(57)【要約】【課題】電気泳動表示装置において、表示すべき画像を確実に表示可能とする。【解決手段】電気泳動表示装置は、一対の基板のうち一方の基板（２８）上に、画素（２０）毎に形成された画素電極（２１）と、画像信号を供給する第１データ線（５１）と、画像信号を基準電位に対して極性反転させた反転画像信号を供給する第２データ線（５２）と、基準電位より高い高電位電源電位を供給する高電位電源線（９１）と、基準電位より低い低電位電源電位を供給する低電位電源線（９２）と、走査信号を供給する走査線（４０）と、画素毎に、画素電極に電気的に接続されるように設けられており、画像信号及び反転画像信号の電位を比較した結果に基づいて、高電位電源電位及び低電位電源電位のいずれか一方の電位を選択し、該一方の電位を走査信号に応じて出力するコンパレータ（１００）とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動粒子を含む電気泳動素子を一対の基板間に挟持してなり、複数の画素からなる表示部を備えた電気泳動表示装置であって、
前記一対の基板のうち一方の基板上に、
前記画素毎に形成された画素電極と、
画像信号を供給する第１データ線と、
前記画像信号を基準電位に対して極性反転させた反転画像信号を供給する第２データ線と、
前記基準電位より高い高電位電源電位を供給する高電位電源線と、
前記基準電位より低い低電位電源電位を供給する低電位電源線と、
走査信号を供給する走査線と、
前記画素毎に、前記画素電極に電気的に接続されるように設けられており、前記画像信号及び前記反転画像信号の電位を比較した結果に基づいて、前記高電位電源電位及び前記低電位電源電位のいずれか一方の電位を選択し、該一方の電位を前記走査信号に応じて出力するコンパレータと
を備えることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記コンパレータ及び前記画素電極間に設けられており、前記コンパレータから出力される前記一方の電位に応じて、第１の電位を供給する第１制御線及び第１の電位とは異なる第２の電位を供給する第２の制御線のいずれかを前記画素電極に電気的に接続するスイッチ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】
前記画像信号は、前記高電位電源電位及び前記低電位電源電位の各々と互いに同じである電位を含んでいる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】
前記画像信号の電位の振幅は、前記高電位電源電位及び前記低電位電源電位の差よりも小さい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】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を具備してな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、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】
この種の電気泳動表示装置は、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電位により画素電極が駆動され、共通電極との間に電位差が生じる。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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
或いは、本願発明者らの研究によれば、電気泳動素子を駆動するために、各画素において画素スイッチング素子及びＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）を含むメモリ回路に加えてスイッチ回路を有する画素回路を構築し、このような画素回路により表示部において表示を行う。この画素回路は、（i）メモリ回路における画像信号の書き込みと分離して（ii）画素電極への電位の供給を行うことが可能なように構成されている。このような画素回路によれば、特許文献１による上述の画素回路と比較して、低消費電力で各画素を駆動することが可能となると共に、互いに画素電極が異なる電位となる隣接画素間でリーク電流が発生するのをより有効に防止することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８４３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した技術においては、メモリ回路への画像信号の書き込みの際、メモリ回路を構成するトランジスタの製造ばらつきに起因して、画像信号がメモリ回路に適切に書き込まれず、結果として、表示すべき画像が適切に表示されないおそれがあるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、表示すべき画像を確実に表示することが可能な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】
【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、電気泳動粒子を含む電気泳動素子を一対の基板間に挟持してなり、複数の画素からなる表示部を備えた電気泳動表示装置であって、前記一対の基板のうち一方の基板上に、前記画素毎に形成された画素電極と、画像信号を供給する第１データ線と、前記画像信号を基準電位に対して極性反転させた反転画像信号を供給する第２データ線と、前記基準電位より高い高電位電源電位を供給する高電位電源線と、前記基準電位より低い低電位電源電位を供給する低電位電源線と、走査信号を供給する走査線と、前記画素毎に、前記画素電極に電気的に接続されるように設けられており、前記画像信号及び前記反転画像信号の電位を比較した結果に基づいて、前記高電位電源電位及び前記低電位電源電位のいずれか一方の電位を選択し、該一方の電位を前記走査信号に応じて出力するコンパレータとを備える。
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置によれば、その動作時には、一対の基板間に挟持された電気泳動素子に、画素毎に、一対の基板のうち例えば素子基板である一方の基板上に画素毎に形成された画素電極と、一対の基板のうち例えば対向基板である他方の基板上に例えばベタ状に設けられた例えば共通電極との間に画像信号に応じた電圧が印加されることにより、表示部に画像が表示される。
【０００９】
より具体的には、例えばマイクロカプセルである電気泳動素子の内部には、電気泳動粒子として、例えば負に帯電された複数の白色粒子と正に帯電された複数の黒色粒子とが含まれている。電気泳動素子では、画素電極及び共通電極間に印加される電圧に応じて、負に帯電された複数の白色粒子及び正に帯電された複数の黒色粒子のうち一方が画素電極側に移動（即ち、泳動）し、他方が共通電極側に移動する。これにより、移動された電気泳動粒子に応じた画像が一対の基板のうち他方の基板側（即ち、共通電極側）に表示される。
【００１０】
画像信号は、画素毎に第１データ線によって供給される。また第２データ線からは、画素毎に、画像信号を基準電位に対して極性反転させた反転画像信号（即ち、画像信号の電位を異なる色調を表示させるための電位に反転させた信号、例えば、画像信号の電位が黒を表示させるための電位である場合には、反転画像信号の電位は白を表示させるための電位となる信号）が供給される。第１及び第２データ線は、一方の基板上に、走査信号を供給する走査線と互いに交差するように設けられている。上述した画素電極は、例えば第１及び第２データ線と走査線との交差に対応してマトリクス状に複数設けられている。
【００１１】
本発明では特に、例えば複数のトランジスタを含んで構成されるコンパレータを備えている。コンパレータでは、第１データ線から供給される画像信号と第２データ線から供給される反転画像信号を比較した結果に基づいて、高電位電源線から供給される高電位電源電位及び低電位電源線から供給される低電位電源電位のいずれか一方の電源電位が選択され、該一方の電源電位が走査線から供給される走査信号のタイミングに応じて出力される。コンパレータから出力された高電位電源電位及び低電位電源電位は、画素電極や画素電極に電気的に接続された回路（例えばスイッチ回路）等に供給される。
【００１２】
具体的には、コンパレータでは、入力された画像信号及び反転画像信号の電位を互いに比較して、どちらの電位が高いか或いは低いかを判定している。これにより、画像信号が示す色調がどの色調であるかが判定される。例えば、黒を表示するための画像信号の電位が、白を表示するための電位より高いとすると、画像信号の電位が反転画像信号の電位より高い場合は黒を表示するものと判定され、コンパレータからは、高電位電源電位又は低電位電源電位のうち黒を表示させるための一方の電位が出力される。一方、画像信号の電位が反転画像信号の電位より低い場合は白を表示するものであると判定され、コンパレータからは、高電位電源電位又は低電位電源電位のうち白を表示させるための他方の電源電位が出力される。
【００１３】
ここで仮に、反転画像信号を用いずに、画像信号のみで高電位電源電位及び低電位電源電位のいずれか一方の電源電位を選択しようとすると、画像信号の電位の乱れ等に起因して適切な電源電位が選択されず、適切な画像が表示されないおそれがある。
【００１４】
しかるに本発明では特に、上述したように、画像信号及び反転画像信号の電位を比較した結果に基づいて高電位及び低電位のうち一方電源電位が選択されるため、適切な電源電位が出力される。即ち、表示すべき色調とは異なる色調に対応する電源電位が出力されてしまうことを防止できる。よって、画素電極には、画素毎に画像信号に応じた適切な電位が供給される。
【００１５】
以上説明したように、本発明の電気泳動表示装置によれば、表示すべき画像を確実に表示することが可能である。
【００１６】
本発明の電気泳動表示装置の一態様では、前記コンパレータ及び前記画素電極間に設けられており、前記コンパレータから出力される前記一方の電源電位に応じて、第１の電位を供給する第１制御線及び第１の電位とは異なる第２の電位を供給する第２の制御線のいずれかを前記画素電極に電気的に接続するスイッチ回路を更に備える。
【００１７】
この態様によれば、コンパレータ及び画素電極間にはスイッチ回路が設けられている。スイッチ回路は、例えば複数のスイッチング素子を含んでなり、コンパレータから出力される高電位電源電位及び低電位電源電位に応じて、互いに異なる第１及び第２の電位を供給する第１及び第２の制御線のいずれかを画素電極に電気的に接続する。
【００１８】
より具体的には、スイッチ回路は、例えばコンパレータから高電位電源電位が出力されている場合、画素電極に電気的に接続される制御線を、第１の電位を供給する第１の制御線とする。他方で、コンパレータから低電位電源電位が出力されている場合は、画素電極に電気的に接続される制御線を、第２の電位を供給する第２の制御線とする。これにより、第１の制御線に電気的に接続された画素電極には、第１の制御線を介して第１の画素電位が供給され、第２の制御線に電気的に接続された画素電極には、第２の制御線を介して第２の画素電位が供給される。よって、表示部において、表示すべき画像を確実に表示することが可能である。
【００１９】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記画像信号は、前記高電位電源電位及び前記低電位電源電位の各々と互いに同じである電位を含んでいる。
【００２０】
この態様によれば、画像信号が高電位電源電位及び低電位電源電位と互いに同じである電位を含んでいるため、コンパレータに入力される電位（即ち、画像信号の電位）と、コンパレータから出力される電位（即ち、高電位電源電位或いは低電位電源電位）とが互いに同じ電位となる。このため、コンパレータに電位を入力する際と、コンパレータから電位を出力する際とで電位を切り換えずとも済む。従って、コンパレータにおける処理を比較的簡単なものとすることができる。更に、コンパレータを含む画素と、画像信号を第１及び第２データ線を介して供給する駆動回路との間の電位差を小さく或いは無くすことができる。よって、画素と駆動回路間に貫通電流が生じてしまうのを抑制でき、貫通電流に起因して消費電力が増大してしまうことを防止することができる。
【００２１】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記画像信号の電位の振幅は、前記高電位電源電位及び前記低電位電源電位の差よりも小さい。
【００２２】
この態様によれば、第１データ線から供給される画像信号の電位の振幅が、高電位電源電位及び低電位電源電位の差よりも小さいため、画像信号を生成する駆動回路等における電圧を低くすることができる。尚、「画像信号の電位の振幅」とは、画像信号に含まれる互いに異なる色調を示すための２つの電位の差である。
【００２３】
画像信号は、例えば黒を表示する場合と白を表示する場合とで互いに異なる２つの電位を有している。この２つの電位の差を小さくすることで、駆動回路における電圧は低くなり、結果として、耐圧性能の低い部位において不具合が生じてしまうことを防止することができる。また、コンパレータを貫通電流が抑制できるような構成とすれば、駆動回路とコンパレータ間で電位差が生じた場合においても、貫通電流に起因して消費電力が増大してしまうことを防止することができる。
【００２４】
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。
【００２５】
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、表示すべき画像を確実に表示させることが可能な、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。
【００２６】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００２８】
＜電気光学装置＞
本実施形態に係る電気泳動表示装置について、図１から図１０を参照して説明する。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
図１において、本実施形態に係る電気泳動表示装置１は、表示部３と、コントローラ１０と、走査線駆動回路６０と、データ線駆動回路７０と、電源回路２１０と、共通電位供給回路２２０とを備えている。
【００３２】
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本の第１データ線５１（即ち、データ線Ｘ１ａ、Ｘ２ａ、…、Ｘｎａ）及びｎ本の第２データ線５２（即ち、データ線Ｘ１ｂ、Ｘ２ｂ、…、Ｘｎｂ）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本の第１データ線５１及び第２データ線５２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本の第１データ線５１及び第２データ線５２との交差に対応して画素２０が配置されている。
【００３３】
コントローラ１０は、走査線駆動回路６０、データ線駆動回路７０、電源回路２１０及び共通電位供給回路２２０の動作を制御する。具体的には、コントローラ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。
【００３４】
走査線駆動回路６０は、コントローラ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。
【００３５】
データ線駆動回路７０は、コントローラ１０から供給されるタイミング信号に基づいて、第１データ線Ｘ１ａ、Ｘ２ａ、…、Ｘｎａ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。データ線駆動回路は更に、コントローラ１０から供給されるタイミング信号に基づいて、第２データ線Ｘ１ｂ、Ｘ２ｂ、…、Ｘｎｂに反転画像信号を供給する。反転画像信号は、画像信号の２値的なレベルを反転させた信号であり、例えば画像信号がハイレベルの場合は、反転画像信号はローレベルであり、画像信号がローレベルの場合は、反転画像信号はハイレベルである。即ち、反転画像信号もハイレベル又はローレベルの２値的なレベルをとる。例えば、画像信号が、ハイレベルとして１５ボルトの電位をとり、ローレベルとして０ボルトの電位をとる場合には、反転画像信号は、７．５ボルトを基準電位として極性を反転させた信号である。
【００３６】
電源回路２１０は、高電位電源線９１に高電位電源電位Ｖｄｄを供給し、低電位電源線９２に低電位電源電位Ｖｓｓを供給し、第１の制御線９４に第１の画素電位Ｓ１を供給し、第２の制御線９５に第２の画素電位Ｓ２を供給する。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、第１の制御線９４及び第２の制御線９５の各々は、電気的なスイッチを介して電源回路２１０に電気的に接続されている。
【００３７】
共通電位供給回路２２０は、共通電位線９３に共通電位Ｖｃｏｍを供給する。尚、ここでは図示を省略するが、共通電位線９３は、電気的なスイッチを介して共通電位供給回路２２０に電気的に接続されている。
【００３８】
尚、コントローラ１０、走査線駆動回路６０、データ線駆動回路７０、電源回路２１０及び共通電位供給回路２２０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。
【００３９】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部の具体的な構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００４０】
図２は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部の部分断面図である。
【００４１】
図２において、表示部３は、素子基板２８と対向基板２９との間に電気泳動素子２３が挟持される構成となっている。尚、本実施形態では、対向基板２９側に画像を表示することを前提として説明する。
【００４２】
素子基板２８は、本発明の「一方の基板」の一例であり、例えばガラスやプラスチック等からなる基板である。素子基板２８上には、ここでは図示を省略するが、後述する第１論理回路２４、第２論理回路２５、第３論理回路２６、スイッチ回路１１０、走査線４０、データ線５０、高電位電源線９１、低電位電源線９２、共通電位線９３、第１の制御線９４、第２の制御線９５等が作り込まれた積層構造が形成されている（図４参照）。この積層構造の上層側に複数の画素電極２１がマトリクス状に設けられている。
【００４３】
対向基板２９は、本発明の「一対の基板」のうち「一方の基板」とは異なる他の基板の一例であり、例えばガラスやプラスチック等からなる透明な基板である。対向基板２９における素子基板２８との対向面上には、共通電極２２が複数の画素電極９ａと対向してベタ状に形成されている。共通電極２２は、例えばマグネシウム銀（ＭｇＡｇ）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電材料から形成されている。
【００４４】
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８０から構成されており、例えば樹脂等からなるバインダー３０及び接着層３１によって素子基板２８及び対向基板２９間で固定されている。尚、本実施形態に係る電気泳動表示装置１は、製造プロセスにおいて、電気泳動素子２３が予め対向基板２９側にバインダー３０によって固定されてなる電気泳動シートが、別途製造された、画素電極２１等が形成された素子基板２８側に接着層３１によって接着されている。
【００４５】
マイクロカプセル８０は、画素電極２１及び共通電極２２間に挟持され、１つの画素２０内に（言い換えれば、１つの画素電極２１に対して）１つ又は複数配置されている。
【００４６】
図３は、マイクロカプセルの構成を示す模式図である。尚、図３では、マイクロカプセルの断面を模式的に示している。
【００４７】
図３において、マイクロカプセル８０は、被膜８５の内部に分散媒８１と、複数の白色粒子８２と、複数の黒色粒子８３とが封入されてなる。マイクロカプセル８０は、例えば、５０ｕｍ程度の粒径を有する球状に形成されている。尚、白色粒子８２及び黒色粒子８３は、本発明に係る「電気泳動粒子」の一例である。
【００４８】
被膜８５は、マイクロカプセル８０の外殻として機能し、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアガム等の透光性を有する高分子樹脂から形成されている。
【００４９】
分散媒８１は、白色粒子８２及び黒色粒子８３をマイクロカプセル８０内（言い換えれば、被膜８５内）に分散させる媒質である。分散媒８１としては、水や、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、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエンや、キシレン、ヘキシルベンゼン、へブチルベンゼン、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等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１、２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩やその他の油類を単独で又は混合して用いることができる。また、分散媒８１には、界面活性剤が配合されてもよい。
【００５０】
白色粒子８２は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華（酸化亜鉛）、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子或いはコロイド）であり、例えば負に帯電されている。
【００５１】
黒色粒子８３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（高分子或いはコロイド）であり、例えば正に帯電されている。
【００５２】
このため、白色粒子８２及び黒色粒子８３は、画素電極２１と共通電極２２との間の電位差によって発生する電場によって、分散媒８１中を移動することができる。
【００５３】
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、コンパウンド等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、安定化剤等を添加することができる。
【００５４】
図２及び図３において、画素電極２１と共通電極２２との間に、相対的に共通電極２２の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、正に帯電された黒色粒子８３はクーロン力によってマイクロカプセル８０内で画素電極２１側に引き寄せられると共に、負に帯電された白色粒子８２はクーロン力によってマイクロカプセル８０内で共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル８０内の表示面側（即ち、共通電極２２側）に白色粒子８２が集まることで、表示部３の表示面にこの白色粒子８２の色（即ち、白色）を表示することができる。逆に、画素電極２１と共通電極２２との間に、相対的に画素電極２１の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、負に帯電された白色粒子８２がクーロン力によって画素電極２１側に引き寄せられると共に、正に帯電された黒色粒子８３はクーロン力によって共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル８０の表示面側に黒色粒子８３が集まることで、表示部３の表示面にこの黒色粒子８３の色（即ち、黒色）を表示することができる。
【００５５】
更に、画素電極２１及び共通電極２２間における白色粒子８２及び黒色粒子８３の分布状態によって、白色と黒色との中間階調である、ライトグレー、グレー、ダークグレー等の灰色を表示することができる。例えば、画素電極２１と共通電極２２との間に相対的に画素電極２１の電位が高くなるように電圧を印加することで、マイクロカプセル８０の表示面側に黒色粒子８３を集めると共に画素電極２１側に白色粒子８２を集めた後に、表示すべき中間階調に応じた所定期間だけ、画素電極２１と共通電極２２との間に相対的に共通電極２２の電位が高くなるように電圧を印加することで、マイクロカプセル８０の表示面側に白色粒子８２を所定量だけ移動させると共に画素電極２１側に黒色粒子８３を所定量だけ移動させる。この結果、表示部３の表示面に白色と黒色との中間階調である灰色を表示することができる。
【００５６】
尚、白色粒子８２、黒色粒子８３に用いる顔料を、例えば赤色、緑色、青色等の顔料に代えることによって、赤色、緑色、青色等を表示することができる。
【００５７】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の画素部の具体的な回路構成について、図４を参照して説明する。
【００５８】
図４は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置における画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００５９】
図４において、画素２０は、コンパレータ１００と、スイッチ回路１１０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。
【００６０】
コンパレータ１００は、第１論理回路２４と、第２論理回路２５と、第３論理回路２６とを有している。
【００６１】
第１論理回路２４は、Ｐ型トランジスタ２４ａ及び２４ｂで構成されている。Ｐ型トランジスタ２４ａは、そのゲートが第２データ線５２に電気的に接続されており、そのソースが高電位電源線９１に電気的に接続されており、そのドレインが第２論理回路２５に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ２４ｂは、そのゲートが第１データ線５１に電気的に接続されており、そのソースが高電位電源線９１に電気的に接続されており、そのドレインが第２論理回路２５に電気的に接続されている。第１論理回路２４は、Ｐ型トランジスタ２４ａ及び２４ｂのゲートに入力される画像信号の電位と反転画像信号の電位とを比較して、電位が低い方のトランジスタをオンとする。これにより、画像信号及び反転画像信号のうち電位が低い方の信号が入力されたトランジスタからは、高電位電源電位Ｖｄｄが入力される。一方、画像信号及び反転画像信号のうち電位が高い方の信号が入力されたトランジスタはオフとされるため、高電位電源電位Ｖｄｄは入力されない。
【００６２】
第２論理回路２５は、インバータ回路２５ａ及び２５ｂを有している。
【００６３】
インバータ回路２５ａは、Ｎ型トランジスタ２５ａ１及びＰ型トランジスタ２５ａ２を有している。Ｎ型トランジスタ２５ａ１及びＰ型トランジスタ２５ａ２のゲートは、端子Ｎ１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスタ２５ａ１のソースは、低電位電源電位Ｖｓｓが供給される低電位電源線９２に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ２５ａ２のソースは、高電位電源電位Ｖｄｄが供給される第１論理回路２４に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスタ２５ａ１及びＰ型トランジスタ２５ａ２のドレインは、端子Ｎ２に電気的に接続されている。
【００６４】
インバータ回路２５ｂは、Ｎ型トランジスタ２５ｂ１及びＰ型トランジスタ２５ｂ２を有している。Ｎ型トランジスタ２５ｂ１及びＰ型トランジスタ２５ｂ２のゲートは、端子Ｎ２に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスタ２５ｂ１のソースは、低電位電源電位Ｖｓｓが供給される低電位電源線９２に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ２５ｂ２のソースは、高電位電源電位Ｖｄｄが供給される第１論理回路２４に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスタ２５ｂ１及びＰ型トランジスタ２５ｂ２のドレインは、端子Ｎ１に電気的に接続されている。
【００６５】
第２論理回路２５は、第１論理回路２４におけるＰ型トランジスタ２４ａ及び２４ｂのいずれから高電位電源電位Ｖｄｄが入力されたかによって、低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位Ｖｄｄを出力する。即ち、第２論理回路２５は、第１論理回路２４に入力された画像信号及び反転画像信号のいずれの電位が高いかによって、低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位Ｖｄｄを出力する。
【００６６】
第３論理回路２６は、Ｐ型トランジスタ２６ａ１及び２６ｂ１と、Ｎ型トランジスタ２６ａ２及び２６ｂ２とを有している。Ｐ型トランジスタ２６ａ１及び２６ｂ１、並びにＮ型トランジスタ２６ａ２及び２６ｂ２は、そのゲートが走査信号Ｓｃａｎを供給する走査線４０に電気的に接続されており、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Ｓｃａｎに応じたタイミングで、第２論理回路２５を構成する複数のトランジスタを同電位とし、記憶された電位をリセットする（即ち、電位が記憶されていない状態へと戻す）。これにより、第２論理回路２５からの出力を、走査信号Ｓｃａｎに応じて適切に制御することが可能である。
【００６７】
高電位電源線９１及び低電位電源線９２は、電源回路２１０からそれぞれ高電位電源電位Ｖｄｄ及び低電位電源電位Ｖｓｓが供給可能に構成されている。高電位電源線９１及び低電位電源線９２は夫々、図示しないスイッチを介して電源回路２１０に電気的に接続されており、各スイッチがオン状態とされることで、高電位電源線９１及び低電位電源線９２と電源回路２１０とが電気的に接続され、各スイッチがオフ状態とされることで、高電位電源線９１及び低電位電源線９２は電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。
【００６８】
スイッチ回路１１０は、第１のトランスミッションゲート１１１及び第２のトランスミッションゲート１１２を備えている。
【００６９】
第１のトランスミッションゲート１１１は、Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎを備えている。Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎのソースは、第１の制御線９４に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎのドレインは、画素電極２１に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ１１１ｐのゲートは、第２論理回路２５の端子Ｎ２に電気的に接続されており、Ｎ型トランジスタ１１１ｎのゲートは、第２論理回路２５の端子Ｎ１に電気的に接続されている。
【００７０】
第２のトランスミッションゲート１１２は、Ｐ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎを備えている。Ｐ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのソースは、第２の制御線９５に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのドレインは、画素電極２１に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ１１２ｐのゲートは、第２論理回路２５の端子Ｎ１に電気的に接続されており、Ｎ型トランジスタ１１２ｎのゲートは、第２論理回路２５の端子Ｎ２に電気的に接続されている。
【００７１】
スイッチ回路１１０は、第２論理回路２５から入力される画像信号に応じて、第１の制御線９４及び第２の制御線９５のいずれか一方の制御線を択一的に選択して、その一方の制御線を画素電極２１に電気的に接続する。
【００７２】
具体的には、第２論理回路２５からＮ型トランジスタ１１１ｎ及びＰ型トランジスタ１１２ｐのゲートに低電位電源電位Ｖｓｓが出力されると共に、Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのゲートに高電位電源電位Ｖｄｄが出力されることにより、第２のトランスミッションゲート１１２を構成するＰ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのみがオン状態となり、第１のトランスミッションゲート１１１を構成するＰ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎはオフ状態となる。一方、第２論理回路２５からＮ型トランジスタ１１１ｎ及びＰ型トランジスタ１１２ｐのゲートに高電位電源電位Ｖｄｄが出力されると共に、Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのゲートに低電位電源電位Ｖｓｓが出力されることにより、第１のトランスミッションゲート１１１を構成するＰ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎのみがオン状態となり、第２のトランスミッションゲート１１２を構成するＰ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎはオフ状態となる。
【００７３】
第１の制御線９４及び第２の制御線９５は、電源回路２１０からそれぞれ第１の画素電位Ｓ１及び第２の画素電位Ｓ２が供給可能に構成されている。第１の制御線９４及び第２の制御線９５は夫々、図示しないスイッチを介して電源回路２１０に電気的に接続されており、スイッチがオン状態とされることで、第１の制御線９４及び第２の制御線９５と電源回路２１０とが電気的に接続され、スイッチがオフ状態とされることで、第１の制御線９４及び第２の制御線９５は電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。
【００７４】
複数の画素２０の各々の画素電極２１は、スイッチ回路１１０によって画像信号に応じて択一的に選択された制御線９４又は９５に電気的に接続される。その際、複数の画素２０の各々の画素電極２１には、第１の制御線９４及び第２の制御線９５と電源回路２１０間のスイッチのオンオフ状態に応じて、電源回路２１０から第１の画素電位Ｓ１又は第２の画素電位Ｓ２が供給される、或いはハイインピーダンス状態とされる。
【００７５】
より具体的には、ローレベルの画像信号が供給される画素２０については、第１のトランスミッションゲート１１１のみがオン状態となり、その画素２０の画素電極２１は、第１の制御線９４に電気的に接続され、スイッチのオンオフ状態に応じて電源回路２１０から第１の画素電位Ｓ１が供給され、又は、ハイインピーダンス状態とされる。一方、ハイレベルの画像信号が供給される画素２０については、第２のトランスミッションゲート１１２のみがオン状態となり、その画素２０の画素電極２１は、第２の制御線９５に電気的に接続され、スイッチのオンオフ状態に応じて電源回路２１０から第２の画素電位Ｓ２が供給され、又は、ハイインピーダンス状態とされる。
【００７６】
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。
【００７７】
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。共通電位線９３は、共通電位供給回路２２０から共通電位Ｖｃｏｍが供給可能に構成されている。共通電位線９３は、図示しないスイッチを介して共通電位供給回路２２０に電気的に接続されている。スイッチがオン状態とされることで、共通電位線９３と共通電位供給回路２２０とが電気的に接続され、スイッチがオフ状態とされることで、共通電位線９３は電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。
【００７８】
電気泳動素子２３は、上述したように、電気泳動粒子８２及び８３をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセル８０から構成されている。
【００７９】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例について、図５から図７を参照して説明する。
【００８０】
図５は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す等価回路図（その１）である。
【００８１】
図５に示すように、第１論理回路２４におけるＰ型トランジスタ２４ａ及び２４ｂは、高電源電位線９１と、第２論理回路２５におけるＰ型トランジスタ２５ａ２及び２５ｂ２を介して電気的に接続されるように構成されてもよい。このように構成した場合でも、高電源電位線９１から入力される高電位電源電位Ｖｄｄは、結果的に画像信号及び反転画像信号の比較結果に基づいて、スイッチ回路１１０へと出力される。よって、図４で示した構成と概ね同様の動作を実現できる。
【００８２】
図６は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す等価回路図（その２）である。
【００８３】
図６において、第１論理回路２４、第２論理回路２５及び第３論理回路２６を構成する複数のトランジスタは、Ｐ型トランジスタ及びＮ型トランジスタが互いに入れ替わった構成とされてもよい。具体的には、第１論理回路２４は、Ｎ型トランジスタ２４ｃ及び２４ｄによって構成されてもよい。第２論理回路２５は、Ｐ型トランジスタ２５ｃ１及び２５ｄ１、並びにＮ型トランジスタ２５ｃ２及び２５ｄ２によって構成されてもよい。第３論理回路２６は、Ｎ型トランジスタ２６ｃ１及び２６ｄ１、並びにＰ型トランジスタ２６ｃ２及び２６ｄ２によって構成されてもよい。尚、このように構成した場合には、第１論理回路２４のソースは低電源電位線９２に電気的に接続され、第２論理回路２５には第１論理回路を介して低電位電源電位Ｖｓｓが供給される。
【００８４】
図７は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す等価回路図（その３）である。
【００８５】
図７に示すように、Ｐ型トランジスタ及びＮ型トランジスタが互いに入れ替わるように構成した場合に、第１論理回路２４におけるＮ型トランジスタ２４ｃ及び２４ｄが、高電源電位線９１と、第２論理回路２５におけるＮ型トランジスタ２５ｃ２及び２５ｄ２を介して電気的に接続されるように構成されてもよい。このように構成した場合でも、低電源電位線９２から入力される低電位電源電位Ｖｓｓは、結果的に画像信号及び反転画像信号の比較結果に基づいて、スイッチ回路１１０へと出力される。よって、図６で示した構成と概ね同様の動作を実現できる。
【００８６】
尚、上述した第１論理回路２４、第２論理回路２５及び第３論理回路２６によって構成されるコンパレータは、例えばオペアンプ等を用いることによっても実現可能であるが、上述したように、複数のトランジスタによって構成することで、消費電力の増大を抑制することができる。
【００８７】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の動作及び効果について、図８から図１０を参照して説明する。
【００８８】
図８は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【００８９】
図８において、本実施形態に係る電気泳動表示装置の動作時には、先ずデータ転送期間において、第２論理回路２５に高電位電源電位Ｖｄｄが供給される。続いて、画像書換期間においては、第２論理回路２５から高電位電源電位Ｖｄｄが出力される。即ち、第２論理回路２５に入力される電位と第２論理回路２５から出力される電位とは、互いに同一の電位である。言い換えれば、画素２０における各回路に供給される電位は、データ転送期間と画像書換期間とで変化しない。画像の書き換えが終わると、画像保持期間において、画素２０における各回路は電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。
【００９０】
図９は、比較例に係る電気泳動表示装置を示す等価回路図である。
【００９１】
図９において、比較例に係る電気泳動表示装置における画素２０は、画素スイッチング用トランジスタ２７と、メモリ回路１２５と、スイッチ回路１１０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。画素スイッチング用トランジスタ２７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Ｓｃａｎに応じたタイミングで、メモリ回路１２５に出力する。
【００９２】
図１０は、比較例に係る電気泳動表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【００９３】
図１０に示すように、画素スイッチング用トランジスタ２７を用いる場合、データ転送期間においては、データ線５０の電位の振幅（即ち、画像信号の電位の変化）に応じた電位がメモリ回路１２５に供給される。続いて、画像書換期間においては、メモリ回路１２５から高電位電源電位Ｖｄｄ（即ち、データ線５０の電位の振幅より大きい電位）が出力される。このように、比較例に係る電気泳動表示装置では、データ転送期間と画像書換期間とで電位の切り換えが要求される場合がある。
【００９４】
図８に戻り、しかるに本実施形態に係る電気泳動表示装置では、上述したように、画素２０における各回路に供給される電位は、データ転送期間と画像書換期間とで変化しない。従って、画像表示する際の処理及び装置構成を、より簡易なものとすることができる。
【００９５】
但し、本実施形態に係る電気泳動表示装置においても、図１０に示したように電位を切り換えつつ動作を行うことが可能である。この場合、画素２０における各回路と、データ線駆動回路７０（図１参照）等の駆動回路との間に電位差が生じてしまうことになるが、図４から図７に示したような構成（即ち、コンパレータを含む構成）にすることで、好適に貫通電流を防止することができる。
【００９６】
本実施形態では更に、画素２０には、第１データ線５１及び第２データ線５２から画像信号及び反転画像信号が入力されており、第１論理回路２４において画像信号及び反転画像信号の電位を互いに比較した結果に基づいて第２論理回路２５に入力される電源電位が選択される。このため、第２論理回路２５からは適切な電源電位が出力される。即ち、表示すべき色調とは異なる色調に対応する電源電位が出力されてしまうことを防止できる。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態に係る電気泳動表示装置によれば、表示すべき画像を確実に且つ好適に表示させることが可能である。
【００９８】
＜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１６及び図１７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。
【００９９】
図１６は、電子ペーパー１４００の構成を示す斜視図である。
【０１００】
図１６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。
【０１０１】
図１７は、電子ノート１５００の構成を示す斜視図である。
【０１０２】
図１７に示すように、電子ノート１５００は、図１６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。
【０１０３】
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、表示すべき画像を確実に表示させることが可能である。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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、及び該電気泳動表示装置を備えてなる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。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】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。
【図２】本実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部の部分断面図である。
【図３】マイクロカプセルの構成を示す模式図である。
【図４】本実施形態に係る電気泳動表示装置における画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図５】本実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す等価回路図（その１）である。
【図６】本実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す等価回路図（その２）である。
【図７】本実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す等価回路図（その３）である。
【図８】本実施形態に係る電気泳動表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】比較例に係る電気泳動表示装置を示す等価回路図である。
【図１０】比較例に係る電気泳動表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】電子ペーパーの構成を示す斜視図である。
【図１２】電子ノートの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…コントローラ、２０…画素、２１…画素電極、２２…共通電極、２３…電気泳動素子、２４…第１論理回路、２５…第２論理回路、２６…第３論理回路、２８…素子基板、２９…対向基板、４０…走査線、５１…第１データ線、５２…第２データ線、６０…走査線駆動回路、８０…マイクロカプセル、８２…白色粒子、８３…黒色粒子、９１…高電位電源線、９２…低電位電源線、９３…共通電位線、９４…第１の制御線、９５…第２の制御線、１００…コンパレータ、１１０…スイッチ回路、２１０…電源回路、２２０…共通電位供給回路
【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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