JP5459617B2 - 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 - Google Patents
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Description
また、例えば黒、ダークグレイ、ライトグレイ、白の4階調表示を行う場合には、少なくとも黒、白の書き込み領域を指定する画像信号を各画素のSRAMに書き込んで表示の書き換えを行った後、ダークグレイ、ライトグレイの書き込み領域を指定するための画像信号を改めてSRAMに書き込んで2度目の書き換えを行う必要があった。すなわち、4階調表示を行うために、少なくとも2回、画像信号を入力する必要があった。
図1は、本実施形態に係る電気泳動表示装置100の概略構成図である。
電気泳動表示装置100は、複数の画素40がマトリクス状に配列された表示部5を備えている。表示部5の周辺には、走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、コントローラ63(制御部)、及び共通電源変調回路64が配置されている。走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、及び共通電源変調回路64は、それぞれコントローラ63と接続されている。コントローラ63は、上位装置から供給される画像データや同期信号に基づき、上記の回路を総合的に制御する。
走査線駆動回路61は、m本の走査線66(Y1、Y2、…、Ym)のうち連続する2本の走査線66を介して各々の画素40に接続されており、コントローラ63の制御のもと、1行目からm行目までの走査線66を順次選択する。走査線駆動回路61は、選択した奇数番目の走査線66を介して、画素40に設けられた第1の選択トランジスタST1(図2参照)にオンタイミングを規定する選択信号を供給する。また、走査線駆動回路61は、選択した偶数番目の走査線66を介して、画素40に設けられた第2の選択トランジスタST2(図2参照)にオンタイミングを規定する選択信号を供給する。
なお、本実施形態では、画素データ「0」を規定する場合にはローレベル(L)の画像信号を画素40に供給し、画素データ「1」を規定する場合はハイレベル(H)の画像信号を画素40に供給するものとする。
画素40には、第1の選択トランジスタST1(第1の画素スイッチング素子)と、第1のラッチ回路LAT1(第1のメモリ回路)と、第1のスイッチ回路SC1と、第2の選択トランジスタST2(第2の画素スイッチング素子)と、第2のラッチ回路LAT2(第2のメモリ回路)と、第2のスイッチ回路SC2と、電気泳動素子32と、画素電極35と、共通電極37とが設けられている。画素電極35と共通電極37との間に電気泳動素子32が挟持されている。
画素40は、第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2により画像信号のデータを電位として保持するSRAM(Static Random Access Memory)方式の構成である。
第1のラッチ回路LAT1のデータ入力端子N11及びデータ出力端子N12は、第1のスイッチ回路SC1と接続されている。さらに第1のスイッチ回路SC1は、画素電極35、第1の制御線91、及び第2の制御線92に接続されている。
第2のラッチ回路LAT2のデータ入力端子N21及びデータ出力端子N22は、第2のスイッチ回路SC2と接続されている。第2のスイッチ回路SC2は、画素電極35、第3の制御線93、及び第4の制御線94に接続されている。
一方、第1のラッチ回路LAT1に、画素信号がローレベルの画像制御データ(画素データ「0」)が記憶されると、データ出力端子N12からハイレベル(H)の信号が出力される。
第1のトランスミッションゲートTG1は、P−MOSトランジスタPM3とN−MOSトランジスタNM3とを備えている。
P−MOSトランジスタPM3及びN−MOSトランジスタNM3のソース端子(第1のトランスミッションゲートTG1の入力端子)は第1の制御線91に接続され、P−MOSトランジスタPM3及びN−MOSトランジスタNM3のドレイン端子(第1のトランスミッションゲートTG1の出力端子)は、画素電極35に接続されている。
P−MOSトランジスタPM3のゲート端子は、第1のラッチ回路LAT1のデータ入力端子N11に接続され、N−MOSトランジスタNM3のゲート端子は、第1のラッチ回路LAT1のデータ出力端子N12に接続されている。
P−MOSトランジスタPM4及びN−MOSトランジスタNM4のソース端子(第2のトランスミッションゲートTG2の入力端子)は第2の制御線92に接続され、P−MOSトランジスタPM4及びN−MOSトランジスタNM4のドレイン端子(第2のトランスミッションゲートTG2の出力端子)は、第1のトランスミッションゲートTG1の出力端子とともに画素電極35に接続されている。
P−MOSトランジスタPM4のゲート端子は、第1のラッチ回路LAT1のデータ出力端子N12に接続され、N−MOSトランジスタNM4のゲート端子は、第1のラッチ回路LAT1のデータ入力端子N11に接続されている。
第3のトランスミッションゲートTG3は、P−MOSトランジスタPM7とN−MOSトランジスタNM7とを備えている。
P−MOSトランジスタPM7及びN−MOSトランジスタNM7のソース端子(第3のトランスミッションゲートTG3の入力端子)は第3の制御線93に接続され、P−MOSトランジスタPM7及びN−MOSトランジスタNM7のドレイン端子(第3のトランスミッションゲートTG3の出力端子)は、画素電極35に接続されている。
P−MOSトランジスタPM7のゲート端子は、第2のラッチ回路LAT2のデータ入力端子N21に接続され、N−MOSトランジスタNM7のゲート端子は、第2のラッチ回路LAT2のデータ出力端子N22に接続されている。
P−MOSトランジスタPM8及びN−MOSトランジスタNM8のソース端子(第4のトランスミッションゲートTG4の入力端子)は第4の制御線94に接続され、P−MOSトランジスタPM8及びN−MOSトランジスタNM8のドレイン端子(第4のトランスミッションゲートTG4の出力端子)は、第3のトランスミッションゲートTG3の出力端子とともに画素電極35に接続されている。
P−MOSトランジスタPM8のゲート端子は、第2のラッチ回路LAT2のデータ出力端子N22に接続され、N−MOSトランジスタNM8のゲート端子は、第2のラッチ回路LAT2のデータ入力端子N21に接続されている。
以下では、第1のラッチ回路LAT1に入力される画像データD1と、第2のラッチ回路LAT2に入力される画像データD2として、画素40の第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2に入力された画像信号のデータ(2ビット)を、データ(D1、D2)のように、(上位、下位)=(D1、D2)と、第1のラッチ回路LAT1に入力される画像データを上位側に記載して表すものとする。
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によりカラー表示を行うことができる。
電気泳動表示装置100では、第1の選択トランジスタST1を介して入力される画像信号のデータを記憶する第1のラッチ回路LAT1と、第2の選択トランジスタST2を介して入力される制御信号を記憶する第2のラッチ回路LAT2とにより、それぞれ第1のスイッチ回路SC1、第2のスイッチ回路SC2を制御し、第1の制御線91及び第2の制御線92からなる第1組の制御線のいずれかの制御線と、第3の制御線93及び第4の制御線94からなる第2組の制御線のいずれかの制御線と、の二本の制御線と画素電極35とを電気的に接続する。そして、二本の制御線のうちいずれか一方をハイインピーダンス状態(Hi−Z状態)のままに維持し、他方に電位を供給することで、画素電極35には、第1の制御線91〜第4の制御線94の電位S1〜S4のいずれかが入力される。これにより、画素電極35に所定の電位が入力され、図5に示すように、画素電極35と共通電極37との電位差に基づいて画素40が黒又は白表示される。
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。
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法について、図6〜図11を用いて説明する。
図6は、第1の駆動方法の説明に用いる説明図である。図6(a)は、表示部5の表示状態を示す説明図である。図6(a)には、表示部5に配列された画素40のうち、4個の画素の前画像及び次画像における2階調の表示状態が示されている。以下では、4個の画素を、画素40A、画素40B、画素40C、及び画素40Dと区別して扱う。また、図6(b)は、次画像表示を行う際に画素40A〜画素40Dの第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2に入力された画像信号のデータ(2ビット)を示している。
また図7には、高電位電源線50の電位Vdd、共通電極37の電位Vcom、第1の制御線91の電位S1、第2の制御線92の電位S2、第3の制御線93の電位S3、及び第4の制御線94の電位S4が示されている。なお、低電位電源線49の電位Vssは、図10には表示していないが、ローレベル電位L(0V)である。
前画像表示期間S101は、画像信号入力期間ST11と画像表示期間ST12とからなる。
このとき、図1に示す共通電極配線55、第1の制御線91、第2の制御線92、第3の制御線93、及び第4の制御線94は、共通電源変調回路64によって電気的に切断されている(Hi−Z)。
図1のデータ線駆動回路62は、データ線X1、X2、…、Xnに画像信号を供給することで、走査線Y1に接続された画素40の第1のラッチ回路LAT1に画像信号のデータを入力する。
画像信号が入力されると、走査線駆動回路61は、走査線Y1への選択信号の供給を停止し、走査線Y1に接続された画素40の選択状態を解除する。
続いて、走査線駆動回路61は、走査線Y2に選択信号を入力する。この選択信号により、走査線Y2に接続された画素40の第2の選択トランジスタST2が駆動され、走査線Y2に接続された画素40の第2のラッチ回路LAT2は、データ線X1、X2、…、Xnにそれぞれ接続される。
データ線駆動回路62は、データ線X1、X2、…、Xnに画像信号を供給することで、走査線Y2に接続された画素40の第2のラッチ回路LAT2に画像信号のデータを入力する。
画像信号のデータが入力されると、走査線駆動回路61は、走査線Y2への選択信号の供給を停止し、走査線Y2に接続された画素40の選択状態を解除する。
以上の動作を走査線Ymに接続された画素40まで順次実行し、すべての画素40の第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2に画像信号のデータを入力する。これにより、画像信号入力期間ST11において、表示部5を構成する画素40の第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2に、画像データに対応する電位が記憶される。
また、図7に示すように、画像データ(0、1)を記憶した画素40Bにおいては、第1のラッチ回路LAT1のデータ入力端子N11の電位N11Bはローレベル電位L(0V)となり、第2のラッチ回路LAT2のデータ入力端子N21の電位N21Bはハイレベル電位H(5V)となる。そして、第1の制御線91及び第4の制御線94が、画素電極35と接続される。
また、図7に示すように、画像データ(1、1)を記憶した画素40Dにおいては、第1のラッチ回路LAT1のデータ入力端子N11の電位N11Dはハイレベル電位H(5V)となり、第2のラッチ回路LAT2のデータ入力端子N21の電位N21Dもハイレベル電位H(5V)となる。そして、第2の制御線92及び第4の制御線94が、画素電極35と接続される。
この画像表示期間ST12において、共通電源変調回路64は、高電位電源線50に、ハイレベル(第2の電位)であるおよそ15Vの電位(図7においてハイレベル電位H(15V)と示す。)を供給する。また、共通電源変調回路64は、低電位電源線49に、ローレベル電位L(0V)を供給する。そのため、第1のラッチ回路LAT1または第2のラッチ回路LAT2にハイレベル電位H(5V)で保持されている画像信号のデータは、より高いハイレベル電位H(15V)で保持される。
また、共通電源変調回路64は、第1の制御線91の電位S1をハイレベル電位H(15V)とし、第2の制御線92の電位S2をローレベル電位L(0V)とする。また、共通電源変調回路64は、第3の制御線93及び第4の制御線94のHi−Z状態を維持し、共通電極配線55にローレベル電位L(0V)とハイレベル電位H(15V)とを所定周期で繰り返す矩形波状のパルスを供給する。
そして、次に、電源オフ期間S102に移行する。電源オフ期間S102では、第1の制御線91、第2の制御線92が、いずれもHi−Z状態とされる。上述したように、画素40A〜40Dに属する画素電極35は、第1のスイッチ回路SC1及び第2のスイッチ回路SC2を介して第1の制御線91又は第2の制御線92と接続されているので、すべての画素電極35がHi−Z状態とされる。また、共通電極37も、共通電源変調回路64によりHi−Z状態とされる。
なお、電源オフ期間S102において、高電位電源線50及び低電位電源線49は、所定のハイレベル電位、ローレベル電位を保持した状態としてもよい。この場合、第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2が通電状態を維持するため、前画像表示期間S101で入力された第1画像に対応する画像信号のデータを保持することができる。
さらに、第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2の通電状態を維持する場合において、第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2の電源電圧を、その保持データが失われない程度にまで降下させてもよい。例えば、上述した前画像表示期間S101において電気泳動素子32を駆動する際には、第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2の電源電圧として10〜15V程度が必要であるが、電源オフ期間S102では、この電源電圧を2〜5V程度にまで低下させることができる。これにより、電源オフ期間S102における画素回路の電力消費を抑えることができる。
次画像表示期間S103は、図7に示すように、画像信号入力期間ST31(第1のステップ)、画像表示期間ST32a(第2のステップにおける第1の表示ステップ)及び画像表示期間ST32b(第2のステップにおける第2の表示ステップ)を含む。
次画像表示期間S103の画像信号入力期間ST31で書き込まれる画像データは、図6(b)に示すデータであり、画素40Aが黒表示を維持し、画素40Bが黒表示から白表示へと表示変更し、画素40Cが白表示から黒表示へと表示変更し、画素40Dが白表示を維持するデータである。すなわち、図6(a)に示す前画像から次画像へと表示変更する場合、画素40B、画素40Cの階調(表示状態)は変化するが、画素40A、画素40Dの表示状態は変化しない。
このとき、共通電極配線55、第1の制御線91、第2の制御線92、第3の制御線93、及び第4の制御線94は、共通電源変調回路64によって電気的にHi−Z状態にされている。
また、図7に示すように、画像データ(1、0)を記憶した画素40Bにおいては、第1のラッチ回路LAT1のデータ入力端子N11の電位N11Bはハイレベル電位H(5V)となり、第2のラッチ回路LAT2のデータ入力端子N21の電位N21Bはローレベル電位L(0V)となる。そして、画素40Bにおいては、第2の制御線92及び第3の制御線93が、画素電極35と接続される。
また、図7に示すように、画像データ(1、1)を記憶した画素40Dにおいては、画素40Aと同じく、第1のラッチ回路LAT1のデータ入力端子N11の電位N11Dはハイレベル電位H(5V)となり、第2のラッチ回路LAT2のデータ入力端子N21の電位N21Dもハイレベル電位H(5V)となる。そして、画素40Dにおいては、第2の制御線92及び第4の制御線94が、画素電極35と接続される。
この画像表示期間ST32aにおいて、共通電源変調回路64は、高電位電源線50に、ハイレベル電位H(15V)を供給し、低電位電源線49に、ローレベル電位L(0V)を供給する。そのため、第1のラッチ回路LAT1または第2のラッチ回路LAT2にハイレベル電位H(5V)で保持されている画像信号のデータは、より高いハイレベル電位H(15V)で保持される。
また、共通電源変調回路64は、画像表示期間ST32aにおいて、第1の制御線91の電位S1をハイレベル電位H(15V)とする。また、共通電源変調回路64は、第2の制御線92及び共通電極配線55に、ローレベル電位L(0V)とハイレベル電位H(15V)とを所定周期で繰り返す矩形波状のパルスを供給する。また、共通電源変調回路64は、第3の制御線93及び第4の制御線94のHi−Z状態を維持する。
この画像表示期間ST32bにおいて、共通電源変調回路64は、画像表示期間ST32aにおける高電位電源線50、低電位電源線49の電位の状態を維持する。そのため、第1のラッチ回路LAT1または第2のラッチ回路LAT2に保持されている画像信号のデータは、画像表示期間ST32aにおける電位のまま保持される。
また、共通電源変調回路64は、画像表示期間ST32bにおいて、第1の制御線91及び第2の制御線92をHi−Z状態とし、第3の制御線93の電位S3をローレベル電位L(0V)とする。また、共通電源変調回路64は、第4の制御線94及び共通電極配線55に、ローレベル電位L(0V)とハイレベル電位H(15V)とを所定周期で繰り返す矩形波状のパルスを供給する。
図11は、画像表示期間ST32a及び画像表示期間ST32bを複数回繰り返した後の次画像表示期間S103の最終時における画素40A〜画素40Dの表示状態を示している。なお、図11は図7に対応した画像表示期間ST32bの接続状態を示しているが、次画像表示期間S103の最終期間は画像表示期間ST32bで終わるとは限らず、画像表示期間ST32aが最終期間となる場合もあることは言うまでもない。
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の第2の駆動方法について、図12〜図16を用いて説明する。
図12は、第1の駆動方法の説明に用いる説明図である。図12(a)は、表示部5の表示状態を示す説明図である。図12(a)には、表示部5に配列された画素40のうち、4個の画素の前画像、及び次画像における4階調の表示状態が示されている。以下では、4個の画素を、画素40A、画素40B、画素40C、及び画素40Dと区別して扱う。また、図12(b)は、次画像表示を行う際に画素40A〜画素40Dの第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2に入力された画像信号のデータ(2ビット)を示している。
第2の駆動方法の説明では、図12(a)に示すように、前画像表示期間S101において白表示(第2の階調)である画素40A及び画素40Bを、次画像表示期間S103の画像表示期間ST32a(第2のステップの第1の表示ステップ)において黒表示(第1の階調)へと表示変更させる。また、前画像表示期間S101において黒表示(第1の階調)である画素40C及び画素40Dを、次画像表示期間S103の画像表示期間ST32a(第2のステップの第1の表示ステップ)において白表示(第2の階調)へと表示変更させる。そして、次画像表示期間S103の画像表示期間ST32b(第2のステップの第2の表示ステップ)において、画素40A及び画素40Dは表示変更せず、画素40Bを黒表示(第1の階調)からダークグレイ表示(第3の階調)へと表示変更し、画素40Dを白表示(第2の階調)からライトグレイ表示(第4の階調)へと表示変更する。
前画像表示期間S101は、画像信号入力期間ST11と画像表示期間ST12とからなる。
なお、第2の駆動方法における前画像表示期間S101は、上述の第1の駆動方法における前画像表示期間S101と画素40に記憶する画像データが異なるだけで、他の動作は同じであるので、説明を適宜省略する。
この画像信号入力期間ST11において、図12(a)に示した画素40A〜画素40D各々の第1のラッチ回路LAT1及び第2のラッチ回路LAT2には、それぞれ2ビットの画像データ(1,1)、(1、0)、(0、1)、(0、0)が記憶される。これにより、画素40Aにおいては、第2の制御線92及び第4の制御線94が、画素電極35と接続される。また、画素40Bにおいては、第2の制御線92及び第3の制御線93が、画素電極35と接続される。また、画素40Cにおいては、第1の制御線91及び第4の制御線94が、画素電極35と接続される。また、画素40Dにおいては、第1の制御線91及び第3の制御線93が、画素電極35と接続される。
この画像表示期間ST12において、共通電源変調回路64は、高電位電源線50に、ハイレベル電位H(15V)を供給し、低電位電源線49に、ローレベル電位L(0V)を供給する。そのため、第1のラッチ回路LAT1または第2のラッチ回路LAT2にハイレベル電位H(5V)で保持されている画像信号のデータは、より高いハイレベル電位H(15V)で保持される。
また、共通電源変調回路64は、第1の制御線91の電位S1をハイレベル電位H(15V)とし、第2の制御線92の電位S2をローレベル電位L(0V)とする。また、共通電源変調回路64は、第3の制御線93及び第4の制御線94のHi−Z状態を維持し、共通電極配線55にローレベル電位L(0V)とハイレベル電位H(15V)とを所定周期で繰り返す矩形波状のパルスを供給する。
また、画素40C、画素40Dにおいて、画素電極35の電位は第1の制御線91の電位S1と同電位となる。そして、画素電極35の電位VC、画素電極35の電位VDは、いずれもハイレベル電位H(15V)となる。画素40C、40Dでは、共通電極37の電位Vcomがローレベル電位Lである期間に、各々の画素電極35(ハイレベル電位H)との間に生じる電位差によって電気泳動素子32が駆動される。これにより、図14に示すように、画素40C、画素40Dが黒表示される。
そして、次に、電源オフ期間S102に移行する。電源オフ期間S102では、第1の制御線91、第2の制御線92が、いずれもHi−Z状態とされる。上述したように、画素40A〜40Dに属する画素電極35は、第1のスイッチ回路SC1及び第2のスイッチ回路SC2を介して第1の制御線91又は第2の制御線92と接続されているので、すべての画素電極35がHi−Z状態とされる。また、共通電極37も、共通電源変調回路64によりHi−Z状態とされる。
次画像表示期間S103は、図13に示すように、画像信号入力期間ST31(第1のステップ)、画像表示期間ST32a(第2のステップにおける第1の表示ステップ)及び画像表示期間ST32b(第2のステップにおける第2の表示ステップ)を含む。
次画像表示期間S103の画像信号入力期間ST31で書き込まれる画像データは、図12(b)に示すデータであり、画素40A〜画素40Dを反転表示するデータである。
このとき、共通電極配線55、第1の制御線91、第2の制御線92、第3の制御線93、及び第4の制御線94は、共通電源変調回路64によって電気的にHi−Z状態にされている。
また、画素40Bにおいては、第1の制御線91及び第4の制御線94が、画素電極35と接続される。
また、画素40Cにおいては、第2の制御線92及び第3の制御線93が、画素電極35と接続される。
また、画素40Dにおいては、第2の制御線92及び第4の制御線94が、画素電極35と接続される。
なお、このとき、共通電極配線55、第1の制御線91、第2の制御線92、第3の制御線93、及び第4の制御線94は、共通電源変調回路64によってHi−Z状態にされているので、まだ電気泳動素子32は駆動されない。
この画像表示期間ST32aにおいて、共通電源変調回路64は、高電位電源線50に、ハイレベル電位H(15V)を供給し、低電位電源線49に、ローレベル電位L(0V)を供給する。そのため、第1のラッチ回路LAT1または第2のラッチ回路LAT2にハイレベル電位H(5V)で保持されている画像信号のデータは、より高いハイレベル電位H(15V)で保持される。
また、共通電源変調回路64は、画像表示期間ST32aにおいて、第1の制御線91の電位S1をハイレベル電位H(15V)とし、第2の制御線92の電位S2をローレベル電位L(0V)とする。また、共通電源変調回路64は、第3の制御線93及び第4の制御線94のHi−Z状態を維持する。また、共通電源変調回路64は、共通電極配線55に、ハイレベル電位H(15V)とローレベル電位L(0V)とを所定周期で繰り返す矩形波状のパルスを供給する。
また、画素40C及び画素40Dにおいて、画素電極35の電位は第2の制御線92の電位S2と同電位となる。そして、画素電極35の電位VC及び電位VDは、ローレベル電位L(0V)となる。こうして、画像表示期間ST32aにおいては、画素40A及び画素40Bが黒色(第1の階調)と変化し、画素40C及び画素40Dが白(第2の階調)と変化する。
この画像表示期間ST32bにおいて、共通電源変調回路64は、画像表示期間ST32aにおける高電位電源線50、低電位電源線49の電位の状態を維持する。そのため、第1のラッチ回路LAT1または第2のラッチ回路LAT2に保持されている画像信号のデータは、画像表示期間ST32aにおける電位のまま保持される。
また、共通電源変調回路64は、画像表示期間ST32bにおいて、第1の制御線91及び第2の制御線92をHi−Z状態とする。また、共通電源変調回路64は、第3の制御線93の電位S3をハイレベル電位H(15V)とし、第4の制御線94の電位S4をローレベル電位L(0V)とする。また、共通電源変調回路64は、共通電極配線55に、ハイレベル電位H(15V)とローレベル電位L(0V)とを所定周期で繰り返す矩形波状のパルスを供給し続ける。
従って、画素40A及び画素40Dでは、画素電極35の電位が画像表示期間ST32aと同じであるので、電気泳動素子32における電気泳動素子(黒色粒子26及び白色粒子27)は移動しない。これにより、図16に示すように、画像信号入力期間ST31において第1組のデータ(0、0)がラッチ回路に入力された画素40Aは黒色(第1の階調)表示が維持される。また、画像信号入力期間ST31において第2組のデータ(1、1)がラッチ回路に入力された画素40Dの白色(第2の階調)表示が維持される。
つまり、図16に示すように、画像信号入力期間ST31において第3組のデータ(0、1)がラッチ回路に入力された画素40Bは、黒色(第1の階調)からダークグレイ(第3の階調)へと表示変更する。
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の第3の駆動方法について、図17及び図18を用いて説明する。
図17は、第3の駆動方法の説明に用いるタイミングチャートである。図17においては、図7に示した第1の駆動方法における次画像表示期間S103を、画像信号入力期間ST31(第1のステップ)、画像表示期間ST32a(第2のステップにおける第1の表示ステップ)で構成する場合を示している。また、図18は、図17に示した画像表示期間ST32aにおける画素40A〜40Dの画素回路の接続状態を示す模式図である。
画素40Aにおいては、第2の制御線92及び第4の制御線94が、画素電極35と接続され、画素40Bにおいては、第2の制御線92及び第3の制御線93が、画素電極35と接続される。また、画素40Cにおいては、第1の制御線91及び第4の制御線94が、画素電極35と接続され、画素40Dにおいては、第2の制御線92及び第4の制御線94が、画素電極35と接続される。
また、共通電源変調回路64は、画像表示期間ST32aにおいて、第1の制御線91の電位S1をハイレベル電位H(15V)とし、第3の制御線93の電位S3をローレベル電位L(0V)とする。また、共通電源変調回路64は、第2の制御線92及び第4の制御線94のHi−Z状態を維持する。また、共通電源変調回路64は、共通電極配線55に、ローレベル電位L(0V)とハイレベル電位H(15V)とを所定周期で繰り返す矩形波状のパルスを供給する。
例えば、画像表示期間ST32aの期間を、画素40Bにおいて黒色粒子26が画素電極35へ到達し、白色粒子27が共通電極37へ到達する期間、または、画素40Cにおいて白色粒子27が画素電極35へ到達し、黒色粒子26が共通電極37へ到達する期間のいずれか大きい時間に規定することで、画素40Bの表示状態を白色表示(第2の階調)とし、画素40Cの表示状態を黒色表示(第1の階調)とすることができる。
また、画像表示期間ST32bの期間の長さを短く規定することにより、画素40Bにおいては、白色粒子27及び黒色粒子26の泳動を、例えば黒色粒子26が共通電極37と画素電極35の中間地点に到達する前に停止させることで、画素40Bをダークグレイ表示とすることができる。また、画像表示期間ST32bの期間の長さを短く規定することにより、画素40Cにおいては、白色粒子27及び黒色粒子26の泳動を、例えば白色粒子27が共通電極37と画素電極35の中間地点に到達する前に停止させることで、画素40Cをライトグレイ表示とすることもできる。
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置100を、電子機器に適用した場合について説明する。
図19は、腕時計1000の正面図である。腕時計1000は、時計ケース1002と、時計ケース1002に連結された一対のバンド1003とを備えている。
時計ケース1002の正面には、上記実施形態の電気泳動表示装置100からなる表示部1005と、秒針1021と、分針1022と、時針1023とが設けられている。時計ケース1002の側面には、操作子としての竜頭1010と操作ボタン1011とが設けられている。竜頭1010は、ケース内部に設けられる巻真(図示は省略)に連結されており、巻真と一体となって多段階(例えば2段階)で押し引き自在、かつ、回転自在に設けられている。表示部1005では、背景となる画像、日付や時間などの文字列、あるいは秒針、分針、時針などを表示することができる。
40,40A,40B,40C,40D…画素、ST1…第1の選択トランジスタ、ST2…第2の選択トランジスタ、
49…低電位電源線、50…高電位電源線、55…共通電極配線、61…走査線駆動回路、
62…データ線駆動回路、63…コントローラ、64…共通電源変調回路、66,Y1,Y2,Ym…走査線、68,X1,Xn…データ線、91…第1の制御線、92…第2の制御線、93…第3の制御線、94…第4の制御線、
LAT1…第1のラッチ回路、LAT2…第2のラッチ回路、SC1…第1のスイッチ回路、SC2…第2のスイッチ回路、TG1…第1のトランスミッションゲート、TG2…第2のトランスミッションゲート、TG3…第3のトランスミッションゲート、TG4…第4のトランスミッションゲート、
NM1,NM2,NM3,NM4,NM5,NM6,NM7,NM8…N−MOSトランジスタ、
PM1,PM2,PM3,PM4,PM5,PM6,PM7,PM8…P−MOSトランジスタ、
INV1,INV2,INV3,INV4…インバータ、
N11,N21…データ入力端子、N12,N22…データ出力端子、
H…ハイレベル電位、L…ローレベル電位、
S101…前画像表示期間、S102…電源オフ期間、S103…次画像表示期間、ST11,ST31…画像信号入力期間、ST12,ST32a,ST32b…画像表示期間
Claims (5)
- 電気泳動粒子を含む電気泳動素子を一対の基板間に挟持してなり、複数の画素からなる表示部を備えており、前記表示部に、前記画素ごとに形成された画素電極と、前記電気泳動素子を介して複数の前記画素電極と対向する対向電極と、各々の前記画素と接続された第1の制御線及び第2の制御線からなる第1組の制御線、第3の制御線及び第4の制御線からなる第2組の制御線と、が設けられており、
前記画素ごとに、画像信号のデータを記憶する第1のメモリ回路と、画像信号のデータを供給するデータ線と前記第1のメモリ回路とを接続する第1の画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記第1組の制御線における制御線のいずれか一方とを接続する第1のスイッチ回路と、画像信号のデータを記憶する第2のメモリ回路と、前記データ線と前記第2のメモリ回路とを接続する第2の画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記第2組の制御線における制御線のいずれか一方とを接続する第2のスイッチ回路と、が設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第1の画素スイッチング素子を介して前記第1のメモリ回路に画像信号のデータを入力し、前記第2の画素スイッチング素子を介して前記第2のメモリ回路に画像信号のデータを入力する第1のステップと、
前記第1のメモリ回路からの出力に基づき前記第1のスイッチ回路を制御し、前記第2のメモリ回路からの出力に基づき前記第2のスイッチ回路を制御する第2のステップと、
を有し、
前記第1のステップにおいて、
前記第2の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第4の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第1組の画像信号のデータを、階調表示を変更しない前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第2の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第3の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第2組の画像信号のデータを、第1の階調表示から第2の階調表示へと階調表示を変更する前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第1の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第4の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第3組の画像信号のデータを、第2の階調表示から第1の階調表示へと階調表示を変更する前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第2のステップにおいて、
前記対向電極に対して第1の電位及び第2の電位を繰り返す矩形波を一周期以上入力しながら、前記第1の制御線に前記第2の電位を供給し、前記第2の制御線に前記対向電極に入力される電位を供給し、前記第3の制御線及び前記第4の制御線をそれぞれ電気的に切断されたハイインピーダンス状態とする第1の表示ステップと、
前記対向電極に対して前記第1の電位及び前記第2の電位を繰り返す矩形波を一周期以上入力しながら、前記第1の制御線及び前記第2の制御線をそれぞれ電気的に切断されたハイインピーダンス状態とし、前記第3の制御線に前記第1の電位を供給し、前記第4の制御線に前記対向電極に入力される電位を供給する第2の表示ステップと、を交互に繰り返す
ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 電気泳動粒子を含む電気泳動素子を一対の基板間に挟持してなり、複数の画素からなる表示部を備えており、前記表示部に、前記画素ごとに形成された画素電極と、前記電気泳動素子を介して複数の前記画素電極と対向する対向電極と、各々の前記画素と接続された第1の制御線及び第2の制御線からなる第1組の制御線、第3の制御線及び第4の制御線からなる第2組の制御線と、が設けられており、
前記画素ごとに、画像信号のデータを記憶する第1のメモリ回路と、画像信号のデータを供給するデータ線と前記第1のメモリ回路とを接続する第1の画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記第1組の制御線における制御線のいずれか一方とを接続する第1のスイッチ回路と、画像信号のデータを記憶する第2のメモリ回路と、前記データ線と前記第2のメモリ回路とを接続する第2の画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記第2組の制御線における制御線のいずれか一方とを接続する第2のスイッチ回路と、が設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第1の画素スイッチング素子を介して前記第1のメモリ回路に画像信号のデータを入力し、前記第2の画素スイッチング素子を介して前記第2のメモリ回路に画像信号のデータを入力する第1のステップと、
前記第1のメモリ回路からの出力に基づき前記第1のスイッチ回路を制御し、前記第2のメモリ回路からの出力に基づき前記第2のスイッチ回路を制御する第2のステップと、
を有し、
前記第1のステップにおいて、
前記第1の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第3の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第1組の画像信号のデータを、第1の階調を表示する前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第2の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第4の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第2組の画像信号のデータを、第2の階調を表示する前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第1の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第4の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第3組の画像信号のデータを、第1の階調表示から第3の階調表示へと階調表示を変更する前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第2の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第3の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第4組の画像信号のデータを、第2の階調表示から第4の階調表示へと階調表示を変更する前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第2のステップにおいて、
前記対向電極に対して第1の電位及び第2の電位を繰り返す矩形波を一周期以上入力しながら、前記第1の制御線に前記第2の電位を供給し、前記第2の制御線に前記第1の電位を供給し、前記第3の制御線及び前記第4の制御線をそれぞれ電気的に切断されたハイインピーダンス状態とする第1の表示ステップと、
前記対向電極に対して前記第1の電位及び前記第2の電位を繰り返す矩形波を一周期以上入力しながら、前記第1の制御線及び前記第2の制御線をそれぞれ電気的に切断されたハイインピーダンス状態とし、前記第3の制御線に前記第2の電位を供給し、前記第4の制御線に前記第1の電位を供給する第2の表示ステップと、を前記第1の表示ステップに続いて前記第2の表示ステップを行う
ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 電気泳動粒子を含む電気泳動素子を一対の基板間に挟持してなり、複数の画素からなる表示部を備えており、前記表示部に、前記画素ごとに形成された画素電極と、前記電気泳動素子を介して複数の前記画素電極と対向する対向電極と、各々の前記画素と接続された第1の制御線及び第2の制御線からなる第1組の制御線、第3の制御線及び第4の制御線からなる第2組の制御線と、が設けられており、
前記画素ごとに、画像信号のデータを記憶する第1のメモリ回路と、画像信号のデータを供給するデータ線と前記第1のメモリ回路とを接続する第1の画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記第1組の制御線における制御線のいずれか一方とを接続する第1のスイッチ回路と、画像信号のデータを記憶する第2のメモリ回路と、前記データ線と前記第2のメモリ回路とを接続する第2の画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記第2組の制御線における制御線のいずれか一方とを接続する第2のスイッチ回路と、が設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第1の画素スイッチング素子を介して前記第1のメモリ回路に画像信号のデータを入力し、前記第2の画素スイッチング素子を介して前記第2のメモリ回路に画像信号のデータを入力する第1のステップと、
前記第1のメモリ回路からの出力に基づき前記第1のスイッチ回路を制御し、前記第2のメモリ回路からの出力に基づき前記第2のスイッチ回路を制御する第2のステップと、
を有し、
前記第1のステップにおいて、
前記第2の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第4の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第1組の画像信号のデータを、階調表示を変更しない前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第2の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第3の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第2組の画像信号のデータを、第1の階調表示から第2の階調表示へと階調表示を変更する前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第1の制御線と前記画素電極とを接続状態とし、前記第4の制御線と前記画素電極とを接続状態とする、第3組の画像信号のデータを、第2の階調表示から第1の階調表示へと階調表示を変更する前記画素を制御する前記第1のメモリ回路及び第2のメモリ回路に入力し、
前記第2のステップにおいて、
前記対向電極に対して第1の電位及び第2の電位を繰り返す矩形波を一周期以上入力しながら、前記第1の制御線に前記第2の電位を供給し、前記第3の制御線に前記第1の電位を供給し、前記第2の制御線及び前記第4の制御線をそれぞれ電気的に切断されたハイインピーダンス状態とする
ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 前記第1の制御線、前記第2の制御線、前記第3の制御線、前記第4の制御線、及び前記対向電極に電位を供給する信号供給手段と、
画素毎に設けられた前記第1の画素スイッチング素子及び第2の画素スイッチング素子にスイッチング素子のオンタイミングを規定する選択信号を供給する選択信号供給手段と、
前記第1の画素スイッチング素子を介して前記第1のメモリ回路へ、前記第2の画素スイッチング素子を介して第2のメモリ回路へ、それぞれ画像信号のデータを供給するデータ供給手段と、
を備え、請求項1から3のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法を実行することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 請求項4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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