JP2004226440A

JP2004226440A - 画像表示装置

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Publication number: JP2004226440A
Application number: JP2003010611A
Authority: JP
Inventors: Masanori Masutani; 真紀増谷; Harutsura Tazawa; 晴列田澤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置において、さらに、立体視を可能とする画像表示装置を提供する。
【解決手段】透明基板１および対向基板２の間に、帯電性のある単独の粒子群または帯電特性の異なる複数の粒子群５、６を封入し、電位の異なる少なくとも２種類の電極３、４から粒子に電界を与えて粒子を飛翔移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、視認者１１側の透明基板１に凹凸があり、凸部１２の頂点１２ａから左側に降りる壁１２Ｌに設けた表示用電極３Ｌから粒子に電界を与えて右眼用の画像を表示させ、凸部１２の頂点１２ａから右側に降りる壁１２Ｒに設けた表示用電極３Ｒから粒子に電界を与えて左眼用の画像を表示させる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電力を利用した粒子の飛翔移動に伴い画像を繰り返し画像表示、消去できる画像表示板を備える画像表示装置に関し、特に、立体視を可能にした画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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（ディスプレイ）が提案されている。これらの画像表示装置は、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、メモリー機能を有している等のメリットから、次世代の安価な表示装置として考えられ、携帯端末用表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。
【０００３】
最近、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ている。（例えば、非特許文献１参照）。しかしながら、電気泳動方式では、液中に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。また、低比重の溶液中に酸化チタンなど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、このような欠点が現れ難くしているだけで、本質的な問題は何ら解決されていない。
【０００４】
以上のような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ている。この方式は、電荷輸送層、更には電荷発生層を配置するための構造が複雑になると共に、導電性粒子から電荷を一定に逃がすことが難しく安定性に欠けるという問題もある。
【０００５】
【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）“ＪａｐａｎＨａｒｄｃｏｐｙ’９９”、ｐ．２４９−２５２
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上の問題を解消するために、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置として、透明基板および対向基板の間に、色及び帯電特性の異なる２種類の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子に電界を与えて粒子を飛翔移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置が知られているが、いずれも２次元平面での画像表示であった。
【０００７】
一方、上述した粒子を飛翔移動させて画像を表示するものとは異なるが、ＣＲＴ、液晶、プラズマ、ＥＬなどの画像表示装置における立体画像表示はすでに行われている。従来、このような立体画像表示の方法としては、メガネ式と裸眼式がある。メガネ式は、右眼と左眼の視差のある画像を赤青２色メガネ又は偏光メガネを装着した観察者の右眼左眼に選択的に入力することで、立体視が得られるものである。裸眼式にはさらにパララックス方式とレンチキュラ方式がある。パララックス方式は、右眼用の画素と左眼用の画素が配置された画像をスリットを通して観察することで立体視が得られる。レンチキュラ方式は、右眼用の画素と左眼用の画素が配置された画像の上にレンチキュラレンズを配置することで、右眼には右眼用画像左眼には左眼用画像が選択的に入力するよう設計され立体視が得られる。
【０００８】
このように立体画像表示の方法は多数知られているが、上述した粒子を飛翔移動させて画像を表示する画像表示装置において、立体視を得るために最適な構成がどのようなものかは未だ知られていなかった。
【０００９】
本発明の目的は上述した課題を解消して、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置において、さらに、立体視を可能とする画像表示装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像表示装置は、透明基板および対向基板の間に、帯電性のある単独の粒子群または帯電特性の異なる複数の粒子群を封入し、電位の異なる少なくとも２種類の電極から粒子に電界を与えて粒子を飛翔移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、視認者側の透明基板に凹凸があり、凸部の頂点から左側に降りる壁に設けた表示用電極から粒子に電界を与えて右眼に入る画像を表示させ、凸部の頂点から右側に降りる壁に設けた表示用電極から粒子に電界を与えて左眼に入る画像を表示させることで、立体視を得ることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、視認者側の透明基板に凹凸があり、凸部の頂点から左側に降りる壁に設けた表示用電極から粒子に電界を与えて右眼用の画像を表示させ、凸部の頂点から右側に降りる壁に設けた表示用電極から粒子に電界を与えて左眼用の画像を表示させることで、最適な構成で立体視を可能とすることができる。
【００１２】
本発明の好適例としては、透明基板の凹凸に対応した凹凸を前記対向基板に設け、隔壁を、透明基板と対向基板との間であって、凹部の底部に対応する位置及び凸部の先端部に対応する位置に設け、対向電極を、対向基板の前記表示用電極に対応する位置に設けたこと、前記対向基板を平板とし、隔壁を、前記透明基板と平板状の対向基板との間であって、透明基板の凸部の先端部に対応する位置に設け、対向電極を、対向基板の前記表示用電極２箇所に対応する位置に設けたこと、および、前記対向基板を平板とし、隔壁を、前記透明基板と平板状の対向基板との間であって、透明基板の凹部の底部に対応する位置に設け、対向電極を、対向基板の前記表示用電極２箇所に対応する位置に設けたこと、がある。いずれの場合も、本発明をより好適に達成することができる。
【００１３】
また、本発明の好適例として、カラー画像の立体視を得るために、透明基板の視認者側に凹凸ピッチに合わせてカラーフィルターを設けること、視認者側の透明基板として凹凸ピッチに合わせて色を変えた基板を用いること、透明基板の凹凸面に凹凸ピッチに合わせて色を変えた膜を形成すること、透明基板および対向基板の間に封入する粒子群として、複数の色と色毎に異なる帯電特性を持つ粒子群を用い、カラー表示を可能とすることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の画像表示装置における基本的な構成について説明する。図１（ａ）は本発明の画像表示装置において、対向する透明基板１と対向基板２との間に負帯電性粒子５及び正帯電性粒子を配置した状態を示す。この状態のものに、電源により表示用電極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付加すると、図１（ｂ）に示すようにクーロン力によって、正帯電性粒子６は表示用電極３側に飛翔移動し、負帯電性粒子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性粒子６の色に見える。次に電源の電位を切り替えて、表示用電極３が高電位、対向電極４が低電位となるように電圧を付加すると、図１（ｃ）に示すようにクーロン力によって、負帯電性粒子５は表示用電極３に飛翔移動し、正帯電性粒子６は対向電極４の側に飛翔移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は負帯電性粒子５の色に見える。
【００１５】
図１（ｂ）と図１（ｃ）の間は電源の電位を反転するだけで繰り返し表示することができ、このように電源の電位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。例えば、負帯電性粒子５を白色とし、正帯電性粒子６を黒色とするか、負帯電性粒子５を黒色とし、正帯電性粒子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。本発明の方式では各粒子は電極に鏡像力により貼り付いた状態にあるので、電源を切った後も表示画像は長期に保持され、メモリー保持性が良い。
【００１６】
図１に示す例では電位の異なる２種類の電極である表示用電極３及び対向電極４はいずれもが対向基板２の透明基板２と対向する側に具備されている。他の電極配置方法としては、図２のように表示用電極３を透明基板１上に配置し、対向電極４を対向基板２に配置する方式もあるが、この場合、表示用電極３として透明な電極が必要である。図１に示す例では、表示用電極３と対向電極４の両者は不透明な電極で良いので、銅、アルミニウム等の安価で、かつ抵抗の低い金属電極が使用できる。外部電圧印加は、直流あるいはそれに交流を重畳しても良い。各電極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。このコート層は、負帯電性粒子に対しては正帯電性の樹脂を、正帯電性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。
【００１７】
本発明の画像表示装置の特徴は、上述した画像表示装置の構成を踏まえて、図３にその一例を示すように、視認者１１側の透明基板１に凹凸があり、凸部１２の頂点１２ａから左側に降りる壁１２Ｌに表示用電極３Ｌを設けるとともに、凸部１２の頂点１２ａから右側に降りる壁１２Ｒに表示用電極３Ｒを設けた点である。すなわち、図３に示す例では、視認者１１側の透明基板１の断面はＣ面カットした二等辺三角形であり等角台形となり、透明基板１に凹凸を付与している。また、対向基板２にも同様の凹凸を設け、この対向基板２の凹凸面上にも表示用電極３Ｌ、３Ｒに対応して一定の距離で対向電極４Ｌ、４Ｒを設けている。本例では、電極間隔を一定にすることで安定した電界が得られ画像表示が安定する。さらに、図２に示す例では、隔壁７を、透明基板１と対向基板２との間であって、凹部の底部に対応する位置及び凸部の先端部に対応する位置に設けている。
【００１８】
図３に示す本発明の画像表示装置では、隣り合わせた電極の間には隔壁７が設けられ、相対する表示用電極３と対向電極４及び隔壁７で囲まれた画像表示素子を構成するセルの中に、上述した例と同様に２種類以上の異なる帯電量と異なる色を持った粒子群（図３では表示していない）が封入されている。表示用電極３と対向電極４との間に電圧が印加され電界が発生すると、高電位の電極には負に帯電した粒子がクーロン力などによって引き寄せられ、低電位の電極には正に帯電した粒子がクーロン力などによって引き寄せられ、粒子が対向する表示用電極３と対向電極４との間を往復移動することにより画像表示がなされる。この粒子の移動により、透明基板２の凸部１２から左に下がる斜面の表示用電極３Ｌには右眼用の画像が表示され、右に下がる斜面の表示用電極３Ｒには左眼用の画像が表示され、これにより立体視を達成することができる。
【００１９】
図４及び図５はそれぞれ１つのセルの中に３つの電極を設けた例である。すなわち、図４に示す例では、対向基板２を平板とし、隔壁７を、透明基板１と平板状の対向基板２との間であって、透明基板１の凸部１２の先端部１２ａに対応する位置に設け、１つの対向電極４を、対向基板２の表示用電極３Ｌ、３Ｒの２箇所に対応する位置に設けている。図５に示す例では、対向基板２を平板とし、隔壁７を、透明基板１と平板状の対向基板２との間であって、透明基板１の凹部１３の底部１３ａに対応する位置に設け、対向電極３を、対向基板２の表示用電極３Ｌ、３Ｒの２箇所に対応する位置に設けている。いずれの場合も、図３に示す例と比較すると、画像表示の安定性は若干低いが低コストで生産できるという利点がある。
【００２０】
図６〜図１６は本発明の画像表示装置の種々の態様を説明するための図である。図６〜図１６に示す例において、図３〜図５に示した例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】
図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ白色粒子と黒色粒子を利用して白黒の画像表示の例を示す図である。図６（ａ）に示す例は、対向基板２を平板とし、隔壁７を、透明基板１と平板状の対向基板２との間であって、透明基板１の凸部の先端部に対応する位置に設けセルを構成した例を示す。また、図６（ｂ）に示す例は、対向基板２を平板とし、隔壁７を、透明基板１と平板状の対向基板２との間であって、透明基板１の凹部の底部に対応する位置に設けセルを構成した例を示す。そして、２つの表示用電極３Ｌ、３Ｒに加える電位を、それぞれ白色粒子２（Ｗｈｉｔｅ）に対応する電位と、その電位とは異なる黒色粒子２１（Ｂｌａｃｋ）に対応する電位とすることで、図６（ａ）、（ｂ）に示す状態をとることができる。図６（ａ）、（ｂ）に示す例では、表示用電極３Ｌに対応する位置に右眼用の黒色画像が表示され、表示用電極３Ｒに対応する位置に左眼用の白色画像が表示される。
【００２２】
図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）と黒色粒子２１（Ｂｌａｃｋ）を利用して黒色とグレー（中間調）の画像表示の例を示す図である。本例では、表示用電極３Ｌに加える電位を黒色粒子２１（Ｂｌａｃｋ）に対応する電位とし、対向電極４に加える電位を白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）に対応する電位とすることで、図７（ａ）、（ｂ）に示す状態をとることができる。図７（ａ）、（ｂ）に示す例では、表示用電極３Ｌに対応する位置に右眼用の黒色画像が表示され、表示用電極３Ｒに対応する位置には、表示用電極３Ｒを透過して対向電極４条の白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）を見ることで、左眼用のグレー（中間調）の画像が表示される。ここで、白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）を見ることでグレーの画像が見えるのは、同じセル内の黒色粒子２１（Ｂｌａｃｋ）の影響による。
【００２３】
図８（ａ）〜（ｃ）および図９（ａ）〜（ｃ）はそれぞれシャッター方式による白黒の画像表示の例を示す図である。シャッター方式による画像表示を実現するため、対向電極４を隔壁７に設けるとともに、対向基板２を黒色とし、さらに単独の白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）を使用している。図８（ａ）〜（ｃ）に示す例と図９（ａ）〜（ｃ）に示す例との相違点は、隔壁７を設ける位置のみである。図８（ａ）および図９（ａ）に示す例では、表示用電極３Ｒに加える電位を白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）に対応する電位とすることで、白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）を表示用電極３Ｒに対応する位置に引き寄せている。それにより、表示用電極３Ｌに対応する位置には、表示用電極３Ｌを透過して対向基板２の黒色を見ることで、右眼用の黒色画像が表示され、表示用電極３Ｒに対応する位置には左眼用の白色画像が表示される。
【００２４】
図８（ｂ）および図９（ｂ）に示す例では、表示用電極３Ｒおよび３Ｌに加える電位を白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）に対応する電位とすることで、白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）を表示用電極３Ｒ、３Ｌに対応する位置に引き寄せている。それにより、表示用電極３Ｒおよび３Ｌに対応する位置にそれぞれ左眼用および右眼用の白色画像が表示される。図８（ｃ）および図９（ｃ）に示す例では、対向電極４に加える電位を白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）に対応する電位とすることで、白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）を対向電極４に対応する位置に引き寄せている。それにより、表示用電極３Ｒおよび３Ｌに対応する位置には、表示用電極３Ｒおよび３Ｌを透過して対向基板２の黒色を見ることで、それぞれ左眼用および右眼用の黒色画像が表示される。なお、いずれの例においても、白色の対向基板２と黒色粒子２１（Ｂｌａｃｋ）を使用することで、同様に白黒画像表示を行うことができる。
【００２５】
図１０（ａ）、（ｂ）および図１１（ａ）、（ｂ）はそれぞれカラー粒子によるカラーの画像表示の例を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）に示す例では、カラー粒子として互いに帯電特性の異なる赤色粒子２１（Ｒｅｄ）、黒色粒子２１（Ｂｌａｃｋ）、白色粒子２１（Ｗｈｉｔｅ）を使用している。そして、表示用電極３Ｌに加える電位を黒色粒子２１（Ｂｌａｃｋ）に対応する電位とすることで、黒色粒子２１（Ｂｌａｃｋ）を表示用電極３Ｌに引き寄せるとともに、表示用電極３Ｒに加える電位を赤色粒子２１（Ｒｅｄ）に対応する電位とすることで、赤色粒子２１（Ｒｅｄ）を表示用電極３Ｒに引き寄せている。それにより、表示用電極３Ｌに対応する位置に右眼用の黒色画像が表示され、表示用電極３Ｒに対応する位置に左眼用の赤色画像が表示される。
【００２６】
同様に、図１１（ａ）、（ｂ）に示す例では、カラー粒子として互いに帯電特性の異なる赤色粒子２１（Ｒｅｄ）、緑色粒子２１（Ｇｒｅｅｎ）、青色粒子２１（Ｂｌｕｅ）を使用している。そして、表示用電極３Ｌに加える電位を青色粒子２１（Ｂｌｕｅ）に対応する電位とすることで、青色粒子２１（Ｂｌｕｅ）を表示用電極３Ｌに引き寄せるとともに、表示用電極３Ｒに加える電位を赤色粒子２１（Ｒｅｄ）に対応する電位とすることで、赤色粒子２１（Ｒｅｄ）を表示用電極３Ｒに引き寄せている。それにより、表示用電極３Ｌに対応する位置に右眼用の青色画像が表示され、表示用電極３Ｒに対応する位置に左眼用の赤色画像が表示される。図１１（ａ）、（ｂ）に示す例では、３つのセルをそれぞれＲＧＢ（Ｂｌｕｅ−Ｇｒｅｅｎ−Ｂｌｕｅ）に割り当て１画素を構成することで、フルカラー表示が可能になる。そして、各セルがＲＧＢどの色でも表示できるよう構成されているため、１画素を構成するＲＧＢの組み合わせを、各セルの割り当てる色を変えることで変えることができ、表示の自由度を高めることができる。
【００２７】
図１２および図１３はそれぞれ透明基板１の凹凸に対応した凹凸を対向基板２に設け、隔壁７を、透明基板１と対向基板２との間であって、凹部の底部に対応する位置及び凸部の先端部に対応する位置に設けた例における白黒画像表示の一例を示す図である。図１２に示す例における白黒画像表示の方法は図６（ａ）、（ｂ）および図７（ａ）、（ｂ）に示した例と同じであり、図１３に示す例における白黒画像表示の方法は図８（ａ）〜（ｃ）および図９（ａ）〜（ｃ）に示したシャッター方式の例と同じである。いずれの例でも、右眼用に白画像が表示され、左眼用に黒画像が表示される。
【００２８】
図１４〜図１６はそれぞれ図１２または図１３に示す構造の画像表示装置においてカラーの画像表示を行う例を示す図である。図１４に示す例では、透明基板１の視認者側に凹凸ピッチに合わせてカラーフィルター３１を設けている。すなわち、一対の右眼用と左眼用のセル毎に例えば赤色カラーフィルター３１Ｒ、緑色カラーフィルター３１Ｇ、青色カラーフィルター３１Ｂ（ここでは図示せず）を設けることで、カラー表示を可能としている。図１５に示す例では、視認者側の透明基板１として凹凸ピッチに合わせて色を変えた基板を用いている。すなわち、一対の右眼用と左眼用のセル毎に例えば赤色の透明基板１Ｒ、緑色の透明基板１Ｇ、青色の透明基板１Ｂ（ここでは図示せず）を設けることで、カラー表示を可能としている。図１６に示す例では、透明基板１の凹凸面に凹凸ピッチに合わせて色を変えた膜３２を形成している。すなわち、一対の右眼用と左眼用のセル毎に例えば赤色の膜３２Ｒ、緑色の膜３２Ｇ、青色の膜３２Ｂ（ここでは図示せず）を設けることで、カラー表示を可能としている。
【００２９】
以下、本発明の画像表示装置を構成する各部材について詳細に説明する。
基板については、少なくとも一方の基板は装置外側から粒子群の色が確認できる透明基板１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。対向基板２は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、ガラス、石英などの無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２μｍ〜５０００μｍが好ましく、特に５〜１０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、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する。
【００３０】
隔壁７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、該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込んだ後レジスト除去するリフトオフ法（アディティブ法）や、該基板上に、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、該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。
【００３１】
本発明の画像表示装置で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。粒子には単一の色のものであり、白色又は黒色の粒子が好適に用いられる。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。粒子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、メモリー性はよいが、電界を反転した場合の追随性が悪くなる。反対に粒子径がこの範囲より大きいと、追随性は良いが、メモリー性が悪くなる。
【００３２】
本発明の画像表示装置における粒子は帯電性能等の特性が満たされれば、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、或いは着色剤単独等で形成することができる。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、ポリオレフイン樹脂、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、ポリアミド樹脂などが挙げられ、特に基板との付着力を制御する上から、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。２種以上混合することもできる。
【００３３】
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、トリフエ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、弗素、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。
【００３４】
着色剤としては、以下に例示すような、有機又は無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
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、活性炭などがある。
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などがある。
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ＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫなどがある。
【００３５】
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、ウォッチングレツド、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などがある。
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などがある。
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、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣなどがある。
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などがある。
また、白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などがある。
【００３６】
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、アルミナホワイトなどがある。
更に、塩基性、酸性、分散、直接染料などの各種染料として、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などがある。
これらの着色剤は、単独で或いは複数組合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。
粒子の製造例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。
【００３７】
本発明の画像表示装置における透明基板１と対向基板２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１０〜５０００μｍ、好ましくは３０〜５００μｍに調整される。
粒子充填量（体積占有率）は、基板間の空間体積に対して、１０〜８０％、好ましくは１０〜７０％を占める体積になるように充填するのが良い。
【００３８】
本発明の画像表示装置においては、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。モノクロの場合は、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、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）のカラー板を持ちかつ各々黒色の粒子を持つ表示素子を１組とし、それらを複数組配置して画像表示板とするのが好ましい。
【００３９】
本発明の画像表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話などのモバイル機器の画像表示部、電子ブック、看板、ポスター、黒板などの掲示板、電卓、家電製品の画像表示部などに用いられる。
【００４０】
【実施例】
次に実施例を示して、本発明を更に具体的に説明する。但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００４１】
実施例１
図１７に模式的断面を示す画像表示装置を作製した。図１７に示す画像表示装置は、２枚の凹凸のついたガラス基板（透明基板１、対向基板２）上に、ＩＴＯ電極層（表示用電極３、対向電極４）を対向させて設置し、２種類の帯電量と色をもつ帯電性粒子（例えば、黒色負帯電性粒子５、白色正帯電性粒子６、ただしここでは図示せず）を電極間に封入して構成した。ガラス基板は、１．１ｍｍ厚のガラス表面に凹凸を研削加工により形成したもので、凹凸の断面は台形である。台形の底角は左右とも３５°であり、凹凸のピッチは３００μｍでそのうち上辺は５０μｍ、下辺は２５０μｍであった。電極は台形の斜面に幅６０μｍ、長さ２００μｍを１単位として設けた。電極のない部分に５０ミクロンの隔壁７を設けセルを区切った。このセルの中に前述の２種類の帯電粒子を等重量封入し、電圧印加により左右の電極に右眼用と左眼用の画像を表示したところ、立体視が得られた。
【００４２】
実施例２
図４に示すように、１つのセルに３つの電極（２つの表示用電極３と１つの対向電極４）を設け、また、電極間隔の最も狭い場所に隔壁７を設けたセル内に、実施例１と同様に２種類の帯電性粒子を等重量封入し、電圧印加により画像を表示させたところ、立体視が得られた。
【００４３】
実施例３
図５に示すように、１つのセルに３つの電極（２つの表示用電極３と１つの対向電極４）を設け、また、電極間隔の最も広い場所に隔壁７を設けたセル内に、実施例１と同様に２種類の帯電性粒子を等重量封入し、電圧印加により画像を表示させたところ、立体視が得られた。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、視認者側の透明基板に凹凸があり、凸部の頂点から左側に降りる壁に設けた表示用電極から粒子に電界を与えて右眼用の画像を表示させ、凸部の頂点から右側に降りる壁に設けた表示用電極から粒子に電界を与えて左眼用の画像を表示させているため、最適な構成で立体視を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の画像表示装置における表示素子の一例とその表示作動原理を示す説明図である。
【図２】本発明の画像表示装置における表示素子の他の例として、表示用電極を透明基板上に配置し、対向電極を対向基板に配置した場合を示す説明図である。
【図３】本発明の画像表示装置の一例の構成を示す図である。
【図４】本発明の画像表示装置の他の例の構成を示す図である。
【図５】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図６】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図７】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図８】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図９】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図１０】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図１２】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図１３】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図１４】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図１５】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図１６】本発明の画像表示装置のさらに他の例の構成を示す図である。
【図１７】実施例で用いた本発明の画像表示装置の一例の構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１透明基板
２対向基板
３、３Ｌ、３Ｒ表示用電極
４、４Ｌ、４Ｒ対向電極
５負帯電性粒子
６正帯電性粒子
７隔壁
８絶縁体
１１視認者
１２凸部
１２ａ先端部
１２Ｌ、１２Ｒ壁
１３凹部
１３ａ底部
２１粒子
３１カラーフィルター
３２膜

Claims

透明基板および対向基板の間に、帯電性のある単独の粒子群または帯電特性の異なる複数の粒子群を封入し、電位の異なる少なくとも２種類の電極から粒子群に電界を与えて粒子を飛翔移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、視認者側の透明基板に凹凸があり、凸部の頂点から左側に降りる壁に設けた表示用電極から粒子に電界を与えて右眼に入る画像を表示させ、凸部の頂点から右側に降りる壁に設けた表示用電極から粒子に電界を与えて左眼に入る画像を表示させることで、立体視を得ることを特徴とする画像表示装置。
前記透明基板の凹凸に対応した凹凸を前記対向基板に設け、隔壁を、透明基板と対向基板との間であって、凹部の底部に対応する位置及び凸部の先端部に対応する位置に設け、対向電極を、対向基板の前記表示用電極に対応する位置に設けた請求項１記載の画像表示装置。
前記対向基板を平板とし、隔壁を、前記透明基板と平板状の対向基板との間であって、透明基板の凸部の先端部に対応する位置に設け、対向電極を、対向基板の前記表示用電極２箇所に対応する位置に設けた請求項１記載の画像表示装置。
前記対向基板を平板とし、隔壁を、前記透明基板と平板状の対向基板との間であって、透明基板の凹部の底部に対応する位置に設け、対向電極を、対向基板の前記表示用電極２箇所に対応する位置に設けた請求項１記載の画像表示装置。
前記透明基板の視認者側に凹凸ピッチに合わせてカラーフィルターを設けた請求項１記載の画像表示装置。
前記視認者側の透明基板として凹凸ピッチに合わせて色を変えた基板を用いた請求項１記載の画像表示装置。
前記透明基板の凹凸面に凹凸ピッチに合わせて色を変えた膜を形成した請求項１記載の画像表示装置。
前記透明基板および対向基板の間に封入する粒子群として、複数の色と色毎に異なる帯電特性を持つ粒子群を用い、カラー表示を可能とした請求項１記載の画像表示装置。