(57)【要約】【課題】  高解像度でコントラストが高く、明るい多色表示を行うことができる画像表示装置および画像表示媒体を提供する。【解決手段】  画像表示媒体２の表面基板１０の列電極１２と背面基板２０の行電極２２Ａ〜２２Ｆとの間に交番電圧を付与する走査を重力方向に行うことにより、駆動された行電極と列電極１２間の画素に存在する粒子３２，３３が重力方向へ移動するため、着色層２３の色を高いコントラストで表示することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正又は負に帯電した粒子群がそれぞれ封入された複数のセルをアレイ状に配列し、前記セル毎に複数の画素を設け、水平姿勢と異なる姿勢で配置された画像表示媒体と、
前記セル内の前記複数の画素に交番電界を付与する走査を所定の走査方向に行い、前記画像表示媒体の前記姿勢に応じて前記粒子群が受ける重力を利用して前記粒子群を前記所定の走査方向に移動させる電界付与手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示媒体は、略鉛直姿勢で配置され、
前記電界付与手段は、前記所定の走査方向として略重力方向に前記走査を行うことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記粒子群は、色および帯電特性が異なる複数種類の粒子群であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示媒体は、透光性を有する第１の基板と、この第１の基板に対向配置された所定の色を有する第２の基板とを備え、
前記粒子群は、前記所定の色と異なる色を有することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第１および第２の基板の一方の基板は、前記所定の走査方向にライン状の複数の第１の電極を備え、
前記第１および第２の基板の他方の基板は、前記所定の走査方向に直交する方向にライン状の複数の第２の電極を備え、
前記電界付与手段は、単純マトリックス駆動によって前記第１および第２の電極間に交番電圧を印加して前記複数の画素に前記交番電界を付与する交番電圧発生部を備えたことを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示媒体は、前記第１および第２の基板間を基板に平行な方向に仕切ることにより前記複数のセルを形成する仕切り部材を備えたことを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記仕切り部材は、前記所定の走査方向に移動した前記粒子群を貯留する凹部を有することを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記凹部は、この凹部に貯留した前記粒子群が前記第１の基板側から見て隠れるように形成されたことを特徴とする請求項７記載の画像表示装置。
【請求項９】
正又は負に帯電した粒子群が封入された複数のセルをアレイ状に配列した画像表示媒体において、
前記セルは、前記粒子群のうち表示に寄与しない一部又は全部の粒子群を一時待避させる待避部を備えたことを特徴とする画像表示媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界により着色粒子を移動させて画像表示を行う画像表示装置および画像表示媒体に関し、特に、高解像度でコントラストが高く、明るい多色表示を行うことができる画像表示装置および画像表示媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような従来の画像表示装置として、画像表示媒体を縦置きで使用するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
この画像表示媒体は、表面基板部材上に形成された列電極を誘電体膜により保護した透光性を有する表面基板と、背面基板部材上に形成された行電極を誘電体膜により保護した背面基板と、基板間を微小な間隔に対向配置させるとともに、基板間を基板と平行な方向に仕切って複数のセルを形成する仕切り部材と、負に帯電した白色粒子群と正に帯電した黒色粒子群とを各セル内に封入して構成され、セル毎に一つの画素を設けている。
【０００４】
この画像表示装置において、行電極と列電極との間に直流電圧を印加すると、電極間の画素に電界が形成され、電界の向きに応じて白色粒子と黒色粒子が表面基板または背面基板側へ移動し、表面基板の内面に付着した白色粒子と黒色粒子とのコントラストにより表面基板を通して白黒の画像表示が行われる。
【０００５】
この構成によれば、電界を変化させない限り表示が消えないため、メモリ性を持たせることができるとともに、電気泳動や磁気泳動を用いた画像表示媒体のように液体を必要としないため、表示切替速度が速く、コントラストの高い画像を表示することができる。
【０００６】
また、カラー表示を行えるようにした従来の画像表示装置として、背面基板側に着色層を設け、粒子色の他に着色層の色（背面基板色）を表示するものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
この画像表示装置は、白黒の表示方法は上記特許文献１と同じであるが、背面基板色を表示させる場合には、その対象画素に対応する電極間に所定の周波数の交番電圧を印加するとともに、周辺の画素に対応する電極を接地（０Ｖ印加）することにより、対象画素に存在する粒子を周辺に退避させ、着色層上に白色粒子および黒色粒子が存在しないようにし、表面基板を通して背面基板色が見えるようにする。これにより、３色以上の多色表示が可能になる。
【特許文献１】特開２００２−９９００２号公報（［００１１］〜［００１２］、図図２５）
【特許文献２】特開２００２−１６９１９１号公報（［００７５］〜［００９０］、［０１０６］〜［０１１０］、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の画像表示装置によると、セル毎に一つの画素を設けているため、画素ピッチを小さくして解像度を上げようとすると、仕切り部材には一定以上の幅が必要であることから、有効開口率が小さくなり、明るい画像を表示できなくなる。そこで、セル毎に複数の画素を設け、各画素に対応して電極を形成して単純マトリックス駆動方式により走査を行い、交番電圧を印加して背面基板色を表示しようとすると、交番電圧の印加によって除去された粒子は全方向に同程度に移動するため、この移動した粒子が先に走査して粒子を除去した画素に戻り、背面基板色のコントラストの低下を招くことになる。
【０００９】
従って、本発明の目的は、高解像度でコントラストが高く、明るい多色表示を行うことができる画像表示装置および画像表示媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、正又は負に帯電した粒子群がそれぞれ封入された複数のセルをアレイ状に配列し、前記セル毎に複数の画素を設け、水平姿勢と異なる姿勢で配置された画像表示媒体と、前記セル内の前記複数の画素に交番電界を付与する走査を所定の走査方向に行い、前記画像表示媒体の前記姿勢に応じて前記粒子群が受ける重力を利用して前記粒子群を前記所定の走査方向に移動させる電界付与手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置を提供する。
【００１１】
上記構成によれば、ある対象画素に交番電界を付与すると、その対象画素に存在する粒子群は、交番電界が付与されていない隣接する画素へと移動する。そこで、画像表示媒体の姿勢を水平姿勢と異なる姿勢に配置し、粒子群が重力を受けて移動しようとする方向を走査方向として交番電界を付与することにより、交番電界により移動させた粒子が主に重力方向へ移動するため、対象画素に交番電界を付与して待避させた粒子群が先に走査した画素に戻らなくなり、セルの背面色を高いコントラストで表示することができる。
【００１２】
「複数のセル」は、格子状、千鳥状等のように２次元アレイ状に配列されているのが好ましい。これにより、画素密度を高くすることができる。セルが有する「複数の画素」は、マトリックス状に配列されていてもよく、走査方向に一列に配列されていてもよい。「セルの背面色」は、セルを構成する背面基板に着色を施しているときは、その背面基板の色、透明な背面基板を用いたときは、背面基板の背後から入射し背面基板を透過する光の色となる。
【００１３】
「交番電界の走査」は、アレイ状のセル（セルアレイ）を介して一対の電極を配置し、一方の電極を複数の縦電極、他方の電極を複数の行電極として、単純マトリックス（パッシブマトリックス）駆動により行うことができる。また、一対の電極のうち一方の電極を画素毎に独立した画素電極とし、他方の電極を全面電極とするか、両方を画素電極として、画素毎に独立して電圧を印加するアクティブマトリックス駆動を用いることができる。また、セルアレイの背面側の電極を全面電極とし、孤立電極をライン状に形成した電極ヘッドをセルアレイの上側を近接して移動させながら電圧を印加してもよい。
【００１４】
前記画像表示媒体は、略鉛直姿勢で配置され、前記電界付与手段は、前記所定の走査方向として略重力方向に前記走査を行う構成としてもよい。これにより、交番電界を付与された粒子が主に重力方向に力を受けるので、粒子の重力方向への移動が最適に行われる。
【００１５】
前記画像表示媒体は、透光性を有する第１の基板と、この第１の基板に対向配置された所定の色を有する第２の基板とを備え、前記粒子群は、前記所定の色と異なる色を有することが好ましい。これにより、粒子の色と第２の基板の色からなる２色表示を行うことができる。透光性を有する第１の基板としては、透明、半透明、有色透明のガラス、樹脂等からなる表面基板を用いることができる。
【００１６】
さらに、前記粒子群は、色および帯電特性が異なる複数種類の粒子群を用いることができる。これにより、３色以上の多色表示が可能になる。例えば、白色粒子と黒色粒子、赤色の背面色を用いることにより、白、黒、赤の３色表示を行うことができる。
【００１７】
前記第１および第２の基板の一方の基板は、前記所定の走査方向にライン状の複数の第１の電極を備え、前記第１および第２の基板の他方の基板は、前記所定の走査方向に直交する方向にライン状の複数の第２の電極を備え、前記電界付与手段は、単純マトリックス駆動によって前記第１および第２の電極間に交番電圧を印加して前記複数の画素に前記交番電界を付与する交番電圧発生部を備えた構成としてもよい。これにより、上部の電極から下部の電極へと走査することにより走査済みの画素に粒子が戻ることがなくなり、背面色のコントラストを上げることができる。
【００１８】
前記画像表示媒体は、前記第１および第２の基板間を基板に平行な方向に仕切ることにより前記複数のセルを形成する仕切り部材を備えた構成としてもよい。
【００１９】
前記仕切り部材は、前記所定の走査方向に移動した前記粒子群を貯留する凹部を有する構成としてもよい。この場合、前記凹部は、この凹部に貯留した前記粒子群が前記第１の基板側から見て隠れるように形成されたものが好ましい。これにより、重力方向に移動した粒子群は、その近傍の第２の基板の表示面を覆うことがなくなり、第２の基板の表示が効果的に行われる。
【００２０】
また、重力方向に順次走査していくと、セル内の下方の画素では先に移動させた粒子が、下方の電極近傍に加わることによって、空間に対して占める粒子の量が増えるため、粒子を移動させるために要する時間が多くなる。このため、水平方向に隣接する電極上へ粒子を移動させる場合、粒子を十分に移動させるために時間を要するようになり、画像表示媒体全面に画像を表示するための時間が長くなる。
【００２１】
前記凹部を設けることにより、先に移動してきた粒子を貯留することができ、セル最下部の画素（走査電極）においても空間に占める粒子の量を少なくできるため、粒子を移動する時間が長くならず、画像表示媒体全面に画像を表示するための時間が長くなるのを防ぐことができる。
【００２２】
本発明は、上記目的を達成するため、正又は負に帯電した粒子群が封入された複数のセルをアレイ状に配列した画像表示媒体において、前記セルは、前記粒子群のうち表示に寄与しない一部又は全部の粒子群を一時待避させる待避部を備えたことを特徴とする画像表示媒体を提供する。
【００２３】
上記構成によれば、粒子群を待避部に待避させることにより、セルの背面色を高いコントラストで表示することができるとともに、画像表示媒体全面に画像を表示する時間が長くなるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の画像表示装置によれば、粒子群が重力を受けて移動しようとする方向に交番電界を付与する走査を行うことにより、粒子群が先に走査した画素に戻らないため、コントラストの高い背面色の表示を行うことができる。また、セル毎に複数の画素を設けているので、解像度の高く、明るい画像が得られる。
【００２５】
本発明の画像表示媒体によれば、セルは粒子群を待避させる待避部を備えているので、コントラストの高い背面色の表示を行うことができる。さらに、粒子を移動する時間が長くならず、画像表示媒体全面に画像を表示するための時間が長くなるのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１の実施の形態］（画像表示装置の全体の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置を示す。この画像表示装置１は、表面基板１０、背面基板２０および粒子３２，３３からなる粒子群を主体に構成されるとともに、水平姿勢と異なる姿勢、例えば、略鉛直姿勢に縦置きされて使用される画像表示媒体２と、画像表示媒体２に電圧を印加して電界を付与する電界付与手段としての電圧印加部３と、画像記憶部５に記憶された画像データに基づいて電圧印加部３を制御する制御部４とを有して概略構成されている。
【００２７】
（画像表示装置の各部の構成）
電圧印加部３は、初期化用の第１の交番電圧を発生する第１の交番電圧発生部６と、画像表示媒体２の背面基板２０の色表示を行うための第２の交番電圧を発生する第２の交番電圧発生部７と、粒子３２，３３による２色表示を行うための直流電圧を発生する直流電圧発生部８とを備えている。
【００２８】
第１の交番電圧発生部６は、初期状態、例えば、白色粒子３２を一方の基板側に均等に付着させ、黒色粒子３３を他方の基板側に均等に付着させるために用いられ、所定の周波数（例えば、２００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）の第１の交番電圧（例えば、±１４０Ｖ）を全部の画素に印加する。第１の交番電圧発生部６からの第１の交番電圧は画像表示媒体２を縦置きにしても、周波数を最適に設定（例えば、５００〜１０００Ｈｚ）することで粒子３２，３３を上方に移動させて初期化することができる。
【００２９】
第２の交番電圧発生部７は、第１の交番電圧発生部６よりも低い周波数（例えば、１０Ｈｚ〜２００Ｈｚ）の第２の交番電圧（例えば、±１４０Ｖ）を、背面基板２０の色表示を行いたい対象画素に印加し、その対象画素に存在する粒子３２，３３を重力方向に移動させるために用いられる。
【００３０】
直流電圧発生部８は、直流電圧（例えば、＋２００Ｖ又は−２００Ｖ）を出力して白色粒子３２と黒色粒子３３を用いて２色表示を行う際に用いられる。
【００３１】
制御部４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路等を備えて構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って第１の交番電圧発生部６、第２の交番電圧発生部７、および直流電圧発生部８の１つを選択して動作させるとともに、画像記憶部５からの画像データに基づいて表面基板１０および背面基板２０内の各電極に電圧を印加させる。なお、制御部４と画像記憶部５によってパーソナルコンピュータを構成してもよい。また、画像データは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から画像記憶部５に入力してもよく、ＬＡＮ(Local Area Network)等のネットワークを介して画像記憶部５に入力してもよい。
【００３２】
（画像表示媒体の全体の構成）
画像表示媒体２は、図１に示すように、矢印Ａの方向が表示内容を見る方向になる。画像表示媒体２は、透光性を有する第１の基板としての表面基板１０と、この表面基板１０に対向するように配置された第２の基板としての背面基板２０と、基板１０，２０間を微小な間隔に対向配置させて保持するとともに、基板１０，２０に平行な方向に仕切って複数のセル３０（３０Ａ，３０Ｂ）を形成する仕切り部材３１（３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ）と、セル３０Ａ，３０Ｂに封入されるとともに、色および帯電特性が異なる白色粒子３２および黒色粒子３３からなる２つの帯電性粒子群とを有して構成されている。なお、図１において、セル３０Ａ，３０Ｂは、２つのみを図示したが、実際には、画素数に応じて更に多数のセルが２次元アレイ状に配列されている。
【００３３】
（画像表示媒体の各部の構成）
表面基板１０は、例えば、１．１ｍｍ厚さの透明ガラス基板等からなる表面基板部材１１と、表面基板部材１１上に形成されたインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等からなる透明な帯状の複数の列電極１２と、これらの列電極１２を保護するとともに白色粒子３２と黒色粒子３３の帯電特性を安定化させるポリカーボネート等からなる誘電体層１３とを積層して構成されている。複数の列電極１２は、図１の紙面に垂直な方向に所定間隔で平行に配設されている。
【００３４】
誘電体層１３には、セル３０Ａ，３０Ｂに封入する白色粒子３２および黒色粒子３３の帯電特性に応じて、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、エポキシ等を用いることができる。また、誘電体層１３は、その絶縁性材料中に電荷輸送物質を含有させることができる。電荷輸送物質を含有させることにより、白色粒子３２および黒色粒子３３への電荷注入による粒子帯電性の向上や、これら粒子３２，３３の帯電量が極度に大きくなった場合に粒子３２，３３の電荷を漏洩させ、粒子３２，３３の帯電量を安定させるなどの効果を得ることができる。
【００３５】
背面基板２０は、例えば、０６ｍｍ厚さのエポキシ樹脂等からなる背面基板部材２１と、背面基板部材２１の片面に形成され、水平方向に所定間隔で平行に配設された銅箔等からなる帯状の複数の行電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆと、これらの行電極２２Ａ〜２２Ｆを保護するとともに、粒子３２，３３の帯電性特性を安定化させるとともに、粒子３２，３３と異なる色、例えば、赤色の着色が施されている着色層２３とを有して構成されている。
【００３６】
行電極２２Ａ〜２２Ｆは、１つのセルに３本設けられ、列電極１２も１つのセルに３本設けられ、行電極２２Ａ〜２２Ｆと列電極１２は交差するように配置され、単純マトリックス駆動により電極１２，２２間の画素に電圧が印加されるように構成されている。なお、１つのセルの行電極と列電極は、各々が３本としたが、行電極、列電極それぞれを任意の本数にすることができ、セル当たりの本数が多くなるほど、解像度を上げることができる。
【００３７】
着色層２３は、例えば、着色材を背面基板部材２１に塗布、あるいはフィルム状にしたものを貼付して形成される。着色層２３の母材には、誘電体層１３と同様に行電極２２に直流電圧が印加されたときに帯電する誘電体を素材に用い、行電極２２Ａ〜２２Ｆへの電圧印加が終了した後でも、背面基板２０側に付着した粒子３２，３３の帯電が保持されるようにする。
【００３８】
仕切り部材３１Ａ〜３１Ｃは、例えば、熱硬化性樹脂からなるインクをスクリーン印刷し、オーブン中で加熱焼成する処理を仕切り部材３１Ａ〜３１Ｃが所望の高さになるまで複数回繰り返すことにより、背面基板２０上に形成される。あるいは、ドライレジストフィルムなどの感光性樹脂を背面基板２０上積層して貼り付け、フォトリソグラフィ法により所定のパターンに露光・現像して形成してもよい。背面基板２０上に形成された仕切り部材３１Ａ〜３１Ｃの端面と表面基板１０とは、接着剤により接合される。仕切り部材３１Ａ〜３１Ｃとしては、熱硬化性樹脂の他に、熱可塑性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化性樹脂、ゴム等の絶縁材料を用いることができる。仕切り部材３１Ａ〜３１Ｃと表面基板１０とを接合する接着剤としては、熱可塑性接着剤、熱活性型接着剤、熱圧接着剤、紫外線硬化型接着剤等を用いることができる。
【００３９】
白色粒子３２と黒色粒子３３は、相互の摩擦による摩擦帯電により、互いに異なる極性に帯電する。ここでは、白色粒子３２は負に帯電しており、黒色粒子３３は正に帯電している。
【００４０】
白色粒子３２は、例えば、体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）性テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイトを分級）１００重量部にイソプロピルトリメトキシシラン処理したチタニアの微粉末０．４重量部を外添して得ることができる。
【００４１】
黒色粒子３３は、例えば、体積平均粒径２０μｍのカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラックを分級）を用いることができる。
【００４２】
（画像表示装置の動作）
次に、この第１の実施の形態に係る画像表示装置１の動作を説明する。
【００４３】
（白黒画像の表示）
白色粒子３２と黒色粒子３３により２色表示を行う場合、制御部４は、画像記憶部５に記憶された画像データに基づいて電圧印加部８の直流電圧発生部８を動作させる。直流電圧発生部８は、行電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｆに順次選択電圧（例えば、０Ｖ）を印加し、各列電極１２には、画像データに応じて正又は負の画像電圧（例えば、＋２００Ｖ又は−２００Ｖ）を所定の時間（例えば、３０ｍｓ）印加する。図１に示す場合は、行電極２２Ａ〜２２Ｆへの選択電圧の印加に同期して列電極１２に正、負、正、負、負、正の直流電圧を順次印加したものである。図１に示すように、負に帯電した白色粒子３２は、正が印加された列電極１２側に移動して表面基板１０の内面に付着し、正に帯電した黒色粒子３３は、これとは逆の行電極２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｆ側の背面基板２０の内面に付着する。正に帯電した黒色粒子３３は、負が印加された列電極１２側に移動して表面基板１０の内面に付着し、負に帯電した白色粒子３２は、これとは逆の行電極２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅ側の背面基板２０の内面に付着する。このようにして白黒画像が表面基板１０を通して表示される。
【００４４】
電極１２，電極２２Ａ〜２２Ｆへの電圧の印加を停止しても、粒子３２，３３と誘電体層１３及び誘電体層を兼ねる着色層２３との間の静電付着力が維持されるため、粒子３２，３３は基板１０，２０の内面に付着したまま保持され、長時間に渡り白黒画像が表示される。
【００４５】
（着色層の表示）
図２は、背面基板２０の着色層２３による表示動作を示す。表示動作は、（ａ）から（ｄ）に向かって駆動状態が変化する。図２においては、画像表示媒体２、第１の交番電圧発生部６、及び第２の交番電圧発生部７以外の図示を省略している。着色層２３を表示する場合、制御部４は、電圧印加部３の第２の交番電圧発生部７を動作させる。
【００４６】
図２の（ａ）は初期状態を示しており、静電付着力により、例えば、白色粒子３２が表面基板１０の内面に付着し、黒色粒子３３が着色層２３の内面に付着している。
【００４７】
第２の交番電圧発生部７は、図２の上側のセル３０Ａの１行目の行電極２２Ａに所定の周波数（例えば、２００Ｈｚ）の第２の交番電圧（例えば、±７０Ｖ）を印加し、それとは逆位相の第２の交番電圧（例えば、±７０Ｖ）を列電極１２に印加し、他の電極に０Ｖを印加する。これにより、１行目の行電極２２Ａと列電極１２が交差する位置の画素に存在する白色粒子３２および黒色粒子３３は、共に表面基板１０と背面基板２０との間を往復運動しながら重力方向に移動する。
【００４８】
この結果、図２（ｂ）に示すように、１行目の行電極２２Ａと列電極１２の交差する画素に白色粒子３２及び黒色粒子３３が存在しなくなり、１行目の行電極２２Ａの前面の着色層２３の色が表面基板１０を通してＡ方向から見えるようになる。
【００４９】
次に、図２（ｂ）の状態において、第２の交番電圧発生部７は、制御部４の制御の下に、１行目の行電極２２Ａの場合と同様に、図２の上側のセル３０Ａの２行目の行電極２２Ｂに第２の交番電圧を印加し、これとは逆位相の第２の交番電圧を列電極１２に印加し、他の電極に０Ｖを印加する。これにより、白色粒子３２および黒色粒子３３は、共に表面基板１０と背面基板２０との間を往復運動しながら重力方向に移動する。
【００５０】
この結果、図２（ｃ）に示すように、１行目の行電極２２Ａと列電極１２の交差する画素、および２行目の行電極２２Ｂと列電極１２の交差する画素に白色粒子３２及び黒色粒子３３が存在しなくなり、１行目と２行目の行電極２２Ａ，２２Ｂの前面の着色層２３の色が表面基板１０を通してＡ方向から見えるようになる。すなわち、着色層２３の見える範囲が図２の（ｂ）の場合よりも拡大される。
【００５１】
なお、３行目の行電極２２Ｃを走査しても、仕切り部材３１Ａ上に溜まった白色粒子３２及び黒色粒子３３は下方へ移動できないので、３行目の行電極２２Ｃの前面の着色層２３は全部又は一部が白色粒子３２と黒色粒子３３で覆われるため、着色層２３の全域を見ることはできない。また、セル内に複数の列電極を有し、同一セル内の他の列電極上へ粒子を移動させることもできる。その場合でも、３行目の行電極２２Ｃ部には、既に移動してきた白色粒子３２及び黒色粒子３３が加わることで、空間に対する粒子の量が増加している。この状態で第２の交番電圧を印加した場合、水平方向に隣接する電極上へ（図１において、紙面に垂直な方向）の粒子移動を行うことが可能だが、粒子量が多いためと、重力方向に移動させる場合に対して移動に要する時間がかかるため、十分な表示を行うために電圧を印加する時間がより多く必要になる。この問題の解決については、他の実施の形態を示して説明する。
【００５２】
以上は上側のセル３０Ａについての説明であるが、下側のセル３０Ｂも同様にして行われる。すなわち、１行目の行電極２２Ｄに第２の交番電圧を印加し、それとは逆位相の第２の交番電圧を列電極１２に印加し、他の電極に０Ｖを印加する。次に、２行目の行電極２２Ｅに第２の交番電圧を印加し、それとは逆位相の第２の交番電圧を列電極１２に印加し、他の電極に０Ｖを印加する。このようにして１行目の行電極２２Ｄおよび２行目の行電極２２Ｅの前面の着色層２３の色を見ることができる。
【００５３】
下側のセル３０Ｂの行電極２２Ｅまで走査し、画像表示媒体２における着色層２３による画像表示が終了し、初期状態にする場合には、制御部４は、電圧印加部３の第１の交番電圧発生部６を動作させ、行電極２２Ａ〜２２Ｆに所定の周波数（例えば、８００Ｈｚ）第１の交番電圧（例えば、±７０Ｖ）を印加するとともに、これと逆位相の第２の交番電圧（例えば、±７０Ｖ）を各列電極１２に印加し、最終パルスとして例えば列電極１２に正の直流電圧を印加することにより、白色粒子３２が表面基板１０の内面全体に付着し、黒色粒子３３が背面基板２０の内面全体に付着し、全てのセルの着色層２３が粒子３２，３３によって隠蔽され、図２の（ｄ）に示す初期状態に戻される。このとき、画像表示媒体２を方向Ａから見ると、白色粒子３２による白色画面のみが見えている。
【００５４】
（第１の実施の形態の効果）
この第１の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）着色層２３の色表示を行う場合に、第２の交番電界を付与する走査を重力方向に行っているため、粒子３２，３３が既に走査した画素に戻らないため、コントラストの高い着色層２３の色表示を行うことができ、彩度の高い表示が可能となる。
（ロ）第２の交番電界による走査を順次重力方向へシフトするのに伴って着色層２３の見える範囲が拡大するので、着色層２３の色による階調表示を行うことができる。
（ハ）セル３０毎に複数の画素を設けているので、解像度が高く、明るい画像が得られる。
【００５５】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る画像表示媒体を示す。この第２の実施の形態に係る画像表示媒体２は、図１に示す平板状の仕切り部材３１Ｂ，３１Ｃに代えて、断面三角形の凹部４２を有する仕切り部材４１Ａ，４１Ｂを用いたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。仕切り部材４１Ａ，４１Ｂの凹部４２は、上面が背面基板２０側に向かって傾斜するように形成されており、重力方向に退避した粒子３２，３３を凹部４２に貯留させるようにしたものである。
【００５６】
最下部の行電極２２Ｆは、凹部４２に対応する分、他の行電極２２Ｄ、２２Ｅより幅を大きくすることもでき、第１の交番電界による初期状態への動作時に凹部４２の底部まで十電界を作用させて、初期状態にする時間を短くすることもできる。
【００５７】
（第２の実施の形態の効果）
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に電極２２Ｄ〜２２Ｆ，１２間に交番電圧を印加して背面基板２０の着色層２３の色表示を行った場合、重力方向に移動した粒子３２，３３は、仕切り部材４１Ｂの凹部４２に溜まり、各セル３０の最下部の行電極の前面に介在する粒子３２，３３を低減することができる。このため、最下部の行電極の前面における粒子の占有率を低くすることができ、着色層２３の色表示範囲をより拡大することができる。また、後方に傾斜しているので、退避した粒子３２，３３の色を隠すことができる。
さらに、重力方向に行電極２２を順次走査していくと、セル３０内の下方の画素では先に移動させた粒子が、下方の電極近傍に加わることによって、空間に対して占める粒子３２，３３の量が増えるため、粒子３２，３３を移動させるために要する時間が多くなる。このため、水平方向に隣接する電極上へ粒子３２，３３を移動させる場合、粒子３２，３３を十分に移動させるために時間を要するようになり、画像表示媒体全面に画像を表示するための時間が長くなる。
しかし、本実施形態では、上記凹部４２を設けることにより、先に移動してきた粒子３２，３３を貯留することができ、セル最下部の画素（走査電極）においても空間に占める粒子３２，３３の量を少なくできるため、粒子３２，３３を移動する時間が長くならず、画像表示媒体全面に画像を表示するための時間が長くなるのを防ぐことができる。
【００５８】
［第３の実施の形態］
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る画像表示媒体を示す。この第３の実施の形態に係る画像表示媒体２は、図３の第２の実施の形態と同様に、図１に示す平板状の仕切り部材３１Ｂ，３１Ｃに代えて、断面Ｌ字状の仕切り部材５１Ａ，５１Ｂを用いたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。仕切り部材５１Ａ，５１Ｂの凹部５２は、後方に設けられており、重力方向に退避した粒子３２，３３を凹部５２に貯留させるようにしたものである。
【００５９】
第２の実施の形態と同様に、  最下部の行電極２２Ｆは、凹部５２に対応する分、他の行電極２２Ｄ、２２Ｅより幅を大きくすることもでき、第１の交番電界による初期状態への動作時に凹部５２の底部まで十電界を作用させて、初期状態にする時間を短くすることもできる。
【００６０】
（第３の実施の形態の効果）
この第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に電極２２Ｄ〜２２Ｆ，１２間に交番電圧を印加して背面基板２０の着色層２３の色表示を行った場合、重力方向に移動した粒子３２，３３は、仕切り部材５１Ｂの凹部５２に溜まり、各セル３０の最下部の行電極の前面に介在する粒子３２、３３を低減することができる。このため、最下部の行電極の前面における粒子の占有率を低くすることができ、着色層２３の色表示範囲を拡大することができる。また、凹部５２を後方に設けているので、退避した粒子３２，３３の色を隠すことができ、第２の実施の形態よりも多くの粒子３２，３３を凹部５２に貯留することができる。
また、第２の実施の形態と同様に、重力方向に行電極２２を順次走査していくと、セル３０内の下方の画素では先に移動させた粒子３２，３３により、粒子３２，３３を移動させるために要する時間が多くなる。このため、水平方向に隣接する電極上へ粒子を移動させる場合、粒子３２，３３を十分に移動させるために時間を要するようになり、画像表示媒体全面に画像を表示するための時間が長くなる。
しかし、本実施の形態では、上記凹部５２を設けることにより、先に移動してきた粒子３２，３３を貯留することができ、セル最下部の画素（走査電極）においても空間に占める粒子３２，３３の量を少なくできるため、粒子３２，３３を移動する時間が長くならず、画像表示媒体全面に画像を表示するための時間が長くなるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置による着色層の色表示動作を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る画像表示媒体の要部断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る画像表示媒体の要部断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  画像表示装置
２  画像表示媒体
３  電圧印加部
４  制御部
５  画像記憶部
６  第１の交番電圧発生部
７  第２の交番電圧発生部
８  直流電圧発生部
１０  表面基板
１１  表面基板部材
１２  列電極
１３  誘電体層
２０  背面基板
２１  背面基板部材
２２Ａ〜２２Ｆ  行電極
２３  着色層
３０，３０Ａ，３０Ｂ  セル
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ  仕切り部材
３２  白色粒子
３３  黒色粒子
４１Ａ，４１Ｂ  仕切り部材
４２  凹部
５１Ａ，５１Ｂ  仕切り部材
５２  凹部
【図１】
2005242208.tif 000003
【図２】
2005242208.tif 000004
【図３】
2005242208.tif 000005
【図４】
2005242208.tif 000006