JP2009229522A - アクティブマトリクス基板の画素データ読み出し方法、アクティブマトリクス基板の検査方法及び検査装置、アクティブマトリクス基板、電気泳動表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス基板の画素データ読み出し方法、アクティブマトリクス基板の検査方法及び検査装置、アクティブマトリクス基板、電気泳動表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】画素内にラッチ回路を備えた電気泳動表示装置に適用できるアクティブマトリクス基板において、ラッチ回路内の画素データを破壊することなく読み出す方法を提供する。
【解決手段】本発明の画素データ読み出し方法は、画素40Aのラッチ回路70aの電源(Vdd、Vss)を正負両電源に切り替える電源切替ステップと、読み出し対象となる画素40Aに接続されたデータ線68aにグランド電位を入力する基準電位入力ステップと、ラッチ回路70aの出力をデータ線68aを介して取得するデータ読み出しステップと、を有する。
【選択図】図9

Description

本発明は、アクティブマトリクス基板の画素データ読み出し方法、アクティブマトリクス基板の検査方法及び検査装置、アクティブマトリクス基板、電気泳動表示装置に関するものである。
アクティブマトリクス型の電気泳動表示装置として、画素内にスイッチング用トランジスタとメモリ回路(SRAM;Static Random Access Memory)とを備えたものが知られている(特許文献1参照)。特許文献1記載の表示装置は、スイッチング用トランジスタや画素電極が形成された基板上に、帯電粒子を内蔵したマイクロカプセルが接着された構成を備え、マイクロカプセルを挟持する画素電極と共通電極との間に発生させた電界により帯電粒子を制御することで画像を表示する構成であった。
特開2003−84314号公報
図13(a)は、特許文献1記載の構成を備えた画素40の回路構成図である。同図に示す画素40は、選択トランジスタ41と、ラッチ回路70と、画素電極35と、電気泳動素子32と、共通電極37とを有する。選択トランジスタ41にはデータ線68及び走査線66が接続されている。ラッチ回路70は、転送インバータ70tと帰還インバータ70fとをループ接続した構成であり、ラッチ回路70のデータ入力端子N1に選択トランジスタ41が接続され、データ出力端子N2に画素電極35が接続されている。
なお、画素40の各構成要素の詳細については、後段の実施の形態で図2を参照して説明している。
ところで、画素40を備えた電気泳動表示装置の製造工程においても動作検査が成されている。この検査は、通常、電気泳動表示装置が組み上がった状態(画素電極35と共通電極37との間に電気泳動素子32が配置された状態)で、画素40の表示状態を観察する方法により実施されており、ラッチ回路70自体の検査は行われていなかった。これは、画素40のラッチ回路70に接続されたデータ線68が1本しかなく、データ読み出しには不向きな構造となっているためである。
ここで図13(b)は、半導体メモリに用いられるSRAM回路の一般的な構成を示す図である。図13(b)に示すSRAM回路400は、2つのインバータINV1、INV2を有するメモリセル401と、選択トランジスタ402、403と、ワード線404と、2本のビット線405、406とにより構成されている。
SRAM回路400では、データを保持したメモリセル401の端子A、Bのいずれかは必ずローレベルであるため、ワード線404をハイレベル(H)にしたときに、ハイレベルにプリチャージされた2本のビット線405、406のいずれかからメモリセル401に電流が流れ込む。これにより生じたビット線405、406同士の電位差をセンスアンプで増幅してデータを復元することによって読み出していた。
しかし、図13(a)に示した画素40では、ラッチ回路70に対して設けられたデータ線68は1本のみであるため、上記のようなデータ読み出し方法を用いることはできない。また、データ線68を用いてラッチ回路70のデータを読み出そうとすると、ラッチ回路70内のデータが破壊されてしまうおそれがあった。
データ線68を介してラッチ回路70へのデータの書き込み及び読み出しを行う場合、(1)ラッチ回路70に「1」(ハイレベル)のデータ(画像信号)を書き込んだ後、(2)ラッチ回路70からデータを読み出すために選択トランジスタ41をオン状態とし、データ線68にラッチ回路70からデータを出力させる。
そうすると、上記(2)の過程において、グランド電位のデータ線68の寄生容量をラッチ回路70の帰還インバータ70fが充電するため、帰還インバータ70fの出力電位が一時的に低下する。このとき、帰還インバータ70fの電流駆動能力によっては、出力電位がラッチ回路70の閾値電圧を下回ってしまうために、ラッチ回路70のデータが反転して破壊されてしまう。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、画素内にラッチ回路を備えた電気泳動表示装置に適用されるアクティブマトリクス基板において、ラッチ回路内の画素データを破壊することなく読み出す方法を提供することを目的の一つとする。
また本発明は、上記の読み出し方法を利用したアクティブマトリクス基板の検査方法及び検査装置を提供することを目的の他の一つとする。
本発明の画素データ読み出し方法は、上記課題を解決するために、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置において、前記画素ごとに、画素電極と、選択トランジスタと、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたラッチ回路とが設けられ、走査線を介して前記画素に接続された走査線駆動回路と、データ線を介して前記画素に接続されたデータ線駆動回路とを備えたアクティブマトリクス基板から画素データを読み出す方法であって、前記ラッチ回路に書き込まれた前記画素データを読み出すステップが、前記ラッチ回路の電源を正負両電源に切り替える電源切替ステップと、読み出し対象となる前記画素に接続された前記データ線にグランド電位を入力する基準電位入力ステップと、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路により前記画素を選択し、選択された前記画素の前記ラッチ回路の出力を前記データ線を介して取得するデータ読み出しステップと、を含むことを特徴とする。
本発明に係る画素データ読み出し方法では、ラッチ回路から画素データを読み出す際に、ラッチ回路の保持電位を階調に応じた正電位及び負電位とし、これらの正電位又は負電位をデータ線のグランド電位を基準電位として読み出す。
このような方法を採用することで、データ読み出しに際してデータ線の寄生容量がラッチ回路の保持電位により充電されるときに、正電位とグランド電位との間、又は負電位とグランド電位との間で寄生容量が充電されるようになる。そのため、寄生容量の充電によってラッチ回路の保持電位が変動したとしても、電位の極性が反転することはなく、画素データが保持される。したがって本発明では、ラッチ回路内の画素データを破壊することなく読み出すことができる。
また、出力される画素データは、階調値に応じて電位の極性が逆になるので、容易かつ高精度に検出することができる。
前記基準電位入力ステップにおいて、前記データ線駆動回路に接続された複数の前記データ線にグランド電位を入力し、前記データ読み出しステップにおいて、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路により前記画素を順次選択し、選択された前記画素の前記ラッチ回路の出力を取得することが好ましい。
このような方法とすれば、全データ線に基準電位を一括して入力しておき、その後画素を順次選択して読み出すので、効率よく画素データを読み出すことができる。
前記電源切替ステップに先立って、前記データ線駆動回路から前記ラッチ回路に到る配線の少なくとも一部をハイインピーダンス状態とするステップを有することが好ましい。
このような方法とすることで、電源の切替による画素回路の誤動作やデータ損傷を回避することができる。
前記電源切替ステップが、前記ラッチ回路の電源を正負両電源に切り替えるステップとともに、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路の電源を正負両電源に切り替えるステップとを含むことが好ましい。
このような方法とすることで、正電源と正負両電源との電位レベルの差異によってラッチ回路のインバータにラッチアップが発生するのを防止することができ、回路の破損を確実に防止することができる。
次に、本発明のアクティブマトリクス基板の検査方法は、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置に適用でき、前記画素ごとに、画素電極と、選択トランジスタと、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたラッチ回路とが設けられ、走査線を介して前記画素に接続された走査線駆動回路と、データ線を介して前記画素に接続されたデータ線駆動回路とを備えたアクティブマトリクス基板の検査方法であって、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路を駆動して前記表示部の前記画素に画素データを書き込むデータ書き込みステップと、前記画素のラッチ回路から前記画素データを読み出すステップとを有し、前記画素データを読み出すステップが、前記ラッチ回路の電源を正負両電源に切り替える電源切替ステップと、読み出し対象となる前記画素に接続された前記データ線にグランド電位を入力する基準電位入力ステップと、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路により前記画素を選択し、選択された前記画素の前記ラッチ回路の出力を前記データ線を介して取得するデータ読み出しステップと、を有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の検査方法。
この検査方法によれば、ラッチ回路に書き込んだ画素データを、破壊することなく確実に読み出すことができる。したがって、アクティブマトリクス基板の全画素における書き込みエラーの発生位置や発生頻度を正確に検出することができる。
前記基準電位入力ステップにおいて、前記データ線駆動回路に接続された複数の前記データ線にグランド電位を入力し、前記データ読み出しステップにおいて、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路により前記画素を順次選択し、選択された前記画素の前記ラッチ回路の出力を取得することが好ましい。
この検査方法によれば、アクティブマトリクス基板の全画素を効率よく短時間に検査することができる。
前記電源切替ステップに先立って、前記データ線駆動回路から前記ラッチ回路に到る配線の少なくとも一部をハイインピーダンス状態とするステップを有することが好ましい。
このような方法とすることで、電源の切替による画素回路の誤動作やデータ損傷を回避することができる。
前記電源切替ステップが、前記ラッチ回路の電源を正負両電源に切り替えるステップとともに、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路の電源を正負両電源に切り替えるステップを含むことが好ましい。
このような方法とすることで、正電源と正負両電源との電位レベルの差異によってラッチ回路のインバータにラッチアップが発生するのを防止することができ、回路の破損を確実に防止することができる。
次に、本発明のアクティブマトリクス基板の検査装置は、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置に適用でき、前記画素ごとに、画素電極と、選択トランジスタと、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたラッチ回路とが設けられ、走査線を介して前記画素に接続された走査線駆動回路と、データ線を介して前記画素に接続されたデータ線駆動回路と、外部接続端子としての外部電源端子と外部データ入力端子と外部データ出力端子と、を備えたアクティブマトリクス基板の検査装置であって、前記外部データ入力端子に対して検査用データを入力するデータ書き込み部と、前記外部データ出力端子を介して前記検査用データを読み出すデータ読み出し部とを備えており、前記データ書き込み部が、前記電源端子に対して正電源を供給する正電源回路を有する一方、前記データ読み出し部が、前記電源端子に正負両電源を供給する正負両電源回路を有することを特徴とする。
この検査装置によれば、本発明に係る検査方法を容易に実施することができる。すなわち、ラッチ回路に書き込んだ画素データを破壊することなく確実に読み出すことができるので、アクティブマトリクス基板の全画素における書き込みエラーの発生位置や発生頻度を正確に検出することができる。
次に、本発明のアクティブマトリクス基板は、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置に適用できるアクティブマトリクス基板であって、前記画素ごとに、画素電極と、選択トランジスタと、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたラッチ回路とが設けられており、走査線を介して前記画素に接続された走査線駆動回路と、データ線を介して前記画素に接続されたデータ線駆動回路と、外部接続端子としての外部電源端子と外部データ入力端子と外部データ出力端子と、を備えていることを特徴とする。
かかる構成のアクティブマトリクス基板によれば、外部電源端子と外部データ出力端子とを利用して本発明に係る検査方法による画素回路の検査が可能である。したがって、電気泳動表示装置に組み込まなくても画素回路を検査することができるので、製造性に優れたアクティブマトリクス基板となる。
次に、本発明の電気泳動表示装置は、先に記載の本発明のアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板に対向配置された対向基板との間に、電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持してなることを特徴とする。
この構成によれば、簡便な検査方法によって全画素の書き込みエラーを検出することができる電気泳動表示装置が提供される。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
(画素メモリのデータ読み出し方法)
まず、本発明に係るデータ読み出し方法が適用されるアクティブマトリクス基板及び電気泳動表示装置について説明する。
図1は、本実施形態に係る電気泳動表示装置100の概略構成図である。
電気泳動表示装置100は、複数の画素40がマトリクス状に配列された表示部5を備えている。表示部5の周辺には、走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、コントローラ(制御部)63、及び共通電源変調回路64が配置されている。走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、及び共通電源変調回路64は、それぞれコントローラ63と接続されている。コントローラ63は、上位装置から供給される画像データや同期信号に基づき、これらを総合的に制御する。
表示部5には走査線駆動回路61から延びる複数の走査線66と、データ線駆動回路62から延びる複数のデータ線68とが形成されており、これらの交差位置に対応して画素40が設けられている。
走査線駆動回路61は、m本の走査線66(Y1、Y2、…、Ym)を介して各々の画素40に接続されており、コントローラ63の制御のもと、1行目からm行目までの走査線66を順次選択し、画素40に設けられた選択トランジスタ41(図2参照)のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線66を介して供給する。
データ線駆動回路62は、n本のデータ線68(X1、X2、…、Xn)を介して各々の画素40に接続されており、コントローラ63の制御のもと、画素40の各々に対応する1ビットの画素データを規定する画像信号を画素40に供給する。
なお、本実施形態では、画素データ「0」を規定する場合にはローレベル(L)の画像信号を画素40に供給し、画素データ「1」を規定する場合はハイレベル(H)の画像信号を画素40に供給するものとする。
表示部5にはまた、共通電源変調回路64から延びる低電位電源線49、高電位電源線50、及び共通電極配線55が設けられており、それぞれの配線は画素40と接続されている。共通電源変調回路64は、コントローラ63の制御のもと、上記の配線の各々に供給すべき各種信号を生成する一方、これら各配線の電気的な接続及び切断(ハイインピーダンス化)を行う。
図2は、画素40の回路構成図である。
画素40には、選択トランジスタ41と、ラッチ回路(画素メモリ)70と、電気泳動素子32と、画素電極35と、共通電極37とが設けられている。これらの素子を取り囲むように、走査線66、データ線68、低電位電源線49、及び高電位電源線50が配置されている。画素40は、ラッチ回路70により画像信号を電位として保持するSRAM(Static Random Access Memory)方式の構成である。
選択トランジスタ41は、シングルゲートのN−MOS(Negative Metal Oxide Semiconductor)トランジスタからなる画素スイッチング素子である。選択トランジスタ41のゲート端子は走査線66に接続され、ソース端子はデータ線68に接続され、ドレイン端子はラッチ回路70のデータ入力端子N1に接続されている。ラッチ回路70のデータ出力端子N2は画素電極35と接続されている。画素電極35と共通電極37との間に電気泳動素子32が挟持されている。
ラッチ回路70は、転送インバータ70tと帰還インバータ70fとを備えている。転送インバータ70t及び帰還インバータ70fはいずれもC−MOSインバータである。転送インバータ70tと帰還インバータ70fとは、互いの入力端子に他方の出力端子が接続されたループ構造を成しており、それぞれのインバータには、高電位電源端子PHを介して接続された高電位電源線50と、低電位電源端子PLを介して接続された低電位電源線49とから電源電圧が供給される。
転送インバータ70tは、それぞれのドレイン端子がデータ出力端子N2に接続されたP−MOS(Positive Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ71とN−MOSトランジスタ72とを有している。P−MOSトランジスタ71のソース端子は高電位電源端子PHに接続され、N−MOSトランジスタ72のソース端子は低電位電源端子PLに接続されている。P−MOSトランジスタ71及びN−MOSトランジスタ72のゲート端子(転送インバータ70tの入力端子)は、データ入力端子N1(帰還インバータ70fの出力端子)と接続されている。
帰還インバータ70fは、それぞれのドレイン端子がデータ入力端子N1に接続されたP−MOSトランジスタ73とN−MOSトランジスタ74とを有している。P−MOSトランジスタ73及びN−MOSトランジスタ74のゲート端子(帰還インバータ70fの入力端子)は、データ出力端子N2(転送インバータ70tの出力端子)と接続されている。
上記構成のラッチ回路70において、ハイレベル(H)の画像信号(画素データ「1」)が記憶されると、ラッチ回路70のデータ出力端子N2からローレベル(L)の信号が出力される。一方、ラッチ回路70にローレベル(L)の画像信号(画素データ「0」)が記憶されると、データ出力端子N2からハイレベル(H)の信号が出力される。
画素電極35は、Al(アルミニウム)などにより形成された電気泳動素子32に電圧を印加する電極である。共通電極37は、画素電極35とともに電気泳動素子32に電圧を印加する電極であり、MgAg(マグネシウム銀)、ITO(インジウム・スズ酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)などから形成された透明電極である。共通電極37には、共通電極配線55を介して共通電極電位Vcomが供給される。電気泳動素子32は、画素電極35と共通電極37との電位差によって生じる電界により画像を表示させる。
図3(a)は、表示部5における電気泳動表示装置100の部分断面図である。電気泳動表示装置100は、アクティブマトリクス基板30と対向基板31との間に、複数のマイクロカプセル20を配列してなる電気泳動素子32を挟持した構成を備えている。表示部5において、アクティブマトリクス基板30の電気泳動素子32側には複数の画素電極35が配列形成されており、電気泳動素子32は接着剤層33を介して画素電極35と接着されている。対向基板31の電気泳動素子32側には複数の画素電極35と対向する平面形状の共通電極37が形成されており、共通電極37上に電気泳動素子32が設けられている。
アクティブマトリクス基板30は、ガラスやプラスチック等からなる基板を基体としてなり、かかる基体は、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。図示は省略しているが、画素電極35とアクティブマトリクス基板30との間には、図1や図2に示した走査線66、データ線68、選択トランジスタ41、ラッチ回路70などが形成されている。一方、対向基板31はガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。
なお、電気泳動素子32は、あらかじめ対向基板31側に形成され、接着剤層33までを含めた電気泳動シートとして取り扱われるのが一般的である。製造工程において、電気泳動シートは接着剤層33の表面に保護用の離型シートが貼り付けられた状態で取り扱われる。そして、別途製造されたアクティブマトリクス基板30(画素電極35や各種回路などが形成されている)に対して、離型シートを剥がした当該電気泳動シートを貼り付けることによって、表示部5を形成する。このため、接着剤層33は画素電極35側のみに存在することになる。
図3(b)は、アクティブマトリクス基板30の概略構成を示す平面図である。図3(b)に示すように、アクティブマトリクス基板30は、表示部5となる矩形領域5aを有している。矩形領域5aの一短辺に沿う位置に走査線駆動回路61が形成され、一長辺に沿う位置にデータ線駆動回路62が形成されている。走査線駆動回路61は、シフトレジスタ61aと、レベルシフタ61bと、バッファ61cとを備えている。データ線駆動回路62は、シフトレジスタ62aと、データ線スイッチ回路62bとを備えている。走査線駆動回路61とデータ線駆動回路62とが端部を突き合わせる位置(矩形領域5aの一角部)に、インターフェース回路65が形成されている。
アクティブマトリクス基板30のデータ線駆動回路62近傍の辺端部には、複数の外部接続端子からなる端子群38が形成されている。図3(b)に示す例では、端子群38は、外部電源端子PSと、外部データ入力端子Dinと、ドライバ制御信号端子Xdr、Ydrと、外部データ出力端子Doutとを含む。
なお、端子群38の具体的構成は一例であり、図示された端子以外の外部接続端子が設けられていてもよく、入出力される信号ごとに割り振られた端子数も適宜変更することができる。
インターフェース回路65は、走査線駆動回路61及びデータ線駆動回路62と接続されるとともに、端子群38を構成する外部接続端子の少なくとも一部と接続されており、外部接続端子を介して入力される信号(電源、データ、クロック等)の中継や、各種信号の生成、送出タイミング制御等を行う。
本実施形態において、端子群38を構成する外部接続端子の一部は、走査線駆動回路61やデータ線駆動回路62と直接接続されていてもよい。例えば、外部データ入力端子Din及び外部データ出力端子Doutは、データ線駆動回路62に直接接続することができる。
本実施形態の場合、上記の端子群38にフレキシブル配線基板67が接続され、かかるフレキシブル配線基板67上の配線(図示略)を介して端子群38とコントローラ63とが接続されている。コントローラ63は、図3(b)に示すようにフレキシブル配線基板67上に実装された形態であっても、フレキシブル配線基板67以外の外部プリント基板上に実装された形態であってもよい。
図4は、マイクロカプセル20の模式断面図である。マイクロカプセル20は、例えば50μm程度の粒径を有しており、内部に分散媒21と、複数の白色粒子(電気泳動粒子)27と、複数の黒色粒子(電気泳動粒子)26とを封入した球状体である。マイクロカプセル20は、図3に示すように共通電極37と画素電極35とで挟持され、1つの画素40内に1つ又は複数のマイクロカプセル20が配置される。
マイクロカプセル20の外殻部(壁膜)は、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアガムなどの透光性を持つ高分子樹脂などを用いて形成される。
分散媒21は、白色粒子27と黒色粒子26とをマイクロカプセル20内に分散させる液体である。分散媒21としては、水、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブなど)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)、脂肪族炭化水素(ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど)、脂環式炭化水素(シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど)、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類(キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンなど))、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタンなど)、カルボン酸塩などを例示することができ、その他の油類であってもよい。これらの物質は単独又は混合物として用いることができ、さらに界面活性剤などを配合してもよい。
白色粒子27は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば負に帯電されて用いられる。黒色粒子26は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば正に帯電されて用いられる。
これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子26及び白色粒子27に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示部5に赤色、緑色、青色などを表示することができる。
図5は、電気泳動素子の動作説明図である。図5(a)は、画素40を白表示する場合、図5(b)は、画素40を黒表示する場合をそれぞれ示している。
電気泳動表示装置100では、図2に示した選択トランジスタ41を介してラッチ回路70のデータ入力端子N1に画像信号を入力することでラッチ回路70に画像信号を電位として記憶させる。これにより、ラッチ回路70のデータ出力端子N2から画素電極35に画像信号に対応する電位が入力される。そして、共通電極37に所定の電位を入力すると、図5に示すように、画素電極35と共通電極37との電位差に基づいて画素40が黒又は白表示される。
図5(a)に示す白表示を行う場合には、共通電極37が相対的に高電位、画素電極35が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した白色粒子27が共通電極37に引き寄せられる一方、正に帯電した黒色粒子26が画素電極35に引き寄せられる。その結果、表示面側となる共通電極37側からこの画素を見ると、白色(W)が認識される。
図5(b)に示す黒表示を行う場合には、共通電極37が相対的に低電位、画素電極35が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した黒色粒子26が共通電極37に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子27が画素電極35に引き寄せられる。その結果、共通電極37側からこの画素を見ると黒色(B)が認識される。
[データ読み出し方法]
次に、上記構成の電気泳動表示装置100を構成するアクティブマトリクス基板30に形成されたラッチ回路70からデータを読み出す方法について図6から図9を参照して説明する。
図6及び図7は、本実施形態のデータ読み出し方法を示すフローチャートである。図8は、図6及び図7に対応するタイミングチャートである。図9は、本実施形態のデータ読み出し方法におけるアクティブマトリクス基板30の動作説明に用いる図である。
以下では、本実施形態のデータ読み出し方法について、図9に示す2つの画素40A、40Bを参照しつつ詳細に説明する。
なお、図8及び図9において、各符号の「A」「B」「a」「b」の添字は、説明の対象とした2つの画素40(40A、40B)と、それらに属する構成要素を明確に区別するために付したものであって他意はない。
図9に示す画素40A、40Bは、共通の走査線66に属する2つの画素40である。画素40Aは、選択トランジスタ41aと、ラッチ回路70aとを有しており、データ線68aを介してデータ線駆動回路62と接続されている。画素40Bは、選択トランジスタ41bと、ラッチ回路70bとを有しており、データ線68bを介してデータ線駆動回路62と接続されている。
データ線駆動回路62は、シフトレジスタ62aとデータ線スイッチ回路62bとを有しており、データ線スイッチ回路62bは、データ線68a、68bにそれぞれ対応して設けられたトランスミッションゲート162a、162bを備えている。
トランスミッションゲート162aは、P−MOSトランジスタ162paと、N−MOSトランジスタ162naとを有する。これらのトランジスタ162pa、162naのソース端子はデータ線駆動回路62内に引き込まれたデータ供給配線62sに接続されており、ドレイン端子はデータ線68aに接続され、ゲート端子はシフトレジスタ62aに接続されている。
トランスミッションゲート162aは、シフトレジスタ62aから入力される選択信号sel及び反転選択信号xselに基づいてデータ供給配線62sとデータ線68aとの電気的接続をスイッチングする。
トランスミッションゲート162bは、トランスミッションゲート162aと同様の構成であり、P−MOSトランジスタ162pbとN−MOSトランジスタ162nbとを有する。トランスミッションゲート162bは、シフトレジスタ62aから入力される選択信号(sel、xsel)に基づいてデータ供給配線62sとデータ線68bとの電気的接続をスイッチングする。
データ供給配線62sの一端には外部データ入力端子Dinが直接又は他の回路を介して接続されており、他端には外部データ出力端子Doutが直接又は他の回路を介して接続されている。データ線駆動回路62と外部データ出力端子Doutとの間には、電圧増幅回路OPが介挿されている。
以下、データ読み出し方法の詳細について説明する。
図6及び図7に示すように、本実施形態のデータ読み出し方法では、画素40にデータを書き込むステップST0と、データ読み出しのために電源や配線の電位を調整するステップST1と、ラッチ回路70から画素データを読み出すステップST2とを順次実行する。
図8には、上記各ステップST0、ST1、及びST2における配線や端子の電位状態が示されている。具体的には、高電位電源線50(高電位電源端子PH)の電位Vddと、低電位電源線49(低電位電源端子PL)の電位Vssと、走査線66の電位Gと、外部データ入力端子Dinの電位と、外部データ出力端子Doutの電位と、データ線68a、68bの電位Da、Dbと、ラッチ回路70aのデータ入力端子N1aの電位と、ラッチ回路70bのデータ入力端子N1bの電位と、が示されている。
なお、図8において、H1、L1はそれぞれ正電源動作における入力信号のハイレベルとローレベルを示しており、VH1、VL1はそれぞれ正電源動作における電源のハイレベル電位とローレベル電位を示している。一方、H2、L2は、それぞれ正負両電源動作における入力信号のハイレベルとローレベルを示しており、VH2、VL2はそれぞれ正負両電源動作における電源のハイレベル電位とローレベル電位とを示している。
まず、図6に示すステップST0では、図1に示した表示部5の全ての画素40に対して、所定の画素データ(画像信号)が書き込まれる。本実施形態の場合、図9に示す画素40Aに対して画素データ「0」(ローレベルの画像信号)を書き込み、画素40Bに対しては画素データ「1」(ハイレベルの画像信号)を書き込む。
図8には、データ書き込みが終了した後の各配線等の電位状態が示されている。ステップST0では、アクティブマトリクス基板30は正電源動作であり、高電位電源線50の電位VddはVH1(例えば5V)、低電位電源線49の電位VssはVL1(例えば0V)である。画素データを書き込まれたラッチ回路70a、70bのデータ入力端子N1a、N1bの電位は、それぞれVL1、VH1である。
なお、図8では、本実施形態の各ステップにおけるスイッチ操作により故意に配線をハイインピーダンス状態とする場合にのみ「Hi−Z」と表示する。したがって、データ書き込み終了後にハイインピーダンス状態を含む任意の電位状態を採りうるデータ線68a、68b、外部データ入力端子Din及び外部データ出力端子Doutの電位は、不定であるとして点線で表示している。
ステップST0におけるデータ書き込みが終了したならば、ステップST1に移行する。
ステップST1は、図6に示すように、外部データ入力端子Din(データ供給配線62s)をハイインピーダンス化するステップST10と、アクティブマトリクス基板30の電源系を正電源から正負両電源に切り替えるステップST11(電源切替ステップ)と、全てのデータ線68にグランド電位(GND)を入力するステップST12(基準電位入力ステップ)と、外部データ入力端子Din(データ供給配線62s)を再びハイインピーダンス化するステップST14と、を含む。
まず、ステップST10では、外部データ入力端子Dinとデータ供給配線62sとを、電気的に切断されたハイインピーダンス状態に移行させる。これにより、データ線68に対して誤って電位が入力されるのを防止することができる。
この電位状態の切替は、外部データ入力端子Dinに接続された外部回路により行うことができる。また、外部データ入力端子Dinとデータ供給配線62sとの間にインターフェース回路65が介在している場合には、インターフェース回路65によりデータ供給配線62sをハイインピーダンス化してもよい。
次に、ステップST11では、ラッチ回路70に供給される電源系を正負両電源に切り替えるステップST11Aと、少なくとも走査線駆動回路61とデータ線駆動回路62の電源系を正負両電源に切り替えるステップST11Bと、が実行される。これらのステップST11A、11Bは同時に実行してもよく、順序を入れ替えてもよい。
ステップST11Aでは、図8に示すように、ラッチ回路70に電源電圧を供給する高電位電源線50に入力される電位Vddが、正電源のハイレベル電位VH1(例えば5V)から正負両電源のハイレベル電位VH2(例えば2.5V)に切り替えられるとともに、低電位電源線49に入力される電位Vssが、正電源のローレベル電位VL1(例えば0V)から正負両電源のローレベル電位VL2(例えば−2.5V)に切り替えられる。
上記電源系の切り替えにより、ラッチ回路70の保持電位も変化する。
図8に示すように、画素データ「0」を保持している画素40Aにおけるラッチ回路70aのデータ入力端子N1aの電位は、ローレベル電位VL1(0V)からローレベル電位VL2(−2.5V)に変化する。また、画素データ「1」を保持している画素40Bにおけるラッチ回路70bのデータ入力端子N1bの電位は、ハイレベル電位VH1(5V)からハイレベル電位VH2(2.5V)に変化する。
なお、電源系の切り替えにより電位レベルが変動しても、ラッチ回路70a、70bの各トランジスタにおけるゲート−ソース間電圧(Vgs)は保持されるので、各トランジスタの状態が変化することはなく、ラッチ回路70a、70bが保持している画素データは保存される。
次に、ステップST11Bでは、表示部5に接続された駆動回路の電源系が正電源から正負両電源に切り替えられる。
本実施形態の場合、走査線駆動回路61及びデータ線駆動回路62の電源電位が、例えば0V(VL1)/5V(VH1)の正電源から、−2.5V(VL2)/2.5V(VH2)の正負両電源に切り替えられる。これは、ラッチ回路70のみを正負両電源動作とすると、駆動回路のハイレベル電位VH1(5V)がラッチ回路70のハイレベル電位VH2(2.5V)よりも高くなるため、C−MOS(インバータ70t、70f)にラッチアップ等が発生する危険があるからである。換言すると、ラッチ回路と駆動回路とのロジックレベルを合わせるためである。
なお、ステップST11Bにおける電源系の切り替えに際しても、データ供給配線62sはハイインピーダンス状態に維持されているので、データ線68に誤って電位が入力されてしまうことはない。
上記電源系の切り替えが終了したならば、ステップST12に移行する。
ステップST12では、外部データ入力端子Dinにグランド電位を入力するステップST12Aと、データ線駆動回路62を駆動して全てのデータ線68に対してグランド電位を入力するステップST12Bとが実行される。
まず、ステップST12Aでは、図8に示すように、外部データ入力端子Dinにグランド電位が入力され、これにより、ステップST0終了時に不定であったデータ供給配線62sの電位が、グランド電位に設定される。
次に、ステップST12Bでは、データ線駆動回路62のシフトレジスタ62aを駆動することで、データ線スイッチ回路62bのトランスミッションゲート(162a、162b)を順次動作させ、全てのデータ線68に対してデータ供給配線62sのグランド電位を入力する。これにより、データ線68a、68bの電位がグランド電位(基準電位;0V)に設定される。
以上により電源や配線等の電位を調整するステップST1が実行されたならば、データ読み取りを行うステップST2に移行する。
ステップST2は、図7に示すように、走査線66を選択するステップST20と、選択された走査線66に属するデータ線68を選択するステップST21と、選択された走査線66及びデータ線68に接続された画素40のラッチ回路70から画素データを読み出すステップST22と、データ供給配線62sにグランド電位を入力するステップST23と、データ線68の走査終了を判断するステップST24と、走査線66の走査終了を判断するステップST25とを含む。
まず、ステップST20では、走査線駆動回路61から1本の走査線66に対してハイレベルのパルスからなる選択信号が入力される。これにより、図9に示す画素40A、40Bでは、走査線66に接続された選択トランジスタ41a、41bがオン状態となり、データ線68aとラッチ回路70aとが選択トランジスタ41aを介して電気的に接続され、データ線68bとラッチ回路70bとが選択トランジスタ41bを介して電気的に接続される。
次に、ステップST21に移行すると、データ線駆動回路62により例えばデータ線68aが選択され、トランスミッションゲート162aを介してデータ線68aとデータ供給配線62sが接続される。これにより、図8に示すように、ラッチ回路70aのデータ入力端子N1aの電位(ローレベル電位VL2(−2.5V))がデータ線68aを介してデータ供給配線62s(データ入力端子Din)に出力される。そして、続くステップST22において、外部データ出力端子Doutに出力されている電位Vout(L)(電圧増幅回路OPにより増幅されたローレベル電位VL2)が、出力データとして検出される。
続くステップST23では、データの読み出しが終了したデータ線68aに接続されたトランスミッションゲート162aがオフ状態とされ、データ線68aが非選択状態となる。その後、データ供給配線62sにグランド電位が入力される。これにより、ラッチ回路70aからの出力により変化したデータ供給配線62sを基準電位(グランド電位)に戻し、次段のデータ線(68b)からのデータ読み出しの準備が完了する。
その後、ステップST24において、全データ線の走査が終了しているか否かが判定される。上記の場合、データ線68aの次段にはデータ線68bが存在するため、ステップST21以降が再度実行される。
続くステップST21では、データ線駆動回路62によりデータ線68bが選択され、データ線68bとデータ供給配線62s(外部データ入力端子Din)とが電気的に接続される。これにより、ラッチ回路70bのデータ入力端子N1bの電位(ハイレベル電位VH2(2.5V))がデータ線68bに出力される。そして、ステップST22において、外部データ出力端子Doutに出力されている電位Vout(H)(増幅されたハイレベル電位VH2)が、出力データとして検出される。その後、ステップST23において、再びデータ供給配線62sにグランド電位が入力される。
その後、ステップST24において、全てのデータ線68の走査が終了していると判定されるまで、上述したようにステップST21からST24が繰り返し実行される。
一方、ステップST24においてデータ線68の走査が終了している判定されたならば、ステップST25に移行し、全ての走査線66の走査が終了しているか否かが判定される。ステップST25において、選択すべき次段の走査線66が存在している場合には、ステップST21からST25が繰り返し実行される。このようにして、表示部5の全ての画素40のラッチ回路70から、順次画素データを読み出すことができる。そして、全ての走査線66の走査が終了したならば、ラッチ回路70からのデータ読み出し動作が終了する(エンド)。
以上に詳細に説明した本実施形態の画素データ読み出し方法によれば、ラッチ回路70内の保持データを破壊することなく安全に画素データを読み出すことができる。
図8には、理想的な電位状態を示しているが、実際にデータ読み出しを行うと、図7に示すステップST20において、走査線66に選択信号を入力してラッチ回路70とデータ線68とを電気的に接続したときに、ラッチ回路70のインバータがデータ線68の寄生容量を充電しようとする。そのため、図8に示す走査線66の電位Gがハイレベルの期間において、データ入力端子N1aの電位(ローレベル電位VL2)は上昇し、データ入力端子N1bの電位(ハイレベル電位VH2)は低下する。
しかし、ステップST20において、データ入力端子N1aは負電位(−2.5V)、データ線68aはグランド電位(0V)であるため、データ線68aの容量を充電してデータ入力端子N1aの電位が上昇したとしても、データ入力端子N1aが正電位に反転することはない。同様に、データ線68bの容量の充電によりデータ入力端子N1bの電位が低下したとしても、データ入力端子N1bの電位が負電位に反転することはない。
このように本実施形態では、画素データを読み出す期間において、正電位又は負電位とされたラッチ回路70の保持電位が反転するのを防止できるので、データ線68の容量充電によりデータ入力端子N1(N1a、N1b)の電位が変動しても、その後の電源電圧(Vdd、Vss)による充電で必ず元の正電位又は負電位に復帰させることができる。したがって、データ読み出しによってラッチ回路70の保持データが破壊されることはない。
また、外部データ出力端子Doutに出力される電位Vout(H)、Vout(L)は、互いに異なる極性の電位となるため、容易かつ高精度に検出することができる。
なお、本実施形態ではアクティブマトリクス基板30における画素データ読み出し方法について説明したが、本発明に係る画素データ読み出し方法は、アクティブマトリクス基板30が単体であるか、対向基板31とともに電気泳動表示装置100を構成している状態であるかを問わず適用することができる。すなわち本発明は、電気泳動表示装置の画素データ読み出し方法として実施することもできる。
また本実施形態では、アクティブマトリクス基板30の電源を外部電源端子PSを介して外部装置から供給する構成としたが、アクティブマトリクス基板30上に、正電源と正負両電源の双方を出力可能な電圧生成回路を備えた構成としてもよい。
(アクティブマトリクス基板の検査装置及び検査方法)
次に、先に記載の画素データ読み出し方法を用いたアクティブマトリクス基板の検査方法について説明する。
図10は、アクティブマトリクス基板30の回路検査に用いられる検査装置の概略構成を示す図である。図10に示す検査装置300は、基体300Aと、コントローラ301と、データ書き込み部302と、データ読み出し部303とを備えている。
基体300Aの端部には、複数の外部接続端子81〜88が形成されている。
外部接続端子81、82は、図3(b)に示した外部電源端子PSに対応する端子である。外部接続端子83は外部データ入力端子Dinに対応する端子である。外部接続端子84、85はドライバ制御信号端子Xdrに対応する端子である。外部接続端子86、87は、ドライバ制御信号端子Ydrに対応する端子である。外部接続端子88は、外部データ出力端子Doutに対応する端子である。
外部接続端子81〜88は、それぞれ対応する接続コード319を介して、プローブ部320と接続されている。プローブ部320は、複数本のプローブ321と、プローブ321と接続コード319とを対応させて接続するプローブコネクタ322とを備えている。すなわち、検査装置300では、基体300Aの外部接続端子81〜88がそれぞれプローブ321に引き出されている。そして、これらのプローブ321を、図3(b)に示したアクティブマトリクス基板30の外部接続端子に接触させることで、アクティブマトリクス基板30と検査装置300とを接続することができる。
コントローラ301はデータ書き込み部302及びデータ読み出し部303と接続されるとともに、これらを含む検査装置全体を総合的に制御する。また、コントローラ301が図示しない外部装置との通信を行うようになっている。
データ書き込み部302は、例えば0V(L)/5V(H)の正電源を出力する正電源回路302aを有している。正電源回路302aは、スイッチ回路304、305を介して外部接続端子81、82に接続されている。またデータ書き込み部302は、外部接続端子83〜87と接続されており、これらの端子を介してデータ信号や制御信号を出力する。
データ読み出し部303は、例えば−2.5V(L)/2.5V(H)の正負両電源を出力する正負両電源回路303aを有している。正負両電源回路303aは、スイッチ回路304、305を介して外部接続端子81、82に接続されている。またデータ読み出し部303は、外部接続端子83〜88と接続されており、これらの端子を介してデータ信号や制御信号の入出力を行う。
正電源回路302a及び正負両電源回路303aと、外部接続端子81、82との間には、スイッチ回路304、305がそれぞれ介挿されている。スイッチ回路304、305は、外部接続端子81、82(外部電源端子PS)に対して供給する電源(正電源/正負両電源)を切り替える素子であり、コントローラ301から供給されるスイッチング信号に基づいて動作する。
以上に説明した検査装置300を用いてアクティブマトリクス基板30の検査を行うには、図11に示すように、プローブ部320のプローブ321を、アクティブマトリクス基板30の端子群38の対応する外部接続端子に接触させ、検査装置300とアクティブマトリクス基板30とを接続する。
その後、図6及び図7に示した一連のデータ読み出し動作を実行することで、アクティブマトリクス基板30の検査を行うことができる。以下、検査方法の具体例について詳細に説明する。
本実施形態の検査方法は、図6及び図7に示したステップST0〜ST2を順次実行することで、アクティブマトリクス基板30を検査するものである。したがって以下では、図6、7、10、11を適宜参照しつつ説明する。
まず、図6に示したステップST0において、検査用データ(画素データ)をアクティブマトリクス基板30のラッチ回路70(画素40)に書き込む。
このデータ書き込み動作では、検査装置300のデータ書き込み部302が使用される。したがって、アクティブマトリクス基板30の外部電源端子PSに接続される検査装置の外部接続端子81、82には、スイッチ回路304、305を介してデータ書き込み部302の正電源回路302aが接続されている。
そして、データ書き込み部302から出力される電源電圧、制御信号、及び検査用データが、プローブ321を介してアクティブマトリクス基板30の外部電源端子PS、ドライバ制御信号端子Xdr、Ydr、外部データ入力端子Dinにそれぞれ入力される。
アクティブマトリクス基板30は、検査装置300から入力される各種信号に基づいて走査線駆動回路61及びデータ線駆動回路62を駆動し、外部データ入力端子Dinから入力される検査用データを画素40のラッチ回路70に順次入力する。各々の画素40のラッチ回路70は入力された検査用データ(画素データ)を記憶する。
次に、ステップST1において、電源や配線電位の調整が行われる。
本実施形態では、ST1を構成するステップST10〜13は、検査装置300からアクティブマトリクス基板30に入力される電源電圧や制御信号に基づいて実行される。
ステップST10では、データ書き込み部302によって外部接続端子83がハイインピーダンス化され、これにより外部データ入力端子Dinがハイインピーダンス化される。
次に、ステップST11では、データ書き込み部302からデータ読み出し部303への切替が行われ、以降のステップST1及びST2では、データ読み出し回路303が動作主体となる。すなわち、スイッチ回路304、305がデータ読み出し部303側へ切り替えられ、外部接続端子81、82に、正負両電源回路303aと接続され、これにより外部電源端子PSから正負両電源の供給が開始される。そして、アクティブマトリクス基板30において、ラッチ回路70の電源電圧(Vdd、Vss)と、駆動回路の電源系とが正負両電源に切り替わる(ステップST12)。
続くステップST13では、データ読み出し部303によって外部接続端子83がハイインピーダンス化され、これにより外部データ入力端子Dinがハイインピーダンス化される。
以上のステップST1が終了したならば、ステップST2に移行する。
図7に示すステップST2では、データ読み出し部303から出力される制御信号に基づいて走査線駆動回路61及びデータ線駆動回路62が駆動され、表示部5の画素40が順次選択される。そして、画素40の選択期間において、ラッチ回路70からデータ線68を介して外部データ出力端子Doutに出力される電位が、プローブ部320(外部接続端子88)を介してデータ読み出し部303に画素データとして検出される。かかるステップST2におけるアクティブマトリクス基板30の具体的動作は、画素データ読み出し方法において説明した動作と同様である。
以上詳細に説明したように、本実施形態の検査装置300は、アクティブマトリクス基板30の端子群38にプローブ部320を接続し、本発明に係る検査方法(画素データ読み出し方法)のシーケンスを実行することで、アクティブマトリクス基板30におけるラッチ回路70の検査を行うことができる。
したがって、本実施形態によれば、集積度の高いラッチ回路(SRAM)内蔵画素を搭載したアクティブマトリクス基板に対して、パネル実装前の状態で、全画素の書き込みエラー等を検出できる検査系を構成することができる。
上記の検査系によれば、例えば、パネル組み込み前のアクティブマトリクス基板30における線欠陥及び点欠陥の発生位置及び発生頻度を正確に検出することができる。したがって、上記検査系をアクティブマトリクス基板30の製造工程に導入すれば、製造したアクティブマトリクス基板30の全画素の動作チェックを短時間で実施することができ、不良品を予め取り除くことができる。したがって、電気泳動表示装置100における製造歩留まりを向上させることができる。
なお、本実施形態ではアクティブマトリクス基板30の検査方法について説明したが、本実施形態の検査装置及び検査方法は、アクティブマトリクス基板30を搭載した電気泳動表示装置100の検査にも適用できるのはもちろんである。
(変形例)
上記実施形態では、ラッチ回路70のデータ出力端子N2に画素電極35が直接接続されている構成の画素40を備えた電気泳動表示装置について説明したが、本発明に係る電気泳動表示装置(アクティブマトリクス基板)の画素構造としては、図12に示す画素140も採用することができる。
なお、図12において、先の実施形態で参照した各図と共通の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
図12に示す画素140は、選択トランジスタ41と、ラッチ回路70と、スイッチ回路180と、画素電極35と、電気泳動素子32と、共通電極37とを備えている。画素140には、走査線66と、データ線68と、低電位電源線49と、高電位電源線50と、第1の制御線91と、第2の制御線92と、が接続されている。
本例において特徴的な構成であるスイッチ回路180は、ラッチ回路70と画素電極35との間に介挿されており、第1のトランスミッションゲートTG1と、第2のトランスミッションゲートTG2とを有している。
第1のトランスミッションゲートTG1は、P−MOSトランジスタ181とN−MOSトランジスタ182とを有している。P−MOSトランジスタ181及びN−MOSトランジスタ182のソース端子は第1の制御線91に接続され、ドレイン端子は画素電極35に接続されている。P−MOSトランジスタ181のゲート端子はラッチ回路70のデータ入力端子N1(選択トランジスタ41のドレイン端子)に接続され、N−MOSトランジスタ182のゲート端子はラッチ回路70のデータ出力端子N2に接続されている。
第2のトランスミッションゲートTG2は、P−MOSトランジスタ183とN−MOSトランジスタ184とを有している。P−MOSトランジスタ183及びN−MOSトランジスタ184のソース端子は第2の制御線92に接続され、ドレイン端子は画素電極35に接続されている。P−MOSトランジスタ183のゲート端子はラッチ回路70のデータ出力端子N2に接続され、N−MOSトランジスタ184のゲート端子はラッチ回路70のデータ入力端子N1に接続されている。
上記構成の画素140を備えた電気泳動表示装置において表示部5に画像を表示させるには、まず、選択トランジスタ41を介してラッチ回路70のデータ入力端子N1に画像信号を入力し、ラッチ回路70に画像信号を電位として記憶させる。すると、ラッチ回路70のデータ入力端子N1及びデータ出力端子N2から画像信号に対応する電位が出力され、スイッチ回路180に入力される。
例えば、高電位電源線50の電位Vddがハイレベル電位VH、低電位電源線49の電位Vssがローレベル電位VLであるとすると、ラッチ回路70がローレベルの画像信号を保持している場合、データ入力端子N1はローレベル電位VL(Vss)、データ出力端子N2はハイレベル電位VH(Vdd)となるので、スイッチ回路180の第1のトランスミッションゲートTG1がオン状態となり、第1の制御線91と画素電極35とが接続される。これにより、第1の制御線91の電位S1(例えばハイレベル電位VH)が画素電極35に画像表示用の電位として入力される。
一方、ラッチ回路70がハイレベルの画像信号を保持している場合、データ入力端子N1はハイレベル電位VH(Vdd)、データ出力端子N2はローレベル電位VL(Vss)となるので、スイッチ回路180の第2のトランスミッションゲートTG2がオン状態となり、第2の制御線92と画素電極35とが接続される。これにより、第2の制御線92の電位S2(例えばローレベル電位VL)が画素電極35に画像表示用の電位として入力される。
そして、共通電極37に例えばハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを周期的に繰り返す矩形波状のパルスを入力することで、画素電極35と共通電極37との電位差に基づいて画素140を黒表示又は白表示することができる。
画素140を備えた電気泳動表示装置では、ラッチ回路70と画素電極35との間にスイッチ回路180が介在しているので、スイッチ回路180に接続された第1及び第2の制御線91、92の電位を操作することにより、ラッチ回路70の保持電位によらない表示部5の表示制御を行うことができる。
例えば、第1及び第2の制御線91、92に入力するハイレベル電位VHとローレベル電位VLを入れ替え、共通電極37にハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを所定周期で繰り返す矩形状のパルスを入力することで、表示部5の表示画像を反転させて表示することができる。
また、第1及び第2の制御線91、92を操作することにより表示部5の消去動作を行うこともできる。すなわち、第1及び第2の制御線91、92の双方にハイレベル電位VHを入力し、共通電極37にローレベル電位VLを入力すれば、表示部5を全面黒表示により消去することができる。あるいは、第1及び第2の制御線91、92の双方にローレベル電位VLを入力し、共通電極37にハイレベル電位VHを入力すれば、表示部5を全面白表示により消去することができる。
以上の画素140を備えた電気泳動表示装置においても、ラッチ回路70の機能及び動作は、先の実施形態に係る画素40と同様であるから、本発明に係る画素データ読み出し方法を問題なく適用することができる。
実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成図。 実施形態に係る電気泳動表示装置の画素回路を示す図。 電気泳動表示装置の断面図及びアクティブマトリクス基板の平面図。 マイクロカプセルの構成図。 電気泳動表示装置の動作説明図。 実施形態に係る画素データ読み出し方法を示すフローチャート。 実施形態に係る画素データ読み出し方法を示すフローチャート。 実施形態に係る画素データ読み出し方法のタイミングチャート。 画素データ読み出し方法に係る動作説明図。 アクティブマトリクス基板の検査装置の概略構成図。 検査装置とアクティブマトリクス基板の接続状態を示す図。 変形例に係る画素回路を示す図。 ラッチ回路を備えた画素と、半導体メモリのSRAM回路とを示す図。
符号の説明
100 電気泳動表示装置、5 表示部、30 アクティブマトリクス基板、32 電気泳動素子、35 画素電極、37 共通電極、40,140 画素、49 低電位電源線、50 高電位電源線、61 走査線駆動回路、62 データ線駆動回路、66 走査線、68 データ線、70 ラッチ回路、300 検査装置、302 データ書き込み部、302a 正電源回路、303 データ読み出し部、303a 正負両電源回路、Din 外部データ入力端子、Dout 外部データ出力端子、PS 外部電源端子

Claims (11)

  1. 一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置において、前記画素ごとに、画素電極と、選択トランジスタと、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたラッチ回路とが設けられ、走査線を介して前記画素に接続された走査線駆動回路と、データ線を介して前記画素に接続されたデータ線駆動回路とを備えたアクティブマトリクス基板から画素データを読み出す方法であって、
    前記ラッチ回路に書き込まれた前記画素データを読み出すステップが、前記ラッチ回路の電源を正負両電源に切り替える電源切替ステップと、読み出し対象となる前記画素に接続された前記データ線にグランド電位を入力する基準電位入力ステップと、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路により前記画素を選択し、選択された前記画素の前記ラッチ回路の出力を前記データ線を介して取得するデータ読み出しステップと、を含むことを特徴とするアクティブマトリクス基板の画素データ読み出し方法。
  2. 前記基準電位入力ステップにおいて、前記データ線駆動回路に接続された複数の前記データ線にグランド電位を入力し、
    前記データ読み出しステップにおいて、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路により前記画素を順次選択し、選択された前記画素の前記ラッチ回路の出力を取得することを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス基板の画素データ読み出し方法。
  3. 前記電源切替ステップに先立って、前記データ線駆動回路から前記ラッチ回路に到る配線の少なくとも一部をハイインピーダンス状態とするステップを有することを特徴とする請求項1又は2に記載のアクティブマトリクス基板の画素データ読み出し方法。
  4. 前記電源切替ステップが、前記ラッチ回路の電源を正負両電源に切り替えるステップとともに、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路の電源を正負両電源に切り替えるステップを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板の画素データ読み出し方法。
  5. 一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置に適用でき、前記画素ごとに、画素電極と、選択トランジスタと、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたラッチ回路とが設けられ、走査線を介して前記画素に接続された走査線駆動回路と、データ線を介して前記画素に接続されたデータ線駆動回路とを備えたアクティブマトリクス基板の検査方法であって、
    前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路を駆動して前記表示部の前記画素に画素データを書き込むデータ書き込みステップと、前記画素のラッチ回路から前記画素データを読み出すステップとを有し、
    前記画素データを読み出すステップが、前記ラッチ回路の電源を正負両電源に切り替える電源切替ステップと、読み出し対象となる前記画素に接続された前記データ線にグランド電位を入力する基準電位入力ステップと、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路により前記画素を選択し、選択された前記画素の前記ラッチ回路の出力を前記データ線を介して取得するデータ読み出しステップと、を有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の検査方法。
  6. 前記基準電位入力ステップにおいて、前記データ線駆動回路に接続された複数の前記データ線にグランド電位を入力し、
    前記データ読み出しステップにおいて、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路により前記画素を順次選択し、選択された前記画素の前記ラッチ回路の出力を取得することを特徴とする請求項5に記載のアクティブマトリクス基板の検査方法。
  7. 前記電源切替ステップに先立って、前記データ線駆動回路から前記ラッチ回路に到る配線の少なくとも一部をハイインピーダンス状態とするステップを有することを特徴とする請求項5又は6に記載のアクティブマトリクス基板の検査方法。
  8. 前記電源切替ステップが、前記ラッチ回路の電源を正負両電源に切り替えるステップとともに、前記走査線駆動回路及び前記データ線駆動回路の電源を正負両電源に切り替えるステップを含むことを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板の検査方法。
  9. 一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置に適用でき、前記画素ごとに、画素電極と、選択トランジスタと、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたラッチ回路とが設けられ、走査線を介して前記画素に接続された走査線駆動回路と、データ線を介して前記画素に接続されたデータ線駆動回路と、外部接続端子としての外部電源端子と外部データ入力端子と外部データ出力端子と、を備えたアクティブマトリクス基板の検査装置であって、
    前記外部データ入力端子に対して検査用データを入力するデータ書き込み部と、前記外部データ出力端子を介して前記検査用データを読み出すデータ読み出し部とを備えており、
    前記データ書き込み部が、前記電源端子に対して正電源を供給する正電源回路を有する一方、前記データ読み出し部が、前記電源端子に正負両電源を供給する正負両電源回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の検査装置。
  10. 一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置に適用できるアクティブマトリクス基板であって、
    前記画素ごとに、画素電極と、選択トランジスタと、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたラッチ回路とが設けられており、
    走査線を介して前記画素に接続された走査線駆動回路と、データ線を介して前記画素に接続されたデータ線駆動回路と、外部接続端子としての外部電源端子と外部データ入力端子と外部データ出力端子と、を備えていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  11. 請求項10に記載のアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板に対向配置された対向基板との間に、電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持してなることを特徴とする電気泳動表示装置。
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