JP5338613B2 - 電気泳動表示装置 - Google Patents

電気泳動表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5338613B2
JP5338613B2 JP2009243386A JP2009243386A JP5338613B2 JP 5338613 B2 JP5338613 B2 JP 5338613B2 JP 2009243386 A JP2009243386 A JP 2009243386A JP 2009243386 A JP2009243386 A JP 2009243386A JP 5338613 B2 JP5338613 B2 JP 5338613B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
line
enable
power supply
potential
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009243386A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011090144A (ja
Inventor
克則 山崎
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 JP2009243386A priority Critical patent/JP5338613B2/ja
Priority to US12/907,063 priority patent/US8743049B2/en
Publication of JP2011090144A publication Critical patent/JP2011090144A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5338613B2 publication Critical patent/JP5338613B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3433Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
    • G09G3/344Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on particles moving in a fluid or in a gas, e.g. electrophoretic devices
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/043Compensation electrodes or other additional electrodes in matrix displays related to distortions or compensation signals, e.g. for modifying TFT threshold voltage in column driver
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

本発明は、電気泳動表示装置に関するものである。
画素内に制御トランジスタと保持容量と駆動トランジスタとを備えた電気泳動表示装置が知られている(例えば特許文献1参照)。かかる文献に記載の電気泳動表示装置の画素では、制御トランジスタを介して入力される画像信号により保持容量が充電され、保持容量の電圧に応じた電流を駆動トランジスタが画素電極に流していた。これにより、画素電極に供給された電荷量(電流×時間)に応じた明るさの表示を得るものであった。
特開2008−176330号公報
特許文献1に記載の画素において、駆動トランジスタの流す電流Isは、以下に示す式で表される。ただし、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Coxはεox/tox(εox:ゲート酸化膜の誘電率、tox:ゲート絶縁膜の厚さ)なる式で表される定数、μは移動度、Vthはしきい値電圧であり、VgとVsはそれぞれゲート電圧とソース電圧である。
Figure 0005338613
上記の式において、W、L、Cox、μ、Vthは、各画素のトランジスタ毎にばらつきがある。そのために電流Isが各画素毎にばらつくこととなり、表示階調に差が生じて表示ムラが発生していた。以下では、上記の式における(W/L)Coxμの積項をまとめ、代表して「移動度等」と称する。
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、表示ムラの低減された表示が可能な電気泳動表示装置とその駆動方法を提供することを目的の一つとする。
本発明の電気泳動表示装置は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備えた電気泳動表示装置であって、前記表示部に、各々の前記画素と接続された走査線、データ線、電源線、及びイネーブル線が設けられ、前記画素毎に、画素電極と、前記走査線及びデータ線に接続された制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続されるとともに前記電源線にドレインを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート及びソースと接続された保持容量と、前記駆動トランジスタのソースと前記画素電極との間に接続され前記イネーブル線を介して入力される信号に基づいて前記画素電極と前記駆動トランジスタとの電気的接続をスイッチングするイネーブルトランジスタと、を有し、前記表示部を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記表示部に画像を表示させるに際して、前記駆動トランジスタのソース電位とゲート電位とを所定の電位関係に初期化する初期化駆動動作と、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を補正するしきい値電圧補正動作と、前記駆動トランジスタの移動度を補正する移動度補正動作と、前記電気泳動素子を駆動する画像表示動作と、を実行し、前記初期化駆動動作において、前記イネーブルトランジスタをオン状態とすることで前記画素を所定の階調に移行させることを特徴とする。
この構成によれば、イネーブルトランジスタによって駆動トランジスタと画素電極との電気的接続をスイッチングすることができるので、電気泳動素子を駆動して画像表示を行う前に、イネーブルトランジスタにより画素電極を電気的に切断した状態で駆動トランジスタのしきい値電圧や移動度の補正動作を行うことができる。電気泳動素子は抵抗成分を有するため、駆動トランジスタと画素電極とが電気的に接続された状態では正確なしきい値電圧補正や移動度補正を行うことができないが、本発明では正確に補正動作を行うことができる。
このように本発明によれば、表示ムラの低減された均一な表示を得ることができる。
前記表示部を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記表示部に画像を表示させるに際して、前記駆動トランジスタのソース電位とゲート電位とを所定の電位関係に初期化する初期化駆動動作と、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を補正するしきい値電圧補正動作と、前記駆動トランジスタの移動度を補正する移動度補正動作と、前記電気泳動素子を駆動する画像表示動作と、を実行することが好ましい。
この構成によれば、各々の画素において駆動トランジスタのしきい値電圧と移動度が補正され、表示ムラが効果的に低減された表示が可能な電気泳動表示装置を提供することができる。
前記制御部は、前記しきい値電圧補正動作及び前記移動度補正動作の期間に、前記イネーブルトランジスタをオフ状態とすることが好ましい。これにより、補正動作時に画素電極に電流が流入するのを防止でき、駆動トランジスタの補正を正確に行うことができる。
複数の前記イネーブル線の各々に対応して設けられたスイッチ回路を有するイネーブル線制御回路と、前記イネーブル線制御回路と接続された第1電源線及び第2電源線とを備え、前記スイッチ回路は、前記イネーブル線と前記第1電源線との間に介挿された第1トランジスタと、前記イネーブル線と前記第2電源線との間に介挿された第2トランジスタとを有しており、前記第1トランジスタのゲートは当該スイッチ回路が属する第1の前記走査線に接続され、前記第2トランジスタのゲートは前記第1の走査線と異なる第2の走査線に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、走査線の選択動作に同期してイネーブルトランジスタのオンオフ制御が成される電気泳動表示装置を提供することができる。
前記イネーブル線制御回路と接続された第3電源線を備え、前記スイッチ回路は、前記イネーブル線と前記第3電源線との間に介挿された第3トランジスタを有しており、前記第3トランジスタのゲートは前記第1及び第2の走査線と異なる第3の走査線又は他の制御線に接続されていることも好ましい。
この構成によれば、第3トランジスタのスイッチング動作を利用してさらに細かくイネーブルトランジスタを制御することができる。
前記スイッチ回路は、前記イネーブル線に一方の電極を接続された容量を有することも好ましい。この構成によれば、イネーブルトランジスタのオン状態の持続期間を引き延ばすことができ、画素電極への電流供給を要求される期間に確実に駆動トランジスタと画素電極との接続を確保することができる。
各々の前記走査線に対応して形成された複数の前記電源線と、前記電源線の各々に対応して設けられたスイッチ回路を有する電位制御回路と、前記電位制御回路と接続された第4電源線及び第5電源線とを備え、
前記スイッチ回路は、前記電源線と前記第4電源線との間に介挿された第4トランジスタと、前記電源線と前記第5電源線との間に介挿された第5トランジスタと、前記第5トランジスタをオフ状態とする電位を出力する第1電源と前記第5トランジスタのゲートとの間に介挿された第6トランジスタと、前記第5トランジスタをオン状態とする電位を出力する第2電源と前記第5トランジスタのゲートとの間に介挿された第7トランジスタと、を有しており、
前記第4トランジスタのゲートと前記第6トランジスタのゲートとが、当該スイッチ回路が属する第1の前記走査線に接続される一方、前記第7トランジスタのゲートが、前記第1の走査線と異なる第2の前記走査線に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、走査線の選択動作に同期して電源線の電位を切り替え制御することができる電気泳動表示装置を提供することができる。
前記スイッチ回路は、前記第5トランジスタのゲートに一方の電極を接続された容量を有することが好ましい。この構成によれば、第5トランジスタのオン状態又はオフ状態の持続期間を引き延ばすことができ、電源供給を要求される期間に確実に電源を供給することができる。
上記電位制御回路を備えた電気泳動表示装置において、先に記載のイネーブル線制御回路をさらに備えた構成としてもよい。これにより、駆動トランジスタへの電源供給と、イネーブルトランジスタのスイッチング動作とを走査線の選択動作に同期させて制御可能になる。
次に,本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備え、前記表示部に、各々の前記画素と接続された走査線、データ線、電源線、及びイネーブル線が設けられ、前記画素毎に、画素電極と、前記走査線及びデータ線に接続された制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続されるとともに前記電源線にドレインを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート及びソースと接続された保持容量と、前記駆動トランジスタのソースと前記画素電極との間に接続され前記イネーブル線を介して入力される信号に基づいて前記画素電極と前記駆動トランジスタとの電気的接続をスイッチングするイネーブルトランジスタと、を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記表示部に画像を表示させるステップが、前記駆動トランジスタのソース電位とゲート電位とを所定の電位関係に初期化する初期化駆動ステップと、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を補正するしきい値電圧補正ステップと、前記駆動トランジスタの移動度を補正する移動度補正ステップと、前記電気泳動素子を駆動する画像表示ステップと、を含んでおり、前記しきい値電圧補正ステップ及び前記移動度補正ステップにおいて、前記イネーブルトランジスタをオフ状態とすることを特徴とする。
この駆動方法によれば、電気泳動素子を駆動して画像表示を行う前に、イネーブルトランジスタにより画素電極を電気的に切断した状態で駆動トランジスタのしきい値電圧や移動度の補正動作を行うことができる。電気泳動素子は抵抗成分を有するため、駆動トランジスタと画素電極とが電気的に接続された状態では正確なしきい値電圧補正や移動度補正を行うことができないが、本発明では正確に補正動作を行うことができる。
このように本発明によれば、表示ムラの低減された均一な表示を得ることができる。
前記イネーブルトランジスタのオンオフ制御を、当該イネーブルトランジスタが属する前記画素に接続された第1の前記走査線の電位と、前記第1の走査線と異なる第2の前記走査線の電位とによって行うことも好ましい。
このような駆動方法とすれば、イネーブル線を制御する駆動回路を外部に設ける必要が無く、配線や駆動回路の構成を簡素化することができる。
前記第1及び第2の走査線の電位に基づくオンオフ制御の後に、前記第1及び第2の走査線と異なる第3の前記走査線の電位によって前記イネーブルトランジスタのオンオフ制御を行うことも好ましい。
このような駆動方法とすれば、さらに細かくイネーブルトランジスタを制御することができ、より自由度の高い駆動形態が採用可能である。
前記電源線に供給する電位を、当該電源線と同一の前記画素に接続された第1の前記走査線の選択動作と、前記第1の走査線の次段の第2の前記走査線の選択動作とに同期させて切り替えることも好ましい。
この駆動方法によれば、駆動トランジスタに接続された電源線を制御する駆動回路を外部に設ける必要が無く、配線や駆動回路の構成を簡素化することができる。
本発明の電子機器は、先に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、高品質の表示が可能な表示手段を具備した電子機器を提供することができる。
第1実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成図。 画素の回路構成図。 第1実施形態に係る電気泳動表示装置の要部を示す断面図。 電気泳動素子の動作説明図。 第1実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法を示すフローチャート。 図5に対応するタイミングチャート。 第1実施形態に係る駆動方法の作用説明図。 第2実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成図。 イネーブル線制御回路の動作説明のためのタイミングチャート。 第2実施形態の変形例に係る電気泳動表示装置の概略構成図。 第3実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成図。 電位制御回路の動作説明のためのタイミングチャート。 電子機器の一例を示す図。 電子機器の一例を示す図。 電子機器の一例を示す図。
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、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、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る場合がある。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施の形態であ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、コントローラー(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ー63と接続されている。コントローラー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。また、共通電源変調回路64から延びるイネーブル線49と、電源線50と、共通電極配線55とが設けられており、それぞれの配線は画素40と接続されている。イネーブル線49及び電源線50は各行の走査線66に対応して設けられており、共通電源変調回路64は、各行のイネーブル線49及び電源線50に対して個別に電位入力可能に構成されている。
なお、共通電極配線55は、表示部5の複数の画素40に共通の電極である共通電極37(図2,3参照)と共通電源変調回路64との電気的接続を便宜的に配線として示したものである。
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、コントローラー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に設けられた制御トランジスタTRc(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、コントローラー63の制御のもと、画素40の各々に対応する画素データを規定する画像信号を画素40に供給する。共通電源変調回路64は、コントローラー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(Hi−Z)化)を行う。
なお、本実施形態では、画素データ「0」(白)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」(黒)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。また、中間階調の画素データを規定する場合は、LからHの間のレベルの画像信号を画素40に供給する。
図2は、画素40の回路構成図である。
画素40には、制御トランジスタTRcと、駆動トランジスタTRdと、イネーブルトランジスタTReと、保持容量C1と、画素電極35と、電気泳動素子32と、共通電極37と、が設けられている。また、画素40には、走査線66と、データ線68と、イネーブル線49と、電源線50とが接続されている。制御トランジスタTRcと、駆動トランジスタTRdと、イネーブルトランジスタTReはいずれもN−MOS(Negative Metal Oxide Semiconductor)トランジスタである。
なお、制御トランジスタTRc、駆動トランジスタTRd、及びイネーブルトランジスタTReは、それらと同等の機能を有する他の種類のスイッチング素子と置き換えてもよい。例えば、N−MOSトランジスタに代えてP−MOSトランジスタを用いてもよく、インバータやトランスミッションゲートを用いてもよい。
より詳しくは、制御トランジスタTRcのゲートに走査線66が接続され、ソースにはデータ線68が接続されている。制御トランジスタTRcのドレインは、駆動トランジスタTRdのゲート、及び保持容量C1の一方の電極に接続されている。駆動トランジスタTRdのドレインは電源線50に接続され、ソースは保持容量C1の他方の電極とイネーブルトランジスタTReのドレインとに接続されている。イネーブルトランジスタTReのゲートにはイネーブル線49が接続され、ソースには画素電極35が接続されている。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。
画素40において、制御トランジスタTRcは画素40への画像信号の入力を制御するスイッチング素子であり、制御トランジスタTRcを介して供給される画像信号により保持容量C1が充電される。駆動トランジスタTRdは、保持容量C1の電圧により駆動され、保持容量C1の蓄電量に対応する電流を画素電極35側へ流す。イネーブルトランジスタTReは、駆動トランジスタTRdから画素電極35への電流の流入を制御する。
次に、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、素子基板(第1基板)30と対向基板(第2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、素子基板30の電気泳動素子32側には、図1や図2に示した走査線66、データ線68、制御トランジスタTRc、駆動トランジスタTRdなどが形成された回路層34が設けられており、回路層34上に複数の画素電極35が配列形成されている。
素子基板30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。画素電極35は、Cu(銅)箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Al(アルミニウム)、ITO(インジウム・スズ酸化物)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。
一方、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。
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。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。
そして、電気泳動素子32と画素電極35とが、接着剤層33を介して接着されることで、素子基板30と対向基板31とが接合されている。
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、別途製造された素子基板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、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(a)に示すように共通電極37と画素電極35とに挟持され、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4は、電気泳動素子の動作説明図である。図4(a)は、画素40を白表示する場合、図4(b)は、画素40を黒表示する場合をそれぞれ示している。
図4(a)に示す白表示の場合には、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4(b)に示す黒表示の場合、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。
[駆動方法]
次に、図5から図8を参照して本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。
図5は、電気泳動表示装置100の駆動方法を示すフローチャートである。図6は、図5のフローチャートに対応するタイミングチャートである。図7は、本実施形態の駆動方法における作用説明図である。
図5に示すように、本実施形態の駆動方法は、初期化駆動ステップS101と、しきい値電圧補正ステップS102と、移動度補正ステップS103と、画像表示ステップS104と、を有する。図6には、上記各ステップに対応させて、走査線66の電位G、データ線68の電位S、イネーブル線49の電位En、電源線50の電位Vdd、ノードN2(駆動トランジスタTRdのソース)の電位Vsが示されている。
なお、以下の説明では、共通電極37の電位Vcomを0Vに固定し、画素電極35に所望の電流を流入させることで画像表示を行う場合について説明する。また、駆動トランジスタTRdの電流特性が近似的に下記(1)式で与えられるとして説明する。
ただし、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Coxはεox/tox(εox:ゲート酸化膜の誘電率、tox:ゲート絶縁膜の厚さ)なる式で表される定数、μは移動度、Vthはしきい値電圧である。
Figure 0005338613
[初期化駆動ステップ]
まず、初期化駆動ステップS101では、各行の走査線66とイネーブル線49とにハイレベルの選択信号を入力し、制御トランジスタTRcとイネーブルトランジスタTReとをオン状態とする。また、各行のデータ線68に駆動トランジスタTRdをオン状態とする画像信号(電位Von)を入力するとともに、電源線50の電位Vddを負の初期化電圧−Ve0とする。
すると、図6及び図7(a)に示すように、オン状態の駆動トランジスタTRdを介して画素電極35側のノードN2(ソース電位Vs)が負の電位−Ve0に設定される。これにより、駆動トランジスタTRdのゲート−ソース間電圧Vgsが、強制的に、駆動トランジスタのしきい値電圧Vthよりも高電位に設定される(駆動トランジスタTRdの初期化)。
このとき、イネーブルトランジスタTReがオン状態であるため、駆動トランジスタTRd及びイネーブルトランジスタTReを介して負の初期化電圧−Ve0が画素電極35に入力される。これにより、共通電極37(0V)が相対的に高電位、画素電極35が相対的に低電位となって、電気泳動素子32が白表示される(図4(a)参照)。
なお、本実施形態では、初期化駆動ステップS101によって表示部5を全面白表示することとしたが、初期化駆動ステップS101の実行時に表示部5の表示状態を変化させないようにすることもできる。この場合、イネーブルトランジスタTReをオフ状態とするか、あるいは共通電極37を電源線50と同電位(−Ve0)とすればよい。
[しきい値電圧補正ステップ]
次に、しきい値電圧補正ステップS102では、駆動トランジスタTRdのしきい値電圧Vthを補正する。しきい値電圧Vthは、駆動トランジスタTRdのソース電流が流れ始めるゲート−ソース間電圧Vgsであり、画素40毎にばらつきを持ち、表示ムラの原因の一つとなるので、当該ステップにおいてこれを補正する。
しきい値電圧補正ステップS102に移行すると、図6及び図7(b)に示すように、各行のイネーブル線49にローレベルが入力され、全ての画素40のイネーブルトランジスタTReがオフ状態とされる。その後、電源線50の電位Vddを正の初期化電圧(Ve)に設定する。
駆動トランジスタTRdのゲート−ソース間電圧Vgsは、初期化駆動ステップS101によってしきい値電圧Vthよりも高電圧に設定され、オン状態を保持している。そのため、電源線50から駆動トランジスタTRdを介してノードN2に電流が流れ、保持容量C1を充電し始める。この充電動作に伴ってソース電位Vsが上昇し、ゲート−ソース間電圧VgsがVthに達すると、駆動トランジスタTRdがオフ状態となって電流が停止する。このときの各ノードの電位は図7(b)に示す通りである。
上記の電流が停止した状態では、保持容量C1の両端の電圧が駆動トランジスタTRdのしきい値電圧Vthに等しくなる。これにより、駆動トランジスタTRdのしきい値電圧補正が完了する。
以上のしきい値電圧補正ステップS102で重要なのは、しきい値電圧補正ステップS102の期間中、イネーブルトランジスタTReがオフ状態に保持されることである。電気泳動素子32は容量成分と抵抗成分とを並列に有しており、画素電極35と共通電極37との間に電位差があると容易に電流が流れてしまう。そして、電気泳動素子32に電流が流れると、ノードN2の電荷が保持容量C1と画素電極35の両方に移動するため、駆動トランジスタTRdの電流がゼロになるしきい値電圧を正確に補正することができなくなる。そのため、イネーブルトランジスタTReを設け、駆動トランジスタTRdと画素電極35とを電気的に切断可能にしているのである。
[移動度補正ステップ]
次に、移動度補正ステップS103では、図6及び図7(c)に示すように、データ線68に表示階調に応じた電圧Vsigの画像信号を入力し、制御トランジスタTRcをオン状態、イネーブルトランジスタTReをオフ状態として、予め設定した補正動作期間Tだけ保持する。これにより、駆動トランジスタTRdの移動度等を補正し、後段の画像表示ステップS104において定電流駆動させることが可能になる。
以下、上記動作により駆動トランジスタTRdの移動度等が補正される作用について説明する。
まず、駆動トランジスタTRdの飽和領域の電流Is[Vgs]が下記(2)式で表されるとすると、しきい値電圧補正後のソース電圧(ノードN2)の時間変化Vs[t]は、下記(3)式の微分方程式を解いて、(4)式として得られる。ただし、(3)(4)式におけるv0は、v0=Vg−Vthとしてまとめたものである。また、イネーブルトランジスタTReがオフ状態であるため、簡単のために初期値vs[0]=0とした。
Figure 0005338613
さらに、(2)式に(4)式を代入すると、下記(5)式となる。
Figure 0005338613
ここで、下記(6)式を満たす時間t=Tを設定し、(6)式を(7)式に変形して(5)式に代入すると、下記(8)式が得られる。
Figure 0005338613
さらに、(8)式に下記の(9)式を代入すると、(10)式に示すようにKの項が消去される。Kは(11)式に示すようにトランジスタ毎に決定される定数である。
Figure 0005338613
(10)式及び(11)式から、ゲート幅W、ゲート長L、ゲート絶縁膜の特性Cox、移動度μが各画素40の駆動トランジスタTRd毎にばらついていても、補正動作期間Tを適切に選択することで全ての画素40において駆動トランジスタTRdに流れる電流を均一化することができる。
なお、厳密には、(6)式において設定されたcL=KTv0を満たす時間t=Tは、1つの駆動トランジスタTRdのKに基づいて設定される。そのため、(6)式から算出される補正動作期間Tは他の駆動トランジスタTRdにおいては必ずしも最適値ではない。
そこで、Kの誤差を考慮して他の駆動トランジスタTRdの電流値を計算する。計算対象の駆動トランジスタTRdのK’は下記(12)式に示すように、KとΔεとにより表すことができる。このK’を用いて他の駆動トランジスタTRdの電流を算出すると(13)式のようになる。よって、Kの誤差Δεが20%である場合には、Δε2/4=(0.2)2/4=0.01となり、電流誤差は1%にまで圧縮される。したがって、補正動作期間Tを適切に設定すれば、表示部5全体の駆動トランジスタTRdの移動度を補正することが可能である。
Figure 0005338613
なお、上記の移動度補正ステップS103による移動度の補正結果は、図6及び図7(c)に示すように、保持容量C1の両端の電圧に反映される。つまり、ノードN1(ゲート電位Vg)はデータ線68の電位Vsigとなる一方、ノードN2は補正された電圧差ΔVが加算された電位−Vth+ΔVとなる。この電圧差ΔVは、駆動トランジスタTRdの移動度μに応じて異なる値である。より詳細には、移動度μが大きい駆動トランジスタTRdでは電位差ΔVは相対的に大きくなり、移動度μが小さい駆動トランジスタTRdではΔVは相対的に小さくなる。これにより、補正動作期間Tが経過したときの駆動トランジスタTRdは、移動度μによらず一定の電流Isが流れる状態に補正される。
また、補正動作期間Tは、表示部5における表示ムラが最小となる時間として実験的に設定してもよい。具体的には、補正動作期間Tは走査線66をハイレベルとする期間により調整できるため、走査線66に入力する選択信号のパルス幅を変えて表示ムラを観測することで、補正動作期間Tを実験的に設定することができる。
また、移動度補正ステップS103においても、イネーブルトランジスタTReがオフ状態に保持されることは重要である。電気泳動素子32への電流流入があると移動度を正確に補正することができなくなるためである。
[画像表示ステップ]
以上のしきい値電圧補正及び移動度補正が終了したならば、画像表示ステップS104に移行する。
画像表示ステップS104では、図6及び図7(d)に示すように、各行の走査線66に制御トランジスタTRcをオフ状態とする選択信号(ローレベル)を入力する。すると、ノードN1がハイインピーダンス状態となって保持容量C1の両端の電圧差が固定され、これにより駆動トランジスタTRdが定電流源として機能するようになる。そしてこの状態で、イネーブル線49の電位Enをハイレベルに遷移させると、イネーブルトランジスタTReがオン状態となり、駆動トランジスタTRdからの定電流が画素電極35に流入する。これにより、電気泳動素子32が駆動され、電気泳動素子32内の荷電粒子が移動することで、初期化駆動ステップS101において設定された白背景に、例えば黒色の画像成分が表示される。
なお、画素40を所望の階調に固定するには、電気泳動素子32が所定の階調に達したときに、再度、制御トランジスタTRcを介して画像信号を入力して保持容量C1の両端の電圧を再設定し、これにより駆動トランジスタTRdの電流を停止させればよい。あるいは、より簡便には、イネーブル線49にイネーブルトランジスタTReをオフ状態とする電位En(ローレベル)を入力してもよい。
以上詳細に説明したように、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法によれば、初期化駆動ステップS101〜画像表示ステップS104を実行することで、各々の画素40の駆動トランジスタTRdのしきい値電圧及び移動度を補正した上で表示部5に所望の画像を表示させることができ、ムラのない均一な画像表示を得ることができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、図8及び図9を参照しつつ説明する。
本実施形態の電気泳動表示装置200は、図1から図7を参照して説明した先の実施形態の電気泳動表示装置100に対して、イネーブル線制御回路を追加したものである。
図8は、本実施形態の電気泳動表示装置200の表示部5及び非表示部6の概略構成図である。
図8に示すように、電気泳動表示装置200の表示部5には、画素40が形成されており、表示部5の外側の非表示部6に、イネーブル線制御回路149が設けられている。
イネーブル線制御回路149は、走査線66に沿って延びるイネーブル線49にそれぞれ対応して設けられたスイッチ回路149aを備えている。各スイッチ回路149aは、第1電源線71及び第2電源線72と接続されている。また、i行目(1≦i≦m)のイネーブル線49に対応するスイッチ回路149aは、i行目のイネーブル線49とともに、i行目の走査線66とその次行の(i+1)行目の走査線66とに接続されている。
スイッチ回路149aは、第1トランジスタTR1と、第2トランジスタTR2と、容量C2とを備えている。
第1トランジスタTR1のゲートはi行目の走査線66に接続され、ソースは第1電源線71に接続され、ドレインはi行目のイネーブル線49に接続されている。第2トランジスタTR2のゲートは(i+1)行目の走査線66に接続され、ソースは第2電源線72に接続され、ドレインはi行目のイネーブル線49に接続されている。容量C2は、一方の電極をi行目のイネーブル線49に接続され、他方の電極をグランド又は任意の電位の電源に接続されている。
上記構成を備えたスイッチ回路149aは、第1トランジスタTR1にi行目の走査線66を介して選択信号を入力することにより第1電源線71とイネーブル線49との電気的接続をスイッチング可能であり、また第2トランジスタTR2に(i+1)行目の走査線66を介して選択信号を入力することにより第2電源線72とイネーブル線49との電気的接続をスイッチング可能である。
なお、本実施形態では第2トランジスタTR2のゲートを(i+1)行目の走査線66に接続しているが、i行目以外であれば任意の行の走査線66と接続することができる。
また本実施形態で参照する図8では、表示部5の図中右側にスイッチ回路149aが形成されているが、スイッチ回路149aは、イネーブル線49の反対側の端部に接続してもよい。すなわち、スイッチ回路149aは、表示部5の一辺のみに沿って配置されてもよく、表示部5の対向する二辺に沿って配列されてもよい。表示部5の対向する二辺に配置する場合には、スイッチ回路149aの配設位置を、1行ごとにイネーブル線49の異なる端部(表示部5の左右)に振り分けて配置してもよい。
上記構成の電気泳動表示装置200における画像表示動作において、イネーブル線制御回路149の第1電源線71及び第2電源線72には走査線66の選択動作と同期した矩形状のパルスが供給される。そして、走査線66を介して入力される選択信号(電位G)に基づくスイッチ回路149aの動作により、イネーブル線49に制御された電位が供給される。以下、図9を参照しつつ各ステップにおける動作について具体的に説明する。
図9は、イネーブル線制御回路149の動作を説明するためのタイミングチャートである。図9には、第1電源線71の電位Vg1と、第2電源線72の電位Vg2と、i行目の走査線66の電位G(i)と、(i+1)行目の走査線66の電位G(i+1)とが示されている。
まず、初期化駆動ステップS101では、図9に示すように、少なくとも第1電源線71の電位Vg1が、イネーブルトランジスタTReをオン状態とする電位(ハイレベル)とされる。これにより、i行目の走査線66が選択されて第1トランジスタTR1がオン状態となったときに、イネーブルトランジスタTReがオン状態となり、駆動トランジスタTRdからの電流が画素電極35に流入し、電気泳動素子32が駆動される。
なお、初期化駆動ステップS101において走査線66を1行ずつ選択する場合には、第2電源線72の電位Vg2は任意の電位とすることができる。一方、複数の走査線66を同時に選択し、複数の走査線66に属する画素40に対して同時に初期化動作を行う場合には、図9に二点差線で示すように、第2電源線72にイネーブルトランジスタTReをオン状態とする電位(ハイレベル)を供給する。これは、複数の走査線66に同時に選択信号が入力されると、第1トランジスタTR1と第2トランジスタTR2とが同時にオン状態となる場合があるため、このときに第1電源線71と第2電源線72の電位が衝突するのを防止するためである。
次に、しきい値電圧補正ステップS102では、少なくとも第1電源線71の電位Vg1が、イネーブルトランジスタTReをオフ状態とする電位(ローレベル)とされる。これにより、初期化駆動ステップS101でオン状態とされていたイネーブルトランジスタTReをオフ状態に移行させることができ、画素電極35への電流流入を防止できるので、しきい値電圧補正を正確に行うことができる。
なお、複数の走査線66を同時に選択してしきい値電圧補正を行う場合に、第2電源線72にもイネーブルトランジスタTReをオフ状態とする電位を入力するのは、初期化駆動ステップS101と同様である。
次に、移動度補正ステップS103及び画像表示ステップS104では、第1電源線71の電位Vg1がイネーブルトランジスタTReをオフ状態とする電位(ローレベル)とされる一方、第2電源線72の電位Vg2がイネーブルトランジスタTReをオン状態とする電位(ハイレベル)とされる。
ここで、図9に示すように、走査線66を介して選択信号が入力されている期間(制御トランジスタTRcがオン状態となる期間)は、初期化駆動ステップS101から移動度補正ステップS103の期間であり、i行目の走査線66に属する画素40が画像表示ステップS104に移行すると、(i+1)行目の走査線66に制御トランジスタTRcをオン状態とする電位(ハイレベル)の入力が開始される。
そこで、上記のように第1電源線71及び第2電源線72に電位を入力することで、i行目の走査線66に属する画素40の移動度補正ステップS103では、イネーブルトランジスタTReをオフ状態とすることができるので、画素電極35への電流流入を防ぎ、移動度補正を正確に行うことができる。そして、i行目の走査線66に属する画素40が画像表示ステップS104に移行すると、(i+1)行目の走査線66の電位G(i+1)が第2トランジスタTR2をオン状態とする電位(ハイレベル)となるので、第2トランジスタTR2を介してイネーブル線49にイネーブルトランジスタTReをオン状態とする電位(ハイレベル)が入力され、i行目の走査線66に属する画素40において画像表示が実行される。
さらに、次の(i+2)行目の走査線66が選択されると、第1トランジスタTR1及び第2トランジスタTR2はいずれもオフ状態となる。しかし、イネーブル線49には容量C2が接続されているため、容量C2によって、イネーブル線49がイネーブルトランジスタTReをオン状態とする電位に維持される。これにより、画像表示ステップS104の終了後も所定期間は電気泳動素子32の駆動状態が維持される。
以上詳細に説明したように、第2実施形態に係る電気泳動表示装置200によれば、イネーブル線制御回路149を設けたことで、イネーブル線49の電位を制御する駆動回路を外部に設ける必要が無くなる。この点、第1実施形態においても、共通電源変調回路64を素子基板30上に形成すれば外付けの駆動回路は不要であるが、本実施形態の場合には、イネーブル線49の駆動に関わるグローバル配線は第1電源線71と第2電源線72のみであるため、共通電源変調回路64の回路構成や基板上の配線の引き回しを簡素化することができる。
[変形例]
次に、第2実施形態の変形例について、図10を参照しつつ説明する。
本変形例に係る電気泳動表示装置200Aは、図8及び図9を参照して説明した第2実施形態の電気泳動表示装置200において、イネーブル線制御回路の構成を変更したものである。
図10に示すように、電気泳動表示装置200Aは、その非表示部6にイネーブル線制御回路149Aを備えている。
イネーブル線制御回路149Aは、複数のスイッチ回路149bと、第1電源線71と、第2電源線72と、第3電源線73と、を備えている。スイッチ回路149bは、各々のイネーブル線49に対応して設けられており、i行目((1≦i≦m))のイネーブル線49に接続されたスイッチ回路149bは、i行目の走査線66と、その次行の(i+1)行目の走査線66と、i行目及び(i+1)行目の走査線66とは異なるj行目(j≠i,i+1、1≦j≦m)の走査線66とに接続されている。
より詳細には、スイッチ回路149bは、第1トランジスタTR1と、第2トランジスタTR2と、第3トランジスタTR3と、容量C2とを備えている。
第1トランジスタTR1のゲートはi行目の走査線66に接続され、ソースは第1電源線71に接続され、ドレインはi行目のイネーブル線49に接続されている。第2トランジスタTR2のゲートは(i+1)行目の走査線66に接続され、ソースは第2電源線72に接続され、ドレインはi行目のイネーブル線49に接続されている。第3トランジスタTR3のゲートはj行目の走査線66に接続され、ソースは第3電源線73に接続され、ドレインはi行目のイネーブル線49に接続されている。容量C2は、一方の電極をi行目のイネーブル線49に接続され、他方の電極をグランド又は任意の電位の電源に接続されている。
すなわち、スイッチ回路149bは、イネーブル線49に対して第1電源線71、第2電源線72、及び第3電源線73を選択的に接続する回路であり、i行目、(i+1)行目、及びj行目の走査線66を介して入力される選択信号により上記スイッチング動作を制御される。
上記構成の変形例に係る電気泳動表示装置200Aでは、第3トランジスタTR3及び第3電源線73を備えたことで、より細かくイネーブルトランジスタTReを制御することができ、種々の駆動形態を容易に実行することが可能である。以下、詳細に説明する。
電気泳動表示装置200Aにおける第1トランジスタTR1及び第2トランジスタTR2の動作は先の第2実施形態と同様であり、画像表示ステップS104において第2トランジスタTR2をオン状態として画像表示動作を開始し、第2トランジスタTR2をオフ状態に移行させた後は容量C2に保持された電荷によりイネーブルトランジスタTReのオン状態を保持する。
本変形例では、この容量C2によりイネーブルトランジスタTReをオン状態に保持している期間に、第3トランジスタTR3の動作によってさらに細かな制御を行うことができる。例えば、第3電源線73にイネーブルトランジスタTReをオフ状態とする電位(ローレベル)を供給しておけば、j行目の走査線66が選択されて第3トランジスタTR3がオン状態となったときに、イネーブルトランジスタTReをオフ状態に移行させ、電気泳動素子32の駆動を停止させることができる。すなわち、電気泳動素子32を駆動する期間を、容量C2の充電量によらずに厳密に時間制御することができる。
一方、第3電源線73にイネーブルトランジスタTReをオン状態とする電位(ローレベル)を供給しておけば、j行目の走査線66が選択されたときに、容量C2を再充電することができ、より長い期間にわたって電気泳動素子32の駆動を継続させることができる。
上記変形例に係る電気泳動表示装置200Aでは、第3トランジスタTR3のゲートをj行目の走査線66に接続した場合について説明したが、全ての第3トランジスタTR3のゲートに外部の制御線を接続し、第3トランジスタTR3を走査線66の選択動作とは独立して制御可能に構成してもよい。
このような構成とすれば、第3電源線73にイネーブルトランジスタTReをオフ状態とする電位(ローレベル)を供給した状態で、上記の制御線に第3トランジスタTR3をオン状態とする電位(ハイレベル)を入力すれば、表示部5の全ての画素40においてイネーブルトランジスタTReを一斉にオフ状態とすることができ、全ての画素40の電気泳動素子32の駆動を停止させることができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について、図11を参照しつつ説明する。
本実施形態の電気泳動表示装置300は、図1から図7を参照して説明した先の実施形態の電気泳動表示装置100に対して、電位制御回路を追加したものである。
図11は、第3実施形態の電気泳動表示装置300の表示部5及び非表示部6を示す概略構成図である。
図11に示すように、電気泳動表示装置300の表示部5には、図1に示した電源線50に代えて、各走査線66に対応して電源線51が形成されている。各々の電源線51は対応する走査線66に沿って延びている。一方、表示部5の外側の非表示部6には、電位制御回路150が設けられている。電位制御回路150は、複数のスイッチ回路150aと、第4電源線84と、第5電源線85と、を備えている。
スイッチ回路150aは、走査線66に沿って延びる電源線51にそれぞれ対応して設けられている。i行目(1≦i≦m)の電源線51に対応するスイッチ回路150aは、i行目の電源線51とともに、i行目の走査線66とその次行の(i+1)行目の走査線66と、低電位電源91(第1電源;電位VgL)と、高電位電源92(第2電源;電位VgH)とに接続されている。
スイッチ回路150aは、第4トランジスタTR4と、第5トランジスタTR5と、第6トランジスタTR6と、第7トランジスタTR7と、容量C3とを備えている。
第4トランジスタTR4のゲートはi行目の走査線66に接続され、ソースは第4電源線84に接続され、ドレインはi行目の電源線51に接続されている。
第5トランジスタTR5のゲートは、第6トランジスタTR6のドレイン及び第7トランジスタTR7のドレイン、並びに容量C3の一方の電極に接続されている。第5トランジスタTR5のソースは第5電源線85に接続され、ドレインはi行目の電源線51に接続されている。
第6トランジスタTR6のゲートはi行目の走査線66に接続され、ソースは低電位電源91に接続され、ドレインは第5トランジスタTR5のゲートに接続されている。
第7トランジスタTR7のゲートは(i+1)行目の走査線66に接続され、ソースは高電位電源92に接続され、ドレインは第5トランジスタTR5のゲートに接続されている。
容量C3は、一方の電極を第5トランジスタTR5のゲートに、他方の電極をグランド又は任意の電位の電源に接続されている。
上記構成を備えたスイッチ回路150aは、電源線51に対する第4電源線84及び第5電源線85の電気的接続を第4トランジスタTR4及び第5トランジスタTR5によりスイッチングする。
第4トランジスタTR4はi行目の走査線66を介して入力される選択信号により制御される。一方、第5トランジスタTR5は、第6トランジスタTR6と第7トランジスタTR7と容量C3とにより構成される回路から出力される電位により制御される。具体的には、第6トランジスタTR6は第5トランジスタTR5をオフ状態とする電位VgL(ローレベル)を出力し、第7トランジスタTR7は第5トランジスタTR5をオン状態とする電位VgH(ハイレベル)を出力する。容量C3は第6トランジスタTR6又は第7トランジスタTR7の出力電位を所定期間保持する。
なお、本実施形態では第7トランジスタTR7のゲートを(i+1)行目の走査線66に接続しているが、i行目以外であれば任意の行の走査線66と接続することができる。
また本実施形態で参照する図11では、表示部5の図中右側にスイッチ回路150aが形成されているが、スイッチ回路150aは、電源線51の反対側の端部に接続してもよい。すなわち、スイッチ回路150aは、表示部5の一辺のみに沿って配置されてもよく、表示部5の対向する二辺に沿って配列されてもよい。表示部5の対向する二辺に配置する場合には、スイッチ回路150aの配設位置を、1行ごとに電源線51の異なる端部(表示部5の左右)に振り分けて配置してもよい。
上記構成の電気泳動表示装置300における画像表示動作の一例について以下に説明する。
図12は、電位制御回路150の動作を説明するためのタイミングチャートであり、表1は、画像表示動作の各ステップにおけるトランジスタのオンオフ状態と電源線51の電位とを記載した表である。
Figure 0005338613
図12に示すように、第4電源線84(電位Vd1)には走査線66の選択動作と同期した矩形状のパルスが入力され、第5電源線85(電位Vd2)は画像表示用の電位Veに保持される。
まず、初期化駆動ステップS101では、第4電源線84に負の電位−Ve0が供給されている状態で、i行目の走査線66に制御トランジスタTRcをオン状態とする電位(ハイレベル)が入力され、この選択信号によって第4トランジスタTR4と第6トランジスタTR6とがオン状態となる。これにより、第4トランジスタTR4を介して電源線51と第4電源線84とが接続され、電源線51が負の電位−Ve0とされる。そして、駆動トランジスタTRdのドレインに負の電位−Ve0が供給され、初期化駆動ステップS101が実行される。
一方、第5トランジスタTR5のゲートには、第6トランジスタTR6から電位VgLが入力されるため、第5トランジスタTR5はオフ状態に保持される。したがって、電源線51において電圧の衝突が生じることはない。
次に、しきい値電圧補正ステップS102に移行すると、第4電源線84に正の電位Veが供給される。一方、第4トランジスタTR4及び第5トランジスタTR5のオンオフ状態は変化しないので、電源線51に第4電源線84から正の電位Veが供給される。この状態で、しきい値電圧補正ステップS102と移動度補正ステップS103とが実行される。
その後、画像表示ステップS104に移行すると、i行目の走査線66が非選択状態(ローレベル)とされるとともに、(i+1)行目の走査線66が選択状態(ハイレベル)とされる。これにより、表1に示すように、第4トランジスタTR4と第6トランジスタTR6とがオフ状態になる。また、ゲートを(i+1)行目の走査線66に接続された第7トランジスタTR7がオン状態となり、これにより第5トランジスタTR5がオン状態となって第5電源線85と電源線51とが接続される。そして、電源線51を介して第5電源線85の電位(電位Ve)が、画素40の駆動トランジスタTRdのドレインに供給される。この状態で、i行目の走査線66に属する画素40の画像表示ステップS104が実行される。
なお、(i+1)行目の走査線66が非選択状態(ローレベル)に移行すると、第7トランジスタTR7がオフ状態となるが、第5トランジスタTR5のゲート電位は容量C3により維持されるので、第5トランジスタTR5がオン状態に保持され、電源線51に第5電源線85から電位Veが供給され続ける。
以上詳細に説明したように、第3実施形態の電気泳動表示装置300では、電位制御回路150を備えていることで、各行の電源線51を走査線66の選択動作に同期させて制御することができる。
また、初期化駆動ステップS101としきい値電圧補正ステップS102とを各行毎に行う場合には、駆動トランジスタTRdのドレイン電位を制御する駆動回路を各行毎に設ける必要があるが、本実施形態では、このような駆動回路は不要である。
なお、上記第3の実施形態において、第2実施形態と同様のイネーブル線制御回路149,149Aを設け、走査線66の選択動作に伴ってイネーブル線49に供給する電位を制御する構成としてもよいのはもちろんである。
(電子機器)
次に、上記実施形態の電気泳動表示装置100,200,200A,300を、電子機器に適用した場合について説明する。
図13は、腕時計1000の正面図である。腕時計1000は、時計ケース1002と、時計ケース1002に連結された一対のバンド1003とを備えている。
時計ケース1002の正面には、上記各実施形態の電気泳動表示装置からなる表示部1005と、秒針1021と、分針1022と、時針1023とが設けられている。時計ケース1002の側面には、操作子としての竜頭1010と操作ボタン1011とが設けられている。竜頭1010は、ケース内部に設けられる巻真(図示は省略)に連結されており、巻真と一体となって多段階(例えば2段階)で押し引き自在、かつ、回転自在に設けられている。表示部1005では、背景となる画像、日付や時間などの文字列、あるいは秒針、分針、時針などを表示することができる。
図14は電子ペーパー1100の構成を示す斜視図である。電子ペーパー1100は、上記実施形態の電気泳動表示装置を表示領域1101に備えている。電子ペーパー1100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1102を備えて構成されている。
図15は、電子ノート1200の構成を示す斜視図である。電子ノート1200は、上記の電子ペーパー1100が複数枚束ねられ、カバー1201に挟まれているものである。カバー1201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図示は省略の表示データ入力手段を備える。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。
以上の腕時計1000、電子ペーパー1100、及び電子ノート1200によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、表示ムラが低減された表示が可能な表示手段を備えた電子機器となる。
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、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も、本発明に係る電気光学装置は好適に用いることができる。
100,200,200A,300 電気泳動表示装置、5 表示部、6 非表示部、T 補正動作期間、32 電気泳動素子、35 画素電極、37 共通電極、40 画素、41 選択トランジスタ、49 イネーブル線、50,51 電源線、63 コントローラー(制御部)、66 走査線、68 データ線、71 第1電源線、72 第2電源線、73 第3電源線、84 第4電源線、85 第5電源線、91 低電位電源、92 高電位電源、C1 保持容量、C2,C3 容量、149,149A イネーブル線制御回路、149a,149b,150a スイッチ回路、150 電位制御回路、TR1 第1トランジスタ、TR2 第2トランジスタ、TR3 第3トランジスタ、TR4 第4トランジスタ、TR5 第5トランジスタ、TR6 第6トランジスタ、TR7 第7トランジスタ、TRc 制御トランジスタ、TRd 駆動トランジスタ、TRe イネーブルトランジスタ、S101 初期化駆動ステップ、S102 しきい値電圧補正ステップ、S103 移動度補正ステップ、S104 画像表示ステップ

Claims (1)

  1. 一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備えた電気泳動表示装置であって、
    前記表示部に、各々の前記画素と接続された走査線、データ線、電源線、及びイネーブル線が設けられ、
    前記画素毎に、画素電極と、前記走査線及びデータ線に接続された制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続されるとともに前記電源線にドレインを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート及びソースと接続された保持容量と、前記駆動トランジスタのソースと前記画素電極との間に接続され前記イネーブル線を介して入力される信号に基づいて前記画素電極と前記駆動トランジスタとの電気的接続をスイッチングするイネーブルトランジスタと、を有し、
    前記表示部を制御する制御部を備え、
    前記制御部は、前記表示部に画像を表示させるに際して、
    前記駆動トランジスタのソース電位とゲート電位とを所定の電位関係に初期化する初期化駆動動作と、
    前記駆動トランジスタのしきい値電圧を補正するしきい値電圧補正動作と、
    前記駆動トランジスタの移動度を補正する移動度補正動作と、
    前記電気泳動素子を駆動する画像表示動作と、
    を実行し、
    前記初期化駆動動作において、前記イネーブルトランジスタをオン状態とすることで前記画素を所定の階調に移行させることを特徴とする電気泳動表示装置。
JP2009243386A 2009-10-22 2009-10-22 電気泳動表示装置 Expired - Fee Related JP5338613B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009243386A JP5338613B2 (ja) 2009-10-22 2009-10-22 電気泳動表示装置
US12/907,063 US8743049B2 (en) 2009-10-22 2010-10-19 Electrophoretic display device, method of driving the same, and electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009243386A JP5338613B2 (ja) 2009-10-22 2009-10-22 電気泳動表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011090144A JP2011090144A (ja) 2011-05-06
JP5338613B2 true JP5338613B2 (ja) 2013-11-13

Family

ID=43898023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009243386A Expired - Fee Related JP5338613B2 (ja) 2009-10-22 2009-10-22 電気泳動表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8743049B2 (ja)
JP (1) JP5338613B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI433101B (zh) * 2011-04-21 2014-04-01 Au Optronics Corp 電泳顯示裝置及其畫面更新方法
US9620048B2 (en) * 2013-07-30 2017-04-11 E Ink Corporation Methods for driving electro-optic displays
JP6424350B2 (ja) * 2014-03-07 2018-11-21 イー インク コーポレイション 電気泳動装置、及び電子機器
US10997930B2 (en) * 2015-05-27 2021-05-04 E Ink Corporation Methods and circuitry for driving display devices
JP2017009801A (ja) * 2015-06-22 2017-01-12 セイコーエプソン株式会社 記憶型表示装置および電子機器
JP6857982B2 (ja) * 2016-08-10 2021-04-14 イー インク コーポレイション アクティブマトリクス回路基板、表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
CN108132570B (zh) * 2016-12-01 2021-04-23 元太科技工业股份有限公司 显示装置及电子纸显示装置
CN108646499B (zh) * 2018-06-21 2024-04-05 上海中航光电子有限公司 阵列基板、电子纸显示面板及其驱动方法与显示装置
CN110767132B (zh) * 2019-10-25 2021-02-02 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Tft电性侦测校正方法、装置、系统及显示装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4940157B2 (ja) 2003-09-25 2012-05-30 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置の駆動方法
JP4213637B2 (ja) 2003-09-25 2009-01-21 株式会社日立製作所 表示装置及びその駆動方法
JP4724384B2 (ja) * 2004-06-08 2011-07-13 キヤノン株式会社 電気泳動表示素子及び電気泳動表示素子の駆動方法
KR100624115B1 (ko) * 2005-08-16 2006-09-15 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광장치의 발광제어 구동장치
JP2007072349A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Canon Inc 粒子移動型表示装置、およびその製造方法
US7916112B2 (en) * 2005-10-19 2011-03-29 Tpo Displays Corp. Systems for controlling pixels
JP2007114622A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Canon Inc 粒子移動型表示装置、およびその駆動方法
US7738622B2 (en) * 2006-06-23 2010-06-15 Lg Display Co., Ltd. Shift register
JP2008058853A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Sony Corp 表示装置及びその製造方法
JP4915194B2 (ja) * 2006-09-27 2012-04-11 ソニー株式会社 表示装置
JP4600780B2 (ja) * 2007-01-15 2010-12-15 ソニー株式会社 表示装置及びその駆動方法
JP4300490B2 (ja) * 2007-02-21 2009-07-22 ソニー株式会社 表示装置及びその駆動方法と電子機器
JP2009098300A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Seiko Epson Corp 電気泳動表示装置、電子機器、および電気泳動表示装置の駆動方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8743049B2 (en) 2014-06-03
JP2011090144A (ja) 2011-05-06
US20110096053A1 (en) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5338613B2 (ja) 電気泳動表示装置
JP2011145344A (ja) 電気光学装置とその駆動方法、及び電子機器
JP5169251B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器
JP5504567B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器
JP5287157B2 (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
US8400376B2 (en) Voltage selection circuit, electrophoretic display apparatus, and electronic device
US20090237393A1 (en) Electrophoretic display device driving method, electrophoretic display device, and electronic apparatus
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
JP2011150010A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器
JP5568975B2 (ja) 電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、電子機器
JP2011123216A (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
JP5375007B2 (ja) マトリクス装置の駆動回路、マトリクス装置、画像表示装置、電気泳動表示装置、及び電子機器
JP2011150009A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器
JP5359840B2 (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
JP5499638B2 (ja) 電気泳動表示装置とその駆動方法、及び電子機器
JP2009145859A (ja) 電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、及び電子機器
JP5262539B2 (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器
JP2011095564A (ja) 電気泳動表示装置とその駆動方法、及び電子機器
JP5527128B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電気泳動表示装置用制御回路、電子機器
JP5488219B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器
JP2009198689A (ja) 電気泳動表示装置とその駆動方法、及び電子機器
JP2011107249A (ja) 電気泳動装置の駆動方法、電気泳動装置、電子機器
JP2011257593A (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
JP2009122600A (ja) 電気泳動表示装置、及び電子機器
JP2009042283A (ja) 電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120201

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120731

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130402

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130709

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130722

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5338613

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees