JP2005084166A - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】外部エネルギーがなくても表示された画像を保持でき、高耐久性かつ高彩度の画像を形成でき、構造が簡単で、小型化が可能な画像表示装置および画像表示方法を提供する。
【解決手段】透明材料から構成された画像表示板１の内部に、一本の連続した流路２を葛篭折状に形成し、この流路２内に液体Ｄと分断流体Ｖとを所定のタイミングで切り換えながら供給し、画像表示板１上の画素相当部Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，…Ｘn のうち、入力した画像情報の点画像（ドット）に対応する位置のそれぞれに液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄn ）を配置させる。画像表示板１上の画像表示領域１５には、液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄn ）により構成された画像が表示される。
【選択図】図７

Description

本発明は画像表示装置に係り、特にフラットパネルディスプレイのような薄型画像表示装置および画像表示方法に関する。
従来より、パーソナルコンピュータや携帯情報端末（ＰＤＡ）などの情報端末機器やカーナビゲーションシステムの画像表示装置として液晶表示装置（ＬＣＤ）が広く用いられている。液晶表示装置は応答速度が速く、鮮明なカラー画像の動画を表示できるという利点がある反面、構造が複雑で製造費用が嵩むため製品の価格が高い、消費電力が高い、画像保持に電力を要する、視野角が狭い、などの欠点がある。そのため、液晶表示装置の代替品として様々な方式の画像表示装置が提案されている。
例えば、液体の膜沸騰現象を利用して画像のオン／オフを切り換える表示装置が提案されている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。また、セル内のインクを熱的に膨張或いは収縮させたり、ダイアフラムを機械的に駆動することにより画像表示部にインクを出し入れして画像のオン／オフを切り換える表示装置を提案するものもある（例えば特許文献３参照）。さらに、一部を遮光マスクで覆った透光性筐体（セル）内に遮光性流体を略半分封入し、外部から赤外線を照射して生じる遮光性流体の表面張力勾配により遮光性流体を駆動して光の透過／遮光を切り換える方式の表示装置を提案するものもある（例えば特許文献４参照）。
特開平５−１２７６０３号公報 特開平５−１２７６０４号公報 特開２００１−４２７９４号公報 特開２００２−１６９１０５号公報
しかし、前記特許文献１および２のような流体の膜沸騰現象を利用する画像表示装置では膜沸騰の持続時間が１０μｓｅｃと短いため、画像を表示し続けるには１０ｋＨｚ程度の電圧を印加し続けなければならないという問題や、装置の耐久性が低い、表示画像の彩度が低い、などの問題がある。
また、前記特許文献３に開示されたような、インクを熱的に膨張或いは収縮させる方式では、インクの熱膨張率が低いため、インクを３００Ｋから３５０Ｋに加熱してもインクの体積変化は約２％程度と小さい。そのため、所定の体積の増加を確保しようとすると、画像表示部の体積に対して相当大きなリザーバータンクが必要となり、装置が大型化するという問題がある。また、ダイアフラムを機械的に駆動する方式では、装置の構造が複雑になり、装置の小型化を阻害する、という問題がある。さらに、前記特許文献４に開示された方式では、遮光マスクにより特定波長の光を遮断するため、一度遮光性流体を移動させて情報を書き込むと、書き込み情報をリフレッシュすることができない、という問題がある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、外部からのエネルギーを供給することなく書き込み情報を保持でき、高耐久性かつ高彩度の画像を形成でき、構造が簡単で、小型化が可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る表示装置は、液体を用いて画像を表示する画像表示装置であって、画像表示領域を有する画像表示板と、前記画像表示領域に対応して設けられ、流体の移動方向を規制する流路と、所定の色素を有する第１の液体を、表示しようとする画像の画像情報に応じて所定量ずつ前記流路へ順次間歇的に供給することにより、お互いに分断された第１の液体を有する複数の液体の塊が列状に配列されたセグメント流体列を生成するとともに、このセグメント流体列を前記流路内で移動させるセグメント流体列形成手段と、を有し、前記セグメント流体列が前記流路の所定の位置に移動することにより、前記第１の液体によって前記画像表示領域に所望の画像が表示されることを特徴とする。
ここで、前記セグメント流体列の前記複数の液体の塊は、気体または液体によって互いに分断されていてもよい。
また、前記セグメント流体列形成手段は、透明性を有する第２の液体を予め区切って第２の液体からなる複数の液体の塊を列状に配列するとともに、この複数の液体の塊に、前記画像情報に応じて前記第１の液体を注入することにより、前記セグメント流体列を生成することが好ましい。
また、前記セグメント流体列形成手段は、前記第１の液体を予め区切って第１の液体からなる複数の液体の塊を列状に配列するとともに、この複数の液体の塊に、前記画像情報に応じて前記第２の液体を注入することにより、前記セグメント流体列を生成してもよい。
また、前記第１の液体の例として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３つの色素、あるいは、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＫ（黒）の４つの色素のうち、少なくとも１つの色素を用いて着色された液体を挙げることができる。
また、前記流路には、前記セグメント流体列形成手段により前記セグメント流体列の移動が停止したとき、前記セグメント流体列の各液体の塊の位置が調整される位置調整手段を有していてもよい。
ここで、前記位置調整手段として、前記セグメント流体列の各液体の塊を保持するための、前記流路の壁面に形成された撥水処理部あるいは親水処理部を挙げることができる。
また、前記位置調整手段の他の例として、前記セグメント流体列の各液体の塊を保持するための、前記流路の壁面に形成された凹部を挙げることができる。
また、前記流路の例として、流路入口および流路出口をそれぞれ１つ有し、前記流路入口と前記流路出口との間で１つのセグメント流体列の移動経路を成すものを挙げることができる。
また、前記流路の他の例として、流路入口および流路出口をそれぞれ２つ以上有し、前記流路入口と前記流路出口は一対一に対応し、前記流路入口と前記流路出口との間で、２つ以上のセグメント流体列の移動経路を成すものを挙げることができる。
また、前記移動経路は、互いに平行に設けられているのが好ましい。
本発明の画像表示方法は、液体を用いて画像を表示する画像表示方法であって、画像を表示する画像表示領域に対応して設けられた流路へ、所定の色素を有する第１の液体を、表示しようとする画像の画像情報に応じて所定量ずつ順次間歇的に供給することにより、お互いに分断された第１の液体を有する複数の液体の塊が列状に配列されたセグメント流体列を生成し、生成した前記セグメント流体列を前記流路の所定の位置に移動させることにより、前記第１の液体によって前記画像表示領域に所望の画像を表示する。
本発明によれば、外部からエネルギー供給がなくても画像を保持でき、高耐久性かつ高彩度の画像を形成でき、構造が簡単で、小型化が可能な画像表示装置および画像表示方法が得られる。
（第一の実施形態）
以下、本発明の第一の実施形態に係る画像表示装置について説明する。図１は本実施形態に係る画像表示装置１０の平面図であり、図２（ａ）は同画像表示装置１０を図１中のＡ−Ａ´線を通り紙面に垂直な平面で切断した切断面を示した縦断面図（以下、紙面又は後述する画像表示板１と直交する平面で切断した断面を示した図を「縦断面図」という。）であり、図２（ｂ）は同画像表示装置１０を図１中のＢ−Ｂ´線を通る平面で切断した縦断面図である。
図１に示したように、この画像表示装置１０は、平板状の画像表示板１と、この画像表示板１に隣接配置されたセグメント流体列形成ユニット（セグメント流体列形成手段）３とから構成されている。画像表示板１は透明な材料で形成されていればよく、材料は特に限定されない。例えば、ガラス、アクリル、塩化ビニルのような、透明の樹脂などが挙げられる。
ここで、セグメント流体列形成ユニットで形成されるセグメント流体列とは、所定の色素を有する液体の塊が流体によって分断されて配列された列状のものである。この液体の塊を液体Ｄ（図１３参照）とし、液体Ｄを分断する流体を分断流体Ｖ（図１３参照）とする。
図１、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したように、画像表示板１の内部には中空状の流路２が貫挿されている。画像表示板１の上表面には、複数の画素相当部がマトリックス状に配置されて画像表示領域が形成されている。流路２は画像表示領域に形成された各画素相当部の下側を通過するように形成されている。すなわち、流路２は、全ての画素相当部の下側をいわゆる「一筆書き」でなぞるようなツヅラ折形状に形成されている。流路２の形状としては、この他に、例えば渦巻き形に形成されたものが挙げられる。
本実施形態に係る流路２は、画像表示板１内でツヅラ折形状に形成された、一つの管状の孔によって形成されている。すなわち、図１に示したように、流路２は、画像表示板１の幅方向の一方の端から他方の端にのび、他方の端で１８０度折り返されて、前記一方の端にのびた、いわゆるジグザグ状に形成されている。この流路２には、第１の液体が流れるようになっており、流体の移動方向を規制する一本の移動経路となっている。
なお、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、本実施形態に係る画像表示装置１０では、流路２は矩形の断面を備えているが、断面形状は矩形には限定されない。矩形以外の断面、例えば円形、楕円形或いは閉じた曲線状の断面を備えた流路２を形成してもよい。さらに、図１に示したように、本実施形態に係る画像表示装置１０では、流路２は画像表示板１の左右両端付近で直角に折れ曲がった形に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、流路２のうち、隣接する二つの直線部分の端部を接続する部分の流路は、その横断面（表示板の上表面に平行な面で切断した断面）が円弧を描くような曲面状に形成されていてもよい。
流路２の断面の形や面積は、後述する第１の液体、および分断流体の表面張力にかかわらず、円滑に流れる限り、特に限定されない。例えば、流路２の断面の大きさ（幅、高さ又は直径）としては、０．２〜５ｍｍ×０．２〜５ｍｍを挙げることができ、流路２の断面積としては０．０４×２５ｍｍ2 を挙げることができる。また、後述するように、流路２は一つの画像表示板１内に複数形成されていてもよい。例えば、複数の流路２を互いに平行に、画像表示板１の頂部１１又は側部１３に平行に配設してもよい。その場合、後述するセグメント流体列形成ユニット３は一つのセグメント流体列形成ユニットから全ての流路２に第１の液体および分断流体を供給してもよく、複数の流路２の各々にセグメント流体列形成ユニット３を配設してもよい。さらに流路２は透明材料で形成された管状のものであってもよい。
次に、流路２の壁面に形成された位置調整手段としての位置調整部について説明する。図３（ａ）は画像表示板１の平面図を部分的に拡大した図であり、図３（ｂ）は画像表示板１の断面図である。図３（ａ）および（ｂ）中、二点鎖線は一つの画素に相当する画素相当部Ｘの境界を示す。図３（ａ）に示したように、画像表示板１では、流路２（２ａ、２ｂ、２ｃ）の流路壁面の上部において、撥インク処理部２３が設けられ、この撥インク処理部２３により区画されて一つの画素に相当する画素相当部Ｘ（Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，…Ｘn ）が設けられている。
ここで「撥インク処理部」とは、撥インク処理が施された部分であり、後述する液体Ｄをはじく性質を付与された部分である。例えば、液体Ｄを構成する第１の液体として水性インクを用いる場合は、撥水処理が「撥インク処理」に該当し、油性インクを用いる場合には、親水処理が「撥インク処理」に該当する。撥インク処理部の一つである、撥水処理部を形成する方法としては、フッ素樹脂などのフッ素系材料を塗布した後、リソグラフィー加工を施してフッ素樹脂をパターニングする方法、シリコーン系材料を塗布する方法、および表面粗さを変化させるなどの方法が挙げられる。
画像表示装置１０では、流路２内の画素相当部と画素相当部との境界部周辺に撥インク処理部２３が形成されているので、隣接する二つの撥インク処理部２３と撥インク処理部２３との間の流路２の上部壁面が、液体Ｄを構成するインクに対して、相対的に親和性を有する位置調整部２２となる。そのため、位置調整部２２の位置で保持させるべき液体Ｄが位置調整部２２と位置調整部２２との間の位置で停止した場合、この位置には撥インク処理部２３が形成されているため、液体Ｄは、より親和性の高い位置調整部２２の位置まで移動する。このように、流路２自身の性質により、流路２内に供給された液体Ｄの位置を調整することのできる効果、すなわち「セルフアライメント効果」が得られる。なお、撥インク処理部２３は画像表示板１の一部にのみ形成してもよい。
次に、本実施形態に係るセグメント流体列形成ユニット３について説明する。図１に示したように、画像表示装置１０の図１中の左側上部にはセグメント流体列形成ユニット（セグメント流体列形成手段）３が配設されている。このセグメント流体列形成ユニット３は、流路２内に液体Ｄと分断流体Ｖとを交互に供給してセグメント流体列を生成し、このセグメント流体列を流路２内に移動させることにより画像表示板１上に画像を形成する。
図４は本実施形態に係るセグメント流体列形成ユニット３の内部の概略構成を示した図である。図４に示したように、セグメント流体列形成ユニット３の内部には、第１の液体を収容する容器４１ａ、４１ｂおよび４１ｃ、第１の液体を供給するポンプ４３ａ、４３ｂおよび４３ｃ、第２の液体を収容する容器４５ａ、４５ｂおよび４５ｃ、第２の液体を供給するポンプ４６ａ、４６ｂおよび４６ｃ、分断流体Ｖを供給するポンプ５０、および制御部３０が配設されている。ポンプ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４６ａ、４６ｂおよび４６ｃとしては、ダイアフラムポンプを用いることができる。ダイアフラムポンプのダイアフラム部を駆動するアクチュエータとしては、静電力、ピエゾ、熱バイモルフ、熱圧力効果（サーモニューマチック）などを動力とするものを挙げることができる。
ここで、「第１の液体」とは、色素を有するインクである。第１の液体は、流路２内を移動でき、流路２内に保持されたときに特定の色を表示できる液体であればよく、特に限定されない。例えば、顔料や染料を無色透明の液体と混合したもの、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）、あるいはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）またはＫ（黒）などの色素を有し特定の色を呈するインク、或いはインクをその希釈液で希釈したものなどが挙げられる。本実施形態では第１の液体としてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）のインクを使用し、容器４１ａにＹ（イエロー）のインクが収容され、容器４１ｂにＭ（マゼンタ）のインクが収容され、容器４１ｃにＣ（シアン）のインクが収容されている。
また「第２の液体」とは、上記第１の液体に対して相溶性を有する液体である。第２の液体は、第１の液体と混合されて所望の光学濃度（以下、単に「濃度」という。）の液体Ｄを構成する。第１の液体だけで所望の濃度の色を呈する液体Ｄが得られる場合には、第２の液体は省略してもよい。第２の液体としては、第１の液体に対する相溶性を備え、無色透明の液体であればよく、特に限定されない。例えば、水、各種炭化水素類、シリコーンオイルなどを挙げることができる。本実施形態では第２の液体としてキャリア液体Ｓを用いる。本実施形態では容器４５ａ、４５ｂおよび４５ｃにキャリア液体Ｓが収容されている。
「分断流体Ｖ」とは、流路２内において、流体の移動方向の前後で分断流体Ｖを介して隣り合う、二つの液体Ｄどうしを分断し、かつ、その二つの液体Ｄどうしの間隔を一定に維持するための流体である。分断流体Ｖとしては、液体Ｄに対する相溶性がなく、流体の移動方向の前後で隣り合う二つの液体Ｄどうしの間隔を一定に維持できる流体であればよく、特に限定されない。分断流体Ｖは気体でも液体でもよい。液体の分断流体Ｖの例としては、水、各種炭化水素類、シリコーンオイルなどを挙げることができる。また、気体の分断流体Ｖの例としては、空気、窒素ガス、不活性ガスなどを挙げることができる。本実施形態では空気を分断流体Ｖとして使用する。
本実施形態に係るセグメント流体列形成ユニット３では、ポンプ５０と流路２との間は配管３７および配管３７から三方に分岐した三つの配管３６ａ、３６ｂおよび３６ｃで接続されている。配管３６ａ、３６ｂおよび３６ｃは流路２の流体移動方向上流側（図１中の左上）の端部に設けられた合流点２１で合流している。
配管３６ａは容器４５ａおよびポンプ４６ａと接続部３６２ａで接続され、ポンプ４６ａが作動すると容器４５ａ内のキャリア液体Ｓが配管３６ａの接続部３６２ａに供給される。同様に、配管３６ａは容器４１ａおよびポンプ４３ａと接続部３６１ａで接続され、ポンプ４３ａが作動すると容器４１ａに収容されたＹ（イエロー）のインクが配管３６ａの接続部３６１ａに供給される。配管３６ａにはさらにバルブ３５ａが設けられ、バルブ３５ａを開閉することにより配管３６ａへの分断流体Ｖの供給および停止が制御される。
配管３６ｂは容器４５ｂおよびポンプ４６ｂと接続部３６２ｂで接続され、ポンプ４６ｂが作動すると容器４５ｂ内のキャリア液体Ｓが配管３６ｂの接続部３６２ｂに供給される。同様に、配管３６ｂは容器４１ｂおよびポンプ４３ｂと接続部３６１ｂで接続され、ポンプ４３ｂが作動すると容器４１ｂに収容されたＭ（マゼンタ）のインクが配管３６ｂの接続部３６１ｂに供給される。配管３６ｂにはさらにバルブ３５ｂが設けられ、バルブ３５ｂを開閉することにより配管３６ｂへの分断流体Ｖの供給および停止が制御される。
配管３６ｃは容器４５ｃおよびポンプ４６ｃと接続部３６２ｃで接続され、ポンプ４６ｃが作動すると容器４５ｃ内のキャリア液体Ｓが配管３６ｃの接続部３６２ｃに供給される。同様に、配管３６ｃは容器４１ｃおよびポンプ４３ｃと接続部３６１ｃで接続され、ポンプ４３ｃが作動すると容器４１ｃに収容されたＣ（シアン）のインクが配管３６ｃの接続部３６１ｃに供給される。配管３６ｃにはさらにバルブ３５ｃが設けられ、バルブ３５ｃを開閉することにより配管３６ｃへの分断流体Ｖの供給および停止が制御される。
ポンプ４３ａと制御部３０とは配線３３ａで接続され、ポンプ４６ａと制御部３０とは配線３４ａで接続され、バルブ３５ａと制御部３０とは配線３２ａで接続されている。ポンプ４３ｂと制御部３０とは配線３３ｂで接続され、ポンプ４６ｂと制御部３０とは配線３４ｂで接続され、バルブ３５ｂと制御部３０とは配線３２ｂで接続されている。ポンプ４３ｃと制御部３０とは配線３３ｃで接続され、ポンプ４６ｃと制御部３０とは配線３４ｃで接続され、バルブ３５ｃと制御部３０とは配線３２ｃで接続されている。
したがって、制御部３０でポンプ４３ａ、４６ａおよびバルブ３５ａを作動させることにより、配管３６ａ内へのキャリア液体ＳおよびＹ（イエロー）のインクと、分断流体Ｖとの供給および停止が制御される。同様に、制御部３０でポンプ４３ｂ、４６ｂ、およびバルブ３５ｂを作動させることにより、配管３６ｂ内へのキャリア液体ＳおよびＭ（マゼンタ）のインクと、分断流体Ｖとの供給および停止が制御される。同様に、制御部３０でポンプ４３ｃ、４６ｃ、およびバルブ３５ｃを作動させることにより、配管３６ｃ内へのキャリア液体ＳおよびＣ（シアン）のインクと、分断流体Ｖとの供給および停止が制御される。液体Ｄの供給開始と停止との切り換えは、ポンプ４３ａ〜４３ｃおよびポンプ４６ａ〜４６ｃの作動とバルブ３５ａ〜３５ｃの開閉とを制御することにより行う。
次に、本実施形態の画像表示装置で特定の色を有する液体Ｄを形成する手順について説明する。液体Ｄとして複数の種類のインクとキャリア液体Ｓとを含む液体Ｄを供給するには、液体Ｄを構成する複数の第１の液体を配管３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）内で形成し、これらを合流点２１で合流させて混合し、所望の色を呈する液体Ｄを形成する。例えば、Ｙ（イエロー）のインク、Ｍ（マゼンタ）のインク、およびＣ（シアン）のインクとキャリア液体Ｓとを含む液体Ｄを形成するには、まず、ポンプ４６ａを作動させて配管３６ａの接続部３６２ａに所定量のキャリア液体Ｓ1 を供給する。次いで、ポンプ４６ａを停止させ、バルブ３５ａを極く短時間開いてキャリア液体Ｓ1 を接続部３６１ａまで移動させる。
次いで、ポンプ４３ａを作動させて所定量のＹ（イエロー）のインクをキャリア液体Ｓ1 に注入する。こうして所定の濃度の色を有するＹ（イエロー）の第１の液体Ｙ1 を接続部３６１ａの位置に形成する。一方、Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）の各インクについても、Ｙ（イエロー）のインクのポンプ４６ａ、４３ａおよびバルブ３５ａの操作と同期してポンプ４６ｂ、４３ｂ、バルブ３５ｂ、およびポンプ４６ｃ、４３ｃ、バルブ３５ｃを作動させて、所定の濃度の色を有するＭ（マゼンタ）の第１の液体Ｍ1 を接続部３６１ｂの位置に形成し、所定の濃度の色を有するＣ（シアン）の第１の液体Ｃ1 を接続部３６１ｃの位置に形成する。
次いで、バルブ３５ａ〜３５ｃを開いて所定量の分断流体Ｖを配管３６ａ〜３６ｃに供給すると、分断流体Ｖの圧力により各第１の液体Ｙ1 、Ｍ1 およびＣ1 は配管３６ａ〜３６ｃ内を移動し、合流点２１で合流し、一体化する。一体化することにより第１の液体Ｙ1 、Ｍ1 およびＣ1 は混合され、所定の色および濃度を有する液体Ｄが形成される。この液体Ｄは分断流体Ｖの圧力により移動し、流路２に供給される。なお、液体Ｄとして、キャリア液体Ｓを使用しない場合には、インクを直接配管３６ａ〜３６ｃの接続部３６１ａ〜３６１ｃに供給し、分断流体Ｖの圧力で移動させてもよい。また、液体Ｄに表示させる色に応じて注入するインクの量や種類、キャリア液体Ｓの量を適宜調節する。
さらに、上記の例では、配管３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）の流体の移動方向上流側にキャリア液体Ｓを供給するポンプ４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）および容器４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ）を設け、流体の移動方向下流側にインクを供給するポンプ４３（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ）および容器４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）を設けて、配管３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）に供給されたキャリア液体Ｓに対してインクを注入する場合を例にして説明したが、これには限定されない。例えば、配管３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）の流体移動方向上流側にインクを供給するポンプ４３（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ）および容器４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）を設け、下流側にキャリア液体Ｓを供給するポンプ４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）および容器４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ）を設けて、配管３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）に供給されたインクに対してキャリア液体Ｓを注入する構成にしてもよい。
次に、画像表示板１と画像情報との関係について説明する。本実施形態に係る画像表示装置１０に画像を表示させるには、例えばスキャナーなどの入力装置と画像表示装置１０とを接続し、入力装置から画像情報を入力する。図５は本実施形態に係る画像表示装置１０を、入力画面１６を備えた入力装置と接続した場合の、入力画面１６と画像表示板１との関係を示した図である。図５に示したように、画像表示板１では、その上表面に画像表示領域１５が形成されている。流路２には、液体Ｄと分断流体Ｖの供給が停止した際、液体Ｄが所定の位置に調整されて位置決めされるように位置調整部が設けられており、この位置調整部の位置に応じて、画像表示領域１５には複数個の画素相当部Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，…がマトリックス状に形成されている。これら画素相当部Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，…の各々が、画像表示領域１５に画像を表示する場合の画素、すなわち画像を構成する最小単位となっている。一方、入力装置で得られる画像上の点ｐは、画像表示板１の上表面に点線で示した画像表示領域１５中の点Ｐに対応する。従って、点ｐの画像情報が入力されると、画像表示領域１５の点Ｐに位置決めされるべき液体Ｄの色や濃度が定まる。
次に、点ｐの画像情報が入力された後、画像表示板１上に点Ｐの点画像（ドット）が形成されるまでの手順について説明する。図６は画像情報の入力から実際に画像が形成されるまでの処理の流れを示したフローチャートである。
スキャナーなどの入力装置から、各画素に対応した画像情報が入力されると（ステップ１）、制御部３０では、各画素に相当する画像表示板１上の点（画素の点ｐに対応する点Ｐ）に点画像（ドット）を形成するのに必要なセグメント流体列として、順次、液体Ｄおよび分断流体Ｖからなる流体列が決定される。この流体列は、液体Ｄ、および、液体Ｄどうしを分断する分断流体Ｖから構成され、流路２内に移動させた際に、液体Ｄが、流路２の所定位置（具体的には、画像表示領域１５上に表示しようとする画像を構成するドットの位置）に供給されるようなセグメント流体列である。
例えば、図５に示した画像表示板１上の点Ｐに点画像（ドット）を形成するためのセグメント流体列は、先頭部すなわち画像表示領域１５の右下の画素相当部Ｘz から点Ｐの直前の画素相当部（Ｘn+1 ）までの流路２を満たす量の分断流体Ｖ、点Ｐに点画像（ドット）を形成する画素相当部Ｘn の流路２を満たす量の液体Ｄ、および、点Ｐの直後の画素相当部（Ｘn-1 ）から最後尾すなわち画素相当部Ｘ1 までの流路２を満たす量の分断流体Ｖを、この順序に配列したセグメント流体列である。
より具体的には、セグメント流体列を形成するのに必要なデータ、すなわち、液体Ｄおよび分断流体Ｖに関するデータ（以下「流体データ」という。）を算出する。すなわち、点Ｐに点画像（ドット）を形成するのに必要な液体Ｄの量（ｗ）、点Ｐの点画像（ドット）の色を表示するのに必要な、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）またはＣ（シアン）の各色インクの必要量（体積）、キャリア液体Ｓの必要量（体積）、上記液体Ｄを点Ｐの位置まで移動させるのに必要な分断流体Ｖ（画素相当部Ｘz から画素相当部Ｘn+1 までの流路２を満たす量の分断流体Ｖ、および、画素相当部Ｘn-1 から画素相当部Ｘ1 までの流路２を満たす量の分断流体Ｖ）の体積などの流体データを算出する（ステップ２）。
次いで、上記算出した流体データに基づいて、ポンプ４３ａ〜４３ｃ、ポンプ４６ａ〜４６ｃの作動タイミング、バルブ３５ａ〜３５ｃの開閉タイミングなどの、装置の作動タイミングに関するデータ（以下「タイミングデータ」という。）を算出し（ステップ３）、このタイミングデータに基づいてポンプ４３ａ〜４３ｃ、ポンプ４６ａ〜４６ｃ、バルブ３５ａ〜３５ｃを作動させ（ステップ４）、必要量の各色インクＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、キャリア液体Ｓおよび分断流体Ｖを流路２内に供給する。
具体的には、点Ｐに点画像（ドット）を形成するのに必要な量のインクＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）またはＣ（シアン）、或いはさらにキャリア液体Ｓを含む液体が、ポンプ４３ａ〜４３ｃ、ポンプ４６ａ〜４６ｃの作動により配管３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）に供給され、それぞれの配管３６ａ、３６ｂおよび３６ｃ内に供給された第１の液体が、合流点２１で合流して混合され、所定の色および濃度を有する液体Ｄが形成される。次いでバルブ３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）を所定のタイミングで開閉することにより液体Ｄが流路２内に供給される。次いでバルブ３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）を所定時間開き、所定量の分断流体Ｖを流路２内に供給する。
所定量の分断流体Ｖ、具体的には流路２の入口の合流点２１から点Ｐまでの流路２の容積に相当する体積の分断流体Ｖの供給が終わった時点でバルブ３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）を閉じる。所定体積の分断流体Ｖの供給が終わった時点で液体Ｄは点Ｐの位置まで移動しており、点Ｐに液体Ｄによる点画像（ドット）が表示される。
次に、画像表示板１上にアルファベットの文字「Ａ」を表示する場合の操作について説明する。図７は表示しようとする画像と画像表示領域１５との関係を示した図である。上述した点Ｐに画像を表示する場合と同様に、スキャナーなどの入力装置からアルファベットの文字「Ａ」の画像情報が入力されると、制御部３０では、文字「Ａ」を表示するために必要なセグメント流体列が決定される。このセグメント流体列は、画像表示領域１５上に文字「Ａ」の画像を表示させる複数の点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，…Ｐz に点画像（ドット）を形成する液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）と、各液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）どうしを分断して流路２内の所定位置に各液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）を供給するための分断流体Ｖとを交互に配列してなるセグメント流体列である。
具体的には、図７に示した画像表示領域１５の右下の画素相当部ＸZ から点Ｐ1 までの流路２を満たす量の分断流体Ｖ1 、点Ｐ1 の点画像（ドット）を形成する液体Ｄ1 、点Ｐ1 と点Ｐ2 との間の流路２を満たす量の分断流体Ｖ2 、点Ｐ2 の点画像（ドット）を形成する液体Ｄ2 、点Ｐ2 と点Ｐ3 との間の流路２を満たす量の分断流体Ｖ3 、点Ｐ3 の点画像（ドット）を形成する液体Ｄ3 、点Ｐ3 と点Ｐ4 との間の流路２を満たす量の分断流体Ｖ4 、…、点ＰZ の点画像（ドット）を形成する液体ＤZ 、および点ＰZ と画素相当部Ｘ1 との間の流路２を満たす量の分断流体ＶZ+1 を、この順に配置してなるセグメント流体列を決定する。
すなわち、点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，…Ｐz の点画像（ドット）を形成する液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）を構成するのに必要なインク（Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン））およびキャリア液体Ｓの体積、各点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，…Ｐz の位置にそれぞれ液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）を移動させるのに必要な分断流体Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，…Ｖz の体積などの流体データを算出する。次いで算出した流体データに基づいて、ポンプ４６ａ〜４６ｃおよびポンプ４３ａ〜４３ｃの駆動タイミング、およびバルブ３５ａ〜３５ｃを開閉するタイミングに関するタイミングデータを算出する。次に算出したタイミングデータに基づいて、ポンプ４６ａ〜４６ｃおよびポンプ４３ａ〜４３ｃを駆動し，バルブ３５ａ〜３５ｃを開閉すると、所定体積の液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）、および各分断流体Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，…Ｖz が流路２内に供給される。
その結果、各点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，…Ｐz の位置に所定体積の液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）が移動し、各点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，…Ｐz の位置に液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）が配置されて点画像（ドット）が形成され、画像表示板１の画像表示領域１５に文字「Ａ」の画像が表示される。この様子を示したのが図８および図９である。図８は画像形成開始から画像形成完了までの動作を示したタイミングチャートであり、図９は画像形成開始から画像形成完了までの画像表示領域１５上の変化を示した画像表示装置１０の平面図である。
即ち、最初に分断流体Ｖ1 を供給するために、時間ｔ0 〜ｔ1,1 でバルブ３５（３５ａ〜３５ｃ）を開いて配管３６（３６ａ〜３６ｃ）内に分断流体Ｖを供給する。次いで、点Ｐ1 の位置に点画像（ドット）を形成する液体Ｄ1 を形成するために、時間ｔ1,1 〜ｔ1,2 でポンプ４６（４６ａ〜４６ｃ）を作動させて液体Ｄ1 に対応する量のキャリア液体Ｓを配管３６（３６ａ〜３６ｃ）に供給する。次いで時間ｔ1,2 〜ｔ1,3 でバルブ３５（３５ａ〜３５ｃ）を開いて配管３６内に所定量の分断流体Ｖを供給してキャリア液体Ｓをポンプ４３（４３ａ〜４３ｃ）の位置まで移動させる。次いで時間ｔ1,3 〜ｔ1,4 でポンプ４３（４３ａ〜４３ｃ）を作動させて配管３６（３６ａ〜３６ｃ）内を移動してきたキャリアＳに容器４１（４１ａ〜４１ｃ）内のインクを注入する。
こうしてキャリア液体ＳにＹ（イエロー）のインクが注入されて所定の濃度のＹ（イエロー）の第１の液体が形成される。同様に、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロー）についても上記タイミングでポンプ４６ｂ、４６ｃおよびポンプ４３ｂ、４３ｃとバルブ３５ｂ、３５ｃを作動させることにより、時間ｔ1,4 で配管３６ａ〜３６ｃのインク接続部３６１ａ〜３６１ｃのそれぞれにＹ（イエロー）の第１の液体、Ｍ（マゼンタ）の第１の液体、Ｃ（シアン）の第１の液体が形成される。次いで時間ｔ1,4 〜ｔ2,1 でバルブ３５ａ〜３５ｃを開いて所定量（Ｖ2 ）の分断流体Ｖを配管３６ａ〜３６ｃ内に供給すると、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）の三つの第１の液体は合流点２１で合流して一体化し、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）の各インクが混合されて所定の色を呈する液体Ｄ1 を形成して流路２に供給される。なお、もちろん、表示しようとする色や濃度に応じてポンプ４３ａ〜４３ｃの各バルブの開閉の有無や開閉時間は異なっていてもよい。
以下同様に、時間ｔ2,1 〜ｔ2,2 でポンプ４６ａ〜４６ｃを作動させ、時間ｔ2,2 〜ｔ2,3 でバルブ３５ａ〜３５ｃを開き、時間ｔ2,3 〜ｔ2,4 でポンプ４３ａ〜４３ｃを作動させ、時間ｔ2,4 〜ｔ3,1 でバルブ３５ａ〜３５ｃを開くことにより液体Ｄ2 および分断流体Ｖ3 が流路２に供給される。同様に、時間ｔ3,1 〜ｔ3,2 でポンプ４６ａ〜４６ｃを作動させ、時間ｔ3,2 〜ｔ3,3 でバルブ３５ａ〜３５ｃを開き、時間ｔ3,3 〜ｔ3,4 でポンプ４３ａ〜４３ｃを作動させ、時間ｔ3,4 〜ｔ4,1 でバルブ３５ａ〜３５ｃを開くことにより液体Ｄ3 および分断流体Ｖ4 が流路２に供給される。
以下同様にして、ポンプ４３ａ〜４３ｃ、ポンプ４６ａ〜４６ｃおよびバルブ３５ａ〜３５ｃを、所定のタイミングで作動させることにより、液体Ｄ4 、分断流体Ｖ5 、…液体Ｄn 、分断流体Ｖn+1 、…の順に供給し、最後に液体Ｄz 、次いで分断流体Ｖz+1 を供給する。時間の経過とともに、液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄn ）と分断流体Ｖ（Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，…Ｖn ）が流路２内に供給され、液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄn ）どうしは互いに一定の間隔を保ちながら図９（ａ）および図９（ｂ）に示したように流路２の下流方向に移動する。そして最後の分断流体Ｖz+1 を供給し終わると、流路２内に上記決定したセグメント流体列が形成される。このセグメント流体列では、画像表示領域１５にアルファベットの文字「Ａ」を表示させる点画像（ドット）の位置、すなわち点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，…Ｐz に所定体積の液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）が供給されるように分断流体Ｖ（Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，…Ｖz+1 ）と液体Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…Ｄz ）とが配列されている。そのため、流路２内に上記決定したセグメント流体列が形成されると、図９（ｃ）に示したように、文字「Ａ」が画像表示板１の表面の画像表示領域１５に現れる。
以上説明したように、本実施形態に係る画像表示装置１０では、流路２内に供給する液体Ｄおよび分断流体Ｖの量（体積）を調節することにより画像を形成し保持するので、装置の外部からエネルギーを供給することなく画像を保持することができる。また画像保持の為にエネルギーを必要としないので、耐久性に富む画像を形成する画像表示装置が提供される。さらに、画像表示板１自体には、流路２が形成されている以外に、電極や回路などの微細な部品を備えていない。そのため構造が簡単で、小型化可能な画像表示装置を提供することができる。
なお、本実施形態では入力装置から入力画面１６上の点ｐを入力するたびに制御部３０が画像表示領域１５上の点Ｐを割り出し、さらに点Ｐの画像（ドット）を形成する液体Ｄの体積、液体Ｄを構成するのに必要なインク（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン））およびキャリア液体Ｓ、液体Ｄを点Ｐの位置まで搬送するのに必要な分断流体Ｖに関する流体データ、およびタイミングデータをその都度制御部３０で算出する例について説明したが、入力する画像情報（例えば「Ａ」の文字）と、画像表示装置１の表示板１０上に「Ａ」の画像を表示するために必要なタイミングデータとの関係をルックアップテーブルとして予め作成して制御部３０内の記憶部などに記憶させておき、入力装置から画像情報を入力すると、画像表示装置１上に画像を出力するのに必要なタイミングデータなどが得られるようにしてもよい。
（第二の実施形態）
以下、本発明の第二の実施の形態について説明する。本実施形態では、流路内に供給された液体Ｄの位置を調整する位置調整手段として、親インク処理部を流路の一部の壁面に設けたものである。図１０は本発明の第二の実施形態に係る画像表示装置１０ｃの平面図である。図１０に示したように、本実施形態では、画像表示板１ｃの左右両端部周辺の流路２の上部壁面にのみ位置調整手段としての親インク処理部２３ａを設け、流路２のそれ以外の壁面には撥インク処理部が設けられている。ここで、「親インク処理部」とは、液体Ｄに対する親和性を付与された部分をいう。例えば液体Ｄを構成するインクとして、水性インクを用いる場合には、親水処理を施した親水処理部が「親インク処理部」に該当し、油性インクを用いる場合には、撥水処理を施した撥水処理部が「親インク処理部」に該当する。本実施形態に係る画像表示装置１０ｃでは、親インク処理部２３ａを設けたことにより、セルフアライメント効果が得られる一方、画像表示板１ｃの左右両端部周辺の流路２にのみ親インク処理部２３ａを設けたので、位置調整手段としての親インク処理部２３ａを形成する工数を少なくすることができる。
（第三の実施形態）
以下、本発明の第三の実施の形態について説明する。本実施形態では、流路の、画像表示板の厚さ方向の幅を変化させることにより、流路内の第１の液体の位置を調整する位置調整手段としての位置調整部を設けたものである。図１１は本実施形態に係る画像表示装置１０ｄの画像表示板１ｄを、流路２３０に沿って、流路２３０と平行かつ画像表示板１ｄの表面と直交する平面で切断した縦断面図である。図１１に示すように、本実施形態に係る画像表示板１ｄでは、流路２３０の画像表示板１ｄの厚さ方向（図１１中、上下方向）の幅が、位置調整部２３０ａと位置調整部２３０ａとの間に位置する通過部２３０ｂで狭くなっている。即ち、図１１中の流路２３０において、各画素に相当する位置調整部２３０ａでは、画像表示板１ｄの厚さ方向の流路２３０の幅がｈ1 であるのに対し、位置調整部２３０ａと位置調整部２３０ａとの間（境界）に位置する通過部２３０ｂでは、流路２３０の幅がｈ2 と狭く形成されている。これらの幅、ｈ1 対ｈ2 の比率は、ｈ1 ：ｈ2 ＝１．０５〜１．４：１であるのが好ましい。このｈ1 対ｈ2 の比率は、液体Ｄを構成するインクの物性、流路２３０の流路表面の物性、流路の長さなどの寸法、インクを加圧するポンプの出力などによって決めるのが望ましい。
本実施形態に係る画像表示装置１０ｄでは、流路２３０の幅が、位置調整部２３０ａで大きく、通過部２３０ｂで小さく形成されているので、液体Ｄが位置調整部２３０ａに保持されやすい。そのため、位置調整部２３０ａの位置で保持させるべき液体Ｄの塊が通過部２３０ｂの位置で停止した場合、液体Ｄはより流路の幅が広く、より保持されやすい位置調整部２３０ａの位置まで移動する。このように流路２３０内に供給された液体Ｄの位置を調整する「セルフアライメント効果」が得られる。なお、流路２３０の流路壁面には撥インク処理部が形成されていることが好ましい。さらに、通過部２３０ｂの壁面には撥インク処理部が形成され、かつ、位置調整部２３０ａの壁面には親インク処理部が形成されていることがより好ましい。
（第四の実施形態）
以下、本発明の第四の実施の形態について説明する。図１２は本実施形態に係る画像表示装置１０ｅの画像表示板１ｅをその上表面に平行な平面で切断したときの横断面図である。図１２に示すように、本実施形態に係る画像表示板１ｅでは、流路２４の画像表示板１ｅの平面方向（図中上下方向）の幅が、各画素に相当する位置調整部２４ａで大きく、通過部２４ｂで小さく形成されている。即ち、図１２中の流路２４において、各画素に相当する位置調整部２４ａでは、画像表示板１ｅの平面方向の流路２４の幅がＩ1 であるのに対し、位置調整部２４ａと位置調整部２４ａとの間に位置する通過部２４ｂでは画像表示板１ｅの平面方向の流路２４の幅がＩ2 と小さく形成されている。これらの幅、Ｉ1 対Ｉ2 の比率は、Ｉ1 ：Ｉ2 ＝１．０５〜１．４：１であるのが好ましい。また、このＩ1 対Ｉ2 の比率は、液体Ｄを構成するインクの物性、流路２４の流路壁面の物性、流路の長さなどの寸法、液体Ｄを構成するインクを加圧するポンプの出力などによって決めるのが望ましい。
本実施形態に係る画像表示装置１０ｅでは、画像表示板１ｅ内の流路２４の平面方向の幅が、位置調整部２４ａで大きく、通過部２４ｂで小さく形成されているので、液体Ｄは位置調整部２４ａに保持されやすい。そのため、位置調整部２４ａの位置で保持させるべき液体Ｄの塊が通過部２４ｂの位置で停止した場合、液体Ｄはより流路の幅が広く、より保持されやすい位置調整部２４ａの位置まで移動する。このように流路２４内に供給された液体Ｄの位置を調整する「セルフアライメント効果」が得られる。なお、流路２４の流路壁面には撥インク処理部が形成されていることが好ましい。さらに、通過部２４ｂの壁面には撥インク処理部が形成され、かつ、位置調整部２４ａの壁面には親インク処理部が形成されていることがより好ましい。
（第五の実施形態）
以下、本発明の第五の実施の形態について説明する。本実施形態に係る画像表示装置１０ｉは、画像表示板１ｉの、流路２８の下側に光を反射する反射板２１０を備えていること以外は、第一の実施形態に係る画像表示装置１０と同じ構造である。図１３は本実施形態に係る画像表示装置１０ｉの画像表示板１ｉを流路２８の長手方向に沿って切断した縦断面図である。図１３に示したように、本実施形態に係る画像表示装置１０ｉでは、画像表示板１ｉの流路２８の下側に反射板２１０が配設されている。反射板２１０としては、可視光を反射する性質を備えているものであればよく、特に限定されない。例えば金属板或いはメッキを施した樹脂板などが挙げられる。また、画像表示板１ｉの下面側に反射板２１０を貼り付けたり、画像表示板１ｉの下面側に直接メッキ処理を施すことにより反射板２１０を形成してもよい。
本実施形態に係る画像表示装置１０ｉでは、画像表示板１ｉの、流路２８の下側に反射板２１０を設けたので、液体Ｄとして、色素を有し、透明性を有する液体を用いた場合、画像表示板１の上面から入射して反射板２１０表面で反射した反射光が、画像表示板１の表面に現れる。そのため、バックライトなどの照明光源を用いなくても鮮明な画像を表示することができる。
（第六の実施形態）
以下、本発明の第六の実施の形態について説明する。本実施形態に係る画像表示装置１０ｊは、画像表示板１ｊの内部に複数かつ互いに平行な流路２９，２９，…を備えている。図１４は本実施形態に係る画像表示装置１０ｊの平面図である。図１４に示したように、本実施形態に係る画像表示装置１０ｊでは、画像表示板１ｊの内部に複数の流路２９，２９，…が形成されている。これらの複数の流路２９，２９，…は、画像表示板１の一辺の方向に互いに平行に形成されている。これら複数の流路２９，２９，…は画像表示板１の両側面にそれぞれ入口２９ｉと出口２９ｏとを備えている。
本実施形態では、図１４に示したように、複数の流路２９，２９，…の入口２９ｉは図中画像表示板１ｊの左側面に配設され、同出口２９ｏは画像表示板１ｊの右側面に配設されている。画像表示板１ｊの左側面にはセグメント流体列形成ユニット３０１が隣接配置され、画像表示板１ｊの右側面には流体回収ユニット３０２が隣接配置されている。セグメント流体列形成ユニット３０１から各流路２９，２９，…にはそれぞれ独立して分断流体および第１の液体が供給される。
本実施形態に係る画像表示装置１０ｊでは、複数の流路２９，２９，…が短いので、画像形成開始から完成までを短時間に行うことができる。また、各流路２９，２９，…には独立して液体Ｄおよび分断流体Ｖが供給されるので、液体Ｄで形成される画像の流体移動方向のずれが最小限に抑えられる。
（第七の実施形態）
以下、本発明の第七の実施の形態について説明する。なお、画像表示装置の構成自体は第一の実施形態と同じであるので、説明を省略する。本実施形態に係る画像表示装置１０では、セグメント流体列形成ユニットを操作することにより、画像の階調表現を行う。図１５は本発明に係る画像表示板１を流路２の長手方向に沿って切断した縦断面を拡大した図である。図１５中、二点鎖線は一画素に相当する部分を示す。図１５に示したように、本実施形態に係る画像表示装置１０では、セグメント流体列形成ユニット３内の液体Ｄを供給するポンプ４３ａ〜４３ｃおよび４６ａ〜４６ｃと、分断流体Ｖの供給を制御するバルブ３５ａ〜３５ｃとを極めて短い間隔で交互にオン／オフすることにより、一つの画素相当部の中で分断流体Ｖと液体Ｄとが縞模様を描くように供給する（図４参照）。このように供給することで、一つの画素相当部内に占める液体Ｄの割合を調節することができ、それにより、画像の階調表現が可能となる。
本発明の第一の実施形態に係る画像表示装置の平面図である。 （ａ）および（ｂ）は本発明の第一の実施形態に係る画像表示装置の縦断面図である。 （ａ）および（ｂ）は本発明の第一の実施形態に係る画像表示装置を部分的に拡大した平面図と断面図である。 本発明の第一の実施形態に係るセグメント流体列形成ユニット内部の概略構成図である。 本発明の第一の実施形態に係る入力画面と画像表示板との関係を示した図である。 本発明の第一の実施形態に係る画像情報の入力から画像形成までのフローチャートである。 本発明の第一の実施形態に係る入力画面と画像表示板との関係を示した図である。 本発明の第一の実施形態に係る画像形成開始から画像形成完了までのタイミングチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の第一の実施形態に係る画像形成開始から完了までの変化を示した画像表示装置の平面図である。 本発明の第二の実施形態に係る画像表示装置の平面図である。 本発明の第三の実施形態に係る画像表示装置の縦断面図である。 本発明の第四の実施形態に係る画像表示装置の横断面図である。 本発明の第五の実施形態に係る画像表示装置の縦断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る画像表示装置の平面図である。 本発明の第七の実施形態に係る画像表示装置の縦断面図である。
符号の説明
１ 画像表示板
２ 流路
３ セグメント流体列形成ユニット（セグメント流体列形成手段）
１０ 画像表示装置
Ｘ 画素相当部
２１０ 反射板（反射層）
Ｄ 第１の液体
Ｖ 分断流体

Claims (12)

  1. 液体を用いて画像を表示する画像表示装置であって、
    画像表示領域を有する画像表示板と、
    前記画像表示領域に応じて設けられ、流体の移動方向を規制する流路と、
    所定の色素を有する第１の液体を、表示しようとする画像の画像情報に応じて所定量ずつ前記流路へ順次間歇的に供給することにより、お互いに分断された第１の液体を有する複数の液体の塊が列状に配列されたセグメント流体列を生成するとともに、このセグメント流体列を前記流路内で移動させるセグメント流体列形成手段と、を有し、
    前記セグメント流体列が前記流路の所定の位置に移動することにより、前記第１の液体によって前記画像表示領域に所望の画像が表示される画像表示装置。
  2. 前記セグメント流体列の前記複数の液体の塊は、気体または液体によって互いに分断されている請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 前記セグメント流体列形成手段は、透明性を有する第２の液体を予め区切って第２の液体からなる複数の液体の塊を列状に配列するとともに、この複数の液体の塊に、前記画像情報に応じて前記第１の液体を注入することにより、前記セグメント流体列を生成する請求項１に記載の画像表示装置。
  4. 前記セグメント流体列形成手段は、前記第１の液体を予め区切って第１の液体からなる複数の液体の塊を列状に配列するとともに、この複数の液体の塊に、前記画像情報に応じて前記第２の液体を注入することにより、前記セグメント流体列を生成する請求項１に記載の画像表示装置。
  5. 前記第１の液体は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３つの色素、あるいは、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＫ（黒）の４つの色素のうち、少なくとも１つの色素を用いて着色された液体である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  6. 前記流路は、前記セグメント流体列形成手段により前記セグメント流体列の移動が停止したとき、前記セグメント流体列の各液体の塊の位置が調整される位置調整手段を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  7. 前記位置調整手段は、前記セグメント流体列の各液体の塊を保持するための、前記流路の壁面に形成された撥水処理部あるいは親水処理部である請求項６に記載の画像表示装置。
  8. 前記位置調整手段は、前記セグメント流体列の各液体の塊を保持するための、前記流路の壁面に形成された凹部である請求項６に記載の画像表示装置。
  9. 前記流路は、流路入口および流路出口をそれぞれ１つ有し、前記流路入口と前記流路出口との間で１つのセグメント流体列の移動経路を成す請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  10. 前記流路は、流路入口および流路出口をそれぞれ２つ以上有し、前記流路入口と前記流路出口とは一対一に対応し、前記流路入口と前記流路出口との間で、２つ以上のセグメント流体列の移動経路を成す請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  11. 前記移動経路は、互いに平行である請求項１０に記載の画像表示装置。
  12. 液体を用いて画像を表示する画像表示方法であって、画像を表示する画像表示領域に対応して設けられた流路へ、所定の色素を有する第１の液体を、表示しようとする画像の画像情報に応じて所定量ずつ順次間歇的に供給することにより、お互いに分断された第１の液体を有する複数の液体の塊が列状に配列されたセグメント流体列を生成し、生成した前記セグメント流体列を前記流路の所定の位置に移動させることにより、前記第１の液体によって前記画像表示領域に所望の画像を表示する画像表示方法。
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