電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器
【課題】高電圧での駆動を可能にし、かつ、データ信号の低電圧化による低消費電力化を可能にした電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器を提供する。
【解決手段】本発明の電気泳動表示装置は、画素４０毎に、画素電極３５、選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１〜第３トランジスタＴＲ３、保持容量Ｃ１、Ｃ２、昇圧制御線１０２及び基準電位線１０３が設けられ、保持容量Ｃ１の電極２０ａが選択トランジスタＴＲｓのドレインに接続され、電極２０ｂが基準電位線１０３に接続され、保持容量Ｃ２の電極２１ａが第１トランジスタＴＲ１のドレインに接続され、電極２１ｂが第２トランジスタＴＲ２のソースに接続されている。
【解決手段】本発明の電気泳動表示装置は、画素４０毎に、画素電極３５、選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１〜第３トランジスタＴＲ３、保持容量Ｃ１、Ｃ２、昇圧制御線１０２及び基準電位線１０３が設けられ、保持容量Ｃ１の電極２０ａが選択トランジスタＴＲｓのドレインに接続され、電極２０ｂが基準電位線１０３に接続され、保持容量Ｃ２の電極２１ａが第１トランジスタＴＲ１のドレインに接続され、電極２１ｂが第２トランジスタＴＲ２のソースに接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画素部に昇圧回路が設けられた表示装置であって、画素内において画素電極の電圧を昇圧させることで表示素子の駆動に必要な高電圧を生成する、という技術が存在する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０９６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記の発明では、選択トランジスタのソース・ドレイン間に昇圧後の高電圧が印加されてしまう。選択トランジスタにソース・ドレイン耐圧以上の高電圧が印加されると、表示不良に繋がるおそれがあるため、画素内で生成される高電圧をトランジスタのソース・ドレイン耐圧の範囲内に限定しなければならない。
【０００５】
例えば、図１５には、トランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２，ＴＲ１３，保持容量Ｃ９，画素電極３５，電気泳動素子３２、共通電極３７、走査線６６、データ線６８、昇圧制御線１０２及び基準電位線１０３を備えた画素回路が示されている。このような画素回路の場合、トランジスタＴＲ１１のソース・ドレイン耐圧が１５Ｖ程度のとき、トランジスタＴＲ１１を介して保持容量Ｃ９に所定の電圧を書き込み（図１５（ａ））、トランジスタＴＲ１３を介して保持容量Ｃ９の電圧を昇圧させた後（図１５（ｂ））、次の行で０Ｖを書き込もうとすると、トランジスタＴＲ１１の両端の電位差が３０Ｖとなり（図１５（ｃ））、耐圧を越える高い電圧がかかってしまう。このため、トランジスタＴＲ１１のソース・ドレイン耐圧までしか昇圧することができない。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、画素回路を構成する半導体素子の耐圧を超える高電圧を画素内で生成可能とした電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、一対の基板間に電気光学層を挟持してなり、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して形成された画素とを備えた電気光学装置であって、前記画素毎に、画素電極と、選択トランジスタと、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第１の保持容量と、第２の保持容量と、昇圧制御線と、基準電位線と、が設けられ、前記走査線に、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々のゲートが接続され、前記データ線に前記第３トランジスタのソースが接続されており、前記選択トランジスタのソースが前記データ線に接続され、ドレインが前記第１トランジスタのソースに接続され、前記第１トランジスタのドレインが前記画素電極に接続され、前記第２トランジスタのソースが前記第３トランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記基準電位線に接続され、前記第３トランジスタのゲートが前記昇圧制御線に接続され、前記第１の保持容量の一方の電極が前記選択トランジスタの前記ドレインに接続され、他方の電極が前記基準電位線に接続され、前記第２の保持容量の一方の電極が前記第１トランジスタのドレインに接続され、他方の電極が前記第２トランジスタのソースに接続されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第１の保持容量に所定の電圧を保持させることで、昇圧制御線を介して電圧制御された第２の保持容量の高電圧が選択トランジスタに直接印加されないようになる。これにより、従来では選択トランジスタのソース・ドレイン耐圧までの高電圧しか生成できなかったが、本実施形態ではこれを越える高電圧を生成することが可能となる。よって、表示素子の駆動に必要な高電圧を効率よく生成することができる。
【０００９】
また、前記画素毎に、前記第２トランジスタのソースに一方の電極が接続された第３の保持容量をさらに有することが好ましい。
本発明によれば、第３の保持容量を備えたことにより、昇圧制御線の電圧変化に伴う保持容量の電極の電位変動が抑えられ、保持容量の電圧低下が抑制されて高電圧に保持できる。
【００１０】
また、前記第３の保持容量が前記昇圧制御線と前記第２の保持容量の前記他の電極との間の寄生容量よりも大きいことが好ましい。
本発明によれば、第２の保持容量の電極の電位変動が生じにくくなり、第２の保持容量の低下を防止できる。
【００１１】
また、第１の前記走査線に対応する前記基準電位線が、前記第１の走査線と隣り合う第２の前記走査線であることを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
本発明によれば、第１の走査線に対応する基準電位線として第２の走査線を機能させることが可能になる。これにより、基準電位線を別途配線する必要がなくなるので、装置構成が簡素化されて製造も容易となる。
【００１２】
本発明の電気光学装置の駆動方法は、一対の基板間に電気光学層を挟持してなり、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して形成された画素とを備え、前記画素毎に、画素電極と、選択トランジスタと、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第１の保持容量と、第２の保持容量と、昇圧制御線と、基準電位線と、が設けられ、前記走査線に、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々のゲートが接続され、前記データ線に前記第３トランジスタのソースが接続されており、前記選択トランジスタのソースが前記データ線に接続され、ドレインが前記第１トランジスタのソースに接続され、前記第１トランジスタのドレインが前記画素電極に接続され、前記第２トランジスタのソースが前記第３トランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記基準電位線に接続され、前記第３トランジスタのゲートが前記昇圧制御線に接続され、前記第１の保持容量の一方の電極が前記選択トランジスタの前記ドレインに接続され、他方の電極が前記基準電位線に接続され、前記第２の保持容量の一方の電極が前記第１トランジスタのドレインに接続され、他方の電極が前記第２トランジスタのソースに接続されている電気光学装置の駆動方法であって、複数の前記画素が配列された表示部に画像を表示させる画像表示期間において、前記走査線を選択し、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタがオン状態とされ、前記第３トランジスタがオフ状態とされた際に、前記基準電位線がローレベルとされ、前記第１の保持容量および第２の保持容量に前記データ線を介して第１の信号電圧が書き込まれる第１書込みステップと、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタがオフ状態とされ、前記第３トランジスタがオン状態とされた際に、前記データ線を介して前記第２の保持容量に第２の信号電圧が書き込まれる第２書込みステップ、とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明では、第1書き込みステップにおいて第１の保持容量及び第２の保持容量に第１の信号電圧を保持させ、第２書き込みステップにおいて第２の保持容量の保持電圧を第２の信号電圧によって昇圧させることとする。本発明によれば、第２の保持容量の高電圧が選択トランジスタに直接印加されないようになる。これにより、従来においては選択トランジスタのソース・ドレイン耐圧までの高電圧しか生成できなかったが、本発明ではこれを超える高電圧を生成することが可能となる。よって、高電圧を必要とする表示素子の駆動が可能となる。
【００１４】
また、一本の前記走査線に属する複数の前記画素に対して、前記第１書込みステップ及び前記第２書込みステップを連続して行うことが好ましい。
本発明によれば、各走査線に属する画素電極に対して第１の信号電位および第２の信号電位を連続して印加することとなる。
【００１５】
また、前記表示部の全ての前記画素に対して前記第１書込みステップを実施した後、全ての前記画素に対して前記第２書込みステップを実施することが好ましい。
本発明によれば、各書込みステップにおいて、全行の走査線に対し同じ電圧を印加すればよいため、制御が容易になるとともに電力消費が軽減される。
【００１６】
本発明の電子機器は、先に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、画素回路を構成する半導体素子の耐圧を超える高電圧を画素内で生成可能とした表示装置を具備しているので、高電圧駆動の電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態における電気泳動表示装置の概略構成図。
【図２】第１実施形態における１画素の回路構成図。
【図３】表示部における電気泳動表示装置の部分断面図。
【図４】電気泳動表示素子の動作説明図。
【図５】第１実施形態における画像表示期間におけるタイミングチャート。
【図６】第１書込みステップにおける駆動模式図。
【図７】第２書込みステップにおける駆動模式図。
【図８】画像表示期間における他の駆動方法によるタイミングチャート。
【図９】画素回路に生じる寄生容量を示す。
【図１０】第２実施形態における１画素の回路構成図。
【図１１】第２実施形態の第２書込みステップにおける駆動模式図。
【図１２】電子機器の一例を示す図。
【図１３】電子機器の一例を示す図。
【図１４】電子機器の一例を示す図。
【図１５】従来の問題点を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明に係る電気光学装置及び電子機器の実施の形態について説明する。
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。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の電気光学装置の一実施形態であ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（電気光学装置）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、コントローラー（制御部）６３、共通電源変調回路６４、及び電圧制御回路５１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、共通電源変調回路６４及び電圧制御回路５１は、それぞれコントローラー６３と接続されている。コントローラー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、これらを総合的に制御する。
【００２０】
表示部５には、走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線６６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線６８とが形成されており、これらの交差位置に対応して画素４０が設けられている。また、電圧制御回路５１から走査線６６と平行して延びる複数の昇圧制御線１０２が設けられており、それぞれの配線は画素４０と接続されている。また、共通電源変調回路６４から延びる複数の基準電位線１０３も各画素４０と接続されている。
【００２１】
走査線駆動回路６１は、ｍ本の走査線６６（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、１行目からｍ行目までの走査線６６を順次選択し、画素４０に設けられた選択トランジスタＴＲｓ（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。
データ線駆動回路６２は、ｎ本のデータ線６８（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、画素４０の各々に対応する画素データを規定する画像信号を画素４０に供給する。
電圧制御回路５１は、コントローラー６３の制御のもと、上記の昇圧制御線１０２（Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｍ）の各々に供給すべき各種信号を生成する。
共通電源変調回路６４は、コントローラー６３の制御のもと、上記の基準電位線１０３の各々に供給すべき各種信号を生成する一方、これら各配線の電気的な接続及び切断（ハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）化）を行う。
【００２２】
また、本実施形態における書込極性については、電気泳動素子３２に対して階調に応じた電圧を保持させる際に、共通電極３７の電位Ｖcomよりも画素電極３５の電位を高位側とする場合を正極性といい、低位側とする場合を負極性という。なお、共通電極３７の電位Ｖcomを基準とし、Ｖcom=０Ｖとして、以後説明する。
【００２３】
図２は、画素４０の回路構成図である。
画素４０には、選択トランジスタＴＲｓと、第１トランジスタＴＲ１と、第２トランジスタＴＲ２と、第３トランジスタＴＲ３と、保持容量Ｃ１（第１の保持容量）と、保持容量Ｃ２（第２の保持容量）と、画素電極３５と、電気泳動素子３２と、共通電極３７と、が設けられている。また、画素４０には、走査線６６と、データ線６８と、昇圧制御線１０２と、基準電位線１０３とが接続されている。選択トランジスタＴＲｓは、Ｎ−ＭＯＳ（Negative Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。
なお、選択トランジスタＴＲｓは、それと同等の機能を有する他の種類のスイッチング素子と置き換えてもよい。例えば、Ｎ−ＭＯＳトランジスタに代えてＰ−ＭＯＳトランジスタを用いてもよく、インバータやトランスミッションゲートを用いてもよい。
【００２４】
選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２の各ゲートには走査線６６が接続されている。選択トランジスタＴＲｓのソースにはデータ線６８が接続され、ドレインには第１トランジスタＴＲ１のソースが接続されている。第１トランジスタＴＲ１のドレインには画素電極３５が接続されている。
第２トランジスタＴＲ２のソースには第３トランジスタＴＲ３のドレインが接続され、ドレインには基準電位線１０３が接続されている。
第３トランジスタＴＲ３のゲートには昇圧制御線１０２が接続され、ソースにデータ線６８が接続され、ドレインに上記第２トランジスタＴＲ２のソースが接続されている。
【００２５】
保持容量Ｃ１，Ｃ２は、後述する素子基板３０上に形成され、誘電体膜を介して対向配置された一対の電極からなる。
保持容量Ｃ１は、選択トランジスタＴＲｓと第１トランジスタＴＲ１との間に一方の電極２０ａを接続され、他方の電極２０ｂは基準電位線１０３に接続されている。保持容量Ｃ１は選択トランジスタＴＲｓを介して書き込まれたデータ線６８からの画像データ電圧で充電される。
保持容量Ｃ２は、第１トランジスタＴＲ１と画素電極３５との間に一方の電極２１ａを接続され、他方の電極２１ｂに第２トランジスタＴＲ２のソースと第３トランジスタＴＲ３のドレインが接続されている。この保持容量Ｃ２に第３トランジスタＴＲ３を介して書き込まれたデータ線６８からの画像データ電圧により画素電極３５側の一方の電極２１ａが昇圧される。保持容量Ｃ１は選択トランジスタＴＲｓを介して書き込まれたデータ線６８からの画像データ電圧で充電される。
【００２６】
電気泳動素子３２は、画素電極３５と共通電極３７との間に挟持され、電気泳動粒子をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセルから構成されている。
【００２７】
次に、図３（ａ）は、表示部５における電気泳動表示装置１００の部分断面図である。
電気泳動表示装置１００は、素子基板３０と対向基板３１との間に、複数のマイクロカプセル２０を配列してなる電気泳動素子３２を挟持した構成を備えている。
【００２８】
表示部５において、素子基板３０の電気泳動素子３２側には、図１や図２に示した走査線６６、データ線６８、選択トランジスタＴＲｓ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。
【００２９】
素子基板３０は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。画素電極３５は、Ｃｕ（銅）箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Ａｌ（アルミニウム）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）などにより形成された電気泳動素子３２に電圧を印加する電極である。
【００３０】
一方、対向基板３１の電気泳動素子３２側には複数の画素電極３５と対向する共通電極３７が形成されており、共通電極３７上に電気泳動素子３２が設けられている。
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。
【００３１】
なお、電気泳動素子３２は、あらかじめ対向基板３１側に形成され、接着剤層３３までを含めた電気泳動シートとして取り扱われるのが一般的である。製造工程において、電気泳動シートは接着剤層３３の表面に保護用の離型シートが貼り付けられた状態で取り扱われる。そして、別途製造された素子基板３０（画素電極３５や各種回路などが形成されている）に対して、離型シートを剥がした当該電気泳動シートを貼り付けることによって、表示部５を形成する。このため、接着剤層３３は画素電極３５側のみに存在することになる。
【００３２】
図３（ｂ）は、マイクロカプセル２０の模式断面図である。マイクロカプセル２０は、例えば５０μｍ程度の粒径を有しており、内部に分散媒２１と、複数の白色粒子（電気泳動粒子）２７と、複数の黒色粒子（電気泳動粒子）２６とを封入した球状体である。マイクロカプセル２０は、図３（ａ）に示すように共通電極３７と画素電極３５とに挟持され、１つの画素４０内に１つ又は複数のマイクロカプセル２０が配置される。
【００３３】
マイクロカプセル２０の外殻部（壁膜）は、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアガムなどの透光性を持つ高分子樹脂などを用いて形成される。
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。
【００３４】
白色粒子２７は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば負に帯電されて用いられる。黒色粒子２６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用いられる。
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。
なお着色した分散媒２１中に単色粒子を分散させたものでも良い。
【００３５】
図４は、電気泳動素子の動作説明図である。図４（ａ）は、画素４０を白表示する場合、図４（ｂ）は、画素４０を黒表示する場合をそれぞれ示している。
図４（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４（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。
【００３６】
［駆動方法］
次に、本実施形態の電気泳動表示装置１００の駆動方法について説明する。図５は電気泳動表示装置１００の駆動方法のタイミングチャートである。図６及び図７は、駆動模式図である。
図５には、電気泳動表示装置１００の全白表示とされた表示部５に黒表示画像を表示させる画像表示期間ＳＴ１１において、１つの画素４０についての共通電極３７（電位Ｖcom）の電位を基準とした、走査線６６の電圧波形Ｇ（ｉ）、データ線６８の電圧波形Ｓ（ｉ）、昇圧制御線１０２の電圧波形Ｇｎ１、保持容量Ｃ１の一方の電極２０ａの電圧波形Ｖｈ１ａ、保持容量Ｃ２の一方の電極２１ａの電圧波形Ｖｈ２ａ、保持容量Ｃ２の他方の電極２１ｂの電圧波形Ｖｈ２ｂが示されている。
【００３７】
なお、共通電極３７（電位Ｖcom）の電位を基準(０Ｖ)としてあるので、保持容量Ｃ２の一方の電極２１ａ側に接続された画素電極３５の電圧が電気泳動素子３２に印加する電圧となる。
また、データ信号の電圧範囲は０Ｖ〜１５Ｖであり、各トランジスタＴＲｓ，ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３のソース・ドレイン耐圧は１５Ｖとされ、ゲートがＨｉｇｈのときにＯＮするものとする。
【００３８】
画像表示期間ＳＴ１１では、保持容量Ｃ１に所定の電位を書き込む第１書込みステップＳ２０１と、保持容量Ｃ２に所定の電位を書き込む第２書込みステップＳ２０２とを実施する。
【００３９】
画像表示期間ＳＴ１１では、まず、タイミングＴ１において、走査線駆動回路６１により各行の走査線６６を順次選択する。選択された走査線６６には、図５及び図６（ａ）に示すように、選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２をオン状態とする選択電圧Ｖｅ（例えば１７Ｖ）が入力される。ここで、選択された走査線６６（ｉ行の走査線６６）に接続された選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２はそれぞれオン状態とされるが、第３トランジスタＴＲ３はオフ状態のままである。
【００４０】
そして、タイミングＴ２において、データ線６８に画像データ電圧Ｖ１が供給され、オン状態とされている選択トランジスタＴＲｓ及び第１トランジスタＴＲ１を介して、第１書込電圧（第１の信号電圧）として上記画像データ電圧Ｖ１（ここでは最大１５Ｖ）が保持容量Ｃ１及び保持容量Ｃ２に書き込まれる（第１書込みステップＳ２０１）。すると、保持容量Ｃ１の一方の電極２０ａが高電位（１５Ｖ）とされ、他方の電極２０ｂは基準電位線１０３により低電位（０Ｖ）とされる。また、保持容量Ｃ２の片側の電極２１ａが高電位（１５Ｖ）とされる一方、電極２１ｂには、ｉ行目の走査線６６が選択されたことでオン状態とされた第２トランジスタＴＲ２を介して基準電位線１０３から０Ｖが供給され、これに保持される。このようにして保持容量Ｃ１、Ｃ２が充電される。
【００４１】
その後、タイミングＴ３において、非選択電圧（例えば０Ｖ）を走査線６６（ｉ行目の走査線６６）に印加して走査線６６が非選択となると、図５及び図６（ｂ）に示すように、選択トランジスタＴＲｓ及び第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２がオフ状態になって、保持容量Ｃ１，Ｃ２の電圧が保持される。また、画素電極３５はハイインピーダンス状態となり、保持容量Ｃ１、Ｃ２に蓄えられたエネルギーにより画素電極３５の電圧が保持される。
【００４２】
次に、タイミングＴ４において、電圧制御回路５１によりｉ行目の走査線６６に対応する昇圧制御線１０２を選択する。選択された昇圧制御線１０２には、図５及び図７（ａ）に示すように、第３トランジスタＴＲ３をオン状態にする選択電圧Ｖｅ（例えば１７Ｖ）が入力される。選択された昇圧制御線１０２（ｉ行目の昇圧制御線１０２）に接続された第３トランジスタＴＲ３はオン状態とされるが、選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１および第２トランジスタＴＲ２はオフ状態のままである。
【００４３】
昇圧制御線１０２が選択されて第３トランジスタＴＲ３がオン状態となると、第３トランジスタＴＲ３を介して、保持容量Ｃ２に第２書込電圧（第２の信号電圧）として所定の画像データ電圧Ｖ２（ここでは最大１５Ｖ）が書き込まれる（第２書込みステップＳ２０２）。本実施形態では、第１書込電圧（Ｖ１）および第２書込電圧（Ｖ２）はともに等しい電圧である。
【００４４】
所定の画像データ電圧Ｖ２が印加されると、保持容量Ｃ２は一対の電極２１ａ，２１ｂ間に１５Ｖの電圧を保持していたため、電極２１ｂの電位が０Ｖから１５Ｖに上昇したことにより電極２１ａの電位も１５Ｖから３０Ｖへ上昇する。保持容量Ｃ２における保持電圧は変化しないため、一方の電極２１ｂが上昇すると他方の電極２１ａも上昇することとなる。その結果、画素電極３５に３０Ｖの高電圧が印加される。
【００４５】
ここで、保持容量Ｃ２の電極２１ａに高電圧が生成されるが、保持容量Ｃ１には第１書込電圧（１５Ｖ）が保持されているため、第１トランジスタＴＲ１のソース・ドレイン間の電圧は１５Ｖとなる。よって、第１トランジスタＴＲ１の耐圧は確保される。その他の選択トランジスタＴＲｓ、第２トランジスタＴＲ２及び第３トランジスタＴＲ３においても、ソース・ドレイン間には第１書込電圧（Ｖ１）あるいは第２書込電圧（Ｖ２）として１５Ｖが印加されるのみで、それぞれの耐圧は確保されている。
このような駆動により、低電圧から画素回路において高い電圧が生成され、画素電極３５を介して電気泳動素子３２に高電圧が印加される。
【００４６】
次に、タイミングＴ６において、非選択電圧（例えば０Ｖ）を昇圧制御線１０２（ｉ行目の昇圧制御線１０２）に印加して昇圧制御線１０２が非選択となると、図５及び図７（ｂ）に示すように、第３トランジスタＴＲ３がオフ状態になって、保持容量Ｃ２の電極２１ａ，２１ｂの電圧は保持される。
これにより、画素電極３５と共通電極３７との電圧に基づいて電気泳動素子３２が駆動し、所望の階調の表示を得ることができる。このように、保持容量Ｃ２の電荷を電気泳動素子３２に供給することによって電気泳動素子３２内の荷電粒子が移動し、表示状態の変更が行われる。
そして、次行への第１書込みステップへと移行する。
【００４７】
ここで、昇圧制御線１０２の電圧を変化させるタイミングは、電気泳動素子３２の電気光学特性にもよるが、走査線６６が非選択とされた直後から適宜好適のタイミングで行えばよい。
【００４８】
本実施形態によれば、選択トランジスタＴＲｓと保持容量Ｃ２との間に、第１トランジスタＴＲ１と保持容量Ｃ１とを備えた構成としたことから、データ線６８に近い電圧緩衝用の保持容量Ｃ１に第１書込電圧（Ｖ１）を保持させることで、第２書込みステップＳ２０２において昇圧された保持容量Ｃ２の高電圧が選択トランジスタＴＲｓに直接印加されないようになる。これにより、従来においては、選択トランジスタＴＲｓのソース・ドレイン耐圧までの高電圧しか生成できなかったが、本実施形態では、これを越える高電圧を画素内で生成することが可能となる。よって、高電圧を必要とする表示素子の駆動が可能となる。
【００４９】
また、データ信号を低電圧にしても駆動に必要な高電圧を画素内で生成できるので、データ信号の低電圧化が可能になり、これに伴う低消費電力な電気泳動表示装置１００が得られる。
さらに、耐圧の低いトランジスタを用いることも可能になるので、低コストで表示装置を製作できる。
【００５０】
（他の駆動方法）
次に、第１実施形態における電気泳動表示装置の他の駆動方法について述べる。
図８は、第１実施形態における電気泳動表示装置の他の駆動方法を示すタイミングチャートである。また、以下の説明において、図６及び図７を適宜参照するものとする。
【００５１】
先の実施形態においては、各行の走査線６６毎に第１書込みステップＳ２０１および第２書込みステップＳ２０２を連続して実施したが、ここではまず、表示部５の全ての画素４０（全行の走査線６６×ｍ本に属する複数の画素）に対して順次書込みを行う第１書込みステップＳ２０１を実施した後、全ての画素４０（全行の走査線６６×ｍ本に属する複数の画素）に対して順次書込みを行う第２書込みステップＳ２０２を実施する。
【００５２】
なお、図８では、第１書込みステップＳ２０１において選択されたｉ行の走査線６６のみを記載し、これに連続して選択される他の走査線６６の波形については省略してある。また、第２書込みステップＳ２０２においては、ｉ行の走査線６６に対応する昇圧制御線１０２の波形のみを記載し、これに連続して選択される他の昇圧制御線１０２の波形については省略してある。
【００５３】
［第１書込みステップＳ２０１］
第１書込みステップＳ２０１では、ｉ行の走査線６６に属する複数の画素４０に対して画像データ電圧Ｖ１の書込みを行う。
タイミングＴ１において、ｉ行の走査線６６を選択し、選択トランジスタＴＲｓ及び第１トランジスタＴＲ１をオン状態にする。
タイミングＴ２において、オン状態とされた選択トランジスタＴＲｓおよび第１トランジスタＴＲ１を介して、第１書込電圧として画像データ電圧Ｖ１（最大１５Ｖ）を保持容量Ｃ１及び保持容量Ｃ２に書き込む。
タイミングＴ３において、ｉ行の走査線６６を非選択にするのと同時に、ｉ＋１行の走査線６６を選択し、上記したタイミングＴ２，Ｔ３と同様の動作を実施する。
【００５４】
このようにしてｉ＋ｍ行の走査線６６まで同様の動作を実行して、表示部５における全ての走査線６６（ｉ行〜ｉ＋ｍ行の各走査線６６）に属する保持容量Ｃ１，Ｃ２に対して画像データ電圧Ｖ１を書き込む。なお、第１書込みステップＳ２０１においては昇圧制御線１０２が常にローレベルなので第３トランジスタＴＲ３が常にＯＦＦとなっている。
【００５５】
［第２書込みステップＳ２０２］
次に、第２書込みステップＳ２０２では、タイミングＴ２１のときにｉ行の走査線６６に対応する昇圧制御線１０２を選択し、第３トランジスタＴＲ３をオンにする。このとき、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２はオフ状態のままである。第３トランジスタＴＲ３がオン状態になると、この第３トランジスタＴＲ３を介して保持容量Ｃ２に第２書込電圧として所定の画像データ電圧Ｖ２（最大１５Ｖ）が書き込まれる。保持容量Ｃ２に画像データ電圧Ｖ２が書き込まれると、各電極２１ａ，２１ｂの電位が書き込まれた電圧に応じて上昇することとなり、電極２１ｂの電位が０Ｖから１５Ｖ、電極２１ａの電位が１５Ｖから３０Ｖへ上昇する。よって、ｉ行の走査線６６に属する各画素電極３５には最大３０Ｖの高電圧が印加される。
その後、タイミングＴ２３において、昇圧制御線１０２が非選択となると、第３トランジスタＴＲ３がオフ状態となって保持容量Ｃ２の電圧が保持される。
このようにして、ｉ行の走査線６６に属する画素４０に対する画像データ電圧Ｖ２の書込み動作が終了する。ｉ行の昇圧制御線１０２が非選択とされるのと同時かこれ以降に、ｉ＋１行の昇圧制御線１０２を選択し、タイミングＴ２１〜Ｔ２４までの動作を実行する。
【００５６】
このようにしてｉ＋ｍ行の昇圧制御線１０２までタイミングＴ２１〜Ｔ２３同様の動作を実行して、表示部５における全ての昇圧制御線１０２（ｉ行〜ｉ＋ｍ行の各昇圧制御線１０２）に属する保持容量Ｃ２に対して画像データ電圧Ｖ２を書き込む。なお、第２書込みステップＳ２０２においては走査線６６が常にローレベルなので第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２が常にＯＦＦとなっている。
【００５７】
このような駆動方法によっても先の実施形態と同様の効果が得られる。また、各ステップ毎に全行の走査線６６および昇圧制御線１０２の各々に対して同じ電圧を印加すればよいため、制御が容易になる。
【００５８】
（第２実施形態）
先に述べた第１実施形態における画素回路では、走査線６６及び昇圧制御線１０２がともにローレベル電位の場合、保持容量Ｃ２の電極２１ｂがフローティングとなり不安定となる。画素回路の構成によっては保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に図９（ａ）に示すような寄生容量Ｃｇｄ（追記しました）が生じてしまう。保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に寄生容量（図９（ａ））が生じていると、昇圧制御線１０２のハイレベル電位・ローレベル電位の切り替えに伴って保持容量Ｃ２の電極２１ｂの電位が変動し（フィードスルー）、これに同期して保持容量Ｃ２のもう一方の電極２１ａの電位（つまり、画素電極３５への書込み電圧）も変動してしまう。
【００５９】
例えば、図９（ａ）に示すように、第２書込みステップにおいて、昇圧制御線１０２が選択され保持容量Ｃ２に１５Ｖの電圧が書き込まれると、電極２１ｂが０Ｖから１５Ｖに上昇し、電極２１ａが１５Ｖから３０Ｖに上昇して昇圧される。
その後、図９（ｂ）に示すように昇圧制御線１０２が非選択とされると、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に生じた寄生容量によって、電極２１ｂの電位が１５Ｖから例えば７Ｖに低下し、電極２１ａの電位が３０Ｖから例えば２２Ｖに低下してしまう。保持容量Ｃ２の各電極２１ａ，２１ｂの電位変動の大きさは寄生容量の大きさによって変化する。
このような寄生容量の対策として第２実施形態を提案する。
【００６０】
以下に、本発明の電気光学装置の第２実施形態について図１０を用いて説明する。図１０は、第２実施形態の電気泳動表示装置における画素の回路構成図である。
以下に示す本実施形態の電気泳動表示装置の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、画素の回路構成において異なる。よって、以下の説明では、画素の回路構成について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００６１】
本実施形態の各画素４０には、選択トランジスタＴＲｓと、第１トランジスタＴＲ１と、第２トランジスタＴＲ２と、第３トランジスタＴＲ３と、保持容量Ｃ１と、保持容量Ｃ２と、画素電極３５と、電気泳動素子３２と、共通電極３７とが設けられている他、上記対策として、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと基準電位線１０３との間に保持容量Ｃ３が設けられている。保持容量Ｃ３の一方の電極２２ａは保持容量Ｃ２の電極２１ｂに接続されているとともに第３トランジスタＴＲ３のドレインに接続されており、他方の電極２２ｂは基準電位線１０３に接続されている。
【００６２】
この保持容量Ｃ３の容量は、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に生じる寄生容量に対して十分に大きいものとする。
【００６３】
本実施形態の駆動方法では、図１１（ａ）に示すように、第２書込みステップＳ２０２によって保持容量Ｃ２の電圧を昇圧させるのと同時に、保持容量Ｃ３が充電される。つまり、昇圧制御線１０２が選択されて第３トランジスタＴＲ３がオン状態とされると、保持容量Ｃ２および保持容量Ｃ３に所定の画像データ電圧Ｖ２（ここでは最大１５Ｖ）が書き込まれることになる。これにより、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと保持容量Ｃ３の電極２２ａの電位が０Ｖから１５Ｖへと上昇する。
【００６４】
その後、図１１（ｂ）に示すように、昇圧制御線１０２が非選択とされて第３トランジスタＴＲ３がオフ状態となると、保持容量Ｃ２及び保持容量Ｃ３の電圧が保持される。本実施形態では、寄生容量に近い保持容量Ｃ２の電極２１ｂが保持容量Ｃ３の電極２２ａに接続されており、第２書込み動作により電極２１ｂの電位は１５Ｖに保持されている。このため、昇圧制御線１０２が非選択とされて０Ｖが印加されても、保持容量Ｃ２は昇圧制御線１０２と保持容量Ｃ２の電極２１ｂとの間に生じた寄生容量の影響をほとんど受けず、電極２１ｂの電位が１５Ｖ程度に保持される。実際には、１４．９Ｖ程度に僅かに低下するものの略変わりがない。
【００６５】
このように、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に生じる寄生容量に対して十分大きな保持容量Ｃ３を追加することによって、昇圧制御線１０２をローレベルとし非選択（０Ｖ）とした際にも、保持容量Ｃ２の電極２１ｂの電位が変動しにくくなる。
したがって本実施形態によれば、昇圧制御線１０２の電圧変化に伴う保持容量Ｃ２の電極２１ｂの電圧変動が抑えられ、保持容量Ｃ２の電圧低下が抑制されて高電圧に保持できる。
【００６６】
なお、ｉ行の走査線６６に対応する基準電位線１０３として、ｉ行の走査線６６と隣り合うｉ＋１行の走査線６６を機能させてもよい。これにより、基準電位線１０３を配線する必要がないので製造が容易になる。
【００６７】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６８】
例えば、上記した各実施形態では電気光学装置の一実施例として電気泳動表示装置を例に挙げて述べたが、液晶表示装置、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置あるいは撮像装置において好適に応用可能である。
【００６９】
（電子機器）
次に、上記実施形態の電気光学装置（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１２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、上記各実施形態の電気光学装置からなる表示部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。
【００７０】
図１３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光学装置を表示領域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。
【００７１】
図１４は、電子ノート１２００の構成を示す斜視図である。電子ノート１２００は、上記の電子ペーパー１１００が複数枚束ねられ、カバー１２０１に挟まれているものである。カバー１２０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力する図示は省略の表示データ入力手段を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
【００７２】
以上の腕時計１０００、電子ペーパー１１００、及び電子ノート１２００によれば、本発明に係る電気光学装置が採用されているので、動作信頼性に優れ、表示品質の高い表示部を備えた電子機器となる。
【００７３】
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気光学装置は好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１００ 電気泳動表示装置、ＴＲｓ 選択トランジスタ、ＴＲ１ 第１トランジスタ、ＴＲ２ 第２トランジスタ、ＴＲ３ 第３トランジスタ、５ 表示部、２０ａ 電極、２０ｂ 電極、２１ａ 電極、２１ｂ 電極、２２ａ 電極、２２ｂ 電極、３０ 素子基板、３１ 対向基板、３２ 電気泳動素子（電気光学層）、３５ 画素電極、４０ 画素、６６ 走査線、６８ データ線、Ｃ１ 保持容量、Ｃ２ 保持容量、Ｃ３ 保持容量、Ｖ１ 画像データ電圧（第１の信号電圧）、Ｖ２ 画像データ電圧（第２の信号電圧）、１０２ 昇圧制御線、１０３ 基準電位線、１０００ 腕時計、１１００ 電子ペーパー、１２００ 電子ノート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画素部に昇圧回路が設けられた表示装置であって、画素内において画素電極の電圧を昇圧させることで表示素子の駆動に必要な高電圧を生成する、という技術が存在する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０９６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記の発明では、選択トランジスタのソース・ドレイン間に昇圧後の高電圧が印加されてしまう。選択トランジスタにソース・ドレイン耐圧以上の高電圧が印加されると、表示不良に繋がるおそれがあるため、画素内で生成される高電圧をトランジスタのソース・ドレイン耐圧の範囲内に限定しなければならない。
【０００５】
例えば、図１５には、トランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２，ＴＲ１３，保持容量Ｃ９，画素電極３５，電気泳動素子３２、共通電極３７、走査線６６、データ線６８、昇圧制御線１０２及び基準電位線１０３を備えた画素回路が示されている。このような画素回路の場合、トランジスタＴＲ１１のソース・ドレイン耐圧が１５Ｖ程度のとき、トランジスタＴＲ１１を介して保持容量Ｃ９に所定の電圧を書き込み（図１５（ａ））、トランジスタＴＲ１３を介して保持容量Ｃ９の電圧を昇圧させた後（図１５（ｂ））、次の行で０Ｖを書き込もうとすると、トランジスタＴＲ１１の両端の電位差が３０Ｖとなり（図１５（ｃ））、耐圧を越える高い電圧がかかってしまう。このため、トランジスタＴＲ１１のソース・ドレイン耐圧までしか昇圧することができない。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、画素回路を構成する半導体素子の耐圧を超える高電圧を画素内で生成可能とした電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、一対の基板間に電気光学層を挟持してなり、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して形成された画素とを備えた電気光学装置であって、前記画素毎に、画素電極と、選択トランジスタと、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第１の保持容量と、第２の保持容量と、昇圧制御線と、基準電位線と、が設けられ、前記走査線に、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々のゲートが接続され、前記データ線に前記第３トランジスタのソースが接続されており、前記選択トランジスタのソースが前記データ線に接続され、ドレインが前記第１トランジスタのソースに接続され、前記第１トランジスタのドレインが前記画素電極に接続され、前記第２トランジスタのソースが前記第３トランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記基準電位線に接続され、前記第３トランジスタのゲートが前記昇圧制御線に接続され、前記第１の保持容量の一方の電極が前記選択トランジスタの前記ドレインに接続され、他方の電極が前記基準電位線に接続され、前記第２の保持容量の一方の電極が前記第１トランジスタのドレインに接続され、他方の電極が前記第２トランジスタのソースに接続されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第１の保持容量に所定の電圧を保持させることで、昇圧制御線を介して電圧制御された第２の保持容量の高電圧が選択トランジスタに直接印加されないようになる。これにより、従来では選択トランジスタのソース・ドレイン耐圧までの高電圧しか生成できなかったが、本実施形態ではこれを越える高電圧を生成することが可能となる。よって、表示素子の駆動に必要な高電圧を効率よく生成することができる。
【０００９】
また、前記画素毎に、前記第２トランジスタのソースに一方の電極が接続された第３の保持容量をさらに有することが好ましい。
本発明によれば、第３の保持容量を備えたことにより、昇圧制御線の電圧変化に伴う保持容量の電極の電位変動が抑えられ、保持容量の電圧低下が抑制されて高電圧に保持できる。
【００１０】
また、前記第３の保持容量が前記昇圧制御線と前記第２の保持容量の前記他の電極との間の寄生容量よりも大きいことが好ましい。
本発明によれば、第２の保持容量の電極の電位変動が生じにくくなり、第２の保持容量の低下を防止できる。
【００１１】
また、第１の前記走査線に対応する前記基準電位線が、前記第１の走査線と隣り合う第２の前記走査線であることを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
本発明によれば、第１の走査線に対応する基準電位線として第２の走査線を機能させることが可能になる。これにより、基準電位線を別途配線する必要がなくなるので、装置構成が簡素化されて製造も容易となる。
【００１２】
本発明の電気光学装置の駆動方法は、一対の基板間に電気光学層を挟持してなり、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して形成された画素とを備え、前記画素毎に、画素電極と、選択トランジスタと、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第１の保持容量と、第２の保持容量と、昇圧制御線と、基準電位線と、が設けられ、前記走査線に、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々のゲートが接続され、前記データ線に前記第３トランジスタのソースが接続されており、前記選択トランジスタのソースが前記データ線に接続され、ドレインが前記第１トランジスタのソースに接続され、前記第１トランジスタのドレインが前記画素電極に接続され、前記第２トランジスタのソースが前記第３トランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記基準電位線に接続され、前記第３トランジスタのゲートが前記昇圧制御線に接続され、前記第１の保持容量の一方の電極が前記選択トランジスタの前記ドレインに接続され、他方の電極が前記基準電位線に接続され、前記第２の保持容量の一方の電極が前記第１トランジスタのドレインに接続され、他方の電極が前記第２トランジスタのソースに接続されている電気光学装置の駆動方法であって、複数の前記画素が配列された表示部に画像を表示させる画像表示期間において、前記走査線を選択し、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタがオン状態とされ、前記第３トランジスタがオフ状態とされた際に、前記基準電位線がローレベルとされ、前記第１の保持容量および第２の保持容量に前記データ線を介して第１の信号電圧が書き込まれる第１書込みステップと、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタがオフ状態とされ、前記第３トランジスタがオン状態とされた際に、前記データ線を介して前記第２の保持容量に第２の信号電圧が書き込まれる第２書込みステップ、とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明では、第1書き込みステップにおいて第１の保持容量及び第２の保持容量に第１の信号電圧を保持させ、第２書き込みステップにおいて第２の保持容量の保持電圧を第２の信号電圧によって昇圧させることとする。本発明によれば、第２の保持容量の高電圧が選択トランジスタに直接印加されないようになる。これにより、従来においては選択トランジスタのソース・ドレイン耐圧までの高電圧しか生成できなかったが、本発明ではこれを超える高電圧を生成することが可能となる。よって、高電圧を必要とする表示素子の駆動が可能となる。
【００１４】
また、一本の前記走査線に属する複数の前記画素に対して、前記第１書込みステップ及び前記第２書込みステップを連続して行うことが好ましい。
本発明によれば、各走査線に属する画素電極に対して第１の信号電位および第２の信号電位を連続して印加することとなる。
【００１５】
また、前記表示部の全ての前記画素に対して前記第１書込みステップを実施した後、全ての前記画素に対して前記第２書込みステップを実施することが好ましい。
本発明によれば、各書込みステップにおいて、全行の走査線に対し同じ電圧を印加すればよいため、制御が容易になるとともに電力消費が軽減される。
【００１６】
本発明の電子機器は、先に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、画素回路を構成する半導体素子の耐圧を超える高電圧を画素内で生成可能とした表示装置を具備しているので、高電圧駆動の電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態における電気泳動表示装置の概略構成図。
【図２】第１実施形態における１画素の回路構成図。
【図３】表示部における電気泳動表示装置の部分断面図。
【図４】電気泳動表示素子の動作説明図。
【図５】第１実施形態における画像表示期間におけるタイミングチャート。
【図６】第１書込みステップにおける駆動模式図。
【図７】第２書込みステップにおける駆動模式図。
【図８】画像表示期間における他の駆動方法によるタイミングチャート。
【図９】画素回路に生じる寄生容量を示す。
【図１０】第２実施形態における１画素の回路構成図。
【図１１】第２実施形態の第２書込みステップにおける駆動模式図。
【図１２】電子機器の一例を示す図。
【図１３】電子機器の一例を示す図。
【図１４】電子機器の一例を示す図。
【図１５】従来の問題点を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明に係る電気光学装置及び電子機器の実施の形態について説明する。
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。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の電気光学装置の一実施形態であ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（電気光学装置）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、コントローラー（制御部）６３、共通電源変調回路６４、及び電圧制御回路５１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、共通電源変調回路６４及び電圧制御回路５１は、それぞれコントローラー６３と接続されている。コントローラー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、これらを総合的に制御する。
【００２０】
表示部５には、走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線６６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線６８とが形成されており、これらの交差位置に対応して画素４０が設けられている。また、電圧制御回路５１から走査線６６と平行して延びる複数の昇圧制御線１０２が設けられており、それぞれの配線は画素４０と接続されている。また、共通電源変調回路６４から延びる複数の基準電位線１０３も各画素４０と接続されている。
【００２１】
走査線駆動回路６１は、ｍ本の走査線６６（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、１行目からｍ行目までの走査線６６を順次選択し、画素４０に設けられた選択トランジスタＴＲｓ（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。
データ線駆動回路６２は、ｎ本のデータ線６８（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、画素４０の各々に対応する画素データを規定する画像信号を画素４０に供給する。
電圧制御回路５１は、コントローラー６３の制御のもと、上記の昇圧制御線１０２（Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｍ）の各々に供給すべき各種信号を生成する。
共通電源変調回路６４は、コントローラー６３の制御のもと、上記の基準電位線１０３の各々に供給すべき各種信号を生成する一方、これら各配線の電気的な接続及び切断（ハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）化）を行う。
【００２２】
また、本実施形態における書込極性については、電気泳動素子３２に対して階調に応じた電圧を保持させる際に、共通電極３７の電位Ｖcomよりも画素電極３５の電位を高位側とする場合を正極性といい、低位側とする場合を負極性という。なお、共通電極３７の電位Ｖcomを基準とし、Ｖcom=０Ｖとして、以後説明する。
【００２３】
図２は、画素４０の回路構成図である。
画素４０には、選択トランジスタＴＲｓと、第１トランジスタＴＲ１と、第２トランジスタＴＲ２と、第３トランジスタＴＲ３と、保持容量Ｃ１（第１の保持容量）と、保持容量Ｃ２（第２の保持容量）と、画素電極３５と、電気泳動素子３２と、共通電極３７と、が設けられている。また、画素４０には、走査線６６と、データ線６８と、昇圧制御線１０２と、基準電位線１０３とが接続されている。選択トランジスタＴＲｓは、Ｎ−ＭＯＳ（Negative Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。
なお、選択トランジスタＴＲｓは、それと同等の機能を有する他の種類のスイッチング素子と置き換えてもよい。例えば、Ｎ−ＭＯＳトランジスタに代えてＰ−ＭＯＳトランジスタを用いてもよく、インバータやトランスミッションゲートを用いてもよい。
【００２４】
選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２の各ゲートには走査線６６が接続されている。選択トランジスタＴＲｓのソースにはデータ線６８が接続され、ドレインには第１トランジスタＴＲ１のソースが接続されている。第１トランジスタＴＲ１のドレインには画素電極３５が接続されている。
第２トランジスタＴＲ２のソースには第３トランジスタＴＲ３のドレインが接続され、ドレインには基準電位線１０３が接続されている。
第３トランジスタＴＲ３のゲートには昇圧制御線１０２が接続され、ソースにデータ線６８が接続され、ドレインに上記第２トランジスタＴＲ２のソースが接続されている。
【００２５】
保持容量Ｃ１，Ｃ２は、後述する素子基板３０上に形成され、誘電体膜を介して対向配置された一対の電極からなる。
保持容量Ｃ１は、選択トランジスタＴＲｓと第１トランジスタＴＲ１との間に一方の電極２０ａを接続され、他方の電極２０ｂは基準電位線１０３に接続されている。保持容量Ｃ１は選択トランジスタＴＲｓを介して書き込まれたデータ線６８からの画像データ電圧で充電される。
保持容量Ｃ２は、第１トランジスタＴＲ１と画素電極３５との間に一方の電極２１ａを接続され、他方の電極２１ｂに第２トランジスタＴＲ２のソースと第３トランジスタＴＲ３のドレインが接続されている。この保持容量Ｃ２に第３トランジスタＴＲ３を介して書き込まれたデータ線６８からの画像データ電圧により画素電極３５側の一方の電極２１ａが昇圧される。保持容量Ｃ１は選択トランジスタＴＲｓを介して書き込まれたデータ線６８からの画像データ電圧で充電される。
【００２６】
電気泳動素子３２は、画素電極３５と共通電極３７との間に挟持され、電気泳動粒子をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセルから構成されている。
【００２７】
次に、図３（ａ）は、表示部５における電気泳動表示装置１００の部分断面図である。
電気泳動表示装置１００は、素子基板３０と対向基板３１との間に、複数のマイクロカプセル２０を配列してなる電気泳動素子３２を挟持した構成を備えている。
【００２８】
表示部５において、素子基板３０の電気泳動素子３２側には、図１や図２に示した走査線６６、データ線６８、選択トランジスタＴＲｓ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。
【００２９】
素子基板３０は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。画素電極３５は、Ｃｕ（銅）箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Ａｌ（アルミニウム）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）などにより形成された電気泳動素子３２に電圧を印加する電極である。
【００３０】
一方、対向基板３１の電気泳動素子３２側には複数の画素電極３５と対向する共通電極３７が形成されており、共通電極３７上に電気泳動素子３２が設けられている。
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。
【００３１】
なお、電気泳動素子３２は、あらかじめ対向基板３１側に形成され、接着剤層３３までを含めた電気泳動シートとして取り扱われるのが一般的である。製造工程において、電気泳動シートは接着剤層３３の表面に保護用の離型シートが貼り付けられた状態で取り扱われる。そして、別途製造された素子基板３０（画素電極３５や各種回路などが形成されている）に対して、離型シートを剥がした当該電気泳動シートを貼り付けることによって、表示部５を形成する。このため、接着剤層３３は画素電極３５側のみに存在することになる。
【００３２】
図３（ｂ）は、マイクロカプセル２０の模式断面図である。マイクロカプセル２０は、例えば５０μｍ程度の粒径を有しており、内部に分散媒２１と、複数の白色粒子（電気泳動粒子）２７と、複数の黒色粒子（電気泳動粒子）２６とを封入した球状体である。マイクロカプセル２０は、図３（ａ）に示すように共通電極３７と画素電極３５とに挟持され、１つの画素４０内に１つ又は複数のマイクロカプセル２０が配置される。
【００３３】
マイクロカプセル２０の外殻部（壁膜）は、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアガムなどの透光性を持つ高分子樹脂などを用いて形成される。
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。
【００３４】
白色粒子２７は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば負に帯電されて用いられる。黒色粒子２６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用いられる。
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。
なお着色した分散媒２１中に単色粒子を分散させたものでも良い。
【００３５】
図４は、電気泳動素子の動作説明図である。図４（ａ）は、画素４０を白表示する場合、図４（ｂ）は、画素４０を黒表示する場合をそれぞれ示している。
図４（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４（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。
【００３６】
［駆動方法］
次に、本実施形態の電気泳動表示装置１００の駆動方法について説明する。図５は電気泳動表示装置１００の駆動方法のタイミングチャートである。図６及び図７は、駆動模式図である。
図５には、電気泳動表示装置１００の全白表示とされた表示部５に黒表示画像を表示させる画像表示期間ＳＴ１１において、１つの画素４０についての共通電極３７（電位Ｖcom）の電位を基準とした、走査線６６の電圧波形Ｇ（ｉ）、データ線６８の電圧波形Ｓ（ｉ）、昇圧制御線１０２の電圧波形Ｇｎ１、保持容量Ｃ１の一方の電極２０ａの電圧波形Ｖｈ１ａ、保持容量Ｃ２の一方の電極２１ａの電圧波形Ｖｈ２ａ、保持容量Ｃ２の他方の電極２１ｂの電圧波形Ｖｈ２ｂが示されている。
【００３７】
なお、共通電極３７（電位Ｖcom）の電位を基準(０Ｖ)としてあるので、保持容量Ｃ２の一方の電極２１ａ側に接続された画素電極３５の電圧が電気泳動素子３２に印加する電圧となる。
また、データ信号の電圧範囲は０Ｖ〜１５Ｖであり、各トランジスタＴＲｓ，ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３のソース・ドレイン耐圧は１５Ｖとされ、ゲートがＨｉｇｈのときにＯＮするものとする。
【００３８】
画像表示期間ＳＴ１１では、保持容量Ｃ１に所定の電位を書き込む第１書込みステップＳ２０１と、保持容量Ｃ２に所定の電位を書き込む第２書込みステップＳ２０２とを実施する。
【００３９】
画像表示期間ＳＴ１１では、まず、タイミングＴ１において、走査線駆動回路６１により各行の走査線６６を順次選択する。選択された走査線６６には、図５及び図６（ａ）に示すように、選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２をオン状態とする選択電圧Ｖｅ（例えば１７Ｖ）が入力される。ここで、選択された走査線６６（ｉ行の走査線６６）に接続された選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２はそれぞれオン状態とされるが、第３トランジスタＴＲ３はオフ状態のままである。
【００４０】
そして、タイミングＴ２において、データ線６８に画像データ電圧Ｖ１が供給され、オン状態とされている選択トランジスタＴＲｓ及び第１トランジスタＴＲ１を介して、第１書込電圧（第１の信号電圧）として上記画像データ電圧Ｖ１（ここでは最大１５Ｖ）が保持容量Ｃ１及び保持容量Ｃ２に書き込まれる（第１書込みステップＳ２０１）。すると、保持容量Ｃ１の一方の電極２０ａが高電位（１５Ｖ）とされ、他方の電極２０ｂは基準電位線１０３により低電位（０Ｖ）とされる。また、保持容量Ｃ２の片側の電極２１ａが高電位（１５Ｖ）とされる一方、電極２１ｂには、ｉ行目の走査線６６が選択されたことでオン状態とされた第２トランジスタＴＲ２を介して基準電位線１０３から０Ｖが供給され、これに保持される。このようにして保持容量Ｃ１、Ｃ２が充電される。
【００４１】
その後、タイミングＴ３において、非選択電圧（例えば０Ｖ）を走査線６６（ｉ行目の走査線６６）に印加して走査線６６が非選択となると、図５及び図６（ｂ）に示すように、選択トランジスタＴＲｓ及び第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２がオフ状態になって、保持容量Ｃ１，Ｃ２の電圧が保持される。また、画素電極３５はハイインピーダンス状態となり、保持容量Ｃ１、Ｃ２に蓄えられたエネルギーにより画素電極３５の電圧が保持される。
【００４２】
次に、タイミングＴ４において、電圧制御回路５１によりｉ行目の走査線６６に対応する昇圧制御線１０２を選択する。選択された昇圧制御線１０２には、図５及び図７（ａ）に示すように、第３トランジスタＴＲ３をオン状態にする選択電圧Ｖｅ（例えば１７Ｖ）が入力される。選択された昇圧制御線１０２（ｉ行目の昇圧制御線１０２）に接続された第３トランジスタＴＲ３はオン状態とされるが、選択トランジスタＴＲｓ、第１トランジスタＴＲ１および第２トランジスタＴＲ２はオフ状態のままである。
【００４３】
昇圧制御線１０２が選択されて第３トランジスタＴＲ３がオン状態となると、第３トランジスタＴＲ３を介して、保持容量Ｃ２に第２書込電圧（第２の信号電圧）として所定の画像データ電圧Ｖ２（ここでは最大１５Ｖ）が書き込まれる（第２書込みステップＳ２０２）。本実施形態では、第１書込電圧（Ｖ１）および第２書込電圧（Ｖ２）はともに等しい電圧である。
【００４４】
所定の画像データ電圧Ｖ２が印加されると、保持容量Ｃ２は一対の電極２１ａ，２１ｂ間に１５Ｖの電圧を保持していたため、電極２１ｂの電位が０Ｖから１５Ｖに上昇したことにより電極２１ａの電位も１５Ｖから３０Ｖへ上昇する。保持容量Ｃ２における保持電圧は変化しないため、一方の電極２１ｂが上昇すると他方の電極２１ａも上昇することとなる。その結果、画素電極３５に３０Ｖの高電圧が印加される。
【００４５】
ここで、保持容量Ｃ２の電極２１ａに高電圧が生成されるが、保持容量Ｃ１には第１書込電圧（１５Ｖ）が保持されているため、第１トランジスタＴＲ１のソース・ドレイン間の電圧は１５Ｖとなる。よって、第１トランジスタＴＲ１の耐圧は確保される。その他の選択トランジスタＴＲｓ、第２トランジスタＴＲ２及び第３トランジスタＴＲ３においても、ソース・ドレイン間には第１書込電圧（Ｖ１）あるいは第２書込電圧（Ｖ２）として１５Ｖが印加されるのみで、それぞれの耐圧は確保されている。
このような駆動により、低電圧から画素回路において高い電圧が生成され、画素電極３５を介して電気泳動素子３２に高電圧が印加される。
【００４６】
次に、タイミングＴ６において、非選択電圧（例えば０Ｖ）を昇圧制御線１０２（ｉ行目の昇圧制御線１０２）に印加して昇圧制御線１０２が非選択となると、図５及び図７（ｂ）に示すように、第３トランジスタＴＲ３がオフ状態になって、保持容量Ｃ２の電極２１ａ，２１ｂの電圧は保持される。
これにより、画素電極３５と共通電極３７との電圧に基づいて電気泳動素子３２が駆動し、所望の階調の表示を得ることができる。このように、保持容量Ｃ２の電荷を電気泳動素子３２に供給することによって電気泳動素子３２内の荷電粒子が移動し、表示状態の変更が行われる。
そして、次行への第１書込みステップへと移行する。
【００４７】
ここで、昇圧制御線１０２の電圧を変化させるタイミングは、電気泳動素子３２の電気光学特性にもよるが、走査線６６が非選択とされた直後から適宜好適のタイミングで行えばよい。
【００４８】
本実施形態によれば、選択トランジスタＴＲｓと保持容量Ｃ２との間に、第１トランジスタＴＲ１と保持容量Ｃ１とを備えた構成としたことから、データ線６８に近い電圧緩衝用の保持容量Ｃ１に第１書込電圧（Ｖ１）を保持させることで、第２書込みステップＳ２０２において昇圧された保持容量Ｃ２の高電圧が選択トランジスタＴＲｓに直接印加されないようになる。これにより、従来においては、選択トランジスタＴＲｓのソース・ドレイン耐圧までの高電圧しか生成できなかったが、本実施形態では、これを越える高電圧を画素内で生成することが可能となる。よって、高電圧を必要とする表示素子の駆動が可能となる。
【００４９】
また、データ信号を低電圧にしても駆動に必要な高電圧を画素内で生成できるので、データ信号の低電圧化が可能になり、これに伴う低消費電力な電気泳動表示装置１００が得られる。
さらに、耐圧の低いトランジスタを用いることも可能になるので、低コストで表示装置を製作できる。
【００５０】
（他の駆動方法）
次に、第１実施形態における電気泳動表示装置の他の駆動方法について述べる。
図８は、第１実施形態における電気泳動表示装置の他の駆動方法を示すタイミングチャートである。また、以下の説明において、図６及び図７を適宜参照するものとする。
【００５１】
先の実施形態においては、各行の走査線６６毎に第１書込みステップＳ２０１および第２書込みステップＳ２０２を連続して実施したが、ここではまず、表示部５の全ての画素４０（全行の走査線６６×ｍ本に属する複数の画素）に対して順次書込みを行う第１書込みステップＳ２０１を実施した後、全ての画素４０（全行の走査線６６×ｍ本に属する複数の画素）に対して順次書込みを行う第２書込みステップＳ２０２を実施する。
【００５２】
なお、図８では、第１書込みステップＳ２０１において選択されたｉ行の走査線６６のみを記載し、これに連続して選択される他の走査線６６の波形については省略してある。また、第２書込みステップＳ２０２においては、ｉ行の走査線６６に対応する昇圧制御線１０２の波形のみを記載し、これに連続して選択される他の昇圧制御線１０２の波形については省略してある。
【００５３】
［第１書込みステップＳ２０１］
第１書込みステップＳ２０１では、ｉ行の走査線６６に属する複数の画素４０に対して画像データ電圧Ｖ１の書込みを行う。
タイミングＴ１において、ｉ行の走査線６６を選択し、選択トランジスタＴＲｓ及び第１トランジスタＴＲ１をオン状態にする。
タイミングＴ２において、オン状態とされた選択トランジスタＴＲｓおよび第１トランジスタＴＲ１を介して、第１書込電圧として画像データ電圧Ｖ１（最大１５Ｖ）を保持容量Ｃ１及び保持容量Ｃ２に書き込む。
タイミングＴ３において、ｉ行の走査線６６を非選択にするのと同時に、ｉ＋１行の走査線６６を選択し、上記したタイミングＴ２，Ｔ３と同様の動作を実施する。
【００５４】
このようにしてｉ＋ｍ行の走査線６６まで同様の動作を実行して、表示部５における全ての走査線６６（ｉ行〜ｉ＋ｍ行の各走査線６６）に属する保持容量Ｃ１，Ｃ２に対して画像データ電圧Ｖ１を書き込む。なお、第１書込みステップＳ２０１においては昇圧制御線１０２が常にローレベルなので第３トランジスタＴＲ３が常にＯＦＦとなっている。
【００５５】
［第２書込みステップＳ２０２］
次に、第２書込みステップＳ２０２では、タイミングＴ２１のときにｉ行の走査線６６に対応する昇圧制御線１０２を選択し、第３トランジスタＴＲ３をオンにする。このとき、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２はオフ状態のままである。第３トランジスタＴＲ３がオン状態になると、この第３トランジスタＴＲ３を介して保持容量Ｃ２に第２書込電圧として所定の画像データ電圧Ｖ２（最大１５Ｖ）が書き込まれる。保持容量Ｃ２に画像データ電圧Ｖ２が書き込まれると、各電極２１ａ，２１ｂの電位が書き込まれた電圧に応じて上昇することとなり、電極２１ｂの電位が０Ｖから１５Ｖ、電極２１ａの電位が１５Ｖから３０Ｖへ上昇する。よって、ｉ行の走査線６６に属する各画素電極３５には最大３０Ｖの高電圧が印加される。
その後、タイミングＴ２３において、昇圧制御線１０２が非選択となると、第３トランジスタＴＲ３がオフ状態となって保持容量Ｃ２の電圧が保持される。
このようにして、ｉ行の走査線６６に属する画素４０に対する画像データ電圧Ｖ２の書込み動作が終了する。ｉ行の昇圧制御線１０２が非選択とされるのと同時かこれ以降に、ｉ＋１行の昇圧制御線１０２を選択し、タイミングＴ２１〜Ｔ２４までの動作を実行する。
【００５６】
このようにしてｉ＋ｍ行の昇圧制御線１０２までタイミングＴ２１〜Ｔ２３同様の動作を実行して、表示部５における全ての昇圧制御線１０２（ｉ行〜ｉ＋ｍ行の各昇圧制御線１０２）に属する保持容量Ｃ２に対して画像データ電圧Ｖ２を書き込む。なお、第２書込みステップＳ２０２においては走査線６６が常にローレベルなので第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２が常にＯＦＦとなっている。
【００５７】
このような駆動方法によっても先の実施形態と同様の効果が得られる。また、各ステップ毎に全行の走査線６６および昇圧制御線１０２の各々に対して同じ電圧を印加すればよいため、制御が容易になる。
【００５８】
（第２実施形態）
先に述べた第１実施形態における画素回路では、走査線６６及び昇圧制御線１０２がともにローレベル電位の場合、保持容量Ｃ２の電極２１ｂがフローティングとなり不安定となる。画素回路の構成によっては保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に図９（ａ）に示すような寄生容量Ｃｇｄ（追記しました）が生じてしまう。保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に寄生容量（図９（ａ））が生じていると、昇圧制御線１０２のハイレベル電位・ローレベル電位の切り替えに伴って保持容量Ｃ２の電極２１ｂの電位が変動し（フィードスルー）、これに同期して保持容量Ｃ２のもう一方の電極２１ａの電位（つまり、画素電極３５への書込み電圧）も変動してしまう。
【００５９】
例えば、図９（ａ）に示すように、第２書込みステップにおいて、昇圧制御線１０２が選択され保持容量Ｃ２に１５Ｖの電圧が書き込まれると、電極２１ｂが０Ｖから１５Ｖに上昇し、電極２１ａが１５Ｖから３０Ｖに上昇して昇圧される。
その後、図９（ｂ）に示すように昇圧制御線１０２が非選択とされると、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に生じた寄生容量によって、電極２１ｂの電位が１５Ｖから例えば７Ｖに低下し、電極２１ａの電位が３０Ｖから例えば２２Ｖに低下してしまう。保持容量Ｃ２の各電極２１ａ，２１ｂの電位変動の大きさは寄生容量の大きさによって変化する。
このような寄生容量の対策として第２実施形態を提案する。
【００６０】
以下に、本発明の電気光学装置の第２実施形態について図１０を用いて説明する。図１０は、第２実施形態の電気泳動表示装置における画素の回路構成図である。
以下に示す本実施形態の電気泳動表示装置の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、画素の回路構成において異なる。よって、以下の説明では、画素の回路構成について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００６１】
本実施形態の各画素４０には、選択トランジスタＴＲｓと、第１トランジスタＴＲ１と、第２トランジスタＴＲ２と、第３トランジスタＴＲ３と、保持容量Ｃ１と、保持容量Ｃ２と、画素電極３５と、電気泳動素子３２と、共通電極３７とが設けられている他、上記対策として、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと基準電位線１０３との間に保持容量Ｃ３が設けられている。保持容量Ｃ３の一方の電極２２ａは保持容量Ｃ２の電極２１ｂに接続されているとともに第３トランジスタＴＲ３のドレインに接続されており、他方の電極２２ｂは基準電位線１０３に接続されている。
【００６２】
この保持容量Ｃ３の容量は、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に生じる寄生容量に対して十分に大きいものとする。
【００６３】
本実施形態の駆動方法では、図１１（ａ）に示すように、第２書込みステップＳ２０２によって保持容量Ｃ２の電圧を昇圧させるのと同時に、保持容量Ｃ３が充電される。つまり、昇圧制御線１０２が選択されて第３トランジスタＴＲ３がオン状態とされると、保持容量Ｃ２および保持容量Ｃ３に所定の画像データ電圧Ｖ２（ここでは最大１５Ｖ）が書き込まれることになる。これにより、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと保持容量Ｃ３の電極２２ａの電位が０Ｖから１５Ｖへと上昇する。
【００６４】
その後、図１１（ｂ）に示すように、昇圧制御線１０２が非選択とされて第３トランジスタＴＲ３がオフ状態となると、保持容量Ｃ２及び保持容量Ｃ３の電圧が保持される。本実施形態では、寄生容量に近い保持容量Ｃ２の電極２１ｂが保持容量Ｃ３の電極２２ａに接続されており、第２書込み動作により電極２１ｂの電位は１５Ｖに保持されている。このため、昇圧制御線１０２が非選択とされて０Ｖが印加されても、保持容量Ｃ２は昇圧制御線１０２と保持容量Ｃ２の電極２１ｂとの間に生じた寄生容量の影響をほとんど受けず、電極２１ｂの電位が１５Ｖ程度に保持される。実際には、１４．９Ｖ程度に僅かに低下するものの略変わりがない。
【００６５】
このように、保持容量Ｃ２の電極２１ｂと昇圧制御線１０２との間に生じる寄生容量に対して十分大きな保持容量Ｃ３を追加することによって、昇圧制御線１０２をローレベルとし非選択（０Ｖ）とした際にも、保持容量Ｃ２の電極２１ｂの電位が変動しにくくなる。
したがって本実施形態によれば、昇圧制御線１０２の電圧変化に伴う保持容量Ｃ２の電極２１ｂの電圧変動が抑えられ、保持容量Ｃ２の電圧低下が抑制されて高電圧に保持できる。
【００６６】
なお、ｉ行の走査線６６に対応する基準電位線１０３として、ｉ行の走査線６６と隣り合うｉ＋１行の走査線６６を機能させてもよい。これにより、基準電位線１０３を配線する必要がないので製造が容易になる。
【００６７】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６８】
例えば、上記した各実施形態では電気光学装置の一実施例として電気泳動表示装置を例に挙げて述べたが、液晶表示装置、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置あるいは撮像装置において好適に応用可能である。
【００６９】
（電子機器）
次に、上記実施形態の電気光学装置（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１２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、上記各実施形態の電気光学装置からなる表示部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。
【００７０】
図１３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光学装置を表示領域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。
【００７１】
図１４は、電子ノート１２００の構成を示す斜視図である。電子ノート１２００は、上記の電子ペーパー１１００が複数枚束ねられ、カバー１２０１に挟まれているものである。カバー１２０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力する図示は省略の表示データ入力手段を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
【００７２】
以上の腕時計１０００、電子ペーパー１１００、及び電子ノート１２００によれば、本発明に係る電気光学装置が採用されているので、動作信頼性に優れ、表示品質の高い表示部を備えた電子機器となる。
【００７３】
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気光学装置は好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１００ 電気泳動表示装置、ＴＲｓ 選択トランジスタ、ＴＲ１ 第１トランジスタ、ＴＲ２ 第２トランジスタ、ＴＲ３ 第３トランジスタ、５ 表示部、２０ａ 電極、２０ｂ 電極、２１ａ 電極、２１ｂ 電極、２２ａ 電極、２２ｂ 電極、３０ 素子基板、３１ 対向基板、３２ 電気泳動素子（電気光学層）、３５ 画素電極、４０ 画素、６６ 走査線、６８ データ線、Ｃ１ 保持容量、Ｃ２ 保持容量、Ｃ３ 保持容量、Ｖ１ 画像データ電圧（第１の信号電圧）、Ｖ２ 画像データ電圧（第２の信号電圧）、１０２ 昇圧制御線、１０３ 基準電位線、１０００ 腕時計、１１００ 電子ペーパー、１２００ 電子ノート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に電気光学層を挟持してなり、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して形成された画素とを備えた電気光学装置であって、
前記画素毎に、画素電極と、選択トランジスタと、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第１の保持容量と、第２の保持容量と、昇圧制御線と、基準電位線と、が設けられ、
前記走査線に、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々のゲートが接続され、前記データ線に前記第３トランジスタのソースが接続されており、
前記選択トランジスタのソースが前記データ線に接続され、ドレインが前記第１トランジスタのソースに接続され、
前記第１トランジスタのドレインが前記画素電極に接続され、
前記第２トランジスタのソースが前記第３トランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記基準電位線に接続され、
前記第３トランジスタのゲートが前記昇圧制御線に接続され、
前記第１の保持容量の一方の電極が前記選択トランジスタの前記ドレインに接続され、他方の電極が前記基準電位線に接続され、
前記第２の保持容量の一方の電極が前記第１トランジスタのドレインに接続され、他方の電極が前記第２トランジスタのソースに接続されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記画素毎に、前記第２トランジスタのソースに一方の電極が接続された第３の保持容量をさらに有することを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第３の保持容量が前記昇圧制御線と前記第２の保持容量の前記他の電極との間の寄生容量よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
【請求項４】
第１の前記走査線に対応する前記基準電位線が、前記第１の走査線と隣り合う第２の前記走査線であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
一対の基板間に電気光学層を挟持してなり、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して形成された画素とを備え、前記画素毎に、画素電極と、選択トランジスタと、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第１の保持容量と、第２の保持容量と、昇圧制御線と、基準電位線と、が設けられ、前記走査線に、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々のゲートが接続され、前記データ線に前記第３トランジスタのソースが接続されており、前記選択トランジスタのソースが前記データ線に接続され、ドレインが前記第１トランジスタのソースに接続され、
前記第１トランジスタのドレインが前記画素電極に接続され、前記第２トランジスタのソースが前記第３トランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記基準電位線に接続され、前記第３トランジスタのゲートが前記昇圧制御線に接続され、前記第１の保持容量の一方の電極が前記選択トランジスタの前記ドレインに接続され、他方の電極が前記基準電位線に接続され、前記第２の保持容量の一方の電極が前記第１トランジスタのドレインに接続され、他方の電極が前記第２トランジスタのソースに接続されている電気光学装置の駆動方法であって、
複数の前記画素が配列された表示部に画像を表示させる画像表示期間において、
前記走査線を選択し、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタがオン状態とされ、前記第３トランジスタがオフ状態とされた際に、前記基準電位線がローレベルとされ、前記第１の保持容量および第２の保持容量に前記データ線を介して第１の信号電圧が書き込まれる第１書込みステップと、
前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタがオフ状態とされ、前記第３トランジスタがオン状態とされた際に、前記データ線を介して前記第２の保持容量に第２の信号電圧が書き込まれる第２書込みステップ、とを有することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項６】
一本の前記走査線に属する複数の前記画素に対して、前記第１書込みステップ及び前記第２書込みステップを連続して行うことを特徴とする請求項５記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項７】
前記表示部の全ての前記画素に対して前記第１書込みステップを実施した後、全ての前記画素に対して前記第２書込みステップを実施することを特徴とする請求項５または６に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項８】
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を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
一対の基板間に電気光学層を挟持してなり、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して形成された画素とを備えた電気光学装置であって、
前記画素毎に、画素電極と、選択トランジスタと、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第１の保持容量と、第２の保持容量と、昇圧制御線と、基準電位線と、が設けられ、
前記走査線に、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々のゲートが接続され、前記データ線に前記第３トランジスタのソースが接続されており、
前記選択トランジスタのソースが前記データ線に接続され、ドレインが前記第１トランジスタのソースに接続され、
前記第１トランジスタのドレインが前記画素電極に接続され、
前記第２トランジスタのソースが前記第３トランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記基準電位線に接続され、
前記第３トランジスタのゲートが前記昇圧制御線に接続され、
前記第１の保持容量の一方の電極が前記選択トランジスタの前記ドレインに接続され、他方の電極が前記基準電位線に接続され、
前記第２の保持容量の一方の電極が前記第１トランジスタのドレインに接続され、他方の電極が前記第２トランジスタのソースに接続されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記画素毎に、前記第２トランジスタのソースに一方の電極が接続された第３の保持容量をさらに有することを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第３の保持容量が前記昇圧制御線と前記第２の保持容量の前記他の電極との間の寄生容量よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
【請求項４】
第１の前記走査線に対応する前記基準電位線が、前記第１の走査線と隣り合う第２の前記走査線であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
一対の基板間に電気光学層を挟持してなり、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して形成された画素とを備え、前記画素毎に、画素電極と、選択トランジスタと、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第１の保持容量と、第２の保持容量と、昇圧制御線と、基準電位線と、が設けられ、前記走査線に、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々のゲートが接続され、前記データ線に前記第３トランジスタのソースが接続されており、前記選択トランジスタのソースが前記データ線に接続され、ドレインが前記第１トランジスタのソースに接続され、
前記第１トランジスタのドレインが前記画素電極に接続され、前記第２トランジスタのソースが前記第３トランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記基準電位線に接続され、前記第３トランジスタのゲートが前記昇圧制御線に接続され、前記第１の保持容量の一方の電極が前記選択トランジスタの前記ドレインに接続され、他方の電極が前記基準電位線に接続され、前記第２の保持容量の一方の電極が前記第１トランジスタのドレインに接続され、他方の電極が前記第２トランジスタのソースに接続されている電気光学装置の駆動方法であって、
複数の前記画素が配列された表示部に画像を表示させる画像表示期間において、
前記走査線を選択し、前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタがオン状態とされ、前記第３トランジスタがオフ状態とされた際に、前記基準電位線がローレベルとされ、前記第１の保持容量および第２の保持容量に前記データ線を介して第１の信号電圧が書き込まれる第１書込みステップと、
前記選択トランジスタ、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタがオフ状態とされ、前記第３トランジスタがオン状態とされた際に、前記データ線を介して前記第２の保持容量に第２の信号電圧が書き込まれる第２書込みステップ、とを有することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項６】
一本の前記走査線に属する複数の前記画素に対して、前記第１書込みステップ及び前記第２書込みステップを連続して行うことを特徴とする請求項５記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項７】
前記表示部の全ての前記画素に対して前記第１書込みステップを実施した後、全ての前記画素に対して前記第２書込みステップを実施することを特徴とする請求項５または６に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項８】
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を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１５０００９（Ｐ２０１１−１５０００９Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９２１２（Ｐ２０１０−９２１２）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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