JP2010181477A - 画像表示媒体の駆動装置及び画像表示装置 - Google Patents

画像表示媒体の駆動装置及び画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】混色を抑えて表示することができる画像表示媒体の駆動装置及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像表示装置10は、画像表示媒体12の、複数種類の着色粒子32C、32Y、32Mのうち少なくとも2種類の着色粒子が表示基板18及び背面基板28の一方の基板に積層されている場合に、当該少なくとも2種類の着色粒子のうち他方の基板側へ移動開始する閾値電圧の絶対値が最も高い着色粒子以外の着色粒子を往復運動させるための交番電圧を、表示基板18と背面基板28との間に印加してから、他方の基板側に移動させるべき着色粒子を他方の基板側に移動させるための表示駆動電圧を、表示基板18と背面基板28との間に印加する電圧印加部40を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像表示媒体の駆動装置及び画像表示装置に関する。
従来から、繰り返し書き換えが可能なメモリー性を有する画像表示媒体として、電気泳動を用いた画像表示媒体、着色粒子を用いた画像表示媒体、メモリー性を有する液晶を用いた画像表示媒体などが提案されている。
例えば特許文献1には、透明分散流体中に複数種類の同極性に帯電した粒子を含有して、各粒子の移動度の差を利用して多色表示を行う技術が開示されている。
また、特許文献2には、互いに間隔を置き相対向して配置された一対の透明基材及び基材の間に、移動度(一定の電界に対する分散媒体内での電気泳動粒子の移動速度)及び粒子径が異なるイエロー、マゼンタ、シアンの電気泳動粒子が混入した複数のマイクロカプセルを配設して、透明基材及び基材の対向面側に、各マイクロカプセルに対応する位置にそれぞれ透明電極及び電極を設け、マイクロカプセル毎に電界を与えることにより各電気泳動粒子を移動させ、目的の色になった時に電界を切って、カラー表示を行う技術が開示されている。
また、特許文献3には、表示基板と背面基板との間の分散媒中に、表示基板及び背面基板に対する付着力、すなわち移動を開始する電界強度の異なる複数種類の粒子群を封入し、各粒子群の種類に応じて、各種類の粒子群が移動を開始する電界強度の電界を形成することで、選択的に所望の粒子を移動させて、所望の色以外の色の粒子が分散媒中を移動することを抑制して、所望の色以外の色が混じる混色を抑制する技術が開示されている。
また、特許文献4には、画像の履歴が残るのを防止したり、階調性を改善したりするために、表示基板と背面基板との間の液体中に異なる極性に帯電された粒子が封入された画像表示媒体を表示駆動させる前に、交番電圧を印加する技術が開示されている。
特開2006−58901号公報 特開2006−343457号公報 特開2007−249188号公報 特表2006−526162号公報
本発明は、混色を抑えて表示することができる画像表示媒体の駆動装置及び画像表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の画像表示媒体の駆動装置は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の記基板間に封入された液体と、前記一対の基板間に形成された電界に応じて移動するように前記一対の基板間に封入された帯電極性が同極性であると共に色及び閾値電圧特性が異なる複数種類の粒子群と、を備えた画像表示媒体の、前記複数種類の粒子群のうち少なくとも2種類の粒子群が前記一対の基板の一方の基板に積層されている場合に、当該少なくとも2種類の粒子群のうち他方の基板側へ移動開始する閾値電圧の絶対値が最も高い粒子群以外の粒子群を往復運動させるための交番電圧を、前記一対の基板間に印加する第1の電圧印加手段と、前記他方の基板側に移動させるべき粒子群を前記他方の基板側に移動させるための表示駆動電圧を、前記一対の基板間に印加する第2の電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、前記第1の電圧印加手段は、前記複数種類の粒子群のうち同極性に帯電された少なくとも2種類の粒子群が前記一方の基板に積層されている状態から、一部の種類の粒子群を前記他方の基板側に移動させる場合にのみ、前記一部の種類の粒子群を移動させるための交番電圧を前記一対の基板間に印加することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記第1の電圧印加手段は、前記他方の基板側に残る粒子群が2種類以上の粒子群から成る場合、前記閾値電圧の絶対値が最も高い閾値電圧を除いて閾値電圧が高い順に、前記交番電圧を前記一対の基板間に印加することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記交番電圧のパルス幅が、前記表示駆動電圧のパルス幅よりも小さいことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、前記交番電圧のうち前記他方の基板側へ一旦移動した粒子群を前記一方の基板側へ戻すためのパルス電圧のパルス幅が、前記交番電圧のうち前記一方の基板側から前記他方の基板側へ前記粒子群を移動させるためのパルス電圧のパルス幅よりも大きいことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、前記交番電圧のうち前記他方の基板側へ一旦移動した粒子群を前記一方の基板側へ戻すためのパルス電圧の絶対値が、前記交番電圧のうち前記一方の基板側から前記他方の基板側へ前記粒子群を移動させるためのパルス電圧の絶対値よりも大きいことを特徴とする。
請求項7記載の発明は、前記液体は、前記複数種類の粒子群と異なる色の液体であることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、前記画像表示媒体が、前記液体中に分散されると共に前記複数種類の粒子群と異なる色の浮遊粒子群をさらに備えたことを特徴とする。
請求項9記載の発明は、前記画像表示媒体が、前記表示基板と前記背面基板との間に固定配置されると共に、前記複数の粒子群と色が異なり且つ前記複数の粒子群の粒子径よりも大きい粒子径を有する大径粒子群をさらに備えたことを特徴とする。
請求項10記載の発明は、前記複数種類の粒子群が、色がイエロー、マゼンダ、シアンの3種類の粒子群を含むことを特徴とする。
請求項11記載の発明は、前記複数種類の粒子群が、補色関係にある2種類の粒子群を含むことを特徴とする。
請求項12記載の画像表示装置の発明は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の記基板間に封入された液体と、前記一対の基板間に形成された電界に応じて移動するように前記一対の基板間に封入された帯電極性が同極性であると共に色及び閾値電圧特性が異なる複数種類の粒子群と、を備えた画像表示媒体と、前記複数種類の粒子群のうち少なくとも2種類の粒子群が前記一対の基板の一方の基板に積層されている場合に、当該少なくとも2種類の粒子群のうち他方の基板側へ移動開始する閾値電圧の絶対値が最も高い粒子群以外の粒子群を往復運動させるための交番電圧を、前記一対の基板間に印加する第1の電圧印加手段と、前記他方の基板側に移動させるべき粒子群を前記他方の基板側に移動させるための表示駆動電圧を、前記一対の基板間に印加する第2の電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、交番電圧を印加しない場合と比較して、混色を抑えることができる、という効果がある。
請求項2記載の発明によれば、毎回交番電圧を印加する場合と比較して、表示に要する時間を短縮することができる、という効果がある。
請求項3記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、各層をきれに積層することができる、という効果がある。
請求項4記載の発明によれば、交番電圧のパルス幅が、表示駆動電圧のパルス幅と同一の場合と比較して、表示時間を短縮することができる、という効果がある。
請求項5記載の発明によれば、一方の基板側へ戻すためのパルス電圧のパルス幅と一方の基板側から他方の基板側へ粒子群を移動させるためのパルス電圧のパルス幅とが同一の場合と比較して、より各層をきれいに積層することができる、という効果がある。
請求項6記載の発明によれば、一方の基板側へ戻すためのパルス電圧の絶対値と一方の基板側から他方の基板側へ粒子群を移動させるためのパルス電圧の絶対値とが同一の場合と比較して、より各層をきれいに積層することができる、という効果がある。
請求項7記載の発明によれば、液体が、複数種類の粒子群と異なる色ではない場合と比較して、より多くの色を表示することができる、という効果がある。
請求項8記載の発明によれば、本構成を有さない場合と比較して、より多くの色を表示することができる、という効果がある。
請求項9記載の発明によれば、本構成を有さない場合と比較して、より多くの色を表示することができる、という効果がある。
請求項10記載の発明によれば、本構成を有さない場合と比較して、より多くの色を表示することができる、という効果がある。
請求項11記載の発明によれば、本構成を有さない場合と比較して、より多くの色を表示することができる、という効果がある。
請求項12記載の発明によれば、交番電圧を印加しない場合と比較して、混色を抑えることができる、という効果がある。
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、実質的に同一の機能を有する部材については、全図面通して同一符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
(第1実施形態)
図1(A)は、本発明の第1実施形態に係る画像表示装置10を示す概略構成図である。なお、図1(A)は、マゼンダ色を表示している例を示す図である。
図1(A)に示すように、本実施形態に係る画像表示装置10は、着色粒子の移動によって画像を表示する画像表示媒体12と、パーソナルコンピュータ等の外部の画像信号出力装置からの画像表示指示を受けて画像記憶部44に記憶された画像データに基づいて電圧印加部40の駆動を制御する制御部42と、を含んで構成されている。
画像表示媒体12は、画像表示面とされる透光性を有する表示基板18と、表示基板18に予め定めた間隔を持って対向配置された背面基板28と、を含んで構成されている。なお、表示基板18と背面基板28との基板間を複数のセルに区画する間隙部材を含むようにしてもよい。この場合、セルとは、表示基板18と、背面基板28と、間隙部材と、によって囲まれた領域を称する。また、間隙部材は、画像表示媒体12に画像を表示したときに各画素に対応するように設けてもよいし、複数画素を含むようにして設けるようにしてもよいし、1つの画素内を複数のセルに分割するように設けるようにしてもよい。
表示基板18と背面基板28間には、一例として白色の分散液24が封入されており、分散液24中に、3種類の着色粒子、具体的にはシアン色の着色粒子32C、マゼンダ色の着色粒子32M、イエロー色の着色粒子32Yが封入されている。なお、本実施形態では、一例として着色粒子32C、32Mの粒子径がほぼ同一で、着色粒子32Yの粒子径は着色粒子32C、32Mの粒子径よりも大きいが、色と粒子径の組み合わせはこれに限られるものではない。各着色粒子は、基板間に形成された電間強度に応じて移動する。
表示基板18は、支持基板14上に表面電極16及び表面層17を順に積層した構成となっている、背面基板28は、支持基板26上に、背面電極22及び表面層20を順に積層した構成になっている。
上記支持基板14、26としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
表面電極16及び背面電極22には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ITO等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等が使用される。これらは単層膜あるいは複合膜として、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成される。また、その厚さは、蒸着法、スパッタリング法によれば、通常100〜2000オングストロームである。表面電極16及び背面電極22は、従来の液晶表示素子あるいはプリント基板のエッチング等の従来公知の手段により、所望のパターンが形成され、例えば、任意のセグメント状、あるいはパッシブマトリックス駆動を可能とするストライプ状等に形成される。
なお、表面電極16は、支持基板14に埋め込んでもよいし、同様に、背面電極22は支持基板26に埋め込んでもよい。この場合、支持基板14、26の材料が、各着色粒子32の電気的特性または磁気的特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、各粒子の組成等に応じて選択する必要がある。
また、表面電極16及び背面電極22の各々を、表示基板18及び背面基板28と分離させて、画像表示媒体12の外部に配置するようにしてもよい。本実施形態では、表示基板18と背面基板28の双方に電極(表面電極16及び背面電極22)を備える場合を説明するが、何れか一方にだけ設けるようにしてもよい。
また、アクティブマトリックス駆動を可能にするために、支持基板14、26が、画素毎にTFT(薄膜トランジスタ)を備えるようにしてもよい。この場合、配線の積層化及び部品実装が容易であることから、TFTは表示基板18ではなく背面基板28に形成することが好ましい。
なお、画像表示媒体12を単純マトリックス駆動すると、画像表示装置10の構成を簡易な構成とすることができ、TFTを用いたアクティブマトリックス駆動とすると、単純マトリックス駆動に比べて表示速度が速くなる。
また、表面電極16及び背面電極22が、各々支持基板14、26上に形成されている場合、表面電極16及び背面電極22の破損や、着色粒子32の固着を招く電極間のリークの発生を防止するため、必要に応じて表面電極16及び背面電極22上に誘電体膜としての表面層を各々形成することが好ましい。この表面層を形成する材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等が適用される。
誘電体膜を構成する材料としては上述した材料の他に、この材料中に電荷輸送物質を含有させたものを使用してもよい。電荷輸送物質としては、例えば、正孔輸送物質であるヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等が挙げられる。また、電子輸送物質であるフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等を使用してもよい。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いてもよい。具体的には、ポリビニルカルバゾール、米国特許第4806443号に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等が挙げられる。また、誘電体膜としての表面層は、各着色粒子32の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、各着色粒子32の組成等に応じて選択する必要がある。
また、画像表示媒体12を構成する表示基板18は、上述したように透光性を有する必要があるので、上記各材料のうち透光性を有する材料を使用する。
間隙部材を設ける場合には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等で形成される。また、間隙部材は、表示基板18及び背面基板28の何れか一方と一体化されていてもよい。この場合には、支持基板14、26の何れか一方をエッチングするエッチング処理、レーザー加工処理、予め製作した型を使用したプレス加工処理等によって作製される。または、印刷方式やインクジェット方式等を用いることによっても作製される。なお、間隙部材は、表示基板18側あるいは背面基板28側の少なくとも一方に作製するようにしてもよい。また、間隙部材は、有色でも無色でもよいが、画像表示媒体12に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように、無彩色あるいは無色透明であることが好ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等が使用される。
各着色粒子32が分散される分散液24としては、高抵抗液体であることが好ましい。ここで、「高抵抗」とは、体積抵抗率が10Ω・cm以上、好ましくは、1010Ω・cm以上、より好ましくは1012Ω・cm以上であることを示している。
高抵抗液体として具体的には、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、ジククロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に使用される。
なお、高抵抗液体には、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的として安定剤、抗菌剤、防腐剤などが添加されるが、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが好ましい。
また、高抵抗液体には、帯電制御剤として、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、金属石鹸、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類等を必要に応じて添加してもよい。
イオン性および非イオン性の界面活性剤としては、より具体的には以下があげられる。ノニオン活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド等が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸等がある。カチオン界面活性剤としては、第一級ないし第三級のアミン塩、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これら帯電制御材は、粒子固形分に対して20重量%以下が好ましい、特に、10重量%以下の範囲が好ましい。20重量%を越えると、分散液の過度な電導度の上昇を引き起こす。
分散液24中に分散させられる各着色粒子32の各粒子としては、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に着色剤を含有する粒子、及びプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子等が挙げられる。
粒子の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体が例示される。
また、粒子の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げされる。
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等が使用され、マグネタイト、フェライト等の磁性紛、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤が挙げられる。具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等が代表的なものとして例示される。
粒子の樹脂には、必要に応じて、帯電制御剤を混合してもよい。帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用され、例えば、セチルピリジルクロライド、BONTRON P−51、BONTRON P−53、BONTRON E−84、BONTRON E−81(以上、オリエント化学工業社製)等の第4級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、酸化金属粒子、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属粒子が挙げられる。
粒子の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させてもよい。外添剤の色は、粒子の色に影響を与えないように、透明であることが好ましい。外添剤としては、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、アルミナ等の金属酸化物等の無機粒子が用いられる。粒子の帯電性、流動性、及び環境依存性等を調整するために、これらをカップリング剤やシリコーンオイルで表面処理するようにしてもよい。カップリング剤には、アミノシラン系カップリング剤、アミノチタン系カップリング剤、ニトリル系カップリング剤等の正帯電性のものと、窒素原子を含まない(窒素以外の原子で構成される)シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、エポキシシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等の負帯電性のものがある。また、シリコーンオイルには、アミノ変性シリコーンオイル等の正帯電性のものと、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等の負帯電性のものが挙げられる。
上記外添剤の中では、よく知られている疎水性シリカや疎水性酸化チタンが好ましく、特に特開平10−3177記載のTiO(OH)2と、シランカップリング剤等のシラン化合物との反応で得られるチタン化合物が好適である。シラン化合物としてはクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用してもよい。このチタン化合物は、湿式工程の中で作製されるTiO(OH)2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを反応、乾燥させて作製される。数百度という焼成工程を通らないため、Ti同士の強い結合が形成されず、凝集が全くなく、粒子は一次粒子の状態である。さらに、TiO(OH)2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを直接反応させるため、シラン化合物やシリコーンオイルの処理量が多くなり、シラン化合物の処理量等を調整することにより帯電特性が制御され、且つ付与される帯電能も従来の酸化チタンのそれより顕著に改善される。
外添剤の一次粒子は、一般的には5〜100nmであり、10〜50nmであることがより好ましいが、これに限定されない。
外添剤と粒子の配合比は粒子の粒子径と外添剤の粒子径の兼ね合いから調整される。外添剤の添加量が多すぎると粒子表面から該外添剤の一部が遊離したり、これが他の粒子の表面に付着して、所望の帯電特性が得られなくなる。一般的には、外添剤の量は、粒子100質量部に対して、0.01〜3質量部、また0.05〜1質量部であることがより良い。
なお、外添剤は、複数種類の粒子の何れか1種にだけ添加してもよいし、複数種または全種類の粒子へ添加してもよい。全粒子の表面に外添剤を添加する場合は、粒子表面に外添剤を衝撃力で打込んだり、粒子表面を加熱して外添剤を粒子表面に強固に固着したりすることが望ましい。これにより、外添剤が粒子から遊離し、異極性の外添剤が強固に凝集して、電界で解離させることが困難な外添剤の凝集体を形成することが防止され、ひいては画質劣化が防止される。
一方各着色粒子32を作製する方法としては、従来公知のどの方法を用いてもよい。例えば、特開平7−325434公報記載のように、樹脂、顔料および帯電制御剤を予め定めた混合比になるように計量し、樹脂を加熱溶融させた後に顔料を添加して混合、分散させ、冷却した後、ジェットミル、ハンマーミル、ターボミル等の粉砕機を用いて粒子を調製し、得られた粒子をその後分散媒に分散する方法が使用される。また、懸濁重合、乳化重合、分散重合等の重合法やコアセルベーション、メルトディスパージョン、エマルジョン凝集法で帯電制御剤を粒子中に含有させた粒子を調製し、その後分散媒に分散して粒子分散媒を作成してもよい。さらには、樹脂が可塑化可能で、分散媒が沸騰せず、かつ、樹脂、帯電制御剤および/または着色剤の分解点より低温で、前記の樹脂、着色剤、帯電制御剤および分散媒の原材料を分散および混錬することができる適当な装置を用いる方法がある。具体的には、流星型ミキサー、ニーダー等で顔料と樹脂、帯電制御剤を分散媒中で加熱溶融し、樹脂の溶媒溶解度の温度依存性を利用して、溶融混合物を撹拌しながら冷却し、凝固/析出させて粒子が作成される。
着色粒子32C及び着色粒子32Mの各粒子の大きさ(体積平均粒子径)は、着色粒子32Yの隙間を着色粒子32C及び着色粒子32Mが移動可能な大きさとされる。従って、着色粒子32Yの大きさは、着色粒子32C、32Mの10倍以上であることが望ましく、各着色粒子群の粒子径のばらつきが大きい場合には20倍以上であることが望ましい。この場合、着色粒子32Yの隙間を着色粒子32C、32Mが詰まることなく良好に移動される。
また、着色粒子32C、32Mの大きさは、小さいほうが高解像度に画像表示されるが、移動速度が低下して表示切替速度が低下することや、表示のメモリ性と分散の安定性の両立が難しくなることから、20nm以上で10μm以下であることが望ましい。
また、着色粒子32Yの大きさが大きくなると、基板間距離が大きくなり、表示駆動電圧の増大や、表示切替速度の低下が発生するため、着色粒子32Yの大きさは、50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。
また、本実施形態の着色粒子は、予め定めた特定レベルの電圧を基板間に予め定めた特定時間印加して電界を与えた場合にそれぞれ異なる基板側に移動されるようになっており、本実施形態では、着色粒子32Y、32Cが負に帯電され、着色粒子32Mが正に帯電しているものとして説明するが、正負がそれぞれ逆としてもよい。
なお、各着色粒子は、表示基板18側に積層させて2次色及び3次色を表示する場合に、これらの色が表示可能な程度の透光性を有するものを適用することが好ましい。
一方、表面電極16及び背面電極22は、それぞれ電圧印加部40に接続されており、電圧印加部40によって表面電極16及び背面電極22に電圧を印加することにより、基板間に電界が形成される。
電圧印加部40は、制御部42に接続されており、制御部42には画像記憶部44が接続されている。制御部42は、CPU、ROM、RAM、ハードディスク等を備えて構成され、CPUは、ROMやハードディスク等に記憶されているプログラムに従って画像表示媒体12への画像表示を行う。画像記憶部44は、ハードディスク等を適用することができ、画像表示媒体12に画像を表示させるための表示用画像を記憶する。すなわち、画像記憶部44に記憶された表示用画像に応じて制御部42が電圧印加部40を制御して基板間に電圧を印加することにより、電圧に応じて各着色粒子32が移動して画像が表示される。なお、画像記憶部44に記憶される表示用画像は、CD−ROMやDVD等の各種記録媒体やネットワークを介して画像記憶部44に取り込んでもよい。
また、各着色粒子32は、基板間への電圧の印加を停止した後も、ファンデルワールス力や鏡像力等の付着力によって、電圧が印加された時の状態が維持される。
図1(B)には、本実施形態に係る画像表示装置10において、各着色粒子32を表示基板18側、背面基板28側に移動させるために必要な印加電圧の特性を示した。
図1(B)は、背面電極22をグランド(0V)として表面電極16に印加されたパルス電圧と、各着色粒子32による表示濃度との関係を示したものである。表示濃度は、表示面側と背面側との間にパルス電圧を印加して且つこのパルス電圧を段階的に徐々に変化(印加電圧を増加または減少)させ、各パルス電圧での表示面側の光学濃度(Optical Density=0D)をX-rite社の反射濃度計(X-Rite404)で測定した。
本実施形態では、各着色粒子32の帯電量と粒子径(体積平均粒子径)の差によって、各着色粒子32と表示基板18の表面層17との付着力、および各着色粒子32間の付着力に差を設け、各着色粒子32の移動開始電圧に差を設けている。
なお、各着色粒子32の表示濃度特性は、前記したような付着力の差で制御してもよいし、これとは別に各着色粒子32の移動度の差で制御してもよい。
本実施形態では、着色粒子32C、32Yは負に帯電され、着色粒子32Mは正に帯電されている。
図1(B)に示すように、背面基板28側の着色粒子32Yが表示基板18側へ移動開始する移動開始電圧(閾値電圧)は+Vy1であり、背面基板28側の着色粒子32Yが表示基板18側へ移動終了する移動終了電圧は+Vy2である。すなわち、表面電極16に印加する電圧Vを+Vy1≦V≦+Vy2の範囲で調整することによりイエロー色の階調が調整される。
また、表示基板18側の着色粒子32Yが背面基板28側へ移動開始する移動開始電圧は−Vy1であり、表示基板18側の着色粒子32Yが背面基板28側へ移動終了する移動終了電圧は−Vy2である。すなわち、表面電極16に印加する電圧Vを−Vy2≦V≦−Vy1の範囲で調整することによりイエロー色の階調が調整される。ここで、|Vy1|=0Vでもよいが、表示のメモリー性を考慮すると、図1(B)に示すように、|Vy1|>0Vとすることが好ましい。
また、図1(B)に示すように、背面基板28側の着色粒子32Cが表示基板18側へ移動開始する移動開始電圧は+Vc1であり、背面基板28側の着色粒子32Cが表示基板18側へ移動終了する移動終了電圧は+Vc2である。すなわち、表面電極16に印加する電圧Vを+Vc1≦V≦+Vc2の範囲で調整することによりシアン色の階調が調整される。
また、表示基板18側の着色粒子32Cが背面基板28側へ移動開始する移動開始電圧は−Vc1であり、表示基板18側の着色粒子32Cが背面基板28側へ移動終了する移動終了電圧は−Vc2である。すなわち、表面電極16に印加する電圧Vを−Vc2≦V≦−Vc1の範囲で調整することによりシアン色の階調が調整される。
また、図1(B)に示すように、背面基板28側の着色粒子32Mが表示基板18側へ移動開始する移動開始電圧は−Vm1であり、背面基板28側の着色粒子32Cが表示基板18側へ移動終了する移動終了電圧は−Vm2である。すなわち、表面電極16に印加する電圧Vを−Vm2≦V≦−Vm1の範囲で調整することによりマゼンダ色の階調が調整される。
また、表示基板18側の着色粒子32Mが背面基板28側へ移動開始する移動開始電圧は+Vm1であり、表示基板18側の着色粒子32Mが背面基板28側へ移動終了する移動終了電圧は+Vm2である。すなわち、表面電極16に印加する電圧Vを+Vm1≦V≦+Vm2の範囲で調整することによりマゼンダ色の階調が調整される。
このように、着色粒子32Yの閾値電圧は|Vy1|、着色粒子32Cの閾値電圧は|Vc1|、着色粒子32Mの閾値電圧は|Vm1|であり、|Vy1|<|Vc1|<|Vm1|となっている。
次に、上述のように構成された本実施形態に係る画像表示装置10の駆動制御の一例について、図2、3を参照して説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、背面電極22をグランド(0V)とし、表面電極16に電圧印加するものとして説明する。
まず、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧−Vm2を印加すると、正に帯電した着色粒子32Mが表示基板18側に移動し、負に帯電した着色粒子32C、32Yが背面基板28側に移動する。これにより、図2(A)に示す状態となり、着色粒子32Mのマゼンダ色が表示される。
また、図2(A)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vc2を印加することによって、着色粒子32C、32Yが表示基板18側に移動し、図2(B)に示す状態となり、着色粒子32C、32Y、32Mの混合色である黒色が表示される。
一方、図2(A)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vy2を印加すると、負に帯電した着色粒子32Yが表示基板18側に移動する。これにより、図2(C)に示す状態となり、着色粒子32M、32Yの混合色である赤色が表示される。
ところで、図2(A)に示す状態は、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32C、32Yが背面基板28側に積層された状態であるが、実際には、図2(A)に示すように背面基板28上に着色粒子32C、32Yがきれいに積層するとは限らず、図4(A)に示すように、着色粒子32C、32Yが混在した状態となる場合がある。そして、この状態で表面電極16に印加電圧V(+Vy2)を印加した場合、着色粒子32Cの閾値電圧は着色粒子32Yよりも高いため、背面基板28に付着した下層の着色粒子32Cは表示基板18側へ移動しないものの、着色粒子32Yが移動するのに伴って上層の着色粒子32Cも表示基板18側へ移動してしまう場合がある。これにより、混色が発生してしまう場合がある。
そこで、本実施形態では、図2(A)に示した状態から図2(C)に示すように赤色を表示させる場合には、まず、制御部42は、図5(A)に示すように、表面電極16に電圧+Vy2と電圧−Vy2を交互に印加する交番電圧を印加してから、表面電極16に表示駆動電圧として電圧+Vy2を印加する。この場合、交番電圧が印加されている間は、着色粒子32Yは往復運動するが、着色粒子32Yよりも閾値電圧が高い上層の着色粒子32Cは基本的に電界の作用によっては動かない。このため、図4(B)、(C)に示すように、上層の着色粒子32Cは、着色粒子32Yの往復運動に伴って徐々に下層に配置される。
なお、交番電圧の最後のパルス電圧は、閾値電圧が低い着色粒子32Yを背面基板28側の上層に配置するために、着色粒子32Yを背面基板28側へ移動させるための電圧、すなわち、この場合は図5(A)に示すように電圧−Vy2にすることが好ましい。
また、表示に要する時間を短縮するために、図5(A)に示すように、交番電圧の印加時間t1は、表示駆動電圧の印加時間t2よりも短くすることが好ましい。
また、背面基板28側から表示基板18側へ移動した着色粒子が確実に背面基板28側へ戻るようにするため、図5(B)に示すように、上層の着色粒子を表示基板18側へ移動させるためのパルス電圧の幅よりも、着色粒子を背面基板28側へ戻すためのパルス電圧の幅を長くする、すなわち、この場合、着色粒子を表示基板18側へ移動させるための電圧+Vy2のパルス幅よりも、着色粒子を背面基板28側へ戻すための電圧−Vy2のパルス幅を長くするようにしてもよい。
また、背面基板28側から表示基板18側へ移動した着色粒子が確実に背面基板28側へ戻るようにするため、図5(C)に示すように、上層の着色粒子を表示基板18側へ移動させるためのパルス電圧の絶対値よりも、着色粒子を背面基板28側へ戻すためのパルス電圧の絶対値が大きくなるように、すなわち、この場合、着色粒子を表示基板18側へ移動させるための電圧+Vy2の絶対値|Vy2|よりも、着色粒子を背面基板28側へ戻すための電圧−Vy21の絶対値|Vy21|が大きくなるようにしてもよい。ただし、|Vy21|は、着色粒子32Cが移動する電圧である|Vc1|よりも小さくする。
また、図2(B)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧−Vy2を印加することによって、着色粒子32Yが背面基板28側に移動し、図2(D)に示す状態となり、着色粒子32C、32Mの混合色である青色が表示される。
なお、図2(B)に示した状態も、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32C、32Yが表示基板18側に積層された状態であるため、この状態から着色粒子32Yだけを背面基板28側に移動させて図2(D)に示す状態とする場合にも、表示駆動電圧としての電圧−Vy2を印加する前に、前述したような交番電圧を印加する。なお、この場合の交番電圧の最後のパルス電圧は、着色粒子32Yを表示基板18から見て上層に配置させるために、図5の場合とは逆に電圧+Vy2を印加する。
また、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vm2を印加すると、正に帯電した着色粒子32Mが背面基板28側に移動し、負に帯電した着色粒子32C、32Yが表示基板18側に移動する。これにより、図3(A)に示す状態となり、着色粒子32C、32Mの混合色である緑色が表示される。
また、図3(A)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧−Vc2を印加することによって、着色粒子32C、32Yが背面基板28側に移動し、図3(B)に示す状態となり、分散液24の白色が表示される。
一方、図3(A)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧−Vy2を印加すると、負に帯電した着色粒子32Yが背面基板28側に移動する。これにより、図3(C)に示す状態となり、着色粒子32Cのシアン色が表示される。
なお、図3(A)に示した状態も、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32C、32Yが表示基板18側に積層された状態であるため、この状態から着色粒子32Yだけを背面基板28側に移動させて図3(C)に示す状態とする場合にも、表示駆動電圧としての電圧−Vy2を印加する前に、前述したような交番電圧を印加する。なお、この場合の交番電圧の最後のパルス電圧は、着色粒子32Yを表示基板18から見て上層に配置させるために、図5の場合とは逆に電圧+Vy2を印加する。
また、図3(B)に示す状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vy2を印加することによって、着色粒子32Yが表示基板18側に移動し、図3(D)に示す状態となり、着色粒子32Yのイエロー色が表示される。
なお、図3(B)に示した状態も、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32C、32Yが背面基板28側に積層された状態であるため、この状態から着色粒子32Yだけを表示基板18側に移動させて図3(D)に示す状態とする場合にも、表示駆動電圧としての電圧+Vy2を印加する前に、前述した図5に示したような交番電圧を印加する。
また、本実施形態では、画像表示媒体12が白色の分散液24を備えた構成とし、この白色の分散液24により白色を表示する場合について説明したが、これに限らず、例えば図6に示すように、分散液24を無色とし、画像表示媒体12が浮遊する白色粒子32Wを備えた構成としても良い。この場合、白色粒子32Wは、例えば帯電特性を持たないものが用いられるが、全く帯電特性を持たないものではなくもよく、僅かに帯電していて駆動時に表示に影響がない程度に僅かに動いてもよい。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図7(A)は、本発明の第2実施形態に係る画像表示装置50の構成を示す図である。なお、第1実施形態と同一部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第2実施形態に係る画像表示装置50と第1実施形態で説明した画像表示装置10とは、画像表示媒体の構成、制御部42による電圧印加部40の電圧印加制御が異なる。
具体的には、図7(A)に示すように、一例として画像表示媒体52の着色粒子32Y、32C、32Mの粒子径はほぼ同一であり、且つ、帯電極性は全て負となっている。
図7(B)には、本実施形態に係る画像表示装置50において、各着色粒子32を表示基板18側、背面基板28側に移動させるために必要な印加電圧の特性を示した。
図7(B)は、背面電極22をグランド(0V)として表面電極16に印加されたパルス電圧と、各着色粒子32による表示濃度との関係を示したものである。表示濃度は、第1実施形態と同様に測定したものである。
図7(B)、図1(B)に示すように、本実施形態に係る着色粒子32Y、32Cの印加電圧の特性は第1実施形態と同様である。
また、図7(B)に示すように、背面基板28側の着色粒子32Mが表示基板18側へ移動開始する移動開始電圧は+Vm1であり、背面基板28側の着色粒子32Cが表示基板18側へ移動終了する移動終了電圧は+Vm2である。すなわち、表面電極16に印加する電圧Vを+Vm1≦V≦+Vm2の範囲で調整することによりマゼンダ色の階調が調整される。
また、表示基板18側の着色粒子32Mが背面基板28側へ移動開始する移動開始電圧は−Vm1であり、表示基板18側の着色粒子32Mが背面基板28側へ移動終了する移動終了電圧は−Vm2である。すなわち、表面電極16に印加する電圧Vを−Vm2≦V≦−Vm1の範囲で調整することによりマゼンダ色の階調が調整される。
このように、第1実施形態と同様に、着色粒子32Yの閾値電圧は|Vy1|、着色粒子32Cの閾値電圧は|Vc1|、着色粒子32Mの閾値電圧は|Vm1|であり、|Vy1|<|Vc1|<|Vm1|となっている。
次に、上述のように構成された本実施形態に係る画像表示装置10の駆動制御の一例について、図8、9を参照して説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、背面電極22をグランド(0V)とし、表面電極16に電圧印加するものとして説明する。
まず、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧−Vm2を印加すると、負に帯電した着色粒子32M、32C、32Yが背面基板28側に移動する。これにより、図8(A)に示す状態となり、分散液24の白色が表示される。
また、図8(A)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vc2を印加することによって、着色粒子32C、32Yが表示基板18側に移動し、図8(B)に示す状態となり、着色粒子32C、32Yの混合色である緑色が表示される。
ところで、図8(A)に示す状態は、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32Y、32C、32Mが背面基板28側に積層された状態であるが、第1実施形態で説明したのと同様に、実際には、図8(A)に示すように各着色粒子がきれいに積層するとは限らない。例えば、説明を簡単にするために着色粒子32M、32Cだけで考えた場合、図10(A)に示すように、着色粒子32M、32Cが混在した状態となる場合がある。そして、この状態で表面電極16に電圧+Vc2を印加した場合、着色粒子32Mの閾値電圧の絶対値は着色粒子32Cよりも高いため、背面基板28側の下層の着色粒子32Mは表示基板18側へ移動しないものの、同図(B)に示すように、着色粒子32Cが移動するのに伴って上層の着色粒子32Mも表示基板18側へ移動してしまう場合がある。これにより、混色が発生してしまう場合がある。
そこで、本実施形態では、図8(A)に示した状態から図8(B)に示すように緑色を表示させる場合には、まず、制御部42は、第1実施形態で説明したのと同様に、図5(A)に示すような交番電圧であるが電圧値が±Vc2である交番電圧を印加してから、表面電極16に表示駆動電圧として電圧+Vc2を印加する。この場合、交番電圧が印加されている間は、着色粒子32Yは往復運動するが、着色粒子32Cよりも閾値電圧が高い上層の着色粒子32Mは基本的に電界の作用によっては動かない。このため、上層の着色粒子32Mは、着色粒子32Cの往復運動に伴って徐々に下層に配置される。このように、表示駆動電圧を印加する前に交番電圧を印加することにより、図10(A)〜(E)に示すように、着色粒子32C、32Mがきれいに積層される。e
また、第1実施形態と同様に、図5(B)に示すような交番電圧であるが電圧値が±Vc2である交番電圧を印加してもよいし、図5(C)に示すような交番電圧であるが電圧値が±Vc2である交番電圧を印加するようにしてもよい。
一方、図8(A)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vy2を印加すると、負に帯電した着色粒子32Yが表示基板18側に移動する。これにより、図8(C)に示す状態となり、着色粒子32Yのイエロー色が表示される。
なお、この場合も、着色粒子32Y、32Cの混色を防ぐために、図5(A)〜(C)に示したような交番電圧を印加してから、表示駆動電圧としての電圧−Vy2を印加する。
また、着色粒子32Cと着色粒子32Mとの関係についても上記と同様であるため、図5(A)〜(C)に示すような交番電圧を印加する前に、着色粒子32Yよりも閾値電圧が高い着色粒子32Cを往復運動させるための交番電圧、すなわち、表面電極16に電圧+Vc2と電圧−Vc2を交互に印加する交番電圧を印加するようにしてもよい。なお、この交番電圧は、電圧値が異なるだけで図5(A)〜(C)に示したのと同様の交番電圧とされる。
これにより、まず背面基板28上に着色粒子32M、着色粒子32Cの順に混色なく積層された後、着色粒子32C、着色粒子32Yの順に混色なく積層される。このように、背面基板28側に2種類以上の着色粒子が残る場合に、閾値電圧が最も高い着色粒子32Mの閾値電圧を除いて閾値電圧が高い順に交番電圧を印加することにより、各着色粒子が混色なく積層される。
また、図8(B)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧−Vy2を印加することによって、着色粒子32Yが背面基板28側に移動し、図8(D)に示す状態となり、着色粒子32Cのシアン色が表示される。
なお、図8(B)に示した状態も、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32C、32Yが表示基板18側に積層された状態であるため、この状態から着色粒子32Yだけを背面基板28側に移動させて図8(D)に示す状態とする場合にも、表示駆動電圧としての電圧−Vy2を印加する前に、前述したような交番電圧を印加する。なお、この場合の交番電圧の最後のパルス電圧は、着色粒子32Yを表示基板18から見て上層に配置させるために、図5の場合とは逆に電圧+Vy2を印加する。
また、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vm2を印加すると、負に帯電した着色粒子32M、32C、32Yが表示基板18側に移動する。これにより、図9(A)に示す状態となり、着色粒子32M、32C、32Mの混合色である黒色が表示される。
また、図9(A)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧−Vc2を印加することによって、着色粒子32C、32Yが背面基板28側に移動し、図9(B)に示す状態となり、着色粒子32Mのマゼンダ色が表示される。
なお、図9(A)に示した状態も、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32M、32C、32Yが表示基板18側に積層された状態であるため、この状態から着色粒子32C、32Yだけを背面基板28側に移動させて図9(B)に示す状態とする場合にも、表示駆動電圧としての電圧−Vc2を印加する前に、図5(A)に示すような交番電圧であるが電圧値が±Vc2である交番電圧を印加してから、表面電極16に表示駆動電圧として電圧+Vc2を印加する。なお、この場合の交番電圧の最後のパルス電圧は、着色粒子32Cを表示基板18から見て着色粒子32Mよりも上層に配置させるために、図5の場合とは逆に電圧+Vc2を印加する。
一方、図9(A)に示した状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vy2を印加すると、負に帯電した着色粒子32Yが背面基板28側に移動する。これにより、図9(C)に示す状態となり、着色粒子32M、32Cの混合色である青色が表示される。
なお、図9(A)に示した状態も、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32C、32Yが表示基板18側に積層された状態であるため、この状態から着色粒子32Yだけを背面基板28側に移動させて図9(C)に示す状態とする場合にも、表示駆動電圧としての電圧+Vy2を印加する前に、前述したような交番電圧を印加する。なお、この場合の交番電圧の最後のパルス電圧は、着色粒子32Yを表示基板18から見て着色粒子32Cよりも上層に配置させるために、図5の場合とは逆に電圧−Vy2を印加する。
また、図9(B)に示す状態から、制御部42の制御により電圧印加部40が表面電極16に電圧+Vy2を印加することによって、着色粒子32Yが表示基板18側に移動し、図9(D)に示す状態となり、着色粒子32M、32Yの混合色である赤色が表示される。
なお、図9(B)に示した状態も、同極性に帯電され、閾値電圧が異なる着色粒子32C、32Yが背面基板28側に積層された状態であるため、この状態から着色粒子32Yだけを表示基板18側に移動させて図9(D)に示す状態とする場合にも、表示駆動電圧としての電圧+Vy2を印加する前に、前述した図5に示したような交番電圧を印加する。
なお、本実施形態では、画像表示媒体12が白色の分散液24を備えた構成とし、この白色の分散液24により白色を表示する場合について説明したが、これに限らず、例えば図11に示すように、分散液24を無色とし、表示基板18と背面基板28との間に、各着色粒子の粒子径よりも大きい粒子径を有する白色の複数の大径粒子32Wが基板面の方向に添って配列されて接続された構成の部材を表示基板18と背面基板28との間に固定的に設けるようにしてもよい。この場合、大径粒子の粒子径は、隣接する大径粒子32Wによって形成された間隙、すなわち孔により各着色粒子が通過可能な粒子径とする。このような構成とした場合は、各着色粒子を背面基板28側に移動させることにより、大径粒子32Wによって白色が表示される。
なお、上記各実施形態では、イエロー色の着色粒子32Y、マゼンダ色の着色粒子32M、シアン色の着色粒子32Cを用いた場合について説明したが、色の組み合わせについては、これに限られるものではなく、他の色の着色粒子、例えば、補色関係となるような色の着色粒子を用いるようにしてもよい。例えば、補色関係にある緑とマゼンダの着色粒子を用いた場合、緑とマゼンダの着色粒子を表示基板18側へ移動させることにより、緑とマゼンダの混合色である黒が表示される。同様に、赤とシアン、青とイエローの組み合わせの着色粒子を含むようにしてもよい。
(A)は本発明の第1実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図、(B)は各着色粒子を移動させるために必要な印加電圧について説明するための図である。 本発明の第1実施形態に係る画像表示装置の駆動制御を説明するための図であり、各色表示への状態遷移図である。 本発明の第1実施形態に係る画像表示装置の駆動制御を説明するための図であり、各色表示への状態遷移図である。 混色について説明するための図である。 表示駆動電圧の印加前に印加する交番電圧の一例を示す波形図である。 第1実施形態に係る画像表示媒体の変形例を示す図である。 (A)は本発明の第2実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図、(B)は各着色粒子を移動させるために必要な印加電圧について説明するための図である。 本発明の第2実施形態に係る画像表示装置の駆動制御を説明するための図であり、各色表示への状態遷移図である。 本発明の第2実施形態に係る画像表示装置の駆動制御を説明するための図であり、各色表示への状態遷移図である。 混色について説明するための図である。 第1実施形態に係る画像表示媒体の変形例を示す図である。
10、50 画像表示装置
12、52 画像表示媒体
14 支持基板
16 表面電極
17 表面層
18 表示基板
20 表面層
22 背面電極
24 分散液
26 支持基板
28 背面基板
32C、32M、32Y 着色粒子
40 電圧印加部
42 制御部
44 画像記憶部

Claims (12)

  1. 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の記基板間に封入された液体と、前記一対の基板間に形成された電界に応じて移動するように前記一対の基板間に封入された帯電極性が同極性であると共に色及び閾値電圧特性が異なる複数種類の粒子群と、を備えた画像表示媒体の、前記複数種類の粒子群のうち少なくとも2種類の粒子群が前記一対の基板の一方の基板に積層されている場合に、当該少なくとも2種類の粒子群のうち他方の基板側へ移動開始する閾値電圧の絶対値が最も高い粒子群以外の粒子群を往復運動させるための交番電圧を、前記一対の基板間に印加する第1の電圧印加手段と、
    前記他方の基板側に移動させるべき粒子群を前記他方の基板側に移動させるための表示駆動電圧を、前記一対の基板間に印加する第2の電圧印加手段と、
    を備えた画像表示媒体の駆動装置。
  2. 前記第1の電圧印加手段は、前記複数種類の粒子群のうち同極性に帯電された少なくとも2種類の粒子群が前記一方の基板に積層されている状態から、一部の種類の粒子群を前記他方の基板側に移動させる場合にのみ、前記一部の種類の粒子群を移動させるための交番電圧を前記一対の基板間に印加する
    請求項1記載の画像表示媒体の駆動装置。
  3. 前記第1の電圧印加手段は、前記他方の基板側に残る粒子群が2種類以上の粒子群から成る場合、前記閾値電圧の絶対値が最も高い閾値電圧を除いて閾値電圧が高い順に、前記交番電圧を前記一対の基板間に印加する
    請求項2記載の画像表示媒体の駆動装置。
  4. 前記交番電圧のパルス幅が、前記表示駆動電圧のパルス幅よりも小さい
    請求項1〜3の何れか1項に記載の画像表示媒体の駆動装置。
  5. 前記交番電圧のうち前記他方の基板側へ一旦移動した粒子群を前記一方の基板側へ戻すためのパルス電圧のパルス幅が、前記交番電圧のうち前記一方の基板側から前記他方の基板側へ前記粒子群を移動させるためのパルス電圧のパルス幅よりも大きい
    請求項1〜4の何れか1項に記載の画像表示媒体の駆動装置。
  6. 前記交番電圧のうち前記他方の基板側へ一旦移動した粒子群を前記一方の基板側へ戻すためのパルス電圧の絶対値が、前記交番電圧のうち前記一方の基板側から前記他方の基板側へ前記粒子群を移動させるためのパルス電圧の絶対値よりも大きい
    請求項1〜5の何れか1項に記載の画像表示媒体の駆動装置。
  7. 前記液体は、前記複数種類の粒子群と異なる色の液体である
    請求項1〜6の何れか1項に記載の画像表示媒体の駆動装置。
  8. 前記画像表示媒体が、前記液体中に分散されると共に前記複数種類の粒子群と異なる色の浮遊粒子群をさらに備えた
    請求項1〜6の何れか1項に記載の画像表示媒体の駆動装置。
  9. 前記画像表示媒体が、前記表示基板と前記背面基板との間に固定配置されると共に、前記複数の粒子群と色が異なり且つ前記複数の粒子群の粒子径よりも大きい粒子径を有する大径粒子群をさらに備えた
    請求項1〜6の何れか1項に記載の画像表示媒体の駆動装置。
  10. 前記複数種類の粒子群が、色がイエロー、マゼンダ、シアンの3種類の粒子群を含む
    請求項1〜9の何れか1項に記載の画像表示媒体の駆動装置。
  11. 前記複数種類の粒子群が、補色関係にある2種類の粒子群を含む
    請求項1〜10の何れか1項に記載の画像表示媒体の駆動装置。
  12. 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の記基板間に封入された液体と、前記一対の基板間に形成された電界に応じて移動するように前記一対の基板間に封入された帯電極性が同極性であると共に色及び閾値電圧特性が異なる複数種類の粒子群と、を備えた画像表示媒体と、
    前記複数種類の粒子群のうち少なくとも2種類の粒子群が前記一対の基板の一方の基板に積層されている場合に、当該少なくとも2種類の粒子群のうち他方の基板側へ移動開始する閾値電圧の絶対値が最も高い粒子群以外の粒子群を往復運動させるための交番電圧を、前記一対の基板間に印加する第1の電圧印加手段と、
    前記他方の基板側に移動させるべき粒子群を前記他方の基板側に移動させるための表示駆動電圧を、前記一対の基板間に印加する第2の電圧印加手段と、
    を備えた画像表示装置。
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