JP2010113311A - 表示媒体及び表示装置 - Google Patents
表示媒体及び表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010113311A JP2010113311A JP2008288185A JP2008288185A JP2010113311A JP 2010113311 A JP2010113311 A JP 2010113311A JP 2008288185 A JP2008288185 A JP 2008288185A JP 2008288185 A JP2008288185 A JP 2008288185A JP 2010113311 A JP2010113311 A JP 2010113311A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display
- electrode
- particle group
- substrate
- back substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
【課題】色再現性の低下が効果的に抑制された表示媒体及び表示装置を提供する。
【解決手段】表示媒体12は、表示基板20及び背面基板22の内の、背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面に複数の凹部Pが設けられている。この凹部Pは、対向する表示基板20側に開口しており、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、同極に帯電された粒子群28の中で、少なくとも最も平均粒径の大きい粒子群28が該開口を介して出入り可能に構成されている。また、この凹部Pの底部の径及び開口径は、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、上記最も平均粒径の大きい粒子群28(本実施の形態ではマゼンタ粒子群28M)の平均粒径の15倍以上500倍以下とされている。
【選択図】図2
【解決手段】表示媒体12は、表示基板20及び背面基板22の内の、背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面に複数の凹部Pが設けられている。この凹部Pは、対向する表示基板20側に開口しており、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、同極に帯電された粒子群28の中で、少なくとも最も平均粒径の大きい粒子群28が該開口を介して出入り可能に構成されている。また、この凹部Pの底部の径及び開口径は、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、上記最も平均粒径の大きい粒子群28(本実施の形態ではマゼンタ粒子群28M)の平均粒径の15倍以上500倍以下とされている。
【選択図】図2
Description
本発明は、表示媒体、及び表示装置に関するものである。
従来、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた画像表示媒体が知られている。この画像表示媒体は、例えば一対の基板と、一対の基板間に形成された電界に応じて基板間を移動可能に該基板間に封入された粒子群と、を含んで構成されている。一対の基板間に封入された粒子群としては、特定の色に着色された1種類の粒子群である場合や、互いに色及び基板間の移動速度の異なる複数種類の粒子群である場合等がある。
この画像表示媒体では、一対の基板間に電圧を印加することにより封入されている粒子を移動させることで、何れか一方の基板側に移動した粒子の量及び移動した粒子の色に応じた色の画像を表示させている。すなわち、表示対象となる画像の色に応じて、移動させる対象となる粒子群を移動させるための電圧を基板間に印加することで、移動対象となる粒子群を一対の基板の何れか一方側へ移動させて表示対象の画像の色に応じた画像を表示している。
このような複数色の電気泳動粒子を移動させて様々な色の表示を行う表示媒体において、粒子の駆動方法としては、特許文献1の技術によれば、背面基板側を複数の電極領域を備えた構成とし、各電極領域に印加する電圧レベルを調整することで、各電極領域に対応する色の泳動粒子を、対応する各々の電極領域へ移動させる。そして、表示媒体に表示する画像または色を切り替える度に、該切り替えの前に、複数の電極領域の各々に各色の泳動粒子を移動させるための電圧を印加することで、対応する電極領域に各泳動粒子を移動させた後に、表示対象の色に応じた電気泳動粒子を表示基板側へ移動させて、各色表示を行っている。
また、特許文献2の技術によれば、正極の電気泳動粒子と、負極の電気泳動粒子と、を用意し、背面基板側に設けられた複数の電極に印加する電圧の極性を調整することで、各電極に電気泳動粒子を付着させた後に、表示対象の色に応じた電気泳動粒子を表示基板側へ移動させて、各色表示を行っている。
特開2006−513453号公報
特開2007−520754号公報
本発明は、背面基板側の電極に対応する領域を凹凸の無い構成とした場合に比べて、色再現性の低下が効果的に抑制された表示媒体及び表示装置を提供することを課題とする。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、表示面側に配置される表示基板と、前記表示基板に間隙をもって配置された背面基板と、前記表示基板に設けられた第1の電極と、前記背面基板に設けられた第2の電極と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され、前記第1の電極と前記第2の電極との間に印加された電圧によって形成された電界に応じて該分散媒中を移動すると共に、色と、平均粒径及び帯電量の少なくとも一方と、が異なる複数種類の粒子群と、前記表示基板と前記背面基板との間の領域に配置され、前記粒子群が通過する孔を備えると共に前記粒子群とは異なる光学的反射特性を有する反射部材と、を備え、前記背面基板が、該背面基板の前記表示基板側表面における、少なくとも前記第2の電極に対応する領域に、該表示基板側に開口し、前記複数種類の粒子群の内の同極に帯電された粒子群の中で少なくとも最も平均粒径の大きい最大粒子群が出入り可能であり、且つ開口径及び底部の径が前記最大粒子群の平均粒径の15倍以上500倍以下である複数の凹部を備えたことを特徴とする表示媒体である。
請求項1に係る発明は、表示面側に配置される表示基板と、前記表示基板に間隙をもって配置された背面基板と、前記表示基板に設けられた第1の電極と、前記背面基板に設けられた第2の電極と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され、前記第1の電極と前記第2の電極との間に印加された電圧によって形成された電界に応じて該分散媒中を移動すると共に、色と、平均粒径及び帯電量の少なくとも一方と、が異なる複数種類の粒子群と、前記表示基板と前記背面基板との間の領域に配置され、前記粒子群が通過する孔を備えると共に前記粒子群とは異なる光学的反射特性を有する反射部材と、を備え、前記背面基板が、該背面基板の前記表示基板側表面における、少なくとも前記第2の電極に対応する領域に、該表示基板側に開口し、前記複数種類の粒子群の内の同極に帯電された粒子群の中で少なくとも最も平均粒径の大きい最大粒子群が出入り可能であり、且つ開口径及び底部の径が前記最大粒子群の平均粒径の15倍以上500倍以下である複数の凹部を備えたことを特徴とする表示媒体である。
請求項2に係る発明によれば、前記背面基板の前記凹部の底部の径と、隣り合う前記凹部間の距離と、が同じであることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。
請求項3に係る発明によれば、前記凹部の深さが、前記最大粒子群の平均粒径の5倍以上50倍以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示媒体である。
請求項4に係る発明によれば、前記背面基板は、前記凹部に応じた凹みの設けられた支持基板と、該支持基板上に層状に設けられた前記第2の電極と、から構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の表示媒体である。
請求項5に係る発明によれば、前記背面基板は、支持基板と、該支持基板上に設けられた前記第2の電極と、該第2の電極上に設けられ、複数の前記凹部を有する表面層と、を有してなることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の表示媒体である。
請求項6に係る発明によれば、前記第2の電極は、複数の線状電極が間隔をあけて面方向に配列されてなり、該背面基板の前記表示基板側表面における、少なくとも該線状電極に対応する領域に、該線状電極の延伸方向に沿って前記凹部が間隔を隔てて配列されて設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の表示媒体である。
請求項7に係る発明によれば、前記第2の電極は、前記凹部に対応する領域と、前記凹部以外の領域に対応する領域と、の各々に対応して独立して設けられた複数の電極群から構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の表示媒体である。
請求項8に係る発明によれば、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の表示媒体と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記表示媒体に画像を表示する前に、前記複数種類の粒子群を前記背面基板側へ移動させる電圧を印加するように前記電圧印加手段を制御することによって、前記粒子群を種類毎に前記背面基板側の異なる領域に分離して配置させる制御手段と、を備えたことを特徴とする表示装置である。
請求項1に係る発明によれば、背面基板側の電極に対応する領域を凹凸の無い構成とした場合に比べて、色再現性の低下が効果的に抑制された表示媒体が提供される、という効果を奏する。
請求項2に係る発明によれば、凹部の底部の径と、隣り合う凹部間の距離と、が異なる場合に比べて、色再現性の低下が更に抑制される、という効果を奏する。
請求項3に係る発明によれば、凹部の深さを本発明の範囲外とした場合に比べて、背面基板側に配置されたときに、粒子群が種類毎に異なる領域に効果的に分離して配置される、という効果を奏する。
請求項4に係る発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、簡易な構成で容易に凹部が形成される、という効果を奏する。
請求項5に係る発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、簡易な構成で容易に凹部が形成される、という効果を奏する。
請求項6に係る発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、極性の異なる複数種類の粒子群を用いた場合であっても、背面基板側に配置されたときに、粒子群が種類毎に異なる領域に容易に分離して配置される、という効果を奏する。
請求項7に係る発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、独立して設けられた複数の電極群の各々に印加する電圧が調整されることで、複数種類の粒子群が種類毎に背面基板側の任意の位置に容易に分離して配置される、という効果を奏する。
請求項8に係る発明によれば、背面基板側の電極に対応する領域を凹凸の無い構成とした表示媒体に表示を行う表示装置に比べて、表示媒体への色再現性の低下が効果的に抑制された表示装置が提供される、という効果を奏する。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、作用・機能が同様の働きを担う部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する場合がある。
(第1の実施の形態)
本実施の形態では、表示装置10は、図1に示すように、表示媒体12と、表示媒体12に電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18と、を含んで構成されている。
本実施の形態では、表示装置10は、図1に示すように、表示媒体12と、表示媒体12に電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18と、を含んで構成されている。
表示媒体12は、画像表示面とされる表示基板20、表示基板20に間隙をもって対向する背面基板22、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板20と背面基板22との基板間を保持する間隙部材24、各セル内に封入された粒子群28、及び粒子群28とは異なる光学的反射特性を有すると共に粒子群28の通過する孔を有する反射部材26を含んで構成されている。
粒子群28は、詳細は後述するが、色と、大きさ及び帯電量の少なくとも一方と、の異なる複数種類の粒子群から構成されている。この複数種類の粒子群28は、この大きさ及び帯電量の少なくとも一方が異なることによって、結果的に、分散媒14中における電気泳動による移動速度(以下、電気泳動速度と称する場合がある)の差が1.2倍以上、望ましくは1.5倍以上となるように調整されていることが好ましい。
粒子群28は、詳細は後述するが、色と、大きさ及び帯電量の少なくとも一方と、の異なる複数種類の粒子群から構成されている。この複数種類の粒子群28は、この大きさ及び帯電量の少なくとも一方が異なることによって、結果的に、分散媒14中における電気泳動による移動速度(以下、電気泳動速度と称する場合がある)の差が1.2倍以上、望ましくは1.5倍以上となるように調整されていることが好ましい。
上記セルとは、表示基板20と、背面基板22と、間隙部材24と、によって囲まれた領域を示している。このセル中には、分散媒14が封入されている。粒子群28(詳細後述)は、複数の粒子から構成されており、この分散媒14中に分散され、セル内に形成された電界に応じて表示基板20と背面基板22との基板間を反射部材26の孔を通じて移動する。
本実施の形態では、表示基板20は、支持基板30上に、表示電極32、及び表面層34を順に積層した構成とされている。背面基板22は、支持基板36上に、背面電極38、及び表面層40を順に積層した構成とされている。なお、本実施の形態では、背面電極38は、支持基板36(及び背面基板22)の面方向の全領域に渡って層状に設けられている場合を説明する。
上記表示基板20及び背面基板22の内の、少なくとも表示基板20は、透光性を有している。ここで、本実施の形態における透光性及び透明とは、可視光の透過率が60%以上であることを示している。
支持基板30及び支持基板36としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
表示電極32及び背面電極38には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ITO等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等が使用される。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用され、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成される。また、その厚さは、蒸着法、スパッタリング法によれば、通常100Å以上2000Å以下である。背面電極38及び表示電極32は、従来の液晶表示媒体あるいはプリント基板のエッチング等従来公知の手段により形成される。
なお、表示電極32は、支持基板30に埋め込まれた形態であってもよい。また、背面電極38についても、支持基板36に埋め込まれた形態であってもよい。
表面層34及び表面層40は、上記表示電極32及び背面電極38が、各々支持基板30及び支持基板36上に形成されている場合、表示電極32及び背面電極38の破損や、各粒子群28の各粒子の固着を招く電極間のリークの発生を防止するため、表示電極32及び背面電極38各々上に誘電体膜として形成されていることが望ましい。
この表面層34及び表面層40各々を形成する材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等が用いられる。
また、表面層34及び表面層40を構成する材料として上述した材料の他に、この材料中に電荷輸送物質を含有させたものも使用される。
電荷輸送物質としては、例えば、正孔輸送物質であるヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等が挙げられる。また、電子輸送物質であるフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等も使用できる。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂が用いられる。
具体的には、ポリビニルカルバゾール、米国特許第4806443号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート等が挙げられる。表示媒体12を構成する表示基板20は、上述のように透光性を有する必要があるので、上記各材料のうち透光性を有する材料を使用することが好ましい。
表示基板20と背面基板22との基板間の隙を保持するための間隙部材24は、表示基板20の透光性を損なわないように形成され、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等で形成される。
間隙部材24は表示基板20及び背面基板22の何れか一方と一体化されてもよい。この場合には、支持基板38または支持基板44をエッチングするエッチング処理、レーザー加工処理、予め作製した型を使用してプレス加工処理または印刷処理等を行うことによって作製される。この場合、間隙部材24は、表示基板20側、背面基板22側のいずれか、又は双方に作製される。
間隙部材24は有色でも無色でもよいが、表示媒体12に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが望ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等が使用される。
また、間隙部材24は粒子状であってもよく、この場合には、ポリスチレン、ポリエステル又はアクリル等の透明樹脂粒子の他、ガラス粒子も使用される。
粒子群28が分散される分散媒14としては、絶縁性液体であることが望ましい。ここで、「絶縁性」とは、体積固有抵抗が1011Ωcm以上であることを示している。以下同様である。
上記絶縁性液体として具体的には、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、ジククロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、アルコール類、エーテル類、エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、N−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に使用される。
また、下記体積抵抗値となるよう不純物を除去することで、水(所謂、純水)も、分散媒14として好適に使用される。該体積抵抗率としては、103Ωcm以上であることが望ましく、107Ωcm以上1019Ωcm以下であることがより好適であり、さらに1010Ωcm以上1019Ωcm以下であることがより良い。この範囲の体積抵抗率とすることで、より効果的に、粒子群に電界を印加することが可能となり、かつ、電極反応に起因する液体の電気分解による気泡の発生が抑制され、通電毎に粒子群28の電気泳動特性が損なわれることがなく、優れた繰り返し安定性に寄与する。
なお、絶縁性液体には、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などが添加されるが、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが望ましい。なお、表示媒体12に封入される上記粒子群28は、分散媒14として高分子樹脂に分散されていることも望ましい。この高分子樹脂としては、高分子ゲル、高分子ポリマー等であってもよい。
また、この分散媒14に公知の着色剤を混合してもよい。着色剤を分散媒14に混合すると、表示媒体12への、反射部材26及び粒子群28の色とは異なる色の表示が可能となる。
また、この分散媒14に公知の着色剤を混合してもよい。着色剤を分散媒14に混合すると、表示媒体12への、反射部材26及び粒子群28の色とは異なる色の表示が可能となる。
分散媒14はその中で粒子群28が移動することから、分散媒14の粘度が所定値以上であると、背面基板22及び表示基板20への付着力のばらつきが大きいことから、分散媒14の粘度についても、調整することがよい。
分散媒14の粘度は、温度20℃の環境下において、0.1mPa・s以上100mPa・s以下であることが粒子群28の移動速度、すなわち、表示速度の観点から必須であり、0.1mPa・s以上50mPa・s以下であることが望ましく、0.1mPa・s以上20mPa・s以下であることが更に望ましい。
分散媒14の粘度は、温度20℃の環境下において、0.1mPa・s以上100mPa・s以下であることが粒子群28の移動速度、すなわち、表示速度の観点から必須であり、0.1mPa・s以上50mPa・s以下であることが望ましく、0.1mPa・s以上20mPa・s以下であることが更に望ましい。
分散媒14の粘度の調整は、分散媒の分子量、構造、組成等を調整することによって可能である。なお、この粘度の測定には、東京計器製B−8L型粘度計が用いられる。
本実施の形態では、粒子群28として、色と、平均粒径及び帯電量の少なくとも一方と、が異なる複数種の粒子群28が分散媒14に分散されている。また、本実施の形態では、複数種類の粒子群28は、互いに同じ極性に帯電されている。
このように、複数種類の粒子群28は、互いに平均粒径及び帯電量の少なくとも一方が異なるため、分散媒14中に電界が形成されたときの分散媒14中を移動する移動速度が異なるように調整されている。
このように、複数種類の粒子群28は、互いに平均粒径及び帯電量の少なくとも一方が異なるため、分散媒14中に電界が形成されたときの分散媒14中を移動する移動速度が異なるように調整されている。
本実施の形態では、一形態として、シアン色の粒子群28C、及び該シアン粒子群28Cより平均粒径の大きいマゼンタ色のマゼンタ粒子群28Mの、2種類の粒子群28が分散媒14中に分散されているとして説明する。シアン粒子群28Cに比べてマゼンタ粒子群28Mの平均粒径が大きいことから、本実施の形態においては、表示基板20と背面基板22との間に電界が形成されると、シアン粒子群28Cに比べてマゼンタ粒子群28Mの移動速度が速い。
なお、本実施の形態では、複数種類の粒子群28として、同じ極性に帯電され、且つ色及び平均粒径の互いに異なる2種類の粒子群28が分散媒14中に分散されているとして説明するが、同じ極性に帯電されており、色と、平均粒径及び帯電量の少なくとも一方と、が異なっていれば良く、このような形態に限られない。例えば、同じ極性に帯電され、且つ色と、平均粒径及び帯電量の少なくとも一方の異なる3種類以上の粒子群28が分散媒14中に分散されていてもよいし、色と帯電量の異なる2種類以上の粒子群28が分散された形態であってもよい。
この複数種類の粒子群28を構成する粒子の平均粒径の調整は、粒子作製時の作製方法を検討することで行われる。また、この粒子群28を構成する粒子の帯電量の調整は、後述する粒子群28を構成する材料の内の、例えば、帯電制御剤や磁性粉の量、粒子を構成する樹脂の種類や濃度等を調整することで行われる。
この粒子群28の各粒子としては、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に着色剤を含有する粒子等が挙げられる。
粒子の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体が例示される。
また、粒子の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、マグネタイト、フェライト等の磁性紛、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤が挙げられる。具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等が代表的なものとして例示される。
粒子の樹脂には、必要に応じて、帯電制御剤を混合してもよい。帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用され、例えば、セチルピリジルクロライド、BONTRON P−51、BONTRON P−53、BONTRON E−84、BONTRON E−81(以上、オリエント化学工業社製)等の第4級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、酸化金属粒子、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属粒子が挙げられる。
粒子の内部や表面には、必要に応じて、磁性材料を混合してもよい。磁性材料は必要に応じてカラーコートした無機磁性材料や有機磁性材料を使用する。また、透明な磁性材料、特に、透明有機磁性材料は着色顔料の発色を阻害せず、比重も無機磁性材料に比べて小さく、より望ましい。
着色した磁性粉として、例えば、特開2003−131420公報記載の小径着色磁性粉が用いられる。核となる磁性粒子と該磁性粒子表面上に積層された着色層とを備えたものが用いられる。そして、着色層としては、顔料等により磁性粉を不透過に着色する等選定して差し支えないが、例えば光干渉薄膜を用いるのが望ましい。この光干渉薄膜とは、SiO2やTiO2等の無彩色材料を光の波長と同等な厚みを有する薄膜にしたものであり、薄膜内の光干渉により光を波長選択的に反射するものである。
着色した磁性粉として、例えば、特開2003−131420公報記載の小径着色磁性粉が用いられる。核となる磁性粒子と該磁性粒子表面上に積層された着色層とを備えたものが用いられる。そして、着色層としては、顔料等により磁性粉を不透過に着色する等選定して差し支えないが、例えば光干渉薄膜を用いるのが望ましい。この光干渉薄膜とは、SiO2やTiO2等の無彩色材料を光の波長と同等な厚みを有する薄膜にしたものであり、薄膜内の光干渉により光を波長選択的に反射するものである。
粒子の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させてもよい。外添剤の色は、粒子の色に影響を与えないように、透明であることが望ましい。外添剤としては、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、アルミナ等の金属酸化物等の無機粒子が用いられる。粒子の帯電性、流動性、及び環境依存性等を調整するために、これらをカップリング剤やシリコーンオイルで表面処理してもよい。
粒子群28を作製する方法としては、従来公知のどの方法を用いてもよい。例えば、特開平7−325434公報記載のように、樹脂、顔料及び帯電制御剤を所定の混合比になるように計量し、樹脂を加熱溶融させた後に顔料を添加して混合、分散させ、冷却した後、ジェットミル、ハンマーミル、ターボミル等の粉砕機を用いて粒子を調製し、得られた粒子をその後分散媒に分散する方法が使用される。また、懸濁重合、乳化重合、分散重合等の重合法やコアセルベーション、メルトディスパージョン、エマルジョン凝集法で帯電制御剤を粒子中に含有させた粒子を調製し、その後分散媒に分散して粒子分散媒を作製してもよい。さらにまた、樹脂が可塑化可能で、分散媒が沸騰せず、かつ、樹脂、帯電制御剤及び/又は着色剤の分解点よりも低温で、前記の樹脂、着色剤、帯電制御剤及び分散媒の原材料を分散及び混錬することができる適当な装置を用いる方法がある。具体的には、流星型ミキサー、ニーダー等で顔料と樹脂、帯電制御剤を分散媒中で加熱溶融し、樹脂の溶媒溶解度の温度依存性を利用して、溶融混合物を撹拌しながら冷却し、凝固/析出させて粒子を作製する。
さらにまた、分散及び混練のための粒状メデイアを装備した適当な容器、例えばアトライター、加熱したボールミル等の加熱された振動ミル中に上記の原材料を投入し、この容器を望ましい温度範囲、例えば80〜160℃で分散及び混練する方法が使用される。粒状メデイアとしては、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼、アルミナ、ジルコニア、シリカ等が望ましく用いられる。この方法によって粒子を作製するには、あらかじめ流動状態にした原材料をさらに粒状メデイアによって容器内に分散させた後、分散媒を冷却して分散媒から着色剤を含む樹脂を沈殿させる。粒状メデイアは冷却中及び冷却後にも引き続き運動状態を保ちながら、剪断及び/又は、衝撃を発生させ粒子径を小さくする。
粒子群28の含有量(セル中の全質量に対する含有量(質量%))は、所望の色相が得られる濃度であれば特に限定されるものではなく、セルの厚さ(すなわち、表示基板20と背面基板22との基板間の距離)により含有量を調整することが、表示媒体12としては有効である。即ち、所望の色相を得るために、セルが厚くなるほど含有量は少なくなり、セルが薄くなるほど含有量を多くすることができる。一般的には、0.01質量%以上50質量%以下である。
粒子群28を構成する粒子の平均粒径は、以下のようにして求めた。まず、走査型電子顕微鏡により粒子を観察した際に、観察視野内に確認される100個の単体粒子のみを選択する。続いて、個々の単体粒子の面積と同じ面積を有する真円に対応する直径(真円相当径)を求める。最後に、この真円相当径の平均値を求め、これを、平均粒径とした。また他の方法として、濃厚系粒径アナライザーFPAR−1000(大塚電子製)を用いた粒径測定を行った。溶液濃度1質量%の時の平均粒径を測定した。両者の測定方法で整合性を取って、最終的な粒径とした。
反射部材26は粒子群28とは異なる光学的反射特性を有すると共に、粒子群28が通過する孔を有している。
この反射部材26に設けられている孔は、少なくとも表示媒体12に形成される電界勾配方向に通じる孔とされており、本実施の形態では、表示電極32と背面電極38とによって表示基板20と背面基板22との間に形成された電界勾配方向、すなわち表示基板20と背面基板22との向かい合う方向へ少なくとも通じる孔である。この反射部材26の孔は、少なくとも粒子群28を構成する粒子が孔を通じて、表示基板20及び背面基板22の何れか一方の基板側から他方の基板側へと相互に移動する大きさに構成されている。
この反射部材26が「粒子群28とは異なる光学的反射特性を有する」とは、粒子群28のみが分散している分散媒14と、孔内に分散媒14を浸透させた反射部材26と、を対比して目視で観察した場合に、色相や明度、鮮度などにおいて、両者の差異が識別できる差異があることを意味している。
この反射部材26は、粒子群28を遮蔽する機能を有していることが好ましい。ここで、本実施の形態における「隠蔽」とは、可視光に対して50%以下の透過率を示す場合を意味している。
このため、粒子群28が反射部材26より表示基板20側にある場合には粒子群28の色が、粒子群28が反射部材26より背面基板22側にある場合には、反射部材26の色が表示媒体12に表示される。
この反射部材26の色は、明るい白い背景で表示を行なうことができるとの理由から、白色であることが好ましく、白色度が30%以上であることが好ましく、40%以上であることが特に好ましい。
なお、この白色度は、白さの尺度をいい、具体的にはJIS−P8123に記載の方法に従い、ハンター白色度計やX−rite測色計を用いて測定した値である。
なお、この白色度は、白さの尺度をいい、具体的にはJIS−P8123に記載の方法に従い、ハンター白色度計やX−rite測色計を用いて測定した値である。
この反射部材26の形態としては、上述のように、上記粒子群28が移動する孔を有すると共に、粒子群28とは異なる光学的反射特性を有すれば特に限定されず、酸化チタン、酸化亜鉛等の材料から構成される無機材料粒子や、メタクリル酸メチル樹脂、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の材料から構成される有機材料粒子などの粒子状の部材の集合体であってもよいし、樹脂シートや、不織布等を利用してもよい。
反射部材26を基板間へ封入するには、例えば、インクジェット法などにより行う。また、反射部材26を固定化する場合、例えば、反射部材26を封入した後、加熱(及び必要があれば加圧)して、反射部材26の粒子群表層を溶かすことで、粒子間隙を維持させつつ行われる。
上記表示基板20及び背面基板22を、間隙部材24を介して互いに固定するには、ボルトとナットの組み合わせ、クランプ、クリップ、基板固定用の枠等の固定手段を使用することができる。また、接着剤、熱溶融、超音波接合等の固定手段も使用することができる。
このように構成される表示媒体12は、画像の保存及び書換えが可能な掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子ペーパー、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用できるドキュメントシート等に使用される。
上記のように構成された本実施の形態の表示媒体12においては、上記表示基板20及び背面基板22の内の、背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面には、図2及び図4に示すように、複数の凹部Pが設けられている。
詳細には、図4に示すように、背面基板22の表面に設けられた複数の凹部Pは、少なくとも背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面の全領域の内の、背面電極38に対応する領域内に複数設けられている。このため、図4に示すように、背面基板22の面方向の全領域に渡って背面電極38が層状に設けられている場合には、該全領域上に複数の凹部Pが設けられた状態とされている。
詳細には、図4に示すように、背面基板22の表面に設けられた複数の凹部Pは、少なくとも背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面の全領域の内の、背面電極38に対応する領域内に複数設けられている。このため、図4に示すように、背面基板22の面方向の全領域に渡って背面電極38が層状に設けられている場合には、該全領域上に複数の凹部Pが設けられた状態とされている。
詳細は後述するが、この凹部Pを設けたことによって、表示電極32及び背面電極38の間に電圧が印加されて、複数種類の粒子群28が背面基板22側に電気泳動したときに、背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面内において、凹部P内と、凹部P外(すなわち凸部Q)と、の各々に複数種類の粒子群28が種類毎に分類して配置されることとなる。
このため、望ましくは、表示媒体12に画像を形成したときの各画素に対応する、背面基板22上の各画素領域間で、同じ数及び同じ配列(位置関係)となるように凹部Pが配置されていることが好ましい。
このため、望ましくは、表示媒体12に画像を形成したときの各画素に対応する、背面基板22上の各画素領域間で、同じ数及び同じ配列(位置関係)となるように凹部Pが配置されていることが好ましい。
この凹部Pは、対向する表示基板20側に開口しており、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、同極に帯電された粒子群28の中で、少なくとも最も平均粒径の大きい粒子群28が該開口を介して出入り可能に構成されている。
本実施の形態では、粒子群28として、同極に帯電されたマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cが分散媒14中に分散されていることから、凹部Pは、これらの中で少なくとも最も平均粒径の大きいマゼンタ粒子群28Mが出入り可能に構成されている。
この凹部Pの底部の径及び開口径は、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、上記最も平均粒径の大きい粒子群28(本実施の形態ではマゼンタ粒子群28M)の平均粒径の15倍以上500倍以下であることが必須であり、30倍以上400倍以下であることが望ましく、50倍以上250倍以下であることが更に望ましい。
該凹部Pの底部の径及び開口径が、最も平均粒径の大きい粒子群28の平均粒径の15倍以上500倍以下であることで、構造体による粒子分離が効率的に生じる、という効果が得られる。
該凹部Pの底部の径及び開口径が、最も平均粒径の大きい粒子群28の平均粒径の15倍以上500倍以下であることで、構造体による粒子分離が効率的に生じる、という効果が得られる。
なお、「凹部Pの底部の径」とは、凹部Pの底部の向かい合う壁面間の最短の長さを示している。また、同様に、「凹部Pの開口径」とは、凹部Pの開口の向かい合う縁間の最短の長さを示している。
また、この凹部P間の距離は、凹部Pの底部の径と同じであることが望ましい。
なお、「凹部P間の距離」とは、隣り合う凹部P間の距離の最短距離を示している。この「隣り合う凹部P間」とは、最も近い位置に配置された2つの凹部P間の距離を示している。
また、上記の、凹部P間の距離と、凹部Pの底部の径と、が「同じである」とは、凹部P間の距離に対する、凹部Pの底部の径の長さが、±20%の範囲内であることを示している。
また、上記の、凹部P間の距離と、凹部Pの底部の径と、が「同じである」とは、凹部P間の距離に対する、凹部Pの底部の径の長さが、±20%の範囲内であることを示している。
この凹部Pの深さは、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、最も平均粒径の大きい粒子群28の平均粒径の、5倍以上50倍以下であることが好ましく、10倍以上30倍以下であることがより好ましい。凹部Pの深さが、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、最も平均粒径の大きい粒子群28の平均粒径の5倍以上50倍以下であると、凹部P内に残留する粒子が少なくされるため、表示濃度の低下を抑えられるという効果が得られる。
なお、この「凹部Pの深さ」とは、各凹部Pの最大深さの平均値を示している。
なお、本実施の形態では、図2に示すように、支持基板36上に背面電極38が層状に形成され、この背面電極38上に、凹部P及び凸部Qを有する表面層40が形成されることで、背面基板22の表示基板20への対向面に上記凹部Pが設けられているとして説明するが、背面基板22の表示基板20への対向面の少なくとも背面電極38に対応する領域に上記凹部Pが設けられていれば良く、このような形態に限られない。
例えば、図3に示すように、支持基板36を上記凹部Pに応じた凹凸を備えた構成とし、該支持基板36の凹凸の設けられた側の表面上に背面電極38を設けることで、結果的に、背面基板22に上記凹部Pの設けられた構成としてもよい。また、この凹凸を有する支持基板36上に設けられた背面電極38上に、更に、上記表面層40を層状に形成してもよい。
上記図2に示すように、表面層40自体に凹凸を設けることによって上記凹部Pを形成する場合には、上記材料からなる表面層40を背面電極38上に浸漬塗布法等を用いて形成、またはシート状の表面層40を背面電極38上に積層させた後に、レーザー加工、例えば、高周波短パルス法等により凹部Pを形成する方法や、スクリーン印刷法、凸版印刷法や、凹版印刷(グラビア印刷)法等を用いることにより凹部Pを形成する方法が挙げられる。また、エッチング法や、インプリント法により形成してもよい。
エッチング法では、例えば、スリーボンド3000番シリーズ等のUV硬化樹脂を背面電極38各々上に塗布した後に、凹部Pの形状、深さ、及び位置に併せてUV光を照射して樹脂を硬化させることによって形成される。
インプリント法では、リソグラフィー法等を利用して凹部Pに対応する凸部を加工したモールドを作製し、東洋合成PAK−01等の紫外線硬化樹脂を基板上にスピンコート法等により製膜し、モールド圧着下でUV光を照射することにより、モールドの凹凸構造を樹脂側に転写成形することによって形成される。
また、図3に示すように、凹凸を有する支持基板36上に、背面電極38を形成することにより、背面基板22表面に上記凹部Pの設けられた構成とする場合には、例えば、凹凸を有する支持基板36上に、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で背面電極38を形成する方法が挙げられる。
本実施の形態の表示媒体12においては、背面基板22に上記凹部Pが設けられているので、表示電極32及び背面電極38の間に電圧が印加されて、複数種類の粒子群28が背面基板22側に電気泳動したときに、背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面内において、凹部P内と、凹部P外(すなわち凸部Q)と、の各々に複数種類の粒子群28が種類毎に分類して配置される。すなわち、複数種類の粒子群28が背面基板22側に配置されたときにおいて、粒子群28は、各種類毎に背面基板22側の異なる領域に分離して配置されることとなる。このため、表示媒体12に所望の色や画像を表示する前に、分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28を背面基板22側へ配置させて各種類毎に異なる領域に分離して配置させた後に、所望の種類の粒子群28を表示基板20側へ移動させて所望の色や画像を表示することで、繰り返し表示を行った場合であっても、色再現性の低下が抑制された表示媒体12が提供されることとなる。
この表示媒体12への所望の画像の表示は、具体的には、表示媒体12を、表示装置10に設けた構成とすることによって実現される。
例えば、図1に示すように、表示装置10を、上述の表示媒体12と、書込装置17と、を含んで構成する。書込装置17は、電圧印加部16と制御部18とを含んで構成されている。
電圧印加部16は、表示電極32及び背面電極38に電気的に接続されている。また電圧印加部16は、制御部18に信号授受可能に接続されている。
制御部18は、装置全体の動作を司るCPU(中央処理装置)と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、装置全体を制御する制御プログラム等の各種プログラムが予め記憶されたROM(Read Only Memory)と、を含むマイクロコンピュータとして構成されている。
電圧印加部16は、表示電極32及び背面電極38に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部18の制御に応じた電圧を表示電極32及び背面電極38間に印加する。
電圧印加部16は、表示電極32及び背面電極38に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部18の制御に応じた電圧を表示電極32及び背面電極38間に印加する。
次に、上記表示媒体12の搭載された表示装置10の制御部18で実行される処理を説明する。
制御部18では、表示装置10の図示を省略する電源スイッチが操作されることで表示装置10の装置各部に電力が供給されると共に、図示を省略する指示スイッチが操作されることで表示媒体12への画像形成指示信号を受け付けると、図5に示す処理ルーチンが実行されてステップ100へ進む。
なお、表示媒体12へ表示する対象の画像を示す画像データは、例えば、上記画像形成指示信号に含まれているようにすればよい。また、上記指示スイッチとしては、例えば、制御部18に無線回線または有線回線を介して接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置であってもよく、この外部装置から受け付けた画像データを含む画像形成指示信号によって、制御部18において図5に示す処理ルーチンが実行されてもよい。
ステップ100では、表示媒体12の分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28を、背面基板22側へ移動させる電圧印加指示を示す信号を、電圧印加部16へ出力する。
該電圧印加信号を受け付けた電圧印加部16は、表示電極32と背面電極38の間に、分散媒14中の粒子群28が背面基板22側へ電気泳動する電界を形成するための電圧を印加する。分散媒14中に分散されているマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cが正極に帯電されていたとすると、電圧印加部16は、背面基板22側が粒子群28とは逆極性の負極、表示基板20側が粒子群28と同極性の正極となるように、制御部18の制御によって電圧印加部16から表示電極32と背面電極38との間に電圧を印加する。
ステップ100の処理によって、該処理の実行前に、例えば、図6に示すように、複数種類の粒子群28(マゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28C)が表示基板20側に配置されていたとすると、これらの粒子群28は、背面基板22側へ向かって電気泳動する。
このとき、シアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28Mの内の、平均粒径の大きいマゼンタ粒子群28Mの方が、電気泳動速度が速いことから、図7及び図8に示すように、マゼンタ粒子群28Mが先に背面基板22側に到達する。
背面基板22側に先に到達したマゼンタ粒子群28Mは、背面基板22の表面に形成された各凹部P内に入りこみ凹部P内を埋める。これは、背面基板22の凹部P内の方が、背面基板22の凸部Qに比べて電界強度が大きいためと考えられる。
そして、図9及び図10に示すように、マゼンタ粒子群28Mの背面基板22への到達に遅れて、マゼンタ粒子群28Mより電気泳動速度の遅いシアン粒子群28Cが背面基板22表面に到達する。この背面基板22に到達したシアン粒子群28Cは、背面基板22上の凸部Q上に付着する。これは、シアン粒子群28Cが背面基板22側に到達したときには、凹部Pは、マゼンタ粒子群28Mによって埋められた状態とされていることから、マゼンタ粒子群28Mによって埋められた状態の凹部Pに比べシアン粒子群28Cの付着量の少ない凸部Qの表面の電界強度が大きい状態とされているためと考えられる。
このように、分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28を背面基板22側へ電気泳動させるための電圧を表示電極32と背面電極38との間に印加されることによって、シアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28Mの内の、電気泳動速度の速いマゼンタ粒子群28Mが先に背面基板22側に到達して凹部P内に配置され、電気泳動の遅いシアン粒子群28Cが後から背面基板22側に到達して凸部Qに配置される。
このため、背面基板22側において、分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28は、種類毎に異なる領域に分離して配置された状態となる。
このため、背面基板22側において、分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28は、種類毎に異なる領域に分離して配置された状態となる。
次のステップ102では、受け付けた画像形成指示信号に含まれる画像データの画像を表示媒体12に表示するために、表示媒体12の表示基板20側へ移動させる対象の種類の粒子群28を、表示基板20側へ移動させる電圧の印加を指示する電圧印加指示信号を電圧印加部16へ出力した後に、本ルーチンを終了する。
該電圧印加指示信号を受け付けた電圧印加部16は、表示電極32と背面電極38との間に、複数種類の粒子群28の内の、表示対象の画像に応じた種類の粒子群28を表示基板20側へ移動させる電圧を印加する。
ステップ102の処理によって、表示対象の画像を表示するために表示基板20側へ移動させる対象の種類の粒子群28が表示基板20側へ移動する。これによって、表示媒体12に表示対象の画像が表示される。
以上説明したように、本実施の形態の表示装置10によれば、本実施の形態の表示装置10の制御部18は、表示対象の画像を表示媒体12に表示する前に、前処理として、分散媒14中の複数種類の粒子群28(シアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28M)を背面基板22側へ移動させる電圧を表示電極32と背面電極38との間に印加する。表示媒体12の背面基板22の表示基板20側表面には、上述のように複数の上記凹部Pが形成されていることから、この制御部18の制御によって、分散媒14中の複数種類の粒子群28は、種類毎に背面基板22側の異なる領域に分離して配置されることとなる。
従って、本実施の形態の表示装置10においては、表示媒体12へ複数回書換えを行っても、表示前に上記背面基板22側において複数種類の粒子群28が種類毎に異なる領域に分離して配置されることから、複数種類の粒子群28が混在することによって所望の種類の粒子群28以外の粒子群28が表示基板20側に移動することが抑制され、色再現性の低下が抑制される。
(第2の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、分散媒14中に分散される複数種類の粒子群28としては、同極性に帯電された粒子群28(シアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28M)用いた場合を説明したが、本実施の形態では、異なる極性に帯電された粒子群28を用いる場合を説明する。
上記第1の実施の形態では、分散媒14中に分散される複数種類の粒子群28としては、同極性に帯電された粒子群28(シアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28M)用いた場合を説明したが、本実施の形態では、異なる極性に帯電された粒子群28を用いる場合を説明する。
このように、分散媒14中に異なる極性の粒子群28が分散されている場合には、背面電極38としては、正極を印加するための電極と、負極を印加するための電極と、が独立して設けられた構成とされている。
具体的には。本実施の形態では、背面電極38が線状に構成された複数の線状電極から構成されている。そして、この線状の背面電極38について、隣り合う線状の背面電極38同士を一対として、各対の背面電極38の一方を負極の電圧を印加するための電極として用い、他方を正極の電圧を印加するための電極として用いる。そして、この各線状電極に対応する位置に、凹部Pが設けられている場合を説明する。
具体的には。本実施の形態では、背面電極38が線状に構成された複数の線状電極から構成されている。そして、この線状の背面電極38について、隣り合う線状の背面電極38同士を一対として、各対の背面電極38の一方を負極の電圧を印加するための電極として用い、他方を正極の電圧を印加するための電極として用いる。そして、この各線状電極に対応する位置に、凹部Pが設けられている場合を説明する。
なお、この各線状電極は、背面基板22の一端から他端に向かって連続した形状ではなく、詳細は後述するが、図12に示すように、表示媒体13に画像が表示されたときの該画像の各画素に対応する各領域(図12中、領域S)内において、隣り合う凹部Pと凸部Qを1組とする領域に対応して設けられている(図12中、線状電極38A、線状電極38B参照)。
以下、第1の実施の形態で説明した表示装置10及び表示媒体12と同じ構成及び機能を有する部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。
本実施の形態の表示装置11は、図11に示すように、表示媒体13と、表示媒体13に電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18と、を含んで構成されている。
表示媒体13は、画像表示面とされる表示基板20、表示基板20に間隙をもって対向する背面基板22、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板20と背面基板22との基板間を保持する間隙部材24、各セル内に封入された粒子群28、及び粒子群28とは異なる光学的反射特性を有する反射部材26を含んで構成されている。表示基板20は、支持基板30上に、表示電極32、及び表面層34を順に積層した構成とされている。背面基板22は、支持基板36上に、背面電極38、及び表面層34を順に積層した構成とされている。
本実施の形態では、背面電極38は、線状に構成され、面方向に配列された複数の線状電極からなり、正極の電圧を印加するための線状電極38A及び負極の電圧を印加するための線状電極38Bが交互に配列されている。
なお、本実施の形態では、線状電極38Aを正極の電圧を印加するための線状電極とし、線状電極38Bを負極の電圧を印加するための線状電極として用いる場合を説明するが、逆極性(線状電極38Aが負極の電圧を印加するための線状電極であり、線状電極38Bが正極の電圧を印加するための線状電極)であってもよい。
なお、本実施の形態では、線状電極38Aを正極の電圧を印加するための線状電極とし、線状電極38Bを負極の電圧を印加するための線状電極として用いる場合を説明するが、逆極性(線状電極38Aが負極の電圧を印加するための線状電極であり、線状電極38Bが正極の電圧を印加するための線状電極)であってもよい。
本実施の形態では、粒子群28は、極性の異なる2種類の粒子群に分類され、各極性の粒子群は、互いに大きさ及び帯電量の少なくとも一方の異なる複数種類の粒子群28から構成されている。また、分散媒14中に分散されているこれらの複数種類の粒子群28は、互いに異なる色とされている。
本実施の形態では、粒子群28Bは、一形態として、同一極性に帯電されたシアン色のシアン粒子群28C、及び該シアン粒子群28Cより平均粒径の大きいマゼンタ色のマゼンタ粒子群28Mと、これらのマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cとは逆極性に帯電されたイエロー色のイエロー粒子群28Y、及び該イエロー粒子群28Yより平均粒径の大きいブラック色のブラック粒子群28Kと、の4種類からなるとして説明する。
また、本実施の形態では、シアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28Mが、正極に帯電されており、ブラック粒子群28K及びイエロー粒子群28Yが、負極に帯電されているものとして説明する。
また、これらの4種類の粒子群28については、極性の異なる種類の粒子群28間で、互いに一方の極性の群に属する種類の粒子群28の帯電量の絶対値が、他方の極性の群に属する種類の粒子群28の帯電量の絶対値より小さくなるように、予め調整されているものとする。
本実施の形態では、同極性に帯電されているマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cの帯電量の絶対値を、これらとは逆極性に帯電されているイエロー粒子群28Y及びブラック粒子群28Kより大きくなるように帯電量が予め調整されているものとする。
本実施の形態では、同極性に帯電されているマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cの帯電量の絶対値を、これらとは逆極性に帯電されているイエロー粒子群28Y及びブラック粒子群28Kより大きくなるように帯電量が予め調整されているものとする。
なお、本実施の形態では、複数種類の粒子群28として、上記4種類の粒子群28を用いる場合を説明するが、極性の異なる2種類の粒子群に分類され、各極性の粒子群28の少なくとも一方が、互いに大きさ及び帯電量の少なくとも一方の異なる複数種類の粒子群28から構成されていればよく、4種類に限られない。
上記表示基板20及び背面基板22の内の、背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面には、図11に示すように、複数の凹部Pが設けられている。
詳細には、図12に示すように、背面基板22の表面に設けられた複数の凹部Pは、少なくとも背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面の全領域の内の、面方向に交互に配列された線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する領域に設けられている。
すなわち、図12に示す例では、表示媒体13に画像が表示されたときの該画像の各画素に対応する各領域(図12中、領域S)の各々に、線状電極38A及び線状電極38Bが設けられ、各線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する領域に、1対の隣接して設けられた凹部Pと凸部Qとが対応して設けられている。
上記各線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する位置に設けられた凹部Pは、各線状電極に印加される電圧の極性とは逆極性に帯電された複数種類の粒子群28の内の少なくとも最も大きい平均粒径の粒子群28が開口を介して出入り可能に設けられている。
また、この各線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する位置に設けられた凹部Pの底部の径及び開口径は、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、各線状電極に印加される電圧の極性とは逆極性に帯電された粒子群28の内の少なくとも最も平均粒径の大きい粒子群28の平均粒径の15倍以上500倍以下であることが必須であり、30倍以上400倍以下であることが望ましく、50倍以上250倍以下であることが特に望ましい。このように、凹部Pを、該粒子群28の平均粒子径の15倍以上250内以上の底部の径及び開口径とすることで、構造体による粒子分離が効率的に生じるという効果が得られる。
また、この各線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する位置に設けられた凹部Pの底部の径及び開口径は、分散媒14中に分散された複数種類の粒子群28の内の、各線状電極に印加される電圧の極性とは逆極性に帯電された粒子群28の内の少なくとも最も平均粒径の大きい粒子群28の平均粒径の15倍以上500倍以下であることが必須であり、30倍以上400倍以下であることが望ましく、50倍以上250倍以下であることが特に望ましい。このように、凹部Pを、該粒子群28の平均粒子径の15倍以上250内以上の底部の径及び開口径とすることで、構造体による粒子分離が効率的に生じるという効果が得られる。
ここで、上述のように、本実施の形態では、分散媒14中には、正極に帯電されたシアン粒子群28C及び該シアン粒子群28Cより平均粒径の大きいマゼンタ粒子群28Mと、負極に帯電されたイエロー粒子群28Y及び該イエロー粒子群28Yより平均粒径の大きいブラック粒子群28Kと、の4種類の粒子群28が分散されている。
すなわち、線状電極38Aに正極の電圧が印加されることで、負極に帯電されたイエロー粒子群28Y及びブラック粒子群28Kが線状電極38A側へと電気泳動する。また、線状電極38Aに負極の電圧が印加されることで、正極に帯電されたシアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28Mが線状電極38B側へと電気泳動する。
このため、線状電極38Aに対応する領域に設けられた凹部Pは、イエロー粒子群28Y及びブラック粒子群28Kの内の、少なくとも最も平均粒径の大きいブラック粒子群28Kが出入り可能に構成されている。また、線状電極38Bに対応する領域に設けられた凹部Pは、シアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28Mの内の、少なくとも最も平均粒径の大きいマゼンタ粒子群28Mが出入り可能に構成されている。
このため、線状電極38Aに対応する領域に設けられた凹部Pは、イエロー粒子群28Y及びブラック粒子群28Kの内の、少なくとも最も平均粒径の大きいブラック粒子群28Kが出入り可能に構成されている。また、線状電極38Bに対応する領域に設けられた凹部Pは、シアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28Mの内の、少なくとも最も平均粒径の大きいマゼンタ粒子群28Mが出入り可能に構成されている。
詳細は後述するが、このように、各線状電極38A及び線状電極38Bに対応する位置に凹部Pを設けたことによって、表示電極32及び線状電極38Bとの間、または表示電極32及び線状電極38Aとの間に選択的に電圧が印加されることで、複数種類の粒子群28が背面基板22側に電気泳動したときに、背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面内において、各線状電極38Aに対応する凹部P内と凹部P外(すなわち凸部Q)及び各線状電極38Bに対応する凹部P内と凹部P該の各々に複数種類の粒子群28が種類毎に分類して配置されることとなる。
このため、望ましくは、表示媒体12に画像を形成したときの各画素に対応する、背面基板22上の画素領域間で、同じ数及び同じ配列(位置関係)となるように凹部Pが配置されていることが好ましい。
例えば、図12に示すように、表示媒体12に画像を表示したときの各画素に対応する各画素領域を定めたときに(例えば、図12中の画素領域S)を定めたときに、この各画素領域S内には、線状電極38A及び線状電極38Bの双方が対応すると共に、線状電極38Aに対応して設けられた凹部Pと凹部Pの設けられていない領域(凸部Q)と、線状電極38Bに対応して設けられた凹部Pと凹部Pの設けられていない領域(凸部Q)と、が配置されるようにすることが好ましい。
すなわち、線状電極38A及び線状電極38Bは、この線状電極38A及び線状電極38Bを一対とすると、各々の画素領域S毎に1対設けられており、各線状電極38A及び線状電極38Bの各々には、凹部Pと凸部Qとが対応づけて配置された構成とされている。
例えば、図12に示すように、表示媒体12に画像を表示したときの各画素に対応する各画素領域を定めたときに(例えば、図12中の画素領域S)を定めたときに、この各画素領域S内には、線状電極38A及び線状電極38Bの双方が対応すると共に、線状電極38Aに対応して設けられた凹部Pと凹部Pの設けられていない領域(凸部Q)と、線状電極38Bに対応して設けられた凹部Pと凹部Pの設けられていない領域(凸部Q)と、が配置されるようにすることが好ましい。
すなわち、線状電極38A及び線状電極38Bは、この線状電極38A及び線状電極38Bを一対とすると、各々の画素領域S毎に1対設けられており、各線状電極38A及び線状電極38Bの各々には、凹部Pと凸部Qとが対応づけて配置された構成とされている。
この凹部P間の距離は、第1の実施の形態と同様、凹部Pの底部の径と同じであることが望ましい。
「凹部P間の距離」とは、隣り合う凹部P間の距離の最短距離を示している。
この各線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する位置に設けられた凹部Pの深さは、凹部内に残留する粒子を少なくし、表示濃度の低下を抑えるとの理由から、各線状電極に印加される電圧の極性とは逆極性に帯電された粒子群28の内の最も大きい平均粒径の粒子群28の平均粒径の、5倍以上50倍以下であることが好ましく、10倍以上30倍以下であることがより好ましい。
なお、各言葉の定義は、第1の実施で説明したため省略する。
「凹部P間の距離」とは、隣り合う凹部P間の距離の最短距離を示している。
この各線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する位置に設けられた凹部Pの深さは、凹部内に残留する粒子を少なくし、表示濃度の低下を抑えるとの理由から、各線状電極に印加される電圧の極性とは逆極性に帯電された粒子群28の内の最も大きい平均粒径の粒子群28の平均粒径の、5倍以上50倍以下であることが好ましく、10倍以上30倍以下であることがより好ましい。
なお、各言葉の定義は、第1の実施で説明したため省略する。
なお、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、図2に示すように、支持基板36上に背面電極38が層状に形成され、この背面電極38上に、凹部P及び凸部Qを有する表面層40が形成されることで、背面基板22の表示基板20への対向面に上記凹部Pが設けられているとして説明するが、背面基板22の表示基板20への対向面の各線状電極38A及び線状電極38Bに対応する領域に、上記凹部Pが設けられていれば良く、このような形態に限られない。
例えば、図3に示すように、支持基板36を上記凹部Pに応じた凹凸を備えた構成とし、該支持基板36の凹凸の設けられた側の表面上に、線状の電極(背面電極38)を設けることで、結果的に、背面基板22に上記凹部Pを設けた構成としてもよい。また、この凹凸を有する支持基板36上に設けられた線状電極38A及び線状電極38B各々上に、更に、上記表面層40を層状に形成してもよい。
本実施の形態の表示媒体13においては、背面基板22に上記凹部Pが設けられているので、表示電極32と線状電極38Aとの間、及び表示電極32と線状電極38Bとの間に電圧が印加されて、複数種類の粒子群28が背面基板22側に電気泳動したときに、背面基板22の表示基板20に向かい合う側の面内において、線状電極38Aに対応する凹部P内と、凹部P外(すなわち凸部Q)と、の各々に、該線状電極38Aに印加される電圧の極性とは逆極性に帯電された複数種類の粒子群28が種類毎に分離して配置される。また、線状電極38Bに対応する凹部P内と、凹部P外(すなわち凸部Q)と、の各々に、該線状電極38Bに印加される電圧の極性とは逆極性に帯電された複数種類の粒子群28が種類毎に分離して配置される。
このため、表示媒体13に所望の色や画像を表示する前に、分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28を背面基板22側へ配置させて各種類毎に異なる領域に分離して配置させた後に、所望の種類の粒子群28を表示基板20側へ移動させて所望の画像を表示することで、繰り返し表示を行った場合であっても、色再現性の低下が抑制された表示媒体13が提供されることとなる。
このため、表示媒体13に所望の色や画像を表示する前に、分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28を背面基板22側へ配置させて各種類毎に異なる領域に分離して配置させた後に、所望の種類の粒子群28を表示基板20側へ移動させて所望の画像を表示することで、繰り返し表示を行った場合であっても、色再現性の低下が抑制された表示媒体13が提供されることとなる。
この表示媒体13への所望の画像の表示は、具体的には、表示媒体13を、表示装置11に設けた構成とすることによって実現される。
例えば、図11に示すように、表示装置11を、上述の表示媒体13と、書込装置17と、を含んで構成する。書込装置17は、電圧印加部16と制御部18とを含んで構成されている。
電圧印加部16は、表示電極32と、線状電極38A及び線状電極38Bの各々と、に電気的に接続されている。また電圧印加部16は、制御部18に信号授受可能に接続されている。電圧印加部16は、制御部18の制御に応じて、線状電極38A及び線状電極38Bに選択的に電圧を印加する。
制御部19は、装置全体の動作を司るCPU(中央処理装置)と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、装置全体を制御する制御プログラム等の各種プログラムが予め記憶されたROM(Read Only Memory)と、を含むマイクロコンピュータとして構成されている。
電圧印加部16は、表示電極32及び背面電極38に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部19の制御に応じた電圧を表示電極32と、背面電極38の各線状電極38A及び線状電極38Bと、の間に印加する。
電圧印加部16は、表示電極32及び背面電極38に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部19の制御に応じた電圧を表示電極32と、背面電極38の各線状電極38A及び線状電極38Bと、の間に印加する。
次に、上記表示媒体13の搭載された表示装置11の制御部19で実行される処理を説明する。
制御部19では、表示装置11の図示を省略する電源スイッチが操作されることで表示装置11の装置各部に電力が供給されると共に、図示を省略する指示スイッチが操作されることで表示媒体13への画像形成指示信号を受け付けると、図13に示す処理ルーチンが実行されてステップ200へ進む。
なお、表示媒体13へ表示する対象の画像を示す画像データは、例えば、上記画像形成指示信号に含まれているようにすればよい。また、上記指示スイッチとしては、例えば、制御部19に無線回線または有線回線を介して接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置であってもよく、この外部装置から受け付けた画像データを含む画像形成指示信号によって、制御部19において図13に示す処理ルーチンが実行されてもよい。
ステップ200では、表示媒体13の分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28を、背面基板22側へ移動させる電圧印加指示を示す信号を、電圧印加部16へ出力する。
該電圧印加信号を受け付けた電圧印加部16は、表示電極32と背面電極38の間に、分散媒14中の粒子群28が背面基板22側へ電気泳動する電界を形成するための電圧を印加する。
例えば、分散媒14中に分散されている4種類の粒子群28全てが、反射部材26より表示基板20側に配置されていたとすると、電圧印加部16は、制御部19の制御によって、表示基板20の表示電極32をグランドとし、背面基板22の線状電極38Aに正極の電圧、線状電極38Bに負極の電圧を印加する。
ステップ200の処理によって、負極に帯電されたブラック粒子群28K及びイエロー粒子群28Yは、正極の電圧の印加された線状電極38Aに対応する領域に向かって電気泳動し、正極に帯電されたシアン粒子群28C及びマゼンタ粒子群28Mは、負極の電圧の印加された線状電極38Bに対応する領域に向かって電気泳動する。
このとき、線状電極38Aに対応する領域に向かって電気泳動したブラック粒子群28K及びイエロー粒子群28Yにおいては、平均粒径の大きいブラック粒子群28Kの電気泳動速度がイエロー粒子群28Yに比べて速い。このため、図14及び図15に示すように、ブラック粒子群28Kの方がイエロー粒子群28Yより先に背面基板22側に到達する。そして、背面基板22側に先に到達したブラック粒子群28Kは、背面基板22の表面の線状電極38Aに対応する領域に形成された各凹部P内に入りこみ凹部P内を埋める。これは、凹部P内の方が、凸部Qに比べて電界強度が大きいためと考えられる。
同様に、線状電極38Bに対応する領域に向かって電気泳動したマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cにおいては、平均粒径の大きいマゼンタ粒子群28Mの電気泳動速度がシアン粒子群28Cに比べて速い。このため、図14及び図15に示すように、マゼンタ粒子群28Mの方がシアン粒子群28Cより先に背面基板22側に到達する。そして、背面基板22側に先に到達したマゼンタ粒子群28Mは、背面基板22の表面の線状電極38Bに対応する領域に形成された各凹部P内に入りこみ凹部P内を埋める。これは、凹部P内の方が、凸部Qに比べて電界強度が大きいためと考えられる。
そして、図16〜図18に示すように、線状電極38Aに対応する領域へのブラック粒子群28Kの到達に遅れて、イエロー粒子群28Yが線状電極38Aに対応する領域へ到達する。また、同様に、図16〜図18に示すように、線状電極38Bに対応する領域へのマゼンタ粒子群28Mの到達に遅れて、シアン粒子群28Cが線状電極38Bに対応する領域へ到達する。
線状電極38Aに対応する領域に到達したイエロー粒子群28Yは、線状電極38Aに対応する背面基板22上の表面の領域の内の凸部Q上に付着する。これは、イエロー粒子群28Yが背面基板22側に到達したときには、線状電極38Aに対応する領域の内の凹部Pは、既にブラック粒子群28Kによって埋められた状態とされていることから、ブラック粒子群28Kによって埋められた状態の凹部Pに比べて凸部Qの表面の方が電界強度の大きい状態とされているためと考えられる。
また線状電極38Bに対応する領域に到達したシアン粒子群28Cは、線状電極38Bに対応する背面基板22上の表面の領域の内の凸部Q上に付着する。これは、シアン粒子群28Cが背面基板22側に到達したときには、線状電極38Bに対応する領域の内の凹部Pは、既にマゼンタ粒子群28Mによって埋められた状態とされていることから、マゼンタ粒子群28Mによって埋められた状態の凹部Pに比べて凸部Qの表面の方が電界強度の大きい状態とされているためと考えられる。
このように、粒子群28を背面基板22側へ電気泳動させるための電圧を表示電極32と線状電極38A及び線状電極38Bとの間に印加することによって、4種類の粒子群28(イエロー粒子群28Y、マゼンタ粒子群28M、シアン粒子群28C、及びブラック粒子群28K)の内の、同極性に帯電した粒子群28の中の電気泳動速度の速い粒子群28(本実施の形態ではブラック粒子群28K及びマゼンタ粒子群28M)が、先に背面基板22側に到達して、各々逆極性の電圧の印加されている線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する位置に設けられた凹部P内に配置される。そして、これらの粒子群28より電気泳動速度の遅いイエロー粒子群28Y及びシアン粒子群28Cは、後から背面基板22側に到達して、各々逆極性の電圧の印加されている線状電極38A及び線状電極38Bの各々に対応する凸部Qに各々配置される。
このため、図16〜図18に示すように、背面基板22側において、分散媒14中に分散されている複数種類の粒子群28は、種類毎に異なる領域に配置された状態となる。
次のステップ202では、受け付けた画像形成指示信号に含まれる画像データの画像を表示媒体13に表示するために、表示媒体13の表示基板20側へ移動させる対象の種類の粒子群28を、表示基板20側へ移動させる電圧の印加を指示する電圧印加指示信号を電圧印加部16へ出力した後に、本ルーチンを終了する。
該電圧印加指示信号を受け付けた電圧印加部16は、表示電極32と背面電極38(線状電極38A及び線状電極38B)との間に、複数種類の粒子群28の内の、表示対象の画像に応じた種類の粒子群28を表示基板20側へ移動させる電圧を印加する。
ステップ202の処理によって、表示対象の画像を表示するために表示基板20側へ移動させる対象の種類の粒子群28が表示基板20側へ移動する。これによって、表示媒体13に表示対象の画像が表示される。
例えば、図11に示すように、反射部材26より表示基板20側に、4種類の全ての粒子群28を配置させる場合には、上述のように、本実施の形態では、同極性に帯電されているマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cの帯電量の絶対値を、これらとは逆極性に帯電されているイエロー粒子群28Y及びブラック粒子群28Kより大きくなるように帯電量が予め調整されているものとすることから、下記電圧印加を行えばよい。
具体的には、線状電極38B及び線状電極38Aをグランドとした状態で、表示電極32側に帯電量の絶対値の大きい方のマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cの逆極性の電圧である正極の電圧を表示電極32に印加する。このとき、表示電極32に印加する電圧の電圧値は、これらのマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cが表示基板20側に移動する電圧とすればよい。これによって、マゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cが表示基板20側へ移動する。そして、さらに、線状電極38B及び線状電極38Aをグランドとした状態で、表示電極32側に帯電量の絶対値の小さい方のブラック粒子群28K及びイエロー粒子群28Yの逆極性の電圧で、且つ先に表示基板20側に移動した帯電量の絶対値の大きいマゼンタ粒子群28M及びシアン粒子群28Cが移動しない程度の電圧値の電圧を表示電極32に印加する。これによって、ブラック粒子群28K及びイエロー粒子群28Yもまた表示基板20側へ移動し、全ての粒子群28(イエロー粒子群28Y、マゼンタ粒子群28M、シアン粒子群28C、及びブラック粒子群28K)が表示基板20側へ移動した状態となる。
この状態においては、イエロー粒子群28Y、マゼンタ粒子群28M、シアン粒子群28C、及びブラック粒子群28Kの各色の減色混合による色が、表示媒体13の色として視認されることとなる。
以上説明したように、本実施の形態の表示装置11によれば、本実施の形態の表示装置11の制御部19は、表示対象の画像を表示媒体13に表示する前に、前処理として、分散媒14中の複数種類の粒子群28(イエロー粒子群28Y、マゼンタ粒子群28M、シアン粒子群28C、ブラック粒子群28K)を背面基板22側へ移動させる電圧を表示電極32と、線状電極38A及び線状電極38Bと、の間に印加する。表示媒体13の背面基板22の表示基板20側表面には、上述のように複数の上記凹部Pが形成されていることから、この制御部19の制御によって、分散媒14中の複数種類の粒子群28は、種類毎に背面基板22側の異なる領域に分離して配置されることとなる。
従って、本実施の形態の表示装置11においては、表示媒体13へ複数回書換えを行っても、表示前に上記背面基板22側において複数種類の粒子群28が種類毎に異なる領域に分離して配置されることから、複数種類の粒子群28が混在することによって所望の種類の粒子群28以外の粒子群28が表示基板20側に移動することが抑制され、色再現性の低下が抑制される。
なお、上記第2の実施の形態では、背面基板22側に背面電極38として、線状電極38A及び線状電極38Bが面方向に複数配列され、線状電極毎に電圧印加を行う場合を説明したが、図19に示すように、各凹部P及び各凸部Qに対応する領域の各々に独立して設けられた個別電極を配置するようにし、各個別電極の各々を電圧印加部16に電気的に接続してもよい。例えば、この個別電極としては、画素領域S毎に、分散媒14中に分散されている電気泳動する粒子群28の種類の数に対応する数の個別電極(図19では個別電極39A〜個別電極39D)を設けて、各個別電極に対応する背面基板22の表示基板20側表面の領域に、凹部Pまたは凸部Qが配置されるように表面層40を形成すればよい。
そして、各個別電極毎に制御部19及び電圧印加部16によって印加電圧を調整することで、粒子群28が背面基板22側に配置されたときに、異なる領域に分離して配置されるように調整してもよい。
そして、各個別電極毎に制御部19及び電圧印加部16によって印加電圧を調整することで、粒子群28が背面基板22側に配置されたときに、異なる領域に分離して配置されるように調整してもよい。
上記実施形態の作用を確認するため、以下のような試験を行った。
なお、以下の実施例中の「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」、「質量%」を表す。
(実施例A1)
本実施例A1では、
―粒子群の調整―
電気泳動する複数種類の粒子群として、正極に帯電したシアン色のシアン粒子群(平均粒径200nm)とマゼンタ色のマゼンタ粒子群(平均粒径400nm)を調整した。
本実施例A1では、
―粒子群の調整―
電気泳動する複数種類の粒子群として、正極に帯電したシアン色のシアン粒子群(平均粒径200nm)とマゼンタ色のマゼンタ粒子群(平均粒径400nm)を調整した。
−マゼンタ粒子群の作製−
マゼンタ粒子群として、マゼンタ色の粒子を以下のような手順で調整した。
スチレンモノマ:53質量部、マゼンタ顔料(カーミン6B;大日精化社製)3質量部、帯電制御剤(SBT−5−0016;オリエント工業社製)1.5質量部を直径10mmのジルコニアボールを使用し、ボールミル粉砕を20時間実施することにより、分散液Aを作成した。
次に、炭酸カルシウム:40質量部および水:60質量部をボールミルにて微粉砕することにより、炭酸カルシウム分散液Bを作成した。5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液):4.3g、炭酸カルシウム分散液Bを8.5g、および20%食塩水:50gを混合し、超音波機で脱気を10分間行い、乳化機で攪拌することにより、混合液Cを作成した。
上記分散液A35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gを充分混合し、超音波機で脱気を10分行った。これを上記混合液Cの中にいれ、乳化機で乳化を実施した。
マゼンタ粒子群として、マゼンタ色の粒子を以下のような手順で調整した。
スチレンモノマ:53質量部、マゼンタ顔料(カーミン6B;大日精化社製)3質量部、帯電制御剤(SBT−5−0016;オリエント工業社製)1.5質量部を直径10mmのジルコニアボールを使用し、ボールミル粉砕を20時間実施することにより、分散液Aを作成した。
次に、炭酸カルシウム:40質量部および水:60質量部をボールミルにて微粉砕することにより、炭酸カルシウム分散液Bを作成した。5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液):4.3g、炭酸カルシウム分散液Bを8.5g、および20%食塩水:50gを混合し、超音波機で脱気を10分間行い、乳化機で攪拌することにより、混合液Cを作成した。
上記分散液A35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gを充分混合し、超音波機で脱気を10分行った。これを上記混合液Cの中にいれ、乳化機で乳化を実施した。
次にこの乳化液をビンにいれ、シリコン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に60℃で10時間反応させ粒子を作成した。得られた粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、粒度を揃え、これを乾燥させる。得られた粒子2質量部をノニオン系界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルエーテル2質量部と共にシリコーンオイル(オクタメチルトリシロキサン)98質量部に投入し、攪拌分散して混合液を得た。得られた混合液に含まれるマゼンタ粒子群28Mの極性を、平行電極版を用いて測定したところ正極性であった。得られたマゼンタ色の粒子(マゼンタ粒子群28M)の平均粒径は、400nmであった。
−シアン粒子群の作製−
シアン粒子群として、シアン色の粒子を以下のような手順で調整した。上記マゼンタ粒子群28Mの粒子を作成した手順のうち、マゼンタ顔料をシアン顔料(シアニンブルー4933M;大日精化社製))に、帯電制御剤(SBT−5−0016;オリエント工業社製)の量を6.7質量部に、代えると共に、「5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液)」に代えて「8質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの8質量%水溶液)」を用いた他は上記マゼンタ粒子群と同様にして、シアン色の粒子を作成した。得られたシアン色の粒子(シアン粒子群)の平均粒子径は200nmであった。また、上記マゼンタ粒子群と同様にして極性を測定したところ、シアン粒子群の極性も、正極性であった。
シアン粒子群として、シアン色の粒子を以下のような手順で調整した。上記マゼンタ粒子群28Mの粒子を作成した手順のうち、マゼンタ顔料をシアン顔料(シアニンブルー4933M;大日精化社製))に、帯電制御剤(SBT−5−0016;オリエント工業社製)の量を6.7質量部に、代えると共に、「5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液)」に代えて「8質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの8質量%水溶液)」を用いた他は上記マゼンタ粒子群と同様にして、シアン色の粒子を作成した。得られたシアン色の粒子(シアン粒子群)の平均粒子径は200nmであった。また、上記マゼンタ粒子群と同様にして極性を測定したところ、シアン粒子群の極性も、正極性であった。
―反射部材の調整―
反射部材として、下記酸化チタン含有粒子(平均粒径14μm)を調整した。
反射部材として、下記酸化チタン含有粒子(平均粒径14μm)を調整した。
−分散液AAの調製−
下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液AAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル :53質量部
・酸化チタン1(白色顔料) (一次粒子径0.3μm、タイペークCR63:石原産業社製) :45質量部
・シクロヘキサン:5質量部
下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液AAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル :53質量部
・酸化チタン1(白色顔料) (一次粒子径0.3μm、タイペークCR63:石原産業社製) :45質量部
・シクロヘキサン:5質量部
−炭カル分散液ABの調製−
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液ABを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム:40質量部
・水:60質量部
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液ABを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム:40質量部
・水:60質量部
−混合液ACの調製−
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液ACを調製した。
<組成>
・2質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの2質量%水溶液):4.3g
・炭カル分散液AB:8.5g
・20%食塩水:50g
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液ACを調製した。
<組成>
・2質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの2質量%水溶液):4.3g
・炭カル分散液AB:8.5g
・20%食塩水:50g
分散液AA35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を10分おこなった。これを前記混合液ACに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に65℃で15時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により−35℃、0.1Paの下で、2日間でシクロヘキサンを除去した。得られた粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、目開き:14μm、25μmのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径14μmの白粒子群を得た。これを複数の白色の粒子からなる反射部材とした。
上記作製したシアン粒子群、マゼンタ粒子群、及び反射部材を用いて、図1に示す表示媒体を作製した。
―表示媒体の作製―
表示基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を使用した。また、背面基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板上に、凹部Pを有する表面層を形成した。なお、これらの基板に設けられたITO電極は、各々基板の面方向の全領域に渡って設けられた、所謂、ベタ電極とした。
表示基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を使用した。また、背面基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板上に、凹部Pを有する表面層を形成した。なお、これらの基板に設けられたITO電極は、各々基板の面方向の全領域に渡って設けられた、所謂、ベタ電極とした。
(凹部の形成)
本実施例A1では、背面基板に設けられた凹部の底部の径及び開口径が50μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の125倍)、凹部の深さが5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の12.5倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
本実施例A1では、背面基板に設けられた凹部の底部の径及び開口径が50μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の125倍)、凹部の深さが5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の12.5倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
詳細には、まず、表面層を構成する樹脂として、紫外線硬化樹脂(旭硝子社製、NIF−A−1)を700rpmでスピンコート製膜し、厚さ約7〜8μmの薄膜を得た。この薄膜に、シリコンモールド(凹部を設けるための型(モールド)として直径50μm、高さ5μmの円柱状の構造体がピッチ50μmで配列された型)を密着させ、紫外線ランプを60秒照射して該薄膜を硬化させた後、該モールドを除去した。これによって、背面基板の表面層上に、複数の凹部Pが形成された状態とした。
この凹部の深さをSEM観測から見積ったところ、5μmであった。また、この凹部の底部及び開口の径(直径)は、50μmであり、隣接する凹部間の距離(ピッチ)は50μmであった。また、凹部の形状を、SEMを用いて確認したところ、円柱状の穴であった。
次に、上記のように凹部の形成された背面基板上に間隙部材を設け、高さ50μmとなるように形成した。
なお、間隙部材は、背面基板22にエポキシ樹脂(MicroChem Corp.製SU−8)を塗布した後、露光及びウエットエッチングを行うことにより形成した。この間隙部材は20mm×20mm、高さ50μm、幅2mmとした。
ここで、分散媒としては、信越化学社製シリコーンオイル(KF−96)を用いた。
上述のようにして作製したマゼンタ粒子群、及びシアン粒子群を、各粒子群の体積比が1対1の割合で、信越化学社製シリコーンオイル(KF−96)に2体積%で分散するとともに、上記反射部材としての白色粒子を20体積%で分散した分散液を、上記間隙部材の形成された背面基板上に充填することにより、各セル内(間隙部材によって区画化された各領域)に混合粒子の分散液を充填した。
なお、反射部材は、上記反射部材として調整した白色粒子を70体積%で混合することによって、表示基板と背面基板との対向方向に直交する方向に添って粒子群の各粒子が通過可能な間隙をもって反射部材としての白色の粒子を配列させると共に、反射部材と表示基板及び背面基板までの距離が、略等距離となるようにセル内に設けた。
さらに、間隙部材上に、上記表示基板を配置して、周囲を紫外線硬化型接着剤(Norland社製)で封止固定した後に紫外線を照射することにより表示媒体を製造した。
(評価)
実施例A1で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にマゼンタ粒子群28Mが配置され、背面基板の該凹部以外の領域にシアン粒子群が配置されていることが確認された。
実施例A1で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にマゼンタ粒子群28Mが配置され、背面基板の該凹部以外の領域にシアン粒子群が配置されていることが確認された。
これは、マゼンタ粒子群とシアン粒子群とでは、上述のように、マゼンタ粒子群の平均粒径の方が大きいことから、同じ電界が形成されたときの電気泳動速度が速く、先に背面基板側へ到達して凹部内に配置され、後から背面基板へたどり着くシアン粒子群は背面基板の凹部以外の部分(凸部)に配置されたためと考えられる。
このため、同じ極性に帯電された複数種類の粒子群を用いた場合であっても、平均粒径及び帯電量の少なくとも一方が異なれば、背面基板側に上記凹部を設けることによって、粒子群は、種類毎に、背面基板側の異なる領域に分離した状態で配置されることとなることが証明された。
このため、同じ極性に帯電された複数種類の粒子群を用いた場合であっても、平均粒径及び帯電量の少なくとも一方が異なれば、背面基板側に上記凹部を設けることによって、粒子群は、種類毎に、背面基板側の異なる領域に分離した状態で配置されることとなることが証明された。
次に、表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に電圧を印加し、0Vから除々に上昇させたところ、20Vの電圧印加時に、シアン粒子群の背面基板からの離脱が確認され、40Vの電圧印加時に、マゼンタ粒子群の背面基板からの離脱が確認された。
20V印加時のシアン表示での表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定した。
次に、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加した後に、再度、背面基板側の電極が正極となるように両電極に40Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、背面基板側の電極が正極となるように両電極に20Vの電圧を印加して表示基板側にシアン粒子群を移動させてシアン色を表示させた。
このシアン色の表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、98%であった。
このため、繰り返し表示を行った後であっても、良好な色再現性が確認された。
(実施例A2)
本実施例A2では、背面基板に設けられた凹部として、凹部の底部の径及び開口径が10μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の25倍)凹部の深さが5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の12.5倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
本実施例A2では、背面基板に設けられた凹部として、凹部の底部の径及び開口径が10μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の25倍)凹部の深さが5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の12.5倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
すなわち、本実施例A2では、実施例A1で用いたシリコンモールドに替えて、直径10μm、高さ5μmの円柱状の構造体がピッチ10μmで配列された型をシリコンモールドとして用いた以外は、実施例A1と同じ材料及び同じ方法を用いて表示媒体を作製した。
実施例A2で作製した表示媒体について、実施例A1と同じ方法を用いて評価を行った。
(評価)
実施例A2で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にマゼンタ粒子群が配置されたが、背面基板の該凹部以外の領域にシアン粒子群と共にマゼンタ粒子群の配置が確認された。このため、実施例A1に比べて、背面基板側における複数種類の粒子群の効果的な分離はなされていなかった。
(評価)
実施例A2で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にマゼンタ粒子群が配置されたが、背面基板の該凹部以外の領域にシアン粒子群と共にマゼンタ粒子群の配置が確認された。このため、実施例A1に比べて、背面基板側における複数種類の粒子群の効果的な分離はなされていなかった。
次に、表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に電圧を印加し、0Vから除々に上昇させたところ、20Vの電圧印加時に、シアン粒子群の背面基板からの離脱が確認され、40Vの電圧印加時に、マゼンタ粒子群の背面基板からの離脱が確認された。
20V印加時のシアン表示での表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定した。
次に、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加した後に、再度、背面基板側の電極が正極となるように両電極に40Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、背面基板側の電極が正極となるように両電極に20Vの電圧を印加して表示基板側にシアン粒子群を移動させてシアン色を表示させた。
このシアン色の表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、88%であった。
このため、実施例A2では、背面基板22基板における複数種類の粒子群の分離状態は実施例A1に比べて劣っていたが、繰り返し表示を行った後であっても、後述する比較例に比べて良好な色再現性が確認された。
(実施例A3)
本実施例A3では、実施例A1で用いた、正極に帯電したシアン色のシアン粒子群(平均粒径200nm)に変えて、平均粒径が120nmの正極に帯電したシアン色のシアン粒子群を用いた。
また、本実施例A3では、実施例A1で用いた、正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群(平均粒径400nm)に変えて、平均粒径が200nmの正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群を用いた。
また、背面基板には、底部の径及び開口径が100μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の500倍)、深さが5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の25倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
本実施例A3では、実施例A1で用いた、正極に帯電したシアン色のシアン粒子群(平均粒径200nm)に変えて、平均粒径が120nmの正極に帯電したシアン色のシアン粒子群を用いた。
また、本実施例A3では、実施例A1で用いた、正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群(平均粒径400nm)に変えて、平均粒径が200nmの正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群を用いた。
また、背面基板には、底部の径及び開口径が100μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の500倍)、深さが5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の25倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
具体的には、本実施例A3では、実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における、「5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液)」に代えて「8質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの8質量%水溶液)」を用いた以外は、実施例A1で調整したマゼンタ粒子群と同じ製法により、平均粒径200nmの正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群を調整した。
また、本実施例A3では、実施例A1において調整したシアン粒子群の作製における、「8質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの8質量%水溶液)」に代えて「15質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの15質量%水溶液)」を用いた以外は、実施例A1で調整したシアン粒子群と同じ製法により、平均粒径120nmの正極に帯電したシアン色のシアン粒子群を調整した。
また、本実施例A3では、実施例A1で用いたシリコンモールドに替えて、直径100μm、高さ5μmの円柱状の構造体がピッチ100μmで配列された型をシリコンモールドとして用い、封入する粒子として実施例A1で調整したシアン粒子群及びマゼンタ粒子群に代えて本実施例A3で調整したシアン粒子群及びマゼンタ粒子群を用いた以外は、実施例A1と同じ材料及び同じ方法を用いて表示媒体を作製した。
実施例A3で作製した表示媒体について、実施例A1と同じ方法を用いて評価を行った
(評価)
実施例A3で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にマゼンタ粒子群及びシアン粒子群の双方の配置が確認された。また、凹部以外の領域(凸部)には、シアン粒子群のみの存在が確認された。このため、実施例A1に比べて、背面基板側における複数種類の粒子群の効果的な分離はなされていなかった。
実施例A3で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にマゼンタ粒子群及びシアン粒子群の双方の配置が確認された。また、凹部以外の領域(凸部)には、シアン粒子群のみの存在が確認された。このため、実施例A1に比べて、背面基板側における複数種類の粒子群の効果的な分離はなされていなかった。
次に、表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に電圧を印加し、0Vから除々に上昇させたところ、20Vの電圧印加時に、シアン粒子群の背面基板からの離脱が確認され、40Vの電圧印加時に、マゼンタ粒子群の背面基板からの離脱が確認された。
20V印加時のシアン表示での表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定した。
次に、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加した後に、再度、背面基板側の電極が正極となるように両電極に40Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、背面基板側の電極が正極となるように両電極に20Vの電圧を印加して表示基板側にシアン粒子群を移動させてシアン色を表示させた。
このシアン色の表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、91%であった。
このため、実施例A3では、背面基板22基板における複数種類の粒子群の分離状態は実施例A1に比べて劣っていたが、繰り返し表示を行った後であっても、後述する比較例に比べて良好な色再現性が確認された。
(実施例A4)
本実施例A4では、実施例A1で用いた、正極に帯電したシアン色のシアン粒子群(平均粒径200nm)を用いた。また、本実施例A4では、実施例A1で用いた、正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群(平均粒径400nm)に変えて、平均粒径が500nmの正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群を用いた。
また、背面基板には、底部の径及び開口径が7.5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の15倍)、深さが5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の25倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
本実施例A4では、実施例A1で用いた、正極に帯電したシアン色のシアン粒子群(平均粒径200nm)を用いた。また、本実施例A4では、実施例A1で用いた、正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群(平均粒径400nm)に変えて、平均粒径が500nmの正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群を用いた。
また、背面基板には、底部の径及び開口径が7.5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の15倍)、深さが5μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の25倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
具体的には、本実施例A4では、実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における、「5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液)」に代えて「4質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの4質量%水溶液)」を用いた以外は、実施例A1で調整したマゼンタ粒子群と同じ製法により、平均粒径500nmの正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群を調整した。
また、本実施例A4では、実施例A1で用いたシリコンモールドに替えて、直径7.5μm、高さ5μmの円柱状の構造体がピッチ7.5μmで配列された型をシリコンモールドとして用い、封入する粒子として実施例A1で調整したマゼンタ粒子群に代えて本実施例A4で調整したマゼンタ粒子群を用いた以外は、実施例A1と同じ材料及び同じ方法を用いて表示媒体を作製した。
実施例A4で作製した表示媒体について、実施例A1と同じ方法を用いて評価を行った
(評価)
実施例A4で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にはマゼンタ粒子群のみの配置が確認された。また、凹部以外の領域(凸部)には、マゼンタ粒子群とシアン粒子群とが混在して存在していることが確認された。このため、実施例A1に比べて、背面基板側における複数種類の粒子群の効果的な分離はなされていなかった。
実施例A4で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にはマゼンタ粒子群のみの配置が確認された。また、凹部以外の領域(凸部)には、マゼンタ粒子群とシアン粒子群とが混在して存在していることが確認された。このため、実施例A1に比べて、背面基板側における複数種類の粒子群の効果的な分離はなされていなかった。
次に、表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に電圧を印加し、0Vから除々に上昇させたところ、20Vの電圧印加時に、シアン粒子群の背面基板からの離脱が確認され、40Vの電圧印加時に、マゼンタ粒子群の背面基板からの離脱が確認された。
20V印加時のシアン表示での表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定した。
次に、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加した後に、再度、背面基板側の電極が正極となるように両電極に40Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、背面基板側の電極が正極となるように両電極に20Vの電圧を印加して表示基板側にシアン粒子群を移動させてシアン色を表示させた。
このシアン色の表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、82%であった。
このため、実施例A4では、背面基板22基板における複数種類の粒子群の分離状態は実施例A1に比べて劣っていたが、繰り返し表示を行った後であっても、後述する比較例に比べて良好な色再現性が確認された。
(実施例A5)
本実施例A5では、正極に帯電したシアン粒子群(平均粒径100nm)とマゼンタ粒子群(平均粒径200nm)を用い、凹部の底部の径及び開口径が25μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の125倍)、凹部の深さが10μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の50倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
本実施例A5では、正極に帯電したシアン粒子群(平均粒径100nm)とマゼンタ粒子群(平均粒径200nm)を用い、凹部の底部の径及び開口径が25μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の125倍)、凹部の深さが10μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の50倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
具体的には、本実施例A5では、実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における、「5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液)」に代えて「8質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの8質量%水溶液)」を用いた以外は、実施例A1で調整したマゼンタ粒子群と同じ製法により、平均粒径200nmの正極に帯電したマゼンタ色のマゼンタ粒子群を調整した。
また、本実施例A5では、実施例A1において調整したシアン粒子群の作製における、「8質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの8質量%水溶液)」に代えて「20質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの20質量%水溶液)」を用いた以外は、実施例A1で調整したシアン粒子群と同じ製法により、平均粒径100nmの正極に帯電したシアン色のシアン粒子群を調整した。
また、本実施例A5では、実施例A1で用いたシリコンモールドに替えて、直径25μm、高さ10μmの円柱状の構造体がピッチ25μmで配列された型をシリコンモールドとして用い、封入する粒子として実施例A1で調整したマゼンタ粒子群及びシアン粒子群に代えて本実施例A5で調整したマゼンタ粒子群及びシアン粒子群を用いた以外は、実施例A1と同じ材料及び同じ方法を用いて表示媒体を作製した。
実施例A5で作製した表示媒体について、実施例A1と同じ方法を用いて評価を行った
(評価)
実施例A5で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にはマゼンタ粒子群のみの配置が確認された。また、凹部以外の領域(凸部)には、シアン粒子群のみが存在していることが確認された。このため、実施例A1と同様に、背面基板側における複数種類の粒子群の効果的な分離がなされていた。
実施例A5で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にはマゼンタ粒子群のみの配置が確認された。また、凹部以外の領域(凸部)には、シアン粒子群のみが存在していることが確認された。このため、実施例A1と同様に、背面基板側における複数種類の粒子群の効果的な分離がなされていた。
次に、表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に電圧を印加し、0Vから除々に上昇させたところ、20Vの電圧印加時に、シアン粒子群の背面基板からの離脱が確認され、40Vの電圧印加時に、マゼンタ粒子群の背面基板からの離脱が確認された。
40V印加時の紫表示での表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定した。
次に、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加した後に、再度、背面基板側の電極が正極となるように両電極に40Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、背面基板側の電極が正極となるように両電極に40Vの電圧を印加して表示基板側にシアン粒子群及びマゼンタ粒子群を移動させて紫色を表示させた。
この紫色の表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、紫色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、85%であった。
このため、実施例A5では、背面基板22基板における複数種類の粒子群の分離状態は実施例A1と同様に良好であり、且つ繰り返し表示を行った後であっても、実施例A1に比べれば劣るものの後述する比較例に比べて良好な色再現性が確認された。
(実施例A6)
本実施例A6では、正極に帯電したシアン粒子群(平均粒径100nm)とマゼンタ粒子群(平均粒径200nm)を用い、凹部の底部の径及び開口径が25μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の125倍)、凹部の深さが1μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の5倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
本実施例A6では、正極に帯電したシアン粒子群(平均粒径100nm)とマゼンタ粒子群(平均粒径200nm)を用い、凹部の底部の径及び開口径が25μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の125倍)、凹部の深さが1μm(平均粒径の大きいマゼンタ粒子群の5倍)、凹部間のピッチと底部及び開口径とが同じ、凹部を形成した。
具体的には、本実施例A6では、実施例A5で用いたシリコンモールドに替えて、直径25μm、高さ1μmの円柱状の構造体がピッチ25μmで配列された型をシリコンモールドとして用いた以外は、実施例A5と同じ材料及び同じ方法を用いて表示媒体を作製した。
実施例A6で作製した表示媒体について、実施例A5と同じ方法を用いて評価を行った
(評価)
実施例A6で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にはマゼンタ粒子群のみの配置が確認された。しかし、凹部以外の領域(凸部)には、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の存在が確認された。このため、実施例A6では、背面基板22基板における複数種類の粒子群の分離状態は実施例A1に比べて劣っていた。
実施例A6で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の凹部内にはマゼンタ粒子群のみの配置が確認された。しかし、凹部以外の領域(凸部)には、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の存在が確認された。このため、実施例A6では、背面基板22基板における複数種類の粒子群の分離状態は実施例A1に比べて劣っていた。
次に、表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に電圧を印加し、0Vから除々に上昇させたところ、20Vの電圧印加時に、シアン粒子群の背面基板からの離脱が確認され、40Vの電圧印加時に、マゼンタ粒子群の背面基板からの離脱が確認された。
20V印加時の紫表示での表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定した。
次に、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加した後に、再度、背面基板側の電極が正極となるように両電極に40Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、背面基板側の電極が正極となるように両電極に20Vの電圧を印加して表示基板側にシアン粒子群を移動させてシアン色を表示させた。
このシアン色の表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、82%であった。
このため、実施例A6では、背面基板22基板における複数種類の粒子群の分離状態は実施例A1に比べて劣っていたが、繰り返し表示を行った後であっても、実施例A1に比べれば劣るものの後述する比較例に比べて良好な色再現性が確認された。
(比較例A1) 実施例A1で作製した表示媒体において、凹部を設けなかった以外は、実施例A1と同じ材料及び方法を用いて表示媒体を作製した。
作製した表示媒体について実施例A1と同じ評価を行った。
(評価)
比較例A1で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の表面に、マゼンタ粒子群及びシアン粒子群が混在して配置されていることが確認された。
比較例A1で作製した表示媒体の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の双方の背面基板側への移動が確認された。この表示媒体について、背面基板側から光学顕微鏡を用いて観察したところ、背面基板の表面に、マゼンタ粒子群及びシアン粒子群が混在して配置されていることが確認された。
次に、表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に電圧を印加し、0Vから除々に上昇させたところ、35Vの電圧印加時に、シアン粒子群の背面基板からの離脱が確認され、40Vの電圧印加時に、マゼンタ粒子群の背面基板からの離脱が確認された。
35V印加時のシアン表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定した。
次に、背面基板側の電極が負極となるように両電極に60Vの電圧を3秒間印加した後に、再度、背面基板側の電極が正極となるように両電極に40Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、背面基板側の電極が正極となるように両電極に35Vの電圧を印加して表示基板側にシアン粒子群を移動させてシアン色を表示させた。
このシアン色の表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、65%であった。
このため、比較例A1では、繰り返し表示を行った後の表示濃度変化が著しく大きく、良好な色再現性は得られなかった。
(実施例B1)
実施例B1では、上記実施例A1で調整したマゼンタ粒子群及びシアン粒子群に加えてさらに、下記粒子群を用いた。
実施例B1では、上記実施例A1で調整したマゼンタ粒子群及びシアン粒子群に加えてさらに、下記粒子群を用いた。
−イエロー粒子群の作製−
イエロー粒子群として、イエロー色の粒子を以下のような手順で調整した。
実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における、マゼンタ顔料をイエロー顔料(ピグメントイエロー17(大日精化社製))に、代えると共に、「5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液)」に代えて「8質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの8質量%水溶液)」を用いた。また、該実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における帯電制御剤(SBT−5−0016;オリエント工業社製)に代えて、ポリアクリル酸ナトリウム(和光純薬 社製)を用いた。これらの変更点以外は、実施例A1で調整したマゼンタ粒子群と同じ製法により、平均粒径200nmの負極に帯電したイエローの粒子群を作製した。
イエロー粒子群として、イエロー色の粒子を以下のような手順で調整した。
実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における、マゼンタ顔料をイエロー顔料(ピグメントイエロー17(大日精化社製))に、代えると共に、「5質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの5質量%水溶液)」に代えて「8質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの8質量%水溶液)」を用いた。また、該実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における帯電制御剤(SBT−5−0016;オリエント工業社製)に代えて、ポリアクリル酸ナトリウム(和光純薬 社製)を用いた。これらの変更点以外は、実施例A1で調整したマゼンタ粒子群と同じ製法により、平均粒径200nmの負極に帯電したイエローの粒子群を作製した。
−ブラック粒子群の作成−
ブラック粒子群として、ブラック色の粒子を以下のような手順で調整した。実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における、マゼンタ顔料をブラック顔料(カーボンブラックMA11(三菱化学社製))に代え、帯電制御剤(SBT−5−0016;オリエント工業社製)をポリアクリル酸ナトリウム(和光純薬 社製)に代えほかは同じ製法を用いて、ブラックの粒子群を作製した。得られたブラックの粒子の平均粒径は400nmであった。また、実施例A1と同様にして極性を測定したところ、帯電極性は負極性だった。
ブラック粒子群として、ブラック色の粒子を以下のような手順で調整した。実施例A1において調整したマゼンタ粒子群の作製における、マゼンタ顔料をブラック顔料(カーボンブラックMA11(三菱化学社製))に代え、帯電制御剤(SBT−5−0016;オリエント工業社製)をポリアクリル酸ナトリウム(和光純薬 社製)に代えほかは同じ製法を用いて、ブラックの粒子群を作製した。得られたブラックの粒子の平均粒径は400nmであった。また、実施例A1と同様にして極性を測定したところ、帯電極性は負極性だった。
上記作製したイエロー粒子群、ブラック粒子群、実施例A1で作製したシアン粒子群、マゼンタ粒子群、及び反射部材を用いて、図19に示すように、各凹部P及び各凸部Qに対応する領域の各々に独立して設けられた個別電極を配置した表示媒体を作製した。
なお、背面基板側の複数の独立電極は、画素領域として予め4つの独立電極毎に分類しておいて、各分類した4つの独立電極の内の2つに凹部が対応して設けられるようにし、残りの2つに凸部(すなわち平坦部)が対応するように凹部Pの位置を調整した。
なお、背面基板側の複数の独立電極は、画素領域として予め4つの独立電極毎に分類しておいて、各分類した4つの独立電極の内の2つに凹部が対応して設けられるようにし、残りの2つに凸部(すなわち平坦部)が対応するように凹部Pの位置を調整した。
―表示媒体の作製―
表示基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を使用した。また、背面基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板上に、凹部Pを有する表面層を形成した。なお、表示基板に設けられたITO電極は、各々基板の面方向の全領域に渡って設けられた、所謂、ベタ電極とした。一方、背面基板側に設けられたITO電極は、エッチングによって、50μm×50μmの独立電極が面方向にピッチ2μm(独立電極間の距離)で全面に配列された構成とした。
表示基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を使用した。また、背面基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板上に、凹部Pを有する表面層を形成した。なお、表示基板に設けられたITO電極は、各々基板の面方向の全領域に渡って設けられた、所謂、ベタ電極とした。一方、背面基板側に設けられたITO電極は、エッチングによって、50μm×50μmの独立電極が面方向にピッチ2μm(独立電極間の距離)で全面に配列された構成とした。
凹部Pとしては、実施例A1と同じ方法を用いて作製した。なお、凹部P及び凹部P間の凸部Qに相当する位置が、各々上記独立電極上に位配置されるように、凹部Pの位置を調整した。さらに、この調整した背面基板上に実施例A1と同様にして間隙部材を設けた。
上記作製したイエロー粒子群、ブラック粒子群、及び実施例A1で作製したマゼンタ粒子群、及びシアン粒子群を、各粒子群の体積比が1対1対1対1の割合で、信越化学社製シリコーンオイル(KF−96)に2体積%で分散するとともに、上記反射部材としての白色粒子を20体積%で分散した分散液を、間隙部材の設けられた本実施例B1で調整した背面基板上に充填することにより、各セル内(間隙部材によって区画化された各領域)に混合粒子の分散液を充填した。
さらに、間隙部材上に、上記表示基板を配置して、周囲を紫外線硬化型接着剤(Norland社製)で封止固定した後に紫外線を照射することにより表示媒体を製造した。
(評価)
実施例B1で作製した表示媒体の表示基板側の電極を0Vとし、背面基板側の各独立電極の各々に+5Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の表示基板側への移動が確認された。次に、表示基板側の電極を0Vとし、背面基板側の各独立電極の各々に−10Vの電圧を印加したところ、イエロー粒子群及びブラック粒子群の表示基板側への移動が確認された。
実施例B1で作製した表示媒体の表示基板側の電極を0Vとし、背面基板側の各独立電極の各々に+5Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の表示基板側への移動が確認された。次に、表示基板側の電極を0Vとし、背面基板側の各独立電極の各々に−10Vの電圧を印加したところ、イエロー粒子群及びブラック粒子群の表示基板側への移動が確認された。
次に、表示基板側の電極を0Vとし、上記予め分類した各画素領域に対応する4つの独立電極の内の、凹部Pに対応して設けられた独立電極1つと、凸部(すなわち平坦部)に対応して設けられた独立電極1つと、に+10Vの電圧を3秒印加したところ、背面基板側へのブラック粒子群及びイエロー粒子群の移動が確認された。そして、この背面基板側に移動したブラック粒子群及びイエロー粒子群は、各画素領域に対応する4つの独立電極の内の+10Vの電圧の印加された2つの独立電極の方へと泳動し、該2つの独立電極に対応する領域の内の凹部にブラック粒子群が配置され、該2つの独立電極に対応する領域の内の凸部(平坦部)にイエロー粒子群が配置された。
また、さらに、上面電極を0Vとし、上記予め分類した各画素領域に対応する4つの独立電極の内の、上記+10Vの電圧を印加しなかった残りの2つの独立電極に、−6Vの電圧を3秒印加したところ、背面基板側へのシアン粒子群及びマゼンタ粒子群の移動が確認された。そして、この背面基板側に移動したシアン粒子群及びマゼンタ粒子群は、各画素領域に対応する4つの独立電極の内の−6Vの電圧の印加された2つの独立電極の方へと泳動し、該2つの独立電極に対応する領域の内の凹部にマゼンタ粒子群が配置され、該2つの独立電極に対応する領域の内の凸部(平坦部)にシアン粒子群が配置された。
このため、異なる極性に帯電された複数種類の粒子群を用いた場合であっても、同一極性に帯電された粒子群間で平均粒径及び帯電量の少なくとも一方が異なれば、背面基板側に上記凹部を設けることによって、粒子群は、種類毎に、背面基板側の異なる領域に分離した状態で配置されることとなることが証明された。
次に、表示基板側の電極を0Vとし、背面基板側の各独立電極の各々に+5Vの電圧を3秒間印加したところ、シアン粒子群及びマゼンタ粒子群の表示基板側への移動が確認された。次に、表示基板側の電極を0Vとし、背面基板側の各独立電極の各々に−10Vの電圧を印加したところ、イエロー粒子群及びブラック粒子群の表示基板側への移動が確認された。
シアン粒子のみが反射部材より表示基板側に配置された状態の表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定した。
次に、上記各独立電極に上述のようにして電圧を印加して、粒子群を各種類毎に背面基板側の異なる領域に分離した状態で配置した後に、再度、上記と同様にして4種類の粒子群を反射部材より表示基板側に配置した。これを1000回繰返した。
その後、シアン粒子のみが表示された表示媒体について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、95%であった。
このため、繰り返し表示を行った後であっても、良好な色再現性が確認された。
10、11 表示装置
12、13 表示媒体
14 分散媒
16 電圧印加部
18、19 制御部
20 表示基板
22 背面基板
P 凹部
28 粒子群
12、13 表示媒体
14 分散媒
16 電圧印加部
18、19 制御部
20 表示基板
22 背面基板
P 凹部
28 粒子群
Claims (8)
- 表示面側に配置される表示基板と、
前記表示基板に間隙をもって配置された背面基板と、
前記表示基板に設けられた第1の電極と、
前記背面基板に設けられた第2の電極と、
前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、
前記分散媒中に分散され、前記第1の電極と前記第2の電極との間に印加された電圧によって形成された電界に応じて該分散媒中を移動すると共に、色と、平均粒径及び帯電量の少なくとも一方と、が異なる複数種類の粒子群と、
前記表示基板と前記背面基板との間の領域に配置され、前記粒子群が通過する孔を備えると共に前記粒子群とは異なる光学的反射特性を有する反射部材と、
を備え、
前記背面基板が、該背面基板の前記表示基板側表面における、少なくとも前記第2の電極に対応する領域に、該表示基板側に開口し、前記複数種類の粒子群の内の同極に帯電された粒子群の中で少なくとも最も平均粒径の大きい最大粒子群が出入り可能であり、且つ開口径及び底部の径が前記最大粒子群の平均粒径の15倍以上500以下である複数の凹部を備えたことを特徴とする表示媒体。 - 前記背面基板の前記凹部の底部の径と、隣り合う前記凹部間の距離と、が同じであることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体。
- 前記凹部の深さが、前記最大粒子群の平均粒径の5倍以上50倍以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示媒体。
- 前記背面基板は、前記凹部に応じた凹みの設けられた支持基板と、該支持基板上に層状に設けられた前記第2の電極と、から構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の表示媒体。
- 前記背面基板は、支持基板と、該支持基板上に設けられた前記第2の電極と、該第2の電極上に設けられ、複数の前記凹部を有する表面層と、を有してなることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の表示媒体。
- 前記第2の電極は、複数の線状電極が間隔をあけて面方向に配列されてなり、
該背面基板の前記表示基板側表面における、少なくとも該線状電極に対応する領域に、該線状電極の延伸方向に沿って前記凹部が間隔を隔てて配列されて設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の表示媒体。 - 前記第2の電極は、前記凹部に対応する領域と、前記凹部以外の領域に対応する領域と、の各々に対応して独立して設けられた複数の電極群から構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の表示媒体。
- 請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の表示媒体と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記表示媒体に画像を表示する前に、前記複数種類の粒子群を前記背面基板側へ移動させる電圧を印加するように前記電圧印加手段を制御することによって、前記粒子群を種類毎に前記背面基板側の異なる領域に分離して配置させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008288185A JP2010113311A (ja) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | 表示媒体及び表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008288185A JP2010113311A (ja) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | 表示媒体及び表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010113311A true JP2010113311A (ja) | 2010-05-20 |
Family
ID=42301884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008288185A Pending JP2010113311A (ja) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | 表示媒体及び表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010113311A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012002876A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Seiko Epson Corp | 表示シート、表示装置、電子機器および表示シートの製造方法 |
JP2017511893A (ja) * | 2014-01-31 | 2017-04-27 | クリアインク ディスプレイズ, インコーポレイテッドClearink Displays, Inc. | 誘電体層を有する反射像表示用装置及び方法 |
-
2008
- 2008-11-10 JP JP2008288185A patent/JP2010113311A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012002876A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Seiko Epson Corp | 表示シート、表示装置、電子機器および表示シートの製造方法 |
JP2017511893A (ja) * | 2014-01-31 | 2017-04-27 | クリアインク ディスプレイズ, インコーポレイテッドClearink Displays, Inc. | 誘電体層を有する反射像表示用装置及び方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8174491B2 (en) | Image display medium and image display device | |
JP5510593B2 (ja) | 画像表示媒体及び画像表示装置 | |
JP5381671B2 (ja) | 表示装置 | |
JP5262773B2 (ja) | 画像表示媒体の駆動装置及び画像表示装置 | |
US7710389B2 (en) | Multi-layer display device using dot field applicators | |
JP4207446B2 (ja) | 多色表示パネルの製造方法 | |
JP2004133353A (ja) | 電気泳動表示用粒子、電気泳動表示用粒子分散液およびそれを用いた電気泳動表示装置 | |
JP2010113311A (ja) | 表示媒体及び表示装置 | |
JP5277938B2 (ja) | 表示媒体、表示素子、及び表示装置 | |
JP5304212B2 (ja) | 表示媒体、表示素子、及び表示装置 | |
JP5845852B2 (ja) | 画像表示媒体駆動装置、画像表示装置、及び画像表示媒体駆動プログラム | |
JP5381662B2 (ja) | 表示装置 | |
JP6371623B2 (ja) | 表示用分散液、表示媒体、および表示装置 | |
JP5644601B2 (ja) | 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP5130748B2 (ja) | 帯電性粒子分散液及びその製造方法、画像表示媒体、並びに、画像表示装置 | |
JP2009031662A (ja) | 表示媒体及び表示装置 | |
JP6201445B2 (ja) | 電気泳動表示装置用の隠蔽粒子、電気泳動表示装置用の表示用粒子分散液、電気泳動表示媒体、及び電気泳動表示装置 | |
JP2009210916A (ja) | 表示媒体、及び表示装置 | |
JP5413083B2 (ja) | 泳動粒子分散液、表示媒体および表示装置 | |
JP2009145652A (ja) | 表示媒体及び表示装置 | |
JP2009276431A (ja) | 表示媒体用粒子およびそれを用いた情報表示用パネル | |
JPWO2007080960A1 (ja) | 情報表示用パネル | |
JP2006154664A (ja) | 情報表示用パネル及び情報表示装置 | |
WO2013154057A1 (ja) | 表示用粒子、電気泳動表示用分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP2009139655A (ja) | 表示媒体、及び表示装置 |