(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタのソースに、少なくとも１種類の正の所定電位及びゼロ電位からなる正の電位群内の何れか１つの第１の電位、並びに、少なくとも１種類の負の所定電位及び前記ゼロ電位からなる負の電位群内の何れか１つの第２の電位の一方の電位と、前記第１の電位及び前記第２の電位の他方の電位とを交互に繰り返して印加するソース電位印加手段と、
前記ソース電位印加手段が前記第１の電位を印加した状態で前記薄膜トランジスタをオン状態にする場合には、前記薄膜トランジスタのゲート電位に前記少なくとも１種類の正の所定電位のうちの最大の電位と前記薄膜トランジスタをオン状態にするための最小の電位とを加えた電位を印加すると共に、前記ソース電位印加手段が前記第１の電位を印加した状態で前記薄膜トランジスタをオフ状態にする場合には、前記薄膜トランジスタのゲート電位に前記薄膜トランジスタをオフ状態とするための最大の電位を印加し、前記ソース電位印加手段が前記第２の電位を印加した状態で前記薄膜トランジスタをオン状態にする場合には、前記薄膜トランジスタのゲート電位に前記薄膜トランジスタをオン状態とするための最小の電位を印加すると共に、前記ソース電位印加手段が前記第２の電位を印加した状態で前記薄膜トランジスタをオフ状態にする場合には、前記薄膜トランジスタのゲート電位に前記少なくとも１種類の負の所定電位のうちの最小の電位と前記薄膜トランジスタをオフ状態にするための最大の電位とを加えた電位を印加するゲート電位印加手段と、
を含む駆動装置。
【請求項２】
前記ソース電位印加手段は、前記正の所定電位及び前記負の所定電位を印加する場合には、絶対値の大きな電位から順に印加する請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記ソース電位印加手段は、前記ソース電位を大きさが異なる３種類の正の所定電位、前記３種類の正の所定電位と絶対値が各々同じ３種類の負の電位、及び前記ゼロ電位の何れかを印加する請求項１又は請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
互いに交差して配列された複数のソース線及び複数のゲート線、前記ソース線と前記ゲート線との交差部に形成されると共に、各々ソースが前記ソース線に接続され、かつゲートが前記ゲート線に接続された複数の薄膜トランジスタ、及び当該複数の薄膜トランジスタのドレインの各々に接続された複数の画素電極が配設されたアクティブマトリクス基板と、
共通電極を備え前記アクティブマトリクス基板に対向して配置される対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に封入され、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に形成される電界に応じて移動すると共に、互いに色及び前記アクティブマトリクス基板及び前記対向基板の何れか一方から離脱する力が異なる複数種類の粒子群と、
を含む画像表示媒体と、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の駆動装置と、
前記共通電極に共通電位を印加する共通電位印加手段と、
を含む画像表示装置。
【請求項５】
前記駆動装置による駆動後の前記画像表示媒体に表示される色に応じて、前記ソース電位印加手段によって印加される電位を定めた請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記ソース電位印加手段は、前記画像表示媒体に表示される色の階調に応じてフレーム単位の電位の印加の回数を調整する請求項４又は請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記複数種類の粒子群の特性に応じて予め定められる前記第１の電位及び前記第２の電位の印加の順番に従って前記ソース電位印加手段は電位を印加する請求項４〜請求項６の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記ソース電位印加手段は、印加可能な最大の正極の電位と印加可能な最小の負極の電位とを交互に印加することで前記画像表示媒体の状態を初期化する請求項４〜請求項７の何れかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、繰り返し書換えが可能な画像表示装置として、着色粒子を用いた画像表示媒体が知られている。このような画像表示装置は、表面基板と背面基板からなる一対の基板と、一対の基板間に封入され、印加された電圧により一対の基板間を移動する着色粒子とを含んで構成され、画像に応じた電圧を一対の基板間に印加することにより着色粒子を移動させ、着色粒子の色により画像を表示する。
【０００３】
特許文献１には、分散媒と種類毎に光学特性及び粒子移動度の各々が異なる複数種類の粒子群とを含むマイクロカプセルを一対の基板間に封入し、一対の基板間への電圧の印加時間を制御することによって、任意の粒子群を表面基板側に移動させ、カラー画像表示を行う技術が開示されている。
【０００４】
このようなカラー画像表示を行なうためには、規定の駆動シーケンスが必要であると共に、任意の色表示を行なうためには、一対の基板間に複数種類の電界を形成する必要がある。
【０００５】
現在、発色性が良好なカラー画像を表示させるための粒子移動に必要とされる電界の大きさは、表示されたカラー画像の履歴を除去させるために必要とされる電界の大きさ、及び単色画像表示を行うために必要とされる電界の大きさに比べ大きい。
【０００６】
一般的には、アクティブマトリックス駆動によって画像表示を行う場合は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチとして装置を構成するが、カラー画像の発色性を良好として粒子移動をさせるために必要とされる電界を形成する場合、一般的なＴＦＴのゲートドライバの耐圧を超えるコントラストの電位の印加が必要となる。このため、特定の用途・製品のために特別に設計・製造される半導体チップであるカスタムＩＣを用いることが要されることが想定される。
【特許文献１】特開２００６−５８９０１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、一般的な薄膜トランジスタをスイッチとして構成される画像表示装置において、良好な発色性のカラー画像を表示させるための粒子移動をさせるための駆動を行なう駆動装置、及び当該駆動装置を含む画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明の駆動装置は、薄膜トランジスタのソースに、少なくとも１種類の正の所定電位及びゼロ電位からなる正の電位群内の何れか１つの第１の電位、並びに、少なくとも１種類の負の所定電位及び前記ゼロ電位からなる負の電位群内の何れか１つの第２の電位の一方の電位と、前記第１の電位及び前記第２の電位の他方の電位とを交互に繰り返して印加するソース電位印加手段と、前記ソース電位印加手段が前記第１の電位を印加した状態で前記薄膜トランジスタをオン状態にする場合には、前記薄膜トランジスタのゲート電位に前記少なくとも１種類の正の所定電位のうちの最大の電位と前記薄膜トランジスタをオン状態にするための最小の電位とを加えた電位を印加すると共に、前記ソース電位印加手段が前記第１の電位を印加した状態で前記薄膜トランジスタをオフ状態にする場合には、前記薄膜トランジスタのゲート電位に前記薄膜トランジスタをオフ状態とするための最大の電位を印加し、前記ソース電位印加手段が前記第２の電位を印加した状態で前記薄膜トランジスタをオン状態にする場合には、前記薄膜トランジスタのゲート電位に前記薄膜トランジスタをオン状態とするための最小の電位を印加すると共に、前記ソース電位印加手段が前記第２の電位を印加した状態で前記薄膜トランジスタをオフ状態にする場合には、前記薄膜トランジスタのゲート電位に前記少なくとも１種類の負の所定電位のうちの最小の電位と前記薄膜トランジスタをオフ状態にするための最大の電位とを加えた電位を印加するゲート電位印加手段と、を含んで構成されている。
【０００９】
請求項２の発明は請求項１に記載の駆動装置において、前記ソース電位印加手段は、前記正の所定電位及び前記負の所定電位を印加する場合には、絶対値の大きな電位から順に印加するものである。
【００１０】
請求項３の発明は請求項１又は請求項２に記載の駆動装置において、前記ソース電位印加手段は、前記ソース電位を大きさが異なる３種類の正の所定電位、前記３種類の正の所定電位と絶対値が各々同じ３種類の負の電位、及び前記ゼロ電位の何れかを印加するものである。
【００１１】
請求項４の発明の画像表示装置は、互いに交差して配列された複数のソース線及び複数のゲート線、前記ソース線と前記ゲート線との交差部に形成されると共に、各々ソースが前記ソース線に接続され、かつゲートが前記ゲート線に接続された複数の薄膜トランジスタ、及び当該複数の薄膜トランジスタのドレインの各々に接続された複数の画素電極が配設されたアクティブマトリクス基板と、共通電極を備え前記アクティブマトリクス基板に対向して配置される対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に封入され、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に形成される電界に応じて移動すると共に、互いに色及び前記アクティブマトリクス基板及び前記対向基板の何れか一方から離脱する力が異なる複数種類の粒子群と、を含む画像表示媒体と、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の駆動装置と、前記共通電極に共通電位を印加する共通電位印加手段と、を含んで構成されている。
【００１２】
請求項５の発明は請求項４に記載の画像表示装置において、前記駆動装置による駆動後の前記画像表示媒体に表示される色に応じて、前記ソース電位印加手段によって印加される電位を定めたものである。
【００１３】
請求項６の発明は請求項４又は請求項５に記載の画像表示装置において、前記ソース電位印加手段は、前記画像表示媒体に表示される色の階調に応じてフレーム単位の電位の印加の回数を調整するものである。
【００１４】
請求項７の発明は請求項４〜請求項６の何れかに記載の画像表示装置において、前記複数種類の粒子群の特性に応じて予め定められる前記第１の電位及び前記第２の電位の印加の順番に従って前記ソース電位印加手段は電位を印加するものである。
【００１５】
請求項８の発明は請求項４〜請求項７の何れかに記載の画像表示装置において、前記ソース電位印加手段は、印加可能な最大の正極の電位と印加可能な最小の負極の電位とを交互に印加することで前記画像表示媒体の状態を初期化するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、ソースに正の電位を印加した状態と負の電位を印加した状態とでゲートに印加する電位を変更しない場合と比較して、ゲートに印加される電位のコントラストを抑えることができる、という効果が得られる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、絶対値の大きな電位から順に印加しない場合と比較して、少ないシーケンスで駆動を行うことができる、という効果が得られる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、３種類の正の所定電位、当該３種類の正の所定電位と絶対値が各々同じ３種類の負の電位、及びゼロ電位の何れかをソースに印加しない場合と比較して、少ないシーケンスで駆動を行うことができる、という効果が得られる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、ソースに正の電位を印加した状態と負の電位を印加した状態とでゲートに印加する電位を変更しない場合と比較して、薄膜トランジスタをスイッチとしたアクティブマトリックス駆動により画像を表示することができる、という効果が得られる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、駆動後の画像表示媒体に表示される色に応じて、印加する電位を定めない場合と比較して、少ないシーケンスで画像を表示することができる、という効果が得られる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、フレーム単位の電位の印加の回数を調整しない場合と比較して、画像表示媒体に表示される色の階調を良好に調整できる、という効果が得られる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、正極の電位と負極の電位との何れを先に印加するかを、複数種類の粒子群の特性に応じて定めない場合と比較して、良好に画像を表示することができる、という効果が得られる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、印加可能な最大の正極の電位と印加可能な最小の負極の電位とを交互に印加することで画像表示媒体の状態を初期化しない場合と比較して、良好に画像を表示することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、各図において各部の縮尺は視認しやすくするために適宜変えて表示してある。
【００２５】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る画像表示媒体１０は、画像表示面とされる表示基板１２、表示基板１２との間に間隙を隔てて対向する背面基板１４、表示基板１２と背面基板１４との基板間を所定間隔に保持すると共に、基板間を複数のセルに区画する間隙部材１６を含んで構成されている。
【００２６】
上記のセルとは、表示基板１２、背面基板１４、及び間隙部材１６とによって囲まれた領域を示しており、このセル内には分散媒１８が封入されている。分散媒１８中には、粒子群２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｗ（詳細後述、また、以下、区別しない場合は、粒子群２０とよぶ）が分散され、粒子群２０は、セル内に形成された電界の強度に応じて表示基板１２と背面基板１４との間を移動する。
【００２７】
間隙部材１６は、画像表示媒体１０に画像を表示したときの各画素に対応するように設ける。これにより、各画素に対応するようにセルが形成され、画素毎の色表示が可能となるように画像表示媒体１０が構成される。
【００２８】
なお、各画素に対応するセルの大きさは、画像表示媒体１０の解像度と密接な関係にあり、セルが小さいほど高解像度な表示媒体を作製することができる。本実施の形態では、１０μｍ〜１ｍｍ程度とする。
【００２９】
表示基板１２には、コモン電極２２が設けられている。また、背面基板１４は、各画素に対応する画素電極２４が設けられている。
【００３０】
なお、表示基板１２及び背面基板１４の固定には、ボルトとナットの組み合わせ、クランプ、クリップ、基板固定用の枠等の固定手段を使用することができる。また、接着剤、熱溶融、超音波接合等の固定手段を使用してもよい。
【００３１】
また、表示基板１２、間隙部材１６、及びコモン電極２２は無色透明な部材で構成する。
【００３２】
このような画像表示媒体１０は、画像の保存及び書換えが可能な電子ペーパーの他、掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用できるドキュメントシート等に使用することができる。
【００３３】
次に、図２を参照して背面基板１４の構成の説明を行う。
【００３４】
本実施の形態に係る画像表示媒体１０は、表示速度を速くするために、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス駆動により画像の書換えが行われる。
【００３５】
アクティブマトリックス駆動は、画素毎に、基板上にスイッチとなる薄膜トランジスタを備え、薄膜トランジスタを制御することにより画像を表示する方式であり、注目画素の各々を、メリハリをつけて切り換えることができる。
【００３６】
表示基板１２に設けられているコモン電極２２は、画像表示媒体１０の全体に共通して用いられるものである。
【００３７】
また、背面基板１４は、図２（Ａ）に示されるように、アクティブマトリックス駆動を可能にするために、ソース線２８Ｌ１，２８Ｌ２，２８Ｌ３，・・・，２８Ｌｍ（以下、区別しない場合は添え字を削除した符号を用いてソース線２８Ｌと記載する）及びＴＦＴ２６のゲート入力となるゲート線３０Ｌ１，３０Ｌ２，３０Ｌ３，・・・，３０Ｌｎ（以下、区別しない場合は添え字を削除した符号を用いてゲート線３０Ｌと記載する）が形成されている。ソース線２８Ｌとゲート線３０Ｌとの交差部近傍には、交差部に対応して画素電極２４１１，２４１２，２４１３，・・・，２４ｎｍ（以下、区別しない場合は添え字を削除した符号を用いて画素電極２４と記載する）が設けられている。また、各画素電極２４に対応して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２６が設けられ、ソース線２８ＬがＴＦＴ２６のソース入力となり、ゲート線３０ＬがＴＦＴ２６のゲート入力となるように接続されている。
【００３８】
各ＴＦＴ２６のドレイン２６Ｄは、各ＴＦＴ２６を含んだ各画素に対応する各画素電極２４と接続されている。
【００３９】
また、各ＴＦＴ２６のソース２６Ｓは、ソース線２８Ｌを介してソース線駆動回路２８と接続されている。同じ列の画素の各ＴＦＴ２６は同じソース線２８Ｌを介してソース線駆動回路２８と接続される。
【００４０】
さらに、各ＴＦＴ２６のゲート２６Ｇは、ゲート線３０Ｌを介してゲート線駆動回路３０と接続されている。同じ行の画素の各ＴＦＴ２６は同じゲート線３０Ｌを介してゲート線駆動回路３０と接続されている。
【００４１】
この構造により、コモン電極２２と画素電極２４との電極間に挟まれた画素の領域のみが電極間の電界の影響を受ける。ＴＦＴ２６は、画素に対応するＴＦＴ２６のソース２６Ｓとゲート２６Ｇとの両方に有効な入力があるときにオン状態となる。また、画素電極２４は、ＴＦＴ２６がオン状態のときにソース２６Ｓの電位になり、ＴＦＴ２６がオフ状態のときはオフ状態前のオン状態の電位を維持する。
【００４２】
コントローラ３２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含んで構成され、ソース線駆動回路２８が表示させる画像を表す画像データに応じた電位を各ＴＦＴ２６のソース２６Ｓに印加するように制御する。
【００４３】
ソース線駆動回路２８は、図２（Ｂ）の矢印ＡＳに示されるように画像データに応じた電位を各ＴＦＴ２６のソース２６Ｓに印加する。
【００４４】
また、コントローラ３２は、ソース線駆動回路２８が表示させる画像を表す画像データに応じた電位を各ＴＦＴ２６のソース２６Ｓに印加するように制御する。
【００４５】
ゲート線駆動回路３０は、図２（Ｂ）の矢印ＡＧに示されるように画像データに応じた電位を各ＴＦＴ２６のゲート２６Ｇに印加する。
【００４６】
上記のソース線駆動回路２８、ゲート線駆動回路３０、及びコントローラ３２を含んで構成される機構は駆動装置として機能し、この駆動装置と画像表示媒体１０とを含んで構成される機構は画像表示装置として機能する。
【００４７】
なお、配線の積層化及び部品実装が容易であることから、本実施の形態では背面基板１４にＴＦＴを形成する構成としたが、表示基板１２にＴＦＴを形成し、背面基板１４にコモン電極を形成する構成としてもよい。
【００４８】
次に、基板間に封入される粒子群２０の説明を行う。
【００４９】
画像表示媒体１０に封入されている分散媒１８中には、互いに色が異なると共に、表示基板１２及び背面基板１４からの離脱する力（以下、適宜、離脱力とよぶ）が異なる複数種類の粒子群２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｗが分散されている。
【００５０】
離脱力とは、粒子群２０の静電力から、粒子群２０を表示基板１２側または背面基板１４側に拘束する力（以下、拘束力とよぶ）を減算した値であり、表示基板１２及び背面基板１４から各粒子を離脱する力である。この拘束力には、各粒子に作用する磁気力や、各粒子間の弱いネットワークによる粒子の流動抵抗や、各粒子間や各粒子と表示基板１２及び背面基板１４間のファンデルワールス力等がある。すなわち、粒子群２０における表示基板１２及び背面基板１４に対する離脱力とは、粒子群２０の各粒子の表示基板１２及び背面基板１４からの離脱のしにくさを示している。
【００５１】
本実施の形態では、各粒子群２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｗは、各色毎に、各粒子が、表示基板１２及び背面基板１４の何れか一方側に位置した状態から離脱して、他方側に位置した状態となるように移動するが、この移動を開始する電位差の大きさが異なるように定められている。
【００５２】
画像表示媒体１０は、表示基板１２と背面基板１４との間に形成された電界の強度（単位距離あたりの電位差（Ｖ／ｍ））に応じて、異なる色を表示するものである。
【００５３】
すなわち、画像表示媒体１０は、粒子群２０が表示基板１２と背面基板１４との間に形成された電界に応じて移動することによって、各画素に対応するセル毎に、画像データの各画素に応じた色を表示する。
【００５４】
次に、各色毎に異なる各粒子群２０の表示基板１２及び背面基板１４からの離脱力の説明を行う。
【００５５】
各粒子群２０に含まれる各粒子を移動させるために必要な電位差は、各粒子群２０を構成する各粒子が移動開始するために必要な電界の強度を形成するための基板間の電位差から、最大電位差までの範囲となる。
【００５６】
なお、「粒子が移動開始するために必要な電位差」とは、上記の粒子群２０が移動を開始するときに必要な強度の電界を基板間に形成するための基板間の電位差を示しており、印加する電位差を連続的に変化させたときに、各色の粒子群２０毎に、各色の粒子群２０を構成する粒子の移動によって画像表示媒体１０の表示濃度に変化が現れない状態から表示濃度に変化が現れた状態へと移行したときの電位差を示している。
【００５７】
また、「最大電位差」とは、上記の移動開始からさらに基板間に印加する電位差及び印加時間を増加させても、表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和するときの基板間の電位差を示している。
【００５８】
次に、図３を参照して、表示基板１２と背面基板１４との間の単位距離あたりの電位差と、各粒子群２０の基板間の移動による表示濃度の変化との関係を具体的に説明する。
【００５９】
なお、以下で説明する電位差Ｖｔｃ，−Ｖｔｃ，Ｖｄｃ，−Ｖｄｃ，Ｖｔｍ，−Ｖｔｍ，Ｖｄｍ，−Ｖｄｍ，Ｖｔｙｗ，−Ｖｔｙｗ，Ｖｄｙｗ，及び−Ｖｄｙｗの絶対値は、｜Ｖｔｃ｜＜｜Ｖｄｃ｜＜｜Ｖｔｍ｜＜｜Ｖｄｍ｜＜｜Ｖｔｙｗ｜＜｜Ｖｄｙｗ｜の関係を有する。
【００６０】
基板間に０Ｖから電位差を与えて除々に印加する電位値を上昇させて、基板間の電位差が＋Ｖｔｃを超えると、画像表示媒体１０の表示面はシアン色粒子群２０Ｃの移動により表示濃度に変化が現れ始め、シアン色濃度が濃くなる。さらに、電位差を上昇させて、基板間の電位差が＋Ｖｄｃとなると、画像表示媒体１０の表示面はシアン色粒子群２０Ｃの移動による表示濃度の変化が止まる。
【００６１】
さらに電位差を上昇させて、基板間の電位差が＋Ｖｔｍを超えると、画像表示媒体１０の表示面はマゼンタ色粒子群２０Ｍの移動による表示濃度の変化が現れ始め、マゼンタ色濃度が薄くなる。さらに電位差を上昇させて、基板間の電位差が＋Ｖｄｍとなると、画像表示媒体１０の表示面はマゼンタ色粒子群２０Ｍの移動による表示濃度の変化が止まる。
【００６２】
さらに電位差を上昇させて、基板間の電位差が＋Ｖｔｙｗを超えると、画像表示媒体１０の表示面はイエロー色粒子群２０Ｙ及びホワイト色粒子群２０Ｗの移動による表示濃度の変化が現れ始め、イエロー色濃度が濃くなると共に、ホワイト色濃度が薄くなる。さらに電位差を上昇させて、基板間の電位差が＋Ｖｄｙｗとなると、画像表示媒体１０の表示面はイエロー色粒子群２０Ｙ及びホワイト色粒子群２０Ｗの移動による表示濃度の変化が止まる。
【００６３】
反対に、基板間に０Ｖからマイナス極の電位差を与えて除々に電位差の絶対値を上昇させ、基板間の電位差が−Ｖｔｃの絶対値を超えると、画像表示媒体１０の表示面はシアン色粒子群２０Ｃの基板間の移動により表示濃度に変化が現れ始め、シアン色が薄くなる。さらに、電位差の絶対値を上昇させ、基板間の電位差が−Ｖｄｃ以下となると、画像表示媒体１０の表示面はシアン色粒子群２０Ｃの移動による表示濃度の変化が止まる。
【００６４】
さらに基板間の電位差の絶対値を上昇させて、基板間の電位差の絶対値が電圧値−Ｖｔｍの絶対値を超えると、画像表示媒体１０の表示面はマゼンタ色粒子群２０Ｍの基板間の移動により表示濃度に変化が現れ始め、マゼンタ色が濃くなる。さらに、電位差の絶対値を上昇させ、基板間の電位差が−Ｖｄｍ未満となると、画像表示媒体１０の表示面はマゼンタ色粒子群２０Ｍの移動による表示濃度の変化が止まる。
【００６５】
さらに電位差の絶対値を上昇させて、基板間の電位差の絶対値が−Ｖｔｙｗの絶対値を超えると、画像表示媒体１０の表示面はイエロー色粒子群２０Ｙ及びホワイト色粒子群２０Ｗの移動による表示濃度の変化が現れ始め、イエロー色が薄くなると共に、ホワイト色が濃くなる。さらに電位差の絶対値を上昇させて、基板間の電位差が−Ｖｄｙｗ未満となると、画像表示媒体１０の表示面はイエロー色粒子群２０Ｙ及びホワイト色粒子群２０Ｗの移動による表示濃度の変化が止まる。
【００６６】
すなわち、本実施の形態では、図２に示すように、基板間の電位差の絶対値が｜Ｖｔｃ｜未満となるような電圧が基板間に印加された場合には、画像表示媒体１０表示面の表示濃度に変化が発生する程度の粒子群２０の粒子の移動は生じない。そして、基板間に、電位差の絶対値が｜Ｖｔｃ｜以上の電位差が生じると、４色の粒子群２０の内のシアン色粒子群２０Ｃについて画像表示媒体１０の表示面の表示濃度に変化が発生する程度の粒子の移動が生じ始めて単位電圧あたりの表示濃度に変化が生じ始め、基板間の電位差の絶対値が｜Ｖｄｃ｜を超えると共に、電位差の絶対値が｜Ｖｔｍ｜未満の電位差が生じると、単位電圧あたりの表示濃度に変化は生じなくなる。
【００６７】
さらに、基板間に、電位差の絶対値が｜Ｖｔｍ｜以上の電位差が生じると、マゼンタ色粒子群２０Ｍについて画像表示媒体１０の表示面の表示濃度に変化が発生する程度の粒子の移動が生じ始めて単位電圧あたりの表示濃度に変化が生じ始め、基板間の電位差の絶対値が｜Ｖｄｍ｜を超えると共に、電位差の絶対値が｜Ｖｔｙｗ｜未満の電位差が生じると、単位電圧あたりの表示濃度に変化は生じなくなる。
【００６８】
さらに、基板間に、電位差の絶対値が｜Ｖｔｙｗ｜以上の電位差が生じると、イエロー色粒子群２０Ｙ及びホワイト色粒子群２０Ｗについて画像表示媒体１０の表示面の表示濃度に変化が発生する程度の粒子の移動が生じ始めて単位電圧あたりの表示濃度に変化が生じ始め、基板間の電位差の絶対値が｜Ｖｄｙｗ｜を超える電位差が生じると、単位電圧あたりの表示濃度に変化は生じなくなる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、発色性が良好な画像を表示させるために、薄い色（イエロー色、及びホワイト色）ほど電位差の閾値が大きくなるように粒子群２０の帯電量を定めている。
【００７０】
また、本実施の形態では、発色性が良好な画像を表示させるために、薄い色（イエロー色、及びホワイト色）の粒子群２０の粒子径を大径に設計し、濃い色（シアン色、及びマゼンタ色）の粒子群２０の粒子径を小径に設計している。
【００７１】
以下では、絶対値｜Ｖｔｙｗ｜以上、かつ絶対値｜Ｖｄｙｗ｜以下の電位差を基板間に生じさせる強度の電界を「大電界」とよび、絶対値｜Ｖｔｍ｜以上、かつ絶対値｜Ｖｄｍ｜以下の電位差を基板間に生じさせる強度の電界を「中電界」とよび、絶対値｜Ｖｔｃ｜以上、かつ絶対値｜Ｖｄｃ｜以下の電位差を基板間に生じさせる強度の電界を「小電界」とよぶ。
【００７２】
また、表示基板１２側に背面基板１４側より高い電位を印加して基板間に電位差を設ける場合には、各々の電界を「＋大電界」、「＋中電界」、及び「＋小電界」とよぶ。また、背面基板１４側に表示基板１２側より高い電位を印加して基板間に電位差を設ける場合には、各々の電界を「−大電界」、「−中電界」、及び「−小電界」とよぶ。
【００７３】
下記の表１に、粒子を移動させることが可能な具体的な電位差を示す。
【００７４】
【表１】
0005217410.tif 000002
全ての粒子群２０を移動させることが可能な大電界は、コモン電極２２の電位に対する電位の絶対値が｜１７｜Ｖ以上のときに発生する。すなわち、コモン電極２２の電位に対してソース２６Ｓの電位の絶対値を｜１７｜Ｖにすると共に、ＴＦＴ２６をオン状態にしたときに、大電界が発生する。
【００７５】
なお、表１における括弧内の数字は、コモン電極２２の電位を「２２」Ｖとしたときにソース２６Ｓに印加する電位を示している。
【００７６】
また、シアン色粒子群２０Ｃ及びマゼンタ色粒子群２０Ｍを移動させることが可能な中電界は、コモン電極２２の電位に対する電位の絶対値が｜１０｜Ｖ以上、かつ｜１７｜Ｖ未満のときに発生する。すなわち、コモン電極２２の電位に対してソース２６Ｓの電位の絶対値を｜１０｜Ｖにすると共に、ＴＦＴ２６をオン状態にしたときに、中電界が発生する。
【００７７】
また、シアン色粒子群２０Ｃのみを移動させることが可能な中電界は、コモン電極２２の電位に対する電位の絶対値が｜５｜Ｖ以上、かつ｜１０｜Ｖ未満のときに発生する。すなわち、コモン電極２２の電位に対してソース２６Ｓの電位の絶対値を｜５｜Ｖにすると共に、ＴＦＴ２６をオン状態にしたときに、小電界が発生する。
【００７８】
ところで、ＴＦＴ２６は、ソース２６Ｓに印加される電位よりも「＋１５」Ｖ以上高い電位をゲート２６Ｇに印加されたときにオン状態になり、ソース２６Ｓに印加される電位よりも「−５」Ｖ以上低い電位をゲート２６Ｇに印加されたときにオフ状態になる。
【００７９】
また、ソース２６Ｓにマイナスの電位が印加されているときでも、ＴＦＴ２６をオン状態とする場合にはゲート２６Ｇに「＋１５」Ｖ以上の電位を印加する必要があると共に、ソース２６Ｓにプラスの電位が印加されているときでも、ＴＦＴ２６をオフ状態とする場合にはゲート２６Ｇに「−５」Ｖ以下の電位を印加する必要がある。
【００８０】
すなわち、画素電極２４の電位を「−１７」Ｖ〜「１７」Ｖの範囲で変化させる本実施の形態においては、ゲート２６Ｇに「＋３２」Ｖの電位が印加された場合にＴＦＴ２６はオン状態となり、ゲート２６Ｇに「−２２」Ｖの電位が印加された場合にＴＦＴ２６はオフ状態となる。
【００８１】
しかしながら、「−２２」Ｖの電位の印加と「＋３２」Ｖの電位の印加とを行った場合の、ゲート２６Ｇの電位のコントラストは「５４」Ｖであり、ゲート２６Ｇの「〜５０」Ｖの耐圧を超えている。すなわち、「−２２」Ｖの電位の印加と「＋３２」Ｖの電位の印加とを行う場合は、アクティブマトリックス駆動のスイッチとして薄膜トランジスタを用いることができず、カスタムＩＣを用いる必要が生じる。
【００８２】
そこで、本実施の形態では、ゲート２６Ｇに印加する電位を下記の表２に示されるように制御する。
【００８３】
【表２】
0005217410.tif 000003
すなわち、ソース２６Ｓにプラスの電位が印加されているときは、ＴＦＴ２６をオン状態とする場合はゲート２６Ｇに「＋３２」Ｖの電位を印加し、ＴＦＴ２６をオフ状態とする場合はゲート２６Ｇに「−５」Ｖの電位を印加する。
【００８４】
また、ソース２６Ｓにマイナスの電位が印加されているときは、ＴＦＴ２６をオン状態とする場合はゲート２６Ｇに「＋１５」Ｖの電位を印加し、ＴＦＴ２６をオフ状態とする場合はゲート２６Ｇに「−２２」Ｖの電位を印加する。
【００８５】
これにより、ゲート２６Ｇの電位のコントラストはゲート２６Ｇの耐圧以下の｜３７｜Ｖとすることができ、アクティブマトリックス駆動のスイッチとして薄膜トランジスタを用いることが可能となる。
【００８６】
本実施の形態では、表１に示される６種類の電位を、図４（Ａ）に示されるように電位差の絶対値が大きい順、かつプラスとマイナスとが交互となるように印加する。同図（Ａ）の横軸は時間の経過を示し、縦軸は電位を示している。
【００８７】
Ｖ３はコモン電極２２との電位差が「０」Ｖとなる電位であり、例えば「２２」Ｖである。
【００８８】
Ｖ６は＋大電界を発生させる電位であり、例えば「＋１７（３９）」Ｖである。カッコ内はＶ３との相対電位差を示し、粒子移動のための駆動電圧である。
【００８９】
Ｖ５は＋中電界を発生させる電位であり、例えば「＋１０（３２）」Ｖである。
【００９０】
Ｖ４は＋小電界を発生させる電位であり、例えば「＋５（２７）」Ｖである。
【００９１】
Ｖ２は−小電界を発生させる電位であり、例えば「−５（１７）」Ｖである。
【００９２】
Ｖ１は−中電界を発生させる電位であり、例えば「−１０（１２）」Ｖである。
【００９３】
Ｖ０は−大電界を発生させる電位であり、例えば「−１７（５）」Ｖである。
【００９４】
なお、図４（Ａ）には、印加可能な全ての電位を示しているが、書き換え時には、ソース線駆動回路２８及びゲート線駆動回路３０の駆動によって書き換えたい色に応じて、必要な電位のみを印加する。
【００９５】
また、図４（Ａ）には、１フレーム毎に印加する電位を切り換えているが、画素で表現される画像の階調に応じて、同じ電位を複数フレームにわたって印加することで、階調表現が可能となる。
【００９６】
また、電位の印加の順番はプラスとマイナスとを逆転させてもよい。
【００９７】
図４（Ｂ）は、同図（Ａ）に示されるようにソース２６Ｓに電位を印加する場合にゲート２６Ｇに印加する電位を示している。同図（Ｂ）の横軸は時間の経過を示し、縦軸は電位を示している。
【００９８】
すなわち、ソース２６Ｓにプラスの電位が印加されているフレームでは、ＴＦＴ２６をオン状態にするときにはゲート２６ＧにＶ８（＋３２（５４）Ｖ）を印加すると共に、ＴＦＴ２６をオフ状態にするときにはゲート２６ＧにＶ２（−５（１７）Ｖ）を印加し、ソース２６Ｓにマイナスの電位が印加されているフレームでは、ＴＦＴ２６をオン状態にするときにはゲート２６ＧにＶ７（＋１５（３７）Ｖ）を印加すると共に、ＴＦＴ２６をオフ状態にするときにはゲート２６Ｇに０（−２２（０）Ｖ）を印加する。
【００９９】
図５は、ソース線駆動回路２８及びゲート線駆動回路３０の駆動によって印加される電位と駆動前後の色を示している。
【０１００】
図５に示されるように、印加する電位は、駆動前の色によらず、駆動後の色によって決まっている。
【０１０１】
また、印加する電位の種類は少なくとも１種類、かつ多くとも３種類である。
【０１０２】
また、印加する電位の極性は交互に入れ替わる。
【０１０３】
例えば、イエロー色からブルー色に書き換える場合は、＋大電界→−中電界→＋小電界の順で電位を印加する。
【０１０４】
図６（Ａ）に示されているのは駆動前の粒子群２０の状態であり、画素はイエロー色を呈している。
【０１０５】
まず、＋大電界が印加されることによって、図６（Ｂ）に示されるように、シアン色粒子群２０Ｃとホワイト色粒子群２０Ｗが表示基板１２側へ移動すると共に、マゼンタ色粒子群２０Ｍとイエロー色粒子群２０Ｙが背面基板１４側へ移動し、画素はシアン色を呈する。
【０１０６】
次に、−中電界が印加されることによって、図６（Ｃ）に示されるように、シアン色粒子群２０Ｃが背面基板１４側へ移動すると共に、マゼンタ色粒子群２０Ｍが表示基板１２側へ移動し、画素はマゼンタ色を呈する。
【０１０７】
最後に、＋小電界が印加されることによって、図６（Ｄ）に示されるように、シアン色粒子群２０Ｃが表示基板１２側へ移動し、画素はブルー色を呈する。
【０１０８】
すなわち、ブルー色に書き換える場合は、図４（Ａ）の１ｓｔＦｒａｍｅ，４ｔｈＦｒａｍｅ，及び５ｔｈＦｒａｍｅのみ基板間に電位差を発生させ、２ｎｄＦｒａｍｅ，３ｒｄＦｒａｍｅ，及び６ｔｈＦｒａｍｅには基板間に電位差を発生させない。なお、２ｎｄＦｒａｍｅ，３ｒｄＦｒａｍｅ，及び６ｔｈＦｒａｍｅにはソース２６ＳにＶ３の電位を印加することで、コモン電極２２と同電位として電位差を発生させない。
【０１０９】
なお、本実施の形態では粒子の色と移動電界の大小関係を一例として記載したが、その関係は決められたものではなく、粒子群の性質により決定されるものである。
【０１１０】
同様に、図６では粒子の色と駆動電界の違いを明確に知るため、粒子の大きさ、粒径に違いを持たせたモデルを記載したが、必ずしも粒子の大きさに依存するものではない。
【０１１１】
次に、図７及び図８のフローチャートを参照して、コントローラ３２によるソース線駆動回路２８及びゲート線駆動回路３０の駆動制御のルーチンを説明する。
【０１１２】
ステップ１００では、画像書換の指示があるか否かを判定する。肯定された場合はステップ１０２へ移行し、否定された場合はステップ１００へ戻る。
【０１１３】
ステップ１０２では、＋大電界と−大電界とを交互に印加することによって画像表示媒体１０の状態を初期化して、表示履歴を除去する。
【０１１４】
なお、ステップ１０２の初期化処理は必須の工程ではなく、行わなくてもよい。また、ステップ１０２の初期化処理は所定の回数の書換毎に行うように設計してもよい。
【０１１５】
ステップ１０４では、極性の判定を行う。ここでは、プラスの電位とマイナスの電位との何れを先に印加するかを判定している。何れを先に印加するかは、画像表示媒体１０の基板間に封入されている粒子群２０の特性によって定まるものであり、画像表示媒体１０によって決まっている。このステップにおいてプラスと判定された場合はステップ１０６へ移行し、マイナスと判定された場合はステップ１１８へ移行する。
【０１１６】
ステップ１０６では、図８（Ａ）のフローチャートで示される＋大電界発生の処理を実行する。
【０１１７】
ステップ１３０では、＋大電界を発生させるか否かを判定する。肯定された場合はステップ１３２へ移行し、否定された場合は本ルーチンは終了する。
【０１１８】
ステップ１３２では、カウンタ「Ｃ」をクリアする。
【０１１９】
ステップ１３４では、カウンタ「Ｃ」が「Ｎ１」未満か否かを判定する。「Ｎ１」は、＋大電界を印加するフレーム数であり、表示する画像によって決まる。
【０１２０】
ステップ１３６では、１フレームの＋大電界を印加する。
【０１２１】
ステップ１３８では、カウンタ「Ｃ」を「１」インクリメントし、ステップ１３４に戻る。
【０１２２】
ステップ１０８では、図８（Ｂ）のフローチャートで示される−大電界発生の処理を実行する。
【０１２３】
ステップ１４０では、−大電界を発生させるか否かを判定する。肯定された場合はステップ１４２へ移行し、否定された場合は本ルーチンは終了する。
【０１２４】
ステップ１４２では、カウンタ「Ｃ」をクリアする。
【０１２５】
ステップ１４４では、カウンタ「Ｃ」が「Ｎ２」未満か否かを判定する。「Ｎ２」は、−大電界を印加するフレーム数であり、表示する画像によって決まる
ステップ１４６では、１フレームの−大電界を印加する。
【０１２６】
ステップ１４８では、カウンタ「Ｃ」を「１」インクリメントし、ステップ１４４に戻る。
【０１２７】
ステップ１１０では、図８（Ｃ）のフローチャートで示される＋中電界発生の処理を実行する。
【０１２８】
ステップ１５０では、＋中電界を発生させるか否かを判定する。肯定された場合はステップ１５２へ移行し、否定された場合は本ルーチンは終了する。
【０１２９】
ステップ１５２では、カウンタ「Ｃ」をクリアする。
【０１３０】
ステップ１５４では、カウンタ「Ｃ」が「Ｎ３」未満か否かを判定する。「Ｎ３」は、＋中電界を印加するフレーム数であり、表示する画像によって決まる
ステップ１５６では、１フレームの＋中電界を印加する。
【０１３１】
ステップ１５８では、カウンタ「Ｃ」を「１」インクリメントし、ステップ１５４に戻る。
【０１３２】
ステップ１１２では、図８（Ｄ）のフローチャートで示される−中電界発生の処理を実行する。
【０１３３】
ステップ１６０では、−中電界を発生させるか否かを判定する。肯定された場合はステップ１６２へ移行し、否定された場合は本ルーチンは終了する。
【０１３４】
ステップ１６２では、カウンタ「Ｃ」をクリアする。
【０１３５】
ステップ１６４では、カウンタ「Ｃ」が「Ｎ４」未満か否かを判定する。「Ｎ４」は、−中電界を印加するフレーム数であり、表示する画像によって決まる
ステップ１６６では、１フレームの−中電界を印加する。
【０１３６】
ステップ１６８では、カウンタ「Ｃ」を「１」インクリメントし、ステップ１６４に戻る。
【０１３７】
ステップ１１４では、図８（Ｅ）のフローチャートで示される＋小電界発生の処理を実行する。
【０１３８】
ステップ１７０では、＋小電界を発生させるか否かを判定する。肯定された場合はステップ１７２へ移行し、否定された場合は本ルーチンは終了する。
【０１３９】
ステップ１７２では、カウンタ「Ｃ」をクリアする。
【０１４０】
ステップ１７４では、カウンタ「Ｃ」が「Ｎ５」未満か否かを判定する。「Ｎ５」は、＋小電界を印加するフレーム数であり、表示する画像によって決まる。
【０１４１】
ステップ１７６では、１フレームの＋小電界を印加する。
【０１４２】
ステップ１７８では、カウンタ「Ｃ」を「１」インクリメントし、ステップ１７４に戻る。
【０１４３】
ステップ１１６では、図８（Ｆ）のフローチャートで示される−小電界発生の処理を実行する。
【０１４４】
ステップ１８０では、−小電界を発生させるか否かを判定する。肯定された場合はステップ１８２へ移行し、否定された場合は本ルーチンは終了する。
【０１４５】
ステップ１８２では、カウンタ「Ｃ」をクリアする。
【０１４６】
ステップ１８４では、カウンタ「Ｃ」が「Ｎ６」未満か否かを判定する。「Ｎ６」は、−小電界を印加するフレーム数であり、表示する画像によって決まる。
【０１４７】
ステップ１８６では、１フレームの−小電界を印加する。
【０１４８】
ステップ１８８では、カウンタ「Ｃ」を「１」インクリメントし、ステップ１８４に戻る。
【０１４９】
ステップ１１８では、図８（Ｂ）のフローチャートで示される−大電界発生の処理を実行する。
【０１５０】
ステップ１２０では、図８（Ａ）のフローチャートで示される＋大電界発生の処理を実行する。
【０１５１】
ステップ１２２では、図８（Ｄ）のフローチャートで示される−中電界発生の処理を実行する。
【０１５２】
ステップ１２４では、図８（Ｃ）のフローチャートで示される＋中電界発生の処理を実行する。
【０１５３】
ステップ１２６では、図８（Ｆ）のフローチャートで示される−小電界発生の処理を実行する。
【０１５４】
ステップ１２８では、図８（Ｅ）のフローチャートで示される＋小電界発生の処理を実行する。
【０１５５】
このように、本実施の形態では、薄膜トランジスタのソースにコモン電極の電位に対してプラスの電位を印加する場合とマイナスの電位を印加する場合とで、薄膜トランジスタのゲートに印加する電位を切り換えることにより、スイッチとして一般的な薄膜トランジスタを用いてアクティブマトリックス駆動を行うことができる。
【０１５６】
なお、本実施の形態では、本発明を電気泳動によって画像を表示する画像表示装置に適用したが、本発明は、トナーディスプレイ、及びエレクトロクロミック等の粒子の移動により画像を表示する機構に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本実施の形態に係る画像表示媒体の概略構成図である。
【図２】背面基板、及び本実施の形態に係る駆動装置の概略構成図である。
【図３】本実施の形態に係る画像表示装置において、各粒子を移動させるために必要な電位差を示す図である。
【図４】（Ａ）はＴＦＴのソースに印加する電位を示す図であり、（Ｂ）はＴＦＴのゲートに印加する電位を示す図である。
【図５】ＴＦＴのソースに印加する電位を駆動後の色毎に示す表である。
【図６】表示色をイエロー色からブルー色に書き換える場合の粒子の移動の様子を示す図である。
【図７】駆動装置の駆動制御のルーチンのフローチャートである。
【図８】発生させる電界ごとの駆動装置の駆動制御のルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５８】
１０   画像表示媒体
１２   表面基板
１４   背面基板
２０Ｙ イエロー色粒子群
２０Ｍ マゼンタ色粒子群
２０Ｃ シアン色粒子群
２０Ｗ ホワイト色粒子群
２２   コモン電極
２４   画素電極
２６   薄膜トランジスタ
２６Ｇ ゲート
２６Ｓ ソース
２６Ｄ ドレイン
２８   ソース線駆動回路
２８Ｌ ソース線
３０   ゲート線駆動回路
３０Ｌ ゲート線
３２   コントローラ
【図１】
0005217410.tif 000004
【図２】
0005217410.tif 000005
【図３】
0005217410.tif 000006
【図４】
0005217410.tif 000007
【図５】
0005217410.tif 000008
【図６】
0005217410.tif 000009
【図７】
0005217410.tif 000010
【図８】
0005217410.tif 000011