JP2010117550A - 電気光学装置、その駆動方法、および電子機器 - Google Patents

電気光学装置、その駆動方法、および電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2010117550A
JP2010117550A JP2008290671A JP2008290671A JP2010117550A JP 2010117550 A JP2010117550 A JP 2010117550A JP 2008290671 A JP2008290671 A JP 2008290671A JP 2008290671 A JP2008290671 A JP 2008290671A JP 2010117550 A JP2010117550 A JP 2010117550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
pixel
switching element
electro
cutoff
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008290671A
Other languages
English (en)
Inventor
Kota Muto
幸太 武藤
Junpei Yoshida
淳平 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2008290671A priority Critical patent/JP2010117550A/ja
Publication of JP2010117550A publication Critical patent/JP2010117550A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

【課題】表示書換時における画像の劣化を抑制すること。
【解決手段】電気光学装置の画素10には、保持容量22の一端と画素電極24との間に、遮断用TFT23が設けられている。よって、遮断用TFT23をオフすることにより、保持容量22と画素電極24(電気泳動素子26)との間を電気的に遮断することができる。つまり、遮断用TFT23をオフした状態で、対向電極電位を変更したとしても、従来の画素回路(1T1C型)のように、画素電極24電位が保持容量22の影響を受けて変位することはなく、画素電極24と対向電極25との間に電位差は生じないため、電気泳動素子26の表示は劣化することなく維持される。
【選択図】図3

Description

本発明は、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、および電子機器に関するものである。
図11は、従来の画素回路を示す図である。
特許文献1には、対向電極の電位を変更することにより、白表示のための駆動電圧印加と、黒表示のための駆動電圧印加とを時分割で行い、対向電極や画素電極の電位を必要以上に高くしない電気泳動表示装置の駆動方法(COM振り駆動)が開示されている。
また、特許文献1を含むアクティブマトリクス型の液晶表示装置や電気泳動表示装置(EPD:Electrophoretic Display)の画素回路としては、画素毎に一つのスイッチング素子と一つの保持容量を備えた画素回路(1T1C型の画素回路)が一般的に利用されている。
図11は、一般的な1T1C型の画素回路を示している。
この画素回路では、駆動用TFT(Thin Film Transistor)21がオンすると、データ線Dからの画像信号に基づく電位が保持容量22に保持され、駆動用TFT21がオフした後も保持容量22によって保持された電位に基づく駆動電圧により電気光学素子が駆動されるようになっている。1T1C型の画素回路は単純な構成であるため、表示装置を比較的容易に実現することができる。
特開2002−149115号公報
しかしながら、1T1C型の画素回路を用いたEPDに対して、COM振り駆動を適用すると以下のような課題が発生する。
まず、図11の電気泳動素子26には、直流電圧を印加したときに、印加した直流電圧に応じたリーク電流が流れるという特性がある。
このため、図11に示す通り、電気泳動素子26を、画素電極24から対向電極25間に接続された抵抗成分と見なすことができる。
図12は、従来の画素回路における電位波形を示す図である。
図12において、実線は対向電極25に印加される対向電極電位を示し、破線は画素電極24に現れる電位を示している。
駆動用TFT21をオフした状態で、COM振り駆動を行うために対向電極電位を電位VLと、電位VLより高電位の電位VHとの間で変更すると、画素電極電位には、電気泳動素子26の抵抗成分、および保持容量22の値に依存した遅延が発生し、破線で示すような電位波形が画素電極24に現れる。
すると、画素電極24と対向電極25との間に短時間ではあるが小さな電位差(図12のハッチング部)が生じ、電圧閾値を持たない電気泳動粒子が駆動され、表示状態が変化してしまう。
具体的には、対向電極波形(実線)の電位VLから電位VHへの立ち上がり時には、ハッチング部の電位差によって対向電極の電位が画素電極の電位よりも相対的に高くなるため、負に帯電した粒子(白粒子)が対向電極25側に泳動し、全体的に白っぽい表示状態となる。
また、対向電極波形の電位VHから電位VLへの立ち下り時には、ハッチング部の電位差によって対向電極の電位が画素電極の電位よりも相対的に低くなるため、正に帯電した粒子(黒粒子)が対向電極25側に泳動し、全体的に黒っぽい表示状態となる。いずれにせよ、意図しない表示劣化が発生してしまうという課題があった。
この課題は、表示領域の一部のみ表示書換(以下、部分書換)を行う際に顕著となる。EPDのような双安定性の表示素子では、電圧を印加しなくても表示状態を維持できるため、カーソル移動やペンなどによる手書き入力の際、表示を更新したい領域のみを駆動することで表示を高速化することが可能である。しかしながら、一般的に対向電極25は全表示領域に対してベタ状に設けられているため、対向電極電位を変更すると、更新したくない領域の画像の劣化が発生してしまう。
つまり、従来の電気光学装置では、表示書換時において、画像が劣化してしまうという課題があった。換言すれば、高品質な画像を得ることが難しいという課題があった。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
(適用例)
複数の画素電極と、対向電極との間に電気光学層を挟持した電気光学装置であって、画素電極によって区画された画素の各々には、駆動スイッチング素子と、駆動スイッチング素子を介して画素電極に印加された電位を保持するための保持容量と、保持容量と画素電極との間の接続をオンオフするための遮断スイッチング素子と、が少なくとも設けられ、対向電極に対して、第1電位と第1電位よりも高い第2電位とを少なくとも印加可能な対向電極電位生成部と、駆動スイッチング素子および遮断スイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、を備え、制御部は、画素電極に駆動スイッチング素子を介して画像信号を印加することにより、画素の階調を書き換える際において、階調が書き換えられない画素における、遮断スイッチング素子をオフさせることを特徴とする電気光学装置。
この構成によれば、対向電極の電位変更に先立ち、階調が書き換えられない画素における遮断スイッチング素子をオフすることで画素電極と保持容量とを電気的に切り離すことができる。
これにより、対向電極の電位変更時における画素電極の電位に保持容量が影響を及ぼすことがなくなるため、対向電極と画素電極との間に電位差は生じず、意図しない表示劣化を低減することができる。
従って、表示書換時における画像の劣化を抑制することができる電気光学装置を提供することができる。
また、駆動スイッチング素子および遮断スイッチング素子はトランジスタであり、駆動スイッチング素子のゲート端には走査線が接続され、ソース端にはデータ線が接続され、ドレイン端には保持容量の一端および遮断スイッチング素子のソース端が接続され、遮断スイッチング素子のドレイン端には画素電極が接続され、ゲート端には走査線とは別の遮断線が接続されることが好ましい。
また、制御部は、遮断線に遮断信号を供給する遮断線駆動回路を備え、遮断線駆動回路は、書き換えが行われる画素の開始行および終了行情報に基づき、書き換えが行われる画素の遮断スイッチング素子をオンさせる一方、書き換えが行われない画素の遮断スイッチング素子をオフさせる遮断信号を生成することが好ましい。
また、制御部は、走査線を順次選択するための走査信号、および遮断線に印加される遮断信号を生成する走査線駆動回路を備え、走査線駆動回路は、デコーダと、シフトレジスタと、走査線ごとに設けられたアンド回路とを含み、デコーダは、書き換えが行われる画素の遮断線にはHIレベルの遮断信号を供給するとともに、書き換えが行われない画素の遮断線にはLOレベルの遮断信号を供給し、シフトレジスタからは、走査線を排他的に順次選択するための選択信号が出力され、走査線には、遮断信号と、選択信号とを入力としたアンド回路からの出力が走査信号として供給されることが好ましい。
また、画素の階調を書き換える際には、対向電極に第1電位、または第2電位のいずれか一方を印加するとともに、画素電極に対して、第1電位、または第2電位のうち、対向電極に印加されている電位とは異なる電位を印加することによって、画素を所定の階調とした後に、対向電極に第1電位、または第2電位のいずれか他方を印加するとともに、少なくとも所定の階調から、階調を書き換える画素の画素電極に対して、第1電位、または第2電位のいずれか一方を供給することが好ましい。
また、電気光学層は、電気泳動素子を含む電気泳動層であることが好ましい。
上記記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
複数の画素電極と、対向電極との間に電気光学層を挟持した電気光学装置の駆動方法であって、画素電極によって区画された画素の各々には、駆動スイッチング素子と、駆動スイッチング素子を介して画素電極に印加された電位を保持するための保持容量と、保持容量と画素電極との間の接続をオンオフするための遮断スイッチング素子と、が少なくとも設けられ、画素の階調を書き換える際において、階調が書き換えられない画素の遮断スイッチング素子をオフとするとともに、階調が書き換えられる画素の遮断スイッチング素子をオンとし、対向電極に対して、第1電位、又は第1電位よりも高い第2電位を印加し、画素電極に駆動スイッチング素子を介して画像信号を印加することにより、遮断スイッチング素子がオンされている画素の少なくとも一部において画素電極と対向電極との間に駆動電圧を印加することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
(実施形態1)
「電気光学装置の概略構成」
図1は、本発明の実施形態1に係る電気光学装置の概略構成図である。
電気光学装置1は、表示体2、コントローラ3、VRAM(Video Random Access Memory)4、DAC(Digital-Analog Converter)5などから構成されている。
表示体2は、コントローラ3からの制御信号と、DAC5からの電圧供給を受け、画像を表示する。
制御部としてのコントローラ3は、VRAM4より表示すべき画像データを受け取り、表示体2を制御して画像を表示させる。具体的には、DAC5、走査線駆動回路、データ線駆動回路、遮断線駆動回路などを制御する。なお、走査線駆動回路、データ線駆動回路、遮断線駆動回路は、表示体2の構成に含まれており、その詳細については後述する。また、コントローラ3は、例えば、クロック信号、スタートパルス等のタイミング信号を各回路に供給する。
VRAM4は、不図示のフラッシュメモリに蓄えられた画像データから次に表示させる1枚分を一時的に保存するために用いられる。
対向電極電位生成部としてのDAC5は、表示体2に含まれる対向電極に接続されており、任意の対向電極電位(Vcom)を供給する。対向電極電位は、例えば書き込む階調に応じて変化してもよいが、本実施形態では説明を容易にするため、電位VL(例えば0V)、又は電位VLより高い電位VH(例えば15V)の2値的な電位をとるものとする。なお、電位VLが第1電位に相当し、電位VHが第2電位に相当する。
図2は、本実施形態に係る表示体の回路ブロック図である。
表示体2は、複数の画素からなる表示領域Aと、走査線駆動回路11と、データ線駆動回路12と、遮断線駆動回路13などから構成されている。
表示領域Aには、画素10が、Y軸方向に沿ってm個、X軸方向に沿ってn個のマトリクス状に形成されている。
走査線駆動回路11からは、複数の走査線C1,C2,…CmがX軸に沿って延在している。各走査線Cは、それぞれ対応する画素行の画素10に接続されている。
データ線駆動回路12からは、複数のデータ線D1,D2,…DnがY軸方向に沿って延在している。各データ線Dは、それぞれ対応する画素列の画素10に接続されている。
遮断線駆動回路13からは、複数の遮断線S1,S2,…SmがX軸に沿って延在している。各遮断線Sは、それぞれ対応する画素行の画素10に接続されている。
なお、各配線の全体を現す場合や、順番の指定がない場合には、走査線C、データ線D、遮断線Sという表現を用いる。
走査線駆動回路11は、コントローラ3から供給されるタイミング信号に基づいて、走査線C1,C2,…Cmの各々に走査信号をパルス状に順次供給し、走査線Cの一本一本を排他的に順次選択状態にする。選択状態とは、走査線Cに接続される駆動用TFT21がオンになっている状態を指す。
データ線駆動回路12は、コントローラ3から供給されるタイミング信号に基づいて、データ線D1,D2,…Dnに画像信号を供給する。本実施形態では説明を容易にするため、画像信号は、電位VH(例えば15V)又は電位VL(例えば0V)の2値的な電位をとるものとする。尚、本実施形態では、白色が表示されるべき画素10に対して電位VLの画像信号が供給され、黒色が表示されるべき画素10に対して電位VHの画像信号が供給される。
遮断線駆動回路13は、コントローラ3から供給される部分書換領域信号に基づいて、遮断線S1,S2,…Smに対して遮断信号としてHIレベル(例えば15V)、またはLOレベル(例えば0V)いずれか一方の電位を供給する。
なお、部分書換領域信号とは、階調が書き換えられる画素領域(部分書き換え領域)の開始行と終了行との番号を示す信号である。例えば、遮断線駆動回路13は、開始行が101行で、終了行が200行の部分書換領域信号を受信すると、遮断線S101からS200までをHIレベルとし、それ以外の遮断線S1からS100、および遮断線S201からSmまでをLOレベルとする。
これにより、遮断線S101からS200までに接続された画素10の遮断用TFT23(図3)をオン状態とし、それ以外の画素10の遮断用TFT23をオフ状態に制御する。
「回路構成」
図3は、本実施形態に係る画素回路図である。なお、図11の画素回路と同一の構成部位については、同一の番号を附している。
画素10は、駆動スイッチング素子としての駆動用TFT21、保持容量22、遮断スイッチング素子としての遮断用TFT23、画素電極24、対向電極25、電気泳動素子26などから構成されている。
駆動用TFT21および遮断用TFT23は共にN型MOS(Metal Oxide Semiconductor)TFTで構成されている。駆動用TFT21のゲート端には走査線C、ソース端にはデータ線D、ドレイン端には保持容量22の一端、および遮断用TFT23のソース端がそれぞれ接続されている。また、保持容量22の他端はGND電位に接続されている。
遮断用TFT23のゲート端には遮断線S、ソース端には駆動用TFT21および保持容量22、ドレイン端には画素電極24がそれぞれ接続されている。
電気泳動素子26は、画素電極24および対向電極25に挟持されている。なお、対向電極25は全ての画素10に対してベタ状に(すなわち、全ての画素10に対して共通に、一繋がりに)設けられているため、対向電極電位VCOMは、全ての画素に対して共通に供給される。なお、対向電極25は対向電極電位VCOMとなっている。
電気泳動素子26は、画素電極24と対向電極25との間に電圧が印加された際に駆動される。本明細書では、画素電極24と対向電極25との間に印加される電圧を駆動電圧と呼ぶ。
電気泳動素子26は、電気泳動粒子をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセルから構成されている。
保持容量22は、後述する素子基板上に形成され、誘電体膜を介して対向配置された一対の電極からなり、一方の電極(一端)が、駆動用TFT21及び遮断用TFT23に電気的に接続され、他方の電極(他端)が接地電位GNDに電気的に接続されている。保持容量22によって駆動用TFT21を介して書き込まれた画像信号を一定期間だけ維持することができる。
「表示部の構造」
図4は、表示体の部分断面図である。
次に、本実施形態に係る電気光学装置の表示部の具体的な構造について、図4及び図5を参照して説明する。
図4において、表示体2は、素子基板28と対向基板29との間に電気泳動素子26が挟持される構成となっている。尚、本実施形態では、対向基板29側に画像を表示することを前提として説明する。
素子基板28は、例えばガラスやプラスチック等からなる基板である。素子基板28上には、上述した駆動用TFT21、保持容量22、遮断用TFT23、走査線C、データ線D、遮断線S等が作り込まれた積層構造が形成されている。この積層構造の上層側に複数の画素電極24がマトリクス状に設けられている。
対向基板29は、例えばガラスやプラスチック等からなる透明な基板である。対向基板29における素子基板28側には、対向電極25が複数の画素電極24と対向してベタ状に形成されている。対向電極25は、例えばマグネシウム銀(MgAg)、インジウム・スズ酸化物(ITO)、インジウム・亜鉛酸化物(IZO)等の透明導電材料から形成されている。
電気泳動素子26は、電気泳動粒子をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセル80から構成されている。複数のマイクロカプセル80は、例えば、樹脂等からなるバインダー30及び接着層31によって素子基板28及び対向基板29間で固定されている。
尚、表示体2は、電気泳動素子26が予め対向基板29側にバインダー30によって固定されてなる電気泳動シートと、当該シートとは別途製造され、画素電極24等が形成された素子基板28とを、接着層31により接着することによって製造されている。
マイクロカプセル80は、画素電極24及び対向電極25間に挟持され、1つの画素10内に(言い換えれば、1つの画素電極24に対して)1つ又は複数配置されている。
図5は、マイクロカプセルの構成を示す模式図である。尚、図5では、マイクロカプセルの断面を模式的に示している。
図5において、マイクロカプセル80は、被膜85の内部に分散媒81と、複数の白色粒子82と、複数の黒色粒子83とが封入されてなる。マイクロカプセル80は、例えば、50um程度の粒径を有する球状に形成されている。尚、白色粒子82及び黒色粒子83は、本発明に係る「電気泳動粒子」の一例である。
被膜85は、マイクロカプセル80の外殻として機能し、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアガム、ゼラチン等の透光性を有する高分子樹脂から形成されている。
分散媒81は、白色粒子82及び黒色粒子83をマイクロカプセル80内(言い換えれば、被膜85内)に分散させる媒質である。分散媒81としては、水や、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、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエンや、キシレン、ヘキシルベンゼン、へブチルベンゼン、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等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1、2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩やその他の油類を単独で又は混合して用いることができる。また、分散媒81には、界面活性剤が配合されてもよい。
白色粒子82は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華(酸化亜鉛)、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子(高分子或いはコロイド)であり、例えば負に帯電されている。
黒色粒子83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(高分子或いはコロイド)であり、例えば正に帯電されている。
このため、白色粒子82及び黒色粒子83は、画素電極24と対向電極25との間の電位差によって発生する電場によって、分散媒81中を移動することができる。
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、コンパウンド等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、安定化剤等を添加することができる。
図4及び図5において、画素電極24と対向電極25との間に、相対的に対向電極25の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、正に帯電された黒色粒子83はクーロン力によってマイクロカプセル80内で画素電極24側に引き寄せられると共に、負に帯電された白色粒子82はクーロン力によってマイクロカプセル80内で対向電極25側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル80内の表示面側(即ち、対向電極25側)には白色粒子82が集まることになり、表示体2の表示面にはこの白色粒子82の色(即ち、白色)が表示されることとなる。逆に、画素電極24と対向電極25との間に、相対的に画素電極24の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、負に帯電された白色粒子82がクーロン力によって画素電極24側に引き寄せられると共に、正に帯電された黒色粒子83はクーロン力によって対向電極25側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル80の表示面側には黒色粒子83が集まることになり、表示体2の表示面にはこの黒色粒子83の色(即ち、黒色)が表示されることとなる。
尚、白色粒子82、黒色粒子83に用いる顔料を、例えば赤色、緑色、青色等の顔料に代えることによって、赤色、緑色、青色等を表示することもできる。
「駆動方法」
図6は、本実施形態に係る電気光学装置の駆動方法における処理の流れを示すフローチャートである。
ここでは、実施形態1に係る電気光学装置の駆動方法について、図6を参照して説明する。
ステップST101では、例えば、ユーザーによって不図示のボタンが押されるなどにより、コントローラ3が表示体駆動開始命令を受信する。
ステップST102では、部分書換領域信号に基づいて、遮断線駆動回路13が各遮断線Sに対してHIレベル、またはLOレベルいずれかの遮断信号を供給する。
例えば、部分書換領域の開始行が101行で、終了行が200行の場合について説明する。まず、コントローラ3は、開始行が101行で終了行が200行であることを示す部分書換領域信号を遮断線駆動回路13に供給する。
当該部分書換領域信号を受信した遮断線駆動回路13は、遮断線S101からS200までをHIレベルとし、それ以外の遮断線S1からS100、および遮断線S201からSmまでをLOレベルとする。
これにより、遮断線S101からS200までに接続された画素10の遮断用TFT23をオン状態とし、それ以外の画素10の遮断用TFT23をオフ状態に制御する。すなわち、部分書換領域内については保持容量22と画素電極24とを電気的に接続し、部分書換領域外における保持容量22と画素電極24とを電気的に遮断する。
ステップST103では、コントローラ3がDAC5を制御し、対向電極25の電位を電位VHに変更する。
ステップST104では、コントローラ3は、全ての画素10の保持容量22に対して電位VLを書き込むよう、走査線駆動回路11およびデータ線駆動回路12を制御する。
ここで、ステップST102において、部分書換領域内は遮断用TFT23がオン、部分書換領域外は遮断用TFT23がオフとなっているため、部分書換領域内の画素10の画素電極24に電位VL(0V)が供給される一方、部分書換領域外の画素10の画素電極24はハイインピーダンス(HiZ)状態に保たれる。よって、部分書換領域内の画素10においては、画素電極24が電位VL、対向電極25が電位VHとなって、電気泳動素子26には、駆動電圧が印加される。一方、部分書換領域外の電気泳動素子26には駆動電圧が印加されない。
このため、結果として、部分書換領域内の画素10では白粒子が対向電極25側に引き寄せられ、白消去される一方、部分書換領域外の画素10における表示状態は変化せず、前回表示させた画像が保持されたままとなる。
ステップST105では、コントローラ3はDAC5を制御し、対向電極25の電位を電位VLに変更する。
ステップST106では、コントローラ3はVRAM4より部分書換領域内に表示する画像データを読み込み、下記のように電位が書き込まれるよう走査線駆動回路11およびデータ線駆動回路12を制御する。すなわち、画像データに従って部分書換領域内の、黒に書き換える画素10については保持容量22に電位VHを書き込む一方、白に書き換える画素10については保持容量22に電位VLを書き込む。
また部分書換領域外については、全ての画素10の保持容量22に電位VLを書き込む。遮断用TFT23は制御せず、オフの状態を保持する。
結果として、部分書換領域内において、画像データが黒を示す画素10では、画素電極24が電位VH、対向電極25が電位VLとなって、電気泳動素子26には、駆動電圧が印加される。これにより、黒粒子が対向電極25側に引き寄せられ、黒表示となる。一方、画像データが白を示す画素10では、画素電極24、対向電極25がいずれも電位VLとなって電気泳動素子26に駆動電圧が印加されないため、ステップST104において白消去された状態が維持され、白表示となる。また部分書換領域外については、遮断用TFT23がオフ状態のため、電気泳動素子26に駆動電圧が印加されない。
上述した通り、本実施形態に係る電気光学装置、およびその駆動方法によれば、以下の効果を得ることができる。
電気光学装置1の画素回路(図3)によれば、保持容量22の一端と画素電極24との間に、遮断用TFT23が設けられている。
よって、遮断用TFT23をオフすることにより、保持容量22と画素電極24(電気泳動素子26)との間を電気的に遮断することができる。
つまり、遮断用TFT23をオフした状態で、対向電極電位を変更したとしても、図12に示す従来の画素回路による波形のように、画素電極24電位が保持容量22の影響を受けて変位することはなく、画素電極24と対向電極25との間に電位差は生じないため、電気泳動素子26の表示は劣化することなく維持されることになる。
従って、表示書換時における画像の劣化を抑制することができる電気光学装置1を提供することができる。
また、図6の駆動方法によれば、対向電極25の電位変更に先立ち、部分書換領域信号に基づいて、階調が書き換えられない画素における遮断用TFT23をオフしている。
よって、表示書換時において、書き換えされない画素における画素電極24と保持容量22とが電気的に切り離されるため、当該画素における表示劣化を低減することができる。
従って、表示書換時における画像の劣化を抑制することができる電気光学装置の駆動方法を提供することができる。換言すれば、画像劣化が低減されることから、高品質な画像が得られる電気光学装置の駆動方法を提供することができる。
さらに、当該駆動方法において画素電極24と対向電極25との間に印加される駆動電圧は、電位VLと電位VHとの電位差、例えば、15Vであり、それ以上の電位差を必要としない。
つまり、DAC5には、駆動電圧として例えば15Vの電圧を生成するための回路構成が備わっていれば良いため、DAC5の構成をシンプルにすることができる。
また、当該駆動方法によれば、ステップST104にて部分書換領域内の全画素の表示を全て白表示にリセットしてから、ステップST106で画像データの書き込みを行っている。つまり、リセット表示によって電気泳動粒子が動き易くなった状態で、画像データを書き込むため、電気泳動粒子の移動がスムーズに行われ、コントラストの高い表示画像を得ることができる。
(実施形態2)
図7は、実施形態2に係る走査線駆動回路の構成図であり、図2に対応している。
次に、実施形態2に係る電気光学装置の構成および駆動方法について説明する。なお、実施形態2は、図2の回路ブロック図における遮断線駆動回路13を削除するとともに、走査線駆動回路11を図7の走査線駆動回路90に置き換えたこと以外は、実施形態1の電気光学装置1の構成と同様である。このため実施形態2では、実施形態1と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。
「走査線駆動回路の構成」
図7の走査線駆動回路90は、図2の走査線駆動回路11、および遮断線駆動回路13の2つの回路が担っていた機能を、1つの回路構成で実現したものである。
図7において、走査線駆動回路90は、デコーダ91、1bitシフトレジスタ92、AND回路93などから構成されている。
デコーダ91の出力はそれぞれ遮断線Sに接続されており、前述の部分書換領域信号に基づいて、遮断線S1、S2、…、Smに対して遮断信号としてのHIレベル(例えば15V)、またはLOレベル(例えば0V)いずれか一方の電位を供給する。
例えば、部分書換領域信号の開始行が101行で、終了行が200行のとき、デコーダ91はこれらの行番号情報をデコードし、遮断線S101からS200までをHIレベルとし、それ以外の遮断線S1からS100、および遮断線S201からSmまでをLOレベルとする。これにより、遮断線S101からS200までが接続された画素10の遮断用TFT23をオン状態とし、それ以外の画素10の遮断用TFT23をオフ状態に制御する。
1bitシフトレジスタ92の出力は、それぞれが走査線Cの一本一本に対応するAND回路93に接続されており、コントローラ3から供給される信号に基づいて、AND回路93にパルス状の選択信号を排他的に順次出力する。
AND回路93は、走査線Cの一本に対して一つずつ対応して設けられており、デコーダ91の出力(すなわち、遮断線S)と1bitシフトレジスタ92の出力とを入力とし、これをAND演算した結果を走査線Cに出力する。換言すれば、遮断線SがLOレベルであるときには、これに対応する走査線Cの電位は必ずLOレベル(ディセーブル状態)となるため、AND回路93は遮断線Sの電位をイネーブル信号とするイネーブル回路として機能する。
「駆動方法」
図8は、本実施形態に係る電気光学装置の駆動方法における処理の流れを示すフローチャートである。
ステップST201では、例えば、ユーザーによって不図示のボタンが押されるなどにより、コントローラ3が表示体駆動開始命令を受信する。
ステップST202では、部分書換領域信号に基づいて、デコーダ91が各遮断線Sに対してHIレベル、またはLOレベルいずれかの遮断信号を供給する。
例えば、部分書換領域の開始行が101行で、終了行が200行の場合について説明する。まず、コントローラ3は、開始行が101行で終了行が200行であることを示す部分書換領域信号をデコーダ91に供給する。
当該部分書換領域信号を受信したデコーダ91は、遮断線S101からS200までをHIレベルとし、それ以外の遮断線S1からS100、および遮断線S201からSmまでをLOレベルとする。
これにより、遮断線S101からS200までに接続された画素10の遮断用TFT23をオン状態とし、それ以外の画素10の遮断用TFT23をオフ状態に制御する。すなわち、部分書換領域内については保持容量22と画素電極24とを電気的に接続し、部分書換領域外における保持容量22と画素電極24とを電気的に遮断する。
ステップST203では、コントローラ3はDAC5を制御し、対向電極の電位を電位VHに変更する。
ステップST204では、コントローラ3は、部分書換領域内の画素10の保持容量22に対して電位VLを書き込むよう、1bitシフトレジスタ92およびデータ線駆動回路12を制御する。
ここで、1bitシフトレジスタ92からは、1行目からm行目までを順次HIレベルにするパルス状の選択信号が出力されるが、走査線Cとの間にAND回路93が挿入されているため、1行目から100行目まで、および201行目からm行目の選択期間、すなわち部分書換領域外の選択期間に走査線Cが選択状態になることはない。
換言すれば、部分書換領域外の画素10の保持容量22に電位が書き込まれることはなく、AND回路93の片側の入力端子にHIレベルが入力されている部分書換領域内の画素10の保持容量22に対してのみ電位VLが書き込まれる。なお、ステップST202において、部分書換領域内は遮断用TFT23がオン、部分書換領域外は遮断用TFT23がオフとなっているため、部分書換領域内の画素10の画素電極24に電位VLが供給される一方、部分書換領域外の画素10の画素電極24はHiZ状態に保たれる。
結果として、部分書換領域内の画素10では白粒子が対向電極25側に引き寄せられ、白消去される一方、部分書換領域外の画素10における表示状態は変化せず、前回表示させた画像が保持されたままとなる。
ステップST205では、コントローラ3はDAC5を制御し、対向電極の電位を電位VLに変更する。
ステップST206では、コントローラ3はVRAM4より部分書換領域内に表示する画像データを読み込み、下記のように電位が書き込まれるよう1bitシフトレジスタ92およびデータ線駆動回路12を制御する。
すなわち、画像データに従って部分書換領域内の、黒に書き換える画素10については保持容量22に電位VHを書き込む一方、白に書き換える画素10については保持容量22に電位VLを書き込む。また、部分書換領域外については、ステップST204での説明と同様に走査線Cが選択状態になることはないので、画素10の保持容量に電位が書き込まれることはない。遮断用TFT23は制御せず、オフの状態を保持する。
結果として、部分書換領域内については、画像データが黒を示す画素10では黒粒子が対向電極25側に引き寄せられ、黒表示となる一方、画像データが白を示す画素10では、電気泳動素子26に駆動電圧が印加されないため、ステップST204において白消去された状態が維持され、白表示となる。また部分書換領域外については、遮断用TFT23がオフ状態のため、電気泳動素子26に駆動電圧が印加されない。
上述した通り、本実施形態に係る電気光学装置、およびその駆動方法によれば、実施形態1の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
走査線駆動回路90は、図2の走査線駆動回路11と遮断線駆動回路13とを一体化した回路構成であるため、表示体2全体の回路規模をコンパクトにすることが可能となり、回路面積の削減、および低コスト化を図ることができる。
従って、コンパクトな構成の電気光学装置を提供することができる。
さらに、走査線駆動回路90によれば、ステップST204およびステップST206において、部分書換領域外の走査線Cが選択状態になることはないため、当該領域の走査線Cも選択状態となっていた図2の駆動回路と異なり、部分書換領域外の駆動用TFT21はオフ状態に保たれる。
これにより、部分書換領域外の画素10の保持容量22に電位が書き込まれることがなくなるため、保持容量22のチャージに必要な電力を削減することができる。
従って、エネルギー効率に優れた電気光学装置を提供することができる。
また、部分書換領域外の走査線Cは選択されず、保持容量22をチャージする必要がないため、部分書換領域外の選択期間を部分書換領域内の選択期間よりも短くしても良い。
従って、高速な表示画像更新を可能とした電気光学装置を提供することができる。
(電子機器)
図9は、上記電気光学装置を搭載した電子ペーパーを示す斜視図である。
次に、上述した電気光学装置を適用した電子機器について説明する。以下では、上述した電気光学装置を電子ペーパーに適用した場合を例にとる。
図9に示すように、電子ペーパー1400は、上述した実施形態に係る電気光学装置を表示部1401として備えている。電子ペーパー1400は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体1402を備えて構成されている。
図10は、電子ノートを示す斜視図である。
また、電子ペーパー1400を複数枚束ねて電子ノートを構成することもできる。
図10に示すように、電子ノート1500は、図9で示した電子ペーパー1400が複数枚束ねられ、カバー1501に挟まれているものである。カバー1501は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力するための表示データ入力手段(図示せず)を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
上述した電子ペーパー1400及び電子ノート1500は、上述した実施形態に係る電気光学装置を備えるので、表示書換時における画像の劣化を抑制することができる。また、消費電力が小さく、高品質な画像表示を行うことが可能である。
尚、これらの他に、腕時計、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部に、上述した本実施形態に係る電気光学装置を適用することができる。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び該電気光学装置の駆動方法、並びに該電気光学装置を備える電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
上述の各実施形態においては、説明を簡単にするため、対向電極電位および画像信号は、電位VH(例えば15V)又は電位VL(例えば0V)の2値的な電位を取るものとしたが、これに限られたものではない。例えば、中間階調を表示するために、電位VHと電位VLに加え、電位VH、電位VLの中間の電位VM(例えば7.5V)の3値を取っても良い。また、同様に3値以上の多値を取っても良い。
これによれば、中間階調の数を増やすことができるため、表現力に富んだ画像を表示可能な電気光学装置を提供することができる。
(変形例2)
上述の各実施形態においては、部分書換領域内の全保持容量に電位VLを書込み、部分書換領域内を白消去した上で画像データの書込みを行うものとして説明したが、この駆動シーケンスに限られたものではない。
例えば、対向電極電位を電位VLとした上で、部分書換領域内の全保持容量に電位VHを書込み、部分書換領域内を黒消去した上で対向電極電位を電位VHに変更した後に、画像データの書込み(白に書き換える画素には電位VL、黒のまま維持する画素には電位VHを書き込む)を行っても良い。
さらに例えば、白消去または黒消去を行わず、直ちに画像データの書込みを行っても良い。すなわち、対向電極電位を電位VLとした上で、黒に書き換える画素に電位VH、白に書き換える画素に電位VLを書込み、黒に書き換える画素のみを黒表示に切り替えた上で、対向電極電位を電位VHに変更した後に、黒のまま維持する画素には電位VHを書き込む一方、白に書き換える画素に電位VLを書込み、白に書き換える画素のみを白表示に切り替えても良い。
つまり、本発明はどのような駆動シーケンスを行うかに関わらず、対向電極の電位を変更するような駆動を行う電気光学装置及び該電気光学装置の駆動方法、ならびに該電気光学装置を備える電子機器に適用可能であり、前記各実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
(変形例3)
上述の各実施形態においては駆動スイッチング素子および遮断スイッチング素子がTFTで構成されるものとしたが、これに限られたものではない。例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)による機械的スイッチであってもよい。
また、上述した実施形態においては電気光学層が電気泳動素子を含むものとしたが、これに限られたものではない。本発明が解決しようとする課題は前述したようにCOM振りによって発生する小電圧、短時間の電位差によって表示が劣化することであるから、本発明はこのような特性を持つ電気光学素子一般を用いた電気光学装置及び該電気光学装置の駆動方法、並びに該電気光学装置を備える電子機器に対して適用可能である。
これらの構成であっても、前記各実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
実施形態1に係る電気光学装置の概略構成図。 表示体の回路ブロック図。 画素回路図。 表示体の部分断面図。 マイクロカプセルの構成を示す模式図。 電気光学装置の駆動方法における処理の流れを示すフローチャート図。 実施形態2に係る走査線駆動回路のブロック図。 電気光学装置の駆動方法における処理の流れを示すフローチャート図。 電気光学装置を搭載した電子ペーパーを示す斜視図。 電子ノートを示す斜視図。 従来の画素回路における画素回路図。 従来の画素回路における電位波形を示す図。
符号の説明
1…電気光学装置、2…表示体、3…制御部としてのコントローラ、4…VRAM、5…対向電極電位生成部としてのDAC、10…画素、11,90…走査線駆動回路、12…データ線駆動回路、13…遮断線駆動回路、21…駆動スイッチング素子としての駆動用TFT、22…保持容量、23…遮断スイッチング素子としての遮断用TFT、24…画素電極、25…対向電極、26…電気泳動素子、28…素子基板、29…対向基板、91…デコーダ、92…1bitシフトレジスタ、93…AND回路、1400…電子機器としての電子ペーパー、1500…電子機器としての電子ノート、C,C1,C2,Cm…走査線、D,D1,D2,Dn…データ線、S,S1,S2,Sm…遮断線、VL…第1電位、VH…第2電位。

Claims (8)

  1. 複数の画素電極と、対向電極との間に電気光学層を挟持した電気光学装置であって、
    前記画素電極によって区画された画素の各々には、駆動スイッチング素子と、前記駆動スイッチング素子を介して前記画素電極に印加された電位を保持するための保持容量と、前記保持容量と前記画素電極との間の接続をオンオフするための遮断スイッチング素子と、が少なくとも設けられ、
    前記対向電極に対して、第1電位と前記第1電位よりも高い第2電位とを少なくとも印加可能な対向電極電位生成部と、
    前記駆動スイッチング素子および前記遮断スイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記画素電極に前記駆動スイッチング素子を介して画像信号を印加することにより、前記画素の階調を書き換える際において、前記階調が書き換えられない前記画素における、前記遮断スイッチング素子をオフさせることを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記駆動スイッチング素子および前記遮断スイッチング素子はトランジスタであり、
    前記駆動スイッチング素子のゲート端には走査線が接続され、ソース端にはデータ線が接続され、ドレイン端には前記保持容量の一端および前記遮断スイッチング素子のソース端が接続され、
    前記遮断スイッチング素子のドレイン端には前記画素電極が接続され、ゲート端には前記走査線とは別の遮断線が接続されることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記制御部は、前記遮断線に遮断信号を供給する遮断線駆動回路を備え、
    前記遮断線駆動回路は、前記書き換えが行われる前記画素の開始行および終了行情報に基づき、
    前記書き換えが行われる前記画素の前記遮断スイッチング素子をオンさせる一方、前記書き換えが行われない前記画素の前記遮断スイッチング素子をオフさせる前記遮断信号を生成することを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
  4. 前記制御部は、前記走査線を順次選択するための走査信号、および前記遮断線に印加される遮断信号を生成する走査線駆動回路を備え、
    前記走査線駆動回路は、デコーダと、シフトレジスタと、前記走査線ごとに設けられたアンド回路とを含み、
    前記デコーダは、前記書き換えが行われる前記画素の前記遮断線にはHIレベルの遮断信号を供給するとともに、前記書き換えが行われない前記画素の前記遮断線にはLOレベルの遮断信号を供給し、
    前記シフトレジスタからは、前記走査線を排他的に順次選択するための選択信号が出力され、
    前記走査線には、前記遮断信号と、前記選択信号とを入力とした前記アンド回路からの出力が前記走査信号として供給されることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
  5. 前記画素の階調を書き換える際には、
    前記対向電極に前記第1電位、または前記第2電位のいずれか一方を印加するとともに、前記画素電極に対して、前記第1電位、または前記第2電位のうち、前記対向電極に印加されている電位とは異なる電位を印加することによって、前記画素を所定の階調とした後に、
    前記対向電極に前記第1電位、または前記第2電位のいずれか他方を印加するとともに、少なくとも前記所定の階調から、前記階調を書き換える画素の前記画素電極に対して、前記第1電位、または前記第2電位のいずれか一方を供給することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  6. 前記電気光学層は、電気泳動素子を含む電気泳動層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
  8. 複数の画素電極と、対向電極との間に電気光学層を挟持した電気光学装置の駆動方法であって、
    前記画素電極によって区画された画素の各々には、駆動スイッチング素子と、前記駆動スイッチング素子を介して前記画素電極に印加された電位を保持するための保持容量と、前記保持容量と前記画素電極との間の接続をオンオフするための遮断スイッチング素子と、が少なくとも設けられ、
    前記画素の階調を書き換える際において、
    階調が書き換えられない前記画素の前記遮断スイッチング素子をオフとするとともに、階調が書き換えられる前記画素の前記遮断スイッチング素子をオンとし、
    前記対向電極に対して、第1電位、又は前記第1電位よりも高い第2電位を印加し、
    前記画素電極に前記駆動スイッチング素子を介して画像信号を印加することにより、前記遮断スイッチング素子がオンされている前記画素の少なくとも一部において前記画素電極と前記対向電極との間に駆動電圧を印加することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
JP2008290671A 2008-11-13 2008-11-13 電気光学装置、その駆動方法、および電子機器 Withdrawn JP2010117550A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008290671A JP2010117550A (ja) 2008-11-13 2008-11-13 電気光学装置、その駆動方法、および電子機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008290671A JP2010117550A (ja) 2008-11-13 2008-11-13 電気光学装置、その駆動方法、および電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010117550A true JP2010117550A (ja) 2010-05-27

Family

ID=42305257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008290671A Withdrawn JP2010117550A (ja) 2008-11-13 2008-11-13 電気光学装置、その駆動方法、および電子機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010117550A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015096935A (ja) * 2013-10-09 2015-05-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、表示装置の制御方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015096935A (ja) * 2013-10-09 2015-05-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、表示装置の制御方法
US9778788B2 (en) 2013-10-09 2017-10-03 Japan Display Inc. Display device and method of controlling the same
US10289242B2 (en) 2013-10-09 2019-05-14 Japan Display Inc. Display device and method of controlling the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5262211B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置及び電子機器
JP5320757B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置及び電子機器
US20080238865A1 (en) Electrophoretic display device, method for driving electrophoretic display device, and electronic apparatus
JP2009175492A (ja) 電気泳動表示装置及びその駆動方法並びに電子機器
US20100079428A1 (en) Electrophoretic display device, electronic apparatus, and method for driving electrophoretic display device
JP5370087B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、及び電子機器
JP2011099897A (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、及び電子機器
US8411028B2 (en) Electrophoretic display device driving circuit, electrophoretic display device, and electronic apparatus
JP5948730B2 (ja) 電気泳動表示装置の制御方法、電気泳動表示装置の制御装置、電気泳動表示装置、及び電子機器
JP2009237273A (ja) 電気泳動表示装置及びその駆動方法、並びに電子機器
US8089454B2 (en) Driving circuit for electrophoretic display device, electrophoretic display device, method for driving the same, and electronic apparatus
JP2010210899A (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、及び電子機器
JP5459592B2 (ja) 電気光学装置とその駆動方法、及び電子機器
JP6019882B2 (ja) 電気光学装置の制御方法、電気光学装置の制御装置、電気光学装置、及び電子機器
JP5845614B2 (ja) 電気光学装置の制御方法、電気光学装置の制御装置、電気光学装置、及び電子機器
JP2009294593A (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器、並びに電気泳動表示装置の駆動方法
US20150269891A1 (en) Electrophoretic device and electronic apparatus
JP2009169365A (ja) 電気泳動表示装置及びその駆動方法並びに電子機器
JP2009229850A (ja) 画素回路、電気泳動表示装置及びその駆動方法、並びに電子機器
JP2010117550A (ja) 電気光学装置、その駆動方法、および電子機器
JP5262539B2 (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器
US20090243996A1 (en) Electrophoretic display device, method of driving the same, and electronic apparatus
JP5287676B2 (ja) 電気光学装置及び電子機器
US9966017B2 (en) Electrophoretic apparatus and electronic device having a pixel circuit with a plurality of driving transistors and a plurality of selection transistors
JP2016133622A (ja) 記憶型表示装置、記憶型表示装置の駆動方法、及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20120207