(57)【要約】【課題】省電力で基板間の間隔を調節することができる表示媒体を提供すること。【解決手段】枠体１７は、刺激としての電圧が印加されると伸長する刺激応答性高分子（刺激応答性高分子ゲル）によって構成されている。そのため、枠体１７に電圧が印加されると、図６（ａ）に示す枠体１７が図中上方に伸長し、それに伴って枠体１７に固着されている第１基板１２が引上げられる。この際、第１基板１２と隔壁部材５とは固着されていないので、枠体１７にかかる負荷は小さく、枠体１７を省電力で駆動させることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体と、その枠体の両開口面を覆う一対の基板と、その一対の基板と前記枠体とに囲まれた密閉室と、前記一対の基板と直交する方向に立設され前記密閉室内を複数の空間に区画する隔壁部材と、その隔壁部材によって区画されている各空間内に充填される分散媒と、その分散媒に分散されている帯電粒子とを備え、前記一対の基板間に発生される電界によって前記帯電粒子が前記分散媒中を移動して前記一対の基板の少なくとも一方に画像を表示する表示媒体において、
前記隔壁部材は、前記一対の基板の少なくとも一方の基板に対して非固着状態で立設されており、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板と固着され、刺激に応じて伸縮する伸縮性を有し、前記一対の基板間の間隔を調整する刺激応答部材を備えていることを特徴とする表示媒体。
【請求項２】
前記刺激応答部材は、刺激応答性高分子によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項３】
前記刺激応答部材が伸長した状態において、前記隔壁部材は前記一対の基板の少なくとも一方と非接触状態にあることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項４】
前記刺激応答部材が収縮した状態において、前記隔壁部材は前記一対の基板の両方と接触状態にあることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項５】
前記刺激応答部材は、少なくとも２箇所以上に分離して配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項６】
前記枠体の少なくとも一部が前記刺激応答部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項７】
前記刺激応答部材は、少なくとも２箇所以上に分離して配置されていて、
分離した前記刺激応答部材の間を封止する封止部材を備え、その封止部材の少なくとも一部は弾性を備えていることを特徴とする請求項６に記載の表示媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示媒体に関し、省電力で基板間の間隔を調節することができる高解像度表示媒体、及び該表示媒体に画像を表示する画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、繰り返し書換え可能な表示媒体として、電気泳動表示媒体が知られている。この電気泳動表示媒体は、枠体の開口面を覆う一対の基板間に形成される密閉室内に帯電粒子が分散された表示液を充填して構成されており、一対の基板間に発生される電界によって帯電粒子が表示液中を移動して一対の基板の少なくとも一方に画像を表示するものである。また、密閉室内に格子状の隔壁部材を配置し、密閉室内を複数の空間に区画することで、密閉室内における帯電粒子の偏りを抑制する技術も知られている。
【０００３】
この電気泳動表示媒体の隔壁部材に関し、次の特許文献１には、段落第００４５段落に「表示基板２０と背面基板２３との間には、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、格子状に形成したスペーサ２６ａが設けられている。このスペーサ２６ａは、電界により伸縮する刺激応答性高分子ゲルにより構成されている。また、スペーサ２６ａと表示基板２０との接続面、及びスペーサ２６ａと背面基板２３との接続面との夫々には間隔制御用電極２１が埋め込まれている。」と記載されている。即ち、隔壁部材に相当するスペーサ２６ａを電界により伸縮する刺激応答性高分子ゲルにより形成する技術が開示されている。電気泳動表示媒体は、配置される向きによって基板間の粒子に偏りが生じてしまい、画像表示媒体の使用を繰り返すうちに表示不良を起こすという問題がある。特許文献１に開示されているスペーサ２６ａには、画像形成後に粒子の移動が阻害されるほどの間隔に基板間を狭める機能があり、この機能により粒子の偏りを防ぎ、長期にわたり、安定した画像を保持できる。
【特許文献１】特開２００２−１４３７６号公報（段落第００４５、図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に開示されている技術では、スペーサ２６ａの両面全部が表示基板２０と背面基板２３とに接着している。このスペーサ２６ａにより、基板間の領域は複数の閉された空間になっている。この場合、基板間距離が伸長するためには、隔壁構造の変形に伴う負荷が必要となる。また、この閉された空間が密閉されている場合には、この密閉空間に充填されている気体が膨張しなければならないか、あるいは体積増加分を抑えるようなスペーサの変形を伴う必要がある。このため、基板間距離が伸長する際には、その気体を膨張させるか、あるいはスペーサを変形させる負荷が必要となる。この負荷の分だけ無駄に電力が消費されるという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、円滑、且つ、省電力で基板間の間隔を調節することができる表示媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、請求項１記載の表示媒体は、枠体と、その枠体の両開口面を覆う一対の基板と、その一対の基板と前記枠体とに囲まれた密閉室と、前記一対の基板と直交する方向に立設され前記密閉室内を複数の空間に区画する隔壁部材と、その隔壁部材によって区画されている各空間内に充填される分散媒と、その分散媒に分散されている帯電粒子とを備え、前記一対の基板間に発生される電界によって前記帯電粒子が前記分散媒中を移動して前記一対の基板の少なくとも一方に画像を表示するものであって、前記隔壁部材は、前記一対の基板の少なくとも一方の基板に対して非固着状態で立設されており、前記一対の基板の少なくとも一方の基板と固着され、刺激に応じて伸縮する伸縮性を有し、前記一対の基板間の間隔を調整する刺激応答部材を備えている。
【０００７】
請求項２記載の表示媒体は、請求項１に記載の表示媒体において、前記刺激応答部材は、刺激応答性高分子によって形成されている。
【０００８】
請求項３記載の表示媒体は、請求項１又は２に記載の表示媒体において、前記刺激応答部材が伸長した状態において、前記隔壁部材は前記一対の基板の少なくとも一方と非接触状態にある。
【０００９】
請求項４記載の表示媒体は、請求項１から３のいずれかに記載の表示媒体において、前記刺激応答部材が収縮した状態において、前記隔壁部材は前記一対の基板の両方と接触状態にある。
【００１０】
請求項５記載の表示媒体は、請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体において、前記刺激応答部材は、少なくとも２箇所以上に分離して配置されている。
【００１１】
請求項６記載の表示媒体は、請求項１に記載の表示媒体において、前記枠体の少なくとも一部が前記刺激応答部材で形成されている。
【００１２】
請求項７記載の表示媒体は、請求項６に記載の表示媒体において、前記刺激応答部材は、少なくとも２箇所以上に分離して配置されていて、分離した前記刺激応答部材の間を封止する封止部材を備え、その封止部材の少なくとも一部は弾性を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の表示媒体によれば、隔壁部材は、一対の基板の少なくとも一方の基板に対して非固着状態にあるので、隔壁部材が両方の基板に固着状態にある場合に比べて、刺激応答部材にかかる負荷を軽減することができるので、刺激応答部材を省電力で駆動させることができるという効果がある。
【００１４】
請求項２記載の表示媒体によれば、請求項１に記載の表示媒体の奏する効果に加え、刺激応答部材は刺激応答性高分子によって形成されているので、刺激応答部材を成形しやすいという効果がある。
【００１５】
請求項３記載の表示媒体によれば、請求項１又は２のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、刺激応答部材が伸長した状態において、隔壁部材は一対の基板の少なくとも一方と非接触状態にあるので、例えば、表示画像を書換える場合に刺激応答部材を伸長させ非接触状態にすることで、分散媒の流動性を良くし、帯電粒子を移動させやすくすることができるという効果がある。
【００１６】
請求項４記載の表示媒体によれば、請求項１から３のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、隔壁部材は、刺激応答部材が収縮した状態において、一対の基板と接触状態にあるので、隔壁部材によって区画されている各空間内に充填されている帯電粒子が、その空間から他の空間に移動するのを抑制でき、各空間における帯電粒子の密度の偏りによって表示品質が低下するのを抑制することができるという効果がある。
【００１７】
請求項５記載の表示媒体によれば、請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、刺激応答部材は、少なくとも２箇所以上に分離して配置されているので、個別に刺激応答部材を制御することができるという効果がある。
【００１８】
請求項６記載の表示媒体によれば、請求項１に記載の表示媒体の奏する効果に加え、枠体が刺激応答部材を備えるので、形状が単純で容易に成形することができるという効果がある。また、部材の共通化により部品点数を削減することができるという効果がある。
【００１９】
請求項７記載の表示媒体によれば、請求項６に記載の表示媒体の奏する効果に加え、分離した前記刺激応答部材の間を封止する封止部材を備え、その封止部材の少なくとも一部は弾性を備えているので、刺激応答部材が伸縮することによって生ずる密閉室内の体積変化を吸収でき、その体積変化に伴う負荷が他の部材にかかるのを防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の表示媒体１０を搭載した表示装置１の外観斜視図であり、図１（ｂ）は、表示媒体１０の分解斜視図である。表示装置１は、表示媒体１０と本体２０とを備え、本体２０に表示媒体１０を装着して所定の操作を行うことにより、表示媒体１０に画像を表示することができる装置である。尚、本実施形態では、一実施例として表示媒体１０が表示装置１と着脱可能なものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。表示媒体１０が表示装置１と一体的に形成されていてもよい。
【００２１】
本体２０は、表示媒体１０の大きさより一回り大きい矩形状に形成されたベースプレート２５と、そのベースプレート２５の周縁に沿って取り付けられた枠体２６とを備えている。枠体２６の表面には、電源スイッチ２６ａと、操作ボタン２６ｂとが配置されている。電源スイッチ２６ａは、ユーザが電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えるスイッチであり、操作ボタン２６ｂは、ユーザが画像の書換要求等をするボタンである。
【００２２】
表示媒体１０は、電気泳動方式により画像を表示可能な媒体であり、図１（ｂ）に示すように、表示面を構成する透明な第１基板１２と、第２基板１３と、その第２基板１３と第１基板１２との間に立設された格子状の隔壁部材５と、その隔壁部材５の周縁を囲む枠体１７とを備えている。
【００２３】
第１基板１２及び第２基板１３は、いずれも、約０．０５〜１ｍｍ程度の厚さを有し、その材質として透明性を有した、ガラス、合成樹脂、天然樹脂、などが挙げられる。好ましい第１基板１２及び第２基板１３の材質は、ガラスや合成樹脂であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などのポリエステル系樹脂、アラミド、ポリイミド、ナイロン、ポリプロピレン、硬質ポリエチレン（高密度ポリエチレン）などが挙げられる。また、第２基板１３は、不透明性を有した材質を用いてもよい。たとえば、金属などに絶縁膜処理を施した上記厚さ程度を持つ板状のものを用いることができる。
【００２４】
これらの合成樹脂の中でも、透明性、強度、耐熱性の点から、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイドが特に好ましい材質であり、最も好ましい材質は、ポリエチレンテレフタレートである。
【００２５】
第１基板１２および第２基板１３には、互いに対向する面に、それぞれＸ電極１２ａ及びＹ電極１３ａが形成されている。Ｘ電極１２ａ及びＹ電極１３ａは、第１基板１２及び第２基板１３の間に電界を発生させるための極性を担うものである。Ｘ電極１２ａ及びＹ電極１３ａは、いずれも、複数本の略平行なライン状に形成され、互いに略直交するように組立てられる。このＸ電極１２ａ及びＹ電極１３ａに電圧を印加することで、Ｘ電極１２ａ及びＹ電極１３ａが重複する第１基板１２と第２基板１３との間で電界を発生させることができる。本実施形態では、このように、単純マトリックス方式の表示媒体として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明はアクティブマトリックス方式の表示媒体にも適用できる。
【００２６】
Ｘ電極１２ａは、導電性と透明性を有するものであれば、特にその材料には限定されず、導電性樹脂、導電性塗料、導電性インク、無機導電体などの材料により構成されている。Ｙ電極１３aは、導電性を有するものであれば、特にその材料には限定されず、上記材料に加え、金属、例えば金、銀、銅、アルミなどの材料、あるいは有機材料と金属との混合物により構成されている。Ｘ電極１２ａ及びＹ電極１３ａは、上記のような材料を用い、周知の無電界メッキ法、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法などの方法によって、それぞれ、第１基板１２及び第２基板１３上に形成することができる。
【００２７】
特に、第１基板１２及び第２基板１３の材質が可撓性を示す合成樹脂である場合には、ポリチオフェン系導電性高分子などの導電性高分子を含むインクを用いるインクジェット法によって、基板（第１基板１２及び第２基板１３）を損傷することなく、Ｘ電極１２ａ及びＹ電極１３ａを容易に形成できる。
【００２８】
枠体１７は、第１基板１２と第２基板１３との間の間隔を所定間隔に保持、調節するためのものであり、第１基板１２と第２基板１３とによって両開口面が覆われるように固着される。枠体１７は、第１枠体部１７ａと、第２枠体部１７ｂと、第３枠体部１７ｃと、第４枠体部１７ｄとの４パーツを備えている。
【００２９】
第１枠体部１７ａと、第２枠体部１７ｂと、第３枠体部１７ｃと、第４枠体部１７ｄとは、各々別体に構成されており、各パーツ間は、絶縁性および弾性を有する封止部材１８によって一体的に連結されている。こうして枠体１７は、中央部に貫通した開口部１７ｅを有する枠状に形成され、この開口部１７ｅの内部に隔壁部材５が内包される。
【００３０】
また、枠体１７を構成する第１枠体部１７ａと、第２枠体部１７ｂと、第３枠体部１７ｃと、第４枠体部１７ｄとの各々には、刺激としての電圧が印加されると伸長する刺激応答性高分子（刺激応答性高分子ゲル）によって構成されている。そのため、第１枠体部１７ａと、第２枠体部１７ｂと、第３枠体部１７ｃと、第４枠体部１７ｄとの各々には、刺激としての電圧を印加する枠体電極８２（図２参照）が埋め込まれている。
【００３１】
枠体１７の厚さは、伸長されていない状態（電圧が印加されていない状態）で約3０μｍ程度、電圧が印加されると約５〜１０μｍ程度伸長して約3５μｍ〜約4０μｍ程度になるように構成されている。
【００３２】
隔壁部材５は、多数の孔５ａが穿設された格子状の板状部材であって約3０μｍ程度の厚さを有し、伸長されていない状態の枠体１７と略同等に形成されている。また、隔壁部材５は平面視矩形状に形成され、その大きさはフレーム部材１７の開口部１７ｅよりもひとまわり小さく形成されている。
【００３３】
よって、隔壁部材５は枠体１７の開口部１７ｅの内側に収まり、更に、枠体１７と隔壁部材５との間には隙間が形成される。また、枠体１７の開口部１７ｅを覆うように第１基板１２と枠体１７とを固着し、枠体１７が伸長されていない状態（電圧が印加されていない状態）であれば、隔壁部材５と第１基板１２とは接触することになる。
【００３４】
図２（ａ）は、表示媒体１０の模式的な断面図であり、図２（ａ）は、表示媒体１０の模式的な平面図である。なお、図２（ａ）の断面図は、第２基板１３上に形成されたＹ電極１３ａのうちの１本を通り、かつ、第１基板上に形成されたＸ電極１２ａのそれぞれに対して略直交する切断線で切断した場合の断面を図示したものである。
【００３５】
隔壁部材５は、第１基板１２と第２基板１３とフレーム部材１７とによって囲まれる空間（以下、「液室」あるいは「密閉室」と称す）内に設置される。また、隔壁部材５は、第２基板１３だけに固着され、第１基板１２には固着されていない。よって、隔壁部材１５を第１基板１２と第２基板１３との両方に固着する場合に比べ、枠体１７が伸長する場合に、枠体１７にかかる負荷を軽減することができる。
【００３６】
また、隔壁部材５は、液室内を複数のセルＣに区画しており、各セルＣには、正または負に帯電された帯電粒子３１が分散された電気泳動媒体３０が充填されている。
【００３７】
帯電粒子３１は、直径約５μｍの粒状であり、正に帯電されている白色の白色帯電粒子３１ａと、負に帯電されている黒色の黒色帯電粒子３１ｂとから構成されている。この白色帯電粒子３１ａ及び黒色帯電粒子３１ｂは、Ｘ電極１２ａとＹ電極１３ａとの間に発生される電界に応じて、第１基板１２側または第２基板１３側に泳動する。
【００３８】
具体的には、Ｘ電極１２ａがＹ電極１３ａに対して正となるように電圧が印加され電界が発生させられた場合には、負に帯電されている黒色帯電粒子３１ｂは、第１基板１２側（Ｘ電極１２ａ側）に泳動し、一方で、正に帯電されている白色帯電粒子３１ａは、第２基板１３側（Ｘ電極１３ａ側）に泳動する。この場合、ユーザは、第１基板１２により構成される表示面において、この画素が黒色で表示されていることを視認することになる。
【００３９】
一方、Ｘ電極１２ａがＹ電極１３ａに対して負となるように記録電圧が印加され電界が発生させられた場合には、正に帯電されている白色帯電粒子３１ａが、第１基板１２側（Ｘ電極１２ａ側）に泳動し、一方で、負に帯電されている黒色帯電粒子３１ｂは、第２基板１３側（Ｙ電極１３ａ側）に泳動する。この場合、ユーザは、第１基板１２により構成される表示面において、この画素が白色で表示されていることを視認することになる。
【００４０】
白色帯電粒子３１ａや黒色帯電粒子３１ｂとしては、白色の酸化チタンや黒色のカーボンブラックなど、あるいは、フタロシアニン系顔料などの有機顔料が使用される。
【００４１】
電気泳動媒体３０は、電気抵抗が高い（絶縁性が高い）無極性の溶媒が好ましく、好ましい溶媒としては、例えば、芳香族炭化水素溶媒（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなど）、脂肪族炭化水素溶媒（例えば、ヘキサン、シクロヘキサンなどの直鎖又は環状パラフィン系炭化水素溶媒、イソパラフィン系炭化水素溶媒、ケロシンなど）、ハロゲン化炭化水素溶媒（例えば、クロロホルム、トリクロロエチレン、ジクロロメタン、トリクロロトリフルオロエチレン、臭化エチルなど）、シリコーンオイルのようなオイル状のポリシロキサン、高純度石油などが挙げられる。本実施例ではイソパラフィン系炭化水素溶媒を用いるものとする。なお、表示媒体１０は、上記のような各溶媒を単独で用いても、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４２】
このように構成された表示装置１によれば、表示媒体１０が本体２０に装着されると、各画素単位でＸ電極１２ａ及びＹ電極１３ａの極性が制御される。これによって、表示媒体１０における各画素の表示状態と非表示状態とが電気的に切り換えられる。その結果、表示媒体１０は、外部装置から入力される画像データに従う画像を表示したり、表示されている画像を書換えたり、消去したりすることができる。
【００４３】
図３は、表示装置１の電気的構成を示すブロック図である。本体２０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ７１と、ＲＯＭ７２と、ＲＡＭ７３と、ハードディスク７４と、画像インターフェイス７５（画像Ｉ／Ｆ７５）と、Ｙパルス電圧制御回路７６と、そのＹパルス電圧制御回路７６に電圧を供給するＹ駆動電源７７と、Ｘパルス電圧制御回路７８と、そのＸパルス電圧制御回路７８に電圧を供給するＸ駆動電源７９と、枠体パルス電圧制御回路８０と、その枠体パルス電圧制御回路８０に電圧を供給する枠体駆動電源８１とを備えている。
【００４４】
ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１により実行される制御プログラムや、それらの制御プログラムをＣＰＵ７１により実行する上で必要なデータなどを格納した書き換え不能なメモリである。なお、ＲＯＭ７２に記憶される制御プログラムは、所定のラインを形成するＸ電極１２ａおよびＹ電極１３ａに対し、ＲＡＭ７３やハードディスク７４に記憶されている画像データに基づく電圧を印加するようにプログラムされている。
【００４５】
ＲＡＭ７３は、ＣＰＵ７１により実行される各種処理に必要なデータやプログラムを一時的に記憶したり、外部から非図示のインターフェイスを介して入力された画像データを一時的に格納したりするための揮発的なメモリである。ハードディスク７４は、不揮発性メモリであり、外部から非図示のインターフェイスを介して入力された画像データなどが格納される。なお、ＲＡＭ７３及びハードディスク７４に記憶される画像データは、ＣＰＵ７１により処理されて画素データとして画像Ｉ／Ｆ７５へ出力される。画像Ｉ／Ｆ７５は、ＲＡＭ７３又はハードディスク７４からＣＰＵ７１を介して入力された画素データに対し各処理を行い、Ｙパルス電圧制御回路７６及びＸパルス電圧制御回路７８へ所定の信号を出力するためのインターフェイスである。
【００４６】
Ｙパルス電圧制御回路７６は、Ｙ駆動電源７７から供給された電圧を、画像Ｉ／Ｆ７５から出力される信号に従う駆動パルスに変換して、Ｙ電極１３ａへ出力するものである。Ｘパルス電圧制御回路７８は、Ｘ駆動電源７９から供給された電圧を、画像Ｉ／Ｆ７５から出力される信号に従って駆動パルスに変換して、Ｘ電極１２ａへ出力するものである。枠体パルス電圧制御回路８０は、枠体駆動電源８１から供給された電圧を、駆動パルスに変換して、枠体電極８２へ出力するものである。
【００４７】
図４は、画像書換処理のフローチャートである。この画像書換処理は、ユーザから操作ボタン２６ｂを介して画像の書換要求があった場合に実行される処理であり、ＣＰＵ７１によって実行される。この処理では、まず、操作ボタン２６ｂを介してユーザから画像の書換要求が入力されたかを判断する（Ｓ４０１）。書換信号が入力されていなければ（Ｓ４０１：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【００４８】
一方、書換信号が入力された場合には（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、枠体電極８２を介して枠体１７に電圧を印加する（Ｓ４０２）、枠体１７は、その電圧を刺激として応答し伸長する。その後で、書き換える画素に対応する書換画素に電圧を印加する（Ｓ４０３）。そして、書換画素の全部に電圧を印加するまで、Ｓ４０３とＳ４０４（Ｓ４０４：Ｎｏ）の処理を繰り返す。書換画素の全部に電圧を印加し終わった場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、枠体１７に印加し続けている電圧を遮断し（Ｓ４０５）、本処理を終了する。
【００４９】
図５は、上述した画像書換処理によって、枠体１７と書換画素とに印加される電圧の駆動パルスの一部を示したタイミングチャートである。図５（ａ）は枠体１７を形成している刺激応答部材を伸長するために電極８２へ印加する電圧の駆動パルス、図５（ｂ）〜（ｇ）は各書換画素に電圧を印加するために各書換画素に対応した各Ｘ電極へ出力する電圧の駆動パルスのタイミングを示している。ここで、各書換画素に電圧を印加するために各書換画素に対応した各Ｙ電極へ出力する電圧の駆動パルスは図示していないが、本実施例では一般的な単純マトリクス方式の駆動により、各Ｘ電極へ出力する電圧の駆動パルスのタイミングを考慮して各書換画素に対応した各Ｙ電極へ書換電圧の駆動パルスを出力して所望の書換えを行う。
【００５０】
図５に示すように、各書換画素に駆動パルスが出力される前に、枠体１７に駆動パルスが出力され、その後で各書換画素に駆動パルスが出力される。各書換画素に駆動パルスが出力されている間は、枠体１７には駆動パルスが出力され続け、最後の書換画素に駆動パルスが出力された後に、枠体１７には出力されている駆動パルスが遮断される。
【００５１】
図６は、上述した画像書換処理における表示媒体１０の変化の様子を示す断面図である。枠体電極８２を介して枠体１７に電圧が印加されると、図６（ａ）の状態から、図６（ｂ）の状態に変化する。具体的には、図６（ａ）に示す枠体１７が図中上方に伸長し、それに伴って枠体１７に固着されている第１基板１２が、隔壁部材５と接触している状態から、図６（ｂ）に示すように隔壁部材５と非接触な状態に引上げられ、第１基板１２と隔壁部材５との間には、約５〜１０μｍ程度の隙間が形成される。また、この際、図中上方に発生する液室の体積変化は、枠体１７自体の弾性変形や、封止部材１８の弾性変形によって吸収することができる。
【００５２】
枠体１７に電圧を印加した後は、Ｘ電極１２ａ、Ｙ電極１３ａを介して所定の書換画素に電圧が印加される。書換画素に電圧が印加されると図６（ｂ）の状態から図６（ｃ）の状態に変化する。尚、本実施例では、図６（ｂ）に示す左側から２番目のセルＣと、左から４番目のセルＣに電界が発生されるものとする。
【００５３】
この場合、図６（ｂ）に示す左側から２番目のセルＣでは、第２基板１３側の黒色帯電粒子３１ｂが図６（ｃ）に示すように、第１基板１２側に移動する。また、図６（ｂ）に示す左側から４番目のセルＣでも、第２基板１３側の黒色帯電粒子３１ｂが図６（ｃ）に示すように、第１基板１２側に移動する。こうして、図６（ｂ）に示す左側から２番目のセルＣと、左から４番目のセルＣとで画像の書換えが終了する。
【００５４】
そして、画像の書換えが終了すると、枠体１７に印加され続けていた電圧が遮断され、図６（ｃ）の状態から図６（ｄ）の状態に変化する。具体的には、枠体１７は収縮しはじめ、それに伴って、第１基板１２も図中下方に移動し、第１基板１２と隔壁部材５とが接触する位置で停止する。尚、書換えられた画素は、電源を落とした後であっても、そのままの状態を保持し続ける。
【００５５】
上述したように、帯電粒子３１の移動が活発な画像書換えが実行されている間は、基板間の間隔を広く確保することができるので、帯電粒子３１の移動をスムーズに行うことができ、画像を高速に書換えることができる。一方、書換えが終了した後は、第１基板１２と隔壁部材５とが接触した状態となるので、装置自体を傾けたり運搬したりすることで、帯電粒子３１が１のセルＣから他のセルＣに移動するのを防止することができる。即ち、各セルＣの帯電粒子３１の密度に偏りが生じ表示品質が低下するのを防止することができる。また、画像形成後に粒子の移動が阻害されるほどの基板間距離が狭い表示媒体を設計することも可能であり、この場合、各セル内においても粒子の偏りを防ぎ、長期にわたり、さらに安定した画像を保持できる。
【００５６】
また、枠体１７によって第１基板１２と第２基板１３との間隔を調節させるように構成したので、表示領域を囲む位置に配置することができ、板状の第１基板１２をバランス良く昇降させることができる。また、表示領域を囲む枠状に成形すれば良いので、形状が単純で容易に成形することができる。また、隔壁５は一般的なフォトリソグラフィーの手法と材料により微細な構造体を形成することができるので、高解像度の表示媒体１０を形成することができる。
【００５７】
図７（ａ）は、第２実施例の表示媒体１００の断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面線における模式的な断面図である。尚、第１実施例と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５８】
第１実施例の表示媒体１００は、枠体１７を刺激応答性高分子（刺激応答性高分子ゲル）によって構成する場合について説明したが、第２実施例の表示媒体１００は、枠体１７は弾性を有する樹脂材料で構成し、その枠体１７との間に第１基板１２を挟んだ位置に刺激応答性高分子（刺激応答性高分子ゲル）によって構成された刺激応答部材１０１を図７（ｂ）に示すように表示領域の周囲に散点的に設置したものである。尚、この刺激応答部材１０１にも、刺激としての電圧を印加するための応答部材電極１０３が埋め込まれている。
【００５９】
また、第２実施例の表示媒体１００は、第１基板１２と枠体１７と第２基板１３とを厚み方向に囲むように立設するパネル１０２ａと、そのパネル１０２ａの端部から刺激応答部材１０１を前記第１基板１２との間に挟むように屈曲するフランジ１０２ｂとを備えたケース１０２を備えている。ケース１０２は刺激応答部材１０１を保持するものであって、刺激応答部材１０１はこのケースに対して伸縮可能であって、フランジ１０２ｂと、第１基板１２とに、その両端面が固着されている。
【００６０】
図８は、図６に対応する図であり、上述した画像書換処理における第２実施例の表示媒体１００の変化の様子を示す断面図である。応答部材電極１０３を介して枠体１７に電圧が印加されると、図８（ａ）の状態から、図８（ｂ）の状態に変化する。具体的には、図８（ａ）に示す刺激応答部材１０１が図中上方に収縮し、それに伴って刺激応答部材１０１に固着されている第１基板１２が、隔壁部材５と接触している状態から、図８（ｂ）に示すように隔壁部材５と非接触な状態に引上げられ、第１基板１２と隔壁部材５との間には、約５〜１０μｍ程度の隙間が形成される。尚、第１基板１２と固着されている枠体１７も弾性変形しながら引き上げられる。また、この際、図中上方に発生する液室の体積変化は、枠体１７の弾性変形や、封止部材１８の弾性変形によって吸収することができる。
【００６１】
刺激応答部材１０１に電圧が印加された後は、Ｘ電極１２ａ、Ｙ電極１３ａを介して所定の書換画素に電圧が印加される。そして、第１実施例の場合と同様に、図６（ｂ）に示す左側から２番目のセルＣと、左から４番目のセルＣとで画像の書換えが終了する。
【００６２】
そして、画像の書換えが終了すると、刺激応答部材１０１に印加され続けていた電圧が遮断され、図６（ｃ）の状態から図６（ｄ）の状態に変化する。具体的には、刺激応答部材１０１は伸長しはじめ、それに伴って、第１基板１２も図中下方に移動し、第１基板１２と隔壁部材５とが接触する位置で停止する。尚、書換えられた画素は、電源を落とした後であっても、そのままの状態を保持し続ける。第２実施例の表示媒体１００によれば、第１実施例の場合と同様な効果を奏することができる上、更に、刺激応答部材１０１は、第１基板１２の上面に配置されているので、第１実施例のように、マイクロメータ単位の間隔である第１基板１２と第２基板１３との間に配置、形成するよりも簡単に設置することができる。
【００６３】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６４】
本実施例では、枠体１７を４分割し、刺激応答部材１０１を散点配置する場合について説明したが、これらを一体的に構成しても良い。かかる場合には、部品点数を削減することができる。
【００６５】
また、本実施例では、第１枠体１７ａ〜第４枠体１７ｄ、散点して設置されている刺激応答部材１０１を同時に駆動させる場合について説明したが、それらを個別に駆動させても良く、また、時間差をおいて駆動させるようにしても良い。
【００６６】
例えば、図２（ｂ）に示す表示領域を縦方向に２等分、横方向に２等分に、全部で４等分した表示領域と、その４等分した各表示領域に隣設する第１枠体１７ａ〜第４枠体１７ｄの各々とを対応付けておく。そして、書換要求があった場合、枠体１７を駆動させる前に、全部の書換画素を解析し、その結果、書換画素が４等分した表示領域のうちの一つの領域内だけに含まれる場合には、第１枠体１７ａ〜第４枠体１７ｄのうち、その領域に割り当てられたものについてだけ駆動させる。即ち、４分割した枠体１７を部分的に駆動するようにしても良い。かかる場合には、省電力で枠体１７を駆動させることができる。
【００６７】
上述の実施形態では、分散媒が液体であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、分散媒が気体の表示媒体にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】（ａ）は本発明の表示媒体を搭載した表示装置の外観斜視図である。（ｂ）は表示媒体の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は表示媒体の断面図である。（ｂ）は表示媒体の模式的な平面図である。
【図３】表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】画像書換処理のフローチャートである。
【図５】枠体と書換画素とに出力される駆動パルスの一部を示したタイミングチャートである。
【図６】画像書換処理における第１実施例の表示媒体１０の変化の様子を示す断面図である。
【図７】（ａ）は、第２実施例の表示媒体１００の断面図であり、（ｂ）は図７（ａ）に示すＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面線における模式的な断面図である。
【図８】画像書換処理における第２実施例の表示媒体１００の変化の様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
５                  隔壁部材（隔壁）
１０                表示媒体
１２                第１基板（一対の基板）
１３                第２基板（一対の基板）
１７                枠体（刺激応答部材）
１８                封止部材
３１（３１ａ）      帯電粒子（白色帯電粒子）
３１（３１ｂ）      帯電粒子（黒色帯電粒子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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