JP2003307755A - Image display unit - Google Patents

Image display unit

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JP2003307755A
JP2003307755A JP2002313821A JP2002313821A JP2003307755A JP 2003307755 A JP2003307755 A JP 2003307755A JP 2002313821 A JP2002313821 A JP 2002313821A JP 2002313821 A JP2002313821 A JP 2002313821A JP 2003307755 A JP2003307755 A JP 2003307755A
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particles
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electric field
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Norio Nihei
則夫 二瓶
So Kitano
北野  創
Manabu Yakushiji
薬師寺  学
Kazuya Murata
和也 村田
Mitsuharu Takagi
光治 高木
Yoshitomo Masuda
善友 増田
Takahiro Kawagoe
隆博 川越
Reiji Hatsutori
励治 服部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display unit which can reduce density unevenness and maintain display picture quality as an image display unit which is a dry type, has fast response performance and a simple structure, and is inexpensive and superior in stability. <P>SOLUTION: The image display unit is provided with an image display sheet which seals at least two types of particles different in color and electrification characteristics into between two substrates, at least one of which being transparent, and gives electric field to the particles from an electrode pair consisting of electrodes provided on one or both of the substrates to send the particles flying and display an image. In a first embodiment, the process of forming an image to be displayed comprises the step of applying to between electrodes an electric field pattern in a direction of a particle A flying to a displaying-side substrate to form an image, and the step of applying a pattern reverse (negative) to the above pattern in an electric field direction of a particle B, different in color and electrification characteristics from the particle A, flying to a display-side substrate to form an image, whereby an image deleting step prior to the step of forming an image to be displayed can be omitted. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クーロン力を利用
した粒子の飛翔移動に伴い、画像を繰り返し表示、消去
できる画像表示板を具備する画像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device having an image display plate capable of repeatedly displaying and erasing an image as particles fly and move by utilizing Coulomb force.

【0002】[0002]

【従来の技術】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色粒子回転方式などの技術を用
いた画像表示装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image display device replacing a liquid crystal (LCD), an image display device using a technique such as an electrophoretic system, an electrochromic system, a thermal system, and a two-color particle rotation system has been proposed.

【0003】これら従来の技術は、LCDに比べて、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、メモリ機能を有している等のメリットから、次世
代の安価な画像表示装置に使用できる技術として考えら
れ、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
なる分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基
板間に配置する電気泳動方式が提案され期待が寄せられ
ている。(例えば、非特許文献1参照)。
[0003] These conventional techniques are advantageous in that they can obtain a wider viewing angle similar to ordinary printed matter, consume less power, and have a memory function as compared with LCDs. It is considered as a technology that can be used in devices, and is expected to be applied to image display for mobile terminals, electronic paper, and the like. In particular, recently, an electrophoretic method in which a dispersion liquid composed of dispersed particles and a coloring solution is formed into microcapsules and the microcapsules are arranged between opposed substrates has been proposed and expected. (See, for example, Non-Patent Document 1).

【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
いという問題がある。更に、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に沈降しやす
く、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。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、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。
However, the electrophoretic method has a problem that the response speed is slow due to the viscous resistance of the liquid because the particles migrate in the liquid. Further, since particles having a high specific gravity such as titanium oxide are dispersed in a solution having a low specific gravity, they are liable to settle, it is difficult to maintain the stability of the dispersed state, and there is a problem in that the image repeating stability is insufficient. Even in the case of microencapsulation, the cell size is set to the microcapsule level, and apparently the above-mentioned drawbacks are hard to appear, and no essential problem is solved.

【0005】一方、溶液中での挙動を利用した電気泳動
方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層を
基板の一部に組み入れた方式も提案され始めている。し
かし、電荷輸送層、更には電荷発生層を配置するために
構造が複雑になると共に、導電性粒子に電荷を一定に注
入することは難しく、安定性に欠けるという問題もあ
る。
On the other hand, a method in which conductive particles and a charge transport layer are incorporated in a part of a substrate without using a solution has begun to be proposed, as opposed to an electrophoretic method which utilizes behavior in a solution. However, since the structure is complicated because the charge transport layer and further the charge generation layer are arranged, it is difficult to inject the charge into the conductive particles constantly, and there is a problem that the stability is lacking.

【0006】[0006]

【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 Hardcop
y’99”、p.249-252
[Non-Patent Document 1] Zhao, 3 foreigners, "New Toner Display Device (I)", July 21, 1999,
Annual Meeting of the Imaging Society of Japan (83 times in total) “Japan Hardcop
y'99 ”, p.249-252

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】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な
2枚の基板の間に色および帯電特性の異なる2種類以上
の粒子を封入し、前記基板の一方または両方に設けた電
極からなる電極対から前記粒子に電界を与えて、クーロ
ン力により前記粒子を飛翔移動させて画像を表示する画
像表示板を具備する画像表示装置が知られている。
As a method for solving the above-mentioned various problems, at least one of two transparent substrates has two or more kinds of particles having different colors and different charging characteristics enclosed between them. An image display device including an image display plate that displays an image by applying an electric field to the particles from an electrode pair formed of electrodes provided on one or both of the substrates and causing the particles to fly and move by Coulomb force is known. There is.

【0008】この画像表示装置は、表示メモリー性(電
源を切っても表示状態を保持すること)を有している。
このように表示メモリー性のある画像表示装置の場合、
粒子Aが表示基板側に飛翔する電界方向(極性)である
Eaと、粒子Aとは色および帯電特性の異なる粒子Bが
表示基板側に飛翔する電界方向Ebの両方を順次切り替
えてひとつの画像を形成する必要がある。なぜならば、
粒子Aと粒子Bでできた画像1から同様に粒子Aと粒子
Bでできた画像2に書き換える場合、Eaで画像を形成
すると画像2に粒子Aで新たに書き加えられる部分のみ
が変化し、粒子Bで書き加えなければならない部分は変
化しないからである。
This image display device has a display memory property (holds the display state even when the power is turned off).
In the case of an image display device with a display memory like this,
Both the electric field direction Ea in which the particle A flies to the display substrate side (polarity) and the electric field direction Eb in which the particle B different in color and charging characteristics from the particle A flies to the display substrate side are sequentially switched to obtain one image. Need to be formed. because,
When the image 1 made of particles A and B is rewritten to the image 2 made of particles A and B in the same manner, when an image is formed by Ea, only the part newly added to the image 2 by the particles A changes, This is because the portion of the particle B that must be added does not change.

【0009】そのため、図6に示すように、画像形成に
先立ち画像消去過程(粒子Aもしくは粒子Bのみで形成
された画面にしておく)を実行した後、画像消去で使用
した電界方向とは異なる電界方向で画像を形成するとい
う方法が考えられる。しかし、例えばマトリックス表示
において、図7に示すように、フレームタイムの先頭で
画像消去を行った場合、フレームタイムの前半で画像形
成される部分(ライン)とフレームタイムの後半で画像
形成される部分(ライン)では、画像形成されてから次
のフレームの先頭で画像消去されるまでの時間が異なる
ため濃度ムラを生じ、著しく表示画質を損ねるという問
題がある。
Therefore, as shown in FIG. 6, after the image erasing process (the screen formed by only the particles A or B) is executed before the image formation, the electric field direction used for the image erasing is different. A method of forming an image in the direction of the electric field can be considered. However, for example, in the matrix display, as shown in FIG. 7, when the image is erased at the beginning of the frame time, the portion (line) where the image is formed in the first half of the frame time and the portion where the image is formed in the latter half of the frame time. In (line), since the time from the image formation until the image is erased at the beginning of the next frame is different, density unevenness occurs, and there is a problem that display image quality is significantly impaired.

【0010】本発明の目的は、乾式で応答性能が速く、
単純な構造で安価かつ、安定性に優れる画像表示装置に
おいて、濃度ムラを減少でき表示画質を維持することが
できる画像表示装置を提供しようとするものである。
An object of the present invention is to provide a dry type and quick response performance,
It is an object of the present invention to provide an image display device that has a simple structure, is inexpensive, and is excellent in stability, and that can reduce density unevenness and maintain display image quality.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置
は、少なくとも一方が透明な2枚の基板の間に色および
帯電特性の異なる2種類以上の粒子を封入し、前記基板
の一方または両方に設けた電極からなる電極対から前記
粒子に電界を与えて、クーロン力により前記粒子を飛翔
移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表
示装置において、表示しようとする画像を形成する過程
が、粒子Aが表示側の基板に飛翔する方向の電界パター
ンを電極間に印加して画像を形成する過程と、粒子Aと
は色および帯電特性の異なる粒子Bが表示側の基板に飛
翔する電界方向で上記パターンの反転(ネガ)パターン
を印加することで画像を形成する過程とを含み、表示し
ようとする画像を形成する課題に先立つ画像消去の過程
を省略したことを特徴とするものである。
The image display device of the present invention has two or more kinds of particles having different colors and different charging characteristics enclosed between at least one transparent substrate, and one or both of the substrates. An electric field is applied to the particles from an electrode pair made up of electrodes provided in the image forming apparatus, and an image to be displayed is formed in an image display device including an image display plate that causes the particles to fly and move by Coulomb force to display an image. In the process, an electric field pattern in the direction in which the particles A fly to the display-side substrate is applied between the electrodes to form an image, and the particles B having different color and charging characteristics from the particles A fly to the display-side substrate. A step of forming an image by applying a reverse (negative) pattern of the above pattern in the direction of the electric field to be displayed, and omitting the step of erasing the image prior to the problem of forming the image to be displayed. It is an.

【0012】上述した構成の本発明の画像表示装置で
は、粒子に直接的に静電界を与えてクーロン力により粒
子を飛翔移動させることができる画像表示素子をマトリ
ックス状に配置させて新規な画像表示装置を構成するこ
とで、応答速度が速く、単純な構造で安価かつ、安定性
に優れる画像表示装置を提供することができる。また、
表示しようとする画像を形成する過程に先立つ画像消去
の過程を省略することで、濃度ムラを減少でき表示画質
を維持することができる。
In the image display device of the present invention having the above-described structure, a novel image display is provided by arranging image display elements capable of directly moving an electrostatic field to particles to fly and move the particles by Coulomb force. By configuring the device, it is possible to provide an image display device having a high response speed, a simple structure, a low cost, and excellent stability. Also,
By omitting the image erasing process prior to the process of forming the image to be displayed, it is possible to reduce the density unevenness and maintain the display image quality.

【0013】本発明の画像表示装置において、マトリッ
クス表示において、同時に表示を書き換えることができ
る部分(通常1行ごと)の画像形成過程に際し逐次電界
の方向を切り替えて画像を形成すること、および、マト
リックス表示において、同時に表示を書き換えることが
できる部分(通常1行ごと)を複数同一電界方向で画像
形成した後、電界方向を切り替えて同一部分を画像形成
することが好ましい。
In the image display device of the present invention, in the matrix display, the direction of the electric field is successively switched during the image forming process of the portion (usually every row) in which the display can be rewritten simultaneously, and the matrix is formed. In the display, it is preferable to form a plurality of portions (usually for each row) in which the display can be rewritten at the same time in the same electric field direction, and then to change the electric field direction to form the same portion in the image.

【0014】本発明の画像表示装置における粒子として
は、粒子の平均粒子径が0.1〜50μmであることが
好ましい。また、粒子のキャリヤを用いてブローオフ法
により測定した表面電荷密度が絶対値で5μC/m
上150μC/m以下であることが好ましい。さら
に、粒子が、その表面と1mmの間隔をもって配置され
たコロナ放電器に、8KVの電圧を印加してコロナ放電
を発生させて表面を帯電させた場合に、0.3秒後にお
ける表面電位の最大値が300Vより大きい粒子である
ことが好ましい。さらにまた、粒子の色が白色及び黒色
であることが好ましい。
The particles in the image display device of the present invention preferably have an average particle diameter of 0.1 to 50 μm. Further, it is preferable that the surface charge density measured by a blow-off method using a carrier of particles is 5 μC / m 2 or more and 150 μC / m 2 or less in absolute value. Further, when the particles were charged with a voltage of 8 KV to generate corona discharge to a corona discharger arranged at a distance of 1 mm from the surface to charge the surface, the surface potential of 0.3 seconds later was measured. It is preferable that the particles have a maximum value of more than 300V. Furthermore, it is preferable that the colors of the particles are white and black.

【0015】本発明の画像表示装置における画像表示板
としては、画像表示板が、マトリックス電極の各電極対
を隔壁によりお互いに隔離した1つ以上の画像表示素子
を有する構成とすることが好ましい。
As the image display plate in the image display device of the present invention, it is preferable that the image display plate has one or more image display elements in which the electrode pairs of the matrix electrodes are separated from each other by the partition walls.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の対象となる画像表示装置
は、後ほど詳細に説明するように、少なくとも一方が透
明な2枚の基板の間に色および帯電特性の異なる2種類
以上の粒子を封入し、基板の一方または両方に設けた電
極からなる電極対から前記粒子に電界を与えて、クーロ
ン力により粒子を飛翔移動させて画像を表示する画像表
示板を具備して構成されている。この構成の画像表示装
置において、表示しようとする画像を形成する過程が、
粒子Aが表示側の基板に飛翔する方向の電界パターンを
電極間に印加して画像を形成する過程と、粒子Aとは色
および帯電特性の異なる粒子Bが表示側の基板に飛翔す
る電界方向で上記パターンの反転(ネガ)パターンを印
加することで画像を形成する過程とを含むことを特徴と
する。本発明では、具体的な書込方法として、例えばE
aで2進数パターンPを書き込んだ後、Ebでパターン
Pの反転(not(P))(ネガ)を書き込むことで所望の画像
パターンを形成することができ、画像消去(同一色書
込)の過程を排除することにより濃度ムラを減少でき表
示画質を維持することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As will be described later in detail, the image display device to which the present invention is applied has two or more kinds of particles having different colors and different charging characteristics between at least two transparent substrates. An electric field is applied to the particles from an electrode pair made up of electrodes that are encapsulated and provided on one or both of the substrates to cause the particles to fly and move by Coulomb force to display an image. In the image display device having this configuration, the process of forming an image to be displayed is
The process of applying an electric field pattern in the direction in which the particles A fly to the display-side substrate to form an image, and the electric field direction in which the particles B having different color and charging characteristics from the particles A fly to the display-side substrate. And forming an image by applying a reverse (negative) pattern of the above pattern. In the present invention, as a concrete writing method, for example, E
After writing the binary pattern P with a, and writing the reverse (not (P)) (negative) of the pattern P with Eb, a desired image pattern can be formed, and image erasing (same color writing) By eliminating the process, it is possible to reduce the density unevenness and maintain the display image quality.

【0017】以下、図面を参照して、本発明の画像表示
装置の特徴となる画像消去を省略した書き込み手段につ
いて説明する。図1および図2はそれぞれ本発明の画像
表示装置における画像消去過程を省略した書き込み手段
の一例を説明するための図である。図1および図2に示
す例においては、いずれも7行×5列のマトリックス表
示において、数字の1を数字の2に書き換える例を示し
ている。
A description will be given below of a writing means which omits image erasing, which is a feature of the image display device of the present invention, with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 are views for explaining an example of a writing means in the image display device of the present invention, in which the image erasing process is omitted. In each of the examples shown in FIGS. 1 and 2, in the matrix display of 7 rows × 5 columns, the number 1 is rewritten to the number 2.

【0018】図1に示す例では、7行×5列のマトリッ
クス表示において、同時に表示を書き換えることができ
る部分(通常1行ごと)の画像形成過程に際し逐次電界
の方向を切り替えて画像を形成している。具体的には、
次に書き込む画像である数字の2の1‥‥n行のパター
ンをP1‥‥Pnとしたとき、1行ごとに逐次電界の方
向を切り替えるにあたり、1行目にパターンP1をEa
で書き込み、次にパターンNot(P1)をEbで書き
込み、2行目にパターンP2をEaで書き込み、次にパ
ターンNot(P2)をEbで書き込み、これを繰り返
し、最終的にn行目にパターンPnを書き込み、次にパ
ターンNot(Pn)を書き込むことで、数字の1を数
字の2に書き換えることができる。
In the example shown in FIG. 1, in the matrix display of 7 rows × 5 columns, the direction of the electric field is sequentially switched during the image forming process of the portion (usually every row) in which the display can be simultaneously rewritten to form an image. ing. In particular,
When the pattern of the number 2 1 ... N rows of the image to be written next is P1 ... Pn, when the direction of the electric field is sequentially switched for each row, the pattern P1 is set to Ea in the first row.
Then, the pattern Not (P1) is written with Eb, the pattern P2 is written with Ea in the second row, the pattern Not (P2) is written with Eb in the second row, and this is repeated until the pattern is finally written in the nth row. By writing Pn and then writing the pattern Not (Pn), the number 1 can be rewritten to the number 2.

【0019】本例では、マトリックス表示の場合、1行
ごとに逐次Ea、Ebと電界方向を切り替えて書き込む
ことで、後述する図2の場合と比較して、残像のない動
画表示を行うことができる。
In this example, in the case of matrix display, writing is performed by sequentially switching the electric field directions Ea and Eb row by row, so that moving image display without afterimage can be performed as compared with the case of FIG. 2 described later. it can.

【0020】図2に示す例では、7行×5列のマトリッ
クス表示において、7×5の書き込みパターンである数
字の2を同一電界方向のEaで書き込み、次に7行×5
列の書き込みパターンである数字の2を反転させて形成
した反転パターンを電界を切り換えてEbで書き込むこ
とで、数字の1を数字の2に書き換えることができる。
In the example shown in FIG. 2, in the matrix display of 7 rows × 5 columns, the number 2 which is a writing pattern of 7 × 5 is written by Ea in the same electric field direction, and then 7 rows × 5.
It is possible to rewrite the numeral 1 into the numeral 2 by switching the electric field and writing by Eb in the inversion pattern formed by inverting the numeral 2 which is the writing pattern of the column.

【0021】本例では、マトリックス表示の場合、Ea
で書き込みパターンである数字の2を一画面分画像形成
した後、Ebに切り換えて書き込むパターンである数字
の2のネガを一画面分形成している。この場合は、Ea
で画像形成した後にも、本来粒子Bで置き換えられなけ
ればならない前画面の粒子Aの部分が残っているため、
動画表示上は残像となって認識されてしまう。しかし、
Ea⇔Eb間の電界切り換えの周波数が、図1に示す実
施例と比較して、著しく低くてよいため、表示素子駆動
にともなう電磁波ノイズの発生が小さく、表示素子電極
間の静電容量によるフレーム操作速度の限界も高くでき
る。
In this example, in the case of matrix display, Ea
After the number 2 which is the writing pattern is image-formed for one screen, the negative of the number 2 which is the writing pattern is formed for one screen by switching to Eb. In this case, Ea
Even after the image is formed with, since the part of the particle A on the front screen that should originally be replaced by the particle B remains,
It is recognized as an afterimage on the moving image display. But,
The electric field switching frequency between Ea and Eb may be remarkably lower than that of the embodiment shown in FIG. 1, so that electromagnetic wave noise accompanying driving of the display element is small, and the frame due to the capacitance between the display element electrodes is small. The operating speed limit can also be increased.

【0022】図3は本発明の画像表示装置を構成する画
像表示板の画像表示素子の一例とその表示駆動原理を示
す図である。図3(a)〜(c)に示す例において、1
は透明基板、2は対向基板、3は表示電極(透明電
極)、4は対向電極、5は負帯電粒子、6は正帯電粒
子、7は隔壁である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the image display element of the image display plate which constitutes the image display device of the present invention and the display driving principle thereof. In the example shown in FIGS. 3A to 3C, 1
Is a transparent substrate, 2 is a counter substrate, 3 is a display electrode (transparent electrode), 4 is a counter electrode, 5 is negatively charged particles, 6 is positively charged particles, and 7 is a partition wall.

【0023】図3(a)は対向する基板(透明基板1と
対向基板2)の間に負帯電粒子5及び正帯電粒子6を配
置した状態を示す。この状態のものに、表示電極3側が
低電位、対向電極4側が高電位となるように電圧を印加
すると、図3(b)に示すように、クーロン力によっ
て、正帯電粒子6は表示電極3側飛翔移動し、負帯電粒
子5は対向電極4側に飛翔移動する。この場合、透明基
板1側から見る表示面は正帯電粒子6の色に見える。次
に、極性を切り換えて、表示電極3側が高電位、対向電
極4側が低電位となるように電圧を印加すると、図3
(c)に示すように、クーロン力によって、負帯電粒子
5は表示電極3側に飛翔移動し、正帯電粒子6は対向電
極4側に飛翔移動する。この場合、透明基板1側から見
る表示面は負帯電粒子6の色に見える。
FIG. 3A shows a state in which the negatively charged particles 5 and the positively charged particles 6 are arranged between the opposing substrates (the transparent substrate 1 and the opposing substrate 2). When a voltage is applied to this state such that the display electrode 3 side has a low potential and the counter electrode 4 side has a high potential, as shown in FIG. 3B, the Coulomb force causes the positively charged particles 6 to move to the display electrode 3 side. The negatively-charged particles 5 fly to the opposite electrode 4 side. In this case, the display surface viewed from the transparent substrate 1 side looks like the color of the positively charged particles 6. Next, when the polarity is switched and a voltage is applied so that the display electrode 3 side has a high potential and the counter electrode 4 side has a low potential, FIG.
As shown in (c), the Coulomb force causes the negatively charged particles 5 to fly to the display electrode 3 side, and the positively charged particles 6 to fly to the counter electrode 4 side. In this case, the display surface viewed from the transparent substrate 1 side looks like the color of the negatively charged particles 6.

【0024】図3(b)と図3(c)の間は電源の極性
を反転するだけで繰り返し表示することができ、このよ
うに電源の極性を反転することで可逆的に色を変化させ
ることができる。粒子の色は、随意に選定できる。例え
ば、負帯電粒子5を白色とし、正帯電粒子6を黒色とす
るか、負帯電粒子5を黒色とし、正帯電粒子6を白色と
すると、表示は白色と黒色間の可逆表示となる。この方
式では、各粒子は一度電極に鏡像力により貼り付いた状
態にあるので、電圧を切った後も表示画像は長期に保持
され、メモリ保持性が良い。
Between FIG. 3 (b) and FIG. 3 (c), the display can be repeated by simply reversing the polarity of the power supply, and the color can be reversibly changed by reversing the polarity of the power supply. be able to. The color of the particles can be chosen at will. For example, when the negatively charged particles 5 are white and the positively charged particles 6 are black, or the negatively charged particles 5 are black and the positively charged particles 6 are white, the display is a reversible display between white and black. In this method, since each particle is once attached to the electrode by the image force, the display image is retained for a long time even after the voltage is cut off, and the memory retention property is good.

【0025】本発明では、各帯電粒子は気体中を飛翔す
るため、画像表示の応答速度が速く、応答速度を1ms
ec以下にすることができる。また、液晶表示素子のよ
うに配向膜や偏光板等が不要で、構造が単純で、低コス
トかつ大面積が可能である。温度変化に対しても安定
で、低温から高温まで使用可能である。さらに、視野角
がなく、高反射率、反射型で明るいところでも見易く、
低消費電力である。メモリ性もあり、画像保持する場合
に電力を消費しない。
In the present invention, since each charged particle flies in gas, the response speed of image display is high, and the response speed is 1 ms.
It can be ec or less. Further, unlike a liquid crystal display element, an alignment film, a polarizing plate, etc. are not required, and the structure is simple, low cost and large area are possible. It is stable against temperature changes and can be used at low to high temperatures. Furthermore, there is no viewing angle, high reflectance, reflective type, easy to see even in bright places,
Low power consumption. It also has a memory function and does not consume power when holding an image.

【0026】本発明の画像表示装置は、上記画像表示素
子がマトリックス状に配置された画像表示板から構成さ
れる。図4(a)、(b)にその模式図の一例を示す。
この例では説明の都合上3×3のマトリックスを示す。
各電極の数をn個とすることで、任意のn×nのマトリ
ックスを構成することができる。
The image display device of the present invention comprises an image display plate in which the above image display elements are arranged in a matrix. An example of the schematic diagram is shown in FIGS.
In this example, a 3 × 3 matrix is shown for convenience of explanation.
By setting the number of each electrode to be n, an arbitrary n × n matrix can be constructed.

【0027】図4(a)、(b)に示す例において、ほ
ぼ平行に配置した表示電極3−1〜3−3と同じくほぼ
平行に配置した対向電極4−1〜4−3とは、互いにほ
ぼ直交した状態で、透明基板1上及び対向基板2上に設
けられている。表示電極3−1〜3−3には、それぞれ
連続して2個設けられたSW3−1−1とSW3−1−
2;SW3−2−1とSW3−2−2;SW3−3−1
とSW3−3−2;が各別に接続されている。同様に、
対向電極4−1〜4−3には、それぞれ連続して2個設
けられたSW4−1−1とSW4−1−2;SW4−2
−1とSW4−2−2;SW4−3−1とSW4−3−
2;が各別に接続されている。
In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the display electrodes 3-1 to 3-3 arranged substantially parallel to each other and the counter electrodes 4-1 to 4-3 arranged substantially parallel to each other are as follows. They are provided on the transparent substrate 1 and the counter substrate 2 in a state of being substantially orthogonal to each other. The display electrodes 3-1 to 3-3 are provided with two SW3-1-1 and SW3-1-sequentially, respectively.
2; SW3-2-1 and SW3-2-2; SW3-3-1
And SW3-3-2; are separately connected. Similarly,
The counter electrodes 4-1 to 4-3 are provided with two SW4-1-1 and SW4-1-2; SW4-2 provided in succession.
-1, SW4-2-2; SW4-3-1 and SW4-3-
2; are separately connected.

【0028】SW3−n−1(n=1〜3)とSW4−
n−1(n=1〜3)とは、グラウンドへの接続と次段
のSWへの接続とを切り替える役目を果たす。SW3−
n−2(n=1〜3)とSW4−n−2(n=1〜3)
とは、高電圧発生回路8への接続と低電圧発生回路9へ
の接続とを切り替える役目を果たす。これらSWの全体
がマトリックスドライブ回路10を構成する。また、本
例では、隔壁7によりお互いを隔離して3×3個の画像
表示素子を構成しているが、この隔壁7は必須ではな
く、省くこともできる。
SW3-n-1 (n = 1 to 3) and SW4-
The n-1 (n = 1 to 3) serves to switch between connection to the ground and connection to the SW in the next stage. SW3-
n-2 (n = 1 to 3) and SW4-n-2 (n = 1 to 3)
And plays a role of switching between connection to the high voltage generation circuit 8 and connection to the low voltage generation circuit 9. The entire SW constitutes the matrix drive circuit 10. Further, in this example, the partition walls 7 are isolated from each other to form 3 × 3 image display elements, but the partition walls 7 are not essential and can be omitted.

【0029】上述した表示電極3−1〜3−3と対向電
極4−1〜4−3とからなるマトリックス電極の動作
は、表示したい画像に応じて、図示しないシーケンサの
制御により各SWの開閉を制御して、3×3個の画像表
示素子を順に表示させることが行われる。この動作は従
来から知られているものと同じである。
The operation of the matrix electrode composed of the display electrodes 3-1 to 3-3 and the counter electrodes 4-1 to 4-3 described above is performed by opening and closing each SW under the control of a sequencer (not shown) according to an image to be displayed. Is controlled to sequentially display 3 × 3 image display elements. This operation is the same as that conventionally known.

【0030】マトリックス電極を構成する各電極は、透
明基板上に設ける表示電極の場合には、透明かつパター
ン形成可能である導電材料で形成される。このような導
電材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金
等の金属やITO、導電性酸化スズ、導電性酸化亜鉛等
の透明導電金属酸化物をスパッタリング法、真空蒸着
法、CVD法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、ある
いは、導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダーに混合
して塗布したものが用いられる。
In the case of display electrodes provided on a transparent substrate, each of the electrodes forming the matrix electrode is formed of a transparent and patternable conductive material. As such a conductive material, a metal such as aluminum, silver, nickel, copper, gold or a transparent conductive metal oxide such as ITO, conductive tin oxide, conductive zinc oxide or the like is formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, a CVD method, A thin film formed by a coating method or the like, or a conductive agent mixed with a solvent or a synthetic resin binder and applied is used.

【0031】導電剤としてはベンジルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムパークロ
レート等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスル
ホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解
質や導電性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉
末等が用いられる。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どのような厚さでも良い
が、3〜1000nm、好ましくは5〜400nmが好
適である。対向基板上には、上記表示電極と同様に透明
電極材料を使用することもできるが、アルミニウム、
銀、ニッケル、銅、金等の非透明電極材料も使用でき
る。
Examples of the conductive agent include cationic polymer electrolytes such as benzyltrimethylammonium chloride and tetrabutylammonium perchlorate, anionic polymer electrolytes such as polystyrene sulfonate and polyacrylate, and conductive zinc oxide and tin oxide. Indium oxide fine powder or the like is used. The electrode thickness may be any thickness as long as the conductivity can be secured and the light transmittance is not hindered, but 3 to 1000 nm, preferably 5 to 400 nm is suitable. On the counter substrate, a transparent electrode material may be used similarly to the display electrode, but aluminum,
Non-transparent electrode materials such as silver, nickel, copper and gold can also be used.

【0032】各電極には、帯電した粒子の電荷が逃げな
いように絶縁性のコート層を形成することが好ましい。
コート層は、負帯電粒子に対しては正帯電性の樹脂を、
正帯電粒子に対しては負帯電性の樹脂を用いると、粒子
の電荷が逃げ難いので特に好ましい。
It is preferable to form an insulative coat layer on each electrode so that the charges of the charged particles do not escape.
The coat layer is a resin that is positively charged for negatively charged particles,
It is particularly preferable to use a negatively chargeable resin for the positively charged particles because the charge of the particles is difficult to escape.

【0033】以下、本発明の画像表示装置で用いる基板
について述べる。基板の少なくとも一方は装置外側から
粒子の色が確認できる透明基板であり、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。可撓性の有
無は用途により適宜選択され、例えば、電子ペーパー等
の用途には可撓性のある材料、携帯電話、PDA、ノー
トパソコン類の携帯機器の表示装置等の用途には可撓性
のない材料が好適である。
The substrate used in the image display device of the present invention will be described below. At least one of the substrates is a transparent substrate in which the color of the particles can be confirmed from the outside of the device, and a material having a high visible light transmittance and good heat resistance is suitable. Whether or not it is flexible is appropriately selected depending on the application. For example, it is flexible for electronic paper and other applications, and flexible for applications such as mobile phones, PDAs, and display devices of portable devices such as notebook computers. Materials without are preferred.

【0034】基板の材料を例示すると、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、アクリル等のポリ
マーシートや、ガラス、石英等の無機シートが挙げられ
る。対向基板は透明でも不透明でもかまわない。基板の
厚みは、2〜5000μmが好ましく、特に5〜100
0μmが好適である。厚みが薄すぎると、強度、基板間
の間隔均一性を保ちにくくなり、厚みが厚すぎると、表
示機能としての鮮明さ、コントラストの低下が発生し、
特に、電子ペーパー用途の場合にはフレキシビリティー
性に欠ける。
Examples of the material for the substrate include polymer sheets such as polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyethylene, polycarbonate, polyimide and acrylic, and inorganic sheets such as glass and quartz. The opposite substrate may be transparent or opaque. The thickness of the substrate is preferably 2 to 5000 μm, particularly 5 to 100 μm.
0 μm is preferred. If the thickness is too thin, it becomes difficult to maintain the strength and the uniformity of the spacing between the substrates, and if the thickness is too thick, the sharpness as a display function and the decrease in contrast occur,
In particular, it lacks flexibility in electronic paper applications.

【0035】また、図3に示すように、隔壁7を各表示
素子の四周に設けるのが好ましい。隔壁を平行する2方
向に設けることもできる。これにより、基板平行方向の
余分な粒子移動を阻止し、耐久繰り返し性、メモリ保持
性を介助すると共に、基板間の間隔を均一にかつ補強し
画像表示板の強度を上げることもできる。隔壁の形成方
法としては、特に限定されないが、例えば、スクリーン
版を用いて所定の位置にペーストを重ね塗りするスクリ
ーン印刷法や、基板上に所望の厚さの隔壁材をベタ塗り
し、隔壁として残したい部分のみレジストパターンを隔
壁材上に被覆した後、ブラスト材を噴射して隔壁部以外
の隔壁材を切削除去するサンドブラスト法や、基板上に
感光性樹脂を用いてレジストパターンを形成し、レジス
ト凹部へペーストを埋め込んだ後レジストを除去するリ
フトオフ法(アディティブ法)や、基板上に隔壁材料を
含有した感光性樹脂組成物を塗布し、露光・現像により
所望のパターンを得る感光性ペースト法や、基板上に隔
壁材料を含有するペーストを塗布した後、凹凸を有する
金型等を圧着・加圧成形して隔壁形成する鋳型成形法
等、種々の方法が採用される。さらに、鋳型成形法を応
用し、鋳型として感光性樹脂組成物により設けたレリー
フパターンを使用する、レリーフ型押し法も採用され
る。
Further, as shown in FIG. 3, it is preferable to provide the partition walls 7 on the four circumferences of each display element. The partition walls can be provided in two directions parallel to each other. As a result, it is possible to prevent excessive movement of particles in the direction parallel to the substrate, assist durability repeatability and memory retention, and evenly and reinforce the distance between the substrates to increase the strength of the image display plate. The method for forming the partition wall is not particularly limited, for example, a screen printing method in which paste is applied in a predetermined position using a screen plate, or a partition material having a desired thickness is solidly coated on a substrate to form a partition wall. After coating the resist pattern only on the part to be left on the partition material, sandblasting method of cutting and removing the partition material other than the partition part by injecting a blast material, or forming a resist pattern on the substrate using a photosensitive resin, A lift-off method (additive method) in which the resist is removed after the paste is embedded in the resist recesses, or a photosensitive paste method in which a photosensitive resin composition containing a partition material is applied on a substrate and a desired pattern is obtained by exposure and development. Or a mold forming method in which a barrier rib material-containing paste is applied on a substrate, and then a mold having irregularities is pressure-bonded and pressure-molded to form barrier ribs. How it is adopted. Furthermore, a relief embossing method is also applied in which a relief molding method is applied to use a relief pattern provided by a photosensitive resin composition as a template.

【0036】以下、本発明の画像表示装置で用いる粒子
について述べる。本発明では、表示のための粒子は負又
は正帯電性の着色粒子で、クーロン力により飛翔移動す
るものであればいずれでも良いが、特に、球形で比重の
小さい粒子が好適である。粒子の平均粒子径は0.1〜
50μmが好ましく、特に1〜30μmが好ましい。粒
径がこの範囲より小さいと、粒子の電荷密度が大きすぎ
て電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリ性はよいが、
電界を反転した場合の追随性が悪くなる。反対に粒径が
この範囲より大きいと、追随性は良いが、メモリ性が悪
くなる。
The particles used in the image display device of the present invention will be described below. In the present invention, the particles for display may be negative or positively charged colored particles and may be any particles as long as they fly and move by Coulomb's force, but spherical particles having a small specific gravity are particularly preferable. The average particle size of the particles is 0.1
50 μm is preferable, and 1 to 30 μm is particularly preferable. If the particle size is smaller than this range, the charge density of the particles is too large, the image force on the electrode or substrate is too strong, and the memory property is good, but
The trackability when the electric field is reversed becomes poor. On the contrary, if the particle size is larger than this range, the followability is good, but the memory property is poor.

【0037】粒子を負又は正に帯電させる方法は、特に
限定されないが、コロナ放電法、電極注入法、摩擦法等
の粒子を帯電する方法が用いられる。粒子のキャリヤを
用いてブローオフ法により測定した表面電荷密度が絶対
値で5μC/m以上150μC/m以下の範囲が好
ましい。表面電荷密度がこの範囲より低いと、電界の変
化に対する応答速度が遅くなり、メモリ性も低くなる。
表面電荷密度がこの範囲より高いと、電極や基板への鏡
像力が強すぎ、メモリ性はよいが、電界を反転した場合
の追随性が悪くなる。
The method of negatively or positively charging the particles is not particularly limited, but a method of charging the particles such as a corona discharge method, an electrode injection method and a friction method is used. The surface charge density measured by the blow-off method using a carrier of particles is preferably in the range of 5 μC / m 2 or more and 150 μC / m 2 or less in absolute value. If the surface charge density is lower than this range, the response speed to changes in the electric field becomes slow and the memory property also becomes low.
When the surface charge density is higher than this range, the image force on the electrode or the substrate is too strong and the memory property is good, but the followability when the electric field is reversed becomes poor.

【0038】本発明において用いた、表面電荷密度を求
めるのに必要な、帯電量の測定および粒子比重の測定は
以下によって行った。<ブローオフ測定原理及び方法>
ブローオフ法においては、両端に網を張った円筒容器中
に粉体とキャリヤの混合体を入れ、一端から高圧ガスを
吹き込んで粉体とキャリヤとを分離し、網の目開きから
粉体のみをブローオフ(吹き飛ばし)する。この時、粉体
が容器外に持ち去った帯電量と等量で逆の帯電量がキャ
リヤに残る。そして、この電荷による電束の全てはファ
ラデーケージで集められ、この分だけコンデンサーは充
電される。そこでコンデンサー両端の電位を測定するこ
とにより粉体の電荷量Qは、 Q=CV (C:コンデンサー容量、V:コンデンサー両端の電圧) として求められる。ブローオフ粉体帯電量測定装置とし
ては東芝ケミカル社製のTB-200を用いた。本発明ではキ
ャリヤとして正帯電性・負帯電性の2種類のものを用
い、それぞれの場合の単位面積あたり電荷密度(単位:
μC/m2)を測定した。すなわち、正帯電性キャリヤ(相
手を正に帯電させ自らは負になりやすいキャリヤ)とし
てはパウダーテック社製のF963-2535を、負帯電性キャ
リヤ(相手を負に帯電させ自らは正に帯電しやすいキャ
リヤ)としてはパウダーテック社製のF921-2535を用い
た。 <粒子比重測定方法>粒子比重は、株式会社島津製作所
製比重計、マルチボリウム密度計H1305にて測定した。
The measurement of the amount of charge and the measurement of the particle specific gravity, which are used in the present invention and are necessary for determining the surface charge density, were carried out as follows. <Blow-off measurement principle and method>
In the blow-off method, a mixture of powder and carrier is placed in a cylindrical container having meshes at both ends, high-pressure gas is blown from one end to separate the powder and carrier, and only powder is separated from the mesh openings. Blow off. At this time, a charge amount that is the same as the charge amount of the powder carried out of the container but is opposite to the charge amount remains on the carrier. Then, all the electric flux due to this electric charge is collected in the Faraday cage, and the capacitor is charged by this amount. Therefore, by measuring the potential across the capacitor, the charge Q of the powder can be obtained as Q = CV (C: capacitor capacity, V: voltage across the capacitor). As the blow-off powder charge amount measuring device, TB-200 manufactured by Toshiba Chemical Co. was used. In the present invention, two types of carriers, positively chargeable and negatively chargeable, are used, and the charge density per unit area (unit:
μC / m 2 ) was measured. In other words, as a positively chargeable carrier (a carrier that makes the other party positively charged and is likely to become negative) F963-2535 made by Powdertech Co., Ltd., and a negatively charged carrier (the other party is negatively charged and itself becomes positively charged). As the easy carrier, F921-2535 manufactured by Powder Tech Co. was used. <Particle Specific Gravity Measuring Method> The particle specific gravity was measured with a specific gravity meter and multi-volume densitometer H1305 manufactured by Shimadzu Corporation.

【0039】粒子はその帯電電荷を保持する必要がある
ので、体積固有抵抗が1×1010Ω・cm以上の絶縁
粒子が好ましく、特に体積固有抵抗が1×1012Ω・
cm以上の絶縁粒子が好ましい。また、以下に述べる方
法で評価した電荷減衰性の低い粒子が更に好ましい。
Insulating particles having a volume resistivity of 1 × 10 10 Ω · cm or more are preferable because the particles are required to retain the charged electric charge, and particularly, the volume resistivity is 1 × 10 12 Ω · cm.
Insulating particles of cm or more are preferred. Further, particles having a low charge decay property evaluated by the method described below are more preferable.

【0040】即ち、粒子を、別途、プレス、加熱溶融、
キャスト等により、厚み5〜100μmのフィルム状に
する。そして、そのフィルム表面と1mmの間隔をもっ
て配置されたコロナ放電器に、8KVの電圧を印加して
コロナ放電を発生させて表面を帯電させ、その表面電位
の変化を測定し判定する。この場合、0.3秒後におけ
る表面電位の最大値が300Vより大きく、好ましくは
400Vより大きくなるように、粒子構成材料を選択、
作成することが肝要である。
That is, the particles are separately pressed, melted by heating,
A film having a thickness of 5 to 100 μm is formed by casting or the like. Then, a voltage of 8 KV is applied to a corona discharger arranged at a distance of 1 mm from the film surface to generate corona discharge to charge the surface, and the change in the surface potential is measured and judged. In this case, the particle constituent material is selected so that the maximum value of the surface potential after 0.3 seconds is larger than 300 V, preferably larger than 400 V,
It is essential to create.

【0041】なお、上記表面電位の測定は、例えば図5
に示した装置(QEA社製CRT2000)により行う
ことが出来る。この装置の場合は、前述したフィルムを
表面に配置したロールのシャフト両端部をチャック21
にて保持し、小型のスコロトロン放電器22と表面電位
計23とを所定間隔離して併設した計測ユニットを上記
フィルムの表面と1mmの間隔を持って対向配置し、上
記フィルムを静止した状態のまま、上記計測ユニットを
フィルムの一端から他端まで一定速度で移動させること
により、表面電荷を与えつつその表面電位を測定する方
法が好適に採用される。なお、測定環境は温度25±3
℃、湿度55±5RH%とする。
The measurement of the surface potential is carried out by, for example, FIG.
It can be performed by the apparatus shown in (CRT2000 manufactured by QEA). In the case of this apparatus, the chuck 21 is provided on both ends of the shaft of the roll having the above-mentioned film arranged on the surface.
, The small scorotron discharger 22 and the surface electrometer 23 are separated from each other by a predetermined distance, and a measuring unit is placed opposite to the surface of the film with a space of 1 mm, and the film is kept stationary. A method of moving the measuring unit from one end of the film to the other end at a constant speed to measure the surface potential while applying the surface charge is suitably adopted. The measurement environment is temperature 25 ± 3
℃ and humidity 55 ± 5RH%.

【0042】粒子は帯電性能等が満たされれば、いずれ
の材料から構成されても良い。例えば、樹脂、荷電制御
剤、着色剤、無機添加剤等から、あるいは、着色剤単独
等で形成することができる。
The particles may be made of any material as long as the charging performance and the like are satisfied. For example, it can be formed from a resin, a charge control agent, a colorant, an inorganic additive, or the like, or a colorant alone or the like.

【0043】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。
Examples of the resin include urethane resin, urea resin, acrylic resin, polyester resin, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, acrylic fluororesin, silicone resin, acrylic silicone resin, epoxy resin, polystyrene. Resins, styrene acrylic resins, polyolefin resins, butyral resins, vinylidene chloride resins, melamine resins, phenol resins, fluororesins, polycarbonate resins, polysulfone resins, polyether resins, polyamide resins and the like, and two or more types may be mixed. it can.
In particular, acrylic urethane resin, acrylic silicone resin, acrylic fluororesin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, fluororesin, and silicone resin are preferable from the viewpoint of controlling the adhesive force to the substrate.

【0044】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。
The charge control agent is not particularly limited,
Examples of negative charge control agents include salicylic acid metal complexes, metal-containing azo dyes, metal-containing (including metal ions and metal atoms).
Oil-soluble dyes, quaternary ammonium salt compounds, calixarene compounds, boron-containing compounds (boric acid benzyl complex), nitroimidazole derivatives and the like. Examples of the positive charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane compounds, quaternary ammonium salt compounds, polyamine resins, imidazole derivatives and the like. In addition, ultrafine silica, ultrafine titanium oxide, metal oxides such as ultrafine alumina, nitrogen-containing cyclic compounds such as pyridine and their derivatives and salts, various organic pigments, resins containing fluorine, chlorine, nitrogen, etc. are also charged. It can also be used as a control agent.

【0045】着色剤としては、以下に例示するような、
有機又は無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能であ
る。
Examples of the colorant include the following.
Various organic or inorganic pigments and dyes of various colors can be used.

【0046】黒色顔料としては、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。黄色顔料としては、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
ートラジンレーキ等がある。橙色顔料としては、赤色黄
鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGT
R、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等がある。
赤色顔料としては、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等がある。
Examples of black pigments include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black and activated carbon. Examples of yellow pigments include yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa yellow G, Hansa yellow 10G,
There are benzidine yellow G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, tartrazine lake and the like. Orange pigments include red yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GT
R, pyrazolone orange, vulcan orange, induslen brilliant orange RK, benzidine orange G, induslen brilliant orange GK and the like.
Red pigments include red iron oxide, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R,
Examples include resole red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, rhodamine lake B, alizarin lake, and brilliant carmine 3B.

【0047】紫色顔料としては、マンガン紫、ファスト
バイオレットB、メチルバイオレットレーキ等がある。
青色顔料としては、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、ファストスカイブルー、インダス
レンブルーBC等がある。緑色顔料としては、クロムグ
リーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、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。白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチ
モン白、硫化亜鉛等がある。
Examples of purple pigments include manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
Examples of blue pigments include navy blue, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated compound, fast sky blue, and indanthrene blue BC. Examples of green pigments include chrome green, chromium oxide, pigment green B, malachite green lake, and final yellow green G. Examples of white pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.

【0048】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。これらの着色剤は、単独或いは複
数組み合わせて用いることができる。特に黒色着色剤と
してカーボンブラックが、白色着色剤として酸化チタン
が好ましい。
Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc and alumina white. Also, basic, acidic, dispersion,
Examples of various dyes such as direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue. These colorants can be used alone or in combination. Particularly, carbon black is preferable as the black colorant, and titanium oxide is preferable as the white colorant.

【0049】粒子の製造方法については特に限定されな
いが、例えば、電子写真のトナーを製造する場合に準じ
た粉砕法および重合法が使用出来る。また、無機または
有機顔料の粉体の表面に樹脂や荷電制御剤等をコートす
る方法も用いられる。
The method for producing the particles is not particularly limited, but, for example, a pulverization method and a polymerization method according to the case of producing an electrophotographic toner can be used. Further, a method of coating the surface of the powder of the inorganic or organic pigment with a resin, a charge control agent or the like is also used.

【0050】透明基板と対向基板の間隔は、粒子が飛翔
移動でき、コントラストを維持できれば良いが、通常1
0〜5000μm、好ましくは30〜500μmに調整
される。粒子充填量は、基板間の空間体積に対して、1
0〜90%、好ましくは30〜80%を占める体積にな
るように充填するのが良い。
The distance between the transparent substrate and the counter substrate should be such that particles can fly and move and the contrast can be maintained.
It is adjusted to 0 to 5000 μm, preferably 30 to 500 μm. The particle filling amount is 1 with respect to the space volume between the substrates.
It is good to fill so as to have a volume of 0 to 90%, preferably 30 to 80%.

【0051】本発明の画像表示装置に用いる表示板にお
いては、上記の表示素子を複数使用してマトリックス状
に配置して表示を行う。白黒の場合は、一つの表示素子
が一つの画素となる。白黒以外の任意の色表示をする場
合は、粒子の色の組み合わせを適宜行えばよい。フルカ
ラーの場合は、3種の表示素子、即ち、各々R(赤
色)、G(緑色)及びB(青色)の色の粒子を持ちかつ
各々黒色の粒子を持つ表示素子を一組とし、それらを複
数組み配置して表示板とするのが好ましい。
In the display plate used in the image display device of the present invention, a plurality of the above-mentioned display elements are used and arranged in a matrix for display. In the case of black and white, one display element becomes one pixel. When displaying an arbitrary color other than black and white, the particle colors may be appropriately combined. In the case of full color, three types of display elements, that is, display elements each having particles of R (red), G (green) and B (blue) and having black particles respectively are set as a set and It is preferable to arrange a plurality of sets to form a display plate.

【0052】本発明の画像表示装置は、ノートパソコ
ン、PDA、携帯電話等のモバイル機器の画像表示部、
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
画像表示部などに用いられる。
The image display device of the present invention is an image display unit of a mobile device such as a notebook computer, a PDA and a mobile phone.
It is used for electronic paper such as electronic books and electronic newspapers, signboards, posters, bulletin boards such as blackboards, calculators, home electric appliances, image display parts for automobile supplies and the like.

【0053】なお、上述した実施例では、電極を基板上
に設けた例を示しているが、本発明を達成するために
は、電界を発生するための電極が存在しさえすれば電極
は基板上に必ずしも存在する必要はなく、電極を基板と
は離して設けることもできる。
In the above-mentioned embodiments, the electrodes are provided on the substrate. However, in order to achieve the present invention, the electrodes may be formed on the substrate as long as there is an electrode for generating an electric field. The electrodes do not necessarily need to be present above, and the electrodes can be provided separately from the substrate.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像表示装置によれば、粒子に直接的に静電界を与え
て粒子を飛翔移動させることができる画像表示素子をマ
トリックス状に配置させて新規な画像表示装置を構成し
ているため、応答速度が速く、単純な構造で安価かつ、
安定性に優れる画像表示装置を提供することができる。
また、表示しようとする画像を形成する過程に先立つ画
像消去の過程を省略できるため、濃度ムラを減少でき表
示画質を維持することができる。
As is clear from the above description, according to the image display device of the present invention, the image display elements capable of directly applying an electrostatic field to the particles to cause the particles to fly and move are arranged in a matrix. As a result, a new image display device is configured, so the response speed is fast, the structure is simple, and the cost is low.
An image display device having excellent stability can be provided.
Further, since the image erasing process prior to the process of forming the image to be displayed can be omitted, it is possible to reduce the density unevenness and maintain the display image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像表示装置における画像消去過程を
省略した書き込み手段の一例を説明するための図であ
る。
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a writing unit in which an image erasing process is omitted in the image display device of the present invention.

【図2】本発明の画像表示装置における画像消去過程を
省略した書き込み手段の他の例を説明するための図であ
る。
FIG. 2 is a diagram for explaining another example of a writing unit in the image display device of the present invention, in which an image erasing process is omitted.

【図3】(a)〜(c)はそれぞれ本発明の画像表示装
置に用いる画像表示板の表示素子の一例とその表示駆動
原理を示す図である。
3A to 3C are diagrams showing an example of a display element of an image display plate used in the image display device of the present invention and a display driving principle thereof.

【図4】(a)、(b)はそれぞれ表示素子をマトリッ
クス状に配置した本発明の画像表示装置の一例を示す図
である。
4A and 4B are diagrams showing an example of an image display device of the present invention in which display elements are arranged in a matrix.

【図5】粒子の表面電位の測定要領を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a procedure for measuring the surface potential of particles.

【図6】従来の画像表示装置における画像の書き換え手
段を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining image rewriting means in a conventional image display device.

【図7】図6に示す従来例における問題点を説明するた
めの図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a problem in the conventional example shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 対向基板 3 表示電極 4 対向電極 5 負帯電粒子 6 正帯電粒子 7 隔壁 8 高電圧発生回路 9 低電圧発生回路 10 マトリックスドライブ回路 21 チャック 22 スコロトロン放電器 23 表面電位計 1 transparent substrate 2 Counter substrate 3 display electrodes 4 Counter electrode 5 Negatively charged particles 6 Positively charged particles 7 partition 8 High voltage generation circuit 9 Low voltage generation circuit 10 Matrix drive circuit 21 chuck 22 Scorotron discharger 23 Surface electrometer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薬師寺 学 東京都小平市小川東町3−2−6 (72)発明者 村田 和也 東京都小平市小川東町3−5−5 (72)発明者 高木 光治 神奈川県川崎市中原区宮内3−21−33− 304 (72)発明者 増田 善友 東京都羽村市神明台3−5−28 (72)発明者 川越 隆博 埼玉県所沢市青葉台1302−57 (72)発明者 服部 励治 福岡県福岡市西区姪浜町200−1 Fターム(参考) 5C080 AA16 BB05 CC01 CC03 DD05 DD08 EE24 EE26 FF07 FF12 JJ01 JJ06 KK07 KK08 KK34 KK43 KK47    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yakushiji Manabu             3-2-6 Ogawahigashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo (72) Inventor Kazuya Murata             3-5-5 Ogawahigashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo (72) Inventor Koji Takagi             3-21-33-, Miyauchi, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             304 (72) Inventor Yoshitomo Masuda             3-5-28 Shinmeidai, Hamura-shi, Tokyo (72) Inventor Takahiro Kawagoe             1302-57 Aobadai, Tokorozawa, Saitama Prefecture (72) Inventor Reiji Hattori             200-1, Meinohamacho, Nishi-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture F-term (reference) 5C080 AA16 BB05 CC01 CC03 DD05                       DD08 EE24 EE26 FF07 FF12                       JJ01 JJ06 KK07 KK08 KK34                       KK43 KK47

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一方が透明な2枚の基板の間
に色および帯電特性の異なる2種類以上の粒子を封入
し、前記基板の一方または両方に設けた電極からなる電
極対から前記粒子に電界を与えて、前記粒子を飛翔移動
させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装
置において、 表示しようとする画像を形成する過程が、粒子Aが表示
側の基板に飛翔する方向の電界パターンを電極間に印加
して画像を形成する過程と、粒子Aとは色および帯電特
性の異なる粒子Bが表示側の基板に飛翔する電界方向で
上記パターンの反転(ネガ)パターンを印加することで
画像を形成する過程とを含み、表示しようとする画像を
形成する過程に先立つ画像消去の過程を省略したことを
特徴とする画像表示装置。
1. Two or more types of particles having different colors and different charging characteristics are enclosed between at least one transparent substrate, and an electrode pair consisting of electrodes provided on one or both of the substrates is formed into the particles. In an image display device provided with an image display plate that displays an image by applying an electric field to cause the particles to fly and move, the process of forming the image to be displayed is based on the direction in which the particles A fly to the substrate on the display side. A process of forming an image by applying an electric field pattern between the electrodes and an inversion (negative) pattern of the above pattern in the direction of the electric field in which the particle B having a color and a charging characteristic different from those of the particle A fly to the display side substrate. An image display device characterized in that the image erasing step prior to the step of forming an image to be displayed is omitted, including the step of forming an image.
【請求項2】 マトリックス表示において、同時に表示
を書き換えることができる部分(通常1行ごと)の画像
形成過程に際し逐次電界の方向を切り替えて画像を形成
する請求項1記載の画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein in the matrix display, an image is formed by sequentially switching the direction of the electric field during an image forming process of a portion (usually row by row) where the display can be rewritten simultaneously.
【請求項3】 マトリックス表示において、同時に表示
を書き換えることができる部分(通常1行ごと)を複数
同一電界方向で画像形成した後、電界方向を切り替えて
同一部分を画像形成する請求項1記載の画像表示装置。
3. The matrix display according to claim 1, wherein after a plurality of portions (usually row by row) in which the display can be rewritten at the same time are imaged in the same electric field direction, the electric field directions are switched to form the same portion. Image display device.
【請求項4】 粒子の平均粒子径が0.1〜50μmで
ある請求項1〜3のいずれかに記載の画像表示装置。
4. The image display device according to claim 1, wherein the average particle size of the particles is 0.1 to 50 μm.
【請求項5】 粒子のキャリヤを用いてブローオフ法に
より測定した表面電荷密度が絶対値で5μC/m以上
150μC/m以下である請求項1〜4のいずれかに
記載の画像表示装置。
5. The image display device according to claim 1, wherein a surface charge density measured by a blow-off method using a carrier of particles is 5 μC / m 2 or more and 150 μC / m 2 or less in absolute value.
【請求項6】 粒子が、その表面と1mmの間隔をもっ
て配置されたコロナ放電器に、8KVの電圧を印加して
コロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、0.
3秒後における表面電位の最大値が300Vより大きい
粒子である請求項1〜5のいずれかに記載の画像表示装
置。
6. When the particles have a corona discharger disposed at a distance of 1 mm from the surface of the particles, a voltage of 8 KV is applied to generate corona discharge to charge the surface.
The image display device according to any one of claims 1 to 5, which is a particle having a maximum surface potential of more than 300 V after 3 seconds.
【請求項7】 粒子の色が白色及び黒色である請求項1
〜6のいずれかに記載の画像表示装置。
7. The color of particles is white and black.
7. The image display device according to any one of to 6.
【請求項8】 画像表示板が、マトリックス電極の各電
極対を隔壁によりお互いに隔離した1つ以上の画像表示
素子を有する請求項1〜7のいずれかに記載の画像表示
装置。
8. The image display device according to claim 1, wherein the image display plate has at least one image display element in which each electrode pair of the matrix electrode is separated from each other by a partition wall.
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