电光装置、电子设备和电光装置的驱动方法

专利名称：电光装置、电子设备和电光装置的驱动方法
技术领域：
本发明涉及电光装置、电子设备和电光装置的驱动方法。
背景技术：
电泳装置是使在夹着带电的电泳微粒而构成的电极间施加的电压变化而使电泳 微粒移动，从而改变外观上的色调并进行图象显示的装置。代表这样的电泳装置的电光装 置，在使电极间施加的电压变化时，通过改变从扫描线及数据线对薄膜晶体管施加的电压， 来改变该薄膜晶体管的导通/截止。以前，存在由强电介质物质形成该薄膜晶体管的栅极绝缘层并成为可变化极化状 态的技术。例如，日本特开昭61-260596号公报(专利文献1)公开了有机EL有源矩阵显 示装置中，薄膜晶体管的栅极绝缘膜由强电介质物质形成的技术。日本特开2006-253474 号公报(专利文献2)公开了具有有机强电介质层的薄膜晶体管构造的有机强电介质存储 器。另外，日本特开2005-228968号公报(专利文献3)公开了可控制阈值电压的晶体管。专利文献1 日本特开昭61-260596号公报。专利文献2 日本特开2006-253474号公报。专利文献3 日本特开2005-228968号公报。但是，上述传统的由强电介质物质形成薄膜晶体管的栅极绝缘膜并成为可变化极 化状态的技术中，在包含电泳装置的电光装置中应用时的驱动方法无法确立。结果，存在电 光装置的显示变化时需要时间的问题。

发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，其目的是提供可缩短显示变化所需时间的电光装置 及其驱动方法。为了解决该问题，本发明的一个方式的电光装置，其特征在于，具备第1像素，其 包含第ι晶体管、第1像素电极和与该第1像素电极对向的第1共用电极；第2像素，其包 含第2晶体管、第2像素电极和与该第2像素电极对向的第2共用电极；第1扫描线，其与 上述第1晶体管电气连接；第2扫描线，其与上述第2晶体管电气连接；第1数据线，其与 上述第1晶体管和上述第2晶体管电气连接；共用电极布线，其与上述第1共用电极和上述 第2共用电极电气连接；以及驱动电路，其控制对上述第1扫描线、上述第2扫描线、上述 第1数据线和上述共用电极布线施加的电压；其中，上述第1晶体管的开关特性和上述第2 晶体管的开关特性具有滞后特性，由上述第1扫描线和上述第1数据线之间施加的电压选 择导通状态和截止状态中的一个作为上述第1晶体管的导通状态，由上述第2扫描线和上 述第1数据线之间施加的电压选择导通状态和截止状态中的一个作为上述第2晶体管的导 通状态，上述驱动电路构成为，在选择上述导通状态和上述截止状态中的一个作为上述第1 晶体管的导通状态，然后选择上述导通状态和上述截止状态中的一个作为上述第2晶体管 的导通状态后，将上述第1像素的显示状态和上述第2像素的显示状态从第1显示状态同
4时变化为第2显示状态。另外，作为本发明的另一个方式的电光装置的驱动方法，其特征在于，该电光装置 具备第1像素，其包含第1晶体管、第1像素电极和与该第1像素电极对向的第1共用电 极；第2像素，其包含第2晶体管、第2像素电极和与该第2像素电极对向的第2共用电极； 第1扫描线，其与上述第1晶体管电气连接；第2扫描线，其与上述第2晶体管电气连接； 第1数据线，其与上述第1晶体管和上述第2晶体管电气连接；共用电极布线，其与上述第 1共用电极和上述第2共用电极电气连接；以及驱动电路，其控制对上述第1扫描线、上述 第2扫描线、上述第1数据线和上述共用电极布线施加的电压；其中，上述第1晶体管的开 关特性和上述第2晶体管的开关特性具有滞后特性；该驱动方法包括第1步骤，由上述第 1扫描线和上述第1数据线之间施加的电压选择导通状态和截止状态中的一个作为上述第 1晶体管的导通状态；第2步骤，由上述第2扫描线和上述第1数据线之间施加的电压选择 导通状态和截止状态中的一个作为上述第2晶体管的导通状态；以及第3步骤，通过控制对 上述第1扫描线、上述第2扫描线、上述第1数据线和上述共用电极布线施加的电压，将上 述第1像素的显示状态和上述第2像素的显示状态从第1显示状态同时变化为第2显示状 态。在传统的电光装置中，采用使多个扫描线中的1根扫描线上形成的像素的各个显 示状态变化，使这些像素的显示状态全部变化后，使下一扫描线上形成的像素的各个显示 状态变化等的方法。这里，为了使1根扫描线上的全部像素的显示状态变化，例如需要数毫 秒的时间，因此，为了使电光装置全体的像素的显示变化，需要(数毫秒)X (扫描线数)的 时间。此时间在例如电光装置所包含的扫描线为1000根时达到数秒。根据上述本发明的方式的电光装置或其驱动方法，第1像素的晶体管的开关特性 和第2像素的晶体管的开关特性具有滞后特性，首先，由第1扫描线和第1数据线之间施 加的电压选择导通状态和截止状态中的一个，作为第1像素的晶体管的导通状态。而且对 于第2像素的晶体管，也选择导通状态和截止状态中的一个。然后，使第1像素及第2像素 的显示状态同时变化。这里，本发明中，使晶体管的导通状态变化所需时间为例如数微秒程 度。因此，为了使电光装置全体的像素的显示变化，需要(数微秒)X (扫描线数)+ (显示状 态的变化所需时间)的时间。电光装置全体的显示状态的变化所需时间比1根扫描线上的 全部像素的显示状态变化所需时间长，达到数十 数百毫秒程度。即，电光装置全体像素的 显示变化所需时间，例如电光装置所包含的扫描线为1000根时，达到(数毫秒)+ (数十 数百毫秒)程度。这样，根据上述构成的电光装置，可以缩短电光装置所包含的像素的显示 变化所需时间。另外，上述电光装置中的上述驱动电路，优选构成为，控制对上述第1扫描线、上 述第2扫描线、上述第1数据线及上述共用电极布线施加的电压，使得将上述第1像素的显 示状态及上述第2像素的显示状态同时从上述第2显示状态变化为上述第1显示状态，然 后将上述第1晶体管的导通状态及上述第2晶体管的导通状态变化为上述导通状态和上述 截止状态中的一个。另外，上述电光装置的驱动方法中，优选还包括第4步骤，由上述驱动电路控制 对上述第1扫描线、上述第2扫描线、上述第1数据线及上述共用电极布线施加的电压，使 得将上述第1像素及上述第2像素的显示状态同时从上述第2显示状态变化为上述第1显
5示状态，然后将上述第1晶体管的导通状态及上述第2晶体管的导通状态变化为上述导通 状态和上述截止状态中的一个。根据上述构成的电光装置或上述电光装置的驱动方法，可以短时间将全部的像素 的显示状态变化为第1显示状态，且将全部的晶体管的导通状态变化为规定的状态。另外，上述电光装置，优选的是，上述第1像素还包含在上述第1共用电极和上述 第1像素电极之间设置的像素微粒，上述第2像素还包含在上述第2共用电极和上述第2 像素电极之间设置的像素微粒，在将上述第1像素的显示状态及上述第2像素的显示状态 同时从上述第1显示状态变化为上述第2显示状态时，上述驱动电路构成为，使得在上述第 1共用电极和上述第1像素电极之间施加的电压及在上述第2共用电极和上述第2像素电 极之间施加的电压在第1电压和第2电压之间周期地变化。或者，上述电光装置的驱动方法，优选的是，上述电光装置的上述第1像素还包含 在上述第1共用电极和上述第1像素电极之间设置的像素微粒，上述第2像素还包含在上 述第2共用电极和上述第2像素电极之间设置的像素微粒，上述第3步骤中，上述驱动电路 使得上述第1共用电极和上述第1像素电极之间施加的电压及上述第2共用电极和上述第 2像素电极之间施加的电压在第1电压和第2电压之间周期地变化。根据上述构成的电光装置或上述电光装置的驱动方法，使第1像素及第2像素的 显示状态变化时，共用电极驱动电路使在共用电极和第1像素电极之间及在共用电极和第 2像素电极之间施加的电压在第1电压和第2电压之间周期地变化。这样，像素的显示状态 变化时，通过使共用电极和像素电极之间施加的电压周期地变化，可以赋予电气振动而使 像素微粒流动。这样，可以使像素微粒适度分散而移动，提高像素的对比度。另外，作为本发明的另一个方式，包含具备上述任一电光装置的电子设备。另外，上述电光装置的驱动方法，优选的是，上述驱动电路在上述第1步骤中，使 上述第2扫描线为高阻抗状态。根据该方法，与维持极化状态的晶体管连接的第2扫描线成为高阻抗状态，因此， 可以防止维持极化状态的晶体管的极化状态产生非期望的变化。另外，上述电光装置的驱动方法，优选的是，上述电光装置还具备第3像素，其包 含与上述第1扫描线电气连接的第3晶体管、第3像素电极和与该第3像素电极对向的第 3共用电极；以及第2数据线，其与上述第3晶体管电气连接；其中，上述第3晶体管的开关 特性具有滞后特性，对上述第2数据线施加的电压由上述驱动电路控制，由上述第1扫描线 和上述第2数据线之间施加的电压选择导通状态和截止状态中的一个作为上述第3晶体管 的导通状态，上述第1步骤中，通过使上述第2数据线为高阻抗状态，维持上述第3晶体管 的导通状态而不变化。根据该方法，与维持极化状态的晶体管连接的第2数据线成为高阻抗状态，因此， 可以防止维持极化状态的晶体管的极化状态产生非期望的变化。


图1是电光装置的构成例的示图。图2是电光装置中的像素的构成例的示图。图3是具有滞后特性的晶体管的第1构成例的示图。
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图4是具有滞后特性的晶体管的电压_电流特性的示图。图5是具有滞后特性的晶体管的第2构成例的示图。图6是电光装置的各部的电压及晶体管的极化状态的时间变化的第1示图。图7是时间T2中的电光装置的状态的示图。图8是时间T4中的电光装置的状态的示图。图9是时间T6中的电光装置的状态的示图。图10是时间T8中的电光装置的状态的示图。图11是电光装置的各部的电压及晶体管的极化状态的时间变化的第2示图。图12是时间T12中的电光装置的状态的示图。图13是时间T14中的电光装置的状态的示图。图14是实施例2中的第1状态的示图。图15是实施例2中的第2状态的示图。图16是具有电光装置的便携电话的立体图。图17是具有电光装置的摄像机的立体图。图18是具有电光装置的电视的立体图。图19是具有电光装置的可卷式电视的立体图。图20是具有电光装置的个人电脑的立体图。符号说明100......电光装置，110......扫描线驱动电路，112 · 112a 112c......扫
描线，120......数据线驱动电路，122 · 122a 122c......数据线，130......共用电极
驱动电路，132......共用电极布线，140......控制电路，150 · 150a 150c......像
素，152 · 152a 152h......晶体管，154 · 154a 154i......像素元件，200......基
板，202......漏极电极，204......源极电极，206......有机半导体区域，210......强
电介质层，212......栅极电极，220......绝缘层，300......便携电话，301......天
线部，302......声音输出部，303......声音输入部，304......操作部，400......摄
像机，401......成像部，402......操作部，403......声音输入部，500......电视，
600......可卷式电视，701......键盘，702......本体部，703......显示单元，
Vthl......第1阈值电压，Vth2......第2阈值电压。
具体实施例方式按照以下的构成，参照附图具体地说明本发明实施例。但是，以下的实施例只是本 发明的一例，不是限定本发明的技术范围。另外，各附图中，同一部件附上同一符号，其说明 省略。1.定义2.实施例12-1.电光装置的构成例2-2.电光装置所包含的晶体管的构成例和特征2-3.电光装置的动作例(1)晶体管的极化状态的变化
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(2)显示状态的变化(3)显示状态的复位(4)晶体管的极化状态的复位3.实施例24.包含电光装置的电子设备的例5.补充<1.定义 >首先，本说明书中的用语定义如下。「像素微粒」指介于像素中的共用电极和像素电极之间的显示用带电微粒。例示 了电泳微粒或电子粉流体的微粒作为像素微粒，但是不限于此。「电光装置」例示了电泳装置或包含由电子粉流体的微粒构成的像素的光学装置 作为电光装置，但是不限于此。<2.实施例 1><2-1.电光装置的构成例〉本发明的一个方式的本实施例涉及电光装置，特别地，以电光装置的像素所包含 的晶体管的开关特性具有滞后特性作为特征之一。本发明中，在晶体管的栅极电极和源极 电极或漏极电极之间设置强电介质层。该强电介质层的极化状态通过施加电压可变化，即 使除去电压，该极化状态也维持。因此，在晶体管的开关特性中发现了滞后特性。图1是本实施例中的电光装置的构成例的示图。图2是本实施例中的电光装置所 包含的一个像素的构成的示图。如图1所示，电光装置包括多个像素150 ；包含扫描线驱动电路110、数据线驱动 电路120、共用电极驱动电路130的驱动电路；和控制电路140。< 像素 1δ0>如图2所示，像素150包括晶体管152和像素元件154。<像素元件154>像素元件154包含像素微粒、分散介质、像素电极及共用电极而构成。共用电极经 由共用电极布线132与共用电极驱动电路130连接。像素电极与共用电极对向配置，与晶 体管152的漏极电极连接。像素微粒是例如白色和黑色的2色带电微粒，介于共用电极和 像素电极之间而配置。这些像素微粒各自或正或负地带电。另外，像素元件154在共用电 极和像素电极之间具有使像素微粒分散的分散介质，像素微粒在该分散介质中浮置。这里， 若在共用电极和像素电极之间施加规定的电压而发生电场，则分散介质中浮置的像素微粒 根据带电的特性而流动。从而，可以使从电光装置的视认面看见的像素元件154的色即显 示状态变化。< 晶体管 152>晶体管152的栅极电极与扫描线112连接，源极电极与数据线122连接。另外，晶 体管152包括半导体区域由有机半导体材料形成的ρ型有机晶体管。另外，晶体管152的漏 极电极与像素元件154的像素电极连接。栅极绝缘层的极化状态可根据从与该晶体管152 连接的扫描线112和数据线122施加的电压而变化，该极化状态即使除去电压也维持。因 此，晶体管152的开关特性具有滞后特性。该晶体管152更具体的构造及特性将后述。
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〈扫描线驱动电路110>如图1所示，扫描线驱动电路110经由扫描线112a 112c中的任1根对像素 150a 150i分别包含的晶体管152a 152i的栅极电极供给电压。具体地说，经由扫描线 112a对晶体管152a、152b及152c供给电压，经由扫描线112b对晶体管152d、152e及152f 供给电压，经由扫描线112c对晶体管152g、152h及152i供给电压。〈数据线驱动电路120>数据线驱动电路120经由数据线122a 122c对晶体管152a 152i的源极电极 供给电压。具体地说，经由数据线122a对晶体管152a、152d及152g供给电压，经由数据线 122b对晶体管152b、152e、152h供给电压，经由数据线122c对晶体管152c、152f及152i供 给电压。<共用电极驱动电路130>共用电极驱动电路130经由共用电极布线132对像素150a 150i分别包含的共 用电极供给共用电压。另外，本实施例的电光装置中，设置遍及电光装置所包含的全部的像素而形成的 一个共用电极，各个像素形成为包含共用电极的一部分的构成。〈控制电路140>控制电路140为了在电光装置进行希望的显示，对扫描线驱动电路110、数据线驱 动电路120及共用电极驱动电路130赋予与应在各个像素150施加的电压相关的指示。<2-2.电光装置所包含的晶体管的构成例和特征〉作为本实施例的电光装置所包含的晶体管152的导通状态，由从扫描线112和数 据线122施加的电压选择导通状态和截止状态中的一个。另外，如前述，晶体管152的极化 状态可根据从扫描线112和数据线122施加的电压而变化，晶体管152的开关特性具有滞 后特性。因此，从扫描线112和数据线122施加的电压即使除去，晶体管152的选择的导通 状态也被维持。这里，具体地说明该晶体管152的构成例和其特征。<晶体管的第1构成例>图3是具有滞后特性的晶体管的第1构成例的示图。如图3所示，晶体管152包 括基板200、漏极电极202、源极电极204、有机半导体区域206、强电介质层210及栅极电极 212。基板200上，形成漏极电极202、源极电极204及有机半导体区域206。漏极电极202 及源极电极204由导电体材料形成，有机半导体区域206由有机半导体材料形成。而且基 板200上，以覆盖漏极电极202、源极电极204及有机半导体区域206的方式，形成由强电介 质材料形成的强电介质层210。强电介质层210也发挥作为栅极绝缘层的作用。强电介质 层210上，形成由导电体材料形成的栅极电极212。即，在漏极电极202、源极电极204及有 机半导体区域206与栅极电极212之间，夹着强电介质层210而形成。通过该构成，若在栅 极电极212和源极电极204或漏极电极202之间施加规定极性的电压，则可以使强电介质 层210的极化方向反相。强电介质层210的极化方向是与栅极电极212和源极电极204之 间施加的电压的极性相应的2个方向，即使除去电压，极化的方向也被保持。本说明书中， 第1极化方向与第1极化状态对应，第2极化方向与第2极化状态对应。这里，强电介质层 210的极化方向变化也称为晶体管152的极化状态变化。<晶体管的特性>
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图4是具有滞后特性的晶体管152的电压-电流特性的示图。图4中，横轴表示 以晶体管152的源极电极204为基准的栅极电极212施加的栅极-源极电压，纵轴表示从 该晶体管152的源极电极204流向漏极电极202的源极-漏极电流。这里，栅极-源极电压若比第2阈值电压Vth2高，则强电介质层210的极化状态 成为第1极化状态。即，晶体管152成为第1极化状态。接着，若栅极_源极电压比第1阈 值电压Vthl低，则强电介质层210的极化状态成为第2极化状态。即，晶体管152成为第2 极化状态。晶体管152在第1极化状态中成为截止状态，在第2极化状态中成为导通状态。第1极化状态的晶体管152，栅极-源极电压若比第1阈值电压Vthl低则成为导 通状态，电流流动，若是比第1阈值电压Vthl高电压，则保持截止状态，电流不流动。即，第 1极化状态的晶体管152的阈值电压是比OV低的第1阈值电压Vthl。另一方面，第2极化状态的晶体管152，若栅极-源极电压比第2阈值电压Vth2高 则成为截止状态，电流不流动，若是比第2阈值电压Vth2低的电压，则保持导通状态，电流 流动。即，第2极化状态的晶体管152的阈值电压是比第1阈值电压Vthl高，且比OV高的 第2阈值电压Vth2。S卩，栅极-源极电压为OV的场合，第1极化状态的晶体管152为截止状态，第2极 化状态的晶体管152为导通状态。〈晶体管的第2构成例〉图5是具有滞后特性的晶体管的第2构成例的示图。如图5所示，晶体管152在 图3所示晶体管的第1构成例中添加绝缘层220而构成。S卩，基板200上，为了覆盖漏极电 极202、源极电极204及有机半导体区域206，形成由绝缘体形成的绝缘层220。然后在绝缘 层220上形成强电介质层210。这里，绝缘层220和强电介质层210发挥作为栅极绝缘层的 作用。即使这样构成，只要在漏极电极202及源极电极204与栅极电极212之间形成强电 介质层210，就可以形成与图3同样具有滞后特性的晶体管。但是，要具有充分滞后特性的 场合，漏极电极202、源极电极204及有机半导体区域206与栅极电极212之间的层最好全 部由强电介质构成。<2-3.电光装置的动作例〉接着，参照图6至图13具体地说明本实施例中的电光装置的动作。图6是电光装置的显示状态变化时对各部施加的电压及晶体管152的极化状态的 时间变化的示图。图6中，从上往下顺序表示了对扫描线112a、112b及112c、数据线122a、 122b及122c以及共用电极布线132施加的电压的时间变化。而且在图6中的这些下面，表 示了晶体管152a 152i的各个极化状态的时间变化。该极化状态表示处于第1极化状态 和第2极化状态中的一个。另外，以下的说明中，说明了晶体管152a 152i以第1极化状 态作为初期状态的情况。< (1)晶体管的极化状态的变化>〈时间Tl T2>如图6所示，在时间Tl Τ2间，扫描线驱动电路110对扫描线112a 112c中的 112a施加作为第1电压Vl的例如0V，扫描线112b及扫描线112c设为高阻抗状态。此时， 扫描线112a为选择状态，扫描线112b和扫描线112c为非选择状态。同时，数据线驱动电 路120对数据线122a 122c中的122a施加作为第2电压V2的例如80V，122b及122c设
10为高阻抗状态。此时，共用电极布线132施加的电压保持0V。这样通过施加电压，晶体管 152a从第1极化状态变化为第2极化状态，包含晶体管152b及152c的其他晶体管维持之 前的极化状态即第1极化状态。图7是时间T2中的电光装置的状态的示图。如图7所示，栅极电极被施加0V，源 极电极被施加80V，栅极-源极电压成为-80V的晶体管152a成为第2极化状态。另外，栅 极电极或源极电极的至少一方成为高阻抗状态的其他晶体管152b 152i维持之前的极化 状态。另外，图7至图10、图12及图13中，附斜线的晶体管152a 152i表示成为了第 2极化状态。此外的晶体管152a 152i是第1极化状态。〈时间T3 T4>接着，如图6所示，在时间Τ3 Τ4间，扫描线驱动电路110在扫描线112a 112c 中，对112b施加0V，112a及112c设为高阻抗状态。同时，数据线驱动电路120在数据线 122a 122c中，对122b施加80V，122a及122c设为高阻抗状态。此时，共用电极布线132 施加的电压保持0V。这样通过施加电压，晶体管152e从第1极化状态变化为第2极化状 态，包含晶体管152d及152f的其他晶体管维持之前的极化状态。图8是时间T4中的电光装置的状态的示图。如图8所示，栅极电极被施加0V，源 极电极被施加80V，栅极-源极电压成为-80V的晶体管152e成为第2极化状态。另外，栅 极电极或源极电极的至少一方成为高阻抗状态的晶体管152a 152d及152f 152i维持 之前的极化状态。〈时间T5 T6>接着，如图6所示，时间Τ5 Τ6间，扫描线驱动电路110在扫描线112a 112c 中，对112c施加0V，112a及112b设为高阻抗状态。同时，数据线驱动电路120在数据线 122a 122c中，对122b及122c施加80V，122c设为高阻抗状态。此时，共用电极布线132 施加的电压保持0V。这样通过施加电压，晶体管152h及152i从第1极化状态变化为第2 极化状态，包含晶体管152g的其他晶体管维持之前的极化状态。图9是时间T6中的电光装置的状态的示图。如图9所示，栅极电极被施加0V，源 极电极被施加80V，栅极-源极电压成为-80V的晶体管152h及152i成为第2极化状态。 另外，栅极电极或源极电极的至少一方成为高阻抗状态。晶体管152a 152g维持之前的 极化状态。<(2)显示状态的变化〉〈时间T7 T8>接着，如图6所示，在时间Τ7 Τ8间，扫描线驱动电路110对扫描线112a 112c 的全部施加作为OV和80V的中间电位V3的例如40V。数据线驱动电路120对数据线122a 122c的全部施加OV和80V的中间电位的40V。而且，共用电极驱动电路130对共用电极布 线132施加图6所示在OV和40V之间周期地变化的矩形波状的电压。图10是时间T8中的电光装置的状态的示图。如上所述，若从扫描线112a 112c 及数据线122a对122c施加40V，则晶体管152a 152i的栅极-源极电压成为0V。这样， 由于成为第1极化状态，阈值电压为比OV低的Vthl的晶体管152b、152c、152d、152f&152g 成为截止状态。另一方面，由于成为第2极化状态，阈值电压为比OV高的Vth2的晶体管
11152a、152e、152h及152i成为导通状态。这样，在与成为导通状态的晶体管连接的像素元件 154a、154e、154h及154i的像素电极上施加的电压成为40V。另一方面，在与截止状态的晶 体管连接的像素元件154b、154c、154d、154f及154f的像素电极上不施加电压，成为高阻抗 状态。这里，如图6所示，时间T7 T8中，共用电极驱动电路130对共用电极布线132 施加在OV和40V之间周期地变化的矩形波状的电压，因此，以像素元件154a、154eU54h及 154i的像素电极为基准对共用电极施加的电压成为在OV和-40V之间周期地变化的矩形 波状的电压。通过这样在像素电极和共用电极之间施加电压，可以将像素元件154a、154e、 154h、及154i的显示状态从第1显示状态即白色的显示状态变化为第2显示状态即黑色的 显示状态。<时间Tl T8中的电光装置的动作的汇总>如上所述，构成电光装置，使扫描线驱动电路110及数据线驱动电路120分别经由 第1扫描线112及第1数据线122对第1晶体管152施加的电压变化到规定的电压。这样， 第1晶体管152的极化状态从第1极化状态变化为第2极化状态。然后，扫描线驱动电路 110及数据线驱动电路120对与不同于第1扫描线的第2扫描线112及第1数据线122连 接的第2晶体管152，也同样从第1极化状态变化为第2极化状态。为了使包含第1晶体 管152的第1像素150和包含第2晶体管152的第2像素150的显示状态同时变化，使扫 描线驱动电路110及数据线驱动电路120分别经由扫描线112及数据线122对第1晶体管 及第2晶体管施加的电压变化为规定的电压，共用电极驱动电路130对共用电极施加规定 的电压。这里，为了使晶体管152的极化状态变化，例如需要数微秒程度的时间。因此，假 如扫描线为1000根，则改变全部的晶体管152的极化状态需要数毫秒。而且，为了使像素 150所包含的像素元件154的显示状态变化，在像素元件154的像素电极和共用电极之间， 需要在数十 数百毫秒程度的期间施加在OV到-40V之间周期地变化的电压。该像素元件 154的显示状态的变化可以如上所述对全部的像素元件154—次进行。从而，为了使电光装 置的全体的显示状态变化，需要(数十 数百毫秒)+ (数毫秒)程度的时间。另一方面，传统的电光装置中，采用在与同一扫描线对应形成的多个像素的各个 显示状态变化后，使与下一扫描线对应形成的多个像素的各个显示状态变化等的方法。这 里，为了使1根扫描线上的全部像素的显示状态变化，例如需要数毫秒程度的时间，因此， 为了使电光装置全体像素的显示变化，需要(数毫秒)X (扫描线数)的时间。此时间在例 如电光装置所包含的扫描线为1000根时达到数秒。这样，根据本实施例中的构成的电光装置或其驱动方法，可以缩短使电光装置所 包含的像素的显示变化的时间。该效果随着扫描线数越多而越显著。另外，根据本实施例的电光装置或其驱动方法，在像素150的显示状态变化时，共 用电极驱动电路130使对共用电极施加的电压在第1电压的OV和第2电压的40V之间周 期地变化。这样，通过在像素150的显示状态变化时周期地改变在共用电极和像素电极之 间施加的电压，可以施加电气振动而使像素微粒移动。这样，像素微粒可适度分散并移动， 可以提高显示的对比度比。另外，根据本实施例的电光装置或其驱动方法，将从第1极化状态变化为第2极化
12状态的晶体管152的栅极-源极电压设为-80V。另一方面，对于维持第1极化状态的晶体 管152，通过使连接的扫描线112及数据线122的一方成为高阻抗，可使栅极电极或源极电 极的至少一方成为高阻抗状态。根据该构成的电光装置或方法，可以防止维持极化状态的晶体管152的极化状态 因施加电压发生的浪涌(surge)的影响等而产生非期望(突然)的变化。<(3)显示状态的复位〉〈时间Tll T12>图11是将电光装置的显示状态和各晶体管的极化状态复位时对各部施加的电压 及晶体管的极化状态的时间变化的示图。另外，本实施例中，将电光装置的显示状态复位是 指将电光装置的多个像素150中部分像素150显示黑色的状态变化为全部的像素150显示 白色的状态。另外，将电光装置的各晶体管的极化状态复位是指将全部的晶体管152设为 第1极化状态。如图11所示，在时间Tll Τ12间，扫描线驱动电路110对扫描线112a 112c 的全部施加0V。另外，数据线驱动电路120对数据线122a 122c的全部施加0V。而且， 共用电极驱动电路130对共用电极布线132施加图11所示在OV和40V之间周期地变化的 矩形波状的电压。图12是时间T12中的电光装置的状态的示图。如上所述，若从扫描线112a 112c 及数据线122a对122c施加0V，则晶体管152a 152i的栅极-源极电压成为0V。这样，由 于成为第1极化状态，阈值电压为比OV低的Vthl的晶体管152b、152c、152d、152f及152g 成为截止状态。另一方面，由于成为第2极化状态，阈值电压为比OV高的Vth2的晶体管 152a、152eU52h及152i成为导通状态。在与成为导通状态的晶体管连接的像素元件154a、 154e、154h及154i的像素电极上施加的电压成为0V。另一方面，在与截止状态的晶体管连 接的像素元件154b、154c、154d、154f及154f的像素电极上不施加电压，成为高阻抗状态。这里，如图11所示，时间Tll T12中，共用电极驱动电路130对共用电极布线132 施加在OV和40V之间周期地变化的矩形波状的电压，因此，以像素元件154a、154eU54h及 154i的像素电极为基准对共用电极施加的电压成为在40V和OV之间周期地变化的矩形波 状的电压。通过这样在像素电极和共用电极之间施加电压，可以将像素元件154a、154e、 154h及154i的显示状态从第2显示状态即黑色的显示状态变化为第1显示状态即白色的 显示状态。从而，可以将电光装置中的全部像素元件154a 154i的显示状态设为第1显 示状态即白色的显示状态。< (4)晶体管的极化状态的复位>〈时间T13 T14>接着，如图11所示，在时间Τ13 Τ14间，扫描线驱动电路110对扫描线112a 112c施加80V，同时，数据线驱动电路120对数据线122a 122c施加0V。此时，对共用电 极布线132施加的电压保持0V。通过这样施加电压，施加了用于使晶体管152a 152i的 全部的晶体管的极化状态变化到第1极化状态的电压。但是，晶体管152b、152c、152d、154f 及152g在时间T13中已经成为第1极化状态，因此，实际上，晶体管152a、152e、152h及152i 从第2极化状态变化到第1极化状态。图13是时间T14中的电光装置的状态的示图。如图13所示，全部的晶体管152a
13152 的栅极电极被施加80V，源极电极被施加0V，栅极-源极电压成为80V。从而，全部的 晶体管152a 152i的极化状态成为第1极化状态。<时间Tll T14中的电光装置的动作的汇总>本实施例中的电光装置，如上所述，通过将对扫描线112及数据线122施加的电压 变化为规定的电压，可以在短时间使电光装置的显示状态为第1显示状态，且使晶体管152 的极化状态为第1极化状态。<对像素150施加的电压和状态变化的汇总>从上述本实施例的说明可以明白，像素150根据从连接的扫描线112及数据线122 施加的电压而动作如下。第1，扫描线112及数据线122的任一方若为高阻抗状态，则晶体管152的极化状 态不变化，保持第1极化状态即截止状态，因此像素元件154的显示状态也不变化。第2，若 扫描线112被施加0V，数据线122被施加80V，则晶体管152的极化状态从第1极化状态变 化到第2极化状态即导通状态。第3，若扫描线112被施加80V，数据线122被施加0V，则 晶体管152的极化状态从第2极化状态变化到第1极化状态。第4，若对扫描线112及数 据线122的双方施加OV后，晶体管152是第2极化状态即导通状态，则像素元件154的像 素电极被施加0V。此时，可以根据在与该像素元件154对应的共用电极上施加的电压，使 像素元件154的显示状态变化。另外，若晶体管152是第1极化状态即截止状态，则像素元 件154的像素电极不施加电压，成为高阻抗状态。第5，若对扫描线112及数据线122的双 方施加40V后，晶体管152是第2极化状态即导通状态，则像素元件154的像素电极被施加 40V。此时，可以根据在与该像素元件154对应的共用电极上施加的电压，使像素元件154 的显示状态变化。另外，若晶体管152是第1极化状态即截止状态，则像素元件154的像素 电极不施加电压，成为高阻抗状态。以前，采用不具有滞后特性的晶体管，但是在该场合，为了加快显示的改写速度， 必须与像素元件并联设置电容。但是，根据本发明，由于不采用电容也可以高速改写显示， 因此具有不需电容、制造过程简化的效果。而且，由于不需电容，具有像素元件154、晶体管 152的配置的自由度变高的效果。<3.实施例 2>实施例1中，在时间T13 T14间，例示了将晶体管152a 152i的全部的晶体管 的极化状态复位到第1极化状态即截止状态，但是本实施例中，在时间T13 T14间，例示 将晶体管152a 152i的全部的晶体管的极化状态复位为第2极化状态即导通状态。本实 施例2中，晶体管152a 152i的复位状态与实施例1不同，因此以该不同点为中心进行说明。首先，全部的像素元件154a 154i的显示状态是第2显示状态即黑色的显示状 态，使全部的晶体管152a 152i复位为第2极化状态。接着，如图14所示，扫描线112a被施加80V，扫描线112b和扫描线112c成为高阻 抗状态。另外，数据线122b及数据线122c被施加0V，将数据线122a设为高阻抗状态。通 过这样施加电压，晶体管152b的极化状态和晶体管152c的极化状态从第2极化状态变化 为第1极化状态，晶体管152a的极化状态维持第2极化状态。接着，与第1实施例同样，扫 描线112b和扫描线112c被依次选择，其他晶体管152d 152i的极化状态也选择地从第
142极化状态变化为第1极化状态。接着，如图15所示，扫描线驱动电路110对扫描线112a 112c的全部施加0V， 数据线驱动电路120对数据线122a 122c的全部施加0V。而且，共用电极驱动电路130 对共用电极布线132施加图6所示的在OV和40V之间周期地变化的矩形波状的电压。通 过这样施加电压，仅仅设置了成为导通状态的晶体管的像素元件从第2显示状态变化为第 1显示状态即白色的显示状态。为了将全部的像素元件154a 154i的显示状态复位为第2显示状态即黑色的显 示状态，对扫描线112a 112c及数据线122a 122c的全部施加作为OV和80V的中间电 位V3，例如40V，对共用电极布线132施加如图6所示的在OV和40V之间周期地变化的矩 形波状的电压即可。从而，设置了成为导通状态的晶体管的像素元件变化为第2显示状态 即黑色的显示状态。为了使全部的晶体管152a 152i复位为第2极化状态，对扫描线112a 112c 施加0V，对数据线122a 122c施加80V，对共用电极布线132施加80V即可。本实施例也可以获得与实施例1同样的效果。<4.包含电光装置的电子设备的例〉接着，参照图16至图20，说明具有电光装置100的电子设备的具体例。图16表 示便携电话的适用例。便携电话300具有天线部301、声音输出部302、声音输入部303、操 作部304及上述电光装置100。图17是摄像机的适用例。摄像机400具有成像部401、操 作部402、声音输入部403及上述电光装置100。图18是电视的适用例。电视500具有上 述电光装置100。图19是可卷式电视的适用例。可卷式电视600具有上述电光装置100。 图20表示个人电脑。个人电脑具有带键盘701的本体部702 ；采用上述电光装置的显示 单元703。另外，电子设备不限于上述例，例如可适用于具有显示功能的各种电子设备。除上 述以外，也包含附显示功能的传真装置、数码相机的取景器、便携型TV、电子手册、电光公告 板、宣传广告用显示器等。根据该构成的电子设备，通过具有上述任一电光装置的特征，例如，可提供短时间 改变显示的电子设备。<5.补充〉另外，本实施例中，电光装置的像素150所包含的像素微粒以白色和黑色的2色为 例，但是也可以是任意色的组合，而且也可以是1色。另外，本实施例中，以电光装置所包含的像素150包含共用电极的一部分为例进 行了说明，但是不限于共用电极由一个导电体构成的情况，也包含由多个导电体的集合体 构成的情况。该场合，有将多个导电体的集合体称为共用电极的情况。但是，共用电极由一 个导电体构成的情况从制造成本观点等看是优选的。另外，本实施例中，动作时采用80V、40V、0V的电压，但是不限于此。S卩，本领域技 术人员从上述说明可以明白，可以根据晶体管152的特性选择适切电压。但是，若对像素元件154施加的电压高，则通过电解、导体的迁移、离子的吸附等， 像素元件154的可靠性有降低的危险。因而，最好在晶体管152的极化状态变化时，对强电 介质层210施加比强电介质层210的极化反相的阈值足够高的电压，而在像素元件154的
15显示状态变化时，使对像素元件154施加的电压尽可能低。另外，本实施例中的共用电极驱动电路130，列举了在像素150的显示状态变化 时，对共用电极布线132施加OV和40V之间周期地变化的矩形波状的电压，但是不限于此。 例如，共用电极驱动电路130对共用电极布线132施加的电压最好不完全是矩形波状的电 压，而是下降时不剧烈变化的梯形波。这样，通过使与共用电极对向的像素电极的电压低于 0V，可以防止晶体管152的漏极电极202的电压低于0V。另外，本发明中，包含共用电极驱 动电路130对共用电极布线132以适当间隔切换施加第1电压和第2电压的方式等。而且， 共用电极驱动电路130也可以在像素元件154的显示状态变化时，对共用电极130施加OV 或40V的固定电位。这样，也可以改变显示状态。另外，本实施例中，说明了使电光装置中的晶体管152的极化状态变化，使像素 150的显示状态变化后，将像素150的显示状态复位，将晶体管152的极化状态复位的例。 但是，本发明不限于此，仅仅将像素150的显示状态复位，将晶体管的152的极化状态复位 的方式等，也可以在不脱离本发明的精神的范围内进行组合。另外，本实施例中，说明了扫描线及数据线为3根的具体例，但是扫描线及数据线 的根数可以分别任意确定。另外，本实施例中，例如图7所示，在晶体管122a的极化状态变化时，将非选择状 态的扫描线112b、112c设为高阻抗状态，与极化状态不必变化的晶体管152b、152c连接的 数据线122b、122c也设为高阻抗状态。但是，如上所述，若晶体管连接的扫描线和数据线中 任一方设为高阻抗状态，就可以使该晶体管的极化状态不变化地保持。因而，也可以取代将数据线122b、122c设为高阻抗状态并将扫描线112b、112c设 为高阻抗状态，而对扫描线112b、112c施加不使晶体管152d、152g的极化状态变化的程度 的电压，例如80V的电压。另外，也可以将扫描线112b、112c设为高阻抗状态，并对数据线122b、122c施加不 使晶体管152b、152c的极化状态变化的程度的电压，例如OV的电压。
1权利要求
一种电光装置，其特征在于，具备第1像素，其包含第1晶体管、第1像素电极和与该第1像素电极对向的第1共用电极；第2像素，其包含第2晶体管、第2像素电极和与该第2像素电极对向的第2共用电极；第1扫描线，其与上述第1晶体管电气连接；第2扫描线，其与上述第2晶体管电气连接；第1数据线，其与上述第1晶体管和上述第2晶体管电气连接；共用电极布线，其与上述第1共用电极和上述第2共用电极电气连接；以及驱动电路，其控制对上述第1扫描线、上述第2扫描线、上述第1数据线和上述共用电极布线施加的电压；其中，上述第1晶体管的开关特性和上述第2晶体管的开关特性具有滞后特性，由上述第1扫描线和上述第1数据线之间施加的电压选择导通状态和截止状态中的一个作为上述第1晶体管的导通状态，由上述第2扫描线和上述第1数据线之间施加的电压选择导通状态和截止状态中的一个作为上述第2晶体管的导通状态，上述驱动电路构成为，在选择上述导通状态和上述截止状态中的一个作为上述第1晶体管的导通状态，然后选择上述导通状态和上述截止状态中的一个作为上述第2晶体管的导通状态后，将上述第1像素的显示状态和上述第2像素的显示状态从第1显示状态同时变化为第2显示状态。
2.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于，上述驱动电路构成为，控制对上述第1扫描线、上述第2扫描线、上述第1数据线和上 述共用电极布线施加的电压，使得将上述第1像素的显示状态和上述第2像素的显示状态 同时从上述第2显示状态变化为上述第1显示状态，然后将上述第1晶体管的导通状态和 上述第2晶体管的导通状态变化为上述导通状态和上述截止状态中的一个。
3.根据权利要求1或2所述的电光装置，其特征在于，上述第1像素还包含在上述第1共用电极和上述第1像素电极之间设置的像素微粒， 上述第2像素还包含在上述第2共用电极和上述第2像素电极之间设置的像素微粒， 在将上述第1像素的显示状态和上述第2像素的显示状态同时从上述第1显示状态变 化为上述第2显示状态时，上述驱动电路构成为，使得在上述第1共用电极和上述第1像素 电极之间施加的电压和在上述第2共用电极和上述第2像素电极之间施加的电压在第1电 压和第2电压之间周期地变化。
4.一种电子设备，其特征在于，具备根据权利要求1至3中的任1项所述的电光装置。
5.一种电光装置的驱动方法，其特征在于， 该电光装置具备第1像素，其包含第1晶体管、第1像素电极和与该第1像素电极对向的第1共用电极； 第2像素，其包含第2晶体管、第2像素电极和与该第2像素电极对向的第2共用电极；第1扫描线，其与上述第1晶体管电气连接； 第2扫描线，其与上述第2晶体管电气连接； 第1数据线，其与上述第1晶体管和上述第2晶体管电气连接； 共用电极布线，其与上述第1共用电极和上述第2共用电极电气连接；以及 驱动电路，其控制对上述第1扫描线、上述第2扫描线、上述第1数据线和上述共用电 极布线施加的电压；其中，上述第1晶体管的开关特性和上述第2晶体管的开关特性具有滞后特性； 该驱动方法包括第1步骤，由上述第1扫描线和上述第1数据线之间施加的电压选择导通状态和截止 状态中的一个作为上述第1晶体管的导通状态；第2步骤，由上述第2扫描线和上述第1数据线之间施加的电压选择导通状态和截止 状态中的一个作为上述第2晶体管的导通状态；以及第3步骤，通过控制对上述第1扫描线、上述第2扫描线、上述第1数据线和上述共用 电极布线施加的电压，将上述第1像素的显示状态和上述第2像素的显示状态从第1显示 状态同时变化为第2显示状态。
6.根据权利要求5所述的电光装置的驱动方法，其特征在于，还包括第4步骤，控制对上述第1扫描线、上述第2扫描线、上述第1数据线和上述共用电极 布线施加的电压，使得将上述第1像素和上述第2像素的显示状态同时从上述第2显示状 态变化为上述第1显示状态，然后将上述第1晶体管的导通状态和上述第2晶体管的导通 状态变化为上述导通状态和上述截止状态中的一个。
7.根据权利要求6所述的电光装置的驱动方法，其特征在于，上述第1像素还包含在上述第1共用电极和上述第1像素电极之间设置的像素微粒， 上述第2像素还包含在上述第2共用电极和上述第2像素电极之间设置的像素微粒， 上述第3步骤中，上述驱动电路使得在上述第1共用电极和上述第1像素电极之间施 加的电压和在上述第2共用电极和上述第2像素电极之间施加的电压在第1电压和第2电 压之间周期地变化。
8.根据权利要求5至7中的任1项所述的电光装置的驱动方法，其特征在于， 上述驱动电路在上述第1步骤中，使上述第2扫描线为高阻抗状态。
9.根据权利要求5至8中的任1项所述的电光装置的驱动方法，其特征在于， 上述电光装置还具备第3像素，其包含与上述第1扫描线电气连接的第3晶体管、第3像素电极和与该第3 像素电极对向的第3共用电极；以及第2数据线，其与上述第3晶体管电气连接； 其中，上述第3晶体管的开关特性具有滞后特性， 对上述第2数据线施加的电压由上述驱动电路控制，由上述第1扫描线和上述第2数据线之间施加的电压选择导通状态和截止状态中的一 个作为上述第3晶体管的导通状态，上述第1步骤中，通过使上述第2数据线为高阻抗状态，维持上述第3晶体管的导通状 态而不变化。
全文摘要
本发明提供可缩短显示变化所需时间的电光装置和其驱动方法。本发明的一个方式的电光装置，具备包含具有滞后特性的晶体管、像素电极和与像素电极对向的共用电极的像素；以及驱动电路。晶体管的导通状态由从扫描线和数据线施加的电压选择，该电压即使除去，导通状态也维持。驱动电路在按线依次选择全部的晶体管的导通状态后，使全部像素的显示状态同时变化。
文档编号G09G3/20GK101958097SQ201010231378
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年7月17日
发明者宫本勉 申请人:精工爱普生株式会社