JP2004102055A - Dispersion system driving circuit and its driving method, electrophoresis display device and its driving method, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散系駆動回路の駆動方法、分散系駆動回路、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に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気光学装置としての電気泳動現象を利用した電気泳動表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。電気泳動現象は、液体中(分散媒)に微粒子(電気泳動粒子)を分散させた分散系に電界を印加したとき、該粒子はクーロン力により泳動する現象をいう。
【0003】
ここで、電気泳動表示装置の表示原理を簡単に述べる。電気泳動表示装置は、表示パネルに前記電気泳動現象を発生する分散系を1つの画素として多数マトリクス状に配置形成している。図13に示すように、画素となる分散系80は、基板81に設けた第1電極82と、透明の対向基板83に設けた同じく透明の第2電極84との間に隔壁85を形成し、その両電極82,84と隔壁85とで形成される空間に電気泳動粒子86を分散させた液体(分散媒)87を充填する。ここで、分散媒87は、黒色に染色されている。又、電気泳動粒子86は、酸化チタン等の白色粒子である。さらに、電気泳動粒子86は正負のいずれか一方の電荷が帯電されている。
【0004】
そして、両電極82,84間に電圧を印加すると、クーロン力によって電気泳動粒子86が第1電極82又は第2電極84のどちらか一方の電極に引き付けられる。ここで、電気泳動粒子86が透明の第2電極84側に引き付けられると、第2電極84から入射した光はこの電気泳動粒子86によって直ちに反射されることから、電気泳動粒子86の色(白色)が見えることになる。一方、電気泳動粒子86が第1電極82側に引き付けられると、前記入射光と反射光は分散媒87によって吸収され、分散媒87の染色した色(黒色)が見えることになる。
【0005】
つまり、電気泳動表示装置は、この表示パネルにマトリクス状に配置した多数の分散系80について、その分散系80の電気泳動粒子86の移動位置をそれぞれ個々に制御することによって画像を形成する。
【0006】
【特許文献1】
特開平2002−116733号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気泳動表示装置も他の電気光学表示装置と同様に、表示品質を上げるために精度の高い階調表示を行なう必要がある。しかしながら、精度の高い階調表示を行なう電気泳動表示装置はいまだ提案されておらず、高品質な画像を安価に表示することができる電気泳動表示装置が望まれている。
【0008】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は表示品質に高い階調表示を安価に実現することができる分散系駆動回路の駆動方法、分散系駆動回路、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を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明における分散系駆動回路の駆動方法は、第1電極と第2電極との間に挟まれた電気泳動粒子を分散した分散媒よりなる分散系と、一定電圧値のデータ電圧を前記分散系の第1の電極に印加する第1のトランジスタとを備えた分散系駆動回路の駆動方法において、前記電気泳動粒子の移動位置を確定させるために必要な1フレーム期間を、それぞれ互いに異なる前記データ電圧の印加期間を指定する複数のサブフィールドに区分し、その区分された複数のサブフィールドを適宜選択して前記1フレーム期間中のデータ電圧の印加期間を制御して、電気泳動粒子の移動位置を制御するようにした。
【0010】
これによれば、複数のサブフィールドを適宜選択することによって、1フレーム期間中のデータ電圧の印加期間が種々選択することができる。印加期間を種々選択することができることによって、その選択した印加期間に応じて電気泳動粒子の移動位置が制御できることになる。
【0011】
この分散系駆動回路の駆動方法において、各サブフィールドにおいて、前記データ電圧の印加期間の後に、前記第1電極に前記第2電極と同じ電位となるデータ電圧を印加する期間を設けた。
【0012】
これによれば、印加期間におけるデータ電圧の印加が終了した時、そのデータ電圧が印加されたことに起因した電荷が第1電極に蓄積されて第1電極が第2電極に対して電位差を生させることはない。その結果、電気泳動粒子は第2電極と同じ電位となるデータ電圧の印加に基づいて確実に停止するため、より正確な移動位置制御を実現することができる。
【0013】
この分散系駆動回路の駆動方法において、最初に実行するサブフィールドに基づく電圧印加動作に先立って、第1電極に対して、前記電気泳動粒子をリセット位置に位置させるためのデータ電圧を印加するリセット期間を設けた。
【0014】
これによれば、電気泳動粒子を所望に移動位置に移動させる前に、予め定められたリセット位置に位置させたことにより、どれだけ移動させればよいかが容易とわかるため、電気泳動粒子の移動制御が容易となる。
【0015】
本発明における分散系駆動回路は、第1電極と第2電極との間に挟まれた電気泳動粒子を分散した分散媒よりなる分散系と、一定電圧値のデータ電圧を前記分散系の第1電極に印加する第1のトランジスタとを備えた分散系駆動回路において、前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧より高い予め定めた一定電圧値の第1電圧を前記データ電圧として出力する第1電圧出力回路と、前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧と同じ電圧値の第2電圧を前記データ電圧として出力する第2電圧出力回路と、前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧より低い予め定めた一定電圧値の第3電圧を前記データ電圧として出力する第3電圧出力回路と、前記第1〜第3電圧出力回路のいずれか1つを選択しその選択した電圧出力回路からデータ電圧を第1電極に出力する選択回路とを備えた。
【0016】
これによれば、選択回路によって、第1電圧、第2電圧及び第3電圧を適宜選択することによって、分散系の電気泳動粒子の移動位置を制御することができる。
【0017】
この分散系駆動回路において、前記選択回路に対して前記第1〜第3電圧出力回路のいずれか1つを選択させるための選択信号を生成する信号生成回路を備えた。
【0018】
これによれば、信号生成回路からの選択信号によって、選択回路は第1電圧、第2電圧及び第3電圧を適宜選択し分散系に供給する。
【0019】
本発明における電気泳動表示装置の駆動方法は、複数の走査線と、前記各走査線に対して交差するように配線された複数のデータ線と、前記各走査線と前記各データ線との交差部に対応してそれぞれ設けた単位回路とを備え、前記各単位回路は、第1電極と第2電極との間に挟まれた電気泳動粒子を分散した分散媒よりなる分散系と、前記走査線が選択されたとき導通し前記データ線から供給されるデータ電圧を前記分散系の第1の電極に印加する第1のトランジスタとを有した電気泳動表示装置の駆動方法において、1つ画像を形成するのに必要な1フレーム期間を、それぞれ互いに異なるデータ電圧の印加期間を指定する複数のサブフィールドに区分し、その区分された複数のサブフィールドを階調データそれぞれ互いに異なるデータ電圧の印加期間を指定する複数のサブフィールドに区分し、その区分された複数のサブフィールドを階調データに基づいて適宜選択して前記1フレーム期間中のデータ電圧印加期間を適宜制御して、複数の走査線と複数のデータ線との各交差部に対応して配置された分散系の移動位置を制御するようにした。
【0020】
これによれば、複数のサブフィールドが画像データに基づいて選択されることによって、1フレーム期間中のデータ電圧の印加期間が選択される。印加期間が画像データによって種々選択することができることによって、その選択した印加期間に応じて電気泳動粒子の移動位置が制御され画像データに基づく階調表示を実現ができる。
【0021】
この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記階調データは、2n階調(nは自然数)の表示を指定するデータであり、前記各サブフィールドは、前記電圧印加期間が1階調表示、2階調表示、4階調表示、8階調表示、…、2n−1階調表示をそれぞれ指定するサブフィールドからなる。
【0022】
これによれば、各サブフィールドを適宜選択することによって、2n階調表示が実現できる。
【0023】
この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記各サブフィールドにおいて、前記データ電圧の印加期間の後に、前記第1電極に前記第2電極と同じ電位となるデータ電圧を印加する期間を設けた。
【0024】
これによれば、印加期間におけるデータ電圧の印加が終了した時、そのデータ電圧が印加されたことに起因した電荷が第1電極に蓄積されて第1電極が第2電極に対して電位差を生させることはない。その結果、電気泳動粒子は第2電極と同じ電位となるデータ電圧の印加に基づいて確実に停止するため、より正確な階調表示を実現することができる。
【0025】
この電気泳動表示装置の駆動方法において、最初に実行するサブフィールドに基づく電圧印加動作に先立って、前記第1電極に対して、前記電気泳動粒子をリセット位置に位置させるためのデータ電圧を印加するリセット期間を設けた。
【0026】
これによれば、電気泳動粒子を所望に移動位置に移動させる前に、予め定められたリセット位置に位置させたことにより、どれだけ移動させればよいかが容易とわかるため、電気泳動粒子の移動制御が容易となる。
【0027】
本発明における電気泳動表示装置は、複数の走査線と、前記各走査線に対して交差するように配線された複数のデータ線と、前記各走査線と前記各データ線との交差部に対応してそれぞれ設けた単位回路とを備え、前記各単位回路は、第1電極と第2電極との間に挟まれた電気泳動粒子を分散した分散媒よりなる分散系と、前記走査線が選択されたとき導通し前記データ線から供給されるデータ電圧を前記分散系の第1の電極に印加する第1のトランジスタとを有した電気泳動表示装置において、前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧より高い予め定めた一定電圧値の第1電圧を前記データ電圧として出力する第1電圧出力回路と、前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧と同じ電圧値の第2電圧を前記データ電圧として出力する第2電圧出力回路と、
前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧より低い予め定めた一定電圧値の第3電圧を前記データ電圧として出力する第3電圧出力回路と、前記第1〜第3電圧出力回路のいずれか1つを選択しその選択した電圧出力回路からデータ電圧を第1電極に出力する選択回路とを備えた。
【0028】
これによれば、選択回路によって、第1電圧、第2電圧及び第3電圧を適宜選択することによって、分散系の電気泳動粒子の移動位置を制御することができる。その結果、第1電圧、第2電圧及び第3電圧を適宜選択するだけで、階調表示が実現できる。
【0029】
この分散系駆動回路において、前記選択回路に対して前記第1〜第3電圧出力回路のいずれか1つを選択させるための選択信号を画像データに基づいて生成する信号生成回路を備えた。
【0030】
これによれば、信号生成回路からの選択信号によって、選択回路は第1電圧、第2電圧及び第3電圧を適宜選択し分散系に供給する。
【0031】
この分散系駆動回路の駆動方法において、全サブフィールドによる前記データ電圧の印加期間の後に、前記第1電極に前記第2電極と同じ電位となるデータ電圧を印加する期間を設けた。
【0032】
これによれば、印加期間におけるデータ電圧の印加が終了した時、そのデータ電圧が印加されたことに起因した電荷が第1電極に蓄積されて第1電極が第2電極に対して電位差を生じさせることはない。その結果、電気泳動粒子は、第2電極と同じ電位となるデータ電圧の印加に基づいて確実に停止するため、より精確な移動位置制御を実現することができる。
【0033】
本発明における電子機器は、請求項10又は11に記載の電気泳動表示装置を実装した。
【0034】
これによれば、表示品質の高い画像表示を実現することができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した電気泳動表示装置の一実施形態を図1〜図8に従って説明する。
【0036】
図1において、電気泳動表示装置は電気泳動表示パネル2を備えている。その電気泳動表示パネル2は、素子基板3と対向基板4とを有している。素子基板3は、ガラスや半導体等の材料からなり、その素子基板3上には碁盤目状の隔壁5が形成されている。詳述すると、電気泳動表示パネル2には、表示領域Z1とその表示領域Z1を囲むように周辺領域Z2が設けられている。そして、表示領域Z1に対応する素子基板3上に、碁盤目状の隔壁5が形成されている。又、碁盤目状に形成された隔壁5において、Y方向に伸びる隔壁5の下面と素子基板3との間には、それぞれデータ線X1〜Xn(図3参照)が形成されている。さらに、碁盤目状に形成された隔壁5において、X方向に伸びる隔壁5の下面と素子基板3との間には、それぞれ走査線Y1〜Ym(図3参照)が形成されている。尚、各走査線Y1〜Ymと各データ線X1〜Xnとが直角に交差する部分は、図示しない絶縁層にて電気的に絶縁されている。
【0037】
又、碁盤目状に形成された隔壁5に囲まれた各空間の素子基板3上には、第1電極としての画素電極6がそれぞれ形成されているとともに、薄膜トランジスタ(TFT)よりなる第1のトランジスタとしてのスイッチング用トランジスタ7(図3参照)がそれぞれ形成されている。スイッチング用トランジスタ7はNチャネルトランジスタであって、そのドレイン電極が前記画素電極6に接続されている。各スイッチング用トランジスタ7のゲート電極は、対応する一側のX方向に伸びた走査線と接続されている。又、各スイッチング用トランジスタ7のソース電極は対応する一側のY方向に伸びたデータ線と接続されている。
【0038】
碁盤目状に形成された隔壁5に囲まれた各空間内には、図2に示すように、電気泳動粒子8を分散させた液体(分散媒)9を充填する。分散媒9は、本実施形態では黒色に染料により染色されている。液体の黒色は黒色の粒子を分散させて着色しても良い。又、電気泳動粒子8は本実施形態では白色粒子であって、酸化チタン等からなり、電気泳動粒子8は正の電荷が帯電されている。そして、本実施形態では、電気泳動粒子8を分散させた分散媒9を、分散系10という。分散系10は、本実施形態において、隔壁5によって分けられたものとしているが、各空間をマイクロカプセルによって形成したマイクロカプセルタイプの分散系でもよい。
【0039】
碁盤目状に形成された隔壁5の上面には、前記隔壁5に囲まれた各空間内に充填された分散系10を封止する封止材11が形成されている。その封止材11の上面には第2電極としての共通電極12が形成されている。共通電極12の上面には対向基板4が形成されている。そして、封止材11、共通電極12及び対向基板4は、それぞれ透明の材料で形成されている。
【0040】
そして、共通電極12に共通電圧Vcom(本実施形態では接地電圧)を印加した状態で、画素電極6に共通電圧Vcomより高い第1電圧としてのプラスの電圧(以下、プラス電圧という)Vpを印加すると、クーロン力によって電気泳動粒子8は共通電極12側に移動する。反対に、画素電極6に共通電圧Vcomより低い第3電圧としてのマイナスの電圧(以下、マイナス電圧)Vnを印加すると、クーロン力によって電気泳動粒子8は画素電極6側に移動する。又、画素電極6に共通電圧Vcomと同じ電圧を印加すると、クーロン力が消失し電気泳動粒子8はその場で停止する。
【0041】
従って、透明材料からなる対向基板4から入射した光が電気泳動粒子8によって反射されその反射光が対向基板4を通過して目に至る光路長は、その電気泳動粒子8の厚み方向に位置に対応する。その結果、入射光と反射光は分散媒9によって吸収され、その程度は光路長に比例することから、人が認識する階調は、電気泳動粒子8の位置によって決定されることになる。つまり、電気泳動粒子8が画素電極6に近いほど黒く、反対に電気泳動粒子8が共通電極12に近いほど白く見えることになる。
【0042】
次に、電気泳動表示装置の電気的構成について説明する。
【0043】
図3において、電気泳動表示装置は、前記表示パネル部21、走査線駆動回路22、データ線駆動回路23及び制御回路24を備えている。
【0044】
表示パネル部21は、前記したその列方向(Y方向)に沿ってのびる各データ線X1〜Xnと、各行方向(X方向)に沿ってのびる走査線Y1〜Ymを有する。又、表示パネル部21は、各データ線X1〜Xnと走査線Y1〜Ymとの交差部に対応してそれぞれ単位回路21aが配置されている。分散系駆動回路を構成する各単位回路21aは、前記したスイッチング用トランジスタ7と分散系10とから構成されている。
【0045】
従って、各単位回路21aのスイッチング用トランジスタ7は、そのドレイン電極が分散系10を挟持する画素電極6にそれぞれ接続され、そのゲート電極が走査線とそれぞれ接続され、そのソース電極がデータ線とそれぞれ接続されている。尚、各単位回路21aの分散系10を挟持するもう一方の共通電極12は、共通電圧Vcom(本実施形態では接地電圧)が印加されるようになっている。
【0046】
走査線駆動回路22は、前記複数の走査線Y1〜Ymの中の1本を選択、即ち走査信号を出力してその選択された走査線に接続された単位回路21a群を駆動するための回路である。走査線駆動回路22は、本実施形態では、前記電気泳動表示パネル2の周辺領域Z2に形成され、前記スイッチング用トランジスタ7と同様に素子基板3に形成した薄膜トランジスタにて構成されている。もちろん、走査線駆動回路22は、前記泳動表示パネル2と別部品として構成し異方性導電膜等で実装してもよい。走査線駆動回路22は、制御回路24からの各種信号に基づいて各走査線Y1〜Ymに対して所定のタイミングで走査信号SC1〜SCmをそれぞれ出力する。
【0047】
走査線駆動回路22は、1つの画像を表示形成するための画像形成期間(画像形成モード)にあるとき一定の周期で走査信号SC1〜SCmを出力する。一方、走査線駆動回路22は、前記画像形成期間において形成された画像を維持するための画像保持期間(画像保持モード)にあるとき走査信号SC1〜SCmを出力しない。
【0048】
詳述すると、走査線駆動回路22は、画像形成期間において時分割階調制御で画像を実現するために、所定のタイミングで走査信号SC1〜SCmをそれぞれ出力する。
【0049】
ここで、時分割階調を説明の便宜上16階調の階調表示で説明する。図5はその16階調の表現方法を説明するタイムチャートである。図5において、1画像を表示形成するための1フレーム(画像形成期間)を、4つに分割しその分割された基本階調フレームをサブフィールドSF1〜SF4としている。
【0050】
各サブフィールドSF1〜SF4中には、それぞれ電圧印加期間TL1〜TL4(図6参照)と保持期間TA1〜TA4(図6参照)とからなる走査信号SC1〜SCmのオン期間(スイッチング用トランジスタ7がオンしている期間)TSF1〜TSF4が含まれる。ここで、電圧印加期間TL1〜TL4は、分散系10の画素電極6にプラス電圧Vpを印加する期間である。保持期間TA1〜TA4は、分散系10の画素電極6に共通電圧Vcomと同じ電圧を印加する期間である。
【0051】
そして、階調を16階調で表現する場合、電圧印加期間TL1〜TL4と保持期間TA1〜TA4は、以下のように設定している。
【0052】
TA1=TA2=TA3=TA4(=TA)
8TL1=4TL2=2TL3=TL4
つまり、各電圧印加期間TL1〜TL4は、
TL1:TL2:TL3:TL4=1:2:4:8
となる時間比を設定している。
【0053】
そして、この各サブフィールドSF1〜SF4におけるオン期間TSF1〜TSF4は、それぞれ電圧印加期間TL1〜TL4と保持期間TAとを加算した時間となる。ちなみに、第1〜第4サブフィールドSF1〜SF4における各オン期間TSF1〜TSF4は、それぞれ以下のようになる。
【0054】
TSF1=TL1+TA
TSF2=TL2+TA=2TL1+TA
TSF3=TL3+TA=4TL1+TA
TSF4=TL4+TA=8TL1+TA
そして、例えば、「7」の階調表示を得る場合には以下のようになる。
【0055】
1フレーム中の第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3のオン期間TSF1〜TSF3においては、電圧印加期間TL1のときに画素電極6にプラス電圧Vpを印加する。続いて、保持期間TAのときに画素電極6に共通電圧Vcomを印加する。一方、第4サブフィールドSF4のオン期間TSF4においては、電圧印加期間TL1及び保持期間TAのときに画素電極6に共通電圧Vcomを印加する。
【0056】
つまり、1フレーム中に、7TL1時間の間だけ画素電極6にプラス電圧Vpが印加されることによって、「7」の階調を得ることができる。
【0057】
又、「12」の階調表示を得る場合には以下のようになる。
【0058】
1フレーム中の第1及び第2サブフィールドSF1,SF2のオン期間TSF1〜TSF3においては、電圧印加期間TL1及び保持期間TAのときに画素電極6に共通電圧Vcomを印加する。一方、第3及び第4サブフィールドSF3,SF4のオン期間TSF3,TSF4においては、電圧印加期間TL3,TL4のときに画素電極6にプラス電圧Vpを印加する。続いて、それぞれの保持期間TAのときに画素電極6に共通電圧Vcomを印加する。
【0059】
つまり、1フレーム中に、12TL1時間の間だけ画素電極6にプラス電圧Vpが印加されることによって、「12」の階調表示を得ることができる。
【0060】
このように、時分割階調制御は、1フレームを構成する各サブフィールドSF1〜SF4において、各走査線Y1〜Ym上の単位回路21aを順次駆動させる必要がある。そのため、走査線駆動回路22は、1フレームの画像を形成表示するために、各サブフィールドSF1〜SF4のオン期間TSF1〜TSF4において、各走査線Y1〜Ymを順番に選択するように走査信号SC1〜SCmを順番に生成し出力するようになっている。
【0061】
データ線駆動回路23は、前記データ線X1〜Xn毎にデータ電圧(第1電圧としてのプラス電圧Vp、第2電圧又は保持電圧としての共通電圧Vcom、第3電圧としてのマイナス電圧Vn)を出力し、そのデータ線上に接続された単位回路21aであって走査線によって選択された単位回路21aに前記データ電圧を出力するための回路である。データ線駆動回路23は、本実施形態では、前記電気泳動表示パネル2の周辺領域Z2に形成され、前記スイッチング用トランジスタ7と同様に素子基板3に形成した薄膜トランジスタにて構成されている。もちろん、データ線駆動回路23は、前記泳動表示パネル2と別部品として構成し異方性導電膜等で実装してもよい。
【0062】
データ線駆動回路23は、前記各データ線X1〜Xn毎に、図4に示すように、データ電圧出力回路23aをそれぞれ備えている、図4は、データ線Xnに対応したデータ電圧出力回路23aの回路構成を示す。尚、図中、単位回路21aはデータ線Xnと走査線Ymとに接続されたものだけを説明の便宜上示す。
【0063】
データ電圧出力回路23aは、第1電圧出力回路としてのプラス電圧出力回路31、第2電圧出力回路としての共通電圧出力回路32、第3電圧出力回路としてのマイナス電圧出力回路33、選択回路34及びタイミング信号生成回路35を備えている。プラス電圧出力回路31は前記プラス電圧Vpを生成し選択回路34に出力する。共通電圧出力回路32は前記共通電圧Vcomを生成し選択回路34に出力する。マイナス電圧出力回路33は前記プラス電圧Vpを生成し選択回路34に出力する。
【0064】
選択回路34は、3個の第1〜第3トランジスタQ1,Q2,Q3を備えている。第1〜第3トランジスタQ1,Q2,Q3はNチャネルトランジスタで形成されている。
【0065】
第1トランジスタQ1は、前記プラス電圧出力回路31とデータ線Xnとの間に接続され、ゲート電極にHレベルの第1タイミング信号TS1が入力された時、オンしてプラス電圧出力回路31のプラス電圧Vpをデータ線Xnに供給するようになっている。従って、データ線Xnにプラス電圧Vpが供給されているタイミング中に走査信号にて選択したデータ線Xn上の単位回路21aには、そのプラス電圧Vpが供給されることになる。その結果、そのプラス電圧Vpが画素電極6に印加されることによって、電気泳動粒子8は、所望の階調表示するために共通電極12側に向かって移動する。
【0066】
第2トランジスタQ2は、前記共通電圧出力回路32とデータ線Xnとの間に接続され、ゲート電極にHレベルの第2タイミング信号TS2が入力された時、オンして共通電圧出力回路32の共通電圧Vcomをデータ線Xnに供給するようになっている。従って、データ線Xnに共通電圧Vcomが供給されているタイミング中に走査信号にて選択したデータ線Xn上の単位回路21aには、その共通電圧Vcomが供給されることになる。その結果、その共通電圧Vcomが画素電極6に印加されることによって、電気泳動粒子8は移動を停止しその時点での階調表示を維持する。
【0067】
第3トランジスタQ3は、前記マイナス電圧出力回路33とデータ線Xnとの間に接続され、ゲート電極にHレベルの第3タイミング信号TS3が入力された時、オンしてマイナス電圧出力回路33のマイナス電圧Vnをデータ線Xnに供給するようになっている。
【0068】
従って、データ線Xnにマイナス電圧Vnが供給されているタイミング中に走査信号にて選択したデータ線Xn上の単位回路21aには、そのマイナス電圧Vnが供給されることになる。その結果、そのマイナス電圧Vnが画素電極6に印加されることによって、電気泳動粒子8はリセット表示をするために画素電極6側に向かって移動する。
【0069】
タイミング信号生成回路35は、前記第1〜第3タイミング信号TS1〜TS3を生成する。タイミング信号生成回路35は、画像データDに基づいて前記第1〜第3タイミング信号TS1〜TS3のいずれか1つを選択し、その選択したタイミング信号を前記走査信号SC1〜SCmに同期して選択回路34に出力する。
【0070】
ここで、図4に示す単位回路21aの分散系10を「7」の中間調に制御する場合を説明することによって、タイミング信号生成回路35の動作を説明する。
【0071】
まず、画像データDに基づいて1つ画像を形成する画像形成期間(1フレーム)に入る前に、リセット動作が行われる。リセット動作は、分散系10の電気泳動粒子8を画素電極6側に移動させ、画像を一旦黒色にする動作である。このリセット動作においは、走査信号SCmが所定時間で出力されているとき、タイミング信号生成回路35はこの走査信号SC1〜SCmに同期して第3タイミング信号TS3を出力する。従って、電気泳動粒子8を画素電極6にマイナス電圧Vnが印加され、分散系10の電気泳動粒子8が画素電極6に移動し階調表示レベルが「0」の位置に保持される。
【0072】
次に、前記画像データDに基づく画像形成動作に移る。そして、図6に示すように、画像データDに基づいて1つの画像を形成する画像形成期間(1フレーム)において、第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3のそれぞれのオン期間TSF1〜TSF3に走査線Ymに走査信号SCmが出力される。その走査信号SCmが出力される時、同期して第1タイミング信号TS1がそれぞれの第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3における電圧印加期間TL1〜TL3の間だけ出力される。従って、第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3において、それぞれ電圧印加期間TL1〜TL3の間、プラス電圧Vpが供給される。この第1〜第3タイミング信号TS1〜TS3のうち第1タイミング信号TS1が選択され出力されるのは、画像データDが当該分散系10を「7」レベルの階調表示する階調データであることによって選択される。
【0073】
詳述すると、階調データは4ビットのデータで表現され、ちなみに、階調表示が「7」レベルの場合には「0110」で表現される。そして、タイミング信号生成回路35は、この4ビットの階調データをデコードして階調表示のレベルを判断して第1タイミング信号TS1を選択する。
【0074】
第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3において、それぞれの電圧印加期間TL1〜TL3が経過すると、第1タイミング信号TS1が消失し第2タイミング信号TS2がそれぞれの第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3における保持期間TAの間だけ出力される。従って、第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3において、それぞれ保持期間TAの間だけ共通電圧Vcomが供給される。
【0075】
そして、第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3において、それぞれの保持期間TA1が経過すると、即ち、それぞれオン期間TSF1〜TSF3が経過すると、第2タイミング信号TS2が消失するとともに走査信号SCmも消失する。
【0076】
つまり、第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3における電圧印加期間TL1〜TL3において、画素電極6にプラス電圧Vpを印加させて電気泳動粒子8を階調レベルが「7」になる位置まで共通電極12側に移動させ保持させる。
【0077】
続いて、第4サブフィールドSF4のオン期間TSF4になると、走査線Ymに走査信号SCmが出力される。その走査信号SCmが出力される時、同期して第2タイミング信号TS2が電圧印加期間TL4(=8TL1)と保持期間TAの間だけ出力される。従って、第4サブフィールドSF4において、電圧印加期間TL4と保持期間TA1の間、共通電圧Vcomが供給される。この第4サブフィールドSF4において、第2タイミング信号TS2が選択され出力されるのは、前記と同様に前記階調データに基づいて選択される。
【0078】
そして、第4サブフィールドSF4において、それぞれの保持期間TAが経過すると、即ち、オン期間TSF4が経過すると、第2タイミング信号TS2が消失するとともに走査信号SCmも消失する。
【0079】
つまり、第4サブフィールドSF4における電圧印加期間TL4(=8TL1)及び保持期間TAにおいて、画素電極6に共通電圧Vcomを印加させて、先の第1〜第3サブフィールドSF1〜SF3において「7」の階調表示の位置に保持された電気泳動粒子8をその位置に保持させる。
【0080】
このように、タイミング信号生成回路35は、画像データDに基づいて第1〜第3タイミング信号TS1〜TS3のいずれかを生成し、前記走査信号SC1〜SCmに同期して出力することによって、画像データDに基づく階調の画像を形成することができる。
【0081】
前記走査線駆動回路22及びデータ線駆動回路23を制御する制御回路24は、図示しない外部装置から入力画像信号VID及び基本クロックCLKを入力する。制御回路24は、入力画像信号VIDに基づいて前記画像データDを生成し、その画像データDを前記データ線駆動回路23に出力する。又、制御回路24は、前記基本クロックCLKに基づいて前記第1〜第3タイミング信号TS1〜TS3を出力するタイミングを決定するためのデータ線側制御クロック信号CLKXをデータ線駆動回路23に出力する。さらに、制御回路24は、前記基本クロックCLKに基づいて前記走査信号SC1〜SCmを出力するタイミングを決定するための走査線側制御クロック信号CLKYを走査線駆動回路22に出力するようになっている。
【0082】
次に、上記のように構成した電気泳動表示装置の作用について説明する。いま、入力画像信号VIDに基づいて1つの画像を電気泳動表示パネル2に表示させる場合について説明する。制御回路24は、図7に示すように、入力画像信号VIDに基づいてリセット期間T1でリセット動作、画像形成期間(1フレーム)T2で画像形成動作及び保持期間T3で保持動作を実行する。
【0083】
[リッセト動作]
制御回路24は、入力画像信号VIDを入力すると、まずリセット処理動作を行なう。制御回路24は、走査線駆動回路22に対して各走査線Y1〜Ymを順番に選択するために走査信号SC1〜SCmを生成するための走査線側制御クロック信号CLKYを出力する。又、制御回路24は、データ線駆動回路23に対して前記走査信号SC1〜SCmに応答して選択された走査線上の各単位回路21aにマイナス電圧Vnを供給するための画像データD及びデータ線側制御クロック信号CLKXに出力する。
【0084】
走査線駆動回路22は、走査線側制御クロック信号CLKYに基づいて、図8に示すように、走査信号SC1〜SCmをTr期間(リセット選択期間)順番に出力して各走査線Y1〜Ymを順番に選択する。一方、データ線駆動回路23は、画像データDに基づいて各データ線X1〜Xnに対して設けられたデータ電圧出力回路23aのタイミング信号生成回路35から第3タイミング信号TS3と第2タイミング信号TS2を交互に出力する。詳述すると、各データ電圧出力回路23aのタイミング信号生成回路35は、データ線側制御クロック信号CLKXに基づいて、前記走査線駆動回路22が各走査線Y1〜Ymの1つを選択する毎に、先ず第3タイミング信号TS3を期間Ti出力する。続いて、各データ電圧出力回路23aのタイミング信号生成回路35は、第2タイミング信号TS2を期間Th出力する。そして、期間Tiにおいて、各データ電圧出力回路23aの選択回路34は第3タイミング信号TS3に応答して第3トランジスタQ3がオンする。その結果、各データ電圧出力回路23aのマイナス電圧出力回路33からマイナス電圧Vnがデータ線X1〜Xnにそれぞれ出力される。
【0085】
又、期間Thにおいて、各データ電圧出力回路23aの選択回路34は第2タイミング信号TS2に応答して第2トランジスタQ2がオンする。その結果、各データ電圧出力回路23aの共通電圧出力回路32から共通電圧Vcomがデータ線X1〜Xnにそれぞれ出力される。
【0086】
従って、選択された各走査線上の各単位回路21a(分散系10の画素電極6)に、その選択期間中にマイナス電圧Vnが供給された後に共通電圧Vcomが供給される。その結果、全分散系10の電気泳動粒子8は画素電極6に引き付けられた位置し保持されるため、電気泳動表示パネル2は黒色にリセットされる。
【0087】
電気泳動表示パネル2が黒色にリセットされると、制御回路24は、画像形成動作に移る。
【0088】
[画像形成動作]
制御回路24は、各サブフィールドSF1〜SF4における各走査線上の単位回路21aに供給するデータ電圧(プラス電圧Vp、共通電圧Vcom、マイナス電圧Vn)を決定する画像データDを生成しデータ線駆動回路23に出力する。
【0089】
データ線駆動回路23の各タイミング信号生成回路35は、まず画像データDに基づいて第1サブフィールドSF1における選択回路34に出力する第1タイミング信号TS1又は第2タイミング信号TS2を作成する。つまり、各タイミング信号生成回路35は、第1サブフィールドSF1における各走査線Y1〜Ym上が選択される際の、各選択回路34に出力する第1タイミング信号TS1又は第2タイミング信号TS2を作成する。
【0090】
そして、走査線駆動回路22にて走査線Y1が選択されると、それぞれデータ線X1〜Xnを介してプラス電圧Vp又は共通電圧Vcomが対応する分散系10の画素電極6に電圧印加期間TL1供給される。プラス電圧Vpが供給される走査線Y1に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「1」となる位置に移動制御される。尚、ここで共通電圧Vcomが供給される走査線Y1に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「0」の位置に保持される。
【0091】
電圧印加期間TL1が経過すると、それぞれデータ線X1〜Xnを介して共通電圧Vcomを分散系10の画素電極6に保持期間TA供給される。従って、プラス電圧Vpが供給される走査線Y1に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「1」となる位置に一旦保持される。
【0092】
走査線Y1における保持期間TAが経過すると、走査線駆動回路22にて次の走査線Y2が選択される。走査線Y2が選択されると、それぞれデータ線X1〜Xnを介してプラス電圧Vp又は共通電圧Vcomが対応する分散系10の画素電極6に電圧印加期間TL1供給される。プラス電圧Vpが供給される走査線Y2に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「1」となる位置に移動制御される。尚、ここで共通電圧Vcomが供給される走査線Y2に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「0」の位置に保持される。
【0093】
電圧印加期間TL1が経過すると、それぞれデータ線X1〜Xnを介して共通電圧Vcomを分散系10の画素電極6に保持期間TA供給される。従って、プラス電圧Vpが供給される走査線Y2に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「1」となる位置に一旦保持される。
【0094】
以後、最後の走査線Ymまで同様な動作を繰り返す。従って、走査線Ymにおける保持期間TAが経過すると、第1サブフィールドSF1が終了し第2サブフィールドSF2に移る。
【0095】
第2サブフィールドSF2において、走査線駆動回路22にて走査線Y1が選択されると、それぞれデータ線X1〜Xnを介してプラス電圧Vp又は共通電圧Vcomが対応する分散系10の画素電極6に電圧印加期間TL2(=2TL1)供給される。プラス電圧Vpが供給される走査線Y1に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「2」となる位置に移動制御される。尚、ここで共通電圧Vcomが供給される走査線Y1に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「1」の位置に保持される。又は、先のサブフィールドSF1で階調レベルが「0」の位置に保持されている電気泳動粒子8は、そのまま階調レベルが「0」の位置に保持される。
【0096】
電圧印加期間TL2が経過すると、それぞれデータ線X1〜Xnを介して共通電圧Vcomを分散系10の画素電極6に保持期間TA供給される。従って、プラス電圧Vpが供給される走査線Y1に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「2」となる位置に一旦保持される。
【0097】
第2サブフィールドSF2において走査線Y2が選択されると、同様に、それぞれデータ線X1〜Xnを介してプラス電圧Vp又は共通電圧Vcomが対応する分散系10の画素電極6に電圧印加期間TL2(=2TL1)供給される。プラス電圧Vpが供給される走査線Y2に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「3」となる位置に移動制御される。又、先のサブフィールドSF1で階調レベルが「0」の位置に保持されている電気泳動粒子8は、階調レベル「0」の位置から階調レベルが「2」の位置に保持される。
【0098】
一方、ここで共通電圧Vcomが供給される走査線Y1に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、先の第1サブフィールドSF1で階調レベルが「0」の位置に保持されている電気泳動粒子8は、そのまま階調レベルが「0」の位置に保持される。又、先のサブフィールドSF1で階調レベルが「1」の位置に保持されている電気泳動粒子8は、そのまま階調レベルが「1」の位置に保持される。
【0099】
電圧印加期間TL2が経過すると、それぞれデータ線X1〜Xnを介して共通電圧Vcomを分散系10の画素電極6に保持期間TA供給される。従って、プラス電圧Vpが供給される走査線Y2に接続された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「0」「1」「2」又は「3」のいずれかの位置に一旦保持される。
【0100】
以後、最後の走査線Ymまで同様な動作を繰り返す。第2サブフィールドSF2が終了し第3サブフィールドSF3に移る。
【0101】
そして、第3及び第4サブフィールドSF3,SF4において、同様な動作を行なう。従って、第3サブフィールドSF3において、電圧印加期間TL3(=4TL1)の間、プラス電圧Vpが供給された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「4」「5」「6」又は「7」のいずれかの位置に一旦保持される。
【0102】
一方、共通電圧Vcomが供給された全分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「0」「1」「2」又は「3」のいずれかの位置に一旦保持される。
【0103】
続いて、第4サブフィールドSF4において、電圧印加期間TL4(=8TL1)の間、プラス電圧Vpが供給された分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「8」「9」「10」「11」「12」「13」「14」又は「15」のいずれかの位置に一旦保持される。一方、共通電圧Vcomが供給された全分散系10の電気泳動粒子8は、階調レベルが「0」「1」「2」「3」「4」「5」「6」又は「7」のいずれかの位置に一旦保持される。
【0104】
このように第1〜第4サブフィールドSF1〜SF4における画像データDに基づくデータ電圧(プラス電圧Vp又は共通電圧Vcom)の供給が完了すると、電気泳動表示パネル2に時分割階調法による1つの画像が表示される。
【0105】
そして、電気泳動表示パネル2に時分割階調法によって表現された1つの画像は、次の新たの入力画像信号VINが入力されるまで保持期間T3にはいり表示維持される。
【0106】
次に、上記のように構成した電気泳動表示装置の特徴を以下に記載する。
【0107】
(1)本実施形態では、入力画像信号VIDに基づく画像を表示するとき、電気泳動表示パネル2に画像の表示を時分割階調によって階調表示するようにした。従って、電気泳動表示パネル2に表示される画像の表示品質を上げることができる。
【0108】
(2)本実施形態では、階調表示をデジタル階調である時分割階調で行った。つまり、アナログ電圧を使用せず、プラス電圧Vp、共通電圧Vcom及びマイナス電圧Vnの3種類の一定電圧値の電圧を使って階調表示を行った。その結果、アナログ電圧を生成するための高精度で高価なアナログ電圧生成回路を用いて行なうアナログ階調表示に比べ、簡単で安価な回路構成で高精度の階調表示ができる。
【0109】
(3)本実施形態では、各サブフィールドSF1〜SF4において、プラス電圧Vpを印加したとき、続いて、共通電圧Vcomを印加した。従って、分散系10は、プラス電圧Vpの印加が終了した時、そのプラス電圧Vpが印加されたことに起因した電荷が画素電極6に蓄積されて画素電極6を共通電極12より高くしてしまうことはない。その結果、電気泳動粒子8は共通電圧Vcomを印加に基づいて確実に停止するため、より正確な階調表示を実現することができる。
【0110】
(4)本実施形態では、画像形成動作の前にリセット動作を行い、全分散系10の電気泳動粒子8を画素電極6に引き付け「0」レベルの階調表示位置(リセット位置)に位置させた。従って、画像データDに基づく階調表示を行う場合、電気泳動粒子8を「0」レベルの階調表示位置からどれだけ移動させればよいかを判断するだけだので、電気泳動粒子8の移動制御が非常に容易となる。
【0111】
(第2実施形態)
前記第1実施形態では、1水平期間内に動作が完結する高速(数十ms〜数μs)分散系による表示を示した。一方、メモリ性を保つために分散系は、ある粘性を持ち、メモリ性と応答性はトレードオフであることが良く知られている。第2実施形態では、粘性がやや高く低速な(数十ms以上)応答性の電気泳動表示装置での一実施形態を図9、図10に従って説明する。
【0112】
基本構成は、前記第1実施形態と同様であり、分散系の応答性が遅いということが相違点である。応答性が遅いため、選択期間毎に画素電極6に共通電圧Vcomを印加せず、全てのサブフレームを書き込んだ後、分散系10を停止させるために全画素の画素電極6に共通電圧Vcomを印加する。書き込んだ電圧が次のサブフレームまで保持することが必要となるため、分散系10と画素電極6及び共通電極12で形成される容量の電圧保持能力を活用する。この容量とスイッチング用トランジスタ7による時定数が、サブフレーム期間に比較して大きくする必要がある。もし、時定数が不足する場合には、保持容量を素子基板3の各画素毎に設けて時定数を改善(大きく)する。
【0113】
ここで、時分割階調を説明の便宜上、16階調の階調表示で説明する。図9はその16階調の表現方法を説明するタイムチャートである。図9において、1画像を表示形成するための1フレーム(画像形成期間)を、4つに分割しその分割された基本階調フレームをサブフィールドSF1〜SF4としている。
【0114】
各サブフィールドSF1〜SF4中には、それぞれ電圧印加期間TL1〜TL4を開始させる走査信号SC1〜SCmのオン期間(スイッチング用トランジスタ7がオンしている期間)TSF1〜TFS4が含まれる。ここで、電圧印加期間TL1〜TL4は、分散系10の画素電極6にプラス電圧Vpを印加する期間である。
【0115】
そして、階調を16階調で表現する場合、電圧印加期間TL1〜TL4は、以下のように設定している。重み付けは、バイナリ(2のべき乗)で行なっている例を挙げているが、それ以外でもよい。例えば、全て均等な16サブフレームによる表示灯等でもよい。
【0116】
8TL1=4TL2=2TL3=TL4
つまり、各電圧印加期間TL1〜TL4は、
TL1:TL2:TL3:TL4=1:2:4:8
となる時間比を設定している。
【0117】
そして、この各サブフィールドSF1〜SF4の期間は、電圧保持率が100%とすれば、電圧印加期間TL1〜TL4にそれぞれ等しい。厳密に言えばオン期間TSF1〜TSF4が走査される位相差は生じる(SCmはTSF1×mだけ遅れている)が、電圧印加期間自体は等しい。
【0118】
そして、例えば、「7」の階調表示を得る場合には以下のようになる。
【0119】
1フレーム中の第1〜第3サブフレームSF1〜SF3のオン期間TSF1〜TSF3においては、電圧印加期間TL1のときに画素電極6にプラス電圧Vpを印加する。一方、第4サブフィールドSF4のオン期間TSF4においては、電圧印加期間TL1及び保持期間TAのときに画素電極6に共通電圧Vcomを印加する。
【0120】
つまり、1フレーム中に、7TL1時間の間だけ画素電極6にプラス電圧Vpが印加されることによって、「7」の階調を得ることができる。これで、前記画素データDに基づく画像形成動作が完了した。
【0121】
このように、時分割階調制御は、1フレームを構成する各サブフィールドSF1〜SF4において、各走査線Y1〜Ym上の単位回路21aを順次駆動させる必要がある。そのため、走査線駆動回路22は、1フレームの画像を形成表示するために、各サブフィールドSF1〜SF4のオン期間TSF1〜TSF4において、各走査線Y1〜Ymを順番に選択するように走査信号SC1〜SCmを順番に生成し出力するようになっている。走査期間(SC1→SCm)は、第1実施形態と違い、各サブフィールドSF1〜SF4共に同じ時間である。また、電圧保持率が各サブフィールドSF1〜SF4期間に比べて期待できない場合は、走査を複数回繰り返すことも有用である。この場合は、SC1→SCmの走査を複数回繰り返し、減衰した電圧を補うために画素に繰り返しデータを書き込むこととなる。
【0122】
次に、保持動作のために、電界を取り去る必要がある。これを実行しないと分散系10は動き続けて画像が乱れてしまう。具体的な動作は、1フレーム(画像形成期間)が完結した後に、ホールド(画像保持)フィールドHFを加える。このホールド(画像保持)フィールドHFでは、全ての画素電極6が共通電圧Vcomとなるようにする。タイミングチャートは、図10に示すように、第2タイミング信号TS2がHレベルとなって共通電圧Vcomが選択される。
【0123】
次に、上記のように構成した電気泳動表示装置の特徴を以下に記載する。
【0124】
(1)本実施形態では、入力画像信号VIDに基づく画像を表示するとき、電気泳動表示パネル2に画像の表示を時分割階調によって階調表示するようにした。従って、電気泳動表示パネル2に表示される画像の表示品質を上げることができる。
【0125】
(2)本実施形態では、階調表示をデジタル階調である時分割階調で行った。つまり、アナログ電圧を使用せず、プラス電圧Vp、共通電圧Vcom及びマイナス電圧Vnの3種類の一定電圧値の電圧を使って階調表示を行った。その結果、アナログ電圧を生成するための高精度で高価なアナログ電圧生成回路を用いて行なうアナログ階調表示に比べ、簡単で安価な回路構成で高精度の階調表示ができる。
【0126】
(3)本実施形態では、各サブフィールドSF1〜SF4によって画像形成動作した後、続いて、共通電圧Vcomを印加した。従って、分散系10は、プラス電圧Vpの印加が終了した時、そのプラス電圧Vpが印加されたことに起因した電荷が画素電極6に蓄積されて画素電極6を共通電極12より高くしてしまうことはない。その結果、電気泳動粒子8は共通電圧Vcomを印加に基づいて確実に停止するため、より正確な階調表示を実現することができる。
【0127】
(4)本実施形態では、画像形成動作の前にリセット動作を行い、全分散系10の電気泳動粒子8を画素電極6に引き付け「0」レベルの階調表示位置(リセット位置)に位置させた。従って、画像データDに基づく階調表示を行なう場合、電気泳動粒子8を「0」レベルの階調表示位置からどれだけ移動させればよいかを判断するだけだので、電気泳動粒子8の移動制御が非常に容易となる。
【0128】
(5)本実施形態では、サブフレーム期間に渡って電圧が保持され加わるようにしたため、応答速度の遅い電気泳動表示装置でも十分応答でき、階調表示を可能にした。
【0129】
(第3実施形態)
次に、第1実施形態、第2実施形態で説明した電気泳動表示装置を搭載した電子機器の適用について図11及び図12に従って説明する。電気泳動表示装置は、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話、デジタルカメラ等種々の電子機器に適用できる。
【0130】
図11は、モバイル型パーソナルコンピュータの構成を示す斜視図を示す。図11において、パーソナルコンピュータ60は、キーボード61を備え本体部62と、前記電気泳動表示装置を用いた表示ユニット63を備えている。この場合でも、電気泳動表示装置を用いた表示ユニット63は前記実施形態と同様な効果を発揮する。その結果、パーソナルコンピュータ60は、高品質の画像を実現することができる。
【0131】
図12は、携帯電話の構成を示す斜視図を示す。図12において、携帯電話70は、複数の操作ボタン71、受話口72、送話口73、前記電気泳動表示装置を用いた表示ユニット74を備えている。この場合でも、電気泳動表示装置を用いた表示ユニット74は前記実施形態と同様な効果を発揮する。その結果、携帯電話70は、高品質の画像を実現することができる。
【0132】
尚、発明の実施形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
【0133】
○前記第1実施形態、第2実施形態では、電気泳動表示装置は、白黒表示であったが、カラー表示に応用してもよい。この場合、電気泳動表示装置は、赤色表示を行なう分散系、緑色表示を行なう分散系及び青色表示を行なう分散系を電気泳動表示パネル2に備えた表示装置となる。そして、赤色表示を行なう分散系、緑色表示を行なう分散系及び青色表示を行なう分散系をそれぞれ個々に各サブフィールドで制御して階調表示することになる。
【0134】
前記第1実施形態、第2実施形態では、16階調の階調表示を時分割階調で行なった。これを、4階調、8階調、32階調、64階調、128階調、256階調等その他の階調表示で実施してもよい。
【0135】
ちなみに、64階調表示の場合には、1フレームを第1〜第6サブフィールドで構成する。そして、第1〜第6サブフィールドにおける各電圧印加期間TL1〜TL6を
TL1:TL2:TL3:TL4:TL5:TL6=1:2:4:8:16:32
とする。
【0136】
又、128階調表示の場合には、1フレームを第1〜第7サブフィールドで構成する。そして、第1〜第6サブフィールドにおける各電圧印加期間TL1〜TL6を
TL1:TL2:TL3:TL4:TL5:TL6:TL7=1:2:4:8:16:32:64
とする。
【0137】
さらに、256階調表示の場合には、1フレームを第1〜第8サブフィールドで構成する。そして、第1〜第6サブフィールドにおける各電圧印加期間TL1〜TL6を
とする。
【0138】
○前記第1実施形態、第2実施形態では、1画像を表示する場合にリセット動作を行なったが、リセット動作しないで先に表示された画像表示された各分散系10の電気泳動粒子8の位置から次の画像表示のための位置に電気泳動粒子8を移動させるように制御するようにしてもよい。
【0139】
【発明の効果】
本発明によれば、表示品質に高い階調表示を安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の電気泳動表示パネルの構成を説明するための要部分解斜視図。
【図2】電気泳動表示パネルの要部断面図。
【図3】電気泳動表示装置の電気的構成を説明するための電気回路図。
【図4】データ線駆動回路に備えたデータ電圧出力回路の電気的構成を説明するための電気ブロック回路図。
【図5】時分割階調を説明するための各信号のタイミングチャート。
【図6】階調レベル「7」を表示形成するための画像形成期間におけるタイミングチャート。
【図7】電気泳動表示装置の制御回路の画像表示するための全体を示すタイミングチャート。
【図8】電気泳動表示装置の制御回路のリセット動作を説明するためのタイミングチャート。
【図9】第2実施形態の時分割階調を説明するための各信号のタイミングチャート。
【図10】第2実施形態の電気泳動表示装置の制御回路の保持動作を説明するためのタイミングチャート。
【図11】第3実施形態を説明するためのモバイル型パーソナルコンピュータの構成を示す斜視図。
【図12】第3実施形態を説明するための携帯電話の構成を示す斜視図。
【図13】分散系を説明するための要部断面図。
【符号の説明】
2 電気泳動表示パネル
6 第1電極としての画素電極
7 第1のトランジスタとしてのスイッチング用トランジスタ
8 電気泳動粒子
9 分散媒
10 分散系
12 第2電極としての共通電極
21 表示パネル部
21a 単位回路
22 走査線駆動回路
23 データ線駆動回路
23a データ電圧出力回路
24 制御回路
31 第1電圧出力回路としてのプラス電圧出力回路
32 第2電圧出力回路としての共通電圧駆動回路
33 第3電圧出力回路としてのマイナス電圧出力回路
34 選択回路
35 タイミング信号生成回路
D 画像データ
Vp 第1電圧としてのプラスの電圧(プラス電圧)
Vn 第3電圧としてのマイナスの電圧(マイナス電圧)
Vcom 共通電圧
Y1〜Ym 走査線
X1〜Xn データ線
SF1〜SF4 第1〜第4サブフィールド
TSF1〜TSF4 オン期間
TL1〜TL4 電圧印加期間
TA,TA1〜TA4 保持期間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving method of a distributed driving circuit, a distributed driving circuit, a driving method of an electrophoretic display device, an electrophoretic display device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An electrophoretic display device using an electrophoretic phenomenon as an electro-optical device has been proposed (for example, see Patent Document 1). The electrophoresis phenomenon is a phenomenon in which when an electric field is applied to a dispersion system in which fine particles (electrophoretic particles) are dispersed in a liquid (dispersion medium), the particles migrate due to Coulomb force.
[0003]
Here, the display principle of the electrophoretic display device will be briefly described. In an electrophoretic display device, a large number of dispersion systems that generate the electrophoretic phenomenon are arranged in a matrix on a display panel as one pixel. As shown in FIG. 13, a
[0004]
When a voltage is applied between the two
[0005]
In other words, the electrophoretic display device forms an image by individually controlling the moving positions of the
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-116733
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as with other electro-optical display devices, it is necessary to perform high-precision gradation display in order to improve display quality. However, an electrophoretic display device that performs high-precision gradation display has not yet been proposed, and an electrophoretic display device that can display a high-quality image at low cost has been desired.
[0008]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a driving method of a distributed driving circuit, a distributed driving circuit, which can realize inexpensively gray scale display with high display quality, An object of the present invention is to provide a driving method of an electrophoretic display device, an electrophoretic display device, and an electronic device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method for driving a dispersion driving circuit according to the present invention includes a dispersion system comprising a dispersion medium in which electrophoretic particles sandwiched between a first electrode and a second electrode are dispersed; A driving method of a dispersion driving circuit comprising: a first transistor applied to the first electrode of the first method, wherein one frame period required to determine the movement position of the electrophoretic particles is different from the data voltage Is divided into a plurality of sub-fields for designating the application period, and the divided sub-fields are appropriately selected to control the application period of the data voltage during the one frame period, so that the moving position of the electrophoretic particles can be determined. Controlled.
[0010]
According to this, by appropriately selecting a plurality of subfields, it is possible to variously select a data voltage application period in one frame period. Since the application period can be variously selected, the movement position of the electrophoretic particles can be controlled according to the selected application period.
[0011]
In the driving method of the distributed driving circuit, in each subfield, a period in which a data voltage having the same potential as the second electrode is applied to the first electrode is provided after the application period of the data voltage.
[0012]
According to this, when the application of the data voltage in the application period is completed, the charge resulting from the application of the data voltage is accumulated in the first electrode, and the first electrode generates a potential difference with respect to the second electrode. I won't let you. As a result, since the electrophoretic particles are reliably stopped based on the application of the data voltage having the same potential as the second electrode, more accurate movement position control can be realized.
[0013]
In the driving method of the distributed driving circuit, prior to a voltage application operation based on a subfield to be performed first, a reset for applying a data voltage for positioning the electrophoretic particles at a reset position is applied to a first electrode. A period was set.
[0014]
According to this, since the electrophoretic particles are located at the predetermined reset position before being moved to the desired moving position, it is easy to know how much the electrophoretic particles should be moved. Control becomes easy.
[0015]
The dispersion driving circuit according to the present invention includes: a dispersion system including a dispersion medium in which electrophoretic particles sandwiched between a first electrode and a second electrode are dispersed; In a distributed driving circuit including a first transistor applied to an electrode, a first voltage having a predetermined constant voltage value higher than a voltage applied to the second electrode is output to the first electrode as the data voltage. A first voltage output circuit, a second voltage output circuit that outputs a second voltage having the same voltage value as the voltage applied to the second electrode to the first electrode as the data voltage, and a second voltage output circuit that outputs the second voltage to the first electrode. A third voltage output circuit that outputs a third voltage having a predetermined constant voltage value lower than a voltage applied to the two electrodes as the data voltage, and any one of the first to third voltage output circuits, and selection thereof Data from the voltage output circuit And a selection circuit for outputting a voltage to the first electrode.
[0016]
According to this, the moving position of the electrophoretic particles in the dispersion system can be controlled by appropriately selecting the first voltage, the second voltage, and the third voltage by the selection circuit.
[0017]
In this distributed driving circuit, a signal generation circuit for generating a selection signal for causing the selection circuit to select any one of the first to third voltage output circuits is provided.
[0018]
According to this, according to the selection signal from the signal generation circuit, the selection circuit appropriately selects the first voltage, the second voltage, and the third voltage and supplies them to the dispersion system.
[0019]
The method for driving an electrophoretic display device according to the present invention includes a plurality of scanning lines, a plurality of data lines wired so as to intersect each of the scanning lines, and an intersection between each of the scanning lines and each of the data lines. And a unit circuit provided corresponding to each unit, wherein each of the unit circuits includes a dispersion system including a dispersion medium in which electrophoretic particles sandwiched between a first electrode and a second electrode are dispersed, and A first transistor that conducts when a line is selected and applies a data voltage supplied from the data line to a first electrode of the dispersion system. One frame period required for formation is divided into a plurality of subfields each specifying a different data voltage application period, and the divided subfields are divided into different data voltages. Is divided into a plurality of sub-fields for designating the application period, and the divided plurality of sub-fields are appropriately selected based on the grayscale data, and the data voltage application period in the one frame period is appropriately controlled. The movement position of the dispersion system arranged corresponding to each intersection between the scanning line and the plurality of data lines is controlled.
[0020]
According to this, a plurality of subfields are selected based on image data, so that a data voltage application period in one frame period is selected. Since the application period can be variously selected depending on the image data, the moving position of the electrophoretic particles is controlled according to the selected application period, and a gray scale display based on the image data can be realized.
[0021]
In this method of driving an electrophoretic display device, the gradation data is 2 n Each of the sub-fields has a voltage application period of one gradation display, two gradation display, four gradation display, eight gradation display,. n-1 It is composed of sub-fields for respectively specifying gradation display.
[0022]
According to this, by appropriately selecting each subfield, 2 n A gradation display can be realized.
[0023]
In this method of driving an electrophoretic display device, in each of the subfields, a period in which a data voltage having the same potential as the second electrode is applied to the first electrode is provided after the application period of the data voltage.
[0024]
According to this, when the application of the data voltage in the application period is completed, the charge resulting from the application of the data voltage is accumulated in the first electrode, and the first electrode generates a potential difference with respect to the second electrode. I won't let you. As a result, the electrophoretic particles are reliably stopped based on the application of the data voltage having the same potential as the second electrode, so that more accurate gradation display can be realized.
[0025]
In the method of driving an electrophoretic display device, a data voltage for positioning the electrophoretic particles at a reset position is applied to the first electrode before a voltage application operation based on a subfield to be performed first. A reset period was provided.
[0026]
According to this, since the electrophoretic particles are located at the predetermined reset position before being moved to the desired moving position, it is easy to know how much the electrophoretic particles should be moved. Control becomes easy.
[0027]
The electrophoretic display device according to the present invention corresponds to a plurality of scanning lines, a plurality of data lines wired so as to intersect each of the scanning lines, and an intersection between each of the scanning lines and each of the data lines. And each of the unit circuits includes a dispersion system including a dispersion medium in which electrophoretic particles interposed between a first electrode and a second electrode are dispersed, and the scanning line is selected. And a first transistor for applying a data voltage supplied from the data line to the first electrode of the dispersion system when the first electrode is connected to the second electrode. A first voltage output circuit that outputs a first voltage having a predetermined constant voltage value higher than the voltage applied to the first electrode as the data voltage; and a second voltage having the same voltage value as the voltage applied to the second electrode, applied to the first electrode. Is output as the data voltage And the second voltage output circuit,
A third voltage output circuit that outputs a third voltage of a predetermined constant voltage value lower than a voltage applied to the second electrode to the first electrode as the data voltage; and any one of the first to third voltage output circuits. A selection circuit for selecting one of them and outputting a data voltage from the selected voltage output circuit to the first electrode.
[0028]
According to this, the moving position of the electrophoretic particles in the dispersion system can be controlled by appropriately selecting the first voltage, the second voltage, and the third voltage by the selection circuit. As a result, gray scale display can be realized only by appropriately selecting the first voltage, the second voltage, and the third voltage.
[0029]
The distributed drive circuit includes a signal generation circuit that generates a selection signal for causing the selection circuit to select any one of the first to third voltage output circuits based on image data.
[0030]
According to this, according to the selection signal from the signal generation circuit, the selection circuit appropriately selects the first voltage, the second voltage, and the third voltage and supplies them to the dispersion system.
[0031]
In the driving method of the distributed driving circuit, a period in which a data voltage having the same potential as the second electrode is applied to the first electrode is provided after the application period of the data voltage in all subfields.
[0032]
According to this, when the application of the data voltage in the application period is completed, the charge resulting from the application of the data voltage is accumulated in the first electrode, and the first electrode generates a potential difference with respect to the second electrode. I won't let you. As a result, the electrophoretic particles are reliably stopped based on the application of the data voltage having the same potential as the second electrode, so that more accurate movement position control can be realized.
[0033]
An electronic apparatus according to the present invention has the electrophoretic display device according to claim 10 or 11 mounted thereon.
[0034]
According to this, image display with high display quality can be realized.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of an electrophoretic display device embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0036]
In FIG. 1, the electrophoretic display device includes an
[0037]
In addition, a
[0038]
As shown in FIG. 2, a liquid (dispersion medium) 9 in which the electrophoretic particles 8 are dispersed is filled in each space surrounded by the
[0039]
A sealing material 11 for sealing the
[0040]
Then, in a state where the common voltage Vcom (ground voltage in the present embodiment) is applied to the
[0041]
Accordingly, the light incident from the transparent substrate 4 is reflected by the electrophoretic particles 8, and the reflected light passes through the counter substrate 4 and reaches the eye in the optical path length in the thickness direction of the electrophoretic particles 8. Corresponding. As a result, the incident light and the reflected light are absorbed by the
[0042]
Next, an electrical configuration of the electrophoretic display device will be described.
[0043]
3, the electrophoretic display device includes the
[0044]
The
[0045]
Therefore, the switching transistor 7 of each
[0046]
The scanning
[0047]
The scanning
[0048]
More specifically, the scanning
[0049]
Here, the time division gray scale will be described with 16 gray scale display for convenience of explanation. FIG. 5 is a time chart for explaining the expression method of the 16 gradations. In FIG. 5, one frame (image forming period) for displaying and forming one image is divided into four, and the divided basic tone frames are referred to as subfields SF1 to SF4.
[0050]
During each of the subfields SF1 to SF4, the ON period (when the switching transistor 7 is turned on) of the scanning signals SC1 to SCm including the voltage application periods TL1 to TL4 (see FIG. 6) and the holding periods TA1 to TA4 (see FIG. 6), respectively. ON period) TSF1 to TSF4 are included. Here, the voltage application periods TL1 to TL4 are periods in which the plus voltage Vp is applied to the
[0051]
When the gradation is expressed by 16 gradations, the voltage application periods TL1 to TL4 and the holding periods TA1 to TA4 are set as follows.
[0052]
TA1 = TA2 = TA3 = TA4 (= TA)
8TL1 = 4TL2 = 2TL3 = TL4
That is, each of the voltage application periods TL1 to TL4 is
TL1: TL2: TL3: TL4 = 1: 2: 4: 8
Is set.
[0053]
Each of the ON periods TSF1 to TSF4 in each of the subfields SF1 to SF4 is a time obtained by adding the voltage application periods TL1 to TL4 and the holding period TA. Incidentally, the ON periods TSF1 to TSF4 in the first to fourth subfields SF1 to SF4 are as follows, respectively.
[0054]
TSF1 = TL1 + TA
TSF2 = TL2 + TA = 2TL1 + TA
TSF3 = TL3 + TA = 4TL1 + TA
TSF4 = TL4 + TA = 8TL1 + TA
For example, to obtain a gradation display of “7”, the following is performed.
[0055]
In the ON periods TSF1 to TSF3 of the first to third subfields SF1 to SF3 in one frame, the plus voltage Vp is applied to the
[0056]
In other words, the gradation of “7” can be obtained by applying the positive voltage Vp to the
[0057]
Further, when a gradation display of “12” is obtained, the following is performed.
[0058]
In the ON periods TSF1 to TSF3 of the first and second subfields SF1 and SF2 in one frame, the common voltage Vcom is applied to the
[0059]
In other words, by applying the positive voltage Vp to the
[0060]
As described above, in the time-division gray scale control, it is necessary to sequentially drive the
[0061]
The data line driving
[0062]
The data line driving
[0063]
The data
[0064]
The
[0065]
The first transistor Q1 is connected between the positive
[0066]
The second transistor Q2 is connected between the common
[0067]
The third transistor Q3 is connected between the negative
[0068]
Therefore, the negative voltage Vn is supplied to the
[0069]
The timing
[0070]
Here, the operation of the timing
[0071]
First, before an image forming period (one frame) for forming one image based on the image data D, a reset operation is performed. The reset operation is an operation of moving the electrophoretic particles 8 of the
[0072]
Next, the process proceeds to an image forming operation based on the image data D. Then, as shown in FIG. 6, in an image forming period (one frame) in which one image is formed based on the image data D, scanning is performed during the respective ON periods TSF1 to TSF3 of the first to third subfields SF1 to SF3. The scanning signal SCm is output to the line Ym. When the scanning signal SCm is output, the first timing signal TS1 is output synchronously only during the voltage application periods TL1 to TL3 in the first to third subfields SF1 to SF3. Therefore, in the first to third subfields SF1 to SF3, the positive voltage Vp is supplied during the voltage application periods TL1 to TL3, respectively. The first timing signal TS1 among the first to third timing signals TS1 to TS3 is selected and output, and the image data D is gradation data for displaying the
[0073]
More specifically, the grayscale data is expressed by 4-bit data. Incidentally, when the grayscale display is at the “7” level, it is expressed by “0110”. Then, the timing
[0074]
In the first to third subfields SF1 to SF3, when the respective voltage application periods TL1 to TL3 elapse, the first timing signal TS1 disappears and the second timing signal TS2 becomes the first to third subfields SF1 to SF3. Is output only during the holding period TA. Therefore, in the first to third subfields SF1 to SF3, the common voltage Vcom is supplied only during the holding period TA.
[0075]
Then, in the first to third subfields SF1 to SF3, when the respective holding periods TA1 elapse, that is, when the ON periods TSF1 to TSF3 elapse, the second timing signal TS2 disappears and the scanning signal SCm also disappears. .
[0076]
That is, in the voltage application periods TL1 to TL3 in the first to third subfields SF1 to SF3, the positive voltage Vp is applied to the
[0077]
Subsequently, in the ON period TSF4 of the fourth subfield SF4, the scanning signal SCm is output to the scanning line Ym. When the scanning signal SCm is output, the second timing signal TS2 is output synchronously only during the voltage application period TL4 (= 8TL1) and the holding period TA. Therefore, in the fourth subfield SF4, the common voltage Vcom is supplied between the voltage application period TL4 and the holding period TA1. In the fourth subfield SF4, the second timing signal TS2 is selected and output based on the grayscale data in the same manner as described above.
[0078]
Then, in the fourth subfield SF4, when each holding period TA elapses, that is, when the ON period TSF4 elapses, the second timing signal TS2 disappears and the scanning signal SCm also disappears.
[0079]
That is, in the voltage application period TL4 (= 8TL1) and the holding period TA in the fourth subfield SF4, the common voltage Vcom is applied to the
[0080]
As described above, the timing
[0081]
A
[0082]
Next, the operation of the electrophoretic display device configured as described above will be described. Now, a case where one image is displayed on the
[0083]
[Reset operation]
Upon input of the input image signal VID, the
[0084]
The scanning
[0085]
In the period Th, the
[0086]
Therefore, the common voltage Vcom is supplied to each
[0087]
When the
[0088]
[Image forming operation]
The
[0089]
Each timing
[0090]
Then, when the scanning line Y1 is selected by the scanning
[0091]
When the voltage application period TL1 elapses, the common voltage Vcom is supplied to the
[0092]
When the holding period TA of the scanning line Y1 has elapsed, the next scanning line Y2 is selected by the scanning
[0093]
When the voltage application period TL1 elapses, the common voltage Vcom is supplied to the
[0094]
Thereafter, the same operation is repeated until the last scanning line Ym. Therefore, when the holding period TA in the scanning line Ym has elapsed, the first subfield SF1 ends and the operation shifts to the second subfield SF2.
[0095]
In the second subfield SF2, when the scanning line Y1 is selected by the scanning
[0096]
When the voltage application period TL2 elapses, the common voltage Vcom is supplied to the
[0097]
When the scanning line Y2 is selected in the second subfield SF2, similarly, the voltage application period TL2 () is applied to the
[0098]
On the other hand, the electrophoretic particles 8 of the
[0099]
When the voltage application period TL2 elapses, the common voltage Vcom is supplied to the
[0100]
Thereafter, the same operation is repeated until the last scanning line Ym. The second subfield SF2 ends, and the process moves to the third subfield SF3.
[0101]
Then, a similar operation is performed in the third and fourth subfields SF3 and SF4. Therefore, in the third sub-field SF3, during the voltage application period TL3 (= 4TL1), the electrophoretic particles 8 of the
[0102]
On the other hand, the electrophoretic particles 8 of the
[0103]
Subsequently, in the fourth subfield SF4, during the voltage application period TL4 (= 8TL1), the electrophoretic particles 8 of the
[0104]
When the supply of the data voltage (plus voltage Vp or common voltage Vcom) based on the image data D in the first to fourth subfields SF1 to SF4 is completed, one
[0105]
Then, one image expressed by the time division gray scale method on the
[0106]
Next, features of the electrophoretic display device configured as described above will be described below.
[0107]
(1) In the present embodiment, when displaying an image based on the input image signal VID, the display of the image on the
[0108]
(2) In the present embodiment, the gradation display is performed by the time division gradation which is the digital gradation. That is, gradation display was performed using three types of constant voltage values of the plus voltage Vp, the common voltage Vcom, and the minus voltage Vn without using the analog voltage. As a result, high-precision gray scale display can be achieved with a simple and inexpensive circuit configuration as compared with analog gray scale display performed using a high-precision and expensive analog voltage generation circuit for generating an analog voltage.
[0109]
(3) In the present embodiment, in each of the subfields SF1 to SF4, when the positive voltage Vp is applied, subsequently, the common voltage Vcom is applied. Therefore, when the application of the plus voltage Vp is completed, the
[0110]
(4) In the present embodiment, the reset operation is performed before the image forming operation, and the electrophoretic particles 8 of the
[0111]
(2nd Embodiment)
In the first embodiment, the display by the high-speed (several tens ms to several μs) dispersion system in which the operation is completed within one horizontal period is described. On the other hand, it is well known that a dispersion system has a certain viscosity in order to maintain the memory property, and there is a trade-off between the memory property and the responsiveness. In the second embodiment, an embodiment of an electrophoretic display device having a slightly high viscosity and a low response speed (several tens of ms or more) will be described with reference to FIGS.
[0112]
The basic configuration is the same as that of the first embodiment, except that the response of the dispersion system is slow. Since the response is slow, the common voltage Vcom is not applied to the
[0113]
Here, the time division gray scale will be described with 16 gray scale display for convenience of explanation. FIG. 9 is a time chart for explaining the expression method of the 16 gradations. In FIG. 9, one frame (image forming period) for displaying and forming one image is divided into four, and the divided basic tone frames are referred to as subfields SF1 to SF4.
[0114]
Each of the subfields SF1 to SF4 includes an ON period (a period during which the switching transistor 7 is ON) TSF1 to TFS4 of the scanning signals SC1 to SCm for starting the voltage application periods TL1 to TL4, respectively. Here, the voltage application periods TL1 to TL4 are periods in which the plus voltage Vp is applied to the
[0115]
When the gradation is expressed by 16 gradations, the voltage application periods TL1 to TL4 are set as follows. The weighting is performed in binary (power of 2), but other weighting may be used. For example, an indicator light or the like using 16 subframes which are all equal may be used.
[0116]
8TL1 = 4TL2 = 2TL3 = TL4
That is, each of the voltage application periods TL1 to TL4 is
TL1: TL2: TL3: TL4 = 1: 2: 4: 8
Is set.
[0117]
The period of each of the subfields SF1 to SF4 is equal to the voltage application period TL1 to TL4, assuming that the voltage holding ratio is 100%. Strictly speaking, a phase difference occurs in which the ON periods TSF1 to TSF4 are scanned (SCm is delayed by TSF1 × m), but the voltage application periods themselves are equal.
[0118]
For example, to obtain a gradation display of “7”, the following is performed.
[0119]
In the ON periods TSF1 to TSF3 of the first to third sub-frames SF1 to SF3 in one frame, the plus voltage Vp is applied to the
[0120]
In other words, the gradation of “7” can be obtained by applying the positive voltage Vp to the
[0121]
As described above, in the time-division gray scale control, it is necessary to sequentially drive the
[0122]
Next, it is necessary to remove the electric field for the holding operation. If this is not performed, the distributed
[0123]
Next, features of the electrophoretic display device configured as described above will be described below.
[0124]
(1) In the present embodiment, when displaying an image based on the input image signal VID, the display of the image on the
[0125]
(2) In the present embodiment, the gradation display is performed by the time division gradation which is the digital gradation. That is, gradation display was performed using three types of constant voltage values of the plus voltage Vp, the common voltage Vcom, and the minus voltage Vn without using the analog voltage. As a result, high-precision gray scale display can be achieved with a simple and inexpensive circuit configuration as compared with analog gray scale display performed using a high-precision and expensive analog voltage generation circuit for generating an analog voltage.
[0126]
(3) In the present embodiment, after performing the image forming operation in each of the subfields SF1 to SF4, subsequently, the common voltage Vcom is applied. Therefore, when the application of the plus voltage Vp is completed, the
[0127]
(4) In the present embodiment, the reset operation is performed before the image forming operation, and the electrophoretic particles 8 of the
[0128]
(5) In the present embodiment, the voltage is maintained and applied over the sub-frame period, so that the electrophoretic display device having a low response speed can respond sufficiently and the gray scale display can be performed.
[0129]
(Third embodiment)
Next, the application of the electronic apparatus equipped with the electrophoretic display device described in the first embodiment and the second embodiment will be described with reference to FIGS. The electrophoretic display device can be applied to various electronic devices such as a mobile personal computer, a mobile phone, and a digital camera.
[0130]
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a mobile personal computer. In FIG. 11, a
[0131]
FIG. 12 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile phone. 12, a
[0132]
The embodiments of the present invention are not limited to the above embodiments, but may be implemented as follows.
[0133]
In the first and second embodiments, the electrophoretic display device is a monochrome display, but may be applied to a color display. In this case, the electrophoretic display device is a display device in which the
[0134]
In the first embodiment and the second embodiment, the gray scale display of 16 gray scales is performed by the time division gray scale. This may be performed by other gradation display such as 4, 8, 32, 64, 128, and 256 gradations.
[0135]
Incidentally, in the case of 64-gradation display, one frame is composed of the first to sixth subfields. Then, each voltage application period TL1 to TL6 in the first to sixth subfields is
TL1: TL2: TL3: TL4: TL5: TL6 = 1: 2: 4: 8: 16: 32
And
[0136]
In the case of 128 gradation display, one frame is composed of the first to seventh subfields. Then, each voltage application period TL1 to TL6 in the first to sixth subfields is
TL1: TL2: TL3: TL4: TL5: TL6: TL7 = 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64
And
[0137]
Further, in the case of 256 gradation display, one frame is composed of the first to eighth subfields. Then, each voltage application period TL1 to TL6 in the first to sixth subfields is
And
[0138]
In the first embodiment and the second embodiment, the reset operation is performed when one image is displayed. However, the reset operation is not performed, and the electrophoretic particles 8 of each
[0139]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to inexpensively realize a gradation display with high display quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an essential part exploded perspective view for explaining a configuration of an electrophoretic display panel of an embodiment.
FIG. 2 is a sectional view of a main part of the electrophoretic display panel.
FIG. 3 is an electric circuit diagram for explaining an electric configuration of the electrophoretic display device.
FIG. 4 is an electric block circuit diagram for explaining an electric configuration of a data voltage output circuit provided in the data line driving circuit.
FIG. 5 is a timing chart of each signal for explaining a time-division gray scale.
FIG. 6 is a timing chart in an image forming period for displaying and forming a gradation level “7”.
FIG. 7 is a timing chart showing the whole of the control circuit of the electrophoretic display device for displaying an image.
FIG. 8 is a timing chart for explaining a reset operation of a control circuit of the electrophoretic display device.
FIG. 9 is a timing chart of each signal for explaining a time-division gray scale in the second embodiment.
FIG. 10 is a timing chart for explaining a holding operation of a control circuit of the electrophoretic display device according to the second embodiment.
FIG. 11 is an exemplary perspective view showing the configuration of a mobile personal computer for explaining a third embodiment;
FIG. 12 is an exemplary perspective view showing a configuration of a mobile phone according to a third embodiment;
FIG. 13 is an essential part cross-sectional view for explaining a dispersion system.
[Explanation of symbols]
2 Electrophoretic display panel
6. Pixel electrode as first electrode
7. Switching transistor as first transistor
8 Electrophoretic particles
9 Dispersion medium
10 Dispersion system
12 Common electrode as second electrode
21 Display panel
21a Unit circuit
22 Scan line drive circuit
23 Data line drive circuit
23a Data voltage output circuit
24 control circuit
31 Positive voltage output circuit as first voltage output circuit
32 Common voltage drive circuit as second voltage output circuit
33. Negative voltage output circuit as third voltage output circuit
34 selection circuit
35 Timing signal generation circuit
D Image data
Vp Positive voltage (positive voltage) as first voltage
Vn Negative voltage (minus voltage) as third voltage
Vcom common voltage
Y1 to Ym scanning line
X1 to Xn data line
SF1 to SF4 First to fourth subfields
TSF1 to TSF4 ON period
TL1 to TL4 Voltage application period
TA, TA1 to TA4 retention period
Claims (13)
一定電圧値のデータ電圧を前記分散系の第1の電極に印加する第1のトランジスタと
を備えた分散系駆動回路の駆動方法において、
前記電気泳動粒子の移動位置を確定させるために必要な1フレーム期間を、それぞれ互いに異なる前記データ電圧の印加期間を指定する複数のサブフィールドに区分し、その区分された複数のサブフィールドを適宜選択して前記1フレーム期間中のデータ電圧の印加期間を制御して、電気泳動粒子の移動位置を制御するようにしたことを特徴とする分散系駆動回路の駆動方法。A dispersion system including a dispersion medium in which electrophoretic particles sandwiched between the first electrode and the second electrode are dispersed;
A first transistor for applying a data voltage having a constant voltage value to a first electrode of the dispersion system, the method comprising:
One frame period required to determine the movement position of the electrophoretic particles is divided into a plurality of subfields each specifying a different application period of the data voltage, and the divided subfields are appropriately selected. And controlling the moving position of the electrophoretic particles by controlling the application period of the data voltage during the one frame period.
各サブフィールドにおいて、前記データ電圧の印加期間の後に、前記第1電極に前記第2電極と同じ電位となるデータ電圧を印加する期間を設けたことを特徴とする分散系駆動回路の駆動方法。The method for driving a distributed driving circuit according to claim 1,
A driving method of a distributed driving circuit, wherein in each subfield, a period for applying a data voltage having the same potential as the second electrode is provided to the first electrode after the application period of the data voltage.
最初に実行するサブフィールドに基づく電圧印加動作に先立って、第1電極に対して、前記電気泳動粒子をリセット位置に位置させるためのデータ電圧を印加するリセット期間を設けたことを特徴とする分散系駆動回路の駆動方法。The method for driving a distributed driving circuit according to claim 1 or 2,
Dispersion, characterized in that a reset period for applying a data voltage for positioning the electrophoretic particles at the reset position is provided to the first electrode prior to a voltage application operation based on a subfield to be performed first. Driving method of system drive circuit.
一定電圧値のデータ電圧を前記分散系の第1電極に印加する第1のトランジスタと
を備えた分散系駆動回路において、
前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧より高い予め定めた一定電圧値の第1電圧を前記データ電圧として出力する第1電圧出力回路と、
前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧と同じ電圧値の第2電圧を前記データ電圧として出力する第2電圧出力回路と、
前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧より低い予め定めた一定電圧値の第3電圧を前記データ電圧として出力する第3電圧出力回路と、
前記第1〜第3電圧出力回路のいずれか1つを選択しその選択した電圧出力回路からデータ電圧を第1電極に出力する選択回路と
を備えたことを特徴とする分散系駆動回路。A dispersion system including a dispersion medium in which electrophoretic particles sandwiched between the first electrode and the second electrode are dispersed;
A first transistor for applying a data voltage of a constant voltage value to a first electrode of the dispersion system,
A first voltage output circuit that outputs, to the first electrode, a first voltage having a predetermined constant voltage value higher than a voltage applied to the second electrode as the data voltage;
A second voltage output circuit that outputs, to the first electrode, a second voltage having the same voltage value as the voltage applied to the second electrode as the data voltage;
A third voltage output circuit that outputs, to the first electrode, a third voltage having a predetermined constant voltage value lower than a voltage applied to the second electrode as the data voltage;
A selection circuit for selecting any one of the first to third voltage output circuits and outputting a data voltage from the selected voltage output circuit to a first electrode.
前記選択回路に対して前記第1〜第3電圧出力回路のいずれか1つを選択させるための選択信号を生成する信号生成回路を備えたことを特徴とする分散系駆動回路。The distributed driving circuit according to claim 4,
A distributed system driving circuit, comprising: a signal generation circuit that generates a selection signal for causing the selection circuit to select any one of the first to third voltage output circuits.
前記各走査線に対して交差するように配線された複数のデータ線と、
前記各走査線と前記各データ線との交差部に対応してそれぞれ設けた単位回路とを備え、
前記各単位回路は、第1電極と第2電極との間に挟まれた電気泳動粒子を分散した分散媒よりなる分散系と、
前記走査線が選択されたとき導通し前記データ線から供給されるデータ電圧を前記分散系の第1の電極に印加する第1のトランジスタと
を有した電気泳動表示装置の駆動方法において、
1つ画像を形成するのに必要な1フレーム期間を、それぞれ互いに異なるデータ電圧の印加期間を指定する複数のサブフィールドに区分し、その区分された複数のサブフィールドを階調データそれぞれ互いに異なるデータ電圧の印加期間を指定する複数のサブフィールドに区分し、その区分された複数のサブフィールドを階調データに基づいて適宜選択して前記1フレーム期間中のデータ電圧印加期間を適宜制御して、複数の走査線と複数のデータ線との各交差部に対応して配置された分散系の電気泳動粒子の移動位置を制御するようにしたことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。Multiple scan lines;
A plurality of data lines wired so as to intersect each scanning line,
A unit circuit provided corresponding to an intersection of each of the scanning lines and each of the data lines,
A dispersion system comprising a dispersion medium in which the electrophoretic particles sandwiched between the first electrode and the second electrode are dispersed;
A first transistor that conducts when the scanning line is selected and applies a data voltage supplied from the data line to a first electrode of the dispersion system;
One frame period necessary for forming one image is divided into a plurality of subfields each specifying a different data voltage application period, and the divided subfields are divided into different grayscale data. Dividing into a plurality of sub-fields specifying a voltage application period, appropriately selecting the divided sub-fields based on gradation data, and appropriately controlling a data voltage application period in the one frame period, A method for driving an electrophoretic display device, wherein a moving position of a dispersed electrophoretic particle arranged corresponding to each intersection of a plurality of scanning lines and a plurality of data lines is controlled.
前記階調データは、2n階調(nは自然数)の表示を指定するデータであり、前記各サブフィールドは、前記電圧印加期間が1階調表示、2階調表示、4階調表示、8階調表示、…、2n−1階調表示をそれぞれ指定するサブフィールドからなることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。The method for driving an electrophoretic display device according to claim 6,
The gray scale data is data for specifying display of 2 n gray scales (n is a natural number). In each of the subfields, the voltage application period is one gray scale display, two gray scale display, four gray scale display, A method for driving an electrophoretic display device, comprising subfields for respectively specifying 8-gradation display,..., 2 n-1 gradation display.
前記各サブフィールドにおいて、前記データ電圧の印加期間の後に、前記第1電極に前記第2電極と同じ電位となる保持電圧を印加する期間を設けたことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。The method for driving an electrophoretic display device according to claim 5 or 7,
A method for driving the electrophoretic display device, wherein in each of the sub-fields, a period for applying a holding voltage having the same potential as the second electrode is provided to the first electrode after the data voltage application period. .
最初に実行するサブフィールドに基づく電圧印加動作に先立って、前記第1電極に対して、前記電気泳動粒子をリセット位置に位置させるためのデータ電圧を印加するリセット期間を設けたことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。A method for driving an electrophoretic display device according to any one of claims 6 to 8,
Prior to a voltage application operation based on a subfield to be performed first, a reset period for applying a data voltage for positioning the electrophoretic particles at a reset position is provided to the first electrode. A method for driving an electrophoretic display device.
前記各走査線に対して交差するように配線された複数のデータ線と、
前記各走査線と前記各データ線との交差部に対応してそれぞれ設けた単位回路とを備え、
前記各単位回路は、第1電極と第2電極との間に挟まれた電気泳動粒子を分散した分散媒よりなる分散系と、
前記走査線が選択されたとき導通し前記データ線から供給されるデータ電圧を前記分散系の第1の電極に印加する第1のトランジスタと
を有した電気泳動表示装置において、
前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧より高い予め定めた一定電圧値の第1電圧を前記データ電圧として出力する第1電圧出力回路と、
前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧と同じ電圧値の第2電圧を前記データ電圧として出力する第2電圧出力回路と、
前記第1電極に、前記第2電極にかかる電圧より低い予め定めた一定電圧値の第3電圧を前記データ電圧として出力する第3電圧出力回路と、
前記第1〜第3電圧出力回路のいずれか1つを選択しその選択した電圧出力回路からデータ電圧を第1電極に出力する選択回路と
を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置。Multiple scan lines;
A plurality of data lines wired so as to intersect each scanning line,
A unit circuit provided corresponding to an intersection of each of the scanning lines and each of the data lines,
A dispersion system comprising a dispersion medium in which the electrophoretic particles sandwiched between the first electrode and the second electrode are dispersed;
An electrophoretic display device comprising: a first transistor that conducts when the scanning line is selected and applies a data voltage supplied from the data line to a first electrode of the dispersion system.
A first voltage output circuit that outputs, to the first electrode, a first voltage having a predetermined constant voltage value higher than a voltage applied to the second electrode as the data voltage;
A second voltage output circuit that outputs, to the first electrode, a second voltage having the same voltage value as the voltage applied to the second electrode as the data voltage;
A third voltage output circuit that outputs, to the first electrode, a third voltage having a predetermined constant voltage value lower than a voltage applied to the second electrode as the data voltage;
An electrophoretic display device comprising: a selection circuit that selects any one of the first to third voltage output circuits and outputs a data voltage from the selected voltage output circuit to a first electrode.
前記選択回路に対して前記第1〜第3電圧出力回路のいずれか1つを選択させるための選択信号を画像データに基づいて生成する信号生成回路を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置。The distributed driving circuit according to claim 10,
An electrophoretic display device comprising: a signal generation circuit that generates a selection signal for causing the selection circuit to select any one of the first to third voltage output circuits based on image data. .
全サブフィールドによる前記データ電圧の印加期間の後に、前記第1電極に前記第2電極と同じ電位となるデータ電圧を印加する期間を設けたことを特徴とする分散系駆動回路の駆動方法。The method of driving a distributed driving circuit according to claim 1,
A method for driving a distributed driving circuit, wherein a period for applying a data voltage having the same potential to the first electrode is provided to the first electrode after an application period of the data voltage for all subfields.
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