(57)【要約】【課題】表示を変化させるために要する時間を短縮することができる電気光学装置、及びその駆動方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様としての電気光学装置は、ヒステリシス特性を有するトランジスタと、画素電極と、画素電極と対向する共通電極と、を含む画素、および駆動回路を備える。トランジスタの導通状態は、走査線とデータ線とから印加される電圧によって選択され、導通状態はその電圧を除去しても維持される。駆動回路は、すべてのトランジスタの導通状態を線順次で選択した後、すべての画素の表示状態を同時に変化させる。【選択図】図１
2011022497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のトランジスタと、第１の画素電極と、該第１の画素電極と対向する第１の共通電極と、を含む第１の画素と、
第２のトランジスタと、第２の画素電極と、該第２の画素電極と対向する第２の共通電極と、を含む第２の画素と、
前記第１のトランジスタと電気的に接続された第１の走査線と、
前記第２のトランジスタと電気的に接続された第２の走査線と、
前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとに電気的に接続された第１のデータ線と、
前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とに電気的に接続された共通電極配線と、
前記第１の走査線、前記第２の走査線、前記第１のデータ線および前記共通電極配線に印加される電圧を制御する駆動回路と、を備えた電気光学装置であって、
前記第１のトランジスタのスイッチング特性と前記第２のトランジスタのスイッチング特性とはヒステリシス特性を有し、
前記第１のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかが、前記第１の走査線と前記第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択され、
前記第２のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかが、前記第２の走査線と前記第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択され、
前記駆動回路は、前記第１のトランジスタの導通状態として前記オン状態と前記オフ状態のうちいずれかを選択し、次いで前記第２のトランジスタの導通状態として前記オン状態と前記オフ状態のうちいずれかを選択した後、前記第１の画素の表示状態と前記第２の画素の表示状態とを、第１の表示状態から第２の表示状態へ同時に変化させること、を可能に構成されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記駆動回路は、前記第１の画素の表示状態及び前記第２の画素の表示状態を、同時に前記第２の表示状態から前記第１の表示状態に変化させ、次いで前記第１のトランジスタの導通状態及び前記第２のトランジスタの導通状態を、前記オン状態と前記オフ状態のうちいずれかに変化させるように、前記第１の走査線、前記第２の走査線、前記第１のデータ線、および前記共通電極配線に印加される電圧を制御可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１の画素が、前記第１の共通電極と前記第１の画素電極との間に設けられた画素粒子をさらに含み、
前記第２の画素が、前記第２の共通電極と前記第２の画素電極との間に設けられた画素粒子をさらに含み、
前記第１の画素の表示状態及び前記第２の画素の表示状態を、同時に前記第１の表示状態から前記第２の表示状態に変化させるとき、前記駆動回路は、前記第１の共通電極と前記第１の画素電極との間に印加される電圧、及び前記第２の共通電極と前記第２の画素電極との間に印加される電圧を、第１の電圧と第２の電圧との間で周期的に変化させるよう構成された
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
【請求項５】
第１のトランジスタと、第１の画素電極と、該第１の画素電極と対向する第１の共通電極と、を含む第１の画素と、
第２のトランジスタと、第２の画素電極と、該第２の画素電極と対向する第２の共通電極と、を含む第２の画素と、
前記第１のトランジスタと電気的に接続された第１の走査線と、
前記第２のトランジスタと電気的に接続された第２の走査線と、
前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとに電気的に接続された第１のデータ線と、
前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とに電気的に接続された共通電極配線と、
前記第１の走査線、前記第２の走査線、前記第１のデータ線および前記共通電極配線に印加される電圧を制御する駆動回路と、を備え、
前記第１のトランジスタのスイッチング特性と前記第２のトランジスタのスイッチング特性とがヒステリシス特性を有する電気光学装置の駆動方法であって、
前記第１のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかを、前記第１の走査線と前記第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択する第１のステップと、
前記第２のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかを、前記第２の走査線と前記第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択する第２のステップと、
前記第１の走査線、前記第２の走査線、前記第１のデータ線および前記共通電極配線に印加される電圧を制御することによって、前記第１の画素の表示状態と前記第２の画素の表示状態とを、第１の表示状態から第２の表示状態へ同時に変化させる第３のステップと、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】
前記第１の画素及び前記第２の画素の表示状態を、同時に前記第２の表示状態から前記第１の表示状態に変化させ、次いで前記第１のトランジスタの導通状態及び前記第２のトランジスタの導通状態を、前記オン状態と前記オフ状態のうちいずれかに変化させるように、前記第１の走査線、前記第２の走査線、及び前記第１のデータ線、および前記共通電極配線に印加される電圧を制御する第４のステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項７】
前記第１の画素が、前記第１の共通電極と前記第１の画素電極との間に設けられた画素粒子をさらに含み、
前記第２の画素が、前記第２の共通電極と前記第２の画素電極との間に設けられた画素粒子をさらに含み、
前記第３のステップにおいて、前記駆動回路は、前記第１の共通電極と前記第１の画素電極との間に印加される電圧、及び前記第２の共通電極と前記第２の画素電極との間に印加される電圧を、第１の電圧と第２の電圧との間で周期的に変化させる
ことを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項８】
前記駆動回路が、
前記第１ステップにおいて、前記第２の走査線をハイインピーダンス状態にする
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項９】
前記電気光学装置は、
前記第１の走査線に電気的に接続された第３のトランジスタと、第３の画素電極と、該第３の画素電極と対向する第３の共通電極と、を含む第３の画素と、
前記第３のトランジスタに電気的に接続された第２のデータ線と、をさらに備え、
前記第３のトランジスタのスイッチング特性がヒステリシス特性を有し、
前記第２のデータ線に印加される電圧は前記駆動回路によって制御され、
前記第３のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかが、前記第１の走査線と前記第２のデータ線との間に印加される電圧によって選択され、
前記第１のステップにおいて、前記第２のデータ線をハイインピーダンス状態にすることで、前記第３のトランジスタの導通状態を変化させずに維持する
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電子機器、及び電気光学装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動装置は、荷電した電気泳動粒子を挟むよう構成された電極間に印加する電圧を変化させ、電気泳動粒子を移動させることによって外観上の色調を変化させ、もって画像を表示する装置である。このような電気泳動装置に代表される電気光学装置は、電極間に印加する電圧を変化させるとき、薄膜トランジスタのオン・オフを、走査線及びデータ線から当該薄膜トランジスタに印加する電圧を変化させる。
【０００３】
従来、この薄膜トランジスタのゲート絶縁層を、強誘電体物質で形成し、分極状態を変化可能にする技術があった。例えば、有機ＥＬアクティブマトリクス表示装置において、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜を強誘電体物質で形成する技術が特開昭６１−２６０５９６号公報（特許文献１）に開示されている。特開２００６−２５３４７４号公報（特許文献２）には、有機強誘電体層を有する、薄膜トランジスタ構造の有機強誘電体メモリについて開示されている。また、特開２００５−２２８９６８号公報（特許文献３）には、閾値電圧を制御可能なトランジスタについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２６０５９６号公報
【特許文献２】特開２００６−２５３４７４号公報
【特許文献３】特開２００５−２２８９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の薄膜トランジスタのゲート絶縁膜を強誘電体物質で形成し、分極状態を変化可能にする技術においては、電気泳動装置を含む電気光学装置に応用する際の駆動方法が確立されていなかった。その結果、電気光学装置の表示を変化させる際に時間を要してしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは表示を変化させるために要する時間を短縮することができる電気光学装置、及びその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本発明の一態様としての電気光学装置は、第１のトランジスタと、第１の画素電極と、該第１の画素電極と対向する第１の共通電極と、を含む第１の画素と、第２のトランジスタと、第２の画素電極と、該第２の画素電極と対向する第２の共通電極と、を含む第２の画素と、前記第１のトランジスタと電気的に接続された第１の走査線と、前記第２のトランジスタと電気的に接続された第２の走査線と、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとに電気的に接続された第１のデータ線と、前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とに電気的に接続された共通電極配線と、前記第１の走査線、前記第２の走査線、前記第１のデータ線および前記共通電極配線に印加される電圧を制御する駆動回路と、を備えた電気光学装置であって、前記第１のトランジスタのスイッチング特性と前記第２のトランジスタのスイッチング特性とはヒステリシス特性を有し、前記第１のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかが、前記第１の走査線と前記第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択され、前記第２のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかが、前記第２の走査線と前記第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択され、前記駆動回路は、前記第１のトランジスタの導通状態として前記オン状態と前記オフ状態のうちいずれかを選択し、次いで前記第２のトランジスタの導通状態として前記オン状態と前記オフ状態のうちいずれかを選択した後、前記第１の画素の表示状態と前記第２の画素の表示状態とを、第１の表示状態から第２の表示状態へ同時に変化させること、を可能に構成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様として電気光学装置の駆動方法は、第１のトランジスタと、第１の画素電極と、該第１の画素電極と対向する第１の共通電極と、を含む第１の画素と、第２のトランジスタと、第２の画素電極と、該第２の画素電極と対向する第２の共通電極と、を含む第２の画素と、前記第１のトランジスタと電気的に接続された第１の走査線と、前記第２のトランジスタと電気的に接続された第２の走査線と、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとに電気的に接続された第１のデータ線と、前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とに電気的に接続された共通電極配線と、前記第１の走査線、前記第２の走査線、前記第１のデータ線および前記共通電極配線に印加される電圧を制御する駆動回路と、を備え、前記第１のトランジスタのスイッチング特性と前記第２のトランジスタのスイッチング特性とがヒステリシス特性を有する電気光学装置の駆動方法であって、前記第１のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかを、前記第１の走査線と前記第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択する第１のステップと、前記第２のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかを、前記第２の走査線と前記第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択する第２のステップと、前記第１の走査線、前記第２の走査線、前記第１のデータ線および前記共通電極配線に印加される電圧を制御することによって、前記第１の画素の表示状態と前記第２の画素の表示状態とを、第１の表示状態から第２の表示状態へ同時に変化させる第３のステップと、を有することを特徴とする。
【０００９】
従来の電気光学装置においては、複数の走査線のうちの１本の走査線上に形成された画素のそれぞれの表示状態を変化させ、それらの画素の表示状態をすべて変化させた後に、次の走査線上に形成された画素のそれぞれの表示状態を変化させるなどの方法を用いていた。ここで、１本の走査線上のすべての画素の表示状態を変化させるためには、例えば数ミリ秒の時間を要していたので、電気光学装置全体の画素の表示を変化させるためには、（数ミリ秒）×（走査線数）の時間が必要であった。この時間は、例えば電気光学装置に含まれる走査線が１０００本であった場合には数秒になっていた。
【００１０】
上記本発明の一形態である電気光学装置、またはその駆動方法によれば、第１の画素のトランジスタのスイッチング特性と第２の画素のトランジスタのスイッチング特性とがヒステリシス特性を有しており、まず、第１の画素のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態のうちいずれかを、第１の走査線と第１のデータ線との間に印加される電圧によって選択する。さらに第２の画素のトランジスタについても、オン状態とオフ状態のうちいずれかを選択する。次いで、第１の画素及び第２の画素の表示状態を同時に変化させる。ここで、本発明において、トランジスタの導通状態を変化させるために要する時間は、例えば数マイクロ秒程度である。よって、電気光学装置全体の画素の表示を変化させるためには、（数マイクロ秒）×（走査線数）＋（表示状態の変化に要する時間）の時間が必要となる。電気光学装置全体の表示状態の変化に要する時間は、１本の走査線上のすべての画素の表示状態を変化させるための時間よりは長くなるものの、数十〜数百ミリ秒程度になる。つまり、電気光学装置全体の画素の表示を変化させるための時間は、例えば電気光学装置に含まれる走査線が１０００本であった場合、（数ミリ秒）＋（数十〜数百ミリ秒）程度になる。このように、上記構成の電気光学装置によれば、電気光学装置に含まれる画素の表示を変化させるための時間を短縮させることが可能となる。
【００１１】
また、前記電気光学装置における前記駆動回路は、前記第１の画素の表示状態及び前記第２の画素の表示状態を、同時に前記第２の表示状態から前記第１の表示状態に変化させ、次いで前記第１のトランジスタの導通状態及び前記第２のトランジスタの導通状態を、前記オン状態と前記オフ状態のうちいずれかに変化させるように、前記第１の走査線、前記第２の走査線、前記第１のデータ線、および前記共通電極配線に印加される電圧を制御可能に構成されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記電気光学装置の駆動方法において、前記駆動回路が、前記第１の画素及び前記第２の画素の表示状態を、同時に前記第２の表示状態から前記第１の表示状態に変化させ、次いで前記第１のトランジスタの導通状態及び前記第２のトランジスタの導通状態を、前記オン状態と前記オフ状態のうちいずれかに変化させるように、前記第１の走査線、前記第２の走査線、及び前記第１のデータ線、および前記共通電極配線に印加される電圧を制御する第４のステップをさらに有することが好ましい。
【００１３】
上記構成の電気光学装置、または上記電気光学装置の駆動方法によれば、短時間ですべての画素の表示状態を第１の表示状態に変化させ、かつすべてのトランジスタの導通状態を所定の状態に変化させることが可能となる。
【００１４】
また、前記電気光学装置は、前記第１の画素が、前記第１の共通電極と前記第１の画素電極との間に設けられた画素粒子をさらに含み、前記第２の画素が、前記第２の共通電極と前記第２の画素電極との間に設けられた画素粒子をさらに含み、前記第１の画素の表示状態及び前記第２の画素の表示状態を、同時に前記第１の表示状態から前記第２の表示状態に変化させるとき、前記駆動回路は、前記第１の共通電極と前記第１の画素電極との間に印加される電圧、及び前記第２の共通電極と前記第２の画素電極との間に印加される電圧を、第１の電圧と第２の電圧との間で周期的に変化させるよう構成されていることが好ましい。
【００１５】
あるいは、前記電気光学装置の駆動方法において、前記電気光学装置は、前記第１の画素が、前記第１の共通電極と前記第１の画素電極との間に設けられた画素粒子をさらに含み、前記第２の画素が、前記第２の共通電極と前記第２の画素電極との間に設けられた画素粒子をさらに含み、前記第３のステップにおいて、前記駆動回路は、前記第１の共通電極と前記第１の画素電極との間に印加される電圧、及び前記第２の共通電極と前記第２の画素電極との間に印加される電圧を、第１の電圧と第２の電圧との間で周期的に変化させることが好ましい。
【００１６】
上記構成の電気光学装置、または上記電気光学装置の駆動方法によれば、第１の画素及び第２の画素の表示状態を変化させるときに、共通電極駆動回路は、共通電極と第１の画素電極との間、及び共通電極と第２の画素電極との間に印加する電圧を、第１の電圧と第２の電圧との間で周期的に変化させる。このように、画素の表示状態を変化させる際に共通電極と画素電極との間に印加される電圧が周期的に変化されることで、電気的な振動を与えながら画素粒子を流動させることができる。そうすることで、画素粒子が適度に分散しながら移動することが可能となり、画素のコントラストを高めることが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、一態様として上記いずれかの電気光学装置を備えた電子機器を含む。
【００１８】
また、上記電気光学装置の駆動方法において、前記駆動回路が、前記第１ステップにおいて、前記第２の走査線をハイインピーダンス状態にすることが好ましい。
【００１９】
かかる方法によれば、分極状態を維持するトランジスタに接続された第２の走査線がハイインピーダンス状態になるので、分極状態を維持したいトランジスタの分極状態が不意に変化してしまうことを防止することができる。
【００２０】
また、上記電気光学装置の駆動方法において、前記電気光学装置は、前記第１の走査線に電気的に接続された第３のトランジスタと、第３の画素電極と、該第３の画素電極と対向する第３の共通電極と、を含む第３の画素と、前記第３のトランジスタに電気的に接続された第２のデータ線と、をさらに備え、前記第３のトランジスタのスイッチング特性がヒステリシス特性を有し、前記第２のデータ線に印加される電圧は前記駆動回路によって制御され、前記第３のトランジスタの導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかが、前記第１の走査線と前記第２のデータ線との間に印加される電圧によって選択され、前記第１のステップにおいて、前記第２のデータ線をハイインピーダンス状態にすることで、前記第３のトランジスタの導通状態を変化させずに維持することが好ましい。
【００２１】
かかる方法によれば、分極状態を維持するトランジスタに接続された第２のデータ線がハイインピーダンス状態になるので、分極状態を維持したいトランジスタの分極状態が不意に変化してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電気光学装置の構成例を示す図。
【図２】電気光学装置における画素の構成例を示す図。
【図３】ヒステリシス特性を有するトランジスタの第１の構成例を示す図。
【図４】ヒステリシス特性を有するトランジスタの電圧−電流特性を示す図。
【図５】ヒステリシス特性を有するトランジスタの第２の構成例を示す図。
【図６】電気光学装置の各部の電圧及びトランジスタの分極状態の時間変化を示す第１の図。
【図７】時間Ｔ２における電気光学装置の状態を示す図。
【図８】時間Ｔ４における電気光学装置の状態を示す図。
【図９】時間Ｔ６における電気光学装置の状態を示す図。
【図１０】時間Ｔ８における電気光学装置の状態を示す図。
【図１１】電気光学装置の各部の電圧及びトランジスタの分極状態の時間変化を示す第２の図。
【図１２】時間Ｔ１２における電気光学装置の状態を示す図。
【図１３】時間Ｔ１４における電気光学装置の状態を示す図。
【図１４】実施形態２における第１の状態を示す図。
【図１５】実施形態２における第２の状態を示す図。
【図１６】電気光学装置を備えた携帯電話の斜視図。
【図１７】電気光学装置を備えたビデオカメラの斜視図。
【図１８】電気光学装置を備えたテレビジョンの斜視図。
【図１９】電気光学装置を備えたロールアップ式テレビジョンの斜視図。
【図２０】電気光学装置を備えたパーソナルコンピューターの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って、図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下の実施形態はあくまで本発明の一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、各図面において、同一の部品には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．定義
２．実施形態１
２−１．電気光学装置の構成例
２−２．電気光学装置に含まれるトランジスタの構成例と特徴
２−３．電気光学装置の動作例
（１）トランジスタの分極状態の変化
（２）表示状態の変化
（３）表示状態のリセット
（４）トランジスタの分極状態のリセット
３．実施形態２
４．電気光学装置を含む電子機器の例
５．補足
【００２４】
＜１．定義＞
まず、本明細書における用語を以下のとおり定義する。
「画素粒子」：画素における共通電極と画素電極との間に介在される、表示のために用いる荷電粒子を指す。電気泳動粒子または電子粉流体の粒子を画素粒子として例示することができるが、これに限られない。
「電気光学装置」：電気泳動装置、または、電子粉流体の粒子を含んで構成された画素を含む光学装置、を電気光学装置として例示することができるが、これに限られない。
【００２５】
＜２．実施形態１＞
＜２−１．電気光学装置の構成例＞
本発明の一形態である本実施形態は、電気光学装置に関し、特に、電気光学装置の画素に含まれたトランジスタのスイッチング特性がヒステリシス特性を有することを特徴のひとつとする。本発明において、トランジスタのゲート電極とソース電極またはドレイン電極との間には、強誘電体層が設けられている。当該強誘電体層の分極状態は印加電圧によって変化可能であり、その分極状態は電圧を除去しても維持される。そのため、トランジスタのスイッチング特性にヒステリシス特性が発現する。
【００２６】
図１は、本実施形態における電気光学装置の構成例を示す図である。また図２は、本実施形態における電気光学装置に含まれる画素１つの構成を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、電気光学装置は、複数の画素１５０と、走査線駆動回路１１０とデータ線駆動回路１２０と共通電極駆動回路１３０とを含む駆動回路と、制御回路１４０と、を含む。
【００２８】
＜画素１５０＞
図２に示すように、画素１５０は、トランジスタ１５２と画素素子１５４とを含んでいる。
【００２９】
＜画素素子１５４＞
画素素子１５４は、画素粒子、分散媒、画素電極、および共通電極を含んで構成される。共通電極は、共通電極配線１３２を介して共通電極駆動回路１３０に接続されている。画素電極は、共通電極に対向するよう配置され、トランジスタ１５２のドレイン電極に接続されている。画素粒子は、例えば白色と黒色との２色の荷電粒子であって、共通電極と画素電極との間に介在するよう配置されている。これらの画素粒子は、それぞれプラスまたはマイナスに荷電されている。また、画素素子１５４は、共通電極と画素電極との間に、画素粒子が分散された分散媒を有しており、画素粒子はこの分散媒中に浮遊している。ここで、共通電極と画素電極との間に所定の電圧が印加され電界が発生すると、分散媒中に浮遊する画素粒子は荷電された特性に応じて流動する。これによって、電気光学装置の視認面から見た画素素子１５４の色、すなわち表示状態を変化させることができる。
【００３０】
＜トランジスタ１５２＞
トランジスタ１５２のゲート電極は走査線１１２に接続され、ソース電極はデータ線１２２に接続されている。また、トランジスタ１５２は、半導体領域が有機半導体材料で形成された、ｐ型の有機トランジスタである。また、トランジスタ１５２のドレイン電極は、画素素子１５４の画素電極に接続される。ゲート絶縁層の分極状態は、このトランジスタ１５２に接続された走査線１１２とデータ線１２２とから印加される電圧によって変化可能であり、その分極状態は電圧を除去しても維持される。そのため、トランジスタ１５２のスイッチング特性がヒステリシス特性を有している。当該トランジスタ１５２の、より具体的な構造及び特性については後述する。
【００３１】
＜走査線駆動回路１１０＞
図１に示すように、走査線駆動回路１１０は、画素１５０ａ〜１５０ｉにそれぞれ含まれるトランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのゲート電極に対して、走査線１１２ａ〜１１２ｃのうちのいずれか１本を介して電圧を供給する。より具体的には、走査線１１２ａを介してトランジスタ１５２ａ、１５２ｂ、及び１５２ｃに電圧が供給され、走査線１１２ｂを介してトランジスタ１５２ｄ、１５２ｅ、及び１５２ｆに電圧が供給され、走査線１１２ｃを介してトランジスタ１５２ｇ、１５２ｈ、及び１５２ｉに電圧が供給される。
【００３２】
＜データ線駆動回路１２０＞
データ線駆動回路１２０は、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのソース電極に対して、データ線１２２ａ〜１２２ｃを介して電圧を供給する。より具体的には、データ線１２２ａを介してトランジスタ１５２ａ、１５２ｄ、及び１５２ｇに電圧が供給され、データ線１２２ｂを介してトランジスタ１５２ｂ、１５２ｅ、１５２ｈに電圧が供給され、データ線１２２ｃを介してトランジスタ１５２ｃ、１５２ｆ、及び１５２ｉに電圧が供給される。
【００３３】
＜共通電極駆動回路１３０＞
共通電極駆動回路１３０は、画素１５０ａ〜１５０ｉにそれぞれ含まれる共通電極に対して、共通電極配線１３２を介して共通の電圧を供給する。
【００３４】
なお、本実施形態の電気光学装置においては、電気光学装置に含まれるすべての画素にわたって形成された１つの共通電極が設けられており、それぞれの画素は共通電極の一部を含む構成になっている。
【００３５】
＜制御回路１４０＞
制御回路１４０は、電気光学装置に所望の表示をさせるために、走査線駆動回路１１０、データ線駆動回路１２０、及び共通電極駆動回路１３０に対して、それぞれの画素１５０に印加すべき電圧に関する指示を与えるよう構成される。
【００３６】
＜２−２．電気光学装置に含まれるトランジスタの構成例と特徴＞
本実施形態の電気光学装置に含まれるトランジスタ１５２の導通状態として、オン状態とオフ状態とのうちいずれかが、走査線１１２とデータ線１２２とから印加される電圧によって選択される。また、前述の通り、トランジスタ１５２の分極状態が走査線１１２とデータ線１２２とから印加される電圧によって変化可能であり、トランジスタ１５２のスイッチング特性はヒステリシス特性を有している。そのため、走査線１１２とデータ線１２２とから印加される電圧を除去しても、トランジスタ１５２の選択された導通状態は維持される。ここで、当該トランジスタ１５２の構成例とその特徴について具体的に説明する。
【００３７】
＜トランジスタの第１の構成例＞
図３は、ヒステリシス特性を有するトランジスタの第１の構成例を示す図である。図３に示すように、トランジスタ１５２は、基板２００、ドレイン電極２０２、ソース電極２０４、有機半導体領域２０６、強誘電体層２１０、及びゲート電極２１２を含んで構成される。基板２００上には、ドレイン電極２０２、ソース電極２０４及び有機半導体領域２０６が形成されている。ドレイン電極２０２及びソース電極２０４は導電体材料で、有機半導体領域２０６は有機半導体材料で形成されている。さらに基板２００上には、ドレイン電極２０２、ソース電極２０４、及び有機半導体領域２０６を覆うように、強誘電体材料で形成された強誘電体層２１０が形成されている。強誘電体層２１０は、ゲート絶縁層としての役割も果たす。強誘電体層２１０の上には、導電体材料により形成されたゲート電極２１２が形成されている。すなわち、ドレイン電極２０２、ソース電極２０４、及び有機半導体領域２０６と、ゲート電極２１２との間に、強誘電体層２１０が挟まれるように形成されている。当該構成により、ゲート電極２１２とソース電極２０４またはドレイン電極２０２との間に所定の極性の電圧を印加すると、強誘電体層２１０の分極を反転させることができる。強誘電体層２１０の分極方向は、ゲート電極２１２とソース電極２０４との間に印加する電圧の極性に応じた２方向があり、分極の方向は電圧を除去しても保持される。本明細書において、第１の分極方向は第１の分極状態に対応し、第２の分極方向は第２の分極状態に対応する。ここで、強誘電体層２１０の分極方向が変化することを、トランジスタ１５２の分極状態が変化するともいう。
【００３８】
＜トランジスタの特性＞
図４は、ヒステリシス特性を有するトランジスタ１５２の電圧−電流特性を示す図である。図４において、横軸はトランジスタ１５２のソース電極２０４を基準としたゲート電極２１２に印加されるゲート−ソース電圧を示し、縦軸は当該トランジスタ１５２のソース電極２０４からドレイン電極２０２に流れるソース−ドレイン電流を示す。
【００３９】
ここで、ゲート−ソース電圧を第２閾値電圧Ｖｔｈ２より高くすると、強誘電体層２１０の分極状態は第１の分極状態になる。すなわち、トランジスタ１５２は第１の分極状態になる。次に、ゲート−ソース電圧を第１閾値電圧Ｖｔｈ１より低くすると、強誘電体層２１０の分極状態は第２の分極状態になる。すなわち、トランジスタ１５２は第２の分極状態になる。トランジスタ１５２は、第１の分極状態においてはオフ状態となり、第２の分極状態においてはオン状態となる。
【００４０】
第１の分極状態にあるトランジスタ１５２は、ゲート−ソース電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１より低くなるとオン状態になり電流が流れるが、第１閾値電圧Ｖｔｈ１より高い電圧ではオフ状態のままであり、電流が流れない。つまり、第１の分極状態のトランジスタ１５２の閾値電圧は、０Ｖより低い第１閾値電圧Ｖｔｈ１である。
【００４１】
一方で、第２の分極状態にあるトランジスタ１５２は、ゲート−ソース電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２より高くなるとオフ状態になり電流が流れないが、第２閾値電圧Ｖｔｈ２より低い電圧ではオン状態のままであり、電流が流れる。つまり、第２の分極状態のトランジスタ１５２の閾値電圧は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１より高く、かつ０Ｖより高い第２閾値電圧Ｖｔｈ２である。
【００４２】
すなわち、ゲート−ソース電圧が０Ｖであった場合、第１の分極状態にあるトランジスタ１５２はオフ状態であるが、第２の分極状態にあるトランジスタ１５２はオン状態である。
【００４３】
＜トランジスタの第２の構成例＞
図５は、ヒステリシス特性を有するトランジスタの第２の構成例を示す図である。図５に示すように、トランジスタ１５２は、図３に示すトランジスタの第１の構成例に加え、絶縁層２２０を含んで構成される。すなわち、基板２００上には、ドレイン電極２０２、ソース電極２０４、及び有機半導体領域２０６を覆うように、絶縁体により形成された絶縁層２２０が形成されている。そして、絶縁層２２０の上に強誘電体層２１０が形成されている。ここでは、絶縁層２２０と強誘電体層２１０とがゲート絶縁層としての役割を果たす。このように構成しても、ドレイン電極２０２及びソース電極２０４と、ゲート電極２１２との間に強誘電体層２１０が形成されている限り、図３と同様のヒステリシス特性を有するトランジスタを形成することができる。ただし、十分なヒステリシス特性を持たせる場合には、ドレイン電極２０２、ソース電極２０４、及び有機半導体領域２０６とゲート電極２１２との間の層をすべて強誘電体により構成する方が好ましい。
【００４４】
＜２−３．電気光学装置の動作例＞
次に、本実施形態における電気光学装置の動作について、図６乃至図１３を参照しながら具体的に説明する。
【００４５】
図６は、電気光学装置の表示状態を変化させるときの、各部に印加される電圧及びトランジスタ１５２の分極状態の時間変化を示す図である。図６において、上から順に走査線１１２ａ、１１２ｂ、及び１１２ｃ、データ線１２２ａ、１２２ｂ、及び１２２ｃ、並びに共通電極配線１３２に印加される電圧の時間変化を示している。さらに図６におけるこれらの下には、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのそれぞれの分極状態の時間変化を示している。この分極状態は、第１の分極状態と第２の分極状態とのどちらであるのかを示している。なお、以下の説明においては、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉは、初期状態として第１の分極状態になっているものとして説明する。
【００４６】
＜（１）トランジスタの分極状態の変化＞
＜時間Ｔ１〜Ｔ２＞
図６に示すように、時間Ｔ１〜Ｔ２の間に、走査線駆動回路１１０は走査線１１２ａ〜１１２ｃのうち、１１２ａに対しては第１の電圧Ｖ１として、例えば０Ｖを印加し、走査線１１２ｂ及び走査線１１２ｃについてはハイインピーダンス状態にする。このとき、走査線１１２ａは選択状態であり、走査線１１２ｂと走査線１１２ｃは非選択状態である。同時に、データ線駆動回路１２０はデータ線１２２ａ〜１２２ｃのうち、１２２ａに対しては第２の電圧Ｖ２として、例えば８０Ｖを印加し、１２２ｂ及び１２２ｃについてはハイインピーダンス状態にする。このとき、共通電極配線１３２に印加される電圧は０Ｖのままである。このように電圧を印加することで、トランジスタ１５２ａは第１の分極状態から第２の分極状態へ変化し、トランジスタ１５２ｂ及び１５２ｃを含む他のトランジスタは、直前の分極状態である第１の分極状態を維持する。
【００４７】
図７は、時間Ｔ２における電気光学装置の状態を示す図である。図７に示すように、ゲート電極に０Ｖ、ソース電極に８０Ｖが印加され、ゲート−ソース電圧が−８０Ｖになったトランジスタ１５２ａは第２の分極状態となっている。また、ゲート電極またはソース電極の少なくとも一方がハイインピーダンス状態になっている他のトランジスタ１５２ｂ〜１５２ｉは、直前の分極状態を維持している。
【００４８】
なお、図７乃至図１０、図１２、及び図１３において、斜線が付されたトランジスタ１５２ａ〜１５２ｉは、第２の分極状態になっていることを指す。それ以外のトランジスタ１５２ａ〜１５２ｉは、第１の分極状態である。
【００４９】
＜時間Ｔ３〜Ｔ４＞
次に、図６に示すように、時間Ｔ３〜Ｔ４の間に、走査線駆動回路１１０は走査線１１２ａ〜１１２ｃのうち、１１２ｂに対しては０Ｖを印加し、１１２ａ及び１１２ｃについてはハイインピーダンス状態にする。同時に、データ線駆動回路１２０はデータ線１２２ａ〜１２２ｃのうち、１２２ｂに対しては８０Ｖを印加し、１２２ａ及び１２２ｃについてはハイインピーダンス状態にする。このとき、共通電極配線１３２に印加される電圧は０Ｖのままである。このように電圧を印加することで、トランジスタ１５２ｅは第１の分極状態から第２の分極状態へ変化し、トランジスタ１５２ｄ及び１５２ｆを含む他のトランジスタは、直前の分極状態を維持する。
【００５０】
図８は、時間Ｔ４における電気光学装置の状態を示す図である。図８に示すように、ゲート電極に０Ｖ、ソース電極に８０Ｖが印加され、ゲート−ソース電圧が−８０Ｖになったトランジスタ１５２ｅは第２の分極状態となっている。また、ゲート電極またはソース電極の少なくとも一方がハイインピーダンス状態になっているトランジスタ１５２ａ〜１５２ｄ、及び１５２ｆ〜１５２ｉは、直前の分極状態を維持している。
【００５１】
＜時間Ｔ５〜Ｔ６＞
次に、図６に示すように、時間Ｔ５〜Ｔ６の間に、走査線駆動回路１１０は走査線１１２ａ〜１１２ｃのうち、１１２ｃに対しては０Ｖを印加し、１１２ａ及び１１２ｂについてはハイインピーダンス状態にする。同時に、データ線駆動回路１２０はデータ線１２２ａ〜１２２ｃのうち、１２２ｂ及び１２２ｃに対しては８０Ｖを印加し、１２２ｃについてはハイインピーダンス状態にする。このとき、共通電極配線１３２に印加される電圧は０Ｖのままである。このように電圧を印加することで、トランジスタ１５２ｈ及び１５２ｉは第１の分極状態から第２の分極状態へ変化し、トランジスタ１５２ｇを含む他のトランジスタは、直前の分極状態を維持する。
【００５２】
図９は、時間Ｔ６における電気光学装置の状態を示す図である。図９に示すように、ゲート電極に０Ｖ、ソース電極に８０Ｖが印加され、ゲート−ソース電圧が−８０Ｖになったトランジスタ１５２ｈ及び１５２ｉは第２の分極状態となっている。また、ゲート電極またはソース電極の少なくとも一方がハイインピーダンス状態になっている。トランジスタ１５２ａ〜１５２ｇは、直前の分極状態を維持している。
【００５３】
＜（２）表示状態の変化＞
＜時間Ｔ７〜Ｔ８＞
次に、図６に示すように、時間Ｔ７〜Ｔ８の間に、走査線駆動回路１１０は走査線１１２ａ〜１１２ｃのすべてに対して、０Ｖと８０Ｖとの中間電位Ｖ３として、例えば４０Ｖを印加する。データ線駆動回路１２０は、データ線１２２ａ〜１２２ｃのすべてに対して、０Ｖと８０Ｖとの中間電位である４０Ｖを印加する。さらに、共通電極駆動回路１３０は、共通電極配線１３２に対して図６に示すような、０Ｖと４０Ｖとの間で周期的に変化する矩形波状の電圧を印加する。
【００５４】
図１０は、時間Ｔ８における電気光学装置の状態を示す図である。上記のように走査線１１２ａ〜１１２ｃ、及びデータ線１２２ａから１２２ｃに４０Ｖが印加されると、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのゲート−ソース電圧は０Ｖになる。すると、第１の分極状態となっているために閾値電圧が０Ｖより低いＶｔｈ１であるトランジスタ１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｆ、及び１５２ｇはオフ状態となる。一方で、第２の分極状態となっているために閾値電圧が０Ｖより高いＶｔｈ２であるトランジスタ１５２ａ、１５２ｅ、１５２ｈ、及び１５２ｉはオン状態となる。すると、オン状態となったトランジスタに接続された画素素子１５４ａ、１５４ｅ、１５４ｈ、及び１５４ｉの画素電極に印加される電圧は４０Ｖとなる。一方で、オフ状態のトランジスタに接続された画素素子１５４ｂ、１５４ｃ、１５４ｄ、１５４ｆ、及び１５４ｆの画素電極には電圧が印加されず、ハイインピーダンス状態となる。
【００５５】
ここで、図６に示すように、時間Ｔ７〜Ｔ８において、共通電極駆動回路１３０は共通電極配線１３２に対して０Ｖと４０Ｖとの間で周期的に変化する矩形波状の電圧を印加しているので、画素素子１５４ａ、１５４ｅ、１５４ｈ、及び１５４ｉの画素電極を基準として共通電極に印加される電圧は、０Ｖと−４０Ｖの間で周期的に変化する矩形波状の電圧になる。このように画素電極と共通電極との間に電圧を印加することで、画素素子１５４ａ、１５４ｅ、１５４ｈ、及び１５４ｉの表示状態を、第１の表示状態である白色の表示状態から、第２の表示状態である黒色の表示状態に変化させることができる。
【００５６】
＜時間Ｔ１〜Ｔ８における電気光学装置の動作のまとめ＞
上記のように電気光学装置を構成し、走査線駆動回路１１０及びデータ線駆動回路１２０が、それぞれ第１の走査線１１２及び第１のデータ線１２２を介して第１のトランジスタ１５２に印加する電圧を所定の電圧に変化させる。すると、第１のトランジスタ１５２の分極状態が、第１の分極状態から第２の分極状態に変化される。次いで、走査線駆動回路１１０及びデータ線駆動回路１２０は、第１の走査線とは異なる第２の走査線１１２及び第１のデータ線１２２に接続された第２のトランジスタ１５２についても同様に、第１の分極状態から第２の分極状態に変化させる。そして、第１のトランジスタ１５２を含む第１の画素１５０と、第２のトランジスタ１５２を含む第２の画素１５０との表示状態を同時に変化させるよう、走査線駆動回路１１０及びデータ線駆動回路１２０が、それぞれ走査線１１２及びデータ線１２２を介して第１のトランジスタ及び第２のトランジスタに印加する電圧を所定の電圧に変化させ、共通電極駆動回路１３０は共通電極に所定の電圧を印加する。
【００５７】
ここで、トランジスタ１５２の分極状態を変化させるためには、例えば数マイクロ秒程度の時間を要する。よって、仮に走査線が１０００本だったとすると、すべてのトランジスタ１５２の分極状態を変化させるのに数ミリ秒を要する。さらに、画素１５０に含まれる画素素子１５４の表示状態を変化させるためには、画素素子１５４の画素電極と共通電極との間に、数十〜数百ミリ秒程度の期間、０Ｖと−４０Ｖとの間で周期的に変化する電圧を印加する必要がある。この画素素子１５４の表示状態の変化は、上記のようにすべての画素素子１５４に対して一度に行うことができる。よって、電気光学装置の全体の表示状態を変化させるには、（数十〜数百ミリ秒）＋（数ミリ秒）程度の時間を要する。
【００５８】
一方で、従来の電気光学装置においては、同一走査線に対応して形成された複数の画素のそれぞれの表示状態を変化させた後に、次の走査線に対応して形成された複数の画素のそれぞれの表示状態を変化させるなどの方法を用いていた。ここで、１本の走査線上のすべての画素の表示状態を変化させるためには、例えば数ミリ秒程度の時間を要するので、電気光学装置全体の画素の表示を変化させるためには、（数ミリ秒）×（走査線数）の時間が必要であった。この時間は、例えば電気光学装置に含まれる走査線が１０００本であった場合には数秒になる。
【００５９】
このように、本実施形態における構成の電気光学装置、またはその駆動方法によれば、電気光学装置に含まれる画素の表示を変化させるための時間を短縮させることが可能となる。この効果は、走査線の数が多いほど顕著になる。
【００６０】
また、本実施形態の電気光学装置、またはその駆動方法によれば、画素１５０の表示状態を変化させるときに、共通電極駆動回路１３０は、共通電極に印加する電圧を第１の電圧である０Ｖと第２の電圧である４０Ｖとの間で周期的に変化させる。このように、画素１５０の表示状態を変化させる際に共通電極と画素電極との間に印加される電圧が周期的に変化されることで、電気的な振動を与えながら画素粒子を移動させることができる。そうすることで、画素粒子が適度に分散しながら移動することが可能となり、表示のコントラスト比を高めることが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態の電気光学装置、またはその駆動方法によれば、第１の分極状態から第２の分極状態へ変化させるトランジスタ１５２のゲート−ソース電圧を−８０Ｖにする。一方で、第１の分極状態を維持させるトランジスタ１５２については、接続された走査線１１２及びデータ線１２２のいずれか一方をハイインピーダンスにすることで、ゲート電極またはソース電極の少なくとも一方をハイインピーダンス状態にする。
【００６２】
かかる構成の電気光学装置、またはかかる方法によれば、分極状態を維持したいトランジスタ１５２の分極状態が、印加電圧に発生したサージの影響などによって、不意に変化してしまうことを防止することができる。
【００６３】
＜（３）表示状態のリセット＞
＜時間Ｔ１１〜Ｔ１２＞
図１１は、電気光学装置の表示状態と各トランジスタの分極状態をリセットするときの、各部に印加される電圧及びトランジスタの分極状態の時間変化を示す図である。なお、本実施形態において、電気光学装置の表示状態をリセットするとは、電気光学装置の複数の画素１５０のうち一部の画素１５０が黒色を表示している状態を、すべての画素１５０が白色を表示している状態に変化させることを指す。また、電気光学装置の各トランジスタの分極状態をリセットするとは、すべてのトランジスタ１５２を第１の分極状態にすることを指す。
【００６４】
図１１に示すように、時間Ｔ１１〜Ｔ１２の間に、走査線駆動回路１１０は走査線１１２ａ〜１１２ｃのすべてに対して、０Ｖを印加する。また、データ線駆動回路１２０は、データ線１２２ａ〜１２２ｃのすべてに対して０Ｖを印加する。さらに、共通電極駆動回路１３０は、共通電極配線１３２に対して図１１に示すような、０Ｖと４０Ｖとの間で周期的に変化する矩形波状の電圧を印加する。
【００６５】
図１２は、時間Ｔ１２における電気光学装置の状態を示す図である。上記のように走査線１１２ａ〜１１２ｃ、及びデータ線１２２ａから１２２ｃに０Ｖが印加されると、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのゲート−ソース電圧は０Ｖになる。すると、第１の分極状態となっているために閾値電圧が０Ｖより低いＶｔｈ１であるトランジスタ１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｆ、及び１５２ｇはオフ状態となる。一方で、第２の分極状態となっているために閾値電圧が０Ｖより高いＶｔｈ２であるトランジスタ１５２ａ、１５２ｅ、１５２ｈ、及び１５２ｉはオン状態となる。そして、オン状態となったトランジスタに接続された画素素子１５４ａ、１５４ｅ、１５４ｈ、及び１５４ｉの画素電極に印加される電圧は０Ｖとなる。一方で、オフ状態のトランジスタに接続された画素素子１５４ｂ、１５４ｃ、１５４ｄ、１５４ｆ、及び１５４ｆの画素電極には電圧が印加されず、ハイインピーダンス状態となる。
【００６６】
ここで、図１１に示すように、時間Ｔ１１〜Ｔ１２において、共通電極駆動回路１３０は共通電極配線１３２に対して０Ｖと４０Ｖとの間で周期的に変化する矩形波状の電圧を印加しているので、画素素子１５４ａ、１５４ｅ、１５４ｈ、及び１５４ｉの画素電極を基準として共通電極に印加される電圧は、４０Ｖと０Ｖとの間で周期的に変化する矩形波状の電圧になる。このように画素電極と共通電極との間に電圧を印加することで、画素素子１５４ａ、１５４ｅ、１５４ｈ、及び１５４ｉの表示状態を、第２の表示状態である黒色の表示状態から、第１の表示状態である白色の表示状態に変化させることができる。これにより、電気光学装置における全ての画素素子１５４ａ〜１５４ｉの表示状態を、第１の表示状態である白色の表示状態にすることができる。
【００６７】
＜（４）トランジスタの分極状態のリセット＞
＜時間Ｔ１３〜Ｔ１４＞
次に、図１１に示すように、時間Ｔ１３〜Ｔ１４の間に、走査線駆動回路１１０は走査線１１２ａ〜１１２ｃに対して８０Ｖを印加し、同時に、データ線駆動回路１２０はデータ線１２２ａ〜１２２ｃに対して０Ｖを印加する。このとき、共通電極配線１３２に印加される電圧は０Ｖのままである。このように電圧を印加することで、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのすべてのトランジスタの分極状態を第１の分極状態へと変化させるための電圧が印加される。ただし、トランジスタ１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５４ｆ、及び１５２ｇは時間Ｔ１３において既に第１の分極状態になっているので、実際にはトランジスタ１５２ａ、１５２ｅ、１５２ｈ、及び１５２ｉが第２の分極状態から第１の分極状態へと変化させられる。
【００６８】
図１３は、時間Ｔ１４における電気光学装置の状態を示す図である。図１３に示すように、すべてのトランジスタ１５２ａ〜１５２ｉは、ゲート電極に８０Ｖ、ソース電極に０Ｖを印加され、ゲート−ソース電圧が８０Ｖになる。これにより、すべてのトランジスタ１５２ａ〜１５２ｉの分極状態が第１の分極状態になっている。
【００６９】
＜時間Ｔ１１〜Ｔ１４における電気光学装置の動作のまとめ＞
本実施形態における電気光学装置は、上記のように走査線１１２及びデータ線１２２に印加する電圧を所定の電圧に変化させることで、短時間で電気光学装置の表示状態を第１の表示状態にし、かつトランジスタ１５２の分極状態を第１の分極状態にすることが可能となる。
【００７０】
＜画素１５０に印加する電圧と状態変化とのまとめ＞
上記本実施形態の説明からも分かるように、画素１５０は、接続された走査線１１２及びデータ線１２２から印加される電圧によって、以下のような動作をする。
【００７１】
第１に、走査線１１２及びデータ線１２２のいずれか一方がハイインピーダンス状態であれば、トランジスタ１５２の分極状態は変化せず、第１の分極状態すなわちオフ状態のままであるため、画素素子１５４の表示状態も変化しない。第２に、走査線１１２に０Ｖ、データ線１２２に８０Ｖが印加されると、トランジスタ１５２の分極状態が第１の分極状態から第２の分極状態すなわちオン状態へと変化する。第３に、走査線１１２に８０Ｖ、データ線１２２に０Ｖが印加されると、トランジスタ１５２の分極状態が第２の分極状態から第１の分極状態へと変化する。第４に、走査線１１２及びデータ線１２２の双方に０Ｖが印加されると、トランジスタ１５２が第２の分極状態すなわちオン状態であれば、画素素子１５４の画素電極に０Ｖが印加される。このとき、当該画素素子１５４に対応する共通電極に印加される電圧に応じて、画素素子１５４の表示状態を変化させることができる。なお、トランジスタ１５２が第１の分極状態すなわちオフ状態であれば、画素素子１５４の画素電極には電圧が印加されず、ハイインピーダンス状態になる。第５に、走査線１１２及びデータ線１２２の双方に４０Ｖが印加されると、トランジスタ１５２が第２の分極状態すなわちオン状態であれば、画素素子１５４の画素電極に４０Ｖが印加される。このとき、当該画素素子１５４に対応する共通電極に印加される電圧に応じて、画素素子１５４の表示状態を変化させることができる。なお、トランジスタ１５２が第１の分極状態すなわちオフ状態であれば、画素素子１５４の画素電極には電圧が印加されず、ハイインピーダンス状態になる。
【００７２】
従来は、ヒステリシス特性を持たないトランジスタが用いられていたが、その場合、表示の書き換え速度を速くするためには、画素素子と並列にコンデンサーを設けなければならなかった。しかし、本発明によれば、コンデンサーを用いなくても高速で表示を書き換えることができるため、コンデンサーが不要になり、製造プロセスが簡略化されるという効果を有する。さらに、コンデンサーが不要なため、画素素子１５４やトランジスタ１５２の配置の自由度も高くなるという効果を有する。
【００７３】
＜３．実施形態２＞
実施形態１においては、時間Ｔ１３〜Ｔ１４の間に、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのすべてのトランジスタの分極状態を第１の分極状態すなわちオフ状態へリセットする例を示したが、本実施形態では、時間Ｔ１３〜Ｔ１４の間に、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのすべてのトランジスタの分極状態を第２の分極状態すなわちオン状態へリセットする例を示す。本実施形態２は、トランジスタ１５２ａ〜１５２ｉのリセット状態が実施形態１と相違するので、この相違点を中心に説明する。
【００７４】
はじめに、すべての画素素子１５４ａ〜１５４ｉの表示状態は第２の表示状態である黒色の表示状態にあり、すべてのトランジスタ１５２ａ〜１５２ｉが第２の分極状態にリセットされているとする。
【００７５】
次に、図１４に示すように、走査線１１２ａに８０Ｖを印加し、走査線１１２ｂと走査線１１２ｃはハイインピーダンス状態とする。また、データ線１２２ｂ及びデータ線１２２ｃに０Ｖを印加し、データ線１２２ａをハイインピーダンス状態とする。このように電圧を印加することで、トランジスタ１５２ｂの分極状態とトランジスタ１５２ｃの分極状態とが第２の分極状態から第１の分極状態へ変化し、トランジスタ１５２ａの分極状態は第２の分極状態を維持する。これに続いて、第１の実施例と同様に、走査線１１２ｂと走査線１１２ｃとが順次選択され、他のトランジスタ１５２ｄ〜１５２ｉの分極状態も選択的に第２の分極状態から第１の分極状態へ変化される。
【００７６】
次に、図１５に示したように、走査線駆動回路１１０は走査線１１２ａ〜１１２ｃのすべてに対して０Ｖを印加し、データ線駆動回路１２０はデータ線１２２ａ〜１２２ｃのすべてに対して０Ｖを印加する。さらに、共通電極駆動回路１３０は、共通電極配線１３２に対して図６に示したような、０Ｖと４０Ｖとの間で周期的に変化する矩形波状の電圧を印加する。このように電圧を印加することで、オン状態となっているトランジスタが設けられている画素素子のみ、第２の表示状態から第１の表示状態である白色の表示状態に変化する。
【００７７】
すべての画素素子１５４ａ〜１５４ｉの表示状態を第２の表示状態である黒色の表示状態にリセットするためには、走査線１１２ａ〜１１２ｃおよびデータ線１２２ａ〜１２２ｃのすべてに対して、０Ｖと８０Ｖとの中間電位Ｖ３として、例えば４０Ｖを印加し、共通電極配線１３２に対して図６に示したような、０Ｖと４０Ｖとの間で周期的に変化する矩形波状の電圧を印加すればよい。これによって、オン状態となっているトランジスタが設けられている画素素子は、第２の表示状態である黒色の表示状態に変化する。
【００７８】
すべてのトランジスタ１５２ａ〜１５２ｉを第２の分極状態へリセットするためには、走査線１１２ａ〜１１２ｃに対して０Ｖを印加し、データ線１２２ａ〜１２２ｃに対して８０Ｖを印加し、共通電極配線１３２に８０Ｖを印加すればよい。
【００７９】
本実施形態によっても、実施形態１と同様な効果が得られる。
【００８０】
＜４．電気光学装置を含む電子機器の例＞
次に、図１６乃至図２０を参照しながら、電気光学装置１００を備える電子機器の具体例について説明する。図１６は携帯電話への適用例を示す。携帯電話３００は、アンテナ部３０１、音声出力部３０２、音声入力部３０３、操作部３０４、及び上記電気光学装置１００を備えている。図１７はビデオカメラへの適用例である。ビデオカメラ４００は、受像部４０１、操作部４０２、音声入力部４０３、及び上記電気光学装置１００を備えている。図１８はテレビジョンへの適用例を示す。テレビジョン５００は、上記電気光学装置１００を備えている。図１９はロールアップ式テレビジョンへの適用例を示す。ロールアップ式テレビジョン６００は、上記電気光学装置１００を備えている。図２０は、パーソナルコンピューターを示す。パーソナルコンピューターは、キーボード７０１を備えた本体部７０２と、上記電気光学装置を用いた表示ユニット７０３とを備えている。
【００８１】
なお、電子機器は上記例に限定されず、例えば表示機能を有する各種の電子機器に適用可能である。上記の他に、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダー、携帯型ＴＶ、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイなども含まれる。
【００８２】
かかる構成の電子機器によれば、上記いずれかの電気光学装置の特徴を備えることによって、例えば、短い時間で表示を変化させることが可能な電子機器を提供することが可能となる。
【００８３】
＜５．補足＞
なお、本実施形態では、電気光学装置の画素１５０に含まれる画素粒子は、白色と黒色との２色である例を挙げているが、任意の色の組み合わせであってもよく、さらには１色だけであってもよい。
【００８４】
また、本実施形態では、電気光学装置に含まれる画素１５０が共通電極の一部を含む例を挙げて説明したが、これは必ずしも共通電極が一枚の導電体により構成される場合のみならず、複数の導電体の集合体により構成される場合を含む。この場合、複数の導電体の集合体をもって共通電極と呼ぶことがある。ただし、共通電極が一枚の導電体により構成されることは、製造コストの観点などから好ましい。
【００８５】
また、本実施形態においては、動作の際に８０Ｖ、４０Ｖ、０Ｖの電圧を用いているが、これに限るものではない。すなわち、トランジスタ１５２の特性に応じて、適切な電圧が選択されることは、上記説明からも当業者にとって明らかである。
【００８６】
ただし、画素素子１５４に印加される電圧が高ければ、電気分解や導体のマイグレーション、イオンの吸着等によって、画素素子１５４の信頼性が低下するおそれがある。そこで、トランジスタ１５２の分極状態を変化させる場合には、強誘電体層２１０の分極反転の閾値よりも十分に高い電圧を強誘電体層２１０に印加する一方、画素素子１５４の表示状態を変化させる場合には、画素素子１５４に印加する電圧をできるだけ低くすることが好ましい。
【００８７】
また、本実施形態における共通電極駆動回路１３０は、画素１５０の表示状態を変化させる際に、共通電極配線１３２に対して０Ｖと４０Ｖとの間で周期的に変化する矩形波状の電圧を印加する例を挙げているが、これに限るものではない。例えば、共通電極駆動回路１３０が共通電極配線１３２に印加する電圧は、完全に矩形波状の電圧ではなく、立ち下がり時に急峻な変化をしない、台形波であることが好ましい。これによれば、共通電極に対向した画素電極の電圧が０Ｖより低くなることでトランジスタ１５２のドレイン電極２０２の電圧が０Ｖより低くなることを防止することができる。また、本発明には、共通電極駆動回路１３０が共通電極配線１３２に対して、適当な間隔で第１の電圧と第２の電圧とを切り替えながら印加する形態などが含まれる。さらには、共通電極駆動回路１３０は、画素素子１５４の表示状態を変化させる際に、共通電極１３０に対して０Ｖまたは４０Ｖの固定電位を印加してもよい。このようにしても表示状態を変化させることが可能である。
【００８８】
また、本実施形態では、電気光学装置におけるトランジスタ１５２の分極状態を変化させ、画素１５０の表示状態を変化させた後に、画素１５０の表示状態をリセットし、トランジスタ１５２の分極状態をリセットされるような例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、画素１５０の表示状態をリセットし、トランジスタの１５２の分極状態をリセットするだけの形態など、本発明の趣旨に反しない範囲で組み合わせが可能である。
【００８９】
また、本実施形態では、走査線及びデータ線が３本である具体例を挙げて説明したが、走査線及びデータ線の本数はそれぞれ任意に決定可能である。
【００９０】
また、本実施形態では、たとえば図７に示したように、トランジスタ１２２ａの分極状態を変化させるとき、非選択状態の走査線１１２ｂ、１１２ｃをハイインピーダンス状態とし、分極状態を変化させる必要がないトランジスタ１５２ｂ、１５２ｃに接続されたデータ線１２２ｂ，１２２ｃもハイインピーダンス状態とした。しかし、すでに述べたように、トランジスタに接続された走査線とデータ線のうちいずれか一方をハイインピーダンス状態とすれば、そのトランジスタの分極状態を変化させずに保持することができる。
【００９１】
そこで、データ線１２２ｂ、１２２ｃをハイインピーダンス状態としつつ、走査線１１２ｂ、１１２ｃをハイインピーダンス状態にする代わりに、トランジスタ１５２ｄ、１５２ｇの分極状態が変化しない程度の電圧、たとえば８０Ｖの電圧を走査線１１２ｂ、１１２ｃに印加してもよい。
【００９２】
また、走査線１１２ｂ１１２ｃをハイインピーダンス状態としつつ、トランジスタ１５２ｂ、１５２ｃの分極状態が変化しない程度の電圧、たとえば０Ｖの電圧をデータ線１２２ｂ、１２２ｃに印加してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１００……電気光学装置、１１０……走査線駆動回路、１１２・１１２ａ〜１１２ｃ……走査線、１２０……データ線駆動回路、１２２・１２２ａ〜１２２ｃ……データ線、１３０……共通電極駆動回路、１３２……共通電極配線、１４０……制御回路、１５０・１５０ａ〜１５０ｃ……画素、１５２・１５２ａ〜１５２ｈ……トランジスタ、１５４・１５４ａ〜１５４ｉ……画素素子、２００……基板、２０２……ドレイン電極、２０４……ソース電極、２０６……有機半導体領域、２１０……強誘電体層、２１２……ゲート電極、２２０……絶縁層、３００……携帯電話、３０１……アンテナ部、３０２……音声出力部、３０３……音声入力部、３０４……操作部、４００……ビデオカメラ、４０１……受像部、４０２……操作部、４０３……音声入力部、５００……テレビジョン、６００……ロールアップ式テレビジョン、７０１……キーボード、７０２……本体部、７０３……表示ユニット、Ｖｔｈ１……第１閾値電圧、Ｖｔｈ２……第２閾値電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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