JP4529350B2

JP4529350B2 - 電気光学装置及び電子機器

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Publication number: JP4529350B2
Application number: JP2002329566A
Authority: JP
Inventors: 誠片瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2022-11-13
Also published as: JP2004163668A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気光学装置及び電子機器に係り、詳しくは電気泳動粒子を含有する分散系を有する電気光学装置及びそれを実装した電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非発光型の表示デバイスとして、電気泳動現象を利用した電気泳動表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。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、該微粒子が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概略的な構成を簡単に述べる。
電気泳動表示装置は、一方の電極と他方の電極とを所定の間隔で対向させ、その間に画像の表示単位である画素としての分散系をマトリクス状に多数配置して構成されている。そして、電気泳動表示装置は、それらの分散系に電界を印加するための周辺回路を備えている。
【０００４】
図７は、１画素に対応した分散系の要部断面図である。
画素となる分散系６１は、画素電極６２等を設けた素子基板６３と共通電極６４等を設けた対向基板６５との間に隔壁６６を形成し、両電極６２，６４と隔壁６６とで形成される空間に電気泳動粒子６７を分散させた液体（分散媒）６８を充填して構成される。共通電極６４及び対向基板６５としては、透過性を有する材料が用いられる。ここで、例えば２値表示を実現する場合、分散媒６８は黒色に染色され、電気泳動粒子６７としては酸化チタン等の白色粒子が用いられる。そして、電気泳動粒子６７は正負いずれかの電荷を持つように帯電される。
【０００５】
このような表示パネルにおいて、画素電極６２と共通電極６４との間に電位差を与えると、クーロン力によって電気泳動粒子６７が画素電極６２又は共通電極６４のどちらか一方の電極に引き寄せられる。このとき、電気泳動粒子６７が透明の共通電極６４側に引き寄せられると、該共通電極６４から入射した光は電気泳動粒子６７によって反射され、電気泳動粒子６７の色（白色）が見えることになる。一方、電気泳動粒子６７が画素電極６２側に引き寄せられると、前述した入射光と反射光は分散媒６８によって吸収され、分散媒６８の染色した色（黒色）が見えることになる。
【０００６】
つまり、電気泳動表示装置は、表示パネルにマトリクス状に多数配置された各々の分散系６１について、分散系６１の電気泳動粒子６７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。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２００２−１１６７３４号公報
【０００８】
【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装置と同様に、分散系６１が配置された画素部とその画素部を駆動するための周辺回路部との間で電源電圧の最適化を行う必要がある。しかしながら、こうした電源電圧を最適化した電気泳動表示装置はいまだ提案されておらず、低消費電力で動作する電気泳動表示装置が望まれている。
【０００９】
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、消費電力の低減化を図ることのできる電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明における電気光学装置は、第１電極と該第１電極に対向する第２電極との間に挟持され電気泳動粒子を含有する分散系をマトリクス状に配置してなる画素部と、前記画素部に対して前記分散系を駆動させるための第１の信号電圧を第１の電源電圧に基づいて供給する周辺回路部とを備える電気光学装置であって、前記画素部には、前記第１の電源電圧に対して高電圧に設定された第２の電源電圧が供給され該第２の電源電圧に基づいて前記第１の信号電圧を前記電気泳動粒子の移動位置を制御する第２の信号電圧に変換して前記第１電極に印加する電圧変換手段を備えた。
【００１１】
これによれば、周辺回路部には、画素部にて論理動作を実現するために必要な低電圧の第１の電源電圧が供給され、画素部には、分散系を駆動して電気泳動粒子の移動位置を制御するために必要な高電圧の第２の電源電圧が供給される。画素部は電圧変換手段を備え、電圧変換手段は、周辺回路部から出力される第１の信号電圧を第２の電源電圧に基づいて第２の信号電圧に変換して第１電極に印加する。この構成では、周辺回路部と画素部とに供給する電源電圧を最適化することができるため、消費電力の低減化を図ることができる。
【００１２】
本発明における電気光学装置は、複数の走査線と複数の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に、第１電極と該第１電極に対向する第２電極との間に挟持され電気泳動粒子を含有する分散系を有してなる画素部と、前記画素部に設けた各単位回路に対して前記分散系を駆動させるための第１の信号電圧を第１の電源電圧に基づいて供給する周辺回路部とを備える電気光学装置であって、前記各単位回路には、前記第１の電源電圧に対して高電圧に設定された第２の電源電圧が供給され該第２の電源電圧に基づいて前記第１の信号電圧を前記電気泳動粒子の移動位置を制御する第２の信号電圧に変換して前記第１電極に印加する電圧変換手段をそれぞれ備えた。
【００１３】
これによれば、周辺回路部には、画素部の各単位回路にて論理動作を実現するために必要な低電圧の第１の電源電圧が供給され、前記画素部の各単位回路には、分散系を駆動して電気泳動粒子の移動位置を制御するために必要な高電圧の第２の電源電圧が供給される。各単位回路は電圧変換手段をそれぞれ備え、電圧変換手段は、周辺回路部から出力される第１の信号電圧を第２の電源電圧に基づいて第２の信号電圧に変換して第１電極に印加する。この構成では、周辺回路部と画素部の各単位回路とに供給する電源電圧を最適化することができるため、消費電力の低減化を図ることができる。
【００１４】
この電気光学装置において、前記周辺回路部は、前記画素部が有する分散系を順次選択するための走査信号とその走査信号により選択された分散系に対して前記第１の信号電圧を持つデータ信号を出力し、前記電圧変換手段は、前記走査信号に基づいて駆動され前記データ信号が持つ前記第１の信号電圧を前記第２の信号電圧に変換するレベルシフタで構成した。
【００１５】
これによれば、画素部において、レベルシフタは、第１の電源電圧に基づいて周辺回路部から出力される走査信号によって駆動される。そして、レベルシフタは、同第１の電源電圧に基づいて周辺回路部からデータ信号として出力される第１の信号電圧を前記第２の電源電圧に基づく第２の信号電圧に変換し出力する。
【００１６】
この電気光学装置において、前記レベルシフタは、トランジスタよりなる６つのスイッチング素子にて構成され、前記走査信号が入力されるとき前記データ信号と該データ信号の相補信号に基づいて前記第２の信号電圧を出力する。
【００１７】
これによれば、レベルシフタは、トランジスタよりなる６つのスイッチング素子にて構成され、走査信号を入力する状態でデータ信号と該データ信号の相補信号に基づいて前記第２の電源電圧に基づく第２の信号電圧を出力する。このような６素子構成のレベルシフタでは、走査信号が非アクティブ状態のときにオフされるスイッチング素子によって、第２の電源電圧から流れる貫通電流を防止することができる。
【００１８】
本発明における電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を実装してなる。
これによれば、低消費電力で動作する電子機器を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した電気光学装置としての電気泳動表示装置の第一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００２０】
図１は、電気泳動表示パネルを示す要部分解斜視図である。
電気泳動表示装置は電気泳動表示パネル（以下、表示パネル）１１を備え、この表示パネル１１は素子基板１２と対向基板１３とを有している。素子基板１２は、ガラスや半導体等の材料からなり、その素子基板１２上には碁盤目状の隔壁１４が形成されている。
【００２１】
詳述すると、表示パネル１１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１２上に碁盤目状の隔壁１４が形成されている。この碁盤目状に形成された隔壁１４において、Ｘ方向に延びる隔壁１４の下面と素子基板１２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１４において、Ｙ方向に延びる隔壁１４の下面と素子基板１２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、各データ線Ｘ１〜Ｘｎと各走査線Ｙ１〜Ｙｍとが直角に交差する部分は、図示しない絶縁層によって電気的に絶縁されている。
【００２２】
また、碁盤目状の隔壁１４に囲まれた各空間の素子基板１２上には、後述するように、第１電極としての画素電極１５及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等よりなる電圧変換手段としてのレベルシフタ１６（それぞれ図３参照）が形成されている。
【００２３】
図２に示すように、前記碁盤目状の隔壁１４に囲まれた各空間内には、電気泳動粒子２１を分散させた液体（分散媒）２２を充填する。分散媒２２は、本実施形態では染料により黒色に染色されている。一方、電気泳動粒子２１は本実施形態では白色粒子であって、例えば酸化チタン等から構成され、正の電荷が帯電されている。そして、本実施形態では、これら電気泳動粒子２１を分散させた分散媒２２を、分散系２３という。
【００２４】
尚、液体の黒色は黒色の粒子を分散させて着色してもよい。また、分散系２３は、本実施形態において、隔壁１４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。
【００２５】
前記碁盤目状に形成された隔壁１４の上面には、該隔壁１４に囲まれた各空間内に充填された分散系２３を封止する封止材２４が形成されている。その封止材２４の上面には第２電極としての共通電極２５が形成され、該共通電極２５の上面には前述した対向基板１３が形成されている。封止材２４、共通電極２５及び対向基板１３は、それぞれ透過性を有する材料で形成されている。
【００２６】
このような表示パネル１１では、共通電極２５に基準となる所定の共通電圧Ｖcom を印加した状態で、その共通電圧Ｖcom を基準として正極性を持つ電圧（以下、第１電圧）を画素電極１５に印加すると、クーロン力によって電気泳動粒子２１は共通電極２５側に移動する。逆に、前記共通電圧Ｖcom を基準として負極性を持つ電圧（以下、第２電圧）を画素電極１５に印加すると、クーロン力によって電気泳動粒子２１は画素電極１５側に移動する。また、画素電極１５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２１はその場で停止する。
【００２７】
従って、対向基板１３から入射した光が電気泳動粒子２１によって反射され、その反射光が同対向基板１３を通過して目に至る光路長は、電気泳動粒子２１の厚み方向の位置に対応する。その結果、入射光と反射光が分散媒２２によって吸収される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２１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２１が画素電極１５に近いほど黒く、反対に電気泳動粒子２１が共通電極２５に近いほど白く見えることになる。
【００２８】
次に、電気泳動表示装置の電気的な構成を図３に従って説明する。
電気泳動表示装置は、画素部３１と、周辺回路部としての走査線駆動回路３２及びデータ線駆動回路３３と、制御回路３４とを含む。尚、画素部３１、走査線駆動回路３２及びデータ線駆動回路３３は、前記表示パネル１１における素子基板１２の表面に形成されている。
【００２９】
画素部３１は、前述したそのＸ方向に沿って延びる複数のデータ線Ｘ１〜Ｘｎと、Ｙ方向に沿って延びる複数の走査線Ｙ１〜Ｙｍとを有する。また、画素部３１には、各データ線Ｘ１〜Ｘｎと各走査線Ｙ１〜Ｙｍとの交差部に対応してそれぞれ画像の表示単位（画素）となる分散系２３を駆動するための単位回路３１ａが配置されている。各単位回路３１ａは、前述したレベルシフタ１６及び画素電極１５と共通電極２５とに挟持された分散系２３をそれぞれ有している。
【００３０】
走査線駆動回路３２は、制御回路３４からの各種信号に基づいて、所定のタイミングで複数の走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次選択して走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを出力し、各走査線Ｙ１〜Ｙｍに接続された単位回路３１ａ群を順次駆動する。詳しくは、走査線駆動回路３２は、電気泳動粒子２１の位置をリセット位置に移動させるリセット期間あるいは１つの画像を表示形成するための書込期間にあるとき一定の周期で走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを順次生成し出力する。一方、走査線駆動回路３２は、前記書込期間において形成された画像を維持するための保持期間にあるとき走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを出力しない。
【００３１】
尚、走査線駆動回路３２は、本実施形態では前記表示パネル１１の周辺領域Ｚ２（図１参照）に形成され、前述したレベルシフタ１６と同様に素子基板１２に形成した薄膜トランジスタにて構成されている。勿論、走査線駆動回路３２は、前記表示パネル１１とは別部品として構成し異方性導電膜等で実装してもよい。
【００３２】
データ線駆動回路３３は、各データ線Ｘ１〜Ｘｎ毎にそれぞれデータ信号Ｄ１〜Ｄｎを生成して出力する。詳しくは、データ線駆動回路３３は、各データ線Ｘ１〜Ｘｎに接続された単位回路３１ａであって、前記走査線駆動回路３２により選択されている各走査線Ｙ１〜Ｙｍに接続された単位回路３１ａに各データ信号Ｄ１〜Ｄｎを出力する。
【００３３】
尚、データ線駆動回路３３は、本実施形態では前記表示パネル１１の周辺領域Ｚ２（図１参照）に形成され、前述したレベルシフタ１６と同様に素子基板１２に形成した薄膜トランジスタにて構成されている。勿論、データ線駆動回路３３は、前記表示パネル１１とは別部品として構成し異方性導電膜等で実装してもよい。
【００３４】
走査線駆動回路３２及びデータ線駆動回路３３を制御する制御回路３４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３４は、入力画像信号ＶＩＤに基づいて前記リセット電圧を供給するためのリセットデータＤrestや前記書込電圧を供給するための画像データＤを生成し前記データ線駆動回路３３に出力する。尚、後述するように、リセットデータＤrestは、画像データＤを出力する前の所定期間に出力される。
【００３５】
また、制御回路３４は、前記基本クロックＣＬＫに基づいて前記リセットデータＤrestや画像データＤに対応した各データ信号Ｄ１〜Ｄｎ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３３に出力する。さらに、制御回路３４は、前記基本クロックＣＬＫに基づいて各走査信号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３２に出力するようになっている。
【００３６】
上記のように構成された電気泳動表示装置において、本実施形態では、周辺回路部としての走査線駆動回路３２及びデータ線駆動回路３３の電源電圧は、画素部３１の電源電圧に比べて低電圧に設定されている。
【００３７】
詳述すると、周辺回路部としての走査線駆動回路３２及びデータ線駆動回路３３は、各単位回路３１ａの論理動作を実現する上で最小限必要とする低い電圧に設定された第１の電源電圧に基づいて動作する。そして、この第１の電源電圧に基づいて、走査線駆動回路３２は走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを生成し、データ線駆動回路３３はデータ信号Ｄ１〜Ｄｎを生成する。
【００３８】
一方、画素部３１は、各分散系２３に電界を与え電気泳動粒子２１を移動させるために前記第１の電源電圧に対して十分大きな第２の電源電圧ＶＤＨに基づいて動作する。すなわち、第２の電源電圧ＶＤＨは、各分散系２３を駆動して電気泳動粒子２１の移動位置を制御するために必要な高電圧として与えられる。そして、この第２の電源電圧ＶＤＨが各単位回路３１ａのレベルシフタ１６にそれぞれ供給されるようになっている。
【００３９】
従って、画素部３１において、各レベルシフタ１６は、第１の電源電圧に基づいてデータ線駆動回路３３から供給される各データ信号Ｄ１〜Ｄｎの電圧（第１の信号電圧）を、第２の電源電圧ＶＤＨに基づいて分散系２３を駆動することのできる電圧（第２の信号電圧）にレベル変換して出力する。そして、このレベルシフタ１６から出力される第２の信号電圧が画素電圧として画素電極１５に印加されるようになっている。尚、出力電流の強化、波形整形のためにバッファを挿入することも望ましい。
【００４０】
図４は、レベルシフタ１６の一構成例を示す回路図である。尚、ここでは、説明の便宜上、ｉ行（ｉ番目の走査線Ｙｉ）ｊ列（ｊ番目のデータ線Ｘｊ）の画素の単位回路３１ａに備えられるレベルシフタ１６について説明するが、他の画素においても同様である。
【００４１】
このレベルシフタ１６は、薄膜トランジスタ等よりなるスイッチング素子としてのトランジスタＱ１〜Ｑ６（６素子）で構成されている。
トランジスタＱ１，Ｑ２はＮチャネルトランジスタであって、それらのゲート電極には対応する一側のＹ方向に延びた走査線Ｙｉを介して走査信号ＳＣｉが入力される。各トランジスタＱ１，Ｑ２のソース電極はそれぞれトランジスタＱ３，Ｑ４のドレイン電極と接続されている。
【００４２】
トランジスタＱ３，Ｑ４はＮチャネルトランジスタであって、それらのゲート電極には対応する一側のＸ方向に延びたデータ線Ｘｊを介して互いに相補なデータ信号Ｄｊ，／Ｄｊが入力される。具体的には、トランジスタＱ３のゲート電極にはデータ信号Ｄｊが入力され、トランジスタＱ４のゲート電極には同データ信号Ｄｊを図示しないインバータ回路を介して反転した相補信号／Ｄｊが入力される。各トランジスタＱ３，Ｑ４のソース電極は接地されている。
【００４３】
トランジスタＱ５，Ｑ６はＰチャネルトランジスタであって、それらのゲート電極は互いのトランジスタＱ５，Ｑ６のドレイン電極とそれぞれ接続されている。各トランジスタＱ５，Ｑ６のドレイン電極はそれぞれトランジスタＱ１，Ｑ２のドレイン電極と接続されている。また、各トランジスタＱ５，Ｑ６のソース電極は第２の電源電圧ＶＤＨと接続されている。そして、トランジスタＱ２，Ｑ６の接続端子から出力信号ＯＵＴが出力されるようになっている。
【００４４】
上記のようなレベルシフタ１６では、走査信号ＳＣｉがアクティブになるときトランジスタＱ１，Ｑ２がオンされる。このとき、データ信号Ｄｊ及びその相補信号／ＤｊがトランジスタＱ３，Ｑ４に入力されると、同トランジスタＱ３，Ｑ４の一方がオンされるとともに他方がオフされ、それによりトランジスタＱ５，Ｑ６の一方がオンされるとともに他方がオフされる。
【００４５】
そして、レベルシフタ１６は、データ信号ＤｊによってトランジスタＱ３がオンされるとき（すなわちトランジスタＱ６がオンされるとき）、第２の電源電圧ＶＤＨに基づいて、該データ信号Ｄｊの持つ第１の信号電圧を第２の信号電圧に変換して出力する。つまり、レベルシフタ１６は、上述したリセットデータＤrestや画像データＤに基づいて、データ線駆動回路３３から第１の電源電圧に基づき供給されるデータ信号Ｄｊの第１の信号電圧を、第２の電源電圧ＶＤＨに基づいて電気泳動粒子２１を移動制御することのできる第２の信号電圧に相対変換して出力する。そして、この第２の信号電圧を持つ出力信号ＯＵＴが画素電極１５に画素電圧として供給される。
【００４６】
ちなみに、このような６素子で構成されるレベルシフタ１６では、走査信号ＳＣｉが非アクティブになるとき、トランジスタＱ１，Ｑ２がともにオフされる。これにより、走査信号ＳＣｉが非アクティブの状態において、第２の電源電圧から流れる貫通電流を防止することができる。尚、この例では、１水平期間（走査信号ＳＣｉがアクティブの期間）のみ、インバータとして動作する。従って、後段にデータ保持手段（保持コンデンサ、ラッチ回路など）を付加することがより望ましい。
【００４７】
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。
今、入力画像信号ＶＩＤに基づいて１つの画像を表示パネル１１に表示させる場合について説明する。図５に示すように、制御回路３４は、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、書込期間Ｔ２で書込動作、及び保持期間Ｔ３で保持動作を実行する。尚、説明の都合上、ここでは省略するが、１つの画像を表示させた後、画像を書き換える場合には同様にしてリセット動作と書込動作と保持動作とを行う。
【００４８】
［リセット動作］
制御回路３４は、入力画像信号ＶＩＤを入力すると、まずリセット動作を行なう。リセット動作は、分散系２３を泳動している電気泳動粒子２１を一方の電極側（本実施形態では画素電極１５側）に引き寄せ、その空間的な状態を初期化するために行われる。
【００４９】
このリセット動作において、制御回路３４は、走査線側制御クロック信号ＣＬＫＹを走査線駆動回路３２に出力する。また、制御回路３４は、リセットデータＤrestとデータ線側制御クロック信号ＣＬＫＸをデータ線駆動回路３３に出力する。
【００５０】
ここで、例えばリセットデータＤrestは、各画素における画素電極１５に、リセット電圧（前述した第２電圧）を所定時間印加した後に共通電圧Ｖcom を印加することにより、電気泳動粒子２１を画素電極１５側に引き寄せたまま停止させるような信号である。
【００５１】
走査線駆動回路３２は、走査線側制御クロック信号ＣＬＫＹに基づいて、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを順次出力し各走査線Ｙ１〜Ｙｍを順番に選択する。一方、データ線駆動回路３３は、前記走査線駆動回路３２が各走査線Ｙ１〜Ｙｍの１つを選択する毎に、データ線側制御クロック信号ＣＬＫＸに基づいてデータ信号Ｄ１〜Ｄｎを各データ線Ｘ１〜Ｘｎに出力する。
【００５２】
各単位回路３１ａのレベルシフタ１６は、それぞれ対応する走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍに基づいて駆動状態となり、対応するデータ信号Ｄ１〜Ｄｎの電圧を第２の電源電圧ＶＤＨに基づいて前記リセットデータＤrestに対応する電圧に変換して出力する。
【００５３】
これにより、全分散系２３の電気泳動粒子２１は画素電極１５側に引き寄せられた位置に保持されるため、表示パネル１１は黒色にリセットされる。表示パネル１１が黒色にリセットされると、制御回路３４は次の書込動作に移る。
【００５４】
［書込動作］
書込動作では、同様にして、制御回路３４は、走査線側制御クロック信号ＣＬＫＹを走査線駆動回路３２に出力する。また、制御回路３４は、画像データＤとデータ線側制御クロック信号ＣＬＫＸをデータ線駆動回路３３に出力する。
【００５５】
ここで、例えば画像データＤは、各画素における画素電極１５に、書込電圧（前述した第１電圧、第２電圧、又は共通電圧Ｖcom ）を所定時間印加した後に共通電圧Ｖcom を印加することにより、電気泳動粒子２１を画素電極１５側に引き寄せたまま停止させるような信号である。
【００５６】
走査線駆動回路３２は、走査線側制御クロック信号ＣＬＫＹに基づいて、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを順次出力し各走査線Ｙ１〜Ｙｍを順番に選択する。一方、データ線駆動回路３３は、前記走査線駆動回路３２が各走査線Ｙ１〜Ｙｍの１つを選択する毎に、データ線側制御クロック信号ＣＬＫＸに基づいてデータ信号Ｄ１〜Ｄｎを各データ線Ｘ１〜Ｘｎに出力する。
【００５７】
各単位回路３１ａのレベルシフタ１６は、それぞれ対応する走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍに基づいて駆動状態となり、対応するデータ信号Ｄ１〜Ｄｎの電圧を第２の電源電圧ＶＤＨに基づいて前記画像データＤに対応する電圧に変換して出力する。
【００５８】
これにより、上述したリセット動作によって画素電極１５側に引き寄せられていた電気泳動粒子２１は、書込電圧の大きさに対応した移動量で共通電極２５側に移動する。ちなみに、各画素の表示濃度は、その画素における電気泳動粒子２１の平均的な移動量により決定される。本実施形態では電気泳動粒子２１は白色であり分散媒２２は黒色であるから、電気泳動粒子２１の平均的な移動量が大きくなり、該電気泳動粒子２１が共通電極２５に近づくほど画素の表示濃度が高くなる。
【００５９】
そして、書込電圧が印加された後、画素電極１５に共通電圧Ｖcom が印加されるので、画素電極１５と共通電極２５とが等電位となり、電気泳動粒子２１は移動を停止し、移動位置に保持される。この結果、表示濃度は一定の値となり、画像の表示状態は維持される。尚、分散媒２２の粘性抵抗が小さい場合には、画素電極１５と共通電極２５とを等電位としても、その後、暫く電気泳動粒子２１が惰性で泳動する場合があるが、そのような場合には、惰性による泳動を見込んだ画像データＤを作成するようにする。
【００６０】
［保持動作］
書込動作が終了すると、制御回路３４は、次の新たな入力画像信号ＶＩＮが入力されるまで、直前の書込期間Ｔ２で形成された１つの画像を保持する保持期間Ｔ３に移行する。すなわち、保持期間Ｔ３において、制御回路３４は動作を停止し、画素電極１５と共通電極２５との間には電界が発生しない。電界がなければ電気泳動粒子２１は移動せず、空間的状態は保持される。そして、この保持期間Ｔ３は、新たな書込指示によって終了する。
【００６１】
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。
（１）本実施形態では、周辺回路部としての走査線駆動回路３２及びデータ線駆動回路３３を、論理動作を実現する上で必要とする低電圧の第１の電源電圧で動作させ、画素部３１を、分散系２３を駆動し電気泳動粒子２１の移動位置を制御する上で必要とする高電圧の第２の電源電圧ＶＤＨで動作させるようにした。このように、周辺回路部と画素部３１とに供給する電源電圧を最適化することにより、消費電力の低減化を図ることができる。
【００６２】
（２）各単位回路３１ａのレベルシフタ１６は、第１の電源電圧に基づきデータ線駆動回路３３から供給されるデータ信号Ｄ１〜Ｄｎの電圧をそれぞれ第２の電源電圧ＶＤＨに基づく電圧に変換して画素電極１５に印加する。このようなレベルシフタ１６を設けることにより、低消費電力でありながら、所望の画像表示を行える電気泳動表示装置を実現することができる。
【００６３】
（３）レベルシフタ１６を６素子で構成したことにより、走査信号が非アクティブになるときに同レベルシフタ１６に流れる貫通電流を小さくすることができる。
【００６４】
（第二実施形態）
次に、第一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６に従って説明する。
【００６５】
図６は、モバイル型パーソナルコンピュータの一構成を示す斜視図である。同図において、パーソナルコンピュータ４１は、キーボード４２を備える本体部４３と、前記電気泳動表示装置を用いた表示ユニット４４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４４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４１は、高品質の画像を実現することができる。
【００６６】
尚、発明の実施形態は、上記各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。
・上記各実施形態では、２値表示の電気泳動表示装置について説明した。これに加えて、階調表示可能な電気泳動表示装置に適用してもよい。
【００６７】
・上記各実施形態では、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。この場合には、分散系として、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の３種類を表示パネル１１に備えた表示装置となる。
【００６８】
・上記各実施形態では、１つの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画像表示された各分散系２３の電気泳動粒子２１の位置から次の画像表示のための位置に電気泳動粒子２１を移動させるように制御するようにしてもよい。
【００６９】
・上記各実施形態で備えるレベルシフタ１６に替えて、容量等からなる昇圧回路を設けるようにしてもよい。すなわち、各データ線Ｘ１〜Ｘｎを介して供給されるデータ信号Ｄ１〜Ｄｎの電圧（第１の信号電圧）を昇圧回路により昇圧して生成した電圧（第２の信号電圧）を画素電極１５に印加する構成としてもよい。この構成では、画素部３１に供給する電源を単一化することができる。
【００７０】
・上記各実施形態で備えるレベルシフタ１６に第２の電源電圧ＶＤＨを供給する容量等からなる昇圧回路を素子基板１２に形成してもよい。すなわち、各データ線Ｘ１〜Ｘｎを介して供給されるデータ信号Ｄ１〜Ｄｎの電圧（第１の信号電圧）を昇圧回路により昇圧して生成した電圧（第２の信号電圧）を第２の電源電圧ＶＤＨとして印加する構成としてもよい。この構成では、素子基板１２に供給する電源を単一化することができる。
【００７１】
・上記各実施形態で備えるレベルシフタ１６の前段にデータ保持回路（保持容量、ラッチ回路など）を設けて、低電圧で単位回路にデータを保持させてもよい。この構成では、さらに低消費電力化することができる。
【００７２】
・上記各実施形態で備えるレベルシフタ１６をアナログアンプで電圧増幅器を構成し、アナログレベルで動作させてもよい。この構成では、階調表示の際に電圧変調を容易にする有効な手段となる。
【００７３】
・上記各実施形態では、周辺回路部（走査線駆動回路３２、データ線駆動回路３３）の第１の電源電圧に対して高電圧に設定された第２の電源電圧を画素部３１に供給するようにしたが、画素部３１で要求される電圧が低くてもよい場合には、周辺回路部と画素部３１とで電源を共有化できる構成としてもよい。すなわち、この構成では、高電圧仕様と低電圧仕様の双方に対応した電気泳動表示装置を実現することができ、また、部品の共有化によるコストダウンを図ることができる。
【００７４】
・上記第二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としては、他にも、携帯電話、電子書籍、屋外の標識、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。すなわち、電気泳動表示装置をこれらの機器に適用した場合でも、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態の電気泳動表示パネルの構成を示す要部分解斜視図。
【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概略的な電気的構成を示す電気回路図。
【図４】単位回路を示す説明図。
【図５】制御回路の出力データを示すタイミングチャート。
【図６】第二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概観斜視図。
【図７】分散系を説明するための要部断面図。
【符号の説明】
１５…第１電極としての画素電極
１６…電圧変換手段としてのレベルシフタ
２１…電気泳動粒子
２３…分散系
２５…第２電極としての共通電極
３１…画素部
３１ａ…単位回路
ＶＤＨ…第２の電源電圧
Ｙｉ，Ｙ１〜Ｙｍ…走査線
Ｘｊ，Ｘ１〜Ｘｎ…データ線
ＳＣｉ，ＳＣ１〜ＳＣｍ…走査信号
Ｄｊ，Ｄ１〜Ｄｎ…データ信号

Claims

マトリクス状に配置された複数の第１電極と、
前記複数の第１電極に対向する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極との間に印加された電圧に応じて移動する電気泳動粒子と、
前記複数の第１電極の各々に接続された電圧変換手段と、
前記電圧変換手段に対し、第１の信号電圧を第１の電源電圧に基づいて供給する周辺回路部と、
前記電圧変換手段に対し、前記第１の電源電圧に対して高電位に設定された第２の電源電圧を供給する電源線と、
を供え、
前記電圧変換手段は、前記第２の電源電圧に基づいて、前記第１の信号電圧を、前記電気泳動粒子の移動位置を制御するための第２の信号電圧に変換して前記第１電極に印加することを特徴とする電気光学装置。
前記周辺回路部は、複数の走査線に接続された走査線駆動回路と、複数のデータ線に接続されたデータ線駆動回路とを含み、
前記電圧変換手段は、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記周辺回路部は、前記電圧変換手段を順次選択するための走査信号とその走査信号により選択された前記電圧変換手段に対して前記第１の信号電圧を持つデータ信号を出力し、
前記電圧変換手段は、
前記走査信号に基づいて駆動され、前記データ信号が持つ前記第１の信号電圧を前記第２の信号電圧に変換するレベルシフタで構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の電気光学装置。
前記レベルシフタは、トランジスタよりなる６つのスイッチング素子にて構成され、前記走査信号が入力されるとき前記データ信号と該データ信号の相補信号に基づいて前記第２の信号電圧を出力することを特徴とする請求項３記載の電気光学装置。
前記電圧変換手段は、前記データ信号を保持するデータ保持回路を備えることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
マトリクス状に配置された複数の画素部を有し、
前記複数の画素部の各々は、前記第１電極と前記電圧変換手段とを含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気光学装置。
前記第１の電源電圧を前記第２の電源電圧に昇圧して前記電源線に供給する昇圧回路を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の電気光学装置。
請求項１乃至７の何れか一項記載の電気光学装置を実装した電子機器。