画像表示装置
【課題】 反射型表示装置を表示面側に配置する表示ディスプレイの電源をオフにした待機状態で、表示画面内の任意の領域において任意のパターン表示が可能であり、且つ消費電力の少ない画像表示装置を提供する。
【解決手段】
表示ディスプレイ３０の表示面側に配置される反射型表示装置２０は、表示ディスプレイ３０の表示面と平行に２次元配列した中空の複数のセル６２と、セル６２の内部に分散する帯電色素粒子６４と、セル６２を介して表示ディスプレイ３０の表示面とは逆側のセル６２の外壁面上に配置され、電極面が表示ディスプレイ３０の表示面に平行である共通電極５５と、セル６２を介して共通電極５５と逆側のセル６２の外壁面上に配置され、電極面が表示ディスプレイ３０の表示面に平行である対向電極６５とを有し、電圧制御部４０は、共通電極５５及び対向電極６５に電圧を印加し、帯電色素粒子６４をセル６２内で移動させる。
【解決手段】
表示ディスプレイ３０の表示面側に配置される反射型表示装置２０は、表示ディスプレイ３０の表示面と平行に２次元配列した中空の複数のセル６２と、セル６２の内部に分散する帯電色素粒子６４と、セル６２を介して表示ディスプレイ３０の表示面とは逆側のセル６２の外壁面上に配置され、電極面が表示ディスプレイ３０の表示面に平行である共通電極５５と、セル６２を介して共通電極５５と逆側のセル６２の外壁面上に配置され、電極面が表示ディスプレイ３０の表示面に平行である対向電極６５とを有し、電圧制御部４０は、共通電極５５及び対向電極６５に電圧を印加し、帯電色素粒子６４をセル６２内で移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型表示装置を表示面側に配置するテレビ受像機の電源をオフにした際には、反射型表示装置が任意のパターン表示を可能とし、テレビ受像機の電源をオンにした際には、テレビ受像機が出力する画像を表示する画像表示装置に関し、特にフラットパネルディスプレイ型テレビ受像機の電源の変化によって反射型表示装置を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶ディスプレイを用いたテレビ受像機（液晶ディスプレイ型テレビ受像機）の液晶表示パネルは、マトリクス状に配列した多数の画素を有しており、各画素に走査信号及び映像信号を供給して駆動する。また、液晶ディスプレイには、バックライト型液晶表示パネルが用いられ、その表示モードとして、電圧無印加時に光透過率が最大となり、白色表示画面になる液晶であるノーマリーホワイト型がある。逆に、電圧無印加時に光透過率が最小となり、黒色表示画面になる液晶であるノーマリーブラック型もある。
【０００３】
ノーマリーブラック型の液晶ディスプレイは、テレビ受像機がテレビチューナーからの受信信号、または外部ビデオ信号等を入力しない場合には、画面全体がブルーブラック等の黒色の表示となる。このように、テレビ受像機は信号等の入力がない場合には、バックライト等の電源をオフ（以下において、「待機状態」という。）にして、画面表示を停止する。表示画面である液晶パネルが全面黒色表示となったテレビ受像機は、例えば壁に掛けられている場合、インテリアとしての美観を著しく阻害する要因となる。
【０００４】
そこで、待機状態においても、所定の画像等を自動的に表示可能とし、インテリアとしての美観を高める液晶ディスプレイ型テレビ受像機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、画像表示のためには大容量の消費電力を必要とし、待機状態では待機電力による画像表示は不可能である。そのため、液晶ディスプレイ型テレビ受像機の電源をオフにして、待機状態にするという節電効果は望めない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４５８７２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、反射型表示装置を表示面側に配置するフラットパネルディスプレイ（ＦＤＰ：Flat Panel Display）型テレビ受像機の電源をオフにした待機状態で、表示画面内の任意の領域において任意のパターン表示が可能であり、且つ消費電力の少ない画像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、本発明の態様は、下記（１）及び（２）の構成を有する画像表示装置を提供する。
【０００８】
（１）
表示ディスプレイと、
前記表示ディスプレイの表示面側に配置される反射型表示装置と、
前記表示ディスプレイが表示する画像の有無によって、前記反射型表示装置に電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記反射型表示装置は、前記表示ディスプレイの表示面と平行に２次元配列した中空の複数のセルと、絶縁性分散媒で満たされた前記セルの内部に分散する帯電色素粒子と、前記セルを介して前記表示ディスプレイの表示面とは逆側の前記セルの外壁面上に配置され、電極面が前記表示ディスプレイの表示面に平行である光透過性の共通電極と、前記セルを介して前記共通電極と逆側の前記セルの外壁面上に配置され、電極面が前記表示ディスプレイの表示面に平行である光透過性の対向電極とを有し、前記対向電極は一対の側面電極及び前記側面電極の間に配置された底面電極によって構成され、前記一対の側面電極及び前記底面電極によって形成される配列面が前記表示ディスプレイの表示面に対して平行であり、
前記電圧制御部は、前記表示ディスプレイが表示する前記画像の有無の情報に基づいて、前記共通電極及び前記対向電極に電圧を印加し、前記帯電色素粒子を前記セル内で移動させる
ことを特徴とする画像表示装置。
【０００９】
（２）
前記帯電色素粒子は白色であることを特徴とする（１）に記載の画像表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反射型表示装置を表示面側に配置するフラットパネルディスプレイ型テレビ受像機の電源をオフにした待機状態で、表示画面内の任意の領域において任意のパターン表示が可能であり、且つ消費電力の少ない画像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における画像表示装置の層の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態における１画素当りの電気泳動層の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるアクティブマトリクス方式反射型表示装置の単位画素における概略図である。
【図５】本発明の実施の形態における画像表示装置の電圧印加時の一例を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態における画像表示装置の電圧印加時の一例を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態における画像表示装置の画像表示方法を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
つぎに、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、縦横の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。さらに、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの構成の異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成物品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００１４】
（１）画像表示装置の構成
本発明の実施の形態に係る画像表示装置１０は、図１に示すように、表示ディスプレイ３０と、表示ディスプレイ３０の表示面（表示方向）側に配置された反射型表示装置２０と、表示ディスプレイ３０が画像を表示しているか否かによって反射型表示装置２０に対して電圧を印加する電圧制御部４０を備える。また、表示ディスプレイ３０は、画像を表示する表示部３１及び、表示ディスプレイ３０の電源等の制御等を行い、表示部３１が画像を表示しているか否かの情報を電圧制御部４０に出力する制御部３２とを備える。
【００１５】
表示部３１は、フラットパネルディスプレイ（ＦＤＰ：Flat Panel Display）が適用可能である。ここで、「ＦＤＰ」とは、薄型で、平坦な画面を持ったディスプレイの総称であり、表示部３１として、液晶ディスプレイ（ＬＣＰ：Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel ）及び有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Electroluminescence Display）等が適用可能である。また、表示部３１は、制御部３２が画像信号に基づいて、ＲＧＢ等の所定数の色の光を液晶で偏重させることで、カラー画像を出力する。
【００１６】
また、図１に示す画像表示装置１０のＹ方向における断面図の概略図である図２に示すように、表示ディスプレイ３０は、外光による表示部３１の表示面での反射を防止させるため、表示部３１の表面に反射防止膜７０等を更に備えることも可能である。なお、反射防止膜７０は、駆動基板５４及び表示部３１の間において光の屈折等による光の反射等を防ぐものである。これにより、表示ディスプレイ３０が出力表示する画像は反射型表示装置２０を通しても鮮明に視認可能となる。
【００１７】
反射型表示装置２０は、図２に示すように、反射防止膜７０からマイナスＸ方向に、駆動基板５４、対向電極６５、セル６２、共通電極５５及び対向基板５９で構成される。対向電極６５は、光透過性である一対の側面電極６５ｂ及び一対の側面電極６５ｂの間に配置された底面電極６５ａによって構成される。
【００１８】
反射型表示装置２０は、表示面側から入射する外光（自然光及び室内照明光等）を背面側の拡散反射層で反射させて色彩を出力し、電子ペーパーが適用可能である。電子ペーパーは、表示中の消費電力が不要または極小で、表示内容の書き換え時における消費電力も非常に少ない。また、表示技術によっては液晶よりも応答速度は高速であり、紙と同じように反射光を利用して表示を行うため、視野角が広く直射日光に当っても視認性は高い。さらに、紙のように薄く作成することが可能なため、表示基板にプラスチック・フィルムを使用することで、曲げても品質を損なわずに表示することが可能である。さらにまた、電源を切っても表示を維持することが可能である。
【００１９】
セル６２は、図２に示すように、光透過性の中空の形状であり、内部に透明で絶縁性の液体である絶縁性分散媒６３及び絶縁性分散媒６３中に分散した複数の帯電色素粒子６４を封入する。本発明の実施の形態に係る帯電色素粒子６４は白色であり、正に帯電している。図３（ａ）に示すような単位セル６２当たりの構成からわかるように、共通電極５５及び対向電極６５（底面電極６５ａ、一対の側面電極６５ｂ）に対して、それぞれ電圧が印加されると、図３（ｂ）に示すように、セル６２内では、側面電極６５ｂ及び底面電極６５ａの電極面上でＺ方向へ電界が形成される。
【００２０】
本発明の実施の形態に係る反射型表示装置２０が備える駆動基板５４は、図４に示すように、アクティブマトリクス駆動方式の構成が利用可能である。本発明の実施の形態に係る反射型表示装置２０の駆動方法は、図４に示すように、共通電極５５と対向電極６５との間に複数の帯電した帯電色素粒子６４を配置し、帯電した帯電色素粒子６４を、共通電極５５と対向電極６５との間に発生する電界によって移動させることにより画像を表示するものである。
【００２１】
アクティブマトリクス駆動方式を適用した反射型表示装置２０は、図４に示すように、Ｘ方向（水平方向）に延びる複数の走査線８０と、Ｙ方向（垂直方向）に延びる複数の信号線９０を備えている。反射型表示装置２０はさらに、走査線８０と平行に延びる複数の容量線８１を備えている。走査線８０及び信号線９０との交差部には、反射型表示装置２０が画像を表示する際の最小単位である画素５８が形成されている。画素５８は、走査線８０及び信号線９０に沿って、Ｘ方向及びＹ方向に配列しており、これら複数の画素５８により、矩形の表示領域が形成されている。反射型表示装置２０に形成される画素５８は、表示ディスプレイ３０に形成される画素と一意に対応している。
【００２２】
画素５８には、図４に示すように、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）５６、蓄積容量５７及び画素容量６０が設けられている。ＴＦＴ５６は、有機半導体材料を用いたＰチャネル方の有機トランジスタである。ＴＦＴ５６のゲートは走査線駆動回路５３から延びる走査線８０と電気的に接続されており、走査線駆動回路５３から所定のタイミングで走査線８０にパルス的に供給される走査信号がＴＦＴ５６のゲートにＹ方向とは逆の方向の順に線順次で供給される。ＴＦＴ５６のドレインは共通電極５５と電気的に接続されている。ＴＦＴ５６のソースは信号線駆動回路５２から延びる信号線と電気的に接続されており、信号線駆動回路５２から所定のタイミングで信号線９０にパルス的に供給される画像信号がＴＦＴ５６のソースに供給される。
【００２３】
画素容量６０は、対向する一対の電極５５，６５と、一対の電極間に配置された電気泳動層６１によって形成される。共通電極５５は図示しない共通電極駆動回路等から延びる共通電極用配線８２と電気的に接続されており、共通電極駆動回路から延びる共通電極用配線８２に供給される共通電極信号ＣＯＭが共通電極５５に供給される。電気泳動層６１は、無色の絶縁性分散媒６３中に複数の帯電色素粒子６４を分散させた電気泳動分散液と、電気泳動分散液を封入するマイクロカプセル６２によって構成される。帯電色素粒子６４は対向電極６５と共通電極５５との間に形成された電界によって泳動し、一方の電極の表面に付着することにより表示を行う。本発明の実施の形態に係る帯電色素粒子６４は正に帯電した白色で、反射型表示装置２０の表示側の電極（共通電極５５）に移動することで外光を反射し、その結果、画素５８は白色を表示することが可能となる。
【００２４】
蓄積容量５７は、画素容量６０と並列に設けられている。蓄積容量５７を構成する一方の電極は容量線８１と電気的に接続されており、容量線８１は、一定電位、例えば、設置電位ＧＮＤに保持されている。
【００２５】
また、画素５８は、ＴＦＴ５６が走査信号の入力により一定期間だけオン状態になると、信号線９０から供給される画像信号が所定のタイミングで対向電極６５に書き込まれる。共通電極５５には、共通電極用配線８２を介して画像信号と同極性のパルス信号を含む共通電極信号ＣＯＭが供給される。そして、共通電極５５と対向電極６５との間に発生する電界によって、電気泳動層６１中に含まれる帯電色素粒子６４が永動し、階調表示が行われるようになっている。共通電極５５に書き込まれた所定レベルの画像信号は画素容量６０及び蓄積容量５７によって一定期間保持される。
【００２６】
共通電極５５は、図４に示すように、信号線駆動回路５２から受信した制御信号に応じて任意の列単位で電圧を印加される。走査線駆動回路５３が制御する行及び信号線駆動回路５２が制御する列との組み合わせにより、制御する画素５８が特定される。特定された画素５８には、電圧が印加された共通電極５５及び対向電極６５との電位差により電界が発生する。なお、走査線駆動回路５３及び信号線駆動回路５２は、反射型表示装置２０が表示すべき画像信号を基にコントローラ５１が制御する。
【００２７】
つぎに、電圧制御部４０は、図１に示すように、表示ディスプレイ３０の表示部３１に画像が表示されているか否かを判断し、反射型表示装置２０に印加する電圧を制御する。表示部３１における画像の有無は、表示ディスプレイ３０から取得する表示ディスプレイ３０の電源の状態、すなわち電源オン及び電源オフの情報に基づく。
【００２８】
（ａ）表示ディスプレイ３０の電源がオンの場合、図５に示すように、電圧制御部４０は、表示ディスプレイ３０の出力表示する画像が反射型表示装置２０を通して視認可能なように、反射型表示装置２０を制御する。すなわち、図５に示すように、電圧制御部４０は、表示ディスプレイ３０に対する入出射光の経路をマイクロカプセル６２内の帯電色素粒子６４が遮らないよう、共通電極５５及び対向電極６５（底面電極６５ａ、一対の側面電極６５ｂ）に電圧を印加する。すなわち、共通電極５５及び対向電極６５に電圧を印加することによって生じる電界の静電力を利用して、図５に示すように、正に帯電した帯電色素粒子６４（６４a、６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ）はマイクロカプセル６２（６２a、６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ）の一対の側面電極６５ｂ付近に付着するよう制御される。このとき、底面電極６５ａ付近に帯電色素粒子６４は局在せず、さらに絶縁性分散媒６３は無色透明であるため、表示ディスプレイ３０から出力される光は、出力経路を遮られることはない。
【００２９】
つぎに、（ｂ）表示ディスプレイ３０の電源がオフの場合、電圧制御部４０は、図６に示すように、帯電色素粒子６４（６４ｂ、６４ｄ）がセル６２（６２ｂ、６２ｄ）の内壁面において共通電極５５付近に付着するよう、共通電極５５及び対向電極６５（底面電極６５ａ、一対の側面電極６５ｂ）に対して電圧の印加を制御する。このとき、反射型表示装置２０に入射する光は白色の帯電色素粒子６４（６２ｂ、６２ｄ）によって白色で反射するため、画素５８（５８ｂ、５８ｄ）は白色を出力する。
【００３０】
また、（ｃ）表示ディスプレイ３０の電源がオフの場合、電圧制御部４０は、図６に示すように、白色で正に帯電した帯電色素粒子６４（６４ａ，６４ｃ，６４ｅ）がセル６２（６２ａ，６２ｃ，６２ｅ）の内壁面において側面電極６５ｂ付近に付着するよう、共通電極５５及び対向電極６５（底面電極６５ａ、一対の側面電極６５ｂ）に対して電圧の印加を制御する。このとき、外光は反射型表示装置２０及び反射防止膜７０等を通して、表示ディスプレイ３０が備える図示しない偏光フィルタによって吸収される。これにより、画素５８（５８ａ，５８ｃ，５８ｅ）は黒色として視認可能となる。
【００３１】
（画像表示方法）
つぎに、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１０が、画像を表示する方法について、図１のブロック図、図２の概要図及び図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
（イ）ステップＳ１０１において、電圧制御部４０は表示ディスプレイ３０の電源状態を検出する。ステップＳ１０２において、表示ディスプレイ３０の電源がオフの場合、前述した（ｂ）及び（ｃ）のように電圧制御部４０は、共通電極５５及び対向電極６５（６５ａ，６５ｂ）に印加する電圧を制御することで白色及び黒色をそれぞれ出力し、その組み合わせにより形成した画像を表示する。
【００３３】
（ロ）ステップＳ１０２において、表示ディスプレイ３０の電源がオンの場合、前述した（ａ）のように電圧制御部４０は、共通電極５５及び対向電極６５（６５ａ，６５ｂ）に印加する電圧を制御することで、反射型表示装置２０を通して表示ディスプレイ３０が出力する画像を表示する。
【００３４】
以上のように、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１０は、図１に示すように、反射型表示装置２０及び表示ディスプレイ３０を組み合わせることで、表示ディスプレイ３０の電源がオンのときは、通常の表示ディスプレイ３０として画像を表示することが可能であり、表示ディスプレイ３０の電源がオフのときは、低消費電力で画像等を表示することができる。ここで、画像等は静止画及び動画を含み、ニュース等の文字媒体も対象となる。したがって、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１０は、電源がオフの場合においても、情報掲示板及びインテリアとしての機能を具備することが可能である。
【００３５】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３６】
１０…画像表示装置
２０…反射型表示装置
３０…表示ディスプレイ
３１…表示部
３２…制御部
４０…電圧制御部
５１…コントローラ
５２…信号線駆動回路
５３…走査線駆動回路
５４…駆動基板
５５…共通電極
５６…ＴＦＴ
５７…蓄積容量
５８…画素
５９…対向基板
６０…画素容量
６１…電気泳動層
６２…セル
６３…絶縁性分散媒
６４…帯電色素粒子
６５…対向電極
６５ａ…底面電極
６５ｂ…側面電極
７０…反射防止膜
８０…走査線
８１…容量線
８２…共通電極用配線
９０…信号線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型表示装置を表示面側に配置するテレビ受像機の電源をオフにした際には、反射型表示装置が任意のパターン表示を可能とし、テレビ受像機の電源をオンにした際には、テレビ受像機が出力する画像を表示する画像表示装置に関し、特にフラットパネルディスプレイ型テレビ受像機の電源の変化によって反射型表示装置を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶ディスプレイを用いたテレビ受像機（液晶ディスプレイ型テレビ受像機）の液晶表示パネルは、マトリクス状に配列した多数の画素を有しており、各画素に走査信号及び映像信号を供給して駆動する。また、液晶ディスプレイには、バックライト型液晶表示パネルが用いられ、その表示モードとして、電圧無印加時に光透過率が最大となり、白色表示画面になる液晶であるノーマリーホワイト型がある。逆に、電圧無印加時に光透過率が最小となり、黒色表示画面になる液晶であるノーマリーブラック型もある。
【０００３】
ノーマリーブラック型の液晶ディスプレイは、テレビ受像機がテレビチューナーからの受信信号、または外部ビデオ信号等を入力しない場合には、画面全体がブルーブラック等の黒色の表示となる。このように、テレビ受像機は信号等の入力がない場合には、バックライト等の電源をオフ（以下において、「待機状態」という。）にして、画面表示を停止する。表示画面である液晶パネルが全面黒色表示となったテレビ受像機は、例えば壁に掛けられている場合、インテリアとしての美観を著しく阻害する要因となる。
【０００４】
そこで、待機状態においても、所定の画像等を自動的に表示可能とし、インテリアとしての美観を高める液晶ディスプレイ型テレビ受像機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、画像表示のためには大容量の消費電力を必要とし、待機状態では待機電力による画像表示は不可能である。そのため、液晶ディスプレイ型テレビ受像機の電源をオフにして、待機状態にするという節電効果は望めない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４５８７２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、反射型表示装置を表示面側に配置するフラットパネルディスプレイ（ＦＤＰ：Flat Panel Display）型テレビ受像機の電源をオフにした待機状態で、表示画面内の任意の領域において任意のパターン表示が可能であり、且つ消費電力の少ない画像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、本発明の態様は、下記（１）及び（２）の構成を有する画像表示装置を提供する。
【０００８】
（１）
表示ディスプレイと、
前記表示ディスプレイの表示面側に配置される反射型表示装置と、
前記表示ディスプレイが表示する画像の有無によって、前記反射型表示装置に電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記反射型表示装置は、前記表示ディスプレイの表示面と平行に２次元配列した中空の複数のセルと、絶縁性分散媒で満たされた前記セルの内部に分散する帯電色素粒子と、前記セルを介して前記表示ディスプレイの表示面とは逆側の前記セルの外壁面上に配置され、電極面が前記表示ディスプレイの表示面に平行である光透過性の共通電極と、前記セルを介して前記共通電極と逆側の前記セルの外壁面上に配置され、電極面が前記表示ディスプレイの表示面に平行である光透過性の対向電極とを有し、前記対向電極は一対の側面電極及び前記側面電極の間に配置された底面電極によって構成され、前記一対の側面電極及び前記底面電極によって形成される配列面が前記表示ディスプレイの表示面に対して平行であり、
前記電圧制御部は、前記表示ディスプレイが表示する前記画像の有無の情報に基づいて、前記共通電極及び前記対向電極に電圧を印加し、前記帯電色素粒子を前記セル内で移動させる
ことを特徴とする画像表示装置。
【０００９】
（２）
前記帯電色素粒子は白色であることを特徴とする（１）に記載の画像表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反射型表示装置を表示面側に配置するフラットパネルディスプレイ型テレビ受像機の電源をオフにした待機状態で、表示画面内の任意の領域において任意のパターン表示が可能であり、且つ消費電力の少ない画像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における画像表示装置の層の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態における１画素当りの電気泳動層の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるアクティブマトリクス方式反射型表示装置の単位画素における概略図である。
【図５】本発明の実施の形態における画像表示装置の電圧印加時の一例を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態における画像表示装置の電圧印加時の一例を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態における画像表示装置の画像表示方法を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
つぎに、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、縦横の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。さらに、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの構成の異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成物品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００１４】
（１）画像表示装置の構成
本発明の実施の形態に係る画像表示装置１０は、図１に示すように、表示ディスプレイ３０と、表示ディスプレイ３０の表示面（表示方向）側に配置された反射型表示装置２０と、表示ディスプレイ３０が画像を表示しているか否かによって反射型表示装置２０に対して電圧を印加する電圧制御部４０を備える。また、表示ディスプレイ３０は、画像を表示する表示部３１及び、表示ディスプレイ３０の電源等の制御等を行い、表示部３１が画像を表示しているか否かの情報を電圧制御部４０に出力する制御部３２とを備える。
【００１５】
表示部３１は、フラットパネルディスプレイ（ＦＤＰ：Flat Panel Display）が適用可能である。ここで、「ＦＤＰ」とは、薄型で、平坦な画面を持ったディスプレイの総称であり、表示部３１として、液晶ディスプレイ（ＬＣＰ：Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel ）及び有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Electroluminescence Display）等が適用可能である。また、表示部３１は、制御部３２が画像信号に基づいて、ＲＧＢ等の所定数の色の光を液晶で偏重させることで、カラー画像を出力する。
【００１６】
また、図１に示す画像表示装置１０のＹ方向における断面図の概略図である図２に示すように、表示ディスプレイ３０は、外光による表示部３１の表示面での反射を防止させるため、表示部３１の表面に反射防止膜７０等を更に備えることも可能である。なお、反射防止膜７０は、駆動基板５４及び表示部３１の間において光の屈折等による光の反射等を防ぐものである。これにより、表示ディスプレイ３０が出力表示する画像は反射型表示装置２０を通しても鮮明に視認可能となる。
【００１７】
反射型表示装置２０は、図２に示すように、反射防止膜７０からマイナスＸ方向に、駆動基板５４、対向電極６５、セル６２、共通電極５５及び対向基板５９で構成される。対向電極６５は、光透過性である一対の側面電極６５ｂ及び一対の側面電極６５ｂの間に配置された底面電極６５ａによって構成される。
【００１８】
反射型表示装置２０は、表示面側から入射する外光（自然光及び室内照明光等）を背面側の拡散反射層で反射させて色彩を出力し、電子ペーパーが適用可能である。電子ペーパーは、表示中の消費電力が不要または極小で、表示内容の書き換え時における消費電力も非常に少ない。また、表示技術によっては液晶よりも応答速度は高速であり、紙と同じように反射光を利用して表示を行うため、視野角が広く直射日光に当っても視認性は高い。さらに、紙のように薄く作成することが可能なため、表示基板にプラスチック・フィルムを使用することで、曲げても品質を損なわずに表示することが可能である。さらにまた、電源を切っても表示を維持することが可能である。
【００１９】
セル６２は、図２に示すように、光透過性の中空の形状であり、内部に透明で絶縁性の液体である絶縁性分散媒６３及び絶縁性分散媒６３中に分散した複数の帯電色素粒子６４を封入する。本発明の実施の形態に係る帯電色素粒子６４は白色であり、正に帯電している。図３（ａ）に示すような単位セル６２当たりの構成からわかるように、共通電極５５及び対向電極６５（底面電極６５ａ、一対の側面電極６５ｂ）に対して、それぞれ電圧が印加されると、図３（ｂ）に示すように、セル６２内では、側面電極６５ｂ及び底面電極６５ａの電極面上でＺ方向へ電界が形成される。
【００２０】
本発明の実施の形態に係る反射型表示装置２０が備える駆動基板５４は、図４に示すように、アクティブマトリクス駆動方式の構成が利用可能である。本発明の実施の形態に係る反射型表示装置２０の駆動方法は、図４に示すように、共通電極５５と対向電極６５との間に複数の帯電した帯電色素粒子６４を配置し、帯電した帯電色素粒子６４を、共通電極５５と対向電極６５との間に発生する電界によって移動させることにより画像を表示するものである。
【００２１】
アクティブマトリクス駆動方式を適用した反射型表示装置２０は、図４に示すように、Ｘ方向（水平方向）に延びる複数の走査線８０と、Ｙ方向（垂直方向）に延びる複数の信号線９０を備えている。反射型表示装置２０はさらに、走査線８０と平行に延びる複数の容量線８１を備えている。走査線８０及び信号線９０との交差部には、反射型表示装置２０が画像を表示する際の最小単位である画素５８が形成されている。画素５８は、走査線８０及び信号線９０に沿って、Ｘ方向及びＹ方向に配列しており、これら複数の画素５８により、矩形の表示領域が形成されている。反射型表示装置２０に形成される画素５８は、表示ディスプレイ３０に形成される画素と一意に対応している。
【００２２】
画素５８には、図４に示すように、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）５６、蓄積容量５７及び画素容量６０が設けられている。ＴＦＴ５６は、有機半導体材料を用いたＰチャネル方の有機トランジスタである。ＴＦＴ５６のゲートは走査線駆動回路５３から延びる走査線８０と電気的に接続されており、走査線駆動回路５３から所定のタイミングで走査線８０にパルス的に供給される走査信号がＴＦＴ５６のゲートにＹ方向とは逆の方向の順に線順次で供給される。ＴＦＴ５６のドレインは共通電極５５と電気的に接続されている。ＴＦＴ５６のソースは信号線駆動回路５２から延びる信号線と電気的に接続されており、信号線駆動回路５２から所定のタイミングで信号線９０にパルス的に供給される画像信号がＴＦＴ５６のソースに供給される。
【００２３】
画素容量６０は、対向する一対の電極５５，６５と、一対の電極間に配置された電気泳動層６１によって形成される。共通電極５５は図示しない共通電極駆動回路等から延びる共通電極用配線８２と電気的に接続されており、共通電極駆動回路から延びる共通電極用配線８２に供給される共通電極信号ＣＯＭが共通電極５５に供給される。電気泳動層６１は、無色の絶縁性分散媒６３中に複数の帯電色素粒子６４を分散させた電気泳動分散液と、電気泳動分散液を封入するマイクロカプセル６２によって構成される。帯電色素粒子６４は対向電極６５と共通電極５５との間に形成された電界によって泳動し、一方の電極の表面に付着することにより表示を行う。本発明の実施の形態に係る帯電色素粒子６４は正に帯電した白色で、反射型表示装置２０の表示側の電極（共通電極５５）に移動することで外光を反射し、その結果、画素５８は白色を表示することが可能となる。
【００２４】
蓄積容量５７は、画素容量６０と並列に設けられている。蓄積容量５７を構成する一方の電極は容量線８１と電気的に接続されており、容量線８１は、一定電位、例えば、設置電位ＧＮＤに保持されている。
【００２５】
また、画素５８は、ＴＦＴ５６が走査信号の入力により一定期間だけオン状態になると、信号線９０から供給される画像信号が所定のタイミングで対向電極６５に書き込まれる。共通電極５５には、共通電極用配線８２を介して画像信号と同極性のパルス信号を含む共通電極信号ＣＯＭが供給される。そして、共通電極５５と対向電極６５との間に発生する電界によって、電気泳動層６１中に含まれる帯電色素粒子６４が永動し、階調表示が行われるようになっている。共通電極５５に書き込まれた所定レベルの画像信号は画素容量６０及び蓄積容量５７によって一定期間保持される。
【００２６】
共通電極５５は、図４に示すように、信号線駆動回路５２から受信した制御信号に応じて任意の列単位で電圧を印加される。走査線駆動回路５３が制御する行及び信号線駆動回路５２が制御する列との組み合わせにより、制御する画素５８が特定される。特定された画素５８には、電圧が印加された共通電極５５及び対向電極６５との電位差により電界が発生する。なお、走査線駆動回路５３及び信号線駆動回路５２は、反射型表示装置２０が表示すべき画像信号を基にコントローラ５１が制御する。
【００２７】
つぎに、電圧制御部４０は、図１に示すように、表示ディスプレイ３０の表示部３１に画像が表示されているか否かを判断し、反射型表示装置２０に印加する電圧を制御する。表示部３１における画像の有無は、表示ディスプレイ３０から取得する表示ディスプレイ３０の電源の状態、すなわち電源オン及び電源オフの情報に基づく。
【００２８】
（ａ）表示ディスプレイ３０の電源がオンの場合、図５に示すように、電圧制御部４０は、表示ディスプレイ３０の出力表示する画像が反射型表示装置２０を通して視認可能なように、反射型表示装置２０を制御する。すなわち、図５に示すように、電圧制御部４０は、表示ディスプレイ３０に対する入出射光の経路をマイクロカプセル６２内の帯電色素粒子６４が遮らないよう、共通電極５５及び対向電極６５（底面電極６５ａ、一対の側面電極６５ｂ）に電圧を印加する。すなわち、共通電極５５及び対向電極６５に電圧を印加することによって生じる電界の静電力を利用して、図５に示すように、正に帯電した帯電色素粒子６４（６４a、６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ）はマイクロカプセル６２（６２a、６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ）の一対の側面電極６５ｂ付近に付着するよう制御される。このとき、底面電極６５ａ付近に帯電色素粒子６４は局在せず、さらに絶縁性分散媒６３は無色透明であるため、表示ディスプレイ３０から出力される光は、出力経路を遮られることはない。
【００２９】
つぎに、（ｂ）表示ディスプレイ３０の電源がオフの場合、電圧制御部４０は、図６に示すように、帯電色素粒子６４（６４ｂ、６４ｄ）がセル６２（６２ｂ、６２ｄ）の内壁面において共通電極５５付近に付着するよう、共通電極５５及び対向電極６５（底面電極６５ａ、一対の側面電極６５ｂ）に対して電圧の印加を制御する。このとき、反射型表示装置２０に入射する光は白色の帯電色素粒子６４（６２ｂ、６２ｄ）によって白色で反射するため、画素５８（５８ｂ、５８ｄ）は白色を出力する。
【００３０】
また、（ｃ）表示ディスプレイ３０の電源がオフの場合、電圧制御部４０は、図６に示すように、白色で正に帯電した帯電色素粒子６４（６４ａ，６４ｃ，６４ｅ）がセル６２（６２ａ，６２ｃ，６２ｅ）の内壁面において側面電極６５ｂ付近に付着するよう、共通電極５５及び対向電極６５（底面電極６５ａ、一対の側面電極６５ｂ）に対して電圧の印加を制御する。このとき、外光は反射型表示装置２０及び反射防止膜７０等を通して、表示ディスプレイ３０が備える図示しない偏光フィルタによって吸収される。これにより、画素５８（５８ａ，５８ｃ，５８ｅ）は黒色として視認可能となる。
【００３１】
（画像表示方法）
つぎに、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１０が、画像を表示する方法について、図１のブロック図、図２の概要図及び図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
（イ）ステップＳ１０１において、電圧制御部４０は表示ディスプレイ３０の電源状態を検出する。ステップＳ１０２において、表示ディスプレイ３０の電源がオフの場合、前述した（ｂ）及び（ｃ）のように電圧制御部４０は、共通電極５５及び対向電極６５（６５ａ，６５ｂ）に印加する電圧を制御することで白色及び黒色をそれぞれ出力し、その組み合わせにより形成した画像を表示する。
【００３３】
（ロ）ステップＳ１０２において、表示ディスプレイ３０の電源がオンの場合、前述した（ａ）のように電圧制御部４０は、共通電極５５及び対向電極６５（６５ａ，６５ｂ）に印加する電圧を制御することで、反射型表示装置２０を通して表示ディスプレイ３０が出力する画像を表示する。
【００３４】
以上のように、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１０は、図１に示すように、反射型表示装置２０及び表示ディスプレイ３０を組み合わせることで、表示ディスプレイ３０の電源がオンのときは、通常の表示ディスプレイ３０として画像を表示することが可能であり、表示ディスプレイ３０の電源がオフのときは、低消費電力で画像等を表示することができる。ここで、画像等は静止画及び動画を含み、ニュース等の文字媒体も対象となる。したがって、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１０は、電源がオフの場合においても、情報掲示板及びインテリアとしての機能を具備することが可能である。
【００３５】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３６】
１０…画像表示装置
２０…反射型表示装置
３０…表示ディスプレイ
３１…表示部
３２…制御部
４０…電圧制御部
５１…コントローラ
５２…信号線駆動回路
５３…走査線駆動回路
５４…駆動基板
５５…共通電極
５６…ＴＦＴ
５７…蓄積容量
５８…画素
５９…対向基板
６０…画素容量
６１…電気泳動層
６２…セル
６３…絶縁性分散媒
６４…帯電色素粒子
６５…対向電極
６５ａ…底面電極
６５ｂ…側面電極
７０…反射防止膜
８０…走査線
８１…容量線
８２…共通電極用配線
９０…信号線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示ディスプレイと、
前記表示ディスプレイの表示面側に配置される反射型表示装置と、
前記表示ディスプレイが表示する画像の有無によって、前記反射型表示装置に電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記反射型表示装置は、前記表示ディスプレイの表示面と平行に２次元配列した中空の複数のセルと、絶縁性分散媒で満たされた前記セルの内部に分散する帯電色素粒子と、前記セルを介して前記表示ディスプレイの表示面とは逆側の前記セルの外壁面上に配置され、電極面が前記表示ディスプレイの表示面に平行である光透過性の共通電極と、前記セルを介して前記共通電極と逆側の前記セルの外壁面上に配置され、電極面が前記表示ディスプレイの表示面に平行である光透過性の対向電極とを有し、前記対向電極は一対の側面電極及び前記側面電極の間に配置された底面電極によって構成され、前記一対の側面電極及び前記底面電極によって形成される配列面が前記表示ディスプレイの表示面に対して平行であり、
前記電圧制御部は、前記表示ディスプレイが表示する前記画像の有無の情報に基づいて、前記共通電極及び前記対向電極に電圧を印加し、前記帯電色素粒子を前記セル内で移動させる
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記帯電色素粒子は白色であ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１】
表示ディスプレイと、
前記表示ディスプレイの表示面側に配置される反射型表示装置と、
前記表示ディスプレイが表示する画像の有無によって、前記反射型表示装置に電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記反射型表示装置は、前記表示ディスプレイの表示面と平行に２次元配列した中空の複数のセルと、絶縁性分散媒で満たされた前記セルの内部に分散する帯電色素粒子と、前記セルを介して前記表示ディスプレイの表示面とは逆側の前記セルの外壁面上に配置され、電極面が前記表示ディスプレイの表示面に平行である光透過性の共通電極と、前記セルを介して前記共通電極と逆側の前記セルの外壁面上に配置され、電極面が前記表示ディスプレイの表示面に平行である光透過性の対向電極とを有し、前記対向電極は一対の側面電極及び前記側面電極の間に配置された底面電極によって構成され、前記一対の側面電極及び前記底面電極によって形成される配列面が前記表示ディスプレイの表示面に対して平行であり、
前記電圧制御部は、前記表示ディスプレイが表示する前記画像の有無の情報に基づいて、前記共通電極及び前記対向電極に電圧を印加し、前記帯電色素粒子を前記セル内で移動させる
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記帯電色素粒子は白色であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２４３９４９（Ｐ２０１０−２４３９４９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９４９７７（Ｐ２００９−９４９７７）
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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