(57)【要約】【課題】水平方向から角度を持たせて設置したときの画像を形成する粒子の重力による落下を防止する。【解決手段】画像を形成する黒粒子１２及び白粒子１４を封止する粒子移動空間を形成する表示基板２と背面基板４との間に、電極８，１０に対向して仕切り１６，１８を設け、表示基板２と仕切り１６、背面基板４と仕切り１８の各間隙に導電性部材２０を遊動可能に封止する。粒子表示媒体１を角度を持たせて設置したとき、導電性部材２０は重力によって鉛直方向下側に常に位置し、粒子移動空間では鉛直上方向の電界を発生させる。【選択図】　　　　図１
2004037567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に対して角度を持った状態で設置可能な画像表示装置において、
画像表示側に配置される表示基板と、
各画素に対応付けして前記表示基板に形成される表示基板側電極と、
前記表示基板に間隙を持って対向配置される背面基板と、
各画素に対応付けして前記背面基板に形成される背面基板側電極と、
前記表示基板と前記背面基板とで形成される粒子移動空間に封入され、一対の前記電極の間に印加される電圧によって生じる電界により、一対の前記電極間を移動可能な色及び帯電特性の異なる複数種類の粒子群と、
いずれかの色の前記粒子群を前記表示基板側へ移動させて画像を形成するために少なくとも一方の前記電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記粒子移動空間と少なくともいずれか一方の前記電極との間に形成される仕切板と、
前記仕切板と、前記仕切板に対応する前記電極とで形成される間隙に遊動可能に封入され、前記粒子移動空間に電界を鉛直方向上向きに発生させる電界発生部材と、
を有し、設置角度に依存することなく前記間隙内において前記電界発生部材を常に鉛直下方向に位置付けることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記電界発生部材として、導電性部材又は誘電体の少なくとも一方を前記間隙に封入することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記電界発生部材として複数種類の誘電体を封入する場合、比誘電率の大きいほど比重が大きくなる誘電体を用いることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
設置角度を検知する角度検知手段と、
発生する磁束の磁力を前記角度検知手段が検知した角度に応じて調整して、前記間隙に封入されている前記電界発生部材を鉛直下方向に強制的に位置付ける電界発生部材位置制御手段と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
水平方向に対して角度を持った状態で設置可能な画像表示装置において、
画像表示側に配置される表示基板と、
各画素に対応付けして前記表示基板に形成され、複数の小電極に分割された表示基板側電極と、
前記表示基板に間隙を持って対向配置される背面基板と、
各画素に対応付けして前記背面基板に形成され、複数の小電極に分割された背面基板側電極と、
前記表示基板と前記背面基板とで形成される粒子移動空間に封入され、一対の前記電極の間に印加される電圧によって生じる電界により、一対の前記電極間を移動可能な色及び帯電特性の異なる複数種類の粒子群と、
いずれかの色の前記粒子群を前記表示基板側へ移動させて画像を形成するために少なくとも一方の前記電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
設置角度を検知する角度検知手段と、
前記角度検知手段が検知した角度に応じて前記粒子移動空間に鉛直方向上向きの電界が発生するよう前記各小電極に電圧を印加する電圧制御手段と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示装置において、
前記電圧印加手段は、鉛直下方向に位置する前記小電極ほど印加電圧を高くすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
水平方向に対して角度を持った状態で設置可能な画像表示装置において、
画像表示側に配置される表示基板と、
各画素に対応付けして前記表示基板に形成される表示基板側電極と、
前記表示基板に間隙を持って対向配置される封止板と、
前記封止板の前記表示基板と相反する側に対向配置され、前記表示基板と平行する方向を軸として回動可能に取り付けられた背面基板と、
各画素に対応付けして前記背面基板に形成される背面基板側電極と、
前記表示基板と前記封止板とで形成される粒子移動空間に封入され、一対の前記電極の間に印加される電圧によって生じる電界により、粒子移動空間を移動可能な色及び帯電特性の異なる複数種類の粒子群と、
いずれかの色の前記粒子群を前記表示基板側へ移動させて画像を形成するために少なくとも一方の前記電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
を有し、前記背面基板の鉛直下方向側が鉛直方向上側より常に前記表示基板に近づくように角度調整されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示装置において、
前記背面基板の前記表示基板と相反する面におもりを取り付けたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置、特に透明な表示基板と、表示基板と微小間隙をもって配置される背面基板との間に封入した着色粒子を、電界によって駆動して繰返し書換え表示を行う画像表示装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、繰返し書換え可能な表示媒体として、Ｔｗｉｓｔｉｎｇ　Ｂａｌｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ（２色塗分け粒子回転表示）、電気泳動式表示媒体、磁気泳動式表示媒体、サーマルリライタブル表示媒体、メモリ性を有する液晶などが提案されている。
【０００３】
前記表示媒体のうち、サーマルリライタブル表示媒体やメモリ性を有する液晶などは、画像のメモリ性には優れるが、表示面を紙のように十分な白表示とすることができず、画像を表示した場合に画像部と非画像部のコントラストが小さいため鮮明な表示を行うことが困難であった。
【０００４】
また、電気泳動および磁気泳動を利用した表示媒体は、電界あるいは磁界によって移動可能な着色粒子を白色液体中に分散させたものであり、例えば画像部は着色粒子を表示面に付着させて着色粒子の色を表示し、非画像部では着色粒子を表示面から除去して白色液体による白を表示することで画像を形成するものである。着色粒子の移動は電界あるいは磁界の作用がないと起こらないため、表示のメモリ性を有する。しかしながら、これらの方式では、白色液体による白表示性は優れるものの、着色粒子の色を表示する場合は着色粒子同士の隙間に白色液体が入り込むため、表示濃度が低下してしまう。したがって、画像部と非画像部のコントラストが小さくなり、鮮明な表示を得ることが困難であった。また、これらの表示媒体の中には白色液体が封入されているため、表示媒体を画像表示装置から取り外して紙のようにラフに取り扱った場合、白色液体が表示媒体から漏出するおそれがある。
【０００５】
また、Ｔｗｉｓｔｉｎｇ　Ｂａｌｌ　Ｄｉｓｐｌａｙは、半面を白に、残りの反面を黒に塗分けた球状粒子を電界の作用によって反転駆動させ、例えば画像部は黒面を表示面側に、非画像部では白面を表示面側にするように電界を作用させて表示を行うものである。これによれば、電界の作用がない限り粒子は反転駆動を起こさないため、表示のメモリ性を有する。また、表示媒体の内部は、粒子周囲のキャビティにのみオイルが存在するが、ほとんど固体状態であるため表示媒体のシート化なども比較的容易である。しかしながら、この方式では、白く塗分けられた半球面を表示側に完全に揃えた場合でも、球と球の隙間に入り込んだ光線は反射されず内部でロスしてしまうため、原理的に１００％の白色表示はできず、またキャビティ部における光吸収や光散乱の影響もあるため、白表示が灰色がかってしまう。さらに粒子の反転を完全に行うことが難しく、これによってもコントラストの低下を招いてしまい、結果的に鮮明な表示を得ることが困難であった。さらに、粒子サイズは画素サイズよりも小さいサイズであることが要求されるため、高解像度表示のためには色が塗り分けられた微細な粒子を製造しなければならず、高度な製造技術を要するという問題もある。
【０００６】
一方、上記のような問題点を解決する表示媒体として、粉体トナーなどの着色粒子を用いた表示媒体が幾つか提案されている。例えばＪａｐａｎ　Ｈａｒｄｃｏｐｙ，’９９論文集，ｐ２４９−ｐ２５２、およびＪａｐａｎ　Ｈａｒｄｃｏｐｙ，’９９　ｆａｌｌ予稿集，ｐ１０−ｐ１３に記載されている表示媒体は、透明な表示基板と、表示基板と微小間隙をもって対向する背面基板との間に導電性の黒トナー及び絶縁性の白色粒子を封入した構成となっている。表示基板と背面基板には電極が形成されており、各基板の内面は一方の極性の電荷（例えば正孔）のみを輸送する電荷輸送材料でコートされている。
【０００７】
これらの基板間に電圧を印加すると、導電性の黒トナーのみに正孔が注入され、黒トナーは正に帯電して、基板間に形成された電界に応じて白色粒子を押し分けながら基板間を移動する。黒トナーを表示基板側に移動させると黒表示が行われ、黒トナーを背面基板側に移動させると、白色粒子による白表示が行われる。したがって、画像情報に応じて基板間に電圧を印加し、黒トナーを任意の基板側へ移動させることによって、白黒の画像表示を行うことができる。
【０００８】
また、特開２００１−３１２２２５号公報に記載された表示媒体は、図９に示したように、透明な表示基板５２と、表示基板５２と微小間隙をもって対向する背面基板５４の間に色及び帯電特性が異なる２種類の粒子群５６，５８を封入した構成となっている。２種類の粒子群は、それぞれ逆の極性に帯電し、電圧印加部６０により電圧を基板５２，５４間に印加すると、それぞれ別々の基板５２，５４側に移動する。したがって、基板５２，５４間に画像情報に応じて電圧を印加し、表示基板５２に任意の一方の着色粒子を付着させることによって画像表示を行うことができる。
【０００９】
例えば、プラスに帯電した黒粒子５６とマイナスに帯電した白粒子５８を基板間に封入し、図１０に示したように表示基板５２の電極６２にプラス電圧を印加すると、静電気力によって白粒子５８が表示基板５２側へ移動し、黒粒子５６は背面基板５４側へ移動して白表示が行われる。また、図１１に示したように、表示基板５２の電極６２にマイナス電圧を印加すると黒粒子５６が表示基板５２側へ移動し、白粒子５８は背面基板５４側へ移動して黒表示が行われる。
【００１０】
これらの着色粒子を用いた表示媒体によれば、電界が作用しない限り粒子は移動しないため、表示のメモリ性を有する。そして、２種類の着色粒子（例えば白粒子と黒粒子）による表示を原理的に１００％切り替えることができるため、コントラストの高い鮮明な画像表示を行うことが可能である。なお、以下の説明では、着色粒子を用いた表示媒体を、粒子表示媒体と呼ぶことにする。
【００１１】
ところで、粒子表示媒体は、粒子が基板間に形成された電界に応じて基板間の空隙を移動する際に、重力の作用によって常に下向きの力を受ける。従来の粒子表示媒体においては、平行して配置された表示基板５２と背面基板５４に平行平板電極６２，６４を形成し、この電極間に形成した平行電界によって粒子を駆動していた。従って、画像表示に粒子表示媒体を採用した画像表示装置において、図９に示したように表示画面を水平に配置して表示駆動するときは、重力の作用と電界の作用が同方向であるため、電圧の印加方法によって重力の影響を打ち消すことが可能である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示したように粒子表示媒体を立てて使用すると、粒子に作用する重力の方向と電界の方向が異なるため、図１３に示したように表示駆動を繰返し行うにつれ、粒子が重力の作用によって徐々に下方向に移動し、最終的には表示不能となってしまうという問題があった。
【００１３】
この問題に対して、図１４に示したように表示基板５２と背面基板５４を、電極面６２，６４を対向するもう一方の電極面６４，６２に対して傾斜を持つように設置した粒子表示媒体の構成が提案されている。これによれば、電極６２，６４が傾斜を持つように設置することで重力方向上向きの電界を発生させ粒子５６，５８が重力方向に落下する事を防止できる。
【００１４】
また、他の構成例として、図１５に示したように表示基板５２と背面基板５４にそれぞれ誘電体６６〜７０，７１〜７５を設置し、各画素の重力方向下側に設置した誘電体の比誘電率を、重力方向上側に設置した誘電体の比誘電率よりも大きく設定することで、図１４に示した上記構成例と同様の重力方向上向きの電界を発生させ粒子５６，５８が重力方向に落下することを防止できる粒子表示媒体の構成が提案されている。しかしながら、これらの従来例では、表示するための構造が固定されており、粒子表示媒体の重力方向に対する設置向きが変更された場合、粒子が落下する問題を解決できない。
【００１５】
本発明は以上のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、粒子表示媒体を水平方向から角度を持たせて設置し使用する場合でも、重力による画像を形成する粒子の落下を防止する画像表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る画像表示装置は、水平方向に対して角度を持った状態で設置可能な画像表示装置において、画像表示側に配置される表示基板と、各画素に対応付けして前記表示基板に形成される表示基板側電極と、前記表示基板に間隙を持って対向配置される背面基板と、各画素に対応付けして前記背面基板に形成される背面基板側電極と、前記表示基板と前記背面基板とで形成される粒子移動空間に封入され、一対の前記電極の間に印加される電圧によって生じる電界により、一対の前記電極間を移動可能な色及び帯電特性の異なる複数種類の粒子群と、いずれかの色の前記粒子群を前記表示基板側へ移動させて画像を形成するために少なくとも一方の前記電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記粒子移動空間と少なくともいずれか一方の前記電極との間に形成される仕切板と、前記仕切板と、前記仕切板に対応する前記電極とで形成される間隙に遊動可能に封入され、前記粒子移動空間に電界を鉛直方向上向きに発生させる電界発生部材とを有し、設置角度に依存することなく前記間隙内において前記電界発生部材を常に鉛直下方向に位置付けることを特徴とする。
【００１７】
また、前記電界発生部材として、導電性部材又は誘電体の少なくとも一方を前記間隙に封入することを特徴とする。
【００１８】
また、前記電界発生部材として複数種類の誘電体を封入する場合、比誘電率の大きいほど比重が大きくなる誘電体を用いることを特徴とする。
【００１９】
以上の構成において、装置を重力に対して角度を持たせて設置した場合、該装置に封入した電界発生部材が当該間隙内で鉛直方向下側に自由落下によって移動するので、基板間に形成される電界の電界強度は自動的に重力方向下側になるほど大きくなる。その結果、電界が湾曲し鉛直方向上向きの電界が発生するため粒子群が重力方向に落下するのを防ぐことができる。
【００２０】
また、設置角度を検知する角度検知手段と、発生する磁束の磁力を前記角度検知手段が検知した角度に応じて調整して、前記間隙に封入されている前記電界発生部材を鉛直下方向に強制的に位置付ける電界発生部材位置制御手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
以上の構成において、装置を重力に対して角度を持たせて設置した場合、該装置は角度検知手段を用いて設置方向と重力の角度を検知し、検知した角度に応じて電界発生部材を当該間隙内で移動させ、基板間に形成される電界の電界強度が鉛直方向下側になるほど大きくなるように電界を形成させる。その結果、電界が湾曲し鉛直方向上向きの電界が発生するため粒子群が鉛直方向に落下するのを防ぐ事がことができる。
【００２２】
また、他の発明に係る画像表示装置は、水平方向に対して角度を持った状態で設置可能な画像表示装置において、画像表示側に配置される表示基板と、各画素に対応付けして前記表示基板に形成され、複数の小電極に分割された表示基板側電極と、前記表示基板に間隙を持って対向配置される背面基板と、各画素に対応付けして前記背面基板に形成され、複数の小電極に分割された背面基板側電極と、前記表示基板と前記背面基板とで形成される粒子移動空間に封入され、一対の前記電極の間に印加される電圧によって生じる電界により、一対の前記電極間を移動可能な色及び帯電特性の異なる複数種類の粒子群と、いずれかの色の前記粒子群を前記表示基板側へ移動させて画像を形成するために少なくとも一方の前記電極に電圧を印加する電圧印加手段と、設置角度を検知する角度検知手段と、前記角度検知手段が検知した角度に応じて前記粒子移動空間に鉛直方向上向きの電界が発生するよう前記各小電極に電圧を印加する電圧制御手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
また、前記電圧印加手段は、鉛直下方向に位置する前記小電極ほど印加電圧を高くすることを特徴とする。
【００２４】
以上の構成において、装置を重力に対して角度を持たせて設置した場合、該装置は角度検知手段を用いて設置方向と重力の角度を検知し、電圧制御手段によって、基板間に形成される電界の電界強度が鉛直方向上側の電界強度よりも大きくなるように基板間に形成される電界を制御する。その結果、電界が湾曲し鉛直方向上向きの電界が発生するため粒子群が鉛直方向に落下するのを防ぐことができる。
【００２５】
また、他の発明に係る画像表示装置は、水平方向に対して角度を持った状態で設置可能な画像表示装置において、画像表示側に配置される表示基板と、各画素に対応付けして前記表示基板に形成される表示基板側電極と、前記表示基板に間隙を持って対向配置される封止板と、前記封止板の前記表示基板と相反する側に対向配置され、前記表示基板と平行する方向を軸として回動可能に取り付けられた背面基板と、各画素に対応付けして前記背面基板に形成される背面基板側電極と、前記表示基板と前記封止板とで形成される粒子移動空間に封入され、一対の前記電極の間に印加される電圧によって生じる電界により、粒子移動空間を移動可能な色及び帯電特性の異なる複数種類の粒子群と、いずれかの色の前記粒子群を前記表示基板側へ移動させて画像を形成するために少なくとも一方の前記電極に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記背面基板の鉛直下方向側が鉛直方向上側より常に前記表示基板に近づくように角度調整されることを特徴とする。
【００２６】
また、前記背面基板の前記表示基板と相反する面におもりを取り付けたことを特徴とする。
【００２７】
以上の構成においては、背面基板の鉛直下方向側が鉛直方向上側より常に前記表示基板に近づくように角度調整されるので、装置を重力に対して角度を持たせて設置したとき、表示基板に形成した電極とこれと対向して背面基板に形成された電極との間に形成される電界の電界強度は、設置角度に関係なく鉛直方向下側になるほど大きくなる。これにより、電界が湾曲し鉛直方向上向きの電界が発生するため粒子群が鉛直方向に落下するのを防ぐことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各実施の形態において同じ構成要素には同じ符号を付け、説明を省略する。
【００２９】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る画像表示装置の実施の形態１の要部を示した構成図であり、図２は画像表示装置の分解斜視図である。本実施の形態における画像表示装置は、画像表示側に配置される透明な表示基板２と、表示基板２に間隙を持って対向配置される背面基板４とが隔壁６ａ，６ｂ，６ｃによって微小間隙をもって配設される。隔壁６は、画素毎に設けてられており、各画素を囲むよう立設されている。図１には１画素部分のみが示されている。画素の寸法は１ｍｍ×１ｍｍとする。なお、図２では、画素数を５×５としたが、この数に限られるものではない。また、図１は、粒子表示媒体１を切断して１画素部分のみを示しているが、便宜的に断面を示すハッチング等を省略している。また、各構成要素の寸法比も図により限定されるものではない。以降の図においても同様である。
【００３０】
表示基板２及び背面基板４の各対向面には、ＩＴＯ（酸化インジウム・酸化スズ）による透明な電極８，１０が各画素に対応して形成されている。なお、図２では、電極８，１０を省略している。表示基板２と背面基板４との間は、隔壁６によって封止され粒子移動空間が形成されるが、この空間に着色粒子（黒粒子）１２及び白粒子１４が封入される。黒粒子１２と白粒子１４は、電極８，１０の間に印加される電圧によって生じる電界により一対の電極８，１０間を移動可能な色及び帯電特性の異なる種類の粒子である。
【００３１】
本実施の形態では、粒子移動空間を更に仕切り１６，１８を各電極８，１０と平行に設置する。これにより、黒粒子１２及び白粒子１４は、仕切り１６，１８と隔壁６ｂとにより封止された粒子移動空間に封入されることになる。一方、表示基板２と仕切り１６、背面基板４と仕切り１８との間は、それぞれ隔壁６ａ，６ｃによって封止されており、それぞれの間隙には導電性部材２０が遊動可能に封入されている。詳細は後述するが、導電性部材２０は、間隙内を自由に動くことができるので、磁力が作用しない限り重力に従い鉛直下方向に位置し、粒子移動空間に電界を鉛直方向上向きに発生させる。
【００３２】
また、電圧印加部２２は、画像信号に応じて電極１０に所望の電圧を印加する。電極１０に電圧を印加することで、電極１０と接地された電極８との間に電界が形成される。各粒子１２，１４は、電界によって駆動され表示基板２に所望の像を形成する。
【００３３】
次に、画像表示装置を構成する各部材及びその製造方法について説明する。本実施の形態における表示基板２及び背面基板４は、厚さ１００μｍのアクリルプレートによって構成されている。隔壁６は、ドライフィルム型フォトレジストやシリコンシート等を使用する。隔壁６ａを表示基板２に重ね、隔壁６ａを形成する部位のみ紫外線を照射して硬化させたあと、不要なレジストを除去して導電性部材２０を封入する空間を形成する。背面基板４に対しても同様に処理する。各基板２，４と仕切り１６，１８の間に封入される導電性部材２０は、平均粒径１０μｍの球状鉄粒子を使用し、各画素あたり約３μｇづつ配されるように、メッシュスクリーンを通して表示基板２及び背面基板４上に均一に振るい落とす。その後、導電性部材２０を封入するために、表示基板２及び背面基板４上に５０μｍのポリエチレンシートで仕切り１６，１８を接合する。そして、仕切り１６を設置した表示基板２上には設置した仕切り１６の上から更にフォトレジストで隔壁６ｂを作成し、画素に対応した粒子封入部分を作成する。
【００３４】
この粒子封入部分に入れる黒粒子１２は、アミノプロピルトリメトキシシラン処理したアエロジルＡ１３０微粉末を、重量比１００対０．２の割合で混合した体積平均粒径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の黒粒子（例えば、積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラック）である。また、白粒子１４は、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を、重量比１００対０．１の割合で混合した体積平均粒径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の白粒子（例えば、積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイト）である。そして、各粒子１２，１４を重量比２対１の割合で混合した。この際、黒粒子１２はプラスに、白粒子１４はマイナスに帯電した。そして、この混合粒子を各画素に約５０μｇずつ配分されるように、メッシュスクリーンを通して表示基板２上に均一に振るい落とす。これに、背面基板４を重ね合わせ、両基板２，４を加圧保持する。仕切り１６と仕切り１８との間隔は２００μｍとなる。
【００３５】
以上の構成を有する画像表示装置を水平方向に対して角度を持って設置すると、導電性部材封入部、すなわち各基板２，４と各仕切り１６，１８の間隙に封入された導電性部材２０は、重力によって自動的に鉛直方向下側に移動する。粒形状の導電性部材２０は、間隙内を自由に動くことができるので、設置角度を変えたとしても重力によって自動的に移動し、鉛直方向下側に常に位置することになる。導電性部材２０が鉛直方向下側に位置することで基板２，４間での電位分布が変化し鉛直方向下側での基板２，４間の電界強度が強くなり、粒子移動空間では鉛直上方向の電界が発生するため、粒子１２，１４が落下するのを防ぐことができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、表示画面が水平に置かれていなくても、また、表示画面の角度が変えられたとしても、重力によって導電性部材２０が鉛直方向下側に移動するため、鉛直上方向の電界が常時形成される。これにより、表示画面が角度を持って設置されているときでも、また、設置角度が変えられたときでも粒子１２，１４の落下を防ぐことができ、良好な表示状態を維持することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、表示基板２と背面基板４の両方に仕切り１６，１８を形成したが、いずれか一方でもよい。また、各粒子１６，１８に帯電させる電荷は正負逆でもよいが、電圧印加部２が印加する電極１０の正負、あるいは電極８に印加するなど調整する必要はある。このような構成の変更は以降の実施の形態においても同様に可能である。
【００３８】
実施の形態２．
図３は、本発明に係る画像表示装置の実施の形態２の要部を示した構成図である。図２に示した隔壁６を含め、画像表示装置の構造自体は実施の形態１と同じである。本実施の形態は、実施の形態１において電界発生部材として用いた導電性部材の代わりに誘電体２４を用いることを特徴としている。
【００３９】
本実施の形態における誘電体２４，２６は、１種類以上のものからなり、比重が大きいほど比誘電率も大きいものを使用している。各基板２，４と各仕切り１６，１８の間に封入される誘電体としては、酸化チタンの微紛２４及び微紛２４に対して比重の小さいエタノール２６を使用し、各画素あたり酸化チタン粉末を約４０μｇ、エタノールを１６μｇずつ配されるようにした。そして、表示基板２及び背面基板４上に仕切り１６，１８を設置することで誘電体２４，２６を封入する。
【００４０】
以上の構成を有する画像表示装置を水平方向に対して角度を持って設置すると、誘電体２４，２６は、重力によって自動的に鉛直方向下側に移動する。誘電体２４，２６が鉛直方向下側に位置することで基板２，４間での電位分布が変化し、粒子移動空間では鉛直上方向の電界が発生するため、粒子１２，１４が落下するのを防ぐことができる。設置角度が変えられたとしても誘電体２４，２６は、重力によって自動的に鉛直方向下側に移動し、鉛直方向下側の電界強度が上側より大きくなるため、鉛直方向上向きの電界が常時形成される。これにより、表示画面が角度を持って設置されているときでも、また、設置角度が変えられたときでも粒子１２，１４の落下を防ぐことができ、良好な表示状態を維持することができる。
【００４１】
また、封入する誘電体として２種類以上のものを選ぶとき、比誘電率の大きなものを比重が大きくなるような種類を選ぶと、表示画面を鉛直方向に対して角度を持って設置させたときに、誘電率の大きな物体が誘電率の小さな物体よりも鉛直方向下側に移動し、基板２，４間の電界強度が段階的に変化するため、鉛直方向上向きの電界が発生する範囲を広くすることができる。
【００４２】
実施の形態３．
図４は、本発明に係る画像表示装置の実施の形態３の要部を示した構成図である。実施の形態２では、電界発生部材として比重の異なる２種類の誘電体を用いたが、本実施の形態では、導電性部材２０と誘電体（エタノール）２６とを混在させたことを特徴としている。導電性部材２０と誘電体２６とは、それぞれ実施の形態２，３と同じ物質を利用し、使用量も同じとする。
【００４３】
以上の構成を有する画像表示装置を水平方向に対して角度を持って設置すると、導電性部材２０と誘電体２６は、重力によって自動的に鉛直方向下側に移動する。導電性部材２０と誘電体２６が鉛直方向下側に位置することで基板２，４間での電位分布が変化し、粒子移動空間では鉛直上方向の電界が発生するため、粒子１２，１４が落下するのを防ぐことができる。設置角度が変えられたとしても導電性部材２０と誘電体２６は、重力によって自動的に鉛直方向下側に移動し、鉛直方向下側の電界強度が上側より大きくなるため、鉛直方向上向きの電界が常時形成される。これにより、表示画面が角度を持って設置されているときでも、また、設置角度が変えられたときでも粒子１２，１４の落下を防ぐことができ、良好な表示状態を維持することができる。
【００４４】
また、導電性部材２０が誘電体２６よりも比重が重く、誘電体２６よりも重力方向下側に位置することから、基板２，４間の電界強度が段階的に変化するため、鉛直方向上向きの電界が発生する範囲を広くすることができる。更に、封入する誘電体の種類を複数にし、比重が大きいほど比誘電率も大きいものにすると、鉛直方向上向きの電界が発生する範囲をより広くすることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図５は、本発明に係る画像表示装置の実施の形態４を示した概略構成図である。粒子表示媒体１の構成部分は、図１に示した実施の形態１をそのまま利用する。本実施の形態では、更に角度検知部２８と電界発生部材位置制御部３０とを設けた。角度検知部２８は、粒子表示媒体１、すなわち表示画面の設置角度を検知する。本実施の形態では、角度検知部２８として静電容量型加速度センサを用い粒子表示媒体１に取り付ける。電界発生部材位置制御部３０には、粒子表示媒体１の四方に配置された電磁石３２が電気的に接続されており、各電磁石３２に印加する電圧を制御することで発生する磁束の磁力を調整する。
【００４６】
以上の構成を有する粒子表示媒体１を水平方向に対して角度を持って設置すると、角度検知部２８は、その設置角度を検知する。電界発生部材位置制御部３０は、角度検知部２８が検知した角度に応じて磁束を発生させ、導電性部材封入部に封入した磁性体からなる導電性部材２０を磁力によって鉛直方向下側に移動させる。導電性部材２０が鉛直方向下側に移動することにより、粒子移動空間では鉛直上方向の電界が発生するため、粒子１２，１４が落下するのを防ぐことができる。設置角度が変えられたとしても変更後の角度を角度検知部２８が検知し、電界発生部材位置制御部３０は、角度検知部２８が検知した角度に応じて導電性部材２０が鉛直方向下側に移動するように磁束の磁束を調整する。これにより、表示画面が角度を持って設置されているときでも、また、設置角度が変えられたときでも粒子１２，１４の落下を防ぐことができ、良好な表示状態を維持することができる。
【００４７】
上記各実施の形態では、電界発生部材を鉛直方向下側に移動させるのに、電界発生部材の自重と重力を利用したが、本実施の形態では、電磁石３２に磁束を発生させてその磁力を利用するようにした。このように、磁力により強制的に鉛直方向下側に移動させるようにしたので、何らかの影響、原因により重力だけでは電界発生部材が落ちにくい場合でも適用することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、電界発生部材として導電性部材を使用した粒子表示媒体１を用いたが、誘電体を使用した実施の形態２、あるいは誘電体と導電性部材とを混在した実施の形態３にそれぞれ示した粒子表示媒体１を用いてもよい。
【００４９】
実施の形態５．
図６は、本発明に係る画像表示装置の実施の形態５の要部を示した構成図である。本実施の形態における画像表示装置は、表示基板２と背面基板４とが隔壁６によって微小間隙をもって配設される。上記各実施の形態と異なり、本実施の形態では、仕切りを不要としているの隔壁６は１つでよい。一方、表示基板２及び背面基板４の各対向面にＩＴＯによる透明な電極を設けるが、本実施の形態では、各電極を複数の小電極に分割して配設する。表示基板２に設ける小電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆと背面基板４に設ける小電極１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆとは、対向する各小電極と一対の組をなす。各小電極１０ａ〜１０ｆには、電圧制御部３４を介して電圧印加部２２が接続されており、画像信号に応じて所望の電圧が印加される。各小電極８ａ〜８ｆは接地されている。電圧制御部３４は、小電極１０ａ〜１０ｆそれぞれに印加する電圧の制御を行う。なお、本実施の形態では、１画素内の電極を６つに分割したが、この分割数はこれに限定されない。
【００５０】
また、図６に示したように、本実施の形態では、設置角度を検知する角度検知部２８を表示基板２に取り付ける。角度検知部２８は、各画素に対応付けて設ける必要はなく、実施の形態４と同様に表示基板に１つ設ければよい。
【００５１】
本実施の形態における画像表示装置を構成する各部材及びその製造方法は、仕切りを用いない点、これに伴い隔壁６は１つでよい点、電極を複数に分割した点以外、基本的には上記実施の形態１と同じであるので説明を省略する。
【００５２】
以上の構成を有する粒子表示媒体１を水平方向に対して角度を持って設置すると、角度検知部２８は、その設置角度を検知する。電圧制御部３４は、角度検知部２８が検知した角度に応じて粒子移動空間に鉛直方向上向きの電界が発生するよう各小電極１０ａ〜１０ｆに電圧を印加する。仮に、小電極１０ａが鉛直方向上側になるように設置されているとすると、電圧制御部３４は、電圧印加部２２が印加する電圧を、小電極８ａと小電極１０ａの間の電位差が１８５Ｖ、小電極８ｂと小電極１０ｂの間の電位差が１９０Ｖ、小電極８ｃと小電極１０ｃの間の電位差が１９５Ｖ、小電極８ｄと小電極１０ｄの間の電位差が２００Ｖ、小電極８ｅと小電極１０ｅの間の電位差が２０５Ｖ、小電極８ｆと小電極１０ｆの間の電位差が２１０Ｖになるように電圧を印加する。従って、鉛直方向下側に形成される電界の電界強度が強くなり落下防止に効果のある電界分布が得られる。設置角度が変えられたとしても変更後の角度を角度検知部２８が検知し、電圧制御部３４は、角度検知部２８が検知した角度に応じて各小電極１０ａ〜１０ｆに印加する電圧を調整して鉛直方向上向きに湾曲した電界を常時形成する。これにより、表示画面が角度を持って設置されているときでも、また、設置角度が変えられたときでも粒子１２，１４の落下を防ぐことができ、良好な表示状態を維持することができる。
【００５３】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、電極を複数の小電極で構成し、鉛直方向下側に形成される電界の電界強度が強くなるように、一対の各小電極の組の電位差を調整した。本実施の形態では、鉛直方向下側に形成される電界の電界強度が強くなるように各基板２，４に取り付けた各電極の距離が調整できるようにしたことを特徴としている。
【００５４】
図７は、本発明に係る画像表示装置の実施の形態６の要部を示した構成図である。本実施の形態における表示基板２は、背面基板４の代わりに封止板３６と隔壁６によって微小間隙をもって対向配置される。つまり、本実施の形態では、表示基板２、封止板３６及び隔壁６によって粒子移動空間が形成され、各粒子１２，１４を封止する。
【００５５】
図８は、本実施の形態における背面基板４の取付構造を示した概念図である。本実施の形態においては、隔壁６が設けられている位置に対応させて封止板３６上に背面基板４の支持板３８を立設させており、この支持板３８によって背面基板４は、封止板３６の表示基板２と相反する側に対向配置される。なお、図８では封止板３６を、図７では支持板３８をそれぞれ便宜的に省略している。
【００５６】
背面基板４の両側面の中心部分には、突部４０が設けられている。突部４０は、支持板３８の対向する位置に設けられた取付穴４２により軸止され、背面基板４は、表示基板２と平行する方向を軸方向として支持板３８に回動可能に取り付けられる。取付穴４２は、封止板３６からわずかに離れた位置に設けられているので、背面基板４は、その両端が封止板３６に当接する範囲で表面基板２との成す角度を変えることができる。また、背面基板４の表示基板２と反対側の面にはおもり４４が取り付けられている。以下の作用の説明で明らかになるが、おもり４４は、両側面にある突部４０を結ぶ軸線上に配設することが望ましい。
【００５７】
以上の構成を有する粒子表示媒体１を水平方向に対して角度を持って設置すると、背面基板４の背面にはおもり４４が取り付けられているため、粒子表示媒体１を垂直方向に対して角度を持って設置した場合、表示基板２と背面基板４の鉛直方向下側の間隔が上側の間隔よりも短くなる。下側の間隔が上側より短くなることで、鉛直方向下側に形成される電界の電界強度が強くなり各粒子１２，１４の落下防止に効果のある電界分布が得られる。設置角度が変えられたとしてもおもり４４によって表示基板２と背面基板４の鉛直方向下側の間隔が上側の間隔より常に短くなる。このため、電極８と電極１０の間には鉛直方向上向きの電界が常時形成される。これにより、設置角度が変えられたときでも粒子１２，１４の落下を防ぐことができ、良好な表示状態を維持することができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、角度を持って設置されたとしても、重力によって電界発生部材が鉛直方向下側に移動するため、鉛直上方向の電界が常時形成される。これにより、角度を持って設置されているときでも粒子群の落下を防ぐことができ、良好な表示状態を維持することができる。
【００５９】
また、角度を持って設置されたとしても、磁界を発生させることによって磁力により電界発生部材を強制的に鉛直方向下側に移動させることができる。
【００６０】
また、表面基板及び背面基板それぞれに取り付ける電極を複数の小電極に分割し、表面基板側と背面基板側による１対の小電極の電位差を鉛直方向下側に形成される電界の電界強度が強くなるように調整できるようにしたので、粒子群の落下を防止することができ、良好な表示状態を維持することができる。
【００６１】
また、背面基板の鉛直下方向側が鉛直方向上側より常に表示基板に近づくような構造としたので、粒子群の落下を防止することができ、良好な表示状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の実施の形態１の要部を示した構成図である。
【図２】実施の形態１における画像表示装置の分解斜視図である。
【図３】本発明に係る画像表示装置の実施の形態２の要部を示した構成図である。
【図４】本発明に係る画像表示装置の実施の形態３の要部を示した構成図である。
【図５】本発明に係る画像表示装置の実施の形態４を示した概略構成図である。
【図６】本発明に係る画像表示装置の実施の形態５の要部を示した構成図である。
【図７】本発明に係る画像表示装置の実施の形態６の要部を示した構成図である。
【図８】実施の形態６における背面基板の取付構造を示した概念図である。
【図９】従来の粒子表示媒体を説明した図である。
【図１０】従来の粒子表示媒体で白表示を行った状態を示した図である。
【図１１】従来の粒子表示媒体で黒表示を行った状態を示した図である。
【図１２】従来の粒子表示媒体を立てた状態を示した図である。
【図１３】従来の粒子表示媒体を立てた状態で使用したときの、粒子の移動を説明した図である。
【図１４】立てた状態での粒子表示媒体の表示状況を改善する従来の粒子表示媒体を説明した図である。
【図１５】立てた状態での粒子表示媒体の表示状況を改善する従来の他の粒子表示媒体を説明した図である。
【符号の説明】
１　粒子表示媒体、２　表示基板、４　背面基板、６ａ，６ｂ，６ｃ　隔壁、８，１０　電極、１２　黒粒子、１４　白粒子、１６，１８　仕切り、２０　導電性部材、２２　電圧印加部、２４　誘電体（微紛）、２６　誘電体（エタノール）、２８　角度検知部、３０　電界発生部材位置制御部、３２　電磁石、３４電圧制御部、３６　封止板、３８　支持板、４０　突部、４２　取付穴、４４
おもり。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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