JP3919145B2 - Image display medium - Google Patents

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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電界の作用によって光学的特性が可逆的に変化する物質あるいは物質群からなる画像表示媒体、特に電荷を付与された着色粒子が電界の作用によって移動することにより可逆的に視認状態を変化させうる画像表示媒体および画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、文字や静止画、動画等のいわゆる画像の表示用端末としてＣＲＴや液晶ディスプレイが用いられている。これらはデジタルデータを瞬時に表示し、書き換えることができるが、装置を常に持ち歩くことは困難であり、長時間の作業では眼が疲労したり、電源をオフにしては表示できないなど多くの欠点もある。一方、文字や静止画を書類などとして配布や保存するときはプリンターにて紙媒体に記録される、いわゆるハードコピーとして、広く使用されている。ハードコピーはディスプレイより文章を読みやすく疲れにくく、自由な姿勢で読むことができる。さらに、軽量で自由に持ち運びが可能である特徴を有する。しかし、ハードコピーは使用された後は廃棄され、リサイクルされるが、そのためには多くの労力と費用を要するので省資源の点では問題が残る。
【０００３】
以上のディスプレイとハードコピーの両方の長所を持った書き換えが可能なペーパーライクな表示媒体へのニーズは高く、これまでに高分子分散型液晶、双安定性コレステリック液晶、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子を用いたもの等が反射型で明るい表示ができ、かつメモリー性のある表示媒体として注目されている。中でも電気泳動素子を用いたものは表示品質、表示動作時の消費電力の点で優れており、その典型的な形態として図２９に示すような電気泳動表示装置が知られている（例えば、特開平５−１７３１９４号公報、特第２６１２４７２号公報）。
【０００４】
図２９中、１１および１２はガラス等の透明基板とその一方面に所要のパターンで形成された透明電極であって、対向配置されたこれらの一組の透明電極１２の間には、着色した分散媒中に分散媒の色とは異なる色を有する複数の泳動粒子を分散させた分散液１３を封入してある。
【０００５】
泳動粒子は分散媒中で表面に電荷を帯びており、透明電極１２の一方に泳動粒子の電荷と逆向きの電圧を与えた場合には泳動粒子がそちらに堆積して泳動粒子の色が観測され、泳動粒子の電荷と同じ向きの電圧を与えた場合には泳動粒子は反対側に移動するため分散媒の色が観測される。これにより表示を行うことができる。ここで、分散液１３を単に両電極１２間に封入する構造では、泳動粒子の凝集や付着現象によって表示ムラを発生することがあるので、両電極１２間にメッシュ状あるいは多孔質状の有孔スペーサ１４を配置することにより、分散液１３を不連続に分割し、表示動作の安定化を図る工夫がなされている。
【０００６】
しかし、このような構造の場合、分散液の一様な封入処理が困難である、あるいは封入時に分散液の特性が変化して再現性を得るのが困難であるといった問題があった。特許第２５５１７８３号公報では、分散液を封入した多数のマイクロカプセルを形成し、これらを電極板間に配装した構成とすることにより上記問題点を解決している。
【０００７】
これらいずれの構成においても、泳動粒子の色を観測する際に泳動粒子の周りに幾らかの着色分散媒が存在するために純粋な泳動粒子の色を表示することが困難であり、表示のコントラスト比が低いという欠点があった。
【０００８】
特表平８−５１０７９０号公報では透明な分散媒中に反対の表面電荷を有し色の異なる二種類の粒子を含有させ、これらの粒子を互いに逆方向に泳動させることによって表示を行わせるものを開示しているが、反対電荷を有する粒子同士を凝集させることなく長時間安定に分散状態を保つことは困難である。したがって、繰り返し使用によりコントラスト比が低下するという欠点があった。
【０００９】
さらには、いずれの場合においても粒子の泳動速度が遅く、したがって表示の応答速度が遅いという欠点がある。上記欠点は液体中を粒子が移動することによって表示を行うという電気泳動表示方式の原理に起因する根本的な問題であると考えられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、可逆表示が可能でメモリー性を有し、表示のコントラスト比が高く、繰り返し安定性に優れ、応答速度の速い画像表示媒体を提供することである。
本発明の第２の目的は、さらに表示のコントラスト比が高く、加筆が容易な画像表示媒体を提供することである。
本発明の第３の目的は、さらに応答速度の速い画像表示媒体を提供することである。
本発明の第４の目的は、さらに表示のコントラスト比が高く、応答速度の速い画像表示媒体を提供することである。
本発明の第５の目的は、表示ムラの少ない画像表示媒体を提供することである。
本発明の第６の目的は、大面積であっても表示ムラが少なく、非固定状態で使用しても安定に表示を行うことができる画像表示媒体を提供することである。
本発明の第７の目的は、簡便な手段で表示を行わせることができる画像表示媒体を提供することである。
本発明の第８の目的は、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくできる画像表示媒体を提供することである。
本発明の第９の目的は、簡便な手段で表示を行わせることができる画像表示方法を提供することである。
本発明の第１０の目的は、低電圧で駆動でき、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくできる画像表示方法を提供することである。
本発明の第１１の目的は、より表示のコントラスト比を高くでき、加筆が容易な画像表示方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第一（請求項１の発明で便宜上「第一の１」とする）に、所望の間隔を設けて配備された少なくとも一方乃至両方が光透過性である二つの導電層と、それに挟まれた空間に該導電層から正孔または電子を受容する着色粒子Ａ１、その着色粒子Ａ１と別色でかつ少なくとも着色粒子Ａ１と同極性の電荷を実質的に帯びない着色粒子Ｂ１、および該着色粒子Ａ１、Ｂ１を置き換えて移動させることができる気体からなることを特徴とする画像表示媒体が提供される。
【００１２】
この第一の１の発明の実施の態様としては、下記第一の２〜第一の９の発明があげられる。
【００１３】
（第一の２の発明）
着色粒子Ａ1または着色粒子Ｂ1のいずれか一方が磁性体を含有してなることを特徴とする前記第一の１に記載の画像表示媒体。
【００１４】
（第一の３の発明）
着色粒子Ａ1および／または着色粒子Ｂ1が流動性を有することを特徴とする前記第一の１又は２に記載の画像表示媒体。
【００１５】
（第一の４の発明）
着色粒子Ａ1および／または着色粒子Ｂ1に流動性を付与する第３の粒子Ｃを含有してなることを特徴とする前記第一の１〜３のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００１６】
（第一の５の発明）
二つの導電層間にスペーサ材を配備してなることを特徴とする前記第一の１〜４のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００１７】
（第一の６の発明）
二つの導電層間に挟まれた空間を区画部材により分割されてなること特徴とする前記第一の１〜５のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００１８】
（第一の７の発明）
二つの導電層のうち少なくとも一層の外側から電極を接触ないしは荷電物質を付与することにより、該導電層を介して着色粒子Ａ1に電荷を付与せしめ、外部電界により着色粒子Ａ1を移動させることを特徴とする前記第一の１〜６のいずれかに記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００１９】
（第一の８の発明）
二つの導電層間に電圧を印加することで、該導電層を介して着色粒子Ａ1に電荷を付与せしめ、該着色粒子Ａ1を外部電界により移動させることを特徴とする前記第一の１〜６のいずれかに記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００２０】
（第一の９の発明）
二つの導電層のうち少なくとも一層の外側から磁界を作用せしめることにより磁性体を含有する着色粒子を移動させることを特徴とする前記第一の１〜６のいずれかに記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００２１】
前記本発明の第一の１の画像表示媒体による画像表示の動作原理は、以下の通りである。図１は本発明の第一の１記載の表示媒体の一例を示す断面図である。１０１と１０２は二つの導電層を示すが、一方乃至両方が光透過性であり、内部に１０３で表わされる着色粒子Ａ1とその着色粒子Ａ1とは別色の１０４で表わされる着色粒子Ｂ1、および該着色粒子Ａ1、Ｂ1を置き換えて移動させることができる気体１０５からなる部分を有している。ここで、導電層１０２が透光性の場合、導電層１０２の上方よりこの表示媒体をみると、着色粒子Ｂ1の色が見える。
【００２２】
一方、図２は図１の表示媒体を実際に駆動して画像表示する際の作動機構の一例を示す断面図である。この例示においては、着色粒子Ａ1は導電層１０１乃至１０２から正孔を受け取る機能を有しかつ電子を受け取る機能は実質上ない。一方、着色粒子Ｂ1は正孔を受け取る能力がないかそうでなければあったとしても非常に弱いものであり、また電子受容機能に関してはあってもなくてもよい。
【００２３】
図２（ａ）では、表示媒体の右半分と左半分の導電性が真ん中で仕切られた１０１、１０２の各導電層に、外部から適当な手段で負電荷と正電荷を付与すると、正電荷は導電層１０１を介して導電層から正電荷を受け取る能力のある着色粒子Ａ1に移動する。このようにして、正電荷を帯びた着色粒子Ａ1は図２（ｂ）に示すように外部電界に沿って上方に移動しようとする。このとき、表示媒体の内部空間には着色粒子Ａ1、着色粒子Ｂ1を置き換えて移動させることができる気体１０５が充填されているため、粒子の移動が滑らかに行われる。図２（ｃ）は、正電荷を帯びた着色粒子Ａ1が移動して導電層１０２に到達した状態を示す。
【００２４】
ここで、導電層１０２と正帯電粒子間の電荷授受については、正電荷を帯びた粒子は正電荷を失ったり（導電層への正孔注入）する可能性があるものの、導電層１０２から電子を受け取る機能が実質的にないため着色粒子Ａ1の極性が負に反転することなく、移動が完結する。付言すると、着色粒子Ｂ1は実質的に正孔受容能がないため、正電荷を帯びた着色粒子Ａ1の移動を阻害することはない。
【００２５】
図２（ｃ）の状態を表示媒体の上方（導電層２の外側）から眺めると左半分は着色粒子Ｂ1の色が、右半分は着色粒子Ａ1の色が望める。以上が、前記本発明の第一の１の画像表示媒体による画像表示の基本動作原理であるが、この表示様式は可逆であり繰り返し使用ができる。
【００２６】
前記本発明の第一の２の画像表示媒体は、着色粒子Ａ1、Ｂ1のいずれか一方が磁性体を含有する。このような表示媒体の外部から磁界を作用させて、任意の個所の磁性体を含む着色粒子を別色の粒子と置き換えて、図２に示したものと同様な動作にて画像形成することができる。この磁界による画像形成もまた、可逆かつ繰り返し可能である。このように電気的作用と磁界の作用の併用により、表示の追記や消去の方式が多様性に富む。一方、電気的画像形成の初期において、着色粒子Ａ1は導電層からの電荷注入が期待できる場所にあらかじめ存在している必要がある（図１参照）。このような初期条件を実現するためには、前記第一の２の画像表示媒体に外部磁界を作用させ、図１の状態を作り出すことが可能となる。
【００２７】
前記本発明の第一の３の画像表示媒体においては、着色粒子Ａ1と着色粒子Ｂ1が両者を置き換えて移動させることができる気体１０５の存在により円滑に移動するものであるが、着色粒子Ａ1および／または着色粒子Ｂ1が流動性を有していると、粒子の移動・交換がさらに滑らかになり、応答速度の速い表示が可能となる。
【００２８】
前記本発明の第一の４の画像表示媒体においては、着色粒子Ａ1と着色粒子Ｂ1に加えて流動性を付与しうる第３の粒子Ｃを添加することにより、粒子Ｃが着色粒子Ａ1および／または着色粒子Ｂ1に作用して、前記第一の３の発明の効果をさらに増長させることができる。図３は、第三の粒子Ｃが、着色粒子Ａ1には作用しないが着色粒子Ｂ1に作用して流動効果を発現させる概念図である。
【００２９】
前記本発明の第一の５の画像表示媒体においては、二つの導電層間にスペーサ材を配備しているため、画像表示媒体に外力が加わっても適切な導電層間隔を維持できるため、表示ムラや欠陥のない適切な表示媒体が提供される。
【００３０】
前記本発明の第一の６の画像表示媒体においては、二つの導電層間に挟まれた空間を区画部材により分割することにより、粒子の偏りを生ずることがなく、画像濃度ムラの発生しない高品質の表示媒体が提供される。
【００３１】
前記本発明の第一の７の画像表示方法においては、二つの導電層のうち少なくとも一層の外側から電極を接触ないしは荷電物質を付与することにより、簡便な手段で表示を行わせることができる画像表示方法が提供される。
【００３２】
前記本発明の第一の８の画像表示方法においては、相対する二つの電極間に電圧を印加することで、低電圧で駆動でき、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくできる画像表示方法が提供される。
【００３３】
前記本発明の第一の９の画像表示方法においては、二つの導電層のうち少なくとも一層の外側から磁界を作用せしめることにより、表示のコントラスト比を高くでき、加筆が容易な画像表示方法が提供される。
【００３４】
また本発明によれば、第二（請求項２の発明で便宜上「第二の１」とする）に、所望の間隔を設けて配備された少なくとも電気的整流極性が同じでありかつ一方乃至両方が光透過性である二つの整流性層と、それに挟まれた空間に該整流性層から電荷を受容する着色粒子Ａ２、その粒子Ａ２とは別色で該整流性層と実質的に電荷の授受を行わない着色粒子Ｂ２、および該着色粒子Ａ２、Ｂ２を置き換えて移動させることができる気体からなり、前記空間は区画部材により分割されてなることを特徴とする画像表示媒体が提供される。
【００３５】
この第二の１の発明の実施の態様としては、下記第二の２〜第二の１１の発明があげられる。
【００３６】
（第二の２の発明）
着色粒子Ａ2または着色粒子Ｂ2のいずれか一方が磁性体を含有してなることを特徴とする前記第二の１に記載の画像表示媒体。
【００３７】
（第二の３の発明）
着色粒子Ａ2および／または着色粒子Ｂ2が流動性を有することを特徴とする前記第二の１又は２に記載の画像表示媒体。
【００３８】
（第二の４の発明）
着色粒子Ａ2および／または着色粒子Ｂ2に流動性を付与する第三の粒子Ｃを含有してなることを特徴とする前記第二の１〜３のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００３９】
（第二の５の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層間にスペーサ材を配備してなることを特徴とする前記第二の１〜４のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００４０】
（第二の６の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層間に挟まれた空間を区画部材により分割されてなることを特徴とする前記第二の１〜５のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００４１】
（第二の７の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層の一方に外接する導電層を有してなることを特徴とする前記第二の１〜６のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００４２】
（第二の８の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層に外接する導電層を有してなり、かつ該導電層の少なくとも一方が光透過性であってかつ光透過性の整流性層に外接して配備されていることを特徴とする前記第二の１〜７のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００４３】
（第二の９の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層のうち少なくとも一層の外側から電極を接触ないしは荷電物質を付与することにより、該整流性層を介して着色粒子Ａ2に電荷を付与せしめ、外部電界により着色粒子Ａ2を移動させることを特徴とする前記第二の１〜８のいずれかに記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００４４】
（第二の１０の発明）
二つの整流性層を挟持する二つの導電層間に電圧を印加することで、該整流性層を介して着色粒子Ａ2に電荷を付与せしめ、該着色粒子Ａ2を外部電界により移動させることを特徴とする前記第二の８に記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００４５】
（第二の１１の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層のうち少なくとも一層の外側から磁界を作用せしめることにより磁性体を含有する着色粒子を移動させることを特徴とする前記第二の２〜８のいずれかに記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００４６】
前記本発明の第二の１の画像表示媒体による画像表示の動作原理は、以下の通りである。図７は本発明の第二の１記載の表示媒体の一例を示す断面図である。２０１と２０２は電気的整流極性が同じである二つの整流性層を示すが、一方乃至両方が光透過性であり、内部に２０３で表される着色粒子Ａ2とその着色粒子Ａ2とは別色の２０４で表わされる着色粒子Ｂ2、および該着色粒子Ａ2、着色粒子Ｂ2を置き換えて移動させることができる気体２０５からなる部分を有している。ここで、整流性層２０２が透光性の場合、整流性層２０２の上方よりこの表面媒体をみると、着色粒子Ｂ2の色が見える。
【００４７】
一方、図８は図７の表示媒体を実際に駆動して画像表示する際の作動機構の一例を示す断面図である。この例示においては、整流性層２０１と２０２はいずれも正孔導電性が電子導電性よりも優れており、着色粒子Ａ2は整流性層２０１乃至２０２から正孔を受け取る機能を有するが、着色粒子Ｂ2は正孔を受け取る能力がないかそうでなければあったとしても非常に弱いものである。
【００４８】
図８（ａ）では表示媒体右半分の各整流性層に、外部から適当な手段で負電荷と正電荷を付与すると、正電荷は整流性層２０１を介して整流性層から電荷を受け取る能力のある着色粒子Ａ2に移動する。このようにして、正電荷を帯びた着色粒子Ａ2は図８（ｂ）に示すように外部電界に沿って上方に移動しようとする。このとき、表示媒体の内部空間には着色粒子Ａ2、Ｂ2を置き換えて移動させることができる気体２０５が充填されているため、粒子の移動が滑らかに行われる。図８（ｃ）は、正電荷を帯びた着色粒子Ａ2が移動して整流性層２０２に到達した状態を示す。
【００４９】
ここで、整流性層２０２は電子導電性が小さいため、正帯電粒子に負電荷を受け渡すことができない。従って、正電荷を帯びた粒子は、電荷を失ったり極性が負になったりすることなく、移動が完結する。付言すると、着色粒子Ｂ2は正孔受容能が極めて小さいため、正電荷を帯びた着色粒子Ａ2の移動を阻害することはない。
【００５０】
図８（ｃ）の状態を表示媒体の上方（整流性層２０２の外側）から眺めると左半分は着色粒子Ｂ2の色が、右半分は着色粒子Ａ2の色が望める。以上が、前記本発明の第二の１の画像表示媒体による画像表示の基本動作原理であるが、この表示様式は可逆であり繰り返し使用ができる。
【００５１】
前記本発明の第二の２の画像表示媒体は、着色粒子Ａ2、Ｂ2のいずれか一方が磁性体を含有する。このような表示媒体の外部から磁界を作用させて、任意の個所の磁性体を含む着色粒子を別色の粒子と置き換えて、図８に示したものと同様な動作にて画像形成することができる。この磁界による画像形成もまた、可逆かつ繰り返し可能である。このように電気的作用と磁界の作用の併用により、表示の追記や消去の方式が多様性に富む。一方、電気的画像形成の初期において、着色粒子Ａ2は整流性層からの電荷注入が期待できる場所にあらかじめ存在している必要がある（図７参照）。このような初期条件を実現するためには、前記第二の２に記載の画像表示媒体に外部磁界を作用させ、図７の状態を作り出すことが可能となる。
【００５２】
前記本発明の第二の３の画像表示媒体においては、着色粒子Ａ2と着色粒子Ｂ2が両者を置き換えて移動させることができる気体２０５の存在により円滑に移動するものであるが、着色粒子Ａ2および／または着色粒子Ｂ2が流動性を有していると、粒子の移動・交換がさらに滑らかになり、応答速度の速い表示が可能となる。
【００５３】
前記本発明の第二の４の画像表示媒体においては、着色粒子Ａ2と着色粒子Ｂ2に加えて流動性を付与しうる第三の粒子Ｃを添加することにより、粒子Ｃが着色粒子Ａ2および／または着色粒子Ｂ2に作用して、前記第二の３の発明の効果をさらに増長させることができる。図９は、２０６で表わされる第三の粒子Ｃが、着色粒子Ａ2には作用しないが着色粒子Ｂ2に作用して流動効果を発現させる概念図である。
【００５４】
前記本発明の第二の５に記載の画像表示媒体においては、電気的整流性を有する二つの整流性層間にスペーサ材を配備しているため、画像表示媒体に外力が加わっても適切な整流性層間隔を維持できるため、表示ムラや欠陥のない適切な表示媒体が提供される。
【００５５】
前記本発明の第二の６の画像表示媒体においては、電気的整流性を有する二つの整流性層間に挟まれた空間を区画部材により分割することにより、粒子の偏りを生ずることがなく、画像濃度ムラの発生しない高品質の表示媒体が提供される。
【００５６】
前記本発明の第二の７の画像表示媒体においては、片側に導電層を有する構成をとっているため、簡便な手段で表示を行わせることができる画像表示媒体が提供される。
【００５７】
前記本発明の第二の８に記載の画像表示媒体においては、両側に導電層を有する構成をとっているため、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくできる画像表示媒体が提供される。
【００５８】
また、本発明によれば、第三（請求項３の発明で便宜上「第三の１」とする）に、所望の間隔を設けて配備された少なくとも一方乃至両方が光透過性である二つの導電層と、それに挟まれた空間に着色部分Ａ３とそれと異なる着色部分Ｂ３を有し、かつ着色部分Ａ３が該導電層から正孔または電子を受容し、着色部分Ｂ３が該導電層から着色部分Ａ３と同極性の電荷の授受を行わないものである多色粒子、および該多色粒子を回転および移動させることができる気体からなることを特徴とする画像表示媒体が提供される。
【００５９】
この第三の１の発明の実施の態様としては、下記第三の２〜第三の７の発明があげられる。
【００６０】
（第三の２の発明）
多色粒子が流動性を有することを特徴とする前記第三の１に記載の画像表示媒体。
【００６１】
（第三の３の発明）
多色粒子に流動性を付与する外添粒子を含有してなることを特徴とする前記第一の１又は２に記載の画像表示媒体。
【００６２】
（第三の４の発明）
二つの導電層間にスペーサ材を配備してなることを特徴とする前記第三の１〜３のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００６３】
（第三の５の発明）
二つの導電層間に挟まれた空間を区画部材により分割されてなること特徴とする前記第三の１〜４のいずれかに記載の画像表示媒体」により達成される。
【００６４】
（第三の６の発明）
二つの導電層のうち少なくとも一層の外側から電極を接触ないしは荷電物質を付与することにより、該導電層を介して多色粒子に電荷を付与せしめ、外部電界により該多色粒子を回転および移動させることを特徴とする前記第三の１〜５のいずれかに記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００６５】
（第三の７の発明）
二つの導電層間に電圧を印加することで、該導電層を介して多色粒子に電荷を付与せしめ、該多色粒子を外部電界により回転および移動させることを特徴とする前記第三の１〜５のいずれかに記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００６６】
前記本発明の第三の１に記載の画像表示媒体による画像表示の動作原理は、以下の通りである。図１４は、本発明の第三の１記載の表示媒体の一例を示す断面図である。３０１と３０２は二つの導電層を示すが、一方乃至両方が光透過性であり、内部に、３０３で表わされる着色部分Ａ3とその着色部分Ａ3とは別色の３０４で表される着色部分Ｂ3を有する多色粒子３０５、および該多色粒子３０５を回転および移動させることができる気体３０６からなる部分を有している。ここで、導電層３０２が透光性の場合、導電層３０２の上方よりこの表示媒体をみると、着色部分Ｂ3の色が見える。
【００６７】
一方、図１５は図１４の表示媒体を実際に駆動して画像表示する際の作動機構の一例を示す断面図である。この例示においては、着色部分Ａ3は導電層３０１乃至３０２から正孔を受け取る機能を有しかつ電子を受け取る機能はないが、着色部分Ｂ3は正孔を受け取る能力がないかそうでなければあったとしても非常に弱いものであり電子を受け取る機能があってもよい。
【００６８】
図１５（ａ）では表示媒体右半分の左半分とは仕切られた３０１、３０２の導電層に、外部から適当な手段で負電荷と正電荷を付与すると、正電荷は導電層３０１から正電荷を受け取る能力のある着色部分Ａ3に移動する。このようにして、半球の表面に正電荷を帯びた多色粒子３０５は図１５（ｂ）に示すように外部電界に沿って上方に移動すると同時に回転しようとする。
【００６９】
図１６に移動開始直後の多色粒子に働く力のモデル図を示す。
多色粒子が球形の場合、質量ｍの重心Ｇは中心部になる。正電荷が下半球の表面近傍に偏って存在している場合、下半球側の内部に仮想的な点電荷Ｑが存在していると仮定できる。外部電界により点電荷Ｑにクーロン力が働き、上方へと移動し始める。クーロン力が粒子の重心Ｇを通る場合には、粒子の向きはそのままで移動してしまうが、実際には隣接する多色粒子との静電反発力や、着色部分Ａ3上での電荷分布の不均一性などにより、重心Ｇの移動方向と実効的なクーロン力Ｆの向きに差が生じ回転モーメントが発生し、多色粒子の向きが反転しようとする。このとき、表示媒体の内部空間には多色粒子３０５が回転して移動できる空間として気体３０６が充填されているため、粒子の回転および移動が滑らかに行われる。図１５（ｃ）は、正電荷を帯びた着色部分Ａ3側から導電層３０２に到達した状態を示す。
【００７０】
ここで、導電層３０２と正帯電粒子間の電荷授受の可能性については、正電荷を帯びた粒子は正電荷を失ったり（導電層への正孔注入）する可能性はあるものの、導電層３０２から電子を受け取る機能がないため極性が負に反転することなく、移動が完結する。付言すると、着色部分Ｂ3は正孔受容能が極めて小さいため、多色粒子３０５全体が正電荷を帯びることは無く、回転モーメントの発生を阻害することはない。
【００７１】
図１５（ｃ）の状態を表示媒体の上方（導電層３０２の外側）から眺めると左半分は着色部分Ｂ3の色が、右半分は着色部分Ａ3の色が望める。以上が、前記本発明の第三の１の画像表示媒体による画像表示の基本動作原理であるが、この表示様式は可逆であり繰り返し使用ができる。
【００７２】
前記本発明の第三の２の画像表示媒体においては、多色粒子を回転および移動させることができる気体３０６の存在により円滑に移動するものであるが、多色粒子が流動性を有していると、粒子の回転・移動がさらに滑らかになり、応答速度の速い表示が可能となる。
【００７３】
前記本発明の第三の３の画像表示媒体においては、多色粒子に加えて流動性を付与しうる外添粒子を添加することにより、外添粒子が多色粒子に作用して、前記第三の２の発明の効果をさらに増長させることができる。図１６は、外添粒子３０７が、多色粒子３０５に作用して流動効果を発現させる概念図である。
【００７４】
前記本発明の第三の４の画像表示媒体においては、二つの導電層間にスペーサ材を配備しているため、画像表示媒体に外力が加わっても適切な導電層間隔を維持できるため、表示ムラや欠陥のない適切な表示媒体が提供される。
【００７５】
前記本発明の第三の４の画像表示媒体においては、二つの導電層間に挟まれた空間を区画部材により分割することにより、粒子の偏りを生ずることがなく、画像濃度ムラの発生しない高品質の表示媒体が提供される。
【００７６】
さらに本発明によれば、第四（請求項４の発明で便宜上「第四の１」とする）に、所望の間隔を設けて配備された少なくとも電気的整流極性が同じでありかつ一方乃至両方が光透過性である二つの整流性層と、それに挟まれた空間に、少なくとも着色部分Ａ４とそれと色の異なる着色部分Ｂ４を有し、かつ該着色部分Ａ４が該整流性層から電荷を受容し該着色部分Ｂ４が該整流性層と実質的に電荷の授受を行わないものである多色粒子、および該多色粒子を回転および移動させることができる気体からなることを特徴とする画像表示媒体が提供される。
【００７７】
この第四の１の発明の実施の態様としては、下記第四の２〜第四の９の発明があげられる。
【００７８】
（第四の２の発明）
多色粒子が流動性を有することを特徴とする前記第四の１に記載の画像表示媒体。
【００７９】
（第四の３の発明）
多色粒子に流動性を付与する外添粒子を含有してなることを特徴とする前記第四の１又は２に記載の画像表示媒体。
【００８０】
（第四の４の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層間にスペーサ材を配備してなることを特徴とする前記第四の１〜３のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００８１】
（第四の５の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層間に挟まれた空間を区画部材により分割されてなること特徴とする前記第四の１〜４のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００８２】
（第四の６の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層の一方に外接する導電層を有してなることを特徴とする前記第四の１〜５のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００８３】
（第四の７の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層に外接する導電層を有してなり、かつ該導電層の少なくとも一方が光透過性であってかつ光透過性の整流性層に外接して配備されていることを特徴とする前記第四の１〜６のいずれかに記載の画像表示媒体。
【００８４】
（第四の８の発明）
電気的整流性を有する二つの整流性層のうち少なくとも一層の外側から電極を接触ないしは荷電物質を付与することにより、該整流性層を介して多色粒子の着色部分Ａ4に電荷を付与せしめ、外部電界により該多色粒子を回転および移動させることを特徴とする前記第四の１〜７のいずれかに記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００８５】
（第四の９の発明）
二つの整流性層を挟持する二つの電極間に電圧を印加することで、該整流性層を介して多色粒子の着色部分Ａ4に電荷を付与せしめ、外部電界により該多色粒子を回転および移動させることを特徴とする前記第四の７に記載の画像表示媒体を用いた画像表示方法。
【００８６】
前記本発明の第四の１の画像表示媒体による画像表示の動作原理は、以下の通りである。図２１に、本発明の第四の１項記載の表示媒体の一例を示す断面図である。４０１と４０２は電気的整流極性が同じである二つの整流性層を示すが、一方乃至両方が光透過性であり、内部に、４０３で表わされる着色部分Ａ4と着色部分Ａ4とは別色の着色部分Ｂ4を有する多色粒子４０５、および該多色粒子４０５を回転および移動させることができる気体４０６からなる部分を有している。ここで、整流性層４０２が透光性の場合、４０２の上方よりこの表示媒体をみると、着色部分Ｂ4の色が見える。
【００８７】
一方、図２２は図２１の表示媒体を実際に駆動して画像表示する際の作動機構の一例を示す断面図である。この例示においては、整流性層４０１と４０２はいずれも正孔導電性が電子導電性よりも優れており、着色部分Ａ4は整流性層４０１乃至４０２から正孔を受け取る機能を有するが、着色部分Ｂ4は正孔を受け取る能力がないかそうでなければあったとしても非常に弱いものである。
【００８８】
図２２（ａ）では表示媒体右半分の各整流性層に、外部から適当な手段で負電荷と正電荷を付与すると、正電荷は整流性層４０１を介して整流性層から電荷を受け取る能力のある着色部分Ａ4に移動する。このようにして、着色部分Ａ4に正電荷を帯びた多色粒子４０５は図２２（ｂ）に示すように外部電界に沿って上方に移動すると同時に回転しようとする。
【００８９】
図２３に移動開始直後の多色粒子に働く力のモデル図を示す。
多色粒子が球形の場合、質量ｍの重心Ｇは中心部になる。正電荷が下半球の着色部分Ａ4にのみに存在しているので、粒子全体としての電荷は、下半球側の内部に仮想的な点電荷Ｑが存在していると仮定できる。外部電界により点電荷Ｑにクーロン力が働き、上方へと移動し始める。クーロン力が粒子の重心Ｇを通る場合には、粒子の向きはそのままで移動してしまうが、実際には隣接する多色粒子の正電荷との静電反発力や、着色部分Ａ4内での電荷分布の不均一性などにより、重心Ｇの移動方向と実効的なクーロン力Ｆの向きに差が生じ回転モーメントが発生し、多色粒子の向きが反転しようとする。このとき、表示媒体の内部空間には多色粒子４０５が回転して移動できる空間として気体４０６が充填されているため、粒子の回転および移動が滑らかに行われる。図２２（ｃ）は、正電荷を帯びた着色部分Ａ4側から整流性層４０２に到達した状態を示す。
【００９０】
ここで、整流性層４０２は電子導電性が小さいため、正帯電した部分に負電荷を受け渡すことができない。従って、正電荷を帯びた着色部分Ａ4は、電荷を失ったり極性が負になったりすることなく、移動が完結する。付言すると、着色部分Ｂ4は正孔受容能が極めて小さいため、多色粒子全体が正電荷を帯びることは無く、回転モーメントの発生を阻害することはない。
【００９１】
図２２（ｃ）の状態を表示媒体の上方（整流性層４０２の外側）から眺めると左半分は着色部分Ｂ4の色が、右半分は着色部分Ａ4の色が望める。以上が、前記本発明の第四の１に記載の画像表示媒体による画像表示の基本動作原理であるが、この表示様式は可逆であり繰り返し使用ができる。
【００９２】
前記本発明の第四の２に記載の画像表示媒体においては、多色粒子が回転および移動させることができる気体４０６の存在により円滑に回転移動するものであるが、多色粒子が流動性を有していると、粒子の回転や移動がさらに滑らかになり、応答速度の速い表示が可能となる。
【００９３】
前記本発明の第四の３に記載の画像表示媒体においては、多色粒子に流動性を付与しうる外添粒子を添加することにより、外添粒子が多色粒子間や多色粒子と整流性層間に作用して、前記第四の２の発明の効果をさらに増長させることができる。図２４は、外添粒子４０７が、多色粒子間や整流性層との間に作用して流動効果を発現させる概念図である。この時、外添粒子が整流性層４０１から着色部分Ａ4への電荷注入を阻害しない程度の密度で付着していることが好ましい。
【００９４】
前記本発明の第四の４に記載の画像表示媒体においては、電気的整流性を有する二つの整流性層間にスペーサ材を配備しているため、画像表示媒体に外力が加わっても適切な整流性層間隔を維持できるため、表示ムラや欠陥のない適切な表示媒体が提供される。
【００９５】
前記本発明の第四の５の画像表示媒体においては、電気的整流性を有する二つの整流性層間に挟まれた空間を区画部材により分割することにより、多色粒子の偏りを生ずることがなく、画像濃度ムラの発生しない高品質の表示媒体が提供される。
【００９６】
前記本発明の第四の６の画像表示媒体においては、片側に電極を有する構成をとっているため、簡便な手段で表示を行わせることができる画像表示媒体が提供される。
【００９７】
前記本発明の第四の７の画像表示媒体においては、両側に電極を有する構成をとっているため、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくできる画像表示媒体が提供される。
【００９８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の第一の１の実施の形態を図１に基づき説明する。図１において１０１および１０２は導電層で少なくとも一方は光透過性である。導電層としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属やＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ：Ａｌ等の透明導電体をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、あるいは導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダに混合して塗布したものが用いられる。
【００９９】
導電剤としてはポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉末等が用いられる。
【０１００】
導電層は自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合もあるし、図示しない自己保持機能を有する基体上に導電層が設けられている場合もあり、いずれの場合も好適に使用できる。また、導電層１０１、１０２は、異方導電性を示す層であってもよいし、厚さ方向に導電性部分が貫通したパターン状ないしドット状のセグメントを有する層であってもよい。
【０１０１】
いずれにおいても導電層１０１、１０２の一部に電源電極をコンタクトすれば導電層を介して正孔または電子受容機能を有する着色粒子へは確実に電荷が注入できる。表示を行うには導電性層１０２への電荷注入手段を用意すればよいので、簡便である。
【０１０２】
図１において、１０３は導電層から正孔または電子を受容する着色粒子Ａ1で、非透明でかつ導電層から電荷を受け取り、正または負極性の電荷を帯びる性質を有するものである。このような機能を有する粒子１０３は、複数の材料の複合体で実現できる。最も単純な例として、少なくともバインダー樹脂に着色成分と必要に応じて導電層から正孔または電子を受容可能な成分を分散乃至混合した粒子があげられる。
【０１０３】
バインダー樹脂としては公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましく使用できる。このような樹脂の端的な例として、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体などを例示することができる。
【０１０４】
また、着色成分としては、公知のものがすべて使用できる。黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
【０１０５】
また、本発明のトナーに用いられる着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な染料および顔料が使用できる。例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローグミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。
【０１０６】
着色粒子Ａ1に使用できる着色成分量は、バインダー樹脂１００重量部に対して着色剤０．１重量部〜３００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【０１０７】
一方、必要に応じて使用される導電層から正孔または電子を受容可能とする成分としては、公知の電子供与性物質（いわゆるエレクトロンドナー物質）または公知の電子受容性物質（いわゆるエレクトロンアクセプター物質）があげられ、本発明に使用することができる。
【０１０８】
しかしながら、電子供与性物質については電子供与能が強すぎると酸化分解を受け、電子供与能が弱すぎると導電層から正孔注入を生じなくなるという不具合を生じ、また、電子受容性物質については電子受容能が強すぎると還元分解を受け、電子受容能が弱すぎると導電層から電子注入を生じなくなるという不具合を生ずる。
【０１０９】
従って、導電層から正孔または電子を受容可能とする成分としては適切な材料選択が必要となるが、本発明に好適に用いられる正孔受容性物質、電子受容性物質としては、電子写真用機能分離型有機感光体の電荷輸送層に使用される正孔輸送材料や電子輸送材料、さらに有機電界発光（ＥＬ）素子に使用される正孔注入材料、正孔輸送材料、電子注入材料、電子輸送材料等に代表される公知の材料があげられ使用される。
【０１１０】
本発明の着色粒子Ａ1には、原則として正孔受容性物質または電子受容性物質の一方を含有させることが望ましいが、正孔受容能（電子受容能）が電子受容能（正孔受容能）より優勢である材料の組み合わせにおいては、両者を同時に含有させることも可能である。本発明の着色粒子Ａ1に使用される正孔受容性物質または電子受容性物質は、前記バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１００００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【０１１１】
このように構成してなる着色粒子Ａ1は、非透明でかつ導電層から正孔乃至電子を受け取り、正または負極性の電荷を帯びる性質を有することができる。着色粒子Ａ1の作製方法は、電子写真用トナー粒子等の公知の作製法が適用できる。すなわち、上にあげた必要な材料を混練・粉砕し、必要に応じて分級して所望の着色粒子Ａ1を得ることができるし、また公知の分散重合法、懸濁重合法、エマルジョン重合法およびそれらを組み合わせた粒子作製法にて目的とする着色粒子Ａ1を得ることができる。
【０１１２】
着色粒子Ａ1の大きさは、平均粒径として０．１μｍ〜１００μｍが適当であり、好ましくは１μｍ〜２０μｍである。
【０１１３】
図１において１０４は導電層と実質的に電荷の授受を行わない着色粒子Ｂ1で、絶縁性粒子が好ましく使用される。着色粒子Ａ1が濃色を呈する場合、着色粒子Ｂ1は淡色を呈することが好ましい。具体的には酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化珪素等の無機物質からなる粒子やダイアリーライドイエロー等の有機顔料、あるいは無機物質と樹脂の複合体からなる粒子等を用いることができる。
【０１１４】
着色粒子Ｂ1の大きさは、平均粒径として０．１μｍ〜１００μｍが適当であり、好ましくは１μｍ〜２０μｍである。
【０１１５】
図１において着色粒子Ａ1、Ｂ1以外の空間は、着色粒子Ａ1、Ｂ1を置き換えて移動させることができる気体１０５からなる部分で、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン等の気体が充填されている。その量としては二つの導電層に挟まれた着色粒子Ａ1およびＢ1が存在する領域において、概ね以下の範囲が望ましい。
０．３≦気体からなる部分の体積／（気体からなる部分＋着色粒子Ａ
およびＢが占める体積）≦０．９
これより小さい場合には着色粒子Ａ1、Ｂ1を置き換えて移動させることが困難となり、これより大きい場合には着色状態の視認性が著しく悪くなるため好ましくない。
【０１１６】
また、気体１０５の圧力は常圧あるいは減圧が望ましい。気体１０５の状態に経時的変化を生じせしめないためには、二つの導電層１０１、１０２に挟まれた着色粒子Ａ1および着色粒子Ｂ1が存在する領域の周囲は封止部材により外部雰囲気から隔離されていることが好ましい。
【０１１７】
本発明の第一の２の実施の形態においては着色粒子Ａ1または着色粒子Ｂ1のいずれか一方が磁性体を含有している。一般に磁性体は濃色に着色しているので、濃色を呈している方の粒子に含有させるのが好ましい。
【０１１８】
磁性体としてはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物やカルボニル鉄粉などをはじめとする公知の磁性体全般が挙げられる。
【０１１９】
これらの磁性体は、着色している場合が多いため、磁性体をもって粒子の着色剤単独として用いることができるし、磁性体の色とは異なる着色材と混合して用いることもできる。この場合、隠蔽力の優れた着色剤を使用して磁性体材料の色を隠蔽することが可能であるし、また、粒子の芯部に磁性体材料を用い殻部に色材を含ませた複層構造の粒子を作製し使用することも可能である。
【０１２０】
また、これらの磁性体は平均粒径が０．１〜２μｍ程度のものが望ましく、着色粒子中に含有させる量としては樹脂成分１００重量部に対し約２０〜２００重量部、特に好ましくは樹脂成分１００重量部に対し４０〜１５０重量部である。他の構成材料は前記第一の１の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１２１】
本発明の第一の３の実施の形態においては着色粒子Ａ1または着色粒子Ｂ1のいずれか一方ないしは両方が流動性を有している。ここで流動性を有するとは物性的には摩擦係数が小さく、かつ摩耗量が小さいことを指し、そのような物性を有するものとして、濃色を呈する二硫化モリブデン、白色を呈するフッ化炭素、六方晶窒化硼素等を挙げることができる。これらは単独の粒子として用いてもよいし、前記第一の１の発明の実施の形態で例示したような他の材料と複合化してもよい。流動性を有する着色粒子を用いることにより着色粒子Ａ1、Ｂ1が置き換わるのに際しての抵抗が小さくなるため、移動速度すなわち表示の応答速度が速くなる。
他の構成材料は前記第一の１又は２の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１２２】
本発明の第一の４の実施の形態を図３に基づき説明する。この図は着色粒子Ａ1および着色粒子Ｂ1が存在する付近を拡大したものである。図３において１０６は第三の粒子Ｃであり、着色粒子Ａ1および／または着色粒子Ｂ1の流動性を向上させる目的で、外添加剤として添加される。粒子Ｃとしては、疎水性のシリカ及び酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化スズ、更に必要に応じて脂肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を添加しても良い。粒子Ｃを添加することによりさらに移動速度すなわち表示の応答速度が速くなる。また、着色粒子Ａ1および／または着色粒子Ｂ1自体の流動性が多少劣っていてもよいので、選択の自由度が増し、より表示のコントラストを向上させることができる。
他の構成材料は前記第一の１〜３の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１２３】
本発明の第一の５の実施の形態を図４に基づき説明する。（ａ）は前記第一の１の発明の実施の形態と同様の構成によるもので、外力が加わった場合には、導電層１０１、１０２が変形し二つの導電層間隔が不均一になる可能性がある。間隔が変化すると導電層間の電界強度や着色粒子の移動し易さが変化するため、表示ムラが発生してしまう。（ｂ）は本実施の形態によるもので、図において１０７はスペーサ材であり、外力に対して導電層１０１、１０２間隔を所望の距離に維持することができる。
【０１２４】
スペーサ材としては、直径あるいは高さが１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍの球状粒子、円柱状粒子、不定形粒子を用いる。粒子としては、ジビニルベンゼンなどの架橋重合体や無機酸化物から成る液晶ディスプレイ用スペーサ材、粉体測定器校正用の標準粒子、電子写真用二成分現像剤のキャリヤ粒子、比較的粒径の大きな電子写真用トナーなどと同様な構成のものを用いることができる。
【０１２５】
これらのスペーサ粒子を着色粒子中に適量混合しておくことで、二つの導電層の間に適当な密度で配備することができる。スペーサ粒子を配備する密度は、導電層やその支持基体の剛性や二つの導電層間隔によって適宜決定されるが、単位面積当たりの個数が少なすぎるとスペーサとしての間隔保持機能が不充分になり、個数が多すぎると画像上に欠陥として現れ易くなる。
【０１２６】
また、スペーサ粒子が表示媒体内で移動してしまうことを防止するために、二つの導電層の少なくも一方に固着させることが好ましい。例えば、粒子表面に熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤などの接着層を設け、表示媒体作成後、適当な加圧および接着処理によってスペーサ粒子を導電層の表面に固着させることができる。あるいは、表示媒体の作成前に導電層の表面に接着層付きスペーサ粒子のみを均一に散布しておき、適当な接着処理により導電層の表面に固着させておくこともできる。
【０１２７】
スペーサ粒子の大きさは両導電層の所望の間隔と同じサイズに設定する。あるいは、所望の間隔よりも大きいサイズに設定しておき、加圧処理により導電層か粒子を塑性変形させて、所望の間隔に設定することもできる。
【０１２８】
スペーサ材１０７の他の形態として、フォトリソグラフィー法や印刷法を利用して、柱状や壁状の形状のものを配備することもできる。例えば、導電層上に１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍの所望の厚さのフォトレジスト膜を作成し、パターン露光、現像工程を経て所望の形状および密度のスペーサを形成する。フォトレジスト膜としては、プリント配線板用のドライフィルムレジストを貼り付けたり、高粘度液状フォトレジストを塗布して厚膜レジストを形成することができる。また、スクリーン印刷法で導電層上に直接スペーサ材のパターンを形成することもできる。
【０１２９】
スペーサ材の色は特に限定されないが、画像表示上で欠陥として認識し難くするために、着色粒子と同様な色、あるいは、透明性に優れていることが好ましい。
【０１３０】
スペーサ材は無機質や樹脂による実質的な剛体でもゴム状の弾性体でも良く、画像表示媒体の特性や使用方法に応じて材質が決定される。例えば、外部からの圧力による二つの導電層の間隔変化を防止する場合には剛体を、圧力を利用して二層間隔を変化させて、表示特性の変化を積極的に利用する場合には弾性体を使用することもできる。
他の構成材料は前記第一の１〜４の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１３１】
本発明の第一の６の実施の形態を図５に基づき説明する。（ａ）は前記第一の１の発明の実施の形態と同様の構成によるもので、表示媒体を地面に対して垂直に近い状態で保持した場合を示している。初期の状態では導電層１０１または１０２と着色粒子の間の拘束力は弱いので重力方向への着色粒子の移動が起こり、空間的偏りが生じるために表示ムラが発生する場合がある。（ｂ）は本実施の形態によるもので、図において１０８は区画部材で、ドライフィルムレジスト、感光性ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステル、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等からなり、１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍの厚さに形成される。
【０１３２】
これらは上記材料を導電層１０１の上に被着形成してフォトリソエッチングする、またはスクリーン印刷等によって所要パターン状に被着形成する、もしくはシート状物にパンチ、レーザー等の手段で所要の透孔を多数設けたものを導電層１０１の上に一体的に形成する等の手段によって作製することができる。
【０１３３】
このような区画部材を設けることにより、重力方向への着色粒子の移動を実質問題とならないレベルに抑えることができるので、表示の均一性が向上する。
他の構成材料は前記第一の１〜５の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１３４】
続いて、本発明の画像表示方法について説明する。
本発明の第一の７の実施の形態を図１を用いて説明する。表示媒体は第一の１〜６の発明の実施の形態と同様のものを用いることができる。ここでは、着色粒子Ａ1が正電荷を帯びる場合、つまり正孔受容性が電子受容性より優勢である場合について説明する。本実施形態においては、導電層１０２は異方導電性を有する層あるいは導電性部分が膜厚方向にドット状にパターニング化されている構成をとる。まず、全面で着色粒子Ａ1が下にある状態（上からは全面着色粒子Ｂ1の色が視認できる）で、導電層１０２の上の任意の箇所に所望の断面形状を有する電極棒を押し当て、電極棒の電位を導電層１０１に対して負にするとその箇所のみ着色粒子Ａ1が上に移動し、着色粒子Ｂ1と入れ替わる。こうして着色粒子Ａ1の色で電極棒の断面形状に類似の画像が表示できる。電極棒の電位を導電層１０１に対して正にすれば画像が消去できる。電極棒の代わりに任意の開口形状を有するイオンフローヘッドを近接させ、負電荷を照射することによっても同様に画像の表示ができる。正電荷の照射を行えば画像が消去できる。また、静電潜像が形成された感光体を、導電層１０２に接触させることによっても画像の表示が可能である。
【０１３５】
本発明の第一の８の実施の形態を図６に基づき説明する。表示媒体は第一の１〜６の発明の実施の形態と同様のものを用いる。ここでも、着色粒子Ａ1が正電荷を帯びる場合、つまり正孔受容性が電子受容性より優勢である場合について説明する。図６においては、支持体１０９に接して設けられた導電層１１０ａおよび１１０ｂは互いに直交する方向にストライプ状にパターニングされている。まず全面で着色粒子Ａ1が下にある状態（上からは全面着色粒子Ｂ1の色が視認できる）で、導電層１１０ａの各ラインに正電圧（選択）または負電圧（非選択）を順次印加する。導電層１１０ｂの各ラインには負電圧（オン信号）または正電圧（オフ信号）を同時に印加し、上記導電層１１０ａのラインの走査のタイミングに合わせて信号をスイッチングする。こうして、マトリックス中の選択−オン信号が印加されたドット部分のみが着色粒子Ａ1が上に移動し、着色粒子Ｂ1と入れ替わる。こうして着色粒子Ａ1の色でドットパターンの集合からなる任意の画像が表示できる。逆の符号の信号を印加すれば画像が消去できる。また、導電層１１０ｂがセグメント状にパターニングされたものを点順次に駆動することによって、選択されたセグメントの集合体として画像を表示することも可能である。いずれにおいてもパターニングされた導電層から着色粒子Ａ1への電荷の注入効率が高く、低電圧駆動が可能となる。
【０１３６】
本発明の第一の９の実施の形態を図１および図６に基づき説明する。ここで着色粒子Ａ1は磁性体を含有するものとする。画像の表示は第一の８の発明の実施の形態と同様にして行うことができるが、表示媒体のどちらか一方の側に磁気ペンや磁気ヘッドのような磁界を発生できる手段を近接させることにより、任意の箇所の着色粒子Ａ1を移動させることができるので、電圧の作用によって表示された画像とは別の画像を重ねて表示することができる。さらには、初期の状態において着色粒子Ａ1を整列させておきたい側に磁界を発生できる手段を近接させることによって、導電層と着色粒子Ａ1の接触がより確実になり、電荷注入効率が向上するので着色粒子Ａ1が確実に移動し、表示のコントラスト比が向上する。
【０１３７】
次に、本発明の第二の１の実施の形態を図７に基づき説明する。図７において２０１および２０２は整流性層で少なくとも一方は光透過性である。ここで整流性を有すると言うことは、ある物質において正孔と電子の導電性が異なることを意味する。さらに正孔（電子）の導電性は、その物質中の正孔（電子）の数と正孔（電子）の移動度の積に正比例する。従って正孔（電子）の導電性は、正孔（電子）の移動度だけでなく、その物質中の正孔（電子）の数も重要な因子であることが自明である。ここで言うある物質中の正孔（電子）の数は、熱的に生ずるものだけでなく外部から注入される正孔（電子）の数も含んだものである。
【０１３８】
このような機能を有する有する整流性層２０１、２０２の例としては、半導体乃至絶縁性物質があげられ、好適に用いられる。具体的な半導体の代表例としては、リンやホウ素等をドープしたシリコンやカーボンがあげられ、結晶質、非晶質状態で使用することができる。また、絶縁性物質の例としては、電子写真用機能分離型有機感光体の電荷輸送層に使用される正孔輸送材料や電子輸送材料、さらに有機電界発光（ＥＬ）素子に使用される正孔注入材料、正孔輸送材料、電子注入材料、電子輸送材料があげられ使用される。
【０１３９】
以上の材料を用いて整流性層２０１、２０２を形成するには、加熱溶融状態から固体にする過程で形成する方法、真空薄膜形成法により形成する方法、溶媒に溶解乃至分散した液体から溶媒を除去して形成するキャスト法など公知の方法が用いられる。また、以上の材料と適当なバインダー樹脂を溶媒に溶解乃至分散させた液体を用いてキャスト法、ＨＩＰ法、ＣＩＰ法等の公知の形成法も有用である。とりわけ、上述した有機正孔注入材料、正孔輸送材料、電子注入材料、電子輸送材料を適切なバインダー樹脂とともに使用して形成した固溶体は、分子分散高分子と称され、本発明の整流性層２０１、２０２として好適に使用することができる。
【０１４０】
図７に示される整流性層２０１、２０２は、それ自体で自立する程度の厚さならびに強度が必要であるが、この層が作動・機能する際は図８に示されるように電荷搬送する過程が存在する故に厚すぎる場合は表示媒体の応答に支障をきたすことがある。従って図７、８に示される整流性層２０１、２０２の厚さは、１μｍ〜１ｃｍが適当であり、好ましくは５μｍ〜５ｍｍである。一方、本発明の第二の７又は８の画像表示媒体においては、一方乃至両方の整流性層に外接する導電層が設けられる。この導電層が自立できる程度の強度を有していたりあるいは適当な支持体上に設けられている場合には、整流性層は必ずしも自立できる程度の強度を有する必要はないため、整流性層の厚さは、０．００１μｍ〜１ｃｍが適当であり、好ましくは０．０５μｍ〜５ｍｍである。
【０１４１】
本発明における二つの整流性層で挟まれる空間の厚さは、１μｍ〜１ｃｍが適当であり、好ましくは５μｍ〜５ｍｍである。
【０１４２】
さて、図７に戻って、２０３は整流性層から電荷を受容する着色粒子Ａ2で、非透明でかつ整流性層から電荷を受け取り、正または負の極性の電荷を帯びる性質を有するものである。このような機能を有する粒子２０３は、複数の材料の複合体で実現できる。最も単純な例として、少なくともバインダー樹脂に着色成分と必要に応じて整流性層から電荷を受容可能な成分を分散乃至混合した粒子があげられる。
【０１４３】
バインダー樹脂としては公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましく使用できる。このような樹脂の端的な例として、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体などを例示することができる。
【０１４４】
また、着色成分としては、公知のものがすべて使用できる。黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
【０１４５】
本発明のトナーに用いられる着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な染料および顔料が使用できる。例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローグミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。
【０１４６】
着色粒子Ａ2に使用できる量は、バインダー樹脂１００重量部に対して着色剤０．１重量部〜３００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【０１４７】
少なくとも上述のバインダー樹脂と着色成分からなる着色粒子Ａ2が整流性層から電荷を受け取る機能を具備させる手段として次の二つの方法があげられる。
【０１４８】
第１の方法は、着色粒子Ａ2を低抵抗化する方法であり、着色粒子Ａ2に低抵抗材料を混入することで達成できる。低抵抗材料としては、後述する磁性材料、カーボンブラック、金属微粉末、金属酸化物微粉末などの導電性を有する公知の材料全般が使用できる。これらの低抵抗材料は、着色粒子Ａ2に混合・混入して使用してもよいし、また、着色粒子Ａ2の表面に吸着させて用いることもできる。このような導電性を有する材料の使用量は一義的に規定することが不可能であり、むしろ、着色粒子Ａ2の抵抗値で規定する方が実際的である。粉体の抵抗値の測定法は、電子写真用トナーの抵抗測定法に準じた方法で測定できる。この測定法によれば、粒子Ａ2の体積抵抗率が１０4〜１０10Ωｃｍ、より好ましくは１０6〜１０9Ωｃｍであると、良好な画像形成に必要な電荷を整流性層から受け取ることができる。
【０１４９】
第２の方法としては、着色粒子Ａ2に正孔受容性物質または電子受容性物質を混入することで達成される。このような正孔受容性物質としては上述した正孔注入材料や正孔輸送材料が、また電子受容性材料としては上述の電子注入材料や電子輸送材料があげられ、好ましく使用される。ただし、整流性層が正孔導電性である場合は着色粒子Ａ2に正孔受容性物質を、また整流性層が電子導電性である場合は粒子Ａ2に電子受容性物質を使用することが必要かつ肝要である。着色粒子Ａ2に使用される正孔受容性物質または電子受容性物質は、前記バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１００００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【０１５０】
このように構成してなる着色粒子Ａ2は、上述の２系統、いずれの構成の場合であっても、非透明でかつ整流性層から電荷を受け取り、正または負の極性の電荷を帯びる性質を有することができる。
【０１５１】
着色粒子Ａ2の作製方法は、電子写真用トナー粒子等の公知の作製法が適用できる。すなわち、上にあげた必要な材料を混練・粉砕し、必要に応じて分級して所望の着色粒子Ａ2を得ることができるし、また公知の分散重合法、懸濁重合法、エマルジョン重合法およびそれらを組み合わせた粒子作製法にて目的とする着色粒子Ａ2を得ることができる。着色粒子Ａ2の大きさは、平均粒径として０．１μｍ〜１００μｍが適当であり、好ましくは１μｍ〜２０μｍである。
【０１５２】
図７において２０４は整流性層と実質的に電荷の授受を行わない着色粒子Ｂ2で、絶縁性粒子が好ましく使用される。着色粒子Ａ2が濃色を呈する場合、着色粒子Ｂ2は淡色を呈することが好ましい。具体的には酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化珪素等の無機物質からなる粒子やダイアリーライドイエロー等の有機顔料、あるいは無機物質と樹脂の複合体からなる粒子等を用いることができる。その大きさは、平均粒径として０．１μｍ〜１００μｍが適当であり、好ましくは１μｍ〜２０μｍである。
【０１５３】
また、図７において着色粒子Ａ2、Ｂ2以外の空間は、着色粒子Ａ2、Ｂ2を置き換えて移動させることができる気体２０５からなる部分で、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン等の気体が充填されている。その量としては二つの整流性層に挟まれた着色粒子Ａ2およびＢ2が存在する領域において、概ね以下の範囲が望ましい。
０．３≦気体からなる部分の体積／（気体からなる部分＋着色粒子Ａ2
およびＢ2が占める体積)≦０．９
これより小さい場合には着色粒子Ａ2、Ｂ2を置き換えて移動させることが困難となり、これより大きい場合には着色状態の視認性が著しく悪くなるため好ましくない。また、気体の圧力は常圧あるいは減圧が望ましい。気体の状態に経時的変化を生じせしめないためには、二つの整流性層に挟まれた着色粒子Ａ2およびＢ2が存在する領域の周囲は封止部材により外部雰囲気から隔離されていることが好ましい。
【０１５４】
本発明の第二の２の実施の形態においては着色粒子Ａ2または着色粒子Ｂ2のいずれか一方が磁性体を含有している。一般に磁性体は濃色に着色しているので、濃色を呈している方の粒子に含有させるのが好ましい。
【０１５５】
磁性体としてはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物やカルボニル鉄粉などをはじめとする公知の磁性体全般が挙げられる。
【０１５６】
これらの磁性体は、着色している場合が多いため、磁性体をもって粒子の着色剤単独として用いることができるし、磁性体の色とは異なる着色材と混合して用いることもできる。この場合、隠蔽力の優れた着色剤を使用して磁性体材料の色を隠蔽することが可能であるし、また、粒子の芯部に磁性体材料を殻部に色材を含ませた複層構造の粒子を作製し使用することも可能である。
【０１５７】
これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜２μｍ程度のものが望ましく、着色粒子中に含有させる量としては樹脂成分１００重量部に対し約２０〜２００重量部、特に好ましくは樹脂成分１００重量部に対し４０〜１５０重量部である。
他の構成材料は前記第二の１の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１５８】
本発明の第三の３の実施の形態においては着色粒子Ａ2またはＢ2のいずれか一方ないしは両方が流動性を有している。ここで流動性を有するとは物性的には摩擦係数が小さく、かつ摩耗量が小さいことを指し、そのような物性を有するものとして、濃色を呈する二硫化モリブデン、白色を呈するフッ化炭素、六方晶窒化硼素等を挙げることができる。これらは単独の粒子として用いてもよいし、前記第二の１の発明の実施の形態で例示したような他の材料と複合化してもよい。流動性を有する着色粒子を用いることにより着色粒子Ａ2、Ｂ2が置き換わるのに際しての抵抗が小さくなるため、移動速度すなわち表示の応答速度が速くなる。
他の構成材料は前記第二の１乃至２の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１５９】
本発明の第二の４の実施の形態を図９に基づき説明する。この図は着色粒子Ａ2およびＢ2が存在する付近を拡大したものである。図において２０６は第三の粒子Ｃであり、着色粒子Ａ2および／または着色粒子Ｂ2の流動性を向上させる目的で、外添加剤として添加される。粒子Ｃとしては、疎水性のシリカ及び酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化スズ、更に必要に応じて脂肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を添加しても良い。粒子Ｃを添加することによりさらに移動速度すなわち表示の応答速度が速くなる。また、着色粒子Ａ2および／または着色粒子Ｂ2自体の流動性が多少劣っていてもよいので、選択の自由度が増し、より表示のコントラストを向上させることができる。
他の構成材料は前記第二の１又は２の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１６０】
本発明の第二の５の実施の形態を図１０に基づき説明する。（ａ）は前記第二の１の発明の実施の形態と同様の構成によるもので、外力が加わった場合には、整流性層が変形し二つの整流性層２０１、２０２間隔が不均一になる可能性がある。間隔が変化すると整流性層間の電界強度や着色粒子の移動し易さが変化するため、表示ムラが発生してしまう。（ｂ）は本実施の形態によるもので、図において２０７はスペーサ材であり、外力に対して整流性層間隔を所望の距離に維持することができる。
【０１６１】
スペーサ材としては、直径あるいは高さが１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍの球状粒子、円柱状粒子、不定形粒子を用いる。粒子としては、ジビニルベンゼンなどの架橋重合体や無機酸化物から成る液晶ディスプレイ用スペーサ材、粉体測定器校正用の標準粒子、電子写真用二成分現像剤のキャリヤ粒子、比較的粒径の大きな電子写真用トナーなどと同様な構成のものを用いることができる。
【０１６２】
これらのスペーサ粒子を着色粒子中に適量混合しておくことで、整流性層の間に適当な密度で配備することができる。
スペーサ粒子を配備する密度は、整流性層やその支持基体の剛性や二つの整流性層間隔によって適宜決定されるが、単位面積当たりの個数が少なすぎるとスペーサとしての間隔保持機能が不充分になり、個数が多すぎると画像上に欠陥として現れ易くなる。
【０１６３】
また、スペーサ粒子が媒体内で移動してしまうことを防止するために、二つの整流性層２０１、２０２の少なくも一方に固着させることが好ましい。例えば、粒子表面に熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤などの接着層を設け、表示媒体作成後、適当な加圧および接着処理によってスペーサ粒子を整流性層の表面に固着させることができる。あるいは、表示媒体の作成前に整流性層の表面に接着層付きスペーサ粒子のみを均一に散布しておき、適当な接着処理により整流性層の表面に固着させておくこともできる。
【０１６４】
スペーサ粒子の大きさは両整流性層の所望の間隔と同じサイズに設定する。あるいは、所望の間隔よりも大きいサイズに設定しておき、加圧処理により整流性層か粒子を塑性変形させて、所望の間隔に設定することもできる。
【０１６５】
スペーサ材２０７の他の形態として、フォトリソグラフィー法や印刷法を利用して、柱状や壁状の形状のものを配備することもできる。例えば、整流性層上に１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍの所望の厚さのフォトレジスト膜を作成し、パターン露光、現像工程を経て所望の形状および密度のスペーサを形成する。フォトレジスト膜としては、プリント配線板用のドライフィルムレジストを貼り付けたり、高粘度液状フォトレジストを塗布して厚膜レジストを形成することができる。また、スクリーン印刷法で整流性層上に直接スペーサ材のパターンを形成することもできる。
【０１６６】
スペーサ材２０７の色は特に限定されないが、画像表示上で欠陥として認識し難くするために、着色粒子と同様な色、あるいは、透明性に優れていることが好ましい。
スペーサ材２０７は無機質や樹脂による実質的な剛体でもゴム状の弾性体でも良く、画像表示媒体の特性や使用方法に応じて材質が決定される。例えば、外部からの圧力による二つの整流性層の間隔変化を防止する場合には剛体を、圧力を利用して二層間隔を変化させて、表示特性の変化を積極的に利用する場合には弾性体を使用することもできる。
他の構成材料は前記第二の１の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１６７】
本発明の第二の６の実施の形態を図１１に基づき説明する。（ａ）は前記第二の１の発明の実施の形態と同様の構成によるもので、表示媒体を地面に対して垂直に近い状態で保持した場合を示している。初期の状態では整流性層２０１または２０２と着色粒子の間の拘束力は弱いので重力方向への着色粒子Ａ1、Ｂ2の移動が起こり、空間的偏りが生じるために表示ムラが発生する場合がある。（ｂ）は本実施の形態によるもので、図において２０８は区画部材で、ドライフィルムレジスト、感光性ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステル、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等からなり、１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍの厚さに形成される。
【０１６８】
これらは上記材料を整流性層２０１の上に被着形成してフォトリソエッチングする、またはスクリーン印刷等によって所要パターン状に被着形成する、もしくはシート状物にパンチ、レーザー等の手段で所要の透孔を多数設けたものを整流性層２０１の上に一体的に形成する等の手段によって作製することができる。
【０１６９】
このような区画部材２０８を設けることにより、重力方向への着色粒子の移動を実質問題とならないレベルに抑えることができるので、表示の均一性が向上する。
【０１７０】
他の構成材料は第二の１〜４の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。本発明の第二の７の実施の形態を図１２に基づき説明する。図において２０９は導電層で、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属やＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ：Ａｌ等の透明導電体をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、あるいは導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダに混合して塗布したものが用いられる。
【０１７１】
導電剤としてはポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉末等が用いられる。
【０１７２】
導電層２０９自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合や図示しない自己保持機能を有する基体上に導電層２０９が設けられている場合には、導電層２０９の上に整流性層２０１を形成することができるので、整流性層２０１はその機能を損なわない程度に薄くすることができる。いずれにおいても導電層２０９の一部に電源電極をコンタクトすれば導電層２０９から整流性層２０１へは確実に電荷が注入できる。表示を行うには導電性層２０２への電荷注入手段を用意すればよいので、簡便である。
他の構成材料は前記第二の１〜６の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１７３】
本発明の第二の８の実施の形態を図１３に基づき説明する。図において２０９、２１０は導電層で、第二の第７の発明実施の形態と同様のものを使用することができる。この場合も導電層２０９または導電層２１０自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合や導電層２０９または導電層２１０が図示しない自己保持機能を有する基体上に設けられている場合には、導電層２０９または導電層２１０の上に整流性層２０１または整流性層２０２を形成することができるので、整流性層２０１または整流性層２０２はその機能を損なわない程度に薄くすることができる。この場合、少なくとも表示画像を視認する側の整流性層およびそれに外接する導電層並びに図示しない基体は光透過性を有することが必要である。
【０１７４】
画像を表示するためには導電層２０９、２１０のいずれか一方はドット状、セグメント状またはストライプ状にパターニングする必要がある。この場合、導電層２０９および２１０から整流性層２０１および２０２に確実に電荷が注入できることに加え、各画素がパターニングされた導電層で規定されているので、画素内および画素ごとの表示ムラを減少できる。
他の構成材料は前記第二の１〜６の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０１７５】
続いて、次に本発明の画像表示方法について説明する。
本発明の第二の９の実施の形態を図１２に基づき説明する。表示媒体は前記第二の７の発明の実施の形態と同様のものを用いる。ここでは整流性層２０１および２０２は正孔導電性が電子導電性よりも優れているものである場合について説明する。まず全面で着色粒子Ａ2が下にある状態（上からは全面着色粒子Ｂ2の色が視認できる）で、整流性層２０２の上の任意の箇所に所望の断面形状を有する電極棒を押し当て、電極棒の電位を導電層２０９に対して負にするとその箇所のみ着色粒子Ａ2が上に移動し、着色粒子Ｂ2と入れ替わる。こうして着色粒子Ａ2の色で電極棒の断面形状に類似の画像が表示できる。電極棒の電位を導電層２０９に対して正にすれば画像が消去できる。
【０１７６】
電極棒の代わりに任意の開口形状を有するイオンフローヘッドを近接させ、負電荷を照射することによっても同様に画像の表示ができる。正電荷の照射を行えば画像が消去できる。また、静電潜像が形成された感光体を整流性層２０２に接触させることによっても画像の表示が可能である。
【０１７７】
上記のいずれの方法においても、表示媒体が図１３に示すような導電層２１０を有し、それがドット状にパターニングされたものを用いることも可能である。さらには、表示媒体が図７に示すような導電層を有しない場合であっても図１２の導電層の代わりに電極板等を外から密着させても同様の作用が期待できる。
【０１７８】
本発明の第二の１０の実施の形態を図１３に基づき説明する。表示媒体は前記第二の８の発明の実施の形態と同様のものを用いる。ここでは整流性層２０１および２０２は正孔導電性が電子導電性よりも優れているものである場合について説明する。導電層２０９および２１０は互いに直交する方向にストライプ状にパターニングされている。まず全面で着色粒子Ａ2が下にある状態（上からは全面着色粒子Ｂ2の色が視認できる）で、導電層２０９の各ラインに正電圧（選択）または負電圧（非選択）を順次印加する。導電層２１０の各ラインには負電圧（オン信号）または正電圧（オフ信号）を同時に印加し、上記導電層２０９のラインの走査のタイミングに合わせて信号をスイッチングする。こうして、マトリックス中の選択−オン信号が印加されたドット部分のみが着色粒子Ａ2が上に移動し、着色粒子Ｂ2と入れ替わる。こうして着色粒子Ａ2の色でドットパターンの集合からなる任意の画像が表示できる。逆の符号の信号を印加すれば画像が消去できる。また、導電層２１０がセグメント状にパターニングされたものを点順次に駆動することによって、選択されたセグメントの集合体として画像を表示することも可能である。いずれにおいてもパターニングされた導電層が整流性層に接着しているので、電荷の注入効率が高く、低電圧駆動が可能となる。
【０１７９】
本発明の第二の１１の実施の形態を図１２および図１３に基づき説明する。ここで着色粒子Ａ2は磁性体を含有するものとする。画像の表示は第二の１０の発明の実施の形態と同様にして行うことができるが、表示媒体のどちらか一方の側に磁気ペンや磁気ヘッドのような磁界を発生できる手段を近接させることにより、任意の箇所の着色粒子Ａ2を移動させることができるので、電圧の作用によって表示された画像とは別の画像を重ねて表示することができる。さらには、初期の状態において着色粒子Ａ2を整列させておきたい側に磁界を発生できる手段を近接させることによって、整流性層と着色粒子Ａ2の接触がより確実になり、電荷注入効率が向上するので着色粒子Ａ2が確実に移動し、表示のコントラスト比が向上する。
【０１８０】
次に、本発明の第三の１の実施の形態を図１４に基づき説明する。図１４において３０１および３０２は導電層で少なくとも一方は光透過性である。導電層３０１、３０２としてはＡｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属やＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ：Ａｌ等の透明導電体をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、あるいは導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダに混合して塗布したものが用いられる。
【０１８１】
導電剤としてはポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉末等が用いられる。
【０１８２】
導電層３０１、３０２は自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合もあるし、図示しない自己保持機能を有する基体上に導電層が設けられている場合もありいずれの場合も好適に使用できる。また、導電層３０１、３０２は、異方導電性を示す層であってもよいし、厚さ方向に導電性部分が貫通したパターン状ないしマルチドット状のセグメントを有する層であってもよい。
【０１８３】
いずれにおいても導電層３０１、３０２の一部に電源電極をコンタクトすれば導電層を介して正孔または電子受容機能を有する多色粒子へは確実に電荷が注入できる。表示を行うには導電層３０２への電荷注入手段を用意すればよいので、簡便である。
【０１８４】
図１４において、３０５は多色粒子であり、少なくとも二種類の性質の部分を有する。３０３は導電層から正孔または電子を受容する着色部分Ａ3で、非透明でかつ導電層から正孔または電子を受け取り、正または負の極性の電荷を帯びる性質を有するものである。このような機能を有する着色部分Ａ3は、複数の材料の複合体で実現できる。最も単純な例として、少なくともバインダー樹脂に着色成分と導電層から正孔または電子を受容可能な成分を分散乃至混合した着色層があげられる。
【０１８５】
バインダー樹脂としては公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましく使用できる。このような樹脂の端的な例として、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体などを例示することができる。
【０１８６】
また、着色成分としては、公知のものがすべて使用できる。黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
【０１８７】
本発明の多色粒子３０５に用いられる着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な染料および顔料が使用できる。例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローグミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。
【０１８８】
着色部分Ａ3に使用できる量は、バインダー樹脂１００重量部に対して着色剤０．１重量部〜３００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【０１８９】
必要に応じて使用される導電層から正孔または電子を受容可能な成分としては、公知の電子供与性物質（いわゆるエレクトロンドナー物質）または公知の電子受容性物質（いわゆるエレクトロンアクセプター物質）があげられ、本発明に使用することができる。ところが、電子供与性物質については電子供与能が強すぎると酸化分解を受け、電子供与能が弱すぎると導電層から正孔注入を生じなくなるという不具合を生じ、また、電子受容性物質については電子受容能が強すぎると還元分解を受け、電子受容能が弱すぎると導電層から電子注入を生じなくなるという不具合を生ずる。
【０１９０】
かくして、導電層から正孔または電子を受容可能な成分としては適切な材料選択が必要となるが、本発明に好適に用いられる正孔受容性物質、電子受容性物質としては、電子写真用機能分離型有機感光体の電荷輸送層に使用される正孔輸送材料や電子輸送材料、さらに有機電界発光（ＥＬ）素子に使用される正孔注入材料、正孔輸送材料、電子注入材料、電子輸送材料等に代表される公知の材料があげられ使用される。
【０１９１】
本発明の着色部分Ａ3には、原則として正孔受容性物質または電子受容性物質の一方を含有させることが望ましいが、正孔受容能（電子受容能）が電子受容能（正孔受容能）より優勢である材料の組み合わせにおいては、両者を同時に含有させることも不可能ではない。
【０１９２】
本発明の着色部分Ａ3に使用される正孔受容性物質または電子受容性物質は、前記バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１００００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【０１９３】
このように構成してなる着色部分Ａ3は、非透明でかつ導電層から正孔乃至電子を受け取り、正または負の極性の電荷を帯びる性質を有することができる。
【０１９４】
図１４において３０４は導電層と実質的に電荷の授受を行わない着色部分Ｂ3で、絶縁性粒子が好ましく使用される。着色部分Ａ3が濃色を呈する場合、着色部分Ｂ3は淡色を呈することが好ましい。具体的には酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化珪素等の無機物質からなる粒子やダイアリーライドイエロー等の有機顔料、あるいは無機物質と樹脂の複合体からなる粒子等を用いることができる。
【０１９５】
このような機能を有する多色粒子３０５は、複数の材料の複合体で実現できる。多色粒子３０５の作成法の例としては、着色部分Ｂ3からなる粒子を母体粒子として用い、その一部に着色部分Ａ3を形成する部材を塗料にしたものを層状に塗布するなどして形成することができる。ここで、母体となる粒子として球状粒子を用いことが好ましい。この方法では、母体となる粒子の一部が埋没するように支持体上に並べて配置し、支持体上から塗料を塗布することで、表面から突出している部分にのみ塗布膜を形成させることができる。その後、基板を除去することで着色部分Ｂ3の一部に着色部分Ａ3を形成した多色粒子が得られる。
【０１９６】
多色粒子３０５の他の構成例としては、着色部分Ａ3を形成する膜状部材と着色部分Ｂ3を形成する膜状部材を張り合わせて、表と裏に着色部分Ａ3とＢ3を有する複合シートを作成した後、所望のサイズに裁断あるいは粉砕することで、多色粒子を形成することができる。裁断あるいは粉砕後の複合粒子を丸め処理することで、球状の多色粒子とすることが好ましい。また、必要に応じて分級することで、所望のサイズの多色粒子を得ることができる。
【０１９７】
多色粒子３０５の大きさは、平均粒径として１μｍ〜１ｃｍが適当であり、好ましくは１０μｍ〜５００μｍである。
【０１９８】
図１４において３０６は多色粒子を移動および回転させることができる気体からなる部分で、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン等の気体が充填されている。その量としては二つの導電層に挟まれた多色粒子が存在する領域において、概ね以下の範囲が望ましい。
０．４＜気体からなる部分の体積／（気体からなる部分＋多色粒子が
占める体積)
これより小さい場合には多色粒子を移動および回転させることが困難となるため好ましくない。上限値は特に規定されないが、表示媒体の厚さや与える電荷量などによって適宜設定させる。また、気体の圧力は常圧あるいは減圧が望ましい。気体の状態に経時的変化を生じせしめないためには、二つの導電層に挟まれた多色粒子が存在する領域の周囲は封止部材により外部雰囲気から隔離されていることが好ましい。
【０１９９】
本発明の第三の２の実施の形態においては多色粒子３０５が流動性を有している。ここで流動性を有するとは物性的には摩擦係数が小さく、かつ摩耗量が小さいことを指し、そのような物性を有するものとして、濃色を呈する二硫化モリブデン、白色を呈するフッ化炭素、六方晶窒化硼素等を挙げることができる。これらの材料を着色部分Ａ3あるい着色部分Ｂ3の表面近傍に含有させる。流動性を有する多色粒子を用いることにより多色粒子が回転および移動するのに際しての抵抗が小さくなるため、移動速度すなわち表示の応答速度が速くなる。
他の構成材料は第三の１の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２００】
本発明の第三の３の実施の形態を図１７に基づき説明する。この図は多色粒子が存在する付近を拡大したものである。図において３０７は外添粒子で、多色粒子の流動性を向上させる目的で添加される。外添粒子としては、疎水性のシリカ及び酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化スズ、更に必要に応じて脂肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を添加しても良い。外添粒子を添加することによりさらに移動速度すなわち表示の応答速度が速くなる。また、多色粒子自体の流動性が多少劣っていてもよいので、選択の自由度が増し、より表示のコントラストを向上させることができる。
他の構成材料は前記第三の１又は２の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２０１】
本発明の第三の４の実施の形態を図１８に基づき説明する。（ａ）は前記第三の１の発明の実施の形態と同様の構成によるもので、外力が加わった場合には、導電層が変形し二つの導電層３０１、３０２間隔が不均一になる可能性がある。間隔が変化すると導電層間の電界強度や多色粒子の移動し易さが変化するため、表示ムラが発生してしまう。（ｂ）は本実施の形態によるもので、図において３０８はスペーサ材であり、外力に対して導電層間隔を所望の距離に維持することができる。
【０２０２】
スペーサ材３０８としては、直径あるいは高さが１μｍから１ｃｍ、より好ましくは５μｍから５ｍｍの球状粒子、円柱状粒子、不定形粒子を用いる。粒子としては、ジビニルベンゼンなどの架橋重合体や無機酸化物から成る液晶ディスプレイ用スペーサ材、粉体測定器校正用の標準粒子、電子写真用二成分現像剤のキャリヤ粒子、比較的粒径の大きな電子写真用トナーなどと同様な構成のものを用いることができる。これらのスペーサ粒子を多色粒子中に適量混合しておくことで、導電層の間に適当な密度で配備することができる。
【０２０３】
スペーサ粒子を配備する密度は、導電層やその支持基体の剛性や二つの導電層間隔によって適宜決定されるが、単位面積当たりの個数が少なすぎるとスペーサとしての間隔保持機能が不充分になり、個数が多すぎると画像上に欠陥として現れ易くなる。
【０２０４】
また、スペーサ粒子が媒体内で移動してしまうことを防止するために、二つの導電層３０１、３０２の少なくも一方に固着させることが好ましい。例えば、粒子表面に熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤などの接着層を設け、媒体作成後、適当な加圧および接着処理によってスペーサ粒子を導電層の表面に固着させることができる。あるいは、表示媒体の作成前に導電層の表面に接着層付きスペーサ粒子のみを均一に散布しておき、適当な接着処理により導電層の表面に固着させておくこともできる。
【０２０５】
スペーサ粒子の大きさは両導電層の所望の間隔と同じサイズに設定する。あるいは、所望の間隔よりも大きいサイズに設定しておき、加圧処理により導電層か粒子を塑性変形させて、所望の間隔に設定することもできる。
【０２０６】
スペーサ材３０８の他の形態として、フォトリソグラフィー法や印刷法を利用して、柱状や壁状の形状のものを配備することもできる。例えば、導電層上に１μｍから１ｃｍ、より好ましくは５μｍから５ｍｍ程度の所望の厚さのフォトレジスト膜を作成し、パターン露光、現像工程を経て所望の形状および密度のスペーサを形成する。フォトレジスト膜としては、プリント配線板用のドライフィルムレジストを貼り付けたり、高粘度液状フォトレジストを塗布して厚膜レジストを形成することができる。また、スクリーン印刷法で導電層上に直接スペーサ材のパターンを形成することもできる。
【０２０７】
スペーサ材３０８の色は特に限定されないが、画像表示上で欠陥として認識し難くするために、多色粒子３０５のいずれかの着色部分と同様な色、あるいは、透明性に優れていることが好ましい。
【０２０８】
スペーサ材３０８は無機質や樹脂による実質的な剛体でもゴム状の弾性体でも良く、画像表示媒体の特性や使用方法に応じて材質が決定される。例えば、外部からの圧力による二つの導電層の間隔変化を防止する場合には剛体を、圧力を利用して二層間隔を変化させて、表示特性の変化を積極的に利用する場合には弾性体を使用することもできる。
他の構成材料は第三の１〜３の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２０９】
本発明の第三の５の実施の形態を図１９に基づき説明する。（ａ）は前記第三の１の実施の形態と同様の構成によるもので、表示媒体を地面に対して垂直に近い状態で保持した場合を示している。初期の状態では導電層３０１または３０２と多色粒子３０５の間の拘束力は弱いので重力方向への多色粒子の移動が起こり、空間的偏りが生じるために表示ムラが発生する場合がある。（ｂ）は本実施の形態によるもので、図において３０９は区画部材で、ドライフィルムレジスト、感光性ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステル、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等からなり、１μｍから１ｃｍ、より好ましくは５μｍから５ｍｍの厚さに形成される。
【０２１０】
これらは上記材料を導電層３０１の上に被着形成してフォトリソエッチングする、またはスクリーン印刷等によって所要パターン状に被着形成する、もしくはシート状物にパンチ、レーザー等の手段で所要の透孔を多数設けたものを導電層３０１の上に一体的に形成する等の手段によって作製することができる。
【０２１１】
このような区画部材３０９を設けることにより、重力方向への多色粒子３０５の移動を実質問題とならないレベルに抑えることができるので、表示の均一性が向上する。
他の構成材料は第三の１〜４の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２１２】
続いて、本発明の画像表示方法について説明する。
本発明の第三の６の実施の形態を図１４に基づき説明する。表示媒体は第三の１〜５の発明の実施の形態と同様のものを用いる。ここでは、着色部分Ａ3は正孔受容性が電子受容性より優勢であり実質的に正電荷を帯びる場合について説明する。本実施形態においては、導電層３０２は異方導電性を有する層あるいは導電性部分が膜厚方向にドット状にパターニング化されている構成をとる。まず、全面で着色部分Ａ3が下を向いている状態（上からは全面着色部分Ｂ3の色が視認できる）で、導電層３０２の上の任意の箇所に所望の断面形状を有する電極棒を押し当て、電極棒の電位を導電層３０１に対して負にするとその箇所のみ多色粒子が上に移動すると同時に回転し、着色部分Ａ3側が導電層３０２に到達する。こうして着色部分Ａ3の色で電極棒の断面形状に類似の画像が表示できる。電極棒の電位を導電層３０１に対して正にすれば画像が消去できる。
【０２１３】
電極棒の代わりに任意の開口形状を有するイオンフローヘッドを近接させ、負電荷を照射することによっても同様に画像の表示ができる。正電荷の照射を行えば画像が消去できる。また、静電潜像が形成された感光体を導電層３０２に接触させることによっても画像の表示が可能である。
【０２１４】
本発明の第三の７の実施の形態を図２０に基づき説明する。表示媒体は第三の１〜５の発明の実施の形態と同様のものを用いる。ここでも、着色部分Ａ3は正孔受容性が電子受容性より優勢であり実質的に正電荷を帯びる場合について説明する。支持体３１２に接して設けられた導電層３１０および３１１は互いに直交する方向にストライプ状にパターニングされている。まず全面で着色部分Ａ3が下を向いている状態（上からは全面着色部分Ｂ3の色が視認できる）で、導電層３１０の各ラインに正電圧（選択）または負電圧（非選択）を順次印加する。導電層３１１の各ラインには負電圧（オン信号）または正電圧（オフ信号）を同時に印加し、上記導電層３１０のラインの走査のタイミングに合わせて信号をスイッチングする。こうして、マトリックス上の選択−オン信号が印加されたドット部分のみ多色粒子が上に移動すると同時に回転し、着色部分Ａ3側が導電層３１１に到達する。こうして着色部分Ａ3の色でドットパターンの集合からなる任意の画像が表示できる。逆の符号の信号を印可すれば画像が消去できる。また、導電層３１１がセグメント状にパターニングされたものを点順次に駆動することによって、選択されたセグメントの集合体として画像を表示することも可能である。いずれにおいてもパターニングされた導電層から多色粒子への電荷の注入効率が高く、低電圧駆動が可能となる。
【０２１５】
次に、本発明の第四の１の実施の形態を図２１に基づき説明する。図２１において４０１および４０２は整流性層で少なくとも一方は光透過性である。ここで整流性を有すると言うことは、ある物質において正孔と電子の導電性が異なることを意味する。さらに正孔（電子）の導電性は、その物質中の正孔（電子）の数と正孔（電子）の移動度の積に正比例する。従って正孔（電子）の導電性は、正孔（電子）の移動度だけでなく、その物質中の正孔（電子）の数も重要な因子であることをが自明である。ここで言うある物質中の正孔（電子）の数は、熱的に生ずるものだけでなく外部から注入される正孔（電子）の数も含んだものである。
【０２１６】
このような機能を有する有する整流性層４０１、４０２の例としては、半導体乃至絶縁性物質があげられ、用いられる。具体的な半導体の代表例としては、リンやホウ素等をドープしたシリコンやカーボンがあげられ、結晶質、非晶質状態で使用することができる。また、絶縁性物質の例としては、電子写真用機能分離型有機感光体の電荷輸送層に使用される正孔輸送材料や電子輸送材料、さらに有機電界発光（ＥＬ）素子に使用される正孔注入材料、正孔輸送材料、電子注入材料、電子輸送材料があげられ使用される。
【０２１７】
以上の材料を用いて整流性層４０１、４０２を形成するには、加熱溶融状態から固体にする過程で形成する方法、真空薄膜形成法により形成する方法、溶媒に溶解乃至分散した液体から溶媒を除去して形成するキャスト法など公知の方法が用いられる。また、以上の材料と適当なバインダー樹脂を溶媒に溶解乃至分散させた液体を用いてキャスト法、ＨＩＰ法、ＣＩＰ法等の公知の形成法も有用である。とりわけ、上述した有機正孔注入材料、正孔輸送材料、電子注入材料、電子輸送材料を適切なバインダー樹脂とともに使用して形成した固溶体は、分子分散高分子と称され、本発明の整流性層４０１、４０２として好適に使用することができる。
【０２１８】
図２１に示される整流性層４０１、４０２は、それ自体で自立する程度の厚さならびに強度が必要であるが、この層が作動・機能する際は図２２に示されるように電荷搬送する過程が存在する故に厚すぎる場合は表示媒体の応答に支障をきたすことがある。従って整流性層４０１、４０２の厚さは、１μｍ〜１ｃｍが適当であり、好ましくは５μｍ〜５ｍｍである。
【０２１９】
一方、本発明の第四の６又は７の画像表示媒体においては、一方乃至両方の整流性層に外接する導電層が設けられる。この導電層が自立できる程度の強度を有していたりあるいは適当な支持体上に設けられている場合には、整流性層は必ずしも自立できる程度の強度を有する必要はないため、整流性層の厚さは、０．００１μｍ〜１ｃｍが適当であり、好ましくは０．０５μｍ〜５ｍｍである。
【０２２０】
本発明における二つの整流性層で挟まれる空間の厚さは、１０μｍ〜１ｃｍが適当であり、好ましくは２０μｍ〜５ｍｍである。
【０２２１】
さて、図２１に戻って、４０５は多色粒子であり、少なくとも二種類の性質の部分を有する。着色部分Ａ4は、画像表示のための着色機能と、静電力により回転移動するための電荷授受機能を有している。着色機能と電荷授受機能は単一の部材に持たせても良いし、機能分離した複数の部材を合わせて着色部分Ａ4を構成しても良い。着色部分Ｂ4は、画像表示のための着色機能、整流性層と実質的に電荷の授受を行わない絶縁性を有している。
【０２２２】
着色機能と絶縁性は単一の部材に持たせても良いし、機能や性質を分離した複数の部材を合わせて着色部分Ｂ4を構成しても良い。着色部分Ａ4が濃色を呈する場合、着色部分Ｂ4は淡色を呈することが好ましい。このような機能を有する多色粒子４０５は、複数の材料の複合体で実現できる。
【０２２３】
多色粒子４０５の作成法の例としては、着色部分Ｂ4からなる粒子を母体粒子として用い、その一部に着色部分Ａ4を形成する部材を塗料にしたものを層状に塗布するなどして形成することができる。ここで、母体となる粒子として球状粒子を用いことが好ましい。この方法では、母体となる粒子の一部が埋没するように支持体上に並べて配置し、支持体上から塗料を塗布することで、表面から突出している部分にのみ塗布膜を形成させることができる。その後、基板を除去することで着色部分Ｂ4の一部に着色部分Ａ4を形成した多色粒子が得られる。
【０２２４】
多色粒子４０５の他の構成例としては、着色部分Ａ4を形成する膜状部材と着色部分Ｂ4を形成する膜状部材を張り合わせて、表と裏に着色部分Ａ4とＢ4を有する複合シートを作成した後、所望のサイズに裁断あるいは粉砕することで、多色粒子を形成することができる。裁断あるいは粉砕後の複合粒子を丸め処理することで、球状の多色粒子とすることが好ましい。
【０２２５】
また、必要に応じて分級することで、所望のサイズの多色粒子を得ることができる。多色粒子の大きさは、平均粒径として１μｍ〜１ｃｍが適当であり、好ましくは１０μｍ〜５００μｍである。
【０２２６】
着色部分Ａ4を形成する部材は、複数の材料の複合体で実現できる。最も単純な例として、少なくともバインダー樹脂に着色成分と必要に応じて整流性層から電荷を受容可能な成分を分散乃至混合した着色層があげられる。
【０２２７】
バインダー樹脂としては公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましくしようできる。このような樹脂の端的な例として、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体などを例示することができる。
【０２２８】
また、着色成分としては、公知のものがすべて使用できる。黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
【０２２９】
本発明の多色粒子４０５に用いられる着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の電子写真用トナーを得ることが可能な染料および顔料と同様なものが使用できる。例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローグミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。
【０２３０】
着色部分Ａ4を有する部材に使用できる量は、バインダー樹脂１００重量部に対して着色剤０．１重量部〜３００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【０２３１】
少なくとも上述のバインダー樹脂と着色成分を含有する着色部分Ａ4が整流性層から電荷を受け取る機能を具備させる手段として次の二つの方法があげられる。
【０２３２】
第１の方法は、着色部分Ａ4を低抵抗化する方法であり、着色部分Ａ4の少なくとも一部に低抵抗化材料を混入することで達成できる。低抵抗材料としては、後述する磁性材料、カーボンブラック、金属微粉末、金属酸化物微粉などの導電性を有する公知の材料全般が使用できる。これらの低抵抗化材料は、着色部分Ａ4に混合・混入して使用してもよいし、また、着色部分Ａ4の表面に吸着させて用いることもできる。
【０２３３】
このような導電性を有する材料の使用量は一義的に規定することが不可能であり、むしろ、着色部分Ａ4の抵抗値で規定する方が実際的である。実際の多色粒子の形で測定することは困難であるため、着色部分Ａ4を構成する材料をシート状試料に加工するなどして測定する。抵抗値測定法の例としては、抵抗率計ロレスタＡＰまたはハイレスタＩＰ（いずれも三菱油化社製）にて４探針プローブを用いて体積抵抗率を測定する。ただし体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以下のものはロレスタＡＰを、それ以上のものはハイレスタＩＰを使用する。この測定法によれば、着色部分Ａ4の体積抵抗率が１０4〜１０10Ωｃｍ、好ましくは１０6〜１０9Ωｃｍであると、良好な画像形成に必要な電荷を整流性層から受け取ることができる。
【０２３４】
第２の方法としては、着色部分Ａ4の少なくとも一部に正孔受容性物質または電子受容性物質を混入することで達成される。このような正孔受容性物質としては上述した正孔注入材料や正孔輸送材料が、また電子受容性材料としては上述の電子注入材料や電子輸送材料があげられ、好ましく使用される。ただし、整流性層が正孔導電性である場合は着色部分Ａ4の表面に正孔受容性物質が、また整流性層が電子導電性である場合は着色部分Ａ4に電子受容性物質が存在することが必要かつ肝要である。
【０２３５】
着色部分Ａ4に使用される正孔受容性物質または電子受容性物質は、前記バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１００００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【０２３６】
このように構成してなる着色部分Ａ4は、上述の２系統、いずれの構成の場合であっても、非透明でかつ整流性層から電荷を受け取り、正または負の極性の電荷を帯びる性質を有することができる。
【０２３７】
着色部分Ｂ4は、絶縁性部材が好ましく使用される。具体的には酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化珪素等の無機物質からなる粒子やダイアリーライドイエロー等の有機顔料、あるいは無機物質と樹脂の複合体からなる粒子等を用いることができる。
【０２３８】
図２１において、多色粒子以外の空間は、多色粒子を回転および移動させることができる気体４０６からなる部分で、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン等の気体が充填されている。その量としては二つの整流性層に挟まれた多色粒子が存在する領域において、概ね以下の範囲が望ましい。
０．４＜気体からなる部分の体積／（気体からなる部分＋多色粒子が
占める体積）
これより小さい場合には多色粒子４０５を回転および移動させることが困難となるため好ましくない。上限値は特に規定されないが、表示媒体の厚さや与える電荷量などによって適宜設定させる。また、気体の圧力は常圧あるいは減圧が望ましい。気体の状態に経時的変化を生じせしめないためには、二つの整流性層に挟まれた多色粒子が存在する領域の周囲は封止部材により外部雰囲気から隔離されていることが好ましい。
【０２３９】
本発明の第四の２の実施の形態においては多色粒子４０５が流動性を有している。ここで流動性を有するとは物性的には摩擦係数が小さく、かつ摩耗量が小さいことを指し、そのような物性を有するものとして、濃色を呈する二硫化モリブデン、白色を呈するフッ化炭素、六方晶窒化硼素等を挙げることができる。これらの材料を着色部分Ａ4あるい着色部分Ｂ4の表面近傍に含有させる。流動性を有する多色粒子を用いることにより多色粒子が回転及び移動するのに際して隣接する多色粒子や整流性層との接触抵抗が小さくなるため、移動速度すなわち表示の応答速度が速くなる。他の構成材料は第四の１の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２４０】
本発明の第四の３の実施の形態を図２４に基づき説明する。この図は多色粒子と整流性層４０１が存在する付近を拡大したものである。図において４０７は外添粒子で、多色粒子の流動性を向上させる目的で、外添加剤として添加される。外添粒子としては、疎水性のシリカ及び酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化スズ、更に必要に応じて脂肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を添加しても良い。添加する量は、整流性層から着色表面Ａ4への電荷注入を阻害しない程度の密度で付着させることが好ましい。適量の外添粒子を添加することによりさらに移動速度すなわち表示の応答速度が速くなる。また、多色粒子単独での流動性が多少劣っていてもよいので、多色粒子を構成する材料の選択の自由度が増し、より表示のコントラストを向上させることができる。
他の構成材料は第四の１又は２の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２４１】
本発明の第四の４の実施の形態を図２５に基づき説明する。（ａ）は前記第四の１の実施の形態と同様の構成によるもので、外力が加わった場合には、整流性層が変形し二つの整流性層４０１、４０２間隔が不均一になる可能性がある。間隔が変化すると整流性層間の電界強度や多色粒子の回転及び移動のし易さが変化するため、表示ムラが発生してしまう。（ｂ）は本実施の形態によるもので、図において４０８はスペーサ材であり、外力に対して整流性層間隔を所望の距離に維持することができる。
【０２４２】
スペーサ材４０８としては、直径あるいは高さが１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍの球状粒子、円柱状粒子、不定形粒子を用いる。粒子としては、ジビニルベンゼンなどの架橋重合体や無機酸化物から成る液晶ディスプレイ用スペーサ材、粉体測定器校正用の標準粒子、電子写真用二成分現像剤のキャリヤ粒子、比較的粒径の大きな電子写真用トナーなどと同様な構成のものを用いることができる。
【０２４３】
これらのスペーサ粒子を多色粒子中に適量混合しておくことで、整流性層の間に適当な密度で配備することができる。スペーサ粒子を配備する密度は、整流性層やその支持基体の剛性や二つの整流性層間隔によって適宜決定されるが、単位面積当たりの個数が少なすぎるとスペーサとしての間隔保持機能が不充分になり、個数が多すぎると画像上に欠陥として現れ易くなる。
【０２４４】
また、スペーサ粒子が表示媒体内で移動してしまうことを防止するために、二つの整流性層４０１、４０２の少なくも一方に固着させることが好ましい。例えば、粒子表面に熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤などの接着層を設け、表示媒体作成後、適当な加圧および接着処理によってスペーサ粒子を整流性層の表面に固着させることができる。あるいは、媒体の作成前に整流性層の表面に接着層付きスペーサ粒子のみを均一に散布しておき、適当な接着処理により整流性層の表面に固着させておくこともできる。
【０２４５】
スペーサ粒子の大きさは両整流性層の所望の間隔と同じサイズに設定する。あるいは、所望の間隔よりも大きいサイズに設定しておき、加圧処理により整流性層か粒子を塑性変形させて、所望の間隔に設定することもできる。
【０２４６】
スペーサ材４０８の他の形態として、フォトリソグラフィー法や印刷法を利用して、柱状や壁状の形状のものを配備することもできる。例えば、整流性層上に１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍ程度の所望の厚さのフォトレジスト膜を作成し、パターン露光、現像工程を経て所望の形状および密度のスペーサを形成する。フォトレジスト膜としては、プリント配線板用のドライフィルムレジストを貼り付けたり、高粘度液状フォトレジストを塗布して厚膜レジストを形成することができる。また、スクリーン印刷法で整流性層上に直接スペーサ材のパターンを形成することもできる。
【０２４７】
スペーサ材４０８の色は特に限定されないが、画像表示上で欠陥として認識し難くするために、多色粒子４０５のいずれかの着色部分と同様な色、あるいは、透明性に優れていることが好ましい。
【０２４８】
また、スペーサ材４０８は無機質や樹脂による実質的な剛体でもゴム状の弾性体でも良く、画像表示媒体の特性や使用方法に応じて材質が決定される。例えば、外部からの圧力による二つの整流性層の間隔変化を防止する場合には剛体を、圧力を利用して二層間隔を変化させて、表示特性の変化を積極的に利用する場合には弾性体を使用することもできる。
他の構成材料は第四の１の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２４９】
本発明の第四の５の実施の形態を図２６に基づき説明する。（ａ）は第四の１の発明の実施の形態と同様の構成によるもので、表示媒体を地面に対して垂直に近い状態で保持した場合を示している。初期の状態では整流性層４０１または４０２と多色粒子４０５の間の拘束力は弱いので重力方向への多色粒子の移動が起こり、空間的偏りが生じるために表示ムラが発生する場合がある。（ｂ）は本実施の形態によるもので、図において４０９は区画部材で、ドライフィルムレジスト、感光性ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステル、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等からなり、１μｍ〜１ｃｍ、より好ましくは５μｍ〜５ｍｍの厚さに形成される。
【０２５０】
これら区画部材４０９は上記材料を整流性層４０１の上に被着形成してフォトリソエッチングする、またはスクリーン印刷等によって所要パターン状に被着形成する、もしくはシート状物にパンチ、レーザー等の手段で所要の透孔を多数設けたものを整流性層１の上に一体的に形成する等の手段によって作製することができる。このような区画部材を設けることにより、重力方向への多色粒子の移動を実質問題とならないレベルに抑えることができるので、表示の均一性が向上する。
他の構成材料は第四の１〜４の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２５１】
本発明の第四の６の実施の形態を図２７に基づき説明する。図において４１０は導電層で、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属やＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ：Ａｌ等の透明導電体をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、あるいは導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダに混合して塗布したものが用いられる。
【０２５２】
導電剤としてはポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉末等が用いられる。
【０２５３】
導電層４１０自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合や図示しない自己保持機能を有する基体上に導電層４１０が設けられている場合には、導電層４１０の上に整流性層４０１を形成することができるので、整流性層４０１はその機能を損なわない程度に薄くすることができる。いずれにおいても導電層４１０の一部に電源電極をコンタクトすれば導電層４１０から整流性層４０１へは確実に電荷が注入できる。表示を行うには導電性層４０２への電荷注入手段を用意すればよいので、簡便である。
他の構成材料は第四の１〜５の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２５４】
本発明の第四の７の実施の形態を図２８に基づき説明する。図において４１０、４１１は導電層で、前記第四の６発明の実施の形態と同様のものを使用することができる。この場合も導電層４１０または導電層４１１自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合や導電層４１０または導電層４１１が図示しない自己保持機能を有する基体上に設けられている場合には、導電層４１０または導電層４１１の上に整流性層４０１または整流性層４０２を形成することができるので、整流性層４０１または整流性層４０２はその機能を損なわない程度に薄くすることができる。この場合、少なくとも表示画像を視認する側の整流性層およびそれに外接する導電層並びに図示しない基体は光透過性を有することが必要である。
【０２５５】
画像を表示するためには導電層４１０、４１１のいずれか一方はドット状、セグメント状またはストライプ状にパターニングする必要がある。この場合、導電層４１０および４１１から整流性層４０１および４０２に確実に電荷が注入できることに加え、各画素がパターニングされた導電層で規定されているので、画素内および画素ごとの表示ムラを減少できる。
他の構成材料は第四の１〜５の発明の実施の形態と同様のものが使用できる。
【０２５６】
続いて、本発明の画像表示方法について説明する。
本発明の第四の８の実施の形態を図２７に基づき説明する。表示媒体は第四の６の発明の実施の形態と同様のものを用いる。ここでは整流性層４０１および４０２は正孔導電性が電子導電性よりも優れているものである場合について説明する。まず全面で着色部分Ａ4が下にある状態（上からは全面着色部分Ｂ4の色が視認できる）で、整流性層４０２の上の任意の箇所に所望の断面形状を有する電極棒を押し当て、電極棒の電位を導電層４１０に対して負にするとその箇所のみ多色粒子が上方に移動しながら回転し、着色部分Ａ4が上面に接触する。こうして着色部分Ａ4の色で電極棒の断面形状に類似の画像が表示できる。
【０２５７】
電極棒の電位を導電層４１０に対して正にすれば画像が消去できる。電極棒の代わりに任意の開口形状を有するイオンフローヘッドを近接させ、負電荷を照射することによっても同様に画像の表示ができる。正電荷の照射を行えば画像が消去できる。また、静電潜像が形成された感光体を整流性層４０２に接触させることによっても画像の表示が可能である。
【０２５８】
上記のいずれの方法においても表示媒体が図２８に示すような導電層４１１を有し、それがドット状にパターニングされたものを用いることも可能である。さらには、表示媒体が図２１に示すような導電層を有していない場合であっても図２７の導電層の代わりに電極板等を外から密着させても同様な作用が期待できる。
【０２５９】
本発明の第四の９の実施の形態を図２８に基づき説明する。表示媒体は第四の７の発明の実施の形態と同様のものを用いる。ここでは整流性層４０１および４０２は正孔導電性が電子導電性よりも優れているものである場合について説明する。導電層４１０および４１１は互いに直交する方向にストライプ状にパターニングされている。まず全面で着色部分Ａ4が下にある状態（上からは全面着色部分Ｂ4の色が視認できる）で、導電層４１０の各ラインに正電圧（選択）または負電圧（非選択）を順次印加する。導電層４１１の各ラインには負電圧（オン信号）または正電圧（オフ信号）を同時に印加し、上記導電層４１０のラインの走査のタイミングに合わせて信号をスイッチングする。こうして、マトリックス上の選択−オン信号が印加されたドット部分のみで、多色粒子が上方に移動しながら回転し、着色部分Ａ4が上面に接触する。こうして着色部分Ａ4の色でドットパターンの集合からなる任意の画像が表示できる。逆の符号の信号を印可すれば画像が消去できる。また、導電層４１１がセグメント状にパターニングされたものを点順次に駆動することによって、選択されたセグメントの集合体として画像を表示することも可能である。いずれにおいてもパターニングされた導電層が整流性層に接着しているので、電荷の注入効率が高く、低電圧駆動が可能となる。
【０２６０】
【実施例】
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例で用いる部は、全て重量部である。
【０２６１】
実施例１（本発明の第一の実施例）
（正孔受容型着色粒子Ａ1の作製）
ポリエステル樹脂 １００部
カーボンブラック（三菱カーボン社製＃４４） ５部
フェライト粉末 １５０部
下記化学構造の正孔受容性材料 ４０部
【化１】

Figure 0003919145
上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹搬混合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物をジェットミルで粉砕分級し、体積平均粒径９．０μｍの粒径の着色粒子Ａ1を得た。
【０２６２】
（表示セルの作製）
２枚のＩＴＯ付ガラス基板間に１ｃｍの開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作る。その空間に
着色粒子Ａ1（上で作製した正孔受容型着色粒子Ａ1） １部
着色粒子Ｂ1（日本カーボン社製、フッ化炭素) １部
を混合して封入した。
空間内には着色粒子Ａ1、Ｂ1以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
空気からなる部分の体積／（空気からなる部分の体積＋着色粒子Ａ1
およびＢ1が占める体積）＝０．７
【０２６３】
（表示動作）
上部ＩＴＯ電極に−３００Ｖを印加すると、上面は速やかに黒色を呈した。次に上部電極に＋３００Ｖを印加すると、上面は白色に変化した。さらに電圧の極性を再び負に切り替えると、上面は黒色に変化し、極性を正にすると白色に変化した。この極性の切り替えによる上面の黒白の表示を１００回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、電圧を取り去っても直前に表示した色を保持していた。
【０２６４】
実施例２（本発明の第一の実施例）
膜厚７５μｍのポリエステルフィルム上にＩＴＯの蒸着電極を設けた。
（正孔受容型着色粒子Ａ1の作製）
下記化学構造の正孔受容性材料 ３部
【化２】
Figure 0003919145
ポリエステル樹脂 １０部
カーボンブラック（三菱カーボン社製＃４４） １部
トルエン ７５部
上記組成の混合物をボールミル中で十分撹搬混合した後、得られた分散液をスプレードライ法により体積平均粒径６．０μｍの粒径の着色粒子Ａ1を得た。
【０２６５】
（表示セルの作製）
上で作製したＩＴＯ電極付ポリエステルフィルム基板上に５０μｍ厚のドライフィルムレジストを貼りフォトリソエッチングして、開口部１ｍｍ×１ｍｍ、壁厚１００μｍの格子状パターンを形成した。その開口部に、
着色粒子Ａ1（上で作製した正孔受容型着色粒子Ａ1） １部
着色粒子Ｂ1（日本カーボン社製、フッ化炭素) １部
を混合して注入した。その上から膜厚方向の導電性に優れた異方導電性フィルムを重ねて上部電極とし画像表示媒体を作製した。
空間内には着色粒子Ａ1、Ｂ1以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
空気からなる部分の体積／（空気からなる部分の体積＋着色粒子Ａ1
およびＢ1が占める体積）＝０．７
【０２６６】
（表示動作）
この画像表示媒体のＩＴＯ電極を接地し、異方導電性電極側から部分的に負コロナ帯電を行った。すると、上面は速やかに黒色を呈した。次に同じ側から全面に正コロナ帯電を行うと画像は消えて白色となった。さらに負コロナ帯電を行うと上面は黒色に変化し、正コロナ帯電を行うと白色に変化した。この帯電操作の切り替えによる上面の黒白の表示を５０回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、表示されて色は長期間保持された。この画像表示媒体は、軽量で持ち運びが可能であり、折り曲げることができた。
【０２６７】
実施例３（本発明の第二の実施例）
（整流性層の作製）
下記化学構造の正孔輸送性材料 １０部
【化３】
Figure 0003919145
ポリアリレート樹脂（Ｕポリマー Ｕ−１００、ユニチカ製） １０部
をテトラヒドロフラン１００部中に混合溶解し、回転塗布機によりＩＴＯ付ガラス基板上に塗布した。対流加熱型乾燥機にて２０分間乾燥し、乾燥膜厚２μｍの整流性層を作製した。
【０２６８】
（低抵抗型着色粒子Ａ2の作製）
ポリエステル樹脂 １００部
カーボンブラック（三菱カーボン社製＃４４） ８部
フェライト粉末 １５０部
酸化スズ粉末 ３０部
上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹搬混合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物をジェットミルで粉砕分級し、体積平均粒径９．０μｍの粒径の着色粒子Ａ2を得た。
【０２６９】
（表示セルの作製）
上で作製した整流性層を塗布した２枚のＩＴＯ付ガラス基板間に１ｃｍの開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作る。その空間に
着色粒子Ａ2（上で作製した低抵抗型着色粒子Ａ2） １部
着色粒子Ｂ2（日本カーボン製、フッ化炭素) １部
を混合して封入した。
空間内には着色粒子Ａ2、Ｂ2以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
空気からなる部分の体積／（空気からなる部分の体積＋着色粒子Ａ2
およびＢ2が占める体積）＝０．７
【０２７０】
（表示動作）
上部ＩＴＯ電極に−３００Ｖを印加すると、上面は速やかに黒色を呈した。次に上部電極に＋３００Ｖを印加すると、上面は白色に変化した。さらに電圧の極性を再び負に切り替えると、上面は黒色に変化し、極性を正にすると白色に変化した。この極性の切り替えによる上面の黒白の表示を１００回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、電圧を取り去っても直前に表示した色を保持していた。
【０２７１】
実施例４（本発明の第二の実施例）
膜厚７５μｍのポリエステルフィルム上にＩＴＯの蒸着電極を設けた。
（整流性層の作製）
下記化学構造の正孔輸送性材料 ８部
【化４】
Figure 0003919145
ポリカーボネート樹脂（ユーピロン Ｚ−３００、
三菱瓦斯化学社製） １０部
をテトラヒドロフラン８０部中に混合溶解し，ブレード塗工法により前記ＩＴＯ電極付きのポリエステルフィルムとＩＴＯ電極を設けないポリエステルフィルム基体上に各々塗布した。対流加熱型乾燥機にて３０分間乾燥し、乾燥膜厚５μｍの整流性層をＩＴＯ電極上に、また、乾燥膜厚１００μｍの整流性層をポリエステルフィルム上に作製した。後者の整流性層は、直ちにポリエステルフィルムから剥離した。
【０２７２】
正孔受容型着色粒子Ａ2の作製
下記化学構造の正孔受容性材料 ３部
【化５】
Figure 0003919145
ポリエステル樹脂 １０部
カーボンブラック（三菱カーボン社製＃４４） １部
トルエン ７５部
上記組成の混合物をボールミル中で十分撹搬混合した後、得られた分散液をスプレードライ法により体積平均粒径６．０μｍの粒径の着色粒子Ａ2を得た。
【０２７３】
（表示セルの作製）
上で作製した整流性層を塗布したＩＴＯ電極付ポリエステルフィルム基板上に５０μｍ厚のドライフィルムレジストを貼りフォトリソエッチングして、開口部１ｍｍ×１ｍｍ，壁厚１００μｍの格子状パターンを形成した。その開口部に、
着色粒子Ａ2（上で作製した正孔受容型着色粒子Ａ2） １部
着色粒子Ｂ2（日本カーボン製、フッ化炭素） １部
を混合して注入した。その上からと厚さ１００μｍ整流性層単独膜を重ねて画像表示媒体を作製した。
空間内には着色粒子Ａ2、Ｂ2以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
空気からなる部分の体積／(空気からなる部分の体積＋着色粒子Ａ2
およびＢ2が占める体積)＝０．７
【０２７４】
（表示動作）
この画像表示媒体のＩＴＯ電極を接地し、厚さ１００μｍ整流性層単独膜側から部分的に負コロナ帯電を行った。すると、上面は速やかに黒色を呈した。次に同じ側から全面に正コロナ帯電を行うと画像は消えて白色となった。さらに負コロナ帯電を行うと上面は黒色に変化し、正コロナ帯電を行うと白色に変化した。この帯電操作の切り替えによる上面の黒白の表示を５０回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、表示されて色は長期間保持された。この画像表示媒体は、軽量で持ち運びが可能であり、折り曲げることができた。
【０２７５】
実施例５（本発明の第三の実施例）
（多色粒子の作製）
ポリカーボネートと酸化チタンから成る白色複合球状粒子をケミカル粉砕法により作製した。その際ポリカーボネートと酸化チタンの仕込み比は８対１であった。分級により５０±５μｍの白色球状粒子を得た。
この様にして得られた白色球状粒子をガラス基板の上に一層に並べ、テトラヒドロフラン１００部、ポリエステル樹脂３０部、カーボンブラック（三菱カーボン社製＃４４）２部、下記化学構造の正孔受容性材料１２部
【化６】
Figure 0003919145
を十分に攪拌混合した液を真上からスプレー塗布・乾燥し、平均膜厚５μｍの半球状着色部を設けた。
【０２７６】
（表示セルの作製）
２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍの開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作る。その空間に上記多色粒子を封入した。空間内には多色粒子以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
空気からなる部分の体積／（空気からなる部分の体積＋多色粒子が
占める体積）＝０．７２
【０２７７】
（表示動作）
上部ＩＴＯ電極に−３００Ｖを印加すると、上面は速やかに黒色を呈した。次に上部電極に＋３００Ｖを印加すると、上面は白色に変化した。さらに電圧の極性を再び負に切り替えると、上面は黒色に変化し、極性を正にすると白色に変化した。この極性の切り替えによる上面の黒白の表示を１００回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、電圧を取り去っても直前に表示した色を保持していた。
【０２７８】
実施例６（本発明の第三の実施例）
（多色粒子の作製）
ポリエステル樹脂５０部、酸化チタン５０部をヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合した後、ロールミルで１３０℃〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融し、室温まで冷却して得られた混練物を、ロール表面温度１２０℃に設定した圧延機で３ｍｍ厚に圧延した。
同様に、ポリエステル樹脂９０部、銅フタロシアニンブルー（β型結晶形）１０部、下記化学構造の正孔受容性材料３０部
【化７】
Figure 0003919145
をヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合した後、ロールミルで１３０℃〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融し、室温まで冷却して得られた混練物を、ロール表面温度１２０℃に設定した圧延機で３ｍｍ厚に圧延した。
この様にして得られた二枚のシート状圧延物を重ねあわせて約１６０℃の熱風を当てながら繰り返し圧延し、５０μｍの複合膜を得た。この時、各層の厚さは共に２５μｍであった。冷却後、この積層シートを粉砕機により粉砕し、熱水により丸め処理し、分級を行い、平均粒径４５μｍの二色粒子を得た。
【０２７９】
（表示セルの作製）
ＩＴＯ電極付ポリエステルフィルム基板上に９０μｍ厚のドライフィルムレジストを貼りフォトリソエッチングして、開口部１ｍｍ×１ｍｍ，壁厚１００μｍの格子状パターンを形成した。その開口部に上記多色粒子を広げた。その上から膜厚方向の導電性に優れた異方導電性フィルムを重ねて上部電極とし画像表示媒体を作製した。空間内には多色粒子以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
空気からなる部分の体積／（空気からなる部分の体積＋多色粒子が
占める体積）＝０．７２
【０２８０】
（表示動作）
この画像表示媒体のＩＴＯ電極を接地し、異方導電性電極側から部分的に負コロナ帯電を行った。すると、上面は速やかに黒色を呈した。次に同じ側から全面に正コロナ帯電を行うと画像は消えて白色となった。さらに負コロナ帯電を行うと上面は黒色に変化し、正コロナ帯電を行うと白色に変化した。この帯電操作の切り替えによる上面の黒白の表示を５０回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、表示された色は長期間保持された。この画像表示媒体は、軽量で持ち運びが可能であり、折り曲げることができた。
【０２８１】
実施例７（本発明の第四の実施例）
（整流性層の作製）
下記化学構造の正孔輸送性材料 １０部
【化８】
Figure 0003919145
ポリアリレート樹脂（Ｕポリマー Ｕ−１００、ユニチカ製） １０部
をテトラヒドロフラン１００部中に混合溶解し，回転塗布機によりＩＴＯガラス基板上に塗布した。対流加熱型乾燥機にて２０分間乾燥し、乾燥膜厚２μｍの整流性層を作製した。
【０２８２】
（多色粒子の作製）
ポリカーボネートと酸化チタンから成る白色複合球状粒子をケミカル粉砕法により作製した。その際ポリカーボネートと酸化チタンの仕込み比は８対１であった。分級により５０±５μｍの白色球状粒子を得た。
この様にして得られた白色球状粒子をガラス基板の上に一層に並べ、テトラヒドロフラン１００部、ポリエステル３０部、カーボンブラック２部を十分に攪拌混合した液を真上からスプレー塗布・乾燥し、平均膜厚５μｍの半球状黒色導電部を設けた。
【０２８３】
（表示セルの作製）
上で作製した整流性層を塗布した２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍの開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作る。その空間に上で作製した多色粒子を封入した。空間内には多色粒子以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
【０２８４】
（表示動作）
上部ＩＴＯ電極に−３００Ｖを印加すると、上面は速やかに黒色を呈した。次に上部電極に＋３００Ｖを印加すると、上面は白色に変化した。さらに電圧の極性を再び負に切り替えると、上面は黒色に変化し、極性を正にすると白色に変化した。この極性の切り替えによる上面の黒白の表示を１００回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、電圧を取り去っても直前に表示した色を保持していた。
【０２８５】
実施例８（本発明の第四の実施例）
膜厚７５μｍのポリエステルフィルム上にＩＴＯの蒸着電極を設けた。
（整流性層の作社製）
下記化学構造の正孔輸送性材料 ８部
【化９】
Figure 0003919145
ポリカーボネート樹脂（ユーピロン Ｚ−３００、
三菱瓦斯化学製） １０部
をテトラヒドロフラン８０部中に混合溶解し，ブレード塗工法により前記ＩＴＯ電極付きのポリエステルフィルムとＩＴＯ電極を設けないポリエステルフィルム基体上に各々塗布した。対流加熱型乾燥機にて３０分間乾燥し、乾燥膜厚５μｍの整流性層をＩＴＯ電極上に、また、乾燥膜厚１００μｍの整流性層をポリエステルフィルム上に作製した。後者の整流性層は、直ちにポリエステルフィルムから剥離した。
【０２８６】
（多色粒子の作製）
銅板上に５０μｍ厚のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）膜を設け、この上に平均直径２０μｍのジルコニアボールを散布した。銅板を加熱しＰＶＡを軟化させジルコニアボールの一部をＰＶＡ膜に埋没させた。埋没せずに残った余分のジルコニアボールを除去した後、更に加熱を続けることによりジルコニアボールの自重により略半球をＰＶＡ膜中に埋没させた。次に、露出している半球部に、スパッタリングにより３００ｎｍ厚のＳｉＣを形成した。その後、温水によりＰＶＡを除去し、洗浄・乾燥して多色粒子を得た。
【０２８７】
（表示セルの作製）
上で作製した整流性層を塗布した２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた４０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作る。その空間に上で作製した多色粒子を封入した。空間内には多色粒子以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
【０２８８】
（表示動作）
上部ＩＴＯ電極に−３００Ｖを印加すると、上面は速やかに黒色を呈した。次に上部電極に＋３００Ｖを印加すると、上面は白色に変化した。さらに電圧の極性を再び負に切り替えると、上面は黒色に変化し、極性を正にすると白色に変化した。この極性の切り替えによる上面の黒白の表示を１００回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、電圧を取り去っても直前に表示した色を保持していた。
【０２８９】
実施例９（本発明の第四の実施例）
膜厚７５μｍのポリエステルフィルム上にＩＴＯの蒸着電極を設けた。
（整流性層の作製）
下記化学構造の正孔輸送性材料 ８部
【化１０】
Figure 0003919145
ポリカーボネート樹脂（ユーピロン Ｚ−３００、
三菱瓦斯化学社製） １０部
をテトラヒドロフラン８０部中に混合溶解し，ブレード塗工法により前記ＩＴＯ電極付きのポリエステルフィルムとＩＴＯ電極を設けないポリエステルフィルム基体上に各々塗布した。対流加熱型乾燥機にて３０分間乾燥し、乾燥膜厚５μｍの整流性層をＩＴＯ電極上に、また、乾燥膜厚１００μｍの整流性層をポリエステルフィルム上に作製した。後者の整流性層は、直ちにポリエステルフィルムから剥離した。
【０２９０】
（多色粒子の作製）
ポリエステル樹脂５０部、酸化チタン５０部をヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合した後、ロールミルで１３０℃〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融し、室温まで冷却して得られた混練物を、ロール表面温度１２０℃に設定した圧延機で３ｍｍ厚に圧延した。同様に、ポリエステル樹脂９０部、フタロシアニンブルー１０部をヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合した後、ロールミルで１３０℃〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融し、室温まで冷却して得られた混練物を、ロール表面温度１２０℃に設定した圧延機で３ｍｍ厚に圧延した。この様にして得られた二枚のシート状圧延物を重ねあわせて約１６０℃の熱風を当てながら繰り返し圧延し、５０μｍの複合膜を得た。この時、各層の厚さは共に２５μｍであった。冷却後、この積層シートを粉砕機により粉砕し、熱水により丸め処理し、分級を行い、平均粒径４５μｍの二色粒子を得た。
【０２９１】
（表示セルの作製）
上で作製した整流性層を塗布したＩＴＯ電極付ポリエステルフィルム基板上に、９０μｍ厚のドライフィルムレジストを貼り、フォトリソエッチングして、開口部１ｍｍ×１ｍｍ、壁厚１００μｍの格子状パターンを形成した。その開口部に上で作製した多色粒子を散布した。その上から厚さ１００μｍの整流性層単独膜を重ねて画像表示媒体を作製した。
空間内には多色粒子以外に常圧の空気を以下の量含有させた。
【０２９２】
（表示動作）
この画像表示媒体のＩＴＯ電極を接地し、厚さ１００μｍの整流性層単独膜側から部分的に正コロナ帯電を行った。すると、上面からの画像は速やかに青色を呈した。次に同じ側から全面に負コロナ帯電を行うと画像は消えて白色となった。さらに正コロナ帯電を行うと上面は再び青色に変化し、負コロナ帯電を行うと再び白色に変化した。この帯電操作の切り替えによる画像の青白の表示を５０回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。また、表示された色は長期間保持された。この画像表示媒体は、軽量で持ち運びが可能であり、折り曲げることができた。
【０２９３】
【発明の効果】
本発明の第一の１の画像表示媒体によれば、着色粒子への選択的な電荷注入と電界による該着色粒子の移動により表示を行うことができるので、可逆表示が可能でメモリー性を有し、表示のコントラスト比が高く、繰り返し安定性に優れ、応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第一の２の画像表示媒体によれば、着色粒子が磁性体を含有しているので、さらに表示のコントラスト比が高く、加筆が容易な画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第一の３の画像表示媒体によれば、着色粒子が流動性を有しているので、さらに応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第一の４の画像表示媒体によれば、着色粒子に流動性を付与する別の粒子を含有しているので、さらに、応答速度が速く、また表示のコントラスト比が高い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第一の５の画像表示媒体によれば、二つの導電層間にスペーサ材を配しているので、表示欠陥あるいは表示ムラの少ない画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第一の６の画像表示媒体によれば、二つの導電層間に区画部材を配しているので、大面積であっても表示ムラが少なく、非固定状態で使用しても安定に表示を行うことができる画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第一の７の画像表示方法によれば、導電層の一方の外側からの電極の接触ないしは荷電物質の付与によって画像を表示するので、簡便な手段で表示を行わせることができる。
本発明の第一の８の画像表示方法によれば、二つの導電層に外接して電圧を印加することによって画像を表示するので、低電圧で駆動でき、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくすることができる。
本発明の第一の９の画像表示方法によれば、導電層の一方の外側からの磁界の作用によって画像を表示するので、より表示のコントラスト比を高くでき、また加筆が容易となる。
【０２９４】
本発明の第二の１の画像表示媒体によれば、着色粒子への選択的な電荷注入と電界による該着色粒子の移動により表示を行うことができるので、可逆表示が可能でメモリー性を有し、表示のコントラスト比が高く、繰り返し安定性に優れ、応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第二の画像表示媒体によれば、着色粒子が磁性体を含有しているので、さらに表示のコントラスト比が高く、加筆が容易な画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第二の３の画像表示媒体によれば、着色粒子が流動性を有しているので、さらに応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第二の４の画像表示媒体によれば、着色粒子に流動性を付与する別の粒子を含有しているので、さらに、応答速度が速く、また表示のコントラスト比が高い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第二の５の画像表示媒体によれば、二つの整流層間にスペーサ材を配しているので、表示欠陥あるいは表示ムラの少ない画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第二の６の画像表示媒体によれば、二つの整流層間に区画部材を配しているので、大面積であっても表示ムラが少なく、非固定状態で使用しても安定に表示を行うことができる画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第二の７の画像表示媒体によれば、整流性層の一方に外接する導電層を有しているので、簡便な手段で表示を行わせることができる画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第二の８の画像表示媒体によれば、二つの整流性層に外接する導電層を有しているので、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくできる画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第二の９の画像表示方法によれば、整流性層の一方の外側からの電極の接触ないしは荷電物質の付与によって画像を表示するので、簡便な手段で表示を行わせることができる。
本発明の第二の１０の画像表示方法によれば、二つの整流性層に外接する導電層に電圧を印加することによって画像を表示するので、低電圧で駆動でき、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくすることができる。
本発明の第二の１１の画像表示方法によれば、整流性層の一方の外側からの磁界の作用によって画像を表示するので、より表示のコントラスト比を高くでき、また加筆が容易となる。
【０２９５】
本発明の第三の１の画像表示媒体によれば、多色粒子への選択的な電荷注入と電界による該多色粒子の回転および移動により表示を行うことができるので、可逆表示が可能でメモリー性を有し、表示のコントラスト比が高く、繰り返し安定性に優れ、応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第三の２の画像表示媒体によれば、多色粒子が流動性を有しているので、さらに応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第三の３の画像表示媒体によれば、多色粒子に流動性を付与する別の粒子を含有しているので、さらに表示のコントラスト比が高く、応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第三の４の画像表示媒体によれば、二つの導電層間にスペーサ材を配しているので、表示欠陥あるいは表示ムラの少ない画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第三の５の画像表示媒体によれば、二つの導電層間に区画部材を配しているので、大面積であっても表示ムラが少なく、非固定状態で使用しても安定に表示を行うことができる画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第三の６の画像表示方法によれば、導電層の一方の外側からの電極の接触ないしは荷電物質の付与によって画像を表示するので、簡便な手段で表示を行わせることができる。
本発明の第三の７の画像表示方法によれば、二つ導電層に電圧を印加することによって画像を表示するので、低電圧で駆動でき、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくすることができる。
本発明の第四の１の画像表示媒体によれば、多色粒子への選択的な電荷注入と電界による該多色粒子の回転および移動により表示を行うことができるので、可逆表示が可能でメモリー性を有し、表示のコントラスト比が高く、繰り返し安定性に優れ、応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第四の２の画像表示媒体によれば、多色粒子が流動性を有しているので、さらに応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第四の３の画像表示媒体によれば、多色粒子に流動性を付与する別の粒子を含有しているので、さらに表示のコントラスト比が高く、応答速度の速い画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第四の４の画像表示媒体によれば、二つの整流層間にスペーサ材を配しているので、表示欠陥あるいは表示ムラの少ない画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第四の５の画像表示媒体によれば、二つの整流層間に区画部材を配しているので、大面積であっても表示ムラが少なく、非固定状態で使用しても安定に表示を行うことができる画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第四の６の画像表示媒体によれば、整流性層の一方に外接する導電層を有しているので、簡便な手段で表示を行わせることができる画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第四の７の画像表示媒体によれば、二つの整流性層に外接する導電層を有しているので、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくできる画像表示媒体を提供することができる。
本発明の第四の８の画像表示方法によれば、整流性層の一方の外側からの電極の接触ないしは荷電物質の付与によって画像を表示するので、簡便な手段で表示を行わせることができる。
本発明の第四の９の画像表示方法によれば、二つの整流性層に外接する導電層に電圧を印加することによって画像を表示するので、低電圧で駆動でき、画素内および画素ごとの表示ムラを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像表示媒体の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明による表示動作の機構を原理的に示す模式図である。
【図３】本発明による画像表示媒体を構成する着色粒子付近の一例を示す模式図である。
【図４】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明による表示動作の機構を原理的に示す模式図である。
【図９】本発明による画像表示媒体を構成する着色粒子付近の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図１１】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図１５】本発明による表示動作の機構を原理的に示す模式図である。
【図１６】本発明による表示動作の機構を原理的に示す模式図である。
【図１７】本発明による画像表示媒体を構成する多色粒子付近の一例を示す模式図である。
【図１８】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図１９】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図２０】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図２１】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図２２】本発明による表示動作の機構を原理的に示す模式図である。
【図２３】本発明による表示動作の機構を原理的に示す模式図である。
【図２４】本発明による画像表示媒体を構成する着色粒子付近の一例を示す模式図である。
【図２５】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図２６】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図２７】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図２８】本発明による画像表示媒体の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図２９】従来の表示装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１１ 透明基板
１２ 透明電極
１３ 分散液
１４ 有孔スペーサ
１０１ 導電層
１０２ 導電層
１０３ 着色粒子Ａ1
１０４ 着色粒子Ｂ1
１０５ 気体
１０６ 第三の粒子Ｃ
１０７ スペーサ材
１０８ 区画部材
１０９ 支持体
１１０ａ 導電層
１１０ｂ 導電層
２０１ 整流性層
２０２ 整流性層
２０３ 着色粒子Ａ2
２０４ 着色粒子Ｂ2
２０５ 気体
２０６ 第三の粒子Ｃ
２０７ スペーサ材
２０８ 区画部材
２０９ 導電層
２１０ 導電層
３０１ 導電層
３０２ 導電層
３０３ 着色部分Ａ3
３０４ 着色部分Ｂ3
３０５ 多色粒子
３０６ 気体
３０７ 外添粒子
３０８ スペーサ材
３０９ 区画部材
３１０ 導電層
３１１ 導電層
３１２ 支持体
４０１ 整流性層
４０２ 整流性層
４０３ 着色部分Ａ4
４０４ 着色部分Ｂ4
４０５ 多色粒子
４０６ 気体
４０７ 外添粒子
４０８ スペーサ材
４０９ 区画部材
４１０ 導電層
４１１ 導電層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display medium composed of a substance or a group of substances whose optical characteristics change reversibly by the action of an electric field, and in particular, reversibly change the visual state by moving charged particles by the action of an electric field. The present invention relates to an image display medium and an image display method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a CRT or a liquid crystal display is used as a terminal for displaying so-called images such as characters, still images, and moving images. They can display and rewrite digital data instantly, but it is difficult to always carry the device around, and it has many drawbacks such as eye fatigue when working for a long time and display when turning off the power. is there. On the other hand, when a character or a still image is distributed or stored as a document, it is widely used as a so-called hard copy recorded on a paper medium by a printer. The hard copy is easier to read than the display and less tiring, and can be read freely. Furthermore, it has the characteristics that it is lightweight and can be carried freely. However, the hard copy is discarded and recycled after it is used, but this requires a lot of labor and cost, so that there remains a problem in terms of resource saving.
[0003]
The need for a rewritable paper-like display medium with the advantages of both the above display and hard copy is high, and so far, polymer-dispersed liquid crystal, bistable cholesteric liquid crystal, electrochromic device, electrophoretic device A display medium that uses a reflection type and is capable of providing a bright display with a reflection type and attracting attention as a display medium having a memory property. Among them, the one using an electrophoretic element is excellent in terms of display quality and power consumption at the time of display operation, and an electrophoretic display device as shown in FIG. (Kaihei 5-173194, Japanese Patent No. 2612472).
[0004]
In FIG. 29, reference numerals 11 and 12 denote transparent electrodes formed in a required pattern on a transparent substrate such as glass and the like, and a color is formed between the pair of transparent electrodes 12 arranged to face each other. A dispersion liquid 13 in which a plurality of electrophoretic particles having a color different from the color of the dispersion medium is dispersed is enclosed in the dispersion medium.
[0005]
The electrophoretic particles have a charge on the surface in the dispersion medium. When a voltage opposite to the electrophoretic particle charge is applied to one of the transparent electrodes 12, the electrophoretic particles accumulate on the surface and the color of the electrophoretic particles is observed. When a voltage having the same direction as the charge of the electrophoretic particles is applied, the electrophoretic particles move to the opposite side, so that the color of the dispersion medium is observed. As a result, display can be performed. Here, in the structure in which the dispersion liquid 13 is simply enclosed between the electrodes 12, display unevenness may occur due to the aggregation or adhesion phenomenon of the migrating particles. By arranging the spacers 14, the dispersion liquid 13 is discontinuously divided so as to stabilize the display operation.
[0006]
However, in the case of such a structure, there has been a problem that it is difficult to uniformly enclose the dispersion liquid, or that it is difficult to obtain reproducibility by changing the characteristics of the dispersion liquid at the time of encapsulation. In Japanese Patent No. 2551783, the above problems are solved by forming a large number of microcapsules filled with a dispersion and arranging them between electrode plates.
[0007]
In any of these configurations, it is difficult to display pure electrophoretic particle color due to the presence of some colored dispersion medium around the electrophoretic particle when observing the color of the electrophoretic particle. There was a disadvantage that the ratio was low.
[0008]
In JP-A-8-510790, a transparent dispersion medium contains two kinds of particles having opposite surface charges and different colors, and these particles are migrated in opposite directions to perform display. However, it is difficult to stably maintain a dispersed state for a long time without agglomerating particles having opposite charges. Therefore, there is a disadvantage that the contrast ratio is lowered by repeated use.
[0009]
Furthermore, in any case, there is a drawback that the migration speed of the particles is slow, and therefore the response speed of the display is slow. The above disadvantage is considered to be a fundamental problem due to the principle of the electrophoretic display method in which display is performed by moving particles in a liquid.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
A first object of the present invention is to provide an image display medium capable of reversible display, having a memory property, a high display contrast ratio, excellent repetitive stability, and a high response speed.
A second object of the present invention is to provide an image display medium that has a higher display contrast ratio and is easy to write.
A third object of the present invention is to provide an image display medium having a higher response speed.
A fourth object of the present invention is to provide an image display medium having a higher display contrast ratio and a faster response speed.
A fifth object of the present invention is to provide an image display medium with little display unevenness.
A sixth object of the present invention is to provide an image display medium that has little display unevenness even in a large area and can stably display even when used in an unfixed state.
A seventh object of the present invention is to provide an image display medium that can be displayed by simple means.
An eighth object of the present invention is to provide an image display medium that can reduce display unevenness within and for each pixel.
A ninth object of the present invention is to provide an image display method capable of performing display by simple means.
A tenth object of the present invention is to provide an image display method that can be driven at a low voltage and can reduce display unevenness within and for each pixel.
An eleventh object of the present invention is to provide an image display method that can further increase the contrast ratio of display and can be easily added.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, two conductive layers in which at least one or both of them are light-transmitted are disposed at a desired interval in the first (referred to as “first 1” for convenience in the invention of claim 1). And colored particles A that accept holes or electrons from the conductive layer in the space between them1The colored particles A1Different color and at least colored particles A1Colored particles B that are substantially free of the same polarity as1And the colored particles A1, B1From a gas that can be moved by replacingRukoAn image display medium characterized by the above is provided.
[0012]
Examples of the embodiment of the first aspect of the invention include the following first to second aspects of the invention.
[0013]
(First invention 2)
Colored particles A1Or colored particles B1The image display medium described in the first item 1, wherein any one of the magnetic material contains a magnetic material.
[0014]
(First three inventions)
Colored particles A1And / or colored particles B1The image display medium according to 1 or 2 above, wherein the liquid crystal has fluidity.
[0015]
(First four inventions)
Colored particles A1And / or colored particles B1The image display medium according to any one of the first to third aspects, which contains third particles C that impart fluidity to the liquid crystal.
[0016]
(First 5 inventions)
5. The image display medium according to any one of the first to fourth aspects, wherein a spacer material is disposed between two conductive layers.
[0017]
(First six inventions)
The image display medium according to any one of the first to fifth aspects, wherein a space sandwiched between two conductive layers is divided by a partition member.
[0018]
(First Seven Inventions)
By contacting the electrode or applying a charged substance from the outside of at least one of the two conductive layers, the colored particles A are passed through the conductive layer.1The colored particles A are charged by an external electric field.1An image display method using the image display medium according to any one of the first to sixth aspects, wherein the image display medium is moved.
[0019]
(First eight inventions)
By applying a voltage between the two conductive layers, the colored particles A pass through the conductive layer.1The colored particles A are charged with1The image display method using the image display medium according to any one of the first to sixth aspects, wherein the image display medium is moved by an external electric field.
[0020]
(First nine inventions)
The image display medium according to any one of (1) to (6) above, wherein the colored particles containing the magnetic material are moved by applying a magnetic field from the outside of at least one of the two conductive layers. Image display method.
[0021]
The operation principle of image display by the first image display medium of the present invention is as follows. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the display medium according to the first aspect of the present invention. Reference numerals 101 and 102 denote two conductive layers, one or both of which are light transmissive, and colored particles A represented by 103 inside.1And its colored particles A1Colored particle B represented by 104 of a different color1And the colored particles A1, B1It has the part which consists of the gas 105 which can be replaced and moved. Here, when the conductive layer 102 is translucent, when the display medium is viewed from above the conductive layer 102, the colored particles B1I can see the color.
[0022]
On the other hand, FIG. 2 is a sectional view showing an example of an operation mechanism when the display medium of FIG. 1 is actually driven to display an image. In this example, colored particles A1Has a function of receiving holes from the conductive layers 101 to 102 and has substantially no function of receiving electrons. On the other hand, colored particles B1Has the ability to accept holes or is otherwise very weak and may or may not have an electron accepting function.
[0023]
In FIG. 2A, when negative and positive charges are applied to the respective conductive layers 101 and 102 in which the conductivity of the right half and the left half of the display medium is divided in the middle by appropriate means from the outside, the positive charge Is a colored particle A capable of receiving a positive charge from the conductive layer via the conductive layer 1011Move to. In this way, positively charged colored particles A1Attempts to move upward along the external electric field as shown in FIG. At this time, the colored particles A are present in the internal space of the display medium.1, Colored particles B1Since the gas 105 that can be moved by being replaced is filled, the movement of the particles is performed smoothly. FIG. 2 (c) shows a colored particle A having a positive charge.1Shows a state where has moved to reach the conductive layer 102.
[0024]
Here, regarding the charge transfer between the conductive layer 102 and the positively charged particles, the positively charged particles may lose the positive charge (inject holes into the conductive layer), but the electrons from the conductive layer 102 Colored particles A because there is substantially no function to receive1The movement is completed without negatively reversing the polarity. In addition, colored particles B1Has substantially no hole-accepting ability, so that the positively charged colored particles A1Does not hinder the movement.
[0025]
When the state of FIG. 2C is viewed from above the display medium (outside the conductive layer 2), the left half is colored particles B.1The right half is colored particle A1The color of can be expected. The above is the basic operation principle of image display by the first image display medium of the present invention, but this display mode is reversible and can be used repeatedly.
[0026]
The first two image display media of the present invention are colored particles A.1, B1Any one of these contains a magnetic body. By applying a magnetic field from the outside of such a display medium and replacing colored particles containing a magnetic substance at an arbitrary place with particles of a different color, an image can be formed by the same operation as that shown in FIG. it can. Image formation by this magnetic field is also reversible and repeatable. As described above, the combined use of the electric action and the action of the magnetic field provides a wide variety of display addition and deletion methods. On the other hand, in the initial stage of electrical image formation, the colored particles A1Needs to be present in advance in a place where charge injection from the conductive layer can be expected (see FIG. 1). In order to realize such an initial condition, it is possible to create the state of FIG. 1 by applying an external magnetic field to the first two image display media.
[0027]
In the first three image display media of the present invention, the colored particles A1And colored particles B1Is moved smoothly by the presence of the gas 105 that can be moved by replacing both, but the colored particles A1And / or colored particles B1If it has fluidity, the movement and exchange of particles become smoother and display with a high response speed becomes possible.
[0028]
In the first four image display media of the present invention, the colored particles A1And colored particles B1In addition to the above, by adding the third particles C that can impart fluidity, the particles C become colored particles A.1And / or colored particles B1By acting on the above, the effects of the first third invention can be further increased. FIG. 3 shows that the third particles C are colored particles A.1Does not act on colored particles B1It is a conceptual diagram which acts on and expresses the flow effect.
[0029]
In the first five image display media of the present invention, since the spacer material is disposed between the two conductive layers, an appropriate conductive layer interval can be maintained even when an external force is applied to the image display medium. An appropriate display medium free from defects and defects is provided.
[0030]
In the first 6 image display medium of the present invention, the space sandwiched between the two conductive layers is divided by the partition member, so that there is no occurrence of unevenness of particles and high quality without image density unevenness. A display medium is provided.
[0031]
In the first 7 image display method of the present invention, the image can be displayed by simple means by contacting the electrode or applying a charged substance from at least one of the two conductive layers. A display method is provided.
[0032]
In the first eight image display methods of the present invention, there is provided an image display method that can be driven at a low voltage by applying a voltage between two opposing electrodes, and that can reduce display unevenness within and for each pixel. Provided.
[0033]
In the first nine image display methods of the present invention, by providing a magnetic field from the outside of at least one of the two conductive layers, a display contrast ratio can be increased, and an image display method that can be easily applied is provided. Is done.
[0034]
  Further, according to the present invention, the second (which is referred to as “second 1” for convenience in the invention of claim 2) has at least the same electric rectification polarity provided at a desired interval, and one or both Two rectifying layers having a light transmission property, and colored particles A that receive charges from the rectifying layer in a space between them2The particle A2Colored particles B that are different from the color and do not substantially transfer charges with the rectifying layer2And the colored particles A2, B2From a gas that can be moved by replacingThe space is divided by a partition member.An image display medium characterized by the above is provided.
[0035]
Examples of the embodiment of the second aspect of the invention include the following second to second aspects of the invention.
[0036]
(Second invention 2)
Colored particles A2Or colored particles B2The image display medium according to the second item 1, wherein any one of the magnetic material contains a magnetic material.
[0037]
(Second invention 3)
Colored particles A2And / or colored particles B2The image display medium according to the second or second item, wherein the liquid crystal has fluidity.
[0038]
(Second Four Inventions)
Colored particles A2And / or colored particles B2The image display medium according to any one of the second to third aspects, which contains third particles C that impart fluidity to the liquid crystal.
[0039]
(5th invention)
5. The image display medium according to any one of the second to fourth aspects, wherein a spacer material is provided between two rectifying layers having electrical rectifying properties.
[0040]
(Second invention of 6)
6. The image display medium according to any one of the second to fifth aspects, wherein a space between two rectifying layers having electrical rectifying properties is divided by a partition member.
[0041]
(7th invention)
The image display medium according to any one of the second to sixth aspects, wherein a conductive layer circumscribing one of the two rectifying layers having electrical rectifying properties is provided.
[0042]
(Second invention of 8)
A conductive layer circumscribing two rectifying layers having electrical rectifying properties, and at least one of the conductive layers is light-transmitting and is disposed to circumscribe the light-transmitting rectifying layer; The image display medium according to any one of the second to seventh aspects, wherein the image display medium is provided.
[0043]
(9th invention)
By contacting the electrode from at least one of the two rectifying layers having electrical rectifying property or applying a charged substance, the colored particles A are passed through the rectifying layer.2The colored particles A are charged by an external electric field.2An image display method using the image display medium according to any one of the second to eighth features, wherein the image display medium is moved.
[0044]
(Second Ten Inventions)
By applying a voltage between the two conductive layers sandwiching the two rectifying layers, the colored particles A are passed through the rectifying layer.2The colored particles A are charged with2The image display method using the image display medium according to the second item 8, wherein the image display medium is moved by an external electric field.
[0045]
(Second Eleventh Invention)
The colored particles containing a magnetic material are moved by applying a magnetic field from the outside of at least one of the two rectifying layers having electrical rectifying properties. An image display method using the described image display medium.
[0046]
The operation principle of image display by the second image display medium of the present invention is as follows. FIG. 7 is a sectional view showing an example of the display medium described in the second item 1 of the present invention. Reference numerals 201 and 202 denote two rectifying layers having the same electrical rectifying polarity, but one or both of them are light-transmitting, and colored particles A represented by 203 inside2And its colored particles A2Colored particles B represented by 204 of a different color2And the colored particles A2, Colored particles B2And a portion made of a gas 205 that can be moved. Here, when the rectifying layer 202 is translucent, when the surface medium is viewed from above the rectifying layer 202, the colored particles B2I can see the color.
[0047]
On the other hand, FIG. 8 is a sectional view showing an example of an operation mechanism when the display medium of FIG. 7 is actually driven to display an image. In this illustration, the rectifying layers 201 and 202 both have hole conductivity superior to electron conductivity, and the colored particles A2Has a function of receiving holes from the rectifying layers 201 to 202, but the colored particles B2Is not capable of accepting holes or is otherwise very weak.
[0048]
In FIG. 8A, when a negative charge and a positive charge are applied to each rectifying layer on the right half of the display medium by an appropriate means from the outside, the positive charge can receive charges from the rectifying layer 201 via the rectifying layer 201. Colored particles A2Move to. In this way, positively charged colored particles A2Attempts to move upward along the external electric field as shown in FIG. At this time, the colored particles A are present in the internal space of the display medium.2, B2Since the gas 205 that can be moved in place of the gas 205 is filled, the particles are smoothly moved. FIG. 8C shows a colored particle A having a positive charge.2Shows a state in which has moved to reach the rectifying layer 202.
[0049]
Here, since the rectifying layer 202 has low electronic conductivity, it cannot transfer negative charges to the positively charged particles. Therefore, the positively charged particles complete their movement without losing their charge or becoming negative in polarity. In addition, colored particles B2Has a very small hole-accepting ability, so that colored particles A having a positive charge2Does not hinder the movement.
[0050]
When the state of FIG. 8C is viewed from above the display medium (outside the rectifying layer 202), the left half is colored particles B.2The right half is colored particle A2The color of can be expected. The above is the basic operation principle of image display by the second image display medium of the present invention, but this display mode is reversible and can be used repeatedly.
[0051]
The second two image display media of the present invention are colored particles A.2, B2Any one of these contains a magnetic body. By applying a magnetic field from the outside of such a display medium and replacing colored particles containing a magnetic substance at an arbitrary place with particles of a different color, an image can be formed by an operation similar to that shown in FIG. it can. Image formation by this magnetic field is also reversible and repeatable. As described above, the combined use of the electric action and the action of the magnetic field provides a wide variety of display addition and deletion methods. On the other hand, in the initial stage of electrical image formation, the colored particles A2Needs to be present in advance in a place where charge injection from the rectifying layer can be expected (see FIG. 7). In order to realize such an initial condition, it is possible to create the state of FIG. 7 by applying an external magnetic field to the image display medium described in the second item 2.
[0052]
In the second three image display media of the present invention, the colored particles A2And colored particles B2Is moved smoothly due to the presence of the gas 205 that can be moved by replacing both, but the colored particles A2And / or colored particles B2If it has fluidity, the movement and exchange of particles become smoother and display with a high response speed becomes possible.
[0053]
In the second 4 image display medium of the present invention, the colored particles A2And colored particles B2In addition to the addition of the third particles C that can impart fluidity, the particles C become colored particles A.2And / or colored particles B2By acting on the above, the effect of the second third invention can be further increased. FIG. 9 shows that the third particles C represented by 206 are colored particles A.2Does not act on colored particles B2It is a conceptual diagram which acts on and expresses the flow effect.
[0054]
In the image display medium according to the second aspect 5 of the present invention, since the spacer material is disposed between the two rectifying layers having electrical rectification properties, appropriate rectification can be achieved even if an external force is applied to the image display medium. Therefore, an appropriate display medium free from display unevenness and defects can be provided.
[0055]
In the second 6 image display medium of the present invention, the space sandwiched between the two rectifying layers having electrical rectifying properties is divided by the partition member, so that the image is not biased and the image is not biased. A high-quality display medium that does not cause density unevenness is provided.
[0056]
Since the second image display medium of the present invention has a configuration having a conductive layer on one side, an image display medium that can be displayed by simple means is provided.
[0057]
Since the image display medium according to the second aspect 8 of the present invention has a structure having conductive layers on both sides, an image display medium capable of reducing display unevenness within and for each pixel is provided.
[0058]
  Further, according to the present invention, at least one or both of which are disposed at a desired interval in the third (referred to as “third 1” for convenience in the invention of claim 3) are light transmissive two Colored portion A in the conductive layer and the space between it3And different colored part B3And colored portion A3Accepts holes or electrons from the conductive layer, and the colored portion B3Is colored portion A from the conductive layer.3From multicolor particles that do not transfer charge of the same polarity as the gas, and a gas that can rotate and move the multicolor particles.RukoAn image display medium characterized by the above is provided.
[0059]
As embodiments of the third aspect of the invention, the following second to third aspects of the invention can be cited.
[0060]
(Third second invention)
The image display medium according to the third aspect, wherein the multicolor particles have fluidity.
[0061]
(Third invention 3)
3. The image display medium as described in 1 or 2 above, which comprises external additive particles for imparting fluidity to multicolor particles.
[0062]
(Third invention 4)
4. The image display medium according to any one of the third to third aspects, wherein a spacer material is provided between two conductive layers.
[0063]
(5th invention)
This is achieved by the image display medium according to any one of the third to fourth aspects, wherein a space between two conductive layers is divided by a partition member.
[0064]
(Third Six Inventions)
By contacting the electrode from at least one of the two conductive layers or applying a charged substance, the multicolor particles are charged through the conductive layer, and the multicolor particles are rotated and moved by an external electric field. An image display method using the image display medium according to any one of the third to fifth aspects.
[0065]
(7th invention)
By applying a voltage between the two conductive layers, the multicolor particles are charged through the conductive layer, and the multicolor particles are rotated and moved by an external electric field. An image display method using the image display medium according to claim 5.
[0066]
The operation principle of image display by the image display medium according to the third aspect of the present invention is as follows. FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of the display medium according to the third aspect of the present invention. Reference numerals 301 and 302 denote two conductive layers, one or both of which are light-transmitting, and a colored portion A represented by 303 is formed inside.ThreeAnd its colored part AThreeColored portion B represented by 304 of a different color fromThreeAnd a portion made of a gas 306 capable of rotating and moving the multicolor particle 305. Here, when the conductive layer 302 is light-transmitting, when the display medium is viewed from above the conductive layer 302, the colored portion BThreeI can see the color.
[0067]
On the other hand, FIG. 15 is a sectional view showing an example of an operation mechanism when the display medium of FIG. 14 is actually driven to display an image. In this example, the colored portion AThreeHas a function of receiving holes from the conductive layers 301 to 302 and no function of receiving electrons, but the colored portion BThreeMay have no ability to accept holes or otherwise be very weak and may have the ability to accept electrons.
[0068]
In FIG. 15A, when a negative charge and a positive charge are applied to the conductive layers 301 and 302 separated from the left half of the right half of the display medium by an appropriate means from the outside, the positive charge is transferred from the conductive layer 301 to the positive charge. Colored part A capable of receivingThreeMove to. In this way, the polychromatic particles 305 having a positive charge on the surface of the hemisphere move upward along the external electric field as shown in FIG.
[0069]
FIG. 16 shows a model diagram of forces acting on multicolor particles immediately after the start of movement.
When the multicolor particles are spherical, the center of gravity G of the mass m is the center. When positive charges are biased near the surface of the lower hemisphere, it can be assumed that a virtual point charge Q exists inside the lower hemisphere. The Coulomb force acts on the point charge Q due to the external electric field and starts to move upward. When the Coulomb force passes through the center of gravity G of the particle, the direction of the particle moves as it is, but actually, the electrostatic repulsive force with the adjacent multicolor particle or the colored portion AThreeDue to the non-uniformity of the charge distribution above, there is a difference between the direction of movement of the center of gravity G and the direction of the effective Coulomb force F, a rotational moment is generated, and the direction of the multicolor particles tends to be reversed. At this time, since the internal space of the display medium is filled with the gas 306 as a space in which the multicolor particles 305 can rotate and move, the particles rotate and move smoothly. FIG. 15C shows a colored portion A having a positive charge.ThreeThe state which reached the conductive layer 302 from the side is shown.
[0070]
Here, regarding the possibility of charge transfer between the conductive layer 302 and the positively charged particles, although the positively charged particles may lose the positive charge (inject holes into the conductive layer), the conductive layer Since there is no function for receiving electrons from 302, the movement is completed without reversing the polarity negatively. In addition, colored part BThreeSince the hole acceptability is extremely small, the entire multicolor particle 305 is not positively charged and does not hinder the generation of rotational moment.
[0071]
When the state of FIG. 15C is viewed from above the display medium (outside the conductive layer 302), the left half is a colored portion B.ThreeThe right half is colored part AThreeThe color of can be expected. The above is the basic operation principle of image display by the third image display medium of the present invention, but this display mode is reversible and can be used repeatedly.
[0072]
In the second image display medium of the present invention, the multicolor particles move smoothly due to the presence of the gas 306 capable of rotating and moving the multicolor particles. However, the multicolor particles have fluidity. If this is the case, the rotation and movement of the particles will be smoother, and a display with a high response speed will be possible.
[0073]
In the third image display medium of the present invention, the external additive particles act on the multicolor particles by adding external additive particles capable of imparting fluidity in addition to the multicolor particles. The effects of the third invention can be further increased. FIG. 16 is a conceptual diagram in which the externally added particles 307 act on the multicolor particles 305 to develop a flow effect.
[0074]
In the third image display medium according to the third aspect of the present invention, since the spacer material is provided between the two conductive layers, an appropriate gap between the conductive layers can be maintained even when an external force is applied to the image display medium. An appropriate display medium free from defects and defects is provided.
[0075]
In the third image display medium according to the present invention, the space between the two conductive layers is divided by the partition member, so that no unevenness of particles occurs and no high image density unevenness occurs. A display medium is provided.
[0076]
  Further, according to the present invention, the fourth (for convenience, “fourth 1” in the invention of claim 4), the at least electrical rectification polarities arranged at a desired interval are the same, and one or both In the light-transmitting two rectifying layers and the space between them, at least the colored portion A4And colored part B of different color4And the colored portion A4Receives the charge from the rectifying layer and the colored portion B4From multicolor particles that do not substantially transfer charge to and from the rectifying layer, and a gas that can rotate and move the multicolor particles.RukoAn image display medium characterized by the above is provided.
[0077]
Examples of the embodiment of the fourth aspect of the invention include the following fourth to fourth aspects of the invention.
[0078]
(Fourth invention)
4. The image display medium according to the fourth item 1, wherein the multicolor particles have fluidity.
[0079]
(4th invention)
4. The image display medium according to the first or second item 4, wherein the image display medium comprises external additive particles that impart fluidity to the multicolor particles.
[0080]
(4th invention)
4. The image display medium according to any one of the fourth to third aspects, wherein a spacer material is disposed between two rectifying layers having electrical rectifying properties.
[0081]
(Fourth invention)
5. The image display medium according to any one of the fourth to fourth aspects, wherein a space sandwiched between two rectifying layers having electrical rectifying properties is divided by a partition member.
[0082]
(Fourth Sixth Invention)
The image display medium according to any one of the fourth to fifth aspects, further comprising a conductive layer circumscribing one of the two rectifying layers having electrical rectifying properties.
[0083]
(Fourth Seventh Invention)
A conductive layer circumscribing two rectifying layers having electrical rectifying properties, and at least one of the conductive layers is light-transmitting and is disposed to circumscribe the light-transmitting rectifying layer; The image display medium according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the image display medium is provided.
[0084]
(Fourth Eighth Invention)
By contacting the electrode from at least one of the two rectifying layers having electrical rectifying property or applying a charged substance, the colored portion A of the multicolor particles is passed through the rectifying layer.FourAn image display method using the image display medium according to any one of the fourth to seventh aspects, wherein a charge is applied to the multicolor particles and the multicolor particles are rotated and moved by an external electric field.
[0085]
(Fourth Nine Inventions)
By applying a voltage between the two electrodes sandwiching the two rectifying layers, the colored portion A of the multicolor particles is passed through the rectifying layer.FourAn image display method using the image display medium according to the fourth aspect, in which a charge is applied to the multicolor particles and the multicolor particles are rotated and moved by an external electric field.
[0086]
The operation principle of image display by the fourth image display medium of the present invention is as follows. FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of the display medium described in the fourth item of the present invention. Reference numerals 401 and 402 denote two rectifying layers having the same electrical rectifying polarity, but one or both of them are light-transmitting, and a colored portion A represented by 403 is contained therein.FourAnd colored part AFourColored part B different fromFourAnd a portion made of a gas 406 capable of rotating and moving the multicolor particle 405. Here, when the rectifying layer 402 is translucent, when the display medium is viewed from above 402, the colored portion BFourI can see the color.
[0087]
On the other hand, FIG. 22 is a sectional view showing an example of an operation mechanism when the display medium of FIG. 21 is actually driven to display an image. In this illustration, both the rectifying layers 401 and 402 have hole conductivity superior to electron conductivity, and the colored portion AFourHas a function of receiving holes from the rectifying layers 401 to 402, but the colored portion BFourIs not capable of accepting holes or is otherwise very weak.
[0088]
In FIG. 22A, when a negative charge and a positive charge are applied to each rectifying layer in the right half of the display medium by an appropriate means from the outside, the positive charge can receive charges from the rectifying layer via the rectifying layer 401. Colored part AFourMove to. In this way, colored portion AFourAs shown in FIG. 22B, the multicolored particles 405 having a positive charge move upward along the external electric field and try to rotate at the same time.
[0089]
FIG. 23 shows a model diagram of forces acting on multicolor particles immediately after the start of movement.
When the multicolor particles are spherical, the center of gravity G of the mass m is the center. Colored portion A of positive hemisphereFourTherefore, it can be assumed that the charge of the entire particle is a virtual point charge Q inside the lower hemisphere. The Coulomb force acts on the point charge Q due to the external electric field and starts to move upward. When the Coulomb force passes through the center of gravity G of the particle, the direction of the particle moves as it is, but actually, the electrostatic repulsive force with the positive charge of the adjacent multicolor particle or the colored portion AFourDue to the non-uniformity of the charge distribution in the interior, a difference occurs between the direction of movement of the center of gravity G and the direction of the effective Coulomb force F, a rotational moment is generated, and the direction of the multicolor particles tends to be reversed. At this time, since the internal space of the display medium is filled with the gas 406 as a space in which the multicolor particles 405 can rotate and move, the particles rotate and move smoothly. FIG. 22 (c) shows a colored portion A having a positive charge.FourThe state which reached the rectifying layer 402 from the side is shown.
[0090]
Here, since the rectifying layer 402 has a low electronic conductivity, it cannot transfer a negative charge to a positively charged portion. Accordingly, the positively charged colored portion AFourCompletes movement without losing charge or negative polarity. In addition, colored part BFourSince the hole-accepting ability is extremely small, the entire multicolor particles are not positively charged and do not hinder the generation of rotational moment.
[0091]
When the state of FIG. 22C is viewed from above the display medium (outside the rectifying layer 402), the left half is a colored portion B.FourThe right half is colored part AFourThe color of can be expected. The above is the basic operation principle of image display by the image display medium according to the fourth aspect of the present invention. This display mode is reversible and can be used repeatedly.
[0092]
In the image display medium according to the second aspect of the present invention, the multicolor particles are smoothly rotated by the presence of the gas 406 that can be rotated and moved. If it has, the rotation and movement of the particles become smoother, and a display with a high response speed becomes possible.
[0093]
In the image display medium according to the fourth aspect of the present invention, by adding external additive particles capable of imparting fluidity to the multicolor particles, the external additive particles are rectified between the multicolor particles or between the multicolor particles. By acting between the sex layers, the effect of the fourth aspect of the invention can be further increased. FIG. 24 is a conceptual diagram in which the externally added particles 407 act between the multicolor particles and the rectifying layer to develop a flow effect. At this time, the external additive particles are colored from the rectifying layer 401 to the colored portion A.FourIt is preferable that it adheres at such a density that does not hinder the charge injection.
[0094]
In the image display medium according to the fourth aspect of the present invention, since the spacer material is provided between the two rectifying layers having electrical rectification properties, appropriate rectification can be achieved even if an external force is applied to the image display medium. Therefore, an appropriate display medium free from display unevenness and defects can be provided.
[0095]
In the fourth image display medium of the present invention, the space between the two rectifying layers having electrical rectifying properties is divided by the partition member, so that the multicolor particles are not biased. A high-quality display medium that does not cause uneven image density is provided.
[0096]
Since the fourth image display medium of the present invention has an electrode on one side, an image display medium that can be displayed by simple means is provided.
[0097]
Since the fourth image display medium of the present invention has a configuration having electrodes on both sides, an image display medium capable of reducing display unevenness within and for each pixel is provided.
[0098]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 101 and 102 are conductive layers, and at least one of them is light transmissive. As the conductive layer, metals such as Al, Ag, Ni, Cu, ITO, SnO2A transparent conductor such as ZnO: Al is formed into a thin film by sputtering, vacuum evaporation, CVD, coating, or the like, or a conductive agent mixed with a solvent or a synthetic resin binder is used. .
[0099]
Conductive agents include cationic polyelectrolytes such as polymethylbenzyltrimethyl chloride and polyallyl polymethylammonium chloride, anionic polyelectrolytes such as polystyrene sulfonate and polyacrylate, and electronically conductive zinc oxide and tin oxide. Indium oxide fine powder or the like is used.
[0100]
The conductive layer itself may be thick enough to have a self-holding function, or the conductive layer may be provided on a substrate having a self-holding function (not shown), which can be preferably used in either case. Further, the conductive layers 101 and 102 may be layers showing anisotropic conductivity, or may be layers having pattern-like or dot-like segments with conductive portions penetrating in the thickness direction.
[0101]
In any case, if the power supply electrode is brought into contact with a part of the conductive layers 101 and 102, the charge can be reliably injected into the colored particles having a hole or electron accepting function through the conductive layer. In order to perform the display, a means for injecting charges into the conductive layer 102 may be prepared, which is convenient.
[0102]
In FIG. 1, reference numeral 103 denotes a colored particle A that accepts holes or electrons from the conductive layer.1Thus, it is non-transparent and has a property of receiving a charge from the conductive layer and having a positive or negative charge. The particle 103 having such a function can be realized by a composite of a plurality of materials. The simplest example is a particle in which at least a coloring component and, if necessary, a component capable of accepting holes or electrons from a conductive layer are dispersed or mixed in a binder resin.
[0103]
As the binder resin, all known thermoplastic resins and thermosetting resins can be used, but non-adhesive materials are particularly preferably used. As a straightforward example of such a resin, styrene such as polyester resin, polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and a homopolymer of a substituted product thereof can be exemplified.
[0104]
Moreover, as a coloring component, all well-known things can be used. As the black colorant, for example, carbon black, aniline black, furnace black, lamp black and the like can be used. Examples of cyan colorants include phthalocyanine blue, methylene blue, Victoria blue, methyl violet, aniline blue, and ultramarine blue. As the magenta colorant, for example, rhodamine 6G lake, dimethylquinacridone, watching red, rose bengal, rhodamine B, alizarin lake and the like can be used. Examples of yellow colorants include chrome yellow, benzidine yellow, hansa yellow, naphthol yellow, molybdenum orange, quinoline yellow, and tartrazine.
[0105]
As the colorant used in the toner of the present invention, dyes and pigments capable of obtaining toners of yellow, magenta, cyan and black colors can be used. For example, carbon black, lamp black, ultramarine, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, Rogmin 6G, lake, chalcoil blue, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, triallylmethane dye, etc. Any conventionally known dyes and pigments such as dyes and pigments can be used alone or in combination.
[0106]
Colored particles A1The amount of the coloring component that can be used for the colorant is 0.1 to 300 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.
[0107]
On the other hand, as a component that can accept holes or electrons from the conductive layer used as necessary, a known electron-donating substance (so-called electron donor substance) or a known electron-accepting substance (so-called electron acceptor substance) And can be used in the present invention.
[0108]
However, for electron donating substances, if the electron donating ability is too strong, it undergoes oxidative decomposition, and if the electron donating ability is too weak, holes are not injected from the conductive layer. If the accepting ability is too strong, it undergoes reductive decomposition, and if the accepting ability is too weak, there is a problem that electron injection does not occur from the conductive layer.
[0109]
Therefore, it is necessary to select an appropriate material as a component that can accept holes or electrons from the conductive layer. However, the hole accepting material and the electron accepting material that are preferably used in the present invention are used for electrophotography. Hole transport materials and electron transport materials used in charge transport layers of functionally separated organic photoreceptors, and hole injection materials, hole transport materials, electron injection materials, and electrons used in organic electroluminescent (EL) devices. Known materials typified by transport materials and the like are listed and used.
[0110]
Colored particles A of the present invention1In principle, it is desirable to contain either a hole-accepting substance or an electron-accepting substance, but the material has a hole-accepting ability (electron-accepting ability) superior to an electron-accepting ability (hole-accepting ability). In combination, it is also possible to contain both at the same time. Colored particles A of the present invention1The hole-accepting substance or the electron-accepting substance used in is 0.1 to 10,000 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0111]
Colored particles A thus configured1Can be non-transparent and can receive positive or negative charges from a conductive layer and can have positive or negative charge. Colored particles A1As the production method, a known production method such as toner particles for electrophotography can be applied. That is, the necessary materials listed above are kneaded and pulverized, and classified as necessary to obtain the desired colored particles A.1In addition, the desired colored particles A can be obtained by a known dispersion polymerization method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method, and particle production method combining them.1Can be obtained.
[0112]
Colored particles A1The average particle size is suitably 0.1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 20 μm as the average particle size.
[0113]
In FIG. 1, reference numeral 104 denotes a colored particle B that does not substantially transfer charges with the conductive layer.1Insulating particles are preferably used. Colored particles A1Is colored dark, the colored particles B1Preferably exhibits a light color. Specifically, particles made of an inorganic substance such as titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, or silicon oxide, organic pigments such as diary ride yellow, or particles made of a composite of an inorganic substance and a resin can be used.
[0114]
Colored particle B1The average particle size is suitably 0.1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 20 μm as the average particle size.
[0115]
In FIG. 1, colored particles A1, B1The space other than is colored particles A1, B1Is a portion made of a gas 105 that can be displaced and filled with a gas such as air, nitrogen, helium, or argon. The amount is colored particles A sandwiched between two conductive layers.1And B1In the region where is present, the following range is generally desirable.
0.3 ≦ volume of the part made of gas / (part made of gas + colored particle A
And the volume occupied by B) ≦ 0.9
If smaller than this, colored particles A1, B1If it is larger than this, the visibility of the colored state is remarkably deteriorated, which is not preferable.
[0116]
The pressure of the gas 105 is preferably normal pressure or reduced pressure. In order to prevent the state of the gas 105 from changing over time, the colored particles A sandwiched between the two conductive layers 101 and 102 are used.1And colored particles B1It is preferable that the periphery of the region where is present is isolated from the external atmosphere by a sealing member.
[0117]
In the first two embodiments of the present invention, the colored particles A1Or colored particles B1One of these contains a magnetic substance. In general, since the magnetic material is colored in a dark color, it is preferably contained in the darker particles.
[0118]
Magnetic materials include magnetite, hematite, iron such as ferrite, metals such as iron, cobalt, nickel, or aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium. And known magnetic materials such as alloys of metals such as manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium, mixtures thereof, and carbonyl iron powder.
[0119]
Since these magnetic materials are often colored, the magnetic material can be used alone as a colorant for the particles, or can be used by mixing with a colorant different from the color of the magnetic material. In this case, it is possible to conceal the color of the magnetic material using a colorant having an excellent hiding power, and a magnetic material is used for the core of the particle and a coloring material is included in the shell. It is also possible to prepare and use particles having a multilayer structure.
[0120]
These magnetic materials preferably have an average particle size of about 0.1 to 2 μm, and the amount contained in the colored particles is about 20 to 200 parts by weight, particularly preferably the resin component, with respect to 100 parts by weight of the resin component. It is 40-150 weight part with respect to 100 weight part. Other constituent materials similar to those of the first embodiment of the first invention can be used.
[0121]
In the first three embodiments of the present invention, the colored particles A1Or colored particles B1Either or both of them have fluidity. Here, having fluidity means that the coefficient of friction is small and the wear amount is small in terms of physical properties, and as having such physical properties, molybdenum disulfide exhibiting a dark color, fluorocarbon exhibiting white, Examples include hexagonal boron nitride. These may be used as individual particles, or may be combined with other materials as exemplified in the first embodiment of the first invention. By using colored particles having fluidity, colored particles A1, B1Since the resistance at the time of replacement becomes smaller, the moving speed, that is, the response speed of display becomes faster.
Other constituent materials similar to those of the first or second invention can be used.
[0122]
The first four embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. This figure shows colored particles A1And colored particles B1This is an enlargement of the vicinity where there is. In FIG. 3, 106 is the third particle C, and the colored particle A1And / or colored particles B1It is added as an external additive for the purpose of improving the fluidity of the liquid. As the particles C, hydrophobic silica and titanium oxide, alumina, magnesium oxide, tin oxide, and fatty acid metal salts, polyvinylidene fluoride and the like may be added as necessary. The addition of the particles C further increases the moving speed, that is, the response speed of display. In addition, colored particles A1And / or colored particles B1Since the fluidity of itself may be somewhat inferior, the degree of freedom of selection increases and the display contrast can be further improved.
Other constituent materials similar to those of the first to third inventions can be used.
[0123]
A first fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) has the same configuration as the embodiment of the first aspect of the invention. When an external force is applied, the conductive layers 101 and 102 may be deformed and the distance between the two conductive layers may be non-uniform. There is sex. When the distance changes, the electric field strength between the conductive layers and the ease of movement of the colored particles change, resulting in display unevenness. (B) is according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 107 denotes a spacer material, which can maintain the distance between the conductive layers 101 and 102 at a desired distance with respect to external force.
[0124]
As the spacer material, spherical particles, cylindrical particles, and amorphous particles having a diameter or height of 1 μm to 1 cm, more preferably 5 μm to 5 mm are used. The particles include spacer materials for liquid crystal displays composed of cross-linked polymers such as divinylbenzene and inorganic oxides, standard particles for calibration of powder measuring instruments, carrier particles for two-component developers for electrophotography, and relatively large particle sizes. A toner having the same configuration as that of an electrophotographic toner can be used.
[0125]
By mixing an appropriate amount of these spacer particles in the colored particles, the spacer particles can be arranged at an appropriate density between the two conductive layers. The density at which the spacer particles are arranged is appropriately determined by the rigidity of the conductive layer and its supporting substrate and the distance between the two conductive layers, but if the number per unit area is too small, the function of maintaining the spacing as a spacer becomes insufficient. If the number is too large, it tends to appear as a defect on the image.
[0126]
In order to prevent the spacer particles from moving in the display medium, it is preferable to fix the spacer particles to at least one of the two conductive layers. For example, an adhesive layer such as a thermosetting adhesive or a photocurable adhesive is provided on the particle surface, and after the display medium is produced, the spacer particles can be fixed to the surface of the conductive layer by appropriate pressure and adhesion treatment. Alternatively, only the spacer particles with an adhesive layer may be evenly dispersed on the surface of the conductive layer before the display medium is formed, and may be fixed to the surface of the conductive layer by an appropriate adhesion treatment.
[0127]
The size of the spacer particles is set to the same size as the desired distance between the two conductive layers. Alternatively, it may be set to a size larger than the desired interval, and the conductive layer or particles may be plastically deformed by a pressurizing process to set the desired interval.
[0128]
As another form of the spacer material 107, a columnar shape or a wall shape can be provided by utilizing a photolithography method or a printing method. For example, a photoresist film having a desired thickness of 1 μm to 1 cm, more preferably 5 μm to 5 mm is formed on the conductive layer, and a spacer having a desired shape and density is formed through pattern exposure and development processes. As the photoresist film, a dry film resist for a printed wiring board can be attached, or a high-viscosity liquid photoresist can be applied to form a thick film resist. Alternatively, the spacer material pattern can be directly formed on the conductive layer by screen printing.
[0129]
The color of the spacer material is not particularly limited. However, in order to make it difficult to recognize the defect as a defect on the image display, it is preferable that the color is the same as that of the colored particles or is excellent in transparency.
[0130]
The spacer material may be a substantially rigid body or a rubber-like elastic body made of an inorganic material or resin, and the material is determined according to the characteristics of the image display medium and the usage method. For example, a rigid body is used to prevent changes in the distance between two conductive layers due to external pressure, and elastic is used when changes in display characteristics are actively used by changing the distance between two layers using pressure. The body can also be used.
Other constituent materials similar to those of the first to fourth inventions can be used.
[0131]
A first six embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) has the same configuration as that of the embodiment of the first aspect of the invention, and shows a case where the display medium is held in a state of being nearly perpendicular to the ground. In the initial state, since the binding force between the conductive layer 101 or 102 and the colored particles is weak, the colored particles move in the direction of gravity, and spatial unevenness may occur, resulting in display unevenness. (B) is according to the present embodiment. In the figure, 108 is a partition member, which is made of dry film resist, photosensitive polyimide, epoxy resin, polyester, silicon rubber, urethane rubber, fluororubber, and the like, and is 1 μm to 1 cm. The thickness is preferably 5 μm to 5 mm.
[0132]
These are formed by depositing the above material on the conductive layer 101 and performing photolithography etching, or depositing it in a required pattern by screen printing or the like, or forming a required through-hole by means such as punch or laser on a sheet-like material Can be manufactured by means such as integrally forming a plurality of layers on the conductive layer 101.
[0133]
By providing such a partition member, the movement of the colored particles in the direction of gravity can be suppressed to a level that does not cause a substantial problem, so the display uniformity is improved.
Other constituent materials similar to those of the first to fifth embodiments can be used.
[0134]
Next, the image display method of the present invention will be described.
A first seven embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As the display medium, the same display medium as in the first to sixth embodiments can be used. Here, colored particles A1Will be described as being positively charged, that is, the case where hole acceptability is more dominant than electron acceptability. In this embodiment, the conductive layer 102 has a structure in which a layer having anisotropic conductivity or a conductive portion is patterned in a dot shape in the film thickness direction. First, colored particles A on the entire surface1Is on the bottom (from above the entire colored particle B1If the electrode bar having a desired cross-sectional shape is pressed against an arbitrary position on the conductive layer 102 and the potential of the electrode bar is made negative with respect to the conductive layer 101, the colored particles A only at that position.1Moves up and colored particles B1It is replaced with. Thus, colored particles A1An image similar to the cross-sectional shape of the electrode rod can be displayed with the color of. If the potential of the electrode rod is made positive with respect to the conductive layer 101, the image can be erased. An image can be displayed in the same manner by bringing an ion flow head having an arbitrary opening shape instead of the electrode rod and irradiating with a negative charge. The image can be erased by applying positive charges. An image can also be displayed by bringing a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed into contact with the conductive layer 102.
[0135]
A first eight embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A display medium similar to that of the first to sixth embodiments is used. Again, colored particles A1Will be described as being positively charged, that is, the case where hole acceptability is more dominant than electron acceptability. In FIG. 6, the conductive layers 110a and 110b provided in contact with the support 109 are patterned in stripes in directions orthogonal to each other. First of all, colored particles A1Is on the bottom (from above the entire colored particle B1The positive voltage (selection) or the negative voltage (non-selection) is sequentially applied to each line of the conductive layer 110a. A negative voltage (ON signal) or a positive voltage (OFF signal) is simultaneously applied to each line of the conductive layer 110b, and the signal is switched in accordance with the scanning timing of the line of the conductive layer 110a. Thus, only the dot portions to which the selection-on signal is applied in the matrix are colored particles A.1Moves up and colored particles B1It is replaced with. Thus, colored particles A1An arbitrary image consisting of a set of dot patterns can be displayed in the color. An image can be erased by applying a signal with the opposite sign. In addition, it is also possible to display an image as an aggregate of selected segments by driving dot-sequentially the conductive layer 110b patterned into segments. In any case, the colored particles A are formed from the patterned conductive layer.1The efficiency of injecting charges into the substrate is high, and low voltage driving is possible.
[0136]
9th Embodiment of this invention is described based on FIG. 1 and FIG. Here, colored particles A1Shall contain a magnetic substance. An image can be displayed in the same manner as in the embodiment of the first aspect of the invention, but a means capable of generating a magnetic field such as a magnetic pen or a magnetic head is placed close to either side of the display medium. By the colored particles A at any location1Since the image can be moved, an image different from the image displayed by the action of the voltage can be displayed in an overlapping manner. Further, in the initial state, the colored particles A1By bringing a means capable of generating a magnetic field close to the side where the particles are to be aligned, the conductive layer and the colored particles A1Of the colored particles A because the contact of the toner becomes more reliable and the charge injection efficiency is improved.1Moves reliably, and the contrast ratio of the display is improved.
[0137]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, 201 and 202 are rectifying layers, and at least one of them is light transmissive. Here, having rectification means that holes and electrons have different conductivity in a certain substance. Furthermore, the conductivity of holes (electrons) is directly proportional to the product of the number of holes (electrons) in the substance and the mobility of holes (electrons). Therefore, it is obvious that the conductivity of holes (electrons) is not only the mobility of holes (electrons) but also the number of holes (electrons) in the material. Here, the number of holes (electrons) in a certain substance includes not only those that are thermally generated but also those that are injected from the outside.
[0138]
Examples of the rectifying layers 201 and 202 having such a function include a semiconductor or an insulating material, which are preferably used. Specific examples of semiconductors include silicon and carbon doped with phosphorus, boron, and the like, which can be used in a crystalline or amorphous state. Examples of insulating materials include hole transport materials and electron transport materials used for charge transport layers of electrophotographic functionally separated organic photoreceptors, and holes used for organic electroluminescent (EL) devices. Injection materials, hole transport materials, electron injection materials, and electron transport materials are listed and used.
[0139]
In order to form the rectifying layers 201 and 202 using the above materials, a method of forming in a process of converting from a heat-melted state to a solid, a method of forming by a vacuum thin film forming method, a solvent from a liquid dissolved or dispersed in a solvent. A known method such as a casting method formed by removing is used. In addition, a known forming method such as a casting method, an HIP method, a CIP method, or the like using a liquid in which the above materials and an appropriate binder resin are dissolved or dispersed in a solvent is also useful. In particular, a solid solution formed by using the above-described organic hole injection material, hole transport material, electron injection material, and electron transport material together with an appropriate binder resin is called a molecular dispersion polymer, and the rectifying layer of the present invention. It can be suitably used as 201 and 202.
[0140]
The rectifying layers 201 and 202 shown in FIG. 7 need to have a thickness and strength enough to be self-supporting. However, when this layer operates and functions, it is a process of carrying charge as shown in FIG. If it is too thick due to the presence of the light, the response of the display medium may be hindered. Accordingly, the thickness of the rectifying layers 201 and 202 shown in FIGS. 7 and 8 is suitably 1 μm to 1 cm, preferably 5 μm to 5 mm. On the other hand, in the second 7 or 8 image display medium of the present invention, a conductive layer circumscribing one or both rectifying layers is provided. If the conductive layer has a strength sufficient to be self-supporting or provided on a suitable support, the rectifying layer does not necessarily have to have a strength sufficient to be self-supporting. The thickness is suitably 0.001 μm to 1 cm, preferably 0.05 μm to 5 mm.
[0141]
The thickness of the space sandwiched between the two rectifying layers in the present invention is suitably 1 μm to 1 cm, preferably 5 μm to 5 mm.
[0142]
Now, referring back to FIG. 7, reference numeral 203 denotes a colored particle A that receives charges from the rectifying layer.2Thus, it is non-transparent and has the property of receiving charges from the rectifying layer and carrying positive or negative polarity charges. The particle 203 having such a function can be realized by a composite of a plurality of materials. The simplest example is a particle in which at least a coloring component and, if necessary, a component capable of receiving charge from a rectifying layer are dispersed or mixed in a binder resin.
[0143]
As the binder resin, all known thermoplastic resins and thermosetting resins can be used, but non-adhesive materials are particularly preferably used. As a straightforward example of such a resin, styrene such as polyester resin, polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and a homopolymer of a substituted product thereof can be exemplified.
[0144]
Moreover, as a coloring component, all well-known things can be used. As the black colorant, for example, carbon black, aniline black, furnace black, lamp black and the like can be used. Examples of cyan colorants include phthalocyanine blue, methylene blue, Victoria blue, methyl violet, aniline blue, and ultramarine blue. As the magenta colorant, for example, rhodamine 6G lake, dimethylquinacridone, watching red, rose bengal, rhodamine B, alizarin lake and the like can be used. Examples of yellow colorants include chrome yellow, benzidine yellow, hansa yellow, naphthol yellow, molybdenum orange, quinoline yellow, and tartrazine.
[0145]
As the colorant used in the toner of the present invention, dyes and pigments capable of obtaining toners of yellow, magenta, cyan and black colors can be used. For example, carbon black, lamp black, ultramarine, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, Rogmin 6G, lake, chalcoil blue, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, triallylmethane dye, etc. Any conventionally known dyes and pigments such as dyes and pigments can be used alone or in combination.
[0146]
Colored particles A2The amount that can be used for the colorant is 0.1 to 300 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.
[0147]
Colored particles A comprising at least the above binder resin and coloring components2There are the following two methods for providing a function of receiving a charge from the rectifying layer.
[0148]
The first method is colored particles A2Is a method of reducing the resistance of the colored particles A2This can be achieved by mixing a low resistance material into the material. As the low resistance material, all known materials having conductivity such as a magnetic material, carbon black, metal fine powder, and metal oxide fine powder described later can be used. These low resistance materials are colored particles A2It may be used by mixing and mixing with the colored particles A2It can also be used by adsorbing to the surface. The amount of such conductive material used cannot be uniquely defined, but rather the colored particles A2It is more practical to specify the resistance value. The resistance value of the powder can be measured by a method according to the resistance measurement method of electrophotographic toner. According to this measurement method, particles A2Has a volume resistivity of 10Four-10TenΩcm, more preferably 106-109If it is Ωcm, the charge necessary for good image formation can be received from the rectifying layer.
[0149]
As the second method, colored particles A2This is achieved by mixing a hole-accepting substance or an electron-accepting substance into the material. Examples of such a hole-accepting substance include the above-described hole injection material and hole transport material, and examples of the electron-accepting material include the above-described electron injection material and electron transport material. However, when the rectifying layer is hole conductive, the colored particles A2If the hole accepting material is an electron conductive material and the rectifying layer is electronically conductive, the particles A2It is necessary and important to use an electron accepting substance. Colored particles A2The hole-accepting substance or the electron-accepting substance used in is 0.1 to 10,000 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0150]
Colored particles A thus configured2In any of the above-described two systems, it can be non-transparent and can receive a charge from the rectifying layer and have a charge of positive or negative polarity.
[0151]
Colored particles A2As the production method, a known production method such as toner particles for electrophotography can be applied. That is, the necessary materials listed above are kneaded and pulverized, and classified as necessary to obtain the desired colored particles A.2In addition, the desired colored particles A can be obtained by a known dispersion polymerization method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method, and particle production method combining them.2Can be obtained. Colored particles A2The average particle size is suitably 0.1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 20 μm as the average particle size.
[0152]
In FIG. 7, reference numeral 204 denotes a colored particle B that does not substantially transfer charges to and from the rectifying layer.2Insulating particles are preferably used. Colored particles A2Is colored dark, the colored particles B2Preferably exhibits a light color. Specifically, particles made of an inorganic substance such as titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, or silicon oxide, organic pigments such as diary ride yellow, or particles made of a composite of an inorganic substance and a resin can be used. The size is suitably 0.1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 20 μm, as the average particle size.
[0153]
Further, in FIG.2, B2The space other than is colored particles A2, B2Is a portion made of a gas 205 that can be displaced and filled with a gas such as air, nitrogen, helium, or argon. The amount is colored particles A sandwiched between two rectifying layers.2And B2In the region where is present, the following range is generally desirable.
0.3 ≦ volume of the part made of gas / (part made of gas + colored particle A2
And B2Occupies the volume) ≦ 0.9
If smaller than this, colored particles A2, B2If it is larger than this, the visibility of the colored state is remarkably deteriorated, which is not preferable. The gas pressure is preferably normal pressure or reduced pressure. In order to prevent the gas state from changing with time, the colored particles A sandwiched between two rectifying layers are used.2And B2It is preferable that the periphery of the region where is present is isolated from the external atmosphere by a sealing member.
[0154]
In the second two embodiments of the present invention, the colored particles A2Or colored particles B2One of these contains a magnetic substance. In general, since the magnetic material is colored in a dark color, it is preferably contained in the darker particles.
[0155]
Magnetic materials include magnetite, hematite, iron such as ferrite, metals such as iron, cobalt, nickel, or aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium. And known magnetic materials such as alloys of metals such as manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium, mixtures thereof, and carbonyl iron powder.
[0156]
Since these magnetic materials are often colored, the magnetic material can be used alone as a colorant for the particles, or can be used by mixing with a colorant different from the color of the magnetic material. In this case, it is possible to conceal the color of the magnetic material by using a colorant having excellent hiding power, and a composite material in which the magnetic material is contained in the core of the particle and the color material is contained in the shell. It is also possible to prepare and use particles having a layer structure.
[0157]
These ferromagnetic materials preferably have an average particle size of about 0.1 to 2 μm. The amount of the ferromagnetic material contained in the colored particles is about 20 to 200 parts by weight, particularly preferably 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin component. It is 40-150 weight part with respect to a weight part.
Other constituent materials can be the same as those in the embodiment of the second aspect of the invention.
[0158]
In the third embodiment of the present invention, the colored particles A2Or B2Either or both of them have fluidity. Here, having fluidity means that the coefficient of friction is small and the wear amount is small in terms of physical properties, and as having such physical properties, molybdenum disulfide exhibiting a dark color, fluorocarbon exhibiting white, Examples include hexagonal boron nitride. These may be used as individual particles, or may be combined with other materials as exemplified in the embodiment of the second aspect of the invention. By using colored particles having fluidity, colored particles A2, B2Since the resistance at the time of replacement becomes smaller, the moving speed, that is, the response speed of display becomes faster.
Other constituent materials similar to those of the second and second inventions can be used.
[0159]
A second fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This figure shows colored particles A2And B2This is an enlargement of the vicinity where there is. In the figure, 206 is the third particle C, and the colored particle A2And / or colored particles B2It is added as an external additive for the purpose of improving the fluidity of the liquid. As the particles C, hydrophobic silica and titanium oxide, alumina, magnesium oxide, tin oxide, and fatty acid metal salts, polyvinylidene fluoride and the like may be added as necessary. The addition of the particles C further increases the moving speed, that is, the response speed of display. In addition, colored particles A2And / or colored particles B2Since the fluidity of itself may be somewhat inferior, the degree of freedom of selection increases and the display contrast can be further improved.
Other constituent materials can be the same as those of the second or second embodiment.
[0160]
A second fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) has the same configuration as that of the embodiment of the second aspect of the invention. When an external force is applied, the rectifying layer is deformed and the distance between the two rectifying layers 201 and 202 is not uniform. There is a possibility. When the distance changes, the electric field strength between the rectifying layers and the ease of movement of the colored particles change, and display unevenness occurs. (B) is according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 207 denotes a spacer material, which can maintain the rectifying layer spacing at a desired distance with respect to external force.
[0161]
As the spacer material, spherical particles, cylindrical particles, and amorphous particles having a diameter or height of 1 μm to 1 cm, more preferably 5 μm to 5 mm are used. The particles include spacer materials for liquid crystal displays composed of cross-linked polymers such as divinylbenzene and inorganic oxides, standard particles for calibration of powder measuring instruments, carrier particles for two-component developers for electrophotography, and relatively large particle sizes. A toner having the same configuration as that of an electrophotographic toner can be used.
[0162]
By mixing an appropriate amount of these spacer particles in the colored particles, the spacer particles can be arranged at an appropriate density between the rectifying layers.
The density at which the spacer particles are arranged is determined as appropriate depending on the rigidity of the rectifying layer and its supporting substrate and the distance between the two rectifying layers. If the number is too large, it tends to appear as a defect on the image.
[0163]
In order to prevent the spacer particles from moving in the medium, it is preferable to fix the spacer particles to at least one of the two rectifying layers 201 and 202. For example, an adhesive layer such as a thermosetting adhesive or a photocurable adhesive is provided on the particle surface, and after the display medium is produced, the spacer particles can be fixed to the surface of the rectifying layer by appropriate pressure and adhesion treatment. . Alternatively, only the spacer particles with an adhesive layer may be uniformly dispersed on the surface of the rectifying layer before the display medium is formed, and may be fixed to the surface of the rectifying layer by an appropriate adhesion treatment.
[0164]
The size of the spacer particles is set to the same size as the desired spacing between both rectifying layers. Alternatively, it may be set to a size larger than the desired interval, and the rectifying layer or the particles may be plastically deformed by pressurization to set the desired interval.
[0165]
As another form of the spacer material 207, a columnar shape or a wall shape can be provided by utilizing a photolithography method or a printing method. For example, a photoresist film having a desired thickness of 1 μm to 1 cm, more preferably 5 μm to 5 mm is formed on the rectifying layer, and a spacer having a desired shape and density is formed through pattern exposure and development processes. As the photoresist film, a dry film resist for a printed wiring board can be attached, or a high-viscosity liquid photoresist can be applied to form a thick film resist. Alternatively, the spacer material pattern can be formed directly on the rectifying layer by screen printing.
[0166]
The color of the spacer material 207 is not particularly limited. However, in order to make it difficult to recognize the defect as a defect on the image display, it is preferable that the color is the same as that of the colored particles or excellent in transparency.
The spacer material 207 may be a substantially rigid body or a rubber-like elastic body made of an inorganic material or resin, and the material is determined according to the characteristics of the image display medium and the usage method. For example, to prevent changes in the distance between two rectifying layers due to external pressure, use a rigid body to change the distance between two layers using pressure, and to actively use changes in display characteristics. An elastic body can also be used.
Other constituent materials can be the same as those in the embodiment of the second aspect of the invention.
[0167]
A second sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) has the same configuration as that of the embodiment of the second aspect of the invention, and shows a case where the display medium is held in a state of being nearly perpendicular to the ground. In the initial state, since the binding force between the rectifying layer 201 or 202 and the colored particles is weak, the colored particles A in the gravitational direction1, B2May occur, and display unevenness may occur due to spatial deviation. (B) is according to the present embodiment, and in the figure, 208 is a partition member, which is made of dry film resist, photosensitive polyimide, epoxy resin, polyester, silicon rubber, urethane rubber, fluororubber, etc., 1 μm to 1 cm, The thickness is preferably 5 μm to 5 mm.
[0168]
These are formed by depositing the above-mentioned material on the rectifying layer 201 and performing photolithography etching, or depositing it in a required pattern by screen printing or the like. A material having a large number of holes can be produced by means such as integrally forming on the rectifying layer 201.
[0169]
By providing such a partition member 208, the movement of the colored particles in the direction of gravity can be suppressed to a level that does not cause a substantial problem, and thus the display uniformity is improved.
[0170]
Other constituent materials similar to those of the second to fourth embodiments can be used. A second seven embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, 209 is a conductive layer, such as Al, Ag, Ni, Cu, etc., ITO, SnO.2A transparent conductor such as ZnO: Al is formed into a thin film by sputtering, vacuum evaporation, CVD, coating, or the like, or a conductive agent mixed with a solvent or a synthetic resin binder is used. .
[0171]
Conductive agents include cationic polyelectrolytes such as polymethylbenzyltrimethyl chloride and polyallyl polymethylammonium chloride, anionic polyelectrolytes such as polystyrene sulfonate and polyacrylate, and electronically conductive zinc oxide and tin oxide. Indium oxide fine powder or the like is used.
[0172]
When the conductive layer 209 itself is thick enough to have a self-holding function or when the conductive layer 209 is provided on a substrate having a self-holding function (not shown), the rectifying layer 201 is formed on the conductive layer 209. Therefore, the rectifying layer 201 can be thinned so as not to impair its function. In any case, charge can be reliably injected from the conductive layer 209 to the rectifying layer 201 by contacting the power supply electrode to a part of the conductive layer 209. In order to perform the display, a means for injecting charges into the conductive layer 202 may be prepared, which is convenient.
Other constituent materials similar to those of the second to sixth embodiments can be used.
[0173]
A second eight embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, reference numerals 209 and 210 denote conductive layers, which can be the same as those in the second seventh embodiment. Also in this case, when the conductive layer 209 or the conductive layer 210 itself is thick enough to have a self-holding function, or when the conductive layer 209 or the conductive layer 210 is provided on a substrate having a self-holding function (not shown), the conductive layer Since the rectifying layer 201 or the rectifying layer 202 can be formed over the 209 or the conductive layer 210, the rectifying layer 201 or the rectifying layer 202 can be thinned so as not to impair the function thereof. In this case, at least the rectifying layer on the side for viewing the display image, the conductive layer circumscribing it, and the substrate (not shown) are required to have optical transparency.
[0174]
In order to display an image, one of the conductive layers 209 and 210 needs to be patterned in a dot shape, a segment shape, or a stripe shape. In this case, in addition to reliably injecting charges from the conductive layers 209 and 210 to the rectifying layers 201 and 202, each pixel is defined by a patterned conductive layer, thereby reducing display unevenness within and for each pixel. it can.
Other constituent materials similar to those of the second to sixth embodiments can be used.
[0175]
Next, the image display method of the present invention will be described.
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A display medium similar to that of the second embodiment of the invention is used. Here, the case where the rectifying layers 201 and 202 have hole conductivity superior to electronic conductivity will be described. First of all, colored particles A2Is on the bottom (from above the entire colored particle B2If the electrode bar having the desired cross-sectional shape is pressed against an arbitrary position on the rectifying layer 202 and the electric potential of the electrode bar is made negative with respect to the conductive layer 209, only the colored particles A2Moves up and colored particles B2It is replaced with. Thus, colored particles A2An image similar to the cross-sectional shape of the electrode rod can be displayed with the color of. If the potential of the electrode rod is made positive with respect to the conductive layer 209, the image can be erased.
[0176]
An image can be displayed in the same manner by bringing an ion flow head having an arbitrary opening shape instead of the electrode rod and irradiating with a negative charge. The image can be erased by applying positive charges. An image can also be displayed by bringing the photoconductor on which the electrostatic latent image is formed into contact with the rectifying layer 202.
[0177]
In any of the above methods, a display medium having a conductive layer 210 as shown in FIG. 13 and patterned in a dot shape can be used. Further, even when the display medium does not have a conductive layer as shown in FIG. 7, the same effect can be expected even when an electrode plate or the like is brought into close contact with the conductive layer of FIG. 12 from the outside.
[0178]
A second tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The display medium is the same as that of the embodiment of the second 8th invention. Here, the case where the rectifying layers 201 and 202 have hole conductivity superior to electronic conductivity will be described. The conductive layers 209 and 210 are patterned in stripes in directions orthogonal to each other. First of all, colored particles A2Is on the bottom (from above the entire colored particle B2The positive voltage (selected) or the negative voltage (non-selected) is sequentially applied to each line of the conductive layer 209. A negative voltage (ON signal) or a positive voltage (OFF signal) is simultaneously applied to each line of the conductive layer 210, and the signal is switched in accordance with the scanning timing of the line of the conductive layer 209. Thus, only the dot portions to which the selection-on signal is applied in the matrix are colored particles A.2Moves up and colored particles B2It is replaced with. Thus, colored particles A2An arbitrary image consisting of a set of dot patterns can be displayed in the color. An image can be erased by applying a signal with the opposite sign. In addition, it is also possible to display an image as an aggregate of selected segments by driving the conductive layer 210 patterned in a segment shape in a dot-sequential manner. In any case, since the patterned conductive layer adheres to the rectifying layer, the charge injection efficiency is high and low voltage driving is possible.
[0179]
A second eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, colored particles A2Shall contain a magnetic substance. An image can be displayed in the same manner as in the tenth aspect of the invention, but a means capable of generating a magnetic field such as a magnetic pen or a magnetic head is placed close to either side of the display medium. By the colored particles A at any location2Since the image can be moved, an image different from the image displayed by the action of the voltage can be displayed in an overlapping manner. Further, in the initial state, the colored particles A2By bringing a means capable of generating a magnetic field close to the side where the particles are to be aligned, the rectifying layer and the colored particles A2Of the colored particles A because the contact of the toner becomes more reliable and the charge injection efficiency is improved.2Moves reliably, and the contrast ratio of the display is improved.
[0180]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 14, 301 and 302 are conductive layers, and at least one of them is light transmissive. As the conductive layers 301 and 302, metals such as Al, Ag, Ni, and Cu, ITO, and SnO are used.2A transparent conductor such as ZnO: Al is formed into a thin film by sputtering, vacuum evaporation, CVD, coating, or the like, or a conductive agent mixed with a solvent or a synthetic resin binder is used. .
[0181]
Conductive agents include cationic polyelectrolytes such as polymethylbenzyltrimethyl chloride and polyallyl polymethylammonium chloride, anionic polyelectrolytes such as polystyrene sulfonate and polyacrylate, and electronically conductive zinc oxide and tin oxide. Indium oxide fine powder or the like is used.
[0182]
The conductive layers 301 and 302 may be thick enough to have a self-holding function, or the conductive layer may be provided on a substrate having a self-holding function (not shown). Further, the conductive layers 301 and 302 may be layers having anisotropic conductivity, or may be layers having pattern-shaped or multi-dot segments with conductive portions penetrating in the thickness direction.
[0183]
In any case, if a power supply electrode is brought into contact with a part of the conductive layers 301 and 302, charges can be reliably injected into the multicolor particles having a hole or electron accepting function through the conductive layer. In order to perform display, a means for injecting charges into the conductive layer 302 may be prepared, which is convenient.
[0184]
In FIG. 14, reference numeral 305 denotes multicolor particles having at least two types of properties. Reference numeral 303 denotes a colored portion A that accepts holes or electrons from the conductive layer.ThreeIn addition, it is non-transparent and has a property of receiving positive holes or electrons from the conductive layer and having a positive or negative polarity charge. Colored part A having such a functionThreeCan be realized by a composite of a plurality of materials. The simplest example is a colored layer in which at least a colored component and a component that can accept holes or electrons from a conductive layer are dispersed or mixed in a binder resin.
[0185]
As the binder resin, all known thermoplastic resins and thermosetting resins can be used, but non-adhesive materials are particularly preferably used. As a straightforward example of such a resin, styrene such as polyester resin, polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and a homopolymer of a substituted product thereof can be exemplified.
[0186]
Moreover, as a coloring component, all well-known things can be used. As the black colorant, for example, carbon black, aniline black, furnace black, lamp black and the like can be used. Examples of cyan colorants include phthalocyanine blue, methylene blue, Victoria blue, methyl violet, aniline blue, and ultramarine blue. As the magenta colorant, for example, rhodamine 6G lake, dimethylquinacridone, watching red, rose bengal, rhodamine B, alizarin lake and the like can be used. Examples of yellow colorants include chrome yellow, benzidine yellow, hansa yellow, naphthol yellow, molybdenum orange, quinoline yellow, and tartrazine.
[0187]
As the colorant used in the multicolor particle 305 of the present invention, dyes and pigments capable of obtaining toners of yellow, magenta, cyan, and black colors can be used. For example, carbon black, lamp black, ultramarine, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, Rogmin 6G, lake, chalcoil blue, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, triallylmethane dye, etc. Any conventionally known dyes and pigments such as dyes and pigments can be used alone or in combination.
[0188]
Colored part AThreeThe amount that can be used for the colorant is 0.1 to 300 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.
[0189]
The component capable of accepting holes or electrons from the conductive layer used as necessary includes a known electron-donating substance (so-called electron donor substance) or a known electron-accepting substance (so-called electron acceptor substance). Can be used in the present invention. However, for electron donating substances, if the electron donating ability is too strong, it undergoes oxidative decomposition, and if the electron donating ability is too weak, holes are not injected from the conductive layer. If the accepting ability is too strong, it undergoes reductive decomposition, and if the accepting ability is too weak, there is a problem that electron injection does not occur from the conductive layer.
[0190]
Thus, it is necessary to select an appropriate material as a component capable of accepting holes or electrons from the conductive layer. However, as the hole accepting material and the electron accepting material which are preferably used in the present invention, an electrophotographic function is used. Hole transport materials and electron transport materials used for charge transport layers of separation type organic photoreceptors, and hole injection materials, hole transport materials, electron injection materials, and electron transport used for organic electroluminescence (EL) devices. Known materials typified by materials and the like are listed and used.
[0191]
Colored part A of the present inventionThreeIn principle, it is desirable to contain either a hole-accepting substance or an electron-accepting substance. In combination, it is not impossible to contain both at the same time.
[0192]
Colored part A of the present inventionThreeThe hole-accepting substance or the electron-accepting substance used in is 0.1 to 10,000 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0193]
Colored portion A formed in this wayThreeCan be non-transparent and can accept holes or electrons from the conductive layer and have a positive or negative polarity charge.
[0194]
In FIG. 14, reference numeral 304 denotes a colored portion B that does not substantially transfer charges with the conductive layer.ThreeInsulating particles are preferably used. Colored part AThreeIf the color is dark, colored part BThreePreferably exhibits a light color. Specifically, particles made of an inorganic substance such as titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, or silicon oxide, organic pigments such as diary ride yellow, or particles made of a composite of an inorganic substance and a resin can be used.
[0195]
The multicolor particle 305 having such a function can be realized by a composite of a plurality of materials. As an example of the method of creating the multicolor particle 305, the colored portion BThreeUsing as a base particle, a colored portion AThreeIt can be formed by applying a layer of a material in which the member for forming the film is made of paint. Here, it is preferable to use spherical particles as the base particles. In this method, it is possible to form a coating film only on a portion protruding from the surface by arranging and arranging the coating on the support so that a part of the base particles are buried, and applying the paint from the support. it can. Thereafter, the colored portion B is removed by removing the substrate.ThreePart of the colored part AThreeA multicolored particle having the shape is obtained.
[0196]
As another configuration example of the multicolor particle 305, a colored portion AThreeFilm-shaped member and colored portion BThreeA film-like member that forms a film is laminated, and a colored portion A is formed on the front and back.ThreeAnd BThreeAfter producing a composite sheet having, multicolor particles can be formed by cutting or pulverizing into a desired size. It is preferable to round the composite particles after cutting or pulverization into spherical multicolor particles. Moreover, the multicolor particle | grains of a desired size can be obtained by classifying as needed.
[0197]
The size of the multicolor particles 305 is suitably 1 μm to 1 cm as an average particle size, and preferably 10 μm to 500 μm.
[0198]
In FIG. 14, reference numeral 306 denotes a portion made of a gas that can move and rotate multicolor particles, and is filled with a gas such as air, nitrogen, helium, or argon. The amount is preferably within the following range in the region where multicolor particles sandwiched between two conductive layers are present.
0.4 <volume of gas portion / (portion of gas + multicolor particles
(Occupied volume)
If it is smaller than this, it is difficult to move and rotate the multicolor particles, which is not preferable. The upper limit is not particularly defined, but is appropriately set depending on the thickness of the display medium, the amount of charge to be given, and the like. The gas pressure is preferably normal pressure or reduced pressure. In order not to cause a change with time in the gas state, it is preferable that the periphery of the region where the multicolor particles sandwiched between the two conductive layers exist is isolated from the external atmosphere by the sealing member.
[0199]
In the second two embodiments of the present invention, the multicolor particles 305 have fluidity. Here, having fluidity means that the coefficient of friction is small and the wear amount is small in terms of physical properties, and as having such physical properties, molybdenum disulfide exhibiting a dark color, fluorocarbon exhibiting white, Examples include hexagonal boron nitride. Coloring part A of these materialsThreeColored part BThreeIt is made to contain in the surface vicinity. By using multi-colored particles having fluidity, resistance when the multi-colored particles are rotated and moved is reduced, so that the moving speed, that is, the display response speed is increased.
Other constituent materials can be the same as those of the third embodiment.
[0200]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This figure is an enlarged view of the vicinity where multicolor particles exist. In the figure, reference numeral 307 denotes externally added particles which are added for the purpose of improving the fluidity of multicolor particles. As externally added particles, hydrophobic silica and titanium oxide, alumina, magnesium oxide, tin oxide, and, if necessary, fatty acid metal salts, polyvinylidene fluoride, and the like may be added. By adding the external additive particles, the moving speed, that is, the response speed of display is further increased. Further, since the fluidity of the multicolor particles themselves may be somewhat inferior, the degree of freedom of selection is increased, and the display contrast can be further improved.
Other constituent materials can be the same as those of the third or first aspect of the invention.
[0201]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) has the same configuration as the embodiment of the third aspect of the invention. When an external force is applied, the conductive layer may be deformed and the distance between the two conductive layers 301 and 302 may be non-uniform. There is sex. If the distance changes, the electric field strength between the conductive layers and the ease of movement of the multicolor particles change, and display unevenness occurs. (B) is according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 308 denotes a spacer material, which can maintain the conductive layer spacing at a desired distance with respect to external force.
[0202]
As the spacer material 308, spherical particles, columnar particles, and irregular particles having a diameter or height of 1 μm to 1 cm, more preferably 5 μm to 5 mm are used. The particles include spacer materials for liquid crystal displays composed of cross-linked polymers such as divinylbenzene and inorganic oxides, standard particles for calibration of powder measuring instruments, carrier particles for two-component developers for electrophotography, and relatively large particle sizes. A toner having the same configuration as that of an electrophotographic toner can be used. By mixing an appropriate amount of these spacer particles in the multicolor particles, the spacer particles can be arranged at an appropriate density between the conductive layers.
[0203]
The density at which the spacer particles are arranged is appropriately determined by the rigidity of the conductive layer and its supporting substrate and the distance between the two conductive layers, but if the number per unit area is too small, the function of maintaining the spacing as a spacer becomes insufficient. If the number is too large, it tends to appear as a defect on the image.
[0204]
In order to prevent the spacer particles from moving in the medium, it is preferable to fix the spacer particles to at least one of the two conductive layers 301 and 302. For example, an adhesive layer such as a thermosetting adhesive or a photocurable adhesive can be provided on the particle surface, and after the medium is prepared, the spacer particles can be fixed to the surface of the conductive layer by appropriate pressure and adhesion treatment. Alternatively, only the spacer particles with an adhesive layer may be evenly dispersed on the surface of the conductive layer before the display medium is formed, and may be fixed to the surface of the conductive layer by an appropriate adhesion treatment.
[0205]
The size of the spacer particles is set to the same size as the desired distance between the two conductive layers. Alternatively, it may be set to a size larger than the desired interval, and the conductive layer or particles may be plastically deformed by a pressurizing process to set the desired interval.
[0206]
As another form of the spacer material 308, a columnar shape or a wall shape can be provided by utilizing a photolithography method or a printing method. For example, a photoresist film having a desired thickness of about 1 μm to 1 cm, more preferably about 5 μm to 5 mm is formed on the conductive layer, and a spacer having a desired shape and density is formed through pattern exposure and development processes. As the photoresist film, a dry film resist for a printed wiring board can be attached, or a high-viscosity liquid photoresist can be applied to form a thick film resist. Alternatively, the spacer material pattern can be directly formed on the conductive layer by screen printing.
[0207]
The color of the spacer material 308 is not particularly limited, but in order to make it difficult to recognize it as a defect on image display, it is preferable that the color is the same as that of any colored portion of the multicolor particle 305 or is excellent in transparency. .
[0208]
The spacer material 308 may be a substantially rigid body or a rubber-like elastic body made of an inorganic material or resin, and the material is determined according to the characteristics of the image display medium and the usage method. For example, a rigid body is used to prevent changes in the distance between two conductive layers due to external pressure, and elastic is used when changes in display characteristics are actively used by changing the distance between two layers using pressure. The body can also be used.
Other constituent materials similar to those of the third to third embodiments can be used.
[0209]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) has the same configuration as that of the third embodiment, and shows a case where the display medium is held in a state of being nearly perpendicular to the ground. In the initial state, since the binding force between the conductive layer 301 or 302 and the multicolor particles 305 is weak, the multicolor particles move in the direction of gravity, and spatial unevenness may occur, resulting in display unevenness. (B) is according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 309 denotes a partition member, which is made of dry film resist, photosensitive polyimide, epoxy resin, polyester, silicon rubber, urethane rubber, fluorine rubber, and the like. The thickness is preferably 5 μm to 5 mm.
[0210]
These are formed by depositing the above material on the conductive layer 301 and performing photolithography etching, or depositing it in a required pattern by screen printing or the like, or forming a required through-hole by means such as punching or laser on a sheet-like material. Can be manufactured by means such as integrally forming a conductive layer 301 on the conductive layer 301.
[0211]
By providing such a partition member 309, the movement of the multicolor particles 305 in the direction of gravity can be suppressed to a level that does not cause a substantial problem, and thus the display uniformity is improved.
Other constituent materials similar to those of the third to fourth embodiments can be used.
[0212]
Next, the image display method of the present invention will be described.
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A display medium similar to that of the third to fifth embodiments is used. Here, colored portion AThreeDescribes the case where hole acceptability is more dominant than electron acceptability and is substantially positively charged. In this embodiment, the conductive layer 302 has a structure in which a layer having anisotropic conductivity or a conductive portion is patterned in a dot shape in the film thickness direction. First, the colored part A on the entire surfaceThreeIs facing downward (from above the entire colored portion BThreeIf the electrode bar having a desired cross-sectional shape is pressed against an arbitrary position on the conductive layer 302 and the potential of the electrode bar is made negative with respect to the conductive layer 301, only the multicolor particles Rotates at the same time as the color moves up, and colored portion AThreeThe side reaches the conductive layer 302. Colored part AThreeAn image similar to the cross-sectional shape of the electrode rod can be displayed with the color of. If the potential of the electrode rod is made positive with respect to the conductive layer 301, the image can be erased.
[0213]
An image can be displayed in the same manner by bringing an ion flow head having an arbitrary opening shape instead of the electrode rod and irradiating with a negative charge. The image can be erased by applying positive charges. An image can also be displayed by bringing the photosensitive member on which the electrostatic latent image is formed into contact with the conductive layer 302.
[0214]
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A display medium similar to that of the third to fifth embodiments is used. Again, colored part AThreeDescribes the case where hole acceptability is more dominant than electron acceptability and is substantially positively charged. Conductive layers 310 and 311 provided in contact with the support 312 are patterned in stripes in directions orthogonal to each other. First of all, colored part AThreeIs facing downward (from above the entire colored portion BThreeThe positive voltage (selected) or the negative voltage (non-selected) is sequentially applied to each line of the conductive layer 310. A negative voltage (ON signal) or a positive voltage (OFF signal) is simultaneously applied to each line of the conductive layer 311, and the signal is switched in accordance with the scanning timing of the line of the conductive layer 310. In this way, the multicolor particles move up and rotate only in the dot portion to which the selection-on signal is applied on the matrix, and the colored portion AThreeThe side reaches the conductive layer 311. Colored part AThreeAn arbitrary image consisting of a set of dot patterns can be displayed in the color. The image can be erased by applying a signal with the opposite sign. In addition, an image can be displayed as an aggregate of selected segments by driving the conductive layer 311 patterned in a segment shape dot-sequentially. In any case, charge injection efficiency from the patterned conductive layer to the multicolor particles is high, and low voltage driving is possible.
[0215]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 21, 401 and 402 are rectifying layers, and at least one of them is light transmissive. Here, having rectification means that holes and electrons have different conductivity in a certain substance. Furthermore, the conductivity of holes (electrons) is directly proportional to the product of the number of holes (electrons) in the substance and the mobility of holes (electrons). Therefore, it is obvious that the conductivity of holes (electrons) is an important factor not only of the mobility of holes (electrons) but also the number of holes (electrons) in the substance. Here, the number of holes (electrons) in a certain substance includes not only those that are thermally generated but also those that are injected from the outside.
[0216]
Examples of the rectifying layers 401 and 402 having such a function include a semiconductor or an insulating material. Specific examples of semiconductors include silicon and carbon doped with phosphorus, boron, and the like, which can be used in a crystalline or amorphous state. Examples of insulating materials include hole transport materials and electron transport materials used for charge transport layers of electrophotographic functionally separated organic photoreceptors, and holes used for organic electroluminescent (EL) devices. Injection materials, hole transport materials, electron injection materials, and electron transport materials are listed and used.
[0217]
In order to form the rectifying layers 401 and 402 using the above materials, a method of forming in a process of changing from a heated and melted state to a solid, a method of forming by a vacuum thin film forming method, a solvent from a liquid dissolved or dispersed in a solvent. A known method such as a casting method formed by removing is used. In addition, a known forming method such as a casting method, an HIP method, a CIP method, or the like using a liquid in which the above materials and an appropriate binder resin are dissolved or dispersed in a solvent is also useful. In particular, a solid solution formed by using the above-described organic hole injection material, hole transport material, electron injection material, and electron transport material together with an appropriate binder resin is called a molecular dispersion polymer, and the rectifying layer of the present invention. 401 and 402 can be suitably used.
[0218]
The rectifying layers 401 and 402 shown in FIG. 21 need to be thick and strong enough to be self-supporting, but when this layer operates and functions, the process of charge transport as shown in FIG. If it is too thick due to the presence of the light, the response of the display medium may be hindered. Therefore, the thickness of the rectifying layers 401 and 402 is suitably 1 μm to 1 cm, preferably 5 μm to 5 mm.
[0219]
On the other hand, in the fourth 6 or 7 image display medium of the present invention, a conductive layer circumscribing one or both rectifying layers is provided. If the conductive layer has a strength sufficient to be self-supporting or provided on a suitable support, the rectifying layer does not necessarily have to have a strength sufficient to be self-supporting. The thickness is suitably 0.001 μm to 1 cm, preferably 0.05 μm to 5 mm.
[0220]
The thickness of the space sandwiched between the two rectifying layers in the present invention is suitably 10 μm to 1 cm, preferably 20 μm to 5 mm.
[0221]
Returning to FIG. 21, reference numeral 405 denotes multicolor particles having at least two types of properties. Colored part AFourHas a coloring function for image display and a charge transfer function for rotating by electrostatic force. The coloring function and the charge transfer function may be provided in a single member, or the colored portion A is formed by combining a plurality of members separated in function.FourMay be configured. Colored part BFourHas a coloring function for image display and an insulating property that substantially does not transfer charges to and from the rectifying layer.
[0222]
Coloring function and insulation may be given to a single member, or a colored portion B with a plurality of members separated from each other in function and properties.FourMay be configured. Colored part AFourIf the color is dark, colored part BFourPreferably exhibits a light color. The multicolor particle 405 having such a function can be realized by a composite of a plurality of materials.
[0223]
As an example of the method of creating the multicolor particle 405, the colored portion BFourUsing as a base particle, a colored portion AFourIt can be formed by applying a layer of a material in which the member for forming the film is made of paint. Here, it is preferable to use spherical particles as the base particles. In this method, it is possible to form a coating film only on a portion protruding from the surface by arranging and arranging the coating on the support so that a part of the base particles are buried, and applying the paint from the support. it can. Thereafter, the colored portion B is removed by removing the substrate.FourPart of the colored part AFourA multicolored particle having the shape is obtained.
[0224]
As another configuration example of the multicolor particle 405, a colored portion AFourFilm-shaped member and colored portion BFourA film-like member that forms a film is laminated, and a colored portion A is formed on the front and back.FourAnd BFourAfter producing a composite sheet having, multicolor particles can be formed by cutting or pulverizing into a desired size. It is preferable to round the composite particles after cutting or pulverization into spherical multicolor particles.
[0225]
Moreover, the multicolor particle | grains of a desired size can be obtained by classifying as needed. The size of the multicolor particles is suitably 1 μm to 1 cm as an average particle diameter, and preferably 10 μm to 500 μm.
[0226]
Colored part AFourThe member which forms can be realized by a composite of a plurality of materials. The simplest example is a colored layer in which at least a colored component and, if necessary, a component capable of accepting charge from a rectifying layer are dispersed or mixed in a binder resin.
[0227]
As the binder resin, all known thermoplastic resins and thermosetting resins can be used, but a non-adhesive material is particularly preferable. As a straightforward example of such a resin, styrene such as polyester resin, polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and a homopolymer of a substituted product thereof can be exemplified.
[0228]
Moreover, as a coloring component, all well-known things can be used. As the black colorant, for example, carbon black, aniline black, furnace black, lamp black and the like can be used. Examples of cyan colorants include phthalocyanine blue, methylene blue, Victoria blue, methyl violet, aniline blue, and ultramarine blue. As the magenta colorant, for example, rhodamine 6G lake, dimethylquinacridone, watching red, rose bengal, rhodamine B, alizarin lake and the like can be used. Examples of yellow colorants include chrome yellow, benzidine yellow, hansa yellow, naphthol yellow, molybdenum orange, quinoline yellow, and tartrazine.
[0229]
As the colorant used for the multicolor particles 405 of the present invention, the same dyes and pigments that can obtain electrophotographic toners of yellow, magenta, cyan, and black can be used. For example, carbon black, lamp black, ultramarine, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, Rogmin 6G, lake, chalcoil blue, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, triallylmethane dye, etc. Any conventionally known dyes and pigments such as dyes and pigments can be used alone or in combination.
[0230]
Colored part AFourThe amount that can be used for the member having a colorant is 0.1 to 300 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.
[0231]
Colored part A containing at least the above-mentioned binder resin and coloring componentsFourThere are the following two methods for providing a function of receiving a charge from the rectifying layer.
[0232]
The first method is a colored portion A.FourIs a method of reducing the resistance of the colored portion AFourThis can be achieved by mixing a low resistance material into at least a part of the above. As the low resistance material, all known materials having conductivity such as a magnetic material, carbon black, metal fine powder, and metal oxide fine powder described later can be used. These low resistance materials are colored portions AFourIt may be used by mixing and mixing with the colored part AFourIt can also be used by adsorbing to the surface.
[0233]
The amount of such conductive material used cannot be uniquely defined, but rather the colored portion AFourIt is more practical to specify the resistance value. Since it is difficult to measure in the form of actual multicolor particles, the colored portion AFourIt measures by processing the material which comprises this into a sheet-like sample. As an example of the resistance value measuring method, volume resistivity is measured using a four-probe probe with a resistivity meter Loresta AP or Hiresta IP (both manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.). However, the volume resistivity is 106Loresta AP is used for those below Ωcm, and Hiresta IP is used for those below Ωcm. According to this measurement method, the colored portion AFourHas a volume resistivity of 10Four-10TenΩcm, preferably 106-109If it is Ωcm, the charge necessary for good image formation can be received from the rectifying layer.
[0234]
As the second method, colored portion AFourThis is achieved by mixing a hole-accepting substance or an electron-accepting substance in at least a part of the above. Examples of such a hole-accepting substance include the above-described hole injection material and hole transport material, and examples of the electron-accepting material include the above-described electron injection material and electron transport material. However, when the rectifying layer is hole conductive, the colored portion AFourIf the hole accepting material is on the surface of the surface and the rectifying layer is electronically conductive, the colored portion AFourIt is necessary and important that an electron-accepting substance is present.
[0235]
Colored part AFourThe hole-accepting substance or the electron-accepting substance used in is 0.1 to 10,000 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0236]
Colored portion A formed in this wayFourIn any of the above-described two systems, it can be non-transparent and can receive a charge from the rectifying layer and have a charge of positive or negative polarity.
[0237]
Colored part BFourInsulating members are preferably used. Specifically, particles made of an inorganic substance such as titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, or silicon oxide, organic pigments such as diary ride yellow, or particles made of a composite of an inorganic substance and a resin can be used.
[0238]
In FIG. 21, a space other than the multicolor particles is a portion made of a gas 406 that can rotate and move the multicolor particles, and is filled with a gas such as air, nitrogen, helium, or argon. The amount is preferably in the following range in the region where the multicolor particles sandwiched between the two rectifying layers are present.
0.4 <volume of gas portion / (portion of gas + multicolor particles
Occupied volume)
If it is smaller than this, it is difficult to rotate and move the multicolor particles 405, which is not preferable. The upper limit is not particularly defined, but is appropriately set depending on the thickness of the display medium, the amount of charge to be given, and the like. The gas pressure is preferably normal pressure or reduced pressure. In order not to cause a change with time in the gas state, it is preferable that the periphery of the region where the multicolor particles sandwiched between the two rectifying layers exist is isolated from the external atmosphere by the sealing member.
[0239]
In the fourth embodiment of the present invention, the multicolor particles 405 have fluidity. Here, having fluidity means that the coefficient of friction is small and the wear amount is small in terms of physical properties, and as having such physical properties, molybdenum disulfide exhibiting a dark color, fluorocarbon exhibiting white, Examples include hexagonal boron nitride. Coloring part A of these materialsFourColored part BFourIt is made to contain in the surface vicinity. When the multicolor particles having fluidity are used, the contact resistance with the adjacent multicolor particles and the rectifying layer is reduced when the multicolor particles are rotated and moved, so that the moving speed, that is, the display response speed is increased. Other constituent materials similar to those of the fourth embodiment of the invention can be used.
[0240]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This figure is an enlarged view of the vicinity where the multicolor particles and the rectifying layer 401 are present. In the figure, reference numeral 407 denotes externally added particles which are added as external additives for the purpose of improving the fluidity of multicolor particles. As externally added particles, hydrophobic silica and titanium oxide, alumina, magnesium oxide, tin oxide, and, if necessary, fatty acid metal salts, polyvinylidene fluoride, and the like may be added. The amount to be added is from the rectifying layer to the colored surface A.FourIt is preferable to deposit at a density that does not hinder the charge injection into the substrate. By adding an appropriate amount of externally added particles, the moving speed, that is, the response speed of display is further increased. Moreover, since the fluidity of the multicolor particles alone may be somewhat inferior, the degree of freedom in selecting the material constituting the multicolor particles is increased, and the display contrast can be further improved.
Other constituent materials can be the same as those of the fourth or first embodiment.
[0241]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) has the same configuration as that of the first embodiment, and when an external force is applied, the rectifying layer is deformed and the distance between the two rectifying layers 401 and 402 may be non-uniform. There is sex. When the interval changes, the electric field strength between the rectifying layers and the ease of rotation and movement of the multicolor particles change, and display unevenness occurs. (B) is according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 408 denotes a spacer material, which can maintain the rectifying layer spacing at a desired distance with respect to external force.
[0242]
As the spacer material 408, spherical particles, columnar particles, and amorphous particles having a diameter or height of 1 μm to 1 cm, more preferably 5 μm to 5 mm are used. The particles include spacer materials for liquid crystal displays composed of cross-linked polymers such as divinylbenzene and inorganic oxides, standard particles for calibration of powder measuring instruments, carrier particles for two-component developers for electrophotography, and relatively large particle sizes. A toner having the same configuration as that of an electrophotographic toner can be used.
[0243]
By mixing an appropriate amount of these spacer particles in the multicolor particles, the spacer particles can be arranged at an appropriate density between the rectifying layers. The density at which the spacer particles are arranged is determined as appropriate depending on the rigidity of the rectifying layer and its supporting substrate and the distance between the two rectifying layers. If the number is too large, it tends to appear as a defect on the image.
[0244]
In order to prevent the spacer particles from moving in the display medium, it is preferable to fix the spacer particles to at least one of the two rectifying layers 401 and 402. For example, an adhesive layer such as a thermosetting adhesive or a photocurable adhesive is provided on the particle surface, and after the display medium is produced, the spacer particles can be fixed to the surface of the rectifying layer by appropriate pressure and adhesion treatment. . Alternatively, only the spacer particles with the adhesive layer may be uniformly dispersed on the surface of the rectifying layer before the medium is formed, and may be fixed to the surface of the rectifying layer by an appropriate adhesion treatment.
[0245]
The size of the spacer particles is set to the same size as the desired spacing between both rectifying layers. Alternatively, it may be set to a size larger than the desired interval, and the rectifying layer or the particles may be plastically deformed by pressurization to set the desired interval.
[0246]
As another form of the spacer material 408, a columnar shape or a wall shape can be provided by utilizing a photolithography method or a printing method. For example, a photoresist film having a desired thickness of about 1 μm to 1 cm, more preferably about 5 μm to 5 mm is formed on the rectifying layer, and a spacer having a desired shape and density is formed through pattern exposure and development processes. As the photoresist film, a dry film resist for a printed wiring board can be attached, or a high-viscosity liquid photoresist can be applied to form a thick film resist. Alternatively, the spacer material pattern can be formed directly on the rectifying layer by screen printing.
[0247]
The color of the spacer material 408 is not particularly limited. However, in order to make it difficult to recognize as a defect on the image display, it is preferable that the color is the same as that of any colored portion of the multicolor particle 405 or the transparency is excellent. .
[0248]
The spacer material 408 may be a substantially rigid body or a rubber-like elastic body made of an inorganic material or a resin, and the material is determined according to the characteristics of the image display medium and the usage method. For example, to prevent changes in the distance between two rectifying layers due to external pressure, use a rigid body to change the distance between two layers using pressure, and to actively use changes in display characteristics. An elastic body can also be used.
Other constituent materials similar to those of the fourth embodiment of the invention can be used.
[0249]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) has the same configuration as that of the embodiment of the fourth aspect of the invention, and shows a case where the display medium is held in a state of being nearly perpendicular to the ground. In the initial state, since the restraining force between the rectifying layer 401 or 402 and the multicolor particles 405 is weak, the multicolor particles move in the direction of gravity, and spatial unevenness may occur, resulting in display unevenness. . (B) is according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 409 denotes a partition member, which is made of dry film resist, photosensitive polyimide, epoxy resin, polyester, silicon rubber, urethane rubber, fluororubber, and the like, and is 1 μm to 1 cm. The thickness is preferably 5 μm to 5 mm.
[0250]
These partition members 409 are formed by depositing the above-mentioned material on the rectifying layer 401 and performing photolithography etching, or depositing it in a required pattern by screen printing, or by means such as punching or lasering on a sheet-like material. It can be manufactured by means such as integrally forming a plurality of required through holes on the rectifying layer 1. By providing such a partition member, the movement of the multicolor particles in the direction of gravity can be suppressed to a level that does not cause a substantial problem, so the display uniformity is improved.
Other constituent materials similar to those in the fourth to fourth embodiments can be used.
[0251]
A fourth sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, 410 is a conductive layer, such as Al, Ag, Ni, Cu, etc., ITO, SnO.2,A transparent conductor such as ZnO: Al formed into a thin film by a sputtering method, a vacuum evaporation method, a CVD method, a coating method, or the like, or a conductive agent mixed with a solvent or a synthetic resin binder and applied.
[0252]
Conductive agents include cationic polyelectrolytes such as polymethylbenzyltrimethyl chloride and polyallyl polymethylammonium chloride, anionic polyelectrolytes such as polystyrene sulfonate and polyacrylate, and electronically conductive zinc oxide and tin oxide. Indium oxide fine powder or the like is used.
[0253]
When the conductive layer 410 itself is thick enough to have a self-holding function or when the conductive layer 410 is provided on a substrate having a self-holding function (not shown), the rectifying layer 401 is formed on the conductive layer 410. Therefore, the rectifying layer 401 can be thinned so as not to impair its function. In any case, if the power supply electrode is brought into contact with a part of the conductive layer 410, electric charge can be reliably injected from the conductive layer 410 to the rectifying layer 401. In order to perform display, a means for injecting charges into the conductive layer 402 may be prepared, which is convenient.
Other constituent materials similar to those in the fourth to fifth embodiments can be used.
[0254]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, reference numerals 410 and 411 denote conductive layers, which can be the same as those in the fourth embodiment of the invention. Also in this case, when the conductive layer 410 or the conductive layer 411 itself is thick enough to have a self-holding function, or when the conductive layer 410 or the conductive layer 411 is provided on a substrate having a self-holding function (not shown), the conductive layer Since the rectifying layer 401 or the rectifying layer 402 can be formed over the 410 or the conductive layer 411, the rectifying layer 401 or the rectifying layer 402 can be thinned so as not to impair its function. In this case, at least the rectifying layer on the side for viewing the display image, the conductive layer circumscribing it, and the substrate (not shown) are required to have optical transparency.
[0255]
In order to display an image, one of the conductive layers 410 and 411 needs to be patterned in a dot shape, a segment shape, or a stripe shape. In this case, in addition to reliably injecting charges from the conductive layers 410 and 411 into the rectifying layers 401 and 402, each pixel is defined by a patterned conductive layer, thereby reducing display unevenness within and for each pixel. it can.
Other constituent materials similar to those in the fourth to fifth embodiments can be used.
[0256]
Next, the image display method of the present invention will be described.
A fourth eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A display medium similar to that of the fourth embodiment of the invention is used. Here, a case where the rectifying layers 401 and 402 have hole conductivity superior to electron conductivity will be described. First of all, colored part AFourIs underneath (from above the entire colored portion BFourIf an electrode bar having a desired cross-sectional shape is pressed against an arbitrary location on the rectifying layer 402 and the potential of the electrode rod is made negative with respect to the conductive layer 410, only that location is multicolored. As the particles move upward, they rotate and the colored part AFourTouches the top surface. Colored part AFourAn image similar to the cross-sectional shape of the electrode rod can be displayed with the color of.
[0257]
If the potential of the electrode rod is made positive with respect to the conductive layer 410, the image can be erased. An image can be displayed in the same manner by bringing an ion flow head having an arbitrary opening shape instead of the electrode rod and irradiating with a negative charge. The image can be erased by applying positive charges. An image can also be displayed by bringing the photosensitive member on which the electrostatic latent image is formed into contact with the rectifying layer 402.
[0258]
In any of the above methods, it is possible to use a display medium having a conductive layer 411 as shown in FIG. 28 and patterned in a dot shape. Furthermore, even when the display medium does not have a conductive layer as shown in FIG. 21, the same effect can be expected even if an electrode plate or the like is brought into close contact with the conductive layer of FIG. 27 from the outside.
[0259]
A fourth ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A display medium similar to that of the fourth embodiment of the invention is used. Here, a case where the rectifying layers 401 and 402 have hole conductivity superior to electron conductivity will be described. The conductive layers 410 and 411 are patterned in stripes in directions orthogonal to each other. First of all, colored part AFourIs underneath (from above the entire colored portion BFourThe positive voltage (selected) or the negative voltage (non-selected) is sequentially applied to each line of the conductive layer 410. A negative voltage (ON signal) or a positive voltage (OFF signal) is simultaneously applied to each line of the conductive layer 411, and the signal is switched in accordance with the scanning timing of the line of the conductive layer 410. Thus, the multicolor particles rotate while moving upward only in the dot portion to which the selection-on signal is applied on the matrix, and the colored portion AFourTouches the top surface. Colored part AFourAn arbitrary image consisting of a set of dot patterns can be displayed in the color. The image can be erased by applying a signal with the opposite sign. In addition, an image can be displayed as an aggregate of selected segments by driving the conductive layer 411 patterned into segments in a dot-sequential manner. In any case, since the patterned conductive layer adheres to the rectifying layer, the charge injection efficiency is high and low voltage driving is possible.
[0260]
【Example】
The invention is explained in more detail by means of examples. However, the present invention is not limited to the following examples. The parts used in the following examples are all parts by weight.
[0261]
Example 1 (first example of the present invention)
(Hole-accepting colored particles A1Production)
100 parts of polyester resin
5 parts carbon black (Mitsubishi Carbon # 44)
150 parts of ferrite powder
40 parts of hole-accepting material having the following chemical structure
[Chemical 1]
Figure 0003919145
The mixture having the above composition is sufficiently stirred and mixed in a Henschel mixer, heated and melted at a temperature of 130 to 140 ° C. for about 30 minutes with a roll mill, cooled to room temperature, and the obtained kneaded product is pulverized and classified with a jet mill. Colored particles A having a volume average particle diameter of 9.0 μm1Got.
[0262]
(Preparation of display cell)
A space is created by sandwiching a 100 μm thick polyester film with an opening of 1 cm between two ITO glass substrates. In that space
Colored particles A1(Hole-accepting colored particles A prepared above11 part
Colored particle B1(Nippon Carbon Co., Ltd., fluorocarbon) 1 part
Were mixed and sealed.
In the space, colored particles A1, B1In addition to the above, atmospheric pressure air was contained in the following amount.
Volume of air portion / (volume of air portion + colored particle A1
And B1The volume occupied by) = 0.7
[0263]
(Display operation)
When −300 V was applied to the upper ITO electrode, the upper surface quickly became black. Next, when +300 V was applied to the upper electrode, the upper surface turned white. Furthermore, when the polarity of the voltage was switched again to negative, the upper surface changed to black, and when the polarity was changed to positive, it changed to white. Display of black and white on the upper surface by switching the polarity was performed about 100 times, but could be stably repeated. In addition, the color displayed immediately before is retained even after the voltage is removed.
[0264]
Example 2 (first example of the present invention)
An ITO vapor deposition electrode was provided on a 75 μm thick polyester film.
(Hole-accepting colored particles A1Production)
3 parts hole-accepting material with the following chemical structure
[Chemical 2]
Figure 0003919145
10 parts of polyester resin
1 part of carbon black (Mitsubishi Carbon # 44)
Toluene 75 parts
After the mixture having the above composition is sufficiently stirred and mixed in a ball mill, the obtained dispersion liquid is colored particles A having a volume average particle diameter of 6.0 μm by a spray drying method.1Got.
[0265]
(Preparation of display cell)
A dry film resist having a thickness of 50 μm was attached onto the polyester film substrate with ITO electrode prepared above, and photolithography etching was performed to form a lattice pattern having an opening 1 mm × 1 mm and a wall thickness of 100 μm. In that opening,
Colored particles A1(Hole-accepting colored particles A prepared above11 part
Colored particle B1(Nippon Carbon Co., Ltd., fluorocarbon) 1 part
Were mixed and injected. An anisotropic conductive film excellent in conductivity in the film thickness direction was stacked thereon to form an upper electrode, and an image display medium was produced.
In the space, colored particles A1, B1In addition to the above, atmospheric pressure air was contained in the following amount.
Volume of air portion / (volume of air portion + colored particle A1
And B1The volume occupied by) = 0.7
[0266]
(Display operation)
The ITO electrode of this image display medium was grounded, and negative corona charging was partially performed from the anisotropic conductive electrode side. Then, the upper surface quickly became black. Next, when positive corona charging was performed on the entire surface from the same side, the image disappeared and became white. Furthermore, when negative corona charging was performed, the upper surface changed to black, and when positive corona charging was performed, it changed to white. The display of black and white on the upper surface by switching the charging operation was performed about 50 times, but could be stably repeated. The displayed color was retained for a long time. This image display medium is lightweight and portable and can be bent.
[0267]
Example 3 (second example of the present invention)
(Preparation of rectifying layer)
10 parts of hole transport material with the following chemical structure
[Chemical Formula 3]
Figure 0003919145
Polyarylate resin (U polymer U-100, manufactured by Unitika) 10 parts
Were mixed and dissolved in 100 parts of tetrahydrofuran and coated on a glass substrate with ITO by a spin coater. It dried for 20 minutes with the convection heating type dryer, and produced the rectification | straightening layer with a dry film thickness of 2 micrometers.
[0268]
(Low resistance colored particles A2Production)
100 parts of polyester resin
Carbon black (Mitsubishi Carbon Corporation # 44) 8 parts
150 parts of ferrite powder
30 parts of tin oxide powder
The mixture having the above composition is sufficiently stirred and mixed in a Henschel mixer, heated and melted at a temperature of 130 to 140 ° C. for about 30 minutes with a roll mill, cooled to room temperature, and the obtained kneaded product is pulverized and classified with a jet mill. Colored particles A having a volume average particle diameter of 9.0 μm2Got.
[0269]
(Preparation of display cell)
A space is created by sandwiching a 100 μm thick polyester film having an opening of 1 cm between the two ITO-coated glass substrates coated with the rectifying layer produced above. In that space
Colored particles A2(Low resistance colored particles A prepared above21 part
Colored particle B2(Nippon Carbon, fluorocarbon) 1 part
Were mixed and sealed.
In the space, colored particles A2, B2In addition to the above, atmospheric pressure air was contained in the following amount.
Volume of air portion / (volume of air portion + colored particle A2
And B2The volume occupied by) = 0.7
[0270]
(Display operation)
When −300 V was applied to the upper ITO electrode, the upper surface quickly became black. Next, when +300 V was applied to the upper electrode, the upper surface turned white. Furthermore, when the polarity of the voltage was switched again to negative, the upper surface changed to black, and when the polarity was changed to positive, it changed to white. Display of black and white on the upper surface by switching the polarity was performed about 100 times, but could be stably repeated. In addition, the color displayed immediately before is retained even after the voltage is removed.
[0271]
Example 4 (second example of the present invention)
An ITO vapor deposition electrode was provided on a 75 μm thick polyester film.
(Preparation of rectifying layer)
8 parts of hole transport material with the following chemical structure
[Formula 4]
Figure 0003919145
Polycarbonate resin (Iupilon Z-300,
(Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) 10 parts
Were mixed and dissolved in 80 parts of tetrahydrofuran, and coated on the polyester film substrate with the ITO electrode and the polyester film substrate without the ITO electrode by a blade coating method. It dried for 30 minutes with the convection heating type dryer, and produced the rectifying layer with a dry film thickness of 5 micrometers on the ITO electrode, and produced the rectifying layer with a dry film thickness of 100 micrometers on the polyester film. The latter rectifying layer was immediately peeled from the polyester film.
[0272]
Hole-accepting colored particles A2Making
3 parts hole-accepting material with the following chemical structure
[Chemical formula 5]
Figure 0003919145
10 parts of polyester resin
1 part of carbon black (Mitsubishi Carbon # 44)
Toluene 75 parts
After the mixture having the above composition is sufficiently stirred and mixed in a ball mill, the obtained dispersion liquid is colored particles A having a volume average particle diameter of 6.0 μm by a spray drying method.2Got.
[0273]
(Preparation of display cell)
A dry film resist with a thickness of 50 μm was applied on the polyester film substrate with an ITO electrode coated with the rectifying layer prepared above, and photolithography etching was performed to form a lattice pattern with an opening 1 mm × 1 mm and a wall thickness of 100 μm. In that opening,
Colored particles A2(Hole-accepting colored particles A prepared above21 part
Colored particle B2(Nippon Carbon, fluorocarbon)                 1 copy
Were mixed and injected. An image display medium was fabricated by stacking a single rectifying layer having a thickness of 100 μm from above.
In the space, colored particles A2, B2In addition to the above, atmospheric pressure air was contained in the following amount.
Volume of air part / (volume of air part + colored particle A2
And B2Volume occupied by) = 0.7
[0274]
(Display operation)
The ITO electrode of this image display medium was grounded, and negative corona charging was partially performed from the 100 μm thick rectifying layer single film side. Then, the upper surface quickly became black. Next, when positive corona charging was performed on the entire surface from the same side, the image disappeared and became white. Furthermore, when negative corona charging was performed, the upper surface changed to black, and when positive corona charging was performed, it changed to white. The display of black and white on the upper surface by switching the charging operation was performed about 50 times, but could be stably repeated. The displayed color was retained for a long time. This image display medium is lightweight and portable and can be bent.
[0275]
Example 5 (Third Example of the Invention)
(Production of multicolor particles)
White composite spherical particles composed of polycarbonate and titanium oxide were prepared by chemical pulverization. At that time, the charging ratio of polycarbonate to titanium oxide was 8: 1. White spherical particles of 50 ± 5 μm were obtained by classification.
The white spherical particles thus obtained are arranged in a layer on a glass substrate, 100 parts of tetrahydrofuran, 30 parts of polyester resin, 2 parts of carbon black (Mitsubishi Carbon Co., Ltd. # 44), hole acceptability of the following chemical structure 12 parts of material
[Chemical 6]
Figure 0003919145
A solution obtained by sufficiently stirring and mixing was spray-applied and dried from directly above to provide a hemispherical colored portion having an average film thickness of 5 μm.
[0276]
(Preparation of display cell)
A space is created by sandwiching a 100 μm thick polyester film with an opening of 1 cm between two ITO electrode substrates. The multicolor particles were enclosed in the space. In the space, in addition to the multicolor particles, atmospheric pressure air was contained in the following amounts.
Volume of air part / (volume of air part + multicolor particles
Occupied volume) = 0.72
[0277]
(Display operation)
When −300 V was applied to the upper ITO electrode, the upper surface quickly became black. Next, when +300 V was applied to the upper electrode, the upper surface turned white. Furthermore, when the polarity of the voltage was switched again to negative, the upper surface changed to black, and when the polarity was changed to positive, it changed to white. Display of black and white on the upper surface by switching the polarity was performed about 100 times, but could be stably repeated. In addition, the color displayed immediately before is retained even after the voltage is removed.
[0278]
Example 6 (Third Example of the Invention)
(Production of multicolor particles)
50 parts of polyester resin and 50 parts of titanium oxide are sufficiently stirred and mixed in a Henschel mixer, then heated and melted at a temperature of 130 ° C. to 140 ° C. for about 30 minutes with a roll mill, and cooled to room temperature. It rolled to 3 mm thickness with the rolling mill set to the surface temperature of 120 degreeC.
Similarly, 90 parts of polyester resin, 10 parts of copper phthalocyanine blue (β-type crystal form), 30 parts of hole-accepting material having the following chemical structure
[Chemical 7]
Figure 0003919145
A rolling mill in which a kneaded product obtained by sufficiently stirring and mixing in a Henschel mixer, heated and melted at a temperature of 130 ° C. to 140 ° C. for about 30 minutes with a roll mill, and cooled to room temperature was set to a roll surface temperature of 120 ° C. And rolled to 3 mm thickness.
The two sheet-like rolled products thus obtained were overlapped and repeatedly rolled while applying hot air at about 160 ° C. to obtain a 50 μm composite film. At this time, the thickness of each layer was 25 μm. After cooling, the laminated sheet was pulverized by a pulverizer, rounded with hot water, classified, and two-color particles having an average particle diameter of 45 μm were obtained.
[0279]
(Preparation of display cell)
A 90 μm-thick dry film resist was applied onto a polyester film substrate with an ITO electrode and photolithographically etched to form a lattice pattern having an opening 1 mm × 1 mm and a wall thickness of 100 μm. The multicolor particles were spread in the opening. An anisotropic conductive film excellent in conductivity in the film thickness direction was stacked thereon to form an upper electrode, and an image display medium was produced. In the space, in addition to the multicolor particles, atmospheric pressure air was contained in the following amounts.
Volume of air part / (volume of air part + multicolor particles
Occupied volume) = 0.72
[0280]
(Display operation)
The ITO electrode of this image display medium was grounded, and negative corona charging was partially performed from the anisotropic conductive electrode side. Then, the upper surface quickly became black. Next, when positive corona charging was performed on the entire surface from the same side, the image disappeared and became white. Furthermore, when negative corona charging was performed, the upper surface changed to black, and when positive corona charging was performed, it changed to white. The display of black and white on the upper surface by switching the charging operation was performed about 50 times, but could be stably repeated. The displayed color was maintained for a long time. This image display medium is lightweight and portable and can be bent.
[0281]
Example 7 (Fourth Example of the Invention)
(Preparation of rectifying layer)
10 parts of hole transport material with the following chemical structure
[Chemical 8]
Figure 0003919145
Polyarylate resin (U polymer U-100, manufactured by Unitika) 10 parts
Were mixed and dissolved in 100 parts of tetrahydrofuran and coated on an ITO glass substrate by a spin coater. It dried for 20 minutes with the convection heating type dryer, and produced the rectification | straightening layer with a dry film thickness of 2 micrometers.
[0282]
(Production of multicolor particles)
White composite spherical particles composed of polycarbonate and titanium oxide were prepared by chemical pulverization. At that time, the charging ratio of polycarbonate to titanium oxide was 8: 1. White spherical particles of 50 ± 5 μm were obtained by classification.
The white spherical particles obtained in this way are arranged in a layer on a glass substrate, and 100 parts of tetrahydrofuran, 30 parts of polyester, and 2 parts of carbon black are sufficiently stirred and mixed. A hemispherical black conductive portion having a thickness of 5 μm was provided.
[0283]
(Preparation of display cell)
A space is created by sandwiching a 100 μm thick polyester film having an opening of 1 cm between the two ITO electrode-coated substrates coated with the rectifying layer produced above. The multicolor particles produced above were enclosed in the space. In the space, in addition to the multicolor particles, atmospheric pressure air was contained in the following amounts.
[0284]
(Display operation)
When −300 V was applied to the upper ITO electrode, the upper surface quickly became black. Next, when +300 V was applied to the upper electrode, the upper surface turned white. Furthermore, when the polarity of the voltage was switched again to negative, the upper surface changed to black, and when the polarity was changed to positive, it changed to white. Display of black and white on the upper surface by switching the polarity was performed about 100 times, but could be stably repeated. In addition, the color displayed immediately before is retained even after the voltage is removed.
[0285]
Example 8 (Fourth Example of the Invention)
An ITO vapor deposition electrode was provided on a 75 μm thick polyester film.
(Manufactured by Rectifier layer)
8 parts of hole transport material with the following chemical structure
[Chemical 9]
Figure 0003919145
Polycarbonate resin (Iupilon Z-300,
(Mitsubishi Gas Chemical) 10 parts
Were mixed and dissolved in 80 parts of tetrahydrofuran, and coated on the polyester film substrate with the ITO electrode and the polyester film substrate without the ITO electrode by a blade coating method. It dried for 30 minutes with the convection heating type dryer, and produced the rectifying layer with a dry film thickness of 5 micrometers on the ITO electrode, and produced the rectifying layer with a dry film thickness of 100 micrometers on the polyester film. The latter rectifying layer was immediately peeled from the polyester film.
[0286]
(Production of multicolor particles)
A polyvinyl alcohol (PVA) film having a thickness of 50 μm was provided on a copper plate, and zirconia balls having an average diameter of 20 μm were sprayed thereon. The copper plate was heated to soften the PVA, and a part of the zirconia ball was buried in the PVA film. After removing the extra zirconia balls remaining without being buried, the heating was further continued to bury the substantially hemisphere in the PVA film by the weight of the zirconia balls. Next, SiC having a thickness of 300 nm was formed on the exposed hemisphere by sputtering. Then, PVA was removed with warm water, washed and dried to obtain multicolor particles.
[0287]
(Preparation of display cell)
A space is created by sandwiching a 40 μm thick polyester film having an opening of 1 cm □ between the two ITO electrode-coated substrates coated with the rectifying layer prepared above. The multicolor particles produced above were enclosed in the space. In the space, in addition to the multicolor particles, atmospheric pressure air was contained in the following amounts.
[0288]
(Display operation)
When −300 V was applied to the upper ITO electrode, the upper surface quickly became black. Next, when +300 V was applied to the upper electrode, the upper surface turned white. Furthermore, when the polarity of the voltage was switched again to negative, the upper surface changed to black, and when the polarity was changed to positive, it changed to white. Display of black and white on the upper surface by switching the polarity was performed about 100 times, but could be stably repeated. In addition, the color displayed immediately before is retained even after the voltage is removed.
[0289]
Example 9 (Fourth Example of the Invention)
An ITO vapor deposition electrode was provided on a 75 μm thick polyester film.
(Preparation of rectifying layer)
8 parts of hole transport material with the following chemical structure
[Chemical Formula 10]
Figure 0003919145
Polycarbonate resin (Iupilon Z-300,
(Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) 10 parts
Were mixed and dissolved in 80 parts of tetrahydrofuran, and coated on the polyester film substrate with the ITO electrode and the polyester film substrate without the ITO electrode by a blade coating method. It dried for 30 minutes with the convection heating type dryer, and produced the rectifying layer with a dry film thickness of 5 micrometers on the ITO electrode, and produced the rectifying layer with a dry film thickness of 100 micrometers on the polyester film. The latter rectifying layer was immediately peeled from the polyester film.
[0290]
(Production of multicolor particles)
50 parts of polyester resin and 50 parts of titanium oxide are sufficiently stirred and mixed in a Henschel mixer, then heated and melted at a temperature of 130 ° C. to 140 ° C. for about 30 minutes with a roll mill, and cooled to room temperature. It rolled to 3 mm thickness with the rolling mill set to the surface temperature of 120 degreeC. Similarly, 90 parts of a polyester resin and 10 parts of phthalocyanine blue are sufficiently stirred and mixed in a Henschel mixer, then heated and melted at a temperature of 130 ° C. to 140 ° C. for about 30 minutes, and cooled to room temperature. Was rolled to a thickness of 3 mm with a rolling mill set at a roll surface temperature of 120 ° C. The two sheet-like rolled products thus obtained were overlapped and repeatedly rolled while applying hot air at about 160 ° C. to obtain a 50 μm composite film. At this time, the thickness of each layer was 25 μm. After cooling, the laminated sheet was pulverized by a pulverizer, rounded with hot water, classified, and two-color particles having an average particle diameter of 45 μm were obtained.
[0291]
(Preparation of display cell)
A 90 μm-thick dry film resist was applied on the polyester film substrate with an ITO electrode coated with the rectifying layer prepared above, and photolithography etching was performed to form a lattice pattern having an opening 1 mm × 1 mm and a wall thickness of 100 μm. The multicolor particles produced above were sprayed on the opening. An image display medium was produced by stacking a single rectifying layer having a thickness of 100 μm thereon.
In the space, in addition to the multicolor particles, atmospheric pressure air was contained in the following amounts.
[0292]
(Display operation)
The ITO electrode of this image display medium was grounded, and positive corona charging was partially performed from the single rectifying layer having a thickness of 100 μm. Then, the image from the upper surface quickly turned blue. Next, when negative corona charging was performed on the entire surface from the same side, the image disappeared and became white. Further, when the positive corona charging was performed, the upper surface changed to blue again, and when the negative corona charging was performed, the upper surface changed to white again. The blue-white display of the image by switching the charging operation was performed about 50 times, but could be stably repeated. The displayed color was maintained for a long time. This image display medium is lightweight and portable and can be bent.
[0293]
【The invention's effect】
According to the first image display medium of the present invention, since the display can be performed by selective charge injection into the colored particles and movement of the colored particles by an electric field, reversible display is possible and memory property is provided. In addition, it is possible to provide an image display medium having a high display contrast ratio, excellent repetitive stability, and high response speed.
According to the first two image display media of the present invention, since the colored particles contain a magnetic material, it is possible to provide an image display media that has a higher display contrast ratio and can be easily applied.
According to the first three image display media of the present invention, since the colored particles have fluidity, it is possible to provide an image display media with a higher response speed.
According to the first 4 image display medium of the present invention, since it contains other particles that impart fluidity to the colored particles, the image display medium further has a high response speed and a high display contrast ratio. Can be provided.
According to the first five image display media of the present invention, since the spacer material is disposed between the two conductive layers, it is possible to provide an image display media with few display defects or display unevenness.
According to the first 6 image display medium of the present invention, since the partition member is arranged between the two conductive layers, the display unevenness is small even in a large area and is stable even when used in an unfixed state. An image display medium that can perform display can be provided.
According to the first 7 image display method of the present invention, an image is displayed by contact of an electrode from one outer side of the conductive layer or application of a charged substance, so that display can be performed by simple means.
According to the first 8 image display method of the present invention, since an image is displayed by applying a voltage circumscribing the two conductive layers, it can be driven at a low voltage, and display unevenness within the pixel and for each pixel is reduced. Can be reduced.
According to the first 9 image display method of the present invention, since the image is displayed by the action of the magnetic field from one outer side of the conductive layer, the contrast ratio of the display can be further increased and the writing can be facilitated.
[0294]
According to the second image display medium of the present invention, since display can be performed by selective charge injection into the colored particles and movement of the colored particles by an electric field, reversible display is possible and memory properties are provided. In addition, it is possible to provide an image display medium having a high display contrast ratio, excellent repetitive stability, and high response speed.
According to the second image display medium of the present invention, since the colored particles contain a magnetic substance, it is possible to provide an image display medium that has a higher display contrast ratio and is easy to write.
According to the second three image display media of the present invention, since the colored particles have fluidity, it is possible to provide an image display media with a higher response speed.
According to the second image display medium 4 of the present invention, since it contains other particles that impart fluidity to the colored particles, the image display medium further has a high response speed and a high display contrast ratio. Can be provided.
According to the second 5 image display medium of the present invention, since the spacer material is disposed between the two rectifying layers, it is possible to provide an image display medium with few display defects or display unevenness.
According to the second 6 image display medium of the present invention, since the partition member is arranged between the two rectifying layers, there is little display unevenness even in a large area, and it is stable even when used in an unfixed state. An image display medium that can perform display can be provided.
According to the second 7 image display medium of the present invention, since it has a conductive layer circumscribing one of the rectifying layers, it is possible to provide an image display medium capable of displaying by simple means. Can do.
According to the second 8 image display medium of the present invention, since it has a conductive layer circumscribing the two rectifying layers, it is possible to provide an image display medium capable of reducing display unevenness within and for each pixel. Can do.
According to the second 9 image display method of the present invention, since an image is displayed by contact of an electrode from one outer side of the rectifying layer or application of a charged substance, display can be performed by simple means. .
According to the second 10 image display method of the present invention, since an image is displayed by applying a voltage to the conductive layer circumscribing the two rectifying layers, it can be driven at a low voltage, and can be driven within the pixel and for each pixel. Display unevenness can be reduced.
According to the second eleventh image display method of the present invention, since the image is displayed by the action of the magnetic field from one outer side of the rectifying layer, the display contrast ratio can be further increased and the writing can be facilitated.
[0295]
According to the third image display medium of the present invention, display can be performed by selective charge injection into multicolor particles and rotation and movement of the multicolor particles by an electric field, so that reversible display is possible. It is possible to provide an image display medium having a memory property, a high contrast ratio of display, excellent repetitive stability, and high response speed.
According to the second image display medium of the present invention, since the multicolor particles have fluidity, an image display medium with a higher response speed can be provided.
According to the third image display medium of the present invention, since it contains other particles that impart flowability to the multicolor particles, an image display medium having a higher display contrast ratio and a faster response speed is provided. Can be provided.
According to the third image display medium of the present invention, since the spacer material is disposed between the two conductive layers, it is possible to provide an image display medium with few display defects or display unevenness.
According to the third image display medium of the present invention, since the partition member is arranged between the two conductive layers, there is little display unevenness even in a large area, and it is stable even when used in an unfixed state. An image display medium that can perform display can be provided.
According to the third image display method of the present invention, since an image is displayed by contact of an electrode from one outer side of the conductive layer or application of a charged substance, the display can be performed by simple means.
According to the third image display method of the present invention, since an image is displayed by applying a voltage to the two conductive layers, the image can be driven at a low voltage, and display unevenness within and for each pixel can be reduced. Can do.
According to the fourth image display medium of the present invention, display can be performed by selective charge injection into multicolor particles and rotation and movement of the multicolor particles by an electric field, so that reversible display is possible. It is possible to provide an image display medium having a memory property, a high contrast ratio of display, excellent repetitive stability, and high response speed.
According to the fourth image display medium of the present invention, since the multicolor particles have fluidity, an image display medium with a higher response speed can be provided.
According to the fourth image display medium of the present invention, since another particle that imparts fluidity to the multicolor particles is contained, an image display medium having a higher display contrast ratio and a faster response speed is provided. Can be provided.
According to the fourth image display medium of the present invention, since the spacer material is disposed between the two rectifying layers, it is possible to provide an image display medium with few display defects or display unevenness.
According to the fourth image display medium of the present invention, since the partition member is arranged between the two rectifying layers, there is little display unevenness even in a large area, and it is stable even when used in an unfixed state. An image display medium that can perform display can be provided.
According to the fourth image display medium of the present invention, since the conductive layer circumscribing one of the rectifying layers is provided, an image display medium capable of displaying by a simple means is provided. Can do.
According to the fourth image display medium of the present invention, since the conductive layer is circumscribed by the two rectifying layers, an image display medium capable of reducing display unevenness in the pixel and for each pixel is provided. Can do.
According to the fourth image display method of the present invention, since an image is displayed by contact of an electrode from one outer side of the rectifying layer or application of a charged substance, the display can be performed by simple means. .
According to the fourth 9 image display method of the present invention, since an image is displayed by applying a voltage to the conductive layer circumscribing the two rectifying layers, it can be driven at a low voltage, and can be driven within the pixel and for each pixel. Display unevenness can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an image display medium according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing in principle the mechanism of display operation according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the vicinity of colored particles constituting the image display medium according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing in principle the mechanism of the display operation according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic view showing an example of the vicinity of colored particles constituting the image display medium according to the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 15 is a schematic diagram showing in principle the mechanism of the display operation according to the present invention.
FIG. 16 is a schematic diagram showing in principle the mechanism of the display operation according to the present invention.
FIG. 17 is a schematic view showing an example of the vicinity of multicolor particles constituting the image display medium according to the present invention.
FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 22 is a schematic diagram showing in principle the mechanism of the display operation according to the present invention.
FIG. 23 is a schematic diagram showing in principle the mechanism of the display operation according to the present invention.
FIG. 24 is a schematic view showing an example of the vicinity of colored particles constituting the image display medium according to the present invention.
FIG. 25 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 26 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 27 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 28 is a cross-sectional view schematically showing another example of the image display medium according to the present invention.
FIG. 29 is a cross-sectional view schematically showing a conventional display device.
[Explanation of symbols]
11 Transparent substrate
12 Transparent electrode
13 Dispersion
14 Perforated spacer
101 Conductive layer
102 Conductive layer
103 Colored particles A1
104 Colored particles B1
105 gas
106 Third particle C
107 Spacer material
108 Partition members
109 Support
110a Conductive layer
110b Conductive layer
201 Rectifying layer
202 Rectifying layer
203 Colored particles A2
204 Colored particles B2
205 gas
206 Third particle C
207 Spacer material
208 partition member
209 Conductive layer
210 Conductive layer
301 Conductive layer
302 Conductive layer
303 Colored part AThree
304 Colored part BThree
305 multicolor particles
306 gas
307 External particles
308 Spacer material
309 partition member
310 Conductive layer
311 Conductive layer
312 Support
401 Rectifying layer
402 Rectifying layer
403 Colored part AFour
404 Colored part BFour
405 multicolor particles
406 gas
407 External additive particles
408 Spacer material
409 division member
410 Conductive layer
411 conductive layer

Claims (4)

所望の間隔を設けて配備された少なくとも一方乃至両方が光透過性である二つの導電層と、それに挟まれた空間に該導電層から正孔または電子を受容する着色粒子Ａ１、その着色粒子Ａ１と別色でかつ少なくとも着色粒子Ａ１と同極性の電荷を実質的に帯びない着色粒子Ｂ１、および該着色粒子Ａ１、Ｂ１を置き換えて移動させることができる気体からなることを特徴とする画像表示媒体。Two conductive layers that are light-transmitting at least one or both disposed with a desired interval, and colored particles A 1 that accept holes or electrons from the conductive layers in the space between them, and the colored particles such a gas may be moved replacing a 1 and colored particles B 1 is not charged substantially different color at and least colored particles a 1 the same polarity charge, and the colored particles a 1, B 1 Turkey An image display medium characterized by the above. 所望の間隔を設けて配備された少なくとも電気的整流極性が同じでありかつ一方乃至両方が光透過性である二つの整流性層と、それに挟まれた空間に該整流性層から電荷を受容する着色粒子Ａ２、その粒子Ａ２とは別色で該整流性層と実質的に電荷の授受を行わない着色粒子Ｂ２、および該着色粒子Ａ２、Ｂ２を置き換えて移動させることができる気体からなり、前記空間は区画部材により分割されてなることを特徴とする画像表示媒体。Two rectifying layers arranged at a desired distance and having at least the same electric rectifying polarity and one or both of which are light-transmitting, and a space sandwiched between them, receive charge from the rectifying layer colored particles a 2, can be moved to replace the colored particles B 2, and the colored particles a 2, B 2 is not performed and receives substantially charge the rectification layer in a different color than the particles a 2 Ri Do from the gas, the spatial image display medium comprising that you become divided by the partition member. 所望の間隔を設けて配備された少なくとも一方乃至両方が光透過性である二つの導電層と、それに挟まれた空間に着色部分Ａ３とそれと異なる着色部分Ｂ３を有し、かつ着色部分Ａ３が該導電層から正孔または電子を受容し、着色部分Ｂ３が該導電層から着色部分Ａ３と同極性の電荷の授受を行わないものである多色粒子、および該多色粒子を回転および移動させることができる気体からなることを特徴とする画像表示媒体。At least one or both of the conductive layers disposed at a desired interval are light-transmitting layers, and the space between them has a colored portion A 3 and a different colored portion B 3 , and the colored portion A 3 is a multicolor particle in which holes or electrons are received from the conductive layer, and the colored portion B 3 does not transfer charges having the same polarity as the colored portion A 3 from the conductive layer; the image display medium, wherein the benzalkonium such from a gas that can be rotated and moved. 所望の間隔を設けて配備された少なくとも電気的整流極性が同じでありかつ一方乃至両方が光透過性である二つの整流性層と、それに挟まれた空間に、少なくとも着色部分Ａ４とそれと色の異なる着色部分Ｂ４を有し、かつ該着色部分Ａ４が該整流性層から電荷を受容し該着色部分Ｂ４が該整流性層と実質的に電荷の授受を行わないものである多色粒子、および該多色粒子を回転および移動させることができる気体からなることを特徴とする画像表示媒体。Two rectifying layers arranged at a desired interval and having at least the same electric rectifying polarity and one or both of them being light transmissive, and a space between them, at least a colored portion A 4 and its color have different colored portions B 4 of, and multi-colored portion a 4 is one that colored portions B 4 receives a charge from the rectifying layer does not perform transmission and reception of the rectifying layer substantially charge the image display medium, wherein the benzalkonium such from a gas that can be rotated and moved color particles, and a multi colored particles.
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