(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙を隔てて対向配置された一対の基板間に着色帯電粒子群が封入されて成り、前記一対の基板間に印加された電圧により形成される電界に応じて着色帯電粒子群が前記一対の基板間を移動することで表示濃度が変化する表示媒体を駆動する表示媒体の駆動装置であって、
書込対象の画像に応じた電圧を前記一対の基板間に印加することで、前記表示媒体へ前記書込対象の画像を書き込む画像書込手段と、
前記画像書込手段による前記表示媒体への画像の書き込みに先立ち、前記一対の基板間に第１の周期で電圧を間欠印加又は交番印加させた後に、前記一対の基板間に、前記第１の周期よりも短い第２の周期で、前記第１の周期で間欠印加又は交番印加させる電圧よりも小さい電圧を間欠印加又は交番印加させるリフレッシュ制御手段と、
を備えたことを特徴とする表示媒体の駆動装置。
【請求項２】
前記表示媒体に書き込まれている画像の表示保持時間を計測する計時手段を更に備え、
前記リフレッシュ制御手段は、前記計時手段によって計測された表示保持時間が長くなるに従って、前記第１の周期を長くする、及び、前記一対の基板間に前記第１の周期で電圧の間欠印加又は交番印加している時間を長くする、及び、前記一対の基板間に前記第１の周期で間欠印加又は交番印加する電圧の大きさを大きくする、の少なくとも１つを行うことを特徴とする請求項１記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項３】
前記第１の周期が、周波数が20Hz以下、或いは一定極性の電圧の印加時間が50ミリ秒以上となる周期に設定されていることを特徴とする請求項１記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項４】
前記一対の基板の間隙には該間隙を複数のセルに区画する間隙部材が設けられており、前記着色帯電粒子群は前記間隙部材によって区画された個々のセル内に各々封入されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項５】
前記一対の基板には、基板上の複数の画素位置で前記一対の基板間に互いに異なる電圧を印加可能に電極群が各々設けられていると共に、少なくとも透光性を有する基板側に設けられた電極群は透光性を有しており、各画素位置で対向する電極対間に電圧を印加することで、前記一対の基板間への電圧の印加が各画素位置毎に行われることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項６】
前記一対の基板間への電圧の印加時に、前記表示媒体と別体の外部電極対が前記一対の基板を挟んで対向配置され、該外部電極対間に電圧を印加することで前記一対の基板間への電圧の印加が行われることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項７】
少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙を隔てて対向配置された一対の基板間に着色帯電粒子群が封入されて成り、前記一対の基板間に印加された電圧により形成される電界に応じて着色帯電粒子群が前記一対の基板間を移動することで表示濃度が変化する表示媒体を駆動する表示媒体の駆動方法であって、
前記一対の基板間に第１の周期で電圧を間欠印加又は交番印加させた後に、前記一対の基板間に、前記第１の周期よりも短い第２の周期で、前記第１の周期で間欠印加又は交番印加させる電圧よりも小さい電圧を間欠印加又は交番印加させ、
続いて、書込対象の画像に応じた電圧を前記一対の基板間に印加することで、前記表示媒体へ前記書込対象の画像を書き込む
ことを特徴とする表示媒体の駆動方法。
【請求項８】
前記表示媒体に書き込まれている画像の表示保持時間を計時手段によって計測し、
計測した表示保持時間が長くなるに従って、前記第１の周期を長くする、及び、前記一対の基板間に前記第１の周期で電圧の間欠印加又は交番印加させる時間を長くする、及び、前記一対の基板間に前記第１の周期で間欠印加又は交番印加させる電圧の大きさを大きくする、の少なくとも１つを行うことを特徴とする請求項７記載の表示媒体の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示媒体の駆動装置及び方法に係り、特に、間隙を隔てて対向配置された一対の基板間に着色帯電粒子群が封入されて成り、一対の基板間に印加された電圧により形成される電界に応じて着色帯電粒子群が一対の基板間を移動することで表示濃度が変化する表示媒体を駆動する表示媒体の駆動装置、及び、該表示媒体の駆動装置に適用可能な表示媒体の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、間隙を隔てて配置された一対の基板間にトナー等の着色帯電粒子（詳しくは色及び帯電の極性が異なる複数種類の粒子）を封入した構造の表示媒体が提案されている（例えば特許文献１，２を参照）。この種の表示媒体では、一対の基板間が間隙部材によって複数のセルに区画され、着色帯電粒子は個々のセル内に各々封入されており、一対の基板には、個々の画素を単位として基板間に電圧を印加可能に電極群が各々設けられている。上記の表示媒体の駆動は、液晶ディスプレイと同様に、個々の画素に対応する各電極対間に電圧を各々印加することによって成され、電圧の印加に伴って発生する電界により着色帯電粒子を基板間で移動させるクーロン力を個々の着色帯電粒子に与え、所望の色の着色帯電粒子を表示面側の基板に付着させて表示濃度を切替えることを画素単位で制御することで、表示媒体に任意の画像を表示可能とされている。
【特許文献１】特開２００１−３３８３３号公報
【特許文献２】特開２０００−１６５１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記の表示媒体は、電極対間に電圧を印加して画像を一旦書き込むと、着色帯電粒子が所定の付着力（ファン・デル・ワールス(Van del waals)力や電気的な鏡像力等の２物体間吸引力）で基板や隣接粒子に付着している状態となり、電極対間への電圧の印加を停止しても書き込んだ画像を表示している状態が保持されるので、画像が表示されている状態を維持するための電力が不要という利点を有しているが、その一方で、書き込んだ画像を表示している状態を長期間継続すると、次の画像の書き込み時に各電極対間へ電圧を印加しても、多数のセル又は多数の画素の中に、着色帯電粒子の一部又は大部分が基板間を移動しないために表示濃度が変化しないか、印加電圧に比して表示濃度の変化が乏しいセル又は画素が生ずる、という問題がある。
【０００４】
これに対して特許文献１，２に記載の技術は、上記の問題について何ら考慮していないため、書き込まれた画像を長期間に亘って表示・保持している状態の表示媒体に新たな画像を書き込む際に、上記のような表示濃度変化不良のセル又は画素が発生し、この表示濃度変化不良のセル又は画素が表示画像の画質低下として視認されることがあった。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、書き込まれた画像を長期間に亘って表示・保持している状態の表示媒体に新たな画像を書き込んで表示させる場合にも、表示媒体に新たに表示させる画像の高画質化を実現できる表示媒体の駆動装置及び表示媒体の駆動方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者等は、表示濃度変化不良のセルや画素が生ずる理由について考察を行い、書き込んだ画像を表示している状態を長期間継続すると、この間に着色帯電粒子の帯電量が徐々に低下する（帯電量の低下に伴い電界から着色帯電粒子が受けるクーロン力も低下する）ことと、着色帯電粒子が一定の状態に長期間おかれることによって、個々の着色帯電粒子の基板との付着力及び隣接粒子との付着力が大きくなることで、印加電圧（電界）により与えられるクーロン力が基板や隣接粒子との付着力を上回らずに基板間を移動しない着色帯電粒子の数が増大することが原因ではないかと考え、これを確認するための実験を行った（詳細は後述）。その結果、書き込んだ画像を表示している状態を長期間継続した場合であっても、表示媒体への書き込みに先立ち、表示媒体にそれまで表示されていた画像を消去するために各電極対間に電圧を間欠印加又は交番印加するにあたって、電圧の間欠印加又は交番印加における周期を長くすることで１回当たりの電圧印加時間を長くすれば、表示濃度変化不良のセル又は画素の発生を抑制できることを確認した。
【０００７】
請求項１の発明に係る表示媒体の駆動装置は、少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙を隔てて対向配置された一対の基板間に着色帯電粒子群が封入されて成り、前記一対の基板間に印加された電圧により形成される電界に応じて着色帯電粒子群が前記一対の基板間を移動することで表示濃度が変化する表示媒体を駆動する表示媒体の駆動装置であって、書込対象の画像に応じた電圧を前記一対の基板間に印加することで、前記表示媒体へ前記書込対象の画像を書き込む画像書込手段と、前記画像書込手段による前記表示媒体への画像の書き込みに先立ち、前記一対の基板間に第１の周期で電圧を間欠印加又は交番印加させた後に、前記一対の基板間に、前記第１の周期よりも短い第２の周期で、前記第１の周期で間欠印加又は交番印加させる電圧よりも小さい電圧を間欠印加又は交番印加させるリフレッシュ制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記表示媒体に書き込まれている画像の表示保持時間を計測する計時手段を更に備え、前記リフレッシュ制御手段は、前記計時手段によって計測された表示保持時間が長くなるに従って、前記第１の周期を長くする、及び、前記一対の基板間に前記第１の周期で電圧の間欠印加又は交番印加している時間を長くする、及び、前記一対の基板間に前記第１の周期で間欠印加又は交番印加する電圧の大きさを大きくする、の少なくとも１つを行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の周期が、周波数が20Hz以下、或いは一定極性の電圧の印加時間が50ミリ秒以上となる周期に設定されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記一対の基板の間隙には該間隙を複数のセルに区画する間隙部材が設けられており、前記着色帯電粒子群は前記間隙部材によって区画された個々のセル内に各々封入されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記一対の基板には、基板上の複数の画素位置で前記一対の基板間に互いに異なる電圧を印加可能に電極群が各々設けられていると共に、少なくとも透光性を有する基板側に設けられた電極群は透光性を有しており、各画素位置で対向する電極対間に電圧を印加することで、前記一対の基板間への電圧の印加が各画素位置毎に行われることを特徴としている。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記一対の基板間への電圧の印加時に、前記表示媒体と別体の外部電極対が前記一対の基板を挟んで対向配置され、該外部電極対間に電圧を印加することで前記一対の基板間への電圧の印加が行われることを特徴としている。
【００１３】
請求項７記載の発明に係る表示媒体の駆動方法は、少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙を隔てて対向配置された一対の基板間に着色帯電粒子群が封入されて成り、前記一対の基板間に印加された電圧により形成される電界に応じて着色帯電粒子群が前記一対の基板間を移動することで表示濃度が変化する表示媒体を駆動する表示媒体の駆動方法であって、前記一対の基板間に第１の周期で電圧を間欠印加又は交番印加させた後に、前記一対の基板間に、前記第１の周期よりも短い第２の周期で、前記第１の周期で間欠印加又は交番印加させる電圧よりも小さい電圧を間欠印加又は交番印加させ、続いて、書込対象の画像に応じた電圧を前記一対の基板間に印加することで、前記表示媒体へ前記書込対象の画像を書き込むことを特徴としている。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記表示媒体に書き込まれている画像の表示保持時間を計時手段によって計測し、計測した表示保持時間が長くなるに従って、前記第１の周期を長くする、及び、前記一対の基板間に前記第１の周期で電圧の間欠印加又は交番印加させる時間を長くする、及び、前記一対の基板間に前記第１の周期で間欠印加又は交番印加させる電圧の大きさを大きくする、の少なくとも１つを行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、書き込まれた画像を長期間に亘って表示・保持している状態の表示媒体に新たな画像を書き込んで表示させる場合にも、表示媒体に新たに表示させる画像の高画質化を実現できる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係る画像表示装置１０が示されている。画像表示装置１０は本発明に係る表示媒体としての画像表示媒体１２を含んで構成されている。
【００１７】
図２（Ａ）に示すように、画像表示媒体１２は透光性を有する表示側基板１４と、該表示側基板１４と間隙を隔てて対向配置された背面側基板１６を備えている。表示側基板１４と背面側基板１６の間隙には、表示側基板１４と背面側基板１６の間隙を一定に保持すると共に、前記間隙を表示側基板１４及び背面側基板１６の表面に沿って複数のセルに区画する隔壁１７が設けられている。なお、隔壁１７は、例えばフォトリソグラフィー法又は印刷法等によって形成することができる。また、隔壁１７の色は例えば半透明のグレーとすることができるが、他の色でもよい。
【００１８】
図２（Ｂ）に示すように、隔壁１７によって形成される個々のセルは、対向する一対の長辺と対向する一対の短辺で囲まれた長方形を基本形状とし、短辺の長さも一定とされているものの、長辺の長さ（縦横比）が不定で、長辺の延びる方向も不定（縦方向又は横方向）されている。そして個々のセルは、一対の短辺の少なくとも一方の両端に位置している一対の角部の少なくとも一方が、該角部と接する短辺の延びる方向に存在しかつ個々のセルと隣り合うセルの辺の中間部で、前記隣り合うセルと接するようにランダムに配置されている。これにより、一定以上の長さに亘って連続している隔壁１７が、比較的大きなピッチで周期的に現れることを阻止することができる。そして、隔壁１７がライン状のノイズパターンとして視認されることを抑制することができ、画像表示媒体１０の表示品質を向上させることができる。なお、本発明におけるセルの形状及び配置は図２（Ｂ）に示した例に限られるものではなく、任意の形状及び配置を適用可能である。
【００１９】
また、表示側基板１４のうち背面側基板１６と対向する面には、第１の方向（図１の左右方向、図２（Ａ）の紙面に垂直な方向）に延びるライン状（帯状）の透明電極２２が、第１の方向と直交する第２の方向（図１の上下方向、図２（Ａ）の左右方向）に沿って複数形成されている。また、背面側基板１６のうち表示側基板１４と対向する面には、第２の方向に延びるライン状の電極２４が、第１の方向に沿って複数形成されている。このように、透明電極２２及び電極２４は画像表示媒体１２を単純マトリクス方式で駆動可能に配置されている。上記のように基板１４，１６に電極２２，２４を設けることは請求項５記載の発明に対応しているが、この場合、画像表示媒体１２と別体の外部電極対間に電圧を印加する場合と比較して電極間の距離を短くすることができ、同一の電界を発生させるための印加電圧を小さくすることができるので、消費電力を低減することができる。
【００２０】
また、個々のセル内には、本発明に係る着色帯電粒子として、互いに異なる極性に帯電している黒粒子１８及び白粒子２０が各々所定量封入されている。なお、黒粒子１８及び白粒子２０としては、例えば直径が約10μｍの粒子を用いることができ、黒粒子１８として正に帯電した粒子を、白粒子２０として負に帯電した粒子を用いることができる。本実施形態に係る画像表示媒体１０では、個々のセル内が空気等の気体で満たされているが、これに代えて、透明な絶縁性液体中に帯電した白粒子及び黒粒子を分散させたものをセル内に充填してもよい。また、上記の絶縁性液体を例えば白色にし、この絶縁性液体中に帯電した黒粒子を分散させたものを用いてもよい。
【００２１】
上記のように、表示側基板１４と背面側基板１６の間隙を隔壁１７によって複数のセルに区画し、黒粒子１８及び白粒子２０を個々のセル内に封入することは請求項４記載の発明に対応している。この構成では、黒粒子１８及び白粒子２０が封入されている個々のセル内でのみ移動可能となるので、特に画像表示媒体１２を立てて使用した（表示側基板１４及び背面側基板１６が鉛直方向に略沿うように配置して使用した）等の場合にも、基板１４，１６の間で黒粒子１８及び白粒子２０が極端に偏在した状態になることを防止することができる。
【００２２】
画像表示媒体１２を単純マトリクス方式で駆動した場合、透明電極２２と電極２４の交差位置が各々画像表示媒体１２の画素（ドット）として機能し、各交差位置において、透明電極２２と電極２４の間に印加される電圧（によって発生される電界）により黒粒子１８及び白粒子２０を基板１４，１６間で移動させるクーロン力を個々の黒粒子１８及び白粒子２０に与え、黒粒子１８及び白粒子２０の何れか一方を表示側基板１４に付着させることで表示濃度を切替え可能とされており、これにより任意の画像を表示することが可能とされている。なお、以下では透明電極２２を「行電極２２」、電極２４を「列電極２４」と称する。
【００２３】
また、画像表示装置１０は電源装置２６、制御装置２８、列電極駆動部３０及び行電極駆動部３２を備えている。なお、電源装置２６、制御装置２８、列電極駆動部３０及び行電極駆動部３２は本発明に係る表示媒体の駆動装置に対応している。また、制御装置２８はマイクロコンピュータとＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）又はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶手段を含んで構成されており、この記憶手段には、制御装置２８が後述する表示媒体駆動処理を行うための表示媒体駆動プログラムが予めインストールされている。制御装置２８は電源装置２６に接続されており、電源装置２６から供給される電力により作動する。また、電源装置２６及び制御装置２８は列電極駆動部３０及び行電極駆動部３２に接続されている。
【００２４】
図３に示すように、電源装置２６には第１のリフレッシュ用電源３４、第２のリフレッシュ用電源３３及び駆動用電源３５が各々設けられている。図５（Ａ）に示すように、第１のリフレッシュ用電源３４は直流電源５６Ａ，５６Ｂを備え、直流電源５６Ａのマイナス端子と直流電源５６Ｂのプラス端子は互いに接続されると共に接地されている（これに代えて後述する基準電位ＶCLに維持するようにしてもよい）。直流電源５６Ａ，５６Ｂは出力電圧（の絶対値）を変更可能とされており、直流電源５６Ａ，５６Ｂの出力電圧の変更は制御装置２８によって行われる。なお、図示は省略するが、直流電源５６Ａ，５６Ｂには出力電位を安定させるための大容量のコンデンサが並列に接続されている。また、直流電源５６Ａのプラス端子はスイッチング部５８の２個の入力端の一方に接続されており、他方の入力端は直流電源５６Ｂのマイナス端子に接続されている。
【００２５】
スイッチング部５８は半導体スイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ）等で構成されており、２個の入力端を介して入力された２つの信号（電位）のうちの一方を選択的に出力するように構成されている。図示は省略するが、スイッチング部５８は制御装置２８に接続されており、後述する第１のリフレッシュ期間に、制御装置２８によって設定された極性切替周期ＴL（図９参照）で出力信号（電位）が切り替わるように制御される。従って、第１のリフレッシュ用電源３４からは、第１のリフレッシュ出力として、極性切替周期ＴLで極性が切り替わる電位（図５（Ａ）に示す波形も参照）が出力されることになる。
【００２６】
第２のリフレッシュ用電源３３も図５（Ａ）に示すように構成されている。また、第２のリフレッシュ用電源３３のスイッチング部５８も制御装置２８に接続されており、第１のリフレッシュ用電源３４と同様に図５（Ａ）に示す構成を採用することができる。第２のリフレッシュ用電源３３のスイッチング部５８は、後述する第２のリフレッシュ期間に、出力する信号（電位）が予め設定された極性切替周期ＴS（ＴS≪ＴL：図９参照）で切り替わるように制御される。従って、第２のリフレッシュ用電源３３からは、第２のリフレッシュ出力として、極性切替周期ＴSで極性が切り替わる電位が出力されることになる。
【００２７】
なお、本実施形態において、第１のリフレッシュ用電源３４は、第１のリフレッシュ出力における極性切替周期ＴLが第２のリフレッシュ用電源３３の第２のリフレッシュ出力における極性切替周期ＴSよりも長く設定されている（ＴL≫ＴS）ことに伴い、発生電位の安定度が第２のリフレッシュ用電源３３よりも高くなるように構成されており、第２のリフレッシュ用電源３３は、後述する第２のリフレッシュ期間に大電流が流れることに伴い、許容電流値が第１のリフレッシュ用電源３４よりも大きくなるように、直流電源５６Ａ，５６Ｂに並列に接続されたコンデンサの容量が第１のリフレッシュ用電源３４よりも大容量化されている。
【００２８】
一方、駆動用電源３５は列電極駆動部３０に供給する電位を発生させるための第１電源部３５Ａと、行電極駆動部３２に供給する電位を発生させるための第２電源部３５Ｂを含んで構成されている。第１電源部３５Ａは、列電極２４の基準電位ＶCLを発生させる基準電位発生部３６と、基準電位ＶCLを接地電位として電位差(ＶCH−ＶCL)を発生させることで高圧出力としての電位ＶCHを出力する高圧出力部３８と、基準電位ＶCLを接地電位として電位差TTLを発生させることで信号電源出力としての電位(ＶCL＋TTL)を出力する信号電源出力部４０を備えている。なお、高圧出力部３８にも出力電位を安定させるための大容量のコンデンサが並列に接続されている。
【００２９】
上記構成により、第１電源部３５Ａは高圧出力（電位ＶCH）、ＧＮＤ出力（基準電位ＶCL）及び信号電源出力（電位(ＶCL＋TTL))を出力する。第１電源部３５Ａは列電極駆動部３０に接続されており、上記各出力のうち、ＧＮＤ出力及び信号電源出力は列電極駆動部３０に直接供給される。また、第１電源部３５Ａの高圧出力は切替部６０に入力され、第１のリフレッシュ用電源３４の第１のリフレッシュ出力及び第２のリフレッシュ用電源３３の第２のリフレッシュ出力も切替部６０に入力される。
【００３０】
切替部６０も半導体スイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ）等で構成されており、入力された第１電源部３５Ａの高圧出力、第１のリフレッシュ用電源３４の第１のリフレッシュ出力及び第２のリフレッシュ用電源３３の第２のリフレッシュ出力の何れかを選択的に出力するように構成されている。切替部６０は制御装置２８に接続されており、高圧出力、第１のリフレッシュ出力及び第２のリフレッシュ出力の何れを出力するかは制御装置２８によって制御される。切替部６０の出力端は列電極駆動部３０に接続されており、切替部６０から出力された高圧出力又は第１のリフレッシュ出力は列電極駆動部３０に供給される。
【００３１】
また、第２電源部３５Ｂは、行電極２２の基準電位ＶRHを発生させる基準電位発生部４２と、基準電位ＶRHを接地電位として電位差(ＶRL−ＶRH)を発生させることで高圧出力としての電位ＶRLを出力する高圧出力部４４と、基準電位ＶRHを接地電位として電位差TTLを発生させることで信号電源出力としての電位(ＶRH＋TTL)を出力する信号電源出力部４６を備えている。第２電源部３５Ｂは行電極駆動部３２に接続されており、高圧出力（電位ＶRL）、ＧＮＤ出力（基準電位ＶRH）及び信号電源出力（電位(ＶRH＋TTL))が行電極駆動部３２に供給される。
【００３２】
一方、列電極駆動部３０は、画像表示媒体１２に設けられている列電極２４の数と同数のスイッチング素子５０を備えており、第１電源部３５ＡからのＧＮＤ出力（基準電位ＶCL）と、切替部６０からの高圧出力又は第１のリフレッシュ出力又は第２のリフレッシュ出力は個々のスイッチング素子５０に各々供給される。図３ではスイッチング素子５０を模式的にスイッチとして示しているが、スイッチング素子５０は実際には半導体スイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ等）で構成されている。個々のスイッチング素子５０は、第１電源部３５Ａから供給された信号電源出力を電源とし、ＧＮＤ出力（基準電位ＶCL）を基準電位として動作し、オン状態では高圧出力（又は第１のリフレッシュ出力又は第２のリフレッシュ出力）を、オフ状態ではＧＮＤ出力（基準電位ＶCL）を出力する。なお、個々のスイッチング素子５０には制御装置２８から供給された制御信号も入力され、個々のスイッチング素子５０のオンオフは制御装置２８によって制御される。
【００３３】
図４に示すように、列電極駆動部３０は画像表示媒体１２の背面側基板１６に取付けられており、列電極駆動部３０の個々のスイッチング素子５０は、背面側基板１６に形成された個々の列電極２４と接続されている。従って、画像表示媒体１２の個々の列電極２４の電位は、接続されているスイッチング素子５０のオンオフの状態に応じて高圧出力に相当する電位ＶCH又は第１のリフレッシュ出力に相当する電位（第１のリフレッシュ電位）又は第２のリフレッシュ出力に相当する電位（第２のリフレッシュ電位）又は基準電位ＶCLに切り替わることになる。
【００３４】
また、行電極駆動部３２は、画像表示媒体１２に設けられている行電極２２の数と同数のスイッチング素子５２を備えており、第２電源部３５Ｂからの高圧出力（電位ＶRL）及びＧＮＤ出力（基準電位ＶRH）は個々のスイッチング素子５２に各々供給される。スイッチング素子５２も実際には半導体素子（例えばＭＯＳＦＥＴ等）で構成されている。個々のスイッチング素子５２は、第２電源部３５Ｂから供給された信号電源出力を電源とし、ＧＮＤ出力（基準電位ＶRH）を基準電位として動作し、オン状態では高圧出力（電位ＶRL）を、オフ状態ではＧＮＤ出力（基準電位ＶRH）を出力する。なお、個々のスイッチング素子５２には制御装置２８から供給された制御信号も入力され、個々のスイッチング素子５２のオンオフは制御装置２８によって制御される。
【００３５】
図４に示すように、行電極駆動部３２は画像表示媒体１２の表示側基板１４に取付けられており、行電極駆動部３２の個々のスイッチング素子５２は、表示側基板１４に形成された個々の行電極２２と接続されている。従って、画像表示媒体１２の個々の行電極２２の電位は、接続されているスイッチング素子５２のオンオフの状態に応じて電位ＶRL又は基準電位ＶRHに切り替わることになる。
【００３６】
次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態に係る画像表示媒体１２において、特定の行電極２２と特定の列電極２４の間に印加する電圧（電界）の変化に対する、特定の列電極２４と特定の行電極２２の交差位置の画素の濃度の変化を図６に示す。図６より明らかなように、画像表示媒体１２は、印加電圧（電界）が保持電圧範囲（黒粒子１８及び白粒子２０の移動が生じない電圧範囲）内であれば粒子が受けるクーロン力が小さいために濃度は変化せず、印加電圧（の絶対値）が保持電圧範囲を越える大きさになると、粒子が受けるクーロン力が個々の粒子の基板や隣接粒子との付着力を上回ってくるために、印加電圧の増大に対して大きな傾きで濃度が変化し、更に印加電圧（の絶対値）が閾値（図６に表示駆動電圧と表記して示す電圧）を越えると、印加電圧の増大に対する濃度の変化の傾きが小さくなる特性を有している。
【００３７】
一方、本実施形態では、列電極２４の電位を電位ＶCH又は基準電位ＶCLに切り替えると共に、行電極２２の電位を電位ＶRL又は基準電位ＶRHに切り替えることで、単純マトリクス方式により画像表示媒体１２を駆動するので、列電極２４と行電極２２の間には、画像表示媒体１２の駆動時に、次の表１に示す電圧Ｖ１〜Ｖ４の何れかが印加される。
【００３８】
【表１】
0004696477.tif 000002
ここで、表１に示す電圧Ｖ２〜Ｖ４は、黒粒子１８及び白粒子２０の移動を生じさせない大きさである必要があるので、画像表示媒体１２における保持電圧の最大値をｘとすると、
|Ｖ２|＜ｘ、|Ｖ３|＜ｘ、|Ｖ４|＜ｘ
よって
|ＶCH−ＶRH|＜ｘ、|ＶCL−ＶRL|＜ｘ、|ＶCL−ＶRH|＜ｘ
となる。また、
|Ｖ２|＝（ＶCH−ＶCL）―（ＶRH−ＶCL）＜ｘ
―ｘ＜（ＶCH−ＶCL）―（ＶRH−ＶCL）＜ｘ
よって、
−２ｘ＜（ＶCH−ＶCL）＜２ｘ
同様に
−２ｘ＜（ＶRH−ＶRL）＜２ｘ
となり、画像表示媒体１２の駆動時における列電極２４の電位ＶCH／ＶCLの電位差、行電極２２の電位ＶRL／ＶRHの電位差は、何れも保持電圧の最大値ｘの２倍が限度となる。従って、画像表示媒体１２の駆動時に列電極２４と行電極２２の間に印加可能な最大電圧（電位差）は、
|Ｖ１|＝（ＶCH−ＶRL）＜２ｘ＋ｘ＝３ｘ
となる（図７も参照）。
【００３９】
図６からも明らかなように、画像表示媒体１２は、列電極２４と行電極２２の間に印加する電圧を比較的大きく（図６における表示駆動電圧を越える大きさ）した場合にも、印加電圧の増大に対して若干ではあるものの濃度が変化する特性を有しているので、画像表示媒体１２に画像を書き込むに先立って画像表示媒体１２の表示を消去する（全画素の表示濃度を均一化する）際に、より高い電圧を印加した方が表示画像のコントラストが向上する。このため、本実施形態では電源装置２６に第２のリフレッシュ用電源３３を設けており、列電極２４と行電極２２の間に最大駆動電圧Ｖ１（図６に示す表示駆動電圧に相当）よりも大きな電圧（図６に示す第２のリフレッシュ電圧に相当）を比較的高周波（例えば数100Hz程度）で印加するための電位を第２のリフレッシュ用電源３３で発生させるようにしている（すなわち第２のリフレッシュ出力の最大電位≫ＶCH）。
【００４０】
但し、画像表示媒体１２が、書き込まれた画像を長期間に亘って表示・保持している状態である場合、この画像表示・保持期間に黒粒子１８及び白粒子２０の帯電量が徐々に低下すると共に、黒粒子１８及び白粒子２０が一定の状態に長期間おかれることで、個々の粒子の基板１４又は基板１６との付着力、隣接粒子との付着力が強くなる。このため、上記のような状態の画像表示媒体１２に対し、第２のリフレッシュ電圧を比較的高周波で交番印加して表示を消去した後に電圧を印加して新たな画像を書き込んだとしても、印加電圧に比して各粒子が受けるクーロン力が小さくなっている一方で、各粒子の基板や隣接粒子との付着力が大きくなっているために、表示濃度の変化が不十分となるセル又は画素が生じ、このようなセル又は画素が書込画像（表示画像）の画質低下として視認されることがある。
【００４１】
このため、本実施形態に係る電源装置２６には第１のリフレッシュ用電源３４も設けられており、第２のリフレッシュ電圧の交番印加による画像表示媒体１２の表示消去に先立ち、列電極２４と行電極２２の間に最大駆動電圧Ｖ１（図６に示す表示駆動電圧に相当）よりも大きく、第２のリフレッシュ電圧よりも若干大きい電圧（図６に示す第１のリフレッシュ電圧に相当）を比較的低周波（例えば20Hz以下）で印加するための電位を第１のリフレッシュ用電源３４で発生させるようにしている（すなわち第１のリフレッシュ出力の最大電位＞第２のリフレッシュ出力の最大電位≫ＶCH）。
【００４２】
そして、書込対象の画像を表す画像データ（例えば書込対象の画像の各画素階調値を２値（例えば白／黒）で表す画像データ）が外部装置（図示省略）から制御装置２８に入力されると、制御装置２８は、入力された画像データをＨＤＤ等の記憶手段に一時記憶させた後に、画像表示媒体１２に画像を書き込むために、記憶手段にインストールされている表示媒体駆動プログラムに従い図８に示す表示媒体駆動処理を実行する。なお、表示媒体駆動処理におけるステップ１００〜ステップ１２６は、後述するステップ１３２と共に本発明に係る第１のリフレッシュ制御手段及び第２のリフレッシュ制御手段に対応する処理であり、上記各処理を実行する制御装置２８は、本発明に係るリフレッシュ制御手段（詳しくは請求項２に記載のリフレッシュ制御手段）として機能することになる。また、表示媒体駆動処理は請求項７,８に記載の表示媒体の駆動方法にも対応している。
【００４３】
この表示媒体駆動処理では、入力された画像データが表す画像の画像表示媒体１２への書き込みに先立ち、画像表示媒体１２をリフレッシュする処理として、画像表示媒体１２に前回画像を書き込んでからの経過時間に応じて設定した比較的長い極性切替周期ＴLで画像表示媒体１２の全画素に第１のリフレッシュ電圧を交番印加した後に、比較的短い極性切替周期ＴSで画像表示媒体１２の全画素に第２のリフレッシュ電圧を交番印加する処理を順に行う。すなわちステップ１００では、画像表示媒体１２に前回画像を書き込んだ際にメモリ等に記憶された書込日時を取得し、画像表示媒体１２に前回画像を書き込んでからの経過時間として、取得した書込日時と現在の日時との差を演算する。
【００４４】
次のステップ１０２では、ステップ１００で演算した前回の画像書き込みからの経過時間に基づき、第１のリフレッシュ電圧の交番印加における極性切替周期ＴL、電圧Ｖ、印加回数を設定する。詳細は後述するが、本願発明者等が実施した実験によれば、画像書き込み時に印加される電圧に対して表示濃度の変化が不十分となるセル又は画素を生じさせないためには、前回の画像書き込みからの経過時間が長くなるに従って、第１のリフレッシュ電圧の交番印加における極性切替周期ＴL（パルス幅）を長くする、第１のリフレッシュ電圧の印加回数を多くする、第１のリフレッシュ電圧の大きさを大きくする、の少なくとも１つを行う必要があることが確認されている。このため、ステップ１０２では前回の画像書き込みからの経過時間が長くなるに従って、第１のリフレッシュ電圧の交番印加における極性切替周期ＴLが長くなり、第１のリフレッシュ電圧の印加回数が多くなり、第１のリフレッシュ電圧（電圧Ｖ）の大きさが大きくなるように、極性切替周期ＴL、電圧Ｖ、印加回数を設定する。
【００４５】
なお、極性切替周期ＴL、電圧Ｖ、印加回数は、前回の画像書き込みからの経過時間の変化に対して連続的に変化するように設定してもよいし、前回の画像書き込みからの経過時間の変化に対して段階的に変化するように設定してもよい。また、前回の画像書き込みからの経過時間の変化に対して極性切替周期ＴL、電圧Ｖ及び印加回数の各々を常に変化させる必要はなく、例えば経過時間ｔがｔ1〜ｔ2（ｔ2＞ｔ1）の範囲内の値であれば経過時間ｔに応じて極性切替周期ＴLを変化させ、経過時間ｔがｔ2〜ｔ3（ｔ3＞ｔ2）の範囲内の値であれば経過時間ｔに応じて極性切替周期ＴL及び印加回数を変化させ、経過時間ｔがｔ3〜ｔ4（ｔ4＞ｔ3）の範囲内の値であれば経過時間ｔに応じて電圧Ｖを変化させる等、本発明を逸脱しない範囲内で任意の設定方法を適用できる。またステップ１０４では、第１のリフレッシュ用電源３４の出力電圧がステップ１０２で設定した電圧Ｖに一致するように、第１のリフレッシュ用電源３４の直流電源５６Ａ，５６Ｂの出力電圧を変更する。
【００４６】
ステップ１０６では第１のリフレッシュ用電源３４からの第１のリフレッシュ出力が所定の極性になるように、第１のリフレッシュ用電源３４のスイッチング部５８を切り替える。また、ステップ１０８では列電極駆動部３０の各スイッチング素子５０を各々オンさせ、ステップ１１０では、第１のリフレッシュ用電源３４からの第１のリフレッシュ出力が列電極駆動部３０に供給されるように切替部６０を制御する。これにより、画像表示媒体１２の行電極２２と列電極２４の各交差位置（各画素位置）において、行電極２２と列電極２４の間に第１のリフレッシュ電圧が所定の極性で印加される。次のステップ１１２では、先のステップ１０２で設定した極性切替周期ＴLが経過したか否か判定し、判定が肯定される迄ステップ１１２を繰り返す。ステップ１１２の判定が肯定されるとステップ１１４へ移行し、極性切替周期ＴLに相当する期間の第１のリフレッシュ電圧の印加を、先のステップ１０２で設定した印加回数だけ行ったか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１１６へ移行し、第１のリフレッシュ用電源３４からの第１のリフレッシュ出力が所定の極性と逆の極性となるように、第１のリフレッシュ用電源３４のスイッチング部５８を切り替えた後にステップ１１２に戻る。
【００４７】
これにより、例として図９に「第１のリフレッシュ期間」と表記して示すように、画像表示媒体１２の行電極２２と列電極２４の各交差位置（各画素位置）において、行電極２２と列電極２４の間に、比較的長い極性切替周期ＴLで極性が切り替わる第１のリフレッシュ電圧が印加される。
【００４８】
画像表示媒体１２の各粒子のサイズ・形状・帯電量にはばらつきがあり、各粒子の基板１４又は基板１６との付着状態や隣接粒子との付着状態もばらついている（例えば粒子が基板に疎らに付着している状態もあれば、粒子が基板に密集して付着している状態、粒子同士は付着しているものの基板には付着していない状態もある等）。このため、基板や隣接粒子との付着力の大きさ（粒子が移動し始めるクーロン力の閾値）は個々の粒子毎に相違しており、或る極性の第１のリフレッシュ電圧が印加されると、まずは、電界が発生することで受けるクーロン力（このクーロン力の大きさ自体も粒子の帯電量に応じて変化する）が基板や隣接粒子との付着力を上回った粒子のみが基板１４，１６間を移動し始める。また、移動し始めた粒子が一方の基板に到達すると、この粒子は、発生電界によって受けるクーロン力が付着力を上回っていないために一方の基板に付着している状態で保持されている粒子に衝突し、この衝突の衝撃力により、衝突された粒子の一部は一方の基板や隣接粒子との付着力が低減されて一方の基板や隣接粒子との付着が引き剥がされ、他方の基板へ移動し始める。そして、これらの粒子が他方の基板に到達し、他方の基板に付着保持されている粒子と衝突することで、上記と同様の現象が生ずる。この現象が繰り返されることで、略全ての粒子が移動されることになる（これを「叩き出し効果」と称する）。
【００４９】
ここで、各粒子が受けるクーロン力が基板や隣接粒子との付着力よりも十分に大きい場合には、第１のリフレッシュ電圧の印加が開始された時点で直ちに多数の粒子が移動を開始するので、略全ての粒子の基板や隣接粒子との付着が引き剥がされた状態となる迄の所要時間は短くて済むが、画像表示媒体１２に前回画像を書き込んでからの経過時間が長い場合には、各粒子の帯電量が低下している一方で各粒子の基板や隣接粒子との付着力は強くなっているので、クーロン力が基板や隣接粒子との付着力を上回っている粒子は一部のみで、かつクーロン力と付着力との差も僅か、という状態になっている。このため、第１のリフレッシュ電圧の印加が開始された時点で移動を開始する粒子の数が少なく、粒子の衝突によって付着が引き剥がされる粒子の数も少なくなるので、略全ての粒子の基板や隣接粒子との付着が引き剥がされた状態となる迄の所要時間も長くなる。
【００５０】
これに対して本実施形態では、前回の画像書き込みからの経過時間が長くなるに従って、第１のリフレッシュ電圧の交番印加における極性切替周期ＴLが長くなり、第１のリフレッシュ電圧の印加回数が多くなり、第１のリフレッシュ電圧（電圧Ｖ）の大きさが大きくなるように、極性切替周期ＴL、電圧Ｖ、印加回数を設定しているので、画像表示媒体１２が、画像が前回書き込まれてから比較的長い時間が経過している状態である場合にも、略全ての粒子の基板や隣接粒子との付着が引き剥がされた状態となる迄の間、一定の極性の第１のリフレッシュ電圧の継続して印加されることになり、基板や隣接粒子との付着の引き剥がしを略全ての粒子について確実に行うことができる。
【００５１】
また本実施形態では、前回の画像書き込みからの経過時間が短くなるに従って第１のリフレッシュ電圧の印加回数が少なくなると共に、前回の画像書き込みからの経過時間が短い場合であっても第２のリフレッシュ電圧よりも電圧の大きさが大きくなるように、第１のリフレッシュ電圧（電圧Ｖ）の大きさが設定されているので、画像表示媒体１２が、画像が前回書き込まれてからさほど時間が経過していない状態である場合には、第１のリフレッシュ電圧の印加を短時間で完了させることができ、第１のリフレッシュ期間が比較的短いにも拘らず、基板や隣接粒子に強い付着力で付着している粒子の引き剥がしを確実に行うことができる。
【００５２】
このように、本実施形態では前回の画像書き込みからの経過時間に応じて、第１のリフレッシュ電圧の印加時間（極性切替周期ＴL×印加回数）が最適化される（請求項２記載の発明に相当）ので、基板や隣接粒子と強い付着力で付着している粒子の引き剥がしを確実に行うことができる一方で、リフレッシュ（第１のリフレッシュ電圧の印加）に必要以上の時間がかかることを防止することができる。
【００５３】
極性切替周期ＴLに相当する期間の第１のリフレッシュ電圧の印加を先に設定した印加回数だけ行うと、ステップ１１４の判定が肯定されてステップ１１８へ移行し、続いて画像表示媒体１２の表示を消去するために、第２のリフレッシュ用電源３３からの第２のリフレッシュ出力が所定の極性になるように、第２のリフレッシュ用電源３３のスイッチング部５８を切り替える。またステップ１２０では、第２のリフレッシュ用電源３３からの第２のリフレッシュ出力が列電極駆動部３０に供給されるように切替部６０を制御する。これにより、画像表示媒体１２の行電極２２と列電極２４の各交差位置（各画素位置）において、行電極２２と列電極２４の間に第２のリフレッシュ電圧が印加される。次のステップ１２２では予め設定された極性切替周期ＴSが経過したか否か判定し、判定が肯定される迄ステップ１２２を繰り返す。ステップ１２２の判定が肯定されるとステップ１２４へ移行し、極性切替周期ＴSに相当する期間の第２のリフレッシュ電圧の印加を所定回行ったか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１２６へ移行し、第２のリフレッシュ用電源３３からの第２のリフレッシュ出力が所定の極性と逆の極性となるように、第２のリフレッシュ用電源３３のスイッチング部５８を切り替えた後にステップ１２２に戻る。
【００５４】
これにより、例として図９に「第２のリフレッシュ期間」と表記して示すように、画像表示媒体１２の行電極２２と列電極２４の各交差位置（各画素位置）において、行電極２２と列電極２４の間に、比較的短い極性切替周期ＴSで極性が切り替わる第２のリフレッシュ電圧が交番印加されることになり、前述した第１のリフレッシュ電圧の印加により基板や隣接粒子と付着している状態から引き剥がされた黒粒子１８及び白粒子２０が、第２のリフレッシュ電圧の印加に伴って生ずる交番電界により基板１４，１６間を多数回往復移動することで、粒子同士が多数回衝突して粒子の摩擦帯電が成されると同時に、粒子配置の均一化（個々のセル内における粒子配置の疎密の解消）も成され、表示濃度の均一性が向上されることになる。
【００５５】
上記のようにして画像表示媒体１２のリフレッシュが完了すると（画像表示媒体１２への極性切替周期ＴLでの第１のリフレッシュ電圧の印加・極性切替周期ＴSでの第２のリフレッシュ電圧の印加を順に行うと）、ステップ１２４の判定が肯定されてステップ１２８へ移行し、ＨＤＤ等の記憶手段に一時記憶させた画像データの読み出しを行う。そしてステップ１３０では、画像表示媒体１２の全面が所定の表示濃度（例えばより濃度の低い白に相当する表示濃度）となっている状態で、第１電源部３５Ａからの高圧出力が列電極駆動部３０に供給されるように切替部６０を制御し、かつ、記憶手段から読み出した画像データに基づき、列電極駆動部３０の各スイッチング素子５０及び行電極駆動部３２の各スイッチング素子５２を各々オンオフさせることで、単純マトリクス方式により画像表示媒体１２に画像を書き込む。
【００５６】
すなわち、制御装置２８は、まず行電極駆動部３２の各スイッチング素子５２のうち、特定の行電極２２（書込行電極）に接続されたスイッチング素子５２のみをオンさせる（他のスイッチング素子５２はオフ状態とする）。これにより、特定の行電極２２（書込行電極）のみが電位ＶRHに切り替わり、他の行電極２２は基準電位ＶRLのまま維持される。また制御装置２８は、前述の画像データから、書込行電極と各列電極２４との交差位置に相当する各画素のデータを抽出し、抽出したデータが表す各画素の階調値（濃度）が白か黒かに応じて、列電極駆動部３０の各スイッチング素子５０のオンオフを制御する（例えば階調値が黒の画素についてのみスイッチング素子５０をオンする等）。
【００５７】
これにより、接続されているスイッチング素子５０がオンされた列電極２４は電位ＶCHに切り替わるので、該列電極２４と書込行電極との交差位置に位置している画素に電圧Ｖ１（表１参照）が印加されることで発生する電界により、黒粒子１８及び白粒子２０がクーロン力を受けて基板１４，１６間を移動し、黒粒子１８及び白粒子２０の何れか一方が表示側基板１４に付着することで、該画素の表示濃度が変化する。また、接続されているスイッチング素子５０がオフされている列電極２４は基準電位ＶCLとされるので、該列電極２４と書込行電極との交差位置に位置している画素には電圧Ｖ３（表１参照）が印加されることになり、該画素の表示濃度の変化は生じない。
【００５８】
なお、この間、書込行電極以外の各行電極２２と各列電極２４との交差位置に相当する各画素は、上述のように列電極２４は電位ＶCH又は基準電位ＶCLとされるものの、行電極２２が基準電位ＶRLのまま維持されているために電圧Ｖ３又は電圧Ｖ４が印加されることになる（図９も参照）ので、前記各画素は表示濃度が変化しない状態で維持される。
【００５９】
制御装置２８は、特定の行電極２２に接続されたスイッチング素子５２をオンさせてから所定時間が経過する毎に、書込行電極を別の行電極２２に切り替えて上記処理を行うことを繰り返す。これにより、行電極２２が単純マトリクス方式における走査電極として用いられ、列電極がデータ電極として用いられることになり、書込対象の画像が画像表示媒体１２に書き込まれることになる。なお、上述したステップ１２８，１３０は本発明に係る画像書込手段に対応する処理であり、上記処理を行う制御装置２８は本発明に係る画像書込手段として機能する。以上のようにして画像表示媒体１２への画像の書き込みを完了すると、ステップ１３２で現在の日時を今回の画像書き込み日時としてメモリ等に記憶させた後に表示媒体駆動処理を終了する。なお、ステップ１３２は前述のステップ１００と共に請求項２に記載の計時手段に対応している。
【００６０】
このように、本実施形態では、電極２４，２２の間に表示駆動電圧Ｖ１よりも大きい第１のリフレッシュ電圧を比較的長い極性切替周期ＴLで交番印加し、電極２４，２２の間に表示駆動電圧Ｖ１よりも大きい第２のリフレッシュ電圧を比較的短い極性切替周期ＴSで交番印加した後に、画像の書き込みを行っているので、画像書き込み時に印加される電圧に対して表示濃度の変化が不十分となるセル又は画素が生じることを防止できると共に、画像書き込み時の画像表示媒体１２の表示濃度が全面に亘って均一とされているので、画像表示媒体１２に表示される画像の画質を向上させることができる。
【００６１】
また本実施形態では、前回の画像書き込みからの経過時間が長くなるに従って、第１のリフレッシュ電圧の交番印加における極性切替周期ＴLが長くなり、第１のリフレッシュ電圧の印加回数が多くなり、第１のリフレッシュ電圧（電圧Ｖ）の大きさが大きくなるように、極性切替周期ＴL、電圧Ｖ、印加回数を設定しているので、画像表示媒体１２が、画像が前回書き込まれてから比較的長い時間が経過している状態である場合にも、上記の第１のリフレッシュ電圧の交番印加により、画像書き込み時に印加される電圧に対して表示濃度の変化が不十分となるセル又は画素が生じることを確実に防止することができる。
【００６２】
なお、第１のリフレッシュ用電源３４及び第２のリフレッシュ用電源は図５（Ａ）に示す構成に限定されるものではなく、例えば図５（Ｂ）に示すように、正弦波（他の波形でもよい）の交流電圧を出力する交流電源６４で構成してもよい。また画像表示媒体１２は、画像の書き込みに先立つ表示消去時に同一極性の電圧を間欠的に繰り返し印加した場合、例として図１０に示すように、電圧の印加回数の増加に伴って表示濃度が若干変化し（より濃度の低い白又は濃い黒により近い濃度となり）、結果として表示画像のコントラストが向上するという特性を有している。上記特性に基づき、第２のリフレッシュ電圧として同一極性の電圧を間欠的に繰り返し印加可能なように第２のリフレッシュ用電源３４を構成してもよい。
【００６３】
例えば図５（Ｃ）に示す第２のリフレッシュ用電源３３は、２個の入力端の一方が直流電源６６のプラス端子に接続されると共に他方が接地され、２個の入力端を介して入力された２つの信号（電位）のうちの一方を選択的に出力するスイッチング素子６８を含んで構成されており、出力する信号（電位）が周期的に切り替わるように図示しない制御部によって制御される。従って、図５（Ｃ）に示す第２のリフレッシュ用電源３３から第２のリフレッシュ出力として出力される電位は、一定の極性の高電位又は接地電位に交互に切り替わり（図５（Ｃ）に示す波形も参照）、この第１のリフレッシュ出力を列電極駆動部３０に供給することで、画像表示媒体１２の行電極２２と列電極の２４に同一極性の第２のリフレッシュ電圧を間欠的に繰り返し印加することができる。なお、第１のリフレッシュ電圧についても、交番印加に代えて、同一極性の電圧を間欠的に繰り返し印加するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００６４】
また、上記では前回の画像書き込みからの経過時間が長くなるに従って、第１のリフレッシュ電圧の交番印加における極性切替周期ＴLが長くなり、第１のリフレッシュ電圧の印加回数が多くなり、第１のリフレッシュ電圧（電圧Ｖ）の大きさが大きくなるように、第１のリフレッシュ電圧の交番印加における極性切替周期ＴL、電圧Ｖ、印加回数を設定していたが、これに限定されるものではなく、第１のリフレッシュ電圧の交番印加における極性切替周期ＴL、電圧Ｖ、印加回数を予め固定的に定めてもよい。請求項１記載の発明はこの態様も権利範囲に含むものである。
【００６５】
また、上記では画像表示媒体１２のリフレッシュとして、比較的長い極性切替周期ＴLで電圧を交番印加した後に、比較的短い極性切替周期ＴSで電圧を交番印加している。ここで、比較的短い極性切替周期ＴSで電圧を交番印加することは、画像表示媒体１２の表示濃度を全面に亘って均一にすることが主目的であるが、このとき黒粒子１８及び白粒子２０の一部が基板や隣接粒子と強い付着力で付着していると、比較的短い極性切替周期ＴSで電圧を交番印加しても画像表示媒体１２の表示濃度が均一にならないことも考えられる。このため、上記のように、比較的長い極性切替周期ＴLで電圧を交番印加した後に、比較的短い極性切替周期ＴSで電圧を交番印加する（第１の周期が第２の周期よりも長く設定されている）ことで、着色帯電粒子の基板や隣接粒子との付着の引き剥がしが成された後に、画像表示媒体の全面に亘る表示濃度の均一化が成されることになるので、表示濃度をより精度良く均一化することができ、表示画像の更なる高画質化を実現することができる。
【００６７】
また、上記では本発明に係る表示媒体として、単純マトリクス方式での駆動を前提とした構造の電極が設けられた画像表示媒体１２を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アクティブマトリクス方式での駆動を前提とした構造を有する表示媒体にも適用可能であることは言うまでもない。
【００６８】
また、上記では本発明に係る表示媒体として、基板１４，１６の対向面に電極２２、２４が形成された構成の画像表示媒体１２を例に説明したが、これに限定されるものではなく、基板に電極が形成されていない構成の画像表示媒体を用いてもよい。この場合、画像表示媒体のリフレッシュ及び画像書き込み時に、画像表示媒体とは別体の外部電極対群を画像表示媒体の近傍に配置し、この外部電極対群間に電圧を印加することで、画像表示媒体のリフレッシュ及び画像書き込みを行うことができる。この態様は請求項６記載の発明に対応しているが、この態様では、表示媒体に電極群を設ける必要が無くなるので表示媒体を安価に構成できるという効果を有する。
【実施例】
【００６９】
次に本願発明者等が実施した実験の結果について説明する。この実験では、表示ドット数が32×32ドットの画像表示媒体に所定画像を書き込み、所定時間（表示保持時間）放置し、画像表示媒体の全ドット（画素）に所定の大きさ・周波数の交番電圧を所定パルス数だけ印加して画像表示媒体のリフレッシュを行った後に、画像表示媒体１２への所定画像の書き込みを再度行い、表示濃度不良が生じたドットの数をカウントすることを、表示保持時間及びリフレッシュ条件（印加電圧の大きさ、周波数及び印加パルス数）を変化させながら繰り返した。この実験におけるリフレッシュ条件及び表示保持時間と実験結果（ドット不良の発生状況）を次の表２に示す。
【００７０】
【表２】
0004696477.tif 000003
表２より明らかなように、画像表示媒体のリフレッシュとして、印加電圧の大きさが±210Ｖで比較的高周波（400Hz）の交番電圧を印加した場合、印加時間(周期（＝極性切替周期×２）×印加パルス数)を変化させたとしても、表示保持時間が６時間以上になると一部のドットに表示濃度不良が生ずる。また、印加電圧の大きさを±280Ｖまで増大させると表示保持時間が６時間のときにはドット不良は生じないものの、表示保持時間が12時間以上になると一部のドットに表示濃度不良が生ずる。また、交番電圧の周波数を30Hzにまで低下させた場合にも、表示保持時間が６時間以上で一部のドットに表示濃度不良が生じており、ドット不良改善効果は認められない。
【００７１】
一方、表２に「本発明」と表記している各リフレッシュ条件は交番電圧の周波数を20Hz以下（周期が50ｍ秒以上）としているが、交番電圧の周波数を20Hz以下にするとドット不良改善効果が認められる。すなわち、周波数が20Hz、印加電圧の大きさが±210Ｖ、印加パルス数が５パルスの条件は、周波数が400Hz、印加電圧の大きさが±280Ｖ、印加パルス数が10パルスとした条件と比較して印加電圧の大きさが小さいにも拘らずドット不良発生状況は同じであり、ドット不良改善効果が生じていることが理解できる。また、周波数が10Hz（周期が100ｍ秒）、印加電圧の大きさが±210Ｖ、印加パルス数が５パルスの条件では表示保持時間が１２時間でもドット不良は生じておらず、周波数が1Hz（周期が1秒）、印加電圧の大きさが±210Ｖ、印加パルス数が５パルスの条件では表示保持時間が48時間でもドット不良は生じておらず、周波数が1Hz、印加電圧の大きさが±280Ｖ、印加パルス数が３パルスの条件では表示保持時間が168時間でもドット不良は生じていないので、顕著なドット不良改善効果が生じていることが明らかである。
【００７２】
また本願発明者等は、ドット不良改善効果が得られる交番電圧の周波数を確認するために、印加電圧の大きさを±210Ｖ、印加パルス数を10パルスに固定し、表示保持時間が各値のときにドット不良が生じない最大周波数（最短の周期）を確認する実験を行った。この実験の結果を図１１に示す。図１１ではドット不良が生じない最大周波数をパルス幅（＝極性切替周期、一定の極性の電圧を印加している時間)として示しているが、表示後経過時間（表示保持時間）が５時間を越えるとドット不良が生じない最短のパルス幅が急に変化しており、最短でもパルス幅を50ｍ秒（＝周波数20Hz、周期100ｍ秒）にまで長くしないとドット不良を解消できないことが理解できる。
【００７３】
従って、ドット不良の許容度合い、想定している表示保持時間の長さ、印加電圧の大きさ、リフレッシュに要する時間の許容長さ等の条件にも依るものの、リフレッシュ時に印加する交番電圧は、例えば請求項３にも記載したように、周波数が20Hz以下、パルス幅（極性切替周期）が50ｍ秒以上となる周期（≧100ｍ秒）であることが好ましく、周波数が10Hz以下、パルス幅が100ｍ秒以上となる周期（≧200ｍ秒）であることがより好ましい。これにより、交番電圧を印加している期間に着色帯電粒子の基板や隣接粒子との付着の引き剥がしがより確実に行われることになり、ドット不良の抑制・表示画像の更なる高画質化を実現できる。なお、画像書き込み時には画像表示媒体の表示濃度が均一であることが好ましいことを考慮すると、先述の実施形態でも説明したように、上記のように低周波の交番電圧を印加した後に、比較的高周波の交番電圧（例えば周波数が400Hz、印加電圧の大きさが±210Ｖ、印加パルス数が10パルスの交番電圧）を更に印加することが望ましい。
【００７４】
また本願発明者等は、ドット不良改善効果が得られる交番電圧の印加パルス数を確認するために、交番電圧の周波数を１Hzに固定し、表示保持時間が各値のときにドット不良が生じない最小の印加パルス数（最短の印加時間）を、印加電圧の大きさが±210Ｖの場合と±280Ｖの場合について各々確認する実験を行った。この実験の結果を図１２及び図１３に示す。図１２及び図１３からも明らかなように、表示後経過時間（表示保持時間）が或る値を越えるとドット不良が生じない最小の印加パルス数（最短の印加時間）は単調増加しており、表示後経過時間が或る値を越えている場合にドット不良の発生を抑制するためには、表示後経過時間の増大に応じて印加パルス数を増加させることが好ましいことが理解できる。
【００７５】
また図１３を図１２と比較しても明らかなように、印加電圧の大きさを大きくすると、ドット不良が生じない最小の印加パルス数（最短の印加時間）の単調増加が生ずる表示後経過時間（表示保持時間）の閾値が大きくなると共に、ドット不良が生じない最小の印加パルス数も小さくなり、これに伴って交番電圧の印加時間（リフレッシュに要する時間）も短くなる。従って、印加電圧の大きさ及び印加パルス数（交番電圧の印加時間）は「印加電圧の小ささ」及び「リフレッシュに要する時間の許容長さ」の各条件のうち何れを優先するか等に応じて定めればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図２】（Ａ）は図１のII−II線に沿った表示媒体の断面図、（Ｂ）は画像表示媒体におけるセルの形状及び配置の一例を示す平面図である。
【図３】電源部及び駆動部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】表示媒体の各電極と駆動部の接続状態を示す平面図である。
【図５】第１のリフレッシュ用電源／第２のリフレッシュ用電源の構成の一例を各々示す概略図である。
【図６】表示媒体における電極間の印加電圧と濃度の関係を示す線図である。
【図７】駆動用電圧を印加するための各電位の大きさを説明するための概略図である。
【図８】制御装置で実行される表示媒体駆動処理の内容を示すフローチャートである。
【図９】表示媒体の特定のセル(画素)に印加される電圧の推移の一例を示す線図である。
【図１０】第２のリフレッシュ用電圧の印加回数と表示画像のコントラストとの関係の一例を示す線図である。
【図１１】本願発明者等が実施した実験の結果（表示後経過時間とドット不良を解消できる最短のパルス幅の関係）を示す線図である。
【図１２】本願発明者等が実施した実験の結果（表示後経過時間とドット不良を解消できる最小の印加パルス数の関係）を示す線図である。
【図１３】本願発明者等が実施した実験の結果（表示後経過時間とドット不良を解消できる最小の印加パルス数の関係）を示す線図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  画像表示装置
１２  画像表示媒体
１４  表示側基板
１６  背面側基板
１８  黒粒子
２０  白粒子
２２  行電極
２４  列電極
２６  電源装置
２８  制御装置
３０  列電極駆動部
３２  行電極駆動部
３３  第２のリフレッシュ用電源
３４  第１のリフレッシュ用電源
３５  駆動用電源
３８  高圧出力部
６０  切替部
【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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