(57)【要約】磁気光学素子を組み込んだ低コストの反射型ディスプレイピクセルおよびディスプレイにおいて、外部磁界が、磁気光学素子の回転軸に垂直に、且つ磁気光学素子からなるディスプレイの表示平面に平行に印加される。ディスプレイ素子の回転は、ディスプレイ素子の長軸を中心とする回転に制限されており、ディスプレイ素子は、外部磁界によって起動されて双安定の電子的書込み可能な画像を生成する。さらに、この配置の構造体を変更することにより、ディスプレイに画像を書き込むのに必要な電力を低減することができ、全体ディスプレイ効率を増加させてピクセル間のクロストークをほとんど除去可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスプレイ素子であって、
第１の色を有する第１光学部分と、
第２の色を有する第２光学部分であって、前記第１および第２光学部分が色分離平面に沿って２つに分かれている前記第２光学部分と、
を備え、
前記磁気ディスプレイ素子の北−南双極子が、前記色分離平面に平行に、且つ前記磁気ディスプレイ素子の回転軸に垂直になるように、前記磁気ディスプレイ素子が磁化されている、磁気ディスプレイ素子。
【請求項２】
前記磁気ディスプレイ素子は円筒形または略円筒形である、請求項１に記載の磁気ディスプレイ素子。
【請求項３】
前記磁気ディスプレイ素子の直径は０．３〜３ｍｍであり、そのアスペクト比が１／１〜１／５０である、請求項１に記載の磁気ディスプレイ素子。
【請求項４】
前記磁気ディスプレイ素子は、外部磁界に曝されたとき、単一回転軸の周りだけを回転するように構成されている、請求項１に記載の磁気ディスプレイ素子。
【請求項５】
前記磁気ディスプレイ素子は、第１方向にあるときに前記第１の色を視認できるように構成され、
前記磁気ディスプレイ素子は、外部磁界に曝されると、第２方向に約１８０度回転して前記第２の色を視認可能となり、
前記磁気ディスプレイ素子はさらに、外部磁界に曝されないとき、前記第１または第２方向に維持するのに必要な電力がほぼゼロであるように構成されている、請求項１に記載の磁気ディスプレイ素子。
【請求項６】
前記磁気ディスプレイ素子は、第１磁気ディスプレイ素子であり、且つ前記第１磁気ディスプレイ素子に近接して配置された第２磁気ディスプレイ素子に自己整列して、前記第１および第２磁気ディスプレイ素子の極を、北から南の第１双安定状態に、または南から北の第２双安定状態に自動的に自己整列させるように構成されており、
前記第１および第２磁気ディスプレイ素子は、外部磁界に曝されない状態において前記第１または第２双安定状態を維持する、請求項１に記載の磁気ディスプレイ素子。
【請求項７】
１つ以上の磁気素子を表示するディスプレイ装置であって、
１次元または２次元のピクセルアレイであって、該ピクセルアレイの個別の各ピクセルが１つ以上の磁気素子によって構成されている前記１次元または２次元のピクセルアレイと、
少なくとも１つのピクセルを保持するように構成された複数の空洞と、
を備え、
各ピクセルは、前記ディスプレイ装置の他のピクセルから分離されて、該他のピクセルの磁区とは独立した磁区を有しており、
個別の各ピクセルを構成する１つ以上の磁気素子は、各ピクセルの前記独立した磁区により、第１または第２双安定状態に自己整列可能であり、且つ前記アレイの他のピクセルの動作に関わらず、外部磁気力の存在しない状態において前記第１または第２双安定状態を維持可能であり、
個別の各ピクセルを構成する２つ以上の磁気素子は、前記アレイの他のピクセルの方向に影響を与えることなく、外部磁気力を受けると、各ピクセルの前記独立した磁区により、前記第１双安定状態から前記第２双安定状態に、または前記第２双安定状態から前記第１双安定状態に回転可能である、ディスプレイ装置。
【請求項８】
第１の色を有する第１光学部分と、
第２の色を有する第２光学部分であって、前記第１および第２光学部分が色分離平面に沿って２つに分かれている前記第２光学部分と、
を備え、
前記ディスプレイ素子の北−南双極子が、前記色分離平面に平行に、且つ前記磁気ディスプレイ素子の回転軸に垂直になるように、前記ディスプレイ素子が磁化されている、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記空洞の１つ以上の形状および／または前記磁気素子の形状が、単一の回転軸に対して前記磁気素子の運動を少なくとも部分的に制限する、請求項８に記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記ディスプレイ装置のバックプレーンまたは書込みヘッドによって外部磁界が生成され、前記外部磁界が前記回転軸に垂直に形成されることにより、各ピクセルの１つ以上の磁気素子が前記垂直磁界に反応して前記回転軸の周りを回転する、請求項８に記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記外部磁界は前記ディスプレイ装置の表示平面に平行に形成される、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１２】
各ピクセルは、前記ピクセル間に配置された物理的手段によって別々の磁区に分離されている、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１３】
各ピクセルは、前記２つ以上の磁気素子を高磁界強度と低磁界強度との間で交互に変化させて構成することによって別々の磁区に分離されており、低磁界強度の磁気素子は前記ピクセルの各端部に存在する、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１４】
各ピクセルは、磁気遮蔽材料によって別々の磁区に分離されている、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１５】
各ピクセルは、隣接するピクセルの前記磁気素子の方向を交互に変化させてチェッカーボードパターンを形成し、隣接するピクセルの主磁界および回転軸をそれぞれの隣接するピクセルに垂直にさせることによって別々の磁区に分離されている、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記第１双安定状態は北から南であり、前記第２双安定状態は南から北である、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１７】
１つ以上の磁気光学素子（ＭＯＥ）を表示するように構成されたディスプレイ装置であって、
第１磁界強度を有し、第１方向に構成された第１の複数のＭＯＥと、
前記第１磁界強度より低い第２磁界強度を有し、前記第１方向に構成された第２の複数のＭＯＥであって、前記第２の複数のＭＯＥの個々のＭＯＥが前記第１の複数のＭＯＥの個々のＭＯＥの横に交互配列されている前記第２の複数のＭＯＥと、
を備え、
前記第１の複数のＭＯＥは外部磁界に反応して第２方向に回転し、
前記第２の複数のＭＯＥは前記第１の複数のＭＯＥの回転に反応して前記第２方向に回転する、ディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記第２の複数のＭＯＥの前記第２磁界強度は、前記第１の複数のＭＯＥの前記第１磁界強度の平均磁界強度より少なくとも２０％低い、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記第２磁界強度が前記第１磁界強度より低く設定されることにより、前記第１の複数のＭＯＥと前記第２の複数のＭＯＥとの間の不所望の磁気相互作用を少なくとも部分的に防止する、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記第１の複数のＭＯＥおよび前記第２の複数のＭＯＥが、前記ディスプレイ装置の第１ピクセルとして構成され、
第３の複数のＭＯＥおよび第４の複数のＭＯＥが、前記第１ピクセルに隣接する前記ディスプレイ装置の第２ピクセルとして構成され、
前記第３の複数のＭＯＥは、前記第４の複数のＭＯＥの磁界強度よりも高い磁界強度を有し、
前記第２の複数のＭＯＥの個々のＭＯＥが前記第２ピクセルの最も近くに配置され、前記第４の複数のＭＯＥの個々のＭＯＥが前記第１ピクセルの最も近くに配置されることにより、前記ディスプレイ装置の前記第１および第２ピクセル間の不所望のクロストークを少なくとも部分的に低減する、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、反射型双安定磁気光学ディスプレイの製造に適するディスプレイおよびピクセル構造体に関する。これらのディスプレイは多くの用途、特にコスト重視の大型屋外看板用途に適する。これらの新しいディスプレイ構造体は超低電力消費を有し、また軽量で薄く、既存の低コストの工業生産プロセスを利用する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の原理は、新しい種類の、特に大型の屋外用高輝度用途に最適な反射型双安定磁気光学ディスプレイに関する。本発明の主要構成要素は低コストの工業生産プロセスを用いて製造可能である。
【０００３】
プラズマ、液晶および有機発光ダイオードディスプレイといった従来のフラットパネルディスプレイ技術は、大型看板用途における利用には不向きであることが立証されている。これらのディスプレイ技術は、周囲光が１００，０００ルクスに達するような、直射日光に曝された場合、または周囲光が１，０００ルクスより明るいような、他の高輝度環境に曝された場合、十分な輝度およびコントラストを提供しない。さらに、これらのディスプレイは、大型屋外環境に置かれた場合、費用効果または信頼性に劣る。
【０００４】
今日、個別発光ダイオード（ＬＥＤ）の大型パネルアレイは、電子看板市場の要望を満たすために開発されてきた。これらの屋内および屋外電子看板装置は極めて高価格な製品であって、多数の個別構成要素および高電力を要求する。これらの電子看板装置は、屋外における日光および高輝度用途と直接競合するために、多数の高密度実装の高輝度ＬＥＤを使用して、十分な光を放射しなければならない。直射日光は、最大１００，０００ルクスに達することもある。単純な１色の、４行×２０文字ＬＥＤディスプレイは、典型的には、約２，８００の個別ＬＥＤを使用する。ＬＥＤ「ジャンボトロン」大型カラービデオスクリーンは、１００万以上の個別構成要素を必要とする場合もある。
【０００５】
看板工業が探し求めている別の主要項目は、発光に代わる反射技術である。反射ディスプレイでは、照明のために、日中は直射日光が利用される。夜には、照明の要求条件がはるかに低いことから、反射ディスプレイにより使用される電力は、夜間照明と同等であって、大幅に小さい。別の利点は双安定性である。これは、画像がディスプレイに書き込まれると、連続的電力供給の必要なくその画像を維持するディスプレイである。これにより、情報ディスプレイおよび看板などの用途において極めて低い電力消費が可能になる。この理由は、多くの看板は情報を頻繁に変更する必要がないことである。例えば、ガソリン価格の看板は１日に一度更新されるだけでよく、または時計は６０秒ごとに１数字だけ変化するのみである。双安定ディスプレイは超低電力であり、したがって小型電池または太陽電池により電力供給可能である。これは、特に看板が商用電源の近くにない場合、高コストの配線の必要をなくすることができる。最後に、軽量で薄い電子看板は、設置コストおよび要求される支持構造を低減する理由から、望ましい。ここに説明する本発明は、これらの特徴、すなわち反射型、双安定、低電力、薄くて軽量のすべてを有する。
【０００６】
１９００年代の初めに始まったＬＥＤ看板より前には、電磁アクチュエータを使用した様々な電子看板技術（Ｎａｙｌｏｒの米国特許第１，１９１，０２３号、Ｔａｙｌｏｒの米国特許第３，１４０，５５３号、およびＢｒｏｗｎｅの米国特許第４，５７７，４２７号）が存在していた。これらの個別アクチュエータは一般に、反射型機械式フラップ機構を備える小型電磁コイルまたはモータの変形形態であった。これらは広く使用されてきており、今日でも、これらデバイスのうちの少数は、スコアボードおよび通行看板といった、特定の屋外用看板用途に使用されている。しかし、これらはＬＥＤの出現により時代遅れになってきている。その理由は、これらは製作費用が極めて高く、信頼性の問題に悩まされ、各ピクセルに対して必要とされる個別の機械アセンブリのサイズのために、分解能に限界があるためである。
【０００７】
Ｗｅｉａｃｈｔによるディスプレイに対する磁気アクチュエータの使用に引き継がれた開発（米国特許第６，５１０，６３２号）では、１８０度回転して看板文字を形成できる大きなフラップまたは「フラグ」にマグネットが取り付けられている。この種の技術は、個々のディスプレイピクセルとして磁気駆動型フラップの使用を再度論じているＦｉｓｃｈｅｒらおよびその他（米国特許第３，９３６，８１８号、米国特許第６，６０３，４５８号）の特許に引き継がれていた。これらのデバイスは機械軸に取り付けられ、各個々のデバイスには単一の磁気光学「フラグ」が使用されている。
【０００８】
磁気学自体および磁性材料の研究は、数世紀もさかのぼる古い学問分野であり、今日でも熱心に研究されている分野であるが（Ｓｐａｌｄｉｎ，Ｎ．，Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖ．Ｐｒｅｓｓ，２００３．；Ｋｉｔｔｅｌ，Ｃ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｗｉｌｅｙ、１９９６．を参照）、近年において、反射型磁気ベースのディスプレイ技術の新しい種類を開発するいくつかの試みがなされてきた。１８９８年および１９２８年において、ＰｏｕｌｓｅｎおよびＰｆｌｅｕｍｅｒがそれぞれ、磁気現象を利用して、記録媒体における磁気学の応用を開発した。１９６０年代には、記憶を蓄積するために、最初は、Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒらおよびその他（米国特許第２，７３６，８８０号、米国特許第２，６６７，５４２号、米国特許第２，７０８，７２２号）により磁性材料が利用されていた。Ｏｌｓｅｎおよびその他により開発された磁気コアメモリ（米国特許第３，１６１，８６１号、米国特許第４，１６１，０３７号、米国特許第４，４６４，７５２号）が、コンピュータ産業に影響を与え、数十年にわたり大きな関心を集めていたが、多くの理由のため、シリコンベースのメモリデバイスに置き換わってきた。
【０００９】
古い「フラップ」技術以外のディスプレイにおける磁気学の応用の主要な研究では、機械式フラップの代わりに二色性磁性粒子を利用する。この場合、Ｍａｇｎａｖｏｘ（Ｌｅｅ，Ｌ．ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＥＤ−２２，Ｐ７５８）により、および最近では、Ｋａｔｓｕｒａｇａｗａら（特開第２００２−００６３４６号公報）により、およびより少ない程度では、Ｍａｓａｔｏｒｉ（特開第０８−１９７８９１号公報）により、ディスプレイ設計として小さい離散磁性球の使用が考えられてきた。この従来技術では、外部磁界に反応して回転する小さい磁性粒子の利用を主として扱う。これらの磁性粒子の回転は、粒子が低いポテンシャルエネルギ状態に戻るのを防止するのに必要とされる外部場に反応する。これらの磁性球は中心軸に沿って磁化される。磁性球の北極および南極は異なる色で覆われる。次に、粒子を２つの色状態の間で回転させる磁界が印加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第１，１９１，０２３号明細書
【特許文献２】米国特許第３，１４０，５５３号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５７７，４２７号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５１０，６３２号明細書
【特許文献５】米国特許第３，９３６，８１８号明細書
【特許文献６】米国特許第６，６０３，４５８号明細書
【特許文献７】米国特許第２，７３６，８８０号明細書
【特許文献８】米国特許第２，６６７，５４２号明細書
【特許文献９】米国特許第２，７０８，７２２号明細書
【特許文献１０】米国特許第３，１６１，８６１号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，１６１，０３７号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，４６４，７５２号明細書
【特許文献１３】特開第２００２−００６３４６号公報
【特許文献１４】特開第０８−１９７８９１号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｓｐａｌｄｉｎ，Ｎ．，Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖ．Ｐｒｅｓｓ，２００３．；Ｋｉｔｔｅｌ，Ｃ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｗｉｌｅｙ、１９９６
【非特許文献２】Ｍａｇｎａｖｏｘ（Ｌｅｅ，Ｌ．ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＥＤ−２２，Ｐ７５８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
電磁ディスプレイを形成する方法は、現在でも論議されているいくつかの問題点を有する。第１の問題点は、外部磁界を維持する必要があることである。継続した電磁界が存在しない場合、粒子は相互に低エネルギのグレイ状態に整列する。磁界を維持するための２つの方法は、１）電磁コイルに定電流を使用する方法（ここでの課題は一定電力消費と、高コストの制御電子回路を必要とすることである）、２）フェライト／「書込み可能」磁性材料の層を追加する方法である。この層は、電磁書込みパルスによってこの層に「書込み」がなされた後にも十分な磁界を維持しなければならない。ここでの１つの問題点は、追加層が開発を必要とする複合磁性材料である点である。また、磁界強度および「書込み可能」磁性状態の安定性は複雑である。この複雑な構造で製造するには大きな追加コストが発生する。最後に、持続可能な磁性状態を「書き込む」ために材料内に十分なＢ磁界を生成するのに必要なエネルギは、かなり大きい。
【００１３】
第２の問題点はピクセル間のクロストークである。異なる状態の２つのピクセルによって生成される磁束パターンは、それらの極の間に湾曲した磁束線を生成する。１つのピクセルの色状態（北極）から第２のピクセルの色状態（南極）への遷移は、「グレイ」ゾーンとして見える、ピクセル間のアーチファクトとして表示される磁束パターンを生成する。クロストークを生じることなくピクセル間の明瞭な分離を生成することが、主要な問題である。１つのピクセルの磁界が隣接ピクセルに「過度のエネルギ」を与え、書込みプロセスの間に隣接ピクセルの状態を反転させる場合、別の形のクロストークが発生する可能性がある。
【００１４】
第３の問題点は低コントラストである。球形粒子は、単一層内に置かれると、それら粒子が表示面の全有効範囲を有さないことから、コントラストを制限される。多層の磁性球が使用される場合、これは相互の干渉を増加させ、それら磁性球の状態の制御が困難になり、したがって、強い外部磁界を必要とする。
【００１５】
第４の問題点は磁性材料である。構造体の新材料および製造方法の開発が必要とされる。材料および方法は、色平面に対する磁界に正確に整列する、低コストで、軽量の、環境に対し安定な永久磁気光学素子を生成しなければならない。
【００１６】
第５の問題点は分解能の限界である。これは、永久磁性粒子の磁区が、粒子が隔離されるかまたは粒子が小さ過ぎる（例えば、特定の材料によっては、１００μｍ未満で磁性粒子の安定性の低下が観測され始める）場合、安定性を失うことが理由である。さらに、サイズが１ｍｍ未満になると、細い導体の抵抗増加による巻線の熱損失に起因して、電磁コイルアセンブリの効率が低下する。また、低コストの工業製造プロセスが高コストの「クリーンルーム」プロセスに置き換わるため、製造公差は、製造の容易性を可能にするために、±２５μｍ以上の範囲にあることが必要である。
【００１７】
第６の問題点は低コストの電子バックプレーンの設計である。フラットパネルディスプレイにおける最も高コストのプロセスは、ディスプレイを制御するアクティブマトリクスバックプレーン層の製造である。大部分の液晶（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）および最新の電子ペーパー（ｅＰａｐｅｒ）ディスプレイであっても、画像を制御するために、ディスプレイの背面全体にわたり形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のアレイを利用する。このバックプレーンのコストは、ディスプレイパネルの全体プロセスコストの５０％に等しいこともある。大型看板用途に対しては、代替の低コストのバックプレーンが必要とされる。
【００１８】
本明細書に説明する本発明の原理は、粒子ベースの電磁フラットパネルディスプレイを製造するための、大幅に異なる構造体を開示している。本発明の原理は、大型および／または低分解能用途（１ｍｍ以上のピクセルサイズを有する）に主として設計されるが、これに限定されない新しい方法である。本発明は磁気学および電磁気学を利用して、上述の問題点を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本明細書に開示する第１の実施形態は、磁気ディスプレイ素子に関する。磁気ディスプレイ素子は、第１の色を有する第１光学部分と第２の色を有する第２光学部分とを含む。第１および第２光学部分は色分離軸に沿って２つに分かれている。磁気ディスプレイ素子は、磁気ディスプレイ素子の北−南磁化軸が色分離軸に平行に、且つ交差するように磁化される。
【００２０】
本明細書に開示する本発明の第２の実施形態は、１つ以上の磁気光学素子（ＭＯＥ）を表示するように構成されたディスプレイ装置に関する。ディスプレイ装置は１つ以上のＭＯＥを含むように構成された前面を含む。１つ以上のＭＯＥは、第１の色を有する第１光学部分と第２の色を有する第２光学部分とを備える。第１および第２光学部分は色分離軸に沿って２つに分かれている。磁気ディスプレイ素子は、磁気ディスプレイ素子の北−南磁化軸が色分離軸に平行に、且つ交差するように磁化される。ディスプレイ装置はまた、前面に結合され、且つ色分離軸を中心に１つ以上のＭＯＥを回転させるように１つ以上のＭＯＥに外部磁界を供給するバックプレーンを含む。
【００２１】
本明細書に開示する本発明の第３の実施形態は、１つ以上の磁気光学素子（ＭＯＥ）を表示するように構成されたディスプレイ装置に関する。ディスプレイ装置は、第１磁界強度を有し、第１方向に構成された第１のＭＯＥと、第１磁界強度より低い第２磁界強度を有し、第１方向に構成された第１の複数のＭＯＥとを含む。該複数のＭＯＥは第１のＭＯＥの両側に置かれた少なくとも２つのＭＯＥを含む。第１のＭＯＥは外部磁界に反応して第２方向に回転する。第１の複数のＭＯＥは第１のＭＯＥの回転に反応して第２方向に自動的に回転する。
【００２２】
この概要は、以下の詳細な説明でさらに説明する単純化形態における概念の選択を導入するために提供される。この概要は、請求項に記載された対象の重要な特徴または基本的な特徴を特定することを意図するものではなく、また、請求項に記載された対象の範囲を決定する際の補助として用いることを意図するものでもない。
【００２３】
追加の特徴および利点は以下の詳細な説明に記載し、一部は詳細な説明から明らかになり、あるいは、本明細書における教示の実施によって理解される。本明細書における教示の特徴および利点は、特に添付の特許請求の範囲の請求項および組み合わせによって実現され、得られる。これらのおよび他の特徴は以下の詳細な説明および請求項からより完全に明らかになり、あるいは、以下に示す本発明の実施によって理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】個々のＭＯＥの概略図であって、回転軸、色分離平面およびＭＯＥ磁気双極子を示している。
【図２】円筒形を有し、色分離平面に平行および回転軸に垂直な北極−南極を備える２つの２色ＭＯＥの概略図であって、１８０度回転による色変化を示している。
【図３Ａ】制限された空間内にあるため、１つの軸の周りに回転を制限された２つ以上のＭＯＥの概略断面図を示している。
【図３Ｂ】制限された空間内にあるため、１つの軸の周りに回転を制限された２つ以上のＭＯＥの概略断面図を示している。
【図３Ｃ】制限された空間内にあるため、１つの軸の周りに回転を制限された２つ以上のＭＯＥの概略断面図を示している。
【図４Ａ】ＭＯＥを回転させるために、２つ以上のＭＯＥに印加される磁界を示している。
【図４Ｂ】ＭＯＥを回転させるために、２つ以上のＭＯＥに印加される磁界を示している。
【図５】ＭＯＥまたはピクセルのグループ間に物理的分離体を備える、ディスプレイ構造体内の２つ以上のＭＯＥの概略断面図を示している。
【図６】中心ＭＯＥと外側ＭＯＥとの間で異なる磁界強度を有する、３つのＭＯＥのグループの概略断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の上記および他の利点ならびに特徴をさらに明らかにするために、添付の図面に示す本発明の特定の実施形態を参照して、本発明のより詳細な説明を提供する。これらの図面は本発明の典型的な実施形態を単に示しており、したがって本発明の範囲を限定すると考えるべきではない。本発明を、添付の図面を用いて、追加の特定性および詳細について記載し、説明する。
【００２６】
本発明の実施形態は、ディスプレイピクセル構造体、およびそれを用いたディスプレイ構造体に関する。これらのピクセルおよびディスプレイ構造体は新規の略円筒形の磁気素子を利用し、この磁気素子はまた光学構成要素を含む。これらの粒子は、本明細書では、磁気光学素子またはＭＯＥと称される。これらのＭＯＥは新規の素子であって、これらの素子は赤道方向に磁化され、この結果、北極−南極軸が素子の２つの異なる光学層または部分と交差するようになる。様々な形状のＭＯＥが考えられるが、最も簡単な形状の１つは円筒形である。この理由は、ＭＯＥの形状およびＭＯＥを収容する空洞が、以下の機能、（１）空洞内のＭＯＥは、最小限の摩擦または干渉で単一軸上を回転し得るが、他のいずれの方向にも回転してはならない、（２）ＭＯＥはほぼ同じ位置で隣接のＭＯＥに近接して留まらなければならない、（３）ＭＯＥは、ＭＯＥが２つの双安定光学的状態にあるときに、ＭＯＥがその内部で回転する空間の７０％以上を光学的に占有し、これにより、ＭＯＥの両側が、ＭＯＥが回転するときに視認される異なる光コーティング（色付き）を有しなければならない、を有する必要があるからである。
【００２７】
円筒形のＭＯＥは、外部磁界の影響を受ける位置に並べて配置されると、切換可能な、アドレス可能な、かつ書込み可能な双安定ディプレイ素子を形成し、この場合、個々のピクセルまたはディスプレイの画像を維持するのに必要な電力はほぼゼロである。この双安定特性は、ＭＯＥの回転を単一軸に制限することにより有効になる。回転を制限して隣接のＭＯＥの存在と組み合わせ、単一ピクセル内のすべてのＭＯＥの配置を、ＭＯＥの北極から南極に、または南極から北極に整列させることにより、ＭＯＥの全体ポテンシャルエネルギを低減できる。北から南および南から北のこれら２つの方向は、ピクセルの２つの双安定光学的（カラー）状態に相当する。
【００２８】
本発明の一実施形態では、円筒形または略円筒形の磁気光学素子（ＭＯＥ）は、北−南磁化軸がこの素子の２つの色と交差するように、磁化される。したがって、このＭＯＥが外部磁界に反応して長軸に沿って約１８０度回転することにより、色が切り換えられることに留意することが重要である。これらのＭＯＥは実質的には任意のサイズにできるが、一実施形態では、０．３〜３ｍｍの直径がより好ましく、１／１〜１／５０のアスペクト比を有する。大きい直径のＭＯＥは、製造コストが低く、また超大型ディスプレイ（ピクセルサイズが９ｍｍ以上）に最適であるが、分解能を制限し、多くの材料を使用し、より大きい電力を動作に必要とする。小さいＭＯＥは、高い分解能、高速の反応時間、および少ない材料使用量の利点を有する。しかし、小さいＭＯＥは高精度の製造、したがって高コストのプロセスを必要とする。また、ピクセルサイズを低減することにより、ディスプレイの所定の領域内のピクセル数が増加し、したがって多数の電子回路を必要とする。低コスト用途または超大型ディスプレイに関しては、大きいピクセルは費用効果に優れ、また簡単で費用効果の高い電子回路および製造プロセスを利用できる。ＭＯＥは、既存の磁性材料および工業プロセスを用いて、直径０．１ｍｍまで小さく製造できる。
【００２９】
本発明の別の実施形態では、１つ以上のＭＯＥを使用してディスプレイ装置を形成できる。さらに、２つ以上のＭＯＥを並べて配置することにより、この実施形態では、これらＭＯＥの北極および南極は、外部磁界を必要とせずに、合わさるように自己整列（磁気引力）して、ＭＯＥのポテンシャルエネルギを低減する傾向がある。その際に、ＭＯＥの色付き側に対応する磁極軸の方向によって、双安定ピクセル、ディスプレイまたは結像素子が形成される。ここでは、２つの色に対応するＭＯＥの北極−南極を適切な方向にすることが重要である。例えば、色分離平面の方向がＭＯＥの磁極の軸に垂直である場合（磁気ディスプレイに対する従来技術の方法と同様）、ＭＯＥの低エネルギの双安定状態が、観察者から見ることができる２つの色をもたらし、この結果、望ましくない混合色、「グレイ」画像が生じ得る。
【００３０】
一実施形態では、ＭＯＥのアレイが使用され、ＭＯＥの回転が１つの回転軸に制限される。この場合、ＭＯＥ自体は、ＭＯＥの長軸または回転軸に沿ってだけ回転し、混転しないように制限される。これにより、１つ以上のＭＯＥを高信頼性のピクセルまたはディスプレイ素子として使用可能になり、このディスプレイ素子は外部磁気書込みヘッドまたはバックプレーンと結合でき、電子的にアドレス可能である。この場合、ＭＯＥを収容するために透明の前面が使用される。ここで、ＭＯＥのアレイが使用される場合、ＭＯＥの個別のグループが、１つ以上のＭＯＥを含む個々のディスプレイセグメントまたはピクセルによって電子的または電磁的に書込み可能な画像を生成するピクセルとして、個々にアドレス指定できる。
【００３１】
ＭＯＥの回転を制限するための好ましい方法は、ＭＯＥ（２つ以上）を並べて、収容するＭＯＥより僅かに大きいサイズの空洞内に置くことによって達成される。ＭＯＥは、自由に回転および自己整列するように、空洞を多少の隙間を空けて「満たす」。いずれのタイプのヒンジや、またはＭＯＥとディスプレイとの間における他の機械的結合機構も必要としない。これにより、ピクセルアレイの空洞がＭＯＥで単に「満たされ」、透明の前面を用いてＭＯＥを配列して収容し、前面から視認できることから、大きいピクセルアレイの低コスト製造が可能になる。
【００３２】
別の好ましい実施形態では、個々のＭＯＥまたはＭＯＥのグループを、物理的手段によって相互に分離できる。磁界強度は距離に対して指数関数的に減少する。したがって、ＭＯＥ間の磁気相互作用は、ＭＯＥの相互の距離が離れるとともに急激に減少する。この構造体は、個々のＭＯＥまたはＭＯＥのグループ間の磁気「クロストーク」を大幅に低減することにより、ディスプレイには高信頼性で１ピクセルずつ書き込みできるという点で、好都合である。最も簡単な方法は、ピクセル間の磁気相互作用を必要に応じて低減するために、ピクセル間に十分な厚みの分離壁を有することである。この分離壁は、この壁が覆うＭＯＥより僅かに高い形状でなければならない。このように、壁を利用して、単一ピクセル内のＭＯＥの運動を制限し、さらにＭＯＥの自由な回転および相互作用を可能にするのに必要な空洞を形成することもできる。
【００３３】
本発明の別の実施形態では、単一ＭＯＥまたはＭＯＥのグループを分離する物理的壁は、例えば鉄、ニッケル、コバルトまたはそれらの任意の合金といった、磁気遮蔽材料であってもよい。本説明を参照した当業者には明らかなように、様々な材料または材料複合物を使用して、この構造体に基づいて磁界を制限または強化することができ、これら材料の異種材料も本発明の範囲内に含まれる。ピクセル間の壁に磁気遮蔽材料を使用することにより、磁気分離体として単に距離に依存する場合に必要とされる壁厚に比べて、大幅に薄い壁を用いてピクセル間のクロストークをさらに防止できる。薄い壁は、光学状態を変化させることがなく、したがって結果として得られるディスプレイのコントラストを低減できる理由から、望ましい。
【００３４】
本発明の別の実施形態は、ピクセルまたはディスプレイ構造体内の隣接するＭＯＥの相対的磁界強度に関する。ＭＯＥ間の磁気引力は、この作用がピクセル内のＭＯＥを２つの双安定光学状態の１つに自己整列させるのを助長する場合に、有用である。しかし、ＭＯＥ間の引力は、ＭＯＥを新たに１８０度反対の双安定状態に回転させてピクセルを新しい状態に「書き込む」ために使用する外部磁界によって打ち勝たれる必要がある。各ピクセルにつき２つ以上のＭＯＥが使用される場合、外部磁界の相対的作用を改善する方法は、ピクセル内の隣接するＭＯＥの磁界強度を変更することによって達成される。本明細書では、強いＭＯＥを「ドライバ」と称し、弱いＭＯＥを「パッセンジャ」と称する。
【００３５】
この実施形態の利点を説明するために、３つのＭＯＥのすべてが同一の磁界強度を有するピクセルと、パッセンジャ、ドライバ、およびパッセンジャの構造体を持つ類似の３つのＭＯＥを有するピクセルとの比較がなされる。パッセンジャ、ドライバ、およびパッセンジャとして構成されたピクセルでは、中心のドライバＭＯＥは高い磁界強度（この例では、４倍に増加）を有する。ドライバの両側に配置された他の２つのパッセンジャＭＯＥは低い磁界強度（この例では、０．２５倍）を有する。これら３つのＭＯＥピクセル構成の両方において、隣接するＭＯＥ間の引力は同一であり、したがって２つのピクセル構成内のＭＯＥの自己整列能力は同一である。パッセンジャ、ドライバ、およびパッセンジャの構成にあっては、引力は１倍に等しい（０．２５倍パッセンジャに４倍ドライバを掛ける）。同一磁界強度を有する３つのＭＯＥすべてを備えるピクセルについては、ＭＯＥ間の引力はまた１倍である（１倍ＭＯＥに１倍ＭＯＥを掛ける）。しかし、外部磁界が印加されると、回転力は２つのピクセル構造体間で大幅に異なる。２倍の外部磁界が供給されると仮定すると、ドライバＭＯＥに作用する回転力は８倍になる（４倍ドライバに２倍外部磁界を掛ける）。１倍の３つのＭＯＥのすべてを有するピクセルについては、外部磁界は僅か２倍の他の構成の４分の１の回転力を生成する（１倍ＭＯＥに２倍外部磁界を掛ける）。
【００３６】
したがって、ピクセル内でＭＯＥの別の磁界強度を用いることにより、ＭＯＥ力に対する同一の自己整列ＭＯＥを保存し、同時に回転力、したがってピクセルの書込みに用いる外部磁界の効率を大幅に増加させる。いくつかの実施形態では、ドライバＭＯＥの磁界強度は材料により４００ミリテスラ以下に制限されると予測される。この実施形態におけるパッセンジャの磁界強度は、１０ミリテスラ以下に低下し得る。すべてのＭＯＥが同一磁界強度を有するような場合のディスプレイの実施形態については、４０ミリテスラ以下の磁界強度を使用すると予測される。この方法は、ＭＯＥの磁界強度が隣接ＭＯＥ間で変化するような場合の、任意の数のＭＯＥを含むＭＯＥピクセルにおいて使用できる。
【００３７】
本発明の別の実施形態は、パッセンジャ、ドライバ、ピクセルの構造体を使用して、ディスプレイ内のピクセル間のクロストークを減少させる。３以上のＭＯＥが使用され、および隣接するピクセルに接触する外側ＭＯＥが低磁界強度を有するパッセンジャであるような場合のピクセル構成では、ピクセル間のクロストークは大幅に減少する。この理由は、２つの隣接するピクセルのパッセンジャＭＯＥが相互に接触しているからである。パッセンジャＭＯＥが低い磁界強度（ここでの例では０．２５倍）を有することから、隣接するピクセルのパッセンジャＭＯＥに対するパッセンジャＭＯＥの引力は、僅か０．０６２５倍（０．２５倍に０．２５倍を掛ける）である。同時に、同一ピクセル内の隣接するドライバＭＯＥに対するパッセンジャＭＯＥの引力は強い。この例では、引力は１倍（０．２５倍に４．０倍を掛ける）になるであろう。従って、パッセンジャ、ドライバの構造体を使用して、ピクセル間の分離壁または遮蔽物を必要とせずに、クロストークを実質的に除去できる。
【００３８】
図１を参照すると、磁気光学素子（ＭＯＥ）の特定の実施形態が示されている。この例では、ＭＯＥは円筒形、または円筒形磁気素子と同様の機能を備える、より複雑な形状であって、少なくとも２つの側面に色付きまたは他の光学コーティングを有し、ＭＯＥが回転することにより、２つの光学状態のうちのどちらか一方として観察者に見えるようになる。
【００３９】
図１はさらに、本発明の実施形態のＭＯＥが、１で示される色分離平面と、２で示されるＭＯＥ回転軸と、３で示されるＭＯＥ磁気双極子とを含むことを示している。図に示すように、ＭＯＥ磁気双極子３は色分離平面１に平行であり、且つＭＯＥ回転軸２に垂直である。
【００４０】
図１にさらに示すように、磁気光学素子の北極および南極はＭＯＥの２つの色と交差する。すなわち、図１のＭＯＥは、第１の色を有する第１光学層または部分と、北−南磁気双極子に平行な磁界色分離平面を有する第２光学層または部分とを有する。なお、明細書および請求項において、「色」は、これらに限定されないが、着色剤（典型的には、従来のペイント、顔料、染料その他の添加または使用により生成される）、反射媒体（例えば、ミラーその他の使用）または燐光媒体、蛍光または発光媒体（例えば、蛍光物質の添加による）から成っていてもよい。
【００４１】
この実施形態では、ＭＯＥは、図に示すように、粒子の光学表面に整列する永久磁界を有する。ＭＯＥは外部磁界に反応して、外部磁界に応じて回転する。ＭＯＥの質量は、ＭＯＥの質量が小さくなれば、一般にＭＯＥを回転させるのに必要なエネルギが小さくなり、発生する摩擦が小さくなる理由から、重要な設計要素であることに留意すべきである。
【００４２】
別の重要な設計要素は、ＭＯＥの磁界強度を制御する機能である。ＭＯＥの磁界強度が低すぎる場合、外部磁界による作動はより難しくなる。ＭＯＥの磁界強度が高すぎる場合、ＭＯＥは粒子間の強い干渉結合を生成する可能性があり、外部磁界がこの干渉結合に打ち勝ってＭＯＥを作動させなければならない。有効なＭＯＥを生成するために必要とされる機能を有し得る、種々の複雑な形状および空洞が存在することに留意すべきである。本発明におけるＭＯＥの主要機能は、１つの軸に制限される低摩擦回転と、隣接するＭＯＥおよびいずれかの光学表面（通常、色付き）に近接した１つの位置に主として留まる能力である。この光学表面（通常、色付き）は、２つの双安定状態において視認される前面において、ＭＯＥが占有する面積の７０％を超えて覆う。ＭＯＥの形状は、これらに限定されないが、中実円筒、略中実円筒、ファイバまたはロッド、中空チューブ、ダンベルまたはＩビーム形状、「フットボール」形状などを含むことができ、これら形状は当業者によって開発でき、これらの形状の変形形態もまた本発明の範囲に含まれる。
【００４３】
次に図２を参照する。ＭＯＥのアレイは本発明の一実施形態であり、各ＭＯＥは回転が１つの運動軸だけに制限されている。図示のように、制限された回転軸は、ディスプレイの各光学セグメント内のすべてのＭＯＥについて均一である。ディプレイのすべての光学セグメントが相互に平行なＭＯＥを有するようにすることも可能であるが、これは必ずしも必要ではない。図２に示すように、ＭＯＥ内の北−南磁界は２つの色平面に平行である。より好都合な球形磁性粒子は任意の方向に回転できる。本発明におけるＭＯＥを、１つの方向または１つの軸の周りだけを回転できるように構成することによって（この実施形態ではＭＯＥを円筒形に形成することによって）、大きな利点が得られる。次に、ＭＯＥが２つの色層の交差する平面に平行に磁化される場合、ＭＯＥの色状態を制御できる。球形粒子がこの平行形態に磁化されていたとしても、それら粒子は粒子の磁極の周りを自由に回転し、２つの色状態は予測し得ないものとなる。単一点接点が球体を混転可能にし、および球体の低エネルギ状態においても自由に回転する（これは望ましくない）ような球体と異なり、略円筒形のＭＯＥでは、ＭＯＥはＭＯＥの全体軸に沿って北−南方向に相互に引きつけられる。
【００４４】
再度、図２を参照すると、２つ以上のＭＯＥが緊密に接触して配置される場合、ＭＯＥはそれらの磁界に整列して２つの低エネルギ状態の一方になる。これら低エネルギ状態の両方は、１８０度の回転によりアクセスできる。これらは、北−南、北−南、または南−北、南−北である。ＭＯＥの磁界強度は、ピクセル内の隣接したＭＯＥの磁気引力によって生成される回転力が、ＭＯＥが静止状態を保つように作用する機械摩擦力より大きくなるように設計される。この構成においては、ＭＯＥは、これら２つの安定状態の一方において、常に相互に平行に整列する。色層または平面は各ＭＯＥの極に平行であることから、これは結果的に２つの安定な色状態をもたらす。これらの自己整列の双安定色状態を維持するための電力は必要とされない。
【００４５】
この実施形態はまた、ＭＯＥ粒子が部分的にのみ回転する、外部磁界源からの湾曲した磁束パターンによって発生する問題点を除去し、これにより、外部磁界によって典型的に発生する「噴水頭部（fountain head）」パターンを生成する。外部磁界源によって「噴水頭部」磁界パターンを用いて「書き込まれた」後であっても、外部磁気力が除去されると、ＭＯＥは、次に最近傍の平行双安定状態に自己整列する。この方法では、９０度以上の回転の完成を起動するためには、外部磁界だけが必要であり、ＭＯＥ自体の引力は、新しい光学状態への整列プロセスを完成する。
【００４６】
本発明の別の実施形態は、１つのピクセルが近接ピクセルに与える効果を除去する。一実施形態において、各ピクセルが２つ以上のＭＯＥを含むような場合の２次元アレイの各ピクセルは、そのアレイの他のピクセルから分離されている。この分離（その特定の分離方法は、前述で説明されている、または以下に詳細に説明する）によって、ピクセルは他のいずれのピクセルからも独立した磁区を有することができる。すなわち、各ピクセルのＭＯＥは、他のピクセルの動作に関係なく、双安定状態の一方に自己整列する。さらに、各ピクセルのＭＯＥは、他のピクセルに影響を与えることなく、外部磁界または力を受けると回転する。これにより、各ピクセルには、電子的または電磁的に書込み可能な画像を他のピクセルに対して独立に書き込むことができる。
【００４７】
次に図３Ａおよび３Ｂを参照する。１で示されるＭＯＥは、２で示される制限された空間内（この例では、長方形空間）にあることから、１つの軸の周りに制限された回転を有するものとして示されている。図３ＢはＭＯＥ１および制限された空間２の側面図である。一方、図３Ｃは別の側面図を示しており、制限空間の一部として作用するディスプレイバックプレーン２および前面プレート３を示している。
【００４８】
次に図４Ａを参照すると、本発明のディスプレイに印加される磁界の平面図が示されている。図に示すように、ディスプレイバックプレーンまたは特定の他の磁気ヘッド、あるいは外部磁界によって発生する、３で示される外部磁界の磁極または磁束線が、２で示されるＭＯＥの回転軸に垂直になるように構成されていることから、１で示されるＭＯＥ自体は、この外部から印加される磁界３に反応して回転する。
【００４９】
図４Ｂを参照すると、２で示される外部磁界の側面図は、１で示されるディスプレイの表示平面に平行である。ＭＯＥは、より好適には、先に考えた球状電磁ディスプレイ方法のような、ディスプレイに垂直に供給する磁界でなく、ディスプレイの表面に平行なこの印加磁界により作動できる。
【００５０】
図５は本発明の好ましい実施形態を示す。図５では、１で示されるＭＯＥまたはＭＯＥのグループ、典型的には個々のピクセルを形成するＭＯＥのグループが、物理的手段により、典型的には、２で示される固体構造体により分離されている。この分離手段は、３で示されるバックプレーンまたは磁気書込みヘッドの物理的一部であってもよいし、または違っていてもよい。ＭＯＥのこの分離は、結果的に隣接したＭＯＥピクセル間の距離を増加し、個々のピクセル間のクロストークおよび電磁干渉を低減する。さらに、分離材料はまた、例えば鉄、ニッケル、コバルトまたはそれらの任意の合金といった、磁気遮蔽材として作用できる材料であってもよい。このような材料は当技術分野では、磁気遮蔽材料としてよく知られている。
【００５１】
図６を参照すると、ディスプレイまたはピクセル内の個々のＭＯＥの磁界強度を変更することにより、効率の改善およびクロストークの減少を達成できる。図６に示すように、１で示され、またドライバとも称される中心ＭＯＥの磁界強度は、２で示され、またパッセンジャとも称される２つの外側ＭＯＥの磁界強度より高くなるように増加される。ＭＯＥ間の同一引力が望ましい場合、ドライバＭＯＥ１の磁界強度が増加すると、パッセンジャＭＯＥ２の磁界強度は同じ率だけ減少されなければならない。これは２つの大きな利点を生成する。第１は、ドライバＭＯＥ１が、３で示されるバックプレーンにより、または特定の他の磁界源により印加される外部磁界に対して大きな力（回転）で反応する。上述のように、３つのＭＯＥのすべてがドライバＭＯＥ１の増加した磁気負荷を有する場合、これらＭＯＥは相互に強く引きつけられ、外部コイルは、隣接したＭＯＥを備えることから電力を増加させる必要がある。有利には、本発明のドライバ−パッセンジャ構成は、外部コイル（磁界）に対するドライバの反応を増加させるが、ＭＯＥの回転を可能にするために、ドライバＭＯＥおよびバックプレーン磁界強度が打ち勝つ必要があるＭＯＥ間の相互作用を減少させる。さらに、中心にあるドライバＭＯＥ１は小さい外部磁界で制御できる。この小さい外部磁界は、小型の電磁石、バックプレーンまたは磁気書込みヘッドを用いて、および／または小電流を用いて、このバックプレーンを駆動できることを意味する。この外部磁界が遮断されると、２つのパッセンジャＭＯＥ２は即時に中心ドライバＭＯＥ１に整列する。さらに、ＭＯＥ電界強度を変化させるこの原理は、単一ピクセル内に３つ以上が含まれる、大きなピクセルサイズにも拡張できる。外部磁界に対するこのパッセンジャ−ドライバ−パッセンジャの相互作用およびドライバは、以下の式により定量化できる。
【００５２】
各側のパッセンジャＭＯＥに対するドライバ磁気引力＝Ｄ＊Ｐ１＋Ｄ＊Ｐ２
外部磁界に対するドライバ応答＝Ｄ＊Ｅｘ
ここで、Ｄ＝ドライバの磁界強度
Ｐ１＝パッセンジャ１の磁界強度
Ｐ２＝パッセンジャ２の磁界強度
Ｅｘ＝外部磁界の磁界強度
図６の実施形態の別の利点は、ピクセルの外側パッセンジャＭＯＥ２が低い磁界強度を有する場合、ピクセル間のクロストークを低減できることである。２つの低磁界のＭＯＥ間の引力は、２つの高磁界のＭＯＥまたは１つの高磁界のＭＯＥと１つの低磁界のＭＯＥとの間の引力よりはるかに小さい。高磁界のＭＯＥが中心にあり、低磁界のＭＯＥが各ピクセルの端部にあるようにピクセルを設計することにより、クロストークを防止するピクセル間に安定状態が生成される。外側の低磁界のＭＯＥは同一ピクセル内の隣接の高磁界のＭＯＥに対して強い引力を有するが、隣接ピクセル間の端部のＭＯＥの低磁界から低磁界へのＭＯＥ間の引力はそれ程なく、クロストークは除去される。
【００５３】
クロストークを除去する別の方法は、隣接するピクセルのＭＯＥの方向を交互に変えてチェッカーボードパターンを生成することである。この方法では、隣接ピクセルの主磁界および回転軸は、隣接するピクセルに常に垂直である。これにより、ＭＯＥの方向が９０度回転して回転力が隣接するピクセルのＭＯＥの回転軸に生成されるため、ピクセルを回転するのに用いられる外部磁界がすぐ隣のＭＯＥに影響を与えるのを防止する。
【００５４】
本発明は、本発明の思想および基本的特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具体化してもよい。上述の実施形態は、あらゆる面で、単なる例示であって、限定的であると考えるべきではない。したがって、本発明の範囲は、上述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲の請求項に示される。請求項の意味および均等物の範囲内に含まれるすべての変更は、請求項に包含されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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