JP3356619B2

JP3356619B2 - 磁気泳動表示装置

Info

Publication number: JP3356619B2
Application number: JP09502996A
Authority: JP
Inventors: 嗣之上山; 博美十楚
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1996-04-17
Publication date: 2002-12-16
Anticipated expiration: 2016-04-17
Also published as: JPH09281906A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性粒子を分散媒
に混在させ、この磁性粒子を磁気吸着により磁気泳動さ
せることによって、表面に濃淡を形成して文字等の画像
を表示する磁気泳動表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気泳動表示装置では、図６
（ａ）に示すように、表示パネル１は、非磁性かつ透明
な透明保護シートである表面板２と非磁性の裏面板３と
で挟まれて所定の大きさに区画された個々のセル４の空
隙に磁気表示用液体５が封入されてなる。この液体５
は、フェライト粉等の黒色の光吸収性磁性粒子６をシリ
コーンオイル等の分散媒７に酸化チタン等の白色発色剤
および増粘剤とともに分散させたものである。なお、セ
ル４はプラスチック等から成形され、書き込み消去を繰
り返すうちに磁性粒子６の分布の均一性が失われないよ
うに磁性粒子６の移動を防いでいる。

【０００３】そして、図６（ｂ）に示す「８」の画像の
書き込み時には、表示パネル１の表面１ａにおいて目的
とする表示パターンに応じて永久磁石からなる磁気ペン
等の書込手段８を例えばＡ方向に移動させる。これによ
り、磁性粒子６が磁気吸着されて、セル４の表面４ａ側
に顕在化し、増粘剤によりその状態が保持され、表面板
２を通じてこの領域が黒く見え、書き込み状態Ｘとな
る。磁気吸着されていない領域は、セル４の表面４ａが
分散媒７ないしは白色発色剤等により白色のまま残さ
れ、消去状態Ｙとなる。

【０００４】一方、消去時は、表示パネル１の裏面１ｂ
において棒状永久磁石等の消去手段９を例えばＢ方向に
移動させる。これにより、磁性粒子６がセル４の裏面４
ｂ側より磁気吸着され、分散媒７によって磁性粒子６が
隠されて消去状態Ｙとなり、表面板２を通じてこの領域
が白く見え、画像が消去される。

【０００５】したがって、この磁気泳動表示装置では、
まず表示パネル１の裏面１ｂ側から消去手段９によって
磁性粒子６を磁気吸着して、表面１ａの全体を白くした
消去状態Ｙにする。次に、表面１ａ側から書込手段８に
よって必要な領域だけを磁気吸着して、画像を書き込
む。そのため、通常消去用には大面積の磁石、書き込み
用にはペン型の磁石が用いられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の磁気
泳動表示装置では、画像を消去しようとすると、表示パ
ネル１の裏面１ｂ側から操作しなければならないため、
操作が複雑になる。あるいは、裏面１ｂ側に大面積の磁
石を配する必要があり、構造が複雑となる。また、部分
消去を行うときには、裏面１ｂ側の消去場所が表面１ａ
から見えず、目標を正確に定めることが困難となり、部
分消去が難しい。

【０００７】本発明は、上記に鑑み、単純な構造で表面
からの画像の書き込みおよび消去、さらには部分消去を
可能にする磁気泳動表示装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、磁性粒子を分散媒に混在させて複数のセル内に封
入し、画像の書き込み時に、磁性粒子を磁気吸着により
セルの表面側に泳動させ、表面に濃淡を形成して画像を
表示する磁気泳動表示装置において、磁性粒子を視界か
ら見えなくする隠蔽部をセルの表面の一部に設け、画像
の消去時に磁性粒子をセルの表面に沿って隠蔽部に泳動
させ集中させるものである。

【０００９】これによると、表面側からの操作によっ
て、セルの表面に顕在していた磁性粒子が隠蔽部に集中
して隠蔽され、磁性粒子が視界から見えなくなって画像
が消去される。また、画像を見ながらの部分消去も可能
となる。

【００１０】このとき、磁気吸着力を書き込み時と消去
時とで異ならしめることにより、磁性粒子をセルの表面
全体に分布させたり、隠蔽部に集中させたりする。した
がって、消去時には磁性粒子に対する磁気吸着力を高め
ると、確実に隠蔽部に集中させることができる。

【００１１】ここで、セルの表面周縁を覆う被覆部材を
設けると、隠蔽部は被覆部材の裏側に位置する領域とな
る。したがって、被覆部材の下方の磁性粒子が被覆部材
で覆われ、視界から見えなくなる。

【００１２】また、セルの表面を半球状に形成し、各セ
ルの外側に該セルの表面中央の頂上部に焦点が合わされ
たレンズを設けると、隠蔽部は頂上部を除く表面の内側
に配置される。したがって、視界からは頂上部しか見え
ず、頂上部から外れた磁性粒子は視界から見えなくな
る。

【００１３】他の課題解決手段として、セルの表面を周
縁に向かって昇り傾斜して形成し、画像の消去時に磁性
粒子をセルの表面に沿って泳動させ、周縁に磁性粒子を
集中させてセルの表面に占める磁性粒子の割合を小さく
する。このように、消去時に表面側から操作することに
より、セルの表面に対する磁性粒子が占める面積が極小
となり、視界からほとんど見えなくなり、画像が消去さ
れる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（第一の実施形態）本実施形態の磁気泳動表示装置は、
従来のものと基本的構成は同様であるが図１の如く、磁
性粒子６を視界から見えなくする隠蔽部をセル４の表面
４ａの一部に設け、画像の消去時に磁性粒子５をセル４
の表面４ａに沿って隠蔽部に泳動させ集中させるもので
ある。

【００１５】すなわち、セル４の表面４ａの周縁の一辺
を覆う被覆部材１０を設けることにより、隠蔽部は被覆
部材１０の裏側に位置する領域とされる。被覆部材１０
は、材質が非磁性で透視できないもの、例えば電気工事
用の絶縁テープのようなものを使用して、セル４の表面
４ａ上に帯状に接着剤等により接着されている。あるい
は、セル４の表面４ａの周縁に相当する表面板２の裏側
に接着してもよい。また、テープ以外にもインクを塗布
したものでもよい。

【００１６】セル４の表面４ａに対する被覆部材１０の
面積の割合は、大きすぎると書き込み状態Ｘと消去状態
Ｙとのコントラストが悪くなり、小さすぎると画像の消
去時に磁性粒子６を完全に隠蔽できない。例えば、セル
４の表面４ａの幅に対する被覆部材１０の幅が５％で
は、画像を消去する際に磁性粒子６が被覆部材１０に完
全に覆われない。また、４０％では書き込み状態Ｘと消
去状態Ｙのコントラストが充分でなく、書き込んだ文字
が読みにくくなる。そのため、セル４の表面４ａの幅に
対する被覆部材１０の幅の割合を１０〜３０％にすると
効果的である。

【００１７】また、被覆部材１０が黒色であると、書き
込み状態Ｘにおいて黒い画像が鮮明となる。白色である
と、消去状態Ｙにおいて表示パネル１の全面が白く奇麗
に見える。このことを考慮して、磁気泳動表示装置の用
途に応じて被覆部材１０の色を黒にするか白にするかを
選択すればよい。

【００１８】そして、書き込み時には、磁性粒子６をセ
ル４の表面４ａに一様に分布させ、消去時には磁性粒子
６を隠蔽部に集中させる必要がある。そのため、書き込
み時と消去時とで磁気吸着力を異ならしめている。すな
わち、磁束密度が異なる磁石を用意して、書込用磁石１
１は、磁束密度が０．３Ｔのものを用い、消去用磁石１
２は磁束密度が３Ｔのものを用い、両磁石１１，１２の
移動速度は３ｃｍ／ｓｅｃと同じにしておく。これによ
って、書込用磁石１１の磁界は弱いため、磁気吸着力が
弱く、磁性粒子６は表面４ａ側に一様に引きつけられる
が、消去用磁石１２の磁界は強いため、磁気吸着力が強
く、磁性粒子６は消去用磁石１２の移動に追随する。な
お、磁束密度の異なる２種類の磁石を１本の棒の両端部
に別々に配し、その棒の端部の使い分けで画像の書き込
みと消去とを行うようにしてもよい。また、磁石は永久
磁石、電磁石を問わない。

【００１９】また、同じ磁束密度の磁石を用いる場合、
書き込み時の移動速度は速く、消去時の移動速度は遅く
して、磁気吸着力を異ならしめる。例えば、上記の０．
３Ｔの磁石を用いるとき、書き込み時には３ｃｍ／ｓｅ
ｃ、消去時には０．５ｃｍ／ｓｅｃ以下にすることによ
って１つの磁石で同様の作用が得られる。

【００２０】上記構成において、図１（ａ）の如く書き
込みも消去もしていない状態から画像を書き込む時、図
１（ｂ）に示すように、書込用磁石１１を表示パネル１
の表面１ａ上をＣ方向に移動させる操作をする。磁性粒
子６は、書込用磁石１１の磁界の作用を受け、磁気吸着
されて表面１ａに向かって泳動し、書込用磁石１１の移
動に伴ってセル４の表面４ａ側に一様に引っ張られて広
く分布する。これにより、表面板２を通じて黒く見え、
書き込み状態Ｘとなる。なお、書込用磁石１１の移動方
向は特に限定する必要はない。

【００２１】そして、書込用磁石１１の磁界が作用して
いないセル４では、磁性粒子６は表面４ａに引き寄せら
れていないので白くなり、図１（ｃ）に示すように書込
用磁石１１によって書き込まれた画像が得られる。

【００２２】画像を消去する時には、消去用磁石１２を
表示パネル１の表面１ａ上で画像の表示されたセル４に
対してＤ方向に移動させる操作をする。磁性粒子６は、
消去用磁石１２の強い磁界のため消去用磁石１２の移動
に追随し、被覆部材１０の裏側の隠蔽部に集中する。そ
して、視界には被覆部材１０で死角となり、表面板２を
通じてこのセル４が白く見え、消去状態Ｙとなる。

【００２３】なお、消去用磁石１２の移動方向は、セル
４の表面４ａにおいて被覆部材１０で覆われていない一
辺側から被覆部材１０で覆われた一辺側の一方向に限定
される。そこで、被覆部材１０をセル４の表面４ａの周
縁全周に設けると、消去用磁石１２を操作する方向の制
限がなくなり、使い勝手がよくなる。

【００２４】このように、磁性粒子６を視界から見えな
くする隠蔽部をセル４の表面４ａの一部に設け、磁性粒
子６をセル４の表面４ａに沿って泳動させることによ
り、磁性粒子６を隠蔽部に集中させることができ、画像
を消去できる。したがって、表面１ａからの操作により
画像の書き込みだけでなく画像を消去することが可能と
なり、実用性が高まる。さらに、各セル４ごとに磁性粒
子６を隠蔽部に集中させることができるため、画像を見
ながら画像の一部を消去する部分消去を確実に行え、さ
らに実用的となる。

【００２５】しかも、隠蔽部を設け、該隠蔽部に磁性粒
子６を集中するだけよいので、従来のように消去用に裏
面１ｂに磁石を配設した構造のものより簡単な構造で済
み、製造コストを低くでき、安価なものとなる。

【００２６】さらに、セル４の表面４ａの周縁を覆う被
覆部材１０を設けると、この裏側に位置する領域が隠蔽
部となり、従来のセル４等を設計変更する必要がなく、
簡単な構造で済む。

【００２７】（第二の実施形態）本実施形態の磁気泳動
表示装置は、図２の如く、セル１３の表面を半球状に形
成して、各セル１３の外側にセル１３の表面中央の頂上
部１３ａに焦点が合わされたレンズ１４を設け、隠蔽部
を頂上部１３ａを除くセル１３の表面周縁内側に配置し
たものである。その他の構成は第一の実施形態と同様で
あり、同じものには同符号を付している。

【００２８】前記セル１３の形状は、熱可塑性のプラス
チック等を使用して通常のセル４を成形した後、表面か
ら丸い型を当てて加熱、押圧、冷却の各工程により作製
される。

【００２９】前記レンズ１４は、フレネルレンズであ
り、セル１３の前方に距離をおいて配された表面板２の
裏面に各セル１３に対応して複数並設されている。この
レンズ１４は、熱可塑性の透明プラスチックの表面板２
にフレネルレンズの型を刻印することによって作製すれ
ばよい。そして、表示パネル１に当たった光は、図中Ｐ
で示すように表面板２を透過して、レンズ１４によって
セル１３の頂上部１３ａに集光される。そのため、表面
１ａ側からは各セル１３の中央の頂上部１３ａのみが拡
大されて視認することができる。なお、レンズ１４はフ
レネルレンズでなくても凸レンズであってもよい。

【００３０】上記構成において、書き込み時には、書込
用磁石１１の操作により磁性粒子６はセル１３の頂上部
１３ａ付近に集中することになって、書き込み状態Ｘと
なり、レンズ１４により頂上部１３ａだけが拡大されて
見えるので、表面板２を通じてこの領域が全体的に黒く
見える。

【００３１】消去時には、消去用磁石１２の操作により
磁性粒子６は引き寄せられて操作方向下流側のセル１３
の表面側の周縁に偏在し、頂上部１３ａからは消失する
消去状態Ｙとなる。そのため、レンズ１４により磁性粒
子６は視界から見えなくなり、頂上部１３ａの白い部分
が拡大されて見え、表面板２を通じてこの領域が白く見
える。

【００３２】このように、セル１３の表面を半球状に形
成し、各セル１３の外側にセル１３の表面中央の頂上部
１３ａに焦点が合わされたレンズ１４を設け、隠蔽部を
頂上部１３ａを除く表面１ａの内側に配置することによ
り、表面１ａからの操作により磁性粒子６を隠蔽部に集
中させることができ、画像を消去できる。さらに、画像
を見ながら部分消去もできる。

【００３３】また、第一の実施形態のような被覆部材１
０を設ける必要がないので、セル１３の有効表示面積は
大きくなり、書き込まれた画像が見やすくなる。しか
も、セル１３の頂上部１３ａだけが視界に入る部分とな
り、その周縁の隠蔽部を広くとることができ、磁性粒子
６を隠蔽しやすく、確実に画像を消去できる。さらに、
消去用磁石１２をどの方向に操作しても磁性粒子６を隠
蔽部に集中させることができ、操作性がよくなる。

【００３４】また、セル１３の表面が半球状に成形され
ているため、表面に向かって磁性粒子６を磁気吸着した
とき頂上部１３ａに集中しやすく、濃淡がはっきり表示
され、鮮明な画像が得られる。

【００３５】（第三の実施形態）本実施形態の磁気泳動
表示装置は、図３の如く、セル１５の表面１５ａを周縁
に向かって昇り傾斜させて形成したものであり、画像の
消去時に磁性粒子６をセル１５の表面１５ａに沿って泳
動させ、周縁に磁性粒子６を集中させてセル１５の表面
１５ａに占める磁性粒子６の割合を小さくして消去状態
とする。

【００３６】前記セル１５は、表面１５ａの周縁の一側
を表面板２に近接するように突出させ、表面１５ａを傾
斜させている。これは、通常のセル４を熱可塑性のプラ
スチックで形成した後、表面４ａを斜めに加熱、押圧、
冷却して作製する。なお、傾斜の角度は、表面１５ａに
磁性粒子６が顕在したとき、磁性粒子６が表面１５ａに
一様に分布するよう、さらには表面板２から離れた周縁
の他側に多く、一側に向けて徐々に少なくなるような分
布にして、濃淡のコントラストが最適となるように設定
することが重要である。なお、他の構成は第一の実施形
態と同じである。

【００３７】また、セル１５は、図４に示すような周縁
の各辺１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを表面板２に近
接するように突出させ、表面中央に平坦な凹み１７を形
成した形状としてもよい。また、図５に示すような表面
中央に円形の凹み１８を形成したものでもよい。このよ
うな形状のセルであると、消去時の操作方向が制限され
ず、使い勝手がよくなる。

【００３８】上記構成において、書き込み時には、書込
用磁石１１の操作により磁性粒子６は傾斜した表面１５
ａ側に引っ張られて一様に分布する。これにより、表面
板２を通じて黒く見え、書き込み状態Ｘとなる。

【００３９】消去時には、消去用磁石１２により磁性粒
子６は引き寄せられ、セル１５の表面１５ａの突出した
周縁に集中する。そして、傾斜した表面１５ａに占める
割合が小さくなり、白い部分が黒い部分より大きな割合
を占め、消去状態Ｙとなる。そのため、全体では表面板
２を通じてこの領域が白く見える。

【００４０】このように、セル１５の表面１５ａを周縁
に向かって昇り傾斜させて形成することにより、画像の
消去時に磁性粒子６をセル１５の表面１５ａの周縁に集
中させてセル１５の表面１５ａに占める磁性粒子６の割
合を小さくすることができ、表面１ａからの操作で画像
を消去できる。さらに、画像を見ながら部分消去もでき
る。

【００４１】また、第一の実施形態のような被覆部材１
０を設ける必要がなく、セルの形状を変えるだけでよい
ので簡単な構造で済む。

【００４２】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。

【００４３】上記実施形態では、手書きによって画像の
書き込みおよび消去は個々のセル毎に行っているが、複
数の電磁石を一列に並べた書込消去ヘッドを設け、表示
パネルの表面に沿ってモータ等によって間欠的あるいは
等速移動させてもよい。このとき、外部から入力された
画像情報に基づいた移動に合わせて電磁石をオンオフ制
御して、書き込みを行う。この場合、消去時には磁性粒
子が電磁石の移動に追随できるように電磁石によって発
生する磁界を強くしたり、移動速度を遅くする。

【００４４】また、書込用磁石あるいは消去用磁石を固
定し、表示パネルを移動させることにより、画像の書き
込みあるいは消去を行うものでもよい。さらに、表示パ
ネルの裏面板を透明とし、表面同様に裏面から磁性粒子
を視界から見えなくする隠蔽部を設ける、あるいはセル
の裏面を表面と同様に周縁に向かって昇り傾斜して形成
してもよく、表示パネルの両面で書き込みおよび消去を
行うことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、磁性粒子を視界から見えなくする隠蔽部をセル
の表面の一部に設け、磁性粒子を隠蔽部に集中させるこ
とにより、磁性粒子が視界から見えなくなって画像が消
去されることになり、表面からの操作により書き込みだ
けでなく画像の消去あるいは部分消去が可能となり、実
用性が高まる。

【００４６】そして、隠蔽部に磁性粒子を集中させるだ
けよいので、簡単な構造で済み、製造コストを低くでき
安価なものにできる。

【００４７】さらに、操作速度を変えたり、あるいは磁
界の強さを変えるだけで磁気吸着力が書き込み時と消去
時で異なることになり、表面からの操作によって書き込
みあるいは消去を容易にかつ確実に行うことができる。

【００４８】また、セルの表面周縁を覆う被覆部材を設
け、隠蔽部を被覆部材の裏側に位置する領域とすると、
簡単な構造で隠蔽部が得られ、従来のセル等をそのまま
使用でき、設計変更等の必要がない。

【００４９】あるいは、セルの表面を半球状に形成し、
各セルの外側にセルの表面中央の頂上部に焦点が合わさ
れたレンズを設け、隠蔽部を頂上部を除く表面の内側に
配置すると、セル表面全体を有効に利用でき、被覆部材
を設けるよりも画像が見やすくなる。しかも、表面が半
球状に成形されているため、書き込み時に磁性粒子を磁
気吸着したとき頂上部に集中しやすく、濃淡がはっきり
表示され、鮮明な画像が得られる。

【００５０】また、セルの表面を周縁に向かって昇り傾
斜させて形成することにより、画像の消去時に磁性粒子
をセルの表面周縁に集中させてセルの表面に占める磁性
粒子の割合を小さくでき、全体では分散媒による色とな
り、画像を表面からの操作により消去あるいは部分消去
することができる。しかも、別の部材を設ける必要がな
く、セルの表面形状を変更するだけでよく、より構造を
簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施形態の磁気泳動表示装置を示す図で
あり、（ａ）は断面図、（ｂ）は使用状態を示す図、
（ｃ）は表示状態を示す図

【図２】第二の実施形態の磁気泳動表示装置を示す図で
あり、（ａ）は断面図、（ｂ）は使用状態を示す図、
（ｃ）は表示状態を示す図

【図３】第三の実施形態の磁気泳動表示装置を示す図で
あり、（ａ）は断面図、（ｂ）は使用状態を示す図、
（ｃ）は表示状態を示す図

【図４】他のセルの形状を示す図であり、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図

【図５】他のセルの形状を示す図であり、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図

【図６】従来の磁気泳動表示装置を示す図であり、
（ａ）は使用状態を示す図、（ｂ）は表示状態を示す図

【符号の説明】

４，１３，１５セル４ａ，１５ａ表面５分散媒６磁性粒子１１書込用磁石１２消去用磁石１３ａ頂上部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−212883（ＪＰ，Ａ) 特開平２−146082（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−99727（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−32180（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09F 9/37 G02F 1/17 B43L 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性粒子を分散媒に混在させて複数のセ
ル内に封入し、画像の書き込み時に、前記磁性粒子を磁
気吸着により前記セルの表面側に一様に分散させ、表面
に濃淡を形成して画像を表示する磁気泳動表示装置にお
いて、前記磁性粒子を視界から見えなくする隠蔽部が前
記セルの表面の一部に設けられ、画像の消去時に前記磁
性粒子を前記セルの表面に沿って前記隠蔽部に泳動させ
集中させることを特徴とする磁気泳動表示装置。
【請求項２】磁気吸着力を書き込み時と消去時とで異
ならしめることを特徴とする請求項１記載の磁気泳動表
示装置。
【請求項３】セルの表面周縁を覆う被覆部材が設けら
れ、隠蔽部は、前記被覆部材の裏側に位置する領域とさ
れたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気泳動
表示装置。
【請求項４】セルの表面が半球状に形成され、各セル
の外側に該セルの表面中央の頂上部に焦点が合わされた
レンズが設けられ、隠蔽部は、前記頂上部を除く表面の
内側に配置されたことを特徴とする請求項１または２記
載の磁気泳動表示装置。
【請求項５】磁性粒子を分散媒に混在させて複数のセ
ル内に封入し、画像の書き込み時に、前記磁性粒子を磁
気吸着により前記セルの表面側に一様に分散させ、表面
に濃淡を形成して画像を表示する磁気泳動表示装置にお
いて、前記セルの表面が周縁に向かって昇り傾斜して形
成され、画像の消去時に前記磁性粒子を前記セルの表面
に沿って泳動させ、前記周縁に前記磁性粒子を集中させ
て前記セルの表面に占める前記磁性粒子の割合を小さく
することを特徴とする磁気泳動表示装置。