JP4529350B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【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 (8)
- 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。
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