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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型の画像表示装置に係り、特に、電界によって着色粒子を駆動することにより繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体を用いた画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、所謂電子ペーパーと言われる繰り返し書き換えが可能なメモリ性のある画像表示技術として、着色粒子の回転(Twisting Ball Display)、電気泳動、サーマルリライタブル、メモリ性を有する液晶、エレクトロクロミー等の技術が知られている。
【0003】
このような技術の中で、粒子(トナー)を用いて表示する画像表示媒体として、異なる極性に帯電された黒色粒子と白色粒子とが対向するシート間に封入された画像表示媒体が提案されている。このような画像表示媒体は、シート間に電界を形成させて粒子を移動させることにより、黒色粒子と白色粒子とのコントラストとして画像を表示することができる。また、このような着色粒子を用いた画像表示媒体を用いた画像表示装置でカラー画像を表示するために、画像表示媒体の表示基板側にカラーフィルタを設ける構成が一般的に知られているが、白色度及び白黒画像の解像度が低下してしまう、という問題があった。
【0004】
このため、本発明者らは、特許文献1及び特願2002−250214号等において、背面基板側に粒子の色と異なる色の着色部を備え、着色粒子を所定の場所に集めて背面基板を露呈させることにより、着色粒子の色による表示に加えて、背面基板の着色部の色による表示を行う技術を提案した。
【0005】
図6(A)には、このような画像表示装置100の一例を示した。図6(A)に示すように、画像表示装置100は、画像表示媒体102及び電圧印加装置104で構成されている。なお、図6(A)、(B)では、説明の簡単のため、画像表示媒体の一部として1つのセルについてのみ示した。画像表示媒体102は、表示基板106と背面基板108との間に帯電特性が異なる黒色粒子110及び白色粒子112が封入され、基板間は仕切部材114で仕切られた構成となっている。表示基板106にはライン状の複数の表示側電極116が形成され、背面基板108には、ライン状の複数の背面側電極118R、118G、118Bが、画像表示媒体102を平面視した場合に表示側電極116と直交する方向に配置されている。すなわち、画像表示媒体102の電極の構成は所謂パッシブマトリクス(単純マトリクス)構造となっている。また、背面側電極118R,118G,118B上にはそれぞれ赤、緑、青に着色された着色部120R、120G、120Bが形成されている。
【0006】
電圧印加装置104は、黒色粒子110及び白色粒子112による表示を行う場合には、粒子を移動させるべき位置の表示側電極116と背面側電極118R、118G、118Bとの間に例えば所定の直流電圧を印加することにより黒又は白の表示を行う。一方、例えばR(赤)及びB(青)を表示したい場合には、図6(B)に示すように、表示側電極116に多サイクルの交番電圧122を印加すると共に背面側電極118R、118Bに交番電圧122と同一周波数で且つ位相が180°異なる交番電圧124を印加する。また、これと同時に、着色部120G上に電界が形成されないように、背面側電極120Gに交番電圧122を印加する。
【0007】
これにより、表示側電極116と背面側電極118R、118Bとの間に、粒子を基板面と平行な方向に移動させるための交番電界が形成され、図6(B)に示すように、着色部120R、120B上の粒子が着色部120G上に集められ、R及びBが表示される。
【0008】
また、図7(A)に示すように白表示の状態からG(緑)+B(青)の表示を行う場合、すなわち隣接する着色部120G、120Bによる色を表示する場合には、図7(B)に示すように、表示側電極116に交番電圧122を印加すると共に背面側電極118G、118Bに交番電圧124を印加する。また、これと同時に、着色部120R上に電界が形成されないように、背面側電極118Rに交番電圧122を印加する。
【0009】
これにより、表示側電極116と背面側電極118G、118Bとの間に、粒子を基板面と平行な方向に移動させるための交番電界が形成され、図7(B)に示すように、着色部120G、120B上の粒子が着色部120G上に集められ、R及びBが表示される。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−169191号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、隣接する着色部120G、120Bによる色を表示する場合には、着色部120R、120B上の粒子が着色部120R上に移動するのに時間がかかり表示速度が遅くなる、という問題があった。これは、例えば着色部120B上の粒子が着色部120G上へ移動すると、着色部120G上にも交番電界が形成されているため、着色部120G上の粒子と衝突して着色部120B上へ戻されてしまう粒子が存在するためである。
【0012】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、背面基板側の着色部を表示する場合において表示速度が遅くなるのを抑えることができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1記載の発明は、少なくとも透光性を有する表示基板と、前記表示基板と対向し、隣接しない着色部を含む少なくとも3種類以上の複数の着色部を備えた背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に印加された電圧により形成された電界により前記基板間を移動可能に封入されると共に、前記背面基板の色と異なる少なくとも1種類の帯電粒子群と、前記複数の着色部を含むように前記基板間を複数のセルに区画化する間隙部材と、を備えた画像表示媒体と、
前記セル内を前記着色部に対応して複数の区画に区画化したうちの隣接する複数の隣接区画の着色部による色を表示する場合、前記複数の隣接区画のうち第1の隣接区画の帯電粒子群を前記表示基板を含む面と平行方向へ移動させるための交番電界を前記第1の隣接区画の基板間に形成して帯電粒子群を第2の隣接区画へ移動させた後、前記第2の隣接区画の帯電粒子群を前記平行方向へ移動させるための交番電界を前記第1の隣接区画及び前記第2の隣接区画の基板間に形成する電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、画像表示媒体は、対向して配置された表示基板と背面基板との基板間に、少なくとも1種類の帯電粒子群が封入されて構成されている。帯電粒子群は、基板間に印加された電圧により形成された電界により基板間を移動可能となっている。なお、表示基板は、透光性を有しており、例えば透明、半透明、有色透明の何れかであるガラス基板や絶縁性の樹脂等の誘電体等で構成することができる。また、帯電粒子は絶縁性の粒子や導電性の粒子を用いることができる。
【0015】
背面基板は、隣接しない着色部を含む少なくとも3種類以上の複数の着色部を備えている。着色部の色を表示する場合には、基板間を着色部に対応して区画化した場合のその着色部の区画に存在する粒子を他の区画へ移動させてその着色部を露呈させることにより、表示基板側からその色を視認することが可能となる。
間隙部材は、前記複数の着色部を含むように前記基板間を複数のセルに区画化する。
【0016】
帯電粒子群が1種類の場合には、帯電粒子と背面基板の色とのコントラストで画像を表示することができる。色及び帯電特性が異なる複数種類の帯電粒子群を用いた場合には、異なる種類の帯電粒子群のコントラスト又は帯電粒子群と背面基板側の着色部とのコントラストにより画像を表示することができる。
【0017】
電圧印加手段は、前記セル内を前記着色部に対応して複数の区画に区画化したうちの隣接する複数の隣接区画の着色部による色を表示する場合、前記複数の隣接区画のうち第1の隣接区画の帯電粒子群を前記表示基板を含む面と平行方向へ移動させるための交番電界を前記第1の隣接区画の基板間に形成して帯電粒子群を第2の隣接区画へ移動させた後、前記第2の隣接区画の帯電粒子群を前記平行方向へ移動させるための交番電界を前記第1の隣接区画及び前記第2の隣接区画の基板間に形成する
セル内を着色部に対応して複数の区画に区画化したうちの隣接する複数の隣接区画の着色部による色を表示する場合、まず複数の隣接区画のうち第1の隣接区画の粒子群を表示基板を含む面と平行方向へ移動させるための電圧を第1の隣接区画の基板間に印加する。これにより、第1の隣接区画の帯電粒子群はこれに隣接する第2の隣接区画へ移動する。その後、電圧印加手段は、第2の隣接区画の帯電粒子群を平行方向へ移動させるための電圧を第1の隣接区画及び第2の隣接区画の基板間に印加する。これにより、第2の隣接区画の帯電粒子群がこれに隣接する区画へ移動する。このとき、第1の隣接区画の基板間に対しても第2の隣接区画の基板間に印加される電圧と同様の電圧が印加されるため、第2の隣接区画の帯電粒子群が第1の隣接区画へ戻ることはない。すなわち、第2の隣接区画の帯電粒子群は、これに隣接する第1の隣接区画と異なる他の区画へ移動する。
【0018】
なお、例えば3つの着色部による色を表示する場合には、上記と同様にして、さらに第2の隣接区画に隣接する区画の帯電粒子群がその区画に隣接する他の区画に移動するように、第1の隣接区画、第2の隣接区画、第2の隣接区画に隣接する区画の基板間に帯電粒子群が平行方向へ移動するための電圧を印加すればよく、4つの着色部による色を表示する場合についても同様である。
【0019】
このように、本発明では、従来のように最初から第1の隣接区画及び第2の隣接区画に帯電粒子群を平行移動させるための電圧を同時に印加して両方の区画の帯電粒子群を他の区画へ同時に移動させようとするのではなく、一旦第1の隣接区画の帯電粒子群を第2の隣接区画へ移動させた後に、第2の隣接区画の帯電粒子群を他の区画へ移動させる。すなわち、帯電粒子群が1つの区画ずつ段階的に移動するように、基板間に帯電粒子を平行方向へ移動させるための電圧を段階的に印加する。これにより、隣接する区画の複数の着色部による色を表示する場合でも、表示速度が遅くなるのを抑えることができる。
【0020】
なお、電圧を印加するための表示基板側及び背面基板側に設けられる表示側電極及び背面側電極は、所謂パッシブマトリクス構造としてもよいし、所謂アクティブマトリクス構造としてもよい。また、表示側電極及び背面側電極は、表示基板及び背面基板の対向面に各々設けてもよいし、表示基板及び背面基板の対向面と反対側の面、すなわち外側の面に設けてもよいし、基板の中に設けてもよいし、表示基板及び背面基板の外側に別個独立に設けてもよい。
【0021】
請求項2記載の発明は、少なくとも透光性を有する表示基板と、前記表示基板と対向し、少なくとも3種類以上の複数の着色部を備えると共に各色の着色部が他種類の全ての色の着色部と互いに隣接するように配置されている背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に印加された電圧により形成された電界により前記基板間を移動可能に封入されると共に、前記背面基板の色と異なる少なくとも1種類の帯電粒子群と、を備えた画像表示媒体と、前記基板間を前記着色部に対応して複数の区画に区画化したうちの隣接する複数の隣接区画の着色部による色を表示する場合、前記複数の隣接区画の帯電粒子群を前記表示基板を含む面と平行方向へ移動させるための交番電界を前記複数の隣接区画の基板間に形成する電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする。
【0022】
この発明によれば、背面基板は、少なくとも3種類以上の複数の着色部を備えると共に各色の着色部が他種類の全ての色の着色部と互いに隣接するように配置されている。そして、電圧印加手段は、複数の隣接区画の着色部による色を表示する場合、複数の隣接区画の帯電粒子群を前記平行方向へ移動させるための交番電界を複数の隣接区画の基板間に形成する。これにより、複数の隣接区画の帯電粒子群は、これらの区画と異なる他の区画へ移動する。このように、各色の着色部が他種類の全ての色の着色部と隣接するように、すなわち隣接しない着色部が存在しないようにそれぞれの着色部を配置することにより、帯電粒子群の移動距離を短くすることができる。従って、背面基板側の複数の着色部による色を表示する場合でも、表示速度が遅くなるのを抑えることができる。
【0023】
請求項3記載の発明は、前記電圧印加手段は、前記帯電粒子群を前記平行方向と直交する方向に移動させる場合には、前記帯電粒子群を移動させるべき位置の基板間に直流電界又は第1の所定サイクル数の交番電界を形成するための電圧を印加し、前記帯電粒子群を前記平行方向に移動させる場合には、前記帯電粒子群を移動させるべき位置の基板間に前記第1の所定サイクル数よりも多い第2の所定サイクル数の交番電界を形成するための電圧を印加することを特徴とする。
【0024】
この発明によれば、帯電粒子群の前記平行方向と直交する方向、すなわち基板間の方向に移動させる場合には、帯電粒子群を移動させたい位置の基板間に、直流電界又は第1の所定サイクル数(数サイクル)の交番電界が形成されるように直流電圧又は交番電圧を印加する。これにより、帯電粒子が表示基板側又は背面基板側に移動する。また、背面基板の色を表示基板側に表示(露出)させたい場合には、表示させたい着色部の基板間に、帯電粒子群を前記平行方向に移動させるための第1の所定サイクル数よりも多い第2の所定サイクル数(多サイクル)の交番電界が形成されるように交番電圧を印加する。これにより、その着色部の区画内の帯電粒子群がその他の区画に移動して着色部が露出され、その色が表示基板側から視認可能となる。
【0025】
【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について詳細に説明する。
【0026】
図2には、本実施の形態に係る画像表示媒体12の断面図を示した。画像表示媒体12は、図2に示すように、画像表示側である表示基板14と、当該表示基板14と対向し所定間隙を隔てて配置される背面基板16とを備えている。
【0027】
表示基板14は、例えば可視光透過性を有する基板にライン状の複数の表示側電極18が形成された構成であり、所謂ITO電極が形成されたガラス基板等を用いて構成することができる。
【0028】
背面基板16は、樹脂などで構成された基板上に、ライン状の背面側電極20R、20G、20Bが複数組形成され、その背面側電極20R、20G、20B(以下、背面側電極を代表する場合又は背面側電極を総称する場合、背面側電極20という)上に一例として赤(R)、緑(G)、青(B)に各々着色された着色部22R、22G、22Bが各々形成された構成となっている。背面側電極20R、20G、20Bと着色部22R、22G、22Bとは略同一形状となっている。
【0029】
表示側電極18と背面側電極20とは、図3(A)、(B)に示したように、平面視したときに直交するように配置されている。
【0030】
なお、着色部22R、22G、22Bを独立して設けずに、背面側電極20R、20G、20Bを着色し、着色部22R、22G、22Bを兼用するようにしてもよい。
【0031】
また、表示側電極18と背面側電極20は、表示基板14及び背面基板16の対向する側の面と反対側の面に形成されていてもよく、表示基板14及び背面基板16の外側に別個独立に配置されていてもよい。
【0032】
表示基板14と背面基板16との間には、互いに色及び帯電特性の異なる粒子群であって、一例として正に帯電した黒色粒子24と負に帯電した白色粒子26とが封入されている。
【0033】
また、表示基板14と背面基板16との間には例えばシリコンシート等で構成された間隙部材28が設けられ、これにより表示基板14と背面基板16との間が一定間隔に保たれると共に、画像表示媒体12の基板間が複数のセル30に分割される。なお、図3(A)、(B)に示す点線で囲まれた領域が1つのセル30に相当する。
【0034】
なお、本実施の形態では、ライン状の複数の表示側電極とライン状の複数の背面側電極とを画像表示媒体を平面視した場合に直交するように配置し、順番に背面側電極に電圧を印加しながら、これと同期してそのライン上で粒子を移動させるべき画素の表示側電極全てに電圧を印加することにより、1ライン毎に画像を形成するパッシブマトリクス(単純マトリクス)方式を採用した場合について説明するが、これに限らず、画素毎に独立して電圧を印加する所謂アクティブマトリクス方式を用いてもよい。この場合、表示側電極18は1つの着色部毎に独立した孤立電極とし、背面側電極20は全面同一のベタ電極とすればよい。または、表示側電極18は全面同一のベタ電極で、背面側電極20は各着色部毎に独立した孤立電極としてもよい。
【0035】
図1(B)には、本実施の形態に係る画像表示装置10を示した。図1(A)は、着色部22R、22G、22Bを平面視した図を示した。なお、図1(B)では、画像表示媒体12については説明の簡単のため、1つのセル30について説明する。
【0036】
図1(B)に示すように、画像表示装置10は、画像表示媒体12及び電圧印加装置13で構成されている。
【0037】
電圧印加装置13は、導電性の配線32を介して表示側電極18と接続されると共に、導電性の配線34を介して背面側電極20と接続されている。1つのセル30には、1つの表示側電極18と3つの背面側電極20R、20G、20Bが存在する。従って、図1(B)に示すように、表示基板14と背面基板16との基板間は、対向する表示側電極18と背面側電極20R、20G、20Bとにより複数の区画36R,36G,36Bに区画化され、それぞれの区画に独立して電界を形成することができる。
【0038】
電圧印加装置13は、白色粒子26を表示基板14側へ移動させる場合には、粒子が移動開始する閾値電圧以上の正の直流電圧又は数サイクル(第1の所定サイクル数)の交番電圧を表示側電極18に印加する。なお、数サイクル(第1の所定サイクル数)の交番電圧を印加する場合には、最後のパルス電圧が正となるようにする。これにより、基板間に形成された電界によるクーロン力により、表示基板14側の正に帯電した黒色粒子24は背面基板16側へ移動し、背面基板16側の負に帯電した白色粒子26は表示基板14側へ移動する。
【0039】
一方、黒色粒子24を表示基板14側へ移動させる場合には、電圧印加装置13は、粒子が移動開始する閾値電圧以下の負の電圧(絶対値が閾値電圧以上の電圧)を印加する。なお、数サイクル(第1の所定サイクル数)の交番電圧を印加する場合には、最後のパルス電圧が負となるようにする。これにより、基板間に形成された電界によるクーロン力により、表示基板14側の負に帯電した白色粒子26は背面基板16側へ移動し、背面基板16側の正に帯電した黒色粒子24は表示基板14側へ移動する。
【0040】
また、電圧印加装置13は、着色部の色、例えば緑を表示する場合は、図1(B)に示す中央の背面側電極20Gとこれと対向する表示側電極18との間に第1の所定サイクル数よりも多い多サイクル(第2の所定サイクル数)の交番電圧を印加する。これにより、区画36G内の黒色粒子24及び白色粒子26が基板間を往復運動するが、この際に、区画36G内の黒色粒子24及び白色粒子26が隣接する区画36R又は区画36B側へ広がって移動する。これにより、区画36Gの粒子密度が低下して着色部22Gが露呈し、表示基板14側から緑色を視認可能な状態となる。
【0041】
これは、基板間に形成される交番電界によって黒色粒子24及び白色粒子26が基板間を往復移動させられる際に、粒子同士の衝突や、隣接する背面側電極間に形成されるエッジ電界、すなわち基板と平行方向の電界成分などによって、粒子が基板と平行な方向に拡散移動するためである。
【0042】
同様に、赤を表示させたい場合には、図1(B)の左側の背面側電極20Rと表示側電極18との間に多サイクルの交番電圧を印加すればよく、青を表示させたい場合には、図1(B)の右側の背面側電極20Bと表示側電極18との間に多サイクルの交番電圧を印加すればよい。
【0043】
従って、画像表示媒体12では、各々の画素について黒、白、緑、赤、青又はこれらを組み合わせた色を表示することができる。
【0044】
なお、黒色粒子24及び白色粒子26は本発明の粒子群に相当し、電圧印加装置13は本発明の電圧印加手段に相当する。
【0045】
次に、隣接する2つの着色部による色を表示する場合について説明する。なお、以下では、G(緑)とB(青)、すなわちシアンを表示する場合について説明する。
【0046】
図4(A)に示すような白表示の状態からシアンを表示する場合には、電圧印加装置13は、区画36B(第1の隣接区画)内の黒色粒子24及び白色粒子26を隣接する区画36G(第2の隣接区画)へ移動させるための交番電界が区画36Bの基板間に形成されるように、図4(B)に示すように、表示側電極18に多サイクルの第1の交番電圧40を印加すると共に、背面側電極22Bに第1の交番電圧と同一周波数で且つ位相が180°異なる第2の交番電圧42を印加する。また、これと同時に、背面側電極22G、22Rに第1の交番電圧40を印加する。
【0047】
これにより、表示側電極18と背面側電極22Bとの間に粒子を基板面と平行方向へ移動させるための多サイクルの交番電圧が印加されると共に、表示側電極18と背面側電極22G、22Rとの間は同電位となる。従って、区画36B内の黒色粒子24及び白色粒子26は、隣接する区画36Gへ移動し、区画36G、36R内の黒色粒子24及び白色粒子26は移動せずその区画に留まったままとなる。
【0048】
次に、図4(C)に示すように、表示側電極18に第1の交番電圧40を印加すると共に、背面側電極22B、22Gに第2の交番電圧42を印加する。また、これと同時に、背面側電極22Rに第1の交番電圧40を印加する。
【0049】
これにより、表示側電極18と背面側電極22G、22Bとの間に粒子を基板面と平行方向へ移動させるための多サイクルの交番電圧が印加されると共に、表示側電極18と背面側電極22Rとの間は同電位となる。従って、区画36G内の黒色粒子24及び白色粒子26は、隣接する区画36Rへ移動し、区画36R内の黒色粒子24及び白色粒子26は移動せずその区画に留まったままとなる。これにより、着色部22G、22Bが露呈し、表示基板14側からシアンを視認することができる。なお、表示側電極18と背面側電極22Bとの間にも粒子を基板面と平行方向へ移動させるための交番電圧が印加されているため、区画36G内の黒色粒子24及び白色粒子26は、電界が発生していない区画36Rにのみ移動し、区画36B内へは移動しない。
【0050】
このように、隣接する着色部22B、22Gの色を表示する場合、粒子を平行移動させるための電圧を区画36B、36Gに同時に印加して区画36B、36G内の粒子を区画36R内へ同時に移動させるのではなく、一旦区画36B内の粒子群を区画36Gへ移動させた後に、区画36G内の粒子群を区画36Rへ移動させるようにする。すなわち、粒子が段階的に隣接する区画へ移動するように、粒子を平行方向へ移動させるための電圧を隣接する区画に段階的に印加する。これにより、隣接する区画の複数の着色部による色を表示する場合でも、表示速度が遅くなるのを抑えることができる。
【0051】
なお、本実施の形態では、着色部22Rと着色部22Bのように、隣接しない着色部を含む場合について説明したが、図5に示すように、着色部22R、22G、22Bが互いに隣接するようにしてもよい。この場合、例えば背面側電極20R、20G、20Bを着色部22R、22G、22Bと略同一形状の孤立電極とし、表示側電極18をベタ電極として所謂アクティブマトリクス構造とする。そして、例えば着色部22R、22Bによる色を表示する場合には、電圧印加装置13は、表示側電極18に第1の交番電圧40を、背面側電極22R、22Bに第2の交番電圧42を印加すると共に、背面側電極22Gに第1の交番電圧40を印加する。これにより、区画36R、区画36B内の黒色粒子24及び白色粒子26が電界が形成されていない区画36G内へ移動し、着色部22R、22Bが露呈し、R、Bを表示基板側から視認することができる。
【0052】
このように、複数の着色部が互いに隣接するように、すなわち隣接しない着色部が存在しないようにそれぞれの着色部を配置することにより、粒子群の移動距離を短くすることができる。従って、背面基板側の複数の着色部による色を表示する場合でも、表示速度が遅くなるのを抑えることができる。
【0053】
なお、本実施の形態では、黒色及び白色の粒子を用いた場合について説明したが、これに限らず、他の色の粒子を用いてもよい。また、着色部の色は赤、緑、青の3色に限らず、粒子の色と異なる色であれば他の色でもよく、1色又は2色あるいは4色以上でもよい。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、背面基板側の着色部を表示する場合において表示速度が遅くなるのを抑えることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)は着色部の平面図であり、(B)は画像表示装置の概略構成図である。
【図2】 画像表示媒体の断面図である。
【図3】 (A)は表示基板の平面図、(B)は背面基板の平面図である。
【図4】 (A)は電圧印加前の画像表示媒体の断面図、(B)は電圧印加後の画像表示媒体の断面図、(C)は電圧印加後の画像表示媒体の断面図である。
【図5】 着色部の配置を示す平面図である。
【図6】 (A)は電圧印加前の画像表示媒体の断面図、(B)は電圧印加後の画像表示媒体の断面図である。
【図7】 (A)は電圧印加前の画像表示媒体の断面図、(B)は電圧印加後の画像表示媒体の断面図である。
【符号の説明】
10 画像表示装置
12 画像表示媒体
13 電圧印加装置
14 表示基板
16 背面基板
18 表示側電極
20R、20G、20B 背面側電極
22R、22G、22B 着色部
24 黒色粒子
26 白色粒子
28 間隙部材
30 セル
32、34 配線
36B、36G、36B 区画
40、42 交番電圧[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflective image display device, and more particularly to an image display device using an image display medium that can be rewritten repeatedly by driving colored particles by an electric field.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a so-called electronic paper that can be repeatedly rewritten, it is a memory-based image display technology such as rotating colored particles (Twisting Ball Display), electrophoresis, thermal rewritable, memory-related liquid crystal, electrochromy, etc. It has been known.
[0003]
In such a technique, an image display medium in which black particles and white particles charged with different polarities are enclosed between facing sheets is proposed as an image display medium that displays using particles (toner). Yes. Such an image display medium can display an image as the contrast between black particles and white particles by forming an electric field between sheets and moving the particles. In addition, a configuration in which a color filter is provided on the display substrate side of the image display medium is generally known in order to display a color image on an image display apparatus using an image display medium using such colored particles. However, there is a problem that the whiteness and the resolution of the monochrome image are lowered.
[0004]
For this reason, the inventors of the present invention disclosed in Patent Document 1 and Japanese Patent Application No. 2002-250214 and the like, provided with a colored portion having a color different from the color of the particles on the back substrate side, and collected the colored particles at a predetermined place to form the back substrate. In addition to the display by the color of the colored particles, the technique of performing the display by the color of the colored part of the back substrate was proposed.
[0005]
An example of such an
[0006]
When performing display using
[0007]
As a result, an alternating electric field for moving particles in a direction parallel to the substrate surface is formed between the display-
[0008]
7A, when displaying G (green) + B (blue) from the white display state, that is, when displaying colors by the adjacent colored
[0009]
As a result, an alternating electric field for moving particles in a direction parallel to the substrate surface is formed between the
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2002-169191 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, when displaying colors by the adjacent
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image display device capable of suppressing a decrease in display speed when displaying a colored portion on the back substrate side. .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a back surface provided with a display substrate having at least translucency, and at least three or more kinds of colored portions including colored portions that face the display substrate and are not adjacent to each other. At least one kind different from the color of the back substrate while being movably enclosed between the substrates by an electric field formed by a voltage applied between the substrate and the display substrate and the back substrate.ElectrificationParticles andA gap member that partitions the substrates into a plurality of cells so as to include the plurality of colored portions;An image display medium comprising:
In the cellWhen displaying the color by the colored part of a plurality of adjacent sections among the plurality of sections divided into a plurality of sections corresponding to the colored section, the first adjacent section of the plurality of adjacent sectionsElectrificationFor moving particles in a direction parallel to a plane including the display substrateAlternating electric fieldBetween the substrates of the first adjacent sectionMove the charged particles to the second adjacent compartmentOf the second adjacent sectionElectrificationFor moving particles in the parallel directionAlternating electric fieldBetween the substrate of the first adjacent section and the second adjacent sectionFormationAnd a voltage applying means.
[0014]
According to the present invention, the image display medium includes at least one kind of substrate between the display substrate and the back substrate that are arranged to face each other.ElectrificationThe particle group is encapsulated.ElectrificationThe particle group can move between the substrates by an electric field formed by a voltage applied between the substrates. Note that the display substrate has a light-transmitting property, and can be formed of, for example, a glass substrate that is transparent, translucent, or colored and transparent, or a dielectric such as an insulating resin. Also,ElectrificationAs the particles, insulating particles or conductive particles can be used.
[0015]
The back substrate includes at least three or more types of colored portions including colored portions that are not adjacent to each other. When displaying the color of the colored portion, by moving the particles present in the section of the colored portion when the space between the substrates is partitioned corresponding to the colored portion to other compartments to expose the colored portion The color can be visually recognized from the display substrate side.
The gap member partitions the substrate into a plurality of cells so as to include the plurality of colored portions.
[0016]
ElectrificationWhen there is one kind of particle group,ElectrificationAn image can be displayed with the contrast between the particles and the color of the back substrate. Multiple types with different colors and charging characteristicsElectrificationWhen using particle swarms, different typesElectrificationParticle contrast orElectrificationAn image can be displayed by the contrast between the particle group and the colored portion on the back substrate side.
[0017]
The voltage application means isIn the cellWhen displaying the color by the colored part of a plurality of adjacent sections among the plurality of sections divided into a plurality of sections corresponding to the colored section, the first adjacent section of the plurality of adjacent sectionsElectrificationFor moving particles in a direction parallel to a plane including the display substrateAlternating electric fieldBetween the substrates of the first adjacent sectionMove the charged particles to the second adjacent compartmentOf the second adjacent sectionElectrificationFor moving particles in the parallel directionAlternating electric fieldBetween the substrate of the first adjacent section and the second adjacent sectionFormationDo
Corresponding to the colored part in the cellMultiple compartmentsOut of compartmentalizedWhen displaying the color by the coloring part of several adjacent divisions, the voltage for moving the particle group of the 1st adjacent division first among the several adjacent divisions in the direction parallel to the surface containing a display substrate is set to 1st. Apply between adjacent compartments. As a result, the first adjacent sectionElectrificationThe particle group moves to a second adjacent compartment adjacent to it. Thereafter, the voltage applying means is connected to the second adjacent section.ElectrificationA voltage for moving the particle group in the parallel direction is applied between the substrates of the first adjacent section and the second adjacent section. As a result, the second adjacent sectionElectrificationParticles move to the adjacent compartment. At this time, a voltage similar to the voltage applied between the substrates in the second adjacent section is also applied between the substrates in the first adjacent section.ElectrificationThe particles do not return to the first adjacent compartment. That is, the second adjacent sectionElectrificationThe particle group moves to another section different from the first adjacent section adjacent thereto.
[0018]
For example, when displaying a color by three colored portions, in the same manner as described above, a section adjacent to the second adjacent section is also displayed.ElectrificationBetween the substrates of the first adjacent compartment, the second adjacent compartment, and the compartment adjacent to the second adjacent compartment so that the particle group moves to another compartment adjacent to the compartment.ElectrificationA voltage for moving the particle group in the parallel direction may be applied, and the same applies to the case of displaying colors by the four colored portions.
[0019]
As described above, in the present invention, the first adjacent section and the second adjacent section from the beginning as in the prior art.ElectrificationA voltage to translate the particles is applied at the same time toElectrificationRather than trying to move the particles to other compartments at the same time,ElectrificationAfter moving the particles to the second adjacent compartment,ElectrificationMove particles to other compartments. That is,ElectrificationThe particles are moved between the substrates so that the particles move step by step.ElectrificationA voltage for moving the particles in the parallel direction is applied stepwise. Thereby, even when displaying the color by the several coloring part of an adjacent division, it can suppress that display speed becomes slow.
[0020]
Note that the display-side electrode and the back-side electrode provided on the display substrate side and the back substrate side for applying a voltage may have a so-called passive matrix structure or a so-called active matrix structure. Further, the display side electrode and the back side electrode may be provided on the opposing surfaces of the display substrate and the back substrate, respectively, or may be provided on the surface opposite to the opposing surface of the display substrate and the back substrate, that is, on the outer surface. It may be provided in the substrate, or may be provided separately outside the display substrate and the back substrate.
[0021]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a display substrate having at least translucency and at least three or more types facing the display substrate.DoubleIt has a number of colored partsIn addition, the colored portions of each color are arranged so as to be adjacent to the colored portions of all other types of colors.At least one kind different from the color of the back substrate is encapsulated movably between the back substrate and an electric field formed by a voltage applied between the display substrate and the back substrate.ElectrificationIn the case of displaying the color of the image display medium provided with a particle group and the colored portions of a plurality of adjacent sections among the plurality of sections divided between the substrates corresponding to the colored sections, Of adjacent compartmentsElectrificationFor moving particles in a direction parallel to a plane including the display substrateAlternating electric fieldBetween the substrates of the plurality of adjacent compartmentsFormationAnd a voltage applying means.
[0022]
According to this invention, there are at least three types of back substrate.DoubleIt has a number of colored partsIn addition, the colored portions of each color are arranged so as to be adjacent to the colored portions of all other types of colors.. And the voltage application means, when displaying the color by the colored portion of the plurality of adjacent sections,ElectrificationFor moving particles in the parallel directionAlternating electric fieldBetween multiple adjacent compartment substratesFormationTo do. This makes it possible toElectrificationThe particles move to other compartments different from these compartments. in this way,The colored part of each color is the colored part of all other colorsBy placing each colored part so that it is adjacent, i.e. there are no non-adjacent colored parts,ElectrificationThe moving distance of the particle group can be shortened. Therefore, even when displaying colors by the plurality of colored portions on the back substrate side, it is possible to suppress a decrease in display speed.
[0023]
According to a third aspect of the present invention, the voltage applying means includes theElectrificationWhen moving the particle group in a direction perpendicular to the parallel direction,ElectrificationApplying a voltage to form a DC electric field or an alternating electric field having a first predetermined number of cycles between the substrates at positions where the particles are to be moved,ElectrificationWhen moving the particle group in the parallel direction,ElectrificationA voltage for forming an alternating electric field having a second predetermined number of cycles larger than the first predetermined number of cycles is applied between the substrates at positions where the particle group is to be moved.
[0024]
According to this invention,ElectrificationWhen moving in the direction perpendicular to the parallel direction of the particle group, that is, the direction between the substrates,ElectrificationA DC voltage or an alternating voltage is applied so that a DC electric field or an alternating electric field having a first predetermined number of cycles (several cycles) is formed between the substrates at positions where the particle group is to be moved. ThisElectrificationThe particles move to the display substrate side or the back substrate side. Also, if you want to display (expose) the color of the back substrate on the display substrate side,ElectrificationAn alternating voltage is applied so that an alternating electric field having a second predetermined number of cycles (multiple cycles) larger than the first predetermined number of cycles for moving the particle group in the parallel direction is formed. Thereby, in the section of the colored partElectrificationThe particle group moves to other compartments to expose the colored portion, and the color can be visually recognized from the display substrate side.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the display-
[0030]
In addition, the
[0031]
The display-
[0032]
Between the
[0033]
Further, a
[0034]
In the present embodiment, the plurality of line-shaped display side electrodes and the plurality of line-shaped back side electrodes are arranged so as to be orthogonal to each other when the image display medium is viewed in plan, and the voltage is sequentially applied to the back side electrodes. A passive matrix (simple matrix) method that forms an image for each line by applying a voltage to all the display-side electrodes of the pixels that should move particles on that line in synchronization with this However, the present invention is not limited to this, and a so-called active matrix method in which a voltage is applied independently for each pixel may be used. In this case, the display-
[0035]
FIG. 1B shows an image display device 10 according to the present embodiment. FIG. 1A shows a plan view of the
[0036]
As shown in FIG. 1B, the image display device 10 includes an
[0037]
The
[0038]
When moving the
[0039]
On the other hand, when the
[0040]
In addition, when displaying the color of the colored portion, for example, green, the
[0041]
This is because when the
[0042]
Similarly, when it is desired to display red, it is only necessary to apply a multi-cycle alternating voltage between the
[0043]
Accordingly, the
[0044]
The
[0045]
Next, a case where a color by two adjacent colored portions is displayed will be described. Hereinafter, a case where G (green) and B (blue), that is, cyan are displayed will be described.
[0046]
In the case of displaying cyan from the white display state as shown in FIG. 4A, the
[0047]
As a result, a multi-cycle alternating voltage for moving particles in the direction parallel to the substrate surface is applied between the
[0048]
Next, as shown in FIG. 4C, a first alternating
[0049]
As a result, a multi-cycle alternating voltage for moving particles in the direction parallel to the substrate surface is applied between the display-
[0050]
In this way, when displaying the colors of the adjacent
[0051]
In the present embodiment, the case where the
[0052]
In this way, the moving distance of the particle group can be shortened by arranging each colored portion so that the plurality of colored portions are adjacent to each other, that is, so that there is no non-adjacent colored portion. Therefore, even when displaying colors by the plurality of colored portions on the back substrate side, it is possible to suppress a decrease in display speed.
[0053]
In the present embodiment, the case where black and white particles are used has been described. However, the present invention is not limited to this, and particles of other colors may be used. In addition, the color of the colored portion is not limited to three colors of red, green, and blue, but may be other colors as long as the color is different from the color of the particles, and may be one color, two colors, or four or more colors.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is an effect that it is possible to suppress a decrease in display speed when displaying a colored portion on the back substrate side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view of a coloring portion, and FIG. 1B is a schematic configuration diagram of an image display device.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an image display medium.
3A is a plan view of a display substrate, and FIG. 3B is a plan view of a back substrate.
4A is a cross-sectional view of an image display medium before voltage application, FIG. 4B is a cross-sectional view of the image display medium after voltage application, and FIG. 4C is a cross-sectional view of the image display medium after voltage application. .
FIG. 5 is a plan view showing an arrangement of coloring portions.
6A is a cross-sectional view of an image display medium before voltage application, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the image display medium after voltage application.
7A is a cross-sectional view of an image display medium before voltage application, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the image display medium after voltage application.
[Explanation of symbols]
10 Image display device
12 Image display media
13 Voltage application device
14 Display board
16 Back substrate
18 Display side electrode
20R, 20G, 20B Back side electrode
22R, 22G, 22B Colored part
24 black particles
26 White particles
28 Gap member
30 cells
32, 34 wiring
36B, 36G, 36B sections
40, 42 alternating voltage
Claims (3)
前記セル内を前記着色部に対応して複数の区画に区画化したうちの隣接する複数の隣接区画の着色部による色を表示する場合、前記複数の隣接区画のうち第1の隣接区画の帯電粒子群を前記表示基板を含む面と平行方向へ移動させるための交番電界を前記第1の隣接区画の基板間に形成して帯電粒子群を第2の隣接区画へ移動させた後、前記第2の隣接区画の帯電粒子群を前記平行方向へ移動させるための交番電界を前記第1の隣接区画及び前記第2の隣接区画の基板間に形成する電圧印加手段と、
を備えた画像表示装置。A display substrate having at least translucency, a back substrate provided with at least three or more kinds of colored portions including a non-adjacent colored portion facing the display substrate, and a space between the display substrate and the back substrate The substrate is movably sealed between the substrates by an electric field formed by a voltage applied to the substrate, and includes at least one kind of charged particle group different from the color of the back substrate, and the plurality of colored portions. An image display medium comprising: a gap member that partitions the space into a plurality of cells ;
When displaying the color by the colored portion of a plurality of adjacent adjacent sections among the plurality of sections divided into a plurality of sections corresponding to the colored section in the cell, charging of the first adjacent section among the plurality of adjacent sections An alternating electric field for moving the particle group in a direction parallel to the plane including the display substrate is formed between the substrates in the first adjacent section to move the charged particle group to the second adjacent section, and Voltage applying means for forming an alternating electric field for moving the charged particle groups of two adjacent sections in the parallel direction between the first adjacent section and the substrate of the second adjacent section;
An image display device comprising:
前記基板間を前記着色部に対応して複数の区画に区画化したうちの隣接する複数の隣接区画の着色部による色を表示する場合、前記複数の隣接区画の帯電粒子群を前記表示基板を含む面と平行方向へ移動させるための交番電界を前記複数の隣接区画の基板間に形成する電圧印加手段と、
を備えた画像表示装置。A display substrate having at least translucency, the display and the substrate and a counter, so that the colored portion of each Rutotomoni comprising at least three or more number multiple colored portion colors are adjacent to each other and the coloring of all the other types of color And a back substrate disposed in the substrate, and an electric field formed by a voltage applied between the display substrate and the back substrate, and is movably enclosed between the substrates, and is different from the color of the back substrate An image display medium comprising at least one type of charged particle group;
When displaying the color by the colored part of a plurality of adjacent adjacent sections among the plurality of sections divided between the substrates corresponding to the colored section, the charged particles in the plurality of adjacent sections are displayed on the display substrate. A voltage applying means for forming an alternating electric field for moving in a direction parallel to a plane including the substrate between the plurality of adjacent sections;
An image display device comprising:
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