電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法、並びに電子機器
【課題】電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有可能とする。
【解決手段】電気泳動表示装置（１）は、互いに交差するように設けられた複数の走査線（４０）及び複数のデータ線（５０）の交差に対応して夫々規定された複数の画素（２０）からなる表示部（３）を備える。複数の画素の各々は、互いに対向して配置された画素電極（２１）及び共通電極（２２）と、前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子（２３）と、画素スイッチング素子（２４）と、分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出す分極読出手段（２６）とを有する。
【解決手段】電気泳動表示装置（１）は、互いに交差するように設けられた複数の走査線（４０）及び複数のデータ線（５０）の交差に対応して夫々規定された複数の画素（２０）からなる表示部（３）を備える。複数の画素の各々は、互いに対向して配置された画素電極（２１）及び共通電極（２２）と、前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子（２３）と、画素スイッチング素子（２４）と、分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出す分極読出手段（２６）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置及び、該電気泳動表示装置の駆動方法、並びに該電気泳動表示装置を備える電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気泳動表示装置では、複数の画素によって次のように表示を行う表示部を有する。各画素では、画素スイッチング素子を介してメモリー回路に画像信号を書き込んだ後、書き込まれた画像信号に応じた画素電位により画素電極が駆動され、共通電極との間に電圧が印加される。これによって画素電極及び共通電極間の電気泳動素子を駆動することにより表示を行う。
【０００３】
例えば特許文献１には、表示部に表示される画像を第１画像から第２画像に書き換える際に、第１画像を表示している期間に、例えば白表示であった領域に対応する画素電極及び共通電極間には電圧を印加せず、黒表示であった領域に対応する画素電極及び共通電極間にのみ電圧を印加して、全白表示にする期間を設けた電気泳動表示装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、次の画像データがロードされる際に、画素の現在の光学状態及び前の光学状態を記憶する画像メモリーを備える電気泳動表示装置の一例としての電気泳動ディスプレイが開示されている。ここでは特に、次の画像データがロードされる際には、画素の現在の光学状態及び前の光学状態に従って、電気泳動ディスプレイを駆動するための波形が選択されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０６２６７号公報
【特許文献２】特開２００７−５３１０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の背景技術によれば、電気泳動表示装置の表示部に現在表示されている画像を規定するデータにアクセスしなければ、表示部の全面が初期化されるリセット状態に移行できない。このため、電気泳動表示装置は、現在表示されている画像を規定するデータを記憶する、例えば不揮発性メモリー等を備えなければならない。すると、電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有化して、駆動制御回路を有しない電気泳動表示装置を夫々含む複数の表示体を、該共有化された駆動制御回路に付け替えることで、複数の表示体の各々に表示される画像を書き換えることは、極めて困難であるという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有可能とすることができる電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法、並びに電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置は、上記課題を解決するために、互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して夫々規定された複数の画素からなる表示部を備え、前記複数の画素の各々は、互いに対向して配置された画素電極及び共通電極と、前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、画素スイッチング素子と、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段とを有する。
【０００９】
本発明の電気泳動表示装置によれば、その動作時に、画素信号に基づいて、複数の画素の各々における画素電極及び共通電極間に駆動電圧が印加されることによって、画素電極及び共通電極間に設けられた電気泳動素子が駆動されることで（即ち、電気泳動素子に含まれる電気泳動粒子が画素電極及び共通電極間において移動することで）、表示部に画像信号に対応する画像が表示される。
【００１０】
分極読出手段は、画素電極と共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出すことができる。ここで、「画素電極と共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられた」とは、画素電極と共通電極との間に生じる電界に起因して、正又は負に帯電した電気泳動粒子が、画素電極側又は共通電極側に動かされたことを意味する。また、「電気泳動素子の分極状態」とは、画素電極及び共通電極間において電気泳動粒子が移動した結果としての分極の程度を意味する。
【００１１】
本願発明者の研究によれば、電気泳動表示装置をリセット状態に移行させるためには、現在表示部に表示されている画像を規定するデータを取得しなければならない。このため、電気泳動表示装置の大多数では、現在表示部に表示されている画像を規定するデータを記憶する不揮発性メモリー等を備えている。
【００１２】
ところで、駆動制御回路を有しない電気泳動表示装置を夫々含む複数の表示体で、一つの電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有しようとする場合、該駆動制御回路は、複数の表示体の各々を識別し、更に、該複数の表示体の各々に現在表示されている画像を規定するデータを記憶していなければならない。しかしながら、複数の表示体の上限は無いため、全ての表示体の各々に現在表示されている画像を規定するデータを記憶することは、極めて困難である。他方、駆動制御回路にデータを記憶せずに、表示体に表示されている画像を書き換える際に、先ず画素の状態（即ち、電気泳動素子の状態）を検出するために、画素電極及び共通電極間に電圧を印加してしまうと、表示画像が乱れてしまうことが判明している。
【００１３】
しかるに本発明の電気泳動表示装置では、複数の画素の各々に、画素電極と共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段が設けられている。このため、表示部に表示されている画像を書き換える際に、先ず、分極読出手段から分極状態を取得することにより、表示部に現在表示されている画像を規定するデータを取得することができる。従って、当該電気泳動表示装置の駆動制御回路は、表示部に現在表示されている画像を規定するデータを記憶するための、例えば不揮発性メモリー等を備える必要はない。加えて、分極状態を取得する際に画素電極及び共通電極間には電圧が印加されないので、表示されている画像には何らの影響も与えない。
【００１４】
このように、本発明に係る電気泳動表示装置は、各画素の電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段が各画素に設けられているため、駆動制御回路と表示部とを分離して所有し、画像の書き換えが必要な場合に駆動制御回路と表示部とを接続すれば、表示部に表示されている画像を書き換えることができる。従って、電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有可能とすることができる。
【００１５】
本発明の電気泳動表示装置の一態様では、前記画素スイッチング素子を介して画像信号を書き込み可能なメモリー回路を更に備える。
【００１６】
この態様によれば、メモリー回路は、画素スイッチング素子を介して画像信号を書き込み可能である。即ち、メモリー回路の出力に応じて画素電極及び共通電極間の電位差が決定される。
【００１７】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記分極読出手段は、スタティックメモリー回路を含む。
【００１８】
この態様によれば、比較的容易にして、電気泳動素子の分極状態の読み出し及び保持が可能であり、実用上非常に有利である。
【００１９】
或いは、本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記分極読出手段は、強誘電体メモリーを含む。
【００２０】
この態様によれば、比較的容易にして、電気泳動素子の分極状態の読み出し及び保持が可能であり、実用上非常に有利である。加えて、回路構造を比較的簡素にすることができると共に、当該電気泳動表示装置の小型化を図ることができる。
【００２１】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して夫々規定された複数の画素からなる表示部を備え、前記複数の画素の各々は、互いに対向して配置された画素電極及び共通電極と、前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、画素スイッチング素子と、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段とを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記分極読出手段に、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出させる分極読出工程と、前記複数の走査線のうち一の走査線を選択して、前記複数の画素のうち前記選択された一の走査線に対応する画素の分極読出手段により読み出された分極状態を、前記複数のデータ線を介して取得する分極状態取得工程とを備える。
【００２２】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法によれば、上述した本発明の電気泳動表示装置と同様に、電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有可能とすることができる。
【００２３】
分極読出工程において、分極読出手段により、分極を与えられた電気泳動素子の分極状態が読み出される。この際、分極読出手段には、例えば１Ｖ等の分極状態を読み出すための電圧が印加される。
【００２４】
続いて、分極状態取得工程において、複数の走査線のうち一の走査線を選択して、複数の画素のうち選択された一の走査線に対応する画素の分極読出手段により読み出された分極状態が複数のデータ線を介して取得される。この際、分極読出手段には、例えば１５Ｖ等の分極読出手段により読み出された分極状態を取得するための電圧が印加される。
【００２５】
尚、表示部に表示される画像が３階調以上の階調画像である場合には、分極読出工程において分極読出手段に印加される電圧を、例えば０．２５Ｖ、０．５Ｖ、０．７５Ｖ、１Ｖ等と変化させながら、分極読出工程と分極状態取得工程とを繰り返し行えばよい。
【００２６】
尚、本発明の電気泳動表示装置の駆動方法においても、上述した本発明の電気泳動表示装置と同様の各種態様を採ることが可能である。
【００２７】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法の一態様では、前記表示部に表示される画像の階調数に応じて、前記分極読出工程及び前記分極状態取得工程の各々を交互に繰り返す。
【００２８】
この態様によれば、表示部に表示されている画像が３階調以上の階調画像であったとしても、比較的容易に電気泳動素子の分極状態を取得して、表示部に表示されている画像を規定するデータを取得することができる。
【００２９】
尚、分極読出工程及び分極状態取得工程を繰り返す回数は、階調画像の階調数をｎ（ｎは３以上の自然数）とすると、少なくとも（ｎ−１）回となる。
【００３０】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気泳動表示装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００３１】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気泳動表示装置を具備してなるので、駆動制御回路を共有可能な、例えば、腕時計、電子ペーパー、電子ノート、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの各種電子機器を実現できる。
【００３２】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る画素の構成を概念的に示す概念図である。
【図３】第１実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図４】第２実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図５】第３実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図７】電気泳動表示装置を適用した電子機器の一例としての電子ペーパーの構成を示す斜視図である。
【図８】電気泳動表示装置を適用した電子機器の他の例としての電子ノートの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下図面を参照しながら、本発明に係る電気泳動表示装置、及び該電気泳動表示装置を備える電子機器の各実施形態を説明する。
【００３５】
＜電気泳動表示装置＞
本発明に係る電気泳動表示装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００３６】
＜第１実施形態＞
本発明に係る電気泳動表示装置の第１実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００３７】
（電気泳動表示装置の構成）
先ず、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３８】
図１において、電気泳動表示装置１は、表示部３と、走査線駆動回路６０と、データ線駆動回路７０と、データ線読出し回路８０と、コントローラー１０と、電源回路２００とを備えている。
【００３９】
表示部３には、ｍ行×ｎ列分の画素２０がマトリクス状（二次元平面的）に配列されている。また、表示部３には、ｍ本の走査線４０（即ち、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）と、ｎ本のデータ線５０（即ち、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）とが互いに交差するように設けられている。具体的には、ｍ本の走査線４０は、行方向（即ち、Ｘ方向）に延在し、ｎ本のデータ線５０は、列方向（即ち、Ｙ方向）に延在している。ｍ本の走査線４０とｎ本のデータ線５０との交差に対応して画素２０が配置されている。
【００４０】
コントローラー１０は、走査線駆動回路６０、データ線駆動回路７０、データ線読出し回路８０及び電源回路２００の動作を制御する。
【００４１】
走査線駆動回路６０は、タイミング信号に基づいて、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍの各々に走査信号をパルス的に順次供給する。データ線駆動回路７０は、タイミング信号に基づいて、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎに画像信号を供給する。画像信号は、高電位レベル（以下「ハイレベル」という。例えば５Ｖ）又は低電位レベル（以下「ローレベル」という。例えば０Ｖ）の２値的なレベルをとる。
【００４２】
電源回路２００は、高電位電源線９１に高電位電源電位ＶＤＤ及び電位Ｖｒｅｆの一方を供給し、低電位電源線９２に低電位電源電位Ｖｓｓを供給し、共通電位線９３に共通電位Ｖｃｏｍを供給する。ここで、電位Ｖｒｅｆは、電気泳動素子２３の分極状態を記憶するための、又は該記憶された分極状態を出力するための電位である。
【００４３】
尚、ここでは図示を省略するが、高電位電源線９１、低電位電源線９２及び共通電位線９３の各々は、電気的なスイッチを介して電源回路２００に電気的に接続されている。また、各画素２０は、高電位電源線９１、低電位電源線９２及び共通電位線９３に電気的に接続されている。高電位電源線９１、低電位電源線９２及び共通電位線９３は夫々、典型的には図１中に示すように行方向（Ｘ方向）に沿って配列する画素２０からなる画素列毎に、画素列に属する画素２０に共通に配線される。
【００４４】
また、電源回路２００は、グランドに電気的に接続されることにより低電位ＶＬとされた接地端子（図示省略）を備えており、この接地端子から低電位電源線９２に低電位ＶＬを低電位電源電位Ｖｓｓとして出力している。
【００４５】
次に、電気泳動表示装置１の画素２０の構成について、図２を参照して説明する。ここに、図２は、本実施形態に係る画素の構成を概念的に示す概念図である。
【００４６】
図２おいて、画素２０は、画素スイッチング用トランジスター２４と、画素電極２１と、共通電極２３と、電気泳動素子２３と、分極読出手段とを備えている。即ち、本実施形態に係る画素２０は、１トランジスター・１キャパシタ（１Ｔ１Ｃ）型の画素に分極読出手段が付加されて構成されている。
【００４７】
次に、電気泳動表示装置１の画素２０における原理的構成について、図３を参照して説明する。ここに、図３は、本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００４８】
図３において、画素２０は、画素スイッチング用トランジスター２４と、メモリー回路２５と、画素電極２１と、共通電極２２と、電気泳動素子２３とを備えている。ここに、本実施形態に係る「画素スイッチング用トランジスター２４」及び「メモリー回路２５」は、夫々、本発明に係る「スイッチング素子」及び「分極読出手段」の一例である。
【００４９】
画素スイッチング用トランジスター２４は、例えばＮ型トランジスターで構成されている。画素スイッチング用トランジスター２４は、そのゲートが走査線４０に電気的に接続されており、そのソースがデータ線５０に電気的に接続されており、そのドレインがメモリー回路２５の端子Ｎ１及びスイッチ２３ｓを介して画素電極２１に電気的に接続されている。画素スイッチング用トランジスター２４は、データ線駆動回路７０（図１参照）からデータ線５０を介して供給される画像信号を、走査線駆動回路６０（図１参照）から走査線４０を介してパルス的に供給される走査信号に応じたタイミングで、メモリー回路２５の端子Ｎ１に出力する。尚、この際、高電位電源線９１には高電位電源電位ＶＤＤが供給される。
【００５０】
メモリー回路２５は、インバータ回路２５ａ及び２５ｂを有しており、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）として構成されている。
【００５１】
インバータ回路２５ａ及び２５ｂは、互いの入力端子に他方の出力端子が電気的に接続されたループ構造を有している。即ち、インバータ回路２５ａの入力端子とインバータ回路２５ｂの出力端子とが互いに電気的に接続され、インバータ回路２５ｂの入力端子とインバータ回路２５ａの出力端子とが互いに電気的に接続されている。インバータ回路２５ａの入力端子が、メモリー回路２５の端子Ｎ１として構成されており、インバータ回路２５ａの出力端子が、メモリー回路２５の端子Ｎ２として構成されている。
【００５２】
インバータ回路２５ａは、Ｎ型トランジスター２５ａ１及びＰ型トランジスター２５ａ２を有している。Ｎ型トランジスター２５ａ１及びＰ型トランジスター２５ａ２のゲートは、メモリー回路２５の端子Ｎ１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスター２５ａ１のソースは、低電位電源線９２に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスター２５ａ２のソースは、高電位電源線９１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスター２５ａ１及びＰ型トランジスター２５ａ２のドレインは、メモリー回路２５の端子Ｎ２に電気的に接続されている。
【００５３】
インバータ回路２５ｂは、Ｎ型トランジスター２５ｂ１及びＰ型トランジスター２５ｂ２を有している。Ｎ型トランジスター２５ｂ１及びＰ型トランジスター２５ｂ２のゲートは、メモリー回路２５の端子Ｎ２に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスター２５ｂ１のソースは、低電位電源線９２に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスター２５ｂ２のソースは、高電位電源線９１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスター２５ｂ１及びＰ型トランジスター２５ｂ２のドレインは、メモリー回路２５の端子Ｎ１に電気的に接続されている。
【００５４】
メモリー回路２５は、その端子Ｎ１にハイレベルの画像信号が入力されると、その端子Ｎ２の電位は低電位電源電位Ｖｓｓとなり、その端子Ｎ１にローレベルの画像信号が入力されると、その端子Ｎ２の電位は高電位電源電位ＶＤＤとなる。即ち、メモリー回路２５では、入力された画像信号がハイレベルであるかローレベルであるかに応じて、端子Ｎ２の電位が低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位ＶＤＤとなる。言い換えれば、メモリー回路２５は、入力された画像信号を、低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位ＶＤＤとして記憶可能に構成されている。
【００５５】
メモリー回路２５の端子Ｎ１は、画素電極２１に、スイッチ２３ｓを介して電気的に接続されている。よって、画素電極２１には、メモリー回路２５に記憶された（言い換えれば、書き込まれた）画像信号に応じて、メモリー回路２５から低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位ＶＤＤが供給される。即ち、メモリー回路２５は、画素スイッチング用トランジスター２４を介して画像信号を書き込む（言い換えれば、画像スイッチング用トランジスター２４を介して供給される画像信号を記憶する）ことが可能であると共に、この書き込まれた（或いは記憶された）画像信号に応じて所定の画素電位としての低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位ＶＤＤを画素電極２１に供給可能に構成されている。
【００５６】
画素電極２１は、電気泳動素子２３を介して共通電極２２と互いに対向するように配置されている。共通電極２２は、共通電位線９３に電気的に接続されている。電気泳動素子２３は、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。
【００５７】
（電気泳動表示装置の動作）
次に、以上のように構成された電気泳動表示装置１の動作について説明する。
【００５８】
（（分極状態読出しシーケンス））
先ず、表示部３に何らかの画像が表示されている際に、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を読み出して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する際の動作について説明する。尚、本実施形態では、表示部３に表示されている画像は２階調の階調画像であるとする。
【００５９】
電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合、コントローラー１０（図１参照）は、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１Ｖを供給するように、電源回路２００（図１参照）を制御する。すると、メモリー回路２５は、画素電極２１と供給された電位Ｖｒｅｆとの電位差に応じた状態となる（即ち、メモリー回路２５により電気泳動素子２３の分極状態が読み出されて記憶される）。
【００６０】
尚、電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合に高電位電源線９１に供給される電位Ｖｒｅｆは、電気泳動素子２３における分極の程度（例えば１．２Ｖ）に応じて設定すればよい。
【００６１】
次に、メモリー回路２５に読み出された分極状態を取得する場合、コントローラー１０は、複数の走査線４０の各々に、走査信号をパルス的に順次供給するように走査線駆動回路６０（図１参照）を制御しつつ、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１５Ｖを供給するように電源回路２００を制御する。この結果、コントローラー１０は、複数のデータ線５０及びデータ線読出し回路８０（図１参照）を介して、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を取得する（即ち、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する）。
【００６２】
尚、電気泳動素子２３の分極状態を取得する場合、スイッチ２３ｓは、オン状態とオフ状態とのいずれの状態であってもよい。
【００６３】
このように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１では、表示部３に表示されている画像を規定するデータが必要な場合、コントローラー１０は、各画素２０に設けられているメモリー回路２５から、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を取得して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得することができる。従って、コントローラー１０と、表示部３を含む他の部分とを分離して、画像の書き換えが必要な場合に、該他の部分をコントローラー１０に再び接続すれば、表示部３に表示されている画像を書き換えることができる。
【００６４】
＜変形例＞
次に、本実施形態の電気泳動表示装置１に係る変形例について説明する。尚、本変形例では、表示部３に表示されている画像は、３階調以上の階調画像であるとする。
【００６５】
（（分極状態読出しシーケンス））
電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合、コントローラー１０（図１参照）は、スイッチ２３ｓをオン状態にして（即ち、画素電極２１とメモリー回路２５とを電気的に接続し）、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば０．５Ｖを供給するように、電源回路２００（図１参照）を制御する。
【００６６】
続いて、コントローラー１０は、スイッチ２３ｓをオフ状態にして（即ち、画素電極２１とメモリー回路２５との電気的な接続を切断し）、複数の走査線４０の各々に、走査信号をパルス的に順次供給するように走査線駆動回路６０（図１参照）を制御しつつ、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１５Ｖを供給するように電源回路２００を制御して、複数のデータ線５０及びデータ線読出し回路８０を介して、各画素２０の分極読出回路２６の状態を取得する。
【００６７】
尚、取得された各画素２０のメモリー回路２５の状態は、例えばコントローラー１０のメモリー（図示省略）に一時的に記憶される。
【００６８】
次に、コントローラー１０は、再びスイッチ２３ｓをオン状態にして、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１Ｖを供給するように、電源回路２００を制御して、電気泳動素子２３の分極状態を読み出す。
【００６９】
続いて、コントローラー１０は、スイッチ２３ｓをオフ状態にして、複数の走査線４０の各々に、走査信号をパルス的に順次供給するように走査線駆動回路６０（図１参照）を制御しつつ、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１５Ｖを供給するように電源回路２００を制御して、複数のデータ線５０及びデータ線読出し回路８０を介して、各画素２０の分極読出回路２６の状態を取得する。
【００７０】
上述したような動作を、表示部３に表示されている階調画像の階調数に応じた回数だけ繰り返し行うことで、複数セットの各画素２０のメモリー回路２５の状態が取得される。次に、コントローラー１０は、取得された複数セットの各画素２０のメモリー回路２５の状態と、電気泳動素子２３の分極状態を読み出す際に高電位電源線９１に供給した電位Ｖｒｅｆ（ここでは、０．５Ｖ及び１Ｖ）とを比較することにより、電気泳動素子２３の分極状態を特定又は算出して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する。
【００７１】
このように本変形例によれば、表示部３に表示されている画像が３階調以上の階調画像であったとしても、適切に、電気泳動素子２３の分極状態を取得して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得することができる。
【００７２】
＜第２実施形態＞
本発明の電気泳動表示装置に係る第２実施形態を、図４を参照して説明する。第２実施形態では、画素の構成が一部異なる以外は、第１実施形態の構成と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図４を参照して説明する。ここに、図４は、図３と同趣旨の、本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００７３】
図４において、画素２０は、画素スイッチング用トランジスター２４と、画素電極２１と、共通電極２２と、電気泳動素子２３と、メモリー回路２５と、保持容量２７とを備えている。尚、本実施形態では、典型的には、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆのみが供給される。
【００７４】
保持容量２７は、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２７の一方の電極が画素電極２１、並びにスイッチ２３ｓを介して画素スイッチング用トランジスター２４及びメモリー回路２５に電気的に接続されている。保持容量２７の他方の電極は低電位電源線９２に電気的に接続されている。
【００７５】
画素スイッチング用トランジスター２４は、データ線駆動回路７０（図１参照）からデータ線５０を介して供給される画素信号を、走査線駆動回路６０（図１参照）から走査線４０を介してパルス的に供給される走査信号に応じたタイミングで、画素電極２１及び保持容量２７に出力する。保持容量２７は、供給された画像信号を一定期間だけ維持することができる。
【００７６】
本実施形態では、メモリー回路２５は、典型的には、電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合のみ使用され、画像信号を書き込む際には使用されない。
【００７７】
＜第３実施形態＞
本発明の電気泳動表示装置に係る第３実施形態を、図５及び図６を参照して説明する。第３実施形態では、画素等の構成が一部異なる以外は、第２実施形態の構成と同様である。よって、第３実施形態について、第２実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図５及び図６を参照して説明する。ここに、図５は、図１と同趣旨の、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図であり、図６は、図４と同趣旨の、本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００７８】
（電気泳動表示装置の構成）
図５において、本実施形態に係る電気泳動表示装置２は、表示部３と、走査線駆動回路６０と、データ線駆動回路７０と、データ線読出し回路８０と、読出し選択回路９０と、コントローラー１０と、電源回路２００とを備えている。コントローラー１０は、走査線駆動回路６０、データ線駆動回路７０、データ線読出し回路８０、読出し選択回路９０及び電源回路２００の動作を制御する。
【００７９】
図６において、本実施形態に係る画素２０は、メモリー回路２５（図４参照）に代えて、本発明に係る「分極読出手段」の他の例としての強誘電体メモリー２６を備えている。
【００８０】
強誘電体メモリー２６の一端は、電位Ｖｒｅｆが供給される信号線９４に電気的に接続されている。該信号線９４は、読出し選択回路９０（図５参照）に電気的に接続されている。
【００８１】
（電気泳動表示装置の動作）
（（分極状態読出しシーケンス））
次に、以上のように構成された電気泳動表示装置２の表示部３に何らかの画像が表示されている際に、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を読み出して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する際の動作について説明する。
【００８２】
電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合、コントローラー１０（図５参照）は、スイッチ２３ｓをオン状態にして、信号線９４に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１Ｖを供給するように、読出し選択回路９０（図５参照）を制御する。すると、強誘電体メモリー２６は、画素電極２１と供給された電位Ｖｒｅｆとの電位差に応じた分極状態となる（即ち、強誘電体メモリー２６により電気泳動素子２３の分極状態が読み出されて記憶される）。
【００８３】
次に、強誘電体メモリー２６に読み出された分極状態を取得する場合、コントローラー１０は、スイッチ２３ｓをオフ状態にして、複数の走査線４０の各々に、走査信号をパルス的に順次供給するように走査線駆動回路６０（図５参照）を制御しつつ、信号線９４に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１５Ｖのパルス電圧を供給するように読出し選択回路９０を制御する。この結果、コントローラー１０は、複数のデータ線５０及びデータ線読出し回路８０（図５参照）を介して、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を取得する（即ち、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する）。
【００８４】
＜電子機器＞
次に、上述した電気泳動表示装置を適用した電子機器について、図７及び図８を参照して説明する。以下では、上述した電気泳動表示装置を電子ペーパー及び電子ノートに適用した場合を例にとる。
【００８５】
図７は、電子ペーパー１４００の構成を示す斜視図である。
【００８６】
図７に示すように、電子ペーパー１４００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を表示部１４０１として備えている。電子ペーパー１４００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１４０２を備えて構成されている。
【００８７】
図８は、電子ノート１５００の構成を示す斜視図である。
【００８８】
図８に示すように、電子ノート１５００は、図７で示した電子ペーパー１４００が複数枚束ねられ、カバー１５０１に挟まれているものである。カバー１５０１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ための表示データ入力手段（図示省略）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。
【００８９】
上述した電子ペーパー１４００及び電子ノート１５００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を備えるので、駆動制御回路を共有可能としつつ、高品質な画像表示を行うことが可能である。
【００９０】
尚、これらの他に、腕時計、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、上述した本実施形態に係る電気泳動表示装置を適用することができる。
【００９１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法、並びに電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９２】
１…電気泳動表示装置、３…表示部、１０…コントローラー、２０…画素、２１…画素電極、２２…共通電極、２３…電気泳動素子、２５…メモリー回路、２６…強誘電体メモリー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置及び、該電気泳動表示装置の駆動方法、並びに該電気泳動表示装置を備える電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気泳動表示装置では、複数の画素によって次のように表示を行う表示部を有する。各画素では、画素スイッチング素子を介してメモリー回路に画像信号を書き込んだ後、書き込まれた画像信号に応じた画素電位により画素電極が駆動され、共通電極との間に電圧が印加される。これによって画素電極及び共通電極間の電気泳動素子を駆動することにより表示を行う。
【０００３】
例えば特許文献１には、表示部に表示される画像を第１画像から第２画像に書き換える際に、第１画像を表示している期間に、例えば白表示であった領域に対応する画素電極及び共通電極間には電圧を印加せず、黒表示であった領域に対応する画素電極及び共通電極間にのみ電圧を印加して、全白表示にする期間を設けた電気泳動表示装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、次の画像データがロードされる際に、画素の現在の光学状態及び前の光学状態を記憶する画像メモリーを備える電気泳動表示装置の一例としての電気泳動ディスプレイが開示されている。ここでは特に、次の画像データがロードされる際には、画素の現在の光学状態及び前の光学状態に従って、電気泳動ディスプレイを駆動するための波形が選択されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０６２６７号公報
【特許文献２】特開２００７−５３１０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の背景技術によれば、電気泳動表示装置の表示部に現在表示されている画像を規定するデータにアクセスしなければ、表示部の全面が初期化されるリセット状態に移行できない。このため、電気泳動表示装置は、現在表示されている画像を規定するデータを記憶する、例えば不揮発性メモリー等を備えなければならない。すると、電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有化して、駆動制御回路を有しない電気泳動表示装置を夫々含む複数の表示体を、該共有化された駆動制御回路に付け替えることで、複数の表示体の各々に表示される画像を書き換えることは、極めて困難であるという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有可能とすることができる電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法、並びに電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置は、上記課題を解決するために、互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して夫々規定された複数の画素からなる表示部を備え、前記複数の画素の各々は、互いに対向して配置された画素電極及び共通電極と、前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、画素スイッチング素子と、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段とを有する。
【０００９】
本発明の電気泳動表示装置によれば、その動作時に、画素信号に基づいて、複数の画素の各々における画素電極及び共通電極間に駆動電圧が印加されることによって、画素電極及び共通電極間に設けられた電気泳動素子が駆動されることで（即ち、電気泳動素子に含まれる電気泳動粒子が画素電極及び共通電極間において移動することで）、表示部に画像信号に対応する画像が表示される。
【００１０】
分極読出手段は、画素電極と共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出すことができる。ここで、「画素電極と共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられた」とは、画素電極と共通電極との間に生じる電界に起因して、正又は負に帯電した電気泳動粒子が、画素電極側又は共通電極側に動かされたことを意味する。また、「電気泳動素子の分極状態」とは、画素電極及び共通電極間において電気泳動粒子が移動した結果としての分極の程度を意味する。
【００１１】
本願発明者の研究によれば、電気泳動表示装置をリセット状態に移行させるためには、現在表示部に表示されている画像を規定するデータを取得しなければならない。このため、電気泳動表示装置の大多数では、現在表示部に表示されている画像を規定するデータを記憶する不揮発性メモリー等を備えている。
【００１２】
ところで、駆動制御回路を有しない電気泳動表示装置を夫々含む複数の表示体で、一つの電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有しようとする場合、該駆動制御回路は、複数の表示体の各々を識別し、更に、該複数の表示体の各々に現在表示されている画像を規定するデータを記憶していなければならない。しかしながら、複数の表示体の上限は無いため、全ての表示体の各々に現在表示されている画像を規定するデータを記憶することは、極めて困難である。他方、駆動制御回路にデータを記憶せずに、表示体に表示されている画像を書き換える際に、先ず画素の状態（即ち、電気泳動素子の状態）を検出するために、画素電極及び共通電極間に電圧を印加してしまうと、表示画像が乱れてしまうことが判明している。
【００１３】
しかるに本発明の電気泳動表示装置では、複数の画素の各々に、画素電極と共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段が設けられている。このため、表示部に表示されている画像を書き換える際に、先ず、分極読出手段から分極状態を取得することにより、表示部に現在表示されている画像を規定するデータを取得することができる。従って、当該電気泳動表示装置の駆動制御回路は、表示部に現在表示されている画像を規定するデータを記憶するための、例えば不揮発性メモリー等を備える必要はない。加えて、分極状態を取得する際に画素電極及び共通電極間には電圧が印加されないので、表示されている画像には何らの影響も与えない。
【００１４】
このように、本発明に係る電気泳動表示装置は、各画素の電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段が各画素に設けられているため、駆動制御回路と表示部とを分離して所有し、画像の書き換えが必要な場合に駆動制御回路と表示部とを接続すれば、表示部に表示されている画像を書き換えることができる。従って、電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有可能とすることができる。
【００１５】
本発明の電気泳動表示装置の一態様では、前記画素スイッチング素子を介して画像信号を書き込み可能なメモリー回路を更に備える。
【００１６】
この態様によれば、メモリー回路は、画素スイッチング素子を介して画像信号を書き込み可能である。即ち、メモリー回路の出力に応じて画素電極及び共通電極間の電位差が決定される。
【００１７】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記分極読出手段は、スタティックメモリー回路を含む。
【００１８】
この態様によれば、比較的容易にして、電気泳動素子の分極状態の読み出し及び保持が可能であり、実用上非常に有利である。
【００１９】
或いは、本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記分極読出手段は、強誘電体メモリーを含む。
【００２０】
この態様によれば、比較的容易にして、電気泳動素子の分極状態の読み出し及び保持が可能であり、実用上非常に有利である。加えて、回路構造を比較的簡素にすることができると共に、当該電気泳動表示装置の小型化を図ることができる。
【００２１】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して夫々規定された複数の画素からなる表示部を備え、前記複数の画素の各々は、互いに対向して配置された画素電極及び共通電極と、前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、画素スイッチング素子と、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段とを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記分極読出手段に、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出させる分極読出工程と、前記複数の走査線のうち一の走査線を選択して、前記複数の画素のうち前記選択された一の走査線に対応する画素の分極読出手段により読み出された分極状態を、前記複数のデータ線を介して取得する分極状態取得工程とを備える。
【００２２】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法によれば、上述した本発明の電気泳動表示装置と同様に、電気泳動表示装置の駆動制御回路を共有可能とすることができる。
【００２３】
分極読出工程において、分極読出手段により、分極を与えられた電気泳動素子の分極状態が読み出される。この際、分極読出手段には、例えば１Ｖ等の分極状態を読み出すための電圧が印加される。
【００２４】
続いて、分極状態取得工程において、複数の走査線のうち一の走査線を選択して、複数の画素のうち選択された一の走査線に対応する画素の分極読出手段により読み出された分極状態が複数のデータ線を介して取得される。この際、分極読出手段には、例えば１５Ｖ等の分極読出手段により読み出された分極状態を取得するための電圧が印加される。
【００２５】
尚、表示部に表示される画像が３階調以上の階調画像である場合には、分極読出工程において分極読出手段に印加される電圧を、例えば０．２５Ｖ、０．５Ｖ、０．７５Ｖ、１Ｖ等と変化させながら、分極読出工程と分極状態取得工程とを繰り返し行えばよい。
【００２６】
尚、本発明の電気泳動表示装置の駆動方法においても、上述した本発明の電気泳動表示装置と同様の各種態様を採ることが可能である。
【００２７】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法の一態様では、前記表示部に表示される画像の階調数に応じて、前記分極読出工程及び前記分極状態取得工程の各々を交互に繰り返す。
【００２８】
この態様によれば、表示部に表示されている画像が３階調以上の階調画像であったとしても、比較的容易に電気泳動素子の分極状態を取得して、表示部に表示されている画像を規定するデータを取得することができる。
【００２９】
尚、分極読出工程及び分極状態取得工程を繰り返す回数は、階調画像の階調数をｎ（ｎは３以上の自然数）とすると、少なくとも（ｎ−１）回となる。
【００３０】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気泳動表示装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００３１】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気泳動表示装置を具備してなるので、駆動制御回路を共有可能な、例えば、腕時計、電子ペーパー、電子ノート、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの各種電子機器を実現できる。
【００３２】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る画素の構成を概念的に示す概念図である。
【図３】第１実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図４】第２実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図５】第３実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図７】電気泳動表示装置を適用した電子機器の一例としての電子ペーパーの構成を示す斜視図である。
【図８】電気泳動表示装置を適用した電子機器の他の例としての電子ノートの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下図面を参照しながら、本発明に係る電気泳動表示装置、及び該電気泳動表示装置を備える電子機器の各実施形態を説明する。
【００３５】
＜電気泳動表示装置＞
本発明に係る電気泳動表示装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００３６】
＜第１実施形態＞
本発明に係る電気泳動表示装置の第１実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００３７】
（電気泳動表示装置の構成）
先ず、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３８】
図１において、電気泳動表示装置１は、表示部３と、走査線駆動回路６０と、データ線駆動回路７０と、データ線読出し回路８０と、コントローラー１０と、電源回路２００とを備えている。
【００３９】
表示部３には、ｍ行×ｎ列分の画素２０がマトリクス状（二次元平面的）に配列されている。また、表示部３には、ｍ本の走査線４０（即ち、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）と、ｎ本のデータ線５０（即ち、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）とが互いに交差するように設けられている。具体的には、ｍ本の走査線４０は、行方向（即ち、Ｘ方向）に延在し、ｎ本のデータ線５０は、列方向（即ち、Ｙ方向）に延在している。ｍ本の走査線４０とｎ本のデータ線５０との交差に対応して画素２０が配置されている。
【００４０】
コントローラー１０は、走査線駆動回路６０、データ線駆動回路７０、データ線読出し回路８０及び電源回路２００の動作を制御する。
【００４１】
走査線駆動回路６０は、タイミング信号に基づいて、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍの各々に走査信号をパルス的に順次供給する。データ線駆動回路７０は、タイミング信号に基づいて、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎに画像信号を供給する。画像信号は、高電位レベル（以下「ハイレベル」という。例えば５Ｖ）又は低電位レベル（以下「ローレベル」という。例えば０Ｖ）の２値的なレベルをとる。
【００４２】
電源回路２００は、高電位電源線９１に高電位電源電位ＶＤＤ及び電位Ｖｒｅｆの一方を供給し、低電位電源線９２に低電位電源電位Ｖｓｓを供給し、共通電位線９３に共通電位Ｖｃｏｍを供給する。ここで、電位Ｖｒｅｆは、電気泳動素子２３の分極状態を記憶するための、又は該記憶された分極状態を出力するための電位である。
【００４３】
尚、ここでは図示を省略するが、高電位電源線９１、低電位電源線９２及び共通電位線９３の各々は、電気的なスイッチを介して電源回路２００に電気的に接続されている。また、各画素２０は、高電位電源線９１、低電位電源線９２及び共通電位線９３に電気的に接続されている。高電位電源線９１、低電位電源線９２及び共通電位線９３は夫々、典型的には図１中に示すように行方向（Ｘ方向）に沿って配列する画素２０からなる画素列毎に、画素列に属する画素２０に共通に配線される。
【００４４】
また、電源回路２００は、グランドに電気的に接続されることにより低電位ＶＬとされた接地端子（図示省略）を備えており、この接地端子から低電位電源線９２に低電位ＶＬを低電位電源電位Ｖｓｓとして出力している。
【００４５】
次に、電気泳動表示装置１の画素２０の構成について、図２を参照して説明する。ここに、図２は、本実施形態に係る画素の構成を概念的に示す概念図である。
【００４６】
図２おいて、画素２０は、画素スイッチング用トランジスター２４と、画素電極２１と、共通電極２３と、電気泳動素子２３と、分極読出手段とを備えている。即ち、本実施形態に係る画素２０は、１トランジスター・１キャパシタ（１Ｔ１Ｃ）型の画素に分極読出手段が付加されて構成されている。
【００４７】
次に、電気泳動表示装置１の画素２０における原理的構成について、図３を参照して説明する。ここに、図３は、本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００４８】
図３において、画素２０は、画素スイッチング用トランジスター２４と、メモリー回路２５と、画素電極２１と、共通電極２２と、電気泳動素子２３とを備えている。ここに、本実施形態に係る「画素スイッチング用トランジスター２４」及び「メモリー回路２５」は、夫々、本発明に係る「スイッチング素子」及び「分極読出手段」の一例である。
【００４９】
画素スイッチング用トランジスター２４は、例えばＮ型トランジスターで構成されている。画素スイッチング用トランジスター２４は、そのゲートが走査線４０に電気的に接続されており、そのソースがデータ線５０に電気的に接続されており、そのドレインがメモリー回路２５の端子Ｎ１及びスイッチ２３ｓを介して画素電極２１に電気的に接続されている。画素スイッチング用トランジスター２４は、データ線駆動回路７０（図１参照）からデータ線５０を介して供給される画像信号を、走査線駆動回路６０（図１参照）から走査線４０を介してパルス的に供給される走査信号に応じたタイミングで、メモリー回路２５の端子Ｎ１に出力する。尚、この際、高電位電源線９１には高電位電源電位ＶＤＤが供給される。
【００５０】
メモリー回路２５は、インバータ回路２５ａ及び２５ｂを有しており、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）として構成されている。
【００５１】
インバータ回路２５ａ及び２５ｂは、互いの入力端子に他方の出力端子が電気的に接続されたループ構造を有している。即ち、インバータ回路２５ａの入力端子とインバータ回路２５ｂの出力端子とが互いに電気的に接続され、インバータ回路２５ｂの入力端子とインバータ回路２５ａの出力端子とが互いに電気的に接続されている。インバータ回路２５ａの入力端子が、メモリー回路２５の端子Ｎ１として構成されており、インバータ回路２５ａの出力端子が、メモリー回路２５の端子Ｎ２として構成されている。
【００５２】
インバータ回路２５ａは、Ｎ型トランジスター２５ａ１及びＰ型トランジスター２５ａ２を有している。Ｎ型トランジスター２５ａ１及びＰ型トランジスター２５ａ２のゲートは、メモリー回路２５の端子Ｎ１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスター２５ａ１のソースは、低電位電源線９２に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスター２５ａ２のソースは、高電位電源線９１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスター２５ａ１及びＰ型トランジスター２５ａ２のドレインは、メモリー回路２５の端子Ｎ２に電気的に接続されている。
【００５３】
インバータ回路２５ｂは、Ｎ型トランジスター２５ｂ１及びＰ型トランジスター２５ｂ２を有している。Ｎ型トランジスター２５ｂ１及びＰ型トランジスター２５ｂ２のゲートは、メモリー回路２５の端子Ｎ２に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスター２５ｂ１のソースは、低電位電源線９２に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスター２５ｂ２のソースは、高電位電源線９１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスター２５ｂ１及びＰ型トランジスター２５ｂ２のドレインは、メモリー回路２５の端子Ｎ１に電気的に接続されている。
【００５４】
メモリー回路２５は、その端子Ｎ１にハイレベルの画像信号が入力されると、その端子Ｎ２の電位は低電位電源電位Ｖｓｓとなり、その端子Ｎ１にローレベルの画像信号が入力されると、その端子Ｎ２の電位は高電位電源電位ＶＤＤとなる。即ち、メモリー回路２５では、入力された画像信号がハイレベルであるかローレベルであるかに応じて、端子Ｎ２の電位が低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位ＶＤＤとなる。言い換えれば、メモリー回路２５は、入力された画像信号を、低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位ＶＤＤとして記憶可能に構成されている。
【００５５】
メモリー回路２５の端子Ｎ１は、画素電極２１に、スイッチ２３ｓを介して電気的に接続されている。よって、画素電極２１には、メモリー回路２５に記憶された（言い換えれば、書き込まれた）画像信号に応じて、メモリー回路２５から低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位ＶＤＤが供給される。即ち、メモリー回路２５は、画素スイッチング用トランジスター２４を介して画像信号を書き込む（言い換えれば、画像スイッチング用トランジスター２４を介して供給される画像信号を記憶する）ことが可能であると共に、この書き込まれた（或いは記憶された）画像信号に応じて所定の画素電位としての低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位ＶＤＤを画素電極２１に供給可能に構成されている。
【００５６】
画素電極２１は、電気泳動素子２３を介して共通電極２２と互いに対向するように配置されている。共通電極２２は、共通電位線９３に電気的に接続されている。電気泳動素子２３は、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。
【００５７】
（電気泳動表示装置の動作）
次に、以上のように構成された電気泳動表示装置１の動作について説明する。
【００５８】
（（分極状態読出しシーケンス））
先ず、表示部３に何らかの画像が表示されている際に、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を読み出して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する際の動作について説明する。尚、本実施形態では、表示部３に表示されている画像は２階調の階調画像であるとする。
【００５９】
電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合、コントローラー１０（図１参照）は、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１Ｖを供給するように、電源回路２００（図１参照）を制御する。すると、メモリー回路２５は、画素電極２１と供給された電位Ｖｒｅｆとの電位差に応じた状態となる（即ち、メモリー回路２５により電気泳動素子２３の分極状態が読み出されて記憶される）。
【００６０】
尚、電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合に高電位電源線９１に供給される電位Ｖｒｅｆは、電気泳動素子２３における分極の程度（例えば１．２Ｖ）に応じて設定すればよい。
【００６１】
次に、メモリー回路２５に読み出された分極状態を取得する場合、コントローラー１０は、複数の走査線４０の各々に、走査信号をパルス的に順次供給するように走査線駆動回路６０（図１参照）を制御しつつ、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１５Ｖを供給するように電源回路２００を制御する。この結果、コントローラー１０は、複数のデータ線５０及びデータ線読出し回路８０（図１参照）を介して、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を取得する（即ち、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する）。
【００６２】
尚、電気泳動素子２３の分極状態を取得する場合、スイッチ２３ｓは、オン状態とオフ状態とのいずれの状態であってもよい。
【００６３】
このように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１では、表示部３に表示されている画像を規定するデータが必要な場合、コントローラー１０は、各画素２０に設けられているメモリー回路２５から、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を取得して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得することができる。従って、コントローラー１０と、表示部３を含む他の部分とを分離して、画像の書き換えが必要な場合に、該他の部分をコントローラー１０に再び接続すれば、表示部３に表示されている画像を書き換えることができる。
【００６４】
＜変形例＞
次に、本実施形態の電気泳動表示装置１に係る変形例について説明する。尚、本変形例では、表示部３に表示されている画像は、３階調以上の階調画像であるとする。
【００６５】
（（分極状態読出しシーケンス））
電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合、コントローラー１０（図１参照）は、スイッチ２３ｓをオン状態にして（即ち、画素電極２１とメモリー回路２５とを電気的に接続し）、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば０．５Ｖを供給するように、電源回路２００（図１参照）を制御する。
【００６６】
続いて、コントローラー１０は、スイッチ２３ｓをオフ状態にして（即ち、画素電極２１とメモリー回路２５との電気的な接続を切断し）、複数の走査線４０の各々に、走査信号をパルス的に順次供給するように走査線駆動回路６０（図１参照）を制御しつつ、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１５Ｖを供給するように電源回路２００を制御して、複数のデータ線５０及びデータ線読出し回路８０を介して、各画素２０の分極読出回路２６の状態を取得する。
【００６７】
尚、取得された各画素２０のメモリー回路２５の状態は、例えばコントローラー１０のメモリー（図示省略）に一時的に記憶される。
【００６８】
次に、コントローラー１０は、再びスイッチ２３ｓをオン状態にして、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１Ｖを供給するように、電源回路２００を制御して、電気泳動素子２３の分極状態を読み出す。
【００６９】
続いて、コントローラー１０は、スイッチ２３ｓをオフ状態にして、複数の走査線４０の各々に、走査信号をパルス的に順次供給するように走査線駆動回路６０（図１参照）を制御しつつ、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１５Ｖを供給するように電源回路２００を制御して、複数のデータ線５０及びデータ線読出し回路８０を介して、各画素２０の分極読出回路２６の状態を取得する。
【００７０】
上述したような動作を、表示部３に表示されている階調画像の階調数に応じた回数だけ繰り返し行うことで、複数セットの各画素２０のメモリー回路２５の状態が取得される。次に、コントローラー１０は、取得された複数セットの各画素２０のメモリー回路２５の状態と、電気泳動素子２３の分極状態を読み出す際に高電位電源線９１に供給した電位Ｖｒｅｆ（ここでは、０．５Ｖ及び１Ｖ）とを比較することにより、電気泳動素子２３の分極状態を特定又は算出して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する。
【００７１】
このように本変形例によれば、表示部３に表示されている画像が３階調以上の階調画像であったとしても、適切に、電気泳動素子２３の分極状態を取得して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得することができる。
【００７２】
＜第２実施形態＞
本発明の電気泳動表示装置に係る第２実施形態を、図４を参照して説明する。第２実施形態では、画素の構成が一部異なる以外は、第１実施形態の構成と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図４を参照して説明する。ここに、図４は、図３と同趣旨の、本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００７３】
図４において、画素２０は、画素スイッチング用トランジスター２４と、画素電極２１と、共通電極２２と、電気泳動素子２３と、メモリー回路２５と、保持容量２７とを備えている。尚、本実施形態では、典型的には、高電位電源線９１に電位Ｖｒｅｆのみが供給される。
【００７４】
保持容量２７は、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２７の一方の電極が画素電極２１、並びにスイッチ２３ｓを介して画素スイッチング用トランジスター２４及びメモリー回路２５に電気的に接続されている。保持容量２７の他方の電極は低電位電源線９２に電気的に接続されている。
【００７５】
画素スイッチング用トランジスター２４は、データ線駆動回路７０（図１参照）からデータ線５０を介して供給される画素信号を、走査線駆動回路６０（図１参照）から走査線４０を介してパルス的に供給される走査信号に応じたタイミングで、画素電極２１及び保持容量２７に出力する。保持容量２７は、供給された画像信号を一定期間だけ維持することができる。
【００７６】
本実施形態では、メモリー回路２５は、典型的には、電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合のみ使用され、画像信号を書き込む際には使用されない。
【００７７】
＜第３実施形態＞
本発明の電気泳動表示装置に係る第３実施形態を、図５及び図６を参照して説明する。第３実施形態では、画素等の構成が一部異なる以外は、第２実施形態の構成と同様である。よって、第３実施形態について、第２実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図５及び図６を参照して説明する。ここに、図５は、図１と同趣旨の、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図であり、図６は、図４と同趣旨の、本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００７８】
（電気泳動表示装置の構成）
図５において、本実施形態に係る電気泳動表示装置２は、表示部３と、走査線駆動回路６０と、データ線駆動回路７０と、データ線読出し回路８０と、読出し選択回路９０と、コントローラー１０と、電源回路２００とを備えている。コントローラー１０は、走査線駆動回路６０、データ線駆動回路７０、データ線読出し回路８０、読出し選択回路９０及び電源回路２００の動作を制御する。
【００７９】
図６において、本実施形態に係る画素２０は、メモリー回路２５（図４参照）に代えて、本発明に係る「分極読出手段」の他の例としての強誘電体メモリー２６を備えている。
【００８０】
強誘電体メモリー２６の一端は、電位Ｖｒｅｆが供給される信号線９４に電気的に接続されている。該信号線９４は、読出し選択回路９０（図５参照）に電気的に接続されている。
【００８１】
（電気泳動表示装置の動作）
（（分極状態読出しシーケンス））
次に、以上のように構成された電気泳動表示装置２の表示部３に何らかの画像が表示されている際に、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を読み出して、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する際の動作について説明する。
【００８２】
電気泳動素子２３の分極状態を読み出す場合、コントローラー１０（図５参照）は、スイッチ２３ｓをオン状態にして、信号線９４に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１Ｖを供給するように、読出し選択回路９０（図５参照）を制御する。すると、強誘電体メモリー２６は、画素電極２１と供給された電位Ｖｒｅｆとの電位差に応じた分極状態となる（即ち、強誘電体メモリー２６により電気泳動素子２３の分極状態が読み出されて記憶される）。
【００８３】
次に、強誘電体メモリー２６に読み出された分極状態を取得する場合、コントローラー１０は、スイッチ２３ｓをオフ状態にして、複数の走査線４０の各々に、走査信号をパルス的に順次供給するように走査線駆動回路６０（図５参照）を制御しつつ、信号線９４に電位Ｖｒｅｆとして、例えば１５Ｖのパルス電圧を供給するように読出し選択回路９０を制御する。この結果、コントローラー１０は、複数のデータ線５０及びデータ線読出し回路８０（図５参照）を介して、各画素２０の電気泳動素子２３の分極状態を取得する（即ち、表示部３に表示されている画像を規定するデータを取得する）。
【００８４】
＜電子機器＞
次に、上述した電気泳動表示装置を適用した電子機器について、図７及び図８を参照して説明する。以下では、上述した電気泳動表示装置を電子ペーパー及び電子ノートに適用した場合を例にとる。
【００８５】
図７は、電子ペーパー１４００の構成を示す斜視図である。
【００８６】
図７に示すように、電子ペーパー１４００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を表示部１４０１として備えている。電子ペーパー１４００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１４０２を備えて構成されている。
【００８７】
図８は、電子ノート１５００の構成を示す斜視図である。
【００８８】
図８に示すように、電子ノート１５００は、図７で示した電子ペーパー１４００が複数枚束ねられ、カバー１５０１に挟まれているものである。カバー１５０１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ための表示データ入力手段（図示省略）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。
【００８９】
上述した電子ペーパー１４００及び電子ノート１５００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を備えるので、駆動制御回路を共有可能としつつ、高品質な画像表示を行うことが可能である。
【００９０】
尚、これらの他に、腕時計、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、上述した本実施形態に係る電気泳動表示装置を適用することができる。
【００９１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法、並びに電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９２】
１…電気泳動表示装置、３…表示部、１０…コントローラー、２０…画素、２１…画素電極、２２…共通電極、２３…電気泳動素子、２５…メモリー回路、２６…強誘電体メモリー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して夫々規定された複数の画素からなる表示部を備え、
前記複数の画素の各々は、
互いに対向して配置された画素電極及び共通電極と、
前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、
画素スイッチング素子と、
前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段と
を有する
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記画素スイッチング素子を介して画像信号を書き込み可能なメモリー回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記分極読出手段は、スタティックメモリー回路を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記分極読出手段は、強誘電体メモリーを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して夫々規定された複数の画素からなる表示部を備え、前記複数の画素の各々は、互いに対向して配置された画素電極及び共通電極と、前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、画素スイッチング素子と、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段とを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記分極読出手段に、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出させる分極読出工程と、
前記複数の走査線のうち一の走査線を選択して、前記複数の画素のうち前記選択された一の走査線に対応する画素の分極読出手段により読み出された分極状態を、前記複数のデータ線を介して取得する分極状態取得工程と
を備えることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項６】
前記表示部に表示される画像の階調数に応じて、前記分極読出工程及び前記分極状態取得工程の各々を交互に繰り返すことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して夫々規定された複数の画素からなる表示部を備え、
前記複数の画素の各々は、
互いに対向して配置された画素電極及び共通電極と、
前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、
画素スイッチング素子と、
前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段と
を有する
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記画素スイッチング素子を介して画像信号を書き込み可能なメモリー回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記分極読出手段は、スタティックメモリー回路を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記分極読出手段は、強誘電体メモリーを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して夫々規定された複数の画素からなる表示部を備え、前記複数の画素の各々は、互いに対向して配置された画素電極及び共通電極と、前記画素電極及び前記共通電極間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差に応じて分極が与えられる、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、画素スイッチング素子と、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出し可能な分極読出手段とを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記分極読出手段に、前記分極を与えられた電気泳動素子の分極状態を読み出させる分極読出工程と、
前記複数の走査線のうち一の走査線を選択して、前記複数の画素のうち前記選択された一の走査線に対応する画素の分極読出手段により読み出された分極状態を、前記複数のデータ線を介して取得する分極状態取得工程と
を備えることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項６】
前記表示部に表示される画像の階調数に応じて、前記分極読出工程及び前記分極状態取得工程の各々を交互に繰り返すことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備える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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２１１０３４（Ｐ２０１０−２１１０３４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５８０７３（Ｐ２００９−５８０７３）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【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２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【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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