説明

画像表示用パネルの画像形成方法

【課題】引き出し電極による画像表示時の画像乱れを解消して、表示品位を高めることができる画像表示用パネルの画像形成方法を提供する。
【解決手段】一方の基板側の電極を、表示パターン用電極11−1〜11−7、表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極12−1〜12−7、および、表示パターン用電極以外の部分および引き出し電極以外の部分に設けた背景電極COM3とから構成し、他方の基板側において、少なくとも、一方の基板側の引き出し電極と対応する位置に独立電極COM2を形成し、(1)画像形成過程の際、独立電極に表示が変化しないようなしきい値以下の電圧を印加することにより、引き出し電極部の画像乱れによる画像品位低下を減少させる、あるいは、(2)通常の画像形成過程の後、独立電極に表示が書き換わるのに十分な電圧を印加することにより、引き出し電極部の画像乱れによる画像品位低下を減少させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも一方が透明な対向する基板間に画像表示媒体を封入し、基板側に設けられた電極に電圧を印加し画像表示媒体に電界を与えて、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルの画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、液晶(LCD)に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、2色粒子回転方式等の技術を用いた画像表示装置が提案されている。
【0003】
これら従来技術は、LCDと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な画像表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用画像表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。特に最近では、分散粒子と着色溶液から成る分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置して成る電気泳動方式が提案され、期待が寄せられている。
【0004】
しかしながら、電気泳動方式では、液中を粒子が泳動するために液の粘性抵抗により応答速度が遅くなるという問題がある。さらに、低比重の溶液中に酸化チタン等の高比重の粒子を分散させているため沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、画像繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。また、マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイクロカプセルレベルにして、見かけ上、上述した欠点が現れにくくしているだけであって、本質的な問題は何ら解決されていない。
【0005】
一方、溶液中での挙動を利用する電気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている(例えば、非特許文献1参照)。しかし、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、安定性に欠けるという問題もある。
【0006】
上述した種々の問題を解決するための一方法として、少なくとも一方が透明である2枚の対向する基板間に、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を与え、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルが知られている。
【非特許文献1】趙 国来、外3名、“新しいトナーディスプレイデバイス(I)”、1999年7月21日、日本画像学会年次大会(通算83回)“Japan Hardcopy’99”論文集、p.249-252
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述した従来の画像表示用パネルにおいては、基板上に、基板上の画像表示部分に形成する表示パターン用電極と表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極とを設けているが、基板としてガラス基板を用いる場合、銅張積層基板のようにスルホールを用いて、表示パターン用電極からの引き出し電極を基板の裏側に配線することが困難であった。引き出し電極には表示パターン用電極と同様の電圧が印加されているため、表示パターンの部分以外の引き出し電極の部分でも画像表示媒体の反転が起こり、表示品位を著しく損ねる結果となっていた。
【0008】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、引き出し電極による画像表示時の画像乱れを解消して、表示品位を高めることができる画像表示用パネルの画像形成方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の画像表示用パネルの画像形成方法の第1発明は、少なくとも一方が透明な対向する基板間に画像表示媒体を封入し、基板側に設けられた電極に電圧を印加し画像表示媒体に電界を与えて、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルの画像形成方法において、一方の基板側の電極を、表示パターン用電極、表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極、および、表示パターン用電極以外の部分および引き出し電極以外の部分に設けた背景電極とから構成し、他方の基板側において、少なくとも、前記一方の基板側の引き出し配線と対応する位置に独立電極を形成し、画像形成過程の際、前記独立電極に表示が変化しないようなしきい値以下の電圧を印加することにより、引き出し電極部の画像乱れによる画像品位低下を減少させることを特徴とするものである。
【0010】
また、本発明の画像表示用パネルの画像形成方法の第2発明は、少なくとも一方が透明な対向する基板間に画像表示媒体を封入し、基板側に設けられた電極に電圧を印加し画像表示媒体に電界を与えて、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルの画像形成方法において、一方の基板側の電極を、表示パターン用電極、表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極、および、表示パターン用電極以外の部分および引き出し電極以外の部分に設けた背景電極とから構成し、他方の基板側において、少なくとも、前記一方の基板側の引き出し電極と対応する位置に独立電極を形成し、通常の画像形成過程の後、前記独立電極に表示が書き換わるのに十分な電圧を印加することにより、引き出し電極部の画像乱れによる画像品位低下を減少させることを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明の画像表示用パネルの画像形成方法の好適例としては、前記他方の基板側の電極を、前記一方の基板側の表示パターン用電極に対応する表示パターン用電極、表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極、および、表示パターン用電極以外の部分であって、少なくとも一方の基板側の引き出し電極に対応する部分を含む部分に構成された独立電極からなること、及び、前記画像表示媒体が粒子群または粉流体であること、がある。
【発明の効果】
【0012】
本発明の画像表示用パネルの画像形成方法では、予め画像表示用パターン電極部(セグメント電極部)および引き出し電極とそれ以外(対向基板の引き出し線を含む背景部)に電極を分割し、それぞれに別個の電圧を印加できるように準備された画像表示用パネルにおいて、画像形成過程の際、前記独立電極に表示が変化しないようなしきい値以下の電圧を印加することにより(第1発明)、または、通常の画像形成過程の後、前記独立電極に表示が書き換わるのに十分な電圧を印加することにより(第2発明)、引き出し電極部の画像乱れによる画像品位低下を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
まず、本発明の対象となる画像表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明で用いる画像表示用パネルでは、対向する2枚の基板間に封入した2種類の、互いに帯電特性の異なる画像表示媒体(粒子群または粉流体)に電界が付与される。付与された電界方向にそって、高電位側に向かっては低電位に帯電した画像表示媒体が電界の力やクーロン力などによって引き寄せられ、また、低電位側に向かっては高電位に帯電した画像表示媒体が電界の力やクーロン力などによって引き寄せられ、それら画像表示媒体が電位の切替による電界方向の変化によって往復運動することにより、画像表示がなされる。従って、画像表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し時あるいは保存時の安定性を維持できるように、画像表示用パネルを設計する必要がある。ここで、画像表示媒体とする粒子または粉流体にかかる力は、粒子同士または粉流体同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気影像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【0014】
本発明の対象となる画像表示用パネルの例を、図1(a)、(b)〜図2(a)、(b)に基づき説明する。
図1(a)、(b)に示す例では、2種以上の色の異なる画像表示媒体3(ここでは白色粒子3Wと黒色粒子3Bを示す)を、基板1、2の外部に設けた電極(図示しない)から加えられる電界に応じて、基板1、2と垂直に移動させ、黒色粒子3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子3Wを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図1(b)に示す例では、図1(a)に示す例に加えて、基板1、2との間に例えば格子状に隔壁4を設け表示セルを画成している。
図2(a)、(b)に示す例では、2種以上の色の異なる画像表示媒体3(ここでは白色粒子3Wと黒色粒子3Bを示す)を、基板1に設けた電極5と基板2に設けた電極6との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板1、2と垂直に移動させ、黒色粒子3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子3Wを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図2(b)に示す例では、図2(a)に示す例に加えて、基板1、2との間に例えば格子状に隔壁4を設け表示セルを画成している。
以上の説明は、白色粒子3Wを白色粉流体に、黒色粒子3Bを黒色粉流体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することが出来る。
【0015】
本発明の画像表示用パネルの画像形成方法の特徴は、上述した構成の画像表示用パネルにおいて画像を表示するにあたり、一方の基板側の電極を、表示パターン用電極、表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極、および、表示パターン用電極以外の部分および引き出し電極以外の部分に設けた背景電極とから構成し、他方の基板側において、少なくとも、前記一方の基板側の引き出し電極と対応する位置に独立電極を形成し、画像形成過程の際、独立電極に表示が変化しないようなしきい値以下の電圧を印加することにより(第1発明)、または、通常の画像形成過程の後、独立電極に表示が書き換わるのに十分な電圧を印加することにより(第2発明)、引き出し電極部の画像乱れによる画像品位低下を減少させる点にある。以下、この特徴について説明する。
【0016】
図3(a)、(b)はそれぞれ本発明の画像表示用パネルの画像形成方法で用いる電極を説明するための図である。図3(a)、(b)に示す例では、数字の8を表示するためのセグメント電極(いわゆる7セグメント)を示している。
【0017】
一方の基板1(例えばガラス基板)側の電極5は、図3(a)に示すように、7セグメントの表示パターン用電極11−1〜11−7と、各表示パターン用電極11−1〜11−7からの引き出し配線となる引き出し電極12−1〜12−7とから、画像表示のためのセグメント電極SEG1〜SEG7を構成している。また、表示パターン用電極11−1〜11−7以外の部分、および、引き出し電極12−1〜12−7以外の部分に、背景となる共通電極(背景電極)COM3を設けている。セグメント電極SEG1〜SEG7と共通電極COM3との間には、絶縁間隔13が設けられている。
【0018】
他方の基板2(例えばガラス基板)側の電極6は、図3(b)に示すように、電極5を構成する表示パターン用電極11−1〜11−7に対応する表示パターン用電極21−1〜21−7と、これら表示パターン用電極21−1〜21−7を一体に連続する接続電極22とから、共通電極COM1を構成している。また、表示パターン用電極21−1〜21−7および接続電極22以外の部分、すなわち、共通電極COM1以外の部分に、共通電極(独立電極)COM2を設けている。共通電極COM1と共通電極COM2との間には、絶縁間隔23が設けられている。
【0019】
図3(a)、(b)に示した構造の電極を利用した画像表示用パネルを用いて、実際に、数字の”5”を表示する場合を説明する。なお、画像表示媒体3としては、以下の説明のいずれの場合も、図4に示すような反転特性を有する白粒子群3Wと黒粒子群3Bとを用いた画像表示用パネルを使用した。ここで、白粒子群3Wの書き込み電圧(しきい値電圧と同じ)は−Vであり、黒粒子群3Bの書き込み電圧(しきい値電圧と同じ)は+Vである。
【0020】
図5は画像表示用パネルにおける従来の画像形成方法の一例を説明するための図である。図5に示す従来の画像形成方法では、一方の電極5は図3(a)と同じ構成とし、他方の電極6は全体を覆う共通電極COM4としている。この従来例において、何も表示していない白色の状態から、数字の”5”を表示するためには、SEG1、SEG3、SEG4、SEG6、SEG7に書き込み電圧+Vを印加し、SEG2、SEG5、COM3、COM4に電圧0を印加する。この場合、SEG1、SEG3、SEG4、SEG6、SEG7のそれぞれの表示パターン電極11−1、11−3、11−4、11−6、11−7が反転して黒表示となるだけでなく、それぞれの引き出し電極12−1、12−3、12−4、12−6、12−7までもが反転して黒表示となってしまう。その結果、画像の表示品位を著しく悪化させている。
【0021】
図6は画像表示用パネルにおける本発明の画像形成方法の第1発明における一例を説明するための図である。図6に示す本発明の第1発明では、何も表示していない白色の状態から数字の”5”を表示するためには、まず、一方の基板1上の電極5に対しては、従来例と同様に、SEG1、SEG3、SEG4、SEG6、SEG7に書き込み電圧+Vを印加する。同時に、他方の基板2側の電極6に対しては、COM1に電圧0を印加し、表示パターン用電極21−1〜21−7以外の部分に電圧を印加するための共通電極COM2に、例えば、書き込み電圧+Vの1/2の電圧+V/2を印加する。
【0022】
本例では、共通電極COM2の部分は±V/2の電圧しかかからず、図4の反転特性からしきい値電圧V以下の値であるため、セグメント電極SEG1〜SEG7を構成する引き出し電極12−1〜12−7の部分は表示反転せず、白色の表示が続く。その結果、画像の表示品位を低下させることがない。なお、電極5の引き出し電極12−1〜12−7と電極6の接続電極22とがクロスする部分は、しきい値電圧+Vがかかるため黒色に反転するが、全体に比べて小さい領域であるため画像品位の点で特に問題とはならない。
【0023】
図7は画像表示用パネルにおける本発明の画像形成方法の第2発明における一例を説明するための図である。図7に示す本発明の第2発明では、何も表示していない白色の状態から数字の”5”を表示するためには、まず、図5に示す従来例と同様の通常の方法で画像を一旦形成する。その時点では、図5に示すように、引き出し電極12−1、12−3、12−4、12−6、12−7に対応する部分が黒色に反転した状態である。
【0024】
本例では、その後、一方の基板1側の電極5に対しては、SEG1〜SEG7、COM3に電圧0を印加し、他方の基板2側の電極6に対しては、COM1に電圧0を印加するとともにCOM2に書き込み電圧+Vを印加する。これにより、引き出し電極12−1、12−3、12−4、12−6、12−7に対応する部分には書き込み電圧−Vが印加されることとなる。その結果、黒色だった引き出し電極12−1、12−3、12−4、12−6、12−7に対応する部分が、白色に再反転し、周囲と同色の白色となる。なお、本例でも図6に示す例と同様に、線がクロスする部分で黒色が残るが、全体に比べて小さい領域であるため画像品位の点で特に問題とはならない。
【0025】
図6に示す本発明の第1発明と図7に示す本発明の第2発明とを比較すると、図8に示すようにしきい値特性が急峻でない画像表示用パネルを使用する場合、図6に示す本発明の第1発明では±V/2を印加した場合その部分が白色でなく灰色になってしまうのに対し、図7に示す本発明の第2発明ではそのようなことはなく白色が保たれる。以上のことから、表示反転の印加電圧しきい値が急峻でない画像表示媒体3を使用する場合は、図6に示す第1発明では、若干の表示反転が起こり表示品位の劣化を起こしてしまう可能性があるが、その場合でも図7に示す本発明の第2発明では、表示品の低下を導かない。一方、図7に示す本発明の第2発明では、図6に示す本発明の第1発明と比べて、画像形成の工程が多くなる。そのため、画像品位と工程との要望に応じて、第1発明と第2発明とを選択して用いることが好ましい。
【0026】
以下、本発明の対象となる画像表示用パネルを構成する各部材について説明する。
【0027】
基板については、少なくとも一方の基板はパネル外側から画像表示媒体の色が確認できる透明な基板2であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。基板1は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるもの、および、ガラス、石英などの可とう性のない無機シートが挙げられる。基板の厚みは、2〜5000μmが好ましく、さらに5〜2000μmが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、5000μmより厚いと、薄型画像表示装置とする場合に不都合がある。
【0028】
基板側に設ける電極の電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類やITO、酸化インジウム、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、CVD(化学蒸着)法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。視認基板側に設ける電極は透明である必要があるが、背面基板側に設ける電極は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、3〜1000nm、好ましくは5〜400nmが好適である。背面基板側に設ける電極の材質や厚みなどは上述した視認基板側に設ける電極と同様であるが、透明である必要はない。なお、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。
【0029】
必要に応じて設ける隔壁4については、その形状は表示にかかわる画像表示媒体の種類により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は2〜100μm、好ましくは3〜50μmに、隔壁の高さは10〜500μm、好ましくは10〜200μmに調整される。また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。本発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
【0030】
これらのリブからなる隔壁により形成される表示セルは、図9に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示側から見える隔壁断面部分に相当する部分(表示セルの枠部の面積)はできるだけ小さくした方が良く、画像表示の鮮明さが増す。ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。このうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。いずれの方法においても本発明を好適に用いることができる。
【0031】
次に、本発明の画像形成方法で用いる画像表示媒体としての粉流体について説明する。なお、本発明の画像表示媒体としての粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体(登録商標)」の権利を得ている。
【0032】
本発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性(光学的性質)を有するものである(平凡社:大百科事典)。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている(丸善:物理学事典)。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている(平凡社:大百科事典)。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。
【0033】
すなわち、本発明における粉流体は、液晶(液体と固体の中間相)の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の画像表示装置で固体状物質を分散質とするものである。
【0034】
本発明の対象となる画像表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、画像表示媒体として例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、低電圧の印加でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に例えば用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の画像表示装置では、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で用いられる。
【0035】
次に、本発明の画像形成方法で用いる画像表示媒体としての粒子について説明する。粒子は、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【0036】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、2種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。
【0037】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属(金属イオンや金属原子を含む)の油溶性染料、4級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物(ベンジル酸ホウ素錯体)、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、4級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【0038】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【0039】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B、C.I.ピグメントレッド2等がある。
【0040】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、C.I.ピグメントイエロー12等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、C.I.ピグメントグリーン7、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジGK、C.I.ピグメントオレンジ31等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【0041】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【0042】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
【0043】
また、本発明の画像表示媒体としての粒子は平均粒子径d(0.5)が、0.1〜50μmの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。
【0044】
更に本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを5未満、好ましくは3未満とする。
Span=(d(0.9)−d(0.1))/d(0.5)
(但し、d(0.5)は粒子の50%がこれより大きく、50%がこれより小さいという粒子径をμmで表した数値、d(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10%である粒子径をμmで表した数値、d(0.9)はこれ以下の粒子が90%である粒子径をμmで表した数値である。)
Spanを5以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な粒子移動が可能となる。
【0045】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を50以下、好ましくは10以下とすることが肝要である。
【0046】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折/散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折/散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.)測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト(Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト)にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【0047】
画像表示媒体の帯電量は当然その測定条件に依存するが、画像表示用パネルにおける画像表示媒体の帯電量はほぼ、初期帯電量、隔壁との接触、基板との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に画像表示媒体の帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かった。
【0048】
更に、本発明において画像表示媒体として粒子群または粉流体を用いる場合には基板間の画像表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、25℃における相対湿度を60%RH以下、好ましくは50%RH以下、更に好ましくは35%RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図1(a)、(b)〜図2(a)、(b)において、対向する基板1、基板2に挟まれる部分から、電極5、6、画像表示媒体(粒子群あるいは粉流体3)の占有部分、隔壁4の占有部分(存在する場合)、装置シール部分を除いた、いわゆる画像表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるようにパネル基板間に封入することが必要であり、例えば、画像表示媒体の充填、基板の組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【0049】
本発明の画像形成方法の対象となる画像表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、画像表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常10〜500μm、好ましくは10〜200μmに調整される。
対向する基板間の空間における画像表示媒体の体積占有率は5〜70%が好ましく、さらに好ましくは5〜60%である。70%を超える場合には画像表示媒体の移動の支障をきたし、5%未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明の画像形成方法の対象となる画像表示用パネルは、ノートパソコン、PDA、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ICカード等のカード表示部、電子広告、電子POP、電子値札、電子楽譜、RF−ID機器の表示部などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】(a)、(b)はそれぞれ本発明の対象となる画像表示用パネルの一例を示す図である。
【図2】(a)、(b)はそれぞれ本発明の対象となる画像表示用パネルの他の例を示す図である。
【図3】(a)、(b)はそれぞれ本発明の画像表示用パネルの画像形成方法で用いる電極を説明するための図である。
【図4】本発明の対象となる画像表示用パネルの反転特性を説明するためのグラフである。
【図5】画像表示用パネルにおける従来の画像形成方法の一例を説明するための図である。
【図6】画像表示用パネルにおける本発明の画像形成方法の第1発明における一例を説明するための図である。
【図7】画像表示用パネルにおける本発明の画像形成方法の第2発明における一例を説明するための図である。
【図8】しきい値特性が急峻でない画像表示用パネルの反転特性を説明するためのグラフである。
【図9】本発明の対象となる画像表示用パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
【0052】
1、2 基板
3 画像表示媒体(粒子または粉流体)
3W 白色粒子(白色粉流体)
3B 黒色粒子(黒色粉流体)
4 隔壁
5、6 電極
11−1〜11−7、21−1〜21−7 表示パターン用電極
12−1〜12−7 引き出し電極
13、23 絶縁間隔
22 接続電極
SEG1〜SEG7 セグメント電極
COM1〜CON7 共通電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一方が透明な対向する基板間に画像表示媒体を封入し、基板側に設けられた電極に電圧を印加し画像表示媒体に電界を与えて、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルの画像形成方法において、一方の基板側の電極を、表示パターン用電極、表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極、および、表示パターン用電極以外の部分および引き出し電極以外の部分に設けた背景電極とから構成し、他方の基板側において、少なくとも、前記一方の基板側の引き出し電極と対応する位置に独立電極を形成し、画像形成過程の際、前記独立電極に表示が変化しないようなしきい値以下の電圧を印加することにより、引き出し電極部の画像乱れによる画像品位低下を減少させることを特徴とする画像表示用パネルの画像形成方法。
【請求項2】
少なくとも一方が透明な対向する基板間に画像表示媒体を封入し、基板側に設けられた電極に電圧を印加し画像表示媒体に電界を与えて、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルの画像形成方法において、一方の基板側の電極を、表示パターン用電極、表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極、および、表示パターン用電極以外の部分および引き出し電極以外の部分に設けた背景電極とから構成し、他方の基板側において、少なくとも、前記一方の基板側の引き出し電極と対応する位置に独立電極を形成し、通常の画像形成過程の後、前記独立電極に表示が書き換わるのに十分な電圧を印加することにより、引き出し電極部の画像乱れによる画像品位低下を減少させることを特徴とする画像表示用パネルの画像形成方法。
【請求項3】
前記他方の基板側の電極を、前記一方の基板側の表示パターン用電極に対応する表示パターン用電極、表示パターン用電極からの引き出し配線となる引き出し電極、および、表示パターン用電極以外の部分であって、少なくとも一方の基板側の引き出し電極に対応する部分を含む部分に構成された独立電極からなる請求項1または2に記載の画像表示用パネルの画像形成方法。
【請求項4】
前記画像表示媒体が粒子群または粉流体である請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示用パネルの画像形成方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate


【公開番号】特開2006−30445(P2006−30445A)
【公開日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−207056(P2004−207056)
【出願日】平成16年7月14日(2004.7.14)
【出願人】(000005278)株式会社ブリヂストン (11,469)
【Fターム(参考)】