JP2002099003A - 画像表示媒体の駆動方法及び画像表示装置 - Google Patents

画像表示媒体の駆動方法及び画像表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 解像度の低下を招くことなく、あるいは解像
度の低下を抑えて多色表示を行うことの可能な画像表示
媒体の駆動方法及び画像表示装置を提供する。 【解決手段】 画像表示部１０は、画像表示面を形成す
る透明な表示基板２０と背面基板２３との間に、透明な
表面コート層２４が形成された表示側電極２２、スペー
サ２６、表面コート層２８が形成された背面側電極２５
が順に形成された構成であり、電圧制御部１２により、
表示側電極２２に、例えば、−３５０Ｖ程度の直流電圧
を印加して黒粒子４０による白色表示を行い、また、表
示側電極２２に、例えば、＋３５０Ｖ程度の直流電圧を
印加して白粒子４２による白色表示を行い、表示側電極
２２に、例えば、±５００Ｖの粒子駆動電圧パルスを繰
返し印加して単位セル１１内の黒粒子と白粒子とを凝集
させることにより単位セル１１を透明化して透明化表示
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示媒体の駆
動方法及び画像表示装置に係り、特に、複数の基板間に
単位セルが設けられ、該単位セル内に封入され、かつ、
帯電特性と色とが異なる少なくとも２種類の粒子により
表示を行う画像表示媒体の駆動方法及び画像表示装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、繰返し書換え可能な表示媒体
として、Ｔｗｉｓｔｉｇ ＢａｌｌＤｉｓｐｌａｙ（２
色塗分け粒子回転表示）、電気泳動式表示媒体、磁気泳
動式表示媒体、サーマルリライタブル表示媒体、メモリ
性を有する液晶などが提案されている。
【０００３】これら繰返し書換え可能な表示媒体のう
ち、サーマルリライタブル表示媒体や、メモリ性を有す
る液晶などは、画像のメモリ性に優れているという特徴
を有している。
【０００４】また、電気泳動および磁気泳動を利用した
表示媒体は、電界あるいは磁界によって移動可能な着色
粒子を白色液体中に分散させ、着色粒子の色と白色液体
の色とで画像を形成するものである。例えば、画像部は
着色粒子を表示面に付着させて着色粒子の色を表示し、
非画像部では着色粒子を表示面から除去して、白色液体
による白を表示する。電気泳動および磁気泳動を利用し
た表示媒体では、着色粒子の移動は電界あるいは磁界の
作用がないと起こらないため、表示のメモリ性を有す
る。
【０００５】また、Ｔｗｉｓｔｉｇ Ｂａｌｌ Ｄｉｓ
ｐｌａｙは、半面を白に、残りの反面を黒に塗分けた球
状粒子を電界の作用によって反転駆動させ、例えば、画
像部は黒面を表示面側に、非画像部では白面を表示面側
にするように電界を作用させて表示を行うものである。
【０００６】これによれば、電界の作用がない限り粒子
は反転駆動を起こさないため、表示のメモリ性を有す
る。また表示媒体の内部は、粒子周囲のキャビテイにの
みオイルが存在するが、ほとんど固体状態であるため、
表示媒体のシート化なども比較的容易である。
【０００７】しかしながら、サーマルリライタブル表示
媒体や、メモリ性を有する液晶などは、表示面を紙のよ
うに十分な白表示とすることができず、画像を表示した
場合に画像部と非画像部のコントラストが小さいため、
鮮明な表示を行うことが困難である。
【０００８】また、電気泳動および磁気泳動を利用した
表示媒体では、白色液体による自表示性は優れるもの
の、着色粒子の色を表示する場合は、着色粒子同士の隙
間に白色液体が入り込むため、表示濃度が低下してしま
う。したがって、画像部と非画像部のコントラストが小
さくなり、鮮明な表示を得ることが困難である。
【０００９】さらに、これらの表示媒体の中には白色液
体が封入されているため、表示媒体を画像表示装置から
取り外して紙のようにラフに取り扱った場合、白色液体
が表示媒体から漏出するおそれがある。
【００１０】Ｔｗｉｓｔｉｇ Ｂａｌｌ Ｄｉｓｐｌａ
ｙでは、白く塗分けられた半球面を表示側に完全に揃え
た場合でも、球と球の隙間に入り込んだ光線は反射され
ず内部でロスしてしまうため、原理的に１００％の白色
表示はできない。また、キャビティ部における光吸収や
光散乱の影響もあるため、自表示が灰色がかってしま
う。さらに粒子の反転を完全に行うことが難しく、これ
によってもコントラストの低下を招いてしまい、結果的
に鮮明な表示を得ることが困難である。さらに、粒子サ
イズは画素サイズよりも小さいサイズであることが要求
されるため、高解像度表示のためには色が塗り分けられ
た微細な粒子を製造しなければならず、高度な製造技術
を要するという問題もある。
【００１１】そのため、上記のような問題点を解決する
ための新規な表示媒体として、トナー（粒子）を用いた
表示媒体が幾つか提案されている（Ｊａｐａｎ Ｈａｒ
ｄｃｏｐｙ，'９９論文集，ｐ２４９‐ｐ２５２、Ｊａ
ｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ，'９９ ｆａｌｌ予稿集，
ｐ１０‐ｐ１３）。
【００１２】これらの表示媒体は、透明な表示基板と、
これと微小間隙をもって対向する背面基板との間に、色
および帯電特性が異なる２種類の粒子群（トナー）を封
入した構成となっており、これらの基板間に画像情報に
応じて電界を印加することにより、表示基板に任意の色
の粒子を付着させて、画像表示を行うものである。
【００１３】このトナーを用いた粒子表示媒体によれ
ば、電界が作用しない限りトナーは移動しないため、表
示のメモリ性を有し、また画像表示媒体が全て固体で構
成されているため、液漏れの問題も発生しない。そし
て、白と黒の表示を原理的に１００％切り替えることが
できるため、コントラストの高い鮮明な画像表示を行う
ことが可能である。さらに、隠蔽性の高い粒子を使用す
ることによって、高い表示コントラストの２色画像（例
えば白黒画像）を表示することができる。なお、以下で
はトナーを用いた表示媒体を、単に画像表示媒体と称す
る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像表示媒体で
多色表示を行うためには、図１９に示すように、表示媒
体の内部を複数の単位セルより構成し、各単位セル毎に
色の異なる粒子を封入して、幾つかの隣接する単位セル
で一つの色を表現するような方法をとらざるを得ない。
【００１５】例えば、図１９では、白粒子とＭａｇｅｎ
ｔａ粒子とを組合わせて封入した単位セル、白粒子とＹ
ｅｌｌｏｗ粒子とを組合わせて封入した単位セル、白粒
子とＣｙａｎ粒子とを組合わせて封入した単位セルとい
う３種類の単位セルに順序正しく封入し、図２０に示す
ように、隣り合う３つの単位セルで一つの画素の色を表
現している。
【００１６】図２０に示したように、白表示はすべての
単位セルの表示面側に白粒子を集め、黒表示はすべての
単位セルの表示面側に着色粒子を集め、Ｍａｇｅｎｔ
ａ，Ｙｅｌｌｏｗ，Ｃｙａｎはそれぞれ対応する色の着
色粒子が封入されている単位セルの表示面側に着色粒子
を集めると共にその他の単位セルは白表示させ、Ｒｅ
ｄ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎの表示は、それぞれ図２０に
示したように各セル内の着色粒子の組合わせと成るよう
に各単位セルの着色粒子を駆動させて、多色画像を表示
する（但し、図２０において、Ｗ＝Ｗｉｔｅ，Ｍ＝Ｍａ
ｇｅｎｔａ，Ｙ＝Ｙｅｌｌｏｗ，Ｃ＝Ｃｙａｎ）。
【００１７】しかしながらこの方法では、複数のセルで
一つの画素の色を表現するため、解像度の低下を招いて
しまい、特に文字品質を劣化させてしまう。また、表示
の解像度を維持するには、単位セル当たりの表示面積が
小さい微細な単位セルとしなければならず、このような
微細な単位セルは、製造自体が難しいのと、製造できて
も製造効率が悪く、製造コストの上昇を避けられない。
また、同じ面積内に多くの単位セルが形成されることと
なるため、各単位セルを駆動するための駆動回路に負担
がかかる。そのため、高性能の駆動回路が必要となり駆
動回路の高コスト化が避けられないという問題もある。
【００１８】更に、図１９および図２０に示した例では
黒表示が灰色味を帯びてしまい、表示品質が低下してし
まうという問題もある。なお、封入する着色粒子の色の
組み合わせを前記した例と変えても、解像度の低下によ
る文字品質の劣化、白と黒のコントラスト低下による表
示品質の劣化など、根本的な問題は変わらない。
【００１９】ところで、従来の画像表示媒体は完全に反
射型の表示媒体であるため、夜間や周囲が暗いところで
は視認性が極端に落ち、照明が必要になる。しかしなが
ら画像表示媒体に使用する粒子は、隠蔽性が高いことが
要求されるため、液晶のようなバックライト方式を採用
することができない。このため、画像表示媒体はフロン
トライト方式に限定されてしまい、表示媒体としての表
現能力および応用形態が限定されてしまうという課題が
ある。
【００２０】以上のことから、本発明は、解像度の低下
を招くことなく、あるいは解像度の低下を抑えて多色表
示を行うことの可能な画像表示媒体の駆動方法及び画像
表示装置を提供することを目的とする。また、品質の高
い多色表示を行うことの可能な画像表示媒体の駆動方法
及び画像表示装置提供することを目的とする。さらに、
バックライト方式が採用可能な画像表示媒体の駆動方法
及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像表示媒体の駆動方法では、少なくとも表
示側が透明で、かつ、対向して配置された複数の基板
と、該各基板間に画定された単位セルと、該単位セル内
に封入され、色及び帯電特性が異なる少なくとも２種類
の粒子群と、を備えた画像表示媒体に対し、前記単位セ
ル内への電圧の印加によって発生した電界により、表示
側の基板に向かって移動する前記少なくとも２種類の粒
子群のうちの少なくとも１つの粒子群による色の濃度が
飽和濃度となる大きさの飽和電圧の粒子駆動電圧パルス
を印加して色表示を行うと共に、前記飽和電圧よりも絶
対値で大きな電圧の粒子駆動電圧パルスを印加して前記
単位セル内の前記２種類の粒子群を凝集させることによ
り前記単位セルを透明化して透明化表示を行うことを特
徴とする。
【００２２】また、本発明の画像表示装置は、少なくと
も表示側が透明で、かつ、対向して配置された複数の基
板と、前記各複数の基板間に設けられ、単位セルを画定
する支持部材と、前記単位セル内に封入されると共に、
色及び帯電特性が異なり、かつ、印加された電界に応じ
て前記基板間を互いに逆方向に移動する少なくとも２種
類の粒子群と、前記複数の基板の対向する基板間に設け
られて前記単位セル内に電界を形成する一対の電極と、
前記少なくとも２種類の粒子群のうち、印加された電界
により表示側の基板に向かって移動する前記少なくとも
１種類の粒子群による色の濃度が飽和濃度となる大きさ
の飽和電圧の粒子駆動電圧パルスを印加して、前記少な
くとも一方の粒子群の色により色表示が行われるように
制御すると共に、前記飽和電圧よりも絶対値で大きな電
圧を印加して前記単位セル内の前記２種類の粒子群を凝
集させ、前記単位セルを透明化して透明化表示が行われ
るように制御する表示制御手段と、を備えている。
【００２３】本発明では、単位セル内に封入した少なく
とも２種類の粒子群のうちの少なくとも１種類を透明な
表示側基板に移動させて、透明な表示基板に色を表示さ
せると共に、表示側の基板に向かって移動する前記少な
くとも２種類の粒子群のうちの少なくとも１つの粒子群
による色の濃度が飽和濃度となる大きさの飽和電圧より
も大きな電圧の粒子駆動電圧パルスを印加して前記単位
セル内の前記２種類の粒子群を凝集させて単位セル内を
透明化して透明化表示を行う。
【００２４】本発明者らは、単位セル内に封入した少な
くとも２種類の粒子群のうちの少なくとも１種類を透明
な表示側基板に移動させて、透明な表示基板に色を表示
させるという画像表示装置の粒子の駆動実験を繰り返す
うちに、色表示の飽和濃度が得られる粒子駆動電圧値
（以下、飽和電圧と称す（図３参照）。）よりもさらに
粒子駆動電圧値を絶対値で大きくすると、封入した粒子
が凝集し、表示面で占める面積比率が非常に小さくな
り、結果として見かけ上単位セル内が透明化して単位セ
ルの背面側が表示面に映るようになることを見出した。
【００２５】また、封入した粒子の凝集について、実験
を重ねていくうちに、凝集時に印加する粒子駆動電圧パ
ルスの周波数を、粒子群の色により色表示が行う際に印
加する粒子駆動電圧パルスの周波数よりも高くすると、
粒子群が凝集して単位セルが透明化するまでの時間が短
くなることを見出した（図６参照）。
【００２６】更に、粒子群が凝集して単位セルが透明化
した状態から粒子群を解離させる際に印加する粒子駆動
電圧パルスの周波数を、粒子群の色により色表示が行う
際に印加する粒子駆動電圧パルスの周波数よりも高くす
ると、粒子群が解離して単位セル内に分散するまでの時
間が短くなることを見出した（図７参照）。
【００２７】これらのことから、本発明では、前記透明
化表示を行う際に、前記飽和電圧の粒子駆動電圧パルス
の繰返し周波数よりも高い繰返し周波数の粒子駆動電圧
パルスを印加することを特徴としている。これにより、
色表示状態から透明化表示状態への切り替えを速やかに
行うことができる。
【００２８】また、前記透明化表示を解除する際に、前
記粒子群を凝集させる電圧値よりも小さく、かつ、前記
飽和電圧の粒子駆動電圧パルスの繰返し周波数よりも高
い繰返し周波数の粒子駆動電圧パルスを印加することを
特徴としている。これにより、透明化表示状態から色表
示状態への切り替えを速やかに行うことができる。
【００２９】さらに、前記透明化表示を行うと、単位セ
ル内の内面が表示側から確認できるようになるので、一
方の基板の色を、前記少なくとも２種類の粒子群のいず
れとも異なる色として、粒子の色と基板の色との３色で
表示を行うように構成することができる。また、３つ以
上の基板を対向して積層配置し、各基板間に設けられる
と共に積層された複数の単位セルを１つの表示セルとし
た構成では、複数の単位セル内に封入された粒子の色と
基板の色とで多色表示を行うことができる。
【００３０】さらに、同じ層内に複数形成された複数の
単位セルで、１つの色を表示するように構成したり、３
つ以上の基板を対向して積層配置し、各基板間に設けら
れると共に積層された複数の単位セルを１つの表示セル
とした構成では、複数の表示セルで１つの色を表示する
ように構成できる。
【００３１】さらに、すべての基板を透明基板とし、背
面側の基板の背面に、、表示側の基板に向かって光を照
射する光照射手段を備えることにより、透明化表示状態
の単位セルから光が透過するので、周囲環境が暗い場合
であっても明瞭な画像表示が行えると共に、コントラス
トの高い画像表示を行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）第１の実施
形態に係る画像表示装置は、図１に示すように、画像表
示部１０及び電圧制御部１２とから構成されている。画
像表示部１０は、画像表示面を形成する透明な表示基板
２０と背面基板２３との間に、透明な表面コート層２４
が形成された表示側電極２２、スペーサ２６、表面コー
ト層２８が形成された背面側電極２５が順に形成された
構成である。
【００３３】なお、画像表示部１０は、本発明の画像表
示媒体に相当し、画像表示部１０を構成する表示基板２
０と背面基板２３は本発明の基板に相当し、電圧制御部
１２は本発明の表示制御手段に相当する。
【００３４】本第１の実施の形態では、表示基板２０と
して、例えば、縦×横×厚さ＝５０ｍｍ×５０ｍｍ×
１．１ｍｍの透明なＩＴＯ付き７０５９ガラス基板を使
用した。表示基板２０の単位セル１１側の表面には、透
明な電極材料で形成された表示側電極２２が形成されて
いる。この表示側電極２２には、電圧制御部１２が接続
されている。
【００３５】スペーサ２６は、単位セル１１を画定して
おり、ここでは、単位セル１１は、例えば、５０×５０
×０．３ｍｍのシリコンゴムシートの中央部を、例え
ば、２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形に切り抜いて形成した
空間より構成されている。この単位セル１１内には、着
色粒子（黒粒子）４０および白粒子４２とが封入されて
いる。
【００３６】また、背面基板２３としては、例えば、縦
×横×厚さ＝５０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍのエポキシ基
板より構成されている。背面基板２３の単位セル１１側
には接地状態とされた背面側電極２５が設けられ、さら
に背面側電極２５の単位セル１１側の表面には、厚さ５
μｍの透明なポリカーボネート樹脂層からなる表面コー
ト層２８が形成されている。
【００３７】単位セル１１内に封入される白粒子４２と
しては、ここでは、イソプロピルトリメトキシシラン処
理したチタニアの微粉末を、重量比１００対０．１の割
合で混合した体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有架
橋ポリメチルメタクリレートの球状白粒子（積水化成品
工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイト）を
用い、黒粒子４０としては、アミノプロピルトリメトキ
シシラン処理したアエロジルＡ１３０微粉末を、重量比
１００対０．２の割合で混合した体積平均粒径２０μｍ
のカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレー卜の球状黒
粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２
０−ブラック）を用いている。
【００３８】本第１の実施の形態では、単位セル１１内
には、上述した白粒子４２と黒粒子４０とを重量比２対
１の割合で混合した混合粒子を、単位セル１１の体積に
対して１０％程度の量を封入している。なお、本実施の
形態では、白粒子４２は負に帯電し、黒粒子４０は正に
帯電する。
【００３９】ここでは、画像表示部１０は、背面側電極
２５及び表面コート層２８が形成された背面基板２３上
に、単位セル領域が繰り抜かれたスペーサ２６を配置
し、単位セル１１の体積に対して１０％程度の量の混合
粒子をスクリーンを通して均一に単位セル１１内に振る
い落とした後、表面コート層２４及び表示側電極２２が
形成された表示基板２０を、表面コート層２４側を単位
セル１１側にして配置し、両基板をダブルクリップで加
圧保持して、シリコンゴムシートと両基板とを密着させ
ることにより形成されたものとする。
【００４０】このようにして得られた画像表示部１０に
おいて、背面基板２３側に設けられた背面側電極２５を
接地し、表示基板２０に設けられた表示側電極２２と接
続する電圧制御部１２により印加電圧を制御することに
より、発生した電界により単位セル１１内の粒子を移動
させて表示を行う。
【００４１】例えば、電圧制御部１２により、表示側電
極２２に正の、例えば、＋３５０Ｖ程度の直流電圧を印
加すると、単位セル１１内に発生した電界の作用によ
り、図２（Ａ）に示すように、背面基板２３側の負に帯
電する白粒子４２が表示基板２０側へ移動し、正に帯電
する黒粒子４０は、静電気的に背面基板２３側に吸引さ
れる。
【００４２】このため、表示基板２０には白粒子４２の
みが均一に付着し、良好な白表示（例えば、反射濃度≦
０．３）が達成される。この際、逆極性に帯電した黒粒
子４０が表示基板２０側に微小量存在していても、白粒
子４２の量に比較して量が少ないため表示画像への影響
はほとんど見られない。
【００４３】次に、電圧制御部１２により、表示側電極
２２に、例えば、−３５０Ｖ程度の負の直流電圧を印加
すると、単位セル１１内に発生した電界の作用により、
図２（Ｂ）に示すように、背面基板２３側の正に帯電す
る黒粒子４０が表示基板２０側へ移動し、負に帯電する
白粒子４２は、静電気的に背面基板２３側に吸引され
る。
【００４４】このため、表示基板２０には黒粒子４０の
みが均一に付着し、良好な黒表示（例えば、反射濃度≧
１．６）が達成される。この際、逆極性に帯電した白粒
子４２が表示基板２０側に微小量存在していても、黒粒
子４０の量に比較して量が少ないため表示画像への影響
はほとんど見られない。
【００４５】このように、第１の実施の形態では、良好
な白表示と、濃度の高い黒表示とを実現することがで
き、コントラストの高い鮮明な表示を実現できる。
【００４６】ここで、図３に、本実施例における電圧値
と表示濃度（反射濃度をＸ‐Ｒｉｔｅ４０４(商品名；
Ｘ‐Ｒｉｔｅ社製)で測定）の関係を示す。なお、ここ
では、白粒子４２又は黒粒子４０を単位セル１１内で移
動させるための粒子駆動電圧パルスは、図４に示したよ
うに単純な矩形波パルスとし、パルス印加時間は２０ｍ
ｓｅｃとした。
【００４７】図３に示すように、電圧値が＋３５０Ｖ程
度で白粒子４２による白色濃度がほぼ飽和し、−３５０
Ｖ程度で黒粒子４０による黒色濃度がほぼ飽和した。従
って、従来の粒子表示媒体の粒子駆動方法では、この飽
和濃度が得られる電圧値付近の印加電圧パルスで粒子駆
動を行い、高い表示コントラストを実現している。
【００４８】また、本第１の実施の形態の構成の画像表
示装置では、電圧値が±４５０Ｖを超えると粒子が凝集
し始める。例えば、電圧値が±５００Ｖ程度の粒子駆動
電圧パルスを、例えば、２０ｍｓｅｃ間隔で繰返し印加
（繰返し周波数は２５Ｈｚ）すると、完全に粒子が幾つ
かの塊になり、見かけ上単位セル内が透明化した。この
状態を模式的に図５に示す。
【００４９】このとき、粒子による表示基板面の被覆面
積率は１０％程度であり、また、背面基板面の粒子被覆
面積率も同様に１０％程度であるので、表示面側から背
面基板の内面がはっきりと確認できる。
【００５０】また、例えば、電圧値が±５００Ｖの粒子
駆動電圧パルスを繰返し印加して見かけ上単位セル内を
透明化した状態において、電圧値を±３５０Ｖ程度の粒
子駆動電圧パルスを、例えば、２０ｍｓｅｃ間隔で繰返
し印加（繰返し周波数は２５Ｈｚ）すると、粒子の凝集
が徐々に解かれ、粒子が凝集する前の均一に分散した状
態となる。
【００５１】また、確認のため、再び電圧制御部１２に
より、表示側電極２２に正の直流電圧を印加して白粒子
４２による白色表示が行えるかを確認したところ、凝集
前と同様に良好な白色表示を行うことができた。また、
表示側電極２２に負の直流電圧を印加して黒粒子４０に
よる黒色表示が行えるかも確認したところ、凝集前と同
様に良好な黒表示を行うことができた。
【００５２】これらのことから、前記した過電圧印加に
よる粒子の凝集作用、および通常レベルの印加電圧によ
る色表示の作用は、良好な可逆性を有していることが確
認された。
【００５３】したがって、本第１の実施の形態の電圧制
御部１２は、外部から入力される指示に基づいて、白粒
子４２を表示基板２２側に移動させて白表示を行うため
の粒子駆動電圧パルスと、黒粒子４０を表示基板２２側
に移動させて黒表示を行うための粒子駆動電圧パルス
と、白粒子４２と黒粒子４０とを凝集させて単位セルを
見かけ上透明化するための粒子駆動電圧パルスと、をそ
れぞれ印加する。
【００５４】このように本第１の実施の形態では、１つ
の単位セルで良好な白表示、黒粒子及び背面基板２３の
内面の色表示の３種類の色を表現することが可能であ
り、解像度の低下を招くことなく多色表示を行うことが
できる。
【００５５】（第２の実施の形態）第２の実施の形態の
画像表示装置は、上述した第１の実施の形態の画像表示
装置の応用例であり、異なる個所だけ説明する。
【００５６】上述した第１の実施の形態の画像表示装置
において、白表示に切り換えるために掛かる時間及び黒
表示に切り換えるために掛かる時間は、それぞれ殆ど瞬
時であるが、透明化するために粒子を凝集する時間は、
例えば、±５００Ｖ程度の粒子駆動電圧パルスを、２０
ｍｓｅｃ間隔で繰返し印加（繰返し周波数は２５Ｈｚ）
した場合、５ｓｅｃ掛かる。
【００５７】画像の表示間切り換え時間は、白表示切り
換え時、黒表示切り換え時、及び透明化表示切り換え時
の３種類それぞれに大きく差があるのは好ましくないた
め、本第２の実施の形態では、単位セル内の粒子を凝集
させて透明化する際に、電圧制御部１２が繰返し印加す
る粒子駆動電圧パルスの周波数を高く設定している。
【００５８】図６に示すように、透明化表示に切り換え
る時に、電圧制御部１２が繰返し印加する粒子駆動電圧
パルスの周波数が高くなれば、粒子が凝集するまでにか
かる時間が短くなる。なお、ここでは、粒子駆動電圧パ
ルスは、±５００Ｖの矩形パルスとし、Ｄｕｔｙ比は５
０％とする。
【００５９】図６から明らかなように、電圧制御部１２
が繰返し印加する粒子駆動電圧パルスの周波数を高くす
ることにより、粒子同士を十分に凝集させるために必要
な時間を大幅に縮小することができ、白表示の応答性、
黒表示の応答性及び粒子凝集の応答性の差を小さくする
ことができる。
【００６０】また、凝集した粒子を解離させて元の均一
化表示 (黒粒子４０と白粒子４２とが単位セル１１内に
分散した状態)に戻すために掛かる時間は、例えば、±
３５０Ｖ程度の粒子駆動電圧パルスを、２０ｍｓｅｃ間
隔で繰返し印加（繰返し周波数は２５Ｈｚ）した場合、
３ｓｅｃ掛かる。これも、白表示に切り換えるためにか
かる時間及び黒表示に切り換えるために掛かる時間に比
べて長い。
【００６１】第２の実施の形態では、透明化表示から均
一化表示に切り換えるために掛かる時間と白表示に切り
換えるために掛かる時間及び黒表示に切り換えるために
掛かる時間との差をなくすように、電圧制御部１２が繰
返し印加する粒子駆動電圧パルスの周波数を高く設定し
ている。
【００６２】図７に示すように、凝集した粒子を解離さ
せる場合も、粒子を凝集させる場合と同様に、電圧制御
部１２が繰返し印加する粒子駆動電圧パルスの周波数が
高くなれば、粒子が凝集状態から解離して単位セル１１
内に分散するまでにかる時間が短くなる。なお、この時
の粒子駆動電圧パルスは、±３５０Ｖの矩形パルスと
し、印加時間と非印加時間を同じとし、Ｄｕｔｙ比は５
０％とする。
【００６３】図７から明らかなように、電圧制御部１２
が繰返し印加する粒子駆動電圧パルスの周波数を高くす
ることにより、粒子が凝集状態から解離して単位セル１
１内に分散するのに必要な時間を大幅に縮小することが
でき、白表示の応答性、黒表示の応答性及び粒子解離の
応答性の差を小さくすることができる。
【００６４】なお、本実施例で説明した粒子駆動電圧パ
ルスの電圧値、パルス形状、パルス時間、およびＤｕｔ
ｙ比はあくまでも一例であり、使用する粒子、基板、装
置、使用用途などに応じて、適宜選択できる。
【００６５】(第３の実施の形態)第３の実施の形態の画
像表示装置は、上述した第１の実施の形態の画像表示装
置の応用例であり、異なる個所だけ説明する。
【００６６】図８に示すように、第３の実施の形態の画
像表示装置は、画像表示部１０の背面基板２３の表面に
形成された背面側電極２５と、表面コート層２８との間
に、例えば、Ｙｅｌｌｏｗに着色した厚み約５μｍの樹
脂層２７が設けられた構成である。
【００６７】この樹脂層２７は、単位セル１１内に封入
された２種類の粒子のいずれとも異なる色であるため、
上述した第１の実施の形態又は第２の実施の形態で説明
したように、粒子駆動電圧パルスを印加して、２種類の
粒子を凝集させると、単位セル１１内がほぼ透明化され
て単位セル１１内面の樹脂層２７の色（ここでは黄色）
が表示面領域に反映される。
【００６８】樹脂層２７の色は、本第３の実施の形態で
は、Ｙｅｌｌｏｗとしたが、例えば、Ｍａｇｅｎｔａ、
Ｃｙａｎなどの対応する単位セル内に封入された粒子の
色と異なる色であればよく、単位セル内に封入された粒
子の色が第１の実施の形態のように、白と黒とした場
合、紙のような白表示と、濃度の高い黒表示と、樹脂層
２７の色を反映した色表示との３種類の色を１つの単位
セルで表示することができる。
【００６９】なお、Ｍａｇｅｎｔａに着色した樹脂層２
７を形成すれば、白表示、黒表示、Ｍａｇｅｎｔａ表示
の３色表示を、またＣｙａｎに着色した樹脂層２７を形
成すれば、白表示、黒表示、Ｃｙａｎ表示の３色表示を
行うことが可能である。
【００７０】このように、本第３の実施の形態では、２
種類の粒子による白黒表示に加え、背面基板２３による
Ｙｅｌｌｏｗ表示の計３色の表示を一つの単位セルで行
うことができる。
【００７１】ここで、図９に示すように、表示基板２０
と背面基板２３との間に、複数の単位セル１１1〜１１n
（但し、ｎは正の整数）を並べて形成し、各単位セルの
それぞれに、Ｙｅｌｌｏｗに着色した樹脂層２７ａ、Ｍ
ａｇｅｎｔａに着色した樹脂層２７ｂ、Ｃｙａｎに着色
した樹脂層２７ｃを形成した。なお、図９では、電圧制
御部１２の図示は省略するが、電圧制御部１２は、それ
ぞれの単位セル１１1〜１１nごとに設けられた表示側電
極２２の電圧制御をそれぞれ独立して行っている。
【００７２】これら３色の樹脂層の配置は、例えば、図
１０に示すように、それぞれ３色を１単位として規則的
に配置し、例えば、図１０中点線で囲んだ３つの単位セ
ルを一つの画素に対応させることによって、多色表示を
行うことができる。このとき、多色表示時の解像度は単
位セル数の１／３の解像度となるが、文字画像を中心と
した白黒画像表示は、１つのセルで一つの画素を形成す
ることができるため、単位セル数に対応した解像度の表
示を行うことができる。
【００７３】また、色表示において３つの単位セルのう
ちの１つの単位セルの樹脂層２７の色が表示されるよう
にし、その他の２つの単位セルの色の白黒表示を任意に
切り換えることにより、色の明るさを変化させることが
できる。
【００７４】例えば、図１１に示すように、Ｍａｇｅｎ
ｔａに着色した樹脂層２７ｂを備えた単位セルの粒子
を、外側電極３０ｂ上に集合させてＭａｇｅｎｔａを表
示させ、その他の２つの単位セルを白色表示させると，
明るいＭａｇｅｎｔａ表示となり、その他の２つの単位
セルを黒色表示させると，暗いＭａｇｅｎｔａ表示とな
り、その他の２つの単位セルの一方を白色表示、他方を
黒表示させると、樹脂層２７ｂの色が反映された通常の
Ｍａｇｅｎｔａ表示となる。
【００７５】また、白黒粒子を使わず、例えばＭａｇｅ
ｎｔａ粒子とＣｙａｎ粒子を使用し、背面基板の内面に
Ｙｅｌｌｏｗに着色した樹脂層２７を形成すれば、一画
素でＹＭＣの三色（色の三原色）を表示することができ
る。もちろん、Ｙｅｌｌｏｗ粒子とＭａｇｅｎｔａ粒子
を使用し、樹脂層２７をＣｙａｎに着色した構成とした
り、Ｙｅｌｌｏｗ粒子とＣｙａｎ粒子を使用して、樹脂
層２７をＭａｇｅｎｔａに着色した構成とするなど、色
の組み合わせを自由に変更することは可能である。
【００７６】また、使用する色は、ＹＭＣの三色（色の
三原色）に限らず、目的に応じて適宜変更できる。例え
ば、白黒粒子を封入した複数の単位セルを並べた構成の
画像表示部１０において、樹脂層２７をＲｅｄに着色し
た単位セル、Ｇｒｅｅｎに着色した単位セル、Ｂｌｕｅ
に着色した単位セルというように、光の三原色に対応す
る色の３種類のセルを規則的に併置しても、多色表示を
行うことができる。
【００７７】また、白黒粒子を使わず、例えばＲｅｄ粒
子とＢｌｕｅ粒子を使用し、背面基板の内面にＧｒｅｅ
ｎに着色した樹脂層を形成すれば、一画素でＲ，Ｇ，Ｂ
の三色（光の三原色）を表示することができる。
【００７８】また、これ以外にも、必要に応じて他の任
意の着色粒子を組合せたり、背面基板２３の内面を任意
の色に設定することもできる。
【００７９】なお、樹脂層２７としては、ポリカーボネ
ートやポリエチレン、ポリスチレン、ビニールなどに所
望の色の顔料や染料を分散したものを使用することがで
きる。また樹脂層２７を設けず、表面コート層２８に所
望の顔料や染料を分散することにより着色する構成とす
ることも可能である。
【００８０】またＹｅｌｌｏｗや、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃ
ｙａｎやその他の色の着色粒子としては、透明なポリエ
ステルやポリスチレン、ポリメタクリル酸メタクリレー
トなどの樹脂に、一般的なＭａｇｅｎｔａ顔料や、Ｙｅ
ｌｌｏｗ顔料、Ｃｙａｎ顔料、および任意の色の顔料を
含有させた粒子や、各色の染料を分散させた粒子を使用
することができる。なお、粒子の帯電性を安定させるた
めに、例えば、酸化チタンや酸化ケイ素等の帯電制御剤
を付加してもよい。
【００８１】（第４の実施形態）第４の実施の形態の画
像表示装置は、上述した第１の実施の形態の応用例であ
り、異なる個所だけ説明する。
【００８２】第４の実施の形態の画像表示装置は、図１
２に示すように、画像表示部１０を構成する表示基板２
０と背面基板２３との両方が透明な材質により構成され
ると共に、表示基板２０と背面基板２３との間に、単位
セルを複数並べて形成した構成である。なお、図１２で
は、電圧制御部１２の図示は省略するが、電圧制御部１
２は、それぞれの単位セル１１1〜１１nごとに設けられ
た表示側電極２２に対する電圧制御をそれぞれ独立して
行っている。
【００８３】背面基板２３は、表示基板２０と同様にＩ
ＴＯガラス基板より構成され、粒子と接する内側表面に
は透明なポリカーボネート樹脂を厚さ５μｍに塗布して
形成した透明な表面コート層２８が設けられている。
【００８４】また、背面基板２３の背面側には、所定の
画像が描かれた板状部材３０が配置されている。
【００８５】この構成によれば、複数の単位セル１１1
〜１１nのうちの特定の単位セル(例えば、図１２では、
１１1、１１3、及び、１１n)に、−３５０Ｖ程度の直流
電圧を印加すると、単位セル１１1、１１3、及び、１１
n内に発生した電界の作用により、黒粒子４０が表示基
板２０側へ移動し、白粒子４２は静電気的に背面基板２
３側に吸引され、黒表示状態となる。
【００８６】また、複数の単位セル１１1〜１１nのうち
の特定の単位セル(例えば、図１２では、１１2、及び、
１１4)に、電圧値が±５００Ｖ程度の粒子駆動電圧パル
スを、例えば、２０ｍｓｅｃ間隔で繰返し印加すること
により、見かけ上単位セル内が透明化し、背面基板２３
の背面側に配置された板状部材３０の画像の一部が表示
基板側から確認可能となる。したがって、画像表示部１
０背面側に配置した板状部材３０などの画像や物体の任
意の個所を部分的に見せたり隠したりする新規な画像の
表示方法を採用することができる。
【００８７】なお、図１２には図示していないが、複数
の単位セル１１1〜１１nのうちの特定の単位セルに、＋
３５０Ｖ程度の直流電圧を印加すると、単位セル内に発
生した電界の作用により、白粒子４２が表示基板２０側
へ移動し、黒粒子４０は静電気的に背面基板２３側に吸
引され、白表示状態となる。
【００８８】したがって、本第４の実施の形態では、黒
表示セルと透明化表示セルとの組合せによる画像表示、
白表示セルと透明化表示セルとの組合せによる画像表
示、さらに、黒表示セルと白表示セルと透明化表示セル
との組合せによる画像表示、の３種類の表示の組合せが
可能である。
【００８９】（第５の実施の形態）第５の実施の形態の
画像表示装置は、図１３に示すように、上述した第４の
実施の形態の画像表示部１０の背面基板２３の背面側
に、板状部材３０の代わりに、発光部４４を設けた構成
である。なお、図１３では、電圧制御部１２の図示は省
略するが、電圧制御部１２は、それぞれの単位セル１１
1〜１１nごとに設けられた表示側電極２２に対する電圧
制御をそれぞれ独立して行っている。
【００９０】すなわち、第５の実施の形態では、図１３
に示すように、黒表示する単位セル（例えば、図１３で
は、１１1、１１3、１１n-1、１１n）と内部の粒子を凝
集させて背面基板２３の背面側の模様を映し出す透明な
セル（例えば、図１３では、１１2、１１4）を透過した
発光部４４からの光とで画像を表示する。このため、黒
表示する単位セルと発光部４４からの光を透過させる単
位セルとで非常にコントラストの高い白黒表示を行うこ
とができる。
【００９１】また、このような構成であるため、例え
ば、光を透過させる単位セルを部分的に形成すること
で、例えば、第４の実施の形態で説明したように、画像
表示部１０発光部４４との間に配置された所定の画像が
描かれた板状部材３０や物体の任意の個所を部分的に見
せたり隠したりする新規な画像の表示方法を採用するこ
とができる。
【００９２】なお、発光部４４の色を白色光とすること
により、最もコントラストの高い画像表示を行うことが
できるが、本発明では、バックライトの色は白色光に限
定せず、オレンジや緑などの所望の色を適用することが
できる。この場合も、単位セル内の粒子の色とバックラ
イトの色とのコントラストで画像を表示することができ
る。このような発光部４４としては、蛍光灯や電球、Ｌ
ＥＤなど、種々の発光装置を使用することができる。
【００９３】なお、単位セルを透明状態とした部位は光
を良好に透過させ、白黒表示状態の部位は粒子の隠蔽性
が高い（光透過性が低い）ため、発光部４４からの光を
透過しない。そのため、バックライト方式で発光型のデ
ィスプレイと同様の表示を行うことができる。
【００９４】したがって、例えば、昼間や周囲が明るい
場所においては、スイッチ（光照射手段）などにより発
光部４４をオフにして単位セル内の白粒子４２と黒粒子
４０とによる反射型の表示方法を採用し、夜間や周囲が
暗い場所においては、発光部４４をオンにして発光部４
４からの光と、発光部４４からの光を遮蔽する粒子とに
よる透過型の表示方法を採用することができる。これに
より、いかなる周囲の明るさの元でも視認性の高い表示
を行うことが可能である。
【００９５】（第６の実施の形態）第６の実施の形態の
画像表示装置を図１４に示す。この画像表示装置は、上
述した第３の実施の形態と第５の実施の形態との応用例
であり、第３の実施の形態のように、画像表示部１０の
背面基板２３の表面に形成された背面側電極２５と、表
面コート層２８との間に、所望の色に着色された樹脂層
２７としてＲＧＢカラーフィルタを備えると共に、第５
の実施の形態のように、画像表示部１０の背面基板２３
の背面側に発光部４４が設けられた構成である。
【００９６】本第６の実施の形態の画像表示装置によれ
ば、第３の実施の形態と同様に２種類の粒子による白黒
表示に加え、背面基板２３に形成したカラーフィルタの
色を表示することができる。さらに、第５の実施の形態
で説明したように、背面基板２３の背後から光を照射
し、カラー画像情報に応じて画像表示部１０の任意の場
所を透明化することで、所望のフィルタの色を表示させ
ることにより、バックライト方式によるカラー表示を行
うことができる。
【００９７】図１４では、画像表示部１０の各セルに各
色の色フィルタ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）力を
規則的に設けている。発光部４４としてはハロゲンラン
プを使用し、背面基板２３の背後から均一に光照射を行
うようにした。そして、例えば、Ｇｒｅｅｎのフィルタ
が配された単位セルを透明化させて、Ｇｒｅｅｎ光を発
生させることによって、Ｇｒｅｅｎの表示を行うことが
できた。また、例えばＲｅｄとＧｒｅｅｎのフィルタが
配された単位セルを同様に透明化させて、Ｒｅｄ光とＧ
ｒｅｅｎ光を発生させることによって、Ｙｅｌｌｏｗの
表示を行うことができる。
【００９８】（第７の実施の形態）第７の実施の形態に
係る画像表示装置は、第１の実施の形態の応用であり、
図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、２つの単
位セル１１ａ、１１ｂを積層して１つの表示セル１３と
した構成である。
【００９９】第７の実施の形態で使用した画像表示部１
０は、画像表示面を形成する透明な表示基板２０と背面
基板２３との間に、透明な表面コート層２４ａが形成さ
れた透明な第１表示側電極２２ａ、第１スペーサ２６
ａ、透明な表面コート層２８ａが形成された透明な第１
背面側電極２５ａ、透明な中間基板２１、透明な表面コ
ート層２４ｂが形成された透明な第２表示側電極２２
ｂ、第２スペーサ２６ｂ、透明な表面コート層２８ｂが
形成された透明な第２背面側電極２５ｂが順に形成され
た構成である。
【０１００】第１スペーサ２６ａにより画定された第１
単位セル１１ａ内には、第１の実施の形態と同様に、黒
粒子４０および白粒子４２が封入されている。また、第
２スペーサにより画定された第２単位セル１１ｂ内に
は、第１単位セル１１ａ内に封入された粒子と異なる２
種類の着色粒子４１、４３が封入されている。
【０１０１】２種類の着色粒子４１、４３は、透明なポ
リエステルやポリスチレン、ポリメタクリル酸メタクリ
レートなどの樹脂に、一般的なＭａｇｅｎｔａ顔料や、
Ｙｅｌｌｏｗ顔料、Ｃｙａｎ顔料、Ｒｅｄ顔料、Ｇｒｅ
ｅｎ顔料、Ｂｌｕｅ顔料などの任意の顔料や、あるいは
任意の色の染料を含有させた粒子を使用することがで
き、これらの着色粒子から任意の２種類を選択できる。
もちろん、必要に応じてその他の色の着色粒子を使用す
ることもできる。また、粒子の帯電性を安定させるため
に、例えば、酸化チタンや酸化ケイ素のような帯電制御
剤を付加してもよい。なお、本第７の実施の形態では、
正に帯電する着色粒子を第１着色粒子４１、負に帯電す
る着色粒子を第２着色粒子４３とする。
【０１０２】本第７の実施の形態では、第１表示側電極
２２ａに、例えば、＋３５０Ｖの正の直流電圧を同等に
印加すると、図１５（Ａ）に示すように、負に帯電する
白粒子４２が表示基板２０側に移動し、正に帯電する黒
粒子４０は、静電的に背面基板２３側に吸引される。こ
のため、表示基板２０には白粒子４２のみが均一に付着
し、良好な白表示（反射濃度≦０．３）が達成される。
【０１０３】また、逆に、第１表示側電極２２ａに、例
えば、−３５０Ｖの正の直流電圧を同等に印加すると、
正に帯電する黒粒子４０が表示基板２０側に移動し、負
に帯電する白粒子４２は、静電的に背面基板２３側に吸
引される。このため、表示基板２０には黒粒子４０のみ
が均一に付着し、良好な黒表示（反射濃度≧１．５）が
達成される。
【０１０４】なお、このとき、第２単位セル１１ｂ内の
粒子の状態がどのような状態であっても、第１単位セル
１１ａ内の粒子の色が表示基板に表示されるので、第２
背面側電極２５ａの内側電極３０ａと外側電極３０ｂと
に電圧を印加する必要はない。
【０１０５】また、第１表示側電極２２ａに電圧値が±
５００Ｖの粒子駆動電圧パルスを繰返し印加すると、図
１５（Ｂ）に示すように、第１単位セル１１ａ内の粒子
が凝集して、第１単位セル１１ａが見かけ上透明化す
る。これにより、第１単位セル１１ａの下層に設けられ
た第２単位セル１１ｂの色が表示される。
【０１０６】このとき、第２表示側電極２２ａに、例え
ば、−３５０Ｖの正の直流電圧を同等に印加すると、第
１着色粒子４１が表示基板２０側に移動し、負に帯電す
る第２着色粒子４３は、静電的に背面基板２３側に吸引
される。このため、表示基板２０には第１着色粒子４１
のみが均一に付着し、第１着色粒子４１の色が表示され
ることになる。
【０１０７】また、逆に、第１表示側電極２２ａに、例
えば、＋３５０Ｖの正の直流電圧を同等に印加すると負
に帯電する第２着色粒子４３が表示基板２０側に移動
し、正に帯電する第１着色粒子４１は、静電的に背面基
板２３側に吸引される。このため、表示基板２０には第
２着色粒子４３のみが均一に付着し、第２着色粒子４３
の色が表示されることになる。
【０１０８】このように、本第７の実施の形態の画像表
示装置では、第１の単位セルと第２の単位セルとが積層
されてなる１つの積層セルにおいて、第１の単位セル内
の２種類の粒子による色表示、及び、第２の単位セル内
の２種類の粒子による色表示の合計４色の色表示が可能
であり、より表現豊かで高解像度の多色表示を行うこと
ができる。
【０１０９】なお、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示
すように、第２背面側電極２５ｂと、表面コート層２８
ｂとの間に、着色した樹脂層２７を設けることで、１つ
の積層セルに対応する表示領域において、第１の単位セ
ル内の２種類の粒子による色表示、第２の単位セル内の
２種類の粒子による色表示、及び図１６（Ｂ）に示すよ
うに、着色した樹脂層２７による色表示の合計５色の色
表示を行うことができ、更に表現豊かな多色表示を行う
ことができる。
【０１１０】第１の単位セル内の２種類の粒子、第２の
単位セル内の２種類の粒子及び着色した樹脂層２７の色
は、特に限定しないが、好ましくは、全ての色が異なる
ように第１の単位セル内の２種類の粒子、第２の単位セ
ル内の２種類の粒子及び着色した樹脂層２７の色を設定
するとよい。例えば、第１の単位セル内の２種類の粒子
を白粒子と黒粒子とし、第２の単位セル内の２種類の粒
子と着色した樹脂層２７の３種類の色を色の三原色であ
るＹｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎの３種類の
色としたり、光の三原色であるＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂ
ｌｕｅの３種類の色とすることにより、高解像度で多彩
な多色表示を行うことができる。
【０１１１】また、第４の実施の形態の画像表示装置と
同様に、画像表示部１０を構成する表示基板２０と背面
基板２３との両方が透明な材質により構成すると共に、
表示基板２０と背面基板２３との間に、表示セル１３1
〜１３m（但し、ｍは正の整数）を複数並べて形成する
ことにより、多彩な多色表示を行えることに加えて、背
面基板２３の背面側の模様が表示基板２０側から見るこ
とが可能である。
【０１１２】このような構成とすることにより、第１の
単位セル内の２種類の粒子、第２の単位セル内の２種類
の粒子とで、４色の色表示又は、着色した樹脂層２７を
設けた場合は５色の色表示を行えると共に、画像表示部
１０背面側に配置した画像や物体の任意の個所を部分的
に見せたり隠したりする新規な画像の表示方法を採用す
ることができる。
【０１１３】また、図１７に示すように、画像表示部１
０を構成する表示基板２０と背面基板２３との両方が透
明な材質により構成すると共に、表示基板２０と背面基
板２３との間に、表示セル１３1〜１３m（但し、ｍは正
の整数）を複数並べて形成し、さらに、背面基板２３の
背面側に発光部４４を設け、光を透過させる透明化した
表示セル１３を部分的に形成させることで、多彩な多色
表示を行えることに加えて、発光部４４からの光を表示
面側に導いて、コントラストが高く、高解像度の多色表
示を行うことができる。
【０１１４】例えば、第１表示セル１３1では第１単位
セル内の黒粒子４０及び白粒子４２は凝集状態とされて
第１単位セル内が透明化されると共に、第２単位セル内
に封入された第１着色粒子４１が第２表示基板側に付着
するように電圧が印加されている。これにより、第１表
示セル１３1には第１着色粒子４１の色が表示されるこ
ととなる。
【０１１５】また、第２表示セル１３2では第１単位セ
ル内の黒粒子４０及び白粒子４２と、第２単位セル内の
第１着色粒子４１及び第２着色粒子４３とがそれぞれ凝
集状態とされて、透明化されている。これにより、第２
表示セル１３2には背面基板２３の背面側から照射され
た発光部からの光が発せられることとなる。
【０１１６】さらに、第３表示セル１３3では第１単位
セル内の黒粒子４０が第１表示基板側に付着するように
電圧が印加されている。これにより、第３表示セル１３
3には黒粒子４０の色が表示されることとなる。
【０１１７】さらに、図１８に示すように、表示基板２
０と背面基板２３との間に、表示セル１３を複数並べて
形成した画像表示部１３1〜１３mにおいて、各表示セル
１３毎の第２背面側電極２５ｂと表面コート層２８ｂと
の間に、着色した樹脂層２７を設けると共に、背面基板
２３の背面側に発光部４４を設ける構成とすることがで
きる。着色した樹脂層２７は、例えば、ＲＧＢカラーフ
ィルタのように、ＲＧＢの色領域を規則的に配置される
ようにそれぞれ積層セル単位毎に設けるとよい。
【０１１８】なお、上述した第５の実施の形態のよう
に、例えば、昼間や周囲が明るい場所においては、発光
部４４をオフにして単位セル内の白粒子と黒粒子とによ
る反射型の表示方法を採用し、夜間や周囲が暗い場所に
おいては、発光部４４をオンにして発光部４４からの光
と、発光部４４からの光を遮蔽する粒子とによる透過型
の表示方法を採用することができる。これにより、いか
なる周囲の明るさの元でも視認性の高い表示を行うこと
が可能である。
【０１１９】なお、上述した全ての実施の形態では、１
つの電圧制御部１２により各電極に対する印加電圧を独
立して制御する構成としたが、各電極毎に電圧制御部１
２を設けて、各々独立して印加電圧を制御するように構
成することもできる。
【０１２０】また、単位セルを一層、及び二層に積層し
て１つの表示セルを構成する場合について説明したが、
本発明は、この構成に限らず、単位セルを三層以上積層
して１つの表示セルを構成することもできる。
【０１２１】なお、以上述べたすべての実施の形態にお
いて記載した数値は一例であり、形成する単位セルの体
積や、各種部材の素材、粒子の素材等により適宜変更さ
れるものである。また、以上述べたすべての実施の形態
において記載した粒子駆動電圧パルスの波形やパルス時
間もあくまでも一例であり、使用する粒子、基板、装
置、使用用途などに応じて、適宜選択されるものであ
る。
【０１２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、解
像度の低下を招くことなく、あるいは解像度の低下を抑
えて多色表示を行うことの可能である、という効果があ
る。
【０１２３】また、品質の高い多色表示を行うことが可
能である、という効果もある。
【０１２４】更に、背面側から光を照射するバックライ
ト方式を採用できる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の画像表示装置の
概略構成を示す説明図である。
【図２】 図２（Ａ）は表面側電極２２に、例えば、＋
２００Ｖの負の直流電圧を同等に印加したときの画像表
示部の状態を示す断面説明図であり、図２（Ｂ）は表面
側電極２２に例えば、−２００Ｖの負の直流電圧を同等
に印加したときの画像表示部の状態を示す断面説明図で
ある。
【図３】 図１に示した画像表示装置の画像表示部にお
ける印加電圧と黒粒子による反射濃度及び白粒子による
反射濃度の関係を示した図である。
【図４】 画像表示部に印加する粒子駆動電圧のパルス
を説明した図である。
【図５】 図１に示した画像表示部における単位セル内
の黒粒子と白粒子が凝集したときの状態を示す説明図で
ある。
【図６】 表示側電極に印加する粒子駆動電圧の駆動パ
ルスと該パルスの印加により単位セル内の黒粒子と白粒
子とが凝集するまでに掛かる時間との関係を示すグラフ
である。
【図７】 表示側電極に印加する粒子駆動電圧の駆動パ
ルスと該パルスの印加により単位セル内の凝集した黒粒
子と白粒子とが解離するまでに掛かる時間との関係を示
すグラフである。
【図８】 第３の実施の形態の画像表示装置の概略構成
を示す説明図である。
【図９】 第３の実施の形態の画像表示装置の別の構成
例を示す概略説明図であり、表示基板２０と背面基板２
３との間に複数の単位セル１１1〜１１n（但し、ｎは正
の整数）を並べて形成し、かつそれぞれ単位セル毎に着
色樹脂層２７を形成した場合の画像表示装置の概略構成
を示す説明図である。
【図１０】 着色した単位セルの配置例を示す上面説明
図である。
【図１１】 色表示方法の一例を説明する上面説明図で
ある。
【図１２】 第４の実施の形態の画像表示装置の概略構
成を示す説明図である。
【図１３】 第５の実施の形態の画像表示装置の概略構
成を示す説明図である。
【図１４】 第６の実施の形態の画像表示装置の概略構
成を示す説明図である。
【図１５】 第７の実施の形態の画像表示装置の概略構
成を示す説明図であり、図１５（Ａ）は、上層側に設け
られた第１単位セルにより色表示を行うときの状態を示
し、図１５（Ｂ）は下層側に設けられた第２単位セルに
より色表示を行うときの状態を示す説明図である。
【図１６】 第７の実施の形態の画像表示装置におい
て、第２背面側電極２５ｂと、表面コート層２８ｂとの
間に、着色した樹脂層２７を設けた場合の概略構成を示
す説明図であり、図１６（Ａ）は、下層側に設けられた
第２単位セルにより色表示を行う状態を示し、図１６
（Ｂ）は樹脂層２７により色表示を行うときの状態を示
す説明図である。
【図１７】 第７の実施の形態の画像表示装置の基板を
全て透明化し、背面側に発光部を設けた場合の概略構成
を示す説明図である。
【図１８】 図１７に示した画像表示装置の表示セル１
３毎に色フィルタとしての着色樹脂層を設けた場合の概
略構成を示す説明図である。
【図１９】 従来の粒子を用いた画像表示装置の概略構
成を示す説明図である。
【図２０】 ３種類の単位セルを用いた色表示方法の例
を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 画像表示部 １１、１１1〜１１n 単位セル １２ 電圧制御部 １３、１３1〜１３m 表示セル１３ ２０ 表示基板 ２１ 中間基板 ２２、２２ａ、２２ｂ 表示側電極 ２３ 背面基板 ２４、２４ａ、２４ｂ 表面コート層 ２５、２５ａ、２５ｂ 背面側電極 ２６、２６ａ、２６ｂ スペーサ ２７、２７ａ、２７ｂ 樹脂層 ２８、２８ａ、２８ｂ 表面コート層 ４０ 黒粒子 ４１ 着色粒子 ４２ 白粒子 ４３ 着色粒子 ４４ 発光部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 善郎 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 酒巻 元彦 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 松永 健 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 5C080 AA16 BB06 BB09 CC03 DD01 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06 KK05 KK34 KK51

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも表示側が透明で、かつ、対向
    して配置された複数の基板と、該各基板間に画定された
    単位セルと、該単位セル内に封入され、色及び帯電特性
    が異なる少なくとも２種類の粒子群と、を備えた画像表
    示媒体に対し、 前記単位セル内への電圧の印加によって発生した電界に
    より、表示側の基板に向かって移動する前記少なくとも
    ２種類の粒子群のうちの少なくとも１つの粒子群による
    色の濃度が飽和濃度となる大きさの飽和電圧の粒子駆動
    電圧パルスを印加して色表示を行うと共に、 前記飽和電圧よりも絶対値で大きな電圧の粒子駆動電圧
    パルスを印加して前記単位セル内の前記２種類の粒子群
    を凝集させることにより前記単位セルを透明化して透明
    化表示を行うことを特徴とする画像表示媒体の駆動方
    法。
  2. 【請求項２】 透明な表示基板と、これと間隙をもって
    対向する背面基板と、基板間に印加された電界により前
    記基板間を移動可能に前記基板の間に封入されると共
    に、色および帯電特性が異なる２種類の粒子と、を含む
    画像表示媒体の粒子駆動方法において、 前記粒子の駆動が、２種類の粒子のいずれか一方の粒子
    の色の濃度が飽和濃度となる大きさの飽和電圧を印加し
    て前記一方の色の粒子を表示基板へ付着させて色表示を
    行う第一の粒子駆動電圧パルスと、粒子同士を凝集させ
    て透明化表示を行う第二の粒子駆動電圧パルスの少なく
    とも二種類の粒子駆動電圧パルスによって着色粒子を駆
    動させることを特徴とする画像表示媒体の駆動方法。
  3. 【請求項３】 前記透明化表示を行う際に、前記飽和電
    圧の粒子駆動電圧パルスの周波数よりも高い周波数の粒
    子駆動電圧パルスを印加することを特徴とする請求項１
    又は請求項２に記載の画像表示媒体の駆動方法。
  4. 【請求項４】 前記透明化表示を解除する際に、前記粒
    子群を凝集させる電圧値よりも小さく、かつ、前記飽和
    電圧の粒子駆動電圧パルスの周波数よりも高い周波数の
    粒子駆動電圧パルスを印加することを特徴とする請求項
    １から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示媒体の
    駆動方法。
  5. 【請求項５】 少なくとも表示側が透明で、かつ、対向
    して配置された複数の基板と、 前記各複数の基板間に設けられ、単位セルを画定する支
    持部材と、 前記単位セル内に封入されると共に、色及び帯電特性が
    異なり、かつ、印加された電界に応じて前記基板間を互
    いに逆方向に移動する少なくとも２種類の粒子群と、 前記複数の基板の対向する基板間に設けられて前記単位
    セル内に電界を形成する一対の電極と、 前記少なくとも２種類の粒子群のうち、印加された電界
    により表示側の基板に向かって移動する前記少なくとも
    １種類の粒子群による色の濃度が飽和濃度となる大きさ
    の飽和電圧の粒子駆動電圧パルスを印加して、前記少な
    くとも一方の粒子群の色により色表示が行われるように
    制御すると共に、前記飽和電圧よりも絶対値で大きな電
    圧を印加して前記単位セル内の前記２種類の粒子群を凝
    集させ、前記単位セルを透明化して透明化表示が行われ
    るように制御する表示制御手段と、 を備えた画像表示装置。
  6. 【請求項６】 前記表示制御手段は、前記透明化表示を
    行う際に、前記飽和電圧の粒子駆動電圧パルスの周波数
    よりも高い周波数の粒子駆動電圧パルスを印加すること
    を特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
  7. 【請求項７】 前記表示制御手段は、前記透明化表示を
    解除する際に、前記粒子群を凝集させる電圧値よりも小
    さく、かつ、前記飽和電圧の粒子駆動電圧パルスの周波
    数よりも高い周波数の粒子駆動電圧パルスを印加する請
    求項５又は請求項６に記載の画像表示装置。
  8. 【請求項８】 前記複数の基板のうち対向する一対の基
    板の一方の基板の色は、前記少なくとも２種類の粒子群
    のいずれとも異なる色であることを特徴とする請求項５
    から請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  9. 【請求項９】 前記単位セルは、前記対向して配置され
    た複数の基板間に複数設けられており、 前記各単位セル毎に所定の色のフィルタが設けられ、異
    なる色フィルタを備えた複数の単位セルを１単位として
    色表示を行う請求項５から請求項８のいずれか１項に記
    載の画像表示装置。
  10. 【請求項１０】 予め定め所定の間隔を開けて平行配置
    された３つ以上の基板間のそれぞれに前記少なくとも２
    種類の粒子群が封入された単位セルが設けられており、 上層と下層とで重なり合う単位セルが１つの表示セルを
    形成し、該重なり合う単位セルのそれぞれに封入された
    前記少なくとも２種類の粒子の色がそれぞれ異なること
    を特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１項に記
    載の画像表示装置。
  11. 【請求項１１】 前記表示セルにおいて、最下層基板に
    色フィルタが設けられており、 上層側の単位セル内に封入された粒子の色、下層側の単
    位セル内に封入された粒子の色、及び、色フィルタの色
    の全てが異なることを特徴とする請求項１０に記載の画
    像表示装置。
  12. 【請求項１２】 全ての基板が透明基板より構成されて
    おり、 背面側の基板の背面に、表示側の基板に向かって光を照
    射する光照射手段を備えたことを特徴とする請求項５か
    ら請求項１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
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