JP4035953B2

JP4035953B2 - Image display medium and image display device

Info

Publication number: JP4035953B2
Application number: JP2000336627A
Authority: JP
Inventors: 一永堀内; 清重廣; 善郎山口; 元彦酒巻; 正太大場; 信行中山; 健松永
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2020-11-02
Also published as: JP2002006345A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示媒体及び画像表示装置に係り、特に、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体及び該画像表示媒体に画像を表示させる画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、繰り返し書き換えが可能なシート状の画像表示媒体として、ＴｗｉｓｔｉｎｇＢａｌｌＤｉｓｐｌａｙ（２色塗り分け粒子回転表示）、電気泳動、磁気泳動、サーマルリライタブル媒体、メモリ性を有する液晶などの画像表示媒体が提案されている。
【０００３】
このような画像表示媒体の内、サーマルリライタブル媒体、メモリ性液晶などは、画像のメモリ性には優れるが、表示面を紙のように十分な白表示とすることができないため、画像を表示した場合に、画像を表示した部分と表示しない部分との区別を目視で確認しにくい、すなわち、画質が悪くなる、という問題があった。
【０００４】
また、電気泳動、磁気泳動を用いた画像表示媒体は、画像のメモリ性を有し、かつ白色液体中に着色粒子を分散させた技術であるため、白色表示には優れるが、画像表示部分を形成する黒色表示は着色粒子同士の隙間に常に白色液体が入り込むため、灰色がかってしまい、画質が悪くなる、という問題があった。
【０００５】
また、画像表示媒体の内側には白色液体が封入されているため、画像表示媒体を画像表示装置から取り外して紙のように粗末に取り扱った場合には、白色液体が画像表示媒体の外部へ漏出する恐れがある、という問題があった。
【０００６】
また、ＴｗｉｓｔｉｎｇＢａｌｌＤｉｓｐｌａｙは表示のメモリ性もあり、画像表示媒体の内部は、粒子周囲のキャビティにのみオイルが存在するが、ほとんど固体状態なのでシート化は比較的容易である。
【０００７】
しかしながら、白く塗り分けられた半球面を表示側に完全に揃えた場合でも、球と球の隙間に入り込んだ光線は反射されず内部でロスしてしまうため、原理的にカバレッジ１００％の白色表示はできず、やや灰色がかってしまう、という問題があった。
【０００８】
また、粒子サイズは画素サイズよりも小さいサイズであることが要求されるため、高解像度表示のためには色が塗り分けられた微細な粒子を製造しなければならず、高度な製造技術を要する、といった問題もあった。
【０００９】
一方、上記のような問題を解決するため、トナーを用いたディスプレー技術として、導電性着色トナーと白色粒子を対向する電極基板間に封入し、非表示基板の電極内側表面に設けた電荷輸送層を介して導電性着色トナーへ電荷を注入し、該電荷注入された導電性着色トナーが非表示基板に対向して位置する表示基板側へ電極基板間の電界により移動し、導電性着色トナーが表示側の基板内側へ付着して導電性着色トナーと白色粒子とのコントラストにより画像表示する画像表示媒体が提案されている。
【００１０】
また、最近では、導電性着色トナーに限らず、絶縁性又は半導電性の着色粒子を使用する方法や、電荷輸送層を設けずに電極から直接電荷を注入したりする方法、摩擦帯電により粒子に電荷を付与する方法等が提案されている。このようなトナーや粒子による表示技術は、画像表示媒体が全て固体で構成されており、白と黒の表示を原理的に１００％切り替えることができる点で優れていることが知られている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトナーや粒子を用いた画像表示媒体では、導電処理を施したガラス基板などの平板で挟み込むような設計しかなされておらず、十分なパフォーマンスが確立されていなかった。特に、トナーや粒子を保持するための画像表示媒体の物理構造、最適な駆動を実現するための画像表示媒体の電極構造、粒子の帯電状態のコントロールなど、画像表示媒体の画質や制御性、信頼性、保存性に強く影響する部分が十分ではなく、必ずしも十分な画像表示を行うことができない、という問題があった。
【００１２】
本発明は、上記事実に鑑み成されたものであり、画質や制御性、信頼性、保存性を向上させることができ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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、一対の基板と、印加された電界により前記一対の基板間の空間内を移動可能に前記一対の基板間に封入されると共に、色及び帯電特性が異なる２種類の粒子群と、を備えた画像表示媒体において、前記一対の基板間の空間内に設けられ、かつ前記基板から離間して設けられた、前記粒子群が通り抜け可能な一対の印加電極を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、一対の基板の間の空間内には、色及び帯電特性が異なる２種類の粒子群が封入されている。この一対の基板間の空間内に画像情報に応じた電界を発生させることにより、粒子の帯電極性に応じて色の異なる粒子を基板間で移動させることができ、画像を表示させることができる。なお、一対の基板の空間内は、少なくとも一方が例えば透明、半透明、有色透明の何れかである絶縁性の樹脂やガラス基板等で構成することができる。また、粒子は絶縁性の粒子の他、導電性、正孔輸送性、電子輸送性の粒子を用いることができる。
【００２３】
一対の印加電極は、基板から離間して設けられている。この印加電極は、例えば格子状の、粒子群が通り抜け可能な電極とすることができる。この場合、印加された電界により粒子が移動して印加電極に付着する際、格子を抜けて基板側に付着する粒子があり、この粒子が印加電極を隠蔽するため、粒子が直接見えるため、画質を向上させることができる。
【００２４】
このような画像表示媒体は、一対の印加電極間に画像情報に応じた電圧を印加する電圧制御手段を備えた画像表示装置により画像表示させることができる。
【００２５】
また、一対の印加電極は、絶縁部材を介して一体化してもよい。これにより、画像表示媒体の構造を簡略化することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
【００３４】
図１には、本実施形態に係る画像表示媒体３０の断面図が示されている。図１に示すように、画像表示媒体３０は、一方の表面に電極１１が形成された表示基板１０と該表示基板１０と対向する面に電極１３が形成された背面基板１４とがスペーサ１６を介して対向して配置されており、表示基板１０と背面基板１４との間の空間内に第１の粒子（黒色粒子）１８及び第２の粒子（白色粒子）２０が封入されている。
【００３５】
また、電極１３の両端側には、間隙電極１２がスペーサ１６に隣接して立設されている。
【００３６】
表示基板１０は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムから成り、電極１１は、例えばＩＴＯ電極から成る。背面基板１４は、例えば表示基板１０と同様にＰＥＴフィルムから成り、電極１３は、例えばアルミから成る。電極１１は電圧印加手段１５と接続され、電極１３及び間隙電極１２は接地されている。間隙電極１２は、例えばナイロンに金属を蒸着したものを用いることができる。
【００３７】
ここで、第１の粒子１８が負に帯電しており、第２の粒子２０が正に帯電しているものとすると、表示基板１０の電極１１に例えば電圧印加手段１５により正の直流電圧を印加した場合、第１の粒子１８は負に帯電しているため、表示基板１０側に移動し、第２の粒子２０は正に帯電しているため背面基板１４側に移動する。
【００３８】
この状態で電極１１への電圧の印加を０Ｖとした場合、第１の粒子１８は表示基板１０上に保持されると共に、第２の粒子２０は背面基板１４上に保持される。
【００３９】
そして、電極１１に電圧印加手段１５により負の直流電圧を印加した場合、第１の粒子１８は負に帯電しているため、背面基板１４側に移動し、第２の粒子２０は正に帯電しているため、表示基板１０側に移動する。
【００４０】
この状態で電圧の印加を０Ｖとした場合、第１の粒子１８は背面基板１４上に保持されると共に、第２の粒子２０は表示基板１０上に保持される。
【００４１】
このように、色及び帯電極性が異なる複数種類の粒子群を、基板間に電圧を印加することにより基板間を移動させることができるため、画像情報に応じた電圧を基板間に印加することにより所望の画像を表示させることができる。
【００４２】
図２には、画像表示媒体３０に電極１１，電極１３に所定電圧を印加したときに発生する電場の様子を電気力線２２で示した。また、図３には、従来の画像表示媒体、すなわち、間隙電極１２が設けられていない画像表示媒体１００に前記所定電圧を印加したときに発生する電場の様子を電気力線２４で示した。
【００４３】
図３に示すように、従来における画像表示媒体１００では、各電気力線２４は略平行となっている。このため、図３に示すγの位置における電界強度は、図４（Ｃ）に示すように、何れの位置でもほぼ同じ電界強度となる。
【００４４】
これに対し、本発明に係る画像表示媒体３０では、電極１１と電極１３との間に間隙電極１２が設けられているため、図２に示すように、電極１１と電極１３との間だけでなく、電極１１と間隙電極１２との間にも電場が形成される。これにより、図３に示すα、βの位置の電界強度は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すようになり、画像表示媒体３０の両端側、すなわち、間隙電極１２が設けられた位置における電界強度がより強くなる。
【００４５】
従って、従来の画像表示媒体１００と比較して、より低い電圧で第１の粒子１８、第２の粒子２０を移動させることができる。このため、例えば乾電池などの汎用簡易電源を使用しても画像表示が行えるようになり、製品化が容易となる。また、高い電圧を印加する必要がないため、感電などの危険性を低下させることができる。また、従来の画像表示媒体１００では、画像表示媒体１００を縦置きして画像を表示させた場合、下側に第１の粒子１８又は第２の粒子２０がたまりやすくなるが、本発明に係る画像表示媒体３０は、間隙電極１２により画像表示媒体３０の両端側により強い電場が形成されるため、粒子が移動しやすく、第１の粒子１８及び第２の粒子２０が下側に溜まってしまうのを防ぐことができる。
【００４６】
さらに、間隙電極１２の位置を変更、追加することにより、各位置でより強い電場を形成できるため、間隙電極１２を画像に応じて配置することのみにより画像を形成することもできる。従って、画像に応じて間隙電極１２を配置することにより画像表示媒体を駆動するための駆動装置の負担を軽減することができ、安価で装飾性の高い画像表示媒体を得ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、間隙電極１２が電極１３に接続された構成としたが、これに限らず、間隙電極１２を電極１３に接続せず、各電極を独立した構成とし、誘導電位により電場を形成してもよい。また、この場合、間隙電極１２を独立して電圧を印加してもよい。さらに、表示基板１０側に画像を表示させるのではなく、背面基板１４側に画像を表示させてもよい。
【００４８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
図５に示すように、第２実施形態に係る画像表示媒体３１は、間隙電極１２を画像表示媒体３１の両端側だけでなく、さらに複数の間隙電極１２が中央部にスペーサ１６と共に設けられている。また、背面基板１４には電極１３が形成されていない。
【００５０】
このように、間隙電極１２を画像表示媒体３１の両端側だけでなく中央部にも複数設けて、各間隙電極１２の間隔を狭めることにより、狭い間隔で強い電場を形成することができる。すなわち、図５におけるαの位置での電界強度が図６に示すように狭い間隔で電界強度を強くすることができる。従って、背面基板１４側に電極を形成する必要がないため簡単な構成とすることができ、製造工程を簡略化することができる。
【００５１】
また、表示基板１０の近傍において強い電場が形成されるため、表示基板１０と背面基板１４との間に封入された第１の粒子１８、第２の粒子２０が偏るのを防ぐことができ、高品質の画像表示を実現することができる。
【００５２】
例えば、図７に示すように、画像表示媒体３１を立て掛けて用いるような場合、画像表示媒体３１を垂直にしなければならないため、第１の粒子１８及び第２の粒子２０が重力により下側に堆積しやすい等の問題が発生しやすいが、間隙電極１２を画像表示媒体３１の両端側だけでなく中央部にも複数設けて、狭い間隔で強い電場を形成させるため、第１の粒子１８及び第２の粒子２０が重力により下側に堆積した場合でも各粒子を移動させることができ、良好に画像表示させることができる。
【００５３】
なお、背面基板１４に電極１３を設けなくても画像表示を行うことができるため、図８に示す画像表示媒体３４のように、スペーサ１６と背面基板１４とを切り離した構成とし、第１の粒子１８及び第２の粒子をスペーサ１６と背面基板１４との隙間から第１の粒子１８及び第２の粒子２０を入れ換える、すなわちリフレッシュできるような構成としてもよい。
【００５４】
これにより、不正帯電した第１の粒子１８又は第２の粒子２０を排出し適正帯電している第１の粒子１８又は第２の粒子２０のみを画像表示に使用できるようにすることができ、良好の画像表示することができる。また、劣化した第１の粒子１８又は第２の粒子２０を交換することができるため、リサイクルが容易となる。また、第１の粒子１８及び第２の粒子２０を異なる色の粒子と入れ換えることにより表示する色を切り替えたり、第１の粒子１８及び第２の粒子２０の量を調整することにより、濃度を切り替えたりすることができ、様々な拡張機能を実現することができる。
【００５５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
図９に示すように、第３実施形態に係る画像表示媒体３６は、間隙電極１２が例えば格子状となっており、電極１１と電極１３との略中間の位置に配置されている。
【００５７】
そして、間隙電極１２を基準電位とし、間隙電極と電極１１との間に印加する電圧、間隙電極１２と電極１３との間に印加する電圧を電圧印加手段１５により制御する。これにより、表示基板１０側と背面基板１４側とで同じ画像を表示させることができる。
【００５８】
このように、間隙電極１２を電極１１と電極１３との略中間の位置に配置して基準電位とすることにより、表示基板１０と背面基板１４とを等価に扱うことができ、両面表示を容易に行うことができる。
【００５９】
なお、間隙電極１２を少なくとももう１つ増やし、間隙電極１２と電極１１との間に印加する電圧、間隙電極１２と電極１３との間に印加する電圧を別々に制御することにより、両面に相互に異なる画像を表示できるようにしてもよい。これにより、表面と背面とを区別して使用することができる。
【００６０】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１０に示すように、第４実施形態に係る画像表示媒体３８は、例えば格子状の電極１１が表示基板１０から若干離間して設けられている。
【００６２】
このように、電極１１を表示基板１０から離間させているため、第１の粒子１８及び第２の粒子が表示基板１０に固着して汚れてしまうのを防ぐことができる。これにより、画像の劣化を防ぐことができる。
【００６３】
また、背面基板１４側の粒子が電極１１の格子を通って表示基板１０側に周り込むため、電極１１が隠蔽され、より高画質とすることができる。
【００６４】
また、表示基板１０に電極を設けていないため、表示基板１０に導電化処理が困難な材料でも用いることができ、材料の選択が容易となる。さらに、壁や窓等のすでに設置されている場所にも追加機能として画像表示機能を装備することが可能となる。
【００６５】
なお、上記では表示基板１０から電極１１を離間させた構成としたが、表示基板１０上に電極を設け、背面基板１４から電極１３を離間させた構成としてもよい。
【００６６】
また、図１１に示す画像表示媒体４０のように、表示基板１０及び背面基板１４から電極１１、１３を離間させてもよい。これにより、背面基板１４も導電化処理が困難な材料でも用いることができ、材料の選択が容易となる。また、表示基板１０側の粒子が背面基板１４側の電極１３の格子を通って背面基板１４側に周り込むため、背面基板１４側の電極１３が隠蔽され、背面基板１４側に画像を表示する場合でも高画質とすることができる。
【００６７】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
図１２に示すように、第５実施形態に係る画像表示媒体４２では、電極１１，１３が、該電極１１、１３と同様の形状を有する絶縁部材１７を介して張り合わされた構成となっている。電極１１，１３，絶縁部材１７は、例えば格子状でかつ各面が表示基板１０及び背面基板１４に対して非平行、すなわち所定角度を有した形状となっている。なお、絶縁部材１７には、電極１１，１３の変形を防止することができる程度の強度を有する材質を採用することが好ましい。電極１１，１３間に印加する電圧は電圧印加手段１５により制御される。
【００６９】
また、図１３に示す画像表示媒体４４のように、格子状で、かつ平面状の電極１１，１３を同様の形状を有する絶縁部材１７で張り合わせた構成としてもよい。
【００７０】
このように、表示基板１０及び背面基板１４に電極を設ける必要がなく、また、電極が一体化されるため、表示基板１０と背面基板１４との間隔を自由に設計することが可能となり、さらに電極の支持構造も簡略化することができる。これにより、画像表示媒体の形状を多様に設計しなければならない場合や衝撃耐久性が必要となるおもちゃ等の用途に有効に活用することができる。
【００７１】
また、図１２及び図１３に示すように、予め第１の粒子１８及び第２の粒子２０を電極１１，１３に付着させておくようにしてもよい。これにより、製造工程における粒子封入プロセスにおいて画像表示媒体の内部に発生しやすい不具合である粒子の分布不良及び粒子の飛散による作業スペースの汚染を防止することができる。
【００７２】
このように、表示基板１０と背面基板１４との間に１つの間隙電極１２を設けた構成としているため、使用時の耐久性を飛躍的に向上することができる。また、曲げたり折ったりするなど、紙のように用いることができると共に、切ったり貼り付けたりするなどのウエラブル用途にも用いることができる。
【００７３】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７４】
図１４に示すように、第６実施形態に係る画像表示媒体４６では、背面基板１４上に形成された電極１３に例えば格子状の凸部を有する絶縁部材１７が形成されている。そして、絶縁部材１７の各凸部に格子状の電極１１が形成されている。電極１１と電極１３との間に印加する電圧は、電圧印加手段１５により制御される。
【００７５】
このように、格子状の凸部を有する絶縁部材１７上に格子状の電極１１を設けることにより、図１４に示すように、表示に使用される粒子が電極１１に付着し、表示に使用されない粒子は絶縁部材１７の凹部に付着する。従って、表示に使用されない粒子は間隙電極１１に付着した粒子により隠蔽されるため、画質を向上させることができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画質や制御性、信頼性、保存性を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図２】第１実施形態に係る画像表示媒体における電場について説明するための図である。
【図３】従来の画像表示媒体における電場について説明するための図である。
【図４】（Ａ）は図２のαの位置における電界強度を示す図、（Ｂ）は図２のβの位置における電界強度を示す図、（Ｃ）は図３のγの位置における電界強度を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る画像表示媒体における電場について説明するための図である。
【図６】図５のαの位置における電界強度を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図８】第２実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図９】第３実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図１０】第４実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図１１】第４実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図１２】第５実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図１３】第５実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図１４】第６実施形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【符号の説明】
１０表示基板
１１、１３電極
１２間隙電極
１４背面基板
１５電圧印加手段
１６スペーサ
１７絶縁部材
１８第１の粒子
２０第２の粒子
３０画像表示媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display medium and an image display apparatus, and more particularly to an image display medium that can be rewritten repeatedly and an image display apparatus that displays an image on the image display medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, image display media such as Twisting Ball Display (two-color coated particle rotation display), electrophoresis, magnetophoresis, thermal rewritable media, and liquid crystal having memory properties have been used as sheet-like image display media that can be rewritten repeatedly. Proposed.
[0003]
Among such image display media, thermal rewritable media, memory liquid crystal, and the like are excellent in image memory properties, but the image cannot be displayed sufficiently white like paper, so an image is displayed. In such a case, there is a problem that it is difficult to visually confirm the distinction between the portion where the image is displayed and the portion where the image is not displayed, that is, the image quality is deteriorated.
[0004]
An image display medium using electrophoresis or magnetophoresis has a memory property of an image and is a technology in which colored particles are dispersed in a white liquid. In the black display to be formed, a white liquid always enters the gaps between the colored particles, so that there is a problem that the color becomes gray and the image quality deteriorates.
[0005]
Also, since the white liquid is sealed inside the image display medium, the white liquid leaks out of the image display medium when the image display medium is removed from the image display device and handled roughly like paper. There was a problem that there was a fear.
[0006]
In addition, Twisting Ball Display has a display memory property, and oil is present only in the cavity around the particle inside the image display medium, but since it is almost solid, it is relatively easy to form a sheet.
[0007]
However, even when white-coated hemispheres are perfectly aligned on the display side, light entering the gap between the spheres is not reflected and is lost internally, so in principle white display with 100% coverage is possible. There was a problem that it was not possible to do so, and it was slightly grayish.
[0008]
In addition, since the particle size is required to be smaller than the pixel size, fine particles with different colors must be manufactured for high-resolution display, which requires advanced manufacturing techniques. There was also a problem.
[0009]
On the other hand, in order to solve the above problems, as a display technique using toner, a charge transport layer provided on the inner surface of an electrode of a non-display substrate by encapsulating conductive colored toner and white particles between opposing electrode substrates The conductive colored toner is injected into the conductive colored toner through the electrode, and the charged conductive colored toner is moved by the electric field between the electrode substrates to the display substrate located opposite to the non-display substrate. There has been proposed an image display medium that adheres to the inside of a substrate on the display side and displays an image by contrast between conductive colored toner and white particles.
[0010]
Recently, not only conductive colored toner but also a method of using insulating or semiconductive colored particles, a method of directly injecting charges from an electrode without providing a charge transport layer, particles by triboelectric charging. A method for imparting electric charge to the surface has been proposed. It is known that such a display technique using toner or particles is excellent in that the image display medium is entirely composed of solid, and white and black display can be switched 100% in principle.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventional image display media using toner and particles are only designed to be sandwiched between flat plates such as a glass substrate subjected to a conductive treatment, and sufficient performance has not been established. In particular, the image display medium's physical structure, the image display medium's physical structure for holding toner and particles, the image display medium's electrode structure for achieving optimum driving, and the control of the charged state of the particles. There is a problem that the portion that strongly influences the storage property and storage stability is not sufficient, and sufficient image display cannot always be performed.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and an object thereof is to provide an image display medium and an image display apparatus that can improve image quality, controllability, reliability, and storage stability.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is characterized in that a pair of substrates and a pair of substrates are enclosed between the pair of substrates so as to be movable in a space between the pair of substrates by an applied electric field, and color. And two types of particle groups having different charging characteristics, the particle groups provided in the space between the pair of substrates and spaced apart from the substrates can pass through the image display medium. A pair of application electrodes is provided.
[0014]
According to this invention, two types of particle groups having different colors and charging characteristics are enclosed in the space between the pair of substrates. By generating an electric field according to image information in the space between the pair of substrates, particles having different colors can be moved between the substrates according to the charged polarity of the particles, and an image can be displayed. In addition, in the space of a pair of board | substrates, at least one can be comprised with insulating resin, a glass substrate, etc. which are either transparent, semi-transparent, and colored transparent, for example. As the particles, in addition to insulating particles, conductive, hole transporting, and electron transporting particles can be used.
[0023]
Applying electrodes of a pair are provided at a distance from the substrate. The application electrode can be, for example, a grid-like electrode through which particles can pass . In this case, when the particles move due to the applied electric field and adhere to the applied electrode, there are particles that pass through the lattice and adhere to the substrate side, and since these particles conceal the applied electrode, the particles can be seen directly, so Can be improved.
[0024]
Such an image display medium can display an image by an image display device provided with voltage control means for applying a voltage according to image information between a pair of application electrodes.
[0025]
The pair of application electrodes may be integrated via an insulating member. Thereby, the structure of the image display medium can be simplified.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0034]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an image display medium 30 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, an image display medium 30 includes a display substrate 10 having an electrode 11 formed on one surface and a back substrate 14 having an electrode 13 formed on a surface facing the display substrate 10 and spacers 16. The first particles (black particles) 18 and the second particles (white particles) 20 are enclosed in a space between the display substrate 10 and the back substrate 14.
[0035]
Further, gap electrodes 12 are erected adjacent to the spacers 16 on both ends of the electrode 13.
[0036]
The display substrate 10 is made of, for example, a PET (polyethylene terephthalate) film, and the electrode 11 is made of, for example, an ITO electrode. The back substrate 14 is made of a PET film, for example, like the display substrate 10, and the electrode 13 is made of aluminum, for example. The electrode 11 is connected to the voltage application means 15, and the electrode 13 and the gap electrode 12 are grounded. As the gap electrode 12, for example, a material obtained by vapor-depositing metal on nylon can be used.
[0037]
Here, assuming that the first particles 18 are negatively charged and the second particles 20 are positively charged, a positive DC voltage is applied to the electrode 11 of the display substrate 10 by, for example, the voltage applying means 15. When applied, the first particles 18 are negatively charged and thus move to the display substrate 10 side, and the second particles 20 are positively charged and move to the back substrate 14 side.
[0038]
In this state, when the voltage applied to the electrode 11 is set to 0 V, the first particles 18 are held on the display substrate 10 and the second particles 20 are held on the back substrate 14.
[0039]
When a negative DC voltage is applied to the electrode 11 by the voltage applying means 15, the first particles 18 are negatively charged, so they move to the back substrate 14 side, and the second particles 20 are positively charged. Therefore, it moves to the display substrate 10 side.
[0040]
In this state, when voltage application is set to 0 V, the first particles 18 are held on the back substrate 14 and the second particles 20 are held on the display substrate 10.
[0041]
As described above, since a plurality of types of particle groups having different colors and charging polarities can be moved between the substrates by applying a voltage between the substrates, a voltage corresponding to the image information is applied between the substrates. A desired image can be displayed.
[0042]
In FIG. 2, electric field lines 22 indicate the state of an electric field generated when a predetermined voltage is applied to the electrode 11 and the electrode 13 on the image display medium 30. Also, in FIG. 3, the electric field lines 24 show the state of the electric field generated when the predetermined voltage is applied to the conventional image display medium, that is, the image display medium 100 in which the gap electrode 12 is not provided.
[0043]
As shown in FIG. 3, in the conventional image display medium 100, each electric force line 24 is substantially parallel. For this reason, the electric field strength at the position γ shown in FIG. 3 is substantially the same at any position as shown in FIG.
[0044]
On the other hand, in the image display medium 30 according to the present invention, since the gap electrode 12 is provided between the electrode 11 and the electrode 13, as shown in FIG. 2, only between the electrode 11 and the electrode 13. In addition, an electric field is also formed between the electrode 11 and the gap electrode 12. Accordingly, the electric field strengths at the positions α and β shown in FIG. 3 are as shown in FIGS. 4A and 4B, and both ends of the image display medium 30, that is, the positions where the gap electrodes 12 are provided. The electric field strength at becomes stronger.
[0045]
Accordingly, the first particles 18 and the second particles 20 can be moved at a lower voltage than the conventional image display medium 100. For this reason, for example, an image can be displayed even if a general-purpose simple power source such as a dry battery is used, and commercialization becomes easy. Further, since it is not necessary to apply a high voltage, the risk of electric shock or the like can be reduced. Further, in the conventional image display medium 100, when the image display medium 100 is placed vertically to display an image, the first particles 18 or the second particles 20 are easily collected on the lower side, but according to the present invention. In the image display medium 30, since a strong electric field is formed on both ends of the image display medium 30 by the gap electrode 12, the particles easily move, and the first particles 18 and the second particles 20 accumulate on the lower side. Can be prevented.
[0046]
Furthermore, since a stronger electric field can be formed at each position by changing and adding the position of the gap electrode 12, an image can be formed only by arranging the gap electrode 12 according to the image. Therefore, by disposing the gap electrode 12 according to the image, the burden on the driving device for driving the image display medium can be reduced, and an inexpensive and highly decorative image display medium can be obtained.
[0047]
In the present embodiment, the gap electrode 12 is connected to the electrode 13. However, the present invention is not limited to this, and the gap electrode 12 is not connected to the electrode 13. May be formed. In this case, a voltage may be applied to the gap electrode 12 independently. Furthermore, instead of displaying an image on the display substrate 10 side, an image may be displayed on the back substrate 14 side.
[0048]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0049]
As shown in FIG. 5, in the image display medium 31 according to the second embodiment, the gap electrode 12 is provided not only at both ends of the image display medium 31 but also a plurality of gap electrodes 12 are provided together with the spacers 16 at the center. Yes. Further, the electrode 13 is not formed on the back substrate 14.
[0050]
As described above, by providing a plurality of gap electrodes 12 not only at both ends of the image display medium 31 but also at the center, and narrowing the gap between the gap electrodes 12, a strong electric field can be formed at a narrow gap. That is, the electric field strength at the position α in FIG. 5 can be increased at narrow intervals as shown in FIG. Therefore, since it is not necessary to form an electrode on the back substrate 14 side, the configuration can be simplified and the manufacturing process can be simplified.
[0051]
Further, since a strong electric field is formed in the vicinity of the display substrate 10, it is possible to prevent the first particles 18 and the second particles 20 sealed between the display substrate 10 and the back substrate 14 from being biased, High quality image display can be realized.
[0052]
For example, as shown in FIG. 7, when the image display medium 31 is used in a leaning manner, the image display medium 31 must be vertical, so that the first particles 18 and the second particles 20 are lowered by gravity. Although problems such as easy deposition are likely to occur, a plurality of gap electrodes 12 are provided not only at both ends of the image display medium 31 but also at the central portion to form a strong electric field at a narrow interval. Even when the second particles 20 are deposited on the lower side by gravity, each particle can be moved, and an image can be displayed favorably.
[0053]
Since the image display can be performed without providing the electrode 13 on the back substrate 14, the spacer 16 and the back substrate 14 are separated from each other as in the image display medium 34 shown in FIG. The particles 18 and the second particles may be configured so that the first particles 18 and the second particles 20 can be exchanged from the gap between the spacer 16 and the back substrate 14, that is, refreshed.
[0054]
As a result, the first particles 18 or the second particles 20 that are improperly charged are discharged, and only the first particles 18 or the second particles 20 that are appropriately charged can be used for image display. A good image can be displayed. Moreover, since the deteriorated first particles 18 or the second particles 20 can be exchanged, recycling becomes easy. Further, by switching the first particles 18 and the second particles 20 with particles of different colors, the display color is switched, or the amount of the first particles 18 and the second particles 20 is adjusted, thereby adjusting the concentration. Can be switched, and various extended functions can be realized.
[0055]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0056]
As shown in FIG. 9, in the image display medium 36 according to the third embodiment, the gap electrode 12 has a lattice shape, for example, and is arranged at a substantially intermediate position between the electrode 11 and the electrode 13.
[0057]
The voltage application means 15 controls the voltage applied between the gap electrode 12 and the electrode 13 and the voltage applied between the gap electrode 12 and the electrode 13 with the gap electrode 12 as a reference potential. Thereby, the same image can be displayed on the display substrate 10 side and the back substrate 14 side.
[0058]
Thus, by arranging the gap electrode 12 at a substantially intermediate position between the electrode 11 and the electrode 13 and setting it as the reference potential, the display substrate 10 and the back substrate 14 can be handled equivalently, and double-sided display is easy. Can be done.
[0059]
The gap electrode 12 is increased by at least one more, and the voltage applied between the gap electrode 12 and the electrode 11 and the voltage applied between the gap electrode 12 and the electrode 13 are separately controlled, so that both sides are mutually controlled. Different images may be displayed. Thereby, it can distinguish and use a surface and a back surface.
[0060]
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0061]
As shown in FIG. 10, in the image display medium 38 according to the fourth embodiment, for example, a grid-like electrode 11 is provided slightly apart from the display substrate 10.
[0062]
As described above, since the electrode 11 is separated from the display substrate 10, it is possible to prevent the first particles 18 and the second particles from being fixed to the display substrate 10 and being contaminated. Thereby, deterioration of an image can be prevented.
[0063]
In addition, since the particles on the back substrate 14 side pass through the lattice of the electrode 11 and go around to the display substrate 10 side, the electrode 11 is concealed, and the image quality can be improved.
[0064]
In addition, since the display substrate 10 is not provided with an electrode, a material that is difficult to be conductive can be used for the display substrate 10, and the selection of the material becomes easy. In addition, an image display function can be provided as an additional function in places where walls and windows are already installed.
[0065]
In the above description, the electrode 11 is separated from the display substrate 10. However, an electrode may be provided on the display substrate 10 and the electrode 13 may be separated from the back substrate 14.
[0066]
Further, as in the image display medium 40 shown in FIG. 11, the electrodes 11 and 13 may be separated from the display substrate 10 and the back substrate 14. As a result, the back substrate 14 can also be made of a material that is difficult to conduct, and the material can be easily selected. Further, since the particles on the display substrate 10 side pass through the lattice of the electrodes 13 on the back substrate 14 side and go around to the back substrate 14 side, the electrodes 13 on the back substrate 14 side are concealed and an image is displayed on the back substrate 14 side. Even in this case, high image quality can be achieved.
[0067]
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0068]
As shown in FIG. 12, the image display medium 42 according to the fifth embodiment has a configuration in which the electrodes 11 and 13 are bonded together via an insulating member 17 having the same shape as the electrodes 11 and 13. . The electrodes 11 and 13 and the insulating member 17 are, for example, in a lattice shape and each surface is not parallel to the display substrate 10 and the back substrate 14, that is, has a predetermined angle. The insulating member 17 is preferably made of a material having a strength that can prevent the electrodes 11 and 13 from being deformed. The voltage applied between the electrodes 11 and 13 is controlled by the voltage applying means 15.
[0069]
Further, as in the image display medium 44 shown in FIG. 13, a grid-like and planar electrode 11, 13 may be bonded with an insulating member 17 having a similar shape.
[0070]
Thus, it is not necessary to provide electrodes on the display substrate 10 and the back substrate 14, and since the electrodes are integrated, it is possible to freely design the distance between the display substrate 10 and the back substrate 14, and The electrode support structure can also be simplified. Thus, the present invention can be effectively utilized for applications such as toys that require various shapes of the image display medium and impact durability.
[0071]
In addition, as shown in FIGS. 12 and 13, the first particles 18 and the second particles 20 may be attached to the electrodes 11 and 13 in advance. Accordingly, it is possible to prevent the particle distribution failure and the contamination of the work space due to the scattering of the particles, which are defects that are likely to occur inside the image display medium in the particle encapsulation process in the manufacturing process.
[0072]
As described above, since one gap electrode 12 is provided between the display substrate 10 and the back substrate 14, the durability during use can be dramatically improved. Further, it can be used like paper such as bent or folded, and can also be used for wearable applications such as cutting and pasting.
[0073]
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0074]
As shown in FIG. 14, in the image display medium 46 according to the sixth embodiment, the insulating member 17 having, for example, a grid-like convex portion is formed on the electrode 13 formed on the back substrate 14. A grid-like electrode 11 is formed on each convex portion of the insulating member 17. The voltage applied between the electrode 11 and the electrode 13 is controlled by the voltage applying means 15.
[0075]
In this way, by providing the grid-like electrode 11 on the insulating member 17 having the grid-like convex portions, as shown in FIG. 14, particles used for display adhere to the electrode 11 and are not used for display. The particles adhere to the recesses of the insulating member 17. Therefore, particles that are not used for display are concealed by particles adhering to the gap electrode 11, so that the image quality can be improved.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that image quality, controllability, reliability, and storage stability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an image display medium according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining an electric field in the image display medium according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining an electric field in a conventional image display medium.
4A is a diagram showing the electric field strength at the position α in FIG. 2, FIG. 4B is a diagram showing the electric field strength at the position β in FIG. 2, and FIG. 4C is the electric field at the position γ in FIG. It is a figure which shows intensity | strength.
FIG. 5 is a diagram for explaining an electric field in the image display medium according to the second embodiment.
6 is a diagram showing the electric field strength at the position α in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an image display medium according to a second embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view of an image display medium according to a second embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an image display medium according to a third embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional view of an image display medium according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view of an image display medium according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of an image display medium according to a fifth embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view of an image display medium according to a fifth embodiment.
FIG. 14 is a cross-sectional view of an image display medium according to a sixth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display substrate 11, 13 Electrode 12 Gap electrode 14 Back substrate 15 Voltage application means 16 Spacer 17 Insulating member 18 1st particle 20 2nd particle 30 Image display medium

Claims

一対の基板と、印加された電界により前記一対の基板間を移動可能に前記一対の基板間の空間内に封入されると共に、色及び帯電特性が異なる２種類の粒子群と、を備えた画像表示媒体において、
前記一対の基板間の空間内に設けられ、かつ前記基板から離間して設けられた、前記粒子群が通り抜け可能な一対の印加電極を備えたことを特徴とする画像表示媒体。An image comprising a pair of substrates and two types of particle groups that are enclosed in a space between the pair of substrates so as to be movable between the pair of substrates by an applied electric field, and have different colors and charging characteristics In the display medium,
The image display medium, wherein the provided in the space between the pair of substrates, and is spaced apart from the previous SL substrate, wherein the particle group having a pair of applying electrodes can be through.

前記一対の印加電極が絶縁部材を介して一体化されたことを特徴とする請求項１記載の画像表示媒体。 The image display medium according to claim 1, wherein the pair of application electrodes are integrated via an insulating member.

前記請求項１又は請求項２記載の画像表示媒体に画像を表示させる画像表示装置であって、
前記一対の印加電極間に画像情報に応じた電圧を印加する電圧制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置。An image display device for displaying an image on the image display medium according to claim 1 or 2 ,
An image display device comprising voltage control means for applying a voltage according to image information between the pair of application electrodes.