(57)【要約】【課題】電気泳動表示装置の電力の消費量を抑制しつつ、装置の微細化、小型化を図る。【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）及び対向電極（２２）と、画素電極及び対向電極間に配置され、電気泳動粒子を含む電気泳動素子（２３）と、画素電極に電気的に接続され、画素電極に供給される画像信号を一時的に保持する保持容量（２７）とを有する。ここで特に、保持容量の電気容量は、画素電極及び対向電極間の電気容量の４２％以上である。【選択図】図３
2011242583.tif 000002
【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対向電極と、
前記画素電極及び前記対向電極間に配置され、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、
前記画素電極に電気的に接続され、前記画素電極に供給される画像信号を一時的に保持する保持容量と
を有し、
前記保持容量の電気容量は、前記画素電極及び前記対向電極間の電気容量の４２％以上である
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
請求項１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば１Ｔ１Ｃ型等の各画素に保持容量を備え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技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、各画素に蓄電キャパシタ（即ち、保持容量）を備える装置が提案されている（特許文献１参照）。ここでは特に、蓄電キャパシタの電気容量が、画素の電気容量よりも大きいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５３５３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の装置では、その駆動時に、保持容量に電荷が蓄えられ、該蓄えられた電荷により電気泳動素子が駆動される。ここで、この種の装置では、該装置に表示される画像を書き換える際に、保持容量が複数回充電される（即ち、保持容量に画像信号が複数回書き込まれる）ことが多い。
【０００５】
すると、保持容量の充電回数が増加するに伴って、電力消費量が増加する可能性があるという技術的問題点がある。他方で、上述の特許文献１のように、単純に、保持容量の電気容量を増加させると、例えば電気泳動表示装置の微細化、小型化等の妨げになる可能性がある、或いは、製造コストが増加する可能性があるという技術的問題点がある。
【０００６】
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、電力の消費量を抑制しつつ、装置の微細化、小型化を図ることができる電気泳動表示装置及び電子機器を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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対向電極と、前記画素電極及び前記対向電極間に配置され、電気泳動粒子を含む電気泳動素子と、前記画素電極に電気的に接続され、前記画素電極に供給される画像信号を一時的に保持する保持容量とを有し、前記保持容量の電気容量は、前記画素電極及び前記対向電極間の電気容量の４２％以上である。
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置によれば、表示部は、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構成されている。
【０００９】
画素の一部を構成する画素電極及び対向電極は、互いに対向して配置されている。該画素電極及び対向電極間には、例えば、負に帯電した白い電気泳動粒子や正に帯電した黒い電気泳動粒子等の、電気泳動粒子を含む電気泳動素子が配置されている。保持容量は、画素電極に電気的に接続され、該画素電極に供給される画像信号を一時的に保持する。
【００１０】
本発明では特に、保持容量の電気容量は、画素電極及び対向電極間の電気容量の４２％以上である。ここで、「画素電極及び対向電極間の電気容量」とは、画素電極と対向電極とで構成されるキャパシタの電気容量を意味する。
【００１１】
表示部に表示される画像を書き換える際に、保持容量を充電する回数が増加すると、電力消費量が増加する。他方、保持容量を充電する回数を低減するために、該保持容量の電気容量を単純に増加すると、電気泳動表示装置の微細化等の妨げになる可能性がある。
【００１２】
ところで、本願発明者は、一の画素の階調を、第１階調（例えば、黒）と、該第１階調とは異なる第２階調（例えば、白）との間の反射率の差分の９５％以上変化させれば、輝度ムラが抑制された画像を表示部に表示できることを見出した。具体的には例えば、本願発明者は、第１階調の反射率を“０”、第２階調の反射率を“１００”として、複数の画素の各々の階調を第１階調から第２階調に変更する場合、該複数の画素の各々に係る反射率を“９５”以上とすれば、輝度ムラが抑制された画像を表示部に表示できることを見出した。
【００１３】
そして、本願発明者は、保持容量の一回の充電で、一の画素の階調を、第１階調と第２階調との間の反射率の差分の少なくとも９５％変化させれば、電力の消費量を抑制しつつ、比較的高品質な画像を表示部に表示可能であるとの考察に基づいて、保持容量の電気容量を決定した。
【００１４】
そこで本発明では、上述の如く、保持容量の電気容量が、画素電極及び対向電極間の電気容量の４２％以上とされている。このように構成すれば、保持容量の一回の充電で、表示部に表示される画像を書き換えることができるので、電力消費量を抑制することができる。
【００１５】
加えて、上記電気容量（即ち、画素電極及び対向電極間の電気容量の４２％）は、保持容量の一回の充電で表示部に表示される画像を書き換えることが可能な、保持容量の電気容量の下限値であるので、保持容量の電気容量が該下限値となるように、保持容量を設計すれば、電気泳動表示装置の微細化等を図ることができ、実用上非常に有利である。
【００１６】
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を備える。
【００１７】
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、電力の消費量を抑制しつつ、高品質な画像を表示可能な、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。
【００１８】
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】
【００１９】
【図１】本発明の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】本発明の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３】ＥＰＤ容量に対する保持容量の電気容量の比と、規格化反射率との関係を示す特性図である。
【図４】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５】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】
【００２０】
以下、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、図面に基づいて説明する。
【００２１】
＜電気泳動表示装置＞
（電気泳動表示装置の構成）
本発明の電気泳動表示装置の実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。尚、以下の図では、各層・各部材を図面上で認識可能な大きさとするため、該各層・各部材毎に縮尺を異ならしめている。
【００２２】
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。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。
【００２３】
図１において、電気泳動表示装置１は、表示部３、制御回路１０、走査線駆動回路１３１、データ線駆動回路１３２、共通電位供給回路１３３、及び表示体電源回路２００を備えて構成されている。
【００２４】
表示部３には、ｍ行×ｎ列分の画素２０がマトリックス状（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。
【００２５】
制御回路１０は、走査線駆動回路１３１、データ線駆動回路１３２及び共通電位供給回路１３３の動作を制御する。制御回路１０は、例えば、クロック信号、スタートパルス等のタイミング信号を各回路に供給する。
【００２６】
走査線駆動回路１３１は、制御回路１０から供給される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１３２は、制御回路１０から供給される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。共通電位供給回路１３３は、共通電位線９３に共通電位Ｖｃｏｍを供給する。
【００２７】
尚、制御回路１０、走査線駆動回路１３１、データ線駆動回路１３２及び共通電位供給回路１３３には、各種の信号が入出力されるが、本実施形態と特に関係のないものについては説明を省略する。
【００２８】
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２を参照して説明する。図２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。
【００２９】
図２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、保持容量２７とを備えている。
【００３０】
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、そのドレインが画素電極２１及び保持容量２７に電気的に接続されている。
【００３１】
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１３２（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１３１（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。
【００３２】
画素電極２１には、データ線駆動回路１３２からデータ線５０及び画素スイッチング用トランジスター２４を介して、画像信号が供給される。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。
【００３３】
本発明に係る「対向電極」の一例としての、共通電極２２は、共通電位Ｖｃｏｍが供給される共通電位線９３に電気的に接続されている。
【００３４】
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。
【００３５】
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り、一方の電極が、画素電極２１及び画素スイッチング用トランジスター２４に電気的に接続され、他方の電極が共通電位線９３に電気的に接続されている。保持容量２７によって画像信号を一定期間だけ維持することができる。
【００３６】
ここで、保持容量２７について、図３を参照して説明を加える。図３は、ＥＰＤ容量に対する保持容量の電気容量の比と、規格化反射率との関係を示す特性図である。尚、「規格化反射率」とは、第１階調の反射率と、該第１階調とは異なる第２階調の反射率との差分を“１”（即ち、１００％）とした場合の反射率を意味する。
【００３７】
保持容量２７の電気容量ＣＳは、該保持容量２７を構成するキャパシタの、互いに対向して配置された一対の導電材料各々の面積、該一対の導電材料間の距離、及び該一対の導電材料間に配置された絶縁材料の誘電率によって決定される。
【００３８】
他方、画素電極２１及び共通電極２２間の電気容量（以下、適宜“ＥＰＤ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰｈｏｒｅｔｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ）容量ＣＥＰ”と称する）は、画素電極２１及び共通電極２２各々の面積、該画素電極２１及び共通電極２２間の距離、及び該画素電極２１及び共通電極２２間に配置された電気泳動素子２３等の誘電率によって決定される。
【００３９】
本願発明者は、先ず、シミュレーションにより、ＥＰＤ容量ＣＥＰに対する電気容量ＣＳと、保持容量２７の一回の充電で変更可能な画素２０の反射率との関係を求めた（図３参照）。次に、本願発明者は、規格化反射率が９５％近傍であれば、電気容量ＣＳが多少変動しても、反射率が大きく変動しない（即ち、図３における実線の傾きが比較的小さい）ことを見出した。つまり、本願発明者は、規格化反射率が９５％近傍であれば、例えば製造プロセスにおける誤差等に起因して電気容量ＣＳが多少ばらついたとしても、反射率（即ち、画素２０の輝度）が大きくばらつくことはないことを見出した。
【００４０】
そこで、本願発明者は、電気容量ＣＳをＥＰＤ容量ＣＥＰの４２％以上とすれば、保持容量２７の一回の充電で表示部３に表示させる画像を適切に書き換えることが可能であるとの考察に基づいて、本実施形態に係る保持容量２７の電気容量ＣＳを、ＥＰＤ容量ＣＥＰの４２％以上に設定している。
【００４１】
本実施形態では、制御回路１０は、表示部３に表示される画像を書き換える際に、保持容量２７が一回だけ充電されるように、走査線駆動回路１３１及びデータ線駆動回路１３２を制御するように構成されている。加えて、上述の如く、保持容量２７の電気容量ＣＳは、該保持容量２７の一回の充電で、一の画素２０の階調を、第１階調の反射率と第２階調の反射率との差分の少なくとも９５％変更可能なように、ＥＰＤ容量ＣＥＰの４２％以上に設定されている。この結果、電気泳動表示装置１は、保持容量２７の一回の充電で、表示部３に表示される画像を適切に書き換えることができるので、電力消費量を抑制することができる。
【００４２】
＜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４及び図５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。
【００４３】
図４は、電子ペーパー４００の構成を示す斜視図である。
【００４４】
図４に示すように、電子ペーパー４００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を表示部４０１として備えている。電子ペーパー４００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４０２を備えて構成されている。
【００４５】
図５は、電子ノート５００の構成を示す斜視図である。
【００４６】
図５に示すように、電子ノート５００は、図４で示した電子ペーパー４００が複数枚束ねられ、カバー５０１に挟まれているものである。カバー５０１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（図示せず）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。
【００４７】
上述した電子ペーパー４００及び電子ノート５００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、電力の消費量を抑制しつつ、高品質な画像を表示可能な、高品質な画像表示を行うことが可能である。
【００４８】
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。
【００４９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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】
【００５０】
１…電気泳動表示装置、３…表示部、１０…制御回路、２０…画素、２１…画素電極、２２…共通電極、２３…電気泳動素子、２７…保持容量、４０…走査線、５０…データ線、２００…表示体電源回路
【図１】
2011242583.tif 000003
【図２】
2011242583.tif 000004
【図３】
2011242583.tif 000005
【図４】
2011242583.tif 000006
【図５】
2011242583.tif 000007