(57)【要約】      （修正有）【課題】  表示媒体の駆動を停止している期間中の表示画像の乱れを防止することを、小型かつ低消費電力の構成で実現する。【解決手段】  画像表示媒体の非駆動時には制御装置28によってMOSFET54,56,62,64が各々オフされるが、列電極と給電線34に電位差が生じると給電線34からMOSFET54の寄生ダイオード54aを通じて列電極へ電流が流れ、列電極と給電線36に電位差が生じると列電極からMOSFET56の寄生ダイオード56aを通じて給電線36へ電流が流れ、行電極と給電線38に電位差が生じると給電線38からMOSFET62の寄生ダイオード62aを通じて行電極へ電流が流れ、行電極と給電線40に電位差が生じると行電極からMOSFET64の寄生ダイオード64aを通じて給電線36へ電流が流れるので、列／行電極間電圧は０Ｖのまま維持され、画像表示媒体に書き込んだ画像に乱れが生ずることを防止できる。【選択図】        図３
2005309203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された第１電極及び第２電極が設けられた表示媒体の前記第１電極及び前記第２電極の電位を各々切り替えることで前記表示媒体を駆動する駆動装置であって、
第１の基準電位に維持される第１給電線と前記第１電極の間に設けられた第１の半導体スイッチング素子と、
前記表示媒体の駆動時に前記第１の基準電位を基準として第１の駆動電位に維持される第２給電線と前記第１電極の間に設けられた第２の半導体スイッチング素子と、
第２の基準電位に維持される第３給電線と前記第２電極の間に設けられた第３の半導体スイッチング素子と、
前記表示媒体の駆動時に前記第２の基準電位を基準として第２の駆動電位に維持される第４給電線と前記第２電極の間に設けられた第４の半導体スイッチング素子と、
前記表示媒体の駆動時には、前記第１の半導体スイッチング素子及び第２の半導体スイッチング素子の一方をオンさせると共に、前記第３の半導体スイッチング素子及び第４の半導体スイッチング素子の一方をオンさせ、前記表示媒体の非駆動時には前記各半導体スイッチング素子を各々オフさせる制御手段と、
前記個々のスイッチング素子と並列に各々接続されたダイオードと、
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】
前記第１乃至第４の半導体スイッチング素子は各々ＭＯＳＦＥＴから成り、前記ダイオードとして、前記半導体スイッチング素子としてのＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードを用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３】
表示媒体の駆動停止期間に、前記第１給電線と前記第３給電線の間を短絡する短絡手段を更に備えた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】
前記表示媒体には、画素位置に対向配置された第１電極及び第２電極の間に印加された電圧に応じて表示濃度が変化する画素が複数設けられており、
前記表示媒体の各画素を一律の表示濃度にする場合に、前記第１給電線と前記第３給電線の間に電圧を印加する電圧印加手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の表示媒体の駆動装置。
【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に係り、特に、対向配置された第１電極及び第２電極が設けられた表示媒体の前記第１電極及び前記第２電極の電位を各々切り替えることで前記表示媒体を駆動する表示媒体の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一対の基板間にトナー等の帯電粒子（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を参照）。この表示媒体の駆動は、液晶ディスプレイと同様に、一対の基板に各々設けられた電極対間に電圧を印加することによって成され、電圧印加に伴って発生する電界により基板間に封入された粒子を移動させることで、表示媒体に任意の画像を表示可能とされている。
【０００３】
また特許文献２には、色及び帯電特性が異なる２種類の粒子が封入され、電極対がマトリクス状に配置された構成の表示媒体に対し、各電極に高電位ＶH又は低電位ＶLを印加することで表示駆動を行うと共に、これらの電位を印加していない期間には、各電極を電位ＶHと電位ＶLとの間にある中間電位ＶOに低インピーダンスで接続する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２４８２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
帯電粒子を封入した構造の表示媒体では、粒子が電極間電圧に応じて移動するため、特許文献２に記載の技術のように、表示媒体に一旦書き込んだ画像を保持している非駆動期間にも、表示画像の乱れを防止するために各電極を所定の電位に維持する必要がある。このため、単一の電極当たり単一のスイッチング手段を設け、該スイッチング手段のオンオフによって電極電位を切替える構成（例えばオープンコレクタ型のスイッチング回路）では、スイッチング素子がオフしている期間の電極電位が不定となるので不適であり、単一の電極当たり複数のスイッチング手段を設け、非駆動期間にも複数のスイッチング手段の何れかをオンさせて各電極の電位を所定の電位に維持する構成を採用せざるを得ない。
【０００５】
上記のスイッチング手段としては、例えば特許文献２に記載のメカニカルリレーや、フォトカプラ等が適用可能であるが、表示媒体を大画面化すると表示媒体の画素数、すなわち電極の数が増大するので、これに伴って膨大な数のスイッチング手段を設ける必要がある。従って、スイッチング手段としてメカニカルリレーやフォトカプラ等を用いたとすると、表示媒体の大画面化に伴って駆動装置が極端に大型化するという問題がある。また、スイッチング手段としてトランジスタ等の半導体スイッチング素子を適用すれば、駆動装置を小型化できスイッチングに要する時間も短縮できるが、表示媒体自体にはメモリ性が有る（一旦書き込まれた画像を保持する特性が有る）にも拘らず、表示画像の乱れを防止するために非駆動期間にも半導体スイッチング素子をオンさせる必要があるので、無駄な電力消費が生ずるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、表示媒体の駆動を停止している期間中の表示画像の乱れを防止することを、小型かつ低消費電力の構成で実現できる表示媒体の駆動装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る表示媒体の駆動装置は、対向配置された第１電極及び第２電極が設けられた表示媒体の前記第１電極及び前記第２電極の電位を各々切り替えることで前記表示媒体を駆動する駆動装置であって、第１の基準電位に維持される第１給電線と前記第１電極の間に設けられた第１の半導体スイッチング素子と、前記表示媒体の駆動時に前記第１の基準電位を基準として第１の駆動電位に維持される第２給電線と前記第１電極の間に設けられた第２の半導体スイッチング素子と、第２の基準電位に維持される第３給電線と前記第２電極の間に設けられた第３の半導体スイッチング素子と、前記表示媒体の駆動時に前記第２の基準電位を基準として第２の駆動電位に維持される第４給電線と前記第２電極の間に設けられた第４の半導体スイッチング素子と、前記表示媒体の駆動時には、前記第１の半導体スイッチング素子及び第２の半導体スイッチング素子の一方をオンさせると共に、前記第３の半導体スイッチング素子及び第４の半導体スイッチング素子の一方をオンさせ、前記表示媒体の非駆動時には前記各半導体スイッチング素子を各々オフさせる制御手段と、前記個々のスイッチング素子と並列に各々接続されたダイオードと、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１記載の発明に係る表示媒体の駆動装置は、対向配置された第１電極及び第２電極が設けられた表示媒体の第１電極及び第２電極の電位を各々切り替えることで表示媒体を駆動する。すなわち、請求項１記載の発明では、第１の基準電位に維持される第１給電線と第１電極の間に第１の半導体スイッチング素子が設けられており、表示媒体の駆動時に第１の基準電位を基準として第１の駆動電位に維持される第２給電線と第１電極の間に第２の半導体スイッチング素子が設けられている。また、第２の基準電位に維持される第３給電線と第２電極の間に第３の半導体スイッチング素子が設けられており、表示媒体の駆動時に第２の基準電位を基準として第２の駆動電位に維持される第４給電線と第２電極の間に第４の半導体スイッチング素子が設けられている。そして制御手段は、表示媒体の駆動時には、第１の半導体スイッチング素子及び第２の半導体スイッチング素子の一方をオンさせると共に、第３の半導体スイッチング素子及び第４の半導体スイッチング素子の一方をオンさせ、表示媒体の非駆動時には各半導体スイッチング素子を各々オフさせる。
【０００９】
これにより、表示媒体の駆動時に、制御手段によって第１及び第３の半導体スイッチング素子がオン（第２及び第４の半導体スイッチング素子がオフ）された場合は、第１の基準電位と第２の基準電位の差に相当する電圧が第１及び第２電極の間に印加され、制御手段によって第２及び第３の半導体スイッチング素子がオン（第１及び第４の半導体スイッチング素子がオフ）された場合は、第１の駆動電位と第２の基準電位の差に相当する電圧が第１及び第２電極の間に印加され、制御手段によって第１及び第４の半導体スイッチング素子がオン（第２及び第３の半導体スイッチング素子がオフ）された場合は、第１の基準電位と第２の駆動電位の差に相当する電圧が第１及び第２電極の間に印加され、制御手段によって第２及び第４の半導体スイッチング素子がオン（第１及び第３の半導体スイッチング素子がオフ）された場合は、第１の駆動電位と第２の駆動電位の差に相当する電圧が第１及び第２電極の間に印加されることになり、表示媒体に任意の画像を書き込む（表示させる）ことができる。
【００１０】
また、請求項１記載の発明では表示媒体の非駆動時に各半導体スイッチング素子を各々オフさせるので、消費電力は低減できるものの、第１及び第２電極の電位が不定となり、これに伴って第１及び第２電極の間の電圧（電位差）も不定となるので、表示媒体に表示されている画像に乱れが生ずる可能性がある。これに対して請求項１記載の発明では、個々のスイッチング素子と並列にダイオードが各々接続されているので、表示媒体の非駆動時にも第１電極が第１給電線及び第２給電線と導通されると共に、第２電極が第３給電線及び第４給電線と導通されることで、第１電極及び第２電極の電位が不定となることが防止され、表示画像の乱れが生ずることを防止することができる。また、スイッチング手段として第１〜第４の半導体スイッチング素子を用いているので、本発明に係る表示媒体の駆動装置を小型化することができる。従って、請求項１記載の発明によれば、表示媒体の駆動を停止している期間中の表示画像の乱れを防止することを、小型かつ低消費電力の構成で実現することができる。
【００１１】
なお、請求項１記載の発明において、第１乃至第４の半導体スイッチング素子としては任意の半導体スイッチング素子を適用可能であるが、例えば請求項２に記載したように、ＭＯＳＦＥＴを適用し、本発明に係るダイオードとして、半導体スイッチング素子としてのＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードを用いることが好ましい。これにより、本発明に係るダイオードに相当する電子部品を別途設ける必要がなくなると共に、ＭＯＳＦＥＴは集積化も容易であるので、本発明に係る表示媒体の駆動装置を容易に小型化できる。
【００１２】
また、請求項１記載の発明において、例えば請求項３に記載したように、表示媒体の駆動停止期間に、第１給電線と第３給電線の間を短絡する短絡手段を更に設けることが好ましい。これにより、表示媒体の駆動を停止している期間に、第１給電線の第１の基準電位と第３給電線の第２の基準電位に電位差が生ずることがなく、第１及び第２電極の間に電圧が印加される（電位差が生ずる）ことを確実に防止することができるので、表示媒体の駆動を停止している期間中の表示画像の乱れを確実に防止することができる。
【００１３】
また、請求項１記載の発明において、表示媒体に、画素位置に対向配置された第１電極及び第２電極の間に印加された電圧に応じて表示濃度が変化する画素が複数設けられている場合には、例えば請求項４に記載したように、表示媒体の各画素を一律の表示濃度にする場合に、第１給電線と第３給電線の間に電圧を印加する電圧印加手段を更に設けることが好ましい。上記のように表示媒体の各画素を一律の表示濃度にすることで、表示媒体に書き込んだ（表示させる）画像のコントラストを向上させることができる。また、表示媒体の各画素を一律の表示濃度にするためには、表示媒体の駆動時よりも高い電圧（消去電圧と称する）を第１及び第２電極の間に印加する必要があるが、この消去電圧の印加に伴い各半導体スイッチング素子に高電圧がかかることで各半導体スイッチング素子として耐圧の高い素子を用いる必要が生じ、表示媒体の駆動装置のコストが嵩むことがある。これに対し、請求項４記載の発明では第１給電線と第３給電線の間に電圧（消去電圧）を印加するので、各半導体スイッチング素子に高電圧が直接かかることがなく、各半導体スイッチング素子として耐圧が高く高コストの素子を用いる必要がなくなるので、本発明に係る表示媒体の駆動装置を低コストに構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明は、第１の基準電位に維持される第１給電線と第１電極の間に設けられた第１の半導体スイッチング素子、表示媒体の駆動時に第１の基準電位を基準として第１の駆動電位に維持される第２給電線と第１電極の間に設けられた第２の半導体スイッチング素子、第２の基準電位に維持される第３給電線と第２電極の間に設けられた第３の半導体スイッチング素子、表示媒体の駆動時に第２の基準電位を基準として第２の駆動電位に維持される第４給電線と第２電極の間に設けられた第４の半導体スイッチング素子、表示媒体の駆動時には第１及び第２の半導体スイッチング素子の一方をオンさせると共に第３及び第４の半導体スイッチング素子の一方をオンさせ、表示媒体の非駆動時には各半導体スイッチング素子を各々オフさせる制御手段、及び、個々のスイッチング素子と並列に各々接続されたダイオードを含んで構成したので、表示媒体の駆動を停止している期間中の表示画像の乱れを防止することを、小型かつ低消費電力の構成で実現できる、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】
【００１５】
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（詳しくは請求項４に記載の表示媒体）としての画像表示媒体１２を含んで構成されている。
【００１６】
図２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の間隙は、図示しない間隙保持部材によって微小かつ一定の間隔に保持されており、この間隙には、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が封入されている（例えば黒粒子１８が正、白粒子２０が負に帯電している）。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。
【００１７】
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の画素として機能し、各交差位置における透明電極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）の大きさに応じて、各交差位置における黒粒子１８及び白粒子２０の移動、すなわち各交差位置における表示濃度が制御されることになる。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。
【００１８】
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。制御装置２８はマイクロコンピュータを含んで構成されており、電源装置２６に接続され、電源装置２６から供給される電力により作動する。制御装置２８は本発明に係る制御手段に対応している。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。
【００１９】
図３に示すように、電源装置２６は、列電極駆動部３０に電位を供給するための給電線３４、３６の間に設けられた第１電源部４２と、行電極駆動部３２に電位を供給するための給電線３８、４０の間に設けられた第２電源部４４と、給電線３４、３８の間に設けられた第３電源部４６を備えている。給電線３４は第１電源部４２の図示しない基準電位発生部に接続され、この基準電位発生部により、電源装置２６の電源が投入されている間中、列電極２４の基準電位ＶCL（例えば７０Ｖ）に維持される。第１電源部４２はマイナス端子が給電線３４に接続され、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（例えば２１０Ｖ）を出力する高圧電源４２Ａと、給電線３６を高圧電源４２Ａに接続するか給電線３４に接続するかを切替可能なスイッチング回路４２Ｂを備えている。
【００２０】
例えば図５（Ａ）に示すように、スイッチング回路４２Ｂは２個のフォトカプラ７０Ａ，７０Ｂで構成することができる。フォトカプラ７０Ａは内蔵している発光ダイオードが点灯している間、内蔵しているフォトトランジスタが導通する特性とされており、フォトカプラ７０Ｂは内蔵している発光ダイオードが消灯している間、内蔵しているフォトトランジスタが導通する特性とされている。フォトカプラ７０Ａの内蔵発光ダイオードのアノードは２個の制御信号入力端の一方に、カソードはフォトカプラ７０Ｂの内蔵発光ダイオードのアノードに接続されており、フォトカプラ７０Ｂの内蔵発光ダイオードのカソードは２個の制御信号入力端の他方に接続されている。また、フォトカプラ７０Ａの内蔵フォトトランジスタの一端は高圧電源４２Ａを介して給電線３６に接続され、他端は給電線３４に接続されており、フォトカプラ７０Ｂの内蔵フォトトランジスタの一端は給電線３６に接続されており、他端は給電線３４に接続されている。
【００２１】
スイッチング回路４２Ｂは制御装置２８に接続されており、制御装置２８によって２個の制御信号入力端の間に電圧が印加され、フォトカプラ７０Ａ，７０Ｂの内蔵発光ダイオードに電流が流れることでフォトカプラ７０Ａ，７０Ｂの内蔵発光ダイオードが各々点灯しているときには、フォトカプラ７０Ａの内蔵フォトトランジスタのみが導通することで、高圧電源４２Ａからの高圧出力が列電極駆動部３０に供給され、給電線３６は電位ＶCHに維持される。また、制御信号入力端の間の電圧の印加が停止されることでフォトカプラ７０Ａ，７０Ｂの内蔵発光ダイオードが各々消灯しているときには、フォトカプラ７０Ｂの内蔵フォトトランジスタのみが導通することで、給電線３６は基準電位ＶCLに維持される。
【００２２】
なお、第１電源部４２は、基準電位ＶCLを接地電位として電位差TTL（例えば５Ｖ）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も備えており（図示省略）、信号電源出力部から出力された信号電源出力（電位(ＶCL＋TTL))は列電極駆動部３０に供給される。また、列電極２４は本発明の第１電極に、給電線３４は本発明の第１給電線に、給電線３６は本発明の第２給電線に対応しており、ＭＯＳＦＥＴ５４は本発明に係る第１の半導体スイッチング素子に、ＭＯＳＦＥＴ５６は本発明に係る第２の半導体スイッチング素子に対応している。
【００２３】
また、給電線３８は第２電源部４４の図示しない基準電位発生部に接続され、この基準電位発生部により、電源装置２６の電源が投入されている間中、行電極２２の基準電位ＶRL（例えば１３０Ｖ）に維持される。第２電源部４４は、マイナス端子が給電線３８に接続され、基準電位ＶRLを接地電位として電位差(ＶRH−ＶRL)を発生させることで高圧出力としての電位ＶRH（例えば０Ｖ）を出力する高圧電源４４Ａと、給電線４０を高圧電源４４Ａに接続するか給電線３８に接続するかを切替可能なスイッチング回路４４Ｂを備えている。
【００２４】
スイッチング回路４４Ｂは、第１電源部４２のスイッチング回路４２Ｂと同様の構成とされており、制御装置２８によって２個の制御信号入力端の間に電圧が印加されているときには、フォトカプラ７０Ａの内蔵フォトトランジスタのみが導通することで、高圧電源４４Ａからの高圧出力が行電極駆動部３２に供給され、給電線４０は電位ＶRLに維持される。また、制御信号入力端の間の電圧の印加が停止されることでフォトカプラ７０Ａ，７０Ｂの内蔵発光ダイオードが各々消灯しているときには、フォトカプラ７０Ｂの内蔵フォトトランジスタのみが導通することで、給電線４０は基準電位ＶRLに維持される。
【００２５】
なお、第２電源部４４も、基準電位ＶRLを接地電位として電位差TTL（例えば５Ｖ）を発生させることで信号電源出力としての電位(ＶRL＋TTL)を出力する信号電源出力部を備えており（図示省略）、信号電源出力部から出力された信号電源出力（電位(ＶRL＋TTL))は行電極駆動部３２に供給される。また、行電極２２は本発明の第２電極に、給電線３８は本発明の第３給電線に、給電線４０は本発明の第４給電線に対応しており、ＭＯＳＦＥＴ６２は本発明に係る第３の半導体スイッチング素子に、ＭＯＳＦＥＴ６４は本発明に係る第４の半導体スイッチング素子に対応している。
【００２６】
また、第３電源部４６は、マイナス端子が給電線３８に接続された高圧電源４６Ａと、給電線３４を高圧電源４６Ａに接続するか給電線３８に接続するかを切替可能なスイッチング回路４６Ｂを備えている。高圧電源４６Ａは、例として図５（Ｂ）に示すように直流電源７２Ａ，７２Ｂを備えており、直流電源７２Ａのマイナス端子と直流電源７２Ｂのプラス端子は互いに接続されると共に給電線３８に接続されている。直流電源７２Ａ，７２Ｂは、給電線３８の電位（基準電位ＶRL）を接地電位として発生する出力電圧（の絶対値）を、画像表示媒体１２を駆動する際の第１電源部４２の基準電位ＶCLと第２電源部４４の基準電位ＶRLとの適正電位差(ＶCL−ＶRL)に相当する駆動電圧(ＶCL）とするか、画像表示媒体１２を各画素を一律の表示濃度にする（表示を消去する）際の消去電圧ＶEH（ＶEH≫ＶCL、例えば２４０Ｖ）とするかを切替可能とされており、直流電源７２Ａ，７２Ｂの出力電圧の切替えは制御装置２８によって行われる。
【００２７】
また、直流電源７２Ａのプラス端子はスイッチング部７４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７２Ｂのマイナス端子に接続されている。スイッチング部７４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つの電圧（電位）のうちの一方をスイッチング回路４６Ｂへ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７４は制御装置２８に接続されており、画像表示媒体１２の表示を消去する場合、制御装置２８は高圧電源４６Ａから出力される電圧（電位）が一定周期で切り替わるように制御する。この場合、高圧電源４６Ａからは、一定周期で極性が切り替わる電圧（消去出力と称する：図５（Ｂ）に示す波形も参照）が出力されることになる。高圧電源４６Ａは請求項４に記載の電圧印加手段に対応している。
【００２８】
また、スイッチング回路４６Ｂも第１電源部４２のスイッチング回路４２Ｂと同様の構成とされており、制御装置２８によって２個の制御信号入力端の間に電圧が印加されているときには、給電線３４が高圧電源４６Ａと導通されることで給電線３８、３４の電位差が電位差ＶCLとされるか、或いは消去出力に応じて変化され、制御信号入力端の間の電圧の印加が停止されているときには、給電線３４が給電線３８と導通されることで給電線３４が給電線３８と同電位に維持される。なお、スイッチング回路４６Ｂは制御装置２８と共に請求項３に記載の短絡手段に対応している。
【００２９】
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回路５０を備えており、個々のスイッチング回路５０は、給電線３４と接続線５２の間に設けられたｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴ５４と、給電線３６と接続線５２の間に設けられたｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ５６を含んで構成されている。なお図３では、ＭＯＳＦＥＴ５４、５６の寄生ダイオード（ボディダイオードともいう）を、各々「５４ａ」「５６ａ」の符号を付して示している。寄生ダイオード５４ａ，５６ａは本発明に係るダイオードに対応している。個々のＭＯＳＦＥＴ５４、５６のゲートは制御装置２８に各々接続されており、個々のＭＯＳＦＥＴ５４、５６のオンオフは制御装置２８によって制御される。個々のＭＯＳＦＥＴ５４、５６は第１電源部４２から供給された信号電源出力を電源とし、基準電位ＶCLを基準として動作し、ＭＯＳＦＥＴ５４がオンされＭＯＳＦＥＴ５６がオフされている状態では接続線５２を給電線３４と導通させ、ＭＯＳＦＥＴ５６がオンされＭＯＳＦＥＴ５４がオフされている状態では接続線５２を給電線３６と導通させる。
【００３０】
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回路５０は、背面側基板１６に形成された対応する列電極２４と接続線５２を介して接続されている。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回路５０のＭＯＳＦＥＴ５４、５６のオンオフの状態（及び第１電源部４２のスイッチング回路４２Ｂの状態）に応じて、電位ＶCH又は基準電位ＶCLに切り替わることになる。
【００３１】
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回路５８を備えており、個々のスイッチング回路５８は、給電線３８と接続線６０の間に設けられたｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴ６２と、給電線４０と接続線６０の間に設けられたｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ６４を含んで構成されている。なお、図３ではＭＯＳＦＥＴ６２、６４の寄生ダイオードを、各々「６２ａ」「６４ａ」の符号を付して示している。寄生ダイオード６２ａ，６４ａも本発明に係るダイオードに対応している。個々のＭＯＳＦＥＴ６２、６４のゲートは制御装置２８に各々接続されており、個々のＭＯＳＦＥＴ６２、６４のオンオフは制御装置２８によって制御される。個々のＭＯＳＦＥＴ６２、６４は第２電源部４４から供給された信号電源出力を電源とし、基準電位ＶRLを基準として動作し、ＭＯＳＦＥＴ６２がオンされＭＯＳＦＥＴ６４がオフされている状態では接続線６０を給電線３８と導通させ、ＭＯＳＦＥＴ６４がオンされＭＯＳＦＥＴ６２がオフされている状態では接続線６０を給電線４０と導通させる。
【００３２】
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回路５８は、背面側基板１６に形成された個々の列電極２４と接続線６０を介して接続されている。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回路５８のＭＯＳＦＥＴ６２、６４のオンオフの状態に応じて、電位ＶCH又は基準電位ＶCLに切り替わる。また、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回路５８に接続された接続線６０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回路５８のＭＯＳＦＥＴ６２、６４のオンオフの状態に応じて、電位ＶRH又は基準電位ＶRLに切り替わることになる。
【００３３】
上記のように、本実施形態では、列電極駆動部３０及び行電極駆動部３２のスイッチング手段として集積化が容易な半導体スイッチング素子（詳しくはＭＯＳＦＥＴ５４，５６，６２，６４）を用いているので、上記のスイッチング手段としてメカニカルリレーやフォトカプラ等を適用した場合と比較して、列電極駆動部３０及び行電極駆動部３２を小型化することができ、画像表示媒体１２の駆動装置（画像表示装置１０）の小型化を実現できる。
【００３４】
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、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。
【００３５】
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。
【００３６】
【表１】
2005309203.tif 000003
【００３７】
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。
【００３８】
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より濃度の低い白又は濃い黒にする）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３電源部４６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）よりも大きな消去電圧ＶEH（図６に示す消去電圧に相当）を第３電源部４６の高圧電源４６Ａで発生させるようにしている。
【００３９】
画像表示媒体１２に画像を書き込む場合、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。画像データが入力されると、制御装置２８は、入力された画像データが表す画像の書き込みに先立ち画像表示媒体１２の表示を消去させるために、まず第３電源部４６の高圧電源４６Ａ（直流電源７２Ａ，７２Ｂ）の出力電圧を消去電圧ＶEHに切替え、極性が一定周期で切り替わる消去出力が高圧電源４６Ａから出力されるようにスイッチング部７４を制御すると共に、給電線３４が高圧電源４６Ａと導通されるようにスイッチング回路４６Ｂを切替える。これにより、給電線３４，３８の間に消去電圧ＶEHに相当する電位差が生ずると共に、この電位差の極性が、高圧電源４６Ａから出力される消去出力に応じて一定周期で切り替わる。そして制御装置２８は、画像表示媒体１２の個々の列電極２４に接続された個々の接続線５２が給電線３４と導通されるように、列電極駆動部３０の個々のスイッチング回路５０のＭＯＳＦＥＴ５４をオンさせると共にＭＯＳＦＥＴ５６をオフさせ、画像表示媒体１２の個々の行電極２２に接続された個々の接続線６０が給電線３８と導通されるように、行電極駆動部３２の個々のスイッチング回路５８のＭＯＳＦＥＴ６２をオンさせると共にＭＯＳＦＥＴ６４をオフさせる。
【００４０】
これにより、例として図８に表示消去期間として示すように、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の間に消去電圧ＶEHが印加されると共に、この消去電圧ＶEHの極性が一定周期で切り替わることになり、この消去電圧の印加に伴って生ずる交番電界により、表示側基板１４と背面側基板１６の間隙に封入されている黒粒子１８及び白粒子２０が大きく移動し、画像表示媒体１２の全面の表示濃度が濃い黒→より濃度の低い真っ白→濃い黒と切り替わることになる。なお、本実施形態では電極２２，２４間の消去電圧ＶEHの印加を、上記のように給電線３４，３８の間に消去電圧ＶEHを印加することで実現しているので、オンさせるＭＯＳＦＥＴ５４，６２自体に消去電圧ＶEHがかかることはなく、ＭＯＳＦＥＴ５４，６２として耐圧が高くコストが嵩む素子を用いる必要はない。
【００４１】
消去電圧ＶEHの印加を開始してから所定時間が経過すると、制御装置２８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、まず第３電源部４６の高圧電源４６Ａ（直流電源７２Ａ，７２Ｂ）の出力電圧を駆動電圧ＶCLに切替え、高圧電源４６Ａから出力される駆動電圧の極性が一定となるようにスイッチング部７４を制御すると共に、給電線３４が高圧電源４６Ａと導通されるようにスイッチング回路４６Ｂを切替える。そして、入力された画像データに基づき、列電極駆動部３０の各スイッチング回路５０及び行電極駆動部３２の各スイッチング回路５８の動作を各々制御することで、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。
【００４２】
すなわち、制御装置２８は、まず行電極駆動部３２の各スイッチング回路５８のうち、特定の行電極２２（書込行電極）と接続線６０を介して接続されたスイッチング回路５８についてのみ、ＭＯＳＦＥＴ６２をオフさせると共にＭＯＳＦＥＴ６４をオンさせる（他のスイッチング回路５８については、ＭＯＳＦＥＴ６２をオンさせると共にＭＯＳＦＥＴ６４をオフさせる）。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の各スイッチング回路５０の動作を制御する（例えば階調値が黒の画素に対応するスイッチング回路５０についてのみＭＯＳＦＥＴ５４をオフさせると共に、ＭＯＳＦＥＴ５６をオンさせ、他のスイッチング回路５０については、ＭＯＳＦＥＴ５４をオンさせると共にＭＯＳＦＥＴ５６をオフさせる等）。
【００４３】
これにより、接続されているスイッチング回路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黒粒子１８及び白粒子２０の移動が生じ、該画素の表示濃度が変化する（例えばより濃度の低い白→黒へ変化する）。また、接続されているスイッチング回路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。
【００４４】
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８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。
【００４５】
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回路５８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。
【００４６】
また、画像表示媒体１２への画像の書き込みが完了すると、制御装置２８は、給電線３６が給電線３４と接続され、給電線４０が給電線３８と接続され、給電線３４が給電線３８と接続されるように、第１電源部４２のスイッチング回路４２Ｂ、第２電源部４４のスイッチング回路４４Ｂ及び第３電源部４６のスイッチング回路４６Ｂを切替えると共に、消費電力低減のために、列電極駆動部３０の各スイッチング回路５０のＭＯＳＦＥＴ５４，５６、行電極駆動部３２の各スイッチング回路５８のＭＯＳＦＥＴ６２，６４を各々オフさせる。このとき、列電極駆動部３０の各スイッチング回路５０や行電極駆動部３２の各スイッチング回路５８に設けられているスイッチング素子が、単に２点間の導通／非導通を切替える機能のみを有するスイッチング素子であるとすると、各電極２２，２４が何れの給電線にも接続されていない状態となるので、各電極２２，２４間の電位が不定となり、これに伴って電極２２，２４間の電圧（電位差）も不定となるので、画像表示媒体１２に書き込んだ画像に乱れが生ずる可能性がある。
【００４７】
これに対して本実施形態では、上記のスイッチング素子として寄生ダイオードを有するＭＯＳＦＥＴ５４，５６，６２，６４を用いているので、列電極２４と給電線３４に順方向の電位差が生じた場合には給電線３４からＭＯＳＦＥＴ５４の寄生ダイオード５４ａを通じて接続線５２（列電極２４）へ電流が流れ、列電極２４と給電線３６に順方向の電位差が生じた場合には接続線５２（列電極２４）からＭＯＳＦＥＴ５６の寄生ダイオード５６ａを通じて給電線３６へ電流が流れ、行電極２２と給電線３８に順方向の電位差が生じた場合には給電線３８からＭＯＳＦＥＴ６２の寄生ダイオード６２ａを通じて接続線６０（行電極２２）へ電流が流れ、行電極２２と給電線４０に順方向の電位差が生じた場合には接続線６０（行電極２２）からＭＯＳＦＥＴ６４の寄生ダイオード６４ａを通じて給電線３６へ電流が流れることになる。これにより、画像表示媒体１２の各電極２２，２４の電位が不定となることが防止され、各電極２２，２４の電位差は０Ｖのまま維持されるので、画像表示媒体１２に書き込んだ画像に乱れが生ずることを防止することができる。
【００４８】
また、ＭＯＳＦＥＴ５４，５６，６２，６４の寄生ダイオード５４ａ，５６ａ，６２ａ，６４ａは、電源装置２６に電力が供給されていない状態であっても機能する（両端に電位差が生じれば電流が流れる）と共に、各電源部４２，４４，４６のスイッチング回路４２Ｂ，４４Ｂ，４６Ｂは、制御信号入力端の間の電圧の印加が停止されているときに給電線同士を導通するように構成されているので、電源装置２６に電力が供給されていない状態であっても、画像表示媒体１２の各電極２２，２４の電位が不定となることはなく、各電極２２，２４の電位差は０Ｖのまま維持されるので、画像表示媒体１２に書き込んだ画像に乱れが生ずることを防止することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、本発明に係る第１〜第４の半導体スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴ５２，５４，６２，６４を用いているので、ＭＯＳＦＥＴ５４，５６，６２，６４の寄生ダイオード５４ａ，５６ａ，６２ａ，６４ａを本発明に係るダイオードとして利用することができ、本発明に係るダイオードとして機能する素子を新たに追加する必要がない。従って、列電極駆動部３０及び行電極駆動部３２を更に小型化することができる。
【００５０】
なお、上記では本発明に係る第１〜第４の半導体スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴ５２，５４，６２，６４を用いた例を説明したが、これに限定されるものではなく、バイポーラトランジスタやＦＥＴ等、他の半導体スイッチング素子（寄生ダイオードを有しない半導体スイッチング素子）を適用してもよい。例として図９には、ＭＯＳＦＥＴ５２，５４，６２，６４に代えてバイポーラトランジスタ８８，９０，９２，９４を設けた構成が示されている。バイポーラトランジスタは寄生ダイオードを有していないので、図９に示す構成では、各トランジスタ８８，９０，９２，９４と並列にダイオード８８，９０，９２，９４が各々接続されている。この態様では、半導体スイッチング素子（バイポーラトランジスタ８８，９０，９２，９４）と別にダイオード８８，９０，９２，９４を設けることで、第１〜第４の半導体スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴ５２，５４，６２，６４を用いた態様と比較して、列電極駆動部３０及び行電極駆動部３２が若干大型化する可能性があるものの、画像表示媒体１２に表示している画像が駆動停止期間中に乱れることは防止することができる。
【００５１】
また、上記では第１電源部４２の高圧電源４２Ａ及び第２電源部４４の高圧電源４４Ａとして、出力電圧が一定の電源を用いた例を説明したが、これに限定されるものではなく、上記の高圧電源４２Ａ，４４Ａとして、第３電源部４６の高圧電源４６Ａ（直流電源７２Ａ，７２Ｂ）と同様に、出力電圧を切替可能な電源を用いてもよい。これにより、画像表示媒体１２の駆動時に列電極２４と行電極２２の間に印加可能な電圧の大きさの種類数をより多くすることができる。
【００５２】
また、上記では消去出力として、一定周期で極性が切り替わる消去電圧ＶEHを電極間に印加する例を説明したが、正弦波や他の波形の交流電圧を電極間に印加するようにしてもよい。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、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ので、上記特性に基づき、消去出力として同一極性の電圧を電極間に繰り返し印加するようにしてもよい。
【００５３】
更に、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。また、本発明に係る表示媒体は、例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等、公知の他の表示媒体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【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】図１のII−II線に沿った表示媒体の断面図である。
【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】（Ａ）はスイッチング回路、（Ｂ）は第３電源部の高圧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】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９】電源部及び駆動部の概略構成の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  画像表示装置
１２  画像表示媒体
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
３４，３６，３８，４０  給電線
４２Ｂ，４４Ｂ，４６Ｂ  スイッチング回路
４６Ａ  高圧電源
５４，５６，６２，６４  ＭＯＳＦＥＴ
５４ａ，５６ａ，６２ａ，６４ａ  寄生ダイオード
８８，９０，９２，９４  ダイオード
８８，９０，９２，９４  バイポーラトランジスタ
【図１】
2005309203.tif 000004
【図２】
2005309203.tif 000005
【図３】
2005309203.tif 000006
【図４】
2005309203.tif 000007
【図５】
2005309203.tif 000008
【図６】
2005309203.tif 000009
【図７】
2005309203.tif 000010
【図８】
2005309203.tif 000011
【図９】
2005309203.tif 000012