JP5055930B2 - 画像表示媒体及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示媒体及び画像表示装置に関する。

従来、メモリ性を有し繰り返し書換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた画像表示媒体が知られている。このような画像表示媒体は、例えば一対の基板と、印加された電界により基板間を移動可能に基板間に封入されると共に、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群と、を含んで構成される。また、基板間には、粒子が基板内の一部の領域に偏るのを防ぐため等の理由により、基板間を複数のセルに仕切るための間隙部材が設けられる場合もある。

このような画像表示媒体では、画像に応じた電圧を一対の基板間に印加することにより粒子を移動させ、異なる色の粒子のコントラストとして画像を表示させる。なお、電圧の印加を停止した後も、ファンデルワース力や鏡像力によって粒子は基板に付着したままとなり、画像表示は維持される。

例えば、このような画像表示媒体としては、特許文献１〜３に記載の技術が提案されている。

特許文献１に記載の技術では、マイクロカプセル型の２色粒子を使用して、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）を表示する各色のマイクロカプセルを並置して、各色粒子を選択的に回転駆動させて所望の色を表示することが提案されている。また、マイクロカプセルの壁面と２色粒子の付着力を制御して、各２色粒子が回転するのに必要な電圧を変えている。

特許文献２に記載の技術では、着色粒子を基板面と水平方向に移動させ、着色粒子と背面基板色により表示する画像表示媒体が提案されている。該画像表示媒体では、積層することでカラー表示を行う。

特許文献３に記載の技術では、３種類の着色粒子を使用したカラー表示媒体が提案されていると共に各着色粒子の電気泳動差を利用して駆動制御を行うことが提案されている。
特開２０００−３２２００７号公報 特開２００４−０２０８１８号公報 特開２００６−０５８９０１号公報

本発明は、混色を抑制したカラー画像を表示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、前記基板間に封入される透光性を有する液体と、前記基板間に封入され、当該基板間に形成される電界に応じて移動する、色と帯電特性の異なる少なくとも２種類以上の着色粒子と、前記基板間に封入され、少なくとも重心より外れた一部が正または負の極性に帯電されると共に、前記一部を含む部分と残りの部分とがそれぞれ異なる色とされ、前記基板間に形成される電界に応じて回転される回転体状の２色粒子と、を備え、前記２種類以上の着色粒子と前記２色粒子が、それぞれ異なる色に着色されると共に、各前記着色粒子が移動するために必要な電圧と、前記２色粒子が回転するために必要な電圧がそれぞれ異なることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記２色粒子を回転させるために必要な電圧は、前記着色粒子を移動させるために必要な電圧よりも大きいことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記２色粒子は、前記着色粒子よりも径が大きいことを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記２色粒子は、前記一部が白に着色され、残りの部分が黄色、マゼンタ色、シアン色の何れかに着色され、かつ前記着色粒子が、前記２色粒子の色とそれぞれ異なる黄色、マゼンタ色、シアン色の何れかに着色されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記２色粒子は、前記一部が正に帯電され、残りが負に帯電されると共に、前記正負の帯電領域毎に異なる色に着色されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の発明において、前記２色粒子が、透光性を有する液体で満たされた透光性を有するカプセルに回転可能に封入されていることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の発明において、前記液体が、透光性を有する液体を内部に満たした透光性を有する多孔質体からなり、前記２色粒子が、回転可能な状態で前記多孔質体内に格納され、前記着色粒子が、前記多孔質体の孔を通じて前記一対の基板間を移動可能としたことを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の画像表示媒体に画像表示を行わせるための画像表示装置において、前記基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、画像情報に応じて前記電圧印加手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記制御手段は、前記着色粒子をそれぞれ移動させるために必要な電圧の絶対値と、前記２色粒子を回転させるために必要な電圧の絶対値のうち、最大電圧を前記基板間に印加した状態を基準として、最大電圧をもつ粒子以外の各粒子を移動または回転させるための電圧を前記基板間に選択的に印加するように前記電圧印加手段を制御して、各粒子の色を用いてカラー画像を表示するように制御することを特徴としている。

請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の発明において、前記着色粒子が、マゼンタ色、シアン色あるいは黄色のいずれかの第一色に着色され正に帯電したＡ粒子と、第一色とは異なるマゼンタ色、シアン色あるいは黄色のいずれかの第二色に着色され正に帯電したＢ粒子と、からなると共に、前記２色粒子が、前記一部が第一色および第二色とは異なるマゼンタ色、シアン色あるいは黄色のいずれかの第三色に着色され正に帯電されて残りの部分が第一色、第二色および第三色と異なる第四色に着色され負に帯電され、かつ、前記２色粒子を回転させるために必要な電圧の絶対値、前記第２色粒子を移動させるために必要な電圧の絶対値、前記第一色粒子を移動させるために必要な電圧の絶対値の順の大きさとなるように、前記着色粒子及び前記２色粒子の帯電特性が設定されている場合に、前記制御手段は、前記２色粒子を回転させるために必要な負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で第四色を表示し、第四色を表示した状態で前記Ａ粒子を移動させるために必要な正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で第一色と第四色の減法混合である色を表示し、第四色を表示した状態で前記Ｂ粒子を移動させるために必要な正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で第一色と第二色と第四色の減法混合である第五色を表示し、第五色を表示した状態で前記Ａ色粒子を移動させるために必要な負の電圧を印加することで第二色と第四色の減法混合である色を表示し、前記２色粒子を回転させるために必要な正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で第一色と第二色と第三色の減法混合である第六色を表示し、第六色を表示した状態で前記Ｂ粒子を移動させるための負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で第三色を表示し、第六色を表示させた状態で、前記Ａ粒子を移動させるための負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で第三色および第二色の減法混合である第七色を表示し、第三色を表示した状態で前記Ａ粒子を移動させるための正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で第一色と第三色の減法混合である第八色を表示することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、２種類以上の着色粒子をそれぞれ移動させる電圧と２色粒子を回転させる電圧に差を持たせることで、基板間に印加する電圧を制御することによって、それぞれ別個に異なる色に着色された各粒子を回転させたり、移動させたりすることができ、これによって、混色を抑制したカラー画像を表示することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、２色粒子を回転させるために必要な電圧を、着色粒子を移動させるために必要な電圧よりも大きくすることにより、２色粒子を回転させた後に着色粒子を移動させることができ、２色粒子の回転による着色粒子の像の乱れを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明において、着色粒子よりも２色粒子の径を大きくすることで、２色粒子を回転させた後に、着色粒子を移動しても２色粒子の像の乱れを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、１画素でイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白、黒を表示することができ、鮮やかなカラー表示と鮮明な白黒表示を行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、静電気力による２色粒子の回転性能が高くなり、表示性及び信頼性を向上することができる。

請求項６に記載の発明によれば、隣接する２色粒子間の摩擦抵抗がなくなり、２色粒子の回転性能を向上することができ、表示性及び信頼性を向上することができると共に、着色粒子に対する２色粒子の回転による影響も排除することができる。

請求項７に記載の発明によれば、隣接する２色粒子間の摩擦抵抗がなくなり、２色粒子の回転性能を向上することができ、表示性及び信頼性を向上することができると共に、着色粒子に対する２色粒子の回転による影響も排除することができる。

請求項８に記載の発明によれば、基板間に印加する電圧を制御することによって、それぞれ異なる色に着色された各粒子を回転させたり、移動させたりすることができ、これによって、混色を抑制したカラー画像を表示することができる。

請求項９に記載の発明によれば、移動または回転させる電圧が最大電圧となる粒子に対して、最大電圧を基板間に印加した状態が基準となるので、最大電圧をもつ粒子以外の各粒子を選択的に移動させることが可能となり、着色された各粒子の色に応じたカラー画像を表示することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、１画素でイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白、黒を表示することができる。

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は、本発明の第１実施形態に係わる画像表示装置を示す概略構成図である。なお、図１は、２色粒子によって白表示している図である。

本発明の実施形態に係わる画像表示装置１０は、図１に示すように、透明電極１６が透明な支持基板１４上に形成された表示基板１８と、表示基板１８と間隙を持って対向して配置され、複数の電極２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ（以下、電極２２と示す場合がある。）が支持基板２６上に形成された背面基板２８と、基板間を複数のセルに仕切る間隙部材３０と、で構成された画像表示媒体１２を有している。

また、表示基板１８と背面基板２８との間に形成されたセル内には、色及び帯電特性がそれぞれ異なる着色粒子３２と、透光性を有する分散液２４（透明液体）が封入され、着色粒子３２は基板間に形成される電界に応じて基板間を電気泳動する。

本実施形態では、着色粒子３２は、マゼンタに着色されたマゼンタ色粒子３２Ｍと、シアンに着色されたシアン色粒子３２Ｃを適用するが、色はこれに限るものではない。マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃなどの着色粒子３２は、その体積平均粒径が、一般的には、０．０１μｍ〜１０μｍであり、好ましくは０．０３μｍ〜３μｍであるが、これに限定されものではない。着色粒子３２の体積平均粒径が上記範囲より小さいと、着色粒子３２の帯電量が小さくなり、分散液２４中を移動する速度が遅くなることがある。つまり表示応答性が低下することがある。反対に着色粒子３２の体積平均粒径が上記範囲より大きいと、追従性はよいが、自重による沈殿やメモリ性の低下が発生し易くなることがある。

透光性を有する分散液２４としては、絶縁特性を有する無色透明な液体が好ましく、例えばシリコン、トルエン、キシレンや、インパラフィン、ノルマルパラフィン等の炭化水素系溶媒が使用できる。

また、透明電極１６及び電極２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは、それぞれ電圧印加部４０に接続されている。すなわち、電圧印加部４０によって透明電極１６及び電極２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに電圧を印加することによって、基板間に電界が形成される。なお、透明電極１６及び電極２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは、各々表示基板１８および背面基板２８と分離させ、画像表示媒体１２の外部に配置してもよい。

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、ハードディスク等により構成され、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している。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印加する電圧を印加することにより、電圧に応じて着色粒子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。

本発明の第１実施形態に係わる画像表示装置１０において、画像表示媒体１２を構成する表示基板１８と背面基板２８との間の形成されたセル内には、２色に塗分けられた２色粒子３４が封入されており、２色粒子３４は、着色粒子３２よりも大きい粒径とされており、マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃが、２色粒子３４同士により形成される間隙を通じて基板間を移動できるようになっている。なお、２色粒子３４は、本実施形態では、球体状のものを適用するがこれに限るものではなく、各種回転体状のものを適用可能である。

２色粒子３４は、着色粒子３２（マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃ）による色とは異なる色を表示させる着色部材であり、本実施形態では、一方の半球が白に他方の半球が黄色に塗分けられているものを適用するが、これに限るものではなく、他の色を適用するようにしてもよいし、２色に塗分ける面積をそれぞれ異なる面積となるように塗分けるようにしてもよい。

また、２色粒子３４は、少なくとも重心より外れた一部が正あるいは負の極性に帯電されており、基板間に形成される電界に応じて回転するようになっている。なお、本実施形態では、黄色側が正に帯電され、白側が負に帯電した例として説明するが、これに限るものではない。

また、２色粒子３４は、図１に示すように、着色粒子３２（マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃ）よりも大きい粒径のものが適用され、その粒子間間隙を通じて着色粒子３２が移動可能であることが必要であることから、着色粒子３２（マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃ）よりも１０倍大きい粒径（好ましくは、２０倍以上大きい粒径）のものを適用することが好適である。但し、２色粒子３４は、基板間に封入させるため、基板間距離よりも小さい粒径とする。

ここで、２色粒子３４の大きさは、着色粒子３２の径が略均一である場合、当該着色粒子３２よりも１０倍以上の大きさでもよいが、着色粒子３２の径にばらつきがあり、大きめの着色粒子３２が含まれるような場合、２０倍以上の大きさであった方が着色粒子３２が２色粒子３４間に詰まることがなくなる。

この粒径が小さすぎると着色粒子３２が移動可能な粒子間隙を確保できない場合があり、大きすぎると基板間隙が大きくなり、高電圧化や表示速度低下が生じることがある。なお、２色粒子３４の体積平均粒径が１０μｍ程度の場合、体積平均粒径数十ｎｍの着色粒子３２は２色粒子３４同士の間隙を通じて移動可能である。

２色粒子３４のサイズが小さくなると、基板間の電界による回転力が得られにくくなり、回転させるために必要な印加電圧が極端に大きくなる。例えば数十Ｖの印加電圧で駆動させるためには、１０μｍ以上のサイズが必要である。また、２色粒子３４のサイズを大きくし過ぎると、基板間距離が大きくなってしまい、やはり印加電圧が高くなってしまうことも考えると、２色粒子３４の大きさは、１０μｍ〜１００μｍが適当である。

２色粒子３４は、例えば白色の部分は、酸化チタンや酸化ケイ素、酸化亜鉛などの白色顔料を、ポリスチレンやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などに分散した粒子が使用でき、有彩色の部分に対しては、例えば、ＲＧＢやＹＭＣ色であれば、印刷インキやカラートナーに使用されている一般的な顔料あるいは染料を使用できる。

なお、２色粒子３４を基板間へ封入するには、例えば、電子写真法やトナージェット法などにより行う。また、画像表示媒体１２を構成する各部材の詳細は、例えば特開２００１−３１２２２５号公報に記載されたものを用いることができる。

また、着色粒子３２及び２色粒子３４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によって、電圧が印加された時の状態が維持される。

図２は、着色粒子３２を移動させるために必要な印加電圧と、２色粒子３４を回転させるために必要な印加電圧と、を説明するための図である。

本実施形態では、図２に示すように、各着色粒子３２を移動させるために必要な印加電圧（絶対値）と、２色粒子３４を回転させるために必要な印加電圧（絶対値）とが、それぞれ異なる。なお、２種類の着色粒子３２が移動するために必要な印加電圧は、例えば帯電量や粒子径、また粒子表面の形状や材質等によって制御することができる。また２色粒子３４が回転するのに必要な印加電圧は、やはり帯電量や粒子径、溶媒粘度等によって制御することができる。

本実施形態では、２種類の着色粒子３２が同極性に帯電され、マゼンタ色粒子３２Ｍが移動するために必要な印加電圧をＶ１（−Ｖ１’）、シアン色粒子３２Ｃが移動するために必要な印加電圧をＶ２（−Ｖ２’）とした。また２色粒子３４が回転するために必要な印加電圧はをＶ３（−Ｖ３’）とし、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３（−Ｖ１’＞−Ｖ２’＞−Ｖ３’）とした。なお、各粒子を移動あるいは回転させるための印加電圧はこの順番の組み合わせに限定されるものではない。

ここで、例えばマゼンタ色粒子３２Ｍが移動する電圧をＶ１と−Ｖ１’としたのは、表示基板１８と背面基板２８の材質の差や、基板上での粒子の配置状態などの影響で、基板間に正電圧を印加した場合と負電圧を印加した場合でマゼンタ色粒子３２Ｍが移動する電圧が必ずしも同じ電圧にならないためであり、こういったばらつきを含めて、図２に示したような粒子の移動特性（表示特性）が成り立つように設定している。

続いて、上述のように構成された本発明の第１実施形態に係わる画像表示装置１０の表示駆動制御の一例を説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、表示基板１８側の透明電極１６をグランド（０Ｖ）とし、背面基板２８側の電極２２に電圧を印加するものとして説明する。また、２種類の着色粒子３２の帯電特性が共に正、２色粒子３４は黄色側が正で、白側が負とする。

まず、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に各粒子の移動あるいは回転に必要な電圧の大きさが最大である印加電圧−Ｖ３’を印加すると、２色粒子３４が回転して黄色側が背面基板２８側に向き、２種類の着色粒子が背面基板２８側に移動する。これによって、図１に示したように、表示基板１８側に向いた２色粒子３４の白色が表示される。

この状態を基準とし、続いて、マゼンタ色を表示させたい場合には、図１に示した状態から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧Ｖ１を印加することによって、図３に示すように、マゼンタ色粒子３２Ｍのみが表示基板１８側に移動され、これによってマゼンタ色が表示される。

また、シアン色を表示させたい場合には、図１に示した状態から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧Ｖ２の電圧を印加することによって、図４に示すように、マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃを表示基板１８側に移動させた後に、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧−Ｖ１’を印加することによって、図５に示すように、マゼンタ色粒子３２Ｍが背面基板２８側に移動され、シアン色粒子３２Ｃによるシアン色が表示される。

ここで、図４に示した状態は、マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃによる青色表示であり、青色表示する場合には、上述のように、図１に示した状態から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧Ｖ２の電圧を印加することによって、マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃを表示基板１８側に移動させることで、青色表示することができる。

また、黄色を表示させたい場合には、まず制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧Ｖ３の電圧を印加することによって、図６に示すように、２色粒子３４の黄色側が表示基板１８側に向き、２種類の着色粒子３２も表示基板１８側に移動される。続いて、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧−Ｖ２’を印加することにより、図７に示すように、２種類の着色粒子３２が背面基板２８側に移動され、表示基板１８側に向いた２色粒子３４の黄色により黄色が表示される。

ここで、図６に示した状態は、マゼンタ色粒子３２Ｍとシアン色粒子３２Ｃと２色粒子３４の黄色側の面による黒表示状態であり、黒色を表示する場合には、上述のように、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧Ｖ３の電圧を印加することによって、２色粒子３４の黄色側が表示基板１８側に向き、２種類の着色粒子３２も表示基板１８側に移動させることで、黒色表示することができる。

また、緑色を表示させたい場合には、図６に示した状態から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧−Ｖ１’を印加することにより、図８に示すように、マゼンタ色粒子３２Ｍが背面基板２８側に移動される。これによりシアン色粒子３２Ｃと２色粒子３４の黄色側の面による緑色が表示される。

また、赤色を表示させたい場合には、図７に示した状態から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が透明電極１６と電極２２間に印加電圧Ｖ１を印加することにより、図９に示すように、マゼンタ色粒子３２Ｍが表示基板１８側に移動される。これにより、マゼンタ色粒子３２Ｍと２色粒子３４の黄色側の面による赤色が表示される。

本実施形態では、表示駆動を行う際に、着色粒子３２を移動させる電圧よりも、２色粒子を回転させる電圧を大きく設定しているので、これらの駆動制御が互いに影響なく行われる。

また、２種類の着色粒子３２の駆動制御は、３種類の着色粒子の駆動制御よりも簡単且つ制御性よく行うことができるため、混色を抑制した高品質なカラー画像が表示される。
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わる画像表示装置について説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係わる画像表示装置の構成を示す図である。

第２実施形態では、基板間に封入された分散液２４として、シリコーンオイル等の泳動液を内部に満たしたシリコーンゴム等で構成された多孔質体４６が適用されている。その他の構成は第１実施形態と同様とされている。

多孔質体４６は、例えば、液体のシリコーンゴムを含むエラストマー中に２色粒子３４を混練した後ゲル化させて固定し、その後着色粒子３２が分散されたシリコーンオイルを封入することにより作製する。なお、２色粒子３４の周囲には微小なキャビティ４８が形成され、このキャビティ４８は、２色粒子３４の回転運動を妨げない程度の大きさを有する。

多孔質体４６は、着色粒子３２が移動できる大きさの空隙を有する網目構造を有し、着色粒子３２は、泳動液で満たされたこの空隙を通って表示基板１８と背面基板２８の間を移動する。

第２実施形態に係わる画像表示装置の表示駆動制御については、第１実施形態と同様に、透明電極１６と電極２２間へ印加する電圧を制御することで各色が表示される。

本実施形態では、個々の２色粒子３４の位置がキャビティ４８によって固定されるので、２色粒子同士の回転による干渉がなくなり、回転が確実に成されるとともに回転の応答性が第１実施形態よりも早くなり、画像表示の品質や信頼性が高くなるとともに応答時間が短縮される。
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態に係わる画像表示装置について説明する。図１１は、本発明の第３実施形態に係わる画像表示装置の構成を示す図である。

第３実施形態では、第１実施形態に対して、２色粒子３４の構成が異なる。第３実施形態に係わる画像表示装置の２色粒子３４は、透明なカプセル内泳動液で満たされた透明なカプセル５０に回転可能な状態で封入したものを用いる。その他の構成については第１実施形態と同様とされている。

なお、第２実施形態において、２色粒子３４を本実施形態のようにカプセル５０に封入するようにしてもよい。

第３実施形態に係わる画像表示装置の表示駆動制御についても、第１実施形態と同様に、透明電極１６と電極２２間へ印加する電圧を制御することで各色が表示される。

本実施形態では、基板間の分散液２４とカプセル内泳動液５２のそれぞれの組成や粘度を選択することで、着色粒子３２を移動させるための印加電圧や２色粒子３４を回転させるための印加電圧が変化する。

なお、上記の各実施形態では、着色粒子３２及び２色粒子は球状体としたが、これに限るのでのはなく、各種形状の回転体を適用することができる。

また、上記の各実施形態では、２色粒子３４が白色と黄色に塗分けられたものを適用する場合を説明したが、２色粒子３４の色はこれに限るものではなく、例えば、半球面が白色に着色され、残りの半球面が黄色、マゼンタ色、シアン色の何れかの色に着色されたものを適用するようにしてもよい。また、この場合に、着色粒子３２は、例えば、２色粒子３４とは異なる黄色、マゼンタ色、シアン色の何れかの色に着色されたものを適用するようにしてもよい。

また、上記の各実施形態において、着色粒子３２及び２色粒子３４は、図１２に示すように、泳動液５２を封入した透明なカプセル５４内に、各色の着色粒子３２及び２色粒子３４を封入して構成するようにしてもよい。

また、上記の各実施形態では、２種類の着色粒子３２（マゼンタ色粒子３２Ｍ及びシアン色粒子３２Ｃ）としたが、これに限るものではなく、基板間に他の色の着色粒子を３種類以上封入するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係わる画像表示装置を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係わる画像表示装置において、着色粒子を移動させるために必要な印加電圧と、２色粒子を回転させるために必要な印加電圧と、を説明するための図である。 マゼンタ色を表示している状態の画像表示媒体を示す図である。 青色を表示している状態の画像表示媒体を示す図である。 シアン色を表示している状態の画像表示媒体を示す図である。 黒色を表示している状態の画像表示媒体を示す図である。 黄色を表示している状態の画像表示媒体を示す図である。 緑色を表示している状態の画像表示媒体を示す図である。 赤色を表示している状態の画像表示媒体を示す図である。 本発明の第２実施形態に係わる画像表示装置の構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係わる画像表示装置の構成を示す図である。 泳動液を封入した透明なカプセル内に、各色の着色粒子及び２色粒子を封入した画像表示装置を示す図である。

符号の説明

１０ 画像表示装置
１２ 画像表示媒体
１４、２６ 支持基板
１６ 透明電極
１８ 表示基板
２２ 電極
２８ 背面基板
３２ 着色粒子
３２Ｍ マゼンタ色粒子
３２Ｃ シアン色粒子
３４ ２色粒子
４０ 電圧印加部
４２ 制御部
４６ 多孔質対
４８ キャビティ
５０、５４ カプセル
５２ カプセル内泳動液

Claims (10)

1. 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、
   前記基板間に封入される透光性を有する液体と、
   前記基板間に封入され、当該基板間に形成される電界に応じて移動する、色と帯電特性の異なる少なくとも２種類以上の着色粒子と、
   前記基板間に封入され、少なくとも重心より外れた一部が正または負の極性に帯電されると共に、前記一部を含む部分と残りの部分とがそれぞれ異なる色とされ、前記基板間に形成される電界に応じて回転される回転体状の２色粒子と、
   を備え、
   前記２種類以上の着色粒子と前記２色粒子が、それぞれ異なる色に着色されると共に、各前記着色粒子が移動するために必要な電圧と、前記２色粒子が回転するために必要な電圧がそれぞれ異なることを特徴とする画像表示媒体。
2. 前記２色粒子を回転させるために必要な電圧は、前記着色粒子を移動させるために必要な電圧よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
3. 前記２色粒子は、前記着色粒子よりも径が大きいことを特徴とする請求項２に記載の画像表示媒体。
4. 前記２色粒子は、前記一部が白に着色され、残りの部分が黄色、マゼンタ色、シアン色の何れかに着色され、かつ前記着色粒子が、前記２色粒子の色とそれぞれ異なる黄色、マゼンタ色、シアン色の何れかに着色されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像表示媒体。
5. 前記２色粒子は、前記一部が正に帯電され、残りが負に帯電されると共に、前記正負の帯電領域毎に異なる色に着色されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示媒体。
6. 前記２色粒子が、透光性を有する液体で満たされた透光性を有するカプセルに回転可能に封入されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像表示媒体。
7. 前記液体が、透光性を有する液体を内部に満たした透光性を有する多孔質体からなり、前記２色粒子が、回転可能な状態で前記多孔質体内に格納され、
   前記着色粒子が、前記多孔質体の孔を通じて前記一対の基板間を移動可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載に画像表示媒体。
8. 請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の画像表示媒体に画像表示を行わせるための画像表示装置において、
   前記基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、
   画像情報に応じて前記電圧印加手段を制御する制御手段と、
   を備えた画像表示装置。
9. 前記制御手段は、前記着色粒子をそれぞれ移動させるために必要な電圧の絶対値と、前記２色粒子を回転させるために必要な電圧の絶対値のうち、最大電圧を前記基板間に印加した状態を基準として、最大電圧をもつ粒子以外の各粒子を移動または回転させるための電圧を前記基板間に選択的に印加するように前記電圧印加手段を制御して、各粒子の色を用いてカラー画像を表示するように制御することを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
10. 前記着色粒子が、マゼンタ色、シアン色あるいは黄色のいずれかの第一色に着色され正に帯電したＡ粒子と、第一色とは異なるマゼンタ色、シアン色あるいは黄色のいずれかの第二色に着色され正に帯電したＢ粒子と、からなると共に、前記２色粒子が、前記一部が第一色および第二色とは異なるマゼンタ色、シアン色あるいは黄色のいずれかの第三色に着色され正に帯電されて残りの部分が第一色、第二色および第三色と異なる第四色に着色され負に帯電され、かつ、前記２色粒子を回転させるために必要な電圧の絶対値、前記第２色粒子を移動させるために必要な電圧の絶対値、前記第一色粒子を移動させるために必要な電圧の絶対値の順の大きさとなるように、前記着色粒子及び前記２色粒子の帯電特性が設定されている場合に、
    前記制御手段は、前記２色粒子を回転させるために必要な負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で第四色を表示し、第四色を表示した状態で前記Ａ粒子を移動させるために必要な正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で第一色と第四色の減法混合である色を表示し、第四色を表示した状態で前記Ｂ粒子を移動させるために必要な正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で第一色と第二色と第四色の減法混合である第五色を表示し、第五色を表示した状態で前記Ａ色粒子を移動させるために必要な負の電圧を印加することで第二色と第四色の減法混合である色を表示し、前記２色粒子を回転させるために必要な正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で第一色と第二色と第三色の減法混合である第六色を表示し、第六色を表示した状態で前記Ｂ粒子を移動させるための負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で第三色を表示し、第六色を表示させた状態で、前記Ａ粒子を移動させるための負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で第三色および第二色の減法混合である第七色を表示し、第三色を表示した状態で前記Ａ粒子を移動させるための正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で第一色と第三色の減法混合である第八色を表示することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の画像表示装置。

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