(57)【要約】【課題】アクチュエーター装置の駆動においてスイッチング素子をオフにしても変位を保持すること。【解決手段】アクチュエーター装置は、供給される電流に応じて変位するアクチュエーター素子と、電源からの電流を前記アクチュエーター素子に供給する駆動素子と、前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給および停止を切り換えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子により前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給が停止されているときに、前記駆動素子を駆動させるための電荷を保持する保持容量とを有する。【選択図】図４
2015156775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される電流に応じて変位するアクチュエーター素子と、
電源からの電流を前記アクチュエーター素子に供給する駆動素子と、
前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給および停止を切り換えるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子により前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給が停止されているときに、前記駆動素子を駆動させるための電荷を保持する保持容量と
を有するアクチュエーター装置。
【請求項２】
前記駆動素子から出力される電流の電流密度が、１０〜１００ｍＡ／ｃｍ2である
ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエーター装置。
【請求項３】
前記駆動素子が、インバーターを含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエーター装置。
【請求項４】
前記アクチュエーター素子に印加される電圧は正極性および負極性の一方から他方に切り換えられ、
前記アクチュエーター素子に印加される電圧が正極性である場合と負極性である場合とで、前記アクチュエーター素子が変位する向きが異なる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のアクチュエーター装置。
【請求項５】
前記アクチュエーター素子、前記駆動素子、前記スイッチング素子、および前記保持容量を含む単位回路を複数有し、
前記複数の単位回路が、第１方向および当該第１方向と垂直な第２方向に沿って配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のアクチュエーター装置。
【請求項６】
供給される電流に応じて変位するアクチュエーター素子と、
電源からの電流を前記アクチュエーター素子に供給する駆動素子と、
前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給および停止を切り換えるスイッチング素子と、
前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給が停止されているときに前記電源と前記スイッチング素子との間において電荷を保持する保持容量と
を有する触覚ディスプレイ。
【請求項７】
アクチュエーター素子が、供給される電流に応じて変位するステップと、
駆動素子が、電源からの電流を前記アクチュエーター素子に供給するステップと、
スイッチング素子が、前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給および停止を切り換えるステップと、
保持容量が、前記スイッチング素子により前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給が停止されているときに、前記駆動素子を駆動させるための電荷を保持するステップと
を有するアクチュエーター装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーター装置の駆動に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流駆動型のアクチュエーター素子として、イオン伝導性高分子アクチュエーター（Ionic Polymer Metal Composite、ＩＰＭＣ。ＩＣＰＦ（Ionic Conducting Polymergel Film）と呼ばれる場合もある）が知られている（例えば特許文献１〜３）。ＩＰＭＣは、イオン導電性高分子（高分子電解質ゲル）の両面に電極を接合した接合体を含む。この電極間に電圧をかけると、陽イオンが移動し、それに伴い水分子も移動して、片面が膨張、他面が収縮する。すなわち、電圧をかけるとＩＰＭＣは屈曲する。ＩＰＭＣは、柔軟、軽量、無音、小型化が容易等の特徴を有している。特許文献１はＩＰＭＣを駆動するために、スイッチング素子としてトランジスターを用いたアクティブマトリクス回路を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７９１７２号公報
【特許文献２】特開平４−２７５０７８号公報
【特許文献３】特開平１１−２０６１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、ＩＰＭＣをＣ（容量）として用いた、いわゆる１Ｔ１Ｃ型の画素回路を開示している。１Ｔ１Ｃ型の画素回路では、ＩＰＭＣの容量成分に充電した電荷を用いてアクチュエーターを駆動している。しかし、ＩＰＭＣの容量成分に充電した電荷は、ＩＰＭＣの抵抗成分を介して放電されてしまい、電荷を保持することができなかった。電荷が放電される前に次の充電（走査）を行うことも考えられるが、走査と走査の間の保持期間を短くすると、それに比例して充電期間も短くなるため、ＩＰＭＣの容量成分に十分な電荷を充電することができなくなってしまう。すなわち、ＩＰＭＣの容量成分に充電した電荷の保持と、ＩＰＭＣに十分に充電することとを両立することは困難であった。
【０００５】
これに対し本発明は、電流駆動型のアクチュエーター素子の駆動において、上記の問題を解決する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、供給される電流に応じて変位するアクチュエーター素子と、電源からの電流を前記アクチュエーター素子に供給する駆動素子と、前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給および停止を切り換えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子により前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給が停止されているときに、前記駆動素子を駆動させるための電荷を保持する保持容量とを有するアクチュエーター装置を提供する。
このアクチュエーター装置によれば、アクチュエーター素子を容量として用いずに、アクチュエーター素子に十分な電荷を供給することができる。
【０００７】
前記駆動素子から出力される電流の電流密度が、１０〜１００ｍＡ／ｃｍ2であってもよい。
【０００８】
前記駆動素子が、インバーターを含んでもよい。
このアクチュエーター装置によれば、より高速に充放電することができる。
【０００９】
前記アクチュエーター素子に印加される電圧は正極性および負極性の一方から他方に切り換えられ、前記アクチュエーター素子に印加される電圧が正極性である場合と負極性である場合とで、前記アクチュエーター素子が変位する向きが異なってもよい。
このアクチュエーター装置によれば、より多様な情報を提供することができる。
【００１０】
このアクチュエーター装置は、前記アクチュエーター素子、前記駆動素子、前記スイッチング素子、および前記保持容量を含む単位回路を複数有し、前記複数の単位回路が、第１方向および当該第１方向と垂直な第２方向に沿って配置されていてもよい。
このアクチュエーター装置によれば、単位回路が一方向のみに配置されている場合と比較してより多様な情報を提供することができる。
【００１１】
また、本発明は、供給される電流に応じて変位するアクチュエーター素子と、電源からの電流を前記アクチュエーター素子に供給する駆動素子と、前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給および停止を切り換えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子により前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給が停止されているときに、前記駆動素子を駆動させるための電荷を保持する保持容量とを有する触覚ディスプレイを提供する。
この触覚ディスプレイによれば、アクチュエーター素子を容量として用いずに、アクチュエーター素子に十分な電荷を供給するすることができる。
【００１２】
さらに、本発明は、アクチュエーター素子が、供給される電流に応じて変位するステップと、駆動素子が、電源からの電流を前記アクチュエーター素子に供給するステップと、スイッチング素子が、前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給および停止を切り換えるステップと、保持容量が、前記スイッチング素子により前記駆動素子から前記アクチュエーター素子への電流の供給が停止されているときに、前記駆動素子を駆動させるための電荷を保持するステップとを有するアクチュエーター装置の駆動方法を提供する。
この駆動方法によれば、アクチュエーター素子を容量として用いずに、アクチュエーター素子に十分な電荷を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係るアクチュエーター装置１の構成を示す図。
【図２】表示部１０の断面構造を例示する図。
【図３】ＩＰＭＣアクチュエーターの原理を説明する図。
【図４】画素１３の等価回路を示す図。
【図５】画素１３の具体的な回路例を示す図。
【図６】アクチュエーター装置１の動作を示すタイミングチャート。
【図７】スイッチング素子１４の別の例を示す図。
【図８】駆動素子１５の別の例を示す図。
【図９】駆動素子１５としてインバーターを用いた例。
【図１０】インバーターの別の例を示す図。
【図１１】インバーターのさらに別の例を示す図。
【図１２】画素１３の別の回路例を示す図。
【図１３】画素１３のさらに別の回路例を示す図。
【図１４】変形例６に係る表示部１０の断面構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．構成
図１は、一実施形態に係るアクチュエーター装置１の構成を示す図である。アクチュエーター装置１は、例えば触覚ディスプレイとして用いられる。触覚ディスプレイとは、触覚を介した情報の伝達をするための装置をいい、より具体的には例えば点字ディスプレイである。本稿で、「ディスプレイ」および「表示」という語は、情報を視覚的に伝達することに限られず、触覚を介して伝達する意味をも含む。アクチュエーター装置１は、表示部１０と、駆動回路２０とを有する。
【００１５】
表示部１０は、情報を表示する。表示部１０は、ｍ本の走査線１１と、ｎ本のデータ線１２と、複数（ｍ×ｎ個）の画素１３（単位回路の一例）とを有する。走査線１１はＸ方向（第１方向の一例）に沿って、データ線１２はＹ方向（第２方向の一例）に沿って設けられている。画素１３は、走査線１１とデータ線１２との交差に対応する位置に設けられている。すなわちこの例で、画素１３は、行方向および列方向に沿ってマトリクス状に配置されている。画素１３は、制御信号に応じて変位するアクチュエーター素子（詳細は後述）を有する。このアクチュエーター素子の変位によりユーザーの触覚を刺激し、情報の伝達を行う。
【００１６】
図２は、表示部１０の断面構造を例示する図である。図２は、１画素分に相当する構造を示している。表示部１０は、アクチュエーター素子１０１と、スペーサー１０２と、刺激部材１０３と、フレーム１０４と、保護膜１０５とを有する。図２（Ａ）はアクチュエーター素子１０１が変位していない状態（基準状態）を、図２（Ｂ）はアクチュエーター素子１０１が変位した状態を、それぞれ示している。
【００１７】
アクチュエーター素子１０１は、電流駆動型のアクチュエーター、この例では、イオン伝導性高分子（Ionic Polymer Metal Composite、ＩＰＭＣ）アクチュエーターである。アクチュエーター素子１０１は、図中表面側（上側）および裏面側（下側）にそれぞれ電極を有している（いずれも図示略）。これらの電極間に電圧を印加すると、高分子電解質内の陽イオンが陰極側に移動し、表面と裏面とで膨潤に差が生じて変位する（図２（Ｂ））。
【００１８】
図３は、ＩＰＭＣアクチュエーターの原理を説明する図である。ＩＰＭＣアクチュエーターは、イオン交換膜５０１と、電極５０２と、電極５０３とを有する。イオン交換膜５０１としては、陽イオン交換膜および陰イオン交換膜のいずれを用いてもよい。陽イオン交換膜としては、例えば、スルホン基またはカルボキシル基を有するフッ素樹脂系イオン交換膜、またはポリスチレンスルホン酸膜が用いられる。電極としては、例えば、白金、イリジウム、パラジウム、およびルテニウム等の貴金属、導電性高分子、または黒鉛等が用いられる。
【００１９】
ＩＰＭＣアクチュエーターを動作させる際には、イオン交換膜５０１が含水状態である必要がある。電極５０２（陽極）および電極５０３（陰極）間に電圧を印加すると、陽イオンが陰極側に移動する。このとき、陽イオンの移動に伴って水分子もイオン交換膜５０１内を陰極側に移動する。水分子の移動に伴って陽極側と陰極側とで水分量に差が生じる。このとき、水分量の多い部分（陰極側）は膨張し、水分量の少ない部分（陽極側）は収縮する。すなわち、イオン交換膜５０１は、陽極側に屈曲する。
【００２０】
ここで、ＩＰＭＣアクチュエーターの屈曲は、イオンの移動すなわち電流によって起こっている。これが「電流駆動型」の所以である。なお、電圧を印加していてもイオンの移動が止まってしまう（電流が流れなくなる）と、水分子の拡散により水分量の差は時間とともに緩和されてしまう。すなわち、イオン交換膜５０１の屈曲は元に戻ってしまう。
【００２１】
再び図２を参照する。アクチュエーター素子１０１が変位すると刺激部材１０３が突出し、ユーザーの触覚に刺激を与える。刺激部材１０３はユーザーに刺激を伝えるための部材であり、ユーザーに刺激を伝えるための形状を有している。この例では半球形状であるが、錐形や針形の形状であってもよい。刺激部材１０３は、樹脂等の材料（例えばポリアセタール（ＰＯＭ））によって形成される。
【００２２】
フレーム１０４は表示部１０に構造的な強度を与えるための部材であり、要求される強度を有する材料（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））によって形成される。フレーム１０４は、刺激部材１０３に相当する位置に開口部を有している。スペーサー１０２は、フレーム１０４とアクチュエーター素子１０１との間隔を調整するための部材である。保護膜１０５は、表示部１０の表面を保護するための部材である。刺激部材１０３が突出する際には刺激部材１０３の突出に伴って伸張することが要求される。保護膜１０５は、例えば、フッ素コートされたシリコンゴムによって形成される）。
【００２３】
図示は省略したが、アクチュエーター素子１０１の下部には画素回路層が設けられている。画素回路層は、基板、半導体層、電極層、絶縁層、および配線層を含む。画素回路層は、例えば、Ｓｉ系の無機半導体層を用いて形成される。あるいは、画素回路層は、有機半導体層を用いて形成されてもよい。
【００２４】
図４は、画素１３の等価回路を示す図である。画素１３は、スイッチング素子１４と、駆動素子１５と、保持容量１６と、アクチュエーター素子１０１とを含む。スイッチング素子１４は、制御信号Ｖｓに応じてオン状態（低インピーダンス状態）およびオフ状態（高インピーダンス状態）が切り換わる。スイッチング素子１４がオン状態である場合、入力と出力は同電位となり、データ電圧Ｖｄが後段に出力される。オフ状態である場合、スイッチング素子１４の出力はフローティングとなる。
【００２５】
駆動素子１５は、駆動のための電流をアクチュエーター素子１０１に供給する。駆動素子１５は、導電率が入力信号に応じて変化する素子である。駆動素子１５は電源Ｖｓｕｐに接続されており、導電率に応じた電流をアクチュエーター素子１０１に出力する。なお、駆動素子１５からアクチュエーター素子１０１に供給される電流の電流密度は、例えば１０〜１００ｍＡ／ｃｍ2である。
【００２６】
なお、スイッチング素子１４がオン状態である場合、保持容量１６にデータ電圧Ｖｄが書き込まれる。したがって、スイッチング素子１４がオフ状態になってもアクチュエーター素子１０１に電流が供給される。なお、アクチュエーター素子１０１における放電は、アクチュエーター素子１０１の抵抗成分による放電を用いる。
【００２７】
図５は、画素１３の具体的な回路例を示す図である。この例で、スイッチング素子１４および駆動素子１５としていずれもｎチャネル型のＦＥＴ（Field Effect Transistor、電界効果トランジスター。構造としては薄膜であり、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）ともいう）が用いられている。スイッチング素子１４の制御端子（ゲート）、入力端子（ソース）、および出力端子（ドレイン）はそれぞれ、走査線１１、データ線１２、および駆動素子１５の制御端子（ゲート）に接続されている。スイッチング素子１４の制御信号は正論理であり、走査線１１にハイレベルの電圧が印加されるとオン状態となり、ローレベルの電圧が印加されるとオフ状態となる。
【００２８】
駆動素子１５についても、入力信号は正論理である。すなわち、スイッチング素子１４がオン状態のときのデータ線１２の電圧値が高くなるほど駆動素子１５導電率は高くなり（インピーダンスが低くなる）、電圧値が低くなるほど導電率は低くなる（インピーダンスは高くなる）。このように、アクチュエーター素子１０１に供給される電流は、データ線１２の信号電圧に応じて決まっている。
【００２９】
再び図１を参照する。駆動回路２０は、表示部１０に制御信号およびデータ信号を供給する。駆動回路２０は、走査線駆動回路２１と、データ線駆動回路２２と、制御回路２３とを有する。
【００３０】
走査線駆動回路２１は、ｍ本の走査線１１の中からデータ信号を印加する行を選択するための走査信号Ｙを出力する。走査信号Ｙは、例えば、順次排他的にハイレベルとなる信号である。データ線駆動回路２２は、データ信号Ｘを出力する。データ信号Ｘは、駆動素子１５の導電率を決定する電圧値を有する（換言するとアクチュエーター素子１０１の変位量を決定する）信号である。データ線駆動回路２２は、データ信号Ｘを出力する。データ信号Ｘは、走査信号Ｙにより選択されている行の画素１３に対応するデータ電圧を有する信号である。走査線駆動回路２１およびデータ線駆動回路２２は、制御回路２３により制御される。
【００３１】
制御回路２３は、図示を省略したホスト装置（例えば、ＣＰＵおよびメモリーを有するコンピューター装置）から出力される命令に従って、走査線駆動回路２１およびデータ線駆動回路２２を制御する。制御回路２３は、各画素１３に書き込まれる１画面分のデータを記憶するＶＲＡＭ（Video RAM）を有する（図示略）。ホスト装置は表示させたい情報（例えば点字）を示すデータをＶＲＡＭに書き込み、制御回路２３に対し情報の表示を命令する。制御回路２３は、走査線駆動回路２１に走査線１１の走査を開始させる。さらに、制御回路２３は、ＶＲＡＭに記憶されているデータを、走査線１１の走査と同期して書き込むように、データ線駆動回路２２を制御する。
【００３２】
２．動作
図６は、一実施形態に係るアクチュエーター装置１の動作を示すタイミングチャートである。ここでは説明のため、スタート信号Ｐｓ、走査信号Ｙ、およびデータ信号Ｘを示している。なお上から数えてｊ番目の走査線を走査線１１（ｊ）といい、走査線１１（ｊ）に供給される走査信号を走査信号Ｙ（ｊ）という。同様に、左から数えてｉ番目のデータ線をデータ線１２（ｉ）といい、データ線１２（ｉ）に供給されるデータ信号をデータ信号Ｘ（ｉ）という。制御回路２３から供給されるスタート信号Ｐｓがハイレベルになると、走査線駆動回路２１は、走査線１１の走査を開始する。すなわち、走査線駆動回路２１は、ｍ本の走査線１１に順次排他的にハイレベルとなる走査信号Ｙを供給する。データ線駆動回路２２は、走査線１１の走査と同期して、選択されている行に対応するデータ信号を供給する。走査線１１の走査は周期的に行ってもよい。
【００３３】
このアクチュエーター装置１によれば、走査線１１の走査が完了してスイッチング素子１４がオフ状態になった後も、保持容量１６によってデータ電圧が保持され、駆動素子１５から電流が供給される。アクチュエーター素子を容量として用いないので、アクチュエーター素子に十分な電荷を供給することができる。
【００３４】
３．変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
【００３５】
３−１．変形例１
アクチュエーター素子１０１は、ＩＰＭＣアクチュエーターに限定されない。イオンゲルアクチュエーター、バッキーゲルアクチュエーター、および導電性高分子アクチュエーター等、ＩＰＣＭアクチュエーター以外のアクチュエーターが用いられてもよい。なおイオンゲルとは、イオン液体を高分子網目構造の中に閉じ込めた高分子電解質膜をいう。バッキーゲルとは、単層カーボンナノチューブとイオン液体とをゲル化したものをいう。いずれも、ゲル膜の両面に電極を付けて電圧を印加するとゲル膜が正極側に変位する。なお、導電性高分子としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、またはポリチオフェンが用いられる。
【００３６】
３−２．変形例２
図７は、スイッチング素子１４の別の例を示す図である。実施形態で説明したｎチャネル型ＦＥＴについては、制御信号（走査信号）は正論理となり、半導体層にＳｉ系の材料を用いる場合に好適である。図７（Ａ）は、ｐチャネル型ＦＥＴを示している。この場合、制御信号（走査信号）は負論理となる。ｐチャネル型ＦＥＴは、半導体層に有機系の材料を用いる場合に好適である。図７（Ｂ）は、トランスファーゲートを示している。制御信号として差動信号を用いる必要があるが、トランスファーゲートは、データ電圧Ｖｄがハイレベルでもローレベルでも伝送しやすいという特徴を有している。
【００３７】
３−３．変形例３
図８は、駆動素子１５の別の例を示す図である。実施形態で説明したｎチャネル型ＦＥＴについては、制御信号（データ信号）は正論理となり、半導体層にＳｉ系の材料を用いる場合に好適である。図８は、ｐチャネル型ＦＥＴを用いた例を示している。この場合、制御信号（データ信号）は負論理となる。ｐチャネル型ＦＥＴは、半導体層に有機系の材料を用いる場合に好適である。なお、図８および以降の図においては、電源電圧を一般化してＶｓｓおよびＶｄｄと記載している。図５の例では、Ｖｓｓは接地電位（ＧＮＤ）であり、ＶｄｄはＶｓｕｐである。
【００３８】
３−４．変形例４
図９は、駆動素子１５のさらに別の例として、インバーターを用いた例である。インバーターの具体的回路としては種々のものを用いることができるが、ここでは、いわゆるＣＭＯＳインバーター、すなわちｎチャネル型ＦＥＴおよびｐチャネル型ＦＥＴを用いた例を示している。図５の回路例においては、データ信号は駆動素子１５のゲートに入力されている。すなわち、データ信号はオン／オフを制御する制御信号として用いられており、駆動素子１５がオン状態のときにアクチュエーター素子１０１に印加される電圧は、常に電源電圧Ｖｓｕｐである。したがって、アクチュエーター素子１０１の変位を緩和する（基準状態に戻す）には、アクチュエーター素子１０１における自然放電を待つしかなかった。これに対し、インバーターを用いれば、アクチュエーター素子１０１に印加される電圧をデータ電圧Ｖｄに応じて変えることができる。例えば、Ｖｓｓ＝ＧＮＤ、Ｖｄｄ＝Ｖｓｕｐとすれば、アクチュエーター素子１０１に印加される電圧をゼロからＶｓｕｐの範囲で変化させることができる。すなわち、アクチュエーター素子１０１を強制的に放電（ゼロＶ印加）させ、アクチュエーター素子１０１の変位を素早く緩和することができる。
【００３９】
３−５．変形例５
図１０は、インバーターの別の例を示す図である。図１０（Ａ）および（Ｂ）はｎ型インバーターを示している。図１０（Ａ）のインバーターは、ＦＥＴ１５１およびＦＥＴ１５２を有する。ＦＥＴ１５１およびＦＥＴ１５２はいずれもｎチャネル型ＦＥＴであり、直列に接続されている。ＦＥＴ１５１のゲートには制御信号Ｃｔｒｌが入力される。制御端子Ｃｔｒｌには、ＦＥＴ１５１をオン状態にする信号が入力される。ＦＥＴ１５２のゲートにはデータ信号が入力される。ＣＭＯＳ型インバーターでは１枚の基板上にｎチャネル型ＦＥＴおよびｐチャネル型ＦＥＴを作製する必要があったが、図１０（Ａ）では、ｎチャネル型ＦＥＴのみを用いてインバーターを作製することができる。
【００４０】
図１０（Ｂ）のインバーターは、ＦＥＴ１５１およびＦＥＴ１５２を有する。この例で、ＦＥＴ１５１はデプレッション型、ＦＥＴ１５２はエンハンスメント型のＦＥＴである。ＦＥＴ１５１のゲートはソースと接続されている。図１０（Ｂ）では、制御信号を用いずに動作するｎ型インバーターを作製することができる。
【００４１】
図１０（Ｃ）および（Ｄ）は、ｐ型インバーターを示している。図１０（Ｃ）のインバーターは、ＦＥＴ１５３およびＦＥＴ１５４を有する。ＦＥＴ１５３およびＦＥＴ１５６はいずれもｐチャネル型ＦＥＴであり、直列に接続されている。ＦＥＴ１５４のゲートには制御信号Ｃｔｒｌが入力される。制御端子Ｃｔｒｌには、ＦＥＴ１５４をオン状態にする信号が入力される。ＦＥＴ１５３のゲートにはデータ信号が入力される。図１０（Ｃ）では、ｐチャネル型ＦＥＴのみを用いてインバーターを作製することができる。
【００４２】
図１０（Ｄ）のインバーターは、ＦＥＴ１５３およびＦＥＴ１５４を有する。この例で、ＦＥＴ１５４はデプレッション型、ＦＥＴ１５３はエンハンスメント型のＦＥＴである。ＦＥＴ１５４のゲートはドレインと接続されている。図１０（Ｂ）では、制御信号を用いずに動作するｐ型インバーターを作製することができる。
【００４３】
３−６．変形例６
図１１は、インバーターのさらに別の例を示す図である。図１１は、いわゆる擬ＣＭＯＳインバーターを示している。図１１（Ａ）および（Ｂ）は、ｎ型擬ＣＯＭＳインバーターを示している。図１１（Ａ）および（Ｂ）のインバーターは、ＦＥＴ１５０１〜１５０４の４つのＦＥＴを有する。これらはいずれもｎチャネル型ＦＥＴである。これら４つのＦＥＴは、ゲートしきい値電圧が同じものを用いることができる（デプレッション型とエンハンスメント型を共存させなくてもよい）。
【００４４】
図１１（Ｃ）および（Ｄ）は、ｐ型擬ＣＯＭＳインバーターを示している。図１１（Ｃ）および（Ｄ）のインバーターは、ＦＥＴ１５０５〜１５０８の４つのＦＥＴを有する。これらはいずれもｎチャネル型ＦＥＴである。これら４つのＦＥＴは、ゲートしきい値電圧が同じものを用いることができる（デプレッション型とエンハンスメント型を共存させなくてもよい）。
【００４５】
３−７．変形例７
図１２は、画素１３の別の回路例を示す図である。この例で、駆動素子１５は、データ信号に応じて出力電圧をＶｓｕｐおよびＧＮＤのいずれかに切り換える。駆動素子１５は、インバーター１５５と、ＦＥＴ１５６と、ＦＥＴ１５７とを有する。ＦＥＴ１５６のゲートにはデータ信号の反転信号が、ＦＥＴ１５６のゲートにはデータ信号が、それぞれ供給される。ＦＥＴ１５６およびＦＥＴ１５７としてｎチャネル型のＦＥＴを用いた場合においてアクチュエーター素子１０１に供給される電圧は、データ電圧がハイレベルであるときはＶｓｕｐであり、データ電圧がローレベルであるときはゼロＶである。
【００４６】
３−８．変形例８
図１３は、画素１３のさらに別の回路例を示す図である。この回路は、図１２の回路の変形である。図１２の回路と比較すると、この回路は、駆動素子１５はインバーター１５５を有していない。さらに、画素１３は保持容量１６を有していない。また、スイッチング素子１４は、ＦＥＴ１４１およびＦＥＴ１４２を有する。さらに、データ線１２に加え、データ線１９が設けられている。データ線１２およびデータ線１９には相補的な信号が供給される。すなわち、データ線１９には、データ線１２のデータ信号Ｘの反転信号が供給される。ＦＥＴ１５６およびＦＥＴ１５７としてｎチャネル型のＦＥＴを用いた場合においてアクチュエーター素子１０１に供給される電圧は、データ電圧がハイレベルであるときはＶｓｕｐであり、データ電圧がローレベルであるときはゼロＶである。
【００４７】
図１３の回路を図１２の回路と比較すると、ＦＥＴが１個削減され、データ線が１本追加されている。したがって、ＦＥＴの面積の方がデータ線の面積より大きい場合には、図１２の回路よりも画素１３の面積を低減することができる。あるいは、ＦＥＴの歩留まりの方がデータ線の歩留まりよりも低い場合には、画素１３としての歩留まりを図１２の回路よりも向上させることができる。
【００４８】
３−９．変形例９
図１４は、変形例６に係る表示部１０の断面構造を示す図である。表示部１０の断面構造は、図２で例示したものに限定されない。図２の例で、アクチュエーター素子１０１の電極は、表示面と平行な方向を向いている（図１４（Ａ））。すなわち、アクチュエーター素子１０１の変位の向きは、表示面とほぼ垂直な方向である。しかし、図１４の例で、アクチュエーター素子１０１の電極は、表示面と垂直な方向を向いている。すなわち、アクチュエーター素子１０１の変位の向きは、表示面とほぼ平行な方向である。この例では、アクチュエーター素子１０１の変位の方向は、アクチュエーター素子１０１に印加される電圧の極性（アクチュエーター素子１０１に供給される電流の向き）によって決まっている。例えば、アクチュエーター素子１０１への印加電圧が正極性の場合はアクチュエーター素子１０１は右向きに変位し（図１４（Ｂ））、負極性の場合はアクチュエーター素子１０１は左向きに変位する（図１４（Ｃ））。この場合、例えば高電圧用の電源および低電圧用の電源の２つの電源が切り換えて用いられる。このような構造の表示部を用いれば、より多様な情報、例えば布のような手触りの感触を伝達することができる。
【００４９】
３−１０．他の変形例
アクチュエーター装置１の形状はどのようなものであってもよい。例えば、アクチュエーター装置１は、指先に巻きつける形状のものであってもよい。この場合、アクチュエーター装置１の表示領域（画素１３が存在する領域）の大きさは、２０〜３０ｍｍ四方程度である。この場合において、表示部１０と駆動回路２０とは別体として形成され、ケーブルで接続されてもよい。あるいは、アクチュエーター装置１は、表示領域の面積がより広く、机や台の上に置いて使用するものであってもよい。
【００５０】
アクチュエーター装置１は、点字ディスプレイとして用いられるものに限定されない。触覚を介して情報を伝達するものであれば、点字ディスプレイ以外の用途に用いられてもよい。また、アクチュエーター装置１は、例えばタッチスクリーンを有する情報処理装置において、キーボードのユーザーインターフェース画面が表示されているときに、画面上の各キーに対応する位置を突出させるために用いられてもよい。
【００５１】
また、アクチュエーター装置１は、ドットマトリクス型の表示装置に限定されない。アクチュエーター装置１は、セグメント方式の表示装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１…アクチュエーター装置、１０…表示部、１１…走査線、１２…データ線、１３…画素、１４…スイッチング素子、１５…駆動素子、１６…保持容量、２０…駆動回路、２１…走査線駆動回路、２２…データ線駆動回路、２３…制御回路、１０１…アクチュエーター素子、１０２…スペーサー、１０３…刺激部材、１０４…フレーム、１０５…保護膜、１５１〜１５７…ＦＥＴ、１５０１〜１５０８…ＦＥＴ
【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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