JP2002236471A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より簡易な構成で、コントラストが高く、か
つ、高解像度の繰り返し書き換えが可能な画像表示装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 画像表示部材２０は透明な表示基板３０
と背面基板３２との間に、表示側電極３４、表示側電荷
輸送層３６ａ、スペーサ３５、背面側電荷輸送層３６
ｂ、電荷発生層３８及び背面側電極３９が順に形成さ
れ、スペーサ３５により画定された領域には、黒色粒子
４０と金色粒子４２とが封入されている。画像形成前に
光照射部１２は表示部１０の全面に均一な光強度の光を
照射してから電圧制御部２２が表示側電極３４が正とな
るように一様な電界を形成する。これにより金色粒子４
２が背面基板３２側に移動し表示面を均一な黒色の初期
化状態とする。画像形成時には多階調濃度データに応じ
た光強度を変調したパターン光を照射して、光強度に応
じ粒子の帯電量を異ならせ多階調濃度画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像表示装置に係わ
り、特に、光照射および電圧印加によって繰り返し書き
換えが可能な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シート状
の表示媒体として、ＴｗｉｓｔｉｇＢａｌｌ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ（２色塗分け粒子回転表示媒体）、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、白色液体による白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、画像を表示した部分と表示しない部分との区
別を目視で確認しにくく、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、原理的にカバレッジ１０
０％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、白表示が灰色がか
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、導
電性着色粒子群（着色トナー）と白色粒子群を（白色ト
ナー）を封入した構成となっており、電荷注入された導
電性着色トナーが、画像データに応じて基板間に形成さ
れた電界によって表示基板側に移動し、白色トナーとの
コントラストによって画像表示を行うものである。

【００１３】この粒子群を用いた粒子表示媒体によれ
ば、電界が作用しない限り粒子群は移動しないため、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
は粒子群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】しかしながら、上述し
たような画像表示媒体による画像表示においては、画像
を構成する画素に対応して電界が形成されるように画像
表示媒体に電極を形成しなければならないため、マトリ
クス電極や画素電極を用いる必要があり、高精細な電極
パターニングのため媒体コストが高価になり、かつフィ
ルム基板などの使用が困難となるといった問題がある。

【００１５】また、電極の形成可能寸法が画像の１画素
に対応するため、画像の解像度が制約されてしまうとい
う問題もある。さらに、画像表示媒体と、画像データを
転送する駆動回路との電気的な接点が多数必要で、画像
表示媒体と駆動回路を着脱するような使い方には適さな
い。また、画像表示媒体に駆動用ＩＣを持たせて接続数
を減らすこともできるが、この場合は、媒体のコストア
ップに繋がるといった問題が生じる。

【００１６】さらに、上述した画像表示媒体では、階調
画像の表示を行うために、個々の画素電極に印加する電
圧制御のために複雑な回路を必要とし、さらにコストア
ップに繋がるという問題がある。

【００１７】以上のことから本発明は、より簡易な構成
で、コントラストが高く、かつ、高解像度の繰り返し書
き換えが可能な画像表示装置を提供することを目的とす
る。また、階調画像の表示を行うことが可能な画像表示
装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明の画像表示装置は、少なくとも
一方が光透過性で、かつ、対向して配置された１対の基
板と、該１対の基板間に封入されると共に、光の照射に
よって電荷を発生させる電荷発生材料からの電荷により
帯電して前記基板間に形成された電位差に応じて移動す
る粒子と、を備えた画像表示媒体と、前記画像表示媒体
に画像データに応じて光を照射する光照射手段と、前記
基板間に電圧を印加して電位差を発生させる電圧印加手
段と、前記電圧印加手段により電圧が印加される前に、
露光量が前記基板の全面に対して均一に与えられるよう
に前記光照射手段による光の照射状態を制御すると共
に、前記基板の全面に対して同じレベルの電圧が印加さ
れるように前記電圧印加手段を制御して前記粒子を前記
１対の基板の一方側に移動させるように制御する制御手
段と、を備えたことを特徴とする。

【００１９】請求項１に記載の発明の画像表示装置は、
電圧印加手段により基板間に電圧を印加して基板間に電
位差を生じさせた状態で、光照射手段によって画像デー
タに応じた位置に光照射を行って光照射領域の粒子を選
択的に帯電状態にし、基板間の電位差によって帯電状態
の粒子を一方の基板側に移動させることにより画像表示
を行う。この構成では光によって画素位置に応じた位置
の粒子を帯電させるので、画素位置に応じた位置に電圧
を印加する場合のようにマトリクス電極や画素電極を必
要とせず、画像表示媒体を簡易な構造にすることができ
る。よって、製造コストも低く押さえることができる。
また、マトリクス電極や画素電極を使用しないため、画
像の解像度が電極解像度に制約されず、より高解像度な
画像表示を実現できる。

【００２０】また、本発明の画像表示装置では、粒子を
移動させて画像を形成させる前に、制御手段が、基板の
全面に対して同じレベルの電圧が印加されるように電圧
印加手段を制御すると共に、露光量が前記基板の全面に
対して均一に与えられるように光照射手段による光の照
射状態を制御する。これにより、粒子に対して同じ帯電
量が与えられると共に、基板の全面に亙って基板間電位
差が同一になるため、１対の基板間で帯電された粒子が
同じように基板間を移動し、結果として粒子が１対の基
板の一方の基板側に一様に並べられて表示状態が初期化
されることとなる。

【００２１】画像形成前に表示状態を初期化することに
より、画像形成時に同じ電荷量帯電した粒子が一方の基
板側に一様に並べられて、他方の基板に対する距離が全
て同じとなるので、表示面を一様な表示とすることがで
きると共に粒子の移動量の制御を設計通りに行うことが
できる。

【００２２】特に請求項１に記載の発明は、電位差に応
じて移動する粒子が、導電性粒子である場合や、撹拌な
どによって予め表面が帯電された状態となった表面帯電
型絶縁性粒子や、画像の書き換え時の粒子間摩擦や粒子
と基板間との摩擦によって表面が十分に帯電された状態
となった表面帯電型絶縁性粒子である場合に有効であ
る。

【００２３】また、本発明の画像表示装置において、画
像表示媒体は、少なくとも一方が光透過性で、かつ、対
向して配置された１対の基板と、該１対の基板間に封入
されると共に、光の照射によって電荷を発生させる電荷
発生材料からの電荷により帯電して前記基板間に形成さ
れた電位差に応じて移動する粒子と、を備える構成であ
ればすべての画像表示媒体に適用できる。

【００２４】光の照射によって電荷を発生させる電荷発
生材料は、層状に構成して前記１対の基板の一方、また
は両方に設ける構成としたり、前記基板や粒子に含有さ
れるように構成できる。また、粒子は、導電性粒子や帯
電性粒子を用いることができる。なお、帯電性竜を用い
る場合は、表面に電荷輸送層を設けたり、電荷発生層を
設けるように構成できる。

【００２５】具体的には、例えば、一方の基板に光照射
によって電子及び正孔を発生する電荷発生材料からなる
電荷発生層と、電荷発生層で発生した電子又は正孔を輸
送する電荷輸送材料からなる電荷輸送層とが設けられ、
かつ、所定間隔をあけて対向配置された１対の基板と、
互いに異なる色の導電性粒子および絶縁性粒子とが前記
１対の基板間に封入された構成の画像表示媒体を適用で
きる。

【００２６】この構成の画像表示媒体の場合、光照射手
段によって表示媒体の全面を二次元露光、若しくは一部
をスポット光により走査露光して全面に同じ露光量が与
えられるようにしながら、電圧印加手段によって特定極
性（正または負）の直流電圧を印加する。これにより、
電荷発生層から発生した特定極性のキャリアが電荷輸送
層を介して導電性粒子に注入されて粒子が帯電し、他方
の基板に移動する。

【００２７】また、別の構成として、例えば、一方の基
板に光照射によって電子及び正孔を発生する電荷発生材
料からなる電荷発生層が設けられ、かつ、所定間隔をあ
けて対向配置された１対の基板と、互いに異なる色の、
電子または正孔のいずれか一方のみ輸送可能な電荷輸送
材料を含む粒子及び絶縁性粒子の少なくとも２種類の粒
子が前記１対の基板間に封入された構成の画像表示媒体
を適用できる。

【００２８】この構成の画像表示媒体の場合、光照射手
段によって表示媒体の全面を二次元露光、若しくは一部
をスポット光により走査露光して全面に同じ露光量が与
えられるようにしながら、電圧印加手段によって特定極
性（正または負）の直流電圧を印加する。これにより、
電荷発生層から発生した特定極性のキャリアが電荷輸送
粒子に受け渡され、これにより粒子が帯電して他方の基
板に移動する。

【００２９】さらに、別の構成として、所定間隔をあけ
て対向配置された１対の基板と、互いに色が異なり、か
つ、光照射によって電子及び正孔の少なくとも一方を発
生させる電荷発生材料を含むと共に前記発生した電子ま
たは正孔のいずれか一方を輸送する電荷輸送材料を含む
粒子と絶縁性粒子とが前記１対の基板間に封入された構
成の画像表示媒体を適用できる。

【００３０】この構成の画像表示媒体の場合、光照射手
段によって表示媒体の全面を二次元露光、若しくは一部
をスポット光により走査露光して全面に同じ露光量が与
えられるようにしながら、電圧印加手段によって特定極
性（正または負）の直流電圧を印加する。これにより、
粒子に含まれる電荷発生材料から発生した特定極性のキ
ャリアが同じ粒子に含まれる電荷輸送材料に受け渡さ
れ、これにより粒子が帯電して他方の基板に移動する。

【００３１】また別の構成として、一方の基板に光照射
によって電子及び正孔を発生する電荷発生材料からなる
電荷発生層が設けられ、かつ、所定間隔をあけて対向配
置された１対の基板と、互いに異なる色の、電子のみ輸
送可能な電子荷輸送材料を含む第１の粒子と正孔のみ輸
送可能な正孔輸送材料を含む第２の粒子とが前記１対の
基板間に封入された構成の画像表示媒体を適用できる。

【００３２】この構成の画像表示媒体の場合、光照射手
段によって表示媒体の全面を二次元露光、若しくは一部
をスポット光により走査露光して全面に同じ露光量が与
えられるようにしながら、電圧印加手段によって特定極
性（正または負）の直流電圧を印加する。これにより、
粒子に含まれる電荷発生材料から発生した特定極性のキ
ャリアが同じ粒子に含まれる電荷輸送材料に受け渡さ
れ、これにより粒子が帯電して他方の基板に移動する。

【００３３】さらに、別の構成として、所定間隔をあけ
て対向配置された１対の基板と、互いに色が異なり、か
つ、光照射によって電子を発生させる電子発生材料を含
むと共に前記発生した電子を輸送する電子輸送材料を含
む第３の粒子と、光照射によって正孔を発生させる正孔
発生材料を含むと共に前記発生した正孔を輸送する正孔
輸送材料を含む第４の粒子とが前記１対の基板間に封入
された構成の画像表示媒体を適用できる。

【００３４】この構成の画像表示媒体の場合、光照射手
段によって表示媒体の全面を二次元露光、若しくは一部
をスポット光により走査露光して全面に同じ露光量が与
えられるようにしながら、電圧印加手段によって特定極
性（正または負）の直流電圧を印加する。これにより、
第３の粒子に含まれる電子発生材料から発生した電子が
同じ粒子に含まれる電子輸送材料に受け渡され、これに
より粒子が負に帯電して移動すると共に、第４の粒子に
含まれる正孔発生材料から発生した正孔が同じ粒子に含
まれる正孔輸送材料に受け渡され、これにより粒子が正
に帯電して第３の粒子と逆方向に移動する。

【００３５】さらに、これらの構成の画像表示媒体にお
いて、１対の基板間に、さらに異なる色の複数の絶縁性
粒子を封入した構成としても良い。

【００３６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の画像表示装置において、前記粒子は、色及び帯
電特性が異なる少なくとも２種類の表面帯電型絶縁性粒
子であり、前記制御手段は、前記画像表示媒体の全面に
対して交流電圧を印加、または、前記画像表示媒体の全
面に対して交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加し
てから前記基板の全面に対して同じレベルの電圧を印加
するように前記電圧印加手段を制御することを特徴とす
る。

【００３７】すなわち、表面帯電型絶縁性粒子は、基板
間封入時に粒子同士の摩擦により帯電しやすい。このよ
うな帯電した粒子を含む画像表示媒体の初期化として
は、まず、光照射手段によって表示媒体の全面を二次元
露光、若しくは一部をスポット光により走査露光して全
面に同じ露光量が与えられるように制御しながら、電圧
印加手段によって交流電圧を印加する、または、画像表
示媒体の全面に対して交流電圧と直流電圧を重畳した電
圧を印加する。これにより、予め帯電した粒子と光照射
手段により帯電された粒子が対向する部材間を往復運動
し、粒子同士の摩擦や粒子と部材との摩擦により帯電す
るので、特定の極性に粒子を安定的に帯電させることが
できる。

【００３８】その後、光照射手段によって表示媒体の全
面を二次元露光、若しくは一部をスポット光により走査
露光して全面に同じ露光量が与えられるように制御しな
がら、前記基板の全面に対して同じレベルの電圧を印加
する。

【００３９】これにより、画像形成時に同じ帯電特性の
粒子が一方の基板側に一様に並べられて、他方の基板に
対する距離が全て同じとなるので、粒子の移動量の制御
を設計通りに行うことができる。

【００４０】また、請求項３に記載の発明の画像表示装
置は、少なくとも一方が光透過性で、かつ、対向して配
置された１対の基板と、該１対の基板間に封入され、か
つ、光の照射によって電荷を発生させる電荷発生材料か
らの電荷により帯電して前記基板間に形成された電位差
に応じて移動すると共に磁性を有する粒子と、を備えた
画像表示媒体と、前記画像表示媒体に画像データに応じ
た光を照射する光照射手段と、前記基板間に電圧を印加
して電位差を発生させる電圧印加手段と、前記電圧印加
手段により印加される前に、前記１対の基板間に一様な
磁界を発生させて前記粒子を前記１対の基板の一方側に
配置する初期化手段と、を備えたことを特徴とする。

【００４１】請求項３に記載の発明の画像表示装置で
は、電圧印加手段により基板間に電圧を印加することに
よって基板間に電位差を生じさせた状態で、光照射手段
によって画像データに応じた位置に光照射を行って光照
射領域の粒子を選択的に帯電状態にし、基板間の電位差
によって帯電状態の粒子を一方の基板側に移動させるこ
とにより画像表示を行う。この構成により、マトリクス
電極や画素電極を必要とせず、画像表示媒体を簡易な構
造にすることができ、製造コストも低く押さえることが
できる。また、マトリクス電極や画素電極を使用しない
ので、画像の解像度が電極解像度に制約されず、電極解
像度に制約されない高解像度表示を実現することができ
る。

【００４２】また、請求項３に記載の画像表示装置に適
用される画像表示媒体としては、上述の請求項１で説明
した構成のものを適用できるが、請求項３では１対の基
板間に封入されて電位差に応じて移動する粒子が磁性を
有している点が異なる。

【００４３】すなわち、請求項３の発明では、粒子が磁
性を有しているため、初期化手段により１対の基板間に
一様な磁界を発生させることにより、前記磁性を有する
粒子が磁界に応じて前記１対の基板の一方の基板側に一
様に並べて配されて、表示状態が初期化される。なお、
このような初期化手段としては、例えば、画像表示媒体
を初期化する場合にだけ永久磁石を背面基板または表示
基板に対向して配置した構成としたり、電磁石を背面基
板側に設け、画像表示媒体を初期化する場合にだけ通電
して磁界を発生させるように構成することができる。

【００４４】また、請求項４に記載の発明は、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装置にお
いて、前記光照射手段は、前記画像表示媒体に画像デー
タに含まれる多階調濃度データに基づいて画素毎に与え
られる露光量を制御することを特徴とする。

【００４５】また、請求項７に記載の発明の画像表示装
置は、少なくとも一方が光透過性で、かつ、対向して配
置された１対の基板と、該１対の基板間に封入されると
共に、光の照射によって電荷を発生させる電荷発生材料
からの電荷により帯電し、前記基板間に形成された電位
差に応じて移動する粒子と、を備えた画像表示媒体と、
前記画像表示媒体に画像データに含まれる多階調濃度デ
ータに基づいて画素毎に与えられる露光量を制御する光
照射手段と、前記基板間に電圧を印加して電位差を発生
させる電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする。

【００４６】請求項４及び請求項７の発明の画像表示装
置において、露光量の制御は、画素毎の光照射時間、照
射光パワーおよび照射光パルス数の少なくとも１つを画
像データに含まれる多階調濃度信号に応じて多段階に変
えることにより行う。すなわち、露光量の差は電荷発生
層のインピーダンス分布の差となり、このインピーダン
ス分布の差により導電性粒子への電荷注入量、または絶
縁性粒子に与えられる印加電界強度に差が出る。粒子は
電荷注入量、または絶縁性粒子に与えられる印加電界強
度に応じて基板間を移動するため、導電性粒子への電荷
注入量、若しくは絶縁性粒子に与えられる印加電界強度
の差は粒子移動量の差となるため、露光量分布に対応し
て反射濃度に階調を生じることとなる。

【００４７】具体的には、例えば、導電性粒子を用いる
場合、露光量が増えると、電荷発生層のインピーダンス
が下がり、粒子への電荷注入量が増えると同時に電界強
度が上がり、移動する粒子量が増える。

【００４８】また、露光量を制御する手段としては、例
えば、全面に均一な光を照射する光照射手段と、画素毎
に濃度が異なるシート状部材とを備え、光照射手段から
の光をシート状部材を介して照射することにより画素毎
に与える露光量を異ならせる構成の手段を適用できる。
シート状部材としては、例えば、階調画像が透過率分布
画像として記録された写真のネガフィルムやポジフィル
ム、ＯＨＰ透過フィルムなどを用いることができる。

【００４９】また別の構成の露光量を制御する手段とし
て、例えば、レーザビームＲＯＳ、ＬＥＤイメージバー
などのライン状光源、ＬＣＤパネル、ＥＬパネルなどの
二次元露光装置を用い、画像データに応じて画素単位に
変調した光を照射する構成の手段を適用できる。

【００５０】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置にお
いて、前記電圧印加手段は、前記光照射手段により画像
データに応じて変調した光が照射されているときに、基
板間に電圧を印加して一定の電位差を発生させることを
特徴とする。

【００５１】請求項８に記載の発明の画像表示装置は、
少なくとも一方が光透過性で、かつ、対向して配置され
た１対の基板と、該１対の基板間に封入されると共に、
光の照射によって電荷を発生させる電荷発生材料からの
電荷により帯電して前記基板間に形成された電位差に応
じて移動する粒子と、を備えた画像表示媒体と、前記画
像表示媒体に画像データに応じて変調した光を照射する
光照射手段と、前記光照射手段により画像データに応じ
て変調した光が照射されているときに、基板間に電圧を
印加して一定の電位差を発生させる電圧印加手段と、を
備えたことを特徴とする。このように電圧と光照射状態
とを制御することにより良好なコントラストの画像の形
成を可能としている。

【００５２】なお、光照射手段としては、例えば、レー
ザビームやＬＥＤイメージバーなどの走査型の露光装置
や、例えば、ＬＣＤパネルやＥＬパネルなどの画像表示
媒体の全面に二次元パターン光を照射する二次元露光装
置などを用いることができる。

【００５３】特に、光照射手段が走査型の露光装置の場
合、画像表示媒体全面領域のピームスポット毎の光照射
タイミングに合わせて電圧を適切に印加することが困難
なため、予めバイアス電圧として一定の電圧を画像表示
媒体全面に印加しておき、その電圧印加期間中に光照射
を行うほうことにより、良好なコントラストで画像を形
成できる。

【００５４】さらに、請求項６に記載の発明は、請求項
５に記載の画像表示装置において、前記光照射手段は、
画像データに応じて変調した二次元パターン光を前記画
像表示媒体の全面に二次元照射し、前記電圧印加手段
は、前記光照射手段により二次元パターン光が照射され
ているときに、前記１対の基板に少なくとも一回のパル
ス電圧を印加することを特徴とする。

【００５５】また、請求項９に記載の発明は、請求項８
に記載の画像表示装置において、前記光照射手段は、画
像データに応じて変調した二次元パターン光を前記画像
表示媒体の全面に二次元照射し、前記電圧印加手段は、
前記光照射手段により二次元パターン光が照射されてい
るときに、前記１対の基板に少なくとも一回のパルス電
圧を印加することを特徴とする。

【００５６】本発明の画像表示装置は、電圧印加手段に
より基板間に電圧を印加して基板間に電位差を生じさせ
た状態で、光照射手段によって画像データに応じた位置
に光照射を行って光照射領域の粒子を選択的に帯電状態
にし、帯電状態の粒子を基板間の電位差によって一方の
基板側に移動させることにより画像表示を行う。特に、
請求項６及び請求項９に記載の発明では、画像形成のた
めの光照射中に少なくとも一回のパルス電圧を印加する
ことにより、より良好なコントラストの画像の形成を可
能としている。

【００５７】光照射手段として、例えば、ＬＣＤパネル
やＥＬパネルなどの二次元露光装置を光照射手段として
用いた場合、画像データに基づいて光強度分布を生じさ
せた二次元光学パターンを二次元露光装置により画像表
示媒体に対して二次元的に照射し、該二次元露光装置に
よる二次元光学パターンの照射中に、電圧制御手段によ
り少なくとも一回以上、電圧印加を行う。これにより、
移動中の粒子に対してより一層大きな電界が掛かるので
粒子がより確実に移動し、一層良好なコントラストの画
像が形成できる。

【００５８】なお、光照射タイミングと電圧パルス印加
タイミングとの同期制御は、例えば、ＬＥＤ光源や、レ
ーザ光源等のように、オン・オフ制御が容易な光照射手
段を用いる場合では、発光のトリガ信号を元にした同期
制御で電圧印加手段との同期が可能となるので好まし
い。また、画像表示媒体の特定領域に光センサを有し、
光センサによって特定領域の光照射の有無を検知するこ
とにより、光照射タイミングと電圧パルス印加タイミン
グとの同期をとるように構成することも可能である。

【００５９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００６０】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態に係る画像表示装置は、図１（Ａ）及び図１
（Ｂ）に示すように、大別して、画像を表示する表示部
１０、表示部１０の背面側から画像データに応じたパタ
ーン光を表示部１０に照射する光照射部１２、及び表示
部１０と光照射部１２とを制御する制御部１４から構成
されている。なお、光照射部１２は本発明の光照射手段
に相当し、制御部１４は本発明の制御手段に相当する。

【００６１】表示部１０は、画像表示部材２０と電圧制
御部２２とから構成される。画像表示部材２０は本発明
の画像表示媒体に相当し、電圧制御部２２は本発明の電
圧印加手段に相当する。

【００６２】画像表示部材２０は、画像表示面を形成す
る透明な表示基板３０と背面基板３２との間に、表示側
電極３４、表示側電荷輸送層３６ａ、スペーサ３５、背
面側電荷輸送層３６ｂ、電荷発生層３８、及び、背面側
電極３９が順に形成された構成である。また、スペーサ
３５により画定された領域には、黒色粒子４０と金色粒
子４２とが封入されている。なお、粒子の詳細について
は後述する。

【００６３】表示基板３０及び背面基板３２はそれぞれ
ガラス基板より構成され、表示側電極３４及び背面側電
極３９はそれぞれＩＴＯ電極により構成されている。こ
のようなガラス基板上に電極を備えた構成は、例えば、
縦×横×厚さ＝２５ｍｍ×２５ｍｍ×１．１ｍｍの透明
なＩＴＯ付き７０５９ガラス基板を使用することにより
容易に形成できる。なお、基板３０、３２及び電極３
４、３９を構成する材料の詳細については後述する。

【００６４】表示基板３０に形成された表示側電極３４
の表面には、表示側電荷輸送層３６ａが設けられてい
る。表示側電荷輸送層３６ａは、第１の実施の形態で
は、正孔のみ輸送可能な性質を持つ正孔輸送層から構成
されている。このような正孔輸送層は、例えば、アリー
ルアミンの１種であるトリフェニルアミン系電荷輸送材
料（Ａｅ−１８）と、バインダー樹脂としてのポリカー
ボネート（ＰＣ−Ｚ）とを1対1の割合で混合し、得られ
た固形成分のテトラヒドロフラン溶液を表示側電極３４
の表面に直接ディップコートすることにより形成でき
る。

【００６５】また、背面基板３２に形成された背面側電
極３９の表面には、電荷発生層３８、背面側電荷輸送層
３６ｂが順に設けられている。電荷発生層３８は、光照
射により電子−正孔対を発生させる性質を持つ材料から
構成された電子−正孔対発生層である。このような電子
−正孔対発生層は、酢酸−ｎ−ブチル溶液に、塩化アル
ミニウムフタロシアニンのＶＭＣＨ(塩化ビニル・酢酸
ビニル共重合体)樹脂を分散させて得られるＶＭＣＨ樹
脂・酢酸−ｎ−ブチル溶液分散液を背面側電極３９の表
面にディップコートした後、光照射により硬化させるこ
とにより形成できる。

【００６６】また、電荷発生層３８上に形成された背面
側電荷輸送層３６ｂは正孔輸送層であり、上述した表示
側電極３４の表示側電荷輸送層３６ａと同じ材料を用い
て同様の工程で形成することができる。

【００６７】スペーサ３５は粒子封入領域を画定してお
り、例えば、縦×横×高さ＝２０×２０×０．５ｍｍの
シリコンゴムシートの中央部を縦×横＝１０ｍｍ×１０
ｍｍの正方形に切り抜いて形成した空間を粒子封入領域
としたスペーサ３５が設けられている。

【００６８】この粒子封入領域内には、例えば、絶縁性
材料よりなる粒径約２０μｍの黒色粒子４０および導電
性材料よりなる粒径約１０μｍの金色粒子４２（ミクロ
パール（商品名）；積水化学工業製）とを1対1の割合で
混合した混合粒子群が約１０ｍｇ封入される。

【００６９】画像表示部材２０は、背面側電極３９、電
荷発生層３８及び背面側電荷輸送層３６ｂが積層形成さ
れた背面基板３２の表面にスペーサ３５を配置し、混合
粒子群をふるい落とした後、表示側電極３４及び表示側
電荷輸送層３６ａが積層形成された表示基板３０の面
を、背面基板３２と対向対置するようにスペーサ３５上
に配置し、ダブルクリップで加圧保持してスペーサ３５
と表示側電荷輸送層３６ａ、及び、スペーサ３５と背面
側電荷輸送層３６ｂとをそれぞれ密着させることにより
形成される。

【００７０】背面側電極３９及び表示側電極３４はそれ
ぞれ電圧制御部２２に接続されている。電圧制御部２２
は、特に図示はしないが、電界発生装置、シーケンサ、
及びコントローラ（ロジックＩＣ）等から構成され、電
界発生装置は、電源、波形発生装置、及び増幅装置等か
ら構成されている。なお、波形発生装置は外部から入力
されるトリガオン信号によって決められた波形を発生す
る。

【００７１】また、光照射部１２は、例えば、バックラ
イトを有する液晶調光素子やＣＲＴのような面発光デバ
イスとファイバー光学系や結像光学系などを組み合わせ
た光書き込み装置より構成されている。光照射部１２は
制御部１４から入力された画像データに応じて画素毎に
光照射のオンオフを制御することにより、画像データに
応じたパターン光を表示部１０の背面側から照射する。

【００７２】光照射部１２は、図１（Ａ）及び図１
（Ｂ）に示すように、画像データに応じてパターンを生
成するパターン生成部５０と、ランプ光源６０とランプ
光源６０からの光をパターン生成部の全面に対して均一
な光強度の光としてパターン生成部の背面側から照射す
る導光板６２とを備えるバックライト５２から構成され
ている。

【００７３】パターン生成部５０は、制御部１４から入
力された画像データに基づいて対応する画素位置の透過
率を変化させる。また、バックライト５２は、制御部１
４によってランプ光源６０のオンオフが制御されて発光
時間が調整されている。光照射部１２は、パターン生成
部５０における画素位置の透過率、光照射時間、及びラ
ンプ光源６０の発光強度との組み合わせによって画像デ
ータに応じた光強度分布を有するパターン光が表示部１
０の裏面側から照射する。なお、光照射部１２と制御部
１４とは、配線などで接続するほか、例えば、無線、電
磁波、赤外線及び超音波等を利用してデータの受け渡し
を行うようにしてもよい。

【００７４】このようなパターン生成部５０としては、
例えば、ＴＦＴ駆動回路を用いた液晶ディスプレイ、単
純マトリックス型液晶ディスプレイ等の透過型ディスプ
レイを適用することができる。

【００７５】バックライト５２のランプ光源６０として
は、例えば、冷陰極管、熱陰極管、ハロゲンランプ、キ
セノンランプ等のライン状光源の他、蛍光表示管、プラ
ズマ発光素子、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光
素子、ＬＥＤ発光素子などをライン状に配列したものを
などを用いることもできる。

【００７６】また、バックライト５２として、上述した
ように、導光板６２の端面にランプ光源６０を配置する
構成ではなく、上述したランプ光源６０をパターン生成
部の直下に二次元的に配置して導光板６２を省略した構
成にしてもよい。

【００７７】また、光照射部１２として、上述のよう
に、パターン生成部５０とバックライト５２とを別体に
設けた構成としてもよいし、パターン生成部５０が直接
発光する面状デバイスからなる構成として、バックライ
ト５２を省略した構成としてもよい。そのような面状発
光デバイスとしては、ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）ディスプレイ、ＣＲＴ、フィールドエミッションデ
ィスプレイ（ＦＥＤ）、蛍光表示ディスプレイ（ＶＦ
Ｄ）、プラズマディスプレイ、及びＬＥＤディスプレイ
等を用いることができる。

【００７８】さらに、上述のような光照射部のパターン
生成部が面状ではなく、１次元状に配列されているイメ
ージバーや、レーザ光源を走査することで画像表示部材
２０を露光するものであってもよい。さらにまた、光照
射部１２から出射する光の投影像が、画像表示部材２０
においてぼけることを避けるため、上述した１次元或い
は二次元的なパターン生成部５０と画像表示部材２０と
の間に、さらに、ファイバー光学系や結像光学系などを
付加した構成としてもよい。

【００７９】これらの他にも、照射光量、波長、及び、
照射パターンを制御できる照明装置であれば、適用可能
である。もちろん、光源は白色に限定されるわけではな
く、フィルターを用いて得られる有色光とすることも可
能である。

【００８０】制御部１４は、外部とオンライン又はオフ
ラインで接続されており、光照射部１２と電圧制御部２
２とを同期して制御する。光照射部１２と電圧制御部２
２との同期は、例えば、光照射部１２に対する発光のト
リガ信号を電圧制御部２２による電圧印加タイミングと
することにより容易に構成できる。

【００８１】本実施形態の画像表示装置では、表示部１
０に画像を表示する前に初期化処理を行う。初期化処理
は画像形成前に金色粒子４２を背面基板３２側に一様に
配列させる処理であり、図１（Ｂ）に示すように、表示
部１０の全面に対して均一な光強度の光を照射した状態
で一様に直流電圧を印加することにより行う。

【００８２】すなわち、光照射部１２により表示部１０
の背面側に全面均一な光が照射されることにより、背面
基板３２に形成された電荷発生層３８において、全面一
様に正孔及び電子が発生し、キャリアの移動が可能な導
体としてふるまう。

【００８３】表示側電荷輸送層３６ａ及び背面側電荷輸
送層３６ｂは正孔のみしか輸送できないため、発生した
正孔及び電子のうち正孔は、背面側電荷輸送層３６ｂに
より選択的に輸送されると同時に電荷輸送層側から移動
してきた正孔を電極に受け渡す働きをする。表示側電極
３４に正の電圧を印加すると表示側電荷輸送層３６ａ側
に付着していた金色粒子４２に正の電荷が注入されて金
色粒子４２が正に帯電する。

【００８４】表示側電極３４と背面側電極３９とには、
表示側電極３４が正、背面側電極３９が負となるように
一様な電界が形成されており、この電界による電位差に
よって、図１（Ｂ）に示すように、正の電荷を帯びた金
色粒子４２が背面基板３２側に移動し、上層にある粒子
の色が表示面に反映されて表示面全面が黒色に表示さ
れ、表示面が初期化される。このとき、背面側電荷輸送
層３６ｂに付着した金色粒子４２から正孔が背面側電荷
輸送層３６ｂに受け渡され、この正孔はさらに光照射に
よって導体化した電荷発生層３８を経て電極に受け渡さ
れる。

【００８５】本第１の実施の形態の画像表示装置は、こ
のような初期化処理を行なった後に画像表示のための処
理を行う。すなわち、制御部１４に画像データが入力さ
れると、制御部１４は入力された画像データに含まれる
階調画像濃度データに基づいてパターン生成部５０の画
素毎に透過率を変化させた後、ランプ光源６０をオンに
して、図２に示すように、階調画像濃度データに応じて
光強度が異なる二次元パターン光を表示部１０の背面側
から照射する。

【００８６】図３に示すように、電荷発生層３８に対す
る露光量が増えれば、電荷発生層３８のインピーダンス
が減少して粒子の帯電量または電界強度が大きくなる。
そのため、電荷発生層３８にて発生する電荷量は階調画
像濃度データに応じて画素位置毎に異なり、電荷が注入
される粒子の帯電量が階調画像濃度データに応じて画素
位置毎に異なることとなる。同じレベルの外部電圧を一
様に印加した場合、粒子の移動量は帯電量の違いによっ
て異なるため、階調画像濃度に応じて粒子の移動量が異
なり、結果として階調性を有する金色のパターンによる
画像の表示が黒色を背景として行われることとなる。
尚、この画像は電界印加を停止しても、黒色粒子４０、
金色粒子４２及び表示側電荷輸送層３６ａの分子間力に
よってそのまま保持される。

【００８７】また、ここでは、パターン生成部５０の透
過率が低いほど対応する表示部１０の濃度が低くなり、
パターン生成部５０の透過率が高いほど対応する表示部
１０の濃度が高くなる。なお、透過率と表示部１０の濃
度との関係は、電荷輸送層が正孔のみ輸送可能な電荷輸
送層か又は電子のみ輸送可能な電荷輸送層かの違いや、
使用する粒子の正に帯電するかまたは負に帯電するかの
帯電特性の違い及び色の違いによって決定されるので、
これに限定されるものではない。また、このような表示
部１０の表示濃度は、照射された光の光強度及び照射時
間に対する電荷発生層３８での電荷発生量との関係、及
び粒子の帯電量と電界の強さとの関係に基づく粒子の移
動量の違いなどによりも左右される。そのため、使用す
る電荷発生層３８の材質、粒子の種類、及び電界の強さ
により適宜変更できる。

【００８８】制御部１４は、光照射部１２による二次元
パターン光の照射中に、図４に示すように、表示側が正
となる直流電圧のパルスを３回に分けて電極に印加す
る。直流電圧のパルスを複数に分けて印加することによ
り、同じ印加電圧における閾値特性が高まって反射濃度
が向上するので、低電圧でコントラストの高い明瞭な表
示を行うことができる。なお、本第１の実施の形態で
は、直流電圧のパルスを３回印加するように制御する構
成としたが、本発明は３回に限らない。１回の直流電圧
のパルスの印加により粒子の移動が起こるので画像が表
示されるが、２回以上繰り返して直流電圧のパルスを印
加することにより、繰り返し同じ画素位置に多階調濃度
データを反映した電圧が掛かるのでより正確に多階調濃
度データを反映して粒子が移動して、コントラストの高
い明瞭な表示を安定して行うことができる。

【００８９】なお、本第１の実施の形態では、電荷輸送
層３６ａ、３６ｂが正孔のみ輸送可能な正孔輸送層であ
る場合について説明したが、本発明はこの構成に限ら
ず、例えば、電荷輸送層３６ａ、３６ｂを電子のみ輸送
可能な電子輸送層として形成し、導電性の金色粒子４２
に電子を注入して負の荷電状態にするとともに、背面基
板３２に負電圧を印加して金色粒子４２を表示基板３０
の方向に移動させて画像を形成することもできる。

【００９０】また、本第1の実施の形態での導電性の金
色粒子４２、電荷輸送層３６ａ、３６ｂ、電荷発生層３
８、背面基板３２、表示基板３０を構成する材料として
は、前述したものに限定されるものではなく、以下の材
料を使用することも可能である。

【００９１】すなわち、導電性粒子は、基板との接触に
より電荷の受け渡しが可能であるものであればよく、導
電性の金色粒子４２の他に、例えば、カーボンブラッ
ク、ニッケル、銀、金、錫、などの金属の粒子、あるい
はそれらの材料を粒子表面に被覆、あるいは含有した粒
子を用いることができる。

【００９２】具体的には、ジビニルベンゼンを主成分と
する架橋共重合体からなる微粒子の表面に無電界ニッケ
ルメッキを行った真球状導電性粒子（積水化学工業製ミ
クロパールNI）、さらにその後、金置換メッキを施した
真球状導電性粒子（積水化学工業（株）製ミクロパール
ＡＵ）があげられる。また、熱硬化性フェノール樹脂を
炭素化焼成して得られるアモルファスカーボンの真球状
導電性粒子（ユニチカ（株）製ユニベックスＧＣＰ、Ｈ
−Ｔｙｐｅ：体積固有抵抗≦１０^-2Ω・ｃｍ）、さらに
金、銀などの金属を表面被覆した真球状導電性粒子（ユ
ニチカ（株）製ユニベックスＧＣＰ導電性粒子：体積固
有抵抗≦１０^-4Ω・ｃｍ）、シリカ、アルミナの真球状
酸化物微粒子の表面に銀及び酸化錫をコーティングした
真球状導電性粒子（（株）アドマテックス製（商品名）
アドマファイン）、あるいはスチレン樹脂やアクリル樹
脂やフェノール樹脂やシリコーン樹脂、ポリエステル樹
脂やガラスなど各種材料からなる母粒子の表面に導電性
の微粉末を付着させたり、埋め込んだりした粒子が挙げ
られる。

【００９３】また、その他の異なる色の粒子として、シ
アン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー
などの有色の粒子のほかに、白色あるいは黒色の無色の
粒子も含む。白色あるいは黒色の粒子としては、ジビニ
ルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球状
粒子（積水化学工業製（商品名）ミクロパールＳＰ、ミ
クロパールＢＢ）、架橋ポリメチルメタクリレートの微
粒子（積水化成品工業（株）製（商品名）ＭＢＸ−２０
ブラック、ホワイト）、ポリテトラフルオロエチレンの
微粒子（ダイキン工業（株）製（商品名）ルブロンＬ、
Ｓｈａｍｒｏｃｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎ
ｃ．製 （商品名）ＳＳＴ−２ ）、シリコーン樹脂微
粒子（東芝シリコーン（株）製トスパール）があげられ
る。

【００９４】電荷輸送層３６ａ、３６ｂを構成する電荷
輸送材料のうち、本第１の実施の形態における正孔のみ
輸送可能な性質を有する正孔輸送材料としては、低分子
化合物では、ピレン系、カルバゾール系、ヒドラゾン
系、オキサゾール系、オキサジアゾール系、ピラゾリン
系、アリールアミン系、アリールメタン系、ベンジジン
系、チアゾール系、スチルベン系、ブタジエン系等の化
合物が挙げられ、高分子化合物としては、ポリ−Ｎ−ビ
ニルカルバゾール、ハロゲン化ポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアンスラセン、
ポリビニルアクリジン、ピレン−ホルムアルデヒド樹
脂、エチルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、エチ
ルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニル
メタンポリマー、ポリシラン等の有機化合物や、アモル
ファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレン
−テルル合金、硫化カドミウム、硫化銅、硫化ニッケ
ル、硫化アンチモン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン
からなる無機のＰ型半導体が挙げられる。

【００９５】また、電荷輸送層３６ａ、３６ｂは、電荷
輸送材料のうち電子のみ輸送可能な性質を有するものと
することも可能であるが、そのような電子輸送材料とし
ては、ベンゾキノン系、テトラシアノエチレン系、テト
ラシアノキノジメタン系、フルオレノン系、キサントン
系、フェナントラキノン系、無水フタール酸系、ジフェ
ノキノン系、ビラン化合物等の有機化合物や、アモルフ
ァスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレンー
テルル合金、硫化カドミウム、硫化銅、硫化ニッケル、
硫化アンチモン、酸化亜鉛、酸化チタン、硫化亜鉛等か
らなる無機Ｎ型半導体材料が挙げられる。

【００９６】また、電荷発生層３８を構成する電荷発生
材料としては、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ
系顔料、キノン系顔料、ペリレン系顔料、インジゴ系顔
料、チオインジゴ系顔料、ビスベンゾイミダゾール系顔
料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、キノ
リン系顔料、レーキ系顔料、アゾレーキ系顔料、アント
ラキノン系顔料、オキサジン系顔料、ジオキサジン系顔
料、トリフェニルメタン系顔料、アズレニウム系染料、
スクウェアリウム系染料、ピリリウム系染料、トリアリ
ルメタン系染料、キサンテン系染料、チアジン系染料、
シアニン系染料等の種々の有機顔料、染料や、更にアモ
ルファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレ
ン−テルル合金、硫化カドミウム、硫化アンチモン、酸
化亜鉛、酸化チタン、硫化銅、硫化ニッケル、硫化亜鉛
等の無機材料を挙げることができる。

【００９７】また、電荷輸送材料を保持して電荷輸送層
３６ａ、３６ｂを構成するバインダー樹脂、及び、電荷
発生材料を保持して電荷発生層３８を構成するバインダ
ー樹脂としては、電気絶縁性のフィルム形成可能な高分
子重合体が好ましい。

【００９８】そのような高分子重合体としては、ポリカ
ーボネート、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル
樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチ
レン、ポリビニルアセテート、スチレン−ブタジエン共
重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル重合体、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン
−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹
脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカル
バゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマ
ール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニル
アルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリ
アミド、カルボキシ-メチルセルロース、塩化ビニリデ
ン系ポリマーラテックス、ポリウレタン等が挙げられ
る。なお、バインダー樹脂はこれらに限定されるもので
はなく、単独又は２種類以上混合して用いることができ
る。さらに、これらのバインダー樹脂と共に、分散安定
剤、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等
の添加剤を使用することもできる。

【００９９】また、基板に電荷輸送能を持った自己支持
性の樹脂を用いることにより、曲げ、伸びなど表示部１
０に加わる外力に強い構造をとることができる。そのよ
うな電荷輸送能を持った自己支持性の樹脂としては電荷
輸送性ポリマーが知られる。例えば、ポリビニルカルバ
ゾール、米国特許第４，８０６，４４３号明細書記載の
特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメ
ートとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，
８０６，４４４号明細書記載の特定のジヒドロキシアリ
ールアミンとホスゲンとの重合によるポリカーボネー
ト、米国特許第４，８０１，５１７号明細書記載のビス
ヒドロキシアルキルアリールアミンとビスクロロホルメ
ート或いはホスゲンとの重合によるポリカーボネート、
米国特許第４，９３７，１６５号明細書および同第４，
９５９，２８８号明細書記載の、特定のジヒドロキシア
リールアミン或いはビスヒドロキシアルキルアリールア
ミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボ
ネート、或いはビスアシルハライドとの重合によるポリ
エステル、米国特許第５，０３４，２９６号明細書記載
の特定のフルオレン骨格を有するアリールアミンのポリ
カーボネート、或いはポリエステル、米国特許第４，９
８３，４８２号明細書記載のポリウレタン、特公昭５９
−２８９０３号公報記載の特定のビススチリルビスアリ
ールアミンを主鎖としたポリエステル、特開昭６１−２
０９５３号公報、特開平１−１３４４５６号公報、特開
平１−１３４４５７号公報、特開平１−１３４４６２号
公報、特開平４−１３３０６５号公報、特開平４−１３
３０６６号公報等に記載のヒドラゾンや、トリアリール
アミン等の電荷輸送性の置換基をペンダントとしたポリ
マー、“The Sixth International Congress on Advanc
es in Non-impact Printing Technologies, 306, (199
0)."に報告されているテトラアリールベンジジン骨格を
有するポリマーなどがあげられる。また、例えば、特開
平８−２５３５６８記載の一般式（Ｉ−１）または（Ｉ
−２）で示される電荷輸送性ポリマーが使用できる。
［式中、Ｙは２価の炭化水素基を表し、Ｚは２価の炭化
水素基を表し、Ａは、式（I-3）（ここで、Ｒ1 および
Ｒ2 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコ
キシ基、置換アミノ基、またはハロゲン原子を表し、Ｘ
は置換または未置換の２価の芳香族基を表し、ｎは１〜
５の整数を表し、ｋは０または１を表す。）で示される
基を表わし、ＢおよびＢ′は、それぞれ独立に基−Ｏ−
（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈまたは基−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−ＣＯ−
Ｚ−ＣＯ−ＯＲ′（ここで、Ｒ′は水素原子、アルキル
基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未
置換のアラルキル基を表し、Ｙは２価の炭化水素基を表
し、Ｚは２価の炭化水素基を表し、ｍは１〜５の整数を
表す。）、ｍは１〜５の整数を表し、ｐは５〜５０００
の整数を表す。］さらに、一般式（Ｉ−１）または（Ｉ
−２）におけるＸが、構造式（II）または（III ）で示
される電荷輸送性ポリポリマーが使用できる。

【０１００】

【化１】

【０１０１】背面基板３２および表示基板３０を構成す
る材料としては、ガラスまたはプラスチック等が挙げら
れるが、紙ハードコピーに近いフレキシブル性やラフな
取り扱いにも耐えられる機械強度に優れる点で、プラス
チック材料を用いる事が望ましい。そのようなプラスチ
ック基板としては、ポリエチレンテレフタレート等のポ
リエステル系フィルム、ポリカーボネート、ポリイミド
などが挙げられる。基板の厚みとしては、自己支持性や
フレキシブル性、軽量性、重ねた時の厚みなどの点で７
５μm〜５００μm程度が好適である。

【０１０２】なお、本発明で使用する電荷輸送材料、電
荷発生材料、バインダー樹脂などは、ここに挙げたもの
に限定されるものではなく、また、その使用に際しては
単独、あるいは２種類以上混合して用いることもでき
る。

【０１０３】以上説明したように、本第１の実施の形態
によれば、画像形成前に特定色の粒子を背面基板側に集
め、表示面が一様な色となるように表示部１０を初期化
するため、粒子の配列不揃いに起因するコントラストの
低下を起こすことを防ぎ、良好なコントラストの画像を
形成できる。

【０１０４】また、多階調濃度データに応じたパターン
の光を二次元照射するため、階調性を持たせた表示を行
なうことができるだけでなく、光照射時に複数回、電圧
パルスを表示するため、粒子の画素ごとの移動が確実と
なるので、よりコントラストが良好な画像を形成でき
る。

【０１０５】さらに本第１の実施の形態によれば、光照
射により電荷発生層３８に正孔−電子対を発生させて、
そのうちの正孔のみを導電性の金色粒子４２に注入し帯
電させるとともに、電圧印加により電界を発生させて、
導電性の金色粒子４２を表示基板３０側に移動させて画
像を表示することができるので、画像を表示させるため
にマトリクス電極や画素電極を用いる必要がなく、画像
表示媒体および画像表示装置を簡易な構成にすることが
でき、かつ低コストで製造することができるという利点
もある。

【０１０６】また、マトリクス電極や画素電極を用いた
場合のように画像の解像度が電極解像度に制約されない
ため、電極解像度に制約されず高解像度表示を実現する
ことができる。さらに、マトリクス電極や画素電極を用
いた場合のように画像表示媒体とデータを転送する側の
駆動回路との電気的な接点数を多数必要とせず、接点数
は２点のみで済むため、画像表示媒体の画像表示装置か
らの脱着が容易となる。また、画像表示媒体の内部は固
体のみで構成されているため液体漏出のおそれもなく、
液体で構成されている場合に比べて画像表示媒体の取り
扱いが容易になる。

【０１０７】（第２の実施の形態）第２の実施の形態
は、第１の実施の形態の応用であり、第１の実施の形態
と同様の部分については同一の番号を付して、異なる部
分のみを説明する。

【０１０８】本第２の実施の形態に係る画像表示装置
は、図５に示すように、大別して、画像を表示する表示
部１０、表示部１０の背面側から画像データに応じたパ
ターン光を表示部１０に照射する光照射部１３、表示部
１０と光照射部１３とを制御する制御部１４、及び表示
部１０を初期化する初期化部１８から構成されている。
なお、光照射部１２は本発明の光照射手段に相当し、制
御部１４は本発明の制御手段に相当し、初期化部１８は
本発明の初期化手段に相当する。

【０１０９】表示部１０の粒子封入領域内に封入された
着色粒子４１は、平均粒径が約１０μｍの導電性の磁性
体含有粒子であり、白色粒子４３は平均粒径が約２０μ
ｍの絶縁性粒子である。表示部１０の粒子封入領域内に
はこのような着色粒子４１と白色粒子４３とが1対1の割
合で混合した混合粒子群が約１０ｍｇ封入されている。

【０１１０】光照射部１３は、レーザー光源、ポリゴン
ミラー、及び反射鏡を含む走査光学系より構成され、ラ
イン状の走査を複数回繰り返すことにより、二次元的に
光を照射する。

【０１１１】初期化部１８は永久磁石、及び磁石移動部
（図示せず）により構成されており、磁石移動部は制御
部１４により駆動が制御されている。第２の実施の形態
では、表示部１０内に封入された着色粒子４１に磁性体
が含まれており、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すよう
に、表示部１０を初期化する際には表示部１０の端から
端まで永久磁石が移動するように制御部１４によって磁
石移動部が制御される。これにより、表示部１０の内部
に磁界が発生し、この磁界によって磁性を有する着色粒
子４１が一様に移動して表示面を均一な色とする。な
お、図６では、説明のため、光照射部１３の図示は省略
している。

【０１１２】本第２の実施の形態では、画像形成時にレ
ーザー光源から照射される照射光のパワー、照射光パル
スの少なくとも１つを多階調濃度データに応じて画素毎
に変調して表示部１０の背面側からレーザビームの走査
により照射する。

【０１１３】図７に示すように、一画像分の走査露光を
行っている間、制御部１４は、表示側電極３４が負、背
面側電極３９が正となるように一様な直流電圧を背面側
電極３９及び表示側電極３４に印加する。表示側電極３
４と背面側電極３９との間に一様な電界が形成され、こ
の電界による電位差によって、正の電荷を帯びた着色粒
子４１が表示基板３０側に移動し、粒子の色が表示面に
反映されて白を背景にして着色粒子４１の色による画像
が表示される。

【０１１４】このように第２の実施の形態では、走査露
光中に一定のバイアス電圧を印加するため、電圧制御が
容易であり、かつ、良好なコントラストの画像表示を行
なうことができる。

【０１１５】なお、第２の実施の形態の応用として図８
に示すように、ドラム１６上に画像表示部材２０を巻き
つけてドラム１６を回転させながら画像表示部材２０を
光照射すると共に電圧を印加する構成とすることも可能
である。

【０１１６】（第３の実施の形態）第３の実施の形態
は、第１の実施の形態の応用であり、第１の実施の形態
と同様の部分については同一の番号を付して、異なる部
分のみを説明する。

【０１１７】第３の実施の形態の画像表示装置は、図９
に示すように、画像表示部材２１が、画像表示面を形成
する透明な表示基板３０と背面基板３２との間に、表示
側電極３４、スペーサ３５、電荷発生層３８、及び、背
面側電極３９が順に形成された構成である。また、スペ
ーサ３５により画定された約１０ｍｍ×１０ｍｍの正方
形の粒子封入領域内には、平均粒径が約１０μｍの正孔
輸送材料含有シアン色粒子（以下、シアン色粒子と称
す。）４５と、平均粒径が約２０μｍの絶縁性の白色粒
子４３とを1対1の割合で混合した混合粒子が約１０ｍｇ
封入されている。なお、シアン色粒子４５に含まれる正
孔輸送材料と、電荷発生層３８に含まれる電荷発生材料
とについては、上述したものを適用できるので、ここで
は説明は省略する。

【０１１８】また、シアン色粒子４５の調整について
は、例えば、以下の手順で調整することができる。ま
ず、ポリエステル樹脂１００重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トブルー１５：３を５重量部、トリフェニルアミン２０
重量部、酢酸エチル１１０重量部をボールミルで４８時
間分散しＡ液とし、一方、カルボキシメチルセルロース
２%水溶液を１００重量部調整し、Ｂ液とした。次に乳
化器でＢ液１００重量部を攪拌し、その中にＡ液５０重
量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧
下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級して、平均
粒径が約１０μmの正孔輸送材料を含有するシアン色粒
子４５を得た。

【０１１９】本第３の実施の形態では、光照射部１２に
より表示部１０の背面側から光が全面一様に照射される
ことにより、電荷発生層３８の全面において正孔及び電
子が発生し、電荷発生層３８がキャリアの輸送が可能な
導体としてふるまう。

【０１２０】シアン色粒子４５は正孔輸送材料を含んで
構成されているため、電荷発生層３８に付着しているシ
アン色粒子４５に対しては、電荷発生層３８において発
生した正孔と電子のうち正孔が注入されてシアン色粒子
４５は正に帯電する。また、表示側電極３４と背面側電
極３９とに、表示側電極３４が正、背面側電極３９が負
となるように電圧を印加すると、表示側電極３４に付着
していたシアン色粒子４５に正孔が注入されてシアン色
粒子４５は正に帯電し、背面側電極３９側に移動する。

【０１２１】上述した第１の実施の形態と同様に、光照
射が全面一様になされている場合に、電荷発生層３８に
おいて同じ量の正孔及び電子が発生し、電荷発生層３８
に付着しているシアン色粒子４５に対しては、全てのシ
アン色粒子４５に同じ量の正孔が注入される。表示側電
極３４と背面側電極３９とに、表示側電極３４が正、背
面側電極３９が負となるように電圧を印加すると、表示
側電極３４に付着していたシアン色粒子４５に正孔が注
入されてシアン色粒子４５は正に帯電し、背面側電極３
９側に移動するため、表示面には白色粒子４３の色が反
映されて白色となり、表示面が初期化される（表示面の
初期化）。

【０１２２】また、上述した第1の実施の形態と同様
に、多階調濃度データに応じた光強度分布のパターン光
が照射されている場合には、画素毎に光強度に応じて発
生する電荷量が異なるので、各画素に対応する位置毎に
異なる帯電量となる。よって粒子の移動量も帯電量毎に
異なるので、複数回の電圧パルスの印加により表示面に
は多階調濃度データに対応した濃度のシアン色の画像が
表示されることとなる。なお、この画像は電界印加を停
止しても、シアン色粒子４５および白色粒子４３と表示
基板３０との分子間力によってそのまま保持される。

【０１２３】また、粒子はシアン色の他、種々の色に着
色することができる。着色剤としては、例えば、公知の
有機、もしくは無機の顔料や染料、油溶性染料を使用で
きる。例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラッ
クなどのカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタ
ンなどの無機顔料、ファストイエロ、ジスアゾイエロ
ー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアント
カーミン、パラブラウンなどのアゾ顔料、銅フタロシア
ニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔
料、フラバンドロンイエロー、シフロモアンドロンオレ
ンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサ
ジンバイオレットなどの縮合多環系顔料などが挙げられ
る。

【０１２４】また、油相成分の調整に用いる溶媒として
は一般の有機溶媒を用いることができる。例えば、トル
エン、キシレン、ヘキサンなどの炭化水素、塩化メチレ
ン、クロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭
化水素、メタノール、エタノールなどのアルコール、テ
トラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類が挙
げられる。

【０１２５】水性媒体としては、主として水が用いられ
るが、水溶性溶媒を混合して用いることもできる。さら
に、分散剤を添加することが粒径分布上好ましい。

【０１２６】本実施の形態によれば、背面基板３２およ
び表示基板３０上に電荷輸送層を塗膜するプロセスを省
くことが出来るため、画像表示部材２０及び画像表示装
置の製造時間の短縮と製造コストの低減が実現できる。

【０１２７】なお、本第３の実施の形態では、シアン色
粒子４５が正孔輸送材料を含み正孔のみ輸送可能に構成
したが、正孔輸送材料の代わりに電子を輸送する電子輸
送材料を用いることもできる。電子輸送材料は、上述し
たものを適用できるので、ここでは説明は省略する。こ
の場合、表示側電極３４は負の荷電状態に制御する。

【０１２８】さらに、第３の実施の形態において、絶縁
性の白色粒子４３と正孔輸送材料を含有するシアン色粒
子４５の代わりに、正孔輸送材料を含有する白色粒子と
電子輸送材料を含有するシアン色粒子とを用いる構成と
することもできる。

【０１２９】例えば、電荷輸送材料を含有する白色粒子
としては、例えば、以下の手順で生成したものを用いる
ことができる。ポリエステル樹脂１００重量部、トリフ
ェニルアミン２０重量部、酢酸エチル１１０重量部をボ
ールミルで４８時間分散しＡ液とした。一方、カルボキ
シメチルセルロース２%水溶液を１００重量部調整し、
Ｂ液とした。次に乳化器でＢ液１００重量部を攪拌し、
その中にＡ液５０重量部をゆっくり投入して混合液を懸
濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾
燥、分級して平均粒径が約１０μmの正孔輸送材料を含
む白色粒子を得た。

【０１３０】また、電子輸送材料を含有するシアン色粒
子の生成方法としては、例えば、ＰＭＭＡ樹脂１００重
量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を５重量部、
ｎ型水素化アモルファス炭化シリコン粉末１０重量部、
酢酸エチル１１０重量部をボールミルで４８時間分散し
Ｃ液とした。一方、部分鹸化ポリビニルアルコール１．
５％水溶液を１００重量部調整し、Ｄ液とした。次に乳
化器でＤ液１００重量部を攪拌し、その中にＣ液５０重
量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧
下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級して平均粒
径が約１５μｍのシアン色粒子を得た。

【０１３１】正孔輸送材料を含有する白色粒子と電子輸
送材料を含有するシアン色粒子とを封入した場合、光照
射部１２によって光が照射されると、電荷発生層３８の
光照射された領域部分には電子−正孔対が発生し、この
部分の電荷発生層３８の表面に付着している電荷輸送材
料を含有する白色粒子発生した電子−正孔対のうち正孔
のみが選択的に注入され、正の帯電する。また、シアン
色粒子には、発生した電子−正孔対のうち、電子のみが
選択的に注入され、負に帯電する。

【０１３２】電圧制御部２２によって表示側電極３４と
背面側電極３９とに電圧を印加すると、背面基板３２か
ら表示基板３０への方向に電界が発生するため、この電
界により正の荷電状態にある白色粒子は表示基板３０側
に移動し、負の荷電状態にあるシアン色粒子は背面基板
３２側に移動する。その結果、表示基板３０の表面に
は、画像データに基いた光強度パターンに沿って、白色
粒子が、シアン色粒子を背景として現れることとなる。
なお、印加する電圧は、好ましくは、約５ｋＶとすると
よい。また、この画像も電圧の印加を停止しても、白色
粒子、シアン色粒子、背面基板３２及び表示基板３０と
の分子間力によってそのまま保持される。

【０１３３】このように、光照射によって逆の電荷に帯
電する粒子を用いることにより、電界によって逆方向に
移動させることが可能であり、画像表示のコントラスト
が向上する。

【０１３４】なお、本実施の形態では、さらに異なる色
の絶縁性粒子を加えることもできる。異なる色の絶縁性
粒子をさらに加えることにより、逆極性に荷電状態にな
った粒子の直接的な接触回数を低減し、両者の静電的な
凝集による表示に貢献する移動可能な粒子の減少を回避
できる。

【０１３５】（第４の実施の形態）第４の実施の形態
は、第１の実施の形態の応用であり、第１の実施の形態
と同様の部分については同一の番号を付して、異なる部
分のみを説明する。

【０１３６】第４の実施の形態の画像表示装置は、図１
０に示すように、画像表示部材２３が、画像表示面を形
成する透明な表示基板３０と背面基板３２との間に、表
示側電極３４、スペーサ３５、及び、背面側電極３９が
順に形成された構成である。

【０１３７】また、スペーサ３５により画定された約１
０ｍｍ×１０ｍｍの正方形の粒子封入領域内には、平均
粒径が約１０μｍの電荷輸送材料と電荷発生材料とを含
有するシアン色粒子４７と、平均粒径が約２０μｍの絶
縁性の白色粒子４３とを１対１の割合で混合した混合粒
子が約１０ｍｇ封入されている。なお、シアン色粒子４
７に含まれる正孔輸送材料と電荷発生材料とについて
は、上述したものを適用できるので、ここでは説明は省
略する。

【０１３８】電荷輸送材料と電荷発生材料とを含有する
シアン色粒子４７は、以下の手順で調整できる。ポリエ
ステル樹脂１００重量部、塩化ガリウムフタロシアニン
を５重量部、トリフェニルアミン２０重量部、酢酸エチ
ル１１０重量部をボールミルで４８時間分散しＡ液と
し、一方、カルボキシメチルセルロース２％水溶液を１
００重量部調整し、Ｂ液とした。次に乳化器でＢ液１０
０重量部を攪拌し、その中にA液５０重量部をゆっくり
投入して混合液を懸濁した．その後減圧下で酢酸エチル
を除去し、水洗、乾燥、分級して、電荷輸送材料および
電荷発生材料を含有するシアン色粒子４７を得た。な
お、粒子の平均粒径は１０μmであった。

【０１３９】本第４の実施の形態では、光照射部１２に
より表示部１０の背面側から光が照射されることによ
り、背面基板３２上の光照射された領域部分に付着して
いたシアン色粒子４７は、光照射によって導電性を示す
ようになり、電極から正孔のみが選択的に注入され、こ
れによりシアン色粒子４７は正の荷電状態になる。背面
側電極３９には電圧が印加されているため、背面基板３
２側から表示基板３０の方向に電界が発生しており、こ
の電界により正の荷電状態にあるシアン色粒子４７は表
示基板３０側に移動する。その結果、表示基板３０の表
面には、画像データに基いた光強度パターンに沿って白
色を背景としたシアン色のパターンを表示させることが
できる。すなわち、画像表示部材２０に白色を背景とし
たシアン色の画像を表示することができる。

【０１４０】なお、上述した第１の実施の形態と同様
に、全面一様に光照射がなされている場合に、全てのシ
アン色粒子４７に同じ量の電荷が発生し、電荷発生によ
り正孔のみが輸送されて全てのシアン色粒子４７が同じ
帯電量で正に帯電する。

【０１４１】表示側電極３４と背面側電極３９とに、表
示側電極３４が正、背面側電極３９が負となるように電
圧を印加すると、全てのシアン色粒子４７は背面側電極
３９側に移動するため、表示面には白色粒子４３の色が
反映されて白色となり、よって表示面が初期化される
（表示面の初期化）。

【０１４２】また、上述した第１の実施の形態と同様
に、多階調濃度データに応じた光強度分布のパターン光
が照射されている場合には、画素毎に光強度に応じてシ
アン色粒子４７において発生する電荷量が異なるので、
各画素に対応する位置毎に異なる帯電量のシアン色粒子
４７となる。シアン色粒子４７の移動量は帯電量毎に異
なるので、複数回の電圧パルスの印加により表示面には
多階調濃度データに対応した濃度のシアン色の画像が表
示されることとなる。なお、この画像は電界印加を停止
しても、シアン色粒子４７および白色性粒子４２と表示
基板３０との分子間力によってそのまま保持される。

【０１４３】本実施の形態によれば、背面基板３２およ
び表示基板３０上に電荷輸送層および電荷発生層を塗膜
するプロセスを省くことが出来るため、画像表示部材２
０及び画像表示装置の製造時間のさらなる短縮と製造コ
ストのさらなる低減が実現できる。

【０１４４】なお、本実施の形態では、シアン色粒子４
７は正孔のみ輸送可能な材料を含んで構成されていた
が、電子のみ輸送可能な材料を含んで構成し、負の荷電
状態にして画像を形成することもできる。

【０１４５】なお、第４の実施の形態において、電荷輸
送材料と電荷発生材料とを含有するシアン色粒子４７
と、絶縁性の白色粒子４３との代わりに、正孔輸送材料
および電荷発生材料を含有するマゼンタ色の粒子と電子
輸送材料および電荷発生材料を含有するシアン色粒子と
を用いる構成とすることもできる。

【０１４６】例えば、正孔輸送材料および電荷発生材料
を含有するマゼンタ色の粒子としては、例えば、以下の
手順で生成したものを用いることができる。ポリエステ
ル樹脂１００重量部、ベンズイミダゾールペリレン２重
量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７を４重量部、トリ
フェニルアミン２０重量部、酢酸エチル１１０重量部を
ボールミルで４８時間分散しＡ液とした。一方、カルボ
キシメチルセルロース２%水溶液を１００重量部調整
し、Ｂ液とした。次に乳化器でＢ液１００重量部を攪拌
し、その中にＡ液５０重量部をゆっくり投入して混合液
を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水
洗、乾燥、分級して平均粒径が約１０μmのマゼンタ色
の正孔輸送材料と電荷発生材料を得た。

【０１４７】また、電子輸送材料および電荷発生材料を
含有するシアン色粒子の生成方法としては、例えば、Ｐ
ＭＭＡ樹脂１００重量部、ベンズイミダゾールペリレン
２重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を５重量
部、ｎ型水素化アモルファス炭化シリコン粉末１０重量
部、酢酸エチル１１０重量部をボールミルで４８時間分
散しＣ液とした。一方、部分鹸化ポリビニルアルコール
１．５％水溶液を１００重量部調整し、Ｄ液とした。次
に乳化器でＤ液１００重量部を攪拌し、その中にＣ液５
０重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後
減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級して平
均粒径が１５μmのシアン色の電子輸送材料と電荷発生
材料を含む粒子を得た。

【０１４８】正孔輸送材料および電荷発生材料を含有す
るマゼンタ色粒子と電子輸送材料および電荷発生材料を
含有するシアン色粒子とを封入した場合、表示面の初期
化処理時には、電圧制御部２２によって表示側電極３４
と背面側電極３９とに交流電圧、または、交流電圧と直
流電圧を重畳した電圧を印加する。これにより表示側電
極３４と背面側電極３９との間をマゼンタ色粒子とシア
ン色粒子とが互いに逆方向への移動を繰り返すので、す
れ違うたびに接触して摩擦力が生じ、この摩擦により帯
電する。

【０１４９】その後、光照射部１２によって光が照射さ
れると、光が照射された領域の粒子は夫々電子−正孔対
を発生し、正孔輸送材料を含むマゼンタ色の粒子は正に
帯電し、電子輸送材料を含むシアン色粒子は負に帯電す
る。

【０１５０】この状態で電圧制御部２２によって表示基
板３０側が負、背面基板３２側が正となるように一様な
レベルの直流電圧が印加されると、背面基板３２から表
示基板３０への方向に向かう電界が形成されるため、正
の荷電状態にあるマゼンタ色の粒子は表示基板３０側に
移動し、負の荷電状態にあるシアン色粒子は背面基板３
２側に移動する。その結果、表示基板３０の表面は、全
面均一なマゼンタ色となる。なお、逆に電圧制御部２２
によって表示基板３０側が正、背面基板３２側が負とな
るように一様なレベルの直流電圧を印加すると、表示基
板３０から背面基板３２への方向に向かう電界が形成さ
れるため、負の荷電状態にあるシアン色粒子は表示基板
３０側に移動し、正の荷電状態にあるマゼンタ色の粒子
は背面基板３２側に移動する。その結果、表示基板３０
の表面は、全面均一なシアン色となる。

【０１５１】その後、多階調濃度データに応じた光強度
分布のパターン光が照射されると、対応する画素位置毎
の粒子において発生する電荷量が異なるので、各画素に
対応する位置毎に異なる帯電量となる。粒子の移動量は
帯電量に応じて異なるため、複数回の電圧パルスの印加
により表示面には多階調濃度データに対応した濃度でマ
ゼンタ色粒子を背景としたシアン色の画像が表示される
こととなる。また、電圧制御部２２によって表示基板３
０側が負、背面基板３２側が正となるように印加される
と、多階調濃度データに対応した濃度でシアン色粒子を
背景としたマゼンタ色の画像が表示されることとなる。
なお、印加する電圧は、好ましくは、約５ｋＶとすると
よい。また、この画像も電圧の印加を停止しても、マゼ
ンタ色の粒子、シアン色粒子、背面基板３２及び表示基
板３０との分子間力によってそのまま保持される。

【０１５２】このように、光照射によって逆の電荷に帯
電する粒子を用いることにより、電界によって逆方向に
移動させることが可能であり、画像表示のコントラスト
が向上する。

【０１５３】なお、本実施の形態では、さらに異なる色
の絶縁性粒子を加えることもできる。異なる色の絶縁性
粒子をさらに加えることにより、逆極性に荷電状態にな
った粒子の直接的な接触回数を低減し、両者の静電的な
凝集による表示に貢献する移動可能な粒子の減少を回避
できる。

【０１５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
より簡易な構成で、コントラストが高く、かつ、高解像
度の繰り返し書き換えが可能である、という効果が得ら
れる。また、階調画像の表示を行うことが可能である、
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（Ａ）は第１の実施の形態に係る画像表
示装置の基本構成を示す概略図であり、図１（Ｂ）は図
１（Ａ）に示した画像表示装置を初期化した状態を示す
説明図である。

【図２】 図１（Ａ）に示した画像表示装置に多階調濃
度データに応じて変調した光を照射したときの状態を示
す説明図である。

【図３】 露光量と電荷発生層のインピーダンスとの関
係、及び露光量と粒子の帯電量または電界強度との関係
を示すグラフである。

【図４】 図１の画像表示装置において、露光に対する
電圧印加のタイミングを説明する線図である。

【図５】 第２の実施の形態に係る画像表示装置の基本
構成を示す概略図である。

【図６】 図６（Ａ）は図５に示した画像表示装置にお
いて、初期化部により初期化を行なう前の状態を示す説
明図であり、図６（Ｂ）は図５に示した画像表示装置に
おいて、初期化部により初期化を行った後の状態を示す
説明図である。

【図７】 図５の画像表示装置において、露光に対する
電圧印加のタイミングを説明する線図である。

【図８】 第２の実施の形態の画像表示装置の応用例を
示す概略図である。

【図９】 第３の実施の形態に係る画像表示装置の基本
構成を示す概略図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示
した画像表示装置を初期化した状態を示す説明図であ
る。

【図１０】 第４の実施の形態に係る画像表示装置の基
本構成を示す概略図であり、図１０（Ｂ）は図１０
（Ａ）に示した画像表示装置を初期化した状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１０ 表示部 １２、１３ 光照射部 １４ 制御部 １６ ドラム １８ 初期化部 ２０、２１、２３ 画像表示部材 ２２ 電圧制御部 ３０ 表示基板 ３２ 背面基板 ３４ 表示側電極 ３５ スペーサ ３６ａ 表示側電荷輸送層 ３６ｂ 背面側電荷輸送層 ３８ 電荷発生層 ３９ 背面側電極 ４０ 絶縁性材料よりなる黒色粒子 ４１ 磁性体含有着色粒子 ４２ 導電性材料よりなる金色粒子 ４３ 絶縁性の白色粒子 ４５ 正孔輸送材料含有シアン色粒子 ４７ 電荷輸送材料と電荷発生材料とを含有するシアン
色粒子 ５０ パターン生成部 ５２ バックライト ６０ ランプ光源 ６２ 導光板

フロントページの続き (72)発明者 町田 義則 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 (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 (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 (72)発明者 諏訪部 恭史 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 (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 (72)発明者 重廣 清 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 (72)発明者 大場 正太 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 中山 信行 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 Ｆターム(参考） 5C080 AA13 BB05 CC02 DD03 DD21 EE29 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方が光透過性で、かつ、対
   向して配置された１対の基板と、該１対の基板間に封入
   されると共に、光の照射によって電荷を発生させる電荷
   発生材料からの電荷により帯電して前記基板間に形成さ
   れた電位差に応じて移動する粒子と、を備えた画像表示
   媒体と、 前記画像表示媒体に画像データに応じて変調した光を照
   射する光照射手段と、 前記基板間に電圧を印加して電位差を発生させる電圧印
   加手段と、 前記光照射手段により画像データに応じた光が照射され
   る前に、露光量が前記基板の全面に対して均一に与えら
   れるように前記光照射手段による光の照射状態を制御す
   ると共に、前記基板の全面に対して同じレベルの電圧が
   印加されるように前記電圧印加手段を制御して前記粒子
   を前記１対の基板の一方側に移動させるように制御する
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記粒子は、色及び帯電特性が異なる少
   なくとも２種類の表面帯電型絶縁性粒子であり、 前記制御手段は、前記画像表示媒体の全面に対して交流
   電圧を印加、または、前記画像表示媒体の全面に対して
   交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加してから前記
   基板の全面に対して同じレベルの電圧を印加するように
   前記電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項１
   に記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 少なくとも一方が光透過性で、かつ、対
   向して配置された１対の基板と、該１対の基板間に封入
   され、かつ、光の照射によって電荷を発生させる電荷発
   生材料からの電荷により帯電して前記基板間に形成され
   た電位差に応じて移動すると共に磁性を有する粒子と、
   を備えた画像表示媒体と、 前記画像表示媒体に画像データに応じて変調した光を照
   射する光照射手段と、前記基板間に電圧を印加して電位
   差を発生させる電圧印加手段と、 前記光照射手段により画像データに応じた光が照射され
   る前に、前記１対の基板間に一様な磁界を発生させて前
   記粒子を前記１対の基板の一方側に配置する初期化手段
   と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記光照射手段は、前記画像表示媒体に
   画像データに含まれる多階調濃度データに基づいて画素
   毎に与えられる露光量を制御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装
   置。
5. 【請求項５】 前記電圧印加手段は、前記光照射手段に
   より画像データに応じて変調した光が照射されていると
   きに、基板間に電圧を印加して一定の電位差を発生させ
   ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１
   項に記載の画像表示装置。
6. 【請求項６】 前記光照射手段は、画像データに応じて
   変調した二次元パターン光を前記画像表示媒体の全面に
   二次元照射し、 前記電圧印加手段は、前記光照射手段により二次元パタ
   ーン光が照射されているときに、前記１対の基板に少な
   くとも一回のパルス電圧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】 少なくとも一方が光透過性で、かつ、対
   向して配置された１対の基板と、該１対の基板間に封入
   されると共に、光の照射によって電荷を発生させる電荷
   発生材料からの電荷により帯電し、前記基板間に形成さ
   れた電位差に応じて移動する粒子と、を備えた画像表示
   媒体と、 前記画像表示媒体に画像データに含まれる多階調濃度デ
   ータに基づいて画素毎に与えられる露光量を制御する光
   照射手段と、 前記基板間に電圧を印加して電位差を発生させる電圧印
   加手段と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。
8. 【請求項８】 少なくとも一方が光透過性で、かつ、対
   向して配置された１対の基板と、該１対の基板間に封入
   されると共に、光の照射によって電荷を発生させる電荷
   発生材料からの電荷により帯電して前記基板間に形成さ
   れた電位差に応じて移動する粒子と、を備えた画像表示
   媒体と、 前記画像表示媒体に画像データに応じて変調した光を照
   射する光照射手段と、 前記光照射手段により画像データに応じて変調した光が
   照射されているときに、基板間に電圧を印加して一定の
   電位差を発生させる電圧印加手段と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。
9. 【請求項９】 前記光照射手段は、画像データに応じて
   変調した二次元パターン光を前記画像表示媒体の全面に
   二次元照射し、 前記電圧印加手段は、前記光照射手段により二次元パタ
   ーン光が照射されているときに、前記１対の基板に少な
   くとも一回のパルス電圧を印加することを特徴とする請
   求項８に記載の画像表示装置。