JP2004184793A

JP2004184793A - 画像表示媒体

Info

Publication number: JP2004184793A
Application number: JP2002353321A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Yamaguchi; 善郎山口; Yasushi Suwabe; 恭史諏訪部; Yoshinori Machida; 義則町田; Motohiko Sakamaki; 元彦酒巻; Takeshi Matsunaga; 健松永; Kiyoshi Shigehiro; 清重廣
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: JP4433670B2

Abstract

【課題】高精彩表示ができ、額縁を最小限に抑えることを課題とする。
【解決手段】一端が列電極１６に接続された導通部材２０の他端がスペーサ２２と背面基板１４を貫通して背面基板１４の裏面に配線され、また、一端が行電極１８に接続された導通部材２１の他端が背面基板１４を貫通して背面基板１４の裏面に配線される。導通部材２０は、スペーサ２２と背面基板１４を貫通して背面基板１４の裏面へ達しており、表示基板１２の端部から取出す必要がないので、導通部材２０を取り回す額縁が不要となる。このため、額縁を最小限に抑えることができ、複数の画像表示媒体１０を組み合わせて大型画面を構成しても、継ぎ目が目立たない。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書き換え可能な画像表示媒体に関する。
【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表示媒体が知られている。
【０００３】
なかでも液晶表示パネルは、他の表示装置に比べ、厚さ（奥行き）が格段に薄くできること、消費電力が小さいこと、フルカラー化が容易なこと等の利点を有するので、近年においては種々の分野で用いられつつあり、画面の大型化への期待も大きい。
【０００４】
ところが、液晶表示パネルで画面の大型化を図った場合、画面中の数個のドットが写らない等のドット欠けが起こり易い。そこで、これらの問題点を解決する為に、複数の液晶表示パネルをつなぎ合せて全体で１台の液晶表示パネルとし、画面の大型化を図ることが行われている。このような場合、大画面中に各々の液晶表示パネルの縁部が発生することになり、この縁部をできる限り小さく抑えることが課題となる。
【０００５】
また、大画面で高精彩を満たすためには、大量の画素を扱うことになるが、ＴＦＴなどの画素駆動を用いるとトランジスタ量が膨大になる。
【０００６】
一方、メモリー性のある画像表示媒体においては、常時駆動を必要としないため、構成ＩＣを少なくすることができる。これらのことから、大画面の画像表示媒体には、単純マトリックス型の画像表示パネルが用いられる。
【０００７】
しかし、この単純マトリックス型を用いる場合、表示基板にストライプ電極を必要とするため、その電極に電圧を印加するための部材を画像領域外に敷設する必要がある。すなわち、図８に示すように、電圧を制御する制御基板１０４と、表示基板側１０１の電極１０２とを接続する導線１０６を取り回す領域が画像領域外に必要となり、いわゆる額縁１０８が形成される（特許文献１）。
【０００８】
そこで、図９に示すように、額縁を小さく抑えるために表示基板１０１にプラスチック材を用いて縁部１１０を折り曲げることも行われている。しかし、表示基板１０１に変形や熱に強いガラス部材を用いた場合は、縁部１１０を折り曲げることは不可能である。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−４７２０９公報（第６項、第９、３８図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、高精彩表示ができ、額縁を最小限に抑えることができる画像表示媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明の画像表示媒体は、透光性を有する表示基板と、前記表示基板と対向して配置された背面基板と、前記表示基板側に一方向に沿って配置された複数の表示側電極と、前記背面基板側に前記一方向と直交する方向に沿って配置された複数の背面側電極と、前記表示基板と前記背面基板との間に、所定のギャップを形成するスペーサ部材と、前記スペーサ部材の間に封入され、印加された電界により移動する粒子群と、一端が前記表示側電極に接続され、他端が前記スペーサ部材及び背面基板を貫通して、前記背面基板の裏面に配線される第１導通部材と、一端が前記背面側電極に接続され、他端が前記背面基板を貫通して背面基板の裏面に配線される第２導通部材と、を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、一端が表示側電極に接続された第１導通部材の他端がスペーサ部材と背面基板を貫通して背面基板の裏面に配線され、また、一端が背面側電極に接続された第２導通部材の他端が背面基板を貫通して背面基板の裏面に配線される。これによって、表示側電極と背面側電極に電界が印加され、スペーサ部材の間に封入された粒子群が表示基板と背面基板との間を移動して、表示基板に所望の画像が形成される。
【００１３】
ここで、第１導通部材はスペーサ部材と背面基板を貫通して背面基板の裏面へ達しており、表示基板の端部から取り出す必要がないので、導通部材を取り回す額縁が不要となる。このため、額縁を最小限に抑えることができ、複数の画像表示媒体を組み合わせて大型画面を構成しても、継ぎ目が目立たない。
【００１４】
請求項２に記載の本発明の画像表示媒体は、前記第１導通部材は、絶縁性のスペーサ部材に内包されることを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、絶縁性のスペーサ部材に内包された第１導通部材によって、表面側電極から背面基板の裏面側への配線がなされる。このように、スペーサ部材を絶縁性のものとすることで、第１導通部材を絶縁性の物で被覆する必要がない。
【００１６】
請求項３に記載の本発明の画像表示媒体は、前記粒子群は、色及び特性が異なる複数種類の粒子から構成されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、基板間には色及び特性の異なる複数種類の粒子が封入されており、印加された電界の強度や極性に応じてそれぞれの粒子が移動する。粒子としては摩擦帯電によって帯電する絶縁性粒子を用いても良いし、電極を介して電荷注入することにより帯電する導電性粒子を用いてもよい。
【００１８】
請求項４に記載の本発明の画像表示媒体は、画像情報に応じて電源から前記表示側電極と前記背面側電極とに供給される電界を制御する制御手段が前記背面基板に設けられたことを特徴としている。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、背面基板に設けられた制御手段によって、画像情報に応じて電界の強度や極性を変化させることができ、表示基板に画像が表示される。このため、制御手段を取付ける基板が別途不要となり、画像表示媒体の薄型化に繋がる。
【００２０】
請求項５に記載の本発明の画像表示媒体は、前記背面基板に、前記第１導通部材及び前記第２導通部材と前記制御手段を接続する配線がパターニングされていることを特徴としている。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、背面基板に第１導通部材及び第２導通部材と制御手段を接続する配線がパターニングされていることで、制御手段としてのＩＣ等を取付けるだけでよく、その後から配線を行う必要がない。
【００２２】
請求項６に記載の本発明の画像表示媒体は、透光性を有する表示基板と、前記表示基板と対向して配置された背面基板と、前記表示基板側に一方向に沿って配置された複数の表示側電極と、前記背面基板側に前記一方向と直交する方向に沿って配置された複数の背面側電極と、前記表示基板と前記背面基板との間に、所定のギャップを形成するスペーサ部材と、前記スペーサ部材の間に封入され、印加された電界により移動する粒子群と、を備え、網目状のシート部材に導通部材を具備し、シート部材を折り曲げて導通部材の一端を前記表示側電極に接続し、他端を前記背面基板の裏面に配線したことを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、網目状のシート部材に導通部材が具備され、シート部材が折り曲げられることで、導通部材の一端が表示側電極に接続され、他端が背面基板の裏面に配線される。これによって、表示側電極と背面側電極に電界が印加され、スペーサ部材の間に封入された粒子群が表示基板と背面基板との間を移動して、表示基板に所望の画像が形成される。なお、具備とは内包、埋め込み等を意味するものである。
【００２４】
また、網目状のシート部材の網目部分には、金箔等の導通部材や絶縁性の接着剤が絡み易く、また、折り曲げても破損しない。このため、表示基板がガラス板であっても、表示基板に発生する額縁を背面基板側へ折り曲げて小さくすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には、第１の実施形態に係る画像表示媒体１０が示されている。画像表示媒体１０は、画像表示側にあって透明な表示基板１２と、この表示基板１２と対向し、所定間隔を隔てて配置される背面基板１４とを備えている。ここで、表示基板１２及び背面基板１４には、耐熱性に優れるガラス基板が用いられる。このガラス基板に、導電性の蒸着膜として、たとえば透明導電膜（ＩＴＯ）で保護膜を形成する。
【００２６】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、表示基板１２の背面基板１４との対向面には複数のライン状の電極（列電極）１６が設けられ、同様に、背面基板１４の表示基板１２との対向面にも複数のライン状の電極（行電極）１８が設けられている。そして、表示基板１２と背面基板１４とは、互いに設けられた列電極１６と行電極１８とが直交するように対峙して配置されており、所謂マトリックス駆動方式により駆動される。この列電極１６と行電極１８には、電源１３（図１及び図４に図示）により電界が印加されるようになっている。
【００２７】
図２に示すように、列電極１６と行電極１８には、それぞれ導通部材２０、２１の一端が接続されており、他端が後述するＩＣ３０にハンダ等の導通路３１で接続されている。
【００２８】
表示基板１２と背面基板１４との間には、スペーサ２２が設けられている。スペーサ２２Ａには絶縁層が被膜された導通部材２０が貫通している。
【００２９】
また、このスペーサ２２により、表示基板１２と背面基板１４との間は所定のギャップが形成されると共に、格子状のセル空間２４が形成される。そして、このセル空間２４内に互いに帯電特性の異なる粒子群であって、正に帯電した黒粒子２６と負に帯電した白粒子２８とが封入されている。
【００３０】
セル空間２４内に封入される白粒子２８としては、ここでは、イソプロピルトリメトキシシラン処理したチタニアの微粉末を、重量比１００対０．１の割合で混合した体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状白粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイト）を用い、黒粒子２６としては、アミノプロピルトリメトキシシラン処理したアエロジルＡ１３０微粉末を、重量比１００対０．２の割合で混合した体積平均粒径２０μｍのカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状黒粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラック）を用いる。
【００３１】
また、表示基板１２と背面基板１４との間に複数のセル空間２４を形成することで、各セル空間２４に封入された粒子の部分的な偏りが抑えられ、より安定な画像表示を行うことができる。また、画像表示媒体１０に圧力が加わった際に、画像表示媒体１０がつぶれて封入された粒子がパッキングされ、粒子の移動ができなくなることもなくなるため、それに起因する表示欠陥を防止することができる。
【００３２】
図４に示すように、背面基板１４の表示基板１２側と反対側の面（裏面）には、図示しない画像入力装置からインプットされる任意の画像情報に応じて、電源１３から列電極１６、行電極１８に供給される電界を制御する制御部３５としてのＩＣ３０が載置されており、このＩＣ３０が取付けられる背面基板１４の裏面には導通路３１がパターニングされている。このため、別途制御基板が不要となり、画像表示媒体１０の薄型化を図ることができる。
【００３３】
一端が列電極１６に接続された導通部材２０の他端は、表示基板１２と背面基板１４との間の端部に配置されたスペーサ２２Ａと背面基板１４を貫通して、背面基板１４の裏面のＩＣ３０に接続される。同様にして、行電極１８に接続された導通部材２１もＩＣ３０に接続されている。
【００３４】
次に、第１の実施形態の作用について説明する。
【００３５】
図２に示すように、一端が列電極１６に接続された導通部材２０の他端がスペーサ２２と背面基板１４を貫通して背面基板１４の裏面へ達しており、背面基板１４の裏面に設けられたＩＣ３０に接続される。また、一端が行電極１８に接続された導通部材２１の他端が背面基板１４を貫通して背面基板１４の裏面に達しており、背面基板１４の裏面のＩＣ３０に接続される。
【００３６】
このように、配線を表示基板１２の端部から取出す必要がないので、配線を取り回す額縁が不要となる。このため、額縁を最小限に抑えることができる。また、図７に示すように、複数の画像表示媒体１０を組み合わせて大型画面を構成しても、継ぎ目が目立たない。
【００３７】
このＩＣ３０から、列電極１６と行電極１８に電界が印加され、スペーサ２２の間に封入された粒子群が表示基板１２と背面基板１４との間を移動して、表示基板１２に所望の画像が形成される。
【００３８】
詳しくは、例えば導電性の着色粒子及び白色粒子を、表示基板１２と背面基板１４との間に封入し、表示基板１２と背面基板１４との間に画像情報に応じた電界を印加して、背面基板１４に設けられた列電極１８を介して着色粒子へ電荷を注入する。これにより、電荷が注入された着色粒子が表示基板１２側へ移動して付着し、着色粒子と白色粒子とのコントラストにより画像表示される。電界の印加を停止しても鏡像力によって粒子が表示基板１２と背面基板１４とに付着した状態が維持されるため、画像の書き換え時のみ電界を発生させるだけで表示を行なうことができ、軽量で薄型にすることができると共に少ない消費電力で画像表示を行うことができる。
【００３９】
また、背面基板１４の裏面にはハンダ３１がパターニングされており、ＩＣ３０等を背面基板１４の裏面に配置するだけで、その後から配線する必要がない。
【００４０】
なお、表示基板１２はガラス材に比べて軽くて厚さが薄くできるプラスチック材を使用することもできるが、プラスチック材は耐熱性が低いため、製造の処理温度を低くせざるを得ず、製造温度を下げることによる性能の低下が懸念される。
【００４１】
また、単純マトリックス駆動を行うためには、表示基板１２と背面基板１４との間に電界を生じさせるように、それぞれの基板にストライプ電極を具備する必要があるが、表示基板１２にプラスチックを用いた場合に、透明電極のパターニングは、エッチング時にプラスチック基板が損傷するため、所望の電極形状を得ることが難しい。
【００４２】
さらに、プラスチック材には傷から表面を守るためのハードコート膜等が必要となり、コストが高くなる。このような点から、本実施形態のように大画面にはガラス材の方が適している。
【００４３】
次に、第２の実施形態に係る画像表示媒体について説明する。なお、第１の実施形態と共通する部分の説明は割愛する。
【００４４】
図５に示すように、絶縁性樹脂からなるスペーサ３２に、導通部材である金属線３４を内包する。このスペーサ３２を表示基板１２と背面基板１４との間に配置し、表示基板１２と背面基板１４とを挟むように圧力をかけ、スペーサ３２で基板間を固定する。スペーサ３２に内包された金属線３４により、表示基板１２と背面基板１４との間に電界が印加される。
【００４５】
次に、第２の実施形態の作用を説明する。
【００４６】
図５に示すように、絶縁性のスペーサ３２に内包された金属線３４によって、表示基板１２の列電極１６から背面基板１４の裏面側への配線がなされる。このように、絶縁性のスペーサ３２を用いることで、第１の実施形態の導通部材のように金属線３４を絶縁性部材で被覆する必要がない。
【００４７】
なお、導通部材としては、金属線３４以外にも金属箔やカーボン等が用いられる。また、表示基板１２と背面基板１４との間は、スペーサ３２の表示基板１２と背面基板１４との面接部に接着剤を用いることで固定させることもできる。さらに、スペーサ３２にシリコン等の弾性素材を用いて周囲からの圧力で固定させたり、基板間の負圧を利用して固定させる方法もある。
【００４８】
次に、第３の実施形態に係る画像表示媒体について説明する。なお、第１の実施形態と共通する部分の説明は割愛する。
【００４９】
図６に示すように、本形態の導通部材４１は、網目状のシート材３６に金箔３８が蒸着され、金箔３８の周りに絶縁層３９が形成されている。導通部材４１の一端は列電極１６に接続され、他端は背面基板１４の裏面に配線されている。これによって、表示基板１２の列電極１６と、背面基板１４の行電極１８に電界が印加され、スペーサ２２の間に封入された粒子群が表示基板１２と背面基板１４との間を移動して、表示基板１２に所望の画像が形成される。
【００５０】
次に、第３の実施形態の作用について説明する。
【００５１】
導通部材４１に網目状のシート材３６を用いることで、シート材３６の網目部分には金箔３８や絶縁性の接着剤が絡み易く、また、折り曲げても破損しない。このため、表示基板１２に発生する額縁を背面基板１４側へ折り曲げることが可能となる。
【００５２】
シート材３６に蒸着される導通部材としては、金箔の他に銀箔やカーボンペーストなどが適している。また、シート材３６としてはＰＥＴやポリイミドなどが用いられる。
【００５３】
なお、表示基板１２は、透光性を有しており、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等の誘電体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、電子輸送性等の粒子を用いることができる。
【００５４】
本発明では、表示基板１２、背面基板１４にガラス基板を用いたが、自己支持性のあるフィルムであるポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等の絶縁性の樹脂を用いてもよい。
【００５５】
また、表示基板１２と背面基板１４との間にスペーサ２２を配置してセル構造としたが、セル構造の他にも、所望の隙間と同等の大きさのスペーサ粒子を封入し、これによって隙間を規制することもできる。この方法では、粒子の部分的な偏りを防ぐ作用はないが、セル構造を形成するよりも簡単かつ安価に画像表示媒体１０を形成することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、高精彩表示ができ、額縁を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像表示媒体の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る画像表示媒体の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像表示媒体の表示基板と背面基板の電極のパターンを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る画像表示媒体の背面基板の裏面を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る画像表示媒体の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る画像表示媒体の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の画像表示媒体を複数並べた状態を示す図である。
【図８】従来の画像表示媒体の概略構成を示す図である。
【図９】従来の画像表示媒体の概略構成を示す図である。
【符号の簡単な説明】
１０画像表示媒体
１２表示基板
１４背面基板
１６列電極（表示側電極）
１８行電極（背面側電極）
２０導通部材（第１導通部材）
２１導通部材（第２導通部材）
２２スペーサ（スペーサ部材）
２６黒粒子（粒子群）
２８白粒子（粒子群）
３０ＩＣ（制御手段）
３１導通路（配線）
３２スペーサ（スペーサ部材）
３４金属線（導通部材）
３６シート材（シート部材）
３８金箔（導通部材）
４１導通部材

Claims

透光性を有する表示基板と、
前記表示基板と対向して配置された背面基板と、
前記表示基板側に一方向に沿って配置された複数の表示側電極と、
前記背面基板側に前記一方向と直交する方向に沿って配置された複数の背面側電極と、
前記表示基板と前記背面基板との間に、所定のギャップを形成するスペーサ部材と、
前記スペーサ部材の間に封入され、印加された電界により移動する粒子群と、
一端が前記表示側電極に接続され、他端が前記スペーサ部材及び背面基板を貫通して、前記背面基板の裏面に配線される第１導通部材と、
一端が前記背面側電極に接続され、他端が前記背面基板を貫通して、前記背面基板の裏面に配線される第２導通部材と、
を有することを特徴とする画像表示媒体。
前記第１導通部材は、絶縁性のスペーサ部材に内包されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
前記粒子群は、色及び特性が異なる複数種類の粒子から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示媒体。
電源から前記表示側電極と前記背面側電極とに供給される電界を制御する制御手段が前記背面基板に設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像表示媒体。
前記背面基板に、前記第１導通部材及び前記第２導通部材と前記制御手段を接続する配線がパターニングされていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像表示媒体。
透光性を有する表示基板と、前記表示基板と対向して配置された背面基板と、前記表示基板側に一方向に沿って配置された複数の表示側電極と、前記背面基板側に前記一方向と直交する方向に沿って配置された複数の背面側電極と、前記表示基板と前記背面基板との間に、所定のギャップを形成するスペーサ部材と、前記スペーサ部材の間に封入され、印加された電界により移動する粒子群と、を備え、
網目状のシート部材に導通部材を具備し、シート部材を折り曲げて導通部材の一端を前記表示側電極に接続し、他端を前記背面基板の裏面に配線したことを特徴とする画像表示媒体。