JP5288017B2 - 画像表示媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、画像表示媒体に関する。
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、ファンデルワール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、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ことが提案されている。
特許文献２に記載の技術では、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、カラー表示を行うことが提案されている。
特許文献３に記載の技術では、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５０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ことが提案されている。
特開２００６−５８９０１号公報 特開２００６−３４３４５７号公報 特開２００７−２４９１８８号公報
本発明は、混色を抑制したカラー表示する画像表示媒体を提供することを課題とする。
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は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板間に封入される液体と、第１色に着色されて前記液体中に分散され、前記基板間に形成される電界に応じて移動する第１粒子と、前記第１色とは異なる第２色に着色されて前記液体中に分散され、前記第１粒子が凝集した状態で前記第１粒子の間隙を移動する粒径であり、前記第１粒子と同極性で、且つ、移動開始電圧が前記第１粒子の移動開始電圧よりも大きい第２粒子と、を備える。
請求項２に記載の発明は、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色に着色されて前記液体中に分散されると共に、帯電特性を持たず前記液体中を浮遊する第３粒子を更に備える。
請求項３に記載の発明は、前記第２粒子が透光性を有する。
請求項４に記載の画像表示装置は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板間に封入される液体と、第１色に着色されて前記液体中に分散され、前記基板間に形成される電界に応じて移動する第１粒子と、前記第１色とは異なる第２色に着色されて前記液体中に分散され、前記第１粒子が凝集した状態で前記第１粒子の間隙を移動する粒径であり、前記第１粒子と同極性で、且つ、移動開始電圧が前記第１粒子の移動開始電圧よりも大きい第２粒子と、を有する画像表示媒体と、前記一対の基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、を備える。
請求項５に記載の発明は、前記画像表示媒体は、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色に着色されて前記液体中に分散されると共に、帯電特性を持たず前記液体中を浮遊する第３粒子を更に有する。
請求項６に記載の発明は、前記電圧印加手段は、前記第１粒子及び前記第２粒子を前記一対の基板の一方の基板に移動させた後、前記第１粒子を他方の基板に移動させるように、前記一対の基板間に電圧を印加する。
請求項７に記載の発明は、前記画像表示媒体の前記第２粒子が透光性を有する。
請求項８に記載の発明は、前記電圧印加手段は、前記第２粒子が、凝集した前記第１粒子の間隙を移動して、前記一対の基板のうち透光性を有する基板側に移動するように、前記一対の基板間に電圧を印加する。
請求項１、４に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて混色を抑制したカラー表示ができる、という効果がある。
請求項２、５に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べてカラー表示のコントラストを向上させることができる、という効果がある。
請求項３、７に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて粒子の色と異なる２次色を表示することができる、という効果がある。
請求項６、８に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて混色をより抑制したカラー表示ができる、という効果がある。
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、各着色粒子を移動させるために必要な印加電圧を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係わ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実施形態に係わる画像表示装置の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係わる画像表示装置において、第１〜第４着色粒子を移動させるために必要な印加電圧を説明するための図である。 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。 本発明の第３実施形態に係わる第１着色粒子、第３着色粒子、及び第４着色粒子を移動させるために必要な印加電圧の一例を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係わる画像表示装置の駆動制御を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係わる第１着色粒子、第３着色粒子、及び第４着色粒子を移動させるために必要な印加電圧の一例を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係わる画像表示装置の駆動制御を説明するための図である。 本発明の第５実施形態に係わる画像表示装置の構成を示す図である。
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、赤色表示している例を示す図である。
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係わる画像表示装置１０は、後述する着色粒子３２（第１〜第３着色粒子３２Ａ〜Ｃ）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に所定の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い。
表示基板１８と背面基板２８間には、透光性を有する分散液２４が封入されており、分散液２４中に着色された３種類の着色粒子３２（第１着色粒子３２Ａ、第２着色粒子３２Ｂ、第３着色粒子３２Ｃ）が封入されている。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。なお、上記透光性とは、可視光の透過率が７０％以上、好ましくは９０％以上であることを示している。
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を使用することができる。これらは単層膜、複合膜あるいは複合膜と蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成することができる。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、所望のパターンを形成することができ、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することができる。
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を速くすることができる。
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、フッ素樹脂等を適用することができる。
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することができる。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、酸化亜鉛等も使用できる。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いることもできる。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、金属等で形成することができる。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、レーザー下降処理、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することができる。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することができる。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ことができる。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を使用することができる。
各着色粒子３２が分散される分散媒２８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１０７Ω・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できる。
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、防腐剤などを添加することができるが、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添加して使用できる。
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０．０１重量％以上、２０重量％以下が好ましい、特に、０．０５〜１０重量％の範囲が好ましい。０．０１重量％を下回ると、希望とする帯電制御効果が不充分であり、また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２８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を例示することができる。
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、シリコーン樹脂等を挙げることができる。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を挙げることができる。
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、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を挙げることができる。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、等を代表的なものとして例示することができる。
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でき、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を挙げることができる。
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ことができる。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することも可能である。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を多くすることができて、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を制御でき、且つ付与できる帯電能も従来の酸化チタンのそれより顕著に改善することができる。
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径と外添剤の粒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所定の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できる。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／析出させて粒子を作成することができる。
第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの各粒子の大きさ（体積平均粒子径）は、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの隙間を第３着色粒子３２Ｃが移動可能な大きさとされる。従って、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの大きさは、第３着色粒子３２Ｃ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、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの隙間を第３着色粒子３２Ｃが詰まることなく良好に移動することができる。
また、第３着色粒子３２Ｃの大きさは、小さいほうが高解像度の画像表示ができるが、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、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂは、表示基板１８と背面基板２８との間にそれぞれ１層並べる程度の充填量としてもよいが、複数層配置可能な充填量した方がより高い隠蔽性が得られるため好ましい。この場合、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂ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、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂ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、本実施形態の第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂ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、第１着色粒子３２Ａが負に帯電され、第２着色粒子３２Ｂ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。また、何れか一方のみ帯電するものとしても帯電している方の着色粒子の移動によって他方の着色粒子を反対側の基板側に移動させることができるので、何れか一方のみを正または負に帯電するようにしてもよい。
第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂは、それぞれ基板間の移動と表示濃度を確保するために、セル内の空間を１００％とした場合に、体積充填率が１０％〜６０％とされており、好ましくは、３０〜５０％とされている。そして、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂが凝集した状態（基板間に電界を印加して各基板方向に移動して集まった状態）の場合に、第３着色粒子３２Ｃは、上述したように、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂ間を通過可能とされている。
また、各着色粒子３２は、それぞれ異なる色に着色され、本実施形態では、第１着色粒子３２Ａは、白色に着色され、第２着色粒子３２Ｂは、黒色に着色され、第３着色粒子３２Ｃは、赤色に着色されている。
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２は、本発明の第１実施形態に係わる画像表示装置において、各着色粒子３２を移動させるために必要な印加電圧を説明するための図である。
本実施形態では、各着色粒子３２のそれぞれの帯電特性が異なり、各着色粒子を所望の基板側に移動させて、各着色粒子３２の色を表示するために必要な電圧範囲が図２に示すようになっている。図２は、背面電極２２をグランド（０Ｖ）とし、表面電極１６に所望のパルス電圧を印加したときの、各着色粒子３２による表示濃度特性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。なお、白色については、濃度としては表示基板側に移動している場合に低下するが、図２では、表示基板側に白色粒子が移動している場合を濃度が高いものとして示す。
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、第１着色粒子３２Ａおよび第２着色粒子３２Ｂと、第３着色粒子３２Ｃの移動開始電圧に差を設けた。
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。但し、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂの少なくとも白色粒子は透明性がないので、第３着色粒子３２Ｃは、白色粒子よりも表示基板側に移動しないと表示濃度に寄与せず、第３着色粒子３２Ｃの移動度が小さい場合、低電圧のパルス電圧印加では少ししか移動しないために、表示濃度に全く寄与せず、ある電圧を超えると白色粒子より表示基板側に移動して、表示濃度に寄与するようになり、図２に示したような表示特性となる。また、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂも同様で、黒色粒子が白色粒子よりも表示基板側に移動するまでは表示濃度に寄与しないため、図２に示したような表示特性になる。
本実施形態では、第１着色粒子３２Ａは負に帯電され、第２着色粒子３２Ｂは正に帯電され、第３着色粒子３２Ｃは負に帯電されており、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂを移動させて各着色粒子の色を表示するために必要な電圧範囲は、｜Ｖ２≦Ｖ≦Ｖ１｜（Ｖ２からＶ１の間の値の絶対値）、第３着色粒子３２Ｃを移動させて第３着色粒子の色を表示するために必要な電圧範囲は、｜Ｖ４≦Ｖ≦Ｖ３｜（Ｖ４からＶ３の間の値の絶対値）に設定されている。ここで、｜Ｖ４｜＝０Ｖでもよいが、表示のメモリ性を考慮すると｜Ｖ｜＞０Ｖとすることが好ましい。
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の駆動制御の一例について説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、背面基板２８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と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ１）を印加すると、負に帯電した第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側に移動し、正に帯電した第２着色粒子３２Ｂが背面基板２８側に移動する。また、負に帯電した第３着色粒子３２Ｃが第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの間隙を通過して表示基板１８側に移動し、図３（Ａ）に示す状態となり、第３着色粒子３２Ｃの赤色が表示される。
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と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ３）を印加することによって、第３着色粒子３２Ｃのみが背面基板２８側に移動して、図３（Ｂ）に示す状態となり、第１着色粒子３２Ａの白色が表示される。
一方、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ１）を印加すると、負に帯電した第１着色粒子３２Ａが背面基板２８側に移動し、正に帯電した第２着色粒子３２Ｂが表示基板１８側に移動する。また、負に帯電した第３着色粒子３２Ｃが第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの間隙を通過して背面基板２８側に移動し、図３（Ｃ）に示す状態となり、第２着色粒子３２Ｂの黒色が表示される。
すなわち、本実施形態では、３種類の着色粒子のうち、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの２種類の着色粒子が他の１種類の第３着色粒子３２Ｃより粒子径が大きく、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの２種類の着色粒子の間隙を他の１種類の第３着色粒子３２Ｃが移動可能な程度以下に小さくし、着色粒子を移動させるための電圧範囲を異なるようにしている。これにより、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂに接触あるいは近接する第３着色粒子３２Ｃを駆動させても、これらの質量差により第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂは第３着色粒子３２Ｃの移動の影響を受け難い。また、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂをある程度の体積充填率（本実施形態では、３０〜６０％）にしておくことにより、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂ間の摩擦により、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂは動き難いため、第３着色粒子の移動の影響を受けない。
従って、動き難い、つまり着色粒子を移動させるための電圧範囲の大きい第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂを最初に駆動してから第３着色粒子３２Ｃを移動させることで混色を抑制したカラー表示が行われる。
また、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂは、一方が帯電していれば所望の一方を表示基板１８側に移動できるが、本実施形態ではそれぞれ反対の極性に帯電しているので、より確実に所望の一方が表示基板１８側へ移動される。
なお、本実施形態では、第１着色粒子３２Ａを白色、第２着色粒子３２Ｂを黒色、第３着色粒子３２Ｃを赤色に着色されたものを適用したが、これに限るものではなく、他の色に着色されたものを適用するようにしてもよい。例えば、第１着色粒子３２Ａを白色、第２着色粒子３２Ｂをシアン色、第３着色粒子を赤色に着色されたものを適用するようにしてもよい。この場合には、図３（Ａ）は赤色表示、図３（Ｂ）は白色表示、図３（Ｃ）はシアン色表示がなされ、更に、図３（Ｃ）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と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（＋Ｖ３）を印加すると、第３着色粒子３２Ｃのみが表示基板１８側に移動して、図３（Ｄ）に示す状態となり、第２着色粒子３２Ｂと第３着色粒子３２Ｃが補色の関係にあるので、黒色が表示され、白色、黒色、赤色、シアン色の４色を表示することが可能となる。またこの場合、第３着色粒子３２Ｃの赤色と第２着色粒子３２Ｂのシアン色で黒色を表示させるために、第３着色粒子３２Ｃは、２次色を表示できる程度の透光性を有するものを適用することが好ましい。
なお、本実施形態では第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂを移動させて表示を行う電圧範囲が、第３着色粒子３２Ｃを移動させて表示を行う電圧範囲よりも大きい例を説明したが、これとは逆に、第３着色粒子３２Ｃを移動させて表示を行う電圧範囲を、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂを移動させて表示を行う電圧範囲よりも大きくしてもよい。但しこの場合、先に所望の基板側に移動させた第３着色粒子３２Ｃを、粒子径の大きい第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂの移動によって乱してしまう場合があるため、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂを移動させて表示を行う電圧範囲が、第３着色粒子３２Ｃを移動させて表示を行う電圧範囲よりも大きい方がより好ましい。
（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４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。なお、図４では第１実施形態と同一構成については同一符号で示す。
第１実施形態では、３種類の着色粒子のうち、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの２種類の着色粒子が他の１種類の第３着色粒子３２Ｃより粒子径が大きく、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの２種類の着色粒子の間隙を他の１種類の第３着色粒子３２Ｃが移動可能な程度以下に小さくし、着色粒子を移動させるための電圧範囲を異なるようにしたが、第２実施形態では、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂより粒子径が小さい第４着色粒子３２Ｄを更に備えている。以下では、第１実施形態に対する差異を説明する。
本実施形態では、第１着色粒子３２Ａは白色に着色され、第２着色粒子３２Ｂは黄色に着色され、第３着色粒子３２Ｃはシアン色に着色され、第４着色粒子３２Ｄはマゼンタ色に着色されているものとするが、これに限るものではなく、他の色に着色されていてもよい。
第１実施形態に対して更に備えている第４着色粒子３２Ｄは、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂより小さい粒径のものが適用され、第３着色粒子３２Ｃと同様に、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの間隙を通過することができる程度の粒径とされており、第３着色粒子３２Ｃと同じ粒径であってもよいし、異なる粒径であってもよい。また、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄは、２次色を表示できる程度の透光性を有するものが適用される。
図５は、本発明の第２実施形態に係わる画像表示装置において、第１〜第４着色粒子３２Ａ〜Ｄを移動させるために必要な印加電圧を説明するための図である。
本実施形態においても、第１〜第４着色粒子３２Ａ〜Ｄのそれぞれの帯電特性が異なる。また、各着色粒子を移動させるために必要な電圧範囲は図５に示すようになっている。
本実施形態では、第１着色粒子３２Ａは正に帯電され、第２着色粒子３２Ｂは負に帯電され、第３着色粒子３２Ｃは正に帯電され、第４着色粒子３２Ｄは負に帯電されている。
また、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂを移動させるために必要な電圧範囲は｜Ｖ２≦Ｖ≦Ｖ１｜（Ｖ２からＶ１の間の値の絶対値）、第３着色粒子３２Ｃを移動させるために必要な電圧範囲は｜Ｖ４≦Ｖ≦Ｖ３｜（Ｖ４からＶ３の間の値の絶対値）、第４着色粒子３２Ｄを移動させるために必要な電圧範囲は｜Ｖ６≦Ｖ≦Ｖ５｜（Ｖ６からＶ５の間の値の絶対値）に設定されている。
なお、帯電極性は、これに限るものではなく、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂがそれぞれ反対方向へ移動するものであればよい。また、本実施形態では、第３着色粒子３２Ｃと第４着色粒子３２Ｄが逆極性に帯電された場合について説明するが、各着色粒子を移動させるために必要な電圧の範囲が異なれば、それぞれを独立して移動することができるため同一極性でもよい。
続いて、上述のように構成された本発明の第２実施形態に係わる画像表示装置の駆動制御の一例について説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、背面基板２８をグランド（０Ｖ）とし、表面電極１６に電圧を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と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ１）を印加すると、第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側へ移動し、第２着色粒子３２Ｂが背面基板２８側へ移動する。また、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの間隙を通過して、第３着色粒子３２Ｃが表示基板１８側へ移動すると共に、第４着色粒子３２Ｄが背面基板２８側へ移動する。これによって、図６（Ａ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃが観察されることになる。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第１着色粒子３２Ａであるためシアン色が表示される。
また、図６（Ａ）に示した状態（シアン色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ５）を印加すると、第４着色粒子３２Ｄが表示基板１８側へ移動する。これによって図６（Ｃ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃ及びマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄが観察されることになる。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第１着色粒子３２Ａとなるためシアン色とマゼンタ色の減法混色である青色が表示される。
また、図６（Ａ）に示した状態（シアン色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ３）を印加すると、第３着色粒子３２Ｃが背面基板２８側へ移動すると共に、第４着色粒子３２Ｄが表示基板１８側へ移動する。これによって図６（Ｄ）に示す状態となり、表示基板１８側からマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄが観察されることになる。この時透光性を有する第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第１着色粒子３２Ａであるためマゼンタ色が表示される。
また、図６（Ｄ）に示した状態（マゼンタ色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ５）を印加すると、第４着色粒子３２Ｄが背面基板２８側へ移動する。これによって図６（Ｅ）に示す状態となり、表示基板１８側から白色に着色された第１着色粒子３２Ａが観察されることになり、白色が表示される。
一方、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ１）を印加すると、第１着色粒子３２Ａが背面基板２８側へ移動し、第２着色粒子３２Ｂが表示基板１８側へ移動する。また、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの間隙を通過して、第３着色粒子３２Ｃが背面基板２８側へ移動すると共に、第４着色粒子３２Ｄが表示基板１８側へ移動する。これによって、図６（Ｂ）に示す状態となり、表示基板１８側からマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄが観察されることになるが、この時透光性を有する第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第２着色粒子３２Ｂとなるためマゼンタ色と黄色の減法混合である赤色が表示される。
また、図６（Ｂ）に示した状態（赤色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ３）を印加すると、第３着色粒子３２Ｃが表示基板１８側へ移動すると共に、第４着色粒子３２Ｄが背面基板２８側へ移動する。これによって図６（Ｆ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃが観察されることになる。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第２着色粒子３２Ｂとなるためシアン色と黄色の減法混合の緑色が表示される。
また、図６（Ｆ）に示した状態（緑色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ５）を印加すると、第４着色粒子３２Ｄが表示基板１８側へ移動する。これによって図６（Ｇ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色されあ第３着色粒子３２Ｃ及びマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄが観察されることになる。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第２着色粒子３２Ｂとなるためシアン色、マゼンタ色、及び黄色の減法混合の黒色が表示される。
また、図６（Ｂ）に示した状態（赤色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ５）を印加すると、第４着色粒子３２Ｄが背面基板２８側へ移動する。これによって図６（Ｈ）に示す状態となり、表示基板１８側から黄色に着色された第２着色粒子３２Ｂが観察されることになり、黄色が表示される。
このように、第１実施形態に対して第４着色粒子３２Ｄを更に設けても、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂに接触あるいは近接する第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄを駆動させても、これらの質量差により第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂは第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの移動の影響を受け難い。また、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂをある程度の体積充填率（本実施形態では、３０〜６０％）にしておくことにより、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂ間の摩擦により、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂは動き難いため、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの移動の影響を受けない。
従って、動き難い、つまり着色粒子を移動させるための電圧範囲の大きい第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂを最初に駆動してから第３着色粒子３２Ｃや第４着色粒子３２Ｄを移動させることで混色を防止したカラー表示が行われる。
また、本実施形態では、それぞれの着色粒子を白色、黄色、シアン色、マゼンタ色に着色することによって８色表示が可能となる。
また、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂは、一方が帯電していれば所望の一方を表示基板１８側に移動できるが、本実施形態ではそれぞれ反対の極性に帯電しているので、より確実に所望の一方が表示基板１８側へ移動される。
また、第３着色粒子３２Ｃ及び第３着色粒子３２Ｃは、各着色粒子を移動させるために必要な電圧範囲がそれぞれ異なっていれば、それぞれを独立して移動できるが、本実施形態ではそれぞれ反対の極性に帯電しているので、同極性の場合よりも混色を抑制した着色粒子の移動が可能となる。
なお、上記の各実施形態における、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂの粒径は、同一でもよいし、異なる粒径でもよい。
また、上記の各実施形態では、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂの体積充填率を３０〜６０％としたが、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの体積充填率を共に同じ充填率にする必要はなく、例えば、白色に着色された第１着色粒子３２Ａの体積充填率の方が第２着色粒子３２Ｂよりも多くなるようにすることによって白色表示時の白色度を向上することが可能である。
また、上記の各実施形態では、特に階調表示について説明しなかったが、電圧を印加する際の時間や電圧レベルを調整することで、各色の階調表現も可能である。
また、上記の各実施形態では、分散液２４の色については特に説明しなかったが、着色された分散液を適用するようにしてもよい。
また、第２実施形態では、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂが逆極性に帯電している場合について説明したが、これに限るものではなく、第１実施形態で説明したように、何れか一方のみ帯電するものとしても帯電している方の着色粒子の移動によって他方の着色粒子が一方の着色粒子に対して相対的に反対方向（反対側の基板側）へ移動するので、何れか一方のみを正または負に帯電するようにしてもよい。
（第３実施形態）
続いて、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７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。なお、第２実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
第１実施形態では、３種類の着色粒子のうち、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの２種類の着色粒子が他の１種類の第３着色粒子３２Ｃより粒子径が大きく、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂの２種類の着色粒子の間隙を他の１種類の第３着色粒子３２Ｃが移動可能な程度以下に小さくし、着色粒子を移動させるための電圧範囲を異なるようにした例を説明し、第２実施形態では、第１実施形態に対して、第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂより粒子径が小さい第４着色粒子３２Ｄを更に備えた例を説明したが、第３実施形態では、第２実施形態における第２着色粒子３２Ｂｓとして、帯電特性を持たずに分散液２４中を浮遊するものを適用した場合について説明する。
本実施形態では、第１着色粒子３２Ａは黄色に着色され、第２着色粒子３２Ｂｓは白色に着色され、第３着色粒子３２Ｃはシアン色に着色され、第４着色粒子３２Ｄはマゼンタ色に着色されているものとするが、これに限るものではなく、他の色に着色されていてもよい。
第２着色粒子３２Ｂｓは、本実施形態では、帯電特性を持たずに基板間を浮遊する。すなわち、第１着色粒子３２Ａが移動する際には、第２着色粒子３２Ｂｓは第１着色粒子３２Ａに対して相対的に反対方向へ移動する。
また、本実施形態では、第２着色粒子３２Ｂｓの粒径は、第１着色粒子より小さく、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄより大きい粒径とされている。また、第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄの各粒径は、本実施形態では、基板間に発生した電界によって第１着色粒子３２Ａが凝集した状態で第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄが第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂｓの間隙を移動する粒径に設定されている。第１着色粒子３２Ａの粒子径は、第１実施形態でも説明したように、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの１０倍以上（好ましくは２０倍以上）であることが望ましい。
また、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの粒径は、透明性（透光性）を得る上でΦ６００ｎｍ以下が好ましい。
また、第２着色粒子３２Ｂｓは、他の着色粒子との入れ替わりの容易性や安定性を考慮すると、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄよりも大きい方が望ましいが、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄと同程度の粒径であってもよいし、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄよりも小さい粒径であってもよい。但し、沈降や反射率を考慮すると、第２着色粒子３２Ｂｓの粒径は、１００ｎｍ以上、３μｍ以下が好ましい。
ここで、本発明の第３実施形態に係わる画像表示装置で使用する各着色粒子の調製方法の一例について説明する。各着色粒子の作製方法については第１実施形態で説明した各種方法を適用することができるが、以下では第３実施形態に係わる画像表示装置に用いる着色粒子の作製方法の一例を説明する。
まず、第１着色粒子３２Ａの調製方法について説明する。
メタクリル酸メチル５３質量部、メタクリル酸２−（ジエチルアミノ）エチル０．３質量部、及び黄色顔料（ＦＹ７４１６：山陽色素社製）１．５質量部を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液ＢＡを調製した。
また、炭酸カルシウム４０質量部及び水６０質量部を混合し、分散液ＢＡの調製と同様に、ボールミルによて微粉砕して炭酸カルシウム分散液ＢＢを調製した。
また、炭酸カルシウム分散液ＢＢ６０ｇ及び２０％食塩水４ｇを混合し、超音波機で脱気を１０分間行い、ついで乳化機で攪拌して混合液ＢＣを調製した。
そして、分散液ＢＡ２０ｇとジメタクリル酸エチレングリコール０．６ｇ、重合開始剤Ｖ６０１：０．２ｇをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を１０分行った。これを混合液ＢＣに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をフラスコに入れ、シリコーン栓をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスを封入した。次に６５℃で１５時間反応させて粒子を調製した。冷却後、粒子を濾過し、得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、濾過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、目開き：１５μｍ、１０μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これによって、平均粒子径１３μｍの粒子を得た。（５μｍ粒子の場合は、５μｍメッシュを通したＹ粒子を１昼夜静置後、上澄みを１μｍフィルターにて微粉を濾過することにより、粒子径５μｍのＹ粒子を得ることができる。）
得られた粒子を粘度１ｃＳｔシリコーンオイル（ＫＦ−９６Ｌ−１ＣＳ：信越化学社製）に分散させ、臭化ドデシルをメタクリル酸２−（ジエチルアミノ）エチルと等モル量加え、９０℃で６時間加熱した。冷却後、この分散液を多量のシリコーンオイルにて洗浄し、減圧乾燥させることにより黄色粒子を得た。これを第１粒子３２Ａとする。
次に、第２着色粒子３２Ｂｓの調製方法について説明する。
環流冷却管を取り付けた１００ｍｌ三口フラスコに、２−ビニルナフタレン（新日鐵化学社製）を５ｇ、シリコーンマクロマＦＭ−０７２１（チッソ社製）を５ｇ、開始剤として過酸化ラウロイル（和光純薬社製）を０．２６ｇ、シリコーンオイル（ＫＦ−９６Ｌ−１ＣＳ：信越化学社製）２０ｍｌを加え、窒素ガスによるバブリングを１５分間行った後、窒素雰囲気下にて６５℃、２４時間の重合を行った。
得られた白色粒子をシリコーンオイルにて固形分濃度（４０）ｗｔ％に調製し、第２着色粒子３２Ｂｓ（浮遊白色粒子）とした。この時、第２着色粒子３２Ｂｓの粒子径は、６５０ｎｍであった。
なお、他に、顔料に樹脂とひげをコートしたものは、例えば、特開２００８−１２２４６８号公報の実施例２に記載のものを使用することができる。
続いて、第３着色粒子３２Ｃの調製方法について説明する。
シリコーン系モノマであるサイラプレーンＦＭ−０７１１：９５質量部、メタクリル酸メチル：３質量部、グリシジルメタクリレート２質量部をシリコーンオイル５０質量部と混合し、重合開始剤としてアゾビスバレロニトリルを０．５質量部添加して、重合を実施し、エポキシ基をもった反応性シリコーン系高分子Ｂ（反応性分散剤）を作製した。重量平均分子量は６０万であった。そして、反応性シリコーン系高分子Ｂの３質量％シリコーンオイル溶液を準備した。なお、シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル（信越化学社製：ＫＦ−９６Ｌ−２ＣＳ）を使用した。
次に、帯電基を持つ高分子として、Ｎ−ビニルピロリドンとＮ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレートとの質量比で９／１の共重合体（重量平均分子量６万）を通常のラジカル溶液重合で合成して使用した。
次に、この懸濁液を減圧（２ＫＰａ）、加熱（７０℃）して水分を除去し、シリコーンオイル中に帯電基を持つ高分子及び顔料を含んだ着色粒子が分散したシリコーンオイル分散液を得た。さらに、この分散液を１００℃で３時間加熱して上記反応性シリコーン系高分子に反応させて結合させた。次に分散液中に粒子固形分中のＮ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレートのモル量の５０％に相当する臭化ブチルを添加して８０℃で３時間加熱し、アミノ基の４級化処理を行った後、遠心分離装置を用いて粒子を沈降し、シリコーンオイルでの洗浄と沈降を繰り返し、精製を行った。このようにして、粒子固形分が５質量％の表示用粒子分散液を作製した。反応性シリコーン系高分子の結合量を元素分析によって測定した結果、粒子質量に対して２０質量％であった。作製した粒子分散液の体積平均粒子径を測定（ホリバＬＡ−３００：レーザー光散乱・回折式粒度測定装置）した結果、３８０ｎｍであった。
本分散系中の電気泳動粒子の帯電極性を、２枚の電極基板間に該分散液を封入し、直流電流を印加して泳動方向を評価した結果、正帯電であった。
続いて、第４着色粒子３２Ｄの調製方法について説明する。
メタクリル酸シクロヘキシル５３質量部、マゼンタ顔料（カーミン６Ｂ：大日製化社製）３質量部、帯電制御剤（ＣＯＰＹ ＣＨＡＲＧＥ ＮＹ ＶＰ２３５１：クラリアントジャパン製）２質量部、及びシクロヘキサン５質量部を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ａを調製した。
また、炭酸カルシウム４０質量部、及び水６０質量部を混合し、分散液Ａと同様に、ボールミルにて微粉砕して炭酸カルシウム分散液Ｂを調製した。
また、２％セロゲン水溶液（第一工業製薬社製）４．３ｇ、炭酸カルシウム分散液Ｂ８．５ｇ、及び２０％食塩水５０ｇを混合し、超音波機で脱気を１０分間行い、ついで乳化機で攪拌して混合液Ｃを調製した。
分散液Ａ３５ｇとジビニルベンゼン１ｇ、重合開始剤ＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）：０．３５ｇをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を１０分行った。これを混合液Ｃに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンに入れ、シリコーン栓をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスを封入した。次に６０℃で１０時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により−３５℃、０．１Ｐａの下で２日間でシクロヘキサンを除去した。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、濾過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、これを乾燥させた。得られた粒子２質量部をイオン系界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルエーテル２質量部と共に、シリコーンオイル９８質量部に投入し、攪拌分散してマゼンタ色の第４着色粒子３２Ｃの混合液を調製した。第４着色粒子３２Ｃの体積平均粒径は５００ｎｍであった。
続いて、本発明の第３実施形態に係わる各粒子の帯電特性について説明する。図８は、本発明の第３実施形態に係わる第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄを移動させるために必要な印加電圧の一例を説明するための図である。
本実施形態では、第１着色粒子３２Ａは負に帯電され、第２着色粒子３２Ｂｓは帯電特性を持たず、第３着色粒子３２Ｃ負に帯電され、第４着色粒子３２Ｄは正に帯電されている。
第１着色粒子３２Ａを移動させるために必要な電圧範囲は、｜Ｖ６≦Ｖ≦Ｖ５｜（Ｖ６からＶ５の間の値の絶対値）、第３着色粒子３２Ｃを移動させるために必要な電圧範囲は、｜Ｖ４≦Ｖ≦Ｖ３｜（Ｖ４からＶ３の間の値の絶対値）、第４着色粒子３２Ｄを移動させるために必要な電圧範囲は、｜Ｖ２≦Ｖ≦Ｖ１｜（Ｖ２からＶ１の間の値の絶対値）に設定されており、各着色粒子が移動するために必要な電圧範囲が重複しない範囲でそれぞれ異なる電圧範囲に設定されている。すなわち、第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄはそれぞれ異なる帯電特性とされている。
続いて、上述のように構成された本発明の第３実施形態に係わる画像表示装置の駆動制御の一例について説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、背面基板２８をグランド（０Ｖ）とし、表面電極１６に電圧を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と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ１）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、正に帯電した第４着色粒子３２Ｄが表示基板１８側へ移動し、負に帯電した第１着色粒子３２Ａ及び第３着色粒子３２Ｃが背面基板２８へ移動する。これによって、図９（Ａ）に示す状態となり、表示基板１８側からマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄが観察されることになる。この時透光性を有する第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるためマゼンタ色が表示される。
また、図９（Ａ）に示した状態（マゼンタ色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２巻に印加電圧Ｖ（Ｖ５）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側へ移動する。これによって図９（Ｃ）に示す状態となり、マゼンタ色が観察されることになる。この時透光性を有する第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第１着色粒子３２Ａとなるためマゼンタ色と黄色の減法混合である赤色が表示される。
また、図９（Ａ）に示した状態（マゼンタ色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ３）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第３着色粒子３２Ｃ及び第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側に移動する。これによって図９（Ｄ）に示すように、表示基板１８側からマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄが観察されることなる。この時透光性を有する第４着色粒子３２Ｄ及び第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第１着色粒子３２Ａとなるためマゼンタ色、シアン色、及び黄色の減法混合の黒色が表示される。
また、図９（Ｄ）に示した状態（黒色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ５）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが背面基板２８側に移動する。これによって図９（Ｅ）に示す状態となり、表示基板１８側からマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄが観察されることになる。この時透光性を有する第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）がシアン色に着色された第３着色粒子となり、かつ透光性を有する第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるので、マゼンタ色とシアン色の減法混合の青色が表示される。
一方、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ１）を印加すると、第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第３着色粒子３２Ｃ及び第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側へ移動する。また、第４着色粒子３２Ｄが背面基板２８側へ移動する。これによって図９（Ｂ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃが観察されることなる。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第１着色粒子３２Ａとなり、第１着色粒子の下側（背面基板２８側）が白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるので、シアン色と黄色の減法混合の緑色が表示される。
また、図９（Ｂ）に示した状態（緑色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ３）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第３着色粒子３２Ｃ及び第１着色粒子３２Ａが背面基板２８側へ移動する。これによって図９（Ｆ）に示す状態となり、表示基板１８側から浮遊している第２着色粒子３２Ｂが観察されることになり、白色が表示される。
また、図９（Ｆ）に示した状態（白色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ５）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側へ移動する。これによって図９（Ｇ）に示す状態となり、表示基板１８側から黄色に着色された第１着色粒子３２Ａが観察される。この時第１着色粒子３２Ａの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるため、黄色が表示される。
また、図９（Ｂ）に示した状態（緑色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ５）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子が浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが背面基板２８側へ移動する。これによって図９（Ｈ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃが観察される。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるので、シアン色が表示される。
このように、第２着色粒子３２Ｂｓの帯電特性を持たせずに分散液２４中に浮遊した状態としても、第３着色粒子３２Ｃと第４着色粒子３２Ｄが逆極性とされているので、確実に層分離され、また、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂｓも第１着色粒子３２Ａが帯電特性を有し、第２着色粒子３２Ｂｓが帯電特性を持たないので、確実に層分離されるので、混色を防止したカラー表示が行われる。
また、第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄの移動を妨げることなく、分散液２４を浮遊すると共に、画像情報に応じて配置された３種類の着色粒子（第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄ）の背後に位置する白色の第２着色粒子３２Ｂｓを備えていることで、従来よりも高白色で混色のない高品質なカラー表示が行われる。
また、本実施形態においても、それぞれの着色粒子を白色、黄色、シアン色、及びマゼンタ色に着色することによって８色表示が可能となる。
なお、第３実施形態における、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの粒径は、同一でもよいし、異なる粒径としてもよい。本実施形態では、上述したように、第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄの各粒径は、基板間に発生した電界によって第１着色粒子３２Ａが凝集した状態で第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄが第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂｓの間隙を移動する粒径に設定されているものとしたが、第１着色粒子３２Ａが凝集した状態で第１着色粒子３２Ａと同極性の着色粒子（第３着色粒子３２Ｃ）のみが、凝集した状態の第１着色粒子３２Ａの間隙を移動する粒径に設定してもよい。
（第４実施形態）
続いて、本発明の第４実施形態に係わる画像表示装置について説明する。なお、第４実施形態は第３実施形態の変形例であり、帯電特性が異なるのみであるため、第３実施形態に対する差異のみ説明する。
図１０は、本発明の第４実施形態に係わる第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄを移動させるために必要な印加電圧の一例を説明するための図である。
本実施形態においても、第１着色粒子３２Ａは負に帯電され、第２着色粒子３２Ｂｓは帯電特性を持たず、第３着色粒子３２Ｃ負に帯電され、第４着色粒子３２Ｄは正に帯電されている。
本実施形態では、第１着色粒子３２Ａを移動させるために必要な電圧範囲は、｜Ｖ６≦Ｖ≦Ｖ５｜（Ｖ６からＶ５の間の値の絶対値）、第３着色粒子３２Ｃを移動させるために必要な電圧範囲は、｜Ｖ２≦Ｖ≦Ｖ１｜（Ｖ２からＶ１の間の値の絶対値）、第４着色粒子３２Ｄを移動させるために必要な電圧範囲は、｜Ｖ４≦Ｖ≦Ｖ３｜（Ｖ４からＶ３の間の値の絶対値）に設定されており、各着色粒子が移動するために必要な電圧範囲が重複しない範囲でそれぞれ異なる電圧範囲に設定されている。すなわち、第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄはそれぞれ異なる帯電特性とされている。
続いて、本発明の第４実施形態に係わる画像表示装置の駆動制御の一例について説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、背面基板２８をグランド（０Ｖ）とし、表面電極１６に電圧を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と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ１）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、正に帯電した第４着色粒子３２Ｄが表示基板１８側へ移動し、負に帯電した第１着色粒子３２Ａ及び第３着色粒子３２Ｃが背面基板２８へ移動する。これによって、図１１（Ａ）に示す状態となり、表示基板１８側からマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄが観察されることになる。この時透光性を有する第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるためマゼンタ色が表示される。
また、図１１（Ａ）に示した状態（マゼンタ色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２巻に印加電圧Ｖ（Ｖ５）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側へ移動する。これによって図１１（Ｃ）に示す状態となり、マゼンタ色が観察されることになる。この時透光性を有する第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第１着色粒子３２Ａとなるためマゼンタ色と黄色の減法混合である赤色が表示される。
また、図１１（Ａ）に示した状態（マゼンタ色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ３）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側へ移動し、第４着色粒子３２Ｄが背面基板２８側へ移動する。これによって図１１（Ｄ）に示すように、表示基板１８側から黄色に着色された第１着色粒子３２Ａが観察されることなる。この時第１着色粒子３２Ａの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるため黄色が表示される。
また、図１１（Ｄ）に示した状態（黄色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ５）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが背面基板２８側に移動する。これによって図１１（Ｅ）に示す状態となり、表示基板１８側から白色に着色された第１着色粒子３２Ａが観察されることになり、白色が表示される。
一方、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ１）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第３着色粒子３２Ｃ及び第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側へ移動する。また、第４着色粒子３２Ｄが背面基板２８側へ移動する。これによって図１１（Ｂ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃが観察されることなる。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第１着色粒子３２Ａとなり、第１着色粒子の下側（背面基板２８側）が白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるので、シアン色と黄色の減法混合の緑色が表示される。
また、図１１（Ｂ）に示した状態（緑色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ３）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第４着色粒子３２Ｄが表示基板１８側へ移動し、第１着色粒子３２Ａが背面基板２８側へ移動する。これによって図１１（Ｆ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃが観察されることになる。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）がマゼンタ色に着色された第４着色粒子３２Ｄとなるので、シアン色とマゼンタ色の減法混合の青色が表示される。
また、図１１（Ｆ）に示した状態（青色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（Ｖ５）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが表示基板１８側へ移動する。これによって図１１（Ｇ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃが観察されることになる。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの下側（背面基板２８側）が黄色に着色された第１着色粒子３２Ａとなるためシアン色、マゼンタ色、及び黄色の減法混合の黒色が表示される。
また、図１１（Ｂ）に示した状態（緑色表示状態）から、制御部４２の制御により電圧印加部４０が表面電極１６と背面電極２２間に印加電圧Ｖ（−Ｖ５）を印加すると、帯電特性を持たない第２着色粒子が浮遊した状態で、第１着色粒子３２Ａが背面基板２８側へ移動する。これによって図１１（Ｈ）に示す状態となり、表示基板１８側からシアン色に着色された第３着色粒子３２Ｃが観察される。この時透光性を有する第３着色粒子３２Ｃの下側（背面基板２８側）が白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓとなるので、シアン色が表示される。
このように、第３実施形態に対して、第３着色粒子３２Ｃと第４着色粒子３２Ｄの帯電特性を変えても、第３着色粒子３２Ｃと第４着色粒子３２Ｄが逆極性とされているので、確実に層分離し、また、第１着色粒子３２Ａと第２着色粒子３２Ｂｓも第１着色粒子３２Ａが帯電特性を有し、第２着色粒子３２Ｂｓが帯電特性を持たないので、確実に層分離して、混色を防止したカラー表示が行われる。
第３実施形態は、第４実施形態に対して各着色粒子の凝集が発生し難いという特性を有し、第４実施形態は、第３実施形態に対してメモリ性があるという特性を有する。
なお、第４実施形態における、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄの粒径は、同一でもよいし、異なる粒径としてもよい。本実施形態では、第３実施形態の変形例であるので、第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、及び第４着色粒子３２Ｄの各粒径は、基板間に発生した電界によって第１着色粒子３２Ａが凝集した状態で第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄが第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂｓの間隙を移動する粒径に設定されているものとしたが、第１着色粒子３２Ａが凝集した状態で第１着色粒子３２Ａと同極性の着色粒子（第３着色粒子３２Ｃ）のみが、凝集した状態の第１着色粒子３２Ａの間隙を移動する粒径に設定してもよい。
（第５実施形態）
続いて、本発明の第５実施形態に係わる画像表示装置について説明する。図１２は、本発明の第５実施形態に係わる画像表示装置の構成を示す図である。なお、第５実施形態は第３実施形態又は第４実施形態の変形例であり、同一構成については同一符号を付して説明する。
第５実施形態では、第３実施形態又は第４実施形態に対して、白色に着色され、第１着色粒子３２Ａと逆極性に帯電された第５着色粒子３２Ｅを更に備えている。
第５着色粒子３２Ｅの粒径は、本実施形態では、第１着色粒子３２Ａと同程度の粒径とするが、異なる粒径であってもよい。
本実施形態における各粒子の帯電特性は、第２実施形態の第１〜４着色粒子３２の帯電特性を、第１着色粒子３２Ａ、第３着色粒子３２Ｃ、第４着色粒子３２Ｄ、及び第５着色粒子３２Ｅに適用するようにしてもよい。また、第２実施形態では、大きい粒径の着色粒子（第１着色粒子３２Ａ及び第２着色粒子３２Ｂ）を移動するために必要な電圧の方が、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄを移動するために必要な電圧よりも大きい電圧となるようにしたが、第１着色粒子３２Ａ及び第５着色粒子３２Ｅを移動するために必要な電圧の方が、第３着色粒子３２Ｃ及び第４着色粒子３２Ｄを移動するために必要な電圧よりも小さい電圧となるようにしてもよい。
何れ帯電特性としても、第１着色粒子３２Ａと第５着色粒子３２Ｅが逆極性、第３着色粒子３２Ｃと第４着色粒子３２Ｄが逆極性になるようにすることで、電圧を印加した時に第１着色粒子３２Ａと第５着色粒子３２Ｅを分離し、第３着色粒子３２Ｃと第４着色粒子３２Ｄを分離することができ、混色を防止してカラー表示が可能となる。
ところで、第１実施形態や第２実施形態のような画像表示装置では、白色度を高くするためには、他の顔料に比べて高比重の白色顔料を含有する必要があるため比重が高くなり沈降してしまう恐れがある。また、白色に着色された粒子の封入量を多くして、２層にすることが考えられるが、単層であれば基板面に働く鏡像力等によって基板面への着色粒子の保持可能であるが、２層目以降の保持力が弱くなってしまう。さらに、第３実施形態や第４実施形態のような画像表示装置では、白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓが浮遊しているので沈降の問題はないが、より白色度を高くするには、第２着色粒子３２Ｂｓの量を増やす必要がある。しかし、第２着色粒子３２Ｂｓ量を極端に増やすと、液の粘度が上昇し、表示応答性が低下するという二次障害が生じる。
これに対して、本実施形態では、第３実施形態や第４実施形態に対して白色の第５着色粒子３２Ｅを更に備えるので、浮遊している第２着色粒子３２Ｂｓと第５着色粒子３２Ｅによって白色度が向上し、メモリ性と白色度の両立が可能となる。
なお、第３〜５実施形態における、分散液２４中を浮遊する白色に着色された第２着色粒子３２Ｂｓは、上記の各実施形態では、帯電特性を持たないものとして説明したが、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。
１０ 画像表示装置
１２ 画像表示媒体
１６ 表面電極
１８ 表示基板
２２ 背面電極
２４ 分散液
２８ 背面基板
３２ 着色粒子
３２Ａ 第１着色粒子
３２Ｂ、３２Ｂｓ 第２着色粒子
３２Ｃ 第３着色粒子
３２Ｄ 第４着色粒子
４０ 電圧印加部
４２ 制御部

Claims (8)

  1. 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板間に封入される液体と、
    第１色に着色されて前記液体中に分散され、前記基板間に形成される電界に応じて移動する第１粒子と、
    前記第１色とは異なる第２色に着色されて前記液体中に分散され、前記第１粒子が凝集した状態で前記第１粒子の間隙を移動する粒径であり、前記第１粒子と同極性で、且つ、移動開始電圧が前記第１粒子の移動開始電圧よりも大きい第２粒子と、
    を備えた画像表示媒体。
  2. 前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色に着色されて前記液体中に分散されると共に、帯電特性を持たず前記液体中を浮遊する第３粒子を更に備えた
    請求項１記載の画像表示媒体。
  3. 前記第２粒子が透光性を有する
    請求項１又は請求項２記載の画像表示媒体。
  4. 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板間に封入される液体と、第１色に着色されて前記液体中に分散され、前記基板間に形成される電界に応じて移動する第１粒子と、前記第１色とは異なる第２色に着色されて前記液体中に分散され、前記第１粒子が凝集した状態で前記第１粒子の間隙を移動する粒径であり、前記第１粒子と同極性で、且つ、移動開始電圧が前記第１粒子の移動開始電圧よりも大きい第２粒子と、を有する画像表示媒体と、
    前記一対の基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、
    を備えた画像表示装置。
  5. 前記画像表示媒体は、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色に着色されて前記液体中に分散されると共に、帯電特性を持たず前記液体中を浮遊する第３粒子を更に有する
    請求項４記載の画像表示装置。
  6. 前記電圧印加手段は、前記第１粒子及び前記第２粒子を前記一対の基板の一方の基板に移動させた後、前記第１粒子を他方の基板に移動させるように、前記一対の基板間に電圧を印加する
    請求項４又は請求項５記載の画像表示装置。
  7. 前記画像表示媒体の前記第２粒子が透光性を有する
    請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の画像表示装置。
  8. 前記電圧印加手段は、前記第２粒子が、凝集した前記第１粒子の間隙を移動して、前記一対の基板のうち透光性を有する基板側に移動するように、前記一対の基板間に電圧を印加する
    請求項７記載の画像表示装置。
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