(57)【要約】【課題】  重量増および大型化を招くことなく、画像表示媒体の冷却を効果的に行えるようにし、表示品質の劣化を防止した画像表示装置に関する。【解決手段】  画像表示装置１の本体１２の前面には、透明板１３が取り付けられ、この透明板１３に所定の間隔が形成されるようにして、電圧の印加によって画像が書き込まれるとともに無電源による表示が可能な画像表示媒体１００が、縦位置で取り付けられている。透明板１３と画像表示媒体１００の間に形成された空隙により、外気の流通が可能な空洞部１４が形成され、この空洞部１４に空気が流通することにより、画像表示媒体１００が冷却される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の印加によって画像が書き込まれるとともに、無電源による表示が可能な画像表示媒体と、
前記画像表示媒体を水平姿勢と異なる姿勢で支持する本体と、
前記本体に設けられ、前記画像表示媒体に前記電圧を印加する回路ユニットと、
前記画像表示媒体の前面あるいは後面に設けられ、下方に吸気口を有し、上方に排気口を有し、前記吸気口から前記排気口に向かって外気の流通が可能な空洞部とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記空洞部は、前記画像表示媒体の前記後面であって前記画像表示媒体と前記回路ユニットとの間に設けられた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】
前記空洞部は、前記画像表示媒体の前記前面あるいは前記後面の略全面に及ぶ表面積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】
前記本体は、前記吸気口および前記排気口の少なくとも一方にファンを備えたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記本体は、前記空洞部に放熱器を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示媒体は、前記前面に前記空洞部を介して透明板を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記本体は、前記透明板あるいは前記画像表示媒体の表面に貼着された熱遮断フィルムを備えたことを特徴とする請求項６記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記本体は、前記透明板あるいは前記画像表示媒体の表面に貼着された紫外線カットフィルムを備えたことを特徴とする請求項６記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記本体は、前記画像表示媒体あるいは前記空洞部と前記回路ユニットとの間に断熱材を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像表示媒体は、前記後面に複数の凹部あるいは凸部を有し、
前記空洞部は、前記画像表示媒体の前記後面に設けられたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記画像表示媒体は、着色粒子を電界によって移動させて画像表示を行うトナー方式であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧の印加によって画像が書き込まれるとともに、無電源による表示が可能な画像表示媒体を備える画像表示装置に関し、特に、重量増および大型化を招くことなく、画像表示媒体の冷却を効果的に行えるようにし、表示品質の劣化を防止した画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フラットタイプの表示装置には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイが用いられているが、これらはメモリ性を有しないので電源をオフにすると表示内容が消失する。そこで、メモリ性を有し、画像表示媒体に一旦画像が書き込まれると、電源を印加しなくとも表示内容を見ることができるようにした画像表示媒体が提案されている。
【０００３】
このような従来の画像表示媒体として、例えば、着色粒子を電界によって移動させ、画像表示を行うトナー方式の画像表示媒体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
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を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入して構成されている。
【０００５】
この画像表示媒体において、行電極と列電極との間に直流電圧を印加すると、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と黒色粒子が表面基板または背面基板側へ移動し、表面基板の内面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、画像書き込み後は、無電源で画像を保持することができる。
【０００６】
このような画像表示媒体を備えた画像表示装置を屋外に設置し、広告塔、立て看板等に用いた場合、太陽熱や外気温の影響を受け、画像表示媒体、内部の回路等は、周囲温度に比べて著しく温度が上昇する。特に、粒子は湿気等の影響を避け、かつ飛散するのを防止するために密封構造にされており、粒子は温度が上昇し易い。特に、黒色粒子は熱を吸収しやすく、温度上昇による粒子帯電特性の変化による電圧の閾値の変化によって濃度不良や画像欠陥等が発生し、表示品質が劣化する。また、粒子帯電特性は、接着剤、基板等から発生するアウトガスによっても変化する。さらに、筐体内の温度が上昇すると、制御回路基板等に搭載されているＬＳＩの動作が不安定になり易くなる。
【０００７】
一方、画像表示媒体や制御回路基板等を冷却に使用できる可能性の高い冷却装置として、特許文献２に示されるものがある。
【０００８】
この特許文献２に記載された冷却装置は、吸気口と排気口を備えた流路を装置内に配管し、この配管の外周面に電子部品を密着させ、配管の内面と外面の温度差によって配管に吸気口から排気口に向かう空気の流れを生成する構成、および流路内の空気の熱をエネルギ変換器によって電気エネルギに変換し、この電気エネルギによって排気口に設けたファンを回転させ、電子部品からの熱を放熱する構成を有している。
【特許文献１】特開２００２−９９００２号公報（［０００８］、図２３、図２４）
【特許文献２】特開２００３−２４９６１２号公報（［００２８］〜［００３２］、［００４２］〜[００４４］、図１、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の画像表示装置によると、特許文献２に記載のような冷却装置を適用しようとすると、画像表示媒体は表面積が大きいために配管のサイズが極めて大きくなるとともに、配管には銅等の金属を用いざるをえないことから、大重量化および大型化になることは避けられない。
【００１０】
従って、本発明の目的は、重量増および大型化を招くことなく、画像表示媒体の冷却を効果的に行えるようにし、表示品質の劣化を防止した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】
【００１１】
本発明は、上記の目的を達成するため、電圧の印加によって画像が書き込まれるとともに、無電源による表示が可能な画像表示媒体と、前記画像表示媒体を水平姿勢と異なる姿勢で支持する本体と、前記本体に設けられ、前記画像表示媒体に前記電圧を印加する回路ユニットと、前記画像表示媒体の前面あるいは後面に設けられ、下方に吸気口を有し、上方に排気口を有し、前記吸気口から前記排気口に向かって外気の流通が可能な空洞部とを備えたことを特徴とする画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像表示装置によれば、画像表示媒体や回路の発熱を空洞部を介して外部に放熱できるので、重量増や大型化を招くことなく、画像表示媒体の冷却が効果的に行えるようになり、表示品質の劣化を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置を示す。この画像表示装置１は、スタンド１１と、このスタンド１１に取り付けられた箱型の本体１２と、本体１２の前面に装着され、保護カバーとして機能するガラス、プラスチック等による透明板１３と、透明板１３の背面に図示しないスペーサによって確保された空洞部１４を介して本体１２内に縦位置に立設された画像表示媒体１００と、電源回路、制御回路、表示駆動回路等を含むとともに画像表示媒体１００に隣接して配設された回路ユニット１５と、空洞部１４の下部の吸気口１４ａの近傍に配設された吸気ファン１６と、空洞部１４の上部の排気口１４ｂの近傍に配設された排気ファン１７とを備える。
【００１４】
（画像表示媒体の層構成）
図２は、画像表示媒体１００の層構成を示す。画像表示媒体１００は、所定の間隔に配設された透明な一対の基板１０１Ａ，１０１Ｂと、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を用いて基板１０１Ａの内側に配設された行電極１０２と、ＩＴＯを用いて基板１０１Ｂの内側に配設された列電極１０３と、行電極１０２および列電極１０３のそれぞれの内側に配設された誘電体層１０４Ａ，１０４Ｂと、誘電体層１０４Ａと誘電体層１０４Ｂの間に形成された空間部１０５と、この空間部１０５内に封入された白色粒子１０６Ａおよび黒色粒子１０６Ｂとを備える。行電極１０２と列電極１０３は、それぞれ複数本からなり、マトリックス状に配設されている。誘電体層１０４Ａ，１０４Ｂは、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、エポキシ等からなり、行電極１０２および列電極１０３の保護のほか、粒子の帯電特性を安定化させるために設けられる。なお、基板１０１Ａ上に列電極１０３、基板１０１Ｂ上に行電極１０２を配設してもよい。
【００１５】
白色粒子１０６Ａ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の球状微粒子の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の微粉末０．４重量部を外添して得ることができる。また、黒色粒子１０６Ｂ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を用いることができる。
【００１６】
（画像表示装置の動作）
次に、この画像表示装置１の動作について説明する。電源がオンにされると、回路ユニット１５内の図示しない制御回路は、画像表示媒体１００に画像の書込みを可能にするとともに、吸気ファン１６および排気ファン１７を駆動し、方向Ａから外気を空洞部１４に吸気する。空洞部１４に吸気された空気は、空洞部１４の流路１４ｃを上昇して上部に達し、排気ファン１７によって方向Ｂから大気中へ排気される。空洞部１４に面した画像表示媒体１００の表面が、空洞部１４内を流通する空気によって冷却されることにより、太陽熱や本体１２内の発熱による画像表示媒体１００の温度上昇が抑制される。
【００１７】
（画像表示媒体への書込み動作）
次に、画像表示媒体１００への画像の書込み動作について説明する。画像表示媒体１００に書込みを行う場合、画像データに対応する画素部分を交差している行電極１０２と列電極１０３に所定の電圧が印加される。この電圧の印加は、例えば、行電極１０２に０Ｖの電圧を印加し、列電極１０３には、画像データに応じて、例えば、＋１４０Ｖまたは−１４０Ｖ程度の正または負の画像電圧を所定の時間（例えば、３０ｍｓ）印加する。
【００１８】
白色粒子１０６Ａと黒色粒子１０６Ｂは、摩擦帯電により互いに異なる極性に帯電している。例えば、白色粒子１０６Ａが負に帯電し、黒色粒子１０６Ｂは正に帯電している。画像データに基いて行電極１０２と列電極１０３に電圧を印加すると、負に帯電した白色粒子１０６Ａは、正電圧が印加された列電極１０３側に移動して誘電体層１０４Ｂの内面に付着し、正に帯電した黒色粒子１０６Ｂは、行電極１０２側の誘電体層１０４Ａの内面に付着する。この様にして、行電極１０２側に付着した白色粒子１０６Ａと黒色粒子１０６Ｂによって構成された白黒画像は、照明光１１０が照射されているとき、基板１０１Ａを通して視線Ｅの方向から表示光１１１を見ることができる。
【００１９】
行電極１０２と列電極１０３への電圧の印加を停止しても、白色粒子１０６Ａおよび黒色粒子１０６Ｂと誘電体層１０４Ａ，１０４Ｂとの間の静電付着力が維持されるため、粒子１０６Ａ，１０６Ｂは誘電体層１０４Ａ，１０４Ｂ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。
【００２０】
（第１の実施の形態の効果）
この第１の実施の形態によれば、下記の効果が得られる。
（イ）空洞部１４を流れる外気によって画像表示媒体１００が冷却されるため、画像表示媒体１００の温度上昇が抑制され、表示品質の劣化を防止することができる。そして、画像表示媒体１００の発熱を抑制できることにより、本体１２内の温度上昇が抑制されるため、回路ユニット１５の動作を安定にすることができる。
（ロ）空洞部１４は、画像表示媒体１００と透明板１３により形成する構造であるため、空洞部１４を銅材等の別部品により流路を作る必要がなく、重量増や大型化を招くことがない。
（ハ）画像表示媒体１００と透明板１３との間に所定の隙間を設けているので、ニュートンリングの発生を抑制して表示画像が見にくくなるのを防ぐことができる。
【００２１】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置を示す。本実施の形態は、第１の実施の形態において、透明板１３と回路ユニット１５との間にスペーサ１８Ｂを設け、空洞部１４を画像表示媒体１００と回路ユニット１５の間に設けた構成に特徴があり、他の構成は第１の実施の形態と同様である。空洞部１４による冷却動作は、画像表示媒体１００に対しては、裏面から冷却を行う点で第１の実施の形態と異なる。
【００２２】
この第２の実施の形態によれば、空洞部１４に画像表示媒体１００および回路ユニット１５が接しているため、画像表示媒体１００と回路ユニット１５の冷却を同時に行うことができる。従って、画像表示媒体１００の表示不良を防止できるとともに、回路ユニット１５を冷却できることから、回路ユニット１５の動作を安定にすることができる。
【００２３】
［第３の実施の形態］
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る画像表示装置を示す。本実施の形態は、第２の実施の形態において、図４（ａ）に示すように、空洞部１４の断面積を大きくし、この空洞部１４内に放熱器１９を配設したものであり、他の構成は第２の実施の形態と同様である。放熱器１９は、図４（ｂ）に示すように、銅、アルミニウム等の熱伝導性に優れる金属材料を用いて作られた多数のフィン１９ａを吸気口１４ａから排気口１４ｂへの流路１４ｃを確保しつつ水平方向に配置している。なお、多数のフィン１９ａは、流路１４ｃを確保しつつ垂直方向に配置してもよい。
【００２４】
この第３の実施の形態によれば、空洞部１４に放熱器１９を設けたことにより、空洞部１４における熱交換効率を第２の実施の形態よりも高めることができる。
【００２５】
［第４の実施の形態］
図５は、本発明の第４の実施の形態に係る画像表示装置を示す。本実施の形態は、第２の実施の形態において、透明板１３の裏面に熱遮断フィルム２０を貼着したものであり、他の構成は、第２の実施の形態と同様である。
【００２６】
熱遮断フィルム２０は、例えば、アセテートフィルム等の可視光線を透過し、赤外線を遮断する特性を有するものを用いることができる。この熱遮断フィルム２０は、透光性を有するため、画像表示媒体１００の前側に配置することができる。なお、熱遮断フィルム２０は、透明板１３の表面や画像表示媒体１００の前面に貼着してもよい。
【００２７】
この第４の実施の形態によれば、熱遮断フィルム２０が透明板１３に貼着されているため、太陽熱に含まれる赤外線が熱遮断フィルム２０によって遮断されて画像表示媒体１００に到達し難いため、表側からの温度上昇を抑制することができ、第２の実施の形態に比べ、画像表示媒体１００の温度上昇を低減することができる。
【００２８】
［第５の実施の形態］
図６は、本発明の第５の実施の形態に係る画像表示装置を示す。本実施の形態は、第１実施の形態において、画像表示媒体１００の表面に熱遮断フィルム２０を貼着したものであり、他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００２９】
この第５の実施の形態によれば、画像表示媒体１００の表面に熱遮断フィルム２０が貼着されているため、太陽熱に含まれる赤外線が熱遮断フィルム２０によって遮断されて画像表示媒体１００に到達し難いため、表側からの温度上昇を抑制することができ、第１の実施の形態に比べ、画像表示媒体１００の温度上昇を低減することができる。
【００３０】
［第６の実施の形態］
図７は、本発明の第６の実施の形態に係る画像表示装置を示す。本実施の形態は、第５の実施の形態において、透明板１３の裏面にＵＶ（紫外線）カットフィルム２１を貼着したものであり、他の構成は、第５の実施の形態と同様である。
【００３１】
この第６の実施の形態によれば、ＵＶカットフィルム２１によって紫外光が遮断され、更に熱遮断フィルム２０によって太陽熱に含まれる赤外線が遮断されるため、画像表示媒体１００の温度上昇は、第５の実施の形態よりも更に抑制することができる。
【００３２】
［第７の実施の形態］
図８は、本発明の第７の実施の形態に係る画像表示装置を示す。本実施の形態は、第２または第４の実施の形態において、表示記録媒体１００の基板１０１Ｂに横方向に伸びる複数の凹部１１２を縦方向に所定間隔で設けたものであり、他の構成は、第２または第４の実施の形態と同様である。なお、凹部１１２は、縦方向に伸びる複数の凹部を横方向に所定間隔で設けてよい。
【００３３】
この第７の実施の形態によれば、空洞部１４内に露出した凹部１１２は、放熱フィンとして機能し、画像表示媒体１００は効果的に冷却されるので、第２，第４の実施の形態に比べ、画像表示媒体１００の熱交換効率を向上させることができる。
【００３４】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形が可能であり、各実施の形態間で構成要素の組み合わせは任意に行うことができる。例えば、空洞部１４は、画像表示媒体１００に接する位置に配設したが、本体１２内の背部等に設けてもよい。また、空洞部１４に吸気ファン１６と排気ファン１７を設置したが、どちらか一方であってもよい。また、空気を上下方向に流す構成にしたが、左右方向に流す構成にしてもよい。また、温度センサーを本体内部に設置し、設定した温度以上になったところで吸気ファンもしくは排気ファンを駆動させ、設定温度以下になったら停止するようにしてもよい。
【００３５】
また、画像表示媒体１００または空洞部１４と回路ユニット１５との間に断熱材を設けてよい。これにより、回路ユニット１５で発生した熱が画像表示媒体１００に伝達するのを防ぐことができる。
【００３６】
また、メモリ性を有する画像表示媒体として、上記の他に、ロイコ染料を用いた感熱記録媒体や、強誘電液晶に代表されるメモリ性を有する液晶や、帯電した粒子を移動させて表示を切り替える電気泳動方式、帯電した粒子を回転させて表示を切り替える粒子回転方式、磁気により粒子を移動させて表示を切り替える磁気泳動方式等の他の画像表示媒体を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置を示す断面図である。
【図２】図１の画像表示媒体の層構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置を示す断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る画像表示装置を示す断面図、（ｂ）は放熱器の詳細を示す要部断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る画像表示装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る画像表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係る画像表示装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態に係る画像表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  画像表示装置
１１  スタンド
１２  本体
１３  透明板
１４  空洞部
１４ａ  吸気口
１４ｂ  排気口
１４ｃ  流路
１５  回路ユニット
１６  吸気ファン
１７  排気ファン
１９  放熱器
１９ａ  フィン
２０  熱遮断フィルム
２１  ＵＶカットフィルム
１００  画像表示媒体
１０１Ａ，１０１Ｂ  基板
１０２  行電極
１０３  列電極
１０４Ａ，１０４Ｂ  誘電体層
１０５  空間部
１０６Ａ  白色粒子
１０６Ｂ  黒色粒子
１１０  照明光
１１１  表示光
１１２  凹部
Ａ  方向
Ｂ  方向
Ｅ  視線
【図１】
2006010851.tif 000003
【図２】
2006010851.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006010851.tif 000007
【図６】
2006010851.tif 000008
【図７】
2006010851.tif 000009
【図８】
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