JP2008249793A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の画素の各々は、走査線と、データ線と、第1の制御線と、第2の制御線と、画素スイッチング素子と、1ビットデータを記憶し当該1ビットデータを示す出力信号を出力するメモリ回路と、メモリ回路と第1の電極との間に設けられ、メモリ回路からの出力信号に基づいて第1の制御線または第2の制御線のいずれか一方を第1の電極と電気的に接続するスイッチ回路とを有し、第1の電極が第1の制御線と接続された画素の階調を規定する第1の駆動信号を第1の制御線に供給し、第1の電極が前記第2の制御線と接続された画素の階調を規定する第2の駆動信号を第2の制御線に供給する信号供給手段を具備する。
【選択図】図1
Description
このような構成を採用することにより、第1の電極に供給する駆動信号(第1の駆動信号または第2の駆動信号)の供給タイミングを任意に制御することができるので、従来のようにメモリ回路にデータが記憶された直後から第1の電極に電圧が印加されることを防止することができる。また、画素の階調は、第1の制御線または第2の制御線を介して供給される第1の駆動信号または第2の駆動信号によって規定されるので、これら第1の駆動信号または第2の駆動信号の電圧値やパルス幅等を制御することによって多様な階調表示に対応することができる。すなわち、電気泳動素子に加える電界を高精度に制御でき、高品質な階調表示を行うことが可能となる。
このように、各画素のメモリ回路にデータを記憶するデータ書込期間と、データ書込期間によって第1の電極と接続された第1の制御線または第2の制御線に、第1の駆動信号または第2の駆動信号を供給して画像を表示する表示期間と区別して設けることにより、表示期間に各画素の第1の電極に同時に電圧が印加されるので、電気泳動素子に加える電界を高精度に制御することができ、階調表示の品質向上を図ることができる。
これにより、1つの階調から形成されている画像を表示する場合において、電気泳動素子に加える電界を高精度に制御することができ、階調表示の品質向上を図ることができる。
前記データ書込期間を省略して前記表示期間に移行し、前記信号供給手段によって前記1つの階調を規定する第1の駆動信号を前記第1の制御線に供給すると共に、前記1つの階調を規定する第2の駆動信号を前記第2の制御線に供給することが好ましい。
このように、1つの階調から形成されている画像を表示する場合で、且つ全画素のメモリ回路に既に1ビットデータが記憶されている場合は、データ書込期間を省略することができるので、電気泳動表示装置の低消費電力化及び動作速度の向上を図ることができる。
このような組合せ動作を前記複数の階調の各々について行うことにより、例えばグレースケール表示等の3以上の複数の階調から形成されている画像を表示することができる。
これにより、3以上の複数の階調から形成されている画像を表示する場合における最初の組合せ動作時の動作を簡略化することができ、低消費電力化及び動作速度の向上を図ることができる。
このように全画素のメモリ回路に既に1ビットデータが記憶されている場合、3以上の複数の階調から形成されている画像を表示する場合における最初の組合せ動作時の動作をさらに簡略化することができ、低消費電力化及び動作速度の向上を図ることができる。
このように、メモリ回路としてSRAMを使用することにより、リフレッシュ動作が不要となるため回路構成が簡単となり、低消費電力化及び動作速度の向上に寄与する。また、スイッチ回路を第1のトランスミッションゲート及び第2のトランスミッションゲートから構成することにより、簡単な回路構成でスイッチ回路を実現することができる。また、この構成によると、第1のトランスミッションゲート及び第2のトランスミッションゲートは、SRAMの電源電圧範囲内の電圧値を有する第1の駆動信号または第2の駆動信号を第1の電極に通過させるので、SRAMの電源電圧範囲内で第1の駆動信号または第2の駆動信号の電圧値を任意に制御することができる(つまり多様な階調表現に対応することができる)。
これにより、データ書込期間において前記第1の制御線、前記第2の制御線及び前記コモン電圧信号の給電線に生じるリーク電流を抑制することができ、低消費電力化を図ることができる。
これにより、表示期間以降に同一画像の表示を維持する場合に、前記正極側電源線、前記負極側電源線、前記第1の制御線、前記第2の制御線及び前記コモン電圧信号の給電線に生じるリーク電流を抑制することができ、低消費電力化を図ることができると共に、表示品質の劣化を抑制することができる。
このような特徴を有する電気泳動表示装置の駆動方法によれば、電気泳動素子に加える電界を高精度に制御でき、高品質な階調表示を行うことが可能となる。
このような特徴を有する電子機器によれば、高品質な階調表示を行うことが可能となる。
〔電気泳動表示装置〕
図1は、本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置1の構成ブロック図である。この図1に示すように、本電気泳動表示装置1は、表示部3と、走査線駆動回路6と、データ線駆動回路7と、共通電源変調回路(信号供給手段)8とコントローラ10とを備えている。
黒色粒子43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いる。
このため、白色粒子42及び黒色粒子43は、分散媒41中で画素電極21と共通電極22との間の電位差によって発生する電界中を移動することができる。
なお、白色粒子42、黒色粒子43に用いる顔料を、例えば赤色、緑色、青色等の顔料に代えることによって、赤色、緑色、青色等を表示する電気泳動表示装置1とすることができる。
次に、上記のように構成された本実施形態に係る電気泳動表示装置1の動作(駆動方法)について説明する。
まず、各画素2のSRAM25に画像データを記憶する必要がある。本実施形態では、画像データをSRAM25に記憶する期間をデータ書込期間と称する。まず、このデータ書込期間において、共通電源変調回路8は、コントローラ10の制御の下、第1の電源線13を介して各画素2のSRAM25に、直流5(V)の電源電圧信号を供給すると共に、第2の電源線14とグランドラインとを接続する。この時、共通電源変調回路8は、第1の制御線11、第2の制御線12及び共通電極電源配線15を電気的に切断する。つまり、第1の制御線11、第2の制御線12及び共通電極電源配線15は開放され、高インピーダンス状態となる。
パルス状の画像信号を各画素2に供給する。一方、走査線駆動回路6は、コントローラ10の制御の下、1行目からm行目までの走査線4を順次選択して、駆動用TFT24のオンタイミングを規定する選択信号を各画素2に供給する。これにより、データ書込期間において、各画素2のSRAM25には、白表示用の画像データ「0」を規定するローレベルの画像信号、または黒表示用の画像データ「1」を規定するハイレベルの画像信号が記憶される。
全白表示を行う場合(1つの階調から形成されている画像を表示する場合)、SRAM25に既に画像データ(どんな表示の画像データでも良い)が記憶されているか否かで2通りの方法がある。まず、SRAM25に既に画像データが記憶されている場合、つまり、例えば上述したような白黒表示が行われた場合に、次の表示として全白表示に切り替える場合の動作について説明する。
全黒表示を行う場合(1つの階調から形成されている画像を表示する場合)も、全白表示を行う場合と同様である。すなわち、SRAM25に既に画像データが記憶されている場合、共通電源変調回路8によって、第1の制御線11を介して供給する第1の駆動信号と第2の制御線12を介して供給する第2の駆動信号とを、両方ともハイレベルに制御することにより、SRAM25に記憶されている画像データに関わらず、全ての画素電極21にはハイレベルの駆動信号が供給されることになる。この時、共通電極22には、振幅15(V)のパルス状のコモン電圧信号を供給しても良いし、ローレベル(グランドレベル)一定のコモン電圧信号を供給しても良い。以上のように、SRAM25に既に画像データが記憶されている場合は、データ書込期間を必要とすることなく、全黒表示に切り替えることができる。
次に、上述した基本的な動作を踏まえて、グレースケール表示を行う場合(3以上の複数の階調から形成されている画像を表示する場合)の動作について図6のタイミングチャートを参照して説明する。以下では、図7に示すように、1画面分が白階調W、最も薄いグレー階調Gr1、中間程度の濃さを有するグレー階調Gr2、最も濃いグレー階調Gr3の4つの階調から形成されたグレースケール表示を行う場合を例示して説明する。なお、初期状態において、各画素2のSRAM25には画像データが記憶されていないものとする。
以降は、共通電源変調回路8によって、第1の制御線11、第2の制御線12、第1の電源線13、第2の電源線14及び共通電極電源配線15を切断して、表示品質の劣化を防止することが望ましい。
次に、上述した電気泳動表示装置1を備えた電子機器の一例について説明する。まず、本電気泳動表示装置1をフレキシブルな電子ペーパに適用した例について説明する。図9はこの電子ペーパ100の構成を示す斜視図であり、電子ペーパ100は本電気泳動表示装置1を表示部として備える。電子ペーパ100は、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有するシートからなる本体101の表面に本電気泳動表示装置1を備えた構成となっている。
Claims (12)
- 第1の電極と、前記第1の電極と対向する第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極とで挟持され帯電した電気泳動粒子を含む電気泳動素子とを備えた複数の画素を有する電気泳動表示装置であって、
前記複数の画素の各々は、
走査線と、
データ線と、
第1の制御線と、
第2の制御線と、
前記走査線及び前記データ線に接続された画素スイッチング素子と、
前記画素スイッチング素子に接続され、前記データ線及び前記画素スイッチング素子を介して入力される1ビットデータを記憶し、当該1ビットデータを示す出力信号を出力するメモリ回路と、
前記メモリ回路と前記第1の電極との間に設けられ、前記メモリ回路からの出力信号に基づいて前記第1の制御線または前記第2の制御線のいずれか一方を前記第1の電極と電気的に接続するスイッチ回路と、
を有し、
前記第1の電極が前記第1の制御線と接続された画素の階調を規定する第1の駆動信号を前記第1の制御線に供給し、前記第1の電極が前記第2の制御線と接続された画素の階調を規定する第2の駆動信号を前記第2の制御線に供給する信号供給手段を具備する、
ことを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記データ線に前記1ビットデータを供給するデータ線駆動回路と、
前記走査線に前記画素スイッチングのオンタイミングを規定する選択信号を供給する走査線駆動回路と、
を具備し、
データ書込期間において、
前記データ線駆動回路によって各データ線に前記1ビットデータを供給し、
前記走査線駆動回路によって順次選択した走査線に前記選択信号を供給することにより、各画素の前記メモリ回路に前記1ビットデータを記憶させ、
表示期間において、
前記信号供給手段によって前記第1の駆動信号を前記第1の制御線に供給し、前記第2の駆動信号を前記第2の制御線に供給する、
ことを特徴とする請求項1記載の電気泳動表示装置。 - 1つの階調から形成されている画像を表示する場合、
前記データ書込期間において、
前記データ線駆動回路によって同値の1ビットデータを各データ線に供給することにより、全画素のメモリ回路に前記同値の1ビットデータを記憶させ、
前記表示期間において、
前記信号供給手段によって、全画素の第1の電極に接続された第1の制御線または第2の制御線に前記1つの階調を規定する第1の駆動信号または第2の駆動信号を供給する、 ことを特徴とする請求項2記載の電気泳動表示装置。 - 1つの階調から形成されている画像を表示する場合で、且つ全画素のメモリ回路に既に1ビットデータが記憶されている場合、
前記データ書込期間を省略して前記表示期間に移行し、前記信号供給手段によって前記1つの階調を規定する第1の駆動信号を前記第1の制御線に供給すると共に、前記1つの階調を規定する第2の駆動信号を前記第2の制御線に供給する、
ことを特徴とする請求項2記載の電気泳動表示装置。 - 3以上の複数の階調から形成されている画像を表示する場合、
前記データ書込期間において、前記データ線駆動回路及び前記走査線駆動回路によって、前記複数の階調の内の1つの階調に該当する画素のメモリ回路と、その他の画素のメモリ回路とで異なる値の1ビットデータを記憶させ、
前記表示期間において、前記信号供給手段によって、前記1つの階調に該当する画素の第1の電極に接続された第1の制御線または第2の制御線に、前記1つの階調を規定する第1の駆動信号または第2の駆動信号を供給し、前記その他の画素のメモリ回路の第1の電極に接続された第1の制御線または第2の制御線を電気的に切断する、
という組合せ動作を、前記複数の階調の各々について行う、
ことを特徴とする請求項2記載の電気泳動表示装置。 - 最初の前記組合せ動作時では、
前記データ書込期間において、前記データ線駆動回路及び前記走査線駆動回路によって、全画素のメモリ回路に同値の1ビットデータを記憶させ、
前記表示期間において、前記信号供給手段によって、全画素の第1の電極に接続された第1の制御線または第2の制御線に前記1つの階調を規定する第1の駆動信号または第2の駆動信号を供給する、
ことを特徴とする請求項5記載の電気泳動表示装置。 - 最初の前記組合せ動作時において全画素のメモリ回路に既に1ビットデータが記憶されている場合、
前記データ書込期間を省略して前記表示期間に移行し、前記信号供給手段によって前記1つの階調を規定する第1の駆動信号を前記第1の制御線に供給すると共に、前記1つの階調を規定する第2の駆動信号を前記第2の制御線に供給する、
ことを特徴とする請求項5記載の電気泳動表示装置。 - 前記複数の画素の各々は、
正極側電源線と負極側電源線とを有し、
前記メモリ回路は、正極側電源端子が前記正極側電源線に接続され、負極側電源端子が前記負極側電源線に接続された、1入力2出力のSRAM(Static Random Access Memory)であり、
前記スイッチ回路は、前記SRAMの一方の出力信号に基づいて前記第1の電極と前記第1の制御線とを接続させる第1のトランスミッションゲートと、前記SRAMの他方の出力信号に基づいて前記第1の電極と前記第2の制御線とを接続させる第2のトランスミッションゲートとを有し、
前記信号供給手段は、前記正極側電源線及び前記負極側電源線への電源電圧信号の供給と、前記第2の電極へのコモン電圧信号の供給とを行う、
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。 - 前記信号供給手段は、
前記データ書込期間及び前記表示期間において、前記正極側電源線及び前記負極側電源線に前記電源電圧信号の供給を行う一方、前記データ書込期間において、前記第1の制御線、前記第2の制御線及び前記コモン電圧信号の給電線を電気的に切断する、
ことを特徴とする請求項8記載の電気泳動表示装置。 - 前記信号供給手段は、
前記表示期間以降に同一画像の表示を維持する場合、前記正極側電源線、前記負極側電源線、前記第1の制御線、前記第2の制御線及び前記コモン電圧信号の給電線を電気的に切断する、
ことを特徴とする請求項8または9に記載の電気泳動表示装置。 - 第1の電極と、前記第1の電極と対向する第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極とで挟持され帯電した電気泳動粒子を含む電気泳動素子とを備えた複数の画素を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記複数の画素の各々に設けられたメモリ回路に1ビットデータを記憶する第1の工程と、
前記メモリ回路と前記第1の電極との間に設けられたスイッチ回路によって、前記メモリ回路に記憶された前記1ビットデータに基づいて第1の制御線または第2の制御線のいずれか一方を前記第1の電極と電気的に接続する第2の工程と、
前記第1の電極が前記第1の制御線と接続された画素の階調を規定する第1の駆動信号を前記第1の制御線に供給し、前記第1の電極が前記第2の制御線と接続された画素の階調を規定する第2の駆動信号を前記第2の制御線に供給する第3の工程と、
を有することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を具備することを特徴とする電子機器。
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