(57)【要約】【課題】視野角依存度が小さく、高精細な画像の多色表示を行うことが可能な画像表示媒体および画像表示方法を提供する。【解決手段】透光性を有する第１の基板２と、第１の基板２に対向して配置された第２の基板３と、第１の基板２と第２の基板３との距離を一定に保つリブ７と、リブ７で区画されたセル内に黒色の液体８と、液体８中に分散された粒子群とを有し、粒子群が、粒径、比重及び磁性からなる群のうちすくなくともいずれかが異なり、浮力又は重力により第１の基板２と第２の基板３との間を移動可能で、かつ、異なる色に着色された複数種類の粒子１１，１２，１３からなる。【選択図】図１
2007240754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有し、表示側に位置する第１の基板と、
前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
前記第１および第２の基板間に封入された液体と、
前記液体中に分散された、比重および色の異なる複数種の粒子からなる粒子群と、
前記液体の比重を制御して前記粒子を前記第１および第２の基板間で移動させる制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示媒体。
【請求項２】
前記制御手段は、前記液体の温度を変更することにより前記液体の比重を制御する温度制御手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項３】
前記温度制御手段は、前記液体を加熱する発熱体を備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像表示媒体。
【請求項４】
前記制御手段は、前記液体中に設けられた一対の電極と、前記一対の電極に充電方向あるいは放電方向に電圧を印加して前記液体の比重を制御する電源とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項５】
前記粒子群は、比重、色、および粒径の異なる複数種の粒子からなり、
前記制御手段は、前記液体中に設けられ、開口面積が制御可能な弁と、前記弁を駆動して前記弁の開口面積を制御して前記開口面積を通過する前記粒子を制限する弁駆動部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項６】
前記弁は、前記粒子群を通過させずに、前記液体を通過させる程度の大きさの孔を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示媒体。
【請求項７】
前記弁は、高分子アクチュエータにより構成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示媒体。
【請求項８】
前記第２の基板に磁気発生部が設けられ、
前記粒子群を構成する前記複数種の粒子のうち、少なくとも１種の粒子が磁性を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項９】
前記磁気発生部は、電磁コイルからなることを特徴とする請求項８に記載の画像表示媒体。
【請求項１０】
前記粒子群は、比重の異なる、赤色、青色、緑色を有する３種の粒子からなることを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項１１】
液体の比重を変更することにより、前記液体中に存在する比重および色の異なる複数種の粒子を移動させて画像を表示することを特徴とする画像表示媒体の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型の画像表示媒体および画像表示方法に関し、特に、基板間の粒子を移動させて可逆的にカラー表示を行う画像表示媒体および画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境に配慮したメモリー性のある画像表示装置として、複数のドットを２次元状に配列し、３色を表示する３つのドットで１つの画素を構成する並置カラー方式の画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この画像表示装置は、イエロー（Ｙ）着色部、マゼンタ（Ｍ）着色部、およびシアン（Ｃ）着色部を有す多孔質体を備え、白色の電気泳動粒子により多孔質体の色を隠蔽、あるいは露出させることにより、カラー表示を行うものである。この画像表示装置は、１画素を表示するのに、イエロー（Ｙ）を表示するドットとマゼンタ（Ｍ）を表示するドットとシアン（Ｃ）を表示するドットの３つのドットを必要とする。
【０００４】
また、複数の層を積層した積層タイプの画像表示装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
この画像表示装置は、表示層を２層積層したものであり、上層の表示層は、透明の表示基板と背面基板の間に黒粒子と白粒子を配置して構成し、下層の表示層は、透明の表示基板と背面基板の間に第１の着色粒子と第２の着色粒子を配置して構成し、上層の黒粒子による黒表示、白粒子による白表示、上層を黒粒子および白粒子を凝集状態にして透明化し、下層の第１の着色粒子による第１の着色表示、第２の着色粒子による第２の着色表示の合計４種類のカラー表示を１つのセルで行うことができる。
【特許文献１】特開２００５−１５６８０８号公報
【特許文献２】特開２００２−９９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の画像表示装置は、ＹＭＣ表示の場合、３つのドットで１画素となり、各色の有効面積が原理的に３３％であるために色再現域が小さくなり、高精細な画像を表示することができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２の画像表示装置は、多層で色により表面からの深さが異なるため見え方が異なり、また、視野角による色ずれ、配線の複雑化、媒体厚み増などが生じ、視野角依存度が高いという問題がある。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、視野角依存度が小さく、高精細な画像の多色表示を行うことが可能な画像表示媒体および画像表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、以下の画像表示媒体および画像表示方法を提供する。
【００１０】
[１]透光性を有し、表示側に位置する第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第２の基板と、前記第１および第２の基板間に封入された液体と、前記液体中に分散された、比重および色の異なる複数種の粒子からなる粒子群と、前記液体の比重を制御して前記粒子を前記第１および第２の基板間で移動させる制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示媒体。
【００１１】
上記構成の画像表示媒体によれば、第１および第２の基板がほぼ水平になるように画像表示媒体を配置し、液体の比重を制御することにより、粒子が浮上又は沈降し、第１の基板側に浮上した粒子の色によって画像が表示される。
【００１２】
[２]前記制御手段は、前記液体の温度を変更することにより前記液体の比重を制御する温度制御手段であることを特徴とする前記[１]に記載の画像表示媒体。これは、液体の比重の温度依存性を利用し、温度の変更により比重を制御するものである。
【００１３】
[３]前記温度制御手段は、前記液体を加熱する発熱体を備えたことを特徴とする前記[２]に記載の画像表示媒体。
【００１４】
[４]前記制御手段は、前記液体中に設けられた一対の電極と、前記一対の電極に充電方向あるいは放電方向に電圧を印加して前記液体の比重を制御する電源とを備えたことを特徴とする前記[１]に記載の画像表示媒体。
【００１５】
[５]前記粒子群は、比重、色、および粒径の異なる複数種の粒子からなり、前記制御手段は、前記液体中に設けられ、開口面積が制御可能な弁と、前記弁を駆動して前記弁の開口面積を制御して前記開口面積を通過する前記粒子を制限する弁駆動部とを備えたことを特徴とする前記[１]に記載の画像表示媒体。
【００１６】
[６]前記弁は、前記粒子群を通過させずに、前記液体を通過させる程度の大きさの孔を有することを特徴とする前記[５]に記載の画像表示媒体。
【００１７】
[７]前記弁は、高分子アクチュエータにより構成されていることを特徴とする前記[５]に記載の画像表示媒体。
【００１８】
[８]前記第２の基板に磁気発生部が設けられ、前記粒子群を構成する前記複数種の粒子のうち、少なくとも１種の粒子が磁性を有することを特徴とする前記[１]に記載の画像表示媒体。
【００１９】
[９]前記磁気発生部は、電磁コイルからなることを特徴とする前記[８]に記載の画像表示媒体。
【００２０】
[１０]前記粒子群は、比重の異なる、赤色、青色、緑色を有する３種の粒子からなることを特徴とする前記[１]に記載の画像表示媒体。
【００２１】
[１１]液体の比重を変更することにより、前記液体中に存在する比重および色の異なる複数種の粒子を移動させて画像を表示することを特徴とする画像表示媒体の画像表示方法。
【００２２】
上記構成の画像表示方法によれば、１セル１層で多色表示ができるため、並置タイプより表現力が富み高精細な画像の多色表示を行うことができる。また、積層タイプよりも視野角依存度が小さい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、視野角依存度が小さく、高精細な画像の多色表示を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１の実施の形態］
（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の構成図である。この画像表示装置１は、透光性を有する第１の基板２と、第１の基板２に対向して配置された第２の基板３と、両基板２，３間の空間を区画してセル２０を形成するリブ７と、セル２０内に封入された液体８と、セル２０内の液体８中に分散された第１の粒子１１、第２の粒子１２および第３の粒子１３と、セル２０内に設けられ、弁開口４ａの開口面積が制御可能な弁４と、弁４を駆動する弁駆動部４０と、リブ７に配置された発熱体９と、発熱体９に接続された発熱体用電源１０と、第２の基板３に設けた電磁コイル１４と、電磁コイル１４に接続されたコイル用電源１５と、画像表示装置１に表示する画像データを記憶する画像記憶部６と、画像記憶部６に記憶された画像データに基づいて、弁駆動部４０、発熱体用電源１０およびコイル用電源１５を制御して画像表示を行う制御部５とを備え、２枚の基板２，２間に封入された粒子１１，１２，１３によって画像を表示するものであり、画像の書き換えが可能で、無電源で表示画像の保持が可能である。
【００２５】
なお、この画像表示装置１は、マトリックス状に配列された複数のセル２０を有するが、同図では、１つのセル２０のみを示す。また、１つのセル２０で１ドット（画素）を構成している。
【００２６】
画像記憶部６は、ＨＤＤ等により構成され、画像表示装置１に画像を表示されるためのカラーの画像データを記憶している。なお、画像データは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やネットワークを介して画像記憶部６に取り込んでもよい。
【００２７】
制御部５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を有して構成され、ＣＰＵは、ＲＯＭやＨＤＤ等に記憶されているプログラムに従い、画像書き込み時に画像表示媒体への書込制御を行う。
【００２８】
第１の基板２は、ここでは、透明ガラス基板を用いるが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、アクリル等の透明樹脂フィルム又は透明樹脂シートを用いることができ、さらに半透明又は有色透明の基板を用いることができる。
【００２９】
第２の基板３は、ここでは、エポキシ樹脂を用いるが、第１の基板２と同様の基板を用いてもよい。
【００３０】
リブ７は、熱硬化性樹脂等の絶縁性材料からなり、フォトリソグラフィー法または印刷法等によって形成することができる。
【００３１】
（液体）
液体８は、比重に温度依存性を有する液体からなり、例えば、黒色を有する。本実施の形態では、硫酸を用いる。
【００３２】
一般に、硫酸の電解液比重は温度２０℃を標準として用い、変化の割合は温度１℃の上昇に対し比重は０．０００７低下し、温度１℃の降下に対し比重は０．０００７上昇する。ある温度で測った比重を標準温度２０℃における比重に換算するには、式１を用いる。
【００３３】
Ｓ２０＝Ｓｔ＋０．０００７（ｔ−２０）      ・・・式（１）
但し、Ｓ２０  ：２０℃の時の比重
Ｓｔ  ：ｔ℃の時の比重
【００３４】
（粒子）
第１の粒子１１と第２の粒子１２と第３の粒子１３は、定常状態（非表示状態）で液体８中に沈降しており、浮力により浮上して表示状態を形成する。
【００３５】
各粒子１１，１２，１３は、例えば、比重０．９ｇ／ｃｍ３程度のポリプロピレンの周りを液体８に溶けない金属でメッキし、所望の比重、例えば、１．１〜１．５ｇ／ｃｍ３、となるように形成する。大きさおよび比重の制御は、母材であるポリプロピレンの大きさとメッキの厚さで調節する。形状は、球が望ましいが、これに限られない。
【００３６】
第１の粒子１１と第２の粒子１２と第３の粒子１３は、その大きさは、大きいものから順に、第３の粒子１３、第２の粒子１２、第１の粒子１１であり、その比重は、大きいものから順に、第１の粒子１１、第２の粒子１２、第３の粒子１３である。本実施の形態においては、各粒子１１，１２，１３の色は、第１の粒子１１がＲ（赤）、第２の粒子１２がＧ（緑）、第３の粒子１３がＢ（青）とした。本実施の形態においては、第２の粒子１２は、磁性を有する。第２の粒子１２は、例えば、鉄−ニッケル合金等の磁性材料を用いて磁性粒子とすることができる。また、各粒子１１，１２，１３とも、１つのセル２０内に、一色で表示面全面を一層埋められる程度の個数有する。
【００３７】
なお、図１においては、簡単のために、各粒子１１，１２，１３がそれぞれ層を形成して順番に積層されているように示されているが、実際は、同じ基板側に堆積した各粒子１１，１２，１３の位置関係はこれに限られず、互いに混ざり合っていてもよい。以下、全ての図においても同様である。
【００３８】
（発熱体）
発熱体９は、セル２０内に封入された液体８の温度を変化させるためのものであり、ヒータ等を用いることができる。発熱体９に接続された発熱体用電源１０は、制御部５に接続されており、表示する画像に応じて粒子１１，１２，１３を浮上又は沈降させるために液体８の温度を発熱体９で調節する。
【００３９】
（弁）
弁４は、セル２０内に封入された液体８中に分散された粒子１１〜１３を選択的に通過させるためのものであり、高分子アクチュエータ等を用いることができる。高分子アクチュエータには、例えば、電子を流すことで電気を通す電子導電性高分子、イオンを流すことで電気を通すイオン導電性高分子、電気双極子が回転することで電気がコンデンサーに蓄積することを利用して電気を流す誘電体高分子等がある。このような高分子材料はケモメカニカル材料と呼ばれ、電気刺激により体積変化を生じる電解質ゲル（ポリビニルアルコール系）などを用いる。本実施の形態の高分子アクチュエータは、電気信号により収縮あるいは膨潤を制御するが、静電モータによる制御でもよい。また、空気圧により弁の開閉を制御する機構としてもよい。
【００４０】
弁４は、弁駆動部４０によって駆動され、弁駆動部４０に接続された制御部５で、表示する画像に応じて粒子１１〜１３を通過させるために弁４の弁開口４ａの大きさを調節する。弁４の形状は、本実施の形態では、四角形であるが、粒子１１〜１３を選択的に通過させる目的を達成することができれば、円、四角形、三角形、六角形等、様々な形状を採用することができる。
【００４１】
（電磁コイル）
電磁コイル１４は、コイル用電源１５に接続され、コイル用電源１５に接続された制御部５で、表示する画像に応じて磁性を有する第２の粒子１２を浮上又は沈降させるために電磁コイル１４に電圧をかけて磁界を発生させる。例えば、磁性粒子である第２の粒子１２を沈降させたい場合には、第２の粒子１２が沈降する方向に磁界を発生させる。
【００４２】
（制御部）
制御部５は、画像記憶部６に記憶されているカラーの画像データに基づいて、発熱体用電源１０に制御信号を出力して発熱体９に印加する電圧を制御する。これにより、液体８が目的とする比重に対応した温度となり、浮上する粒子１１〜１３を選択する。また、制御部５は、弁駆動部４０に制御信号を出力し、弁４の弁開口４ａの大きさを制御する。これにより、弁開口４ａを通過する粒子１１〜１３を選択する。さらに、制御部５は、コイル用電源１５に制御信号を出力して電磁コイル１４に磁性粒子である第２の粒子１２を沈降させる制御を行う。
【００４３】
（第１の実施の形態の画像表示媒体の動作）
次に、第１の実施の形態の画像表示装置１の動作を表１、表２を参照して説明する。
【００４４】
表１は、各粒子１１，１２，１３の大きさと比重の比率を示す。各粒子１１〜１３の表示色は、前述したように、第１の粒子１１がＲ（赤）、第２の粒子１２がＧ（緑）、第３の粒子１３がＢ（青）と表示した。ここでは簡単のため粒子１１〜１３の大きさ及び比重を単位無しの正数で標記する。ここで明示するのは大小関係であり、その絶対値は多様な値とすることができる。また、大きさと比重の組み合わせを変えずに、色の組合せのみを変えて実施することができる。
【００４５】
【表１】
2007240754.tif 000003
【００４６】
制御部５による発熱体用電源１０の制御で液体８の比重が変化し、制御部５による弁駆動部４０の制御で弁開口４ａの開口面積（大きさ）が変化する。表２は、液体８の比重と弁開口４ａの大きさと、その組合せにより表示側に浮上する粒子を示す。ここでは簡単のため、液体比重及び弁開口４ａの大きさを単位無しの正数で標記する。ここで明示するのは大小関係であり、その絶対値は多様な値とすることができる。液体８の比重は、表１に示した粒子１１〜１３の比重の比率を基準とする。よって、液体８の比重が５とは、Ｒ粒子である第１の粒子１１より密度が低く、Ｇ粒子である第２の粒子１２の比重より密度が高いことを示す。また弁開口４ａの大きさは、表１に示した粒子１１〜１３の大きさの比率を基準とする。よって、弁開口４ａの大きさが２とは、Ｒ粒子である第１の粒子１１より大きく、Ｇ粒子である第２の粒子１２より小さいことを示す。
【００４７】
【表２】
2007240754.tif 000004
【００４８】
制御部５は、画像記憶部６に記憶されているカラーの画像データに基づいて弁制御部４０、発熱体用電源１０、コイル用電源１５を制御して以下のように画像表示制御を行う。
【００４９】
（１）黒表示
図１は、黒の表示状態を示す。制御部５は、黒を表示する場合は、液体８の比重が各粒子１１，１２，１３よりも小さい値（１）となるように、発熱体９に必要な電圧を印加させるように発熱用電源１０を制御する。また、これと同時に、制御部５は、弁開口４ａの大きさが値（６）となるように弁駆動部４０を制御する。これにより、全ての粒子１１〜１３が沈降し、黒色の液体８により黒が表示される。
【００５０】
（２）白表示
図２（ａ）は、白の表示状態を示す。制御部５は、白を表示する場合は、液体８の比重が各粒子１１，１２，１３よりも大きい値（７）となるように、発熱体９に電圧を印加させないように発熱用電源１０を制御する。また、これと同時に、制御部５は、弁開口４ａの大きさが値（６）となるように弁駆動部４０を制御する。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての粒子１１〜１３が第１の基板２の裏面に浮上し、白が表示される。
【００５１】
（３）Ｂ表示
図２（ｂ）は、Ｂの表示状態を示す。制御部５は、Ｂを表示する場合は、液体８の比重が第３の粒子１３よりも大きく、かつ、他の粒子１１，１２よりも小さい値（３）となるように、発熱体９に必要な電圧を印加させるように発熱用電源１０を制御する。また、これと同時に、制御部５は、弁開口４ａの大きさが値（６）となるように弁駆動部４０を制御する。これにより、Ｂの第３の粒子１３が第１の基板２の裏面に浮上し、他の粒子１１，１２が沈降し、Ｂが表示される。
【００５２】
（４）ＧＢ表示
図２（ｃ）は、Ｇ、Ｂからなる色の表示状態を示す。Ｇ、Ｂからなる色を表示する場合は、液体８の比重を第１の粒子１１よりも小さく、かつ、第２および第３の粒子１２，１３よりも大きい値（５）となるように、発熱体９に必要な電圧を印加させるように発熱用電源１０を制御する。また、これと同時に、制御部５は、弁開口４ａの大きさが値（６）となるように弁駆動部４０を制御する。これにより、Ｒの粒子１１のみが沈降し、他のＧ，Ｂの粒子１２，１３が第１の基板２の裏面に浮上し、Ｇ、Ｂからなる色が表示される。
【００５３】
以上は、主として液体８の比重制御による色表示であり、Ｒのみ、Ｇのみ、ＲとＧ、ＲとＢからなる色表示を行うことができない。そこで、制御部５は、弁開口４ａを小さくする制御を行い、色表示を行う。
【００５４】
（５）Ｒ表示
図３（ａ）は、Ｒの表示状態を示す。制御部５は、Ｒを表示する場合は、液体８の比重が各粒子１１，１２，１３よりも大きい値（７）となるように、発熱体９に電圧を印加させないように発熱用電源１０を制御する。また、これと同時に、制御部５は、弁開口４ａが第１の粒子１１より大きく、かつ、第２および第３の粒子１２，１３よりも小さい値（２）となるように弁駆動部４０を制御する。これにより、全ての粒子１１〜１３が浮上しようとするが、第１の粒子１１のみが弁開口４ａを通過し、他の粒子１２，１３が通過しないため、Ｒの第１の粒子１１のみが第１の基板２の内面に浮上し、Ｒが表示される。
【００５５】
（６）ＲＧ表示
図３（ｂ）は、ＲＧの表示状態を示す。制御部５は、Ｒ、Ｇからなる色を表示する場合は、液体８の比重が各粒子１１，１２，１３よりも大きい値（７）となるように、発熱体９に電圧を印加させないように発熱用電源１０を制御する。また、これと同時に、制御部５は、弁開口４ａが第１および第２の粒子１１，１２よりも大きく、かつ、第３の粒子１３よりも小さい値（４）となるように弁駆動部４０を制御する。これにより、全ての粒子１１〜１３が浮上しようとするが、第１および第２の粒子１１，１２のみが弁開口４ａを通過し、他の粒子１３が通過しないため、Ｒの第１の粒子１１とＧの第２の粒子１２のみが第１の基板２の内面に浮上し、ＲＧからなる色が表示される。
【００５６】
（７）Ｇ表示
図３（ｃ）は、Ｇの表示状態を示す。制御部５は、Ｇを表示する場合は、液体８の比重を第１の粒子１１よりも小さく、かつ、第２および第３の粒子１２，１３よりも大きい値（５）となるように、発熱体９に必要な電圧を印加させるように発熱用電源１０を制御する。また、これと同時に、制御部５は、弁開口４ａの大きさが値（４）となるように弁駆動部４０を制御する。これにより、Ｒの粒子１１のみが沈降し、他のＧ，Ｂの粒子１２，１３が浮上しようとするが、第２の粒子１２のみが弁開口４ａを通過し、他の粒子１３が通過できないため、Ｇの第２の粒子１２のみが第１の基板２の内面に浮上し、Ｇが表示される。
【００５７】
以上は、液体８の比重制御と弁開口４ａの制御による色表示だけであり、ＲとＢからなる色表示を行うことができない。そこで、制御部５は、電磁コイル１４のコイル用電源１５を制御してＲとＢからなる色表示を行う。
【００５８】
（８）ＲＢ表示
図４は、Ｒ、Ｂの表示状態を示す。制御部５は、Ｒ、Ｇからなる色を表示する場合は、液体８の比重が各粒子１１，１２，１３よりも大きい値（７）となるように、発熱体９に電圧を印加させないように発熱用電源１０を制御する。また、これと同時に、制御部５は、弁開口４ａの大きさが値（６）となるように弁駆動部４０を制御する。さらに、制御部５は、磁性粒子である第２の粒子１２が沈降する方向に電磁コイル１４から磁界が発生するようにコイル用電源１５を制御する。これにより、Ｒの第１の粒子１１、およびＢの第３の粒子１３が第１の基板２の内面に浮上し、Ｇの第２の粒子１２が沈降し、ＲＢからなる色が表示される。
【００５９】
以上のようにして全てのＲＧＢの全ての組合せを表示することができる。
【００６０】
（９）表示画像の保持
発熱体用電源５から発熱体９に電源を供給し続けて、液体８の温度を一定に保ち、液体８の比重が変化しなければ粒子１１〜１３は、浮き続けるので表示が保たれる。粒子１１〜１３が第１の基板２側移動した後、弁４を閉じれば、第１の基板２側の粒子１１〜１３は第１の基板２側に存在し続ける。積極的に表示を保つためには、粒子１１〜１３が第１の基板２側に移動し、弁４と第１の基板２で粒子１１〜１３を挟み込む形態とすればよい。ただし、表示切り替え時は粒子１１〜１３の移動空間を確保するために弁４は各基板２，３と一定距離を保って存在した方がよい。
【００６１】
（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）比重、磁性及び粒径により、表示させる粒子を選択するため、１セル１層で多色表示ができるため、並置タイプより表現力を豊かにでき、高精細なカラー画像を表示することができる。
（ロ）１セル１層で多色表示ができるため、積層タイプより視野角依存度が小さく広範囲で応用が可能である。
【００６２】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態の画像表示装置の構成図である。本実施の形態は、第１の実施の形態において、発熱体９及び発熱体用電源１０の代わりに、一対の電極１６,１７、およびこれらの電極１６，１７に接続された電極用電源１８を有する。制御部５は、電極用電源１８に接続され、これを制御する。
【００６３】
一対の電極１６,１７は、リブ７の、弁４より下方に設けた。一対の電極１６,１７は、本実施の形態では、鉛を用いる。電極１６，１７の位置は基板２，３側でもいい。電極１６，１７を基板２，３側に設ける場合は、表示の妨げとならないよう、背面側となる第２の基板３に設けることが好ましい。表示側となる第１の基板２に設ける場合は透明な電極であることが好ましい。
【００６４】
（液体）
液体８は、比重が電気分解により変化する希硫酸等の液体からなり、例えば、黒色を有する。
【００６５】
本実施の形態では、電気の取り出し又は供給により液体８の比重を変化させ、浮上させて粒子１１〜１３を制御する。電解液温度２０℃における比重と硫酸の濃度を表３に示した。すなわち、液体８の比重を重くしたいときは、硫酸の濃度が薄まるように充電方向に電圧を印加して電気を供給し、比重を軽くしたいときは、逆に放電方向に電圧を印加して電気を取り出す。
【００６６】
【表３】
2007240754.tif 000005
【００６７】
また、電極１６，１７に炭素を用い、硝酸銀とヨウ化カリウムの酸化還元反応により電気分解を行って比重を変化させる構成としてもよい。
【００６８】
その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００６９】
（第２の実施の形態の画像表示媒体の動作）
次に、第２の実施の形態の画像表示装置１の動作を説明する。
【００７０】
画像の表示を行う場合は、制御部５は、画像記憶部６に記憶されているカラーの画像データに基づいて弁制御部４０、電極用電源１８、およびコイル用電源１５を制御する。
【００７１】
制御部５による電極用電源１８の制御で液体８の比重が変化し、制御部５による弁駆動部４０の制御で弁開口４ａの大きさ（開口面積）が変化する。その他の動作は第１の実施の形態と同様である。
【００７２】
（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の効果が得られるほか、発熱体による比重管理に比べ、充放電の可逆性のため、よりレスポンスの安定性が良好となる。
【００７３】
［第３の実施の形態］
図６は、本発明の第３の実施の形態の画像表示装置の構成図である。本発明の第３の実施の形態においては、電磁コイル１４及びコイル用電源１５がない他は、第１の実施の形態と同様である。
【００７４】
図７は、本発明の第３の実施の形態の画像表示装置のＲＧ表示の動作説明図である。本実施の形態においては、ＲＢの組み合わせを表示するのは以下のステップを必要とする。
【００７５】
まず、弁開口４ａの大きさを値（６）、液体８の比重を値（３）とし、Ｂの第３の粒子１３を浮上させる（図７（ａ））。つぎに、弁開口４ａの大きさを値（２）としてから、液体８の比重を値（７）とし、Ｒの第１の粒子１１、およびＧの第２の粒子１２が浮上しようとするが、Ｒの第１の粒子１１のみが弁開口４ａを通過し、Ｇの第２の粒子１２が通過できない（図７（ｂ））。これにより、Ｂの第３の粒子１３、およびＲの第１の粒子１１が第１の基板２の内面に浮上し、ＲＢが表示される。
【００７６】
ＲＢ表示以外の色は、第１の実施の形態と同様に表示することができる。
【００７７】
（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、ＲＢ表示に２工程を要するが、第１の実施の形態と同様の効果が得られるほか、電磁コイルを要さず、コストが安くなるという効果が得られる。
【００７８】
［第４の実施の形態］
図８は、本発明の第４の実施の形態の画像表示装置の構成図である。本発明の第４の実施の形態は、電磁コイル１４及びコイル用電源１５がない他は、第２の実施の形態と同様である。
【００７９】
本実施の形態においては、第３の実施の形態と同様、ＲＢ表示に２工程を要する。
【００８０】
この第４の実施の形態によれば、ＲＢ表示に２工程を要するが、第２の実施の状態と同様の効果が得られるほか、電磁コイルを要さず、コストが安くなるという効果が得られる。
【００８１】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々と変形実施が可能である。また、上記各実施の形態の構成要素を発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に組み合わせることができる。
【００８２】
例えば、上記各実施の形態では、粒子は定常状態（非表示状態）で沈降、浮力により浮上して表示状態を作る場合を挙げたが、粒子が定常状態で浮上、表示時は不必要な色の粒子を選択的に沈降させ表示状態を作るものでもよい。
【００８３】
また、上記各実施の形態では、弁は、１つのセルに１つある場合を挙げたが、弁は１つのセルの中に複数あってもよい。
【００８４】
また、弁は、粒子を通過させずに、液体のみを通過させる大きさの孔を有する多孔質体等の材料からなるものであってもよい。
【００８５】
また、上記各実施の形態では、発熱体を利用して表示状態を作る場合を挙げたが、発熱体のほか、液体の冷却手段を併設してもよい。これにより、温度を下げる場合の画像表示の応答時間を短縮することができる。また、発熱体の代わりに液体の冷却手段を用いてもよい。
【００８６】
さらに、第１および第３の実施の形態においては、液体８の温度センサを設け、制御部により発熱体や冷却手段のフィードバック制御を行ってもよい。また、第２および第４の実施の形態においては、液体８の電流センサを設け、制御部により電極のフィードバック制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の表示動作を示し、（ａ）は白色の表示状態を示す断面図、（ｂ）はＢの表示状態を示す断面図、（ｃ）はＧＢの表示状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の表示動作を示し、（ａ）はＲの表示状態を示す断面図、（ｂ）はＲＧの表示状態を示す断面図、（ｃ）はＧの表示状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置のＲＢの表示状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置の構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る画像表示装置の構成図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る画像表示装置のＲＧ表示の動作説明図を示し、（ａ）は第３の粒子の浮上、（ｂ）は第１の粒子の浮上を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る画像表示装置の構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  画像表示装置
２  第１の基板
３  第２の基板
４  弁
４ａ  弁開口
４０  弁駆動部
５  制御部
６  画像記憶部
７  リブ
８  液体
９  発熱体
１０  発熱体用電源
１１  第１の粒子（Ｒ）
１２  第２の粒子（Ｇ）
１３  第３の粒子（Ｂ）
１４  電磁コイル
１５  コイル用電源
１６,１７  電極
１８  電極用電源
２０  セル
【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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