説明

画像表示媒体、及びそれを備える画像表示装置

【課題】明度、彩度、視野角依存性の低下が生じることなく、粒子以外による色表示が可能であると共に、粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える画像表示媒体及び画像表示装置を提供すること。
【解決手段】画像表示媒体12を構成する表示基板18と背面基板28との間に形成されたセル内には、着色部材として、黒色粒子32K及び赤色粒子32Rよりも大きな粒径の大径白色粒子38Wが封入されている。黒色粒子32K及び赤色粒子32Rは、大径白色粒子38W同士により形成される間隙を通じて、基板間を移動できるようになっている。このような大径白色粒子38Wなど、移動粒子群が(黒色粒子32K及び赤色粒子32R)移動可能な空隙を有し、且つ移動粒子群とは異なる色を有する着色部材を基板間に配設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像表示媒体、及びそれを備える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、繰り返し画像表示を行う画像表示媒体、及び当該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。
【背景技術】
【0002】
従来、メモリー性を有し繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた画像表示媒体が知られている。このような画像表示媒体は、例えば一対の基板と、印加された電界により基板間を移動可能に基板間に封入されると共に、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群と、を含んで構成される。また、基板間には、粒子が基板内の一部の領域に偏るのを防ぐため等の理由により、基板間を複数のセルに仕切るための間隙部材が設けられる場合もある。
【0003】
このような画像表示媒体では、画像に応じた電圧を一対の基板間に印加することにより粒子を移動させ、異なる色の粒子のコントラストとして画像を表示させる。なお、電圧の印加を停止した後も、ファンデルワース力や鏡像力によって粒子は基板に付着したままとなり、画像表示は維持される。
【0004】
このような構成の画像表示媒体において、色表示性を向上させる目的で、粒子による色表示の他に、着色させた背面基板を用い、当該背面基板の色を表示することが提案されている(特許文献1、2参照)。
【0005】
この提案では、背面基板の色を表示させると色表示性を向上させることができる一方で、昨今の技術要求レベルに照らし合わせると、表示基板からの深さがある分、明るさが不十分であったり、セルに仕切るための間隙部材を設けると視野角も不十分となってしまう問題がある。
【0006】
また、基板間に粒子と共に封入する液体として、着色液体を用い、当該着色液体の色を表示することも提案されている(特許文献2、3参照)。
【0007】
この提案では、上記着色液体を着色させるために添加成分が増えるため、粒子の凝集や帯電不良が生じやすくなり、長期間安定して表示させることが困難となる問題がある。また、粒子による表示を行う際には、表示基板と粒子との間に着色液体が存在することとなり、両者の混色による彩度が低下するといった問題もある。
【0008】
【特許文献1】特開平01−267525号
【特許文献2】特開2004−086095
【特許文献3】特開2004−086095
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従って、本発明は、上記諸問題に鑑み、明度、彩度、視野角依存性の低下が生じることなく、粒子以外による色表示が可能であると共に、粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える画像表示媒体及び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】
【0010】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の画像表示媒体は、
少なくとも透光性を有する表示基板と、
前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、当該基板間に形成された電界に応じて当該基板間を移動する移動粒子群であって、異なる色と帯電性を持つ少なくとも2種以上の移動粒子群と、
前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記移動粒子を分散するための透明液体と
前記表示基板と前記背面基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な空隙を有する着色部材であって、前記移動粒子群とは異なる色を有する着色部材と、
を具備することを特徴としている。
【0011】
本発明の画像表示媒体では、着色部材は表示基板近傍に配置可能であり、表示面からの深さを浅くして、移動粒子以外の色表示として着色部材の色を表示することができ、また、着色部材は移動粒子群が移動可能な空隙を有するので、移動粒子による表示を行う際には、当該移動粒子より着色部材が遮蔽される。このため、明度、彩度、視野角依存性が生じることなく粒子以外の色表示が可能である。
【0012】
また、移動粒子を分散する液体を着色する必要がなくなるため、粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える。
【0013】
本発明の画像表示媒体において、前記着色部材は、前記移動粒子群の粒子よりも大きい着色粒子群で構成することができる。
【0014】
この場合、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子の大きさは、前記移動粒子群の粒子よりも10倍以上大きいことがよい。また、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子の表面粗さは、前記移動粒子群の粒径よりも大きいことがよい。
【0015】
また、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子は、前記着色粒子群の粒子の大きさよりも小さい粒径で且つ前記移動粒子群の粒子の大きさよりも大きい粒径の付帯粒子を付帯していることがよい。また、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子は、前記着色粒子群の粒子の大きさよりも小さい粒径で且つ前記移動粒子群の粒子の大きさよりも大きい粒径の付帯粒子を被覆率1%〜30%で付帯していることがよい。
【0016】
また、前記着色部材を構成する前記着色粒子群と前記表示基板との間に、前記移動粒子群が移動可能な貫通孔を有する透明多孔質部材を配設することができる。
【0017】
本発明の画像表示媒体において、前記着色部材は、前記移動粒子群が移動可能な貫通孔を有する多孔質部材で構成することができる。
【0018】
本発明の画像表示媒体において、前記着色部材は、前記表示基板と当接して配設することもできるし、前記表示基板と間隙を持って配設することもできる。
【0019】
本発明の画像表示媒体において、前記着色部材は、基板間に形成された電界に応じて移動するように配設してもよい。
【0020】
本発明の画像表示媒体において、各部材の色の組み合わせは、例えば、以下のようにすることができる。
・前記着色部材の色が白色であり、且つ前記移動粒子群が2種の場合、その色が黒色及び有彩色である、組み合わせ。
・前記着色部材の色が黒色であり、且つ前記移動粒子群が2種の場合、その色が白色及び有彩色である、組み合わせ。
・前記着色部材の色が有彩色であり、且つ前記移動粒子群が2種の場合、その色が白色及び黒色である、組み合わせ。
【0021】
また、画像表示媒体が少なくとも3つのセルに区分けされた場合、当該3つのセルにおける前記移動性粒子又は着色部材の有彩色の組み合わせは、赤、緑及び青の組み合わせ、又はイエロー、マゼンタ及びシアンの組み合わせであることがよい。
【0022】
一方、本発明の画像表示装置は、
上記本発明の画像表示媒体と、
前記表示基板側に配設される第1の電極と
前記背面基板側に配設される第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極と間に電圧を印加して、前記基板間に電界を形成する電圧印加手段と、
を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、明度、彩度、視野角依存性の低下が生じることなく、粒子以外による色表示が可能であると共に、粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える画像表示媒体及び画像表示装置を提供すること。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。
【0025】
図1〜図3は、実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。なお、図1は、赤色粒子によって赤表示している図であり、図2は、黒色粒子によって黒表示している図であり、図3は、着色部材としての大径白色粒子によって白表示している図である。
【0026】
実施形態に係る画像表示装置10は、図1〜3に示すように、透明電極16(第1の電極)が透明な基板14上に形成された表示基板18と、表示基板18と間隙を持って対向して配置され、複数の電極22A,22B,22C(以下、電極22と示す場合がある。)及び絶縁層24が順次基板26上に形成された背面基板28と、基板間を複数のセルに仕切る間隙部材30と、で構成された画像表示媒体12を有している。
【0027】
また、表示基板18と背面基板28との間に形成されたセル内には、正に帯電された黒色粒子32K(移動粒子)及び負に帯電された赤色粒子32R(移動粒子)と、透光性を有する分散液34(透明液体)が封入され、これらは基板間に形成される電界によって基板間を電気泳動する。
【0028】
黒色粒子32Kは、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、チタンブラック等の黒色顔料粒子を使用することができ、赤色粒子32Rは、キナクリドンレッド、カドミウムレッド、レーキレッド等、を使用することができる。
【0029】
黒色粒子32K及び赤色粒子32Rなどの移動粒子は、その体積平均粒径が、一般的には、0.01〜10μmであり、好ましくは0.03〜3μmであるが、これに限定されない。移動粒子の体積平均粒径が上記範囲より小さいと、移動粒子の帯電量が小さくなり、透明液体中を移動する速度が遅くなることがある。つまり表示応答性が極端に低下することがある。反対に移動粒子の体積平均粒径が上記範囲より大きいと、追随性はよいが、自重による沈殿やメモリ性の低下が発生しやすくなることがある。また、大径白色粒子38Wは更にその一桁以上径が大きい粒子が必要となるため、表示基板18と背面基板28との間隙を大きくしなければならず、表示応答性の低下や粒子を移動させるための駆動電圧が高くなってしまうことがある。
【0030】
透光性を有する分散液34としては、高絶縁性の無色透明な液体が好ましく、例えばイソパラフィン、シリコン、トルエン、キシレン、ノルマルパラフィン等の炭化水素系溶媒が使用できる。
【0031】
加えて、画像表示媒体12の基板間に電界を形成する、即ち、各電極間に電圧を印加するための電圧印加部36を有している。また、透明電極16及び電極22A,22B,22Cは、それぞれ電圧印加部36に接続されており、画像情報に応じて所望の電圧が印加される。
【0032】
なお、図1〜3は説明及び図面の簡単化のため、一つのセルに着目して示したものである。
【0033】
そして、本実施形態に係る画像表示装置10において、画像表示媒体12を構成する表示基板18と背面基板28との間に形成されたセル内には、着色部材として、黒色粒子32K及び赤色粒子32Rよりも大きな粒径の大径白色粒子38Wが封入されている。黒色粒子32K及び赤色粒子32Rは、図4に示すように、大径白色粒子38W同士により形成される間隙を通じて、基板間を移動できるようになっている。
【0034】
大径白色粒子38Wは、移動粒子(黒色粒子32K及び赤色粒子32R)による色とは異なる色を表示させる着色部材である。本実施形態では、白色であるが、この色に限定されることはない。
【0035】
大径白色粒子38Wは、図4に示すように、移動粒子(黒色粒子32K及び赤色粒子32R)よりも大きい粒径のものが適用され、その粒子間間隙を通じで移動粒子が移動可能であることが必要であることから、移動粒子(黒色粒子32K及び赤色粒子32R)よりも10倍以上大きい粒径(好ましくは、20倍以上大きい粒径)のものを適用することが好適である。但し、大径白色粒子38Wは、基板間に封入させるため、基板間距離よりも小さい粒径とする。
【0036】
ここで、大径白色粒子38Wの大きさは、移動粒子の径が略均一である場合、当該移動粒子よりも10倍以上の大きさでも良いが、移動粒子の径にばらつきがあり、大きめの移動粒子が含まれるような場合、20倍以上の大きさであった方が移動粒子が着色部材(大径白色粒子38W)間に詰まることがなくなり、表示性能が安定する。
【0037】
この粒径が小さすぎると移動粒子が移動可能な粒子間隙を十分に確保できない場合があり、大きすぎると基板間隙が大きくなり、高電圧化や表示速度低下が生じることがある。なお、大径白色粒子38Wの体積平均粒径が10μm程度の場合、体積平均粒径数十nmの移動粒子は大径白色粒子38W同士の間隙を通じて移動可能である。
【0038】
ここで、本実施形態では、移動粒子(黒色粒子32K及び赤色粒子32R)として体積平均粒径0.05μmのものを適用し、大径白色粒子38Wとして体積平均粒径10μmのものを適用している。
【0039】
大径白色粒子38Wは、例えば、酸化チタンや酸化ケイ素、酸化亜鉛などの白色顔料を、ポリスチレンやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、PMMA、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などに分散した粒子が使用できる。また、着色部材を構成する粒子として、白色以外の粒子を適用する場合、例えば、所望の色の顔料、あるいは染料を内包した前記したような樹脂粒子を使用することができる。顔料や染料は、例えばRGBやYMC色であれば、印刷インキやカラートナーに使用されている一般的な顔料あるいは染料を使用できる。
【0040】
大径白色粒子38W(着色部材)を基板間へ封入するには、例えば、電子写真法やトナージェット法などにより行う。また、大径白色粒子38W(着色部材)を固定化する場合、例えば、大径白色粒子38Wを封入した後、加熱(及び必要があれば加圧)して、大径白色粒子38Wの粒子群表層を溶かすことで、粒子間隙を維持させつつ行うことができる。
【0041】
なお、画像表示媒体12を構成する各部材(着色部材を除く)の詳細は、例えば特開2001−31225号公報に記載されたものを用いることができる。
【0042】
次に、本実施形態に係る画像表示装置10(画像表示媒体12)の画像表示方法について説明する。
【0043】
まず、表示基板18の透明電極16に+50V、背面基板28の電極22A,22B,22Cに−50Vの電圧を印加すると、正に帯電した黒色粒子32Kは背面基板28(電極22A,22B,22C)上に、負に帯電した赤色粒子32Rは表示基板18(透明電極16)上に電気泳動によって移動し付着する。従って表示基板18側からは当該基板上に付着した赤色粒子32Rを観察することができ、赤色の表示が行なわれる(図1参照)。
【0044】
また、表示基板18の透明電極16に−50V、背面基板28の電極22A,22B,22Cに+50Vの電圧を印加すると、負に帯電した赤色粒子32Rは背面基板28(電極22A,22B,22C)上に、正に帯電した黒色粒子32Kは表示基板18(透明電極16)上に電気泳動によって移動し付着する。従って表示基板18側からは当該基板上に付着した黒色粒子32Kを観察することができ、黒色の表示が行なわれる(図2参照)。
【0045】
また、表示基板18の透明電極16に0V、背面基板28の電極22Aに0V、背面基板28の電極22Bに+50V、背面基板28の電極22Cに−50Vの電圧を印加すると、正に帯電した黒色粒子32Kは背面基板28の電極22C上に、負に帯電した赤色粒子32Rは背面基板28の電極22B上に電気泳動によって移動し付着する。従って表示基板18側からは着色部材としての大径白色粒子38Wを観察することができ、白色の表示が行なわれる(図3参照)。
【0046】
このように、本実施形態では、1つの表示単位で3色の表示を行なうことができる。
【0047】
そして、本実施形態では、移動粒子としての黒色粒子32K及び赤色粒子32R以外の色を表示する大径白色粒子38Wを表示基板18近傍に配置可能であり、且つ大径白色粒子38Wは、大径白色粒子38Wの間隙を通じて移動粒子(黒色粒子32K及び赤色粒子32R)が移動可能であるため、黒色粒子32K及び赤色粒子32Rによる表示を行う際には、当該黒色粒子32K又は赤色粒子32Rより大径白色粒子38Wが遮蔽される。このため、明度、彩度、視野角依存性が生じることなく粒子以外の色表示が可能である。
【0048】
また、大径白色粒子38Wを分散する分散液を着色する必要がなくなるため、移動粒子(黒色粒子32K及び赤色粒子32R)の凝集や帯電性低下が生じ難く、当該移動粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える。
【0049】
以下、本実施形態の変形例について説明する。
【0050】
上記実施形態において、着色部材としての大径白色粒子38Wは、基板間に封入されているため、図5に示すように、表示基板18に当接することとなるが、その接触面積は、単位セル当たりの表示基板18面積の10%以下(好ましくは3%以下)であることが好ましい。当該接触面積が単位セル当たりの表示基板18面積の10%を超えてしまうと、大径白色粒子38Wの表示基板18との当接部の色が認識され、移動粒子よる色表示の際、混色され彩度が低下することがある。
【0051】
ここで、上記接触面積は、移動粒子として白や黒の無彩色粒子を使用する場合は10%以下で大きな問題はないが、有彩色粒子を使用する場合は、10%以下でも許容されるレベルではあるものの、混色をほとんど感じられなくする観点からは3%程度以下が好ましい。
【0052】
また、大径白色粒子38W(着色部材)の表示基板18への接触面積を低減させる方法としては、1)大径白色粒子38Wの表面に凹凸を形成する方法、2)大径白色粒子38Wに付帯粒子を付帯する方法、3)大径白色粒子38Wと表示基板18の間に透明多孔質部材を配設する方法、4)大径白色粒子38Wを表示基板18と間隙を持つように固定化して封入する方法、5)大径白色粒子38Wを浮遊状態で配置する方法、などが挙げられる。
【0053】
1)の方法では、図6に示すように、凹凸を持った大径白色粒子38Wを配設することで、大径白色粒子38Wの凸部38W−1が表示基板18へ当接することとなり、大径白色粒子38W(着色部材)の表示基板18への接触面積を低減させることができる。
【0054】
このような、凹凸を持った大径白色粒子38Wは、例えば、体積平均粒径が移動粒子の3倍以上〜大径白色粒子の1/10以下の内添粒子(例えば白色顔料である酸化チタン等の微粒子あるいはその2次凝集粒子や、大径白色粒子作製時に形状が保持されるものであれば、前記した大径白色粒子を構成するような樹脂の微粒子)を内添した粒子や、前記したような樹脂を多孔質状態とした粒子(例えば積水化成品工業、テクポリマーMBP)などを適用することができる。
【0055】
凹凸を持った大径白色粒子38Wの表面粗さは、移動粒子の粒径よりも大きいことが好ましい。これは、大径白色粒子38Wの表面粗さが移動粒子の体積平均粒径よりも大きいことを示す。
【0056】
ここで、表面粗さの値は次のように測定される。表面粗さ(十点平均高さ)は、粒子のSEM観察画像を取り込み、画像処理によって粒子の外周形状をトレースすることにより求める。
【0057】
2)の方法では、図7に示すように、大径白色粒子38Wに付帯粒子38W−2を付帯する、言い換えれば付帯粒子38W−2を外添することで、大径白色粒子38Wと表示基板18との間に付帯粒子38W−2が介在するようになり、大径白色粒子38Wが表示基板18へ直接当接せず、付帯粒子38W−2が表示基板18へ当接するため、大径白色粒子38W(着色部材)の表示基板18への接触面積を低減させることができる。
【0058】
この付帯粒子38W−2は、その粒径が体積平均粒径で移動粒子よりも大きく、大径白色粒子38W(着色部材)よりも小さい粒子が適用される。具体的には、より好ましくは、移動粒子の3倍以上、大径白色粒子の1/20以下の粒子である。
【0059】
ここで、付帯粒子38W−2のサイズは、結果として、大径白色粒子38Wの表面粗さが少なくとも移動粒子よりも大きくなるように選ばれ、また大径白色粒子38W間の間隙を埋めないような大きさが選ばれることがよい。付帯粒子38W−2は、例えば攪拌器で大径白色粒子38Wと付帯粒子38W−2を混合攪拌して大径白色粒子38Wの表面に付帯粒子38W−2を付帯させた後、少なくとも一方の粒子のガラス転移点以上の温度に加熱することで粒子表面を軟化させて固定したり、高速攪拌機で大径白色粒子38Wと付帯粒子38W−2を混合攪拌することで、付帯粒子38W−2を大径白色粒子38Wの表面に打ち込むように固定する方法が一般的である。その場合付帯粒子38W−2は大径白色粒子38Wの表面にある程度埋まり込むため、それをあらかじめ見計らうと移動粒子の3倍以上が好ましい。また、粒径が大径白色粒子38Wの1/20以下であれば、付帯粒子38W−2が大径白色粒子38W間の間隙を埋めてしまうことがなくなり、安定した表示が行える。
【0060】
付帯粒子38W−2としては、例えば、大径白色粒子38Wと同様の組成で、径を小さくした樹脂粒子や、酸化チタンなどの顔料やその2次凝集粒子、非晶質シリカなどが適用できる。
【0061】
また、付帯粒子38W−2の大径白色粒子38W(着色部材)への被覆率は1%〜30%であることが好ましく、より好ましくは5%〜15%である。被覆率を上記範囲とすることで、大径白色粒子38Wの表示基板18への当接面積を低減でき、且つ、付帯粒子による移動粒子の移動阻害を防止することができる。
【0062】
ここで、被覆率は次のように測定される。被服率は、付帯粒子を付帯させた大径白粒子のSEM観察画像を用い、画像処理によって大径白色粒子に対する付帯粒子の投影面積率として求めています。
【0063】
3)の方法では、図8に示すように、大径白色粒子38Wと表示基板18の間に透明多孔質部材40を配設することで、大径白色粒子38Wが表示基板18へ直接当接せず、付帯粒子38W−2が表示基板18へ当接するため、大径白色粒子38W(着色部材)の表示基板18への接触面積を低減させることができる。
【0064】
この透明多孔質部材40は、層状に構成され、その孔は移動粒子が孔内を通じて、表示基板18へ移動することができるものである。また、透明多孔質部材40は、分散液34と同等或いは近い屈折率のものを適用することが好適である。これにより、屈折率が異なることによる散乱反射を抑えることができ、目視性の悪化が防止される。
【0065】
また、透明多孔質部材40の厚みは、移動粒子の粒径の体積平均粒径以上の距離であることがよい。これにより、当該透明多孔質部材40の孔内に移動粒子が入り込んで、表示基板18側に到達し、十分な表示濃度を実現することができる。
【0066】
このような透明多孔質部材40としては、例えば、例えばゼラチンなどの多孔質体、多孔質シリカ、ポリアクリルアミドなどの編目構造を持った高分子などを使用することができる。また、アクリル樹脂やスチレン樹脂などの熱可塑性を有する透明樹脂で形成された、例えば大径白色粒子と同程度の大きさの粒子を使用し、これを所望量だけ表示基板上に並べて加熱融着させることで多孔構造の層を作製することができる。
【0067】
4)の方法では、図9に示すように、大径白色粒子38Wを表示基板18と間隙を持つように固定化して封入することで、大径白色粒子38Wが表示基板18へ当接することなく、大径白色粒子38W(着色部材)の表示基板18への接触面積を低減させることができる。
【0068】
この大径白色粒子38Wを表示基板18との間隙の距離は、その最短距離が移動粒子の粒径の体積平均粒径以上の距離であることがよい。これにより、当該間隙に移動粒子が入り込んで、表示基板18側に到達し、十分な表示濃度を実現することができる。
【0069】
5)の方法では、図10に示すように、大径白色粒子38Wを浮遊状態で配置することで、移動粒子が表示基板18側へ移動する際、大径白色粒子38Wを押し退けて表示基板側へ到達するため、大径白色粒子38W(着色部材)の表示基板18への接触面積を低減させることができる。
【0070】
この大径白色粒子38Wを浮遊状態で配置する方法は、例えば、充填率を下げて基板間へ封入することで実現することができる。充填率の度合いで、大径白色粒子38Wの移動距離が制御される。
【0071】
また、大径白色粒子38W(後述する着色多孔質部材を含む着色部材)を移動粒子の一方と同極性に帯電させておくことで、他方の移動粒子が表示基板18側へ移動する際、大径白色粒子38Wが背面基板28側へ移動し、結果、当該他方の移動粒子による色表示の際には、大径白色粒子38Wが表示基板18へ当接することなく、大径白色粒子38W(着色部材)の表示基板18への接触面積を低減させることができる。
【0072】
なお、図6〜図7は、着色粒子(大径白色粒子)周辺の部分拡大図で図示している。また、図8〜図10は、電極や移動粒子などは省略して図示している。
【0073】
上記実施形態では、着色部材としての大径白色粒子38Wは、ランダムで封入させる形態を説明したが、図11〜図14に示すように、大径白色粒子38W中心を同一平面上になるように、基板間へ封入してもよい。なお、図11〜図14は、電極や移動粒子などは省略して図示している。
【0074】
ここで、図11に示す形態は、基板間距離と同等の粒径を持つ大径白色粒子38Wをその中心を同一平面上となるように配列して封入した形態である。
【0075】
図12に示す形態は、基板間距離よりも小さい粒径を持つ大径白色粒子38Wをその中心を同一平面上となるように配列させつつ、表示基板18と間隙を持つように背面基板28に当接・固定化させて封入した形態である。
【0076】
図13に示す形態は、基板間距離よりも小さい粒径を持つ大径白色粒子38Wをその中心を同一平面上となるように配列させつつ、表示基板18に当接・固定化させて封入した形態である。
【0077】
図14に示す形態は、基板間距離よりも小さい粒径を持つ大径白色粒子38Wをその中心を同一平面上となるように配列させつつ、浮遊状態で封入した形態である。
【0078】
上記実施形態では、移動粒子以外の色を表示させるための着色部材として、上記大径白色粒子38Wを封入した形態を説明したが、図15〜図19に示すように、例えば、着色多孔質部材(例えば、スポンジメッシュ、繊維網など)を封入した形態であってもよい。なお、図15〜図19は、電極や移動粒子などは省略して図示している。
【0079】
着色多孔質部材は、両基板側面に連通し、且つ移動粒子が移動可能な大きさの孔を持つものであり、当該孔を通じて、移動粒子が基板間を移動できるようになっている。また、着色多孔質部材は、表示基板と当接する側の多孔質度を他方側よりも大きくすることで、着色多孔質部材の移動粒子による遮蔽性の確保と表示基板への接着面積の低減が両立されるため好ましい。また、着色多孔質部材の色は、白や、それ以外の色を適宜適用することができる。
【0080】
ここで、図15に示す形態は、着色多孔質部材42を基板間に隙間なく封入した形態を示す。
【0081】
図16に示す形態は、基板間距離よりも小さい厚みの着色多孔質部材42を表示基板18と間隙を持つように背面基板28に当接・固定化させて封入した形態である。
【0082】
図17に示す形態は、基板間距離よりも小さい厚みの着色多孔質部材42を表示基板18に当接・固定化させて封入した形態である。
【0083】
図18に示す形態は、基板間距離よりも小さい厚みの着色多孔質部材42を浮遊状態で封入・固定化した形態である。
【0084】
図19に示す形態は、表示基板18との間に透明多孔質部材40を介在させて、着色多孔質部材42を封入した形態である。
【0085】
上記実施形態では、背面基板28の電極22(22A,22B,22C)は、移動粒子が背面基板28側へ移動してくると、当該移動粒子が着色部材(大径白色粒子38W)により遮蔽されるため、例えば、図20〜図23に示すように、種々のパターンの電極を配置することができる。特に、図22や図23示すように、背面基板28の電極22の配線ピッチを細かくすると、表示速度及び表示基板18面の移動粒子除去率を改善することができる。なお、図20〜図23は、背面基板の電極パターンの平面図を示している。
【0086】
ここで、図20に示す形態は、幅広長方形の電極22Dと、その対向する両長辺側に配置された幅狭長方形の電極22Fと、で構成した電極パターンである。
【0087】
図21に示す形態は、同等幅の二つの電極22Gを並べて構成した電極パターンである。
【0088】
図22に示す形態は、四角状の電極22Hと、その周囲を囲むように配置された枠状の電極22Iと、で構成した電極パターンである。
【0089】
図23示す形態は、2つの櫛状の電極22Jを、互いに噛み合わせて配置した構成の電極パターンである。
【0090】
以下、画像表示媒体12における色の組み合わせを説明する。上記実施形態では、移動粒子として黒色粒子32K及び赤色粒子32R、着色部材として大径白色粒子38Wとを組み合わせた形態を説明したが、これに限られず、図24〜図25に示すような、組み合わせでもよい。
【0091】
ここで、図24に示す形態は、移動粒子として白色粒子32W及び赤色粒子32R、着色部材として大径黒色粒子38Kとを組み合わせた形態である。
【0092】
図25に示す形態は、移動粒子として黒色粒子32K及び白色粒子32W、着色部材として大径赤色粒子38Rとを組み合わせた形態である。
【0093】
また、例えば、カラー表示する場合には、すくなくとも3つのセルに区分けさせ、当該3つのセルにおける移動性粒子又は着色部材の有彩色の組み合わせを、赤、緑及び青の組み合わせ、又はイエロー、マゼンタ及びシアンの組み合わせとすることがよい。
【0094】
具体的には、図26〜図29に示すように、赤、緑及び青の色表示、又はイエロー、マゼンタ及びシアンの色表示できるものが挙げられる。
【0095】
ここで、図26に示す形態は、第1セル44Aでは移動粒子として黒色粒子32K及び赤色粒子32R、着色部材として大径白色粒子38Wを適用し、第2セル44Bでは移動粒子として黒色粒子32K及び緑色粒子32G、着色部材として大径白色粒子38Wを適用し、第3セル44Cでは移動粒子として黒色粒子32K及び青色粒子32B、着色部材として大径白色粒子38Wを適用した形態である。
【0096】
図27に示す形態は、第1セル44Aでは移動粒子として黒色粒子32K及び白色粒子32W、着色部材として大径赤色粒子38Rを適用し、第2セル44Bでは移動粒子として黒色粒子32K及び白色粒子32W、着色部材として大径緑色粒子38Gを適用し、第3セル44Cでは移動粒子として黒色粒子32K及び白色粒子32W、着色部材として大径青色粒子38Bを適用した形態である。
【0097】
図28に示す形態は、第1セル44Aでは移動粒子として白色粒子32W及びイエロー色粒子32Y、着色部材として大径黒色粒子38Kを適用し、第2セル44Bでは移動粒子として白色粒子32W及びマゼンタ色粒子32M、着色部材として大径黒色粒子38Kを適用し、第3セル44Cでは移動粒子として白色粒子32W及びシアン色粒子32C、着色部材として大径黒色粒子38Kを適用した形態である。
【0098】
図29に示す形態は、第1セル44Aでは移動粒子として黒色粒子32K及び白色粒子32W、着色部材として赤色多孔質部材42Rを適用し、第2セル44Bでは移動粒子として黒色粒子32K及び白色粒子32W、着色部材として緑色多孔質部材42Gを適用し、第3セル44Cでは移動粒子として黒色粒子32K及び白色粒子32W、着色部材として青色多孔質部材42Bを適用した形態である。
【0099】
なお、上記実施形態では、表示駆動方法としては特に説明しないが、公知の技術、例えば複数の行電極及び列電極を配し、行電極を走査駆動しながら各行電極に対応する画像情報に応じて列電極を一括して駆動させる単純マトリクス駆動や、TFTなどの各画素毎に配された画素電極によるアクティブマトリックス駆動により高速、高コントラストの表示を行なうことができる。
【0100】
また、上記実施形態では、基板に電極を設けて表示駆動する形態を説明したが、画像表示媒体と別途設置する外部電極により、表示駆動する形態でもよい。
【図面の簡単な説明】
【0101】
【図1】実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。
【図2】実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。
【図3】実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。
【図4】大径白色粒子(着色部材)と、移動粒子と、の大きさの違いを示す概念図である。
【図5】大径白色粒子(着色部材)が表示基板に当接する様子を示す概念図である。
【図6】他の例の大径白色粒子(着色部材)が表示基板に当接する様子を示す概念図である。
【図7】他の例の大径白色粒子(着色部材)が表示基板に当接する様子を示す概念図である。
【図8】大径白色粒子(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図9】大径白色粒子(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図10】大径白色粒子(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図11】大径白色粒子(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図12】大径白色粒子(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図13】大径白色粒子(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図14】大径白色粒子(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図15】着色多孔質部材(着色部材)の配置例を示す概略構成図である。
【図16】着色多孔質部材(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図17】着色多孔質部材(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図18】着色多孔質部材(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図19】着色多孔質部材(着色部材)の他の配置例を示す概略構成図である。
【図20】背面電極の電極パターンを示す平面図である。
【図21】背面電極の電極パターンの他の例を示す平面図である。
【図22】背面電極の電極パターンの他の例を示す平面図である。
【図23】背面電極の電極パターンの他の例を示す平面図である。
【図24】白黒表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの例を示す概念図である。
【図25】白黒表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの他の例を示す概念図である。
【図26】カラー表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの例を示す概念図である。
【図27】カラー表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの他の例を示す概念図である。
【図28】カラー表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの他の例を示す概念図である。
【図29】カラー表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの他の例を示す概念図である。
【符号の説明】
【0102】
10 画像表示装置
12 画像表示媒体
14 透明な基板
16 透明電極
18 表示基板
22(22A,22B,22C) 電極
24 絶縁層
26 基板
28 背面基板
30 間隙部材
32 移動粒子
34 分散液
36 電圧印加部
38 大径着色粒子(着色部材)
40 透明多孔質部材
42 着色多孔質部材(着色部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも透光性を有する表示基板と、
前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、当該基板間に形成された電界に応じて当該基板間を移動する移動粒子群であって、異なる色と帯電性を持つ少なくとも2種以上の移動粒子群と、
前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記移動粒子を分散するための透明液体と
前記表示基板と前記背面基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な空隙を有する着色部材であって、前記移動粒子群とは異なる色を有する着色部材と、
を具備することを特徴とする画像表示媒体。
【請求項2】
前記着色部材は、前記移動粒子群の粒子よりも大きい着色粒子群で構成されることを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項3】
前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子の大きさは、前記移動粒子群の粒子よりも10倍以上大きいことを特徴とする請求項2に記載の画像表示媒体。
【請求項4】
前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子の表面粗さは、前記移動粒子群の粒径よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の画像表示媒体。
【請求項5】
前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子は、前記着色粒子群の粒子の大きさよりも小さい粒径で且つ前記移動粒子群の粒子の大きさよりも大きい粒径の付帯粒子を付帯していることを特徴とする請求項2に記載の画像表示媒体。
【請求項6】
前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子は、前記着色粒子群の粒子の大きさよりも小さい粒径で且つ前記移動粒子群の粒子の大きさよりも大きい粒径の付帯粒子を被覆率1%〜30%で付帯していることを特徴とする請求項2に記載の画像表示媒体。
【請求項7】
前記着色部材を構成する前記着色粒子群と前記表示基板との間に、前記移動粒子群が移動可能な貫通孔を有する透明多孔質部材を配設したことを特徴とする請求項2に記載画像表示媒体。
【請求項8】
前記着色部材は、前記移動粒子群が移動可能な貫通孔を有する多孔質部材で構成されることを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項9】
前記着色部材は、前記表示基板と当接して配設されることを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項10】
前記着色部材は、前記表示基板と間隙を持って配設されることを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項11】
前記着色部材は、基板間に形成された電界に応じて移動することを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項12】
前記着色部材の色が白色であり、
且つ前記移動粒子群が2種の場合、その色が黒色及び有彩色である、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項13】
前記着色部材の色が黒色であり、
且つ前記移動粒子群が2種の場合、その色が白色及び有彩色である、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項14】
前記着色部材の色が有彩色であり、
且つ前記移動粒子群が2種の場合、その色が白色及び黒色である、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項15】
画像表示媒体が少なくとも3つのセルに区分けされた場合、当該3つのセルにおける前記移動性粒子又は着色部材の有彩色の組み合わせは、赤、緑及び青の組み合わせ、又はイエロー、マゼンタ及びシアンの組み合わせであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体。
【請求項16】
請求項1〜15のいずれか1項に記載の画像表示媒体と、
前記表示基板側に配設される第1の電極と
前記背面基板側に配設される第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極と間に電圧を印加して、前記基板間に電界を形成する電圧印加手段と、
を具備することを特徴とする画像表示装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図4】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate

【図17】
image rotate

【図18】
image rotate

【図19】
image rotate

【図20】
image rotate

【図21】
image rotate

【図22】
image rotate

【図23】
image rotate

【図3】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図24】
image rotate

【図25】
image rotate

【図26】
image rotate

【図27】
image rotate

【図28】
image rotate

【図29】
image rotate


【公開番号】特開2007−212854(P2007−212854A)
【公開日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−33896(P2006−33896)
【出願日】平成18年2月10日(2006.2.10)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】