(57)【要約】【課題】複数種類の帯電粒子同士の衝突を回避することにより、表示切り替えの応答速度を向上できる表示装置を提供する。【解決手段】表示パネルの画素部に、負に帯電された白色帯電粒子２５と正に帯電された黒色帯電粒子２６を含む帯電粒子を格納し、これらの帯電粒子を循環移動可能とする循環面を形成した複数のセル部１１を有している。そして、各セル部１１の循環面２４に沿って形成された複数の電極ｅ１〜ｅ４に、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布が循環面２４に沿って移動する波状の電位分布となる電圧を順次印加する。これにより循環面２４に沿って進行波電界が生じ、帯電粒子２５，２６を循環面２４に沿って循環移動させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界の作用により移動し、帯電された複数種類の帯電粒子と、
前記帯電粒子を格納し、当該帯電粒子を循環移動可能とする循環面を形成した複数のセル部と、
前記循環面に沿って形成された複数の電極と、
前記循環面に沿った複数の電極の電位分布が前記循環面に沿って移動する波状の電位分布となる電圧を前記複数の電極に順次印加する電圧発生器と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記電圧発生器は、隣接する電極間に電位差を発生させる電圧を電極に印加することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記循環面は、前記セル部の内壁に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記循環面は、前記セル部の内壁と対向して設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記電圧発生器は、前記複数の電極にそれぞれ印加する３相以上の交番電圧を発生することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記複数のセル部は、
少なくとも一方が透明で視認面となる、互いに離間して対向する一対の基板と、
前記一対の基板の間に設けられ、前記一対の基板間を複数の領域に区画する隔壁と、を備えことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記循環面は、前記一対の基板及び前記隔壁によって連続する４つの面から形成され、
前記複数の電極は、前記循環面を形成する４つの面に沿って形成されたことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記４つの面のうち、隣り合う前記電極間の一つの面を前記視認面としたことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記４つの面のうち、前記４つの電極のうちの透明電極で形成された一つの電極が形成される面を前記視認面としたことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記循環面に沿って前記複数の電極からなる電極群を複数連続して形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記循環面と対向する対向面を有し、当該対向面に前記電極の配列方向に静電力を加える静電印加用電極を形成したことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記複数種類の帯電粒子は、色の異なる単極性の帯電粒子で構成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記複数種類の帯電粒子は、その色及び極性の異なる帯電粒子で構成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電粒子を利用して画像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、帯電粒子を利用して画像を表示する表示装置として、電気泳動現象を利用して画像を表示する電気泳動表示装置などが知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、透明な第１電極を有する透明な表示基板と第２電極を有する背面基板との間隙に設けられ、これらの基板間をスペーサ（隔壁）により複数の領域に区画して形成された複数のセル部と、第１電極と第２電極との間に発生する電界の方向に応じて移動する複数の帯電粒子とを備えた電気泳動表示装置が開示されている。帯電粒子は、黒色帯電粒子と、この黒色帯電粒子とは異なる極性に帯電する白色帯電粒子とで構成される。
【０００４】
この電気泳動表示装置では、第１電極と第２電極との間に電圧が印加され、セル部内に電界が発生すると、各帯電粒子が電気泳動を起こし、一方の帯電粒子（例えば、黒色帯電粒子）はその帯電極性に応じて一方の電極に移動して付着し、他方の帯電粒子（例えば、白色帯電粒子）は他方の電極に移動して付着する。このときその透明な表示基板には、第１電極上に付着する帯電粒子の色調が表示される。
【特許文献１】特開２００６−９８７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の表示装置では、セル部内に多数の帯電粒子を内包しているので、電界の向きが切り替わると、２種類の帯電粒子は互いに反対の電極に向かってそれぞれ移動する。このとき、互いに異なる帯電粒子の一部はその移動中に互いに衝突して移動速度が低減してしまい、その結果、画像切り替えの応答速度が制限されていた。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、複数種類の帯電粒子同士の衝突を回避することにより、表示切り替えの応答速度を向上できる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電界の作用により移動し、帯電された複数種類の帯電粒子と、前記帯電粒子を格納し、当該帯電粒子を循環移動可能とする循環面を形成した複数のセル部と、前記循環面に沿って形成された複数の電極と、前記循環面に沿った複数の電極の電位分布が前記循環面に沿って移動する波状の電位分布となる電圧を前記複数の電極に順次印加する電圧発生器と、を備えたことを特徴とする表示装置を提供する。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記電圧発生器は、隣接する電極間に電位差を発生させる電圧を電極に印加することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記循環面は、前記セル部の内壁に形成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記循環面は、前記セル部の内壁と対向して設けられたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記電圧発生器は、前記複数の電極にそれぞれ印加する３相以上の交番電圧を発生することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記複数のセル部は、少なくとも一方が透明で視認面となる、互いに離間して対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられ、前記一対の基板間を複数の領域に区画する隔壁と、を備えことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記循環面は、前記一対の基板及び前記隔壁によって連続する４つの面から形成され、前記複数の電極は、前記循環面を形成する４つの面に沿って形成されたことを特徴とすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記４つの面のうち、隣り合う前記電極間の一つの面を前記視認面としたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記４つの面のうち、前記４つの電極のうちの透明電極で形成された一つの電極が形成される面を前記視認面としたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記循環面に沿って前記複数の電極からなる電極群を複数連続して形成したことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明において、前記循環面と対向する対向面を有し、当該対向面に前記電極の配列方向に静電力を加える静電印加用電極を形成したことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記複数種類の帯電粒子は、色の異なる単極性の帯電粒子で構成されることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記複数種類の帯電粒子は、その色及び極性の異なる帯電粒子で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、セル部内に形成された循環面に沿って複数の電極を形成し、この循環面に沿った複数の電極の電位分布が循環面に沿って進行する波状の電位分布となる電圧を順次印加することにより、循環面に沿って進行する電界（進行波電界）が発生する。この進行波電界により、帯電粒子は、循環面に沿って回転するように移動するので、帯電粒子が互いに反対向きに移動して衝突することを回避することができる。従って、高速で帯電粒子を移動させることができ、その結果、表示切り替えの応答速度を向上できる表示装置を提供することができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、隣接する電極間に電位差を発生させるので、循環面に沿って進行波電界が発生し、帯電粒子を循環面に沿って回転するように移動させることができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、循環面をセル部の内壁に形成することにより、セル部の内周を循環面として用いることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、循環面をセル部の内壁と対向して設けることにより、セル部の内壁と対向する面を循環面とすることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、電圧発生器は、複数の電極にそれぞれ印加する３相以上の交番電圧を発生するので、循環面に沿って進行波電界が発生し、帯電粒子を循環面に沿って回転するように移動させることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、複数のセル部を一対の基板と隔壁により形成するので、複数のセル部の形成が平易になる。
【００２６】
請求項７〜９に記載の発明によれば、循環面を一対の基板及び隔壁によって連続する４つの面から形成し、この循環面を形成する４つの面に沿って複数の電極を形成したので、電極の数が少なく、低い周波数で帯電粒子を高速に循環移動させることができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、循環面に沿って複数の電極からなる電極群を複数連続して形成したので、帯電粒子の移動を小刻みに行うことができる。従って、例えば、３種類以上の帯電粒子を循環面に沿って移動させることができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明によれば、循環面と対向する対向面を有し、当該対向面に電極の配列方向に静電力を加える静電印加用電極を形成したので、電極が形成された循環面から帯電粒子が離脱することを防止し、しかも、帯電粒子の搬送速度をさらに高速にすることができる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明によれば、複数種類の帯電粒子は、色の異なる単極性の帯電粒子で構成されるので、帯電粒子が単純化されて安定度が高くなり、コストを低減することができる。
【００３０】
請求項１３に記載の発明によれば、複数種類の帯電粒子は、その色及び極性の異なる帯電粒子で構成されるので、正負の帯電粒子は、進行する電位分布の電位の低い部分と高い部分とにそれぞれ位置づけられ、その結果、コントラストの高い画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態における表示装置の構成及び動作について説明する。
【００３２】
本実施形態における表示装置は、電界の作用により移動し、帯電された複数種類の帯電粒子と、これらの帯電粒子を格納し、これらの帯電粒子を循環移動可能とする循環面を形成した複数のセル部と、各セル部の循環面に沿った進行波電界を発生する電界発生部とを有している。
【００３３】
従って、セル部内の循環面に沿った進行波電界によって複数種類の帯電粒子が循環面に沿って同じ進行方向で移動することになり、従来の表示装置のように複数種類の帯電粒子が互いに反対向きに移動して衝突するようなことがなくなる。その結果、高速で帯電粒子を移動させることができ、表示切り替えの応答速度を向上できる。
【００３４】
電界発生部は、各セル部の循環面に沿って形成された複数の電極と、各セル部の複数の電極の電位分布が循環面に沿って移動する波状の電位分布となる電圧を複数の電極に順次印加する電圧発生器と、を備えている。「波状の電位分布」は、複数の電極の電位分布が波状となる状態を意味し、例えば正弦波状の電位分布、三角波状の電位分布、矩形波状の電位分布のいずれでもよく、循環面に進行波電界を発生させるものであればよい。また、「循環面に沿って移動する波状の電位分布となる電圧」は、循環面に沿った複数の電極の電位分布が循環面に沿って波状となる電位分布となり、このような波状の電位分布が移動するような電圧であればよく、例えば、位相の異なる複数の交流（交番）電圧（正弦波電圧、三角波電圧、矩形波電圧など）を各電極に印可して、隣接する電極間に電位差を発生させるようにする。
【００３５】
なお、本実施形態における表示装置は薄型化が可能であり、例えば、電子ペーパーなどに適用することができる。
【００３６】
以下、本発明にかかる表示装置について、いくつかの実施形態を図面を参照して具体的に説明する。
【００３７】
［１．第１実施形態］
［１．１．表示装置の全体構成］
第１実施形態の表示装置について、まず、その全体構成を図面を参照して説明する。図１は表示装置のブロック図である。
【００３８】
図１に示すように、本第１実施形態の表示装置１は、表示パネル２と、この表示パネル２の画像表示を制御する制御装置３とを備えている。
【００３９】
表示装置１の表示パネル２は、画素部をｎ行ｍ列に配置して形成され、制御装置３から供給される制御電圧に基づいて画像を表示するものである。
【００４０】
表示装置１の制御装置３には、表示装置１の主制御を司るＣＰＵ５０が設けられている。そして、ＣＰＵ５０には、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ５１と、メモリカード５４から画像データを取得するためのメモリカードインターフェース５３と、メモリカードインターフェース５３を介して取得した画像データやパラメータ、フラグ等を記憶するＲＡＭ５２と、表示パネル２を駆動して画像の表示態様を制御する表示制御部５６と、電池５９とがバス６０を介して接続されている。
【００４１】
また、制御装置３には、表示制御部５６からの制御信号に基づき、表示パネル２に対して制御電圧を発生する電圧発生器５５が設けられている。表示制御部５６には駆動波形メモリ５６ａが設けられており、表示制御部５６は駆動波形メモリ５６ａに記憶した駆動波形情報に応じた制御信号を電圧発生器５５に送信する。
【００４２】
［１．２．表示パネルの構成］
次に、表示パネル２の構成を説明する。図２は第１実施形態における表示パネルの正面図、図３は第１実施形態における表示パネル２の画素部の構成図、図４は第１実施形態における表示パネルの別の画素部の構成図、図５は第１実施形態における電圧発生器の構成を示す図、図６は第１実施形態における画素部の電極に印加する制御電圧の例を示す図であり、図７はセル部内の電界の状態と帯電粒子の移動との関係を説明するための図である。
【００４３】
表示パネル２は、画素部１０をｎ行ｍ列に配置して形成される。図２では、一例として、正面視正方形の画素部１０（１０ａ〜１０ｉ）を３行３列に配置して正方形に形成された表示パネル２を示している。
【００４４】
各画素部１０は、複数種類の帯電粒子と、これらの帯電粒子を格納するセル部とを備え、この帯電粒子によって色表示を行うようにしている。図３（ａ）は画素部１０の正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すＡ−Ａ線の矢視方向断面図である。
【００４５】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、各画素部１０は、互いに離間して対向する表示基板２０及び背面基板２１と、これらの基板２０，２１間の領域を囲む隔壁２２（２２ａ〜２２ｄ）とにより立方体状のセル部１１を形成している。なお、基板２０，２１間を隔壁２２により複数の領域に区画して複数のセル部１１を形成することができる。
【００４６】
表示基板２０は、視認面となる面を形成し、セル部１１内を視認できるように、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ガラス等の高い透明性と高い絶縁性を発揮可能な材料により形成される。また、背面基板２１及び隔壁２２は、透明性は必要ないが高い絶縁性を発揮可能な材料により形成される。
【００４７】
このセル部１１の内部には、複数種類の色帯電粒子が収納され、本第１実施形態においては、多数の白色帯電粒子２５と多数の黒色帯電粒子２６とが収納される。各帯電粒子２５，２６は、帯電可能な材料が用いられ、有機化合物や無機化合物からなる顔料や染料、もしくは顔料や染料を合成樹脂で包んだものからなる。例えば、酸化チタン含有ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂粒子を使用することができる。
【００４８】
白色帯電粒子２５と黒色帯電粒子２６とは、互いに逆極性となるように帯電していればよく、本第１実施形態では白色帯電粒子２５が負に帯電し、黒色帯電粒子２６が正に帯電している。
【００４９】
なお、セル部１１の内部には、さらに分散媒（図示せず）を充填するようにしてもよい。このとき分散媒としては、高絶縁性を発揮可能で、かつ粘性の低い、アルコール類、炭化水素、シリコーンオイル等を利用でき、各帯電粒子２５，２６は、この分散媒で帯電可能な材料が用いられる。
【００５０】
図３（ｂ）に示すように、セル部１１の内壁には、循環面２４が形成されており、この循環面２４に進行波電界を発生することにより、白色帯電粒子２５と黒色帯電粒子２６とがこの循環面２４に沿って移動する。
【００５１】
ここで、循環面２４への進行波電界を発生させるために、セル部１１の内壁の四隅には、循環面２４に沿って複数の電極ｅ１〜ｅ４が設けられる。具体的には、図３（ｂ）に示すように、隔壁２２ａと背面基板２１とに跨った位置に電極ｅ１が、背面基板２１と隔壁２２ｃとに跨った位置に電極ｅ２が、隔壁２２ｃと表示基板２０とに跨った位置に電極ｅ３が、表示基板２０と隔壁２２ａとに跨った位置に電極ｅ４がそれぞれ形成される。なお、図３（ｂ）に示す例では、電極ｅ１〜ｅ４をセル部１１の内壁に設けているが、図４に示すように、セル部１１の内壁の四隅に対向するセル部１１の外壁の四隅に設けるようにしてもよい。
【００５２】
そして、これらの電極ｅ１〜ｅ４に、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布が循環面２４に沿って移動する波状の電位分布となる制御電圧を電圧発生器５５により順次印加することにより、循環面２４に進行波電界を発生させている。
【００５３】
電圧発生器５５は、図５に示すように、表示制御部５６からの制御信号Ｄ１〜Ｄ３をデコードするデコーダ２７ａ〜２７ｃと、表示制御部５６からの制御信号Ｄ４をデコードするデコーダ２８と、デコーダ２７ａ〜２７ｃから出力される電圧をデコーダ２８からの制御信号に基づいて複数の電極ｅ１〜ｅ４へ入力する複数のトランジスタスイッチとを有している。
【００５４】
デコーダ２７ａ〜２７ｃは、列方向（図面視で縦方向）毎に画素部１０の電極ｅ１〜ｅ４に印加する電圧を発生する。また、デコーダ２８は、デコーダ２７ａ〜２７ｃで発生した電圧を選択して画素部１０の電極ｅ１〜ｅ４へ印加するために複数のトランジスタスイッチを制御する制御信号を出力する。
【００５５】
ここで、画素部１０の表示状態を白色の表示状態から黒色の表示状態へ変更する場合を考える。画素部１０が白色の表示状態では、負に帯電した白色帯電粒子２５が表示基板２０側に位置し、正に帯電した黒色帯電粒子２６が背面基板２１側に位置する（図３（ｂ）参照）。
【００５６】
この状態から、画素部１０を黒色の表示状態とするためには、負に帯電した白色帯電粒子２５を表示基板２０側以外に移動させ、正に帯電した黒色帯電粒子２６を表示基板２０側に移動させる必要がある。
【００５７】
そこで、表示制御部５６から画素部１０の電極ｅ１〜ｅ４に図６に示すような電圧を印加することで、循環面２４に沿って白色帯電粒子２５及び黒色帯電粒子２６を一方向に移動させるようにしている。
【００５８】
図６に示す制御電圧を電極ｅ１〜ｅ４に印加して、画素部１０の表示状態を白色の表示状態から黒色の表示状態に移行するときの白色帯電粒子２５及び黒色帯電粒子２６の変位状態を図７（ａ）〜（ｆ）に示す。なお、図７（ａ）〜（ｆ）の各上図はセル部１１内の状態を示す図であり、下図は循環面２４に沿った電位分布（電圧分布）を示す図である。
【００５９】
図７（ａ）は、画素部１０の表示状態が白色の表示状態であるときのセル部１１内の状態（上図）及び循環面２４に沿った電位分布（下図）を示している（タイミングｔ０）。このとき各電極ｅ１〜ｅ４には、電圧発生器５５からそれぞれ０Ｖの電圧が印加されている（或いは制御電圧が非印加状態とされている）。
【００６０】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１，ｅ３に０Ｖの電圧を印加した状態を維持しつつ、電極ｅ２に負電圧Ｖ−を印加し、電極ｅ４に正電圧Ｖ＋を印加する。（図６のタイミングｔ１参照）。これにより、図７（ｂ）の上図に示すように、電極ｅ４側から電極ｅ２側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は電極ｅ４側に引き寄せられて電極ｅ４側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は電極ｅ２側に引き寄せられて電極ｅ２側に移動する。また、図７（ｂ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００６１】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ２に負電圧Ｖ−を印加し、電極ｅ４に正電圧Ｖ＋を印加した状態を維持しつつ、電極ｅ１に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ３に負電圧Ｖ−を印加する（図６のタイミングｔ２参照）。これにより、図７（ｃ）の上図に示すように、隔壁２２ａ側から隔壁２２ｃ側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は隔壁２２ａ側に引き寄せられて隔壁２２ａ側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は隔壁２２ｃ側に引き寄せられて隔壁２２ｃ側に移動する。また、図７（ｃ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００６２】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ３に負電圧Ｖ−を印加した状態を維持しつつ、電極ｅ２，ｅ４に印加する電圧を０Ｖにする（図６のタイミングｔ３参照）。これにより、図７（ｄ）の上図に示すように、電極ｅ１側から電極ｅ３側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は電極ｅ１側に引き寄せられて電極ｅ１側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は電極ｅ３側に引き寄せられて電極ｅ３側に移動する。また、図７（ｄ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００６３】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ３に負電圧Ｖ−を印加した状態を維持しつつ、電極ｅ２に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ４に負電圧Ｖ−を印加する（図６のタイミングｔ４参照）。これにより、図７（ｅ）の上図に示すように、背面基板２１側から表示基板２０側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は背面基板２１側に引き寄せられて背面基板２１側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は表示基板２０側に引き寄せられて表示基板２０側に移動する。また、図７（ｅ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００６４】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１〜ｅ４に印加する電圧を０Ｖ（或いは制御電圧を非印加状態）にする（図６のタイミングｔ５）。これにより、電界Ｅの発生を中止されるが、鏡像力によって白色帯電粒子２５は背面基板２１側の循環面２４に付着し、黒色帯電粒子２６は表示基板２０側の循環面２４に付着して、図７（ｆ）の下図に示すように、図７（ｅ）の下図に示す状態が維持される。すなわち、正に帯電した黒色帯電粒子２６が表示基板２０側に位置し、負に帯電した白色帯電粒子２５が背面基板２１側に位置して、画素部１０は黒色の表示状態となる。
【００６５】
このように電圧発生器５５は、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布が循環面２４に沿って移動する波状の電位分布（図７（ｂ）〜（ｅ）の下図参照）となる電圧を電極ｅ１〜ｅ４に印加することによって、循環面２４に沿って進行する電界Ｅ（進行波電界）を発生させるようにしている。なお、図７（ｂ），（ｄ）の下図に示す電位分布の形は、図７（ｃ），（ｅ）の下図に示す電位分布の形と異なるが、波状の電位分布における電位の低い部分と電位の高い部分とが一方向に移動すればよく、必ずしも同じ形の電位分布になる必要はない。これにより、電位の低い部分の移動に伴って正に帯電した黒色帯電粒子２６が移動し、電位の高い部分の移動に伴って負に帯電した白色帯電粒子２５が移動する。
【００６６】
このように第１実施形態における表示装置は白色帯電粒子２５及び黒色帯電粒子２６が循環面２４に沿って同じ進行方向で移動するので、従来の表示装置のように帯電粒子が互いに反対向きに移動して衝突するようなことがない。従って、高速で帯電粒子２５，２６を移動させることができ、表示切り替えの応答速度を向上できる。
【００６７】
また、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布が循環面２４に沿って移動する波状の電位分布となる制御電圧として、図６に示す制御電圧とは異なる制御電圧を用いることもできる。図８は電極ｅ１〜ｅ４に印加する制御電圧の他の例を示す図であり、図９は図８に示す制御電圧を印加したときの、セル部１１の電界Ｅの状態と帯電粒子２５，２６の移動との関係を説明するための図である。なお、図９（ａ）〜（ｈ）の各上図はセル部１１内の状態を示す図であり、下図は循環面２４に沿った電位分布（電圧分布）を示す図である。
【００６８】
まず、図８（ａ）に示す制御電圧を印加して、画素部１０の表示状態を白色の表示状態から黒色の表示状態へ切り替える場合の動作について説明する。
【００６９】
図９（ａ）は、画素部１０の表示状態が白色の表示状態であるときのセル部１１内の状態（上図）及び循環面２４に沿った電位分布（下図）を示している（図８（ａ）のタイミングｔ０）。このとき各電極ｅ１〜ｅ４には、電圧発生器５５からそれぞれ０Ｖの電圧が印加されている（或いは制御電圧が非印加状態とされている）。
【００７０】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ２，ｅ３に印加する電圧を０Ｖに維持しつつ、電極ｅ１，ｅ４に正電圧Ｖ＋を印加する（図８（ａ）のタイミングｔ１参照）。これにより、図９（ｂ）の上図に示すように、隔壁２２ａ側から隔壁２２ｃ側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は隔壁２２ａ側に引き寄せられて隔壁２２ａ側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は隔壁２２ｃ側に引き寄せられて隔壁２２ｃ側に移動する。また、図９（ｂ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００７１】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ３に０Ｖを印加した状態を維持しつつ、電極ｅ２に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ４に０Ｖを印加する（図８（ａ）のタイミングｔ２参照）。これにより、図９（ｃ）の上図に示すように、背面基板２１側から表示基板２０側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は背面基板２１側に引き寄せられて背面基板２１側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は表示基板２０側に引き寄せられて表示基板２０側に移動する。また、図９（ｃ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００７２】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１〜ｅ４に印加する電圧をそれぞれ０Ｖ（或いは制御電圧を非印加状態）にする（図８（ａ）のタイミングｔ３）。これにより、電界Ｅの発生を中止されるが、鏡像力によって白色帯電粒子２５は背面基板２１側の循環面２４に付着し、黒色帯電粒子２６は表示基板２０側の循環面２４に付着して、図９（ｄ）の上図に示すように、図９（ｃ）の上図に示す状態が維持される。すなわち、正に帯電した黒色帯電粒子２６が表示基板２０側に位置し、負に帯電した白色帯電粒子２５が背面基板２１側に位置して、画素部１０の表示状態は黒色の表示状態となる。
【００７３】
また、図８（ｂ）に示す制御電圧を印加して、画素部１０の表示状態を黒色の表示状態から白色の表示状態へ切り替える場合の動作は以下の通りである。
【００７４】
図９（ｅ）は、画素部１０の表示状態が黒色の表示状態であるときのセル部１１内の状態（上図）及び循環面２４に沿った電位分布（下図）を示している（タイミングｔ４）。このとき各電極ｅ１〜ｅ４には、電圧発生器５５からそれぞれ０Ｖの電圧が印加されている（或いは制御電圧が非印加状態とされている）。
【００７５】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１，ｅ４に印加する電圧を０Ｖに維持しつつ、電極ｅ２，ｅ３に正電圧Ｖ＋を印加する（図８（ｂ）のタイミングｔ５参照）。これにより、図９（ｆ）の上図に示すように隔壁２２ｃ側から隔壁２２ａ側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、黒色帯電粒子２６は隔壁２２ａ側に引き寄せられて隔壁２２ａ側に移動し、白色帯電粒子２５は隔壁２２ｃ側に引き寄せられて隔壁２２ｃ側に移動する。また、図９（ｆ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００７６】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１に０Ｖを印加し、電極ｅ３に正電圧Ｖ＋を印加した状態を維持しつつ、電極ｅ２に０Ｖを印加し、電極ｅ４に正電圧Ｖ＋を印加する（図８（ｂ）のタイミングｔ６参照）。これにより、図９（ｇ）の上図に示すように、表示基板２０側から背面基板２１側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は表示基板２０側に引き寄せられて表示基板２０側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は背面基板２１側に引き寄せられて背面基板２１側に移動する。また、図９（ｇ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００７７】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１〜ｅ４に印加する電圧をそれぞれ０Ｖ（或いは制御電圧を非印加状態）にする（図８（ｂ）のタイミングｔ７）。これにより、電界の発生を中止されるが、鏡像力によって白色帯電粒子２５は表示基板２０側の循環面２４に付着し、黒色帯電粒子２６は背面基板２１側の循環面２４に付着して、図９（ｈ）の上図に示すように、図９（ｇ）の上図に示す状態が維持される。すなわち、負に帯電した白色帯電粒子２５が表示基板２０側に位置し、正に帯電した黒色帯電粒子２６が背面基板２１側に位置して、画素部１０の表示状態が白色の表示状態となる。
【００７８】
このように循環面２４に沿った電極ｅ１〜ｅ４の波状電位分布における電位の低い部分と電位の高い部分とが同一方向に移動することにより、電位の高い部分の移動に伴って負に帯電した白色帯電粒子２５が移動し、電位の低い部分の移動に伴って正に帯電した黒色帯電粒子２６が移動する。
【００７９】
また、電圧発生器５５から発生する制御電圧を図８（ａ），（ｂ）に示すようにすることで、図６に示す例に比べ、黒色表示と白色表示との切り替えを高速に行うことができる。その結果、表示装置１での画像表示の切り替えを迅速に行うことができ、表示装置１の性能を向上させることができる。
【００８０】
以上のように、第１実施形態における表示装置１では、電界の作用により移動し、帯電された複数種類の帯電粒子２５，２６と、これらの帯電粒子２５，２６を格納し、当該帯電粒子２５，２６を循環移動可能とする循環面２４を形成した複数のセル部１１と、循環面２４に沿って形成された複数の電極ｅ１〜ｅ４と、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布が循環面２４に沿って移動する波状の電位分布となる電圧を複数の電極ｅ１〜ｅ４に順次印加する電圧発生器５５とを備えている。
【００８１】
従って、複数種類の帯電粒子２５，２６を循環面２４に沿って同じ進行方向で移動させることができ、従来の表示装置のように帯電粒子が互いに反対向きに移動して衝突するようなことがない。その結果、高速で帯電粒子を移動させることができ、表示切り替えの応答速度を向上できる。
【００８２】
また、セル部１１は、互いに離間して対向する一対の基板２０，２１及び隔壁２２ａ，２２ｃによって連続する４つの面から形成される。そして、各面が互いに接する領域に電極ｅ１〜ｅ４を設け、これらの４つの面のうち隣り合う電極ｅ３，ｅ４間の面（表示基板２０）を視認面としている。このように４つの電極ｅ１〜ｅ４だけで進行波電界を発生させることができ、低い周波数で帯電粒子２５，２６を高速に循環移動させることができる。
【００８３】
また、図６に示すように、表示基板２０→電極ｅ４→隔壁２２ａ→電極ｅ１→背面基板２１→電極ｅ２→隔壁２２ｃ→電極ｅ３→表示基板２０と少しずつ循環移動させることができ、複数種類の帯電粒子２５，２６間の衝突をより精度よく抑制することができる。
【００８４】
なお、上述においては、画素部１０の表示状態を白色の表示状態から黒色の表示状態へ切り替えるときの帯電粒子２５，２６の移動方向を、黒色の表示状態から白色の表示状態へ切り替えるときの帯電粒子２５，２６の移動方向と同じにしたが、互いに逆方向になるように移動させるようにしてもよい。このことは、以下に示す他の実施形態でも同様である。
【００８５】
[２．第２実施形態]
次に、第２実施形態の表示装置について説明する。第２実施形態の表示装置は、表示パネルの画素部の構成が異なる。すなわち、第１実施形態では、セル部内の各面が互いに接する領域に電極ｅ１〜ｅ４を設けるようにしたが、第２実施形態では、セル部の各面に沿った位置に電極ｅ１〜ｅ４を設けるようにしている。なお、画素部は電極の配置が異なりその他は同一であることから同一符号を用い、また、第１実施形態と同一機能を有するものについても同一符号を用いる。また、電極も配置が異なるが、同一の符号を用いる。
【００８６】
以下、第２実施形態における画素部の構成及び動作について図面を参照して具体的に説明する。図１０は第２実施形態における画素部の構成図、図１１は第２実施形態における画素部の電極に印加する制御電圧の例を示す図であり、図１２は第２実施形態における画素部のセル部の電界状態と帯電粒子の移動との関係を説明するための図である。
【００８７】
図１０に示すように、第２実施形態における画素部１０は、セル部１１を構成する表示基板２０、背面基板２１、隔壁２２ａ及び隔壁２２ｃの各面に沿って当該セル部１１の外側に電極ｅ１〜ｅ４が形成される。なお、図１０に示す例では、電極ｅ１〜ｅ４をセル部１１の外壁に設けているが、図１１に示すように、セル部１１の内壁の位置に設けるようにしてもよい。
【００８８】
ここで、表示基板２０の上面に形成される電極ｅ４は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜、フッ素がドープされた酸化スズ膜、インジウムがドープされた酸化亜鉛膜等から成り、高い透明性を有する透明電極である。また、電極ｅ１〜ｅ３は電極としての役割を果たすものであるが、必ずしも透明性を有する必要はない。
【００８９】
電圧発生器５５は、画素部１０の表示状態を白色の表示状態から黒色の表示状態へ変更する場合、例えば、図１２に示すような制御電圧を、表示制御部５６からの制御信号に基づき発生し、当該発生した制御電圧を電極ｅ１〜ｅ４に対して印加する。
【００９０】
図１２に示す制御電圧を電極ｅ１〜ｅ４に印加して、画素部１０の表示状態を白色の表示状態から黒色の表示状態へ移行させたときの白色帯電粒子２５及び黒色帯電粒子２６の変位状態を図１３（ａ）〜（ｆ）に示す。なお、図１３（ａ）〜（ｆ）の各上図はセル部１１内の状態を示す図であり、下図は循環面２４に沿った電位分布（電圧分布）を示す図である。
【００９１】
図１３（ａ）は、画素部１０の表示状態が白色の表示状態であるときのセル部１１内の状態（上図）及び循環面２４に沿った電位分布（下図）を示している（タイミングｔ０）。このとき各電極ｅ１〜ｅ４には、電圧発生器５５からそれぞれ０Ｖの電圧が印加されている（或いは制御電圧が非印加状態とされている）。
【００９２】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１，ｅ４に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ２，ｅ３に負電圧Ｖ−を印加する（図１２のタイミングｔ１参照）。これにより、図１３（ｂ）の上図に示すように、電極ｅ１，ｅ４と電極ｅ２，ｅ３との間に電極ｅ１，ｅ４側から電極ｅ２，ｅ３側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は電極ｅ１，ｅ４側に引き寄せられて電極ｅ１，ｅ４側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は電極ｅ２，ｅ３側に引き寄せられて電極ｅ２，ｅ３側に移動する。また、図１３（ｂ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００９３】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ３に負電圧Ｖ−を印加した状態を維持しつつ、電極ｅ２，ｅ４に０Ｖの電圧を印加する（図１２のタイミングｔ２参照）。これにより、図１３（ｃ）の上図に示すように、電極ｅ１と電極ｅ３との間に電極ｅ１側から電極ｅ３側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は電極ｅ１側（隔壁２２ａ側）に引き寄せられて電極ｅ１側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は電極ｅ３側（隔壁２２ｃ側）に引き寄せられて電極ｅ３側に移動する。また、図１３（ｃ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００９４】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ３に負電圧Ｖ−を印加した状態を維持しつつ、電極ｅ２に正電圧Ｖ＋を印加し、ｅ４に負電圧Ｖ−を印加する（図１２のタイミングｔ３参照）。これにより、図１３（ｄ）の上図に示すように、電極ｅ１，ｅ２と電極ｅ３，ｅ４との間に電極ｅ１，ｅ２側から電極ｅ３，ｅ４側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は電極ｅ１，ｅ２側に引き寄せられて電極ｅ１，ｅ２側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は電極ｅ３，ｅ４側に引き寄せられて電極ｅ３，ｅ４側に移動する。また、図１３（ｄ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００９５】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ２に正電圧Ｖ＋を印加し、電極ｅ４に負電圧Ｖ−を印加した状態を維持しつつ、電極ｅ１，ｅ３に０Ｖの電圧を印加する（図１２のタイミングｔ４参照）。これにより、図１３（ｅ）の上図に示すように、電極ｅ２と電極ｅ４との間に電極ｅ２側から電極ｅ４側へ向かう方向の電界Ｅが発生する。そのため、負に帯電した白色帯電粒子２５は背面基板２１側に引き寄せられて背面基板２１側に移動し、正に帯電した黒色帯電粒子２６は表示基板２０側に引き寄せられて表示基板２０側に移動する。また、図１３（ｅ）の下図に示すように、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布は循環面２４に沿って波状の電位分布となる。
【００９６】
次に、電圧発生器５５は、電極ｅ１〜ｅ４に印加する電圧をそれぞれ０Ｖ（或いは制御電圧を非印加状態）にする（図１２のタイミングｔ５）。これにより、電界Ｅの発生を中止されるが、鏡像力によって白色帯電粒子２５は背面基板２１側の循環面２４に付着し、黒色帯電粒子２６は表示基板２０側の循環面２４に付着して、図１３（ｆ）の上図に示すように、図１３（ｅ）の上図に示す状態が維持される。すなわち、正に帯電した黒色帯電粒子２６が表示基板２０側に位置し、負に帯電した白色帯電粒子２５が背面基板２１側に位置して、画素部１０の表示状態は黒色の表示状態となる。
【００９７】
このように電圧発生器５５は、循環面２４に沿って移動する波形に応じた電圧を電極ｅ１〜ｅ４に印加することによって、循環面２４に沿って進行する電界Ｅ（進行波電界）を発生させるようにしている。なお、図１３（ｂ），（ｄ）の下図に示す電位分布の形は、図１３（ｃ），（ｅ）の下図に示す電位分布の形と異なるが、波状の電位分布における電位の低い部分と電位の高い部分とが一方向に移動すればよく、必ずしも同じ形の電位分布になる必要はない。これにより、電位の低い部分の移動に伴って正に帯電した黒色帯電粒子２６が移動し、電位の高い部分の移動に伴って負に帯電した白色帯電粒子２５が移動する。
【００９８】
このように第２実施形態における表示装置は白色帯電粒子２５及び黒色帯電粒子２６を循環面２４に沿って同じ進行方向で移動するので、従来の表示装置のように帯電粒子が互いに反対向きに移動して衝突するようなことがない。従って、高速で帯電粒子２５，２６を移動させることができ、表示切り替えの応答速度を向上できる。また、４つの電極ｅ１〜ｅ４だけで進行波電界を発生させることができ、低い周波数で帯電粒子２５，２６を高速に循環移動させることができる。
【００９９】
また、循環面２４に沿った複数の電極ｅ１〜ｅ４の電位分布が循環面２４に沿って移動する波状の電位分布となる制御電圧として、図１２に示す制御電圧とは異なる制御電圧を用いることもできる。図１４は第２実施形態における画素部の電極に印加する制御電圧の他の例を示す図であり、図１５は図１４に示す制御電圧を印加したときの各電極の電位分布図（電圧分布図）、図１６は第２実施形態における電圧発生器の他の例を示す図、図１７は図１６に示す電圧発生器から出力される制御電圧を示す図である。
【０１００】
図１４及び図１５に示す制御電圧は、図１２に示すタイミングｔ１の制御電圧（図１３（ｂ）の状態）を間引いた制御電圧である。すなわち、電極ｅ１〜ｅ４に発生させる制御電圧をＶ１〜Ｖ４としたとき、制御電圧（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）を、タイミングｔ０時に（０，０，０，０）又は（−，−，−，−）、タイミングｔ１時に（＋Ｖ，０，−Ｖ，０）、タイミングｔ２時に（＋Ｖ，＋Ｖ，−Ｖ，−Ｖ）、タイミングｔ３時に（０，＋Ｖ，０，−Ｖ）、タイミングｔ４時に（０，０，０，０）又は（−，−，−，−）の順に変化させることとしている。なお、（−，−，−，−）は、制御電圧Ｖ１〜Ｖ４が印加されない状態を示している。
【０１０１】
このようにすることで図１２に示す例に比べ、黒色の表示状態と白色の表示状態と間の切り替えを高速に行うことができる。その結果、表示装置での画像表示の切り替えを迅速に行うことができる。
【０１０２】
しかも、電圧発生器５５の構成を、図１２に示す例に比べ、簡略にすることができる。すなわち、図１６に示すように、電極ｅ１と電極ｅ２間を抵抗Ｒ１を介して接続する共に電極ｅ３と電極ｅ４間を抵抗Ｒ２を介して接続し、さらに電極ｅ２をコンデンサＣ１を介して接地電位（０Ｖ）に接続すると共に電極ｅ４をコンデンサＣ２を介して接地電位に接続する。
【０１０３】
そして、２つの制御電圧Ｖ１,Ｖ３をデコーダ２７ａ〜２７ｃから各画素部１０の電極ｅ１，ｅ３へ出力することで、電極ｅ１〜ｅ４へ制御電圧を印加するようにしている。すなわち、電極ｅ１，ｅ３へはデコーダ２７ａ〜２７ｃからトランジスタスイッチを介して制御電圧Ｖ１,Ｖ３を印加する。また、電極ｅ２へは制御電圧Ｖ１を抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１からなる積分回路を介して印加し、電極ｅ４へは制御電圧Ｖ３を抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２からなる積分回路を介して印加する。このようにすることで、図１７に示すように、図１５に示す制御電圧に近似した制御電圧を電極ｅ１〜ｅ４に印加することができ、循環面２４に沿った進行波電界を生じさせることができる。
【０１０４】
従って、電圧発生器５５において、トランジスタスイッチの数及びその制御のための配線が少なくて済み、小面積化を図ることができる。また、制御も簡単であり設計も容易である。
【０１０５】
なお、電圧発生器５５から出力する制御電圧として、図１２に示すタイミングｔ１，ｔ３の制御電圧（図１３（ｂ），（ｄ）の状態）を間引くようにしてもよい。すなわち、画素部１０の表示状態を白色の表示状態から黒色の表示状態へ変更するとき、電極ｅ１〜ｅ４に発生させる制御電圧をＶ１〜Ｖ４とすると、制御電圧（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）を、タイミングｔ０時に（０，０，０，０）又は（−，−，−，−）、タイミングｔ１時に（＋Ｖ，０，−Ｖ，０）、タイミングｔ２時に（０，＋Ｖ，０，−Ｖ）、タイミングｔ３時に（０，０，０，０）又は（−，−，−，−）の順に変化させる。このようにすることで、図１２に示す例に比べ、黒色の表示状態と白色の表示状態との間の切り替えを高速に行うことができる。その結果、表示装置での画像表示の切り替えを迅速に行うことができ、表示装置の性能を向上させることができる。なお、（−，−，−，−）は、制御電圧Ｖ１〜Ｖ４が印加されない状態を示している。
【０１０６】
［３．第３実施形態］
次に、第３施形態の表示装置について説明する。第３実施形態の表示装置は、表示パネルの画素部の構成が異なる。すなわち、第１，第２実施形態では、セル部内に４つの電極からなる電極群を一つを設けるようにしたが、第３実施形態では、セル部内の循環面に複数の電極からなる電極群を複数設けるようにしている。なお、画素部は電極の配置が異なりその他は同一であることから同一符号を用い、また、第１，第２実施形態と同一機能を有するものについては同一符号を用いる。また、電極ｅ１〜ｅ４も配置が異なるが、同一の符号を用いる。
【０１０７】
以下、第３実施形態における画素部の構成及び動作について図面を参照して具体的に説明する。図１８は第３実施形態における画素部の構成図、図１９は図１８に示す画素部の電極に制御電圧を印加する電圧発生器を説明するための図、図２０は図１８に示す画素部の電極に印加する制御電圧を説明するための図、図２１は図１８に示す画素部のセル部内の循環面の電位分布（電圧分布）図、図２２〜図２５は第３実施形態における画素部の他の構成図である。
【０１０８】
図１８（ａ）に示すように、第３実施形態における画素部１０は、セル部１１を構成する表示基板２０、背面基板２１、隔壁２２ａ及び隔壁２２ｃから形成されるセル部１１内に、負に帯電した白色帯電粒子２５ａと正に帯電した白色帯電粒子２５ｂとを含む白色帯電粒子２５と、負に帯電した黒色帯電粒子２６ａと正に帯電した黒色帯電粒子２６ｂとを含む黒色帯電粒子２６とを有している。
【０１０９】
また、本第３実施形態における画素部１０では、図１８（ｂ）に示すように、セル部１１内に電極ｅ１〜ｅ４からなる電極群３０が複数連続して形成される。なお、図１８（ｂ）に示す例では、電極ｅ１〜ｅ４をセル部１１の内壁に設けているが、セル部１１の外壁の位置に設けるようにしてもよい。
【０１１０】
また、本第３実施形態における電圧発生器５５は、図１９に示すように、電極ｅ１同士、電極ｅ２同士、電極ｅ３同士、電極ｅ４同士をそれぞれ互いに接続しており、図２０に示す制御電圧Ｖ１〜Ｖ４を電極ｅ１〜ｅ４に印加するように構成される。
【０１１１】
この図２０に示すように、電極ｅ１〜ｅ４に印加される制御電圧Ｖ１〜Ｖ４は、互いに位相が異なる矩形波電圧であり、制御電圧Ｖ１に対し、制御電圧Ｖ２は位相が９０°遅れ、制御電圧Ｖ３は位相が１８０°遅れ、制御電圧Ｖ４は位相が２７０°遅れた電圧波形となる。すなわち、制御電圧Ｖ１〜Ｖ４は互いに位相の異なる４相の矩形波電圧である。
【０１１２】
このような制御電圧Ｖ１〜Ｖ４を印加することにより、セル部１１内の循環面２４の電位分布は図２１に示すようになる。すなわち、循環面２４に沿って２つの電極を一つの単位として交互に変化する電圧となる。図２１（ａ）に示す例では、電極ｅ１，ｅ２に＋Ｖが印加され、電極ｅ３，ｅ４に０Ｖが印加される。従って、異なる電圧を印加された電極間で電界が発生する。
【０１１３】
さらに、時間の進行とともに電極ｅ１〜ｅ４に印加された位相の異なる４相の矩形波電圧が変化し２つの電極単位で交互に印加する電圧を変えた状態が、図２１（ｂ）〜図２１（ｄ）に示すように、電極ｅ１から電極ｅ４へ向けて移動（電極ｅ４からは隣接する電極ｅ１へ向けて移動）する。
【０１１４】
このように位相の異なる４相の矩形波電圧を電極ｅ１〜ｅ４に印加することにより循環面２４に沿って移動する波状の電位分布に応じた電圧が電極ｅ１〜ｅ４に印加され、循環面２４に発生する電界は順次電極ｅ１から電極ｅ４へ向けて移動（電極ｅ４からは隣接する電極ｅ１へ向けて移動）する進行波電界となり、循環面２４に沿って循環移動する。
【０１１５】
従って、図２１（ａ）〜（ｄ）に示すように、白色帯電粒子２５及び黒色帯電粒子２６を循環面２４に沿って同じ進行方向で移動させることができる。
【０１１６】
そして、白色帯電粒子２５を表示基板２０側に移動させた後、或いは黒色帯電粒子２６を表示基板２０側に移動させた後（図１８（ａ）参照）に、各電極群３０の電極ｅ１〜ｅ４への制御電圧の印加を停止（或いは制御電圧を０Ｖ）する。このとき、各帯電粒子２５，２６は鏡像力で表示基板２０側の循環面２４や背面基板２１側の循環面２４に付着するので、その状態が維持される。
【０１１７】
このように白色帯電粒子２５及び黒色帯電粒子２６を循環面２４に沿って同じ進行方向で移動するので、従来の表示装置のように帯電粒子が互いに反対向きに移動して衝突するようなことがない。その結果、高速で帯電粒子２５，２６を移動させることができ、表示切り替えの応答速度を向上できる。
【０１１８】
また、白色帯電粒子２５として、負に帯電した白色帯電粒子２５ａと正に帯電した白色帯電粒子２５ｂとを含む構成とし、黒色帯電粒子２６として、負に帯電した黒色帯電粒子２６ａと正に帯電した黒色帯電粒子２６ｂとを含む構成としているので、正負の帯電粒子は、進行する電位分布のうち電位の低い部分と高い部分とにそれぞれ位置づけられることからコントラストの高い画像を形成することができる。
【０１１９】
なお、白色帯電粒子２５や黒色帯電粒子２６を正に帯電した帯電粒子のみで構成してもよく、白色帯電粒子２５や黒色帯電粒子２６を負に帯電した帯電粒子のみで構成してもよい。このように単一極性の帯電粒子のみを用いるようにすることで、帯電粒子２５，２６が単純化されて安定度が高くなり、コストを低減することができる。
【０１２０】
また、循環面２４に沿って２つの電極単位で交互に印加する電圧を変える電位分布としているが、この２つ電極単位は、１電極と３電極、２電極と３電極、３電極と３電極など、２電極と２電極に限らず最適な単位を選択できる。さらに印加される電圧は２種に限らず、４相の正弦波電圧を電極ｅ１〜ｅ４に印加することにより連続的な値としてもよい。
【０１２１】
ここで、図２２に示すように、セル部１１内に循環面２４に対応する対向面３１を設け、対向面３１に電極ｅ１〜ｅ４の配列方向に静電力を加える静電印加用電極３２を形成し、この静電印加用電極３２に電圧を印加するようにしてもよい。このようにすることで、電極ｅ１〜ｅ４が形成された循環面２４から帯電粒子２５，２６が離脱することを防止し、しかも、帯電粒子２５，２６の搬送速度をさらに高速にすることができる。なお、図２２に示す例では、帯電粒子２５，２６を共に正に帯電させている。
【０１２２】
上述した画素部１０は、セル部１１の内壁に電極ｅ１〜ｅ４を形成するようにしたが、図２３に示すように、セル部１１の内壁に対向する対向面３１に電極ｅ１〜ｅ４からなる電極群３０を連続して複数形成してもよい。この場合、電極群３０を形成した対向面３１が循環面２４となり、この循環面２４を帯電粒子２５，２６が循環移動する。なお、制御電圧の印加方法などは上述と同様である。
【０１２３】
また、図２４に示すように、白色帯電粒子２５及び黒色帯電粒子２６に加え、赤色帯電粒子３３及び青色帯電粒子３４を循環面２４に順に配置するようにしてもよい。これにより、白色、赤色、青色及び黒色の計４色の表示状態を形成することができ、表示パネル２の表示機能をより向上させることができる。また、このとき、図２５に示すように、各色の帯電粒子を両極性で帯電させたものを用いるようにしてもよい。
【０１２４】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】第１実施形態における表示装置のブロック図である。
【図２】第１実施形態における表示パネルの正面図である。
【図３】第１実施形態における表示パネルの画素部の構成図である。
【図４】第１実施形態における表示パネルの別の画素部の構成図である。
【図５】第１実施形態における電圧発生器の構成を示す図である。
【図６】第１実施形態における画素部の電極に印加する制御電圧の例を示す図である。
【図７】第１実施形態におけるセル部の電界の状態と帯電粒子の移動との関係を説明するための図である。
【図８】第１実施形態における画素部の電極に印加する制御電圧の他の例を示す図である。
【図９】図８に示す制御電圧を印加したときの、セル部の電界の状態と帯電粒子の移動との関係を説明するための図である。
【図１０】第２実施形態における画素部の構成図である。
【図１１】第２実施形態における画素部の電極に印加する制御電圧の例を示す図である。
【図１２】第２実施形態における画素部のセル部の電界状態と帯電粒子の移動との関係を説明するための図である。
【図１３】第２実施形態における画素部を白色表示から黒色表示させたときの白色帯電粒子及び黒色帯電粒子の変位状態を示す図である。
【図１４】第２実施形態における画素部の電極に印加する制御電圧の他の例を示す図である。
【図１５】図１４に示す制御電圧を印加したときの各電極の電位分布図である。
【図１６】第２実施形態における電圧発生器の他の例を示す図である。
【図１７】図１６に示す電圧発生器から出力される制御電圧を示す図である。
【図１８】第３実施形態における画素部の構成図である。
【図１９】第３実施形態における画素部の電極に制御電圧を印加する電圧発生器の説明図である。
【図２０】第３実施形態における画素部の電極に印加する制御電圧を説明するための図である。
【図２１】第３実施形態における画素部のセル部内の循環面の電位分布図である。
【図２２】第３実施形態における画素部の他の構成図である。
【図２３】第３実施形態における画素部の他の構成図である。
【図２４】第３実施形態における画素部の他の構成図である。
【図２５】第３実施形態における画素部の他の構成図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  表示装置
２  表示パネル
３  制御装置
１０  画素部
１１  セル部
２０  第１基板
２１  第２基板
２２（２２ａ〜２２ｄ）  隔壁
２４  循環面
２５  白色帯電粒子
２６  黒色帯電粒子
２７ａ〜２７ｄ，２８  デコーダ
３０  電極群
３１  対向面
３２  静電印加用電極
３３  赤色帯電粒子
３４  青色帯電粒子
５５  電圧発生器
５６  表示制御部
【図１】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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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２１】
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【図２２】
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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９】
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【図１３】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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