JP2003322881A - 書き換え可能な表示媒体、表示装置およびこれらを用いた表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返して情報の記録と消去を行うことがで
きる表示媒体、表示装置、およびこれらを用いた表示方
法を提供する。 【解決手段】 支持体１１上に記録層１２を有し、記録
層１２には複数の内部に空隙を有する微小空隙部材１３
が配列されてなり、微小空隙部材１３の内部には、それ
ぞれ着色磁性粒子２１〜２３が常温において固相状態を
示す熱溶融性有機化合物２５に分散されてなる構成の表
示媒体の記録層１２に対して磁場印加し、熱溶融有機性
化合物２５の融点に応じた温度で加熱して、熱溶融性有
機化合物２５を溶融せしめて、着色磁性粒子２１〜２３
を選択的に移動させて、画像表示を行う書き換え可能な
表示媒体および表示装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱および磁界を作
用させて、表示装置内に封入した複数種類の着色磁性粒
子を磁気泳動させ、カラー表示および表示消去を行う書
き換え可能な表示媒体、表示装置およびこれらを用いた
表示方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来における電気泳動、磁気泳動を利用
した表示装置としては、特開昭６４−８６１１６号公
報、特開平８−５４８４１号公報、および特開平８−２
９７４７０号公報に開示されている各種装置が挙げられ
る。このうち特開昭６４−８６１１６号公報において
は、分散媒および電気泳動粒子を封入したマイクロカプ
セルを適用することにより、均一かつ安定した表示動作
を行う電気泳動表示装置が開示されている。また特開平
８−５４８４１号公報においては、同様の磁気泳動表示
装置であって、特に、記録速度が速く鮮明な表示を行う
ことができる表示装置が開示されている。また特開平８
−２９７４７０号公報においては、マイクロカプセルの
耐久性を高めるとともに、背面を種々の色に着色した構
成の磁気泳動表示装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような各種電気泳動表示装置および磁気泳動表示装置
に用いられている画像表示用パネルは、いずれも同時に
表示できる色は、背景色、および文字、図柄色に限られ
てしまい、同時に多数の色を表示するようなフルカラー
表示ができるようなものではなかった。

【０００４】これに対しカラー表示を行うことのできる
磁気記録媒体としては、例えば特開平１−６３９９１号
公報に記載されているように、磁性粒子のＮ極とＳ極と
をそれぞれ異なる色に着色し、磁力の印加により磁性粒
子を回転させてカラー表示を行うものが知られている。

【０００５】また特開平４−１７５１９６号公報には、
磁気特性の異なる磁性粒子をそれぞれ異なる色に着色
し、磁界強度を制御してカラー表示を行う磁気記録媒体
に関する開示がなされている。

【０００６】ところが特開平１−６３９９１号公報に記
載されている磁気記録媒体においては、微小な磁性粒子
に対してそれぞれ着色用スプレーをして着色する等の工
程や、磁性粒子のＮ極とＳ極を異なる色に着色する等の
工程が極めて煩雑であるため、各極の色分けを厳密に行
うことが困難であるという問題がある。

【０００７】また特開平４−１７５１９６号公報に記載
されている磁気記録媒体においては、表示時の磁界強度
の制御が困難であり、磁界の制御の曖昧さにより、鮮明
な画像の表示を行うことが困難であるという問題があ
る。

【０００８】一方特開２０００−３５５９８号公報に
は、異なる色に着色された電気泳動粒子がマイクロカプ
セル内に封入され、電界を印加させてカラー表示を行う
技術が開示されているが、それぞれのカプセル毎に、独
立した電極を設ける必要があり、製造コストが高くなる
という問題がある。

【０００９】そこで本発明においては、多色同時表示が
可能で、画像の安定性に優れ、安価なフルカラーの磁気
泳動を用いた表示媒体、表示装置およびこれらを用いた
表示方法を提供することとした。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明においては、非磁
性材料よりなる支持体上に記録層を有する表示媒体であ
って、記録層には複数の内部に空隙を有する微小空隙部
材が配列されてなり、微小空隙部材の内部には、それぞ
れ着色磁性粒子が常温において固相状態を示す熱溶融性
有機化合物に分散されてなり、記録層に対して磁場を印
加し、熱溶融性有機化合物の融点に応じた温度で加熱し
て溶融せしめ、着色磁性粒子を選択的に移動させて、画
像表示を行う書き換え可能な表示媒体を提供する。

【００１１】また、本発明においては、非磁性材料より
なる支持体上に複数の内部に空隙を有する微小空隙部材
が配列された記録層を有し、微小空隙部材にはそれぞれ
着色磁性粒子が常温において固相状態を示す熱溶融性有
機化合物に分散されてなる構成の表示媒体と、この表示
媒体の記録層に対して磁場を印加する磁場印加手段と、
記録層を加熱する加熱手段とを有し、磁場印加手段によ
り磁場を印加し、加熱手段により記録層を熱溶融性有機
化合物の融点に応じた温度に加熱して、熱溶融有機化合
物を溶融せしめて、着色磁性粒子を選択的に移動させ
て、画像表示を行う表示装置を提供する。

【００１２】また、本発明においては、非磁性材料より
なる支持体上に、複数の内部に空隙を有する微小空隙部
材が配列された記録層を有し、微小空隙部材にはそれぞ
れ着色磁性粒子が常温において固相状態を示す熱溶融性
有機化合物に分散されてなる構成の表示媒体を用いて、
記録層に対して磁場を印加し、磁場の印加状態で、記録
層を熱溶融性有機化合物の融点に応じた温度で加熱し、
当該熱溶融性有機化合物を選択的に溶融せしめて、上記
着色磁性粒子を選択的に移動させて、画像表示を行う表
示方法を提供する。

【００１３】本発明によれば、磁場を印加した状態で、
サーマルヘッド等の加熱手段によって熱溶融性有機化合
物を選択的に溶融せしめて上記記録層を構成する着色磁
性粒子を選択的に移動させるようにしたことにより、色
調が鮮明で、高解像度のフルカラー表示を行うことがで
き、かつ急峻かつ鮮明な画像表示の消去を行うことがで
きる書き換え可能な表示媒体、表示装置および表示方法
を提供することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について図面を参照して説明するが、本発明の表示媒
体、表示装置および表示方法は、以下の例に限定される
ものではない。

【００１５】図１に本発明の表示媒体の一例の概略断面
図を示す。図１に示すように本発明の表示媒体１０は、
支持体１１上に記録層１２、および保護層１３が積層形
成された構成を有している。記録層１２は、微小空隙部
材１４が充填配列された構成を有し、微小空隙部１４内
には、無機顔料粒子２０および所定の色の着色磁性粒子
２１〜２３よりなる表示用材料２４が、常温で固相状態
を示す熱溶融性有機化合物２５に分散されているものと
する。なお図１に示す表示媒体１０においては、イエロ
ー、マゼンダ、シアンのそれぞれに着色された第１〜第
３の着色磁性粒子２１〜２３が、それぞれ熱溶融性有機
化合物２５ａ、２５ｂ、２５ｃに分散されてなり、これ
らの色によって区別される微小空隙部材１４が支持体１
１上に充填配列されているものとする。また図１におい
ては、微小空隙部材１４は支持体１１上において平面状
に充填配列されているが、本発明はこの例に限定され
ず、表示画像の色調の鮮明さや解像度を考慮した上で、
積層されたものとしてもよい。以下、本発明の表示媒体
１０について詳述する。

【００１６】支持体１１は、非磁性材料によって形成さ
れるものとし、例えばポリ塩化ビニル、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチ
レン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類、天
然樹脂、紙、合成紙、金属、セラミックス等を単独また
は組み合わせたものを適用できる。また支持体１１の形
状については、カード状、シート状、フィルム状等の従
来公知の形状を用途に応じて選択できるものとし、用途
に応じて要求される従来公知の物性、例えば強度、剛
性、隠蔽性、光不透過性等を付加させたものとしてもよ
い。

【００１７】記録層１２は、内部に空隙を有する微小空
隙部材１４が充填配列された構成を有している。微小空
隙部材１４は特に限定されるものではないが、例えば分
散媒を封入することが可能なマイクロカプセル、キャピ
ラリー、あるいはセル等を適用することができ、微小空
隙構造を形成することができるものであれば、従来公知
のものをいずれも適用することができる。なお空隙構造
をより微細に形成することによって、最終的に得られる
表示媒体１０および表示装置における解像度を向上させ
ることができる。

【００１８】次に、上記微小空隙部材１４内封入されて
いる無機顔料粒子２０、着色磁性粒子２１〜２３、およ
び常温で固相状態を示す熱溶融性有機化合物２５につい
て説明する。

【００１９】無機顔料粒子２０の材料としては、特に限
定されるものではないが、例えば酸化チタン、アルミ
ナ、酸化亜鉛、シリカ、チタン酸バリウム、ジルコン酸
バリウム等の従来公知の材料を適用することができる
が、特に酸化チタン（ＴｉＯ₂）、アルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、シリカ（酸化珪素：Ｓｉ
Ｏ₂）等の白色調の無機系酸化物が最終的に得られる表
示媒体１０のコントラストの向上を図るために好適であ
る。

【００２０】着色磁性粒子２１〜２３形成用材料として
は、例えば鉄、ニッケル、鉄・ニッケル合金、鉄・ニッ
ケル・クロム合金等のステンレススチール、コバルト、
コバルト・アルミニウム合金、サマリウム・コバルト合
金等が挙げられ、これらの微粒子を、アトマイザーやハ
ンマーミル等を用いてフレーク状としたものを着色磁性
粒子２１〜２３として適用することができる。

【００２１】着色磁性粒子２１〜２３は、最終的に得ら
れる表示媒体１０において表示したい色に応じて着色さ
れているものとし、例えば、表示媒体１０においてフル
カラー表示を行う場合においては、３原色であるイエロ
ー、マゼンダ、シアンに着色されている第１〜第３の着
色磁性粒子２１〜２３が、それぞれ異なる微小空隙部材
１４内に封入されているものとする。

【００２２】上記着色磁性粒子２１〜２３は、例えばＣ
ｏ−Ｍｎ系複合酸化物、あるいはヘマタイト等とポリエ
ステルあるいはアクリル樹脂等からなる合成樹脂塗料を
上記磁性粒子被覆することにより着色することができ
る。なお磁性粒子を着色する材料は上記塗料に限定され
るものではなく、従来公知の各種染料を適宜用いること
ができる。

【００２３】着色磁性粒子２１〜２３は、後述する磁気
印加による移動のしやすさや表示媒体１０における画像
コントラスト等を考慮し、粒径が５〜３０μｍのものが
好適である。また着色磁性粒子２１〜２３の形状は、球
状、針状等、磁気印加による移動を妨げない形状であれ
ば従来公知の各種形状を適用できる。

【００２４】上記無機顔料粒子２０および着色磁性粒子
２１〜２３を分散する熱溶融性有機化合物２５は、常温
（約１０〜３０℃程度）で固相状態を示し、常温以上に
加熱された温度（約３５〜１２０℃程度）で流動状態と
なるものであるとし、例えばパラフィンワックス、カル
ナバワックス等の天然あるいは合成ワックス、天然ある
いは合成樹脂、またはカルボン酸エステル等を単独で、
あるいは混合して適宜用いることができる。特に固相状
態から流動状態への変化が、温度変化に応じて急峻であ
るものが好適である。

【００２５】なお、熱溶融性有機化合物２５は、着色磁
性粒子の色に対応して融点の異なるものを適用する。す
なわち上述したように、３原色であるイエロー、マゼン
ダ、シアンに着色されている第１〜第３の着色磁性粒子
２１〜２３が、それぞれ異なる微小空隙部材１４内に封
入されているものとする場合には、これらの着色磁性粒
子２１〜２３の色により区別される微小空隙部材１４内
に封入された熱溶融性有機化合物２５の融点が、着色磁
性粒子の色毎に異なるものとなるように選定する。例え
ば、第１の着色磁性粒子２１を分散する熱溶融性有機化
合物２５ａの融点をＴ１、第２の着色磁性粒子２２を分
散する熱溶融性有機化合物２５ｂの融点をＴ２、第３の
着色磁性粒子２３を分散する熱溶融性有機化合物２５ｃ
の融点をＴ３としたとき、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３となるよう
なものを選定する。

【００２６】具体的には、イエローの第１の着色磁性粒
子２１を分散する熱溶融性有機化合物２５ａは融点が９
０℃程度、マゼンダの第２の着色磁性粒子２２を分散す
る熱溶融性有機化合物２５ｂは融点が６５℃程度、シア
ンの第３の着色磁性粒子２３を分散する熱溶融性有機化
合物２５ｃは融点が４０℃程度のパラフィンワックスを
それぞれ適用することができる。なお、熱溶融性有機化
合物２５の融点は、例えば分子構造中の炭化水素鎖の数
を選定することによって好適な範囲のものに特定するこ
とができる。

【００２７】上述したような無機顔料粒子２０、着色磁
性粒子２１〜２３および熱溶融性有機化合物２５を封入
しているいわゆる殻物質である微小空隙部材１４は、例
えばアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウ
レア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、天然樹脂等
の従来公知の樹脂材料を単独であるいは２種以上混合し
た材料によって形成することができる。

【００２８】上記微小空隙部材１４としては、上述した
無機顔料粒子２０、着色磁性粒子２１〜２３、熱溶融性
有機化合物２５を主成分とするいわゆる芯物質が封入さ
れてなるマイクロカプセルが好適に用いられるが、この
ようなマイクロカプセルの製造方法としては下記のよう
なものが挙げられる。

【００２９】例えば、ポリマー溶液に分散させた上記芯
物質のまわりにポリマーの濃厚相を分離させる相分離
法、ポリマー溶液中の上記芯物質のまわりにポリマーの
硬化試験薬等によりポリマーを硬化させる液中硬化被膜
法、芯物質を分散させたエマルジョンの内相、あるいは
外相のいずれか一方からモノマーや重合触媒を供給し、
上記芯物質の表面をポリマーで覆うインシチュー重合
法、芯物質を分散させたエマルジョンの内相と外相の両
方からモノマーを供給する界面重合法等のマイクロカプ
セル化技法が好適であるが、これらの方法に限定される
ものではない。

【００３０】上記方法のうち、特にインシチュー重合
法、あるいは相分離法を用いて製造することにより、粒
径の揃った、かつ上記芯物質が均一に分散されたマイク
ロカプセルを製造することができる。これらの方法にお
いて適用する重合性モノマーとしては、アクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、スチレンおよびその誘導
体、イソシアネート、各種アミン、エポキシ基を有する
化合物等が挙げられる。上述したような、例えばマイク
ロカプセルよりなる微小空隙部材１４を所定のバインダ
ーに分散させ、これを支持体１１上に塗布することによ
って記録層１２が形成できる。バインダーとしては、例
えば水系バインダー、溶剤系バインダー、エマルジョン
系バインダー等を適用することができる。

【００３１】具体的に記録層１２は、オフセット印刷
法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の従来
公知の印刷方式や、ロール塗布法、ナイフエッジ法等の
塗布方式、上記マイクロカプセル等の微小空隙部材１４
を混入した転写シートによる転写方式、また上述したマ
イクロカプセル等を混入したインクを支持体１１上に吹
き付けるインクジェット方式、支持体１１と後述する保
護層１３との間に上述したマイクロカプセル等を混入し
た溶液を充填する方式等の各種方法によって作製するこ
とができ、目的とする表示媒体１０の用途や数量に応じ
て適宜選択することができる。

【００３２】次に保護層１３について説明する。保護層
１３形成用材料としては、例えばエポキシ樹脂、テトラ
フルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレ
ン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂、天然樹
脂等が挙げられる。保護層１３は、支持体１１上に形成
された記録層１２を保持するとともに、外部から微小空
隙部材１４内に封入された着色磁性粒子２１〜２３、お
よび無機顔料粒子２０が視認できるような光透過性を有
しているものとすることが必要である。また表示媒体１
０の表示面の機械的な強度を保持するため、適宜必要な
膜厚を選定して形成する。

【００３３】次に、上述した本発明の表示媒体１０に画
像形成を行う表示装置、およびこれらを用いた画像表示
方法について説明する。本発明の表示装置の一例の概略
構成図を図２に示す。本発明の表示装置３０は、図１に
示した表示媒体１０と、磁場を印加する磁場印加手段３
１と、加熱手段３２とをにより構成されているものであ
る。磁場印加手段３１は、記録層１２の着色磁性粒子２
１〜２３に対して磁場を印加する機能を有し、加熱手段
３２は、記録層１２の熱溶融性有機化合物２５に対して
加熱する機能を有している。なお図２においては、磁場
印加手段３１および加熱手段３２が、表示媒体１０の保
護層１３に面した側に配置されている状態を示したが、
これらはそれぞれ独立して支持体１１に面した側に配置
するようにもでき、後述する画像形成の表示色に応じて
適宜移動できるようになされている。

【００３４】次に、上述した本発明の表示媒体１０およ
び表示装置３０を用いて画像表示を行う方法について説
明する。なお本発明の画像表示方法は以下の例に限定さ
れるものではない。この例においては、図１に示した表
示媒体１０において３原色表示を行うものとし、第１の
着色磁性粒子２１はイエロー、第２の着色磁性粒子２２
はマゼンダ、第３の着色磁性粒子２３はシアンにそれぞ
れ着色したものを適用した。

【００３５】上記のようにイエロー、マゼンダ、シアン
に着色されている第１〜第３の着色磁性粒子２１〜２３
は、それぞれ異なる微小空隙部材１４内に封入されてい
るものとし、着色磁性粒子２１〜２３の色により区別さ
れる微小空隙部材１４内に封入された熱溶融性有機化合
物２５の融点が、着色磁性粒子の色毎に異なるものとな
るように選定し、第１の着色磁性粒子２１を分散する熱
溶融性有機化合物２５ａの融点をＴ１、第２の着色磁性
粒子２２を分散する熱溶融性有機化合物２５ｂの融点を
Ｔ２、第３の着色磁性粒子２３を分散する熱溶融性有機
化合物２５ｃの融点をＴ３としたとき、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ
３となるようにした。

【００３６】次に、表示方法について説明する。先ず図
２に示す状態においては、３種類の微小空隙部材１４中
に封入された無機顔料粒子（白色）が、全て保護層１３
側すなわち表示面側にあり、すべての微小空隙部材１４
が白表示を行っているので全面にホワイト表示（消去状
態）がなされている。

【００３７】イエローの表示を行う場合には、先ず、図
３に示すように、加熱手段３２によって、熱溶融性有機
化合物２５ａの融点Ｔ１よりも高い温度（ｔ＞Ｔ１）に
加熱し、全ての微小空隙部材１４中の熱溶融性有機化合
物２５を溶融させる。そして磁場印加手段３１を保護層
１３形成面側、すなわち表示面側に配置して磁場を印加
し、第１〜第３の着色磁性粒子２１〜２３を磁気泳動さ
せる。このようにすると、図３に示すように第１〜第３
の着色磁性粒子２１〜２３が全て表示面側に移動し、全
面に黒色表示がなされた状態となる。次に図４に示すよ
うに、加熱手段３２により熱溶融性有機化合物２５ａの
融点Ｔ１よりも低く、熱溶融性有機化合物２５ｂの融点
Ｔよりも高い温度（Ｔ１＞ｔ＞Ｔ２）に加熱して、熱溶
融性有機化合物２５ａのみを固化させ、他の熱溶融性有
機化合物２５ｂ、２５ｃは溶解させた状態とする。そし
て磁場印加手段３１を支持体１１側に配置して磁場を印
加し、第２および第３の着色磁性粒子２２、２３を支持
体１１側に泳動させる。このようにすると、イエローに
着色された第１の着色磁性粒子２１のみが表示面に定着
され、第２および第３の着色磁性粒子２２、２３は裏面
に移行した状態となるので、表示面にイエローの表示を
行うことができる。

【００３８】次に、マゼンダの表示を行う場合について
説明する。先ず、図２に示すように全面にホワイト表示
（消去状態）がなされた状態とする。次に図５に示すよ
うに、加熱手段３２によって、熱溶融性有機化合物２５
ａの融点Ｔ１よりも低く、熱溶融性有機化合物２５ｂの
融点Ｔ２よりも高い温度（Ｔ１＞ｔ＞Ｔ２）とし、熱溶
融性有機化合物２５ｂ、２５ｃを溶解させた状態とす
る。そして磁場印加手段３１を保護層１３側すなわち表
示面側に配置して磁場を印加し、第２および第３の着色
磁性粒子２２、２３を表示面側に泳動させる。このよう
にすると、図５に示すように第２および第３の着色磁性
粒子２２、２３が表示面側に移動し、マゼンダとシアン
との混色表示がなされた状態となる。次に図６に示すよ
うに、加熱手段３２により熱溶融性有機化合物２５ｂの
融点Ｔ２よりも低く、熱溶融性有機化合物２５ｃの融点
Ｔ３よりも高い温度（Ｔ２＞ｔ＞Ｔ３）にして、熱溶融
性有機化合物２５ａと熱溶融性有機化合物２５ｂを固化
させ、熱溶融性有機化合物２５ｃのみを溶解させた状態
とする。そして磁場印加手段３１を支持体１１側に配置
して磁場を印加し、第３の着色磁性粒子２３を支持体１
１側に泳動させる。このようにすると、マゼンダに着色
された第２の着色磁性粒子２２のみが表示面に定着さ
れ、第１および第３の着色磁性粒子２１、２３は裏面に
移行した状態となるので、表示面にマゼンダの表示を行
うことができる。

【００３９】次に、シアンの表示を行う場合について説
明する。先ず、図２に示すように全面にホワイト表示
（消去状態）がなされた状態とする。次に図７に示すよ
うに、加熱手段３２により熱溶融性有機化合物２５ｂの
融点Ｔ２よりも低く、熱溶融性有機化合物２５ｃの融点
Ｔ３よりも高い温度（Ｔ２＞ｔ＞Ｔ３）にして、熱溶融
性有機化合物２５ａと熱溶融性有機化合物２５ｂを固化
させ、熱溶融性有機化合物２５ｃのみを溶解させた状態
とする。そして磁場印加手段３１を保護層１３側すなわ
ち表示面側に配置して磁場を印加し、第３の着色磁性粒
子２３を表示面側に泳動させる。このようにすると、シ
アンに着色された第３の着色磁性粒子２３のみが表示面
に定着され、第１および第２の着色磁性粒子２１、２２
は裏面に移行した状態となるので、表示面にシアンの表
示を行うことができる。

【００４０】上述したように、本発明の表示媒体１０お
よび表示装置３０においては、磁場を印加し、熱溶融性
有機化合物２５ａ〜２５ｃのそれぞれの融点に応じた温
度で加熱して熱溶融性有機化合物を選択的に溶融せしめ
て、溶融した熱溶融性有機化合物に分散された着色磁性
粒子２１〜２３を選択的に移動させることによって、最
終的に３原色の所望の色やこれらの組み合わせによる中
間色の表示、あるいは表示の消去を行うことができる。

【００４１】本発明の表示媒体１０および表示装置３０
は、具体的にポイントカード、診察券、定期券等の各種
カード類、記録用掲示板、広告板、メモ板、黒板、ホワ
イトボード、携帯用メモ帳、幼児用玩具、教材、習字
板、各種ゲーム機用表示板等に応用することができる。

【００４２】次に、本発明の表示媒体、表示装置および
これらを用いた表示方法について、具体的な実施例を挙
げて説明するが本発明は以下に示す例に限定されるもの
ではない。

【００４３】〔実施例〕 （表示媒体の作製）先ず、イエローの着色磁性粒子が封
入されたマイクロカプセルを作製する。７０％のＦｅを
主成分とするイエローの着色磁性粒子５重量部と、白色
の無機顔料粒子（ＴｉＯ₂）１重量部を、１００℃に加
熱し融解した融点９０℃のパラフィンワックス６重量部
中に均一に分散し、この分散液を９５℃に加熱した１０
％ゼラチン水溶液２００重量部中でホモジナイザーを用
いて、回転速度２０００ｒｐｍで、平均粒径７５μｍに
なるまで約５分間分散処理を行った。上記のようにして
得られた分散液に、１０％アラビアゴム水溶液２００重
量部を混合し、さらに水１０００重量部を添加し、４０
℃に保持し、１０％酢酸水溶液を滴下しｐＨが４になる
ように調節した。その後、液温を７℃に冷却し、３０％
ホルマリン水溶液１０重量部を加え、１０％水酸化ナト
リウム水溶液を滴下してｐＨが９になるように調節し、
ゼラチン、アラビアゴムの殻のマイクロカプセルＡを作
製した。

【００４４】上記イエローの着色磁性粒子に代えてマゼ
ンダの着色磁性粒子を適用し、上記融点９０℃のパラフ
ィンワックスに代えて、融点６５℃のパラフィンワック
スを適用して、上述した工程と同様の工程により、マゼ
ンダの着色磁性粒子が封入されたマイクロカプセルＢを
作製した。

【００４５】上記イエローの着色磁性粒子に代えてシア
ンの着色磁性粒子を適用し、上記融点９０℃のパラフィ
ンワックスに代えて、融点４０℃のパラフィンワックス
を適用して、上述した工程と同様の工程により、シアン
の着色磁性粒子が封入されたマイクロカプセルＣを作製
した。

【００４６】次に厚さ３０μｍの透明のポリエチレンテ
レフタレートフィルム上に、上述のようにして作製した
マイクロカプセルＡ、Ｂ、Ｃをポリビニルアルコール水
溶液に均一に分散した塗液を塗布し記録層を形成した。
さらに記録層上に、アクリル樹脂を用いて膜厚３μｍの
保護層を形成し、目的とする本発明の表示媒体１０を作
製した。

【００４７】（表示の消去状態とする）上述のようにし
て作製した表示媒体の支持体側に磁場印加手段を配置し
て磁場を印加し、さらに９５℃で全面加熱を行った。こ
のようにすることにより、全てのマイクロカプセル中の
パラフィンワックスが溶融し、各着色磁性粒子が磁気泳
動により支持体側、すなわち表示面側とは反対側に移行
した。これにより、表示面側からは白色の無機顔料粒子
のみが見えるようになり、この状態で加熱および磁場印
加を停止することによって、パラフィンワックスが固化
し、消去状態の表示媒体１０が得られる。

【００４８】（黒色表示を行う）上述のようにして作製
した表示媒体の表示面側に磁場印加手段を配置して磁場
を印加し、表示を行いたい場所のみを選択的にサーマル
ヘッドやレーザ等の加熱手段により９０℃以上の温度に
加熱する。このとき、加熱した箇所の全てのマイクロカ
プセル中のパラフィンワックスが溶融し、各着色磁性粒
子が磁気泳動により表示面側に移行した。これにより表
示面側からはイエロー、マゼンダ、シアンの各色の着色
磁性粒子が視認されるようになり、この状態で加熱およ
び磁場印加を停止することによって、パラフィンワック
スが固化し、視覚的に黒色に表示された表示媒体１０が
得られる。

【００４９】（イエローの表示を行う）上述のようにし
て作製した表示媒体の表示面側に磁場印加手段を配置し
て磁場を印加し、表示を行いたい場所のみを選択的にサ
ーマルヘッドやレーザ等の加熱手段により９０℃以上の
温度に加熱する。このとき、加熱した箇所の全てのマイ
クロカプセル中のパラフィンワックスが溶融し、各着色
磁性粒子が磁気泳動により表示面側に移行した。次に、
磁場印加手段を支持体側すなわち表示面とは反対側の面
側に配置し、表示を行いたい場所のみを選択的に、加熱
手段により６５℃以上９０℃以下の温度になるように調
節した。これにより、マゼンダ、シアンの着色磁性粒子
を封入したマイクロカプセル中のパラフィンワックスの
みが溶融した状態になり、マゼンダ、シアンの各着色磁
性粒子が磁気泳動により支持体側に移行した。この状態
で加熱および磁場印加を停止することによって、パラフ
ィンワックスが固化し、視覚的にイエローに表示された
表示媒体１０が得られる。

【００５０】（マゼンダの表示を行う）上述のようにし
て作製した表示媒体を最初に消去状態（白色表示）とし
ておく。磁場印加手段を表示面側に配置して磁場印加を
行い、表示を行いたい場所のみを選択的にサーマルヘッ
ドやレーザ等の加熱手段により６５℃以上９０℃以下の
温度に加熱する。これによってマゼンダ、シアンの着色
磁性粒子を封入したマイクロカプセル中のパラフィンワ
ックスのみが溶融した状態になり、マゼンダ、シアンの
各着色磁性粒子が磁気泳動により表示面側に移行した。
次に、磁場印加手段を支持体側、すなわち表示面とは反
対側の面側に配置して磁場印加を行い、表示を行いたい
場所のみを選択的にサーマルヘッドやレーザ等の加熱手
段により４０℃以上６５℃以下の温度に調節した。これ
により、シアンの着色磁性粒子を封入したマイクロカプ
セル中のパラフィンワックスのみが溶融した状態にな
り、シアンの着色磁性粒子が磁気泳動により支持体側に
移行した。この状態で加熱および磁場印加を停止するこ
とによって、パラフィンワックスが固化し、視覚的にマ
ゼンダに表示された表示媒体１０が得られる。

【００５１】（シアンの表示を行う）上述のようにして
作製した表示媒体を最初に消去状態（白色表示）として
おく。磁場印加手段を表示面側に配置して磁場印加を行
い、表示を行いたい場所のみを選択的にサーマルヘッド
やレーザ等の加熱手段により４０℃以上６５℃以下の温
度に加熱する。これによってシアンの着色磁性粒子を封
入したマイクロカプセル中のパラフィンワックスのみが
溶融した状態になり、シアンの着色磁性粒子が磁気泳動
により表示面側に移行した。この状態で加熱および磁場
印加を停止することによって、パラフィンワックスが固
化し、視覚的にマゼンダに表示された表示媒体１０が得
られる。

【００５２】（中間色の表示を行う）上述したようなイ
エロー、マゼンダ、およびシアンの表示を組み合わせる
ことによって、任意の中間色の表示を行うことができ、
フルカラー画像の表示も可能となる。

【００５３】上述した本発明の表示媒体および表示装置
を用いた画像表示のメカニズムによれば、各色の着色磁
性粒子を封入したマイクロカプセル等の微小空隙部材の
大きさ、およびこれに対する加熱処理を施すサーマルヘ
ッド等の加熱手段の解像度を制御することによって、表
示媒体の解像度の向上を図ることができる。

【００５４】上述した画像表示の例においては、図１の
表示媒体１０の微小空隙部材１４に封入された着色磁性
粒子を、イエロー、マゼンダ、シアンとした場合につい
て説明したが、本発明は上述した例に限定されるもので
はなく、最終的に得られる表示画面上で表示したい色に
応じて任意の着色磁性粒子を選定することができる。

【００５５】上述した例に示した表示媒体および表示装
置においては、表示を消去した状態とするためには、図
１に示したように、微小空隙部材１４中の着色磁性粒子
２１〜２３を支持体１１側に吸着させ、相対的に無機顔
料粒子２０を表示面側に来るようにしたが、本発明は上
述した例に限定するものではなく、分散媒である熱溶融
性有機化合物２５ａ〜２５ｃそのものを着色磁性粒子２
１〜２３の各色に対して高コントラストが得られるよう
な白色にすることによって、微小空隙部材１４内の無機
顔料粒子２０の量を少なくしたり、あるいは全く用いな
い構成とすることもできる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、磁場を印加した状態
で、サーマルヘッド等の加熱手段によって熱溶融性有機
化合物を選択的に溶融せしめて、記録層を構成する着色
磁性粒子を選択的に移動させるようにしたことにより、
色調が鮮明で、高解像度のフルカラー表示を行うことが
でき、かつ急峻かつ鮮明な画像表示の消去を行うことが
できる書き換え可能な表示媒体、表示装置および表示方
法を提供することができた。

【００５７】特に着色磁性粒子の色毎に異なった融点を
有する熱溶融性有機化合物を適用したことにより、加熱
温度を制御するのみで一色毎に画像表示を行うことがで
き、色の混在がなく、鮮明なカラー画像表示が可能とな
った。

【００５８】また、無機顔料粒子として特に白色のもの
を適用することにより、各着色磁性粒子とのコントラス
トがとれ、解像度が高く、より鮮明な画像表示が可能と
なった。

【００５９】また、本発明の表示媒体および表示装置に
よれば、熱溶融性有機化合物を溶融させる程度の比較的
低温の加熱と、磁気印加とを組み合わせて行うことによ
って簡易に画像表示を行うことができるため、エネルギ
ー消費量が極めて少なく鮮明な画像表示を行うことが可
能となった。

【００６０】また、本発明の表示媒体および表示装置に
よれば、微小空隙部材内で着色磁性粒子が常温で固相状
態を示す熱溶融性有機化合物よりなる分散媒に分散さ
れ、記録消去時以外は固定された状態となっているた
め、情報記録後に外部から磁気を印加されても、着色磁
性粒子は移動することがなく、極めて安定した記録状態
が得られる。

【００６１】また、本発明の表示媒体、表示装置および
表示方法においては、加熱手段の操作によって溶融させ
た熱溶融性有機化合物に分散させた着色磁性粒子を磁気
印加により移動させることによって画像の形成および消
去を行うので、加熱手段の操作精度を高くすることによ
り、極めて微細な画像も形成可能となった。

【００６２】また、本発明の表示媒体を構成する記録層
は、微小空隙部材を含有する塗液を支持体上に塗布する
ことによって形成することができるので、極めて簡易な
製造工程によって作製することができ、極めて低コスト
で作製することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示媒体の概略断面図を示す。

【図２】本発明の表示装置の概略断面図を示す。

【図３】本発明の表示媒体および表示装置における画像
形成を行う状態図を示す。

【図４】本発明の表示媒体および表示装置における画像
形成を行う状態図を示す。

【図５】本発明の表示媒体および表示装置における画像
形成を行う状態図を示す。

【図６】本発明の表示媒体および表示装置における画像
形成を行う状態図を示す。

【図７】本発明の表示媒体および表示装置における画像
形成を行う状態図を示す。

【符号の説明】

１０……表示媒体、１１……支持基板、１２……記録
層、１３……保護層、１４……微小空隙部材、２０……
無機顔料粒子、２１……第１の着色磁性粒子、２２……
第２の着色磁性粒子、２３……第３の着色磁性粒子、２
４……表示用材料、２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ……
熱溶融性有機化合物、３０……表示装置、３１……磁場
印加手段、３２……加熱手段

フロントページの続き (72)発明者 亀井 隆広 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小林 健 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 岩本 浩 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 坪井 寿憲 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性材料よりなる支持体上に記録層を
   有する表示媒体であって、 上記記録層には、複数の内部に空隙を有する微小空隙部
   材が配列されてなり、 上記微小空隙部材の内部においては、それぞれ着色磁性
   粒子が常温において固相状態を示す熱溶融性有機化合物
   に分散されてなり、 上記記録層に対して磁場を印加し、上記熱溶融性有機化
   合物の融点に応じた温度で加熱して、当該熱溶融性有機
   化合物を溶融せしめて、上記着色磁性粒子を選択的に移
   動させて、画像表示を行うことを特徴とする書き換え可
   能な表示媒体。
2. 【請求項２】 上記微小空隙部材の内部においては、上
   記着色磁性粒子と無機顔料粒子とが、常温において固相
   状態を示す熱溶融性有機化合物に分散されてなることを
   特徴とする請求項１に記載の書き換え可能な表示媒体。
3. 【請求項３】 上記記録層を構成する上記微小空隙部材
   が、上記支持体上において平面状に充填配列されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の書き
   換え可能な表示媒体。
4. 【請求項４】 上記着色磁性粒子は３原色のいずれかに
   着色され、当該着色磁性粒子の色により区別される上記
   微小空隙部材内に封入された上記熱溶融性有機化合物の
   融点が、上記微小空隙部材内に分散されている着色磁性
   粒子の色毎に異なるものとなるように選定されてなり、 磁場を印加し、上記記録層の微小空隙部材を上記熱溶融
   性有機化合物の融点に応じた温度を選択して加熱し、任
   意の熱溶融性有機化合物を溶融することによって、当該
   溶融した熱溶融性有機化合物に分散させた着色磁性粒子
   を選択的に移動させて、画像表示を行うことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の書き換
   え可能な表示媒体。
5. 【請求項５】 上記常温において固相状態を示す熱溶融
   性有機化合物の融点が、３５℃以上１２０℃以下である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項
   に記載の書き換え可能な表示媒体。
6. 【請求項６】 非磁性材料よりなる支持体上に、複数の
   内部に空隙を有する微小空隙部材が配列されてなり、上
   記微小空隙部材の内部においては、それぞれ着色磁性粒
   子が常温において固相状態を示す熱溶融性有機化合物に
   分散されてなる構成の表示媒体と、 上記記録層に対して磁場を印加する磁場印加手段と、 上記記録層を加熱する加熱手段とを有し、 上記磁場印加手段により磁場を印加した状態で、上記加
   熱手段により、上記記録層を上記熱溶融性有機化合物の
   融点に応じた温度に加熱して、当該熱溶融性有機化合物
   を溶融せしめて、上記着色磁性粒子を選択的に移動させ
   て、画像表示を行うことを特徴とする表示装置。
7. 【請求項７】 上記微小空隙部材の内部においては、上
   記着色磁性粒子と無機顔料粒子とが、常温において固相
   状態を示す熱溶融性有機化合物に分散されてなることを
   特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 【請求項８】 上記記録層を構成する記微小空隙部材
   が、上記支持体上において平面状に充填配列されている
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の表示
   装置。
9. 【請求項９】 上記着色磁性粒子は３原色のいずれかに
   着色され、当該着色磁性粒子の色により区別される上記
   微小空隙部材内に封入された上記熱溶融性有機化合物の
   融点が、上記微小空隙部材内に分散されている着色磁性
   粒子の色毎に異なるものとなるように選定されてなり、 上記磁場印加手段により磁場を印加し、上記加熱手段に
   より上記熱溶融性有機化合物の融点に応じた温度を選択
   して加熱し、任意の熱溶融性有機化合物を溶融すること
   によって、当該溶融した熱溶融性有機化合物に分散され
   た着色磁性粒子を選択的に移動させて、画像表示を行う
   ことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項
   に記載の表示装置。
10. 【請求項１０】 上記熱溶融性有機化合物の融点が、３
    ５℃以上１２０℃以下であることを特徴とする請求項６
    乃至請求項９のいずれか一項に記載の表示装置。
11. 【請求項１１】 非磁性材料よりなる支持体上に記録層
    を有し、上記記録層には、複数の内部に空隙を有する微
    小空隙部材が配列されてなり、上記微小空隙部材の内部
    においては、それぞれ着色磁性粒子が常温において固相
    状態を示す熱溶融性有機化合物に分散されてなる構成の
    表示媒体を用いて、 上記記録層に対して磁場を印加し、上記記録層を上記熱
    溶融性有機化合物の融点に応じた温度で加熱し、当該熱
    溶融性有機化合物を選択的に溶融せしめて、当該溶融し
    た熱溶融性有機化合物に分散された上記着色磁性粒子を
    選択的に移動させて、画像表示を行うことを特徴とする
    表示方法。