JP5754194B2 - 集積回路装置、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、集積回路装置、電気光学装置及び電子機器等に関する。

従来、電気光学パネルとしてＥＰＤ（Electrophoretic Display）パネルが知られている（特許文献１）。このようなＥＰＤパネル（電気泳動パネル）の駆動では、駆動電圧をシーケンシャルに変化させている。従って、ＥＰＤパネルの駆動には電圧遷移テーブルが必要となる。

特開２００９−２５１６１５号公報

電気光学パネルは電気光学材料が温度等の環境に依存して駆動特性が変化し、あるいは環境例えば明るさに依存して見え難くなる。よって、予め複数の環境情報に対応する電圧遷移テーブルを用意し、測定によって取得された環境情報に合致する電圧遷移テーブルを用いて駆動する必要がある。このことはメモリー容量の増大を意味し、かつ、所望の波形データの検索を困難とする。

その一方で、特許文献１に示すディスプレイコントローラー、波形メモリー、温度センサー及び電源モジュールを、電気光学パネル上に集約することが求められている。電気光学パネルは不必要に拡大できないので、メモリー容量の増大はコントローラー兼ドライバーＩＣをパネル上にＣＯＧ（Chip On Glass）し、あるいはパネルに接続されたフィルム基板上にＣＯＦ（Chip On Film）する妨げとなる。

本発明のいくつかの態様は、温度等の環境情報毎に設定される波形情報を格納する波形メモリーの容量を少なくして電気光学パネル側に実装可能な集積回路装置、電気光学装置及び電子機器を提供することができる。

（１）本発明の一態様は、
電気光学パネルの複数の画素電極に駆動電圧を出力して画像を更新する駆動電圧出力部と、
第１の表示データを記憶する第１記憶部と、第２の表示データを記憶する第２記憶部とを含む表示データ記憶部と、
画素での表示状態を前記第１の表示データに対応する第１の表示状態から前記第２の表示データに対応する第２の表示状態に変化させる駆動波形情報を記憶する波形情報記憶部と、
前記第１の表示データ及び前記第２の表示データに基づいて前記波形情報記憶部から選択される前記駆動波形情報を、前記駆動電圧出力部に出力する駆動波形情報出力部と、
環境情報を取得する取得部と、
を有し、
前記波形情報記憶部は、基本波形データを格納した少なくとも一つの基本波形テーブルと、前記少なくとも一つの基本波形テーブル内の前記基本波形データに対して前記環境情報毎に異なる複数の駆動条件を設定する環境情報／駆動条件テーブルとを含み、
前記駆動波形情報出力部は、前記取得部にて取得された環境情報に対応する前記駆動条件と共に前記少なくとも一つの基本波形テーブル中の前記基本波形データを前記駆動電圧出力部に出力する集積回路装置に関する。

本発明の一態様では、駆動波形情報出力部が、取得部にて取得された環境情報に対応する駆動条件と共に少なくとも一つの基本波形テーブル中の基本波形データを駆動電圧出力部に出力する。駆動電圧出力部は、基本波形データと環境情報に対応する駆動条件とに基づいて駆動電圧を生成する。こうして、環境依存性の強い電気光学材料を有する電気光学パネルを駆動することができる。その際、波形情報記憶部は、基本波形データと、その基本波形データに対して環境情報毎に異なる複数の駆動条件とを含む駆動波形情報を記憶していればよい。こうすると、環境情報毎に波形データを記憶する必要がないので、波形情報記憶部のデータ容量を削減でき、集積回路装置の小型化が維持される。

（２）本発明の一態様では、前記基本波形データは、複数のサブフレームの各々の電圧レベルとすることができる。

これにより、基本波形データとして、電圧駆動波形のサブフレーム数と、各サブフレームでの電圧レベルとが、複数の環境情報に対して共用される。よって、波形情報記憶部のデータ容量を削減できる。

（３）本発明の一態様では、前記環境情報毎に異なる複数の駆動条件は、前記複数のサブフレームについて設定された複数種のフレームレートを含むことができる。

このように、基本波形データの駆動条件として、基本波形データの複数のサブフレームのフレームレートを変化させることで、電気光学材料をその環境依存性に合わせて駆動することができる。例えば環境情報が温度であり、電気光学材料が温度依存性のある粘性の第１材料とその中を移動する第２材料である場合に、フレームレートを可変することができる。この場合は、温度が低いほどフレームレート（周波数）を低くして一回のサブフレームあたりの電圧印加時間を長くすることができる。温度が高いほどフレームレート（周波数）を高くして一回のサブフレームあたりの電圧印加時間を短くすることができる。その意味で、フレームレートとはサブフレームの時間幅（単位パルス幅）と等価である。

（４）本発明の一態様では、前記環境情報毎に異なる複数の駆動条件は、前記電圧レベルについて設定された複数種の電圧値を含むことができる。

このように、基本波形データの駆動条件として、基本波形データの複数のサブフレームの各々の電圧レベルの値（電圧値）を変化させることで、電気光学材料をその環境依存性に合わせて駆動することができる。上述の例では、温度が低いほど電圧値を高くし、逆に温度が高いほど電圧値を低くすることができる。

（５）本発明の一態様では、前記電気光学パネルの複数の画素電極の各々が接続される画素選択トランジスターのゲートに接続される走査線に、走査電圧を供給制御する走査線コントローラーをさらに有し、前記環境情報毎に異なる複数の駆動条件は、前記複数種の電圧レベルに対応して設定される複数種の走査電圧値を含むことができる。

アクティブ型の電気光学パネルに設けられる画素選択トランジスターは、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓから閾値Ｖｔｈを引いた電圧（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）を基準としてオン／オフ動作する。このため、駆動電圧（ソース電圧）に対応させて走査電圧（ゲート電圧）を変化させても、画素選択トランジスターをオン／オフさせることができる。こうして、過度に高い走査電圧を用いなくても済むため、電力消費を低減できる。

（６）本発明の一態様では、前記駆動電圧出力部は周波数可変部を含み、前記周波数可変部は前記駆動波形出力部より出力される前記フレームレートに基づいて周波数を可変することができる。

このように、駆動電圧出力部は環境情報に応じたフレームレートに基づいて周波数を可変することで、同一の基本波形データを用いながら環境情報毎に電圧印加時間が異なる駆動電圧を生成することができる。

（７）本発明の一態様では、前記駆動電圧出力部は電圧可変部を含み、前記電圧可変部は前記駆動波形出力部より出力される電圧値に基づいて前記電圧レベルを可変することができる。

このように、駆動電圧出力部は環境情報に応じた電圧値に基づいて電圧レベルを可変することで、同一の基本波形データを用いながら環境情報毎に電圧値が異なる駆動電圧を生成することができる。

（８）本発明の一態様では、前記少なくとも一つの基本波形テーブルは、波形モード毎にサブフレーム数が異なる基本波形データをそれぞれ記憶する複数の基本波形テーブルを含むことができる。

同一環境情報の中で、複数の波形モードに対応させてサブフレーム数を異ならせることができ、サブフレーム数が異なる基本波形データを記憶する複数の基本波形テーブルを用意することができる。複数の基本波形テーブルが必要な代表例が階調値の相違である。現在の表示データＣＩ（第１の表示データ：Current Image）の階調モードと、次の表示データＮＩ（第２の表示データ：Next Image）の階調モードとの組み合わせによって、サブフレーム数を異ならせることができる。なお、波形モードはこれに限定されず、例えば画質重視モードや低消費電力モードなどであってもよい。画質重視であれば例えばサブフレーム数を増やして画像更新時間を長くする方法が考えられる。また、画質を軽視できれば、サブフレーム数を減らして画像更新時間を短くする方法が考えられ、これにより低消費電力モードが達成できる。この場合も、それぞれがサブフレーム数の異なり、基本波形データが異なる。

（９）本発明の他の態様は、上述した集積回路装置と、前記集積回路装置により駆動される前記電気光学パネルと、前記集積回路装置に接続された前記ホスト装置とを有する電気光学装置を定義している。この電気光学装置では、ホスト装置の負担が大幅に軽減される。

（１０）本発明の他の態様は、上述した電気光学装置を有する電子機器を定義している。

本発明の一態様に係る電気光学装置の概略説明図である。 電気光学パネルの画素を示す図である。 電気光学素子である電気泳動マイクロカプセルの動作説明図である。 サブフレーム駆動波形の一例を示す図である。 データ線の駆動および走査線をコントロールする集積回路装置の概略ブロック図である。 波形情報記憶部の全体フォーマットを示す概略説明図である。 図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、第２の波形情報記憶部の小区分の数ＫとＣＩ／ＮＩ組み合わせ数との関係を示す図である。 図６に示す基本波形データテーブル中のモード０の波形データを示す図である。 図６に示す基本波形データテーブル中のモード１の波形データを示す図である。 図６に示す温度／駆動条件テーブル中の温度／フレームレートテーブルを示す図である。 図６に示す温度／駆動条件テーブル中の温度／電圧値テーブルを示す図である。 図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は同一基本波形データに対して異なる駆動条件を適用した異なる駆動電圧波形を示す図である。 図５に示すディスプレイエンジンの具体例を示すブロック図である。 画像更新エリアを説明するための図である。 図５及び図１３に示すデータ線ドライバーの概略ブロック図である。 動作フローチャートである。 電子機器を示すブロック図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．電気光学パネルの概要
図１に電気光学装置であるＥＰＤを示す。図１に示すＥＰＤパネル（電気光学パネル）１０は、複数の走査線１４と複数のデータ線１６と複数の画素２０が形成されたアクティブマトリクス基板（第１基板）１２を有する。画素２０には、図２に示すように、画素選択トランジスター２２と、保持容量２４と画素電極２６が設けられている。画素選択トランジスター２２は、走査線１４がゲートに接続され、データ線１６がソースに接続され、ドレインが保持容量２４及び画素電極２６に接続されている。複数の走査線１４に１本ずつ走査電圧を順次印加することで、ＥＰＤパネル１０を線順次駆動することができる。

図２に示すように、アクティブマトリクス基板（第１基板）１２に形成された複数の画素電極２６と対向する対向電極（共通電極）２８が図示しない対向基板（第２基板）に形成され、その２枚の基板間に電気光学材料にて電気泳動層を形成する複数のマイクロカプセル３０が設けられている。各マイクロカプセル３０は、温度依存性の粘性を有する第１材料である流体３１と、流体３１中に浮遊する第２材料である正の電気を帯びた黒粒子３２および負の電気を帯びた白粒子３３を含む。

ここで、対向電極２８は所定の電圧に保持することができる。図２の走査線１４およびデータ線１６を用いて、画素電極２６に印加される電圧を制御することができる。電界が正の場合、マイクロカプセル３０ａに示すように黒粒子３２は対向電極２８の方向に動き、その結果、透明な対向電極２８側から見た画素２０は黒くなる。逆に、電界が負の場合、マイクロカプセル３０ｂに示すように白粒子３３が対向電極２８の方向に動き、その結果対向電極２８側から見た画素２０は白くなる。マイクロカプセル３０ｃは完全に白または黒以外のグレーを表示している画素を示している。例えば黒、白またはグレーを有する画素を生成するには、電圧パルスのシーケンスが画素電極２６に印加される。電気光学パネル１０の表示が更新される際、駆動波形電圧がデータ線１６を介して画素２０に印加される。印加される具体的な波形は画素２０の更新後の表示状態及び更新前の表示状態に基づいて選択される。

画素電極２６に適当な極性、持続時間、および振幅の電圧パルスを印加することにより、画素２０を黒、白、またはある濃さのグレーの強度に駆動することができる。画素２０に印加する電圧パルスは、温度等の環境情報や波形モードに依存させて、持続時間、振幅、または持続時間と振幅双方に関し変調することができる。

ここで、流体３１の粘性は環境依存性例えば温度依存性を有する。従って、流体３１中を移動する黒粒子３２および白粒子３３の動きは、流体３１の粘性に依存する。一般に、温度が低いと流体３１の粘性は高く黒粒子３２および白粒子３３は動き難くなる。逆に、温度が高いと流体３１の粘性は低く黒粒子３２および白粒子３３は動き易くなる。

ＥＰＤの画素２０は、図４に示すようなパルス列により駆動される。パルス列は複数のパルスで構成され、「波形（waveform）」または「電圧遷移シーケンス」とも呼ばれる。単パルスの印加時間が一つのサブフレーム（ＳＦ）に相当する。パルス列（波形）は、十数〜数十サブフレームにて構成することができる。上述のように環境依存性を有するＥＰＤの画素２０を駆動するには、パルス列のパターンを共通とし、サブフレームのフレームレートを変化させて単パルスの印加時間を変化させるか、それに代えてまたはそれと共に、単パルスの波高値を変化させることが有効である。この点について後述する。

ＥＰＤは幾つかの異なる波形モードを用いて作動することができる。本実施形態では、例えば、初期化モード、２階調（白黒）モード（１ｂｐｐ：bit per pixel）、４階調モード（２ｂｐｐ）、８階調モード（３ｂｐｐ）、１６階調モード（４ｂｐｐ）を用いてＥＰＤが作動することができる。

例えば最大１６階調モードの何れかの値から２階調モードの何れかの値に画素２０を更新するパルス列（波形）は１６×２＝３２種類である。最大１６階調モードの何れかの値から４階調モードの何れかの値に画素２０を更新するパルス列（波形）は１６×４＝６４種類である。最大１６階調モードの何れかの値から８階調モードの何れかの値に画素２０を更新するパルス列（波形）は１６×８＝１２８種類である。最大１６階調モードの何れかの値から１６階調モードの何れかの値に画素２０を更新するパルス列（波形）は１６×１６＝２５６種類である。なお、階調数による波形モードは例えば２ビットで表示され、（０，０）は２階調モード、（０，１）は４階調モード、（１，０）は８階調モード、（１，１）は１６階調モードである。

２．電気光学装置の概要
図１に示すアクティブマトリクス基板（ガラス基板）１２には、走査線１４を駆動する走査線駆動部４０と、データ線１６を駆動するデータ線駆動部１００と、データ線駆動部１００に接続された温度センサー２００とが設けられている。両駆動部４０，１００は集積回路装置（ＩＣ）にて形成され、アクティブマトリクス基板１２上にＣＯＧ実装することができる。あるいは、アクティブマトリクス基板１２にフレキシブルフィルム基板が接続される場合、そのフィルム基板上にデータ線駆動部１００をＣＯＦ実装しても良い。走査線駆動部４０は、アクティブマトリクス基板（ガラス基板）１２上に形成されるＴＦＴ（薄膜トランジスター）により構成しても良いし、データ線駆動部１００内に収容されても良い。データ線駆動部１００は、スレーブである走査線駆動部４０を制御するマスターとして機能することができる。

データ線駆動部１００と接続されるホスト装置５０は、ＣＰＵ５１、画像メモリー５２、ホスト波形メモリー（第２の駆動波形記憶部）５３及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）５４を有する。ホスト装置５０は、データ線駆動部１００に対して各種のコマンドやデータ（波形モードデータ等の制御データ、画像データまたは駆動波形データ）を送信する。なお、本実施形態はホスト装置５０のホスト波形メモリー５３のデータフォーマットと、データ線駆動部１００の構成に特徴があり、走査線駆動部４０は従来装置をそのまま使用できる。以下、ドライバーＩＣとはデータ線駆動部１００を指すものとする。

３．データ線駆動部の概要
データ線駆動部１００は、コントローラー機能を有するドライバーＩＣである。図５に示すように、データ線駆動部１００は、ホスト装置５０と接続されるホストインターフェース１０１と、ホストインターフェース１０１に接続されたレジスター１０２及びメモリーインターフェース１０３を有する。レジスター１０２には、ホスト装置５０から送出される制御データ等の各種情報が記憶される。メモリーインターフェース１０３には、ディスプレイメモリー（表示データ記憶部）１１０と、波形デコーダー（復号部）１２１及び波形メモリー（第１の波形情報記憶部）１２０が接続されている。

ディスプレイメモリー１１０は、現画像（ＣＩ：Current Image）バッファー１１１および次画像（ＮＩ：Next Image）バッファー１１２を含む。ディスプレイメモリー１１０はＲＡＭであっても良い。現画像メモリー１１１と次画像メモリー１１２とは、一つのメモリーに存在していなくてもよく、別のメモリーであってもよい。ＤＭＡＣ（ダイレクトメモリーアクセスコントローラー：広義には転送制御部）１１３は、画像更新を行った直後、次回の画像更新のため、ＮＩバッファー１１２の画像データをＣＩバッファー１１１へ転送する。

ＣＩバッファー１１１は、現在の画像または画像の一部を第１の表示データとして記憶する。ホスト装置５０または他の画像データソースは、ＮＩバッファー１１２に次の画像または画像の一部を第２の表示データとして記憶する。ＣＩバッファー１１１及びＮＩバッファー１１２は、電気光学パネル１０の各画素について現行画素ＣＰ（Current Pixel）及び次の画素ＮＰ（Next Pixel）を記憶する。

ここで、現在の画像とは、電気光学パネル１０に表示されている画像に対応する画像データである。電気光学パネル１０の画像が更新中の場合、現在の画像は更新前の画像に対応する画像データであり、次の画像は更新後の画像に対応する画像データである。現行画素ＣＰ、次の画素ＮＰも同様である。

波形ＲＡＭ１２０には、全温度領域の波形情報が格納されている。全温度領域の波形情報については後述する。ホスト装置５０から符号化されて送られてきた全温度領域の波形情報が波形デコーダー１２１で復号されて記憶されてもよい。波形ＲＡＭ１２０に外部から直接アクセスすることが禁止されることで、波形データの機密性が保持される。

ディスプレイエンジン１３０は、例えばホスト装置５０にて指定された波形モードをレジスター１０２より取得し、後述する温度検出部１７０から現在温度を取得し、ディスプレイメモリー１１０より現行画素ＣＰデータ及び次の画素ＮＰデータを取得する。それにより、ディスプレイエンジン１３０は波形ＲＡＭ１２０から対応する温度及び波形モードの全駆動波形データを１サブフレーム分だけ読み出してタイミングコントローラー１４０に出力する。

タイミングコントローラー１４０は、波形ＲＡＭ１２０からの温度及び波形モードに対応する駆動波形データを１サブフレーム分ずつ、サブフレーム数だけ繰り返して順次ＦＩＦＯ１４１に格納し、ディスプレイエンジン１３０内のＨ／Ｖ（水平／垂直）カウンター１３１Ａからのクロックに基づく制御信号と共に駆動波形情報をデータ線ドライバー１５０に出力する。また、タイミングコントローラー１４０からの制御信号は走査線コントローラー１６０を介して走査線駆動部４０にも送出される。ディスプレイエンジン１３０及びタイミングコントローラー１４０は、駆動波形情報出力部を構成する。

温度検出部（環境情報取得部）１７０は、例えば外部の温度センサー２００からの信号に基づいて温度を検出する。外部の温度センサー２００は例えばサーミスターにて構成できる。温度センサー２００は、データ線駆動部１００内に設けることもできる。温度検出部１７０にて検出された温度は、レジスター１０２に格納される。

４．データ線駆動部の波形ＲＡＭ
データ線駆動部１００の波形ＲＡＭ１２０には、全温度領域の波形情報が記憶される。全温度領域の駆動波形情報は、少なくとも一つの基本波形データと、少なくとも一つの基本波形データに対して温度または温度範囲毎に異なる駆動条件とを含む。

そのために、波形ＲＡＭ１２０は図６に示すように、基本波形データテーブル１２０Ａと、温度／駆動条件テーブル１２０Ｂとを有することができる。基本波形データテーブル１２０Ａは、例えば１６個の波形モード０〜波形モード１５の基本波形データテーブル１２０Ａ０〜１２０Ａ１５を有することができる。

ここで、複数の波形モードとして、上述した初期化モード、２階調モード、４階調モード、８階調モード、１６階調モードを挙げることができ、それぞれ異なる基本波形データテーブル１２０Ａ０〜１２０Ａ１５に波形モード毎に異なる基本波形データを格納することができる。波形モード毎に異なる基本波形データは、例えばサブフレーム数が異なる。

基本波形データテーブル１２０Ａ０〜１２０Ａ１５の容量は固定でも可変でも良い。波形モード毎の基本波形数Ｋは、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）に示すように異なる。例えば、最大１６階調である時であって、波形モードが２階調モードの時、図７（Ａ）の通り、取り得るＣＩ階調レベルは１６種類で、遷移後のＮＩ階調レベルは２種類であるので、Ｋ＝１６×２＝３２である。４階調モードではＫ＝１６×４＝６４（図７（Ｂ）参照）、８階調モードではＫ＝１６×８＝１２８（図７（Ｃ）参照）、１６階調モードではＫ＝１６×１６＝２５６となる（図７（Ｄ）参照）。このように波形モードにより基本波形数Ｋが異なるため、波形モード毎に必要な記憶容量は異なる。ただし、全ての波形モードに対してＫ＝Ｋｍａｘ＝２５６等として、最大数Ｋに固定することで記憶容量を同一に設定しても良い。

ここで、駆動波形データテーブル１２０のサイズについて考察する。例えば16温度条件、８モード、Ｋ＝２５６遷移、６４サブフレーム、一画素のビット数を２ビットとする例について考察する。その場合、１６温度条件毎に基本波形データを持つとすると、そのサイズは５１２ｋバイト（＝１６×８×２５６×６４／４）と非常に大きい。これを本実施携帯のように全温度条件で同一の基本テーブルを使用すればそのサイズは１／１６の３２ｋバイトとなる。このようにデータ容量を削減することで、本実施形態により、データ線駆動部（ドライバーＩＣ）１００に全温度範囲の駆動波形テーブルを内蔵することが初めて可能になる。このことは、従来は使用温度などの動作環境が変わる度に必要であった駆動波形テーブルの更新が不要になることも意味する。つまり、駆動波形テーブルの更新による、ＥＰＤの表示速度の低下と電力消費の解消という大きな効果も得られる。

図８は、図６に示す波形ＲＡＭ１２０中の基本波形データテーブル１２Ａ１中のモード０のテーブル１２０Ａ０を示している。図９は、図６に示す波形ＲＡＭ１２０中の基本波形データテーブル１２Ａ１中のモード１のテーブル１２０Ａ１を示している。両テーブル１２０Ａ０，１２０Ａ１間では、各基本波形データのサブフレーム数が異なっている。図８に示す基本波形データのサブフレーム数は１４であるに対して、図９に示す基本波形データのサブフレーム数は２０である。このように、基本波形データは、例えば階調モードに応じてサブフレーム数を変更することができる。

なお、波形モードとは、一温度領域にて電気光学パネル１０を駆動する上で駆動波形情報が相違する要因であり、その代表例が上述した階調値の相違である。波形モードはこれに限定されず、例えば画質重視モードや低消費電力モードなどであってもよい。画質重視であれば例えばサブフレーム数を増やして画像更新時間を長くする方法が考えられる。また、画質を軽視できれば、サブフレーム数を減らして画像更新時間を短くする方法が考えられ、これにより低消費電力モードが達成できる。この場合も、それぞれサブフレーム数が異なり、基本波形データが異なる。

図１０は、図６に示す波形ＲＡＭ１２０中の温度／駆動条件テーブル１２０Ｂの一例として、温度／フレームレートテーブル１２０Ｂ１を示している。この温度／フレームレートテーブル１２０Ｂ１には、温度（または温度範囲）に対応させてフレームレートが格納されている。図１０に示すように、温度が低いとフレームレートは１．０Ｈｚ、１．２Ｈｚと低く設定され、温度が高いとフレームレートは１００Ｈｚと高く設定されている。

図１１は、図６に示す波形ＲＡＭ１２０中の温度／駆動条件テーブル１２０Ｂの他の一例として、温度／電圧値テーブル１２０Ｂ２を示している。なお、図６に示す温度／駆動条件テーブル１２０Ｂは、図１０または図１１に示す２種のテーブル１２０Ｂ１，１２０Ｂ２のいずれか一方のみを有していても良いし、あるいは双方を有していても良い。この温度／電圧値テーブル１２０Ｂ２には、温度（または温度範囲）に対応させて電圧値が格納されている。図１１に示すように、温度が低いとデータ線（ソース線）１６に供給されるデータ電圧±Ｖｓは±１５Ｖと絶対値が大きく（振幅が大きく）設定され、温度が高いとデータ電圧±Ｖｓは±５Ｖと絶対値が小さく（振幅が小さく）設定されている。

加えて、図１１では、データ線（ソース線）１６に供給されるデータ電圧±Ｖｓに対応して、走査線（ゲート線）１４に供給される走査電圧（＋Ｖｇ，−Ｖｇ）を含んでいる。
図１１に示すように、温度が低いと走査線（ゲート線）１４に供給される走査電圧（＋Ｖｇ，−Ｖｇ）は＋２２Ｖ、−２０Ｖと絶対値が大きく設定され、温度が高いと走査電圧（＋Ｖｇ，−Ｖｇ）は＋１２Ｖ、−１０Ｖと絶対値が小さく設定されている。なお、同一温度（同一温度範囲）についてのデータ電圧±Ｖｓは、長期的に見て累積ＤＣ電圧が正負で等しくなるようにＤＣバランスを保つために、正負のデータ電圧の絶対値を等しくしている。走査電圧（＋Ｖｇ，−Ｖｇ）は、データ電圧±Ｖｓと同様に同一温度（同一温度範囲）では絶対値を等しくしても良いが、本実施形態では正負で絶対値を変えている。この理由は、走査電圧は、図２に示す画素選択トランジスター２２をオンさせてデータ電圧を電気光学素子３０に印加させるためのもので、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等で形成される画素選択トランジスター２２の特性に依存するからである。このように、走査電圧を画素選択トランジスター２２の特性に依存させて、同一温度（同一温度範囲）にて正負で絶対値を変更することで、消費電力やトランジスターの耐圧の点で有利となる。なお、走査電圧テーブルを温度毎に持たず、例えば、＋Ｖｇ＝＋Ｖｓ＋７Ｖ、−Ｖｇ＝−Ｖｓ−５Ｖという形態で実施することも可能である。

図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、同一の基本波形データを用いながらも、温度が異なることにより異なる駆動条件が適用された駆動電圧波形を示している。図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）よりも温度が高い時の駆動電圧波形を示している。図１２（Ｂ）の駆動電圧波形は、図１２（Ａ）の駆動電圧波形よりもフレームレートが高く、かつ、図１２（Ａ）の駆動電圧波形よりもデータ電圧±Ｖｓの絶対値が小さい。このように、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）の各駆動電圧波形はフレームレートが異なるため、サブフレーム数が同一であっても、駆動時間がＴ１，Ｔ２で異なり（Ｔ１＞Ｔ２）、一サブフレームの時間（単パルス幅）がΔＴ１，ΔＴ２と異なる（ΔＴ１＞ΔＴ２）。こうして、温度依存性のある図３に示す電気光学材料３０ａ〜３０ｃを用いても、温度に適合した駆動電圧で電気光学パネル１０を駆動することができる。

５．ディスプレイエンジンの具体例
図１３は、図５に示すデータ線駆動部１００中のディスプレイエンジン１３０の具体例を示している。図１３において、ディスプレイエンジン１３０は、パイプライン制御部１３１と、画像データリード制御部１３２と、波形データリード制御部１３３と、波形データバッファー１３４とを含むことができる。

パイプライン制御部１３１は、例えば図１４に示す電気光学パネル１０の画面１１上の複数領域１１Ａ，１１Ｂの並列描画処理を行うことができる。このために、パイプライン制御部１３１は複数のパイプライン０，１，２，…を有する。パイプライン制御部１３１は、複数のパイプライン０，１，２，…について、サブフレームのカウント数、更新に使用する波形モードの選択、画像更新領域１１Ａ，１１Ｂの管理を行っている。具体的には、画像更新領域の管理では、更新処理する画素の位置情報を、画像データリード制御部１３２から取得して、取得した画素位置が複数のパイプライン０，１，２，…のどれか一つの処理領域に含まれるか判断する。処理中の画素が複数のパイプライン０，１，２，…の領域内に含まれている場合、パイプラインの特定を行い、特定されたパイプラインの情報を波形データリード制御部１３３に送る。また、サブフレーム毎に、波形データバッファー１３４に格納されている波形データ及び駆動条件の更新を行う必要がある。パイプライン制御部１３１では、Ｈ／Ｖ（水平／垂直）カウンター１３１Ａからの出力に基づいて複数のパイプライン０，１，２，…のサブフレームカウント数を管理し、サブフレームの開始時に、波形データリード制御部１３３に対して波形データバッファー１３４のデータを更新する要求を出すと同時に、波形データの更新に必要なサブフレーム数と波形モードとを送る。パイプライン制御部１３１では、複数のパイプライン０，１，２，…を個別に管理しているため、複数のパイプライン０，１，２，…についていて異なる種類の波形モードを使用して並列描画処理を行うことが可能である。

画像データリード制御部１３２は、ディスプレイメモリー１１０からの画像データの読み出しと、波形データバッファー１３４のアドレス生成と波形データ及び駆動条件の読み出しを行う回路である。波形データバッファー１３４のアドレスは、ディスプレイメモリー１１０から読み出されＮＩ／ＣＩデータを基に生成される。

画像データリード制御部１３２は、図１４に示す画面１１全域の更新や指定領域１１Ａ，１１Ｂ内の画面全域の更新が可能である。その際、更新領域内のＣＩデータとＮＩデータとを比較して、値が変わった画素のみを更新し、同一値の画素には０Ｖを印加しても良い。

波形データリード制御部１３３では、サブフレーム毎に波形ＲＡＭ１２０から一サブフレーム分の波形データと測定温度に対応する駆動条件とを読み出し、波形データバッファー１３４へ書き込んでいる。このような、波形データバッファー１３４に記憶される駆動波形情報の更新は、パイプライン制御部１３１の要求により実行が開始される。パイプライン制御部１３１は、各パイプライン０，１，２，…について個別に駆動波形情報の更新要求を制御しており、波形データリード制御部１３３では、各パイプライン０，１，２，…の更新要求をアービトレーションして処理を行うようにした。

波形データバッファー１３４は、温度に対応する駆動条件と一サブフレーム分の波形データを、全パイプライン０，１，２，…分について格納するためのフリップフロップで構成されたバッファーである。波形ＲＡＭ１２０の読み出し速度がＥＰＤパネル１０のリフレッシュレートよりも速ければ、波形データバッファー１３４は省略しても良い。また、波形データバッファー１３４をダブルバッファーとして、一方の領域で波形を読み出し他方の領域で書き込むようにしても良い。ただし、メモリー容量が増大することから避けるべきである。本実施形態では、波形データバッファー１３４はシングルバッファーとして、一サブフレームが終了する毎に更新中のパイプラインに対応した新しい波形データを波形ＲＡＭ１２０から取得するようにした。なお、波形データを波形ＲＡＭ１２０から取得する時間は数十μｓ程度であり、一サブフレーム期間の２０ｍｓと比較して十分小さく問題にはならない。

ＤＭＡＣ１１３では、画像更新を行った直後、次回の画像更新のため、ＮＩバッファー１１２の画像データをＣＩバッファー１１１へ転送する。パイプライン制御部１３１は、各パイプライン０，１，２，…の終了後に個別的に、所望のパイプラインに対応した領域についてＮＩバッファー１１２からＣＩバッファー１１１のデータ転送要求をＤＭＡＣ１１３へ送る。複数のパイプライン０，１，２，…に対するデータ転送要求が競合する場合は、ＤＭＡＣ１１３は複数の要求のアービトレーションを行い、時分割で処理を進めることができる。時分割処理により、並列処理と比較して回路規模の縮小化ができる。

６．データ線ドライバー
図１５は、図５及び図１３に示すデータ線ドライバー１５０の概略ブロック図である。データ線ドライバー１５０は、図１５に示すように、アナログスイッチ群１５１、ステッチ制御回路１５２、周波数可変部１５３及び電圧可変部１５４を有することができる。アナログスイッチ群１５１は、複数のデータ線１６に３種の電圧（＋Ｖｓ，０，−Ｖｓ）を切換えて出力する。スイッチ制御回路１５２は、タイミングコントローラー１４０からのサブフレーム毎の電圧レベル（＋，０，−）に基づいて、アナログスイッチ群１５０での切換え動作を制御する。

周波数可変部１５３は、入力される基準周波数を、タイミングコントローラー１４０からのフレームレートに基づいて可変して、スイッチ制御回路１５２に出力する。これにより、アナログスイッチ群１５１では、図１２（Ａ）（Ｂ）に示す一サブフレームの時間（単パルス幅）がΔＴ１，ΔＴ２などに制御される。

電圧可変部１５４は、入力される基準電圧を、タイミングコントローラー１４０からの電圧値に基づいて可変して、スイッチ制御回路１５２に出力する。これにより、アナログスイッチ群１５１では、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すデータ電圧±Ｖｓの振幅が制御される。

７．動作説明
次に、図１６も参照して実施形態に係る装置のパワーオンから画像表示に至る動作について説明する。図１６は、ホスト装置５０のＣＰＵ５１の動作と、データ線駆動部（ドライバーＩＣ）１００の動作とを示している。

先ず、本装置の電源がオンされると（Ｓ１）、ＣＰＵ５１は外部クロックをオンさせる（Ｓ２）。さらに、ドライバーＩＣ１００の電源をオンさせ、ドライバーＩＣ１００の内部クロックを供給可能する（Ｓ３）。

その後、ＣＰＵ５１はドライバーＩＣ１００のファームウェア書き込みコマンドを発行し（Ｓ４）、ドライバーＩＣ１００では図示しない専用メモリーにファームウェアが書き込まれる（Ｓ１０）。

次に、ＣＰＵ５１はドライバーＩＣ１００を初期化させるコマンドを発行する（Ｓ５）。それにより、ドライバー１Ｃ１００はレジスター１０２を初期化する（Ｓ１１）。また、温度センサー２００でのセンシング結果に基づいて温度検出部１７０が温度を検出し、レジスター１０２に現在温度を格納する。

このＥＰＤパネル１０を駆動するには、温度検出部（取得部）１７０にて取得された環境情報に一致する駆動波形情報が必要であるから、現在温度がレジスター１０２に記憶される。

次に、ＣＰＵ５１はＣＩバッファー１１１を初期化するコマンドを発行する（Ｓ６）。ドライバーＩＣ１００は、ＣＩバッファー１１１の画像を初期化する（Ｓ１２）。その後、ＣＰＵ５１が画像書き込みコマンドを発行すると（Ｓ７）、ドライバーＩＣ１００はホスト装置５０等から送られる画像をＮＩバッファー１１２に格納する（Ｓ１３）。

その後、ＣＰＵ５１よりパネル画像更新開始コマンドが発行されると（Ｓ８）、パネル画像更新コマンドで指定された波形モードがレジスター１０２に格納され、その波形モードに対応する波形データの１サブフレーム目が、パイプライン制御部１３１と波形データリード制御部１３３との動作により、波形ＲＡＭ１２０から読み出されて波形データバッファー１３４へ転送される（Ｓ１４）。

ここで、波形ＲＡＭ１２０は図６に示すように基本波形データテーブル１２０Ａと、温度／駆動条件テーブル１２０Ｂとを含んでいる。ディスプレイエンジン１３０中のパイプライン制御部１３１と波形データリード制御部１３３とは、レジスター１０２内の現在温度情報に基づき、波形ＲＡＭ１２０の温度／駆動条件テーブル１２０Ｂから対応する温度の駆動条件を読み出して波形データバッファー１３４に送出する。さらに、ディスプレイエンジン１３０中のパイプライン制御部１３１と波形データリード制御部１３３とは、レジスター１０２内の波形モードに基づいて、波形ＲＡＭ１２０中の対応する波形モードの基本波形データテーブル１２０Ａ０〜１２０Ａ１５のいずれか一つから、基本波形データを読み出す。基本波形データテーブル１２０Ａ０〜１２０Ａ１５のいずれか一つに格納された複数サブフレーム分のうち、一サブフレーム分の全ての基本波形データが読み出されて波形データバッファー１３４に格納される。一サブフレーム分の全ての基本波形データには、選択された一つの波形モード中にて、現在の表示データＣＩ（Current Image）から次の表示データＮＩ（Next Image）に移行する時のＣＩ／ＮＩの全て組み合わせに対応して基本波形データが含まれる。

その後、抽出された波形データを用いてパネル画像が更新される（Ｓ１５）。このために、画像データリード制御部１３２は、Ｃ１バッファー１１１とＮＩバッファー１１２とから画像データ読み出し、そのＣＩ／ＮＩデータに基づいての読み出し更新中のパイプライン０，１，２，…のアドレスを生成し、波形データバッファー１３４に対して読み出し要求をする。そして、タイミングコントローラー１４０は、波形データを波形データバッファー１３４から取り込んでＦＩＦＯ１４１に格納する。ＦＩＦＯ１４１の波形データは、ドライバー制御信号と同時に適切なタイミングでデータ線ドライバー１５０へ送信される。タイミングコントローラー１４０は走査線コントローラー１６０を介して走査線駆動部４０に制御信号を送出する。それにより、図１の電気光学パネル１０は線順次で画像更新される。これらの動作を一サブフレームが終了する毎に繰り返し、画像更新に必要な全サブフレームが終了する。

この際、データ線ドライバー１５０では、タイミングコントローラー１４０からの信号に基づいて図１５に示すスイッチ制御回路１５２、周波数可変部１５３及び電圧可変部１５４が制御される。こうして、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように基本駆動波形中のフレームレートと電圧値とが測定温度に適合して生成されるデータ電圧の駆動電圧波形にて、電気光学パネル１０を駆動することができる。

なお、図１１に示すように、測定温度に基づいてデータ電圧と共に走査電圧を可変する場合には、図５に示す走査線コントローラー１６０がタイミングコントローラー１４０からの走査線電圧値を取得して、走査線駆動部４０を駆動制御すれば良い。このように可変の走査電圧値は、走査線コントローラー１６０で生成しても良いし、走査線コントローラー１６０からの信号に基づいて走査線駆動部４０で生成しても良い。

最後に、ＣＩバッファー１１１が更新される（Ｓ１６）。このために、パイプライン制御部１３１がＤＭＡＣ１１３に対して、ＮＩバッファー１１２のデータをＣＩバッファー１１１に転送するように要求する。それにより、ＤＭＡＣ１１３がＮＩバッファー１１２のデータをＣＩバッファー１１１に転送する。

ここで、図１４に示すように、画面１１の指定領域１１Ａについて画像更新するときには、ＣＰＵ５１は図１４の開始アドレス（Ｘ１，Ｙ１）と、矩形サイズａ１，ｂ１をドライバーＩＣ１００に送出し、これらのデータがレジスター１０２に格納される。よって、画像データリード制御部１３２は、ＣＩバッファー１１１及びＮＩバッファー１１２からのデータ読み出しを、図１４の指定領域１１Ａのみについて実施すれば、上記と同様にして指定領域１１Ａのみを画像更新することができる。

図１４の指定領域１１Ｂについても同様にして画像更新することができる。このとき、指定領域１１Ａ，１１Ｂを同時に画像更新するには、パイプライン制御部１３１が、指定領域１１Ａについては例えばパイプライン０で、指定領域１１Ｂについて例えばパイプライン１で、同時並列制御するように指令することができる。その際、指定領域１１Ａ，１１Ｂで波形モード、つまりＮＩ画像の階調を一方が２階調で他方が１６階調等と異ならせることができる。

８．電子機器
図１７に本実施形態の電気光学装置を含む電子機器３００の構成例を示す。この電子機器３００は、電気光学パネル１０、ホスト装置５０、集積回路装置１００、操作部３１０、記憶部３２０、通信部３３０を含む。なおこれらの一部の構成要素を省略し、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

電気光学パネル１０は、電子機器３００の出力装置として各種画像（情報）を表示するためのものであり、例えばＥＰＤパネルやＥＣＤパネルなどである。操作部３１０は、ユーザーが各種情報を入力するためのものであり、各種ボタン、キーボード等により実現できる。記憶部３２０は、画像データをなどの各種の情報を記憶するものであり、ＲＡＭやＲＯＭ等により実現できる。通信部３３０は外部との通信処理を行うものである。

なお本実施形態により実現される電子機器としては、例えば、電子カード（クレジットカード、ポイントカード等）、電子ペーパー、リモコン、時計、携帯電話機、携帯情報端末、電卓等の種々の機器を挙げることができる。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（電気光学パネル等）と共に記載された用語（ＥＰＤパネル等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また集積回路装置、電子機器の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定に限定されず、種々の変形実施が可能である。

例えば、環境情報としては、集積回路装置内または外部の温度センサーなどで検出される環境温度の他、電気光学パネルの表示特性に影響を及ぼす明るさ、湿度、気圧等の他のパラメーターとしても良い。また、電気光学パネルは、本実施形態のようにアクティブ型でなく、パッシブ型であってもよい。電気光学材料も本実施形態に限定されず、マイクロカップや電子粉流体など、電圧遷移波形により駆動できるものであれば良い。

１０ 電気光学パネル（ＥＰＤパネル）、１２ 第１基板、２０ 画素、１４ 走査電極、２２ 画素選択トランジスター、２６ 画素電極、２８ 対向電極、３０ 電気光学材料、４０ 走査線駆動部、５０ ホスト装置、５１ ＣＰＵ、１００ データ線駆動部（集積回路装置）、１１０ 表示データ記憶部（ディスプレイメモリー）、１１３ 転送制御部（ＤＭＡＣ）、１２０ 波形ＲＡＭ（波形情報記憶部）、１２１ 復号部、１３０，１４０ 駆動波形情報出力部（ディスプレスエンジン、タイミングコントローラー）、１５０ 駆動電圧出力部（データ線ドライバー）、１５１ アナログスイッチ群、１５２ スイッチ制御回路、１５３ 周波数可変部、１５４ 電圧可変部、１６０ 走査線コントローラー、１７０ 取得部（温度検出部）、２００ 温度センサー、３００ 電子機器、

Claims (4)

1. 電気光学パネルの複数の画素電極の各々が接続される画素選択トランジスターのソースに接続されるデータ線に駆動電圧を出力して画像を更新する駆動電圧出力部と、
   前記複数の画素電極の各々が接続される画素選択トランジスターのゲートに接続される走査線に、走査電圧を供給制御する走査電圧出力部と、
   第１の表示データを記憶する第１記憶部と、第２の表示データを記憶する第２記憶部とを含む表示データ記憶部と、
   画素での表示状態を前記第１の表示データに対応する第１の表示状態から前記第２の表示データに対応する第２の表示状態に変化させる駆動波形情報を記憶する波形情報記憶部と、
   前記第１の表示データ及び前記第２の表示データに基づいて前記波形情報記憶部から選択される前記駆動波形情報を、前記駆動電圧出力部及び前記走査電圧出力部に出力する駆動波形情報出力部と、
   を有し、
   環境情報を取得する取得部と、
   を有し、
   前記波形情報記憶部は、波形モードに応じてパルス列中の複数のサブフレームの数が異なる複数の基本波形データを格納した複数の基本波形テーブルと、前記複数の基本波形テーブル内の前記複数の基本波形データに対して前記環境情報毎に異なる複数の駆動条件を設定する環境情報／駆動条件テーブルとを含み、
   前記環境情報毎に異なる複数の駆動条件は、複数種の走査電圧値及び複数種の駆動電圧値を含み、前記複数種の走査電圧値は、低温時は絶対値が高く、高温時は絶対値が低く、かつ、前記複数種の走査電圧値は、同一温度での正負の絶対値が異なり、前記複数種の駆動電圧値は、低温時は絶対値が高く、高温時は絶対値が低く、かつ、前記複数種の駆動電圧は、同一温度での正負の絶対値が等しく、
   前記駆動波形情報出力部は、前記取得部にて取得された環境情報に対応する前記駆動条件と共に前記複数の基本波形テーブル中の前記波形モードに応じた前記基本波形データを前記駆動電圧出力部及び前記走査電圧出力部に出力することを特徴とする集積回路装置。
2. 請求項１において、
   前記複数種の走査電圧値は、同一温度での正の絶対値が負の絶対値よりも大きいことを特徴とする集積回路装置。
3. 請求項１または２に記載の集積回路装置と、
   前記集積回路装置により駆動される前記電気光学パネルと、
   前記集積回路装置に接続されたホスト装置と、
   を有することを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項３に記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
   

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