JP5287676B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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また、第1の基板と第2の基板間に記憶性を有する電気光学物質層を備えた電気光学装置であって、画像信号入力による画像表示の書き換えが可能な第1の表示部と、光入力による画像表示の書き換えが可能な第2の表示部と、が前記第1の基板上に形成されており、前記第1の表示部には複数の第1の画素がマトリクス状に配置されており、前記第1の画素の各々には、第1の画素電極と、前記各第1の画素電極にドレインが接続される第1のトランジスタと、が形成され、前記第1の表示部には、前記第1のトランジスタのゲートと接続されるとともに第1の走査線駆動回路に接続される複数の第1の走査線と、前記第1のトランジスタのソースと接続されるとともに第1のデータ線駆動回路に接続された複数の第1のデータ線と、が形成され、前記第2の表示部には複数の第2の画素がマトリクス状に配置されており、前記第2の画素の各々には、第2の画素電極と、前記第2の画素電極にドレインが接続された第2のトランジスタと、が形成され、前記第2の表示部には、前記第2のトランジスタのゲートと接続されるとともに第2の走査線駆動回路に接続される複数の第2の走査線と、前記第2のトランジスタのソースと接続されるとともに第2のデータ線駆動回路に接続された複数の第2のデータ線と、が形成され、前記第2の表示部においては、前記光入力により光が照射された前記第2の画素において前記第2のトランジスタにリーク電流を生じさせ、前記第2の画素電極の電位を変化させることで前記画像表示の書き換えが行われることを特徴とする。
また、第1の基板と第2の基板間に記憶性を有する電気光学物質層を備えた電気光学装置であって、画像信号入力による画像表示の書き換えが可能な第1の表示部と、光入力による画像表示の書き換えが可能な第2の表示部と、が前記第1の基板上に形成されており、前記第1の表示部には複数の第1の画素がマトリクス状に配置されており、前記第1の画素の各々には、第1の画素電極と、前記各第1の画素電極にドレインが接続される第1のトランジスタと、が形成され、前記第1の表示部には、前記第1のトランジスタのゲートと接続されるとともに走査線駆動回路に接続される複数の第1の走査線と、前記第1のトランジスタのソースと接続されるとともにデータ線駆動回路に接続された複数の第1のデータ線と、が形成され、前記第2の表示部には複数の第2の画素がマトリクス状に配置されており、前記第2の画素の各々には、第2の画素電極と、前記第2の画素電極にドレインが接続された第2のトランジスタと、が形成され、前記第2の表示部には、前記第2のトランジスタのゲートと接続されるとともに相互に接続された第2の走査線と、前記第2のトランジスタのソースと接続されるとともに相互に接続された第2のデータ線と、が形成され、前記第2のトランジスタは、前記ゲートと前記ソースとを短絡したダイオード接続から構成されており、前記第2の表示部においては、前記光入力により光が照射された前記第2の画素において前記第2のトランジスタにリーク電流を生じさせ、前記画素電極の電位を変化させることで前記画像表示の書き換えが行われることを特徴とする。
また、一対の基板間に記憶性を有する電気光学物質層を備えた電気光学装置であって、画像信号入力による画像表示の書き換えが可能な第1の表示部と、光入力による画像表示の書き換えが可能な第2の表示部と、が同一の前記基板上に形成されていることを特徴とする。
しかも、本発明では、画像信号入力による電子的な画像表示の書き換えが可能な第1の表示部と、光入力による画像表示の書き換えが可能な第2の表示部と、が同一の基板上に形成されている構成とされているため、それぞれの形態で画像を表示させることができる。
例えば、第1の表示部に所定の画像を表示させながら、第2の表示部に光書き込みによる(手書き入力による)画像表示を行うことが可能である。したがって、比較的簡素な構成で簡便に画像表示ができるとともに、手書き入力も可能な電気光学装置となる。
また、第2の表示部に属するとともに、相互に接続された走査線及び相互に接続されたデータ線に所定の電位を入力することで、容易且つ迅速に第2の表示部の全体を同一の表示状態に移行させることができ、手書き入力が可能となる。
これにより、第1の表示部において電子的な画像表示が可能とされ、第2の表示部において手書き入力による表示が実現される。
つまり、第1の表示部に属する走査線及びデータ線に対して、これらにそれぞれ接続する走査線駆動回路及びデータ線駆動回路を介して所定の電位を入力することにより、第1の表示部に属するトランジスタを個別に駆動でき、容易且つ迅速に第1の表示部に所定の画像表示を行うことができる。
また、第2の表示部に属する走査線及びデータ線に対して、これらに接続された走査線駆動回路及びデータ線駆動回路を介して所定の電位を入力することにより、第2の表示部に属するトランジスタを個別に駆動でき、第1の表示部同様、第2の表示部にも電子的な画像表示を行うことができる。勿論、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路により第2の表示部の全体を同一の表示状態に移行させることも可能なため、第2の表示部において手書き入力が可能となる。
このように、第2の表示部に属する複数のトランジスタを個別に駆動させることができるので、手書き入力が可能な第2の表示部においても必要に応じて電子的な画像表示が可能となる。
本発明によれば、第1の表域(第1の表示部)を画像表示領域として使用しつつ、第2の領域(第2の表示部)に手書き入力等が可能な領域として使用することが可能となる。
本発明によれば、第1の表示部に属する画素と、第2の表示部に属する画素とを混在させた表示部となるので、例えば、第1の表示部に属する画素によって所望の画像を表示させ、第2の表示部に属する画素によって手書き入力等による上書き機能を実現することができる。
本発明によれば、機能性及び製造性に優れた電気光学装置からなる表示手段を備えた電子機器を提供することができる。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
図1は、本発明の電気光学装置の第1の実施形態である電気泳動表示装置の回路構成図である。図2(a)は、第1の表示部における画素の構成を示す図であり、図2(b)は、第2の表示部における画素の構成を示す図である。
図1に示すように電気泳動表示装置(電気光学装置)100は、複数の画素(第1の画素)40、画素(第2の画素)340をそれぞれマトリクス状に配列してなる表示部5を備えている。本実施形態の表示部5は、複数の画素40が配列された電子的表示型の第1の表示部5Aと、複数の画素340が配列された光書き込み表示型の第2の表示部5Bとを有して構成されている。
第2の表示部5Bには、m2本の走査線76(Y1、Y2、…、Ym2)とn2本のデータ線78(X1、X2、…、Xn2)とが互いに交差する方向に延びており、走査線76とデータ線78との交差位置に対応して画素340が設けられている。
保持容量39の一方の電極は選択トランジスタ41に接続され、他方の電極は容量線Cに接続されている。この保持容量39によって、選択トランジスタ41を介して書き込まれた画像信号を第1の表示部5Aに一定期間だけ維持することが可能となっている。
この画素回路においては、走査線66が選択されると選択トランジスタ41がオン状態となり、データ線68上の電圧に保持容量を充電する。走査線66が非選択となると選択トランジスタ41はオフ状態となるが、保持容量に蓄えられたエネルギーで電気泳動表示素子32の荷電粒子を移動させる。
即ち、第1の表示部5Aの画素40を形成する選択トランジスタ41のゲートは行毎の組単位で各走査線66と接続し、走査線駆動回路16と接続する。そして、第1の表示部5Aの画素40を形成する選択トランジスタ41のソースは列毎の組単位で各データ線68と接続し、データ線駆動回路17と接続する。
図3(a)に示すように、素子基板30と対向基板31とが平面視で重なる領域に表示部5が形成されており、素子基板30の右辺に走査線駆動回路16が実装され、表示部5から延出された複数の走査線66と各々電気接続してある。同様に素子基板30の上辺にデータ線駆動回路17が実装され、複数のデータ線68と各々電気接続してある。接続端子6,8の間に形成された接続端子7は、素子基板30上に形成された接続配線67、及び素子基板30と対向基板31とを電気的に接続する基板間接続部9を介して、共通電極37と接続されている。
表示部5において、素子基板30の電気泳動表示素子32側には、走査線66,76、データ線68,78、選択トランジスタ41などが形成された回路層34が設けられており、回路層34上に複数の画素電極35が配列形成されている。
図4(a)に示すように、選択トランジスタ41は、平面視略矩形状の半導体層41aと、データ線78から延出されたソース電極41cと、半導体層41aと画素電極35とを接続するドレイン電極41dと、走査線76から延出されたゲート電極41eと、を有する。
なお、画素40は、画素340に保持容量39を追加した構成とすればよい。
また、第1の表示部5Aと第2の表示部5Bとで画素40、340の精細度が異なっていてもよい。例えば、第1の表示部5Aを文字や画像の表示に適した精細度(例えば300〜600ppi程度)とし、第2の表示部5Bを手書き入力に適した精細度(例えば50〜100ppi程度)としてもよい。
さらに、第1の表示部5A及び第2の表示部5Bの外形状は矩形状に限られるものではなく、三角形状、五角形以上の多角形状、円形又は楕円形状など、任意の平面形状とすることができる。
対向基板31はガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。共通電極37は、画素電極35とともに電気泳動表示素子32に電圧を印加する電極であり、MgAg(マグネシウム銀)、ITO(インジウム・スズ酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)などから形成された透明電極である。
そして、電気泳動表示素子32と画素電極35とが、接着剤層33を介して接着されることで、素子基板30と対向基板31とが接合されている。
分散媒21は、白色粒子27と黒色粒子26とをマイクロカプセル20内に分散させる液体である。分散媒21としては、水、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブなど)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)、脂肪族炭化水素(ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど)、脂環式炭化水素(シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど)、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類(キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンなど))、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタンなど)、カルボン酸塩などを例示することができ、その他の油類であってもよい。これらの物質は単独又は混合物として用いることができ、さらに界面活性剤などを配合してもよい。
これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子26及び白色粒子27に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示部5に赤色、緑色、青色などを表示することができる。
図5(a)に示す白表示の場合には、共通電極37が相対的に高電位、画素電極35が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した白色粒子27が共通電極37に引き寄せられる一方、正に帯電した黒色粒子26が画素電極35に引き寄せられる。その結果、表示面側となる共通電極37側からこの画素を見ると、白色(W)が認識される。
図5(b)に示す黒表示の場合、共通電極37が相対的に低電位、画素電極35が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した黒色粒子26が共通電極37に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子27が画素電極35に引き寄せられる。その結果、共通電極37側からこの画素を見ると黒色(B)が認識される。
なお、図5は、黒粒子が正に、白粒子が負に帯電している場合の動作説明図であるが、必要に応じて、黒粒子を負に、白粒子を正に帯電させてもよい。この場合、上記と同様に電位を供給すると、白表示と黒表示とを反転した表示が得られる。
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法について、図6から図8を参照して説明する。
図6は、電気泳動表示装置100の駆動方法の一例を示すフローチャートである。
本実施形態の電気泳動表示装置100の駆動方法は、図6に示すように、第1の画像消去ステップS101と、第1の画像信号入力ステップS102と、第1の画像保持ステップS103と、第2の画像消去ステップS104と、第2の画像書込ステップS105と、第2の画像保持ステップS106と、を含む。
なお、手書き入力モード(ステップS104〜S106)において、第1の表示部5Aは、上記した第1の画像保持ステップS103の電位状態を保持しており、第1の表示部5Aの表示画像は変化しない。
なお、図8及び図9において、各符号の「A」「B」の添字は、説明の対象とした2つの画素340(340A、340B)と、それらに属する構成要素を明確に区別するために付したものであって他意はない。
第2の画像書込ステップS105では、コントローラー363から接続端子6、8を介して、走査線76に選択トランジスタ41をオフ状態とするローレベルの電位が入力され、データ線78にハイレベル電位VH(例えば10V)が入力される。また、接続端子7を介して共通電極37(電位Vcom)にグランド電位GND(0V)が入力される。これにより、第2の表示部5Bが画像書き込み可能な状態とされる。
このようにして、第2の表示部5Bの表示状態の変化が防止され、記入された黒色マークが保持される。
例えば、図11に示すように、選択トランジスタ41Aと、駆動トランジスタ41Bと、画素電極35と、電気泳動表示素子32と、共通電極37と、保持容量39とを備え、保持容量39と駆動トランジスタ41Bとが、走査線66と同様に行単位で形成された電源線Eに接続された構成であってもよい。
したがって、所定の時間で選択トランジスタ41Aを再選択して保持容量39の電圧を0にすれば、電気泳動表示素子32への電力の供給がなくなるので階調表示が可能となる。
次に、本発明の第2の実施形態について、図12及び図13を参照して説明する。
図12は、第2実施形態に係る電気泳動表示装置の回路構成図であり、図13は、第2実施形態に係る電気泳動表示装置の作用説明図である。
なお、以下で参照する各図において、先の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
表示部150には、複数の走査線66と、複数のデータ線68とが形成されており、走査線66とデータ線68との交差部に対応して画素40が設けられている。全ての走査線66は走査線駆動回路16に接続され、全てのデータ線68はデータ線駆動回路17に接続されている。なお、図を簡素化する為に、保持容量39の図示は省略してある。
画素40、340は、いずれも、選択トランジスタ41と、画素電極35と、電気泳動表示素子32と、共通電極37とを備えて構成されている。
電気泳動表示装置200は、素子基板230と、対向基板31とを備えており、素子基板230と対向基板31とが平面視で重なる領域に表示部150が形成されている。素子基板230の対向基板31よりも張り出した領域に、コントローラー363(制御部)が実装されている。コントローラー363は図示しない配線を介して図12に示した接続端子6〜8及び走査線駆動回路16、データ線駆動回路17と接続されている。
次に、本実施形態の電気泳動表示装置200の駆動方法について説明する。
本実施形態の電気泳動表示装置200の駆動方法には、第1実施形態の図6に示したフローチャートを適用することができる。
まず、第1の画像消去ステップS101では、コントローラー363から、走査線駆動回路16を介して走査線66に選択トランジスタ41をオン状態とするハイレベルの電位が入力され、データ線駆動回路17を介してデータ線68にローレベル電位VLが入力される。これにより、表示部150の全ての画素40が白表示され、消去状態となる。
第2の画像書込ステップS105では、コントローラー363から接続端子6、8を介して、走査線76に選択トランジスタ41をオフ状態とするローレベルの電位が入力され、データ線78にハイレベル電位VH(例えば10V)が入力される。また、接続端子7を介して共通電極37(電位Vcom)にグランド電位GND(0V)が入力される。これにより、表示部150の各画素340が画像書き込み可能な状態とされる。
次に、本発明の第3の実施形態について図14を参照して説明する。
図14は、第3実施形態に係る電気泳動表示装置の回路構成図である。
なお、以下で参照する各図において、先の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
勿論、各走査線76と各データ線78を全体的に駆動することも可能なため、上述の光書き込みシーケンスが可能であり、必要に応じて光書き込みによる表示も可能となる。
このように、第2の表示部5Bに属する複数の選択トランジスタ41Aを個別に駆動させることができるので、手書き入力が可能な第2の表示部5Bにおいても必要に応じて電子的な画像表示が可能となる。
次に、本発明の第4の実施形態について図15を参照して説明する。
図15は、第4実施形態に係る電気泳動表示装置の回路構成図である。
なお、以下で参照する各図において、先の実施形態及びその変形例、並びに先の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
図16に示すように、第2の表示部5Bの各画素340には、ダイオード51と、画素電極35と、電気泳動表示素子32と、共通電極37とが設けられている。ダイオード51のアノード端子(第2の端子)は信号線56に接続され、カソード端子(第1の端子)は画素電極35に接続されている。
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置100、200、300、400を、電子機器に適用した場合について説明する。
図18は電子ペーパー1100の構成を示す斜視図である。電子ペーパー1100は、上記実施形態の電気泳動表示装置100(200、300、400)を表示領域1101に備えている。電子ペーパー1100は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体1102を備えて構成されている。
Claims (7)
- 第1の基板と第2の基板間に記憶性を有する電気光学物質層を備えた電気光学装置であって、
画像信号入力による画像表示の書き換えが可能な第1の表示部と、光入力による画像表示の書き換えが可能な第2の表示部と、が前記第1の基板上に形成されており、
前記第1の表示部には複数の第1の画素がマトリクス状に配置されており、
前記第1の画素の各々には、第1の画素電極と、
前記各第1の画素電極にドレインが接続される第1のトランジスタと、が形成され、
前記第1の表示部には、前記第1のトランジスタのゲートと接続されるとともに走査線駆動回路に接続される複数の第1の走査線と、
前記第1のトランジスタのソースと接続されるとともにデータ線駆動回路に接続された複数の第1のデータ線と、が形成され、
前記第2の表示部には複数の第2の画素がマトリクス状に配置されており、
前記第2の画素の各々には、第2の画素電極と、
前記第2の画素電極にドレインが接続された第2のトランジスタと、が形成され、
前記第2の表示部には、前記第2のトランジスタのゲートと接続されるとともに相互に接続された第2の走査線と、
前記第2のトランジスタのソースと接続されるとともに相互に接続された第2のデータ線と、が形成され、
前記第2の表示部においては、前記光入力により光が照射された前記第2の画素において前記第2のトランジスタにリーク電流を生じさせ、前記第2の画素電極の電位を変化させることで前記画像表示の書き換えが行われることを特徴とする電気光学装置。 - 第1の基板と第2の基板間に記憶性を有する電気光学物質層を備えた電気光学装置であって、
画像信号入力による画像表示の書き換えが可能な第1の表示部と、光入力による画像表示の書き換えが可能な第2の表示部と、が前記第1の基板上に形成されており、
前記第1の表示部には複数の第1の画素がマトリクス状に配置されており、
前記第1の画素の各々には、第1の画素電極と、
前記各第1の画素電極にドレインが接続される第1のトランジスタと、が形成され、
前記第1の表示部には、前記第1のトランジスタのゲートと接続されるとともに第1の走査線駆動回路に接続される複数の第1の走査線と、
前記第1のトランジスタのソースと接続されるとともに第1のデータ線駆動回路に接続された複数の第1のデータ線と、が形成され、
前記第2の表示部には複数の第2の画素がマトリクス状に配置されており、
前記第2の画素の各々には、第2の画素電極と、
前記第2の画素電極にドレインが接続された第2のトランジスタと、が形成され、
前記第2の表示部には、前記第2のトランジスタのゲートと接続されるとともに第2の走査線駆動回路に接続される複数の第2の走査線と、
前記第2のトランジスタのソースと接続されるとともに第2のデータ線駆動回路に接続された複数の第2のデータ線と、が形成され、
前記第2の表示部においては、前記光入力により光が照射された前記第2の画素において前記第2のトランジスタにリーク電流を生じさせ、前記第2の画素電極の電位を変化させることで前記画像表示の書き換えが行われることを特徴とする電気光学装置。 - 第1の基板と第2の基板間に記憶性を有する電気光学物質層を備えた電気光学装置であって、
画像信号入力による画像表示の書き換えが可能な第1の表示部と、光入力による画像表示の書き換えが可能な第2の表示部と、が前記第1の基板上に形成されており、
前記第1の表示部には複数の第1の画素がマトリクス状に配置されており、
前記第1の画素の各々には、第1の画素電極と、
前記各第1の画素電極にドレインが接続される第1のトランジスタと、が形成され、
前記第1の表示部には、前記第1のトランジスタのゲートと接続されるとともに走査線駆動回路に接続される複数の第1の走査線と、
前記第1のトランジスタのソースと接続されるとともにデータ線駆動回路に接続された複数の第1のデータ線と、が形成され、
前記第2の表示部には複数の第2の画素がマトリクス状に配置されており、
前記第2の画素の各々には、第2の画素電極と、
前記第2の画素電極にドレインが接続された第2のトランジスタと、が形成され、
前記第2の表示部には、前記第2のトランジスタのゲートと接続されるとともに相互に接続された第2の走査線と、
前記第2のトランジスタのソースと接続されるとともに相互に接続された第2のデータ線と、が形成され、
前記第2のトランジスタは、前記ゲートと前記ソースとを短絡したダイオード接続から構成されており、
前記第2の表示部においては、前記光入力により光が照射された前記第2の画素において前記第2のトランジスタにリーク電流を生じさせ、前記画素電極の電位を変化させることで前記画像表示の書き換えが行われることを特徴とする電気光学装置。 - 前記第2の基板上に設けられた共通電極を備え、
前記第2の表示部においては、前記画像表示の書き換え時に、前記共通電極に供給する電位とは異なる電位を前記第2のデータに供給した状態とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 平面的に区画された第1の領域と第2の領域とを備え、
前記第1の領域に前記第1の表示部に属する複数の前記第1の画素が配列される一方、前記第2の領域には前記第2の表示部に属する複数の前記第2の画素が配列されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記第1の画素と前記第2の画素とが前記走査線または前記データ線の延在方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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