画像表示装置及びその駆動方法
【課題】本発明は、互いに異なる帯電極性を有する２つの着色領域を有するツイストボールを表示媒体として、良好な表示特性が得られる画像表示装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、第１部材と第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部と、第１電極と第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを第１電極と第２電極との間に印加する制御回路と、を有する画像表示装置。
【解決手段】第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、第１部材と第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部と、第１電極と第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを第１電極と第２電極との間に印加する制御回路と、を有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる着色領域に異なる帯電極性を有する粒子が分散された表示媒体を用いて画像の表示を行う画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法に関し、特に、コントラストが向上した良好な画像表示を行う画像表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子値札や棚札、デジタル時計などにおける数値や文字情報の表示、又は電子書籍などに用いられる電子ペーパーにおける数値や文字情報の表示を行う反射型の画像表示装置として、例えば、異なる着色領域に異なる帯電極性を有する２色相球状粒子であるツイストボールを表示媒体として用いた画像表示装置がある。ツイストボールを用いた画像表示装置は、液晶表示装置に比べて、視野角が広く、低消費電力性であるため、電子棚札やデジタルサイネージ、電子ペーパーなどの分野に広く採用されている。
【０００３】
一般的に、画像表示装置の表示媒体として用いられるツイストボールは、有色彩相／白色相（例えば、黒色／白色、赤色／白色など）或いは有色彩相／有色彩色相（例えば、黒色／赤色、青色／赤色など）の異なる２色相に塗り分けられた２つの着色領域を有し、異なる２色相が互いに異なる帯電極性を有している。ツイストボールの互いに異なる帯電極性を有する２つの着色領域に対応した電圧を印加することによってツイストボールを回転させることで所望する画像の表示を行う。通常は、ツイストボールに電圧を印加する際に印加する電圧や電圧の印加時間を調節することによって、良好な表示を行うことができる。しかしながら、ツイストボールを表示媒体として用いる画像表示装置を、例えば、セグメント駆動型のデジタル時計として使用する場合、駆動回路に起因する印加電圧の制限や、秒単位を表示するための書き換え時間、即ち、表示切替え時間などの制約があるため、通常の書き込みパルスのみの印加ではコントラストが悪化し、良好な表示が得られないという課題があった。
【０００４】
ツイストボールを表示媒体として用いる画像表示装置において、良好な表示を得るために、例えば、球面を３以上に分割して設けられた着色領域を有するツイストボールを使用する表示装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載の表示装置は、ツイストボールの着色領域が３以上に分割されているため、通常の２色に分割された球面を有するツイストボールよりも高速に表示色を切替えることが可能である。しかし、ツイストボールの球面に設ける着色領域が３以上であるため、通常の２つの着色領域を有するツイストボールよりも製造工程が複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５００６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、互いに異なる帯電極性を有する２つの着色領域を有するツイストボールを表示媒体として、良好な表示特性が得られる画像表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る画像表示装置は、第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、第１部材と第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部と、第１電極と第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを第１電極と第２電極との間に印加する制御回路と、を有する。
【０００８】
本発明の一実施形態に係る画像表示装置の駆動方法は、第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、第１部材と第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部を含む画像表示装置の駆動方法であって、第１電極と第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを第１電極と第２電極との間に印加すること、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像表示装置及びその駆動方法によれば、高いコントラストで良好な表示特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の機能ブロック図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の概略的な断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の概略的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像表示装置に表示媒体として使用されるツイストボールを含むツイストボール層の拡大図である。
【図４】セグメント駆動方式の表示部に含まれる画素電極の概略図である。
【図５】アクティブ駆動方式の表示部に含まれる画素電極の概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る画像表示装置において、所望の表示を行う際に、表示部の電極に印加される電圧パターンの一例図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加される電圧パターンの波形図の一例図である。
【図９】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１０】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加される正弦波の電圧パターンの波形図の一例図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加される三角波の電圧パターンの波形図の一例図である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加されるのこぎり波の電圧パターンの波形図の一例図である。
【図１１】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｄ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１２】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｄ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｅ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｆ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１３】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１４】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｄ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｅ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｆ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１５】従来の画像表示装置において、所望の表示を行う際に、表示部の電極に印加される電圧パターンの一例図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の機能ブロック図の一例を示す。画像表示装置１００は、表示部１０１と、制御回路１０２とを具備する。制御回路１０２は、電圧印加回路１０３、表示制御回路１０４、及びプレパルス制御回路を含んでもよい。
【００１２】
（表示部）
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の表示部１０１及び１０１´の概略的な断面図を示す。図２Ａでは、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００がセグメント駆動型である場合の表示部１０１を示している。図２Ｂでは、別の態様の表示部１０１´を示す。
【００１３】
以下、図２Ａを参照して、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の表示部１０１について説明する。
【００１４】
図２Ａに示す表示部１０１は、画素電極基材１０６と、ツイストボール層１１２と、対向電極基材１１９とを含む。画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とは、ツイストボール層１１２を挟持して密封する。画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とは、ラミネート加工によってツイストボール層１１２を間に挟んで貼り合わされてもよい。
【００１５】
（画素電極基材）
画素電極基材１０６は、絶縁性を有するフィルム状の保持基材１０８と、保持基材１０８上に配置されて、絶縁性を有するフィルム状の第１基材１０９と、第１基材１０９上に配置されて所望の形状にパターニングされた画素電極１１０とを含む。
【００１６】
保持基材１０８は、絶縁性を有するフィルムであり、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンコポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが使用されてもよい。絶縁性樹脂は単体で使用されてもよく、２種類以上に樹脂を組み合わせて使用してもよい。また、保持基材１０８は、ラミネート加工が可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された基材であることが好ましい。ベースフィルム材料としては、ラミネート加工時の加熱圧着による耐熱性を考慮して、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂を使用してもよい。シーラントフィルム材料としては、無延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを使用してもよい。また、ポリウレタン、ポリアクリル、エポキシ樹脂、シリコーン等の熱シール性を有する材料からなる塗膜等を用いてもよい。
【００１７】
保持基材１０８は、後述の第２基材１１７と共にツイストボール層１１２を密封して、且つ、ツイストボール層１１２が配置される側とは反対側に第１基材１０９及び画素電極１１０を配置されることができれば特に限定されないが、１０μｍ〜３００μｍの膜厚、好ましくは、１５μｍ〜１００μｍの膜厚、特に好ましくは、２５μｍ〜５０μｍの膜厚を有する。
【００１８】
第１基材１０９は、絶縁性を有するフィルムであり、第１基材１０９上に画素電極１１０を形成することができる程度の自己支持性を有するものであれば、特にその材料は限定されない。このような第１基材１０９としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンコポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが使用されてもよい。絶縁性樹脂は単体で使用されてもよく、２種類以上に樹脂を組み合わせて使用してもよい。第１基材１０９には、不透明な材料を使用してもよい。第１基材１０９上には、画素電極１１０及び配線（図示せず）が形成される。また、配線は第１基材１０９とは異なる基材上に別途構成されてもよい。この場合、異なる基材上に形成された配線は、貫通電極などを用いて画素電極１１０と接続するように構成してもよい。図示はしないが、第１基材１０９は、画素電極１１０の形状に合わせてパターニングされてもよい。
【００１９】
第１基材１０９は、画素電極１１０を形成することができれば特に限定はされないが、１０μｍ〜３００μｍの膜厚、好ましくは、１５μｍ〜１００μｍの膜厚、特に好ましくは、２５μｍ〜５０μｍの膜厚を有する。
【００２０】
画素電極１１０は、第１基材１０９上に配置されて、所望の形状にパターニングされる。画素電極１１０には、第１基材１０９上に形成された配線（図示せず）を通して、制御回路１０２からの信号に応じて電圧印加回路１０３から出力された電圧が印加される。図４は、本発明の画像表示装置１００がセグメント駆動型である場合の画素電極１１０の配置を示す概略図である。図４に示すように、画素電極１１０は、数字の０から９を表示可能とするために、「８」の字を描くように配置されてもよい。画素電極１１０は、導電性を有する材料からなり、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕなどの金属、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ：Ａｌなどの透明導電体、導電剤を溶媒或いは合成樹脂バインダに混合したもの等であってもよい。導電剤としては、ポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や、電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、カーボン微粉末、Ａｇ微粉末等が用いられてもよい。特に、フィルム状の第１基材１０９上に形成されることを考慮して、第１基材１０９の伸縮に耐えうる柔軟性を有するＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇなどの金属、カーボン微粉末、Ａｇ微粉末を合成樹脂バインダに混合した導電性ペースト等が、画素電極１１０として使用されることが好ましい。
【００２１】
画素電極１１０は、５０ｎｍ〜５００μｍの範囲内の膜厚を有してもよく、好ましくは、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲内、特に好ましくは、３００ｎｍ〜５０μｍの範囲内の膜厚を有する。
【００２２】
画素電極１１０は、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、凸印刷法等の印刷法で形成されてもよく、特にインクジェット印刷法が好ましい。しかし、画素電極１１０の形成方法は、上述の形成方法に限定されず、スパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ法、カッティングマシーンを用いて上述の導電性材料を含む薄膜が形成されたフィルムを所定の形状に切り取り、接着剤を用いて第１基材１０９上に貼り付ける方法、フォトリソグラフィ等によって形成されてもよい。
【００２３】
第１基材１０９及び画素電極１１０は、保持基材１０８上に配置される。配置方法は特に限定されないが、第１基材１０９と保持基材１０８とを接着剤等を介して完全に固定して配置してもよく、また、第１基材１０９と保持基材１０８とが着脱可能となるように配置してもよい。図２Ａに示す表示部１０１においては、第１基材１０９と保持基材１０８とが着脱可能となるように配置することが好ましい。ここでは、第１基材１０９と保持基材１０８とが再剥離可能な接着剤を介して互いに接着してもよい。再剥離可能とは、第１基材１０９と保持基材１０８とを接着した後に剥離した場合において、第１基材１０９と保持基材１０８とが互いに破損することなく剥離することが可能であることを指す。このような接着剤としては、例えば、アクリル系の粘着剤または接着剤、シリコーン系の粘着剤または接着剤、天然ゴム系の粘着剤または接着剤、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）系の粘着剤または接着剤、ウレタン系の粘着剤または接着剤が使用されてもよい。上述の接着剤は、第１基材１０９上に塗布されることが好ましい。
【００２４】
図２Ａに示す表示部１０１においては、後述する対向電極基材１１９の第２基材１１７と共にツイストボール層１１２を密封する保持基材１０８と、画素電極１１０が配置された第１基材１０９とが別体で構成されるため、画素電極１１０のパターンを変更する場合、画素電極１１０を含む第１基材１０９のみを取り替えて、保持基材１０８、ツイストボール層１１２及び対向電極基材１１９をそのまま繰り返して使用することが可能となる。また、画素電極１１０からの配線の引き出しを容易に行うことも可能である。
【００２５】
図４は、本発明の画像表示装置１００がセグメント駆動型である場合の画素電極１１０の配置の一例を示しているが、本発明の画像表示装置１００は、セグメント駆動型に限られたものではなく、アクティブ駆動型であってもよい。図５は、本発明の画像表示装置１００がアクティブ駆動型である場合の画素電極の配置を示す概略図である。図５において、画素電極５０８は、所望の形状にパターニングされてマトリクス状に配置されて、スイッチングトランジスタ５０６に電気的に接続される。スイッチングトランジスタ５０６はゲート線５０２及び電圧印加回路１０３に接続されたデータ線５０４に接続されており、ゲート線５０２から伝達されるゲート信号に応じて、データ線５０４を通じて電圧印加回路１０３から出力された電圧が画素電極５０８に印加される。
【００２６】
（対向電極基材）
対向電極基材１１９は、透明性を有するフィルム状の第２基材１１７と、第２基材上に形成された対向電極１１８とを含む。
【００２７】
第２基材１１７は、透明性を有するフィルムであり。その表面に対向電極１１８を形成できるものであれば特に限定されない。第２基板１１７は、絶縁性を有していなくてもよいが、絶縁性を有しているものが好ましい。第２基材１１７が絶縁性を有していることにより、本発明の画像表示装置１００において、後述するツイストボール層１１２中のツイストボール１１４による画像表示を好適に行うことができる。第２基材の材料としては、透明性を有する材料であれば特に限定されないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンコポリマー、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂を使用してもよい。また、第２基材１１７は、ラミネート加工が可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された基材であることが好ましい。ベースフィルム材料としては、ラミネート加工時の加熱圧着による耐熱性を考慮して、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂を使用してもよい。シーラントフィルム材料としては、無延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを使用してもよい。また、ポリウレタン、ポリアクリル、エポキシ樹脂、シリコーン等の熱シール性を有する材料からなる塗膜等を用いてもよい。第２基材１１７にラミネート加工が可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された基材を用いる場合、第２基材１１７の材料として、前述の保持基材１０８、保持基材１０８が省略される場合は、前述の第１基材１０９と同一のベースフィルム材料とシーラントフィルム材料を使用することが好ましい。第２基材１１７と保持基材１０８又は第１基材１０９とのラミネート加工を行う場合、ベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料が同一であれば密着性が向上する。
【００２８】
第２基材１１７は、後述する対向電極１１８を形成できる程度の自己支持性を有するものであれば特に限定されないが、１０μｍ〜３００μｍの膜厚、好ましくは、１５μｍ〜１００μｍの膜厚、特に好ましくは、２５μｍ〜５０μｍの膜厚を有する。
【００２９】
対向電極１１８は、透明性を有する透明電極であり、第２基材１１７上に形成される。対向電極１１８としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２、カーボンナノチューブ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳやＺｎＯ：Ａｌなどの透明導電体が使用されてもよい。また、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、カーボン等の導電性材料を用いてメッシュ状に形成された電極を用いてもよい。対向電極１１８には、ＧＮＤ電圧が印加されてもよい。或いは、第２基材１１７上に形成された配線（図示せず）を通して、制御回路１０２からの信号に応じて電圧印加回路１０３から出力された所望の電圧が印加されてもよい。
【００３０】
対向電極１１８は、５０ｎｍ〜１０μｍの膜厚、好ましくは、１００ｎｍ〜５μｍの膜厚、特に好ましくは、２００ｎｍ〜１μｍの膜厚を有する。
【００３１】
対向電極１１８は、上述した透明導電体を用いてスパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ法、塗布法等により第２基材１１７上に薄膜として形成されてもよい。また、これらの方法に限定されず、対向電極１１８を透明性を有するフィルム上に形成し、そのフィルムを接着剤を用いて第２基材１１７上の貼り付けてもよく、或いは、ラミネート加工を行い第２基材１１７上に貼り付けてもよい。また、対向電極１１８をメッシュ状に形成する場合は、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法のよって形成されてもよく、第２基材１１７上に形成された導電膜をエッチングによりパターニングすることにより形成されてもよい。対向電極１１８をメッシュ状に形成する場合、線幅を２μｍ〜３０μｍの範囲内、メッシュピッチを２５０μｍ〜５００μｍの範囲で形成することが好ましい。
【００３２】
以上、第２基材１１７及び第２基材１１７上に形成された対向電極１１８を含む対向電極基材１１９を説明したが、対向電極基材１１９は、画素電極基材１０６と同様に、保持基材（図示せず）を含んでもよい。この場合、対向電極基材１１９に含まれる保持基材は、上述した保持基材１０８と同じ構成を有してもよく、この保持基材上に第２基材１１７及び対向電極１１８が形成されてもよい。この保持基材と第２基材１１７とは、再剥離可能な接着剤を介して接着されてもよい。保持基材が対向電極基材１１９に含まれる場合、この保持基材と上述した保持基材１０８とは、互いの間にツイストボール層１１２を挟持して密封しながら、ラミネート加工によって貼り合わされてもよい。
【００３３】
（ツイストボール層）
ツイストボール層１１２は、ツイストボール１１４と低極性溶媒１１６ａを含む低極性溶媒層１１６とを含む。図３を参照して、ツイストボール層１１２について説明する。図３は、ツイストボール１１４を含むツイストボール層１１２の拡大図である。ツイストボール１１４は、本発明の画像表示装置１００において、画像を表示する表示媒体として機能する。ツイストボール層１１２の厚さは、ツイストボール１１４を回転させることが可能であり、且つ画像を表示することが可能であれば特に限定されないが、５０μｍ〜１０００μｍ、好ましくは、１００μｍ〜７００μｍ、特に好ましくは、２００μｍ〜５００μｍである。
【００３４】
ツイストボール１１４は、異なる２色に着色された２つの着色領域を有し、異なる着色領域が互いに異なる帯電極性を有する双極性２色相球状粒子である。ツイストボール１１４は、その平均粒子径が体積基準で表して１．０μｍ〜４００μｍ、好ましくは、２０μｍ〜２００μｍ、特に好ましくは、５０μｍ〜１２０μｍの粒子径を有し、例えば、正（＋）に帯電した黒色相１１４ａと負（−）に帯電した白色相１１４ｂとを有する。但し、色相は上述の黒色／白色に限定されず、例えば、有色彩相／白色相（例えば、黒色／白色、赤色／白色など）或いは有色彩相／有色彩相（例えば、黒色／赤色、青色／赤色など）であってもよい。ツイストボール１１４の２つの着色領域は、互いに異なる正負の帯電状態であれば、どちらの帯電状態であってもよい。
【００３５】
ツイストボール１１４が、正（＋）に帯電した黒色相１１４ａと負（−）に帯電した白色相１１４ｂとを有する場合、ツイストボール１１２層を挟持する２つの電極に電圧が印加されると、ツイストボール層１１２に電界が生ずる。これにより、図３に示すように、ツイストボール１１４の正（＋）に帯電した黒色相１１４ａと負（−）に帯電した白色相１１４ｂとが、それぞれの帯電極性とは逆の極性の電圧を印加された電極と対向するようにツイストボール１１４が回転する。透明電極である対抗電極１１８側から観察したとき、例えば、対向電極１１８にＧＮＤ電圧が印加されて画素電極１１０に正（＋）の極性の電圧が印加されると、ツイストボール１１２の黒色相１１４ａが対向電極１１８と対向して「黒」が表示されている状態となり、対向電極１１８にＧＮＤ電圧が印加されて画素電極１１０に負（−）の極性の電圧が印加されると、ツイストボール１１２の白色相１１４ｂが対向電極１１８と対向して「白」が表示されている状態となる。
【００３６】
なお、対向電極１１８に印加される電圧は一定である必要はない。ツイストボール１１４の回転を制御する電界がツイストボール層１１２に生ずればよいため、対向電極１１８と画素電極１１０との両方に変化する電圧が加えられ、対向電極１１８と画素電極１１０との電位差が変化するようになっていてもよい。あるいは、画素電極１１０にＧＮＤ電圧などの一定の電圧が印加され、対向電極１１８に変化する電圧が印加されてもよい。
【００３７】
このようなツイストボール１１２の色相を形成させる着色剤としては、後述する重合性樹脂成分を含有する流動性分散媒体に不溶性又は均一に分散される染料又は顔料であれば、特に限定されず、適宜選択して使用することができる。使用される染料又は顔料については、例えば、特開２００４−１９７０８３号公報を参照されたい。使用される着色剤の添加量は、その着色粒子の用途等によっても所望される色調が異なり、また、後述する着色連続相中での分散性等から、本発明においては、着色連続相中の重合硬化成分である全重合性樹脂成分１００重量部当たり、０．１重量部〜８０重量部で、好ましくは２〜１０重量部の範囲で適宜好適に添加することができる。
【００３８】
ツイストボール１１４は、例えば、特開２００４−１９７０８３号公報に提案されているマイクロチャンネル製造方法で製造されてもよい。マイクロチャンネル製造方法においては、重合性樹脂成分を含有する油性又は水性の流動性媒体中に、この媒体不溶性の着色剤を含有する２色に分相させた着色連続相中の重合性樹脂成分を互いに異なる極性に帯電する重合性モノマーで形成させて、第１マイクロチャンネルに移送させる。次いで、この着色連続相を第２マイクロチャンネル内を流れる水性又は油性の球状粒子化相中に連続又は不連続的に順次吐出させる。球状粒子化相中に吐出された吐出物は、マイクロチャンネル内での一連の吐出・分散・移送中に球状粒子化されながら、球状粒子化相中で順次球状物化される。この球状化された粒子中の重合性樹脂成分を紫外線照射下及び／又は加熱下で重合硬化させることにより、異なる２色に着色された２つの着色領域を有し、異なる着色領域が互いに異なる帯電極性を有する双極性２色相球状粒子であるツイストボール１１４が形成される。
【００３９】
本発明のツイストボール１１４に用いる重合性樹脂成分、又は重合性モノマーとして、重合性モノマーの官能基又は置換基の種類によって、ツイストボール１１４の帯電性がそれぞれ負（−）帯電性と正（＋）帯電性とを示す傾向にあるモノマー種を挙げることができる。従って、少なくとも２種以上の複数種のモノマーを本発明のツイストボール１１４の重合性樹脂成分として使用する場合には、その（＋）及び（−）帯電性を示す傾向を踏まえて、好ましくは、同種帯電性の傾向にあるモノマー同士を複数組み合わせて適宜好適に使用することができる。
【００４０】
ツイストボール１１４に使用される少なくとも１種の官能基及び／又は置換基を分子内に有する重合性樹脂成分、又は重合性モノマーにおいて、その官能基又は置換基としては、例えば、カルボニル基、ビニル基、フェニル基、アミノ基、アミド基、イミド基、ヒドロキシル基、ハロゲン基、スルホン酸基、エポキシ基及びウレタン結合等を挙げることができる。本発明においては、このような重合性モノマーにおける官能基又は置換基を有するモノマー種の単独又は２種以上の複数種を組み合わせて適宜好適に使用することができる。負（−）帯電性を示す重合性モノマー、及び正（＋）帯電性を示す重合性モノマーについては、例えば、特開２００４−１９７０８３号公報を参照されたい。
【００４１】
上述した第２マイクロチャンネルに着色連続相として吐出された後の重合性樹脂成分の重合時におけるこのような重合性モノマーを他の共重合モノマーに組み合わせて使用する場合には、着色樹脂微粒子に託される所望する帯電性又は電気泳動性にもよるが、重量基準で表して、前記帯電性モノマーが、好ましくは全モノマー中１〜１００％の範囲で、更に好ましくは５〜１００％で、特に好ましくは１０〜１００％の範囲にある重合性モノマーとの共重合体粒子であれば適宜好適に使用されて、所望するツイストボール１１４を提供することができる。
【００４２】
ツイストボール層１１２に含まれる低極性溶媒層１１６は、低極性溶媒１１６ａを含むものであれば特に限定されない。低極性溶媒層１１６は、低極性溶媒１１６ａと、該低極性溶媒１１６ａで膨潤させたエラストマー材料からなるエラストマーシート１１６ｂとから構成される。
【００４３】
低極性溶媒１１６ａは、電圧印加時にツイストボール１１４の回転を円滑にするために用いられる。図３に示すように、低極性溶媒１１６ａは、通常、エラストマーシートに膨潤されて使用される。このような低極性溶媒１１６ａとして、例えば、ジメチルシリコーンオイル、イソパラフィン系溶媒、直鎖パラフィン系溶媒、ドデカン、トリデカンなどを使用してもよいが、これらに限定されず、ツイストボール１１４を円滑に回転させることができるものであれば特に限定されない。
【００４４】
エラストマーシート１１６ｂは、低極性溶媒１１６ａを膨潤させることが可能なエラストマー材料からなる。エラストマー材料は、上述のツイストボール１１４を分散させることが可能であり、且つ低極性溶媒１１６ａで膨潤させることが可能であれば、特に限定されない。このようなエラストマー材料として、例えば、熱硬化型樹脂である、シリコーン樹脂、微架橋したアクリル樹脂、微架橋したスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂などを使用してもよい。
【００４５】
上述のエラストマーシート材料にツイストボール１１４を均一に分散させて、エラストマーシート１１６ｂを作成し、該エラストマーシート１１６ｂを上述の低極性溶媒１１６ａ中に浸漬させて、エラストマーシート１１６ｂを低極性溶媒１１６ａで膨潤させて低極性溶媒層１１６を作成することによって、ツイストボール層１１２は作成される。作成されたツイストボール層１１２において、ツイストボール１１４は周囲を低極性溶媒１１６ａに覆われた状態でエラストマーシート１１６ｂに内包されている。そのため、ツイストボール層１１２を挟持する２つの電極への電圧印加時において、ツイストボール１１４の回転は円滑となる。
【００４６】
ツイストボール層１１２は、上述の画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とに挟持される。ツイストボール層１１２は、画素電極基材１０６の保持基材１０８と対向電極基材１１９の第２基材１１７との間に挟まれ、保持基材１０８と第２基材１１７とをラミネート加工することによって密封されてもよい。また、保持基材１０８及び第２基材１１７のそれぞれ電極が配置されている側とは反対側にシール剤を配置することによって、ツイストボール層１１２を挟持してもよい。シール剤の材料としては、特に限定はされないが、熱硬化樹脂、例えば、エポキシ樹脂などが使用されてもよい。Ａｇ又はＮｉなどを加えて導電性を持たせた熱硬化樹脂をシール剤として使用してもよい。シール剤１２２を用いたツイストボール層１１２の密封方法は、一般的な基材同士を貼り合わせることによる密封方法と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。図示はしないが、対向電極基材１１９が保持基材を含む場合、ツイストボール層１１２は、画素電極基材１０６の保持基材１０８と対向電極基材１１９の保持基材との間に挟まれ、保持基材１０８と対向電極基材１１９の保持基材とをラミネート加工、或いはシール材を使用して貼り合わせることによって密封されてもよい。
【００４７】
以上で説明した、図２Ａに示した表示部１０１は、画素電極基材１０６に含まれる保持基材１０８と対向電極基材１１９に含まれる第２基材１１７とでツイストボール層１１２を挟持して密封する構成を有する。しかし、本発明の画像表示装置１００において、保持基材１０８は省略されてもよい。以下、図２Ｂを参照して、保持基材１０８が省略された本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の表示部１０１´について説明する。図２Ｂに示す表示部１０１´において、図２Ａを参照して説明した表示部１０１の構成と同一又は類似の構成には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００４８】
図２Ｂに示す表示部１０１´は、画素電極基材１０６と、ツイストボール層１１２と、対向電極基材１１９とを含む。画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とは、ツイストボール層１１２を挟持して密封する。画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とは、ツイストボール層１１２を間に挟み、ラミネート加工によって貼り合わされてもよい。
【００４９】
（画素電極基材）
画素電極基材１０６は、絶縁性を有するフィルム状の第１基材１０９と、第１基材１０９上に配置されて所望の形状にパターニングされた画素電極１１０とを含む。
【００５０】
第１基材１０９は、図２Ａを参照して説明した表示部１０１の第１基材１０９と同様に、絶縁性を有するフィルムであり、第１基材１０９上に画素電極１１０を形成することができる程度の自己支持性を有するものであれば、特にその材料は限定されず、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンコポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが使用されてもよい。絶縁性樹脂は単体で使用されてもよく、２種類以上に樹脂を組み合わせて使用してもよい。第１基材１０９には、不透明な材料を使用してもよい。第１基材１０９上には、画素電極１１０及び配線（図示せず）が形成される。また、配線は第１基材１０９とは異なる基材上に別途構成されてもよい。この場合、異なる基材上に形成された配線は、貫通電極などを用いて画素電極１１０と接続するように構成してもよい。表示部１０１´において、第１基材１０９はパターニングされない。
【００５１】
表示部１０１´の第１基材１０９には、上述したラミネート加工が可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料とが積層された基材を用いることが好ましい。表示部１０１´の第１基材１０９に用いられるラミネート加工が可能なベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料については、図２Ａを参照して説明した表示部１０１の保持基材１０８に使用されるラミネート加工が可能なベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料と同じ材料が使用できる。
【００５２】
第１基材１０９は、画素電極１１０を形成することができれば特に限定はされないが、１０μｍ〜３００μｍの膜厚、好ましくは、１５μｍ〜１００μｍの膜厚、特に好ましくは、２５μｍ〜５０μｍの膜厚を有する。
【００５３】
表示部１０１´における画素電極１１０は、図２Ａに示された表示部１０１の画素電極１１０と同様に、第１基材１０９上に形成されて、所望の形状にパターニングされる。表示部１０１´における画素電極１１０の構成は、図２Ａに示された表示部１０１の画素電極１１０と同じであるため、重複する説明は省略する。
【００５４】
表示部１０１´におけるツイストボール層１１２及び対向電極基材１１９の構成は、図２Ａに示した表示部１０１のツイストボール層１１２及び対向電極基材１１９の構成と同じであるため、重複する説明は省略する。
【００５５】
表示部１０１´において、ツイストボール層１１２は、上述の画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とに挟持される。ツイストボール層１１２は、画素電極基材１０６の第１基材１０９と対向電極基材１１９の第２基材１１７との間に挟まれ、第１基材１０９と第２基材１１７とをラミネート加工することによって密封されてもよい。また、第１基材１０９及び第２基材１１７のそれぞれ電極が配置されている側とは反対側にシール剤を配置することによって、ツイストボール層１１２を挟持してもよい。シール剤の材料としては、特に限定はされないが、熱硬化樹脂、例えば、エポキシ樹脂などが使用されてもよい。Ａｇ又はＮｉなどを加えて導電性を持たせた熱硬化樹脂をシール剤として使用してもよい。シール剤１２２を用いたツイストボール層１１２の密封方法は、一般的な基材同士を貼り合わせることによる密封方法と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５６】
以上で説明した、図２Ｂに示した表示部１０１´は、保持基材が省略されているため、表示部１０１´の製造にかかるコストと時間が低減される。
【００５７】
図示はしないが、表示部１０１´の対向電極基材１１９は、保持基材を含んでもよい。この場合、対向電極基材１１９に含まれる保持基材は、図２Ａに示した表示部１０１の保持基材１０８と同じ構成を有してもよく、この保持基材上に第２基材１１７及び対向電極１１８が形成されてもよい。この保持基材と第２基材１１７とは、再剥離可能な接着剤を介して接着されてもよい。保持基材が対向電極基材１１９に含まれる場合、この保持基材と上述した第１基材１０９とは、互いの間にツイストボール層１１２を挟持して密封しながら、ラミネート加工によって貼り合わされてもよい。
【００５８】
（制御回路）
本発明の画像表示装置１００の一実施形態に係る制御回路１０２は、表示部１０１での所望の画像表示を行う際に、画素電極１１０に所定の電圧を印加する。制御回路１０２は、画像を表示するための書き込みパルスと、書き込みパルスを印加する前に印加されて該書き込みパルスとは逆極性を有するプレパルスを表示部１０１の画素電極１１０に印加する。本実施形態において、図１に示したように、制御回路１０２は、電圧印加回路１０３と表示制御回路１０４とプレパルス制御回路１０５とを有する。
【００５９】
制御回路１０２の電圧印加回路１０３は、画素電極１１０と対向電極１１８との間に印加されて、画素電極１１０と対向電極１１８との間に所定の大きさの電位差を発生させるための書き込みパルス、及び書き込みパルスの印加の前に画素電極１１０と対向電極１１８との間に印加されて、書き込みパルスとは逆極性を有するプレパルスを印加する回路である。
【００６０】
尚、制御回路１０２は、画素電極１１０にのみ書き込みパルスを印加するのではなく、対向電極１１８と画素電極１１０とのいずれか一方または両方に変化する電圧を印加して、画素電極１１０にのみ書き込みパルスを印加した場合と同じ電界がツイストボール層１１２に生ずるようにしてもよい。同様に、制御回路１０２は、画素電極１１０にのみプレパルスを印加するのではなく、対向電極１１８と画素電極１１０とのいずれか一方または両方にプレパルスに対応する電圧を印加して、画素電極１１０にのみプレパルスを印加した場合と同じ電界がツイストボール層１１２に生ずるようにしてもよい。説明を簡単にするために、書き込みパルスおよびプレパルスが主に画素電極１１０に印加されるとして説明する。また、「画素電極１１０と対応電極１１８との間に書き込みパルスを印加する」と記したり、「画素電極１１０と対向電極１１８との間にプレパルスを印加する」と記したりする場合がある。
【００６１】
前述のように、従来の画像表示装置は、例えば、セグメント駆動型のデジタル時計として使用する場合、制御回路及び電圧印加回路に起因する印加電圧の制限や、秒単位を表示するための書き換え時間、即ち表示切替え時間などの制約があるため、図１５に示すような、通常の書き込みパルスのみの印加ではコントラストが悪化し、良好な表示が得られないという問題があった。図１５は、従来の画像表示装置をセグメント駆動型の表示装置をして使用する場合において、「１」、「２」、「３」の表示を連続して行う際に、表示部の画素電極の１つに印加される電圧パターンの一例図である。
【００６２】
図６は、本発明の画像表示装置１００において、所望の表示を行う際に、表示部１０１の画素電極１１０に印加される電圧パターンの一例図である。本発明の画像表示装置１００は、表示部１０１の表示する画像の表示書き換えのための書き込みパルスを画素電極１１０に印加する前に、該書き込みパルスとは逆極性のプレパルス（図６における破線に囲まれたパルス）を画素電極１１０に印加することによって、ツイストボール１１４に作用する実効電界が大きくなり、コントラストの高い良好な画像表示を行うことが可能となる。例えば、図４に示す画素電極１１０を参照すると、「１」、「２」、「３」の表示を連続して行う際、ａの画素電極１１０には、図６に示すような電圧パターンが印加される。
【００６３】
本発明の画像表示装置１００がセグメント駆動によって駆動され、正（＋）に帯電した黒色相１１４ａと負（−）に帯電した白色相１１４ｂとを有するツイストボール１１４を有する場合におけるプレパルス及び書き込みパルスの印加について図４を参照して詳しく説明する。尚、図４のセグメント駆動によって駆動される画像表示装置１００において、背景及び非表示のセグメントを黒とし、セグメントの表示を白表示とする場合について説明する。
【００６４】
表示部１０１に「１」を表示する場合、「１」を表示するための書き込みパルスをａ〜ｇの画素電極１１０に印加する前に、正（＋）極性を有する書き込みパルスとは逆極性の負（−）極性を有するプレパルスＰ１をａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｇの画素電極１１０に所定時間印加し、負（−）極性を有する書き込みパルスとは逆極性の正（＋）極性を有するプレパルスＰ１をｅ、ｆの画素電極１１０に所定時間印加する。プレパルスＰ１を印加した後に、「１」を表示するための（＋）極性の書き込みパルスをａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｇの画素電極１１０に印加し、（−）極性の書き込みパルスをｅ、ｆの画素電極１１０に印加する。
【００６５】
表示部１０１に「１」を表示した後に、表示部１０１の表示を「２」に切り替える場合、「２」を表示するための書き込みパルスをａ、ｃ、ｄ、ｅ、ｇの画素電極１１０に印加する前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを印加する、負（−）極性を有する書き込みパルスとは逆極性の正（＋）極性を有するプレパルスをａ、ｃ、ｄ、ｇの画素電極１１０に所定時間印加し、正（＋）極性を有する書き込みパルスとは逆極性の負（−）極性を有するプレパルスをｅの画素電極１１０に印加する。プレパルスを印加した後に、「２」を表示するための負（−）極性の書き込みパルスをａ、ｃ、ｄ、ｇの画素電極１１０に印加し、正（＋）極性を有する書き込みパルスをｅの画素電極１１０に印加する。
【００６６】
ここで、表示部１０１に「１」を表示した後に、表示部１０１の表示を「２」に切り替えた場合、「２」を表示するためにｂの画素電極１１０に印加される書き込みパルスの極性は正（＋）であり、且つｆの画素電極１１０に印加される書き込みパルスの極性は負（−）である。ｂとｆの画素電極１１０については、「１」及び「２」を表示するための書き込みパルスの極性が同一であるため、表示部１０１の表示を「１」から「２」に切り替える際に、ｂとｆの画素電極１１０には、書き込みパルスもプレパルスも印加する必要がない。以上、セグメントの表示部を白表示とし、背景及び非表示部を黒とする場合について説明したが、これとは逆に、セグメントの表示部を黒表示とし、背景及び非表示部を白とする場合は、上述した書き込みパルス及びプレパルスの極性とは反対の極性のパルスをａ〜ｇの画素電極１１０にそれぞれ印加すればよい。
【００６７】
ここでは、本発明の画像表示装置１００において、所望の表示を行う際に、表示部１０１の画素電極１１０に印加される電圧について説明した。しかし、本発明の画像表示装置１００において、表示部１０１の表示する画像の表示書き換えのための所望の電圧を対向電極１１８にも印加する場合、書き込みパルスを対向電極１１８に印加する前に、該書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを対向電極１１８に印加してもよい。この場合、例えば、表示部１０１の背景及び非表示のセグメントを黒とし、セグメントの表示を白表示とし、表示部１０１で「１」、「２」を続けて表示する場合、画素電極１１０にのみプレパルス及び書き込みパルスが印加された場合と同じ電界がツイストボール層１１２に生ずるように対向電極１１８に所定の電圧を印加してもよい。
【００６８】
制御回路１０２の表示制御回路１０４は、表示部１０１に所望の画像表示を行なう際に、書き込みパルスを１回印加するための回路である。書き込みパルスの印加は、電圧印加回路１０３を動作させて行ってもよい。表示制御回路１０４により印加される書き込みパルスの電圧は、表示部１０１に表示される画像のコントラストに大きく影響するため、所望のコントラストが得られる電圧であることが必要である。本発明においては、書き込みパルスの電圧の絶対値は、１５０Ｖ〜２５０Ｖであり、より好ましくは、１８０Ｖ〜２２０Ｖである。電圧の絶対値が１５０Ｖよりも小さい場合、良好な表示特性が得られず、電圧の絶対値が２５０Ｖよりも大きい場合、制御回路１０２などの必要耐圧が高まるため、回路構成の制約が大きくなる。書き込みパルスの印加時間、即ち書き込みパルスのパルス幅は、１５０ｍｓｅｃ以上５００ｍｓｅｃ以下、より好ましくは、２００ｍｓｅｃ以上５００ｍｓｅｃ以下である。１５０ｍｓｅｃよりも短い場合、良好な表示特性が得られず、５００ｍｓｅｃよりも長い場合、本発明の画像表示装置１００が、例えば、１ｓｅｃの間に書き込み表示する必要があるデジタル時計などに適用されることができない。
【００６９】
制御回路１０２のプレパルス制御回路１０５は、表示制御回路１０４による書き込みパルスの印加前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを印加するための回路である。プレパルスの印加は、電圧印加回路１０３を動作させることによって行なってもよい。プレパルスの電圧は、直後に印加される書き込みパルスの電圧に依存し、書き込みパルスの電圧の絶対値が大きければ、プレパルスの電圧の絶対値が小さくても良好な表示特性を得ることができる。書き込みパルスの電圧の絶対値が前述の範囲である場合、プレパルスの電圧の絶対値は、１２０Ｖ〜２５０Ｖであればよく、好ましくは１８０Ｖ〜２２０Ｖであり、書き込みパルスの電圧の絶対値と等しければ特に好ましい。プレパルスの電圧の絶対値が小さすぎると、プレパルスの十分な効果が得られず、大きすぎると、電圧印加回路１０３などの部品などの必要耐圧が高まるため、回路構成の制約が大きくなる。プレパルスの電圧の絶対値が書き込みパルスの電圧の絶対値と等しい場合、回路制約が最も小さい。プレパルスの印加時間、即ちプレパルスのパルス幅は、書き込みパルスの電圧や印加時間にもよるが、書き込みパルスの電圧や印加時間が前述の範囲であれば、２００ｍｓｅｃ以上７５０ｍｓｅｃ以下、好ましくは、２５０ｍｓｅｃ以上５００ｍｓｅｃ以下である。１００ｍｓｅｃよりも短い場合、プレパルスの十分な効果が得られず、７５０ｍｓｅｃよりも長い場合、本発明の画像表示装置１００が、例えば、１ｓｅｃの間に書き込み表示する必要があるデジタル時計などに適用されることができない。
【００７０】
本実施形態においては、制御回路１０２は、電圧印加回路１０３と、表示制御回路１０４と、プレパルス制御回路１０５とを有するが、本発明はこれに限定されず、制御回路１０２は、電圧印加回路１０３、表示制御回路１０４、及びプレパルス制御回路１０５を含まなくてもよく、上記回路のそれぞれの機能を制御回路１０２内の別の構成によって実行してもよい。
【００７１】
図７は、本発明の画像表示装置１００の処理を説明するフローチャートである。図７において、処理Ｓ７０１として、画素電極１１０と対向電極１１８との間にプレパルスの印加を行なう。そして、処理Ｓ７０２として、画素電極１１０と対向電極１１８との間に書き込みパルスの印加を行なう。
【００７２】
上述の処理は、ＣＰＵ、メモリ、外部インターフェースを備えるマイクロコンピュータなどを用いて画像表示装置１００を構成し、図７に示すフローチャートを実行するプログラムをＣＰＵによって動作させることによって実現可能である。また、処理Ｓ７０１と処理Ｓ７０２に対応する状態を有する順序回路を用いることにより、プログラムを動作させることなく専用のハードウェアにより、上述の処理を実現することができる。
【００７３】
以下、本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の画素電極１１０にプレパルス及び／又は書き込みパルスを印加した場合における、表示部１０１の視認性の測定例を示す。
【００７４】
表示部１０１のツイストボール層１１２は、正（＋）に帯電した黒色相と負（−）に帯電した白色相とを含み、平均粒子径が約１００μｍのツイストボール１１４を上述したマイクロチャンネル法によって製造し、製造したツイストボール１１４を熱硬化型シリコーン樹脂中に分散させて、コーターによってガラス基板に塗布し、熱処理を行うことで、ツイストボール１１４が分散された厚さ３００μｍのシートを作製し、次いで、作製したツイストボール１１４が分散されたシートをシリコーンオイル中に２４時間浸漬させて、シートにシリコーンオイルを膨潤させることにより作製した。
【００７５】
また、ベースフィルム材料としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）を使用し、シーラント材料としてＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）を使用し、ＰＥＴ面にＩＴＯが形成されたラミネートフィルム（ＣＰＰ／ＰＥＴ）を対向電極基材１１９として準備した。さらに、Ａｇ粒子（約５０μｍ径）が溶媒中に分散されたインクを準備し、インクジェット法によりラミネートフィルム（ＣＰＰ／ＰＥＴ）のＰＥＴ面に所望の形状にパターニングして画素電極基材１０６として準備した。尚、ここでは、保持基材１０８は省略した。
【００７６】
ＩＴＯ面を外側にした対向電極基材１１９とＡｇをパターニングした面を外側にして画素電極基材１０６とでツイストボール層１１２を挟み、ラミネート加工することにより、ツイストボール層１１２を密封してセグメント駆動用の表示部１０１を作成し、画素電極基材１０６に形成されたパターンに応じて導電テープ及びリード線を用いて配線した。
【００７７】
（測定例１）
測定例１では、上述のように作成した表示部１０１に表示色として黒を１秒間表示後、白を９秒間表示する１０秒間のサイクルとなるようなパルスを印加した。黒を表示する際は、プレパルスとして電圧−１８０Ｖで、パルス幅が２５０ｍｓｅｃのパルスを加えた直後に、電圧＋１８０Ｖで、パルス幅が２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスを画素電極１１０に加えた。白を表示する際は、プレパルスとして電圧＋１８０Ｖで、パルス幅が２５０ｍｓｅｃのパルスを加えた直後に電圧−１８０Ｖで、パルス幅が２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスを画素電極１１０に加えた。本測定例では、対向電極１１８にＧＮＤ電圧を加えた。本実施例では、黒の書き込みから白の書き込みまでの１秒間に表示が変化することなく、良好な表示特性が得られた。尚、表示部１０１には、矩形波のプレパルス及び書き込みパルスを印加した。
【００７８】
以下の表１に測定例１において表示部１０１に印加したプレパルス及び書き込みパルスの電圧、パルス幅（印加時間）、パルスの波形、視認性の判定結果を示す。尚、測定例１のプレパルス及び書き込みパルスの波形は、図８に示すようになる。図８において、Ｐ１及びＰ２はプレパルスを示し、Ｖ１及びＶ２は書き込みパルスを示す。
【表１】
○：良好
【００７９】
(比較例１)
比較例１では、プレパルスを加えずに、黒及び白の書き込みパルスのみを加えたこと以外は、上述の測定例１と同じ条件で表示部１０１に各電圧を画素電極１１０に印加した。比較例１において、黒の書き込み直後にツイストボールが再反転し、灰色を示す表示不良となった。また、測定例１よりも白が薄かった。
【００８０】
（比較例２）
比較例２では、黒の書き込みパルスの前のプレパルスを加えなかったこと以外は、上述の測定例１と同じ条件で表示部１０１に各電圧を画素電極１１０に印加した。黒の書き込み直後にツイストボールが再反転し、灰色を示す表示不良となった。白は測定例１と同等の濃さであった。
【００８１】
（比較例３）
比較例３では、白の書き込みパルスの前のプレパルスを加えなかったこと以外は、上述の測定例１と同じ条件で表示部１０１に各電圧を画素電極１１０に印加した。白の書き込み直後にツイストボールが再反転し、灰色を示す表示不良となった。黒は測定例１と同等の濃さであった。
【００８２】
以下の表２に比較例１〜比較例３において表示部１０１に印加したプレパルス及び書き込みパルスの電圧、パルス幅（印加時間）、パルスの波形、視認性の判定結果を示す。尚、比較例１〜比較例３のプレパルス及び書き込みパルスの波形は、図９（ａ）〜（ｃ）に示すようになる。図９（ａ）は比較例１の書き込みパルスの波形を示し、図９（ｂ）は比較例２のプレパルス及び書き込みパルスの波形を示し、図９（ｃ）は比較例３のプレパルス及び書き込みパルスの波形を示す。図９（ａ）〜（ｃ）において、Ｐ１及びＰ２はプレパルスを示し、Ｖ１及びＶ２は書き込みパルスを示す。
【表２】
×：不良
【００８３】
さらに、本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の画素電極１１０に印加するプレパルス及び／又は書き込みパルスの電圧、パルス幅（印加時間）、パルスの波形を表３に示すように適宜変更して表示部１０１の視認性を測定した。
【００８４】
【表３】
○：良好
△：違和感が有るが、問題なく視認できる
表１における＊部分については、以下で詳述する。
【００８５】
表３に示した測定例２乃至測定例１７について、図８、図１１（ａ）〜（ｄ）、及び図１２（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。表３に示したように、表示部１０１の視認性の測定時において、書き込みパルス及びプレパルスの電圧、パルス幅だけでなく、波形も適宜変更した。上の表３に記載された波形について、図１０（ａ）〜（ｃ）を参照すると、図１０（ａ）は「正弦波」を示し、図１０（ｂ）は「三角波」を示し、図１０（ｃ）は「のこぎり波」を示す。
【００８６】
測定例２では、書き込みパルスＶ１、Ｖ２及びプレパルスＰ１、Ｐ２の電圧を±１５０Ｖとしたこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例２の書き込みパルスＶ１、Ｖ２及びプレパルスＰ１、Ｐ２の波形図は、測定例１と同様に図８に示すような波形図となった。測定例２においては、表示部１０１の視認性には違和感があった。
【００８７】
測定例３では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、１００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例３の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ａ）に示すような波形図となった。測定例３においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【００８８】
測定例４では、±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例４の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図８に示すような波形図となった。測定例４において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００８９】
測定例５では、±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１５０Ｖ、２５０ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例５の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ａ）に示すような波形図となった。測定例５において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９０】
測定例６では、±１５０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例６の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｂ）に示すような波形図となった。測定例６において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９１】
測定例７では、±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１５０ＶのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例７におけるプレパルスＰ１及びＰ２は、パルス幅１２５ｍｓｅｃのプレパルス印加期間を３回含み、３回のプレパルスの印加の間に６２．５ｍｓｅｃのパルス休止期間を２回含む。測定例７の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｃ）に示すような波形図となった。測定例７において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９２】
測定例８では、書き込みパルスＶ１、Ｖ２及びプレパルスＰ１、Ｐ２のパルス幅を±２００ｍｓｅｃとしたこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例８の書き込みパルスＶ１、Ｖ２及びプレパルスＰ１、Ｐ２の波形図は、測定例１と同様に図８に示すような波形図となった。測定例８においては、表示部１０１の視認性には違和感があった。
【００９３】
測定例９では、±１８０Ｖ、２００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、５００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例９の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｂ）に示すような波形図となった。測定例９において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９４】
測定例１０では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加した。測定例１０では、プレパルスＰ１、Ｐ２を印加した後に、１０ｍｓｅｃのパルス休止期間を設けたこと以外の条件は、測定例１と同じである。書き込みパルス測定例１０の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｄ）に示すような波形図となった。測定例１０において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９５】
測定例１１では、プレパルスＰ１、Ｐ２を印加した後に、５０ｍｓｅｃのパルス休止期間を設けたこと以外の条件は、測定例１３と同じである。書き込みパルス測定例１１の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｄ）に示すような波形図となった。測定例１１においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【００９６】
測定例１２では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１２の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ａ）に示すような波形図となった。測定例１２においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【００９７】
測定例１３では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１３の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｂ）に示すような波形図となった。測定例１３において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９８】
測定例１４では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１４の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｃ）に示すような波形図となった。測定例１４においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【００９９】
測定例１５では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１５の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｄ）に示すような波形図となった。測定例１５において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【０１００】
測定例１６では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１６の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｅ）に示すような波形図となった。測定例１６においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【０１０１】
測定例１７では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１７の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｆ）に示すような波形図となった。測定例１７において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【０１０２】
さらに、比較例として、本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の画素電極１１０に印加するプレパルス及び／又は書き込みパルスの電圧、パルス幅（印加時間）、パルスの波形を表４に示すように適宜変更して表示部１０１の視認性を測定した。
【０１０３】
【表４】
×：不良
【０１０４】
表４に示した比較例４乃至比較例１２について、図１３（ａ）〜（ｃ）及び図１４（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。
【０１０５】
比較例４では、±１８０Ｖ、１００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、１００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例４の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１３（ａ）に示すような波形図となった。比較例４においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１０６】
比較例５では、±１８０Ｖ、１００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例５の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１３（ｂ）に示すような波形図となった。比較例５においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１０７】
比較例６では、プレパルスを印加せずに、±１８０Ｖ、５００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２のみを画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例６の書き込みパルスの波形図は、図１３（ｃ）に示すような波形図となった。比較例６においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１０８】
比較例７では、プレパルスを印加せずに、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２のみを画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例７の書き込みパルスの波形図は、図１４（ａ）に示すような波形図となった。比較例７においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１０９】
比較例８では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは±逆極性の１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例８の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１４（ｂ）に示すような波形図となった。比較例８において、表示部１０１の良好な視認性は得られなかったが、プレパルスを全く印加しなかった比較例７よりは良好であった。
【０１１０】
比較例９では、プレパルスを印加せずに、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２のみを画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例９の書き込みパルスの波形図は、図１４（ｃ）に示すような波形図となった。比較例９においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１１１】
比較例１０では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例１０の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１４（ｄ）に示すような波形図となった。比較例１０において、表示部１０１の良好な視認性は得られなかったが、プレパルスを全く印加しなかった比較例９よりは良好であった。
【０１１２】
比較例１１では、プレパルスを印加せずに、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２のみを画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例１１の書き込みパルスの波形図は、図１４（ｅ）に示すような波形図となった。比較例１１においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１１３】
比較例１２では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例１２の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１４（ｆ）に示すような波形図となった。比較例１２において、表示部１０１の良好な視認性は得られなかったが、プレパルスを全く印加しなかった比較例１１よりは良好であった。
【０１１４】
上述の測定例１乃至測定例１７における本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の視認性の測定結果を参照すると、本発明の画像表示装置１００において、所望の表示を行う際に、表示部１０１の表示する画像の表示書き換えのための書き込みパルスを画素電極１１０に印加する前に、該書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを画素電極１１０に印加することによって、コントラストの高い良好な画像表示を行うことが可能となることが分かる。尚、以上の測定例及び比較例では、本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の画素電極１１０にプレパルス及び／又は書き込みパルスを印加した場合について説明したが、対向電極１１８に書き込みパルスを印加する場合、対向電極に１１８書き込みパルスを印加する前にプレパルスを印加しても、画素電極１１０に書き込みパルスを印加する前にプレパルスを印加する場合と同じ効果を奏することが可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１００ 画像表示装置
１０１ 表示部
１０１´ 表示部
１０２ 制御回路
１１０ 画素電極
１１２ ツイストボール層
１１４ ツイストボール
１１８ 対向電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる着色領域に異なる帯電極性を有する粒子が分散された表示媒体を用いて画像の表示を行う画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法に関し、特に、コントラストが向上した良好な画像表示を行う画像表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子値札や棚札、デジタル時計などにおける数値や文字情報の表示、又は電子書籍などに用いられる電子ペーパーにおける数値や文字情報の表示を行う反射型の画像表示装置として、例えば、異なる着色領域に異なる帯電極性を有する２色相球状粒子であるツイストボールを表示媒体として用いた画像表示装置がある。ツイストボールを用いた画像表示装置は、液晶表示装置に比べて、視野角が広く、低消費電力性であるため、電子棚札やデジタルサイネージ、電子ペーパーなどの分野に広く採用されている。
【０００３】
一般的に、画像表示装置の表示媒体として用いられるツイストボールは、有色彩相／白色相（例えば、黒色／白色、赤色／白色など）或いは有色彩相／有色彩色相（例えば、黒色／赤色、青色／赤色など）の異なる２色相に塗り分けられた２つの着色領域を有し、異なる２色相が互いに異なる帯電極性を有している。ツイストボールの互いに異なる帯電極性を有する２つの着色領域に対応した電圧を印加することによってツイストボールを回転させることで所望する画像の表示を行う。通常は、ツイストボールに電圧を印加する際に印加する電圧や電圧の印加時間を調節することによって、良好な表示を行うことができる。しかしながら、ツイストボールを表示媒体として用いる画像表示装置を、例えば、セグメント駆動型のデジタル時計として使用する場合、駆動回路に起因する印加電圧の制限や、秒単位を表示するための書き換え時間、即ち、表示切替え時間などの制約があるため、通常の書き込みパルスのみの印加ではコントラストが悪化し、良好な表示が得られないという課題があった。
【０００４】
ツイストボールを表示媒体として用いる画像表示装置において、良好な表示を得るために、例えば、球面を３以上に分割して設けられた着色領域を有するツイストボールを使用する表示装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載の表示装置は、ツイストボールの着色領域が３以上に分割されているため、通常の２色に分割された球面を有するツイストボールよりも高速に表示色を切替えることが可能である。しかし、ツイストボールの球面に設ける着色領域が３以上であるため、通常の２つの着色領域を有するツイストボールよりも製造工程が複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５００６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、互いに異なる帯電極性を有する２つの着色領域を有するツイストボールを表示媒体として、良好な表示特性が得られる画像表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る画像表示装置は、第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、第１部材と第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部と、第１電極と第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを第１電極と第２電極との間に印加する制御回路と、を有する。
【０００８】
本発明の一実施形態に係る画像表示装置の駆動方法は、第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、第１部材と第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部を含む画像表示装置の駆動方法であって、第１電極と第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを第１電極と第２電極との間に印加すること、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像表示装置及びその駆動方法によれば、高いコントラストで良好な表示特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の機能ブロック図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の概略的な断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の概略的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像表示装置に表示媒体として使用されるツイストボールを含むツイストボール層の拡大図である。
【図４】セグメント駆動方式の表示部に含まれる画素電極の概略図である。
【図５】アクティブ駆動方式の表示部に含まれる画素電極の概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る画像表示装置において、所望の表示を行う際に、表示部の電極に印加される電圧パターンの一例図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加される電圧パターンの波形図の一例図である。
【図９】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１０】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加される正弦波の電圧パターンの波形図の一例図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加される三角波の電圧パターンの波形図の一例図である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加されるのこぎり波の電圧パターンの波形図の一例図である。
【図１１】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｄ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１２】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｄ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｅ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｆ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１３】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１４】（ａ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｄ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｅ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。（ｆ）本発明の一実施形態に係る画像表示装置の表示部の電極に印加した電圧パターンの波形図の一例である。
【図１５】従来の画像表示装置において、所望の表示を行う際に、表示部の電極に印加される電圧パターンの一例図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の機能ブロック図の一例を示す。画像表示装置１００は、表示部１０１と、制御回路１０２とを具備する。制御回路１０２は、電圧印加回路１０３、表示制御回路１０４、及びプレパルス制御回路を含んでもよい。
【００１２】
（表示部）
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の表示部１０１及び１０１´の概略的な断面図を示す。図２Ａでは、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００がセグメント駆動型である場合の表示部１０１を示している。図２Ｂでは、別の態様の表示部１０１´を示す。
【００１３】
以下、図２Ａを参照して、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の表示部１０１について説明する。
【００１４】
図２Ａに示す表示部１０１は、画素電極基材１０６と、ツイストボール層１１２と、対向電極基材１１９とを含む。画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とは、ツイストボール層１１２を挟持して密封する。画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とは、ラミネート加工によってツイストボール層１１２を間に挟んで貼り合わされてもよい。
【００１５】
（画素電極基材）
画素電極基材１０６は、絶縁性を有するフィルム状の保持基材１０８と、保持基材１０８上に配置されて、絶縁性を有するフィルム状の第１基材１０９と、第１基材１０９上に配置されて所望の形状にパターニングされた画素電極１１０とを含む。
【００１６】
保持基材１０８は、絶縁性を有するフィルムであり、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンコポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが使用されてもよい。絶縁性樹脂は単体で使用されてもよく、２種類以上に樹脂を組み合わせて使用してもよい。また、保持基材１０８は、ラミネート加工が可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された基材であることが好ましい。ベースフィルム材料としては、ラミネート加工時の加熱圧着による耐熱性を考慮して、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂を使用してもよい。シーラントフィルム材料としては、無延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを使用してもよい。また、ポリウレタン、ポリアクリル、エポキシ樹脂、シリコーン等の熱シール性を有する材料からなる塗膜等を用いてもよい。
【００１７】
保持基材１０８は、後述の第２基材１１７と共にツイストボール層１１２を密封して、且つ、ツイストボール層１１２が配置される側とは反対側に第１基材１０９及び画素電極１１０を配置されることができれば特に限定されないが、１０μｍ〜３００μｍの膜厚、好ましくは、１５μｍ〜１００μｍの膜厚、特に好ましくは、２５μｍ〜５０μｍの膜厚を有する。
【００１８】
第１基材１０９は、絶縁性を有するフィルムであり、第１基材１０９上に画素電極１１０を形成することができる程度の自己支持性を有するものであれば、特にその材料は限定されない。このような第１基材１０９としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンコポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが使用されてもよい。絶縁性樹脂は単体で使用されてもよく、２種類以上に樹脂を組み合わせて使用してもよい。第１基材１０９には、不透明な材料を使用してもよい。第１基材１０９上には、画素電極１１０及び配線（図示せず）が形成される。また、配線は第１基材１０９とは異なる基材上に別途構成されてもよい。この場合、異なる基材上に形成された配線は、貫通電極などを用いて画素電極１１０と接続するように構成してもよい。図示はしないが、第１基材１０９は、画素電極１１０の形状に合わせてパターニングされてもよい。
【００１９】
第１基材１０９は、画素電極１１０を形成することができれば特に限定はされないが、１０μｍ〜３００μｍの膜厚、好ましくは、１５μｍ〜１００μｍの膜厚、特に好ましくは、２５μｍ〜５０μｍの膜厚を有する。
【００２０】
画素電極１１０は、第１基材１０９上に配置されて、所望の形状にパターニングされる。画素電極１１０には、第１基材１０９上に形成された配線（図示せず）を通して、制御回路１０２からの信号に応じて電圧印加回路１０３から出力された電圧が印加される。図４は、本発明の画像表示装置１００がセグメント駆動型である場合の画素電極１１０の配置を示す概略図である。図４に示すように、画素電極１１０は、数字の０から９を表示可能とするために、「８」の字を描くように配置されてもよい。画素電極１１０は、導電性を有する材料からなり、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕなどの金属、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ：Ａｌなどの透明導電体、導電剤を溶媒或いは合成樹脂バインダに混合したもの等であってもよい。導電剤としては、ポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や、電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、カーボン微粉末、Ａｇ微粉末等が用いられてもよい。特に、フィルム状の第１基材１０９上に形成されることを考慮して、第１基材１０９の伸縮に耐えうる柔軟性を有するＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇなどの金属、カーボン微粉末、Ａｇ微粉末を合成樹脂バインダに混合した導電性ペースト等が、画素電極１１０として使用されることが好ましい。
【００２１】
画素電極１１０は、５０ｎｍ〜５００μｍの範囲内の膜厚を有してもよく、好ましくは、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲内、特に好ましくは、３００ｎｍ〜５０μｍの範囲内の膜厚を有する。
【００２２】
画素電極１１０は、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、凸印刷法等の印刷法で形成されてもよく、特にインクジェット印刷法が好ましい。しかし、画素電極１１０の形成方法は、上述の形成方法に限定されず、スパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ法、カッティングマシーンを用いて上述の導電性材料を含む薄膜が形成されたフィルムを所定の形状に切り取り、接着剤を用いて第１基材１０９上に貼り付ける方法、フォトリソグラフィ等によって形成されてもよい。
【００２３】
第１基材１０９及び画素電極１１０は、保持基材１０８上に配置される。配置方法は特に限定されないが、第１基材１０９と保持基材１０８とを接着剤等を介して完全に固定して配置してもよく、また、第１基材１０９と保持基材１０８とが着脱可能となるように配置してもよい。図２Ａに示す表示部１０１においては、第１基材１０９と保持基材１０８とが着脱可能となるように配置することが好ましい。ここでは、第１基材１０９と保持基材１０８とが再剥離可能な接着剤を介して互いに接着してもよい。再剥離可能とは、第１基材１０９と保持基材１０８とを接着した後に剥離した場合において、第１基材１０９と保持基材１０８とが互いに破損することなく剥離することが可能であることを指す。このような接着剤としては、例えば、アクリル系の粘着剤または接着剤、シリコーン系の粘着剤または接着剤、天然ゴム系の粘着剤または接着剤、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）系の粘着剤または接着剤、ウレタン系の粘着剤または接着剤が使用されてもよい。上述の接着剤は、第１基材１０９上に塗布されることが好ましい。
【００２４】
図２Ａに示す表示部１０１においては、後述する対向電極基材１１９の第２基材１１７と共にツイストボール層１１２を密封する保持基材１０８と、画素電極１１０が配置された第１基材１０９とが別体で構成されるため、画素電極１１０のパターンを変更する場合、画素電極１１０を含む第１基材１０９のみを取り替えて、保持基材１０８、ツイストボール層１１２及び対向電極基材１１９をそのまま繰り返して使用することが可能となる。また、画素電極１１０からの配線の引き出しを容易に行うことも可能である。
【００２５】
図４は、本発明の画像表示装置１００がセグメント駆動型である場合の画素電極１１０の配置の一例を示しているが、本発明の画像表示装置１００は、セグメント駆動型に限られたものではなく、アクティブ駆動型であってもよい。図５は、本発明の画像表示装置１００がアクティブ駆動型である場合の画素電極の配置を示す概略図である。図５において、画素電極５０８は、所望の形状にパターニングされてマトリクス状に配置されて、スイッチングトランジスタ５０６に電気的に接続される。スイッチングトランジスタ５０６はゲート線５０２及び電圧印加回路１０３に接続されたデータ線５０４に接続されており、ゲート線５０２から伝達されるゲート信号に応じて、データ線５０４を通じて電圧印加回路１０３から出力された電圧が画素電極５０８に印加される。
【００２６】
（対向電極基材）
対向電極基材１１９は、透明性を有するフィルム状の第２基材１１７と、第２基材上に形成された対向電極１１８とを含む。
【００２７】
第２基材１１７は、透明性を有するフィルムであり。その表面に対向電極１１８を形成できるものであれば特に限定されない。第２基板１１７は、絶縁性を有していなくてもよいが、絶縁性を有しているものが好ましい。第２基材１１７が絶縁性を有していることにより、本発明の画像表示装置１００において、後述するツイストボール層１１２中のツイストボール１１４による画像表示を好適に行うことができる。第２基材の材料としては、透明性を有する材料であれば特に限定されないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンコポリマー、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂を使用してもよい。また、第２基材１１７は、ラミネート加工が可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された基材であることが好ましい。ベースフィルム材料としては、ラミネート加工時の加熱圧着による耐熱性を考慮して、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂を使用してもよい。シーラントフィルム材料としては、無延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを使用してもよい。また、ポリウレタン、ポリアクリル、エポキシ樹脂、シリコーン等の熱シール性を有する材料からなる塗膜等を用いてもよい。第２基材１１７にラミネート加工が可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された基材を用いる場合、第２基材１１７の材料として、前述の保持基材１０８、保持基材１０８が省略される場合は、前述の第１基材１０９と同一のベースフィルム材料とシーラントフィルム材料を使用することが好ましい。第２基材１１７と保持基材１０８又は第１基材１０９とのラミネート加工を行う場合、ベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料が同一であれば密着性が向上する。
【００２８】
第２基材１１７は、後述する対向電極１１８を形成できる程度の自己支持性を有するものであれば特に限定されないが、１０μｍ〜３００μｍの膜厚、好ましくは、１５μｍ〜１００μｍの膜厚、特に好ましくは、２５μｍ〜５０μｍの膜厚を有する。
【００２９】
対向電極１１８は、透明性を有する透明電極であり、第２基材１１７上に形成される。対向電極１１８としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２、カーボンナノチューブ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳやＺｎＯ：Ａｌなどの透明導電体が使用されてもよい。また、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、カーボン等の導電性材料を用いてメッシュ状に形成された電極を用いてもよい。対向電極１１８には、ＧＮＤ電圧が印加されてもよい。或いは、第２基材１１７上に形成された配線（図示せず）を通して、制御回路１０２からの信号に応じて電圧印加回路１０３から出力された所望の電圧が印加されてもよい。
【００３０】
対向電極１１８は、５０ｎｍ〜１０μｍの膜厚、好ましくは、１００ｎｍ〜５μｍの膜厚、特に好ましくは、２００ｎｍ〜１μｍの膜厚を有する。
【００３１】
対向電極１１８は、上述した透明導電体を用いてスパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ法、塗布法等により第２基材１１７上に薄膜として形成されてもよい。また、これらの方法に限定されず、対向電極１１８を透明性を有するフィルム上に形成し、そのフィルムを接着剤を用いて第２基材１１７上の貼り付けてもよく、或いは、ラミネート加工を行い第２基材１１７上に貼り付けてもよい。また、対向電極１１８をメッシュ状に形成する場合は、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法のよって形成されてもよく、第２基材１１７上に形成された導電膜をエッチングによりパターニングすることにより形成されてもよい。対向電極１１８をメッシュ状に形成する場合、線幅を２μｍ〜３０μｍの範囲内、メッシュピッチを２５０μｍ〜５００μｍの範囲で形成することが好ましい。
【００３２】
以上、第２基材１１７及び第２基材１１７上に形成された対向電極１１８を含む対向電極基材１１９を説明したが、対向電極基材１１９は、画素電極基材１０６と同様に、保持基材（図示せず）を含んでもよい。この場合、対向電極基材１１９に含まれる保持基材は、上述した保持基材１０８と同じ構成を有してもよく、この保持基材上に第２基材１１７及び対向電極１１８が形成されてもよい。この保持基材と第２基材１１７とは、再剥離可能な接着剤を介して接着されてもよい。保持基材が対向電極基材１１９に含まれる場合、この保持基材と上述した保持基材１０８とは、互いの間にツイストボール層１１２を挟持して密封しながら、ラミネート加工によって貼り合わされてもよい。
【００３３】
（ツイストボール層）
ツイストボール層１１２は、ツイストボール１１４と低極性溶媒１１６ａを含む低極性溶媒層１１６とを含む。図３を参照して、ツイストボール層１１２について説明する。図３は、ツイストボール１１４を含むツイストボール層１１２の拡大図である。ツイストボール１１４は、本発明の画像表示装置１００において、画像を表示する表示媒体として機能する。ツイストボール層１１２の厚さは、ツイストボール１１４を回転させることが可能であり、且つ画像を表示することが可能であれば特に限定されないが、５０μｍ〜１０００μｍ、好ましくは、１００μｍ〜７００μｍ、特に好ましくは、２００μｍ〜５００μｍである。
【００３４】
ツイストボール１１４は、異なる２色に着色された２つの着色領域を有し、異なる着色領域が互いに異なる帯電極性を有する双極性２色相球状粒子である。ツイストボール１１４は、その平均粒子径が体積基準で表して１．０μｍ〜４００μｍ、好ましくは、２０μｍ〜２００μｍ、特に好ましくは、５０μｍ〜１２０μｍの粒子径を有し、例えば、正（＋）に帯電した黒色相１１４ａと負（−）に帯電した白色相１１４ｂとを有する。但し、色相は上述の黒色／白色に限定されず、例えば、有色彩相／白色相（例えば、黒色／白色、赤色／白色など）或いは有色彩相／有色彩相（例えば、黒色／赤色、青色／赤色など）であってもよい。ツイストボール１１４の２つの着色領域は、互いに異なる正負の帯電状態であれば、どちらの帯電状態であってもよい。
【００３５】
ツイストボール１１４が、正（＋）に帯電した黒色相１１４ａと負（−）に帯電した白色相１１４ｂとを有する場合、ツイストボール１１２層を挟持する２つの電極に電圧が印加されると、ツイストボール層１１２に電界が生ずる。これにより、図３に示すように、ツイストボール１１４の正（＋）に帯電した黒色相１１４ａと負（−）に帯電した白色相１１４ｂとが、それぞれの帯電極性とは逆の極性の電圧を印加された電極と対向するようにツイストボール１１４が回転する。透明電極である対抗電極１１８側から観察したとき、例えば、対向電極１１８にＧＮＤ電圧が印加されて画素電極１１０に正（＋）の極性の電圧が印加されると、ツイストボール１１２の黒色相１１４ａが対向電極１１８と対向して「黒」が表示されている状態となり、対向電極１１８にＧＮＤ電圧が印加されて画素電極１１０に負（−）の極性の電圧が印加されると、ツイストボール１１２の白色相１１４ｂが対向電極１１８と対向して「白」が表示されている状態となる。
【００３６】
なお、対向電極１１８に印加される電圧は一定である必要はない。ツイストボール１１４の回転を制御する電界がツイストボール層１１２に生ずればよいため、対向電極１１８と画素電極１１０との両方に変化する電圧が加えられ、対向電極１１８と画素電極１１０との電位差が変化するようになっていてもよい。あるいは、画素電極１１０にＧＮＤ電圧などの一定の電圧が印加され、対向電極１１８に変化する電圧が印加されてもよい。
【００３７】
このようなツイストボール１１２の色相を形成させる着色剤としては、後述する重合性樹脂成分を含有する流動性分散媒体に不溶性又は均一に分散される染料又は顔料であれば、特に限定されず、適宜選択して使用することができる。使用される染料又は顔料については、例えば、特開２００４−１９７０８３号公報を参照されたい。使用される着色剤の添加量は、その着色粒子の用途等によっても所望される色調が異なり、また、後述する着色連続相中での分散性等から、本発明においては、着色連続相中の重合硬化成分である全重合性樹脂成分１００重量部当たり、０．１重量部〜８０重量部で、好ましくは２〜１０重量部の範囲で適宜好適に添加することができる。
【００３８】
ツイストボール１１４は、例えば、特開２００４−１９７０８３号公報に提案されているマイクロチャンネル製造方法で製造されてもよい。マイクロチャンネル製造方法においては、重合性樹脂成分を含有する油性又は水性の流動性媒体中に、この媒体不溶性の着色剤を含有する２色に分相させた着色連続相中の重合性樹脂成分を互いに異なる極性に帯電する重合性モノマーで形成させて、第１マイクロチャンネルに移送させる。次いで、この着色連続相を第２マイクロチャンネル内を流れる水性又は油性の球状粒子化相中に連続又は不連続的に順次吐出させる。球状粒子化相中に吐出された吐出物は、マイクロチャンネル内での一連の吐出・分散・移送中に球状粒子化されながら、球状粒子化相中で順次球状物化される。この球状化された粒子中の重合性樹脂成分を紫外線照射下及び／又は加熱下で重合硬化させることにより、異なる２色に着色された２つの着色領域を有し、異なる着色領域が互いに異なる帯電極性を有する双極性２色相球状粒子であるツイストボール１１４が形成される。
【００３９】
本発明のツイストボール１１４に用いる重合性樹脂成分、又は重合性モノマーとして、重合性モノマーの官能基又は置換基の種類によって、ツイストボール１１４の帯電性がそれぞれ負（−）帯電性と正（＋）帯電性とを示す傾向にあるモノマー種を挙げることができる。従って、少なくとも２種以上の複数種のモノマーを本発明のツイストボール１１４の重合性樹脂成分として使用する場合には、その（＋）及び（−）帯電性を示す傾向を踏まえて、好ましくは、同種帯電性の傾向にあるモノマー同士を複数組み合わせて適宜好適に使用することができる。
【００４０】
ツイストボール１１４に使用される少なくとも１種の官能基及び／又は置換基を分子内に有する重合性樹脂成分、又は重合性モノマーにおいて、その官能基又は置換基としては、例えば、カルボニル基、ビニル基、フェニル基、アミノ基、アミド基、イミド基、ヒドロキシル基、ハロゲン基、スルホン酸基、エポキシ基及びウレタン結合等を挙げることができる。本発明においては、このような重合性モノマーにおける官能基又は置換基を有するモノマー種の単独又は２種以上の複数種を組み合わせて適宜好適に使用することができる。負（−）帯電性を示す重合性モノマー、及び正（＋）帯電性を示す重合性モノマーについては、例えば、特開２００４−１９７０８３号公報を参照されたい。
【００４１】
上述した第２マイクロチャンネルに着色連続相として吐出された後の重合性樹脂成分の重合時におけるこのような重合性モノマーを他の共重合モノマーに組み合わせて使用する場合には、着色樹脂微粒子に託される所望する帯電性又は電気泳動性にもよるが、重量基準で表して、前記帯電性モノマーが、好ましくは全モノマー中１〜１００％の範囲で、更に好ましくは５〜１００％で、特に好ましくは１０〜１００％の範囲にある重合性モノマーとの共重合体粒子であれば適宜好適に使用されて、所望するツイストボール１１４を提供することができる。
【００４２】
ツイストボール層１１２に含まれる低極性溶媒層１１６は、低極性溶媒１１６ａを含むものであれば特に限定されない。低極性溶媒層１１６は、低極性溶媒１１６ａと、該低極性溶媒１１６ａで膨潤させたエラストマー材料からなるエラストマーシート１１６ｂとから構成される。
【００４３】
低極性溶媒１１６ａは、電圧印加時にツイストボール１１４の回転を円滑にするために用いられる。図３に示すように、低極性溶媒１１６ａは、通常、エラストマーシートに膨潤されて使用される。このような低極性溶媒１１６ａとして、例えば、ジメチルシリコーンオイル、イソパラフィン系溶媒、直鎖パラフィン系溶媒、ドデカン、トリデカンなどを使用してもよいが、これらに限定されず、ツイストボール１１４を円滑に回転させることができるものであれば特に限定されない。
【００４４】
エラストマーシート１１６ｂは、低極性溶媒１１６ａを膨潤させることが可能なエラストマー材料からなる。エラストマー材料は、上述のツイストボール１１４を分散させることが可能であり、且つ低極性溶媒１１６ａで膨潤させることが可能であれば、特に限定されない。このようなエラストマー材料として、例えば、熱硬化型樹脂である、シリコーン樹脂、微架橋したアクリル樹脂、微架橋したスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂などを使用してもよい。
【００４５】
上述のエラストマーシート材料にツイストボール１１４を均一に分散させて、エラストマーシート１１６ｂを作成し、該エラストマーシート１１６ｂを上述の低極性溶媒１１６ａ中に浸漬させて、エラストマーシート１１６ｂを低極性溶媒１１６ａで膨潤させて低極性溶媒層１１６を作成することによって、ツイストボール層１１２は作成される。作成されたツイストボール層１１２において、ツイストボール１１４は周囲を低極性溶媒１１６ａに覆われた状態でエラストマーシート１１６ｂに内包されている。そのため、ツイストボール層１１２を挟持する２つの電極への電圧印加時において、ツイストボール１１４の回転は円滑となる。
【００４６】
ツイストボール層１１２は、上述の画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とに挟持される。ツイストボール層１１２は、画素電極基材１０６の保持基材１０８と対向電極基材１１９の第２基材１１７との間に挟まれ、保持基材１０８と第２基材１１７とをラミネート加工することによって密封されてもよい。また、保持基材１０８及び第２基材１１７のそれぞれ電極が配置されている側とは反対側にシール剤を配置することによって、ツイストボール層１１２を挟持してもよい。シール剤の材料としては、特に限定はされないが、熱硬化樹脂、例えば、エポキシ樹脂などが使用されてもよい。Ａｇ又はＮｉなどを加えて導電性を持たせた熱硬化樹脂をシール剤として使用してもよい。シール剤１２２を用いたツイストボール層１１２の密封方法は、一般的な基材同士を貼り合わせることによる密封方法と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。図示はしないが、対向電極基材１１９が保持基材を含む場合、ツイストボール層１１２は、画素電極基材１０６の保持基材１０８と対向電極基材１１９の保持基材との間に挟まれ、保持基材１０８と対向電極基材１１９の保持基材とをラミネート加工、或いはシール材を使用して貼り合わせることによって密封されてもよい。
【００４７】
以上で説明した、図２Ａに示した表示部１０１は、画素電極基材１０６に含まれる保持基材１０８と対向電極基材１１９に含まれる第２基材１１７とでツイストボール層１１２を挟持して密封する構成を有する。しかし、本発明の画像表示装置１００において、保持基材１０８は省略されてもよい。以下、図２Ｂを参照して、保持基材１０８が省略された本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の表示部１０１´について説明する。図２Ｂに示す表示部１０１´において、図２Ａを参照して説明した表示部１０１の構成と同一又は類似の構成には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００４８】
図２Ｂに示す表示部１０１´は、画素電極基材１０６と、ツイストボール層１１２と、対向電極基材１１９とを含む。画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とは、ツイストボール層１１２を挟持して密封する。画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とは、ツイストボール層１１２を間に挟み、ラミネート加工によって貼り合わされてもよい。
【００４９】
（画素電極基材）
画素電極基材１０６は、絶縁性を有するフィルム状の第１基材１０９と、第１基材１０９上に配置されて所望の形状にパターニングされた画素電極１１０とを含む。
【００５０】
第１基材１０９は、図２Ａを参照して説明した表示部１０１の第１基材１０９と同様に、絶縁性を有するフィルムであり、第１基材１０９上に画素電極１１０を形成することができる程度の自己支持性を有するものであれば、特にその材料は限定されず、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンコポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが使用されてもよい。絶縁性樹脂は単体で使用されてもよく、２種類以上に樹脂を組み合わせて使用してもよい。第１基材１０９には、不透明な材料を使用してもよい。第１基材１０９上には、画素電極１１０及び配線（図示せず）が形成される。また、配線は第１基材１０９とは異なる基材上に別途構成されてもよい。この場合、異なる基材上に形成された配線は、貫通電極などを用いて画素電極１１０と接続するように構成してもよい。表示部１０１´において、第１基材１０９はパターニングされない。
【００５１】
表示部１０１´の第１基材１０９には、上述したラミネート加工が可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料とが積層された基材を用いることが好ましい。表示部１０１´の第１基材１０９に用いられるラミネート加工が可能なベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料については、図２Ａを参照して説明した表示部１０１の保持基材１０８に使用されるラミネート加工が可能なベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料と同じ材料が使用できる。
【００５２】
第１基材１０９は、画素電極１１０を形成することができれば特に限定はされないが、１０μｍ〜３００μｍの膜厚、好ましくは、１５μｍ〜１００μｍの膜厚、特に好ましくは、２５μｍ〜５０μｍの膜厚を有する。
【００５３】
表示部１０１´における画素電極１１０は、図２Ａに示された表示部１０１の画素電極１１０と同様に、第１基材１０９上に形成されて、所望の形状にパターニングされる。表示部１０１´における画素電極１１０の構成は、図２Ａに示された表示部１０１の画素電極１１０と同じであるため、重複する説明は省略する。
【００５４】
表示部１０１´におけるツイストボール層１１２及び対向電極基材１１９の構成は、図２Ａに示した表示部１０１のツイストボール層１１２及び対向電極基材１１９の構成と同じであるため、重複する説明は省略する。
【００５５】
表示部１０１´において、ツイストボール層１１２は、上述の画素電極基材１０６と対向電極基材１１９とに挟持される。ツイストボール層１１２は、画素電極基材１０６の第１基材１０９と対向電極基材１１９の第２基材１１７との間に挟まれ、第１基材１０９と第２基材１１７とをラミネート加工することによって密封されてもよい。また、第１基材１０９及び第２基材１１７のそれぞれ電極が配置されている側とは反対側にシール剤を配置することによって、ツイストボール層１１２を挟持してもよい。シール剤の材料としては、特に限定はされないが、熱硬化樹脂、例えば、エポキシ樹脂などが使用されてもよい。Ａｇ又はＮｉなどを加えて導電性を持たせた熱硬化樹脂をシール剤として使用してもよい。シール剤１２２を用いたツイストボール層１１２の密封方法は、一般的な基材同士を貼り合わせることによる密封方法と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５６】
以上で説明した、図２Ｂに示した表示部１０１´は、保持基材が省略されているため、表示部１０１´の製造にかかるコストと時間が低減される。
【００５７】
図示はしないが、表示部１０１´の対向電極基材１１９は、保持基材を含んでもよい。この場合、対向電極基材１１９に含まれる保持基材は、図２Ａに示した表示部１０１の保持基材１０８と同じ構成を有してもよく、この保持基材上に第２基材１１７及び対向電極１１８が形成されてもよい。この保持基材と第２基材１１７とは、再剥離可能な接着剤を介して接着されてもよい。保持基材が対向電極基材１１９に含まれる場合、この保持基材と上述した第１基材１０９とは、互いの間にツイストボール層１１２を挟持して密封しながら、ラミネート加工によって貼り合わされてもよい。
【００５８】
（制御回路）
本発明の画像表示装置１００の一実施形態に係る制御回路１０２は、表示部１０１での所望の画像表示を行う際に、画素電極１１０に所定の電圧を印加する。制御回路１０２は、画像を表示するための書き込みパルスと、書き込みパルスを印加する前に印加されて該書き込みパルスとは逆極性を有するプレパルスを表示部１０１の画素電極１１０に印加する。本実施形態において、図１に示したように、制御回路１０２は、電圧印加回路１０３と表示制御回路１０４とプレパルス制御回路１０５とを有する。
【００５９】
制御回路１０２の電圧印加回路１０３は、画素電極１１０と対向電極１１８との間に印加されて、画素電極１１０と対向電極１１８との間に所定の大きさの電位差を発生させるための書き込みパルス、及び書き込みパルスの印加の前に画素電極１１０と対向電極１１８との間に印加されて、書き込みパルスとは逆極性を有するプレパルスを印加する回路である。
【００６０】
尚、制御回路１０２は、画素電極１１０にのみ書き込みパルスを印加するのではなく、対向電極１１８と画素電極１１０とのいずれか一方または両方に変化する電圧を印加して、画素電極１１０にのみ書き込みパルスを印加した場合と同じ電界がツイストボール層１１２に生ずるようにしてもよい。同様に、制御回路１０２は、画素電極１１０にのみプレパルスを印加するのではなく、対向電極１１８と画素電極１１０とのいずれか一方または両方にプレパルスに対応する電圧を印加して、画素電極１１０にのみプレパルスを印加した場合と同じ電界がツイストボール層１１２に生ずるようにしてもよい。説明を簡単にするために、書き込みパルスおよびプレパルスが主に画素電極１１０に印加されるとして説明する。また、「画素電極１１０と対応電極１１８との間に書き込みパルスを印加する」と記したり、「画素電極１１０と対向電極１１８との間にプレパルスを印加する」と記したりする場合がある。
【００６１】
前述のように、従来の画像表示装置は、例えば、セグメント駆動型のデジタル時計として使用する場合、制御回路及び電圧印加回路に起因する印加電圧の制限や、秒単位を表示するための書き換え時間、即ち表示切替え時間などの制約があるため、図１５に示すような、通常の書き込みパルスのみの印加ではコントラストが悪化し、良好な表示が得られないという問題があった。図１５は、従来の画像表示装置をセグメント駆動型の表示装置をして使用する場合において、「１」、「２」、「３」の表示を連続して行う際に、表示部の画素電極の１つに印加される電圧パターンの一例図である。
【００６２】
図６は、本発明の画像表示装置１００において、所望の表示を行う際に、表示部１０１の画素電極１１０に印加される電圧パターンの一例図である。本発明の画像表示装置１００は、表示部１０１の表示する画像の表示書き換えのための書き込みパルスを画素電極１１０に印加する前に、該書き込みパルスとは逆極性のプレパルス（図６における破線に囲まれたパルス）を画素電極１１０に印加することによって、ツイストボール１１４に作用する実効電界が大きくなり、コントラストの高い良好な画像表示を行うことが可能となる。例えば、図４に示す画素電極１１０を参照すると、「１」、「２」、「３」の表示を連続して行う際、ａの画素電極１１０には、図６に示すような電圧パターンが印加される。
【００６３】
本発明の画像表示装置１００がセグメント駆動によって駆動され、正（＋）に帯電した黒色相１１４ａと負（−）に帯電した白色相１１４ｂとを有するツイストボール１１４を有する場合におけるプレパルス及び書き込みパルスの印加について図４を参照して詳しく説明する。尚、図４のセグメント駆動によって駆動される画像表示装置１００において、背景及び非表示のセグメントを黒とし、セグメントの表示を白表示とする場合について説明する。
【００６４】
表示部１０１に「１」を表示する場合、「１」を表示するための書き込みパルスをａ〜ｇの画素電極１１０に印加する前に、正（＋）極性を有する書き込みパルスとは逆極性の負（−）極性を有するプレパルスＰ１をａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｇの画素電極１１０に所定時間印加し、負（−）極性を有する書き込みパルスとは逆極性の正（＋）極性を有するプレパルスＰ１をｅ、ｆの画素電極１１０に所定時間印加する。プレパルスＰ１を印加した後に、「１」を表示するための（＋）極性の書き込みパルスをａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｇの画素電極１１０に印加し、（−）極性の書き込みパルスをｅ、ｆの画素電極１１０に印加する。
【００６５】
表示部１０１に「１」を表示した後に、表示部１０１の表示を「２」に切り替える場合、「２」を表示するための書き込みパルスをａ、ｃ、ｄ、ｅ、ｇの画素電極１１０に印加する前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを印加する、負（−）極性を有する書き込みパルスとは逆極性の正（＋）極性を有するプレパルスをａ、ｃ、ｄ、ｇの画素電極１１０に所定時間印加し、正（＋）極性を有する書き込みパルスとは逆極性の負（−）極性を有するプレパルスをｅの画素電極１１０に印加する。プレパルスを印加した後に、「２」を表示するための負（−）極性の書き込みパルスをａ、ｃ、ｄ、ｇの画素電極１１０に印加し、正（＋）極性を有する書き込みパルスをｅの画素電極１１０に印加する。
【００６６】
ここで、表示部１０１に「１」を表示した後に、表示部１０１の表示を「２」に切り替えた場合、「２」を表示するためにｂの画素電極１１０に印加される書き込みパルスの極性は正（＋）であり、且つｆの画素電極１１０に印加される書き込みパルスの極性は負（−）である。ｂとｆの画素電極１１０については、「１」及び「２」を表示するための書き込みパルスの極性が同一であるため、表示部１０１の表示を「１」から「２」に切り替える際に、ｂとｆの画素電極１１０には、書き込みパルスもプレパルスも印加する必要がない。以上、セグメントの表示部を白表示とし、背景及び非表示部を黒とする場合について説明したが、これとは逆に、セグメントの表示部を黒表示とし、背景及び非表示部を白とする場合は、上述した書き込みパルス及びプレパルスの極性とは反対の極性のパルスをａ〜ｇの画素電極１１０にそれぞれ印加すればよい。
【００６７】
ここでは、本発明の画像表示装置１００において、所望の表示を行う際に、表示部１０１の画素電極１１０に印加される電圧について説明した。しかし、本発明の画像表示装置１００において、表示部１０１の表示する画像の表示書き換えのための所望の電圧を対向電極１１８にも印加する場合、書き込みパルスを対向電極１１８に印加する前に、該書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを対向電極１１８に印加してもよい。この場合、例えば、表示部１０１の背景及び非表示のセグメントを黒とし、セグメントの表示を白表示とし、表示部１０１で「１」、「２」を続けて表示する場合、画素電極１１０にのみプレパルス及び書き込みパルスが印加された場合と同じ電界がツイストボール層１１２に生ずるように対向電極１１８に所定の電圧を印加してもよい。
【００６８】
制御回路１０２の表示制御回路１０４は、表示部１０１に所望の画像表示を行なう際に、書き込みパルスを１回印加するための回路である。書き込みパルスの印加は、電圧印加回路１０３を動作させて行ってもよい。表示制御回路１０４により印加される書き込みパルスの電圧は、表示部１０１に表示される画像のコントラストに大きく影響するため、所望のコントラストが得られる電圧であることが必要である。本発明においては、書き込みパルスの電圧の絶対値は、１５０Ｖ〜２５０Ｖであり、より好ましくは、１８０Ｖ〜２２０Ｖである。電圧の絶対値が１５０Ｖよりも小さい場合、良好な表示特性が得られず、電圧の絶対値が２５０Ｖよりも大きい場合、制御回路１０２などの必要耐圧が高まるため、回路構成の制約が大きくなる。書き込みパルスの印加時間、即ち書き込みパルスのパルス幅は、１５０ｍｓｅｃ以上５００ｍｓｅｃ以下、より好ましくは、２００ｍｓｅｃ以上５００ｍｓｅｃ以下である。１５０ｍｓｅｃよりも短い場合、良好な表示特性が得られず、５００ｍｓｅｃよりも長い場合、本発明の画像表示装置１００が、例えば、１ｓｅｃの間に書き込み表示する必要があるデジタル時計などに適用されることができない。
【００６９】
制御回路１０２のプレパルス制御回路１０５は、表示制御回路１０４による書き込みパルスの印加前に、書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを印加するための回路である。プレパルスの印加は、電圧印加回路１０３を動作させることによって行なってもよい。プレパルスの電圧は、直後に印加される書き込みパルスの電圧に依存し、書き込みパルスの電圧の絶対値が大きければ、プレパルスの電圧の絶対値が小さくても良好な表示特性を得ることができる。書き込みパルスの電圧の絶対値が前述の範囲である場合、プレパルスの電圧の絶対値は、１２０Ｖ〜２５０Ｖであればよく、好ましくは１８０Ｖ〜２２０Ｖであり、書き込みパルスの電圧の絶対値と等しければ特に好ましい。プレパルスの電圧の絶対値が小さすぎると、プレパルスの十分な効果が得られず、大きすぎると、電圧印加回路１０３などの部品などの必要耐圧が高まるため、回路構成の制約が大きくなる。プレパルスの電圧の絶対値が書き込みパルスの電圧の絶対値と等しい場合、回路制約が最も小さい。プレパルスの印加時間、即ちプレパルスのパルス幅は、書き込みパルスの電圧や印加時間にもよるが、書き込みパルスの電圧や印加時間が前述の範囲であれば、２００ｍｓｅｃ以上７５０ｍｓｅｃ以下、好ましくは、２５０ｍｓｅｃ以上５００ｍｓｅｃ以下である。１００ｍｓｅｃよりも短い場合、プレパルスの十分な効果が得られず、７５０ｍｓｅｃよりも長い場合、本発明の画像表示装置１００が、例えば、１ｓｅｃの間に書き込み表示する必要があるデジタル時計などに適用されることができない。
【００７０】
本実施形態においては、制御回路１０２は、電圧印加回路１０３と、表示制御回路１０４と、プレパルス制御回路１０５とを有するが、本発明はこれに限定されず、制御回路１０２は、電圧印加回路１０３、表示制御回路１０４、及びプレパルス制御回路１０５を含まなくてもよく、上記回路のそれぞれの機能を制御回路１０２内の別の構成によって実行してもよい。
【００７１】
図７は、本発明の画像表示装置１００の処理を説明するフローチャートである。図７において、処理Ｓ７０１として、画素電極１１０と対向電極１１８との間にプレパルスの印加を行なう。そして、処理Ｓ７０２として、画素電極１１０と対向電極１１８との間に書き込みパルスの印加を行なう。
【００７２】
上述の処理は、ＣＰＵ、メモリ、外部インターフェースを備えるマイクロコンピュータなどを用いて画像表示装置１００を構成し、図７に示すフローチャートを実行するプログラムをＣＰＵによって動作させることによって実現可能である。また、処理Ｓ７０１と処理Ｓ７０２に対応する状態を有する順序回路を用いることにより、プログラムを動作させることなく専用のハードウェアにより、上述の処理を実現することができる。
【００７３】
以下、本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の画素電極１１０にプレパルス及び／又は書き込みパルスを印加した場合における、表示部１０１の視認性の測定例を示す。
【００７４】
表示部１０１のツイストボール層１１２は、正（＋）に帯電した黒色相と負（−）に帯電した白色相とを含み、平均粒子径が約１００μｍのツイストボール１１４を上述したマイクロチャンネル法によって製造し、製造したツイストボール１１４を熱硬化型シリコーン樹脂中に分散させて、コーターによってガラス基板に塗布し、熱処理を行うことで、ツイストボール１１４が分散された厚さ３００μｍのシートを作製し、次いで、作製したツイストボール１１４が分散されたシートをシリコーンオイル中に２４時間浸漬させて、シートにシリコーンオイルを膨潤させることにより作製した。
【００７５】
また、ベースフィルム材料としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）を使用し、シーラント材料としてＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）を使用し、ＰＥＴ面にＩＴＯが形成されたラミネートフィルム（ＣＰＰ／ＰＥＴ）を対向電極基材１１９として準備した。さらに、Ａｇ粒子（約５０μｍ径）が溶媒中に分散されたインクを準備し、インクジェット法によりラミネートフィルム（ＣＰＰ／ＰＥＴ）のＰＥＴ面に所望の形状にパターニングして画素電極基材１０６として準備した。尚、ここでは、保持基材１０８は省略した。
【００７６】
ＩＴＯ面を外側にした対向電極基材１１９とＡｇをパターニングした面を外側にして画素電極基材１０６とでツイストボール層１１２を挟み、ラミネート加工することにより、ツイストボール層１１２を密封してセグメント駆動用の表示部１０１を作成し、画素電極基材１０６に形成されたパターンに応じて導電テープ及びリード線を用いて配線した。
【００７７】
（測定例１）
測定例１では、上述のように作成した表示部１０１に表示色として黒を１秒間表示後、白を９秒間表示する１０秒間のサイクルとなるようなパルスを印加した。黒を表示する際は、プレパルスとして電圧−１８０Ｖで、パルス幅が２５０ｍｓｅｃのパルスを加えた直後に、電圧＋１８０Ｖで、パルス幅が２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスを画素電極１１０に加えた。白を表示する際は、プレパルスとして電圧＋１８０Ｖで、パルス幅が２５０ｍｓｅｃのパルスを加えた直後に電圧−１８０Ｖで、パルス幅が２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスを画素電極１１０に加えた。本測定例では、対向電極１１８にＧＮＤ電圧を加えた。本実施例では、黒の書き込みから白の書き込みまでの１秒間に表示が変化することなく、良好な表示特性が得られた。尚、表示部１０１には、矩形波のプレパルス及び書き込みパルスを印加した。
【００７８】
以下の表１に測定例１において表示部１０１に印加したプレパルス及び書き込みパルスの電圧、パルス幅（印加時間）、パルスの波形、視認性の判定結果を示す。尚、測定例１のプレパルス及び書き込みパルスの波形は、図８に示すようになる。図８において、Ｐ１及びＰ２はプレパルスを示し、Ｖ１及びＶ２は書き込みパルスを示す。
【表１】
○：良好
【００７９】
(比較例１)
比較例１では、プレパルスを加えずに、黒及び白の書き込みパルスのみを加えたこと以外は、上述の測定例１と同じ条件で表示部１０１に各電圧を画素電極１１０に印加した。比較例１において、黒の書き込み直後にツイストボールが再反転し、灰色を示す表示不良となった。また、測定例１よりも白が薄かった。
【００８０】
（比較例２）
比較例２では、黒の書き込みパルスの前のプレパルスを加えなかったこと以外は、上述の測定例１と同じ条件で表示部１０１に各電圧を画素電極１１０に印加した。黒の書き込み直後にツイストボールが再反転し、灰色を示す表示不良となった。白は測定例１と同等の濃さであった。
【００８１】
（比較例３）
比較例３では、白の書き込みパルスの前のプレパルスを加えなかったこと以外は、上述の測定例１と同じ条件で表示部１０１に各電圧を画素電極１１０に印加した。白の書き込み直後にツイストボールが再反転し、灰色を示す表示不良となった。黒は測定例１と同等の濃さであった。
【００８２】
以下の表２に比較例１〜比較例３において表示部１０１に印加したプレパルス及び書き込みパルスの電圧、パルス幅（印加時間）、パルスの波形、視認性の判定結果を示す。尚、比較例１〜比較例３のプレパルス及び書き込みパルスの波形は、図９（ａ）〜（ｃ）に示すようになる。図９（ａ）は比較例１の書き込みパルスの波形を示し、図９（ｂ）は比較例２のプレパルス及び書き込みパルスの波形を示し、図９（ｃ）は比較例３のプレパルス及び書き込みパルスの波形を示す。図９（ａ）〜（ｃ）において、Ｐ１及びＰ２はプレパルスを示し、Ｖ１及びＶ２は書き込みパルスを示す。
【表２】
×：不良
【００８３】
さらに、本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の画素電極１１０に印加するプレパルス及び／又は書き込みパルスの電圧、パルス幅（印加時間）、パルスの波形を表３に示すように適宜変更して表示部１０１の視認性を測定した。
【００８４】
【表３】
○：良好
△：違和感が有るが、問題なく視認できる
表１における＊部分については、以下で詳述する。
【００８５】
表３に示した測定例２乃至測定例１７について、図８、図１１（ａ）〜（ｄ）、及び図１２（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。表３に示したように、表示部１０１の視認性の測定時において、書き込みパルス及びプレパルスの電圧、パルス幅だけでなく、波形も適宜変更した。上の表３に記載された波形について、図１０（ａ）〜（ｃ）を参照すると、図１０（ａ）は「正弦波」を示し、図１０（ｂ）は「三角波」を示し、図１０（ｃ）は「のこぎり波」を示す。
【００８６】
測定例２では、書き込みパルスＶ１、Ｖ２及びプレパルスＰ１、Ｐ２の電圧を±１５０Ｖとしたこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例２の書き込みパルスＶ１、Ｖ２及びプレパルスＰ１、Ｐ２の波形図は、測定例１と同様に図８に示すような波形図となった。測定例２においては、表示部１０１の視認性には違和感があった。
【００８７】
測定例３では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、１００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例３の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ａ）に示すような波形図となった。測定例３においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【００８８】
測定例４では、±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例４の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図８に示すような波形図となった。測定例４において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００８９】
測定例５では、±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１５０Ｖ、２５０ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例５の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ａ）に示すような波形図となった。測定例５において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９０】
測定例６では、±１５０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例６の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｂ）に示すような波形図となった。測定例６において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９１】
測定例７では、±１５０Ｖ、５００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１５０ＶのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例７におけるプレパルスＰ１及びＰ２は、パルス幅１２５ｍｓｅｃのプレパルス印加期間を３回含み、３回のプレパルスの印加の間に６２．５ｍｓｅｃのパルス休止期間を２回含む。測定例７の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｃ）に示すような波形図となった。測定例７において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９２】
測定例８では、書き込みパルスＶ１、Ｖ２及びプレパルスＰ１、Ｐ２のパルス幅を±２００ｍｓｅｃとしたこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例８の書き込みパルスＶ１、Ｖ２及びプレパルスＰ１、Ｐ２の波形図は、測定例１と同様に図８に示すような波形図となった。測定例８においては、表示部１０１の視認性には違和感があった。
【００９３】
測定例９では、±１８０Ｖ、２００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、５００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例９の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｂ）に示すような波形図となった。測定例９において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９４】
測定例１０では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加した。測定例１０では、プレパルスＰ１、Ｐ２を印加した後に、１０ｍｓｅｃのパルス休止期間を設けたこと以外の条件は、測定例１と同じである。書き込みパルス測定例１０の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｄ）に示すような波形図となった。測定例１０において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９５】
測定例１１では、プレパルスＰ１、Ｐ２を印加した後に、５０ｍｓｅｃのパルス休止期間を設けたこと以外の条件は、測定例１３と同じである。書き込みパルス測定例１１の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１１（ｄ）に示すような波形図となった。測定例１１においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【００９６】
測定例１２では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１２の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ａ）に示すような波形図となった。測定例１２においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【００９７】
測定例１３では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１３の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｂ）に示すような波形図となった。測定例１３において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【００９８】
測定例１４では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１４の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｃ）に示すような波形図となった。測定例１４においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【００９９】
測定例１５では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１５の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｄ）に示すような波形図となった。測定例１５において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【０１００】
測定例１６では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１６の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｅ）に示すような波形図となった。測定例１６においては、表示部１０１の視認性は違和感があった。
【０１０１】
測定例１７では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの矩形波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。測定例１７の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１２（ｆ）に示すような波形図となった。測定例１７において、表示部１０１の視認性は良好であった。
【０１０２】
さらに、比較例として、本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の画素電極１１０に印加するプレパルス及び／又は書き込みパルスの電圧、パルス幅（印加時間）、パルスの波形を表４に示すように適宜変更して表示部１０１の視認性を測定した。
【０１０３】
【表４】
×：不良
【０１０４】
表４に示した比較例４乃至比較例１２について、図１３（ａ）〜（ｃ）及び図１４（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。
【０１０５】
比較例４では、±１８０Ｖ、１００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、１００ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例４の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１３（ａ）に示すような波形図となった。比較例４においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１０６】
比較例５では、±１８０Ｖ、１００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃのプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例５の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１３（ｂ）に示すような波形図となった。比較例５においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１０７】
比較例６では、プレパルスを印加せずに、±１８０Ｖ、５００ｍｓｅｃの書き込みパルスＶ１、Ｖ２のみを画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例６の書き込みパルスの波形図は、図１３（ｃ）に示すような波形図となった。比較例６においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１０８】
比較例７では、プレパルスを印加せずに、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２のみを画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例７の書き込みパルスの波形図は、図１４（ａ）に示すような波形図となった。比較例７においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１０９】
比較例８では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは±逆極性の１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの正弦波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例８の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１４（ｂ）に示すような波形図となった。比較例８において、表示部１０１の良好な視認性は得られなかったが、プレパルスを全く印加しなかった比較例７よりは良好であった。
【０１１０】
比較例９では、プレパルスを印加せずに、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２のみを画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例９の書き込みパルスの波形図は、図１４（ｃ）に示すような波形図となった。比較例９においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１１１】
比較例１０では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃの三角波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例１０の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１４（ｄ）に示すような波形図となった。比較例１０において、表示部１０１の良好な視認性は得られなかったが、プレパルスを全く印加しなかった比較例９よりは良好であった。
【０１１２】
比較例１１では、プレパルスを印加せずに、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２のみを画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例１１の書き込みパルスの波形図は、図１４（ｅ）に示すような波形図となった。比較例１１においては、表示部１０１の良好な視認性は得られなかった。
【０１１３】
比較例１２では、±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波の書き込みパルスＶ１、Ｖ２を画素電極１１０に印加する直前に、該書き込みパルスＶ１、Ｖ２とは逆極性の±１８０Ｖ、２５０ｍｓｅｃののこぎり波のプレパルスＰ１、Ｐ２を画素電極１１０に印加したこと以外の条件は、測定例１と同じである。比較例１２の書き込みパルス及びプレパルスの波形図は、図１４（ｆ）に示すような波形図となった。比較例１２において、表示部１０１の良好な視認性は得られなかったが、プレパルスを全く印加しなかった比較例１１よりは良好であった。
【０１１４】
上述の測定例１乃至測定例１７における本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の視認性の測定結果を参照すると、本発明の画像表示装置１００において、所望の表示を行う際に、表示部１０１の表示する画像の表示書き換えのための書き込みパルスを画素電極１１０に印加する前に、該書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを画素電極１１０に印加することによって、コントラストの高い良好な画像表示を行うことが可能となることが分かる。尚、以上の測定例及び比較例では、本発明の画像表示装置１００の表示部１０１の画素電極１１０にプレパルス及び／又は書き込みパルスを印加した場合について説明したが、対向電極１１８に書き込みパルスを印加する場合、対向電極に１１８書き込みパルスを印加する前にプレパルスを印加しても、画素電極１１０に書き込みパルスを印加する前にプレパルスを印加する場合と同じ効果を奏することが可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１００ 画像表示装置
１０１ 表示部
１０１´ 表示部
１０２ 制御回路
１１０ 画素電極
１１２ ツイストボール層
１１４ ツイストボール
１１８ 対向電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部と、
前記第１電極と前記第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、前記書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを前記第１電極と前記第２電極との間に印加する制御回路と、
を有する画像表示装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記第１電極と前記第２電極との間に前記プレパルスを休止期間を挟んで複数回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】
前記制御回路は、前記第１電極と前記第２電極との間に前記プレパルスを印加した後、前記書き込みパルスを休止期間を挟んで印加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部を含む画像表示装置の駆動方法であって、
前記第１電極と前記第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、前記書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを前記第１電極と前記第２電極との間に印加すること、
を含む画像表示装置の駆動方法。
【請求項５】
前記プレパルスは、休止期間を挟んで複数回印加されることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項６】
前記書き込みパルスは、前記プレパルスを印加した後、休止期間を挟んで印加されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１】
第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部と、
前記第１電極と前記第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、前記書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを前記第１電極と前記第２電極との間に印加する制御回路と、
を有する画像表示装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記第１電極と前記第２電極との間に前記プレパルスを休止期間を挟んで複数回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】
前記制御回路は、前記第１電極と前記第２電極との間に前記プレパルスを印加した後、前記書き込みパルスを休止期間を挟んで印加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
第１電極を含む第１部材と、第２電極を含む第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に挟持され、且つ異なる着色領域に互いに異なる帯電極性を有する２色相球状粒子が分散された表示媒体と、を有して表示を行う表示部を含む画像表示装置の駆動方法であって、
前記第１電極と前記第２電極との間に書き込みパルスを印加する前に、前記書き込みパルスとは逆極性のプレパルスを前記第１電極と前記第２電極との間に印加すること、
を含む画像表示装置の駆動方法。
【請求項５】
前記プレパルスは、休止期間を挟んで複数回印加されることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項６】
前記書き込みパルスは、前記プレパルスを印加した後、休止期間を挟んで印加されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像表示装置の駆動方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２２０６５２（Ｐ２０１２−２２０６５２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８５１２１（Ｐ２０１１−８５１２１）
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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