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技術 画像表示装置

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 町田義則斎藤泰則諏訪部恭史山口善郎酒巻元彦松永健平野敦資重廣清
出願日 2004年2月27日 (16年2ヶ月経過) 出願番号 2004-055078
公開日 2005年9月8日 (14年7ヶ月経過) 公開番号 2005-242232
状態 特許登録済
技術分野 エレクロ、電気泳動、可変反射吸収素子 光の可変吸収、エレクトロクロミック表示素子
主要キーワード 孤立電極 熱活性型接着剤 表示切替速度 各電極毎 初期化駆動 セル間移動 電極ヘッド 熱圧接着
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題

高解像度コントラストが高く、明るい多色表示を行うことができる画像表示装置を提供する。

解決手段

透光性を有する表面基板2と、着色層32を内面に有する背面基板3とを所定の間隔で配設して内部空間を形成し、形成された内部空間は仕切り部材5,5によってセル4A,4Bが形成され、各セル内に白色粒子6Aと黒色粒子6Bが封入されて画像表示媒体1が構成される。表面基板2に表示用行電極21と粒規制用電極22を形成し、背面基板3に列電極31を形成する。着色層表示用電圧発生部15により第1の交番電圧が表示用行電極21に印加される。粒子規制用電極22を走査方向と逆側に形成し、粒子規制用電極22により、移動させられた各粒子6A,6Bが元に戻らないように列電極31に第2の交番電圧を印加する。

概要

背景

従来の画像表示装置として、電界により着色粒子を移動させて画像表示を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照。)

この画像表示媒体は、表面基板部材上に形成された列電極誘電体膜により保護した透光性を有する表面基板と、背面基板部材上に形成された行電極を誘電体膜により保護した背面基板と、基板間を微小な間隔に対向配置させるとともに、基板間を基板と平行な方向に仕切って複数のセルを形成する仕切り部材と、負に帯電した白色粒子群と正に帯電した黒色粒子群とを各セル内に封止して構成され、セル毎に一つの画素が設定されている。

この画像表示装置において、行電極と列電極との間に直流電圧印加すると、電極間の画素に電界が形成され、電界の向きに応じて白色粒子黒色粒子が表面基板または背面基板側へ移動し、表面基板の内側に付着した白色粒子と黒色粒子とのコントラストにより表面基板を通して白黒の画像表示が行われる。

この構成によれば、電界を変化させない限り表示が消えないため、メモリ性を持たせることができるとともに、電気泳動磁気泳動を用いた画像表示媒体のように液体を必要としないため、表示切替速度が速く、コントラストの高い画像を表示することができる。

また、カラー表示を行えるようにした従来の画像表示装置として、背面基板側に着色層を設け、粒子色の他に着色層の色を表示するものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。

この画像表示装置は、白黒の表示方法は上記特許文献1と同じであるが、背面基板の着色層の色を表示させる場合には、その画素に対応する電極間に所定の周波数交番電圧を印加するとともに、周辺電極接地(0V印加)あるいは粒子が基板間を移動する電圧以下とすることにより、その画素に存在する粒子を周辺に退避させ、着色層の上の白色粒子および黒色粒子が存在しないようにし、表面基板を通して着色層の色が見えるようにする。これにより、3色以上の多色表示が可能になる。
特開2003−107533号公報([0015]〜[0044]、図1〜図6)
特開2002−169191号公報([0075]〜[0090]、[0106]〜[0110]、図8)

概要

高解像度でコントラストが高く、明るい多色表示を行うことができる画像表示装置を提供する。透光性を有する表面基板2と、着色層32を内面に有する背面基板3とを所定の間隔で配設して内部空間を形成し、形成された内部空間は仕切り部材5,5によってセル4A,4Bが形成され、各セル内に白色粒子6Aと黒色粒子6Bが封入されて画像表示媒体1が構成される。表面基板2に表示用行電極21と粒規制用電極22を形成し、背面基板3に列電極31を形成する。着色層表示用電圧発生部15により第1の交番電圧が表示用行電極21に印加される。粒子規制用電極22を走査方向と逆側に形成し、粒子規制用電極22により、移動させられた各粒子6A,6Bが元に戻らないように列電極31に第2の交番電圧を印加する。

目的

従って、本発明の目的は、高解像度でコントラストが高く、明るい多色表示を行うことができる画像表示装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

正又は負に帯電した粒子群がそれぞれ封入された複数のセルを配列し、前記セル毎に複数の画素を有するように構成された画像表示媒体と、前記セル内の前記複数の画素に第1の交番電界を付与する走査を所定の走査方向に行う第1の電界付与手段と、前記粒子群を前記所定の走査方向に移動させる第2の交番電界を付与する第2の電界付与手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置

請求項2

前記粒子群は、色および帯電特性が異なる複数種類の粒子群であることを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。

請求項3

前記画像表示媒体は、透光性を有する第1の基板と、この第1の基板に対向配置された所定の色を有する第2の基板とを備え、前記粒子群は、前記所定の色と異なる色を有することを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。

請求項4

前記第1および第2の基板の一方の基板は、前記所定の走査方向に直交する方向に沿うライン状の複数の第1の電極と、前記複数の第1の電極のそれぞれの前記所定の走査方向と逆側に複数の粒子規制用電極とを備え、前記第1および第2の基板の他方の基板は、前記所定の走査方向に沿うライン状の複数の第2の電極を備え、前記第1の電界付与手段は、前記第1および第2の電極間に第1の交番電圧印加して前記第1の交番電界を付与する第1の電圧印加部を備え、前記第2の電界付与手段は、前記粒子規制用電極と前記第2の電極間に第2の交番電圧を印加して前記第2の交番電界を付与する第2の電圧印加部を備えたことを特徴とする請求項3記載の画像表示装置。

請求項5

前記第2の交番電圧は、電圧値の絶対値が前記第1の交番電圧よりも大きいことを特徴とする請求項4記載の画像表示装置。

請求項6

前記第2の交番電圧は、パルス幅が前記第1の交番電圧よりも短いことを特徴とする請求項5記載の画像表示装置。

請求項7

前記画像表示媒体は、前記第1および第2の基板間を基板に平行な方向に仕切ることにより前記複数のセルを形成する仕切り部材を備えたことを特徴とする請求項3記載の画像表示装置。

請求項8

前記複数の第1の電極および前記複数の粒子規制用電極は、画像形成データに応じて同一の直流電圧が印加され、前記粒子群が有する前記色による表示を行うことを特徴とする請求項4記載の画像表示装置。

技術分野

0001

本発明は、電界により着色粒子を移動させて画像表示する画像表示装置に関し、特に、高解像度コントラストが高く、明るい多色表示を行うことができる画像表示装置に関する。

背景技術

0002

従来の画像表示装置として、電界により着色粒子を移動させて画像表示を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照。)

0003

この画像表示媒体は、表面基板部材上に形成された列電極誘電体膜により保護した透光性を有する表面基板と、背面基板部材上に形成された行電極を誘電体膜により保護した背面基板と、基板間を微小な間隔に対向配置させるとともに、基板間を基板と平行な方向に仕切って複数のセルを形成する仕切り部材と、負に帯電した白色粒子群と正に帯電した黒色粒子群とを各セル内に封止して構成され、セル毎に一つの画素が設定されている。

0004

この画像表示装置において、行電極と列電極との間に直流電圧印加すると、電極間の画素に電界が形成され、電界の向きに応じて白色粒子黒色粒子が表面基板または背面基板側へ移動し、表面基板の内側に付着した白色粒子と黒色粒子とのコントラストにより表面基板を通して白黒の画像表示が行われる。

0005

この構成によれば、電界を変化させない限り表示が消えないため、メモリ性を持たせることができるとともに、電気泳動磁気泳動を用いた画像表示媒体のように液体を必要としないため、表示切替速度が速く、コントラストの高い画像を表示することができる。

0006

また、カラー表示を行えるようにした従来の画像表示装置として、背面基板側に着色層を設け、粒子色の他に着色層の色を表示するものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。

0007

この画像表示装置は、白黒の表示方法は上記特許文献1と同じであるが、背面基板の着色層の色を表示させる場合には、その画素に対応する電極間に所定の周波数交番電圧を印加するとともに、周辺電極接地(0V印加)あるいは粒子が基板間を移動する電圧以下とすることにより、その画素に存在する粒子を周辺に退避させ、着色層の上の白色粒子および黒色粒子が存在しないようにし、表面基板を通して着色層の色が見えるようにする。これにより、3色以上の多色表示が可能になる。
特開2003−107533号公報([0015]〜[0044]、図1〜図6)
特開2002−169191号公報([0075]〜[0090]、[0106]〜[0110]、図8)

発明が解決しようとする課題

0008

しかし、従来の画像表示装置によると、セル毎に一つの画素を設けているため、画素ピッチを小さくして解像度を上げようとすると、仕切り部材には一定以上の幅が必要であることから、有効開口率が小さくなり、明るい画像を表示できなくなる。そこで、セル毎に複数の画素を設け、各画素に対応して電極を形成して単純マトリックス駆動方式パッシブマトリックス)により走査を行い、交番電圧を印加して背面基板の色を表示しようとすると、交番電圧の印加によって除去された粒子は全方向に同程度に移動するため、この移動した粒子が先に走査して粒子を除去した画素に戻り、背面基板の色のコントラストの低下を招くことになる。

0009

従って、本発明の目的は、高解像度でコントラストが高く、明るい多色表示を行うことができる画像表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

本発明は、上記目的を達成するため、正又は負に帯電した粒子群がそれぞれ封入された複数のセルをアレイ状に配列し、前記セル毎に複数の画素を有するように構成された画像表示媒体と、前記セル内の前記複数の画素に第1の交番電界を付与する走査を所定の走査方向に行う第1の電界付与手段と、前記粒子群を前記所定の走査方向に移動させる第2の交番電界を付与する第2の電界付与手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置を提供する。

0011

上記構成によれば、ある対象画素に第1の交番電界を付与すると、その対象画素に存在する粒子群は、第1の交番電界が付与されていない隣接する画素へと移動する。そこで、その対象画素に第2の交番電界を付与することにより、対象画素に第1の交番電界を付与して待避させた粒子群が先に走査した画素に戻らなくなり、セルの背面色を高いコントラストで表示することができる。

0012

「複数のセル」は、重力垂直方向ストライプ状、あるいは格子状、千鳥状等のような2次元アレイ状に配列されているのが好ましい。これにより、粒子の重力による落下や、粒子の偏りを防止することができる。セルが有する「複数の画素」は、マトリックス状に配列されていてもよく、走査方向に一列に配列されていてもよい。「セルの背面色」は、セルを構成する背面基板に着色を施しているときは、その背面基板の色、透明な背面基板を用いたときは、背面基板の背後から入射し背面基板を透過する光の色となる。

0013

「第1の交番電界の走査」は、アレイ状のセル(セルアレイ)を介して一対の電極を配置し、一方の電極を複数の列電極、他方の電極を複数の行電極として、単純マトリックス駆動により行うことができる。また、一対の電極のうち一方の電極を画素毎に独立した画素電極とし、他方の電極を全面電極とするか、両方を画素電極として、画素毎に独立して電圧を印加するアクティブマトリックス駆動を用いることができる。また、セルアレイの背面側の電極を全面電極とし、孤立電極ライン状に形成した電極ヘッドをセルアレイの上側を近接して移動させながら電圧を印加してもよい。ここで、セル内の各画素を表示するための駆動電圧が、各電極毎に走査される場合(つまり、セル内の各電極が同時に電圧印加されない場合)に、本発明は有効である。

発明の効果

0014

本発明の画像表示装置によれば、第1の交番電界を付与する走査方向に粒子群を移動させる第2の交番電界を付与しているので、粒子群が先に走査した画素に戻らないため、コントラストの高い背面色の表示を行うことができる。また、セル毎に複数の画素を設けているので、解像度の高く、明るい画像が得られる。

発明を実施するための最良の形態

0015

(画像表示装置の全体の構成)
図1は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の概略を示す。この画像表示装置10は、表面基板2、背面基板3、および白色粒子6A、黒色粒子6Bからなる粒子群を主体に構成された画像表示媒体1と、画像表示媒体1に電圧を印加して電界を付与する電界付与手段としての電圧印加部13と、画像記憶部11に記憶された画像データに基づいて電圧印加部13を制御する制御部12とを有して概略構成されている。

0016

(画像表示装置の各部の構成)
電圧印加部13は、初期化用の交番電圧を出力する初期化用電圧発生部14と、画像表示媒体1の背面基板3の色表示を行うための第1の交番電圧を発生する着色層表示用電圧発生部15と、白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bの動き規制する第2の交番電圧を発生する粒子規制用電圧発生部16と、白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bによって画像を形成するための直流電圧を発生する粒子色表示用電圧発生部17とを備えている。

0017

初期化用電圧発生部14は、所定の周波数(例えば、100Hzから10kHz)の交番電圧(例えば、±200V)を全ての画素に印加して、白色粒子6Aを一方の基板側に付着させ、黒色粒子6Bを他方の基板側に付着させるために用いられる。

0018

着色層表示用電圧発生部15は、初期化用電圧発生部14により発生する交番電圧は、所定の周波数(例えば、400Hz)の第1の交番電圧(例えば、±70V)を発生して背面基板3の色表示を行いたい対象画素に印加し、その対象画素に存在する粒子6A,6Bを他の方向に移動させるために用いられる。

0019

粒子規制用電圧発生部16は、第1の交番電圧に同期した第2の交番電圧(例えば、±100V)を出力して、セル4内での白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bの動きを規制するために用いられるものである。

0020

粒子色表示用電圧発生部17は、白色粒子6Aと黒色粒子6Bを用いて2色表示を行う際に用いられ、例えば、DC140Vの直流電圧を出力する。

0021

制御部12は、例えば、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース(I/F)回路等を備えて構成されている。CPUは、ROMに格納された制御プログラムに従って各電圧発生部14〜17を選択して動作させるとともに、画像記憶部11からの画像データに基づいて表面基板2および背面基板3内の各電極に電圧を印加させる。なお、制御部12と画像記憶部11によってパーソナルコンピュータを構成してもよい。また、画像記憶部11は、CD−ROM等の記録媒体やLAN(Local Area Network)等のネットワークを介して画像データを入力してもよい。

0022

(画像表示媒体の全体の構成)
画像表示媒体1は、図1に示すように、矢印Aの方向が表示内容を見る方向になる。画像表示媒体1は、透光性を有する第1の基板としての表面基板2と、この表面基板2に対向するように配置された第2の基板としての背面基板3と、基板2,3間を微小な間隔に対向配置させて保持するとともに、基板2,3に平行な方向に仕切って複数のセル4A,4Bを形成する仕切り部材5と、セル4A,4Bに封入されるとともに、色および帯電特性が異なる白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bからなる2つの帯電性粒子群とを有して構成されている。なお、図1においては、セル4A,4Bの2つのみを図示したが、実際には、画素数に応じて更に多数のセルが存在する。また、本実施例では白と黒の粒子を使用しているが、他の色の粒子の組合せとしてもよい。

0023

(画像表示媒体の各部の構成)
表面基板2は、例えば、1.1mm厚さの透明ガラス基板等からなる表面基板部材20と、表面基板部材20上に形成されたインジウム錫酸化物(ITO)等からなる透明な帯状の複数の表示用行表示用行電極21A,21B,21Cと、これらの表示用行電極21A,21B,21Cの走査方向7と逆側にそれぞれ形成された粒子規制用電極22A,22B,22Cと、これらの表示用行表示用行電極21A,21B,21Cおよび粒子規制用電極22A,22B,22Cを保護するとともに白色粒子6Aと黒色粒子6Bの帯電特性を安定化させるポリカーボネート等からなる誘電体層23とを積層して構成されている。複数の表示用行表示用行電極21A,21B,21Cは、図1紙面に垂直な方向に所定間隔で平行に配設されている。

0024

誘電体層23は、セル4A,4Bに封入する白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bの帯電特性に応じて、ポリカーボネート、ポリエステルポリイミドエポキシ等を用いることができる。また、誘電体層23は、その絶縁性材料中に電荷輸送物質を含有させることができる。電荷輸送物質を含有させることにより、白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bの性質によっては電荷注入による粒子帯電性の向上や、これら粒子の帯電量が極度に大きくなった場合に粒子6A,6Bの電荷漏洩させ、粒子6A,6Bの帯電量を安定させるなどの効果を得ることができる。

0025

背面基板3は、例えば、0.6mm厚さのエポキシ樹脂等からなる背面基板部材30と、背面基板部材30の片面に形成され、銅箔等からなる帯状の複数の列電極31と、これらの列電極31を保護するとともに、粒子6A,6Bの帯電性特性を安定化させるとともに、粒子6A,6Bと異なる色、例えば、赤色の着色が施されている着色層32とを有して構成されている。着色層32と粒子6A,6Bの帯電特性の相性が悪い場合は、着色層の上に前記したような粒子6A,6Bの帯電特性に合う誘電体層を設けてもよい。

0026

図1では、列電極31は、1つのセル4に3本設けられ、表示用行表示用行電極21A,21B,21Cも1つのセル4に3本設けられ、列電極31と表示用行表示用行電極21A,21B,21Cは交差するように配置され、単純マトリックス駆動により電極間の画素に電圧が印加されるように構成されている。列電極31は、図1の紙面に垂直な方向に所定間隔で平行に配設されているため、1本しか見えていない。なお、1つのセル4の行電極と列電極は、各々が3本であるとしたが、任意の本数にすることができ、セル当たりの本数が多くなるほど、解像度を上げることができる。

0027

着色層32は、例えば、着色した樹脂材を背面基板部材30に塗布し、あるいはフィルム状にしたものを貼付して形成される。着色層32の母材には、誘電体層23と同様に電極21,31間に直流電圧が印加されたときに帯電する誘電体素材に用い、電極21,31間への電圧印加が終了した後でも、背面基板3側に付着した粒子6A,6Bに帯電が保持されるようにする。

0028

仕切り部材5は、例えば、熱硬化性樹脂からなるインクスクリーン印刷し、オーブン中で加熱焼成する処理を仕切り部材5が所望の高さになるまで複数回繰り返すことにより、背面基板3上に形成される。背面基板3上に形成された仕切り部材5の端面と表面基板2は、接着剤等により接合されていると基板間隔の安定化や粒子のセル間移動防止の点で好ましい。仕切り部材5としては、熱硬化性樹脂の他に、熱可塑性樹脂電子線硬化樹脂光硬化性樹脂ゴム等の絶縁材料を用いることができる。仕切り部材5と表面基板2とを接合する接着剤としては、熱可塑性接着剤熱活性型接着剤熱圧接着剤、紫外線硬化型接着剤等を用いることができる。

0029

白色粒子6Aと黒色粒子6Bは、相互の摩擦による摩擦帯電により、互いに異なる極性に帯電する。ここでは、白色粒子6Aは負に帯電しており、黒色粒子6Bは正に帯電している。

0030

白色粒子6Aは、例えば、体積平均粒径20μmの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレート球状微粒子(積水化成品工業(株)製テクポリマーMBX−20−ホワイト分級)100重量部にイソプロピルトリメトキシシラン処理したチタニア微粉末0.4重量部を外添して得ることができる。

0031

黒色粒子6Bは、例えば、体積平均粒径20μmのカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子(積水化成品工業(株)製テクポリマーMBX−20−ブラックを分級)を用いることができる。

0032

次に、この画像表示装置10の動作を説明する。

0033

白黒画像の表示)
白色粒子6Aと黒色粒子6Bにより2色表示を行う場合、制御部12は、画像記憶部11に記憶された画像データに基づいて電圧印加部13に制御信号を出力する。ここでは初期化用電圧発生部14によって初期化用の交番電圧が全電極に印加され、全面が白表示となっていることを前提とする。電圧印加部13は、制御部12からの制御信号に基づいて、粒子色表示用電圧発生部17から各行電極21A,21B,21Cに選択電圧(例えば、−70V)を図1に示す走査方向7に沿って順次印加し、これに同期して各列電極31には、画像データに応じて画像電圧(例えば、+70V)を所定の時間(例えば、20ms)印加する。すると、図1に示すように、正に帯電した黒色粒子6Bは、負が印加された行電極21側に移動して表面基板2の内面に付着し、負に帯電した白色粒子6Aは、正が印加された列電極31側に移動して背面基板3の内面に付着する。このようにして黒画像が表面基板2を通して表示される。

0034

列電極31,表示用行電極21A,21B,21Cへの電圧の印加を停止しても、粒子6A,6Bと誘電体層23及び誘電体層を兼ねる着色層32との間の静電付着力が維持されるため、粒子6A,6Bは基板2,3の内面に付着したまま保持され、長時間に渡り白黒画像が表示される。また、ここで表示用行電極21A,21B,21Cへの電圧印加と同時に粒子規制用電極22A,22B,22Cへ同じ電圧を印加すると、粒子規制用電極部も粒子による白黒表示に使用できるため、よりコントラストの高い白黒表示を行うことができる。

0035

(着色層の表示の原理
次に、着色層32の表示の原理を図2図3を用いて説明する。

0036

図2は、電圧印加部13から各電極21,31に出力される電圧波形を示す。(a)は表示用行電極21へ印加される第1の交番電圧、(b)は列電極31へ印加される第1の交番電圧、(c)は(f)に示す対象画素aへの印加電圧、(d)は(f)に示す隣接画素b,cへ印加される印加電圧、(e)は(f)に示す隣接画素dへ印加される0Vを示す。図3(a)は、着色層32を表示するための第1の交番電圧の印加状態を示す。ここで、表示用行電極21B,21Cに白色粒子6Aが付着し、その表示用行電極21B、21Cに対応する列電極31に黒色粒子6Bが存在する状態とする。

0037

次に、制御部12は、電圧印加部13に制御信号を送り、着色層表示用電圧発生部15から図2(a)に示すような第1の交番電圧を出力させて表示用行電極21Bに印加し、列電極31に、それとは逆位相の第1の交番電圧を印加する。図3(a)に示すように表示用行電極21Bに−70Vが印加されたとき、列電極31に+70Vが印加され、他の表示用行電極21A,21Cおよび粒子規制用電極22Cは、0Vが印加される。また、粒子規制用電極22Bには−100Vが印加される。

0038

このとき、粒子規制用電極22Bから静電気力F1,F2、および表示用行電極21Bから静電気力F3のベクトルが発生する。白色粒子6Aは、全体的には表示用行電極21BからF2、F3の方向に平行な方向に移動し、黒色粒子6Bは上方に移動する。

0039

次に、図3(b)に示すように表示用行電極21Bに+70Vが印加され、列電極31に−70Vが印加され、他の表示用行電極21A,21Cおよび粒子規制用電極22Cは、0Vが印加される。また、粒子規制電極22Bには+100Vが印加される。

0040

このとき、粒子規制用電極22Bから静電気力F1,F2、および表示用行電極21Bから静電気力F3のベクトルが発生し、黒色粒子6Bは、全体的に静電気力F2、F3と平行な方向に移動し、白色粒子6Aは上方に移動する。

0041

このように、表示用行電極21Bにおいて第1の交番電圧を印加されたとき、白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bは、全体的にF2、F3の方向に平行な方向に移動させられるので、図3の(a),(b)に示す印加を繰り返すことで、粒子6A,6Bは、静電気力F2、F3の方向に平行な方向に移動させられ、表示用行電極21Bおよびそれに対応する列電極31に白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bが存在しなくなり、着色層32の色がコントラストを低下することなく表面基板2を通してA方向から見えるようになる。

0042

(着色層の表示の具体例)
図4は、白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bの移動の規制方法を示す。まず、着色層表示用電圧発生部15は、制御部12の制御の下に、図4のセル4の1行目の表示用行電極21Aに第1の交番電圧(±70V)を印加し、これとは逆位相の第1の交番電圧(±70V)を列電極31に印加し、粒子規制用電極22Aに第2の交番電圧(±100V)を印加するとともに、他の電極に0Vを印加する。すると、図4(a)に示すように、1行目の画素に存在していた粒子6A,6Bが基板2,3間を往復運動しながら他の画素(同図では2行目および3行目の画素)に移動する。

0043

図4(a)の状態において、着色層表示用電圧発生部15は、制御部12の制御の下に、図4のセル4の2行目の表示用行電極21Bに第1の交番電圧(±70V)を印加し、これとは逆位相の第1の交番電圧(±70V)を列電極31に印加し、粒子規制用電極22Bに第2の交番電圧(±100V)を印加するとともに、他の電極に0Vを印加する。すると、図4(b)に示すように、2行目の画素に存在していた粒子6A,6Bが他の画素(同図では3行目の画素)に移動する。

0044

その結果、1行目および2行目の画素に白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bが存在しなくなり、列電極31の前面の着色層32の色がコントラストを低下することなく表面基板2を通してA方向から見えるようになる。なお、3行目の画素を表示するときは、白色粒子6Aおよび黒色粒子6Bは走査方向と直交する方向、つまり選択した列電極の隣の列電極部に移動する。

0045

初期化)
セル4の表示用行電極21を最後まで走査し、画像表示媒体1における着色層32による画像表示が終了すると、制御部12は、電圧印加部13の初期化用電圧発生部14を動作させ、表示用行電極21A〜21Cに初期化用電圧を印加するとともに、これと逆位相の初期化用交番電圧を各列電極31に印加し、最終パルスとして、例えば、表示用行電極21に正の直流電圧を印加することにより、白色粒子6Aが表面基板2の内面に付着し、全てのセルの着色層32が粒子6A,6Bによって隠蔽され、初期状態(全面白表示状態)に戻される。このとき、画像表示媒体1を方向Aから見ると、白色粒子6Aによる白色画面のみが見えている。
なお、画像表示状態を保持する場合は、次の画像表示を行う前に前記初期化駆動を行う。

0046

以上、本実施の形態では走査電極が表面基板側にある場合を説明してきたが、もちろん背面基板側に走査電極を配置してもよい。

0047

(実施の形態の効果)
この実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
(イ)着色層32の色表示を行う場合に、第1の交番電界を付与する走査方向に粒子群6A,6Bを移動させる第2の交番電界を付与しているため、粒子6A,6Bが既に走査した画素に戻らないため、コントラストの高い着色層32の色表示を行うことができ、彩度の高い表示が可能となる。
(ロ)第1の交番電界による走査を走査方向7へシフトするのに伴って着色層32の見える範囲が拡大するので、着色層32の色による階調表示を行うことができる。
(ハ)セル4毎に複数の画素を設定しているので、解像度が高く、明るい画像が得られる。
なお、白黒表示のとき、粒子規制用電極にも表示用行電極と同じ直流電圧を印加してもよい。粒子による白黒表示時は粒子規制用電極も表示用電極の一部として使用できるため、これによる表示部面積の低下がなくなる。

図面の簡単な説明

0048

本発明の実施の形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。
本発明の実施の形態において、電圧印加部から各電極に出力される電圧波形を示す図である。(a)は表示用行電極へ印加される第1の交番電圧、(b)は列電極へ印加される第1の交番電圧、(c)は対象画素aへの印加電圧、(d)は隣接画素b,cへ印加される第1の交番電圧、(d)は隣接画素dへ印加される電圧を示す図である。
本発明の実施の形態において着色層を表示するための第1の交番電圧の印加状態を示す図である。(a)は選択された表示用行電極に白色粒子が付着した状態で、これに負電圧が印加されたときの状態を示す図、(b)は選択された表示用行電極に黒色粒子が付着した状態で、これに正電圧が印加されときの状態を示す図である。
本発明の実施の形態に係る画像表示装置において、白色粒子および黒色粒子の移動の規制方法を示す図である。

符号の説明

0049

1画像表示媒体
2表面基板
3背面基板
4セル
5仕切り部材
6A白色粒子
6B黒色粒子
10画像表示装置
11画像記憶部
12 制御部
13電圧印加部
14初期化用電圧発生部
15着色層表示用電圧発生部
16粒子規制用電圧発生部
17 粒子色表示用電圧発生部
20 表面基板部材
21A,21B,21C表示用行電極
22A,22B,22C粒子規制用電極
23誘電体層
30 背面基板部材
31列電極
32 着色層

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