(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示面側に配置され第１の電極を有する表示基板と、前記表示基板に対向し同一平面上に互いに所定の間隔をもって複数配列された電極からなる第２の電極を有する背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記第１の電極と第２の電極との間に生じる電界により前記第１の電極と前記第２の電極との間を移動可能な色及び帯電特性が異なる少なくとも２種類の粒子群とを有する画像表示媒体と、
画像表示を行うための表示駆動電圧を印加する前に、前記第２の電極の隣接する電極間に、前記粒子群が移動可能な電界が生じるように電圧を印加する電圧印加手段と、
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、前記第１の電極及び前記第２の電極が列又は行毎に平行に設けられた複数のライン状の電極からなる電極群から構成され、前記第１の電極と前記第２の電極とが平面視で直交するように配置された単純マトリクス形状の画像表示媒体であり、
前記電圧印加手段が、表示駆動電圧の印加前に、前記粒子群が前記第２の電極のライン状の電極間を移動可能な電界が生じるように電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記画像表示媒体は、少なくとも前記第２の電極が画素毎に設けられた複数の電極からなる電極群から構成されたアクティブマトリクス形状の画像表示媒体であり、
前記電圧印加手段は、表示駆動電圧の印加前に、前記粒子群が前記電極群を構成する各電極間を移動可能な電界を生じさせる電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記電圧印加手段は、表示駆動電圧の印加前に、前記第２の電極に対して、前記背面基板上の粒子が画像表示を行う画素に対応する電極から当該電極と隣接する電極へ移動可能な電界が生じるように電圧を印加す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装置。
【請求項５】
前記電圧印加手段は、表示駆動電圧の印加前に、前記第２の電極に対して、前記背面基板上の粒子が画像表示を行う画素に対応する電極へ当該電極と隣接する電極から移動可能な電界が生じるように電圧を印加す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装置。
【請求項６】
前記電圧印加手段は、前記画像表示を行うための表示駆動電圧を複数回印加することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記表示駆動電圧を印加する前に前記第２の電極の隣接する電極間を前記粒子群が移動可能な電界が生じるように印加する電圧は、前記表示駆動電圧と同一の電圧値であることを特徴とする請求項１乃至請求項４及び請求項６の何れか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に係り、より詳しくは、透明な表示基板と背面基板との間に封入された着色粒子を電界によって駆動することで、繰り返し画像表示を行う画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、繰返し書換え可能な画像表示媒体（表示装置）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表示媒体などが提案されている。
【０００３】
これらの画像表示媒体のうち、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表示媒体などは、画像のメモリ性には優れるが、バックグランドを紙のような十分な白さにすることができないため、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く、鮮明な表示を行うことが困難であった。
【０００４】
また電気泳動及び磁気泳動を利用した表示媒体は、例えば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、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。この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ことから、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、表示濃度が低下する。従って、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回転駆動させ、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回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、表示媒体は殆どが固体により構成されるため、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、粒子の回転を完全に行うことが難しく、回転が完全に行われなかった粒子によってコントラストが低下するため、鮮明な表示画像を形成することが困難である。また、仮に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、キャビティ部における光吸収や光散乱によって、紙のような白表示を行うことは難しく、結果的に鮮明な表示画像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球状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】
また、最近では完全固体型の表示媒体として、粉体トナーなどの着色粒子を一対の基板間に封入した構成の表示媒体（例えばＪａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ，'９９論文集，ｐ２４９−ｐ２５２、Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ，'９９  ｆａｌｌ予稿集，ｐ１０−ｐ１３、特開２０００−３４７４８３号公報に記載の表示媒体、特開２００１−３３８３３に号公報に記載の表示媒体）が幾つか提案されている。
【０００７】
これらは、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、導電性の着色トナー（例えば、黒トナー）と絶縁性の着色粒子（例えば、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。
【０００８】
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。ここで、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。従って、表示すべき画像の画像情報に応じて基板間に電圧を印加し、黒トナーを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。
【０００９】
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し、また表示媒体が全て固体で構成されているため液漏れの問題も発生しない。そして、２種類の着色粒子（例えば白粒子と黒粒子）によるコントラストの高い画像表示を行うことが可能である。
【００１０】
また、本願発明と同一の発明者等が提案した表示媒体として、特願２０００−１６５１３８号に記載のものがある。これは、透明な表示基板と背面基板との間に、色及び帯電特性が異なる２種類の着色粒子群を封入した構成となっており、２種類の着色粒子群はそれぞれ相反する極性に帯電している。そして、表示基板と背面基板との間に電界を作用させることで、２種類の着色粒子群をそれぞれ別々の基板側に移動させて表示を行っている。この表示媒体では、画像情報に応じて基板間に電圧を印加すれば、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。
【００１１】
さらにこの表示媒体は、ある印加電圧（閾値電圧）までは画像表示が行われないという特性を有するため、粒子の駆動にあたっては単純マトリックス駆動を採用することができ、駆動コントローラの低コスト化が可能である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特願２０００−１６５１３８号に記載された表示媒体において、表示基板と背面基板とにライン状の電極を設けて単純マトリックス駆動を適用した場合には、基板間に生じる電界の広がりに沿って粒子が移動するため、粒子が基板に対して垂直に移動しない。
【００１３】
特に、ライン状の電極の隣接する電極間に電位差が発生するような表示駆動電圧が印加された場合には、隣接する電極間の距離は、対向する基板間の距離に対して小さいため、隣接電極間に強い電界（エッジ電界）が形成され、隣接電極間付近の着色粒子がこのエッジ電界によって広がって移動する。例えば対向する電極間の距離が２００ｕｍである場合、筆者等の実験結果によれば画像のエッジ部が１００ｕｍから１５０ｕｍ程度広がる。これは、数十ｄｐｉ(dot per inch)以下の低解像度の画像であれば、画像のエッジ部がわずかに呆けた感じになる程度で、見た目にそれほど大きな影響はないが、１００ｄｐｉを超えるような高解像度の画像では、像の滲みや潰れが目立ち、表示品質を大きく劣化させてしまう。
【００１４】
また、表示駆動電圧が一定であれば背面基板側から移動して表示基板に付着する着色粒子の数はほぼ決まってしまうため、粒子が広がって移動すると、表示部の単位面積当たりの粒子密度が小さくなり、画像濃度も低下してしまう。これも数十ｄｐｉ以下の低解像度の画像であれば、画像のエッジ部がわずかに呆けた感じになる程度で、見た目にそれほど大きな影響はないが、１００ｄｐｉを超えるような高解像度の画像では、ドット画像やライン画像、文字画像などの濃度低下が顕著になり、表示品質を劣化させてしまう。
【００１５】
このように、低解像度のときには、粒子の広がりが目立たずコントラストの高い良好な画像が得られるものの、解像度を上昇させると、背面基板に形成したライン状の電極に沿ったライン画像の太りとライン濃度の低下が顕著になり、表示品質が劣化するという問題があった。
【００１６】
また同様に、表示基板の全面に一様電極を形成し、背面基板に画素毎に各画素対応した画素電極を形成してアクティブ駆動を適用した場合でも、低解像度の表示媒体ではコントラストの高い良好な画像が得られるが、表示媒体の解像度を上昇させると粒子が移動すべき画素電極に対して垂直に移動せず、表示ドットのぼけと濃度低下が顕著になり、表示品質が劣化するという問題があった。
【００１７】
本発明は上記事実に鑑みて成されたものであり、高解像度の画像を表示した場合であっても、表示の鮮鋭度及び表示コントラストの低下を防止し、表示品質を劣化させない画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の画像表示装置は、画像表示面側に配置され第１の電極を有する表示基板と、前記表示基板に対向し同一平面上に互いに所定の間隔をもって複数配列された電極からなる第２の電極を有する背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記第１の電極と第２の電極との間に生じる電界により前記第１の電極と前記第２の電極との間を移動可能な色及び帯電特性が異なる少なくとも２種類の粒子群とを有する画像表示媒体と、画像表示を行うための表示駆動電圧を印加する前に、前記第２の電極の隣接する電極間に、前記粒子群が移動可能な電界が生じるように電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
請求項１に記載の画像表示装置では、表示基板と背面基板との間に着色粒子を封入し、各基板に形成された電極に画像を表示するための表示駆動電圧を電圧印加手段により印加して、対向する電極間に形成された電界する。そして、この電界により帯電した着色粒子が移動し、表示基板に所望の画像が形成される。このとき、電圧印加手段により直ちに表示駆動電圧を印加すると、表示基板と背面基板との間に形成される電界の広がりによって、着色粒子が背面基板側から表示基板側へ移動する際に広がって移動する。
【００２０】
このため、予め電圧印加手段により、隣接する電極間を粒子が移動可能な電界が発生するように電圧を印加する。これにより、画像表示を行う前に少なくとも背面基板上に保持された着色粒子の配置状態を制御することができる。特に強いエッジ電界が発生する画像のエッジ部に相当する隣接電極間付近の粒子をあらかじめ移動除去しておくことができ、この後に、画像表示を行うための表示駆動電圧を前記一対の基板に形成された電極群に印加しても、エッジ電界による画像の広がりを低減させることができる。
【００２１】
なお、後述する請求項にも記載されているように、この際、隣接電極間付近の着色粒子を移動除去する方法には二通りあり、画像表示を行う画素（領域）に対応する電極（画像書込み信号を印加する電極部）から画像表示を行わない画素（領域）に対応する電極（画像書込みを行わない電極部）へ移動させる方法と、その反対に画像表示させない画素（領域）から画像表示させる画素（領域）に移動させる方法である。
【００２２】
特に後者の非画像部に相当する領域から画像部に相当する領域に移動させる方法では、隣接電極間付近の着色粒子を、画像書込みを行う電極上にあらかじめ集める効果もあるため、表示に寄与する粒子数を増大させるという効果もあり、結果的に画像濃度を高くすることができる。また、隣接電極間を粒子移動させた際に、粒子間の衝突の作用によって粒子を基板から剥離させやすい、つまり直後に印加する表示電界によって移動させやすい状態とすることができ、結果的に画像濃度を高くすることができる。
【００２３】
請求項２に記載の画像表示装置は、前記請求項１に記載の画像表示装置において、前記画像表示媒体は、前記第１の電極及び前記第２の電極が列又は行毎に平行に設けられた複数のライン状の電極からなる電極群から構成され、前記第１の電極と前記第２の電極とが平面視で直交するように配置された単純マトリクス形状の画像表示媒体であり、前記電圧印加手段が、表示駆動電圧の印加前に、前記粒子群が前記第２の電極のライン状の電極間を移動可能な電界が生じるように電圧を印加することを特徴としている。
【００２４】
請求項２に記載の画像表示装置は、所謂単純マトリックス駆動方式により画像表示が行われる画像表示装置に適用される。単純マトリックス駆動では、表示基板側に形成されたライン状の電極に沿って表示される画像のエッジ部は、表示基板と背面基板との間に形成される電界が画像に集中して広がりをもたないため、粒子の広がりは発生しにくい。しかしながら、背面基板に形成されたライン状電極に沿った画像のエッジ部は、表示基板に形成されたライン状の電極方向に電界が広がりをもつため、表示基板と背面基板の間を着色粒子が移動する際に広がってしまう。特に、前記したようにエッジ電界は隣接電極間距離が小さいと非常に大きくなるため、その影響が大きい。
【００２５】
このため、本請求項２に記載の画像表示装置では、画像表示を行うための表示駆動電圧を印加する前に、前記電圧印加手段が、前記粒子群が前記第２の電極のライン状の電極間を移動可能な電界が生じるように電圧を印加する背面基板の画像書込みを行う所望のライン状の電極に、これと隣接した画像書込みを行わないライン状電極との間を粒子が移動可能な電圧を印加することで、背面基板上に付着した着色粒子の配置状態を制御することができる。従って、あらかじめ電極間及び電極エッジ部近辺の粒子を移動しておくことで、エッジ電界による粒子の広がり低減することができる。
【００２６】
ここで、着色粒子が対向するライン状電極間、つまり基板間を同時に移動してしまうと、地汚れや像乱れなどが発生して表示品質が劣化してしまうため、このとき印加する電圧は、対向するライン状電極間を粒子が移動しない電圧とすることが必要である。これについては、対向する基板間距離に対して隣接電極間距離が十分小さいため、着色粒子が基板間を移動しない電圧でも、着色粒子が十分に隣接電極間を移動可能な電界を形成させることができる。
【００２７】
請求項３に記載の画像表示装置は、前記請求項１に記載の画像表示装置において、前記画像表示媒体は、少なくとも前記第２の電極が画素毎に設けられた複数の電極からなる電極群から構成されたアクティブマトリクス形状の画像表示媒体であり、前記電圧印加手段は、表示駆動電圧の印加前に、前記粒子群が前記電極群を構成する各電極間を移動可能な電界を生じさせる電圧を印加することを特徴としている。
【００２８】
請求項３に記載の画像表示装置は、所謂アクティブマトリックス駆動方式や高精細なセグメント駆動方式により駆動される画像形成装置に適用される。これらの方式では、透明性を要求される表示基板側に微細な電極や回路パターンを形成することが難しいため、通常、表示基板に形成される第１の電極は一様な電極（べた電極）で構成され、背面基板の第２の電極を画素や所望の画像に対応させて形成する。従って、第１の電極と第２の電極との間に形成される電界は広がりをもち、粒子は広がりをもって移動してしまう。特に、エッジ電界は隣接する画素電極間距離が小さいと非常に大きくなるため、その影響が大きく、高解像度化した際にドット画像のぼけや濃度低下が発生する。
【００２９】
このため、本請求項３に記載の画像表示装置では、第１の電極又は第２の電極を画素毎に設けられた複数の電極群とし、電圧印加手段により、表示駆動電圧を印加する前に、予め前記各電極間に粒子が移動可能な電圧、例えば、画像表示を行う画素電極と隣接した画像表示を行わない画素電極との間を粒子が移動可能な電圧を印加することで、画像表示を行う前に背面基板上に付着した着色粒子の配置状態を制御することができる。従って、あらかじめ画像のエッジ部に相当する画素電極間付近の粒子を移動しておくことで、エッジ電界による粒子の広がりを低減することができる。
【００３０】
なお、この際、粒子が対向する基板間を同時に移動してしまうと、地汚れや像乱れなどが発生して表示品質が劣化してしまうため、このとき印加する電圧は対向する電極間を粒子が移動しない電圧とすることが必要である。これについては、前述したように対向する基板間距離に対して隣接画素電極間距離が十分小さいため、着色粒子が基板間を移動しない電圧でも、着色粒子が十分に隣接電極間を移動可能な電界を形成させることができる。
【００３１】
請求項４に記載の画像表示装置は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像表示装置において、前記電圧印加手段は、表示駆動電圧の印加前に、前記第２の電極に対して、前記背面基板上の粒子が画像表示を行う画素に対応する電極から当該電極と隣接する電極へ移動可能な電界が生じるように電圧を印加することを特徴としている。
【００３２】
請求項４に記載の画像表示装置は、前記電圧印加手段は、表示駆動電圧の印加前に、前記第２の電極に対して、前記背面基板上の粒子が画像表示を行う画素に対応する電極から当該電極と隣接する電極へ移動可能な電界が生じるように電圧を印加する。これにより、例えば所謂単純マトリクス形状の電極を備えた画像表示媒体において、背面基板の所望のライン状の電極のエッジ部及びライン状電極間の着色粒子を、あらかじめ隣接するライン状の電極側に移動させておくことができるため、画像表示を行う表示駆動電圧を印加したときに、エッジ電界によって広がって移動する着色粒子を低減することができ、ライン太りを低減することができる。また、所謂アクティブマトリクス形状の電極を備えた画像表示媒体においても、背面基板の画像のエッジ部に相当する画素に対応する電極間付近の着色粒子をあらかじめ隣接する画像表示を行わない画素に対応する電極側に移動させておくことができるため、画像表示を行う電圧を印加したときに、エッジ電界によって広がって移動する着色粒子を低減することができ、画素の広がりを低減することができる。
【００３３】
請求項５に記載の画像表示装置は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像表示装置において、前記電圧印加手段は、表示駆動電圧の印加前に、前記第２の電極に対して、前記背面基板上の粒子が画像表示を行う画素に対応する電極へ当該電極と隣接する電極から移動可能な電界が生じるように電圧を印加することを特徴としている。
【００３４】
請求項５に記載の画像表示装置は、前記電圧印加手段は、表示駆動電圧の印加前に、前記第２の電極に対して、前記背面基板上の粒子が画像表示を行う画素に対応する電極へ当該電極と隣接する電極から移動可能な電界が生じるように電圧を印加する。これにより、例えば所謂単純マトリクス形状の電極を備えた画像表示媒体において、背面基板の所望のライン状の電極のエッジ部及びライン状の電極間の着色粒子を、あらかじめ画像を書込むライン状の電極上に移動させておくことができるため、画像表示を行う表示駆動電圧を印加したときに、エッジ電界によって広がって移動する着色粒子を低減することができ、ライン太りを低減することができる。
【００３５】
また、ライン状の電極間付近の粒子をあらかじめ画像を書込むライン状の電極上に集めるため、表示に寄与する粒子数を増加させることができ、画像濃度の低下を防止することができる。また、隣接電極間を粒子移動させた際に、粒子間の衝突の作用によって粒子を基板から剥離させやすい、つまり直後に印加する表示駆動電界によって移動させやすい状態とすることができ、結果的に画像濃度を高くすることができる。
【００３６】
さらに、所謂アクティブマトリクス形状の電極を備えた画像表示媒体においては、背面基板の画像のエッジ部に相当する画素に対応する電極間付近の着色粒子をあらかじめ画像を書込む画素電極上に移動させておくことができるため、画像表示を行う電圧を印加したときに、エッジ電界によって広がって移動する着色粒子を低減することができ、画素の広がりを低減することができる。
【００３７】
また、画素電極間付近の粒子をあらかじめ画像表示を行う画素に対応する電極上に集めるため、表示に寄与する粒子を増加させることができ、画像濃度の低下を防止することができる。また、隣接電極間を粒子移動させた際に、粒子間の衝突の作用によって粒子を基板から剥離させやすい、つまり直後に印加する表示駆動電界によって移動させやすい状態とすることができ、結果的に画像濃度を高くすることができる。
【００３８】
請求項６に記載の画像表示装置は、前記請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像表示装置において、前記電圧印加手段は、前記画像表示を行うための表示駆動電圧を複数回印加することを特徴としている。
【００３９】
請求項６に記載の画像表示装置は、電圧印加手段は、前記第２の電極の隣接する電極間を前記粒子群が移動可能な電界が生じるように電圧を印加した後に、前記画像表示を行うための表示駆動電圧を複数回印加する。これは、駆動回路のコストや採用する駆動方式に起因した印加電圧の値の制限によって、１回（１サイクル）の表示駆動電圧印加では十分に着色粒子を移動させられない場合があり、この場合、表示駆動電圧を複数回印加することで１回の表示駆動電圧で移動させられなかった粒子を移動させ、画像濃度を高めることができる。この際、常に画像エッジ部に相当する背面基板の隣接電極間付近に付着した着色粒子をあらかじめ移動除去しておくことで、エッジ電界による粒子の広がりを低減することができ、複数回駆動しても画像の広がりを防止することができる。
なお、１回目のみ背面基板に形成された電極群に、隣接した電極間を粒子が移動可能な電位差が発生するように電圧を印加してエッジ部の粒子を移動除去し、その後画像表示を行う表示駆動電圧を前記一対の基板に形成された電極群に複数回印加してもよいが、毎回エッジ部の粒子を移動除去したほうがより大きな効果が得られる。
【００４０】
請求項７に記載の画像表示装置は、前記請求項１乃至請求項４及び請求項６の何れか１項に記載の画像表示装置において、前記表示駆動電圧を印加する前に前記第２の電極の隣接する電極間を前記粒子群が移動可能な電界が生じるように印加する電圧は、前記表示駆動電圧と同一の電圧値であることを特徴としている。
【００４１】
請求項７に記載の画像表示装置では、電圧印加手段による印加電圧のうち、前記表示駆動電圧を印加する前に前記第２の電極の隣接する電極間を前記粒子群が移動可能な電界が生じるように印加する電圧は、前記表示駆動電圧と同一の電圧値とされている。これにより、例えば、請求項２に記載の所謂単純マトリックス形状の電極を備えた画像表示媒体において、背面基板に形成したライン状の電極群に電圧を印加するタイミングを、表示基板に形成したライン状の電極群に電圧を印加するタイミングよりも早くするだけで請求項４に記載の画像表示装置を実現することができる。従って、一般的な単純マトリックス駆動回路をそのまま使用し、表示基板と背面基板に形成されたライン状電極群に印加する駆動電圧のタイミングのみを変えることによって実現できるため、駆動回路変更に伴うコストの増加が発生しない。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００４３】
（第１の実施の形態）
図１乃至図３は、本実施の形態に係る画像表示媒体１０を示している。図１乃至図３に示すように画像表示装置８０は、画像表示媒体１０と、この画像表示媒体１０を駆動する駆動装置８２とを備えている。画像表示媒体１０は、画像表示側である透明な表示基板１２と、当該表示基板１２と対向し所定間隙を隔てて配置される背面基板１４とを備えている。
【００４４】
この画像表示媒体１０は、所謂単純マトリクス駆動方式により駆動されるものであり、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、表示基板１２の背面基板１４との対向面には複数のライン状の電極（列電極）１６（以下、「列電極」という）が設けられ、同様に、背面基板１４の表示基板１２との対向面にも複数のライン状の電極（行電極）１７（以下、「行電極」という）が設けられている。そして、表示基板１２と背面基板１４とは、互いに設けられた列電極１６と行電極１７とが交差するように対峙して配置される（図１参照）。
【００４５】
なお本実施の形態では、説明の簡略化のために４×４の単純マトリックス構成とし、表示基板１２の４つの列電極１６をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとし、背面基板１４の行電極をそれぞれ行電極１７をそれぞれｉ、ii、iii、ivとした。実際には、画像表示に必要な縦横画素数に対応した本数の電極が各基板に形成されることはいうまでもない。また、本実施の形態では、表示基板１２のライン状の電極１６が列電極であり、背面基板１４のライン状の電極１７が行電極を形成するように構成したが、これとは逆に表示基板１２に行電極を設け、背面基板１４に列電極を設けた構成であってもよい。
【００４６】
表示基板１２と背面基板１４との間には、互いに帯電特性の異なる粒子群であって、正に帯電した黒粒子２０と負に帯電した白粒子２２とが封入されている。
【００４７】
画像表示媒体１０は駆動装置８２と接続されている。具体的には、表示基板１２の列電極１６及び背面基板１４の行電極１７は、それぞれ列電極駆動回路３０、行電極駆動回路３２に接続されており、列電極駆動回路３０及び行電極駆動回路３２はシーケンサ３４と外部電源３６に接続されている。シーケンサ３４は画像入力装置３８に接続され、画像入力装置３８からインプットされる任意の画像情報に応じて、列電極駆動回路３０、行電極駆動回路３２に画像情報信号を出力する。
【００４８】
単純マトリックス駆動では、シーケンサ３４から行毎の画像書込み信号（走査信号）が行電極駆動回路３２に送られ、行電極駆動回路３２から背面基板１４の行電極１７に画像書込電圧が順次印加される。同時に、背面基板１４の行電極１７に順次印加される画像書込電圧と同期して、画像書込電圧が印加される行に対応した画像情報信号がシーケンサ３４から列電極駆動駆動回路３０へ送られ、列電極駆動回路３０から表示基板１２の列電極１６に書込み行に対応した画像書込電圧が一斉に印加される。これが１行目から最終行目まで順次行われ、所望の画像が表示されるようになっている。
【００４９】
以下に、本発明の画像表示媒体の作用を説明する。ここでは、単純マトリックス駆動方式によって白表示面に黒の画像表示を行う例を説明する。なお、以下の説明において、画像情報信号に応じて表示基板１２の列電極１６に印加する画像書込電圧をＶSB、背面基板１４の行電極１７に順次印加する画像書込電圧をＶLBとする。また、画像を書込まない電極は全て０Ｖあるいは接地されていることとする。
【００５０】
図１の斜線で示した画素、すなわち、列電極と行電極との交差する部位、ｉ行ａ列、ｉ行ｃ列、ii行ｂ列、ii行ｄ列、iii行ａ列、iii行ｃ列の画素について、白表示から黒表示に変える場合、まずｉ行目の画像表示を行うために、背面基板１４のｉ行目の電極に画像書込電圧ＶLBが印加され、これと同期して表示基板１２のａ列とｃ列に画像書込電圧ＶSBが印加される。次にii行目の画像表示を行うために、背面基板１４のii行目に電圧ＶLBが印加され、これと同期して表示基板１２のｂ列とｄ列に画像書込電圧ＶSBが印加される。次いでiii行目の画像表示を行うために、背面基板１４のiii行目に電圧ＶLBが印加され、これと同期して表示基板１２のａ列とｃ列に電圧ＶSBが印加される。
【００５１】
従って、白表示から黒表示に変える画素には表示駆動電界として、｜ＶSB−ＶLB｜／ｄ1が作用する。（ｄ1は基板間距離）また、白表示のまま黒表示を行わない画素にも｜ＶSB｜／ｄ1あるいは｜ＶLB｜／ｄ1の駆動電界が作用してしまうため、｜ＶSB｜／ｄ1あるいは｜ＶLB｜／ｄ1が作用しても表示が変化しない、すなわち粒子の基板間移動が行われないことが必要となる。そこで、ＶSB及びＶLBを、以下のように設定する。
【００５２】
図４に、本実施の形態で使用した画像表示媒体１０における、表示基板１２と背面基板１４との間に印加された電界強度と画像表示濃度（反射濃度）の関係を示す。これは、正の電界で黒表示から白表示に、負の電界で白表示から黒表示に変わる画像表示媒体の例である。図４によれば、電界強度に応じて表示濃度は変化し、電界強度が強いほど高い表示コントラストが得られる。また、正の電界強度Ｅ1あるいは負の電界強度Ｅ1'までは粒子が移動せず、表示濃度が変化しない電界領域があることがわかる。従って、本画像表示媒体１０において、単純マトリックス駆動によってより高い表示コントラストを得るには、｜ＶSB−ＶLB｜／ｄ1をできる限り大きくする必要があり、かつ｜ＶSB｜／ｄ1あるいは｜ＶLB｜／ｄ1が作用しても表示が変化しないようにするため、ＶSB及びＶLBは粒子が基板間の移動を開始するぎりぎりの電圧値に設定する。
【００５３】
また、単純マトリックス駆動によって黒表示面に白の画像表示を行う場合も同様に、画像情報信号に応じて表示基板１２の列電極１６に印加する画像書込電圧をＶSW、背面基板１４の行電極１７に印加する画像書込電圧をＶLWとすると、白表示から黒表示変える画素には｜ＶSW−ＶLW｜／ｄ1の表示駆動電界が作用するが、黒表示のまま白表示を行わない画素にも｜ＶSW｜／ｄ1あるいは｜ＶLW｜／ｄ1の駆動電界が作用する。従って、前記したと同様に、より高い表示コントラストを得るには、｜ＶSW−ＶLW｜／ｄ1をできる限り大きくする必要があり、ＶSW及びＶLWは粒子が移動を開始するぎりぎりの電圧値に設定する。
【００５４】
なお本実施の形態では、画像を書込まない行電極１７及び列電極１６を０Ｖあるいは接地としたが、前記したように非画像部に相当する画素では粒子が不要に基板間移動せず、画像部において表示が可能であるという条件を満たせば、画像を書込まない行電極１７及び列電極１６に任意の電圧を印加してもよい。
【００５５】
次に、画像表示時の粒子の予測される動きについて説明する。まず、図１に示した画像表示媒体１０のＡ−Ａ断面図（図２（Ａ）参照）における粒子の動きについて、図５に時系列的に示した。この例は、図５（Ａ）に示した白表示状態から黒の画素表示（ドット表示）を行うものである。
【００５６】
まず、図５（Ｂ）に示すように、背面基板１４の行電極１７に画像書込電圧ＶLBが印加されると同時に、表示基板１２の画像を書込む列電極１６（斜線部）に画像書込電圧ＶSBを印加する。これにより、図５（Ｂ）中に矢印で示すように、表示基板１２の画像書込電圧が印加された列電極（斜線部）と、これに隣接する列電極との間にエッジ電界が発生する。このときのエッジ電界は、｜ＶSB｜／ｄ2（ｄ2は列電極１６の隣接電極間距離）となり、基板間距離ｄ1に対して隣接電極間距離ｄ2は非常に小さいためエッジ電界は強くなる。従って、この隣接電極間付近に存在する白粒子２２は、このエッジ電界によって広がって移動を開始する。
【００５７】
その後、図５（Ｃ）に示すように電界に応じて粒子が移動し、図５（Ｄ）に示すように、広がって移動した白粒子２２は、背面基板１４の画素に対応する領域よりも広がって到達し、そこに付着している黒粒子２０と衝突する。このとき、非画像部領域にも電界（｜ＶLB  ｜／ｄ1）が形成されており、前記したようにこの電界強度では粒子が基板間を移動しないようにＶLBが設定されるが、粒子間の衝突による衝撃力で非画像部領域の黒粒子２０が移動してしまうものがある。
【００５８】
しかしながら、表示基板１２側に移動する黒粒子２０は、図５（Ｅ）に示すように、前記したエッジ電界（図中矢印）によって画像を書込む列電極１６方向に移動し、図５（Ｆ）に示すように、結果的に広がりのない黒表示を行うことができる。また、これを各行について、順次行うと白表示面に列電極１６に沿った黒の縦ライン画像を表示することができ、画像濃度が高く、ライン太りもないシャープな縦ライン画像を得ることができる。
【００５９】
次に、図６に、図１に示した画像表示媒体１０のＢ−Ｂ断面図（図２（Ｂ）参照）における粒子の動きを時系列的に示した。この例は、図６（Ａ）に示した白表示状態から黒の画素表示（ドット表示）を行うものである。まず、図６（Ｂ）に示すように、背面基板１４の画像を書込む行電極１７（斜線部）に画像書込電圧ＶLBが印加されると同時に、表示基板１２の列電極１６に画像書込電圧ＶSBが印加される。これにより、図６（Ｂ）中に矢印で示すように、背面基板１４の画像書込電圧が印加された行電極（斜線部）と、これに隣接する行電極との間にエッジ電界が発生する。このときのエッジ電界は、｜ＶLB｜／ｄ3（ｄ3は行電極の隣接電極間距離）となり、基板間距離ｄ1に対して隣接電極間距離ｄ3は非常に小さいため、エッジ電界は強くなる。従って、この隣接電極間付近に存在する黒粒子２０は、前記したエッジ電界によって広がって移動を開始する。
【００６０】
その後、図６（Ｃ）に示すように電界に応じて粒子が広がって移動し、図６（Ｄ）に示すように、広がって移動した黒粒子２０は、表示基板１２の画素部に対応する領域よりも広がって到達するとともに、そこに付着している白粒子２２と衝突する。このとき、非画像部領域にも電界（｜ＶSB｜／ｄ1）が形成されており、前記したようにその電界強度では粒子が基板間を移動しないようにＶSBが設定されるが、粒子間の衝突による衝撃力で非画像部領域の白粒子２２に移動してしまうものがある。
【００６１】
このため、図６（Ｅ）を経て、結果的に図６（Ｆ）に示すように、表示された黒表示画像は広がってしまい、また画像を形成する黒粒子２０の面密度が小さくなるため、濃度も低下してしまう。従って、背面基板１４に形成された行電極１７に沿った横ライン画像を表示する場合、ラインが太り、かつ濃度が低下した横ライン画像となってしまう。
【００６２】
そこで、画像表示を行う表示駆動電圧を印加する前に、背面基板１４の隣接した電極間を粒子が移動可能な電位差が発生するように電圧を印加する。
【００６３】
このときの粒子の動きを、図７に時系列的に示した。また図７は、図６に示したと同様に、図１に示した画像表示媒体１０のＢ−Ｂ断面における粒子の動きを示したものであり、図７（Ａ）に示した白表示状態から黒の画素表示（ドット表示）を行う。
【００６４】
本実施の形態では、まず図７（Ｂ）に示すように、背面基板１４の画像を書込む行電極１７（斜線部）に、隣接する行電極との間を粒子が移動可能で、かつ対向する基板間を粒子が移動しない電圧ＶLP1を印加する。ここで電圧ＶLP1は、隣接電極間付近の黒粒子２０を、画像書込みを行う行電極（斜線部）側から、これと隣接する行電極方向へ移動させる電圧とする。すると、図中矢印で示した隣接電極間に形成されるエッジ電界｜ＶLP1｜／ｄ3によって、隣接電極間付近の黒粒子２０は画像を書込む行電極（斜線部）側から隣接する行電極側へ移動し、図７（Ｃ）に示すように、隣接電極間に黒粒子２０が存在しない状態を形成する。
【００６５】
次いで、背面基板１４の画像を書込む行電極１７（斜線部）に画像書込電圧ＶLBが印加され、これと同時に表示基板１２の列電極１６に画像書込電圧ＶSBが印加される。すると、図７（Ｄ）に示すように、あらかじめ隣接電極間付近の粒子が移動除去されているため、このとき形成されるエッジ電界｜ＶLB｜／ｄ3によって広がって移動する黒粒子２０の数が減少する。
【００６６】
その後、図７（Ｅ）に示すように電界に応じて粒子が移動し、結果的に図７（Ｆ）に示すように、粒子の広がりの少ない表示画像を得ることができる。従って、背面基板１４に形成された行電極１７に沿った横ライン画像を表示しても、ライン太りを低減することができる。
【００６７】
ここで、背面基板１４の画像を書込む行電極１７（斜線部）に、隣接電極間付近の粒子をあらかじめ移動除去するために電圧ＶLP1を印加すると、同時に表示基板１２の列電極１６との間に電界｜ＶLP1｜／ｄ1が形成される。この電界によって粒子が基板間を移動してしまうと、像の乱れや地汚れ等の表示劣化を発生してしまうため、ＶLP1は対向する基板間を粒子が移動しない電圧値に設定される。前記したように、基板間距離に対して隣接電極間距離が小さいため、粒子が基板間を移動しない電圧値で、十分に隣接電極間を移動させることができる。
【００６８】
このように、上記した本実施の形態では、画像を表示させる電極と隣接する電極に電圧を印加し、当該電極間に電位差（電界）を生じさせることで、画像表示を行う電極のエッジ部にある電極を予め他の電極上に移動させておくことで、画像表示のための電圧を印加した際に、粒子が広がって移動するのを防止できる。従って、粒子が表示基板の画像表示させない部位に付着するのが防止され、表示される画像のぼけ等が防止され、表示画像の品質が向上する。
【００６９】
なお、本実施の形態では画像を書込む行電極に、これと隣接する行電極との間を粒子が移動可能な電圧を印加するようにしたが、隣接電極間付近の粒子をあらかじめ移動除去でき、像の乱れや地汚れ等の表示劣化を発生させることがなければ、画像を書込まない行電極の方に電圧を印加してもよいし、それらの両方に電圧を印加してもよい。また、表示基板１２に形成された列電極１６になんらかの電圧を印加してもよい。
【００７０】
なお、表示基板１２に形成されたライン状電極５１、及び背面基板１４に形成されたライン状電極５２は、必ずしも各基板面上に形成される必要はなく、図８に示すように表示基板１２及び背面基板１４に埋め込まれていてもよいし、また図９に示すように画像表示媒体１０の外側に配置されてもよい。
【００７１】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７２】
本実施の形態の画像表示装置は、上記した画像表示装置と同一の構成であるため、その説明を省略し、駆動装置の駆動態様、すなわち、画像表示媒体１０における粒子の動きについて説明する。
【００７３】
図１０に、本実施の形態における粒子の動きを時系列に示す。図１０は、図６及び図７に示したと同様に、図１に示した画像表示媒体１０のＢ−Ｂ断面図（図２（Ｂ）参照）における粒子の動きを示したものであり、図１０（Ａ）に示した白表示状態から黒の画素表示（ドット表示）を行うものである。
【００７４】
本実施の形態では、まず図１０（Ｂ）に示すように、背面基板１４の画像を書込む行電極１７（斜線部）に、隣接する行電極との間を粒子が移動可能で、かつ対向する基板間を粒子が移動しない電圧ＶLP2を印加する。ここで電圧ＶLP2は、第１の実施の形態とは逆に、隣接電極間付近の黒粒子２０を、画像書込みを行う行電極（斜線部）上に、これと隣接する行電極側から移動させる電圧とする。すると、図中矢印で示した隣接電極間に形成されるエッジ電界｜ＶLP2｜／ｄ3によって隣接電極間付近の黒粒子２０は、隣接する行電極側から画像を書込む行電極（斜線部）上へ移動し、図１０（Ｃ）に示すように、隣接電極間に黒粒子２０が存在しない状態を形成できる。
【００７５】
次いで、背面基板１４の画像を書込む行電極１７（斜線部）に画像書込電圧ＶLBが印加され、これと同時に表示基板１２の列電極１６に画像書込電圧ＶSBが印加される。すると、図１０（Ｄ）に示すように、あらかじめ隣接電極間付近の粒子が移動除去されているため、このとき形成されるエッジ電界｜ＶLB｜／ｄ3によって広がって移動する黒粒子２０の数が減少する。また、あらかじめ隣接電極間付近の粒子を、画像を書込む行電極（斜線部）上に移動させておくため、表示駆動によって移動する黒粒子２０が増加する。
【００７６】
その後、図１０（Ｅ）に示すように電界に応じて粒子が移動し、結果的に図１０（Ｆ）に示すように、粒子の広がりが少なく、かつ粒子密度の高い表示画像を得ることができる。従って、背面基板１４に形成された行電極１７に沿った横ライン画像を表示した場合でも、ライン太りや濃度の低下を低減することができる。
【００７７】
このように、上記した本実施の形態では、画像を表示させる電極と隣接する電極に電圧を印加し、当該電極間に電位差（電界）を生じさせることで、画像表示を行わない電極のエッジ部にある電極を、予め画像表示を行う電極上に移動させておくことで、画像表示のための電圧を印加した際に、広がって移動する粒子数を低減させ、かつ、十分な量の粒子を表示基板に付着させることができ、表示される画像のぼけ、濃度低下等が防止される。これにより、表示される画像のコントラストの低下が防止され、画像の品質が向上する。
【００７８】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態において、上記した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同一のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【００７９】
図１１及び図１２に、本実施の形態に係る画像表示装置８４を示す。画像表示装置８４は、画像表示媒体５０とこれを行動する駆動装置８６から構成される。画像表示媒体５０は、所謂アクティブマトリックス駆動方式により駆動されるものであり、表示基板１２の背面基板１４と対向する面には、一様な電極２４（以下、べた電極２４と呼ぶ）が設けられている。また、背面基板１４の表示基板１２と対向する面には各画素に対応して複数の電極２５（以下、画素電極２５と呼ぶ）が設けられている。
【００８０】
また、図１１に示すように、本実施の形態では表示基板１２のべた電極２４及び背面基板１４の画素電極２５がそれぞれべた電極駆動回路４０、画素電極駆動回路４２に接続されており、べた電極駆動回路４０、画素電極駆動回路４２はシーケンサ３４と外部電源３６に接続されている。シーケンサ３４は画像入力装置３８に接続され、画像入力装置３８からインプットされる任意の画像情報に応じて、べた電極駆動回路４０、画素電極駆動回路４２に画像情報信号を出力するものである。本実施の形態では、シーケンサ３４から画素毎の画像書込み信号が画素電極駆動回路４２に送られ、画素電極駆動回路４２から背面基板１４の画素電極２５に画像書込電圧が一斉に印加される。また、表示基板１２のべた電極２４は０Ｖあるいは接地としている。
【００８１】
アクティブマトリックス駆動では、所望の画素に所望の電圧を印加可能であるため、例えば白画像を書込む画素電極に白表示を行うのに十分な駆動電圧ＶAWを印加し、黒画像を書込む画素電極には黒表示を行うのに十分な駆動電圧ＶABを印加することができる。しかしながら、十分な表示濃度を達成するように駆動電圧ＶAW及びＶABを設定すると、背面基板１４の画像エッジ部に相当する隣接電極間で非常に強いエッジ電界｜ＶAW−ＶAB｜／ｄ4（ｄ4は画素電極間距離）が形成され、高解像度の画像表示媒体では、粒子が隣接電極間を移動するだけで、表示基板１２側へ移動する粒子が少なくなり、表示コントラストが極端に低下するという問題がある。
【００８２】
そこで本実施の形態では、まず全面を白表示あるいは黒表示にし、それから画像を書込む。これにより、背面基板１４の画像エッジ部に相当する隣接電極間に形成されるエッジ電界が｜ＶAW｜／ｄ4又は｜ＶAB｜／ｄ4となるため、表示基板１２側へ移動する粒子が増加し、高解像度化した際の極端な濃度低下を防止することができる。
【００８３】
以下に、画像表示媒体５０における画像表示時の粒子の予測される動きについて説明する。ここで、図１１に示した画像表示装置のＣ−Ｃ断面図、及びＤ−Ｄ断面図は、共に上記第１の実施の形態で説明した図７に相当し、それぞれの断面における粒子の移動状態は、第１の実施の形態において図６を用いて説明したものと同様であり、図１０における表示基板１２の列電極１６をべた電極２４に、背面基板１４の行電極１７を画素電極２５に置換したものと同等である。
【００８４】
そこで、図６を用いて本実施の形態における粒子の移動を簡単に説明する。まず、背面基板１４の全ての画素電極２５に白表示を行うための電圧ＶAWを印加し、表示面を全面白とする（図６（Ａ）参照）。次いで、背面基板１４の黒画像を書込む画素電極２５（斜線部）に画像書込電圧ＶABが印加される（図６（Ｂ）参照）。すると、図６（Ｂ）中の矢印に示すように、背面基板１４の画像書込電圧が印加された画素電極（斜線部）と、これに隣接する画素電極との間にエッジ電界が発生し、このエッジ電界によって隣接電極間付近に存在する黒粒子２０が広がって移動を開始する。
【００８５】
その後、発生した電界に応じて粒子が移動し（図６（Ｃ）参照）、黒粒子２０は表示基板１２の画素部に対応する領域よりも広がって到達する（図６（Ｄ）参照）。結果的に、画像を形成する黒粒子２０の面密度が小さくなるため、濃度が低下してしまう（図６（Ｆ）参照）。
【００８６】
そこで、画像表示媒体５０では、画像表示を行うための表示駆動電圧を印加する前に、表示を行う画素電極と隣接する画素電極との間に、粒子が移動可能な電位差が発生するような電圧を印加する。
【００８７】
ここで、図１１の画像表示装置のＣ−Ｃ断面図、及びＤ−Ｄ断面図は、前記したように第１の実施の形態で説明した図７に相当する。従って、それぞれの断面における粒子の移動状態は、第１の実施の形態で図７を用いて説明したものとほぼ同様であり、図７において表示基板１２の列電極１６をべた電極２４に、背面基板１４の行電極１７を画素電極２５に置き換えたものと同等である。
【００８８】
従って、以下に、図７を参照して本実施の形態における粒子の移動を簡単に説明する。まず、背面基板１４の全ての画素電極２５に白表示を行うための電圧ＶAWを印加し表示基板の全面を白表示にする（図７（Ａ）参照）。次いで、背面基板１４の画像を書込む画素電極２５（斜線部）に、隣接する画素電極との間を粒子が移動可能で、かつ対向する基板間を粒子が移動しない電圧ＶAP1を印加する（図７（Ｂ）参照）。ここで、電圧ＶAP1は隣接電極間付近の黒粒子２０を、画像書込みを行う画素電極（斜線部）側から、これと隣接する画素電極方向へ移動させる電圧とする。すると、図７中矢印で示した隣接電極間に形成されるエッジ電界｜ＶAP1｜／ｄ4によって、隣接電極間付近の黒粒子２０は画像を書込む画素電極（斜線部）側から隣接する画素電極側へ移動し、隣接電極間に黒粒子２０が存在しない状態を形成できる（図７（Ｃ）参照）。
【００８９】
次いで、背面基板１４の画像を書込む画素電極（斜線部）に画像書込電圧ＶABが印加されると、あらかじめ隣接電極間付近の粒子が移動除去されているため、このとき形成されるエッジ電界｜ＶAB｜／ｄ4によって広がって移動する黒粒子２０の数が減少する（図７（Ｄ）参照）。
【００９０】
その後、電界に応じて黒粒子２０及び白粒子２２が移動し（図７（Ｅ）参照）、結果的に粒子の広がりの少ない表示画像を得ることができる（図７（Ｆ）参照）。従って、アクティブマトリックス駆動方式の画像表示媒体５０においても、画像エッジ部の広がりを低減することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では表示基板１２のべた電極２４を０Ｖあるいは接地としているが、これに外部電源３６によって任意の電圧を印加しておくこともできるし、背面基板１４の画素電極２５に印加される電圧と同期をとって所望の電圧を印加するようにシーケンサ３４から信号を入力するようにすることもできる。また本実施の形態では、背面基板１４の画素電極２５に画像書込電圧を一斉に印加しているが、シーケンサ３４によって行や列毎に順次電圧を印加してもよいし、任意の順番で電圧を印加してもよい。
【００９２】
さらに、本実施の形態ではアクティブマトリックス駆動方式について説明してきたが、微細な所望の電極パターンを背面基板に形成したセグメント駆動方式においても、本発明の駆動方法を適用することができる。
【００９３】
（第４の実施の形態）
以下、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００９４】
本実施の形態では、上記したアクティブマトリックス駆動を用いた画像表示媒体５０において、第３の実施の形態とは異なる電圧印加方法により画像表示を行う。従って、本実施の形態に係る画像表示装置は、上記した画像表示媒体５０と同一の構成であるため、ここではその説明を省略する。
【００９５】
また、図１１に示した画像表示装置のＣ−Ｃ断面図、及びＤ−Ｄ断面図は、前記したように第１の実施の形態で説明した図２に相当し、それぞれの断面における粒子の移動状態は、第１の実施の形態において図１０を用いて説明したものとほぼ同様であり、図１０において表示基板１２の列電極１６をべた電極２４に、背面基板１４の行電極１７を画素電極２５に置き換えたものと同等である。
【００９６】
そこで、以下に、図１０を用いて本実施の形態における粒子の移動を簡単に説明する。まず、背面基板１４の全ての画素電極２５に白表示を行うための電圧ＶAWを印加し、表示基板１２の全面を白表示にする（図１２（Ａ）参照）。次いで、背面基板１４の画像を書込む画素電極２５（斜線部）に、隣接する画素電極との間を粒子が移動可能で、かつ対向する基板間を粒子が移動しない電圧ＶAP2を印加する（図１０（Ｂ）参照）。ここで電圧ＶAP2は、第３の実施の形態とは逆に、隣接電極間付近の黒粒子２０を、画像書込みを行う画素電極（斜線部）上へ、これと隣接する画素電極側から移動させる電圧とする。すると、図中矢印で示した隣接電極間に形成されるエッジ電界｜ＶAP2｜／ｄ4によって、隣接電極間付近の黒粒子２０は隣接する画素電極側から画像を書込む画素電極（斜線部）上へ移動し、隣接電極間に黒粒子２０が存在しない状態が形成される（図１０（Ｃ）参照）。
【００９７】
次いで、背面基板１４の画像を書込む画素電極（斜線部）に画像書込電圧ＶABが印加されると、あらかじめ隣接電極間付近の粒子が移動除去されているため、このとき形成されるエッジ電界｜ＶAB｜／ｄ4によって広がって移動する黒粒子２０の数が減少する（図１０（Ｄ）参照）。また、あらかじめ隣接電極間付近の粒子を、画像を書込む画素電極（斜線部）上に移動させてあるため、表示駆動によって移動する黒粒子４２が増加する。
【００９８】
その後、電界に応じて粒子が移動し（図１０（Ｅ）参照）、結果的に、粒子の広がりが少なく、かつ粒子密度の高い表示画像を得ることができる（図１０（Ｆ）参照）。従って、アクティブマトリックス駆動方式の画像表示装置においても、画像エッジ部の広がりや画像濃度の低下を防止することができる。
【００９９】
（実施例１）
本実施例では、本発明に係る画像表示媒体１０の一例を説明する。画像表示媒体１０は、所謂単純マトリクス駆動方式により表示駆動されるものであり、画像表示媒体６０と図示しない駆動装置とから構成される。図１３に、本実施例で使用した単純マトリックス駆動方式の画像表示媒体６０の断面図を示す。
【０１００】
画像表示媒体６０の表示基板１２として、本実施例では７０ｍｍ×５０ｍｍ×１．１ｍｍの透明な導電性のＩＴＯガラス基板を使用し、エッチングによってこのガラス基板上に幅０．２３４ｍｍ、間隔０．０２ｍｍのライン状の列電極１６を複数作成した。また、背面基板１４も同様に７０ｍｍ×５０ｍｍ×１．１ｍｍのＩＴＯガラス基板を使用し、エッチングによってこのガラス基板上に幅０．２３４ｍｍ、間隔０．０２ｍｍのライン状の行電極１７を複数作成した。そして、表示基板１２及び背面基板１４の粒子と接する内側表面には、透明なポリカーボネート樹脂（三菱ガス化学社製、ＰＣ−Ｚ）を厚さ約５μｍに塗布し、表面コート層１８が形成されている。
【０１０１】
表示基板１２と背面基板１４の間隙は、５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．２ｍｍのシリコンゴムシートの中央部を２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形に切り抜いて空間を形成したものを間隙部材８として設け、これを背面基板１４の粒子と接する内側表面上に配置した。
【０１０２】
着色粒子は、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２０（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−ブラック）と、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２２（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−ホワイト）を使用し、これらを重量比３対５の割合で混合した。この際、互いの摩擦によって黒粒子２０は正に、白粒子２２は負に帯電する。
【０１０３】
この混合粒子約１８ｍｇを、背面基板１４上に配置したシリコンゴムシート１９の正方形に切り抜いた空間に、スクリーンを通して均一に振るい落とした。そして、この背面基板１４にシリコンゴムシート１９を介して、表示基板１２を背面基板１４のライン状の行電極１７と表示基板１２のライン状の列電極１６とが直交するように重ね、両基板をダブルクリップで加圧保持して、シリコンゴムシート１９と両基板とを密着させ、画像表示媒体６０を形成した。
【０１０４】
以上のように作成した画像表示媒体６０を、図１に示すように、表示基板１２の列電極１６を列電極駆動回路３０に、背面基板１４の行電極１７を行電極駆動回路３２に接続する。そして、画像入力装置３８で作成した縦ライン及び横ラインの画像をシーケンサ３４に送り、シーケンサ３４によって列電極駆動回路３０及び行電極駆動回路３２を制御して各基板の電極に駆動電圧を印加し、画像表示を行う。
【０１０５】
図１４に、本実施例で使用した画像表示媒体６０における駆動電位差と表示濃度（反射濃度）の関係を示す。ここで駆動電位差とは、表示基板１２の列電極１６に印加した電圧から背面基板１４の行電極１７に印加した電圧を引いた値である。また、表示濃度は反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４Ａ）で測定したものである。なお、以降の表示濃度の値は全て同じ反射濃度計で測定した値である。
【０１０６】
なお、図１４のグラフは、以下のようにして得た。まず、背面基板１４の全ての行電極１７を０Ｖで一定とし、表示基板１２の全ての列電極１６に＋２００Ｖを印加して、表示面を全面白表示にした。そして、表示基板１２の全ての列電極１６に負のパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、表示濃度を反射濃度計で測定した。その後、表示基板１２の電極に再度＋２００Ｖの電圧を３０ｍｓｅｃ印加して表示基板１２の表示面を再び白とし、次いで印加する負のパルス電圧の電圧値を徐々に変えながら、上記手順を繰返した。また同様に、表示基板１２の全ての列電極１６に−２００Ｖを印加して、表示基板１２の表示面を全面黒表示にした。そして、表示基板１２の全ての列電極１６に正のパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、表示濃度を反射濃度計で測定した。その後、表示基板１２の電極に再度−２００Ｖの電圧を３０ｍｓｅｃ印加して表示基板面を再び黒とし、次いで印加する正のパルス電圧の電圧値を徐々に変えながら、上記手順を繰返した。
【０１０７】
図１４から理解されるように、白表示面に黒表示を行う場合、表示基板１２の列電極１６と対向する背面基板１４の行電極１７との間の電位差が−４０Ｖ程度までは、黒表示が行われない。また同様に、黒表示面に白表示を行う場合、＋４０Ｖ程度までは白表示が行われない。
【０１０８】
次いで、白表示面に黒のライン画像を表示する場合の従来の駆動方法を説明する。図１５に示すように、表示基板１２の列電極１６に画像書込電圧ＶSBとして、−４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、背面基板１４の行電極１７に印加する画像書込電圧ＶLBとして、＋４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加した。また、表示基板１２の列電極１６の非画像部に相当する電極、及び背面基板１４の行電極１７の画像書込みを行わない電極は全て０Ｖとした。
【０１０９】
従って、背面基板１４側から表示基板１２側へ向かう方向を正とすると、画像を書込む画素においては−８０Ｖの電位差が作用し、画像を書込まない画素には最大−４０Ｖの電位差が作用する。図１４からわかるように、−４０Ｖの電位差では白表示状態から黒表示が行われないため、表示基板１２の列電極１６あるいは背面基板１４の行電極１７の一方に画像書込電圧が印加されても画像表示は行われず、両方に画像書込電圧が印加された画素のみ黒表示が行われ、画像を形成することができる。
【０１１０】
得られた縦ライン画像は、ライン幅が０．２７ｍｍ、ライン濃度が１．１４であった。また横ライン画像は、ライン幅が０．５４ｍｍ、ライン濃度は１．０２であった。従って、縦ライン画像はライン幅が狙いとするライン状電極幅０．２３４ｍｍをほぼ再現しており、ライン濃度も−８０Ｖの電位差で１．１４と、図１７に示した結果と同等の濃度が得られた。これに対し、横ライン画像はライン幅が大きく広がっており、またライン濃度も低下してしまった。
【０１１１】
ここで、ライン画像の幅及び濃度の測定は、光学顕微鏡の拡大像をＣＣＤカメラで取り込み、取り込んだ光強度データを反射濃度値に変換して、図１６に示したような画像濃度プロファイルを作成して求めた。ライン幅Ｌは最大濃度Ｄmaxと最小濃度Ｄminの中央値を得るもので、ライン濃度はライン幅間の平均濃度とした。
【０１１２】
次に、白表示面に黒のライン画像を表示する方法を説明する。画像表示に際して、表示駆動に先駆けて、背面基板１４の画像を書込む行電極１７と、これと隣接する行電極１７間付近の粒子を、隣接する行電極側に移動除去させておくものである。本実施例では、図１７に示すように、まず背面基板１４の画像を書込む行電極１７に、＋３０Ｖのパルス電圧ＶLP1を１０ｍｓｅｃ印加し、これによって、背面基板１４の画像を書込む行電極１７と、これと隣接する行電極間付近の粒子を隣接電極間付近の粒子を、隣接する行電極側に移動除去する。
【０１１３】
その後、表示基板１２の列電極１６に画像書込電圧ＶSBとして、−４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、背面基板１４の行電極１７に画像書込電圧ＶLBとして、＋４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、画像表示を行う。なお、表示基板１２の列電極１６の非画像部に相当する電極、及び背面基板１４の行電極１７の画像書込みを行わない電極は全て０Ｖとした。
【０１１４】
得られた縦ライン画像は、ライン幅が０．２６ｍｍ、ライン濃度は１．１５であった。また横ラインの画像は、ライン幅が０．４３ｍｍ、ライン濃度が１．０３であった。従って、縦ライン画像は従来の駆動方法と同様に、ライン幅がほぼライン状電極幅を再現しており、ライン濃度も図１４に示した結果と同等のものが得られた。これに対し横ライン画像は、ライン幅が広がっているものの、従来の電圧印加方法よりも広がりが低減された。また、横ライン濃度は従来の電圧印加方法とほほ同等であった。
【０１１５】
また図１８に示すように、表示駆動に先駆けて背面基板１４の行電極１７に印加するパルス電圧ＶLP1を、表示駆動時に印加する電圧ＶLBと同じ＋４０Ｖとし、連続して表示駆動を行った。この方法では、従来の単純マトリックス駆動において、背面基板１４のライン状電極５２へ表示駆動電圧ＶLBを印加するタイミングを、表示基板１２のライン状電極５１に印加する表示駆動電圧ＶSBのタイミングよりも早くすることで実現できるため、一般的な単純マトリックスの駆動コントローラを使用することができる。従って、本発明に係る画像表示媒体の駆動方法を実施するのに、駆動手段のコストの増加が全く発生しないという特徴を有する。
【０１１６】
得られた縦ライン画像は、ライン幅が０．２６ｍｍ、ライン濃度は１．１４であった。また横ラインの画像は、ライン幅が０．４１ｍｍ、ライン濃度が１．０４であり、前記した結果と同様の結果が得られた。
【０１１７】
（実施例２）
本実施例では、本発明に係る画像表示媒体１０の一例を説明する。画像表示装置１０では、画像表示媒体６０を単純マトリックス駆動方式により駆動するものであり、上記した実施例１とは異なる駆動方法により駆動したものである。本実施例で使用した画像表示媒体や駆動装置は、実施例１と同様のものであるため説明を省略する。
【０１１８】
本実施例においては、白表示面に黒のライン画像を表示する場合に、表示駆動に先駆けて、背面基板１４の画像を書込む行電極１７及びこれと隣接する行電極間付近の粒子を、画像を書込む行電極上に移動除去させておく。本実施例では、図１９に示すように、まず背面基板１４の画像を書込む行電極に、−４０Ｖのパルス電圧ＶLP2を１０ｍｓｅｃ印加し、これによって、背面基板１４の画像を書込む行電極と、これと隣接する行電極間付近の粒子を隣接電極間付近の粒子を、画像を書込む行電極側に移動した。
【０１１９】
その後、表示基板１２の列電極１６に画像書込電圧ＶSBとして、−４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、背面基板１４の行電極１７に画像書込電圧ＶLBとして、＋４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、画像表示を行った。なお、表示基板１２の列電極１６の非画像部に相当する電極、及び背面基板１４の行電極１７の画像書込みを行わない電極は全て０Ｖとした。
【０１２０】
得られた縦ライン画像は、ライン幅が０．２７ｍｍ、ライン濃度が１．１８であった。また横ライン画像は、ライン幅が０．４４ｍｍ、ライン濃度は１．０７であった。従って、縦ラインはライン幅がほぼライン状電極幅を再現している。また横ライン画像は、ライン幅が広がっているものの、実施例１で説明した従来の電圧印加方法よりも広がりが低減された。さらに、ライン濃度も従来の駆動方法と比べ向上した。
【０１２１】
（実施例３）
本実施例は、図１５、図１８及び図１９に示した画像表示媒体の駆動電圧印加のサイクルをそれぞれ複数回繰返したものである。本実施例で使用した画像表示媒体６０や駆動装置は、実施例１と同様のものであるため説明を省略する。
【０１２２】
まず、図１５に示した駆動電圧印加のサイクルを繰返して印加する場合であって、白表示面に黒のライン画像を表示する場合について、以下に説明する。本実施例では、表示基板１２の列電極１６に画像書込電圧ＶSBとして、−４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、背面基板１４の行電極１７に印加する画像書込電圧ＶLBとして、＋４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加した。その後１５ｍｓｅｃの間隔をおいて、同一の列電極及び行電極に、再度画像書込電圧を印加し、これを３回繰返した。なお、表示基板１２の列電極１６の非画像部に相当する電極、及び背面基板１４の行電極１７の画像書込みを行わない電極は全て０Ｖとした。
【０１２３】
この結果、得られた縦ライン画像は、ライン幅が０．２７、ライン濃度が１．１９であった。また横ライン画像は、ライン幅が０．５７、ライン濃度が１．０３であった。従って、縦ライン画像の濃度が若干向上したが、横ライン画像に関しては効果が見られず、逆にライン幅はわずかに広がり、エッジの乱れが大きくなった。
【０１２４】
次に、図１８に示した駆動電圧印加のサイクル繰返した場合であって、白表示面に黒のライン画像を表示する場合について、以下に説明する。本実施例では、まず背面基板１４の画像を書込む行電極に＋４０Ｖのパルス電圧ＶLP1を１０ｍｓｅｃ印加した。そしてその直後に、表示基板１２の列電極に画像書込電圧ＶSBとして、−４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、背面基板１４の行電極１７に画像書込電圧ＶLBとして、＋４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加した。その後１５ｍｓｅｃの間隔をおいて、同一の列電極及び行電極に、再度画像書込電圧を印加し、これを３回繰返した。なお、表示基板１２の列電極１６の非画像部に相当する電極、及び背面基板１４の行電極１７の画像書込みを行わない電極は全て０Ｖとした。
【０１２５】
この結果、得られた縦ライン画像は、ライン幅が０．２７、ライン濃度が１．１７であった。また横ライン画像は、ライン幅が０．４１、ライン濃度が１．０４であった。従って、縦ライン画像の濃度が若干向上したが、横ライン画像の濃度に関しては効果が見られなかった。また、複数回繰返しても横ライン幅はほとんど変化がなく、エッジの乱れも見られなかった。
【０１２６】
次に、図１９に示した駆動電圧印加のサイクルを繰返した場合であって、白表示面に黒のライン画像を表示する場合について、以下に説明する。本実施例では、まず背面基板１４の画像を書込む行電極に−４０Ｖのパルス電圧ＶLP2を１０ｍｓｅｃ印加した。そしてその直後に、表示基板１２の列電極に画像書込電圧ＶSBとして、−４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加し、背面基板１４の行電極１７に画像書込電圧ＶLBとして、＋４０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加した。その後１５ｍｓｅｃの間隔をおいて、同一の列電極及び行電極に、再度画像書込電圧を印加し、これを３回繰返した。なお、表示基板１２の列電極１６の非画像部に相当する電極、及び背面基板１４の行電極１７の画像書込みを行わない電極は全て０Ｖとした。
【０１２７】
この結果、得られた縦ライン画像は、ライン幅が０．２７、ライン濃度が１．２１であった。また横ライン画像は、ライン幅が０．４４、ライン濃度が１．１２であった。従って本実施例によれば、縦ライン画像及び横ライン画像の濃度向上に関して効果が見られた。また、複数回繰返してもライン幅はほとんど変化がなく、エッジの乱れも見られなかった。
【０１２８】
（実施例４）
本実施例は、本発明に係る画像表示装置をセグメント駆動方式、及びアクティブマトリックス駆動方式により駆動した場合の一例を説明するものである。図２０乃至図２２に、本実施例で使用したセグメント駆動方式（パターン画像表示）の画像表示媒体６２を示す。なお、図２０は、画像表示媒体６２を備えた画像表示装置８８を示し、図２１に画像表示媒体６２の断面図を示し、図２２（Ａ）、（Ｂ）は、表示基板１２、背面基板１４の正面図をそれぞれ示している。
【０１２９】
画像表示媒体６２の表示基板１２として、本実施例では５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．１ｍｍの透明な導電性のＩＴＯガラス基板をべた電極２４基板として使用した（図２２（Ａ）参照）。また、背面基板１４も同様に５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．１ｍｍのＩＴＯガラス基板を使用し、エッチングによってこのガラス基板上に１辺０．２５４ｍｍの正方形電極２６と、周囲電極２７を形成した（図２２（Ｂ）参照）。正方形電極２６は正方形電極駆動回路７０と接続され、周囲電極２７は周囲電極駆動回路７２と接続されている。
【０１３０】
正方形電極２６からは電圧を印加するためのリード線（幅０．０３ｍｍ）をとっており、周囲電極２７はリード線を含む正方形電極２４の周囲に０．０２ｍｍの間隔をとって形成した。そして、表示基板１２及び背面基板１４の粒子と接する内側表面には、透明なポリカーボネート樹脂（三菱ガス化学社製、ＰＣ−Ｚ）を厚さ約５μｍに塗布し、表面コート層１８が形成されている。
【０１３１】
他の構成及び使用した着色粒子に関しては、実施例１で説明したものと同様とであるため、説明を省略する。
【０１３２】
本実施例で使用した画像表示媒体６２は、所望のパターン電極を背面基板１４に形成したセグメント駆動方式であるが、本実施例で作成したパターン電極はアクティブマトリックス駆動で１ドット画像を表示する場合と同様の構成であり、これを使用してアクティブマトリックス駆動における画素の広がりや濃度の再現を確認することができる。
【０１３３】
まず、白表示面に黒のドット画像を表示する場合の従来の駆動方法を説明する。まず表示基板１２のべた電極２４を０Ｖとし、背面基板１４の正方形電極２６及び周囲電極２７に−２００Ｖのパルス電圧を３０ｍｓｅｃ印加して表示面全面を白とした。次いで、背面基板１４の正方形電極２６に画像書込電圧ＶABとして＋８０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加して黒のドット画像を形成した。得られたドット画像は、直径が０．４８ｍｍ、濃度が０．９５であり、非常に呆けたドット画像であった。
【０１３４】
ここで、ドット画像の直径及び濃度の測定は、光学顕微鏡の拡大像をＣＣＤカメラで取り込み、取り込んだ光強度データを反射濃度値に変換して、図２０に示した画像表示装置のＥ−Ｅ断面図、及びＦ−Ｆ断面図それぞれに対して図１６に示したような画像濃度プロファイルを作成して求めた。ドットの直径は、ドット画像の最大濃度Ｄmaxと最小濃度Ｄminの中央値をとる線を結んだ円の直径とし、ドット濃度は前記円内の平均濃度とした。
【０１３５】
次に、本発明に係る画像表示媒体の駆動方法によって、白表示面に黒のドット画像を表示する方法を説明する。この駆動方法は、表示駆動に先駆けて、背面基板１４の正方形電極２６と周囲電極２７との電極間付近の粒子を、周囲電極２７側に移動除去させておくものである。本実施例では、まず表示面を全面白表示状態にしたあと、背面基板１４の周囲電極２７に−４０Ｖのパルス電圧ＶAP1を１０ｍｓｅｃ印加し、これによって背面基板１４の画像を書込む正方形電極２６と、これと隣接する周囲電極２７間の粒子を周囲電極２７側に移動除去した。その後、背面基板１４の正方形電極２６に画像書込電圧ＶABとして＋８０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加して黒のドット表示をおこなった。なお、表示駆動を行う際、表示基板１２のべた電極２４、及び背面基板１４の周囲電極２７は０Ｖとした。
【０１３６】
得られたドット画像は、直径が０．３９ｍｍ、濃度が０．９６であり、従来の駆動方法に対してドットの広がりを低減することができた。また、ドットの濃度に関しては従来の駆動方法と同等であった。
【０１３７】
（実施例５）
本実施例は、本発明に係る画像表示媒体の駆動方法を適用したセグメント駆動方法、及びアクティブマトリックス駆動方法の一例を説明するものであり、上記した実施例４とは異なる駆動方法を実施したものである。本実施例で使用した画像表示媒体や駆動装置は、実施例４と同様のものであるため説明を省略する。
【０１３８】
本実施例における画像表示媒体の駆動方法は、表示駆動に先駆けて、背面基板１４の正方形電極２６と周囲電極２７との電極間付近の粒子を、正方形電極２６側に移動させておくものである。本実施例の駆動方法を、白表示面に黒のドット画像を表示する場合について、以下に説明する。
【０１３９】
本実施例では、まず表示面を全面白表示状態にしたあと、背面基板１４の正方形電極２６に−４０Ｖのパルス電圧ＶAP2を１０ｍｓｅｃ印加し、これによって背面基板１４の画像を書込む正方形電極２６と、これと隣接する周囲電極２７間の黒粒子２０を正方形電極２６上に移動させた。その後、背面基板１４の正方形電極２６に画像書込電圧ＶABとして＋８０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加して黒のドット表示をおこなった。なお、表示基板１２のべた電極２４、及び背面基板１４の周囲電極２７は０Ｖとした。
【０１４０】
得られたドット画像は、直径が０．４１ｍｍ、濃度が１．０５であり、従来の駆動方法に対してドットの広がりを低減することができた。また、ドットの濃度に関しても従来の駆動方法に比べ向上させることができた。
【０１４１】
（実施例６）
本実施例は、セグメント駆動あるいはアクティブマトリックス駆動を用いた従来の駆動方法、及び実施例４と実施例５に記載した本発明に係る駆動方法を、それぞれ複数回繰返して印加したものである。本実施例で使用した画像表示媒体や駆動装置は、実施例４と同一のものであるため説明を省略する。
【０１４２】
まず、従来の駆動電圧を繰返して印加する方法を、白表示面に黒のドット画像を表示する場合について、以下に説明する。本実施例では、表示面を全面白表示状態にしたあと、背面基板１４の正方形電極２６に画像書込電圧ＶABとして、＋８０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加した。その後１５ｍｓｅｃの間隔をおいて、背面基板１４の正方形電極２６に再度画像書込電圧ＶABを印加し、これを３回繰返した。なお、表示基板１２のべた電極２４、及び背面基板１４の周囲電極２７は０Ｖとした。
【０１４３】
得られたドット画像は、直径が０．５２ｍｍ、濃度が０．９８であった。従って、従来の駆動方法では駆動電圧を複数回繰返して印加しても、わずかにドット濃度が高くなるが、ドットの広がりは逆に大きくなってしまった。
【０１４４】
次に、本発明に係る駆動電圧を繰返して印加する方法を、白表示面に黒のドット画像を表示する場合について、以下に説明する。本実施例では、まず背面基板１４の周囲電極２７に−４０Ｖのパルス電圧ＶAP1を１０ｍｓｅｃ印加し、背面基板１４の正方形電極２６と周囲電極２７の電極間付近の粒子を周囲電極２７側に移動除去させた。そしてその直後に、背面基板１４の正方形電極２６に画像書込電圧ＶABとして、−８０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加した。その後１５ｍｓｅｃの間隔をおいて、背面基板１４の正方形電極２６に再度画像書込電圧ＶABを印加し、これを３回繰返した。なお、表示駆動を行う際、表示基板１２のべた電極２４、及び背面基板１４の周囲電極２７は０Ｖとした。
【０１４５】
得られたドット画像は、直径が０．４０ｍｍ、濃度が０．９８であった。従って、従来の駆動方法よりもドットの広がりを抑えられるが、駆動電圧を複数回繰返して印加した効果は見られなかった。
【０１４６】
次に、本発明に係る別の駆動電圧を繰返して印加する方法を、白表示面に黒のドット画像を表示する場合について、以下に説明する。本実施例では、まず背面基板１４の正方形電極２６に−４０Ｖのパルス電圧ＶAP2を１０ｍｓｅｃ印加し、背面基板１４の正方形電極２６と周囲電極２７の電極間付近の粒子を正方形電極２６上に移動させた。そしてその直後に、背面基板１４の正方形電極２６に画像書込電圧ＶABとして、＋８０Ｖのパルス電圧を１０ｍｓｅｃ印加した。その後１５ｍｓｅｃの間隔をおいて、背面基板１４の正方形電極２６に再度画像書込電圧ＶABを印加し、これを３回繰返した。なお、表示基板１２のべた電極２４、及び背面基板１４の周囲電極２７は０Ｖとした。
【０１４７】
得られたドット画像は、直径が０．４０ｍｍ、濃度が１．１１であった。従って、従来の駆動方法よりもドットの広がりを抑えることができ、かつドットの濃度を向上させることができた。
【０１４８】
以下に、前記してきた実施の形態及び実施例において使用可能な着色粒子、及び基板について説明する。
【０１４９】
まず、本実施の形態で使用可能な粒子としては、前記した粒子の他にもガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子や、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に絶縁性の着色剤を含有する粒子等が挙げられる。
【０１５０】
着色粒子の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体を例示することができる。
【０１５１】
また、粒子の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【０１５２】
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、マグネタイト、フェライト等の磁性紛、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤を挙げることができる。具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、等を代表的なものとして例示することができる。また、空気を内包した多孔質のスポンジ状粒子や中空粒子は白色粒子として使用できる。これらは２種類の粒子の色調が異なるように選択される。
【０１５３】
着色粒子の形状は特に限定されないが、粒子と基板の物理的な付着力が小さく、粒子の流動性が良好な球状粒子が好ましい。球状の粒子を形成するには、懸濁重合、乳化重合、分散重合等が使用できる。
【０１５４】
着色粒子の一次粒子は、一般的には、１〜１０００μｍであり、好ましくは５〜５０μｍであるが、これに限定されない。高いコントラストを得るには、２種類の粒子の粒子径をほぼ同じにすることが好ましい。このようにすると、大きい粒子が小さい粒子に囲まれ、大きい粒子本来の色濃度が低下するという事態が回避される。
【０１５５】
着色粒子の表面には、必要に応じて外添剤を付着させてもよい。外添剤を付着させることによって、着色粒子の帯電特性を制御したり、流動性を向上させることができる。外添剤の色は、粒子の色に影響を与えないように白か透明であることが好ましい。
【０１５６】
外添剤としては、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、アルミナのような金属酸化物等の無機微粒子が用いられる。微粒子の帯電性、流動性、及び環境依存性等を調整するために、これらをカップリング剤やシリコーンオイルで表面処理することができる。
【０１５７】
カップリング剤には、アミノシラン系カップリング剤、アミノチタン系カップリング剤、ニトリル系カップリング剤等の正帯電性のものと、窒素原子を含まない（窒素以外の原子で構成される）シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、エポキシシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等の負帯電性のものがある。同様に、シリコーンオイルには、アミノ変性シリコーンオイル等の正帯電性のものと、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等の負帯電性のものが挙げられる。これらは、外添剤の所望の抵抗に応じて選択される。
【０１５８】
このような外添剤の中で、よく知られている疎水性シリカや疎水性酸化チタンが好ましく、特に特開平１０−３１７７記載のＴｉＯ（ＯＨ）2と、シランカップリング剤のようなシラン化合物との反応で得られるチタン化合物が好適である。シラン化合物としてはクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。このチタン化合物は、湿式工程の中で作製されるＴｉＯ（ＯＨ）2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを反応、乾燥させて作製される。数百度という焼成工程を通らないため、Ｔｉ同士の強い結合が形成されず、凝集が全くなく、微粒子はほぼ一次粒子の状態である。さらに、ＴｉＯ（ＯＨ）2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを直接反応させるため、シラン化合物やシリコーンオイルの処理量を多くすることができて、シラン化合物の処理量等を調整することにより帯電特性を制御でき、且つ付与できる帯電能も従来の酸化チタンのそれより顕著に改善することができる。
【０１５９】
外添剤の一次粒子は、一般的には５〜１００ｎｍであり、好ましくは１０〜５０ｎｍであるが、これに限定されない。
【０１６０】
外添剤と粒子の配合比は粒子の粒径と外添剤の粒径の兼ね合いから適宜調整される。外添剤の添加量が多すぎると粒子表面から外添剤の一部が遊離し、これが他方の粒子の表面に付着して、所望の帯電特性が得られなくなることがある。一般的には、外添剤の量は、粒子１００重量部に対して、０．０１〜３重量部、より好ましくは０．０５〜１重量部である。
【０１６１】
所望の帯電特性が得られるように、組み合わせる粒子の組成、粒子の混合比率、外添剤の有無、外添剤の組成等を選択する。
【０１６２】
外添剤は、２種類の粒子の一方にのみ添加してもよいし、両方の粒子に添加してもよい。両方の粒子に外添剤を添加する場合は異なる極性の外添剤を使用することが好ましい。また、両方の粒子の表面に外添剤を添加する場合は、粒子表面に外添剤を衝撃力で打込んだり、粒子表面を加熱して外添剤を粒子表面に強固に固着することが望ましい。これにより、外添剤が粒子から遊離し、異極性の外添剤が強固に凝集して、電界で解離させることが困難な外添剤の凝集体を形成することが防止され、ひいては画質劣化が防止される。
【０１６３】
コントラストは、２種類の粒子の粒子径に依存する他、これらの粒子の混合比にも依存する。高いコントラストを得るには、２種類の粒子の表面積が同じくらいになるように混合比率を決定することが望ましい。このような比率から大きくずれると比率の多い粒子の色が強調される。但し、２種類の粒子の色調を同系色の濃い色調と淡い色調にする場合や、２種類の粒子が混合して作り出す色を画像に利用する場合はこの限りではない。
【０１６４】
次に、本実施の形態で使用可能な基板としては、前記した基板の他にも一般的な支持基体及び電極から構成することができる。支持基体としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、電極には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ＩＴＯ等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機導電性材料等を使用することができる。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用でき、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成できる。また、その厚さは、蒸着法、スパッタリング法によれば、通常１００〜２０００オングストロームである。電極は、従来の液晶表示素子あるいはプリント基板のエッチング等、従来公知の手段により、所望のパターン、例えば、マトリックス状等に形成することができる。
【０１６５】
また、電極を支持基体に埋め込んでもよく、この場合、支持基体の材料が後述の誘電体層の役割を兼ね、粒子の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、粒子の組成等に応じて適宜選択する。
【０１６６】
さらに、電極を基板と分離させて表示媒体１の外部に配置してもよい。この場合、電極間に表示媒体が挟まれる構成となるため、電極間距離が大きくなって電界強度が小さくなるため、所望の電界強度が得られるように表示媒体の基板の厚みや基板間距離を小さくする等の工夫が必要である。
【０１６７】
電極が支持基体上に形成されている場合、電極の破損や粒子の固着を招く電極間のリークの発生を防止するため、必要に応じて電極上に誘電体膜を形成してもよい。誘電体膜としてはポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。
【０１６８】
また、上記した絶縁材料の他に、絶縁性材料中に電荷輸送物質を含有させたものも使用できる。電荷輸送物質を含有させることにより、粒子への電荷注入による粒子帯電性の向上や、粒子の帯電量が極度に大きくなった場合に粒子の電荷を漏洩させ、粒子の帯電量を安定させるなどの効果を得ることができる。電荷輸送物質としては、例えば、正孔輸送物質であるヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等が挙げられる。また、電子輸送物質であるフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等も使用できる。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いることもできる。具体的には、ポリビニルカルバゾール、米国特許第４８０６４４３号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート等が挙げられる。
【０１６９】
誘電体膜は、粒子の帯電特性や流動性に影響を及ぼすので、着色粒子の組成等に応じて適宜選択する。基板の一方である表示基板１２は光を透過する必要があるので、上記各材料のうち透明のものを使用することが好ましい。
【０１７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高解像度の画像を表示した場合であっても、粒子の表示基板の平行方向の移動を予め制御することで、表示の鮮鋭度及び、表示コントラストの低下を防止し、表示品質を劣化させない画像表示装置を提供することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る単純マトリックス駆動方式の画像表示装置を説明図である。
【図２】  図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】  図３（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の表示基板の正面図であり、図３（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の背面基板の正面図である。
【図４】  対向する電極間に形成される電界強度と画像表示濃度との関係を示す線図である。
【図５】  本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置における粒子の移動状態の一例を示す説明図である。
【図６】  本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置における粒子の移動状態の一例を示す説明図である。
【図７】  本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置における粒子の移動状態の一例を示す説明図である。
【図８】  本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の他の例を説明図である。
【図９】  本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の他の例を説明図である。
【図１０】  本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置における粒子の移動状態の一例を示す説明図である。
【図１１】  本発明の第３の実施の形態に係る単純マトリックス駆動方式の画像表示装置を説明図である。
【図１２】  図１２（Ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る画像表示媒体の表示基板の正面図であり、図１２（Ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る画像表示媒体の背面基板の正面図である。
【図１３】  本発明の実施例１にかかる画像表示媒体の概略を示す断面図である。
【図１４】  本発明の実施例１に係る画像表示媒体において、対向する電極間に印加される電位差と表示濃度の関係を示す図である。
明する図である。
【図１５】  表示基板に印加する電圧と背面基板に印加する電圧との関係を示すグラフである。
【図１６】  画像の幅（ライン幅）と反射濃度（ライン濃度）との関係を示す説明図である。
【図１７】  表示基板に印加する電圧と背面基板に印加する電圧との関係を示すグラフである。
【図１８】  本発明の実施例１において表示基板に印加する電圧と背面基板に印加する電圧との関係を示すグラフである。
【図１９】  本発明の実施例２において、表示基板に印加する電圧と背面基板に印加する電圧との関係を示すグラフである。
【図２０】  本発明の実施例４における画像表示媒体の概略を示す正面図である。
【図２１】  本発明の実施例４における画像表示媒体の断面図である。
【図２２】  図２２（Ａ）は、本発明の実施例４における画像表示媒体の表示基板を示す説明図であり、図２２（Ｂ）は、本発明の実施例４の画像表示媒体の背面基板を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  画像表示媒体
１２  表示基板
１４  背面基板
１６  列電極
１７  行電極
２０  黒粒子
２２  白粒子
３０  列電極駆動回路
３０  列電極駆動駆動回路
４２  画素電極駆動回路
８０  画像表示装置
８２  駆動装置
【図１】
0004196555.tif 000002
【図２】
0004196555.tif 000003
【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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