JP4862311B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置に係り、より詳しくは、画像表示媒体の表示基板と背面基板との間に封入された帯電粒子を電界によって移動させることで、画像表示媒体に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。

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。

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。

電気泳動及び磁気泳動を利用した表示媒体としては、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が知られており、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。

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。

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、特許文献１参照）が提案されている。

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。表示基板と背面基板との間には、表示基板と背面基板との間隙を保持すると共に、表示基板と背面基板との間を複数のセルに区画する間隙部材が設けられている。

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。

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（例えば白色粒子と黒色粒子）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。

また、特許文献２には、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。
特開２００１−３３８３号公報 特開２０００−１６５１３８号公報

しかしながら、上記従来技術において、環境温度の変化、経時変化、及び繰り返し書き換えが行われること等によって、基板間に封入されている帯電粒子群の帯電量の低下や、基板と帯電粒子が付着しやすくなる、または帯電粒子間の付着力が強くなる等の現象が発生する。このような状態では、画像表示媒体に画像を表示するために粒子を移動させる表示駆動電圧を印加したときに、帯電粒子群の印加電圧に応じた応答性の低下により、帯電粒子群が基板間を移動しにくく、内部の帯電粒子が全く移動出来ないセルが発生するという問題がある。

このような問題に対応するための方法として、表示駆動電圧の電圧値を高くし、対向する基板間に形成される電界強度を強くして、帯電粒子に加わる静電気力を大きくする方法が考えられるが、電圧値を高くするための機能を画像表示装置本体に設けると、画像表示装置本体の大型化や重量増加等の問題が発生するおそれがあった。

本発明は、上記事実に鑑みて成されたものであり、印加電圧に対する基板間の応答性の低下した帯電粒子について基板間を容易に移動させることが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

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、少なくとも透光性を有する表示基板と、前記表示基板に間隙をもって対向して配置された背面基板と、前記表示基板に設けられ、該表示基板と前記背面基板との対向面に平行な同一平面上に、少なくとも前記表示基板と前記背面基板との間隙よりも小さい間隔をもって配列された複数の電極からなる第１の電極と、前記背面基板に設けられ、該背面基板と前記表示基板との対向面に平行な同一平面上に、少なくとも前記表示基板と前記背面基板との間隙よりも小さい間隔をもって配列された複数の電極からなる第２の電極と、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の電極及び前記第２の電極に印加された電圧により形成された電界に応じて前記表示基板と前記背面基板との間を移動可能な帯電特性の異なる少なくとも１種類以上の帯電粒子群と、前記表示基板と前記背面基板との間隙を保持すると共に、前記表示基板と前記背面基板との間を複数のセルに区画する間隙部材と、を有する画像表示媒体と、前記画像表示媒体へ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１の電極の隣接電極間及び前記第２の電極の隣接電極間の何れか一方または双方に前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記隣接電極間の電位差が前記帯電粒子群が移動を開始する閾値電圧より大きい電圧差となるような予備駆動電圧を前記第１の電極及び前記第２の電極の何れか一方または双方へ印加する電圧印加手段と、を備えている。

請求項１に記載の画像表示装置は、画像表示媒体を備えており、画像表示媒体は、少なくとも透光性を有する表示基板と、この表示基板に間隙をもって対向する背面基板との間に、帯電特性の異なる少なくとも１種類以上の帯電粒子群を封入し、各基板に形成された第１の電極及び第２の電極各々に電圧印加手段によって表示駆動電圧が印加されると、第１の電極と第２の電極間に形成された電界によって帯電粒子が基板間を移動する。表示基板と背面基板との間隙は、表示基板と背面基板との間を複数のセルに区画する間隙部材によって保持される。表示駆動電圧は、画像表示媒体に表示するための画像の画像情報に応じて、帯電粒子群の内の少なくとも１種類を、表示基板及び背面基板の何れか一方に選択的に移動させる電界が生じるように第１の電極及び第２の電極に印加される電圧である。この表示駆動電圧が第１の電極と第２の電極に印加され、表示基板と背面基板との間を帯電粒子が移動することにより、画像表示媒体に所望の画像が表示される。

表示基板と背面基板との間に封入されている帯電粒子群は、環境温度の変化、経時変化、及び繰り返し書き換えが行われること等によって、帯電量の低下や、基板と帯電粒子が付着しやすくなる、または帯電粒子間の付着力が強くなる等の現象が発生する場合がある。このような現象が発生すると、画像表示媒体に画像を表示するために第１の電極と第２の電極に表示駆動電圧を印加したときに、帯電粒子群の印加電圧に応じた応答性が低下し、電圧が印加されても内部の帯電粒子群が全く移動しないセルが発生するという問題がある。

そこで、電圧印加手段は、画像表示媒体へ画像表示を行うための表示駆動電圧を印加する前に、第１の電極の隣接電極間（第１の電極の複数の電極の配列方向）及び第２の電極の隣接電極間（第２の電極の複数の電極の配列方向）の何れか一方または双方に帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、隣接電極間の電位差が帯電粒子群が移動を開始する閾値電圧より大きい電圧差となるような予備駆動電圧を、第１の電極及び第２の電極の何れか一方または双方へ電圧を印加する。

このように、第１の電極の複数の電極の配列方向及び第２の電極の複数の電極の配列方向の何れか一方または双方に、帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、第1の電極及び第２の電極の何れか一方または双方へ予備駆動電圧を印加した後に、表示駆動電圧を印加することによって、予備駆動電圧の印加によって第１の電極及び第２の電極の何れか一方または双方の配列方向に移動された帯電粒子群を、表示駆動電圧の印加によって形成された電界により表示基板と背面基板との間を移動させることができる。このため、基板間に比べて帯電粒子群が移動しやすい電極の配列方向へと容易に帯電粒子群を移動させた後に、表示駆動電圧を印加することができ、帯電粒子群が電極の配列方向への移動をきっかけとして基板間を移動するように電圧を印加することができる。

従って、印加電圧に対する基板間の応答性の低下した帯電粒子について基板間を容易に移動させることができる。

請求項２に記載の画像表示装置は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記電圧印加手段は、前記第１の電極又は前記第２の電極の配列方向に１電極又は複数電極を介して前記予備駆動電圧を印加することができる。

このため、印加電圧に対する基板間の応答性の低下した帯電粒子について基板間を容易に移動させることができる。

なお、請求項３の画像表示装置は、請求項１または請求項２に記載の画像表示装置において、前記予備駆動電圧を、交番電圧とすると、第1の電極の配列方向及び第２の電極の配列方向の何れか一方または双方へ帯電粒子群を容易に移動させることができる。

請求項４に記載の画像表示装置は、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、前記予備駆動電圧の印加時に、前記第１の電極の複数の電極の配列方向及び前記第２の電極の複数の電極の配列方向の何れか一方または双方に前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第1の電極及び前記第２の電極の何れか一方または双方へ電圧を印加した後に、前記表示基板と前記背面基板との間を前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第１の電極及び前記第２の電極へ直流電圧を印加することができる。

また、請求項５に記載の画像表示装置は、請求項１乃至請求項４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、前記予備駆動電圧の印加時に、前記第１の電極の複数の電極の配列方向及び前記第２の電極の複数の電極の配列方向の何れか一方または双方に前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第1の電極及び前記第２の電極の何れか一方または双方へ電圧を印加した後に、前記表示基板と前記背面基板との間を前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第１の電極及び前記第２の電極へ交番電圧を印加することができる。

請求項４及び請求項５に記載の画像表示装置は、予備駆動電圧として、第１の電極の複数の電極の配列方向及び第２の電極の複数の電極の配列方向の何れか一方または双方に帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、第1の電極及び第２の電極の何れか一方または双方へ電圧を印加した後に、表示基板と背面基板との間を帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように前記第１の電極及び前記第２の電極へ交番電圧または直流電圧を印加するので、予備駆動電圧の印加時に、更に帯電粒子を移動させることができる。

請求項６に記載の画像表示装置は、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の画像表示装置において、前記帯電粒子群は、帯電特性の異なる２種類以上の帯電粒子群とすることができる。このように、帯電粒子群を帯電特性の異なる２種類以上の帯電粒子群とすると、予備駆動電圧を印加したときに、帯電特性の異なる帯電粒子群同士の衝突によって、より印加電圧に対する基板間の応答性の低下した帯電粒子の移動を促進することができ、印加電圧に対する基板間の応答性の低下した帯電粒子について基板間を容易に移動させることができる。

なお、請求項７に記載の画像表示装置は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の画像表示装置において、前記画像表示媒体は、前記第１の電極及び前記第２の電極各々が、複数のライン状の電極からなる電極群から構成されると共に、前記第１の電極と前記第２の電極と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ってもよい。

また、請求項８に記載の画像表示装置は、請求項１乃至請求項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ってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、画像表示媒体へ画像表示を行うための表示駆動電圧を印加する前に、予備駆動電圧として、前記第１の電極の複数の電極の配列方向及び前記第２の電極の複数の電極の配列方向の何れか一方または双方に、前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第1の電極及び前記第２の電極の何れか一方または双方へ電圧を印加するので、基板間より粒子が移動しやすい方向へと容易に帯電粒子を移動させた後に、表示駆動電圧を印加するので、印加電圧に対する基板間の応答性の低下した帯電粒子についても基板間を容易に移動させることが可能な画像表示装置を提供することができる、という効果を有する。

以下、本発明の画像表示装置に係る実施の形態を図面に基づき説明する。

図１に示すように、画像表示装置１０は、画像表示媒体１２及び電圧印加部１４を備えている。画像表示媒体１２は、画像を表示するための媒体であって、電圧印加部１４は、画像情報に応じて画像表示媒体１２に電圧を選択的に印加する。

画像表示媒体１２は、視認側Ｘに設けられた透明な表示基板１６、表示基板１６と間隙をもって対向する透明な背面基板１８、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板１６と背面基板１８との間を複数のセルに区画する間隙部材２０、及びこれらの基板間に封入された帯電粒子群２５により構成されている。

表示基板１６は、透明な支持基板（あるいはガラス基板）２６に、ライン状電極２８、及び絶縁層３０が積層された構成となっている。ライン状電極２８は、ＩＴＯ導電膜により複数のライン状となるように形成されており、画像表示媒体１２に表示される表示画像の所定方向の画素列毎に設けられている。図1に示した画像表示媒体１２では，ライン状電極２８は列方向に並んでおり、以下、列電極２８という。

列電極２８の隣接電極間隔は、少なくとも、表示基板１６と背面基板１８との間隔より狭くなるように設けられる。なお、列電極２８は、表示画像の１画素列に対して複数設けられるようにしてもよい。

背面基板１８は、支持基板３２、ライン状電極３４、及び絶縁層３８が積層された構成となっている。ライン状電極３４は、支持基板３２上に銅電極等により複数のライン状となるように形成されており，表示基板１６に形成された列電極２８と直交する方向の画素列毎に設けられている。以下、行電極３４という。

行電極３４の隣接電極間隔は、列電極２８と同様に、少なくとも、表示基板１６と背面基板１８との間隔より狭くなるように設けらる。

間隙部材２０は、表示基板１６の透明性を損なわないように形成され、表示基板１６と背面基板１８との間隙を保持する。間隙部材２０は、画像表示媒体１２に表示される画像の画素毎に画像表示媒体１２の表示領域を区切るように形成してもよいが、画像表示に寄与する開口率の点で、複数の画素毎に画像表示媒体１２の表示領域を区切るように形成する方が好ましい。

帯電粒子群２５は、本実施の形態では、帯電特性の異なる白色粒子２２及び黒色粒子２４により構成されている。

白色粒子２２及び黒色粒子２４は、互いに帯電特性の異なる粒子群であって、具体的には、互いに逆極性（一方が正、他方が負に帯電）となるように帯電されて封入されている。なお、本実施の形態では、説明を簡略化するために、黒色粒子２４は正に帯電し、白色粒子２２は負に帯電しているものとして説明する。

なお、表示基板１６が本発明の表示基板に相当し、背面基板１８が本発明の背面基板に相当し、白色粒子２２及び黒色粒子２４（帯電粒子群２５）が本発明の帯電粒子群に相当する。また、画像表示媒体１２が本発明の画像表示媒体に相当し、ライン状電極（列電極）２８及びライン状電極（行電極）３４各々が、本発明の第1の電極及び第２の電極に各々相当し、電圧印加部１４が本発明の電圧印加手段に相当する。

図２には、本実施の形態に係る画像表示装置１０の電気的な構成をブロック図として示した。なお、本実施の形態では、列電極２８と行電極３４とが対峙する領域を１画素とし、２×３画素で１つのセルが構成されるように間隙部材２０が設けられているものとして説明するが、このような配置に限られるものではない。

画像表示媒体１２は、表示基板１６に形成された列電極２８と、背面基板１８に形成された行電極３４とが互いに交差するように配置された単純マトリクス駆動方式の構成となっている。なお、図示は省略するが、列電極２８及び行電極３４は、各々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ている。

電圧印加部１４は、列電極駆動回路４０、行電極駆動回路４２、シーケンサ４４、外部電源４６、及び画像入力装置４８から構成されている。列電極２８は、列電極駆動回路４０に接続されている。行電極３４は、行電極駆動回路４２に接続されている。列電極駆動回路４０及び行電極駆動回路４２はシーケンサ４４と外部電源４６に接続されている。シーケンサ４４は、画像入力装置４８に接続されており、画像入力装置４８から入力される画像情報に応じて、列電極駆動回路４０及び行電極駆動回路４２に信号を出力する。

このような画像表示装置１０では、シーケンサ４４から各行電極３４毎の画像書込信号（走査信号）が行電極駆動回路４２に送られ、行電極駆動回路４２から行電極３４に表示駆動電圧（以下、走査電圧という）が順次印加される。同時に行電極３４に順次印加される走査電圧の印加と同期して、走査電圧が印加される行電極３４に対応した画像情報信号がシーケンサ４４から列電極駆動回路４０へ送られる。列電極駆動回路４０は、画像情報に応じた表示駆動電圧を列電極２８に一斉に印加する。なお、行電極３４に印加する走査電圧の走査方向は、矢印Ｚ方向とする。以降同様に、走査方向Ｚに順次電圧を印加することによって、所望の画像を画像表示媒体１２に表示することができる。

なお、本実施の形態では、説明の簡略化のために６×６の単純マトリックス構成とし、表示基板１６の６つの列電極２８をそれぞれ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、及び２８ｆとし、背面基板１８の行電極３４をそれぞれ３４ｉ、３４ii、３４iii、３４iv、３４v、及び３４vi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（表示基板１６及び背面基板１８各々）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１６のライン状の電極２８が列電極であり、背面基板１８のライン状の電極３４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１６に行電極を設け、背面基板１８に列電極を設けた構成であってもよい。

（画像表示媒体の製造方法）

画像表示媒体１２の表示基板１６として、本実施例では７０ｍｍ×５０ｍｍ×１．１ｍｍの透明な導電性のＩＴＯ支持基板を使用し、エッチングによってこの支持基板２６上に幅０．２３４ｍｍ、間隔０．０２ｍｍのライン状の列電極２８を複数作成した。また、背面基板１８も同様に７０ｍｍ×５０ｍｍ×１．１ｍｍのＩＴＯ支持基板を使用し、エッチングによってこの支持基板３２上に幅０．２３４ｍｍ、間隔０．０２ｍｍのライン状の行電極３４を複数作成した。そして、表示基板１６及び背面基板１８各々の対向面各々には、透明なポリカーボネート樹脂を厚さ約１μｍとなるように塗布することによって、絶縁層３０及び絶縁層３８各々を形成した。

表示基板１６と背面基板１８の間には、間隙部材２０を設け、高さ１００μｍとなるように形成した。

なお、間隙部材２０は、背面基板１８に熱硬化性エポキシ樹脂をスクリーン印刷によって所望のパターン形状に塗布し、これを加熱硬化させ、さらに必要な高さになるまでこの工程を繰返すことによって形成した。間隙部材２０によって形成されるセルのパターンとしては、縦１ｍｍ、横４ｍｍの長方形のセルがレンガ状に配置されるように形成した。また、間隙部材２０は、射出圧縮成形やエンボス加工、熱プレス加工等によって所望の表面形状に形成した熱可塑性フィルムを背面基板１８に接着することで形成することもできる。また、エンボス加工や熱プレス加工によれば、間隙部材２０を背面基板１８と一体成形とすることも可能である。もちろん、透明性を損なわなければ表示基板１６側に間隙部材２０を形成してもよいし、表示基板１６と一体成形してもよい。

帯電粒子群２５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一次粒径１０μｍ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色粒子２４（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一次粒径１０μｍ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色粒子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色粒子２４は正に、白色粒子２２は負に帯電した。

このような黒色粒子２４及び白色粒子２２の混合粒子約１２ｍｇを、背面基板１８上の間隙部材２０と間隙部材２０との間の空間に、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１８に、間隙部材２０を介して、表示基板１６を背面基板１８のライン状の行電極３４と表示基板１６のライン状の列電極２８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、間隙部材２０と両基板とを密着させ、画像表示媒体１２を形成した。なお、基板間の空隙体積に対する白色粒子２２と黒色粒子２４との総体積比は、約２０％とした。

以上のように作成した画像表示媒体１２を、図２に示すように、表示基板１６の列電極２８を列電極駆動回路４０に、背面基板１８の行電極３４を行電極駆動回路４２に、各々信号授受可能に接続することによって、画像表示装置１０を作製した。

なお、白色粒子２２及び黒色粒子２４の混合比、白色粒子２２と黒色粒子２４の基板間の空隙体積に対する総体積比、及び各粒子の体積平均一次粒径は、上記値に限られるものではない。

なお、本発明の画像表示装置１０で使用可能な帯電粒子群２５、及び表示基板１６及び背面基板１８各々として、下記帯電粒子及び下記基板を用いることができる。

（帯電粒子）

本実施の形態で使用可能な帯電粒子群２５としては、前記した帯電粒子群２５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。

帯電粒子群２５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。

また、帯電粒子群２５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。

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２２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。

帯電粒子群２５の形状は特に限定されないが、帯電粒子群２５と表示基板１６及び背面基板１８へ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。

帯電粒子群２５の体積平均一次粒径は、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。

帯電粒子群２５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、帯電粒子群２５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、帯電粒子群２５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。

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。

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。

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。

外添剤の体積平均一次粒径は、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。

外添剤と帯電粒子群２５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帯電粒子群２５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、帯電粒子１００質量部に対して、０．０１〜３質量部、より好ましくは０．０５〜１質量部である。

所望の帯電特性が得られるように、組み合わせる帯電粒子群２５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。

外添剤は、２種類の粒子の一方にのみ添加してもよいし、両方の帯電粒子群２５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、帯電粒子群２５表面に外添剤を衝撃力で打込んだり、帯電粒子群２５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、外添剤が帯電粒子群２５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。

コントラストは、２種類の帯電粒子群２５の一次平均体積粒径に依存する他、これらの帯電粒子群２５の混合比にも依存する。高いコントラストを得るには、２種類の帯電粒子群２５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種類の帯電粒子群２５の色調を同系色の濃い色調と淡い色調にする場合や、２種類の帯電粒子群２５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。

（表示基板・背面基板）

次に、本実施の形態の表示基板１６及び背面基板１８各々として使用可能な支持基板としては、一般的な支持基体及び電極から構成することができる。支持基板２６、支持基板３２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。行電極３４及び列電極２８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。

なお、行電極３４及び列電極２８は、各々表示基板１６及び背面基板１８各々内に埋め込んでもよく、この場合、表示基板１６及び背面基板１８各々の材料が誘電体層の役割を兼ね、帯電粒子群２５の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、帯電粒子群２５の組成等に応じて適宜選択する必要がある。

さらに、列電極２８及び行電極３４各々を、各々表示基板１６及び背面基板１８各々と分離させて画像表示媒体１２の外部に配置してもよい。

列電極２８及び行電極３４が、各々表示基板１６及び背面基板１８上に形成されている場合には、電極の破損や帯電粒子群２５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（列電極２８及び行電極３４）上に、絶縁層３０、絶縁層３８として、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。

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、帯電粒子群２５への電荷注入による粒子帯電性の向上や、帯電粒子群２５の帯電量が極度に大きくなった場合に帯電粒子群２５の電荷を漏洩させ、帯電粒子群２５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。

誘電体膜は、帯電粒子群２５の帯電特性や流動性に影響を及ぼすので、帯電粒子群２５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１６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。

（表示駆動電圧）

まず、画像表示媒体へ画像を表示するときに印加する表示駆動電圧を画像表示媒体１２へ印加したときの作用を説明する。

表示駆動電圧は、画像入力装置４８から入力される画像情報に応じた画像を画像表示媒体１２に表示するときに、列電極２８及び行電極３４に印加される電圧であって、選択的に列電極２８及び行電極３４に電圧が印加されることにより形成された電界によって、対応する領域に封入されている帯電粒子群２５の内の一種類（白色粒子２２または黒色粒子２４）を、表示基板１６及び背面基板１８の何れか一方へと選択的に移動させるための電圧である。

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１６の列電極２８に印加する表示駆動電圧をＶ_SB、背面基板１８の行電極３４に順次印加する表示駆動電圧をＶ_LB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。

図２の斜線で示した領域、すなわち、列電極と行電極との交差する部位、行電極３４ｉと列電極２８ａとの交差する部位、行電極３４ｉと列電極２８ｃとの交差する部位、行電極３４ｉｉと列電極２８ｂとの交差する部位、行電極３４ｉｉと列電極２８ｄとの交差する部位、行電極３４ｉｉｉと列電極２８ａとの交差する部位、及び行電極３４ｉｉｉと列電極２８ｃとの交差する部位各々の領域に対応する画素について、白表示から黒表示に変える場合、まずｉ行目の（行電極３４ｉに対応する）画素の画像表示を行うために、背面基板１８の行電極３４ｉに表示駆動電圧Ｖ_LBが印加され、これと同期して表示基板１６の列電極２８ａと列電極２８ｃに表示駆動電圧Ｖ_SBが印加される。次にii行目の（行電極３４ｉｉに対応する）画素の画像表示を行うために、背面基板１８のii行目（行電極３４ｉｉ）に電圧Ｖ_LBが印加され、これと同期して表示基板１６のｂ列（列電極２８ｂ）とｄ列（列電極２８ｄ）に表示駆動電圧Ｖ_SBが印加される。次いでiii行目の（行電極３４ｉｉｉに対応する）画素の画像表示を行うために、背面基板１８のiii行目（行電極３４ｉｉｉ）に電圧Ｖ_LBが印加され、これと同期して表示基板１６のａ列（列電極２８ａ）とｃ列（列電極２８ｃ）に電圧Ｖ_SBが印加される。

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、｜Ｖ_SB−Ｖ_LB｜／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｜Ｖ_SB｜／ｄ₁あるいは｜Ｖ_LB｜／ｄ₁の駆動電界が作用してしまうため、｜Ｖ_SB｜／ｄ₁あるいは｜Ｖ_LB｜／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、Ｖ_SB及びＶ_LBを、以下のように設定する。

図３に、本実施の形態で使用した画像表示媒体１２における、表示基板１６と背面基板１８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３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１２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、｜Ｖ_SB−Ｖ_LB｜／ｄ₁をできる限り大きくする必要があり、かつ｜Ｖ_SB｜／ｄ₁あるいは｜Ｖ_LB｜／ｄ₁が作用しても表示が変化しないようにするため、Ｖ_SB及びＶ_LBは粒子が基板間の移動を開始するぎりぎりの電圧値、すなわち閾値電圧に設定する。

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１６の列電極２８に印加する表示駆動電圧をＶ_SW、背面基板１８の行電極３４に印加する表示駆動電圧をＶ_LWとすると、白表示から黒表示変える画素には｜Ｖ_SW−Ｖ_LW｜／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｜Ｖ_SW｜／ｄ₁あるいは｜Ｖ_LW｜／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、｜Ｖ_SW−Ｖ_LW｜／ｄ₁をできる限り大きくする必要があり、Ｖ_SW及びＶ_LWは粒子が移動を開始するぎりぎりの電圧値、すなわち閾値電圧に設定する。

なお本実施の形態では、画像を書込まない行電極３４及び列電極２８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３４及び列電極２８に任意の電圧を印加してもよい。

ここで、環境温度の変化、経時変化、及び繰り返し書き換えが行われる事等によって、基板間に封入されている帯電粒子群２５の帯電量の低下や、表示基板１６または背面基板１８と帯電粒子群２５とが付着しやすくなる、または帯電粒子群２５間の付着力が強くなる等の現象が発生すると、画像表示媒体１２に画像を表示するために基板の何れか一方へと帯電粒子群２５を選択的に移動させるように電界を形成する表示駆動電圧を印加したときに、帯電粒子群２５の印加電圧に応じた応答性の低下により、帯電粒子群２５が全く駆動できない場合がある。
すなわち、帯電粒子群の帯電量の低下、基板と帯電粒子との付着力の強さ、及び帯電粒子間の付着力の強さは均一に変化しないことから、電圧が印加されても内部の帯電粒子が全く移動出来ないセルが発生するという問題がある。

このため、本発明の画像表示装置１０では、表示駆動電圧を印加する前に、予備駆動電圧として、背面基板１８に設けられた行電極３４の配列方向及び表示基板１６に設けられた列電極２８の配列方向の何れか一方または双方に、帯電粒子群２５が移動可能な電界が生じるように、行電極３４及び列電極２８の何れか一方または双方へ電圧を印加する。

予備駆動電圧として、具体的には、図４（Ａ）に示すように、背面基板１８及び表示基板１６各々に設けられた行電極３４及び列電極２８各々の隣接した電極間を帯電粒子群２５が移動可能な電位差が発生するように電圧を印加する。

なお、予備駆動電圧としては、図４（Ｂ）に示すように、背面基板１８及び表示基板１６各々に設けられた行電極３４と列電極２８の各々に、複数の電極を介した電極毎に電圧を印加するようにしてもよい。具体的には、１電極毎、または２電極毎に電圧を印加するようにしてもよい。なお、この場合において、電圧を印加する電極間の間隔は、背面基板１８と表示基板１６との間隔より狭い間隔であればよい。

なお、予備駆動電圧を、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、背面基板１８に設けられた行電極３４、及び表示基板１６に設けられた列電極２８の何れか一方にのみ印加するようにしてもよい。

また、図６に示すように、予備駆動電圧として、背面基板１８に設けられた行電極３４及び表示基板１６に設けられた列電極２８の何れか一方の隣接した電極間を帯電粒子群２５が移動可能な電位差が発生するように電圧を印加すると同時、または印加した直後に、他方の基板に設けられた電極の全てに電圧を印加して背面基板１８及び表示基板１６間に直流電圧または交番電圧を印加するようにしてもよい。

予備駆動電圧としては、行電極３４及び列電極２８の何れか一方または双方各々の予備駆動電圧を印加する対象となる電極間に、帯電粒子群２５が移動を開始する電子差となるような閾値電圧より大きく且つ予め定められた最大電圧値以下の電圧値が印加されればよい。
最大電圧値は、画像表示装置１０において使用されるドライバＩＣにより定まる。通常は、表示駆動電圧を十分に印加可能なドライバＩＣが選択されるため、表示駆動電圧として用いられる電圧値よりも、ドライバＩＣにより定まる印加可能な最大電圧値の方が大きい。このため、初期化駆動電圧や予備駆動電圧としては、このドライバＩＣにより定まる印加可能な最大電圧値を用いることが効果的である。

なお、予備駆動電圧の印加方法において、表示基板１６側の列電極２８を走査電極とし、背面基板１８側の行電極３４をデータ電極とし、行電極３４の隣接電極間に予備駆動電圧を印加すると、電極間の帯電粒子群２５の移動による帯電粒子群２５の偏在による表示画像の画質劣化を抑制することができ、好ましい。

このように、表示基板１６と背面基板１８との間隔よりも狭い間隔となるように、表示基板１６上の行電極３４、及び背面基板１８の列電極２８を各々複数配列し、予備駆動電圧として、背面基板１８に設けられた行電極３４の配列方向及び表示基板１６に設けられた列電極２８の配列方向の何れか一方または双方に、帯電粒子群２５が移動可能な電界が生じるように、行電極３４及び列電極２８の何れか一方または双方へ電圧を印加すると、予備駆動電圧の印加時に、表示駆動電圧と例えば同一の電圧値の電圧を印加した場合であっても、列電極２８と行電極３４との間に形成される電界強度に対して、列電極２８の複数の電極間、及び行電極３４の複数の電極間に形成される電界強度は大きくなる。

通常、表示基板１６と背面基板１８との間隙は、帯電粒子群２５が基板間を十分に移動するために、３０μｍ以上必要であり、列電極２８及び行電極３４各々の複数の電極の間隔が例えばフォトリソグラフィー法により作製されれば２０μｍ以下とすることができることから、予備駆動電圧の印加時に表示駆動電圧と同一の電圧値の電圧を印加した場合であっても、列電極２８と行電極３４との間に形成される電界強度に対して、列電極２８の複数の電極間、及び行電極３４の複数の電極間に形成される電界強度は数倍から十数倍大きい値となる。

すなわち、同一基板上に形成された電極間（列電極２８の複数の電極間、及び行電極３４の複数の電極間）に電圧を印加すると、表示駆動電圧の電圧値以下の電圧で、帯電粒子群２５を各電極の配列方向に移動させるための充分な電界を形成することができ、基板への付着や帯電粒子群２５同士の付着、及び帯電特性の低下等により応答性の低下した帯電粒子群２５を、行電極３４及び列電極２８各々の配列方向へ容易に移動させることができる。

このように、応答性の低下した帯電粒子群２５を、予備駆動電圧の印加によって移動させた後に、表示駆動電圧を印加すれば、予備駆動電圧の印加による帯電粒子群２５の移動をきっかけとして、表示基板１６と背面基板１８間に封入されている帯電粒子群２５全体について、基板間を容易に移動させることができる。

また、図７に示すように、帯電粒子群２５を球状粒子または球状に近い粒子とすると、球状の粒子は、表示基板１６及び背面基板１８から離間する方向に剥離移動されるよりも、表示基板１６及び背面基板１８の対向面に沿った方向へ転がり移動されるほうが、小さな力で移動される。このため、帯電粒子群２５（白色粒子２２及び黒色粒子２４）を、表示基板１６及び背面基板１８への物理的な付着力が小さく、且つ粒子の流動性が良好な球状粒子とすれば、より容易に応答性の低下した帯電粒子群２５を行電極３４または列電極２８の配列方向に移動させることができる。

なお、予備駆動電圧は、直流電圧であってもよく、交番電圧であってもよい。交番電圧とした場合には、予備駆動電圧を印加した電極間で、粒子が往復移動するため、より確実に予備駆動電圧の印加によって、帯電粒子群２５を行電極３４または列電極２８の配列方向に移動させることができる。
また、図６に示すように、予備駆動電圧として、背面基板１８に設けられた行電極３４及び表示基板１６に設けられた列電極２８の何れか一方の隣接した電極間を帯電粒子群２５が移動可能な電位差が発生するように電圧を印加すると同時、または印加した後に、他方の基板に設けられた電極の全てに電圧を印加して背面基板１８及び表示基板１６間に直流電圧または交番電圧を印加するようにすれば、帯電粒子群２５全体を容易に基板間において移動させることができる。

次に、本発明の画像表示装置１０の電圧印加部１４で実行される処理について説明する。

電圧印加部１４では、所定時間毎に図８に示す処理ルーチンが実行されて、ステップ１００へ進み、画像表示媒体１２へ画像を表示するか判別し、否定されると、本ルーチンを終了し、肯定されると、画像表示媒体１２の全面へ黒または白を表示するように列電極２８及び行電極３４へ電圧を印加することによって、画像表示媒体１２へ表示されている画像を消去する画像消去処理を行った後に、ステップ１０２へ進む。

ステップ１００の判断は、例えば、図示を省略した画像表示開始を指示するためのスイッチのユーザによる押圧指示による入力信号を判別するようにすればよい。

ステップ１０２では、予備駆動電圧の印加を実行する。

次のステップ１０４では、画像表示媒体１２に表示する画像の画像情報に応じた表示駆動電圧を行電極３４及び列電極２８へ印加する表示駆動電圧を印加した後に、本ルーチンを終了する。

次に、図４（Ａ）に示されるような予備駆動電圧を印加した後に、表示駆動電圧を印加した場合の粒子の動きの一例を図９に時系列的に示した。なお、図９には、予備駆動電圧として、表示基板１６の列電極２８の隣接する電極間を、帯電粒子群２５が移動するような電界が発生するように列電極２８に電圧を印加した後に、表示基板１６と背面基板１８との間を帯電粒子群２５が移動可能な電界が発生するように列電極２８及び行電極３４に交番電圧を印加する場合を説明する。

なお、図９は、図２に示した画像表示媒体１２のＡ−Ａ断面における、初期化駆動電圧が印加されたときの帯電粒子群２５の動きを示す模式図である。

本実施の形態では、まず、図９（Ａ）に示すように、画像消去のために、表示基板１６側に白色粒子２２が移動して全面に白色が表示されるように、行電極３４及び列電極２８へ電圧が印加されると、列電極２８側に白色粒子２２が移動すると共に、行電極３４側に黒色粒子２４が移動した状態となる。
次に、図９（Ｂ）に示すように、予備駆動電圧として、表示基板１６の列電極２８ｃに、隣接する列電極２８ｂ及び列電極２８ｂとの間を帯電粒子群２５が移動可能な、閾値電圧より大きい電圧Ｖ_LP1を印加する。ここで電圧Ｖ_LP1は、隣接電極間付近の白色粒子２２を、列電極２８ｃ側から、これと隣接する列電極（２８ｂ及び２８ｄ）側方向へ移動させる電圧とする。すると、図９（Ｃ）に示すように、図中矢印で示した隣接電極間に形成されるエッジ電界｜Ｖ_LP1｜／ｄ₃によって、隣接電極間付近の白色粒子２２は、列電極２８ｃ側から隣接する列電極２８ｂ及び列電極２８ｄ側へ移動する。
ここで、隣接電極間を移動するように電圧を印加した直後に、更に列電極２８と行電極３４との間に交番電圧を印加すると、隣接電極間の強い電界で動き出した粒子が更に基板間を移動して対向する基板に衝突し、この衝撃力によって対向基板上の動きにくい粒子を移動開始させることができる。交番電圧によって往復運動することで、さらにこの効果が拡大し、図９（Ｄ）に示すように、全ての帯電粒子群２５が基板間を移動する。
このように、表示駆動電圧の印加前に、初期化駆動電圧を印加することによって、基板間より帯電粒子群２５が移動しやすい方向へと容易に帯電粒子群２５を移動させた後に、表示駆動電圧を印加することができ、印加電圧に対する基板間の応答性の低下した帯電粒子群２５についても基板間を容易に移動させることができる。

以上説明したように、本発明の画像表示装置１０によれば、表示駆動電圧を印加する前に、予備駆動電圧として、背面基板１８に設けられた行電極３４の配列方向及び表示基板１６に設けられた列電極２８の配列方向の何れか一方または双方に、帯電粒子群２５が移動可能な電界が生じるように、行電極３４及び列電極２８の何れか一方または双方へ電圧を印加する。

このため、表示駆動電圧の印加前に、列電極２８の複数の電極間、及び行電極３４の複数の電極間に、帯電粒子群２５を各電極の配列方向に移動させるための充分な電界を形成することができ、基板への付着や帯電粒子群２５同士の付着、及び帯電特性の低下等により応答性の低下した帯電粒子群２５を、行電極３４及び列電極２８各々の配列方向へ移動させることができる。さらに、この予備駆動電圧の印加後に、表示駆動電圧を印加すれば、予備駆動電圧の印加によって電極の配列方向に移動された帯電粒子群２５を、表示駆動電圧の印加によって形成された電界により、表示基板１６及び背面基板１８間を移動させることができる。

従って、印加電圧に対する基板間の応答性の低下した帯電粒子が含まれる場合であっても、基板間を容易に移動させることができる。
また、表示駆動電圧が印加されても内部の帯電粒子群２５が全く移動出来ないセルが発生した状態にある画像表示媒体１２であっても、予備駆動電圧を印加することにより、このセル内の帯電粒子群２５を容易に移動可能とすることができる。

なお、上記実施の形態では、画像表示媒体１２は、単純マトリクス駆動方式であるものとして説明したが、アクティブマトリックス駆動方式により駆動される場合にも適用可能である。

アクティブマトリックス駆動方式である場合には、画像表示媒体５０には、図１０に示すように、表示基板１７の背面基板１９と対向する面には、一様な電極２７が設けられ、背面基板１９の表示基板１７と対向する面には各画素に対応して複数の画素電極２９が設けられている。このため、予備駆動電圧の印加時には、この複数の画素電極２９の隣接電極間を、帯電粒子群２５が移動可能となるような電界が形成されるように予備駆動電圧を印加するようにすればよい。

本発明の画像表示装置を示す模式図である。 本発明の画像表示装置の電気的構成を示す模式図である。 表示基板に設けられた電極と、対向する背面基板に設けられた電極との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。 予備駆動電圧の印加方法を示す模式図であり、（Ａ）は、列電極と行電極各々に１電極毎に予備駆動電圧を印加する場合の模式図であり、（Ｂ）は、列電極と行電極の各々に、２電極毎に予備駆動電圧を印加する場合を示す模式図である。 予備駆動電圧の印加方法を示す模式図であり、（Ａ）は、行電極には予備駆動電圧を印加せず、列電極にのみ予備駆動電圧を印加する場合を示す模式図であり、（Ｂ）は、列電極には予備駆動電圧を印加せず、行電極にのみ予備駆動電圧を印加する場合を示す模式図である。 （Ａ）は、列電極に予備駆動電圧を印加すると共に、行電極の全てに電圧を印加して列電極と行電極との間に電界が形成されるように電圧を印加する場合を示す模式図であり、（Ｂ）は、行電極に予備駆動電圧を印加すると共に、列電極の全てに電圧を印加して列伝極と行電極との間に電界が形成されるように電圧を印加する場合を示す模式図である。 表示基板または背面基板に付着した帯電粒子の、基板に対する粒子剥離力と、基板に対する転がり摩擦力との関係を示す模式図である。 本発明の画像表示装置の電圧印加部で実行される処理を示すフローチャートである。 本発明の、予備駆動電圧の印加後に表示駆動電圧を印加したときの、帯電粒子の動きを示す模式図である。 単純マトリックス駆動方式の画像表示装置を示す模式図であって、（Ａ）は、画像表示媒体の表示基板の正面図であり、（Ｂ）は、画像表示媒体の背面基板の正面図である。

符号の説明

１０ 画像表示装置
１２、５０ 画像表示媒体
１４ 電圧印加部
１６、１７ 表示基板
１８、１９ 背面基板
２０ 間隙部材
２２ 白色粒子
２４ 黒色粒子
２５ 帯電粒子
２８ 列電極
３４ 行電極

Claims (8)

1. 少なくとも透光性を有する表示基板と、
   前記表示基板に間隙をもって対向して配置された背面基板と、
   前記表示基板に設けられ、該表示基板と前記背面基板との対向面に平行な同一平面上に、少なくとも前記表示基板と前記背面基板との間隙よりも小さい間隔をもって配列された複数の電極からなる第１の電極と、
   前記背面基板に設けられ、該背面基板と前記表示基板との対向面に平行な同一平面上に、少なくとも前記表示基板と前記背面基板との間隙よりも小さい間隔をもって配列された複数の電極からなる第２の電極と、
   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の電極及び前記第２の電極に印加された電圧により形成された電界に応じて前記表示基板と前記背面基板との間を移動可能な少なくとも１種類以上の帯電粒子群と、
   前記表示基板と前記背面基板との間隙を保持すると共に、前記表示基板と前記背面基板との間を複数のセルに区画する間隙部材と、
   を有する画像表示媒体と、
   前記画像表示媒体へ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１の電極の隣接電極間及び前記第２の電極の隣接電極間の何れか一方または双方に前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記隣接電極間の電位差が前記帯電粒子群が移動を開始する閾値電圧より大きい電圧差となるような予備駆動電圧を前記第１の電極及び前記第２の電極の何れか一方または双方へ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。
2. 前記電圧印加手段は、前記第１の電極又は前記第２の電極の配列方向に１電極又は複数電極を介して前記予備駆動電圧を印加する請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記予備駆動電圧は、交番電圧である請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記電圧印加手段は、前記予備駆動電圧の印加時に、前記第１の電極の隣接電極間及び前記第２の電極の隣接電極間の何れか一方または双方に前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第１の電極及び前記第２の電極の何れか一方または双方へ電圧を印加した後に、前記表示基板と前記背面基板との間を前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第１の電極及び前記第２の電極へ直流電圧を印加する請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記電圧印加手段は、前記予備駆動電圧の印加時に、前記第１の電極の隣接電極間及び前記第２の電極の隣接電極間の何れか一方または双方に前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第１の電極及び前記第２の電極の何れか一方または双方へ電圧を印加した後に、前記表示基板と前記背面基板との間を前記帯電粒子群が移動可能な電界が生じるように、前記第１の電極及び前記第２の電極へ交番電圧を印加する請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記帯電粒子群は、帯電特性の異なる２種類以上の帯電粒子群である請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記画像表示媒体は、前記第１の電極及び前記第２の電極各々が、複数のライン状の電極からなる電極群から構成されると共に、前記第１の電極と前記第２の電極と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る請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の画像表示装置。
8. 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る請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の画像表示装置。

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