(57)【要約】【課題】少ない種類の粒子群で多色表示を行うことができ、かつ画像の解像度が低下するのを防ぐことができる画像表示媒体及び画像書込装置を提供する。【解決手段】画像表示媒体１０は、透明な表示基板１２、着色された背面基板１４、基板間を一定に保持するための間隙部材１６、白色粒子１８及び黒色粒子２０で構成されている。画像表示装置３０は、画像表示媒体１０、電極ヘッド３２、及び電圧印加部３６を備えている。電極ヘッド３２は、基板間に直流電圧を印加することにより白色粒子１８、黒色粒子２０を表示基板１２側又は背面基板１４側にそれぞれ移動させることにより白黒表示を行う。多色表示を行う場合には、背面基板１４を露出させるために、その位置の基板間に交流電圧を印加して粒子を周囲に移動させる。【選択図】　　　　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも透光性を有する表示基板と、
前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
前記表示基板と前記背面基板との基板間を複数の区画に区画化し、区画毎に前記基板間に印加された電圧により形成された電界に応じて前記複数の区画を相互に移動可能に前記基板間に封入された前記背面基板の色と異なる少なくとも１種類の粒子群と、
を備えた画像表示媒体。
【請求項２】
前記粒子群として、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像表示媒体。
【請求項３】
前記複数種類の粒子群は、白色及び黒色の粒子群であることを特徴とする請求項２記載の画像表示媒体。
【請求項４】
前記複数の区画のうち、少なくとも一の区画の背面基板の色が、隣接する他の区画の背面基板の色と異なることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像表示媒体。
【請求項５】
前記区画の背面基板の色の種類として、赤、緑、青を含むことを特徴とする請求項４記載の画像表示媒体。
【請求項６】
前記区画の背面基板の色の種類として、イエロー、マゼンダ、シアンを含むことを特徴とする請求項４記載の画像表示媒体。
【請求項７】
前記基板間を、前記複数の区画の一部を含むセルに仕切るための間隙部材をさらに備えたことを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の画像表示媒体。
【請求項８】
前記複数の区画に各々対応する背面基板の部分が長方形であると共に前記複数の区画が各々の長辺で相互に隣接し、前記間隙部材は、前記長辺方向と直交する方向に前記セルが形成されるように前記基板間を仕切ることを特徴とする請求項７記載の画像表示媒体。
【請求項９】
前記セルは、背面基板の色が各々異なる複数の区画の一部を含んで成ることを特徴とする請求項８記載の画像表示媒体。
【請求項１０】
前記表示基板及び前記背面基板に、前記電界を発生するための電圧を印加する電極を備え、かつ少なくとも前記表示基板に設けられた電極が透明電極であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の画像表示媒体。
【請求項１１】
前記表示基板及び前記背面基板の少なくとも一方の電極が孤立電極群であることを特徴とする請求項１０記載の画像表示媒体。
【請求項１２】
前記電極は複数のライン状電極であり、前記表示基板に設けられたライン状電極と前記背面基板に設けられたライン状電極とが交差するように各々配置されたことを特徴とする請求項１０記載の画像表示媒体。
【請求項１３】
前記背面基板は、透光性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の画像表示媒体。
【請求項１４】
前記背面基板面の外側から前記表示基板へ向けて光を照射するバックライトをさらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の画像表示媒体。
【請求項１５】
前記請求項１乃至請求項１４の何れか１項に記載の画像表示媒体に対して、
前記区画毎に、前記基板間に前記粒子群を移動させるための直流電界及び交流電界を選択的に発生させるための電圧を印加する電圧印加手段を備えたことを特徴とする画像書込装置。
【請求項１６】
前記電圧印加手段は、複数の電極をライン状に配置して成り、前記画像表示媒体と相対的に、前記表示基板面の外側を該表示基板面と平行に移動しながら前記電界を発生するための電圧を印加することを特徴とする請求項１５記載の画像書込装置。
【請求項１７】
前記電圧印加手段は、前記粒子群及び背面基板の色による多色画像表示を行う場合、画像情報に応じて前記表示基板面と直交する方向に前記粒子群を移動させるための直流電界又は第１の所定サイクル数の交流電界を基板間に形成するための電圧を印加した後に、前記画像情報に応じて前記粒子群を前記表示基板面と平行な方向に移動させるための前記第１の所定サイクル数よりも多い第２の所定サイクル数の交番電界を基板間に形成するための電圧を印加することを特徴とする請求項１５又は請求項１６記載の画像書込装置。
【請求項１８】
少なくとも一のセルに含まれる全ての区画に交番電圧を印加することにより、前記一のセルに表示される表示画像を消去する画像消去手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１５乃至請求項１７の何れか１項に記載の画像書込装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界によって着色粒子を駆動して繰返し書換え表示を行う画像表示媒体及び画像表示媒体を用いた画像書込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表示画像の保持性に優れ、繰返し書換え可能な画像表示媒体として、例えばＴｗｉｓｔｉｎｇ　Ｂａｌｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ（２色塗分け粒子回転表示）、磁気泳動式表示媒体、サーマルリライタブル表示媒体、及びメモリ性を有する液晶などが提案されている。
【０００３】
しかしながら、これらの画像表示媒体は紙のような白色を表示することができず、画像のコントラストが低い、という問題点があった。
【０００４】
一方、上記のような問題点を解決する画像表示媒体として、色の異なる２種類の着色粒子を用いた画像表示媒体が提案されている。例えばＪａｐａｎ　Ｈａｒｄｃｏｐｙ，’９９論文集，ｐ２４９−ｐ２５２、及びＪａｐａｎ　Ｈａｒｄｃｏｐｙ，’９９　ｆａｌｌ予稿集，ｐ１０−ｐ１３に記載されている画像表示媒体は、透明な表示基板と、これと微小間隙をもって対向する背面基板の間に、導電性の黒トナーと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。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。
【０００５】
また、特開２００１−３３８３３号公報に記載された画像表示媒体は、導電層あるいは整流性層を設けた少なくとも表示面側が透明な基板を対向させ、互いに色が異なり同極性の電荷を帯びない２種類の着色粒子を基板間に封入した構成となっている。この画像表示媒体は、導電層あるいは整流性層から着色粒子に電荷の授受を行い、電荷を付与された着色粒子を電界の作用によって移動させ、表示基板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。
【０００６】
また、特開２００１−３１２２２５号公報に記載された画像表示媒体は、透明な表示基板と、これと微小間隙をもって対向する背面基板の間に、色及び帯電特性が異なる２種類の粒子群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、基板間に電圧を印加すると、それぞれ別々の基板側に移動する。基板間に画像情報に応じて電圧を印加し、表示基板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。
【０００７】
また、特開２００１−２４２４９２号公報に記載された画像表示媒体は、少なくとも表示面側が透明な一対の基板間に、高絶縁性の無着色分散媒と、電気泳動性が互いに異なる少なくとも２種類の電気泳動性微粒子を封入した構成となっている。２種類の電気泳動性微粒子は、一方が白色粒子で、他方が白色粒子と色調の異なる着色粒子からなっており、それぞれ逆の極性に帯電し、基板間に電圧を印加するとそれぞれ別々の基板側に移動する。基板間に画像情報に応じて電圧を印加し、表示基板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。
【０００８】
これらの画像表示媒体は、透明な表示基板面に画像情報に応じて２種類の着色粒子の何れか１種類の着色粒子を付着させることで画像を表示するものであり、光隠蔽性の高い着色粒子を使用することで、色の異なる２種類の粒子による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。
【０００９】
また、色の異なる２種類の着色粒子を使用した画像表示媒体で多色表示を行うには、まず、表示基板にカラーフィルタを形成して多色画像を表示する方式が挙げられる。表示基板にカラーフィルタを形成した場合、表示基板の内面に付着した粒子の色とカラーフィルタの混色が表示される。例えば白粒子と黒粒子を使用すれば、表示基板に白粒子を付着させるとカラーフィルタの色が表示され、黒粒子を付着させると黒表示が行われる。ここで、カラーフィルタとして例えばＲＧＢフィルタを使用し、少なくとも隣接するＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの３つの画素で１つのカラー画素を構成し、画像信号に応じて白黒粒子を移動させてＲＧＢ光の反射を制御することで任意の色を表示することができる。
【００１０】
また、別の方法として、表示基板と背面基板の間を間隙部材によって区切ってセル構成とし、各セルに色の異なる着色粒子を封入し、幾つかの隣接するセルで一つの色を表現する方法が挙げられる。例えば、黒粒子とＲｅｄ粒子、黒粒子とＧｒｅｅｎ粒子、黒粒子とＢｌｕｅ粒子という３種類の粒子の組合せを各セルに規則正しく封入し、少なくとも隣接するＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの３つのセルで１つのカラー画素を表現するものである。画像信号に応じて黒粒子とＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ各色粒子を移動させ、ＲＧＢ光の反射を制御することで任意の色を表示することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法ではＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅそれぞれの光反射を制御する複数の画素で１つのカラー画素を表現するため、表示画像の解像度が低下してしまい、特に文字品質の劣化が著しい。文字表示の解像度を維持するには、より解像度の高い表示媒体を作製しなければならず、駆動回路の高コスト化や製造コストの上昇を避けられない。
【００１２】
また、前述したような多色表示方法では白表示が灰色味を帯びてしまい、着色粒子を使用した画像表示媒体の大きな特徴の１つである表示の白さが失われてしまう。また、カラー画素内に並置されたＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの一部の色によって色を表示するため全体的に暗い多色表示となってしまい、周囲が明るい状況であればよいが、周囲が暗い状況では多色画像の表示品質の低下が著しいという問題があった。
【００１３】
なお、前述したような多色表示方法において、カラーフィルタの色構成や、封入する着色粒子の色の組合せを変えても、解像度の低下による文字品質の劣化、白表示性あるいは黒表示性の低下、及び周囲が暗い状況における多色画像の表示品質の低下など、根本的な問題は改善できない。
【００１４】
本発明は、上記事実に鑑みて成されたものであり、少ない種類の粒子群で多色表示を行うことができると共に、画像の解像度が低下するのを防ぐことができる画像表示媒体及び画像書込装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、少なくとも透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間を複数の区画に区画化し、区画毎に前記基板間に印加された電圧により形成された電界に応じて前記複数の区画を相互に移動可能に前記基板間に封入された前記背面基板の色と異なる少なくとも１種類の粒子群と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、基板間に、背面基板の色と異なる色の粒子群が封入されている。また、粒子群は、基板間を基板面と平行な方向に複数の区画に区画化し、区画毎に基板間に電圧を印加した場合に、この印加された電圧により形成された電界に応じて複数の区画を相互に移動可能に基板間に封入されている。すなわち、粒子群は、表示基板と背面基板との間を移動することができる他、基板面と平行な方向に移動可能に封入されている。
【００１７】
このように、背面基板の色と異なる背面基板が粒子群と異なる色であるため、背面基板が表示基板側から視認できるように粒子を表示基板面と平行な方向に移動させることにより、少ない種類の粒子で多くの色を表示することができる。なお、背面基板そのものの素材の色と粒子群の色が異なっていてもよいし、背面基板の少なくとも表示基板と対向する側の面が着色されており、この色が粒子群の色と異なっていてもよい。また、粒子群は少なくとも１種類あればよく、１種類の粒子群を用いた場合には、背面基板の色と合わせて２色表示を行うことができる。
【００１８】
粒子を画像情報に応じて表示基板側又は背面基板側に移動させるには、粒子を移動させたい位置の表示基板と背面基板との間に、表示基板面と直交する方向に粒子群を移動させるための直流電界又は第１の所定サイクル数（数サイクル）の交流電界が形成されるように直流電圧又は交番電圧を印加すればよい。これにより、画像情報に応じて粒子が表示基板側又は背面基板側に移動する。また、画像情報に応じて背面基板の着色面を表示基板側に表示（露出）させたい場合には、背面基板の表示させたい位置の表示基板と背面基板との間に、表示基板面と平行な方向に移動させるための第１の所定サイクル数よりも多い第２の所定サイクル数（多サイクル）の交流電界が形成されるように交番電圧を印加すればよい。これにより、背面基板の色を表示させたい位置の粒子がその周囲に移動し、背面基板の色を表示させることができる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、前記粒子群として、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群を備えることを特徴とする。これにより、より多くの色を表示することができ、例えば請求項３に記載したように、前記複数種類の粒子群を、白色及び黒色の粒子群とすることにより、コントラストの高い白黒表示を行うことができると共に、背面基板の色によりその他の色を表示することができる。また、白黒表示を行う場合は背面基板の色が全く関係ないため、白黒表示の解像度が低下することがない。
【００２０】
また、請求項４に記載したように、前記複数の区画のうち、少なくとも一の区画の背面基板の色が、隣接する他の区画の背面基板の色と異なる構成としてもよい。これにより、少ない種類の粒子でより多くの色を表示することができる。
【００２１】
そして、例えば請求項５に記載したように、前記区画の背面基板の色の種類として、赤、緑、青を含む構成とすることができる。これにより、各区画に存在する粒子群を表示させたい色に合わせて周囲に移動させることにより、各色の組み合わせで様々な色を表示することができる。また、粒子群を白色と黒色にすることにより、白表示の白さが損なわれることがなく、また、黒表示が灰色になってしまうのを防ぐことができる。
【００２２】
また、請求項６に記載したように、前記区画の背面基板の色の種類として、イエロー、マゼンダ、シアンを含む構成としてもよい。これにより、その分光反射特性から赤、緑、青の組合せよりも表示画像が明るくなる。
【００２３】
このような画像表示媒体では、背面基板の色を表示させる多色画像表示を行う場合、粒子を所望の個所から周囲に移動させるが、多色画像の表示を繰返すうちに画像表示媒体における粒子の配置に偏りが発生してしまう場合がある。この粒子の偏りは、基板間に交番電界を印加することで均一化することが可能であるが、偏りの程度が激しい場合、均一化するのに時間を要す場合がある。
【００２４】
そこで、請求項７に記載したように、前記基板間を、前記複数の区画の一部を含むセルに仕切るための間隙部材をさらに備えてもよい。
【００２５】
これにより、基板間がセルに仕切られるため、粒子の偏りがセル内に限られ、交番電界印加による着色粒子配置の均一化を短時間で行うことができる。
【００２６】
画像表示媒体の画像表示方法としては、表示領域全面を一斉に書込む方法や画像表示媒体の予め定めた方向に並んだ画素列毎に順次画像書込みを行う走査型の画像書込みを行う方法があるが、走査型の画像書込みの場合、粒子を移動除去させた個所に、次の画素列の画像書込みによって再度粒子が移動してきてしまう場合がある。これに対しては、画像書込みを複数回繰返して行うことにより、着色粒子を移動除去させるべき個所から移動除去させることのない個所まで確実に移動させることができ、良好な多色画像の表示を行うことができる。
【００２７】
しかしながら、走査書込みを複数回行うために画像書込み時間が長くなるため、請求項８に記載したように、前記複数の区画に各々対応する背面基板の部分が長方形であると共に前記複数の区画が各々の長辺で相互に隣接し、前記間隙部材は、前記長辺方向と直交する方向に前記セルが形成されるよう前記基板間を仕切るようにしてもよい。この場合、画像書込み方向は、区画の長辺方向とする。これにより、間隙部材によって粒子の移動が画像書込み方向に規制されるため、走査型の画像書込みを行った場合でも、一度粒子を除去した個所に次の画素列の画像書込みによって再度粒子が移動してくることがない。従って、走査型の画像書込みを１回の走査で行うことができ、画像書込み時間を大幅に短縮することができる。なお、走査型の画像書込みにおいて複数列同時に書込みを行う場合は、一度に画像書込みが行われる複数の画素列毎にセルを構成してもよい。
【００２８】
また、請求項９に記載したように、前記セルは、背面基板の色が各々異なる複数の区画の一部を含んで成る構成としてもよい。例えば、背面基板の色が互いに異なる区画を１つずつ含むように細かくセルを構成する。これにより、画像表示媒体内の粒子配置の偏りをさらに防ぐことができ、粒子配置の均一化をさらに短縮することができると共に、走査型の画像書込みにおける画像書込み時間を短縮することができる。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、前記表示基板及び前記背面基板に、前記電界を発生するための電圧を印加する電極を備え、かつ少なくとも前記表示基板に設けられた電極が透明電極であることを特徴とする。このように画像表示媒体に電極を設けることにより、別途画像書込み手段を設ける必要がない。また、この場合、請求項１１に記載したように、前記表示基板及び前記背面基板の少なくとも一方の電極が孤立電極群である構成とすることができる。
【００３０】
また、請求項１２に記載したように、前記電極は複数のライン状電極であり、前記表示基板に設けられたライン状電極と前記背面基板に設けられたライン状電極とが交差するように各々配置された構成としてもよい。これにより、孤立電極を設ける場合と比較して画像書込装置のコストを低減することができる。
【００３１】
また、請求項１３に記載したように、前記背面基板は、透光性を有する構成としてもよい。この場合、請求項１４に記載したように、前記背面基板面の外側から前記表示基板へ向けて光を照射するバックライトをさらに備えた構成とすることにより、画像をより明るく表示することができる。
【００３２】
請求項１５記載の発明の画像書込装置は、前記請求項１乃至請求項１４の何れか１項に記載の画像表示媒体に対して、前記区画毎に、前記基板間に前記粒子群を移動させるための直流電界及び交流電界を選択的に発生させるための電圧を印加する電圧印加手段を備えたことを特徴とする。
【００３３】
すなわち、粒子を画像情報に応じて表示基板側又は背面基板側に移動させるには、電圧印加手段は、粒子を移動させたい位置の表示基板と背面基板との間に、表示基板面と直交する方向に粒子群を移動させるための直流電界又は第１の所定サイクル数の交流電界が形成されるように直流電圧又は交番電圧を印加する。これにより、画像情報に応じて粒子が表示基板側又は背面基板側に移動する。また、画像情報に応じて背面基板の着色面を表示基板側に表示（露出）させたい場合には、背面基板の表示させたい位置の表示基板と背面基板との間に、表示基板面と平行な方向に移動させるための第１の所定サイクル数よりも多い第２の所定サイクル数の交流電界が形成されるように交番電圧を印加すればよい。これにより、背面基板の色を表示させたい位置の粒子がその周囲に移動し、背面基板の色を表示させることができる。
【００３４】
また、請求項１６に記載したように、前記電圧印加手段は、複数の電極をライン状に配置して成り、前記画像表示媒体と相対的に、前記表示基板面の外側を該表示基板面と平行に移動しながら前記電界を発生するための電圧を印加するようにしてもよい。この場合、例えば電圧の印加を複数回繰り返すことにより、粒子を移動除去させるべき個所から移動除去させることのない個所まで確実に移動させることができ、良好な多色画像の表示を行うことができる。また、画像表示の解像度が電極ヘッドの解像度で決まるため、高解像度化が容易になる。
【００３５】
また、請求項１７に記載したように、前記電圧印加手段は、前記粒子群及び背面基板の色による多色画像表示を行う場合、画像情報に応じて前記表示基板面と直交する方向に前記粒子群を移動させるための直流電界又は第１の所定サイクル数の交流電界を基板間に形成するための電圧を印加した後に、前記画像情報に応じて前記粒子群を前記表示基板面と平行な方向に移動させるための前記第１の所定サイクル数よりも多い第２の所定サイクル数の交番電界を基板間に形成するための電圧を印加することが好ましい。
【００３６】
例えば３色以上の多色画像を表示させる場合には、基板間に画像情報に応じて帯電した粒子が移動可能な直流電界又は第１の所定サイクル数の交流電界を作用させ、２種類の粒子による画像表示を行った後、第１の所定サイクル数よりも多い第２の所定サイクル数の交番電界を作用させることにより粒子を周囲に移動させて背面基板の色を表示させることが好ましい。このように２種類の着色粒子による画像表示を先に行い、背面基板の色表示を後に行うことにより、２種類の着色粒子による画像表示時は粒子配置が均一な状態から表示するため、ノイズの少ない良好な画像表示を行うことができる。また、後で背面基板を表示する際に移動除去される粒子は、先に表示基板側又は背面基板側に移動した２種類の粒子の内側に移動するため、先に表示された２種類の粒子による表示画像を劣化させることもなく、品質の高い画像表示を行うことができる。
【００３７】
また、請求項１８に記載したように、少なくとも一のセルに含まれる全ての区画に交番電圧を印加することにより、前記一のセルに表示される表示画像を消去する画像消去手段をさらに備えた構成としてもよい。
【００３８】
本発明における画像表示媒体で、背面基板を露出することによって多色画像を表示した状態では、着色粒子が基板間で偏在した状態であり、この状態から粒子の移動による画像の表示を連続して行うと、粒子の配置状態に起因した表示ノイズが発生してしまう。このため、多色画像の表示後に粒子の基板間移動による画像の表示を行う際には、粒子が基板間で均一な配置状態となるようにすることが好ましい。画像消去手段によって画像表示媒体の表示領域全面に同時に交番電界を作用させることにより、偏在した粒子を均一な配置状態に戻すことができる。
【００３９】
なお、多色画像を連続して表示する場合は、着色粒子が基板間で均一な配置状態へ戻すことなく、多色画像を連続して表示することができるが、多色画像の表示を繰返すうちに画像表示媒体における着色粒子の配置に大きな偏りが発生してしまう場合がある。
【００４０】
従って、多色画像の表示を繰り返す際にも、少なくとも画像表示前に、画像表示媒体の表示領域全面に帯電した着色粒子が移動可能な交番電界を作用させれば、着色粒子の偏りを均一化することが好ましい。また、交番電界の最終的な電界を２種類の着色粒子のいずれか一方の着色粒子が表示基板側に来るように設定することによって、予め画像表示媒体の表示状態を任意の着色粒子による表示色に統一しておくことができる。
【００４１】
また、間隙部材によって複数のセルに仕切られた画像表示媒体の場合には、セル領域毎に同時に交番電界を作用させるようにしてもよい。間隙部材によって区画化された領域のみに交番電界を作用させても、その領域外に着色粒子が移動することがないため、画像表示媒体の着色粒子の偏りを均一化することができる。これにより、画像消去手段の大きさをセル領域の大きさ程度に小型化することができる。また、区画化された領域毎に多色画像の消去を行うことができるため、多色画像の消去が必要なセルのみ画像消去を行うことができ、不要な駆動を行わずに済む。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について詳細に説明する。
【００４３】
本発明に係る画像表示媒体１０の概略構成を図１に示す。画像表示媒体１０は、画像が表示される側の透明な表示基板１２と、これと微小間隙をもって対向する着色された背面基板１４との間に、基板間を一定に保持するための間隙部材１６と、帯電特性が異なる第１の着色粒子としての白色粒子１８及び第２の着色粒子としての黒色粒子２０とが封入された構成となっている。
【００４４】
画像表示媒体１０の表示基板１２としては、透明なガラス基板やアクリルなどの樹脂基板、透明な各種フィルムを使用できる。本実施形態では厚み０．０５ｍｍの透明なポリカーボネートフィルムを使用した。
【００４５】
また、背面基板１４は、ガラス基板２２、ＩＴＯ導電膜２４、白色反射層２６、及び着色層２８が積層された構成となっている。背面基板１４は、厚み１．１ｍｍのＩＴＯ導電膜２４が形成されたガラス基板２２を使用し、当該ガラス基板２２上に形成されたＩＴＯ導電膜２４側に白色の印刷インクで全面印刷して白色反射層２６を形成したあと、Ｒｅｄのカラーフィルタ用インクで全面印刷して着色層２８を形成した。
【００４６】
ガラス基板２２は特に透明である必要はなく、エポキシ基板などの一般的な樹脂基板やシート状のプラスチック基板等を使用することもできる。なお、白色反射層２６の反射率は８８％であった。
【００４７】
間隙部材１６は、背面基板１４に熱硬化性エポキシ樹脂をスクリーン印刷によって所望のパターン形状に塗布し、これを加熱硬化させ、さらに必要な高さになるまでこの工程を繰返した。本実施形態では間隙部材１６の高さを０．２ｍｍとした。
【００４８】
なお、間隙部材１６は、印刷方法の他、ドライフィルム型フォトレジストのフォトエッチングなどによって形成することができる。また、射出圧縮成形やエンボス加工、熱プレス加工等によって所望の表面形状に形成した熱可塑性フィルムを背面基板１４に接着することで形成することもできる。また、エンボス加工や熱プレス加工によれば、間隙部材１６を背面基板１４と一体成形とすることも可能である。もちろん、透明性を損なわなければ表示基板１２側に間隙部材１６を形成してもよいし、表示基板１２と一体成形してもよい。
【００４９】
本実施形態では、白色粒子１８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白粒子（積水化成品工業社製テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイト）を使用した。
【００５０】
また、黒色粒子２０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黒粒子（積水化成品工業社製テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラック）を使用した。
【００５１】
そして、白色粒子１８と黒色粒子２０とを重量比２対１の割合で混合した。この際、白色粒子１８は負に、黒色粒子２０は正に帯電した。なお、本実施形態では白色粒子１８と黒色粒子２０を使用したが、帯電特性が異なる２種類の着色粒子であれば、白と黒の組合せ以外にも任意の色の着色粒子を使用することができる。
【００５２】
また、白色粒子１８と黒色粒子２０の混合粒子を、間隙部材１６を形成した背面基板１４上に、約４ｍｇ／ｃｍ２の割合でスクリーンメッシュを通して均一に振るい落とした。そして、着色粒子を塗布した背面基板１４に表示基板１２を重ね、両基板を紫外線硬化型の接着剤で接着し、画像表示媒体１０を形成した。このとき、基板間の空隙体積に対する白色粒子１８と黒色粒子２０との総体積比は、約１２％であった。
【００５３】
図２には、画像表示媒体１０を用いた画像表示装置３０の概略構成を示した。画像表示装置３０は、画像表示媒体１０と、画像表示媒体１０の基板間に直流電界又は交番電界を選択的に形成させる画像書込み手段としての電極ヘッド３２と、パソコン等の外部の画像入力装置３４から入力される画像情報に応じて電極ヘッド３２に直流電圧又は交流電圧を選択的に印加する電圧印加部３６を備えた構成となっている。なお、電極ヘッド３２及び電圧印加部３６は本発明の電圧印加手段に相当する。
【００５４】
本実施形態では、電極ヘッド３２として、図３に示したように独立して電圧を印加可能な複数の孤立電極３８を規則的に配置した電極ヘッドを使用した。詳細には、０．３５ｍｍ×０．３５ｍｍの正方形の電極４８０個を、ピッチ０．４ｍｍで１列に配置した電極ヘッドを使用した。
【００５５】
電圧印加部３６は、電極ヘッド３２の孤立電極３８と背面基板１４のＩＴＯ導電膜２４との間に電圧を印加する。なお、背面基板１４にＩＴＯ導電膜２４を備えない基板を使用し、背面基板１４の背後に電極ヘッド３２に対する対向電極を配置するようにしてもよい
電極ヘッド３２は、図示しない駆動装置により、図２、図４に示すように画像表示媒体１０の表示基板側を矢印Ａ方向に駆動されると共に、電圧印加部３６からの画像情報に応じた電圧を基板間に印加する。これにより、画像表示媒体１０全面に画像入力装置３４から入力された画像情報に応じた画像が形成される。なお、電極ヘッド３２を固定して、画像表示媒体１０を移動させるようにしてもよく、両者を相対的に移動させてもよい。
【００５６】
次に、画像表示媒体１０の画像表示方法について説明する。
【００５７】
図５には、白色粒子１８が表示基板１２に付着した白表示状態の画像表示媒体１０と電極ヘッド３２の一部を拡大した図を示した。
【００５８】
まず、電極ヘッド３２の孤立電極３８Ａ、３８Ｃを接地し、孤立電極３８Ｂに例えば−２００Ｖのパルス電圧を印加する。これにより、孤立電極３８Ｂと対向する背面基板１４との間にのみ電位差が発生するため、図６に示したように、画像表示媒体１０の孤立電極３８Ｂに面した領域において、負に帯電した白色粒子１８は背面基板１４側へ移動し、正に帯電した黒色粒子２０が表示基板１２側へ移動して、白表示面にコントラストの高い黒ドットの表示を行うことができる。
【００５９】
また、図６に示した表示状態から孤立電極３８Ｂに例えば＋２００Ｖのパルス電圧を印加すると、今度は正に帯電した黒色粒子２０が背面基板１４側へ移動し、負に帯電した白色粒子１８が表示基板１２側へ移動して、図５に示した白表示状態に戻すことができる。
【００６０】
同様に、画像情報に応じて任意の孤立電極３８に例えば＋２００Ｖ又は−２００Ｖのパルス電圧を印加することで、コントラストの高い白黒画像表示を行うことができる。なお、印加する電圧は、基板間に発生する電位差によって粒子が移動できる程度の電圧であればよい。
【００６１】
次に、電極ヘッド３２の孤立電極３８Ａ及び３８Ｃを接地し、孤立電極３８Ｂに±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加する。これにより、孤立電極３８Ｂによって基板間に形成される交番電界によって孤立電極３８Ｂに面した領域の白色粒子１８及び黒色粒子２０が基板間を往復運動するが、この際に、孤立電極３８Ａと３８Ｂ、及び孤立電極３８Ｂと３８Ｃとの間に形成されるエッジ電界によって、粒子が孤立電極３８Ａ、３８Ｃの方向に広がって移動する。また、白色粒子１８及び黒色粒子２０が基板間を往復運動する際に、粒子間の衝突反発によって孤立電極３８Ａ及び３８Ｃ方向に拡散移動させられる。
【００６２】
このため、孤立電極３８Ｂに面した領域に存在していた白色粒子１８と黒色粒子２０は、図７に示したように電圧を印加しなかった孤立電極３８Ａ及び３８Ｃに面した領域に移動する。
【００６３】
従って、表示基板１２側に背面基板１４に形成された着色層２８が現れるため、Ｒｅｄ色を良好に視認することができる。
【００６４】
同様に、画像情報に応じて任意の孤立電極３８に±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加することにより、前述したコントラストの高い白黒表示に加え、Ｒｅｄの画像を表示することができ、多色（３色）画像表示を行うことができる。
【００６５】
なお、図４に矢印で示した電極ヘッド３２の走査方向に並んだ画素を連続して多色表示する場合、一度粒子を移動除去させた画素に、次の画素の画像書込みによって再度粒子が移動してきてしまい、多色表示画像の表示品質が低下することがある。この場合、電極ヘッド３２の走査による画像書込みを複数回繰返して行うことにより改善することができる。これは、電極ヘッド３２の走査による画像書込みを複数回繰返して行うことによって、粒子を移動除去させるべき画素から移動除去させることのない画素まで十分に移動させることができるためである。
【００６６】
次に、多色表示画像の消去方法について説明する。
【００６７】
図７に示したように、多色表示状態は粒子が基板間で偏在した状態であり、そのままでは直接この状態から図６に示したような白黒画像の表示を行うことができない。
【００６８】
このため、多色画像表示後に白黒画像表示を行う際には、まず図７に示した状態から図５に示した状態（粒子が基板間で均一な配置状態）へ戻す必要がある。これは、画像表示媒体１０の表示領域全面に同時に交番電界が形成されるようにすればよいが、本実施形態では、図３に示すような電極が一列に並んだライン型の電極ヘッド３２を用いているため、画像表示媒体１０の表示領域全面に同時に交番電界を作用させることができない。従って、このような場合には、別途設けた図８に示すような表示領域全面に同時に交番電界を作用させる画像消去手段４０により画像消去を行う。
【００６９】
なお、画像書込み手段が表示領域全面に同時に交番電界を作用させることができるものであれば、画像書込み手段が画像消去手段を兼ねることができることはいうまでもない。
【００７０】
図８には、画像消去手段の一例を示した。画像消去手段４０は、画像表示媒体１０の表示領域全面に対応する消去電極４２を備えたものであり、電圧印加部３６によって交番パルス電圧が印加される。電圧印加部３６は、画像消去手段４０の消去電極４２と背面基板１４のＩＴＯ導電膜２４との間に画像を消去するための電圧を印加する。なお、背面基板１４にＩＴＯ導電膜２４をもたない基板を使用する場合は、背面基板１４の背後に消去電極４２に対する対向電極を配置すればよい。
【００７１】
画像消去手段４０は、図８に示した多色表示状態の画像表示媒体１０に対して、消去電極４２に±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加する。これにより、図５に示した白色粒子１８及び黒色粒子２０が基板間で均一に配置された表示状態に復元することができる。これは、画像表示媒体１０の基板間に形成される交番電界によって白色粒子１８及び黒色粒子２０が基板間を往復移動させられる際に、互いの衝突反発などによって粒子が拡散移動するためである。
【００７２】
また、多色表示画像の消去時に印加する交番パルス電圧の最終的なパルス電圧を＋２００Ｖに設定することにより、画像消去後に白色粒子１８を全て表示基板１２側へ移動させた白表示状態とすることができ、−２００Ｖに設定することにより、黒色粒子２０を全て表示基板１２側へ移動させた黒表示状態を形成することができる。
【００７３】
次に、図５に示した均一な白表示状態を初期表示状態とし、電極ヘッド３２の孤立電極３８Ｂに±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を、そのサイクル数を変えながら印加する。なお、交番パルス電圧の最終的なパルス電圧は−２００Ｖに設定する。これにより、数サイクルまでは良好な黒表示が行われるが、それ以上サイクル数を増やしていくと徐々に黒表示濃度が低下し、２０サイクルを超えるとほとんど粒子が存在しなくなり、良好なＲｅｄ色が表示される。
【００７４】
このように、本実施形態では、画像情報に応じて画像表示媒体１０の外部から基板間に直流電界あるいは数サイクルの交番電界を作用させることによって、従来の画像表示媒体と同様に２種類の粒子によるコントラストの高い表示画像を得ることができる。
【００７５】
また、画像情報に応じて基板間に多サイクルの交番電界を印加することによって、２種類の着色粒子を基板間の任意の個所からその周囲に移動させ、所望の色に着色された背面基板の色を表示することができるため、多色表示することができる。すなわち、２種類の色の異なる粒子で３色の表示を行うことができる。このとき、白黒画像及びＲｅｄの画像を表示する際の解像度の低下は発生しない。
【００７６】
また、画像表示媒体１０の表示領域全面に交番電界を作用させることにより、粒子配置の偏りを均一化することができ、同時に画像表示媒体１０の表示状態を任意の粒子による表示色に統一することができる。
【００７７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７８】
図９には、本実施形態に係る画像表示媒体５０の概略構成を示した。画像表示媒体５０は、画像が表示される側の透明な表示基板１２と、これと微小間隙をもって対向する着色された背面基板５２との間に、基板間を一定に保持するための間隙部材１６と、帯電特性が異なる白色粒子１８及び黒色粒子２０とが封入された構成となっている。
【００７９】
また、背面基板５２は、ガラス基板２２、ＩＴＯ導電膜２４、白色反射層２６、及び着色層５４が積層された構成となっている。背面基板５２は、厚み１．１ｍｍのＩＴＯ導電膜２４が形成されたガラス基板２２を使用し、当該ガラス基板２２上に形成されたＩＴＯ導電膜２４側に白色の印刷インクで全面印刷して白色反射層２６を形成したあと、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィルタ用インクを、図１０に示したようにストライプ状（長方形状）に規則的に並べて印刷し、着色層５４（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）を形成した。実施形態では、各色のストライプの幅を０．４ｍｍとし、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの順で繰返し配置した。なお、白色反射層２６の反射率は８８％であった。
【００８０】
ここで、着色層５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ上の基板間領域の各々が本発明の区画に相当する。
【００８１】
図１１には、画像表示媒体５０を用いた画像表示装置５６の概略構成を示した。画像表示装置５６は、画像表示媒体５０、電圧印加部３６、及び電極ヘッド３２で構成される。
【００８２】
電極ヘッド３２は、第１実施形態で使用したものと同様であり、図３に示したように独立して電圧を印加可能な４８０個の孤立電極３８をピッチ０．４ｍｍで１列に配置したものを使用した。孤立電極３８のサイズは０．３５ｍｍ×０．３５ｍｍである。また、画像表示媒体５０の全面に画像を形成するため、図４に示したのと同様に電極ヘッド３２を画像表示媒体５０の表示面に沿って走査させる構成である。また、本実施形態においても電圧印加部３６は、電極ヘッド３２の孤立電極３８と背面基板５２のＩＴＯ導電膜２４との間に電圧を印加する。
【００８３】
次に、画像表示媒体５０の画像表示方法を説明する。まず、電極ヘッド３２の孤立電極３８Ａ及び３８Ｃを接地し、孤立電極３８Ｂに−２００Ｖのパルス電圧を印加する。これにより、図１２に示したように画像表示媒体５０の孤立電極３８Ｂに面した領域において、良好な黒表示を行うことができる。また、孤立電極３８Ｂに＋２００Ｖのパルス電圧を印加すると、図１２に示した表示状態から図１１に示した白表示状態に戻すことができる。
【００８４】
同様に、画像情報に応じて任意の孤立電極３８に＋２００Ｖ又は−２００Ｖのパルス電圧を印加することにより、コントラストの高い白黒画像表示を行うことができる。
【００８５】
次に、電極ヘッド３２の孤立電極３８Ａ及び３８Ｃを接地し、孤立電極３８Ｂに±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加する。これにより、図１３に示したように画像表示媒体５０の孤立電極３８Ｂに面した領域において、白色粒子１８及び黒色粒子２０がほとんど存在しなくなり、表示基板１２側に背面基板１４に形成された着色層５４Ｇが現れるため、Ｇｒｅｅｎ色を良好に視認することができる。
【００８６】
同様に、孤立電極３８Ｂ及び３８Ｃを接地し、孤立電極３８Ａに±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加すると、背面基板５２に形成された着色層５４ＲのＲｅｄ色を表示基板１２側に表示することができ、孤立電極３８Ｃに交番パルス電圧を印加すると、着色層５４ＢのＢｌｕｅ色を表示基板１２側に表示することができる。
【００８７】
また、電極ヘッド３２の孤立電極３８Ｃを接地し、孤立電極３８Ａと３８Ｂに交番パルス電圧を印加すると、図１４に示したように、画像表示媒体５０の孤立電極３８Ａと３８Ｂに面した領域において、白色粒子１８及び黒色粒子２０がほとんど存在しなくなり、背面基板５２に形成された着色層５４Ｒと着色層５４Ｇを良好に視認することができ、両者の反射光の重ね合わせによってＹｅｌｌｏｗを表示することができる。
【００８８】
また、孤立電極３８Ｂと３８Ｃに交番パルス電圧を印加すると、着色層５４Ｇと着色層５４Ｂによる反射光の重ね合わせによってＣｙａｎを表示することができる。同様に、孤立電極３８Ａと３８Ｃに交番パルス電圧を印加すると、着色層５４Ｒと着色層５４Ｂによる反射光の重ね合わせによってＭａｇｅｎｔａを表示することができる。
【００８９】
また、多色表示画像の消去は第１実施形態と同様に、画像消去手段４０を用いて行うことができる。さらに、多色表示を連続して行う場合、図１３や図１４に示した多色表示状態から、図１１に示した白表示状態あるいは黒表示状態に戻すことなく、連続して多色画像の表示を行うことができる。
【００９０】
このように、本実施形態では、画像情報に応じて画像表示媒体５０の外部から基板間に直流電界あるいは数サイクルの交番電界を作用させることによって、従来の画像表示媒体と同様に２種類の着色粒子によるコントラストの高い表示画像を得ることができる。このとき、白黒画像を表示する際の解像度の低下は発生せず、特に問題はない。
【００９１】
また、多色画像情報に応じて２種類の着色粒子を、背面基板５２に規則的に着色されたＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの任意の領域からその周囲に移動させることにより、背面基板５２に着色されたＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの任意の色を表示することができる。また、規則的に配置されたＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの組合せで一つのカラー画素を表現することで、任意の色を表示することができる。すなわち、２種類の色の異なる粒子で様々な色の画像を表示させることができる。
また、本実施形態では、画像表示媒体５０は、白表示は白色粒子１８によって行うため、白表示の白さが損なわれることがなく、黒表示は黒色粒子２０によって行うため、黒表示が灰色になることもない。
【００９２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９３】
図１５には、本実施形態に係る画像表示媒体６０の概略構成を示した。画像表示媒体６０は、画像が表示される側の透明な表示基板１２と、これと微小間隙をもって対向する着色された背面基板６２との間に、基板間を一定に保持するための間隙部材１６と、帯電特性が異なる白色粒子１８及び黒色粒子２０とが封入された構成となっている。
【００９４】
背面基板６２は、ガラス基板２２、ＩＴＯ導電膜２４、白色反射層２６、及び着色層６４が積層された構成となっている。背面基板６２は、厚み１．１ｍｍのＩＴＯ導電膜２４が形成されたガラス基板２２を使用し、当該ガラス基板２２上に形成されたＩＴＯ導電膜２４側に白色の印刷インクで全面印刷して白色反射層２６を形成したあと、Ｙｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎのカラーフィルタ用インクを、図１６に示したようにストライプ状に規則的に並べて印刷し、複数の区画としての着色層６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ）を形成した。本実施形態では、各色のストライプの幅を０．４ｍｍとし、Ｙｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎの順で繰返し配置した。なお、白色反射層２６の反射率は８８％であった。
【００９５】
図１７には、画像表示媒体６０を用いた画像表示装置６６の概略構成を示した。画像表示装置６６は、画像表示媒体６０、電圧印加部３６、及び電極ヘッド３２で構成される。
【００９６】
電極ヘッド３２は、第１実施形態で使用したものと同様であり、図３に示したように独立して電圧を印加可能な４８０個の孤立電極３８をピッチ０．４ｍｍで１列に配置したものを使用した。孤立電極３８のサイズは０．３５ｍｍ×０．３５ｍｍである。また、画像表示媒体６０の全面に画像を形成するため、図４に示したのと同様に電極ヘッド３２を画像表示媒体５０の表示面に沿って走査させる構成である。また、本実施形態においても電圧印加部３６は、電極ヘッド３２の孤立電極３８と背面基板６２のＩＴＯ導電膜２４との間に電圧を印加する。
【００９７】
次に、画像表示媒体６０の画像表示方法を説明する。第２実施形態と同様に、画像情報に従って任意の孤立電極３８に＋２００Ｖ又は−２００Ｖのパルス電圧を印加することにより、コントラストの高い白黒画像表示を行うことができる。また、電極ヘッド３２の任意の孤立電極３８に±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加し、それ以外の孤立電極３８を接地することにより、第２実施形態と同様に、交番パルス電界を作用させた領域の白色粒子１８及び黒色粒子２０を、交番パルス電界を作用させなかった領域に移動させ、表示基板１２側に、背面基板６２に形成された着色層６４の色を良好に表示することができる。。
【００９８】
例えば、図１７に示した孤立電極３８Ａに交番パルス電圧を印加すると、背面基板６２に形成された着色層６４ＹのＹｅｌｌｏｗ色を表示させることができ、孤立電極３８Ｂに交番パルス電圧を印加すると、着色層６４ＭのＭａｇｅｎｔａ色を表示させることができ、孤立電極３８Ｃに交番パルス電圧を印加すると、着色層６４ＣのＣｙａｎ色を表示することができる。
【００９９】
また、孤立電極３８Ａと３８Ｂに交番パルス電圧を印加すると、背面基板６２に形成された着色層６４Ｙと着色層６４Ｍを良好に視認することができ、両者の反射光の重ね合わせによってＲｅｄを表示することができる。同様に、孤立電極３８Ｂと３８Ｃに交番パルス電圧を印加すると、着色層６４Ｍと着色層６４Ｃによる反射光の重ね合わせによってＢｌｕｅを表示することができ、孤立電極３８Ａと３８Ｃに交番パルス電圧を印加すると、着色層６４Ｙと着色層６４Ｃによる反射光の重ね合わせによってＧｒｅｅｎを表示することができる。
【０１００】
また、多色表示画像の消去は第１実施形態と同様に、画像消去手段４０を用いて行うことができる。さらに、多色表示を連続して行う場合は、白表示状態あるいは黒表状態に戻さなくても、連続して多色画像の表示を行うことができる。
【０１０１】
このように、本実施形態では、コントラストの高い白黒表示画像を得ることができる。このとき、白黒画像を表示する際の解像度の低下は発生せず特に問題はない。
【０１０２】
また、多色画像情報に応じて着色粒子を背面基板６２に規則的に着色されたＹｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎの任意の着色層からその周囲に移動させることにより、背面基板６２に着色されたＹｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎの任意の色を表示することができる。また、規則的に配置されたＹｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎの組合せで１つのカラー画素を表現することにより、任意の色を表示することができる。
また、白表示は白色粒子１８によって行うため、白表示の白さが損なわれることがなく、黒表示は黒色粒子２０によって行うため、黒表示が灰色になることもない。
【０１０３】
さらに本実施形態に係る画像表示媒体６０は、多色画像を表示した際に、第２実施形態で説明した画像表示媒体５０に比べ明るい表示が得られる。これは、背面基板６２に形成した着色層の分光反射特性によるものであり、画像表示媒体６０の背面基板６２に形成したＹｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎを組合せた着色層６４の方が、画像表示媒体５０の背面基板５２に形成したＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅを組合せた着色層５４よりも反射光が多く得られるためである。
【０１０４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１０５】
図１８には、本実施形態に係る画像表示媒体７０及び画像表示装置７２の概略構成を示した。画像表示媒体７０は、画像が表示される側の透明な表示基板１２と、これと微小間隙をもって対向し、所望の色に着色されるとともに光透過性を有する背面基板７４との間に、基板間を一定に保持するための間隙部材１６と、帯電特性が異なる白色粒子１８及び黒色粒子２０とが封入された構成となっている。
【０１０６】
背面基板７４は、ガラス基板２２、ＩＴＯ導電膜２４、白色反射層７６、及び着色層５４が積層された構成となっている。背面基板７４は、厚み１．１ｍｍのＩＴＯ導電膜２４が形成されたガラス基板２２を使用し、当該ガラス基板２２上に形成されたＩＴＯ導電膜２４側に白色の印刷インクで全面印刷して白色反射層７６を形成したあと、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅのカラーフィルタ用インクを、図１０に示したようにストライプ状に規則的に並べて印刷し、着色層５４（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）を形成した。本実施形態では、各色のストライプの幅を０．４ｍｍとし、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの順で繰返し配置した。白色反射層７６は上記実施形態よりも薄く形成し、光透過性をもたせたものである。このとき、白色反射層７６の反射率は５０％であった。なお、背面基板７４に白色反射層を形成せず、光透過性の着色層のみを設けた構成としてもよい。
【０１０７】
画像表示装置７２は、画像表示媒体７０、電圧印加部３６、電極ヘッド３２、及び画像表示媒体７０の背面基板７４側に近接又は当接して配置されたバックライト７８で構成される。
【０１０８】
電極ヘッド３２は、第１実施形態で使用したものと同様であり、図４に示したのと同様に電極ヘッド３２を画像表示媒体７０の表示面に沿って走査させる構成である。電圧印加部３６は、電極ヘッド３２の孤立電極３８と背面基板７４のＩＴＯ導電膜２４との間に電圧を印加する。また、バックライト７８としては一般的な冷陰極管を光源として使用し、プリズムシートによって表示領域全面に均一な光照射を行う構成である。
【０１０９】
画像表示媒体７０の画像表示方法は、上記実施形態と同様であり、画像情報に従って任意の孤立電極３８に＋２００Ｖ又は−２００Ｖのパルス電圧を印加することにより、コントラストの高い白黒画像表示を行うことができる。また、電極ヘッド３２の任意の孤立電極３８に±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加し、それ以外の孤立電極３８を接地することにより、交番パルス電界を作用させた領域の白色粒子１８及び黒色粒子２０を、交番パルス電界を作用させなかった領域に移動させ、表示基板１２側に、背面基板７４に形成された着色層５４（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）の任意の色を表示することができる。
【０１１０】
このとき、画像表示媒体７０は背面基板７４に形成した白色反射層７６の反射率を５０％としたため、第２実施形態で説明した画像表示媒体５０（白色反射層２６の反射率が８８％）よりも多色表示が若干暗くなるが、周囲が明るい場所では特に問題のない多色表示が得られる。
【０１１１】
多色画像を形成した画像表示媒体５０及び画像表示媒体７０を、周囲が暗い場所で視認すると、両者とも画像が暗くなり表示品質が低下する。ここで、バックライト７８を点灯させると、画像表示媒体７０は背面基板７４が光を透過して多色画像が明るくなるため、周囲が暗い場所でも良好な多色画像を視認することができる。
【０１１２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１３】
図１９には、本実施形態に係る画像表示媒体８０を表示基板側から見た場合の一部拡大平面図を示した。画像表示媒体８０は、間隙部材８２により基板間を複数（図１９では４個）のセル８４に区画化されている。
【０１１４】
また、説明の簡単のため、表示画像の最小画素単位である画素８６を示した。本実施形態では、６×６の画素を一つのセル８４内に配置した。その他の構成については、上記実施形態と同様であり、表示方法についても、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１１５】
このような画像表示媒体８０では、基板間をセルで区画化されているため、粒子が偏在するのを防ぐことができる。画像表示媒体８０に対して電極ヘッド３２を使用して種々の多色画像を連続して５０回書換えたあと、表示した多色画像を観察したところ、良好な多色画像が表示されていた。これに対して、基板間がセルに区画化されていない画像表示媒体に対して同様に種々の多色画像を連続して５０回書換えたあと、表示した多色画像を観察したところ、粒子の偏りに起因すると思われる表示むらがあった。
【０１１６】
また、多色画像を消去するために画像表示媒体の表示領域全面に±２００Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加した結果、セルに区画化されていない画像表示媒体では、粒子の配置を均一化するのに数秒かかったのに対し、基板間を複数のセルに区画化した画像表示媒体８０では、１秒以下で粒子の配置を均一化することができた。
【０１１７】
なお、基板間が複数のセルに区画化された画像表示媒体８０を用いた場合、粒子の移動はセル内に限定されるため、多色画像を消去する際に画像表示媒体８０の表示領域全面に同時に交番電界を作用させる必要はない。従って、間隙部材８２で区画化されたセル領域毎に交番電界を作用させる画像消去手段を用いて、区画化されたセル領域毎に交番電界を作用させることにより、多色画像の消去を行うことができる。例えば、個々のセル領域に対応した形状の消去電極を少なくとも１つ以上有する画像消去手段を使用し、多色画像の消去が必要なセル領域のみに交番電界を作用させることにより、交番電界を作用させたセル領域の画像を良好に消去することができる。このとき、隣接するセル領域への影響はなく特に問題はない。
【０１１８】
このように、画像表示媒体の基板間を複数のセルに区画化することにより、粒子の偏りがセル内に限られ、多色画像の表示を連続して行っても安定した表示を行うことができる。また、多色画像の消去を短時間で行うことができ、さらに画像消去手段として区画化されたセル領域毎に交番電界を作用させられればよいため、画像消去手段の小型化を図ることができる。
【０１１９】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２０】
図２０には、本実施形態に係る画像表示媒体９０を表示基板側から見た場合の一部拡大平面図を示した。画像表示媒体９０は、間隙部材９２によって、基板間を画像書込み方向（図中矢印Ａ方向）と垂直方向に並んだ画素列毎に区画化されている。
【０１２１】
本実施形態では、一例として１×１２の画素８６を一つのセル８４内に配置した。その他の構成については、上記実施形態と同様であり、表示方法についても、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１２２】
このような画像表示媒体９０では、電極ヘッド３２の走査方向（画像書込み方向）と垂直方向に並んだ画素列毎に区画化されているため、電極ヘッド３２の走査方向に並んだ画素を連続して多色表示しても、一度粒子を移動除去させた画素に、次の画素に対する画像書込みによって再度粒子が移動してきてしまうことがなく、１回の走査で良好な多色画像を表示することができる。
【０１２３】
これに対して、基板間がセルに区画化されていない画像表示媒体では、電極ヘッド３２の走査方向に並んだ画素を連続して多色表示した場合、一度粒子を移動除去させた画素に、次の画素に対する画像書込みによって再度粒子が移動してきてしまい、多色表示画像の表示品質が低下してしまう場合がある。
【０１２４】
このように、画像表示媒体９０の基板間を画像書込み方向と垂直方向に並んだ画素列毎に区画化することにより、多色画像の表示を連続して安定に行うことが可能であり、また粒子配置の均一化も短時間で行うことができる。さらに、電極ヘッド３２を１回走査するだけで良好な多色画像を表示することができる。
【０１２５】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２６】
図２１には、本実施形態に係る画像表示媒体９４を表示基板側から見た場合の一部拡大平面図を示した。画像表示媒体９４は、間隙部材９６によって、基板間を画像書込み方向（図中矢印Ａ方向）と垂直方向に並んだ画素列毎に区画化されると共に、多色表示画像の最小画素を形成する３つの画素８６で１つのセル８４が形成されている。すなわち、本実施形態では、１×３の画素８６を一つのセル８４としている。
【０１２７】
画像表示媒体９４の背面基板には、第２実施形態と同様に、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅを規則的に配置した着色層５４、又は第３実施形態と同様に、Ｙｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎを規則的に配置した着色層６４を形成したものを使用することができる。そして、間隙部材９６によって１×３の画素単位に区画化されたセル８４にＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ又はＹｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎの３色の着色層を３つの画素に対応した位置に配置する。なお、その他の構成については、上記実施形態と同様であり、表示方法についても、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１２８】
このように、３画素ずつ間隙部材９６によって区画化することにより粒子の偏在を防ぐことができるため、第５実施形態で説明した画像表示媒体８０と比較して、多色画像の連続表示をより安定に行うことができる。また、多色画像消去時の粒子配置の均一化をより短時間で行うことができる。また、第６実施形態と同様に、電極ヘッド３２の１回の走査で良好な多色画像を表示することができる。
【０１２９】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３０】
図２２には、本実施形態に係る画像表示媒体１００の概略構成を示した。画像表示媒体１００は、画像が表示される側の透明な表示基板１０２と、これと微小間隙をもって対向する着色された背面基板１４との間に、基板間を一定に保持するための間隙部材１６と、帯電特性が異なる白色粒子１８及び黒色粒子２０とが封入された構成となっている。
【０１３１】
表示基板１０２は、ガラス基板１０４、ＩＴＯ導電膜１０６、及び表面コート層１０８が積層された構成となっている。表示基板１０２は、厚み１．１ｍｍの透明なＩＴＯ導電膜１０６が形成されたガラス基板１０４を使用した。ＩＴＯ導電膜１０６は、フォトマスクパターンを使用したケミカルエッチングを行うことにより形成され、表示画像に応じた所望のパターン状電極１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃとなっている。また、ＩＴＯ導電膜１０６の背面基板１４側には、透明なポリカーボネート樹脂を厚さ５μｍに塗布することにより表面コート層１０８が形成されている。
【０１３２】
また、背面基板１４は第１実施形態と同様である。なお、本実施形態では表示基板１０２のＩＴＯ導電膜１０６をパターニングしたが、背面基板１４のＩＴＯ導電膜２４をパターニングしてもよいし、表示基板１０２と背面基板１４の両方のＩＴＯ導電膜をパターニングしてもよい。
【０１３３】
図２３には、画像表示媒体１００の表示基板１０２に形成したＩＴＯ導電膜１０６のパターン電極の一例を示した。この例は、各文字のサイズが約１０ｍｍ角のテキストパターンを形成したものである。各文字パターンは１つの電極で形成され、各文字毎に独立に電圧を印加可能としている。文字部以外の領域は、文字部と０．０５ｍｍの間隙をもって全てバックグラウンド電極とされており、同時に電圧を印加することができる。例えば図２２に示した表示基板１０２のパターン状電極１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃの場合、例えばパターン電極１０６Ｂが文字パターン電極に相当し、パターン電極１０６Ａと１０６Ｃがバックグラウンド電極に相当する。これにより、文字パターン表示とこの文字パターン表示を反転した表示を行う事が可能となる。
【０１３４】
図２４には、画像表示媒体１００を用いた画像表示装置１１０の概略構成を示した。画像表示装置１１０は、画像表示媒体１００及び電圧印加部３６で構成される。電圧印加部３６は、外部の画像入力装置３４から入力された画像情報に応じて、表示基板１０２に形成されたパターン状電極１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃと、背面基板１４のＩＴＯ導電膜２４との間に直流電圧又は交流電圧を選択的に印加する。
【０１３５】
次に、画像表示媒体１００の画像表示方法について説明する。図２４に示した白表示状態から、まず、表示基板１０２のパターン電極１０６Ａ及び１０６Ｃを接地し、パターン状電極１０６Ｂに−１４０Ｖのパルス電圧を印加する。これにより、画像表示媒体１００のパターン状電極１０６Ｂに面した領域において、負に帯電した白色粒子１８が背面基板１４側へ移動し、正に帯電した黒色粒子２０が表示基板２側へ移動して、良好な黒表示を行うことができる。
【０１３６】
そして、パターン状電極１０６Ｂに＋１４０Ｖのパルス電圧を印加すると、パターン状電極１０６Ｂに面した領域において、白色粒子１８と黒色粒子２０が再度逆方向に移動し、黒表示状態から図２４に示した白表示状態に戻すことができる。同様に、画像情報に応じて任意の文字パターン電極及びバックグラウンド電極に＋１４０Ｖ又は−１４０Ｖのパルス電圧を印加することにより、コントラストの高い白黒の文字画像表示を行うことができる。
【０１３７】
次に、表示基板１０２のパターン電極１０６Ａ及び１０６Ｃを接地し、電極１０６Ｂに±１４０Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加する。これにより、電極１０６Ｂに面した領域において、白色粒子１８及び黒色粒子２０がほとんど存在しなくなり、表示基板１０２側から背面基板１４に形成された着色層２８のＲｅｄ色を良好に視認することができる。このように、パターン電極１０６Ａ及び１０６Ｃを接地し、画像情報に応じて任意の文字のパターン電極に±１４０Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加すると、良好なＲｅｄの文字画像を表示することができる。また、Ｒｅｄの文字画像の消去は、表示基板１０２の全てのパターン電極１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃに±１４０Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を印加することで行うことができる。
【０１３８】
また、図２４に示した均一な白表示状態を初期表示状態とし、表示基板１０２のパターン電極１０６Ｂに±１４０Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を、そのサイクル数を変えながら印加する。なお、交番パルス電圧の最終的なパルス電圧は−２００Ｖに設定する。これにより、数サイクルまでは良好な黒文字の表示が行われるが、それ以上サイクル数を増やしていくと徐々に文字濃度が低下し、２０サイクルを超えるとほとんど粒子が存在しなくなって良好なＲｅｄの文字が表示される。
【０１３９】
このように、画像表示装置１１０では、画像情報に応じて画像表示媒体１００の基板間に直流電界又は数サイクルの交番電界を作用させることにより、従来の画像表示媒体と同様に２種類の着色粒子によるコントラストの高い表示画像を得ることができる。また、多色画像情報に応じて多サイクルの交番電界を作用させることによって、２種類の着色粒子を任意の個所からその周囲に移動させることにより、背面基板１４に着色された色を表示することができる。
【０１４０】
（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４１】
図２５には、本実施形態に係る画像表示媒体１２０の概略構成を示した。画像表示媒体１２０は、画像が表示される側の透明な表示基板１２２と、これと微小間隙をもって対向する着色された背面基板１２３との間に、基板間を一定に保持するための間隙部材１６と、帯電特性が異なる白色粒子１８及び黒色粒子２０とが封入された構成となっている。
【０１４２】
表示基板１２２は、ガラス基板１２４、ＩＴＯ導電膜１２６、及び表面コート層１２８が積層された構成となっている。表示基板１２２は、厚み１．１ｍｍの透明なＩＴＯ導電膜１２６が形成されたガラス基板１２４を使用した。また、ＩＴＯ導電膜１２６の背面基板１２３側には、透明なポリカーボネート樹脂を厚さ５μｍに塗布することにより表面コート層１２８が形成されている。
【０１４３】
また、背面基板１２３は第２実施形態と同様に、厚み１．１ｍｍのＩＴＯ導電膜１３０が形成されたガラス基板１３２を使用し、当該ガラス基板１３２上に形成されたＩＴＯ導電膜１３０側に白色の印刷インクで全面印刷して白色反射層１３４を形成したあと、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーフィルタ用インクを、図１０に示したようにストライプ状に規則的に並べて印刷し、着色層５４（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）を形成したものである。
【０１４４】
さらに、本実施形態では、背面基板１２３のＩＴＯ導電膜１３０のパターニングを行い、表示画像の最小画素に対応する電極群１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃを形成している。詳細には、電極群１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃの形状は０．３８ｍｍ×０．３８ｍｍの正方形、各電極のピッチは０．４ｍｍとし、各電極は独立に電圧を印加可能とした。なお、背面基板１２３に形成した着色層５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂは、そのストライプの幅を０．４ｍｍとし、電極群１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃと対応させて配置した。
【０１４５】
図２６には、画像表示媒体１２０を用いた画像表示装置１３６の概略構成を示した。画像表示装置１３６は、画像表示媒体１２０及び電圧印加部３６で構成される。電圧印加部３６は、外部の画像入力装置３４から入力された画像情報に応じて、表示基板１２２のＩＴＯ導電膜１２６と背面基板１２３に形成された電極群１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃとの間に直流電圧又は交流電圧を選択的に印加する。
【０１４６】
次に、画像表示媒体１２０の画像表示方法について説明する。第８実施形態と同様に、画像情報に応じて画像表示媒体１２０の基板間に直流電界又は数サイクルの交番電界を作用させることによって、白色粒子１８と黒色粒子２０によるコントラストの高い白黒表示画像を得ることができる。このとき、白黒画像を表示する際の解像度の低下は発生せず特に問題はない。
【０１４７】
また、多色画像情報に応じて、画像表示媒体１２０の基板間に多サイクルの交番電界を作用させることによって、白色粒子１８及び黒色粒子２０を、背面基板１２３に規則的に設けられた着色層５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの任意の個所からその周囲に移動させ、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの任意の色を表示することができる。
【０１４８】
ここで、規則的に配置された着色層５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのうち任意の組み合わせの着色層の粒子を周囲に移動させてその着色層を表示基板１２２側に表示させ、これによって１つのカラー画素を表現することにより任意の色を表示することができる。
【０１４９】
なお、画像表示媒体１２０では、白表示は白色粒子１８によって行うため、白表示の白さが損なわれることがなく、黒表示は黒色粒子２０によって行うため、黒表示が灰色になることもない。
【０１５０】
また、白黒画像と多色画像を混在して表示する場合、画像情報に応じて画像表示媒体１２０の基板間に、白黒画像を表示するための直流電界又は数サイクルの交番電界、あるいは多色画像を表示するための多サイクルの交番電界を、各画像表示領域にそれぞれ同時に作用させることにより、白黒画像と多色画像を混在して表示することができる。
【０１５１】
ここで、白黒画像と多色画像を同時に表示する場合、白黒画像表示部と多色画像表示部との境界部で、多色画像を表示するための交番パルス電界の影響によって、白黒画像表示が劣化することがある。
【０１５２】
このような場合、まず白黒画像情報に応じて画像表示媒体１２０の基板間に直流電界又は数サイクルの交番電界を作用させて白黒画像の表示を行った後、多色画像情報に応じて多サイクルの交番電界を作用させて多色画像の表示を行うと、白黒表示画像の表示ノイズ及び白黒画像表示部と多色画像表示部との境界部における表示劣化を低減することができる。
【０１５３】
また、多色表示画像の消去は、背面基板１２３の全ての電極群１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃに多サイクルの交番パルス電圧を印加することで行うことができる。また、多色画像を連続して表示する場合は、前の多色画像を消去しなくても連続して表示を行うことができる。このとき、本実施形態では画像表示媒体１２０の基板間を間隙部材１６によって複数のセルに区画化したため、着色粒子の偏りがセル内に限られ、多色画像の表示を連続して行っても安定した表示が可能であり、また、多色画像の消去を短時間で行うことができる。また、多色表示画像の消去は、区画化されたセル領域毎に交番パルス電圧を印加しても、良好に多色画像を消去することができる。
【０１５４】
（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１５５】
図２７には、画像表示媒体１４０の概略構成を示した。画像表示媒体１４０は、画像が表示される側の透明な表示基板１４２と、これと微小間隙をもって対向する着色された背面基板１４４と、基板間を一定に保持する間隙部材１６と、基板間に封入される色及び帯電特性が異なる白色粒子１８及び黒色粒子２０とから構成されている。また、画像表示媒体１４０は、図示は省略したが、間隙部材１６によって基板間を画像書込み方向と垂直方向に並んだ画素列毎に、かつ、多色表示画像の最小画素を形成する３つの画素単位毎に区画化されている。
【０１５６】
画像表示媒体１４０の表示基板１４２として、ＩＴＯ導電膜１４６が形成された厚み１．１ｍｍのガラス基板１４８を使用した。また、ＩＴＯ導電膜１４６はパターニングを行い、図２８（Ａ）に示したようにライン状電極１４６を形成した。ライン状電極１４６は表示画像の縦方向の単位画素列に対応し、具体的には幅０．３８ｍｍ、ピッチ０．４ｍｍで形成した。また、ＩＴＯ導電膜１４６の背面基板１４４側には、透明なポリカーボネート樹脂を厚さ５μｍに塗布することにより、表面コート層１５０が形成されている。
【０１５７】
背面基板１４４は、表示基板１４２と同様にＩＴＯ導電膜１５２が形成された厚み１．１ｍｍのガラス基板１５４を使用した。また、ＩＴＯ導電膜１５２はパターニングを行い、図２８（Ｂ）に示したようにライン状電極１５２を形成した。ライン状電極１５２は表示画像の横方向の単位画素列に対応し、具体的には幅０．３８ｍｍ、ピッチ０．４ｍｍで形成した。
【０１５８】
なお、表示基板１４２に形成されたライン状電極１４６と背面基板１４４に形成されたライン状電極１５２は、画像表示媒体１４０を形成した際に、それぞれのライン状電極が直行するように配置される。
【０１５９】
また、背面基板１４４は、第３実施形態と同様に、ＩＴＯ導電膜１５２上に白色反射層１５６が形成されており、さらにその上に、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎのカラーインクを塗布することによりストライプ状に規則的に並べられた着色層１５８Ｙ、１５８Ｍ、１５８Ｃが形成されている。
【０１６０】
着色層１５８Ｙ、１５８Ｍ、１５８Ｃは、表示基板１４２に形成されたライン状電極１４６と対向するように形成され、各色ストライプの幅は一例として０．４ｍｍ、ピッチも０．４ｍｍとした。また、白色反射層１５６は薄く形成して光透過性をもたせている。このとき、白色反射層１５６の反射率は約５０％であった。なお、背面基板１４４に白色反射層を形成せず、光透過性の着色層のみとしてもよい。また、背面基板１４４に形成する着色層１５８Ｙ、１５８Ｍ、１５８Ｃは、背面基板１４４に形成されたライン状電極１５２に沿って形成してもよい。
【０１６１】
図２９には、画像表示媒体１４０を用いた画像表示装置１６０の概略構成を示す。画像表示装置１６０は、画像表示媒体１４０と、電圧印加部３６と、画像表示媒体１４０の背面基板１４４側に近接又は当接して配置されたバックライト１６２で構成されている。電圧印加部３６は、外部の画像入力装置３４から入力された画像情報に応じて、表示基板１４２のライン状電極１４６と背面基板１４４に形成されたライン状電極１５２との間に直流電圧又は交流電圧を選択的に印加する。また、バックライト１６２は、第４実施形態で説明したものと同様である。
【０１６２】
次に、画像表示媒体１４０の画像表示方法について説明する。画像表示媒体１４０は、図３０に示すように、表示基板１４２に形成されたライン状電極１４６と背面基板１４４に形成されたライン状電極１５２とが互いに交差するように配置された単純マトリックス駆動方式の構成となっている。単純マトリックス駆動では、一方のライン状電極に順次画像書込み電圧（走査電圧）を印加し、これと同期して、もう一方のライン状電極に画像情報に応じた画像書込み電圧（画像信号電圧）を印加する。
【０１６３】
本実施形態では、背面基板１４４のライン状電極１５２に走査電圧を印加し、表示基板１４２のライン状電極１４６に画像信号電圧を印加する。背面基板１４４のライン状電極１５２に印加した走査電圧の走査方向は図３０に記載した矢印Ａ方向とする。
【０１６４】
まず、背面基板１４４の第１のライン状電極１５２Ａに走査電圧Ｖｒｏｎを印加し、他のライン状電極１５２は接地する。これと同時に、背面基板１４４の第１のライン状電極１５２Ａに対応する画像情報に応じて、画像部である表示基板１４２のライン状電極１４６に画像信号電圧Ｖｃｏｎを印加し、非画像部である表示基板１４２のライン状電極１４６を接地する。これにより、背面基板１４４の第１のライン状電極１５２Ａに対応する画素列の画像を表示することができる。
【０１６５】
次に、背面基板１４４の第２のライン状電極１５２Ｂに走査電圧Ｖｒｏｎを印加し、他のライン状電極１５２を接地した。これと同時に、背面基板１４４の第２のライン状電極１５２Ｂに対応する画像情報に応じて、画像部である表示基板１４２のライン状電極１４６に画像信号電圧Ｖｃｏｎを印加し、非画像部である表示基板１４２のライン状電極１４６を接地する。これにより、背面基板１４４の第２のライン状電極１５２Ｂに対応する画素列の画像を表示した。以降同様に背面基板１４４の最後のライン状電極１５２まで順次繰返し、所望の画像を表示することができる。
【０１６６】
ここで、例えば背面基板１４４の第２のライン状電極１５２Ｂと表示基板１４２のライン状電極１４６Ｂの交点１６４の画素を表示する場合、交点１６４の画素にはＶｃｏｎ−Ｖｒｏｎの電圧が印加されて画像が表示される。このとき、交点１６４の画素以外にも、背面基板１４４の第２のライン状電極１５２Ｂに沿った画素列には−Ｖｒｏｎの電圧が同時に印加され、表示基板１４２のライン状電極１４６Ｂに沿った画素列にはＶｃｏｎの電圧が同時に印加されるため、Ｖｃｏｎ又は−Ｖｒｏｎの電圧では、粒子が移動せず画像が表示されないことが単純マトリックス駆動を実施するための前提条件となる。
【０１６７】
図３１には、本実施形態で使用した画像表示媒体１４０の印加電圧と表示濃度（反射濃度）との関係を示した。これは、背面基板１４４の全てのライン状電極１５２を接地し、表示基板１４２の全てのライン状電極１４６にパルス電圧を印加したときの画像表示濃度の結果である。
【０１６８】
なお、画像表示濃度（反射濃度）の測定はＸ−Ｒｉｔｅ４０４（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で行った。図３１から明らかなように、画像表示媒体１４０は白表示状態から黒表示を行う場合、約−６０Ｖ以上になるまでは表示が行われない。また、黒表示状態から白表示を行う場合、約＋６０Ｖ以上になるまでは表示が行われない。そこで本実施形態では、例えば白表示状態から黒表示を行う場合、走査電圧Ｖｒｏｎとして＋６０Ｖのパルス電圧を印加し、画像信号電圧Ｖｃｏｎとして−６０Ｖのパルス電圧を印加する。これにより、白色粒子１８と黒色粒子２０による白黒表示画像を得ることができる。
【０１６９】
また、多色画像を表示する場合には、走査電圧Ｖｒｏｎとして±６０Ｖ、周波数２００Ｈｚの交番パルス電圧を２０サイクル印加し、画像信号電圧Ｖｃｏｎとして±６０Ｖ、周波数２００Ｈｚで走査電圧Ｖｒｏｎとは位相が１８０度異なる交番パルス電圧を２０サイクル印加する。これにより、画像情報に応じて白色粒子１８及び黒色粒子２０を背面基板１４４に規則的に配置された着色層１５８Ｙ、１５８Ｍ、１５８Ｃの任意の個所からその周囲に移させ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎの任意の色を表示することができる。ここで、規則的に配置された着色層１５８Ｙ、１５８Ｍ、１５８Ｃのうち任意の着色層を組合せて１つのカラー画素を表現することにより、任意の色を表示することができる。
【０１７０】
また、画像表示媒体１４０は間隙部材１６によって図２０あるいは図２１と同様に基板間を画像書込み方向（図中矢印方Ａ向）と垂直方向に並んだ画素列、すなわち背面基板１４４に形成されたライン状電極１５２毎に区画化されているため、画像書込み方向（走査方向）に並んだ画素を連続して多色表示した場合でも、一度着色粒子を移動除去させた画素に、次の画素の画像書込みによって再度着色粒子が移動してきてしまうことがなく、１回の走査で良好な多色画像を表示することができる。
【０１７１】
なお、画像表示媒体１４０では、白表示は白色粒子１８によって行うため、白表示の白さが損なわれることがなく、黒表示は黒色粒子２０によって行うため、黒表示が灰色になることもない。さらに、白黒表示画像の解像度の低下もない。また、画像表示媒体１４０で表示した多色画像は、背面基板１４４に形成した白色反射層１５６の反射率を５０％としたため、第３実施形態で説明した画像表示媒体６０（白色反射層の反射率８８％）よりも若干暗くなるが、周囲が明るい場所では特に問題のない多色表示が得られる。周囲が暗い場所では画像が暗くなり表示品質が低下するが、バックライト１６２を点灯させることにより、光透過性をもたせた背面基板１４４がバックライト光を透過し、多色画像を明るく表示することができる。
【０１７２】
多色表示画像の消去は、例えば背面基板１４４の全てのライン状電極１５２を接地し、表示基板１４２の全てのライン状電極１４６に多サイクルの交番パルス電圧を印加することで行うことができる。このとき、本実施形態では間隙部材１６によって画像表示媒体１４０の基板間を複数のセル状に区画化しているため、多色画像の消去を短時間で行うことができる。また、本実施形態では間隙部材１６によって画像書込み方向と垂直方向に並んだ画素列毎、すなわち背面基板１４４のライン状電極１５２毎に区画化しているため、背面基板１４４のライン状電極１５２毎に多色画像の消去を行うこともできる。
【０１７３】
なお、多色画像を連続して表示する場合は、前の画像を消去しなくても連続して多色画像の表示を行うことができる。このとき、本実施形態では画像表示媒体１４０の基板間を複数のセルに区画化しているため、着色粒子の偏りがセル内に限られ、多色画像の表示を連続して行っても安定した表示が可能である。
【０１７４】
【発明の効果】
本発明によれば、粒子の色の種類以上の多色表示を行うことができ、かつ画像の解像度の低下を防ぐことができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る画像表示媒体の構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図３】電極ヘッドの構成を示す断面図である。
【図４】電極ヘッドの走査について説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係る画像表示媒体の粒子の移動について説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係る画像表示媒体の粒子の移動について説明するための図である。
【図７】第１実施形態に係る画像表示媒体の粒子の移動について説明するための図である。
【図８】画像消去手段の概略構成図である。
【図９】第２実施形態に係る画像表示媒体の構成を示す断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る画像表示媒体を示す平面図である。
【図１１】第２実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図１２】第２実施形態に係る画像表示媒体の粒子の移動について説明するための図である。
【図１３】第２実施形態に係る画像表示媒体の粒子の移動について説明するための図である。
【図１４】第２実施形態に係る画像表示媒体の粒子の移動について説明するための図である。
【図１５】第３実施形態に係る画像表示媒体の構成を示す断面図である。
【図１６】第３実施形態に係る画像表示媒体を示す平面図である。
【図１７】第３実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図１８】第４実施形態に係る画像表示媒体の構成を示す断面図である。
【図１９】第５実施形態に係る画像表示媒体を示す平面図である。
【図２０】第６実施形態に係る画像表示媒体を示す平面図である。
【図２１】第７実施形態に係る画像表示媒体を示す平面図である。
【図２２】第８実施形態に係る画像表示媒体の構成を示す断面図である。
【図２３】第８実施形態に係る画像表示媒体の電極の形状について説明するための図である。
【図２４】第８実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図２５】第９実施形態に係る画像表示媒体の構成を示す断面図である。
【図２６】第９実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図２７】第１０実施形態に係る画像表示媒体の構成を示す断面図である。
【図２８】第１０実施形態に係る画像表示媒体のライン状電極について説明するための平面図である。
【図２９】第１０実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図３０】第１０実施形態に係る画像表示媒体の画像表示方法について説明すための平面図である。
【図３１】印加電圧と反射濃度との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１０、５０、６０、７０、８０、９０、９４、１００、１４０　　　　画像表示媒体
１２、１０２、１２２、１４２　　表示基板
１４、５２、６２、７４、１２３、１４４　　　　背面基板
１６、８０、９２　　間隙部材
１８　　白色粒子
２０　　黒色粒子
２２、１０４、１２４、１３２、１４８　　　　　　ガラス基板
２４、１０６、１２６、１３０、１４６、１５２　　　　ＩＴＯ導電膜
２６、７６、１３４、１５６　　　　白色反射層
２８、５４、６４、１５８　　　　　　着色層
３０、５６、６６、７２、１１０、１２０、１３６、１６０　　　　　　画像表示装置
３２　　電極ヘッド
３４　　画像入力装置
３６　　電圧印加部
３８　　孤立電極
４０　　画像消去手段
４２　　消去電極
７８、１６２　　　　　　バックライト
８４　　セル
８６　　画素
１０８、１２８、１５０　　表面コート層
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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