JP4033679B2 - マイクロカプセルを用いた記録媒体及び表示装置、並びにマイクロカプセルを用いた電気泳動表示方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色した荷電粒子及びこの荷電粒子を分散させる分散媒を封止したマイクロカプセル、そのマイクロカプセルを用いた記録媒体及び表示装置、並びにマイクロカプセルを用いた電気泳動表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３５は、従来のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【０００３】
このマイクロカプセル１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等から構成されたカプセル２の中に、正に帯電した荷電粒子３及び負に帯電した荷電粒子４と、これら各荷電粒子３及び４を分散する分散媒５とを、それぞれ、互いに適切な量ずつ封止して構成される。
【０００４】
カプセル２中に封止される正及び負に帯電された各荷電粒子３及び４は、それぞれ、所定の色、例えば、正の荷電粒子３は黒色に、負の荷電粒子４は白色に、着色されている。カプセル２中に封止される分散媒５としては、少なくとも絶縁性を有し、且つ、無色透明性のもの、例えば、水、アルコール類、炭化水素、ハロゲン化炭化水素等のほか、天然または合成の各種の油等が用いられる。
【０００５】
次に、このような構成を有するマイクロカプセル１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体に用いた表示装置について説明する。
【０００６】
この表示装置は、互いに対向して配置された一対の透明電極６及び後方電極７を有し、この透明電極６及び後方電極７の間に、上記構成の複数のマイクロカプセル１を敷き詰めた状態に収容する。
【０００７】
一対の透明電極６及び後方電極７の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極６及び後方電極７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に異なる電圧が印加される。この場合、透明電極６及び後方電極７の間に配置された各マイクロカプセル１に、異なる電圧を印加することができる各電極部は、各電極部毎に、マイクロカプセル１による表示状態を変化させることができるようになっており、各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【０００８】
図３６及び図３７は、それぞれ、この表示装置による画像、文字等の形成方法を説明する概略図であり、図３６は、画像を形成する前であって、透明電極６及び後方電極７の間に電圧が印加されていない状態を示している。これに対して、図３７には、透明電極６及び後方電極７の間の各画素毎に所定の電圧が印加されて、所定の画像が形成された状態を示している。
【０００９】
図３６に示すように、透明電極６及び後方電極７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の帯電粒子３及び白色に着色された負の帯電粒子７は、双方ともにカプセル２内の分散媒５中に均等に分散した状態となっており、透明電極６の外部から表示装置を視認しても、黒色も白色も観察されない。
【００１０】
このような状態から、透明電極６及び後方電極７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図３７に示すように、透明電極６から後方電極７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１内では、負に帯電した白色の荷電粒子４は、正の極性を有する透明電極６側に電気泳動し、正に帯電した黒色の荷電粒子３は、負の極性を有する後方電極７側に電気泳動する。この結果、透明電極６の外側からこの表示装置を視認すると、この画素においては、透明電極６側に電気泳動した負に帯電した白色の荷電粒子４によって、白色を観察することになる。
【００１１】
また、後方電極７から透明電極６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子３は、負の極性の透明電極６側に電気泳動し、負に帯電した白色の荷電粒子４は、正の極性を有する後方電極７側に電気泳動する。この結果、透明電極６の外側から透明電極６を見ると、この画素においては、透明電極６側に電気泳動した正に帯電した黒色の荷電粒子３によって、黒色を観察することになる。
【００１２】
このような黒または白の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極６の外側から透明電極６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【００１３】
このような正に帯電した黒色の荷電粒子３または負に帯電した白色の荷電粒子４が、透明電極６側または後方電極７側に、偏って凝集された状態は、電圧が印加されていない状態に移行した後であっても、一定時間内であれば、各電極に残留する残留電荷とマイクロカプセル１内の各荷電粒子３及び４との静電力、及びマイクロカプセル１を構成するカプセル２の壁面と各荷電粒子３及び４との間のファンデルワールス力によって、各電極側に凝集した状態を維持する。
【００１４】
しかし、各荷電粒子３及び４が凝集した状態は、安定したものではなく、経時的に正の荷電粒子３同士または負の荷電粒子４同士の互いに作用する斥力によって正及び負の各荷電粒子３及び４の凝集状態に変化が生じ、また、各荷電粒子３及び４の沈降が生じるため、長期間にわたって、図３７に示した状態を維持することは困難である。すなわち、ある程度の時間が経過することにより、各荷電粒子３及び４を分散させる分散力（斥力）が、各荷電粒子３及び４を凝集する凝集力を上回り、マイクロカプセル１中の正の荷電粒子３及び負の荷電粒子４は、図３８に示すように、各電極側に凝集した状態を維持することができなくなり、この結果、電圧が印加された直後における目視による色調等の表示状態に比較して表示状態が劣化した状態になる。このような表示状態の劣化によって、図３７に示すような良好な表示画像を形成した状態から、時間の経過と共に表示文字及び表示画像の外観が損なわれていき、最終的には、目視不可能なパターン化が生じた状態に変化する。
【００１５】
各荷電粒子３及び４の凝集状態の変化は、荷電粒子３及び４の密度と、分散媒５の密度とを一致させることによって、荷電粒子３及び４の凝集または沈降が生じる時期を遅らせることが可能である。しかし、経時的に凝集状態が劣化することは解消することはできない。
【００１６】
このため、上記のマイクロカプセル１を表示媒体として用いた表示装置では、電圧を印加しない状態では、長期間にわたって、一定の表示状態を維持することができず、適当な一定期間毎に、電圧を印加することが必要になる。
【００１７】
このような各荷電粒子の経時的な凝集状態の変化を抑制したマイクロカプセルを備えた記録媒体として、特開平１１−１６１２０５号公報には、温度の変化によって粘度が変化するワックスを分散媒に用いたリライタブルシートが開示されている。
【００１８】
この公報に開示されたリライタブルシートでは、マイクロカプセルを加温することによって、マイクロカプセル内に内包されたワックスの粘度を低下させて、荷電粒子が固形時のワックスの束縛から開放された状態とする。この状態で、各マイクロカプセルに対して、所定の電圧を印加して、正または負の所望の荷電粒子を制御電極側に凝集させ、その凝集状態を維持したまま、ワックスを冷却して固化し、荷電粒子の凝集状態を維持している。
【００１９】
特開平１１−１６１２０５号公報に記載されたリライタブルシートでは、一旦、表示画像、表示文字等の情報を書き込んだ後、マイクロカプセルを加温することにより、マイクロカプセル中のワックスの粘度を下げ、この状態で、再度、所定の電圧を印加することにより、表示画像、表示文字等を書き換えるができるように構成されている。しかし、この公報のリライタブルシートには、以下の問題点がある。
【００２０】
まず、上記公報のリライタブルシートでは、使用者の不注意等によって、意図しない高温条件が付与されて、ワックスの粘度が低下する熱が加えられた場合には、書き込まれた表示画像、表示文字等の情報が消去されるおそれがある。
【００２１】
また、加熱することによって、書き込まれた情報を容易に書き換えることができるので、例えば、パスポート、免許証等の偽造されて悪用されるおそれがある身分証明書等の用途には、上記リライタブルシートを使用することはできない。
【００２２】
さらに、上記公報のリライタブルシートでは、常温で情報を書き込むことができないので、マイクロカプセルに書き込まれた情報に修正があった場合には、再度、熱を加える工程を実施することが必要であり、そのための工程数が増加する。
【００２３】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、マイクロカプセルに電圧を印加して、荷電粒子を凝集させた後、温度状況等が変化しても経時的に荷電粒子の凝集状態が変動しないマイクロカプセル、そのマイクロカプセルを用いた画像表示装置及び記録媒体、並びにマイクロカプセルを用いた電気泳動表示方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーにより硬化する光硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められた記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加して前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーを付与することによって、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定されていることを特徴とする。
【００２５】
前記分散媒は、外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂であってもよい。
【００２６】
また、本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される熱エネルギーにより硬化する熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められた記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加して前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から熱エネルギーを付与することによって、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められて、該絶縁体の一部の領域に、紫外線非透過フィルムが貼付された記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から紫外線エネルギーを付与することによって、該紫外線非透過フィルムが貼付されていない領域が、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記紫外線非透過フィルムが貼付されている領域が、外部から印加される電圧によって前記マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーにより硬化する光硬化樹脂または熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された硬化性マイクロカプセルと、外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与しても硬化しない非硬化性マイクロカプセルとが、一対の絶縁体間における所定の領域にそれぞれ敷き詰められた記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することによって、前記硬化性マイクロカプセルが敷き詰められた領域が、該硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルを敷き詰めた領域が、外部から印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーにより硬化する光硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された第１硬化性マイクロカプセルと、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される熱エネルギーにより硬化する熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された第２硬化性マイクロカプセルと、外部から光エネルギーおよび熱エネルギーを付与しても硬化しない非硬化性のマイクロカプセルと、前記各マイクロカプセルをそれぞれ所定の領域に敷き詰めて収容する一対の絶縁体とを有する記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記第１硬化性マイクロカプセルおよび前記第２硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーおよび熱エネルギーを付与することによって、前記第１硬化性マイクロカプセルおよび前記第２硬化性マイクロカプセルが敷き詰められた領域が、該第１硬化性マイクロカプセルおよび該第２硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルを敷き詰めた領域が、外部から印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００３０】
前記荷電粒子は、正荷電粒子及び負荷電粒子の両方であってもよい。
【００３１】
前記正荷電粒子及び負荷電粒子は、互いに識別可能な色にそれぞれ着色されていてもよい。
【００３２】
前記荷電粒子は、正荷電粒子または負荷電粒子であってもよい。
【００３３】
前記荷電粒子及び前記分散媒は、互いに識別可能な色にそれぞれ着色されていてもよい。
【００３４】
本発明の表示装置は、互いに対向して配置される一対の絶縁基板と、前記絶縁基板の一部の領域に貼付された紫外線非透過フィルムと、該一対の絶縁基板の対向する面にそれぞれ設けられて、該絶縁基板間に所定の電圧を印加する電極部と、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されて、前記一対の絶縁基板の間に敷き詰められたマイクロカプセルとを備え、前記一対の絶縁基板の少なくとも一方側を表示面とされており、前記電極部によって所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から紫外線エネルギーを付与することによって、前記紫外線非透過フィルムが貼付されていない領域が、前記マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記紫外線非透過フィルムが貼付されている領域が、前記電極部により印加される電圧によって前記マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の表示装置は、互いに対向して配置される一対の絶縁基板と、該一対の絶縁基板の対向する面にそれぞれ設けられて、該絶縁基板間に所定の電圧を印加する電極部とを備え、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーにより硬化する光硬化樹脂または熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された硬化性マイクロカプセルと、外部からエネルギーを加えても硬化しない非硬化性マイクロカプセルとが、前記一対の絶縁基板の間に敷き詰められた状態に配置された表示装置であって、前記一対の絶縁基板の少なくとも一方側を表示面とされており、前記電極部により所定の電圧を印加することによって前記硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することにより、該硬化性マイクロカプセルが配置された領域が、該硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルが配置されている領域が、前記電極部により印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００３６】
本発明の電気泳動表示方法は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーによりそれぞれ硬化する光硬化樹脂または熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルを、互いに対向して配置された一対の電極間に敷き詰めた状態に配置する工程と、該電極間に所定の電圧を印加することにより、前記マイクロカプセルに封入された荷電粒子を選択的に電気泳動させて、所望の画像を表示させる工程と、前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動した状態で、外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することにより、前記分散媒を硬化させて、荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定する工程と、を包含することを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のマイクロカプセル、そのマイクロカプセルを用いた画像表示装置及び記録媒体、並びにマイクロカプセルを用いた電気泳動表示方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、光を照射することによって硬化する光硬化樹脂を分散媒に用いたマイクロカプセルについて説明する。
【００４１】
図１は、本実施の形態１のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【００４２】
このマイクロカプセル１１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の十分な光透過性を有する材料により構成されたカプセル１２の中に、正に帯電した荷電粒子１３及び負に帯電した荷電粒子１４と、これら正負の各荷電粒子１３及び１４をマイクロカプセル１１中に分散する分散媒１５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【００４３】
カプセル１２中に封止される正及び負に帯電された各荷電粒子１３及び１４は、それぞれ、所定の色に着色されており、本実施の形態１では、正の荷電粒子１３は黒色、負の荷電粒子１４は白色に着色している。この正または負の各荷電粒子１３及び１４の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、正または負の荷電粒子１３及び１４をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態のマイクロカプセル１１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【００４４】
カプセル１２中に封止される分散媒１５としては、紫外線等の光を照射することにより硬化する光硬化樹脂が用いられる。この光硬化樹脂としては、透明であることが望ましい。
【００４５】
一般に、光照射による光硬化性樹脂の硬化の良否は、次の諸因子によって決定される。
【００４６】
・光照射により照射されるエネルギー量
・モノマー及びオリゴマーの反応性
・樹脂組成物の反応性、硬化性
・樹脂組成物の光に対する吸収係数
・樹脂組成物の粘度、表面張力等によって決まる積層することができる樹脂組成物の厚さ
樹脂組成物を硬化するために照射される光エネルギー（露光量）Ｅ（Ｊ／ｃｍ2）は、下記の（１）式にて表されるように、照射強度Ｉ（Ｗ／ｃｍ2）と照射時間ｔ（ｓｅｃ）との積で表される。
【００４７】
Ｅ＝Ｉ・ｔ（Ｗ・秒／ｃｍ2＝Ｊ／ｃｍ2）…（１）
（１）式から明らかなように、光硬化樹脂を硬化するためには、所定の照射強度Ｉのもとで、所定の照射時間ｔだけ光を照射して、一定の光エネルギー（露光量）Ｅを光硬化樹脂に与える必要がある。
【００４８】
光硬化樹脂は、光を照射すると、照射エネルギー（露光量）Ｅが臨界露光量に達するまでは、硬化せずに液体の状態を維持するが、照射エネルギー（露光量）Ｅが、臨界露光量より大きくなると、固体状態に変化して硬化する。光硬化樹脂の硬化は、樹脂材料の種類が同じであれば、液体状態の樹脂材料の液面に照射された光の単位面積当たりの光エネルギー量（露光量）Ｅ（Ｊ／ｃｍ2）に依存し、照射エネルギー（露光量Ｅ）の対数に比例して硬化膜厚は増加する。一方、照射エネルギー（露光量）Ｅが同じであっても、モノマー、オリゴマーの反応性が低い場合には、硬化の度合いは小さく、その結果、得られる硬化膜は薄くなる。
【００４９】
以上の説明により、使用可能な光硬化樹脂として、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化樹脂である、例えば、ビフェニルテトラカルボン酸無水物にジアミン化合物を加えたもの、ポリｐ−ビニルフェノールにジアジドフェニルスルホンを加えたもの、クロロノボラック樹脂に芳香族系ビスアジド化合物を加えたもの、ポリブタジエンにビスアジド化合物を加えたもの等が挙げられる。
【００５０】
このような光硬化樹脂材料であれば、３５０〜４５０ｎｍの波長の紫外光を、３００ｍＪ／ｃｍ2以上の照射エネルギー（露光量）Ｅの条件によって照射することによって、硬化反応を進めることが可能である。なお、これらは、紫外光の照射により硬化する紫外線硬化樹脂であるが、紫外線以外の光により硬化する他の光硬化性の樹脂を用いてもよい。
【００５１】
また、樹脂組成物に各種の添加剤を添加することにより、樹脂材料の反応性を向上または低下することが可能である。例えば、硬化速度を遅くすることが好適な場合には、そのための添加剤を添加することにより、樹脂材料の反応性を低下することにより、硬化速度を遅くする。
【００５２】
次に、上記構成を有するマイクロカプセルの動作について説明する。
【００５３】
このマイクロカプセル１１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、図２に示すように、互いに対向して配置された一対の透明電極１６及び後方電極の間に、上記構成のマイクロカプセル１１を敷き詰めた状態に収容する。
【００５４】
この一対の透明電極１６又は後方電極１７の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル１１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に異なる電圧を印加することができる構成となっている。この場合、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置された各マイクロカプセル１１に、異なる電圧を印加することができる各電極部は、各電極部毎に、マイクロカプセル１１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【００５５】
図２は、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の荷電粒子１３及び白色に着色された負の荷電粒子１４は、双方ともにマイクロカプセル１１内の分散媒１５に均等に分散した状態となっており、透明電極１６の外部から視認しても、黒色または白色の表示状態が観察されない状態になっている。
【００５６】
このような状態から、透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図３に示すように、透明電極１６から後方電極１７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、負に帯電した白色の荷電粒子１４は、正の極性を有する透明電極１６側に電気泳動し、正に帯電した黒色の荷電粒子１３は、負の極性を有する後方電極１７側に電気泳動する。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に電気泳動した負に帯電した白色の荷電粒子１４によって、白色を観察することになる。
【００５７】
また、後方電極１７から透明電極１６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子１３は、負の極性の透明電極１６側に電気泳動し、負に帯電した白色の荷電粒子１４は、正の極性を有する後方電極１７側に電気泳動する。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に電気泳動した正に帯電した黒色の荷電粒子１３によって、黒色を観察することになる。
【００５８】
このような黒または白の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極１６の外側から透明電極１６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【００５９】
このように、各画素毎に透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル１１内の黒色の正の荷電粒子１３及び白色の負の荷電粒子１４をそれぞれの電極側に電気泳動させて偏らせて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図４に示すように、透明電極１６及び後方電極１７の外側から所定の波長を有する紫外光を照射して、マイクロカプセル１１内に分散された分散媒１５である光硬化樹脂を硬化させる。
【００６０】
図４に示す例では、透明電極１６に対向して配置された後方電極１７も紫外光に対して透過性を有するように透明な材料から形成し、透明電極１６及び後方電極１７の両外側から紫外光を照射している。なお、透明電極１６側から紫外光を照射するだけで、各マイクロカプセル１１に封止された光硬化樹脂を十分に硬化させるための照射エネルギー（露光量）Ｅが得られるのであれば、紫外光を透過しない材料により後方電極１７を形成し、透明電極１６側からのみ、紫外光を照射するようにしてもよい。この光硬化樹脂を硬化させるための光の照射時間については、前述の（１）式を用いて、光硬化樹脂が完全に硬化するために必要な照射エネルギー（露光量）Ｅが得られる時間を算出する。
【００６１】
このように光照射によって、光硬化樹脂は硬化するため、光硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル１１内の黒色または白色の各荷電粒子１３及び１４は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【００６２】
図５は、本実施の形態１の他のマイクロカプセルの概略構成を示す断面図である。
【００６３】
このマイクロカプセル１１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の十分な光透過性を有する材料により構成されたカプセル１２の中に、正に帯電した荷電粒子１３と、この正に帯電した荷電粒子１３をマイクロカプセル１１中に分散する分散媒１５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【００６４】
カプセル１２中に封止される分散媒１５としては、光を照射することにより硬化する光硬化樹脂が用いられる。この、光硬化樹脂としては、紫外光を照射することにより硬化する紫外線硬化樹脂が一般的であるが、紫外光以外の他の光を照射することにより硬化する光硬化樹脂を用いてもよい。この光硬化樹脂に要求される条件は、上記の図１に示すマイクロカプセル１１中に封止される光硬化樹脂と同じであり、その詳しい説明は省略する。
【００６５】
カプセル１２中に封止される正に帯電した荷電粒子１３及び光硬化樹脂１５は、それぞれ、所定の色に着色されている。図５に示すマイクロカプセル１１では、正の荷電粒子１３は黒色、光硬化樹脂は白色に着色している。この荷電粒子１３及び光硬化樹脂の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、正の荷電粒子１３または光硬化樹脂をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態１のマイクロカプセル１１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【００６６】
以上の説明にて明らかなように、図５に示すマイクロカプセル１１は、負に帯電した荷電粒子が封止されておらず、また、光硬化樹脂が着色されていることが、図１に示すマイクロカプセル１１と異なっている。他の構成は、図１に示すマイクロカプセルと同様になっているので、共通する構成については、図１に示すマイクロカプセルについての前述の説明を参照するとして、詳細な説明は省略する。
【００６７】
次に、上記構成を有するマイクロカプセルの動作について説明する。
【００６８】
このマイクロカプセル１１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、互いに対向して配置された一対の透明電極１６及び後方電極１７の間に、図６に示すように、上記マイクロカプセル１１を敷き詰めた状態に収容する。
【００６９】
この一対の透明電極１６または後方電極１７の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル１１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に所定の電圧を印加することができる構成となっている。この場合、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置された各マイクロカプセル１１に、それぞれ所定の電圧を印加することができる各電極部は、各電極部が配置された位置毎に、マイクロカプセル１１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【００７０】
図６は、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の荷電粒子１３が、白色に着色された光硬化性樹脂からなる分散媒１５に均等に分散した状態になっており、透明電極１６の外部から視認しても、黒色または白色のいずれの表示状態も観察されない状態になっている。
【００７１】
このような状態から、透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図７に示すように、透明電極１６から後方電極１７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子１３が、負の極性を有する後方電極１７側に電気泳動し、後方電極１７側に黒色の荷電粒子１３が偏った状態になる。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に存在する白色に着色された光硬化樹脂によって、白色を観察することになる。
【００７２】
また、後方電極１７から透明電極１６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子１３が、負の極性の透明電極１６側に電気泳動し、透明電極１６側に偏った状態になる。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に電気泳動した正に帯電した黒色の荷電粒子１３によって、黒色を観察することになる。
【００７３】
このような黒色または白色の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極１６の外側から透明電極１６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【００７４】
このように、各画素毎に透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル１１内の黒色の正の荷電粒子１３を透明電極１６または後方電極１７のいずれかの側に電気泳動させて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図８に示すように、透明電極１６及び後方電極１７の外側から所定の波長を有する紫外光を照射して、マイクロカプセル１１内に分散された分散媒１５である光硬化樹脂を硬化させる。
【００７５】
図８に示す例では、透明電極１６に対向して配置された後方電極１７も紫外光に対して透過性を有するように透明な材料から形成し、透明電極１６及び後方電極１７の両外側から紫外光を照射している。なお、透明電極１６側から紫外光を照射するだけで、各マイクロカプセル１１に封止された光硬化樹脂を十分に硬化させるための照射エネルギー（露光量）Ｅが得られるのであれば、後方電極１７を紫外光を透過しない材料により形成し、透明電極１６側からのみ、紫外光を照射するようにしてもよい。この光硬化樹脂を硬化させるための光の照射時間については、前述の（１）式を用いて、光硬化樹脂が完全に硬化するために必要な照射エネルギー（露光量）Ｅが得られる時間を算出する。
【００７６】
このように光照射によって、光硬化樹脂は硬化するため、光硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル１１内の黒色の荷電粒子１３は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【００７７】
図９は、本実施の形態１のさらに他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【００７８】
このマイクロカプセル１１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の十分な光透過性を有する材料により構成されたカプセル１２の中に、負に帯電した荷電粒子１４と、この負に帯電した荷電粒子１４をマイクロカプセル１１中に分散する分散媒１５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【００７９】
カプセル１２中に封止される分散媒１５としては、光を照射することにより硬化する光硬化樹脂が用いられる。この光硬化樹脂としては、紫外光を照射することにより硬化する紫外線硬化樹脂が一般的であるが、紫外光以外の他の光を照射することにより硬化する光硬化樹脂を用いてもよい。この光硬化樹脂に要求される条件は、上記の図１に示すマイクロカプセル中に封止される光硬化樹脂と同じであり、その詳しい説明は省略する。
【００８０】
カプセル１２中に封止される負に帯電した荷電粒子１４及び光硬化樹脂は、それぞれ、所定の色に着色されている。図９に示すマイクロカプセル１１では、負の荷電粒子１４は白色、光硬化樹脂は黒色に着色している。この荷電粒子１４及び光硬化樹脂の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、負の荷電粒子１４または光硬化樹脂をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このように着色すれば、本実施の形態１のマイクロカプセルを用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【００８１】
以上の説明にて明らかなように、図９に示すマイクロカプセル１１は、正に帯電した荷電粒子が封止されておらず、また、光硬化樹脂が着色されていることが、図１に示すマイクロカプセルと異なっている。他の構成は、図１に示すマイクロカプセルと同様になっているので、共通する構成については、図１に示すマイクロカプセルについての前述の説明を参照するとして、詳細な説明は省略する。
【００８２】
次に、上記構成を有するマイクロカプセル１１の動作について説明する。
【００８３】
このマイクロカプセル１１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、互いに対向して配置された一対の透明電極１６及び後方電極１７の間に、図１０に示すように、上記マイクロカプセル１１を敷き詰めた状態に収容する。
【００８４】
この一対の透明電極１６または後方電極１７の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル１１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に所定の電圧を印加することができる構成となっている。この場合、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置された各マイクロカプセル１１に、それぞれ所定の電圧を印加することができる各電極部は、各電極部が配置された位置毎に、マイクロカプセル１１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【００８５】
図１０は、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧が印加されていない状態では、白色に着色された負の荷電粒子１４が、黒色に着色された光硬化樹脂からなる分散媒１５に均等に分散した状態になっており、透明電極１６の外部から視認しても、黒色または白色のいずれの表示状態も観察されない状態になっている。
【００８６】
このような状態から、透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図１１に示すように、透明電極１６から後方電極１７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、負に帯電した白色の荷電粒子１４が、正の極性を有する透明電極１６側に電気泳動し、透明電極１６側に白色の荷電粒子１４が偏った状態になる。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に電気泳動した負に帯電した白色の荷電粒子１４によって、白色を観察することになる。
【００８７】
また、後方電極１７から透明電極１６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、負に帯電した白色の荷電粒子１４が、正の極性の後方電極１７側に電気泳動し、後方電極１７側に偏った状態になる。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に存在する黒色に着色された光硬化樹脂によって、黒色を観察することになる。
【００８８】
このような黒色または白色の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極１６の外側から透明電極１６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【００８９】
このように、各画素毎に透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル１１内の白色の負の荷電粒子１４を透明電極１６または後方電極１７のいずれかの側に電気泳動させて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図１２に示すように、透明電極１６及び後方電極１７の外側から所定の波長を有する紫外光を照射して、マイクロカプセル１１内に分散された分散媒１５である光硬化樹脂を硬化させる。
【００９０】
図１２に示す例では、透明電極１６に対向して配置された後方電極１７も紫外光に対して透過性を有するように透明な材料から形成し、透明電極１６及び後方電極１７の両外側から紫外光を照射している。なお、透明電極１６側から紫外光を照射するだけで、各マイクロカプセル１１に封止された光硬化樹脂を十分に硬化させるための照射エネルギー（露光量）Ｅが得られるのであれば、後方電極１７を紫外光を透過しない材料により形成し、透明電極１６側からのみ、紫外光を照射するようにしてもよい。この光硬化樹脂を硬化させるための光の照射時間については、前述の（１）式を用いて、光硬化樹脂が完全に硬化するために必要な照射エネルギー（露光量）Ｅが得られる時間を算出する。
【００９１】
このように光照射によって、光硬化樹脂は硬化するため、光硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル１１内の白色の荷電粒子１４は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境であっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【００９２】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、加熱により硬化する熱硬化樹脂を分散媒に用いたマイクロカプセルについて説明する。
【００９３】
図１３は、本実施の形態２のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【００９４】
このマイクロカプセル２１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の耐熱性に優れた材料により構成されたカプセル２２の中に、正に帯電した荷電粒子２３及び負に帯電した荷電粒子２４と、これら正負の各荷電粒子２３及び２４をマイクロカプセル２１中に分散する分散媒２５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【００９５】
カプセル２２中に封止される正及び負に帯電された各荷電粒子２３及び２４は、それぞれ、所定の色に着色されており、本実施の形態２では、正の荷電粒子２３は黒色、負の荷電粒子２４は白色に着色されている。この正または負の各荷電粒子２３及び２４の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、正または負の荷電粒子２３及び２４をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態２のマイクロカプセル２１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【００９６】
カプセル２２中に封止される分散媒２５としては、加熱により硬化する熱硬化樹脂が用いられる。この熱硬化樹脂をとしては、透明であることが望ましい。
【００９７】
このような熱硬化樹脂としては、例えば、アクリル樹脂に硬化剤としてエポキシ化合物を加えたもの、エポキシ樹脂に硬化剤としてヘキサヒドロ無水フタル酸を加えたもの、ポリイミド樹脂、またはビニルフェノール樹脂に硬化剤としてエポキシ化合物を加えたもの等が挙げられる。
【００９８】
アクリル樹脂に硬化剤としてエポキシ化合物を加えたものは、約２００℃で１時間にわたって加熱することによって硬化させることができる。エポキシ樹脂に硬化剤としてヘキサヒドロ無水フタル酸を加えたものは、約１５０℃で１時間にわたって加熱することによって硬化させることができる。ポリイミド樹脂は、２５０℃〜３００℃で１時間にわたって加熱することによって硬化させることができる。ビニルフェノール樹脂に硬化剤としてエポキシ化合物を加えたものは、約２００℃で１時間にわたって加熱することによって硬化させることができる。
【００９９】
次に、上記構成を有するマイクロカプセル２１の動作について説明する。
【０１００】
このマイクロカプセル２１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、図１４に示すように、互いに対向して配置された一対の透明電極２６及び後方電極２７の間に、上記構成のマイクロカプセル２１を敷き詰めた状態に収容する。
【０１０１】
この一対の透明電極２６または後方電極２６の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル２１に、マトリクス状に配置された各電極部毎にそれぞれ電圧を印加することができる構成になっている。この場合、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置された各マイクロカプセル２１に、異なる電圧を印加することができる各電極部は、各電極部毎に、マイクロカプセル２１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【０１０２】
図１４は、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の荷電粒子２３及び白色に着色された負の荷電粒子２４は、双方ともにマイクロカプセル２１内の分散媒２５に均等に分散した状態になっており、透明電極２６の外部から視認しても、黒色または白色の表示状態が観察されない状態になっている。
【０１０３】
このような状態から、透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図１５に示すように、透明電極２６から後方電極２７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、負に帯電した白色の荷電粒子２４は、正の極性を有する透明電極２６側に電気泳動し、正に帯電した黒色の荷電粒子２３は、負の極性を有する後方電極２７側に電気泳動する。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に移動した負に帯電した白色の荷電粒子２４によって、白色を観察することになる。
【０１０４】
また、後方電極２７から透明電極２６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子２３は、負の極性の透明電極２６側に電気泳動し、負に帯電した白色の荷電粒子２４は、正の極性を有する後方電極２７側に電気泳動する。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に移動した正に帯電した黒色の荷電粒子２３によって、黒色を観察することになる。
【０１０５】
このような黒または白の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極２６の外側から透明電極２６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【０１０６】
このように、各画素毎に透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル２１内の黒色の正の荷電粒子２３及び白色の負の荷電粒子２４をそれぞれの電極側に電気泳動させて偏らせて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図１６に示すように、透明電極２６側及び後方電極２７側の両方向から熱エネルギーを加えて加熱し、熱硬化樹脂を硬化させる。この場合に、熱硬化樹脂を硬化させるために、熱硬化樹脂に加える熱エネルギー及び加熱時間は、熱硬化樹脂に用いる材料によって異なり、適宜選択される。
【０１０７】
なお、図１６に示す例では、透明電極２６側及び後方電極２７側の両側から熱エネルギーを与えることによって熱硬化樹脂を加熱しているが、透明電極２６側または後方電極２７側のいずれか一方から熱エネルギーを与えるのみで、熱硬化樹脂を硬化する熱エネルギーを与えることができるのであれば、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方からのみ熱エネルギーを与えるようにしてもよい。
【０１０８】
このように、加熱によって、熱硬化樹脂は硬化するため、熱硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル２１内の黒色または白色の各荷電粒子２３及び２４は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【０１０９】
図１７は、本実施の形態２の他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【０１１０】
このマイクロカプセル２１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の耐熱性に優れた材料により構成されたカプセルの中に、正に帯電した荷電粒子２３と、この正に帯電した荷電粒子２３をマイクロカプセル２１中に分散する分散媒２５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【０１１１】
カプセル２２中に分散される分散媒２５としては、加熱することにより硬化する熱硬化樹脂が用いられる。この熱硬化樹脂としては、上記の図１３に示すマイクロカプセル２１に用いられる熱硬化樹脂と同様のものが用いられる。
【０１１２】
カプセル２２中に封止される正に帯電した荷電粒子２３及び熱硬化樹脂は、それぞれ、所定の色に着色されている。図１７に示すマイクロカプセル２１では、正の荷電粒子２３は黒色、熱硬化樹脂は白色に着色している。この荷電粒子２３及び熱硬化樹脂の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、正の荷電粒子２３または熱硬化樹脂をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態２のマイクロカプセル２１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【０１１３】
以上の説明にて明らかなように、図１７に示すマイクロカプセル２１は、負に帯電した荷電粒子が封止されておらず、また、熱硬化樹脂が着色されていることが、図１３に示すマイクロカプセル２１と異なっている。他の構成については、図１３に示すマイクロカプセル２１と同様の構成になっているので、共通する構成については、図１３に示すマイクロカプセル２１についての前述の説明を参照するとして、詳細な説明は省略する。
【０１１４】
次に、上記構成を有するマイクロカプセル２１の動作について説明する。
【０１１５】
このマイクロカプセル２１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、図１８に示すように、互いに対向して配置された一対の透明電極２６及び後方電極２７の間に、上記マイクロカプセル２１を敷き詰めた状態に収容する。
【０１１６】
この一対の透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル２１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に所定の電圧を印加することができる構成になっている。この場合、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置された各マイクロカプセル２１に、それぞれ所定の電圧を印加することができる各電極部は、各電極部が配置された位置毎に、マイクロカプセルによる表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【０１１７】
図１８は、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の荷電粒子２３は、白色に着色された熱硬化樹脂からなる分散媒２５に均等に分散した状態になっており、透明電極２６の外部から視認しても、黒色または白色のいずれの表示状態も観察されない状態になっている。
【０１１８】
このような状態から、透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図１９に示すように、透明電極２６から後方電極２７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子２３が、負の極性を有する後方電極２７側に電気泳動し、後方電極２７側に黒色の荷電粒子２３が偏った状態になる。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に存在する白色に着色された熱硬化樹脂によって、白色を観察することになる。
【０１１９】
また、後方電極２７から透明電極２６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子２３が、負の極性の透明電極２６側に電気泳動し、透明電極２６側に偏った状態になる。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に電気泳動した正に帯電した黒色の荷電粒子２３によって、黒色を観察することになる。
【０１２０】
このような黒色または白色の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極２６の外側から透明電極２６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【０１２１】
このように、各画素毎に透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル２１内の黒色の正の荷電粒子２３を透明電極２６または後方電極２７のいずれかの側に電気泳動させて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図２０に示すように、透明電極２６及び後方電極２７側の両側から熱エネルギーを加えて加熱し、熱硬化樹脂を硬化させる。この場合に、熱硬化樹脂を硬化させるために、熱硬化樹脂に加える熱エネルギー及び加熱時間は、熱硬化樹脂に用いる材料によって異なり、適宜選択される。
【０１２２】
なお、図２０に示す例では、透明電極２６側及び後方電極２７側の両側から熱エネルギーを与えることによって熱硬化樹脂を加熱しているが、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方側から熱エネルギーを与えるのみで、熱硬化樹脂を硬化する熱エネルギーを与えることができるのであれば、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方からのみ熱エネルギーを与えるようにしてもよい。
【０１２３】
このように、加熱によって、熱硬化樹脂は硬化するため、熱硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル２１内の黒色の荷電粒子２３は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【０１２４】
図２１は、本実施の形態２のさらに他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【０１２５】
このマイクロカプセル２１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の耐熱性に優れた材料により構成されたカプセル２２の中に、負に帯電した荷電粒子２４と、この負に帯電した荷電粒子２４をマイクロカプセル２１中に分散する分散媒２５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【０１２６】
カプセル２２中に分散される分散媒２５としては、加熱することにより硬化する熱硬化樹脂が用いられる。この熱硬化樹脂としては、上記の図１３に示すマイクロカプセル２１に用いられる熱硬化樹脂と同様のものが用いられる。
【０１２７】
カプセル２２中に封止される負に帯電した荷電粒子２４及び熱硬化樹脂は、それぞれ、所定の色に着色されている。図２１に示すマイクロカプセル２１では、負の荷電粒子２４は白色、熱硬化樹脂は黒色に着色している。この荷電粒子２４及び熱硬化樹脂の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、負の荷電粒子２４または熱硬化樹脂をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態２のマイクロカプセル２１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【０１２８】
以上の説明にて明らかなように、図２１に示すマイクロカプセル２１は、正に帯電した荷電粒子が封止されておらず、また、熱硬化樹脂が着色されていることが、図１３に示すマイクロカプセル２１と異なっている。他の構成については、図１３に示すマイクロカプセル２１と同様の構成になっているので、共通する構成については、図１３に示すマイクロカプセル２１についての前述の説明を参照するとして、詳細な説明は省略する。
【０１２９】
次に、上記構成を有するマイクロカプセル２１の動作について説明する。
【０１３０】
このマイクロカプセル２１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、図２２に示すように、互いに対向して配置された一対の透明電極２６及び後方電極２７の間に、上記マイクロカプセル２１を敷き詰めた状態に収容する。
【０１３１】
この一対の透明電極２６または後方電極２７の少なくとも一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル２１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に所定の電圧を印加することができる構成になっている。この場合、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置された各マイクロカプセル２１に、それぞれ所定の電圧を印加することができる各電極部は、各電極部が配置された位置毎に、マイクロカプセル２１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【０１３２】
図２２は、透明電極及２６び後方電極２７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧が印加されていない状態では、白色に着色された負の荷電粒子２４が、黒色に着色された熱硬化樹脂からなる分散媒２５に均等に分散した状態になっており、透明電極２６の外部から視認しても、黒色または白色のいずれの表示状態も観察されない状態になっている。
【０１３３】
このような状態から、透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図２３に示すように、透明電極２６から後方電極２７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、負に帯電した白色の荷電粒子２４が、正の極性を有する透明電極２６側に電気泳動し、透明電極２６側に偏った状態になる。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に移動した負に帯電した白色の荷電粒子２４によって、白色を観察することになる。
【０１３４】
また、後方電極２７から透明電極２６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、負に帯電した白色の荷電粒子２４が、正の極性を有する後方電極２７側に電気泳動し、後方電極２７側に白色の荷電粒子２４が偏った状態になる。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に存在する黒色に着色された熱硬化樹脂によって、黒色を観察することになる。
【０１３５】
このような黒色または白色の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極２６の外側から透明電極２６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【０１３６】
このように、各画素毎に透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル２１内の白色の負の荷電粒子２４を透明電極２６または後方電極２７のいずれかの側に電気泳動させて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図２４に示すように、透明電極２６及び後方電極２７の両側から熱エネルギーを加えて加熱し、熱硬化樹脂を硬化させる。この場合に、熱硬化樹脂を硬化させるために、熱硬化樹脂に加える熱エネルギー及び加熱時間は、熱硬化樹脂に用いる材料によって異なり、適宜選択される。
【０１３７】
なお、図２４に示す例では、透明電極２６側及び後方電極２７側の両側から熱エネルギーを与えることによって、熱硬化樹脂を加熱しているが、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方側から熱エネルギーを与えるのみで、熱硬化樹脂を硬化する熱エネルギーを与えることができるのであれば、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方からもに熱エネルギーを与えるようにしてもよい。
【０１３８】
このように、加熱によって、熱硬化樹脂は硬化するため、熱硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル２１内の白色の荷電粒子２４は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【０１３９】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、実施の形態１に記載されたマイクロカプセル１１または実施の形態２に記載されたマイクロカプセル２１を用いた記録媒体について説明する。
【０１４０】
本実施の形態３の記録媒体は、少なくとも一方が透明なシート状の絶縁体の間に、上記実施の形態１のマイクロカプセル１１または実施の形態２のマイクロカプセル２１を敷き詰めることによって構成される。この記録媒体は、画像を形成する前の状態では、各マイクロカプセル１１または２１中の正及び負の荷電粒子または正または負のいずれかの荷電粒子が、分散媒中に分散された状態になっており、シート状の記録媒体には、黒色、白色が表示されておらず、シート状の記録媒体の所望の部分毎にマイクロカプセル中の荷電粒子の凝集状態を電気泳動により操作することにより、表示画像、表示文字を形成する。
【０１４１】
図２５及び図２６は、本実施の形態３の記録媒体に画像を形成するための画像形成装置の概略構成を、それぞれ示しており、図２５は、本実施の形態１のマイクロカプセル１１を備えた記録媒体に表示画像等を形成するための画像形成装置、図２６は、本実施の形態２のマイクロカプセル２１を備えた記録媒体に表示画像等を形成するための画像形成装置を、それぞれ示している。
【０１４２】
図２５に示す画像形成装置は、マイクロカプセル１１が敷き詰められたシート状の記録媒体３０の所定部分毎に電圧を印加して所望の表示画像等と形成する表示形成部３１と、表示形成部３１にて形成された表示像を形成した状態のまま紫外光を照射して分散媒である光硬化樹脂を硬化する光照射部４１とを有している。
【０１４３】
表示形成部３１は、地面に接地した板状の後方電極部３２が水平状態に固定され、この板状の後方電極部３２の上方に、水平状態の後方電極部３２に対向して複数の電極部からなる対向電極部３３が設けられている。
【０１４４】
水平状態の後方電極部３２は、シート状の記録媒体３０を載置する載置板としての役割も有しており、記録媒体３０上に所望の画像を形成するための電圧を印加している間、記録媒体３０を静止状態に固定している。
【０１４５】
この表示形成部３１の後方電極３２の一端側は、シート状の記録媒体３０を表示形成部３１に搬入する搬入口となっており、他端側には、表示形成部３１に連続して、光照射部４１が設けられている。
【０１４６】
この光照射部４１は、表示形成部３１の水平状態に設けられた後方電極部３２と同様に水平状態に設置された透明な透明板部４２が設けられている。この透明板部４２の上方及び透明板部４２の下方には、それぞれ、記録媒体３０のマイクロカプセル１１に含まれる光硬化樹脂を硬化させるための紫外光を照射するための紫外光照射部４３がそれぞれ設けられている。
【０１４７】
透明板部４２は、表示形成部３１にて所定の画像が形成されたシート状の記録媒体３０を載置する載置板として用いられ、記録媒体３０のマイクロカプセル１１に含まれる光硬化樹脂を光照射によって硬化させている間、記録媒体３０を静止状態に固定している。
【０１４８】
光照射部４３の記録媒体３０の搬送方向に対する前方側には、記録媒体３０を表示形成部３１から光照射部４１に向けて搬送するための搬送ローラ４４が設置されており、この搬送ローラ４４の回転によって、表示形成部３１及び光照射部４１への記録媒体３０の搬送及び静止が制御される。
【０１４９】
図２６に示す画像形成装置は、マイクロカプセル２１が敷き詰められたシート状の記録媒体３０の所定部分毎に電圧を印加して所望の表示画像等を形成する表示形成部３１と、表示形成部３１にて形成された表示像を形成した状態のまま、記録媒体３０を加熱してマイクロカプセル２１に封止された分散媒２５である熱硬化樹脂を硬化する加熱部とを有している。
【０１５０】
この図２６に示す画像形成装置における表示形成部３１は、図２５に示す画像形成装置における表示形成部３１と同一の構成を有しているので、ここでは、表示形成部３１についての説明は省略する。
【０１５１】
加熱部５１は、表示形成部３１の水平状態に設けられた後方電極部３２と同様に水平状態に設置された加熱板５２が設けられている。この加熱板５２の内部には、記録媒体３０のマイクロカプセル２１に含まれる熱硬化樹脂を硬化させるための熱エネルギーを与える加熱ヒータ５３が内蔵されている。また、この加熱板５２から所定間隔を空けた上方には、加熱板５２に対向して水平状態に設置された上方加熱板５４が設けられている。この上方加熱板５４の内部にも加熱ヒータ５３が内蔵されており、加熱板５２及び上方加熱板５４によって、加熱部５１に搬送された記録媒体３０の上下から熱エネルギーを付与してマイクロカプセル２１に封入された熱硬化樹脂を硬化させる。
【０１５２】
加熱板５２は、表示形成部３１にて所定の画像が形成されたシート状の記録媒体３０を載置する載置板として用いられ、記録媒体３０のマイクロカプセル２１に含まれる熱硬化樹脂を加熱により硬化させている間、記録媒体３０を静止状態に固定している。
【０１５３】
加熱部５１における表示形成部３１と反対側となる他端には、記録媒体３０を表示形成部３１から加熱部５１に向けて搬送するための搬送ローラ４４が設置されており、この搬送ローラ４４の回転によって、表示形成部３１及び加熱部５１への記録媒体３０の搬送及び静止が制御される。
【０１５４】
上記に説明した図２５または図２６に示すいずれかの画像形成装置によって、表示形成部３１にて、シート状の記録媒体３０に敷き詰められた状態のマイクロカプセル１１または２１の荷電粒子を記録媒体３０の上面または下面の所望の方向に移動させて、表示画像を形成し、表示形成部３１に連続した設けられた光照射部４１または加熱部５１にて、光硬化樹脂または熱硬化樹脂を硬化させて、表示形成部３１にて形成された表示状態を維持し、所望の表示画像及び表示文字を形成した記録媒体を作成する。
【０１５５】
図２７には、このような画像形成装置によって、表示画像６１及び表示文字６２を、それぞれ所望の位置に表示した記録媒体３０の一例を示している。
【０１５６】
このように記録媒体３０に所望の画像、文字等を形成することによって、定期券、コンサートチケット等の表示画像、表示文字を良好な表示状態で簡単に方法により、大量に作成することができる。また、光照射または加熱によって、光硬化樹脂または熱硬化樹脂を硬化させるので、画像等を形成した後に、温度条件等の周囲の条件が変化しても表示状態を維持したままとなり、不注意等によって表示画像を消失することがなく、また、偽造のおそれがないので、身分証明書等の用途にも上記記録媒体３０を用いることができる。
【０１５７】
上記の記録媒体３０において、記録媒体３０の全面に実施の形態１のマイクロカプセル１１を敷き詰めた状態にして、図２５に示す画像形成装置にて画像を形成した場合には、記録媒体３０の全面のマイクロカプセル１１に封入された光硬化樹脂が硬化する。また、記録媒体３０の全面に実施の形態２のマイクロカプセル２１を敷き詰めた状態にして、図２６に示す画像形成装置にて画像を形成した場合には、記録媒体３０の全面のマイクロカプセル２１に封入された熱硬化樹脂が硬化する。
【０１５８】
次に、上記記録媒体３０のさらなる応用例として、記録媒体３０の少なくとも一部に、画像形成装置による画像の書き込みの後に、画像等を書き換え可能な部分を有するように構成した記録媒体７０について説明する。
【０１５９】
図２８には、光硬化樹脂または熱硬化樹脂を硬化させることにより表示した画像等を書き換えることのできない不変表示部７１を一部に形成し、他の部分に表示画像等を書き換えることが可能な可変表示部７２とした記録媒体７０を示している。
【０１６０】
このような記録媒体７０は、図２９に示すような紫外線非透過フィルム７３を、予め、記録媒体７０の両面に貼り付け、図３０に示すように、紫外線非透過フィルム７３が貼り付けられた部分を紫外光に対して非透過となる紫外線非透過領域７４、紫外線非透過フィルムが貼り付けられていない部分を紫外光を透過する紫外線透過領域７５とする。この状態で、図２５に示す画像形成装置に搬入し、表示形成部３１にて所望の画像を形成し、その後、光照射部４１にて紫外光を照射する。紫外線非透過フィルム７３が貼り付けられた記録媒体３０上の部分では、図３１に示すように、紫外光が照射されず、光硬化樹脂が硬化しない。これにより、一部に書き換え可能な可変表示部７２を有する図２８に示すような記録媒体７０を作成することができる。
【０１６１】
さらに、この記録媒体７０では、紫外線非透過フィルム７３が貼り付けられることにより形成された可変表示部７２に含まれるマイクロカプセル１１には、光硬化樹脂が封止されているので、図２５に示す画像形成装置にて１回目の表示画像を形成した後、再度、図２５に示す画像形成装置に記録媒体を搬入すれば、１回目の画像形成装置により画像形成時に、可変表示部７２であった部分に、表示画像を形成して不変表示部７１とすることができ、二段階の画像形成を実現することができる。さらに、この２回目の画像形成装置による画像形成の際に、１回目の画像形成の際とは異なる紫外光非透過フィルムを貼り付けておけば、２回目の画像形成を行った後にも、書き換え可能な可変表示部が形成される。このようにすれば、多段階にわたる画像形成を実現することが可能になる。
【０１６２】
また、図２８に示すように、不変表示部７１と可変表示部７２とを同一の記録媒体７０に形成するには、実施の形態１のマイクロカプセル１１と硬化樹脂を含まない従来のマイクロカプセル１（図３５参照）とを組み合わせることによっても実現することが可能である。このようにすれば、記録媒体７０を図２５に示す画像形成装置によって、図３２に示すように、光硬化樹脂を硬化する紫外光を照射しても、従来のマイクロカプセル１が配置された部分では、光照射によって硬化しないので、この部分を可変表示部７２とすることができる。
【０１６３】
また、図２８に示すような不変表示部７１と可変表示部７２とを同一の記録媒体７０に形成するには、実施の形態２のマイクロカプセル２１と従来の硬化樹脂を含まないマイクロカプセル１とを組み合わせて記録媒体７０を形成することによっても実現できる。このようにすれば、記録媒体７０を図２６に示す画像形成装置によって、図３３に示すように、熱硬化樹脂を硬化するために加熱しても、従来のマイクロカプセル１が配置された部分では、加熱によって硬化しないので、この部分を可変表示部７２とすることができる。
【０１６４】
以上の説明では、実施の形態１のマイクロカプセル１１における光照射に対して硬化する性質と従来のマイクロカプセル１の光照射によって硬化しない性質とを組み合わせることによって、または、実施の形態２のマイクロカプセル２１における加熱に対して硬化する性質と従来のマイクロカプセルにおける加熱によって硬化しない性質とを組み合わせて、不変表示部７１と可変表示部７２とを同一の記録媒体７０に形成するものであるが、さらに、実施の形態１のマイクロカプセル１１と実施の形態２のマイクロカプセル２１と従来のマイクロカプセル１とを同一の記録媒体上に組み合わせてそれぞれの位置に配置するようにすれば、少なくとも２段階にわたって不変表示部７１を形成することが可能になり、多段階にわたる画像形成を実現することができ、記録媒体を利用する用途をさらに広げることが可能になる。
【０１６５】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、実施の形態１に記載されたマイクロカプセルまたは実施の形態２に記載されたマイクロカプセルを用いた表示装置について説明する。
【０１６６】
図３４は、本実施の形態４の表示装置８０の概略構成を示す概略図である。
【０１６７】
この表示装置８０は、一対の絶縁性基板の間にマイクロカプセルを敷き詰めた状態に収容した表示部８１を有している。
【０１６８】
この表示部８１において、マイクロカプセルを収容する一対の絶縁性基板における互いに対向する内側のそれぞれの面には、マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させるための電圧を印加するための電極部がそれぞれ設けられている。
【０１６９】
また、この一対の絶縁性基板の少なくとも一方及びその絶縁基板に設けられた電極部は、外部から表示部を視認した場合に、マイクロカプセルに含まれる正または負の荷電粒子を識別することが可能な透明な材料により構成され、この透明な絶縁性基板側を画像を表示する表示面としている。
【０１７０】
この表示面に対して裏面側となる反対側の絶縁性基板及びその絶縁性基板に設けられた電極部は、透明な材料により構成されていても、透明でない材料により構成されていてもよい。一対の絶縁性基板及び電極部の双方が透明な材料により構成されていれば、両面を表示面とすることができ、利便性の高い表示装置とすることができる。
【０１７１】
また、この一対の絶縁性基板は、ガラス基板等の硬質の基板、または、軟質のプラスチック等のフレキシブルな材料により形成される。絶縁性基板をガラス基板等の硬質の材料により形成すれば、簡単な構成により、液晶表示装置、有機ＥＬディスプレイ等と同様の用途に利用することができ、また、絶縁性基板をフレキシブルな材料により形成すれば、紙等の印刷物と同等以上の良好な表示状態で表示像を形成することができるので、絶縁性基板の材料を適宜選択することにより、本実施の形態の表示装置８０は、広範な用途に利用することができる。
【０１７２】
一対の絶縁性基板の互いに対向する内側の面に設けられる電極は、一方は、マトリクス状に多数配置された複数の画素電極部からなるものとし、他方は、表示部の全体にわたって形成された対向電極部となっている。
【０１７３】
マトリクス状に配置された画素電極部は、それぞれの画素電極に対応して配置されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（図３４において図示せず）に接続される。各ＴＦＴのゲート電極には、マトリクス状に配置された各画素電極の一方向に沿って、それぞれ平行になるように配置された走査配線８２に接続され、各ＴＦＴのソース電極には、各走査配線８２が延びる方向に直交する方向に沿って、それぞれ平行になるように配置された信号配線８３に接続される。各ＴＦＴのドレイン電極には、それぞれ対応する画素電極に接続される。
【０１７４】
表示部８１の外側に引き出された各走査配線８２は、表示部８１の外部に設けられた走査回路８４に接続され、また、各信号配線８３は、同じく、表示部８１の外部に設けられた信号回路８５に接続されている。走査回路８４及び信号回路８５は、それぞれ、制御装置８６に接続されており、制御装置８６の制御によって画像形成のための信号電圧を各走査配線８２及び信号配線８３に印加している。
【０１７５】
表示部８１を形成する一対の絶縁性基板の間には、表示部８１の全体にわたって実施の形態１のマイクロカプセル１１を収容するか、または、実施の形態１のマイクロカプセル１１または実施の形態２のマイクロカプセル２１と光照射または加熱によって硬化する硬化樹脂を含まない従来のマイクロカプセル１とを組み合わせて所定の部分にそれぞれのマイクロカプセルを配置して収容する。
【０１７６】
絶縁性基板の間の全体にわたって、実施の形態１のマイクロカプセル１１を収容して表示部８１を形成する場合、所定の部分に紫外線非透過フィルム（図２９参照）を貼り付ける。この状態で、制御装置８６の制御によって走査回路８４及び信号回路８５に所望の表示画像、表示文字等となる信号電圧を印加して、各マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させて表示部に所望の画像等を表示する。このような表示画像を形成した表示部８１に対して、マイクロカプセルに含まれる光硬化樹脂を硬化させる光を照射する。これにより、紫外線非透過フィルムが貼り付けられていない部分では、紫外線の照射によって光硬化樹脂が硬化されて、その表示状態が維持され、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示状態が変化しない不変表示部となり、また、紫外線非透過フィルムが貼り付けられた部分では、紫外線が透過しないので、光硬化樹脂が硬化せず、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示画像を変更することができる可変表示部となる。
【０１７７】
一方、実施の形態１のマイクロカプセル１１または実施の形態２のマイクロカプセル２１と、光照射または加熱によって硬化する硬化樹脂を含まない従来のマイクロカプセル１（図３５参照）とを組み合わせて、それぞれのマイクロカプセルを所定の位置に配置して収容して表示部８１を形成する場合、制御装置８６の制御によって走査回路８４及び信号回路８５に所望の表示画像、表示文字等を形成する信号電圧を印加して、各マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させて表示部８１に所望の画像等を表示した状態とする。このような表示画像を形成した表示部８１に対して、マイクロカプセルに含まれる光硬化樹脂または熱硬化樹脂を硬化させる光を照射または加熱することにより、光硬化樹脂または熱硬化樹脂が硬化して、その表示状態を維持し、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示状態が変化しない不変表示部とする。また、従来のマイクロカプセル１が配置された部分では、光照射または加熱によっても硬化反応は生じないので、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示画像を変更することができる可変表示部となる。
【０１７８】
このように構成することにより、本実施の形態４の表示装置８０では、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示状態が変化しない不変表示部と表示状態を変更することができる可変表示部とが、同一の表示部８１内に形成され、走査回路８４及び信号回路８５に所定の信号電圧を印加することによって、可変表示部において、所望の画像を表示することができる。
【０１７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマイクロカプセルは、電界方向に泳動可能な荷電粒子と該荷電粒子を分散する分散媒とを封入してなるマイクロカプセルであって、該分散媒は、外部から付与されるエネルギーにより硬化する材料によって硬化する硬化性材料によって構成されることを特徴としており、外部からエネルギーを付与することにより硬化性材料により構成された分散媒は硬化するため、硬化後のマイクロカプセル内の荷電粒子は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【０１８０】
本発明の記録媒体及び表示装置は、上記本発明のマイクロカプセルを備えたものであるので、電圧が印加されていない状態で、初期の表示状態を維持する部分を有する構成とすることができる。
【０１８１】
また、本発明の電気泳動表示方法は、上記本発明のマイクロカプセルを用いるいことにより、マイクロカプセル内の荷電粒子を所定の方向に泳動させて所望の画像を表示した状態にした後、マイクロカプセル内の分散媒を硬化させることにより、初期の表示状態を維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図２】図１に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図３】図１に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図４】図１に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、紫外光を照射して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図５】本実施の形態１の他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図６】図５に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図７】図５に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図８】図５に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、紫外光を照射して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図９】本実施の形態１のさらに他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図１０】図９に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図１１】図９に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図１２】図９に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、紫外光を照射して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図１３】本実施の形態２のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図１４】図１３に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図１５】図１３に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図１６】図１３に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、加熱して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である熱硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図１７】本実施の形態２の他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図１８】図１７に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図１９】図１７に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図２０】図１７に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、加熱して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である熱硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図２１】本実施の形態２のさらに他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図２２】図２１に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図２３】図２１に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図２４】図２１に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、加熱して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である熱硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図２５】実施の形態１のマイクロカプセルを備えた記録媒体に画像を形成するための画像形成装置の概略構成を示す概略図である。
【図２６】実施の形態２のマイクロカプセルを備えた記録媒体に画像を形成するための画像形成装置の概略構成を示す概略図である。
【図２７】画像形成装置によって、表示画像及び表示文字を、それぞれ所望の位置に表示した記録媒体の一例を示す平面図である。
【図２８】表示した画像等を書き換えることのできない不変表示部を一部に形成し、他の部分に表示画像等を書き換えることが可能な可変表示部とした記録媒体を示す平面図である。
【図２９】図２８に示す記録媒体を形成するために用いられる紫外線非透過フィルムを示す平面図である。
【図３０】図２９の紫外線非透過フィルム７３を貼り付けることによって形成される紫外線非透過領域、紫外線透過領域を示す平面図である。
【図３１】図２９に示す紫外線非透過フィルムを貼り付けた記録媒体に、紫外光を照射して、紫外線透過領域の光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図３２】実施の形態１のマイクロカプセルと従来のマイクロカプセルを所定部分にそれぞれ配置した記録媒体において、紫外光を照射して、実施の形態１のマイクロカプセルの光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図３３】実施の形態２のマイクロカプセルと従来のマイクロカプセルを所定部分にそれぞれ配置した記録媒体において、加熱により、実施の形態２のマイクロカプセルの熱硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図３４】実施の形態４の表示装置の概略構成を示す概略図である。
【図３５】従来のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図３６】図３５に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図３７】図３５に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図３８】図３５に示すマイクロカプセルにおいて、経時変化によって、マイクロカプセル内の各荷電粒子が、各電極側に凝集した状態を維持できなくなった状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１１、２１ マイクロカプセル
１２、２２ カプセル
１３、２３ 正の荷電粒子
１４、２４ 負の荷電粒子
１５、２５ 分散媒
１６、２６ 透明電極
１７、２７ 後方電極
３０ 記録媒体
３１ 表示形成部
３２ 後方電極部
３３ 対向電極部
４１ 光照射部
４２ 透明板部
４３ 紫外光照射部
４４ 搬送ローラ
５１ 加熱部
５２ 加熱板
５３ 加熱ヒータ
５４ 上方加熱板
６１ 表示画像
６２ 表示文字
７０ 記録媒体
７１ 不変表示部
７２ 可変表示部
７３ 紫外線非透過フィルム
７４ 紫外線非透過領域
７５ 紫外線透過領域
８０ 表示装置
８１ 表示部
８２ 走査配線
８３ 信号配線
８４ 走査回路
８５ 信号回路
８６ 制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色した荷電粒子及びこの荷電粒子を分散させる分散媒を封止したマイクロカプセル、そのマイクロカプセルを用いた記録媒体及び表示装置、並びにマイクロカプセルを用いた電気泳動表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３５は、従来のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【０００３】
このマイクロカプセル１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等から構成されたカプセル２の中に、正に帯電した荷電粒子３及び負に帯電した荷電粒子４と、これら各荷電粒子３及び４を分散する分散媒５とを、それぞれ、互いに適切な量ずつ封止して構成される。
【０００４】
カプセル２中に封止される正及び負に帯電された各荷電粒子３及び４は、それぞれ、所定の色、例えば、正の荷電粒子３は黒色に、負の荷電粒子４は白色に、着色されている。カプセル２中に封止される分散媒５としては、少なくとも絶縁性を有し、且つ、無色透明性のもの、例えば、水、アルコール類、炭化水素、ハロゲン化炭化水素等のほか、天然または合成の各種の油等が用いられる。
【０００５】
次に、このような構成を有するマイクロカプセル１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体に用いた表示装置について説明する。
【０００６】
この表示装置は、互いに対向して配置された一対の透明電極６及び後方電極７を有し、この透明電極６及び後方電極７の間に、上記構成の複数のマイクロカプセル１を敷き詰めた状態に収容する。
【０００７】
一対の透明電極６及び後方電極７の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極６及び後方電極７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に異なる電圧が印加される。この場合、透明電極６及び後方電極７の間に配置された各マイクロカプセル１に、異なる電圧を印加することができる各電極部は、各電極部毎に、マイクロカプセル１による表示状態を変化させることができるようになっており、各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【０００８】
図３６及び図３７は、それぞれ、この表示装置による画像、文字等の形成方法を説明する概略図であり、図３６は、画像を形成する前であって、透明電極６及び後方電極７の間に電圧が印加されていない状態を示している。これに対して、図３７には、透明電極６及び後方電極７の間の各画素毎に所定の電圧が印加されて、所定の画像が形成された状態を示している。
【０００９】
図３６に示すように、透明電極６及び後方電極７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の帯電粒子３及び白色に着色された負の帯電粒子７は、双方ともにカプセル２内の分散媒５中に均等に分散した状態となっており、透明電極６の外部から表示装置を視認しても、黒色も白色も観察されない。
【００１０】
このような状態から、透明電極６及び後方電極７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図３７に示すように、透明電極６から後方電極７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１内では、負に帯電した白色の荷電粒子４は、正の極性を有する透明電極６側に電気泳動し、正に帯電した黒色の荷電粒子３は、負の極性を有する後方電極７側に電気泳動する。この結果、透明電極６の外側からこの表示装置を視認すると、この画素においては、透明電極６側に電気泳動した負に帯電した白色の荷電粒子４によって、白色を観察することになる。
【００１１】
また、後方電極７から透明電極６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子３は、負の極性の透明電極６側に電気泳動し、負に帯電した白色の荷電粒子４は、正の極性を有する後方電極７側に電気泳動する。この結果、透明電極６の外側から透明電極６を見ると、この画素においては、透明電極６側に電気泳動した正に帯電した黒色の荷電粒子３によって、黒色を観察することになる。
【００１２】
このような黒または白の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極６の外側から透明電極６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【００１３】
このような正に帯電した黒色の荷電粒子３または負に帯電した白色の荷電粒子４が、透明電極６側または後方電極７側に、偏って凝集された状態は、電圧が印加されていない状態に移行した後であっても、一定時間内であれば、各電極に残留する残留電荷とマイクロカプセル１内の各荷電粒子３及び４との静電力、及びマイクロカプセル１を構成するカプセル２の壁面と各荷電粒子３及び４との間のファンデルワールス力によって、各電極側に凝集した状態を維持する。
【００１４】
しかし、各荷電粒子３及び４が凝集した状態は、安定したものではなく、経時的に正の荷電粒子３同士または負の荷電粒子４同士の互いに作用する斥力によって正及び負の各荷電粒子３及び４の凝集状態に変化が生じ、また、各荷電粒子３及び４の沈降が生じるため、長期間にわたって、図３７に示した状態を維持することは困難である。すなわち、ある程度の時間が経過することにより、各荷電粒子３及び４を分散させる分散力（斥力）が、各荷電粒子３及び４を凝集する凝集力を上回り、マイクロカプセル１中の正の荷電粒子３及び負の荷電粒子４は、図３８に示すように、各電極側に凝集した状態を維持することができなくなり、この結果、電圧が印加された直後における目視による色調等の表示状態に比較して表示状態が劣化した状態になる。このような表示状態の劣化によって、図３７に示すような良好な表示画像を形成した状態から、時間の経過と共に表示文字及び表示画像の外観が損なわれていき、最終的には、目視不可能なパターン化が生じた状態に変化する。
【００１５】
各荷電粒子３及び４の凝集状態の変化は、荷電粒子３及び４の密度と、分散媒５の密度とを一致させることによって、荷電粒子３及び４の凝集または沈降が生じる時期を遅らせることが可能である。しかし、経時的に凝集状態が劣化することは解消することはできない。
【００１６】
このため、上記のマイクロカプセル１を表示媒体として用いた表示装置では、電圧を印加しない状態では、長期間にわたって、一定の表示状態を維持することができず、適当な一定期間毎に、電圧を印加することが必要になる。
【００１７】
このような各荷電粒子の経時的な凝集状態の変化を抑制したマイクロカプセルを備えた記録媒体として、特開平１１−１６１２０５号公報には、温度の変化によって粘度が変化するワックスを分散媒に用いたリライタブルシートが開示されている。
【００１８】
この公報に開示されたリライタブルシートでは、マイクロカプセルを加温することによって、マイクロカプセル内に内包されたワックスの粘度を低下させて、荷電粒子が固形時のワックスの束縛から開放された状態とする。この状態で、各マイクロカプセルに対して、所定の電圧を印加して、正または負の所望の荷電粒子を制御電極側に凝集させ、その凝集状態を維持したまま、ワックスを冷却して固化し、荷電粒子の凝集状態を維持している。
【００１９】
特開平１１−１６１２０５号公報に記載されたリライタブルシートでは、一旦、表示画像、表示文字等の情報を書き込んだ後、マイクロカプセルを加温することにより、マイクロカプセル中のワックスの粘度を下げ、この状態で、再度、所定の電圧を印加することにより、表示画像、表示文字等を書き換えるができるように構成されている。しかし、この公報のリライタブルシートには、以下の問題点がある。
【００２０】
まず、上記公報のリライタブルシートでは、使用者の不注意等によって、意図しない高温条件が付与されて、ワックスの粘度が低下する熱が加えられた場合には、書き込まれた表示画像、表示文字等の情報が消去されるおそれがある。
【００２１】
また、加熱することによって、書き込まれた情報を容易に書き換えることができるので、例えば、パスポート、免許証等の偽造されて悪用されるおそれがある身分証明書等の用途には、上記リライタブルシートを使用することはできない。
【００２２】
さらに、上記公報のリライタブルシートでは、常温で情報を書き込むことができないので、マイクロカプセルに書き込まれた情報に修正があった場合には、再度、熱を加える工程を実施することが必要であり、そのための工程数が増加する。
【００２３】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、マイクロカプセルに電圧を印加して、荷電粒子を凝集させた後、温度状況等が変化しても経時的に荷電粒子の凝集状態が変動しないマイクロカプセル、そのマイクロカプセルを用いた画像表示装置及び記録媒体、並びにマイクロカプセルを用いた電気泳動表示方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーにより硬化する光硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められた記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加して前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーを付与することによって、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定されていることを特徴とする。
【００２５】
前記分散媒は、外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂であってもよい。
【００２６】
また、本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される熱エネルギーにより硬化する熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められた記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加して前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から熱エネルギーを付与することによって、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められて、該絶縁体の一部の領域に、紫外線非透過フィルムが貼付された記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から紫外線エネルギーを付与することによって、該紫外線非透過フィルムが貼付されていない領域が、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記紫外線非透過フィルムが貼付されている領域が、外部から印加される電圧によって前記マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーにより硬化する光硬化樹脂または熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された硬化性マイクロカプセルと、外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与しても硬化しない非硬化性マイクロカプセルとが、一対の絶縁体間における所定の領域にそれぞれ敷き詰められた記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することによって、前記硬化性マイクロカプセルが敷き詰められた領域が、該硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルを敷き詰めた領域が、外部から印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の記録媒体は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーにより硬化する光硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された第１硬化性マイクロカプセルと、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される熱エネルギーにより硬化する熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された第２硬化性マイクロカプセルと、外部から光エネルギーおよび熱エネルギーを付与しても硬化しない非硬化性のマイクロカプセルと、前記各マイクロカプセルをそれぞれ所定の領域に敷き詰めて収容する一対の絶縁体とを有する記録媒体であって、前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記第１硬化性マイクロカプセルおよび前記第２硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーおよび熱エネルギーを付与することによって、前記第１硬化性マイクロカプセルおよび前記第２硬化性マイクロカプセルが敷き詰められた領域が、該第１硬化性マイクロカプセルおよび該第２硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルを敷き詰めた領域が、外部から印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００３０】
前記荷電粒子は、正荷電粒子及び負荷電粒子の両方であってもよい。
【００３１】
前記正荷電粒子及び負荷電粒子は、互いに識別可能な色にそれぞれ着色されていてもよい。
【００３２】
前記荷電粒子は、正荷電粒子または負荷電粒子であってもよい。
【００３３】
前記荷電粒子及び前記分散媒は、互いに識別可能な色にそれぞれ着色されていてもよい。
【００３４】
本発明の表示装置は、互いに対向して配置される一対の絶縁基板と、前記絶縁基板の一部の領域に貼付された紫外線非透過フィルムと、該一対の絶縁基板の対向する面にそれぞれ設けられて、該絶縁基板間に所定の電圧を印加する電極部と、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されて、前記一対の絶縁基板の間に敷き詰められたマイクロカプセルとを備え、前記一対の絶縁基板の少なくとも一方側を表示面とされており、前記電極部によって所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から紫外線エネルギーを付与することによって、前記紫外線非透過フィルムが貼付されていない領域が、前記マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記紫外線非透過フィルムが貼付されている領域が、前記電極部により印加される電圧によって前記マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の表示装置は、互いに対向して配置される一対の絶縁基板と、該一対の絶縁基板の対向する面にそれぞれ設けられて、該絶縁基板間に所定の電圧を印加する電極部とを備え、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーにより硬化する光硬化樹脂または熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された硬化性マイクロカプセルと、外部からエネルギーを加えても硬化しない非硬化性マイクロカプセルとが、前記一対の絶縁基板の間に敷き詰められた状態に配置された表示装置であって、前記一対の絶縁基板の少なくとも一方側を表示面とされており、前記電極部により所定の電圧を印加することによって前記硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することにより、該硬化性マイクロカプセルが配置された領域が、該硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルが配置されている領域が、前記電極部により印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする。
【００３６】
本発明の電気泳動表示方法は、電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーによりそれぞれ硬化する光硬化樹脂または熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルを、互いに対向して配置された一対の電極間に敷き詰めた状態に配置する工程と、該電極間に所定の電圧を印加することにより、前記マイクロカプセルに封入された荷電粒子を選択的に電気泳動させて、所望の画像を表示させる工程と、前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動した状態で、外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することにより、前記分散媒を硬化させて、荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定する工程と、を包含することを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のマイクロカプセル、そのマイクロカプセルを用いた画像表示装置及び記録媒体、並びにマイクロカプセルを用いた電気泳動表示方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、光を照射することによって硬化する光硬化樹脂を分散媒に用いたマイクロカプセルについて説明する。
【００４１】
図１は、本実施の形態１のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【００４２】
このマイクロカプセル１１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の十分な光透過性を有する材料により構成されたカプセル１２の中に、正に帯電した荷電粒子１３及び負に帯電した荷電粒子１４と、これら正負の各荷電粒子１３及び１４をマイクロカプセル１１中に分散する分散媒１５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【００４３】
カプセル１２中に封止される正及び負に帯電された各荷電粒子１３及び１４は、それぞれ、所定の色に着色されており、本実施の形態１では、正の荷電粒子１３は黒色、負の荷電粒子１４は白色に着色している。この正または負の各荷電粒子１３及び１４の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、正または負の荷電粒子１３及び１４をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態のマイクロカプセル１１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【００４４】
カプセル１２中に封止される分散媒１５としては、紫外線等の光を照射することにより硬化する光硬化樹脂が用いられる。この光硬化樹脂としては、透明であることが望ましい。
【００４５】
一般に、光照射による光硬化性樹脂の硬化の良否は、次の諸因子によって決定される。
【００４６】
・光照射により照射されるエネルギー量
・モノマー及びオリゴマーの反応性
・樹脂組成物の反応性、硬化性
・樹脂組成物の光に対する吸収係数
・樹脂組成物の粘度、表面張力等によって決まる積層することができる樹脂組成物の厚さ
樹脂組成物を硬化するために照射される光エネルギー（露光量）Ｅ（Ｊ／ｃｍ2）は、下記の（１）式にて表されるように、照射強度Ｉ（Ｗ／ｃｍ2）と照射時間ｔ（ｓｅｃ）との積で表される。
【００４７】
Ｅ＝Ｉ・ｔ（Ｗ・秒／ｃｍ2＝Ｊ／ｃｍ2）…（１）
（１）式から明らかなように、光硬化樹脂を硬化するためには、所定の照射強度Ｉのもとで、所定の照射時間ｔだけ光を照射して、一定の光エネルギー（露光量）Ｅを光硬化樹脂に与える必要がある。
【００４８】
光硬化樹脂は、光を照射すると、照射エネルギー（露光量）Ｅが臨界露光量に達するまでは、硬化せずに液体の状態を維持するが、照射エネルギー（露光量）Ｅが、臨界露光量より大きくなると、固体状態に変化して硬化する。光硬化樹脂の硬化は、樹脂材料の種類が同じであれば、液体状態の樹脂材料の液面に照射された光の単位面積当たりの光エネルギー量（露光量）Ｅ（Ｊ／ｃｍ2）に依存し、照射エネルギー（露光量Ｅ）の対数に比例して硬化膜厚は増加する。一方、照射エネルギー（露光量）Ｅが同じであっても、モノマー、オリゴマーの反応性が低い場合には、硬化の度合いは小さく、その結果、得られる硬化膜は薄くなる。
【００４９】
以上の説明により、使用可能な光硬化樹脂として、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化樹脂である、例えば、ビフェニルテトラカルボン酸無水物にジアミン化合物を加えたもの、ポリｐ−ビニルフェノールにジアジドフェニルスルホンを加えたもの、クロロノボラック樹脂に芳香族系ビスアジド化合物を加えたもの、ポリブタジエンにビスアジド化合物を加えたもの等が挙げられる。
【００５０】
このような光硬化樹脂材料であれば、３５０〜４５０ｎｍの波長の紫外光を、３００ｍＪ／ｃｍ2以上の照射エネルギー（露光量）Ｅの条件によって照射することによって、硬化反応を進めることが可能である。なお、これらは、紫外光の照射により硬化する紫外線硬化樹脂であるが、紫外線以外の光により硬化する他の光硬化性の樹脂を用いてもよい。
【００５１】
また、樹脂組成物に各種の添加剤を添加することにより、樹脂材料の反応性を向上または低下することが可能である。例えば、硬化速度を遅くすることが好適な場合には、そのための添加剤を添加することにより、樹脂材料の反応性を低下することにより、硬化速度を遅くする。
【００５２】
次に、上記構成を有するマイクロカプセルの動作について説明する。
【００５３】
このマイクロカプセル１１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、図２に示すように、互いに対向して配置された一対の透明電極１６及び後方電極の間に、上記構成のマイクロカプセル１１を敷き詰めた状態に収容する。
【００５４】
この一対の透明電極１６又は後方電極１７の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル１１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に異なる電圧を印加することができる構成となっている。この場合、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置された各マイクロカプセル１１に、異なる電圧を印加することができる各電極部は、各電極部毎に、マイクロカプセル１１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【００５５】
図２は、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の荷電粒子１３及び白色に着色された負の荷電粒子１４は、双方ともにマイクロカプセル１１内の分散媒１５に均等に分散した状態となっており、透明電極１６の外部から視認しても、黒色または白色の表示状態が観察されない状態になっている。
【００５６】
このような状態から、透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図３に示すように、透明電極１６から後方電極１７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、負に帯電した白色の荷電粒子１４は、正の極性を有する透明電極１６側に電気泳動し、正に帯電した黒色の荷電粒子１３は、負の極性を有する後方電極１７側に電気泳動する。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に電気泳動した負に帯電した白色の荷電粒子１４によって、白色を観察することになる。
【００５７】
また、後方電極１７から透明電極１６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子１３は、負の極性の透明電極１６側に電気泳動し、負に帯電した白色の荷電粒子１４は、正の極性を有する後方電極１７側に電気泳動する。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に電気泳動した正に帯電した黒色の荷電粒子１３によって、黒色を観察することになる。
【００５８】
このような黒または白の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極１６の外側から透明電極１６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【００５９】
このように、各画素毎に透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル１１内の黒色の正の荷電粒子１３及び白色の負の荷電粒子１４をそれぞれの電極側に電気泳動させて偏らせて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図４に示すように、透明電極１６及び後方電極１７の外側から所定の波長を有する紫外光を照射して、マイクロカプセル１１内に分散された分散媒１５である光硬化樹脂を硬化させる。
【００６０】
図４に示す例では、透明電極１６に対向して配置された後方電極１７も紫外光に対して透過性を有するように透明な材料から形成し、透明電極１６及び後方電極１７の両外側から紫外光を照射している。なお、透明電極１６側から紫外光を照射するだけで、各マイクロカプセル１１に封止された光硬化樹脂を十分に硬化させるための照射エネルギー（露光量）Ｅが得られるのであれば、紫外光を透過しない材料により後方電極１７を形成し、透明電極１６側からのみ、紫外光を照射するようにしてもよい。この光硬化樹脂を硬化させるための光の照射時間については、前述の（１）式を用いて、光硬化樹脂が完全に硬化するために必要な照射エネルギー（露光量）Ｅが得られる時間を算出する。
【００６１】
このように光照射によって、光硬化樹脂は硬化するため、光硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル１１内の黒色または白色の各荷電粒子１３及び１４は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【００６２】
図５は、本実施の形態１の他のマイクロカプセルの概略構成を示す断面図である。
【００６３】
このマイクロカプセル１１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の十分な光透過性を有する材料により構成されたカプセル１２の中に、正に帯電した荷電粒子１３と、この正に帯電した荷電粒子１３をマイクロカプセル１１中に分散する分散媒１５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【００６４】
カプセル１２中に封止される分散媒１５としては、光を照射することにより硬化する光硬化樹脂が用いられる。この、光硬化樹脂としては、紫外光を照射することにより硬化する紫外線硬化樹脂が一般的であるが、紫外光以外の他の光を照射することにより硬化する光硬化樹脂を用いてもよい。この光硬化樹脂に要求される条件は、上記の図１に示すマイクロカプセル１１中に封止される光硬化樹脂と同じであり、その詳しい説明は省略する。
【００６５】
カプセル１２中に封止される正に帯電した荷電粒子１３及び光硬化樹脂１５は、それぞれ、所定の色に着色されている。図５に示すマイクロカプセル１１では、正の荷電粒子１３は黒色、光硬化樹脂は白色に着色している。この荷電粒子１３及び光硬化樹脂の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、正の荷電粒子１３または光硬化樹脂をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態１のマイクロカプセル１１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【００６６】
以上の説明にて明らかなように、図５に示すマイクロカプセル１１は、負に帯電した荷電粒子が封止されておらず、また、光硬化樹脂が着色されていることが、図１に示すマイクロカプセル１１と異なっている。他の構成は、図１に示すマイクロカプセルと同様になっているので、共通する構成については、図１に示すマイクロカプセルについての前述の説明を参照するとして、詳細な説明は省略する。
【００６７】
次に、上記構成を有するマイクロカプセルの動作について説明する。
【００６８】
このマイクロカプセル１１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、互いに対向して配置された一対の透明電極１６及び後方電極１７の間に、図６に示すように、上記マイクロカプセル１１を敷き詰めた状態に収容する。
【００６９】
この一対の透明電極１６または後方電極１７の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル１１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に所定の電圧を印加することができる構成となっている。この場合、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置された各マイクロカプセル１１に、それぞれ所定の電圧を印加することができる各電極部は、各電極部が配置された位置毎に、マイクロカプセル１１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【００７０】
図６は、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の荷電粒子１３が、白色に着色された光硬化性樹脂からなる分散媒１５に均等に分散した状態になっており、透明電極１６の外部から視認しても、黒色または白色のいずれの表示状態も観察されない状態になっている。
【００７１】
このような状態から、透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図７に示すように、透明電極１６から後方電極１７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子１３が、負の極性を有する後方電極１７側に電気泳動し、後方電極１７側に黒色の荷電粒子１３が偏った状態になる。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に存在する白色に着色された光硬化樹脂によって、白色を観察することになる。
【００７２】
また、後方電極１７から透明電極１６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子１３が、負の極性の透明電極１６側に電気泳動し、透明電極１６側に偏った状態になる。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に電気泳動した正に帯電した黒色の荷電粒子１３によって、黒色を観察することになる。
【００７３】
このような黒色または白色の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極１６の外側から透明電極１６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【００７４】
このように、各画素毎に透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル１１内の黒色の正の荷電粒子１３を透明電極１６または後方電極１７のいずれかの側に電気泳動させて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図８に示すように、透明電極１６及び後方電極１７の外側から所定の波長を有する紫外光を照射して、マイクロカプセル１１内に分散された分散媒１５である光硬化樹脂を硬化させる。
【００７５】
図８に示す例では、透明電極１６に対向して配置された後方電極１７も紫外光に対して透過性を有するように透明な材料から形成し、透明電極１６及び後方電極１７の両外側から紫外光を照射している。なお、透明電極１６側から紫外光を照射するだけで、各マイクロカプセル１１に封止された光硬化樹脂を十分に硬化させるための照射エネルギー（露光量）Ｅが得られるのであれば、後方電極１７を紫外光を透過しない材料により形成し、透明電極１６側からのみ、紫外光を照射するようにしてもよい。この光硬化樹脂を硬化させるための光の照射時間については、前述の（１）式を用いて、光硬化樹脂が完全に硬化するために必要な照射エネルギー（露光量）Ｅが得られる時間を算出する。
【００７６】
このように光照射によって、光硬化樹脂は硬化するため、光硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル１１内の黒色の荷電粒子１３は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【００７７】
図９は、本実施の形態１のさらに他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【００７８】
このマイクロカプセル１１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の十分な光透過性を有する材料により構成されたカプセル１２の中に、負に帯電した荷電粒子１４と、この負に帯電した荷電粒子１４をマイクロカプセル１１中に分散する分散媒１５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【００７９】
カプセル１２中に封止される分散媒１５としては、光を照射することにより硬化する光硬化樹脂が用いられる。この光硬化樹脂としては、紫外光を照射することにより硬化する紫外線硬化樹脂が一般的であるが、紫外光以外の他の光を照射することにより硬化する光硬化樹脂を用いてもよい。この光硬化樹脂に要求される条件は、上記の図１に示すマイクロカプセル中に封止される光硬化樹脂と同じであり、その詳しい説明は省略する。
【００８０】
カプセル１２中に封止される負に帯電した荷電粒子１４及び光硬化樹脂は、それぞれ、所定の色に着色されている。図９に示すマイクロカプセル１１では、負の荷電粒子１４は白色、光硬化樹脂は黒色に着色している。この荷電粒子１４及び光硬化樹脂の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、負の荷電粒子１４または光硬化樹脂をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このように着色すれば、本実施の形態１のマイクロカプセルを用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【００８１】
以上の説明にて明らかなように、図９に示すマイクロカプセル１１は、正に帯電した荷電粒子が封止されておらず、また、光硬化樹脂が着色されていることが、図１に示すマイクロカプセルと異なっている。他の構成は、図１に示すマイクロカプセルと同様になっているので、共通する構成については、図１に示すマイクロカプセルについての前述の説明を参照するとして、詳細な説明は省略する。
【００８２】
次に、上記構成を有するマイクロカプセル１１の動作について説明する。
【００８３】
このマイクロカプセル１１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、互いに対向して配置された一対の透明電極１６及び後方電極１７の間に、図１０に示すように、上記マイクロカプセル１１を敷き詰めた状態に収容する。
【００８４】
この一対の透明電極１６または後方電極１７の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル１１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に所定の電圧を印加することができる構成となっている。この場合、透明電極１６及び後方電極１７の間に配置された各マイクロカプセル１１に、それぞれ所定の電圧を印加することができる各電極部は、各電極部が配置された位置毎に、マイクロカプセル１１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【００８５】
図１０は、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極１６及び後方電極１７の間に電圧が印加されていない状態では、白色に着色された負の荷電粒子１４が、黒色に着色された光硬化樹脂からなる分散媒１５に均等に分散した状態になっており、透明電極１６の外部から視認しても、黒色または白色のいずれの表示状態も観察されない状態になっている。
【００８６】
このような状態から、透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図１１に示すように、透明電極１６から後方電極１７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、負に帯電した白色の荷電粒子１４が、正の極性を有する透明電極１６側に電気泳動し、透明電極１６側に白色の荷電粒子１４が偏った状態になる。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に電気泳動した負に帯電した白色の荷電粒子１４によって、白色を観察することになる。
【００８７】
また、後方電極１７から透明電極１６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル１１内では、負に帯電した白色の荷電粒子１４が、正の極性の後方電極１７側に電気泳動し、後方電極１７側に偏った状態になる。この結果、透明電極１６の外側からこの画素を視認すると、透明電極１６側に存在する黒色に着色された光硬化樹脂によって、黒色を観察することになる。
【００８８】
このような黒色または白色の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極１６の外側から透明電極１６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【００８９】
このように、各画素毎に透明電極１６及び後方電極１７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル１１内の白色の負の荷電粒子１４を透明電極１６または後方電極１７のいずれかの側に電気泳動させて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図１２に示すように、透明電極１６及び後方電極１７の外側から所定の波長を有する紫外光を照射して、マイクロカプセル１１内に分散された分散媒１５である光硬化樹脂を硬化させる。
【００９０】
図１２に示す例では、透明電極１６に対向して配置された後方電極１７も紫外光に対して透過性を有するように透明な材料から形成し、透明電極１６及び後方電極１７の両外側から紫外光を照射している。なお、透明電極１６側から紫外光を照射するだけで、各マイクロカプセル１１に封止された光硬化樹脂を十分に硬化させるための照射エネルギー（露光量）Ｅが得られるのであれば、後方電極１７を紫外光を透過しない材料により形成し、透明電極１６側からのみ、紫外光を照射するようにしてもよい。この光硬化樹脂を硬化させるための光の照射時間については、前述の（１）式を用いて、光硬化樹脂が完全に硬化するために必要な照射エネルギー（露光量）Ｅが得られる時間を算出する。
【００９１】
このように光照射によって、光硬化樹脂は硬化するため、光硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル１１内の白色の荷電粒子１４は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境であっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【００９２】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、加熱により硬化する熱硬化樹脂を分散媒に用いたマイクロカプセルについて説明する。
【００９３】
図１３は、本実施の形態２のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【００９４】
このマイクロカプセル２１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の耐熱性に優れた材料により構成されたカプセル２２の中に、正に帯電した荷電粒子２３及び負に帯電した荷電粒子２４と、これら正負の各荷電粒子２３及び２４をマイクロカプセル２１中に分散する分散媒２５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【００９５】
カプセル２２中に封止される正及び負に帯電された各荷電粒子２３及び２４は、それぞれ、所定の色に着色されており、本実施の形態２では、正の荷電粒子２３は黒色、負の荷電粒子２４は白色に着色されている。この正または負の各荷電粒子２３及び２４の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、正または負の荷電粒子２３及び２４をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態２のマイクロカプセル２１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【００９６】
カプセル２２中に封止される分散媒２５としては、加熱により硬化する熱硬化樹脂が用いられる。この熱硬化樹脂をとしては、透明であることが望ましい。
【００９７】
このような熱硬化樹脂としては、例えば、アクリル樹脂に硬化剤としてエポキシ化合物を加えたもの、エポキシ樹脂に硬化剤としてヘキサヒドロ無水フタル酸を加えたもの、ポリイミド樹脂、またはビニルフェノール樹脂に硬化剤としてエポキシ化合物を加えたもの等が挙げられる。
【００９８】
アクリル樹脂に硬化剤としてエポキシ化合物を加えたものは、約２００℃で１時間にわたって加熱することによって硬化させることができる。エポキシ樹脂に硬化剤としてヘキサヒドロ無水フタル酸を加えたものは、約１５０℃で１時間にわたって加熱することによって硬化させることができる。ポリイミド樹脂は、２５０℃〜３００℃で１時間にわたって加熱することによって硬化させることができる。ビニルフェノール樹脂に硬化剤としてエポキシ化合物を加えたものは、約２００℃で１時間にわたって加熱することによって硬化させることができる。
【００９９】
次に、上記構成を有するマイクロカプセル２１の動作について説明する。
【０１００】
このマイクロカプセル２１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、図１４に示すように、互いに対向して配置された一対の透明電極２６及び後方電極２７の間に、上記構成のマイクロカプセル２１を敷き詰めた状態に収容する。
【０１０１】
この一対の透明電極２６または後方電極２６の少なくともいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル２１に、マトリクス状に配置された各電極部毎にそれぞれ電圧を印加することができる構成になっている。この場合、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置された各マイクロカプセル２１に、異なる電圧を印加することができる各電極部は、各電極部毎に、マイクロカプセル２１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【０１０２】
図１４は、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の荷電粒子２３及び白色に着色された負の荷電粒子２４は、双方ともにマイクロカプセル２１内の分散媒２５に均等に分散した状態になっており、透明電極２６の外部から視認しても、黒色または白色の表示状態が観察されない状態になっている。
【０１０３】
このような状態から、透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図１５に示すように、透明電極２６から後方電極２７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、負に帯電した白色の荷電粒子２４は、正の極性を有する透明電極２６側に電気泳動し、正に帯電した黒色の荷電粒子２３は、負の極性を有する後方電極２７側に電気泳動する。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に移動した負に帯電した白色の荷電粒子２４によって、白色を観察することになる。
【０１０４】
また、後方電極２７から透明電極２６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子２３は、負の極性の透明電極２６側に電気泳動し、負に帯電した白色の荷電粒子２４は、正の極性を有する後方電極２７側に電気泳動する。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に移動した正に帯電した黒色の荷電粒子２３によって、黒色を観察することになる。
【０１０５】
このような黒または白の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極２６の外側から透明電極２６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【０１０６】
このように、各画素毎に透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル２１内の黒色の正の荷電粒子２３及び白色の負の荷電粒子２４をそれぞれの電極側に電気泳動させて偏らせて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図１６に示すように、透明電極２６側及び後方電極２７側の両方向から熱エネルギーを加えて加熱し、熱硬化樹脂を硬化させる。この場合に、熱硬化樹脂を硬化させるために、熱硬化樹脂に加える熱エネルギー及び加熱時間は、熱硬化樹脂に用いる材料によって異なり、適宜選択される。
【０１０７】
なお、図１６に示す例では、透明電極２６側及び後方電極２７側の両側から熱エネルギーを与えることによって熱硬化樹脂を加熱しているが、透明電極２６側または後方電極２７側のいずれか一方から熱エネルギーを与えるのみで、熱硬化樹脂を硬化する熱エネルギーを与えることができるのであれば、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方からのみ熱エネルギーを与えるようにしてもよい。
【０１０８】
このように、加熱によって、熱硬化樹脂は硬化するため、熱硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル２１内の黒色または白色の各荷電粒子２３及び２４は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【０１０９】
図１７は、本実施の形態２の他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【０１１０】
このマイクロカプセル２１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の耐熱性に優れた材料により構成されたカプセルの中に、正に帯電した荷電粒子２３と、この正に帯電した荷電粒子２３をマイクロカプセル２１中に分散する分散媒２５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【０１１１】
カプセル２２中に分散される分散媒２５としては、加熱することにより硬化する熱硬化樹脂が用いられる。この熱硬化樹脂としては、上記の図１３に示すマイクロカプセル２１に用いられる熱硬化樹脂と同様のものが用いられる。
【０１１２】
カプセル２２中に封止される正に帯電した荷電粒子２３及び熱硬化樹脂は、それぞれ、所定の色に着色されている。図１７に示すマイクロカプセル２１では、正の荷電粒子２３は黒色、熱硬化樹脂は白色に着色している。この荷電粒子２３及び熱硬化樹脂の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、正の荷電粒子２３または熱硬化樹脂をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態２のマイクロカプセル２１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【０１１３】
以上の説明にて明らかなように、図１７に示すマイクロカプセル２１は、負に帯電した荷電粒子が封止されておらず、また、熱硬化樹脂が着色されていることが、図１３に示すマイクロカプセル２１と異なっている。他の構成については、図１３に示すマイクロカプセル２１と同様の構成になっているので、共通する構成については、図１３に示すマイクロカプセル２１についての前述の説明を参照するとして、詳細な説明は省略する。
【０１１４】
次に、上記構成を有するマイクロカプセル２１の動作について説明する。
【０１１５】
このマイクロカプセル２１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、図１８に示すように、互いに対向して配置された一対の透明電極２６及び後方電極２７の間に、上記マイクロカプセル２１を敷き詰めた状態に収容する。
【０１１６】
この一対の透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル２１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に所定の電圧を印加することができる構成になっている。この場合、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置された各マイクロカプセル２１に、それぞれ所定の電圧を印加することができる各電極部は、各電極部が配置された位置毎に、マイクロカプセルによる表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【０１１７】
図１８は、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧が印加されていない状態では、黒色に着色された正の荷電粒子２３は、白色に着色された熱硬化樹脂からなる分散媒２５に均等に分散した状態になっており、透明電極２６の外部から視認しても、黒色または白色のいずれの表示状態も観察されない状態になっている。
【０１１８】
このような状態から、透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図１９に示すように、透明電極２６から後方電極２７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子２３が、負の極性を有する後方電極２７側に電気泳動し、後方電極２７側に黒色の荷電粒子２３が偏った状態になる。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に存在する白色に着色された熱硬化樹脂によって、白色を観察することになる。
【０１１９】
また、後方電極２７から透明電極２６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、正に帯電した黒色の荷電粒子２３が、負の極性の透明電極２６側に電気泳動し、透明電極２６側に偏った状態になる。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に電気泳動した正に帯電した黒色の荷電粒子２３によって、黒色を観察することになる。
【０１２０】
このような黒色または白色の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極２６の外側から透明電極２６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【０１２１】
このように、各画素毎に透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル２１内の黒色の正の荷電粒子２３を透明電極２６または後方電極２７のいずれかの側に電気泳動させて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図２０に示すように、透明電極２６及び後方電極２７側の両側から熱エネルギーを加えて加熱し、熱硬化樹脂を硬化させる。この場合に、熱硬化樹脂を硬化させるために、熱硬化樹脂に加える熱エネルギー及び加熱時間は、熱硬化樹脂に用いる材料によって異なり、適宜選択される。
【０１２２】
なお、図２０に示す例では、透明電極２６側及び後方電極２７側の両側から熱エネルギーを与えることによって熱硬化樹脂を加熱しているが、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方側から熱エネルギーを与えるのみで、熱硬化樹脂を硬化する熱エネルギーを与えることができるのであれば、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方からのみ熱エネルギーを与えるようにしてもよい。
【０１２３】
このように、加熱によって、熱硬化樹脂は硬化するため、熱硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル２１内の黒色の荷電粒子２３は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【０１２４】
図２１は、本実施の形態２のさらに他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【０１２５】
このマイクロカプセル２１は、ユリア樹脂、アラビアゴム等の耐熱性に優れた材料により構成されたカプセル２２の中に、負に帯電した荷電粒子２４と、この負に帯電した荷電粒子２４をマイクロカプセル２１中に分散する分散媒２５とを、それぞれ適切な量ずつ封止して構成される。
【０１２６】
カプセル２２中に分散される分散媒２５としては、加熱することにより硬化する熱硬化樹脂が用いられる。この熱硬化樹脂としては、上記の図１３に示すマイクロカプセル２１に用いられる熱硬化樹脂と同様のものが用いられる。
【０１２７】
カプセル２２中に封止される負に帯電した荷電粒子２４及び熱硬化樹脂は、それぞれ、所定の色に着色されている。図２１に示すマイクロカプセル２１では、負の荷電粒子２４は白色、熱硬化樹脂は黒色に着色している。この荷電粒子２４及び熱硬化樹脂の着色は、視覚上、互いに識別可能な色に着色されていれば、何色に着色されていてもよく、さらに、負の荷電粒子２４または熱硬化樹脂をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着色してもよい。このようにすれば、本実施の形態２のマイクロカプセル２１を用いてカラー画像を表示することが可能になる。
【０１２８】
以上の説明にて明らかなように、図２１に示すマイクロカプセル２１は、正に帯電した荷電粒子が封止されておらず、また、熱硬化樹脂が着色されていることが、図１３に示すマイクロカプセル２１と異なっている。他の構成については、図１３に示すマイクロカプセル２１と同様の構成になっているので、共通する構成については、図１３に示すマイクロカプセル２１についての前述の説明を参照するとして、詳細な説明は省略する。
【０１２９】
次に、上記構成を有するマイクロカプセル２１の動作について説明する。
【０１３０】
このマイクロカプセル２１を所望の画像、文字等を形成するための表示媒体として用いる場合、図２２に示すように、互いに対向して配置された一対の透明電極２６及び後方電極２７の間に、上記マイクロカプセル２１を敷き詰めた状態に収容する。
【０１３１】
この一対の透明電極２６または後方電極２７の少なくとも一方は、マトリクス状に配置された複数の電極部から構成され、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置されたそれぞれのマイクロカプセル２１に、マトリクス状に配置された各電極部毎に所定の電圧を印加することができる構成になっている。この場合、透明電極２６及び後方電極２７の間に配置された各マイクロカプセル２１に、それぞれ所定の電圧を印加することができる各電極部は、各電極部が配置された位置毎に、マイクロカプセル２１による表示状態を変化させることができるので、この各電極部は、表示の一単位となる各画素を構成している。
【０１３２】
図２２は、透明電極及２６び後方電極２７の間に電圧を印加しておらず、画像を表示する前の状態を示している。このように、透明電極２６及び後方電極２７の間に電圧が印加されていない状態では、白色に着色された負の荷電粒子２４が、黒色に着色された熱硬化樹脂からなる分散媒２５に均等に分散した状態になっており、透明電極２６の外部から視認しても、黒色または白色のいずれの表示状態も観察されない状態になっている。
【０１３３】
このような状態から、透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧が印加された状態になると、図２３に示すように、透明電極２６から後方電極２７に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、負に帯電した白色の荷電粒子２４が、正の極性を有する透明電極２６側に電気泳動し、透明電極２６側に偏った状態になる。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に移動した負に帯電した白色の荷電粒子２４によって、白色を観察することになる。
【０１３４】
また、後方電極２７から透明電極２６に向かう電界が形成された画素に含まれるマイクロカプセル２１内では、負に帯電した白色の荷電粒子２４が、正の極性を有する後方電極２７側に電気泳動し、後方電極２７側に白色の荷電粒子２４が偏った状態になる。この結果、透明電極２６の外側からこの画素を視認すると、透明電極２６側に存在する黒色に着色された熱硬化樹脂によって、黒色を観察することになる。
【０１３５】
このような黒色または白色の表示を各画素毎に形成することによって、透明電極２６の外側から透明電極２６を見た場合に、所定の画像、文字等を表示することができる。
【０１３６】
このように、各画素毎に透明電極２６及び後方電極２７の間に所定の電圧を印加して、マイクロカプセル２１内の白色の負の荷電粒子２４を透明電極２６または後方電極２７のいずれかの側に電気泳動させて、所望の表示画像、表示文字を表示した状態として、図２４に示すように、透明電極２６及び後方電極２７の両側から熱エネルギーを加えて加熱し、熱硬化樹脂を硬化させる。この場合に、熱硬化樹脂を硬化させるために、熱硬化樹脂に加える熱エネルギー及び加熱時間は、熱硬化樹脂に用いる材料によって異なり、適宜選択される。
【０１３７】
なお、図２４に示す例では、透明電極２６側及び後方電極２７側の両側から熱エネルギーを与えることによって、熱硬化樹脂を加熱しているが、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方側から熱エネルギーを与えるのみで、熱硬化樹脂を硬化する熱エネルギーを与えることができるのであれば、透明電極２６または後方電極２７のいずれか一方からもに熱エネルギーを与えるようにしてもよい。
【０１３８】
このように、加熱によって、熱硬化樹脂は硬化するため、熱硬化樹脂を硬化した後のマイクロカプセル２１内の白色の荷電粒子２４は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【０１３９】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、実施の形態１に記載されたマイクロカプセル１１または実施の形態２に記載されたマイクロカプセル２１を用いた記録媒体について説明する。
【０１４０】
本実施の形態３の記録媒体は、少なくとも一方が透明なシート状の絶縁体の間に、上記実施の形態１のマイクロカプセル１１または実施の形態２のマイクロカプセル２１を敷き詰めることによって構成される。この記録媒体は、画像を形成する前の状態では、各マイクロカプセル１１または２１中の正及び負の荷電粒子または正または負のいずれかの荷電粒子が、分散媒中に分散された状態になっており、シート状の記録媒体には、黒色、白色が表示されておらず、シート状の記録媒体の所望の部分毎にマイクロカプセル中の荷電粒子の凝集状態を電気泳動により操作することにより、表示画像、表示文字を形成する。
【０１４１】
図２５及び図２６は、本実施の形態３の記録媒体に画像を形成するための画像形成装置の概略構成を、それぞれ示しており、図２５は、本実施の形態１のマイクロカプセル１１を備えた記録媒体に表示画像等を形成するための画像形成装置、図２６は、本実施の形態２のマイクロカプセル２１を備えた記録媒体に表示画像等を形成するための画像形成装置を、それぞれ示している。
【０１４２】
図２５に示す画像形成装置は、マイクロカプセル１１が敷き詰められたシート状の記録媒体３０の所定部分毎に電圧を印加して所望の表示画像等と形成する表示形成部３１と、表示形成部３１にて形成された表示像を形成した状態のまま紫外光を照射して分散媒である光硬化樹脂を硬化する光照射部４１とを有している。
【０１４３】
表示形成部３１は、地面に接地した板状の後方電極部３２が水平状態に固定され、この板状の後方電極部３２の上方に、水平状態の後方電極部３２に対向して複数の電極部からなる対向電極部３３が設けられている。
【０１４４】
水平状態の後方電極部３２は、シート状の記録媒体３０を載置する載置板としての役割も有しており、記録媒体３０上に所望の画像を形成するための電圧を印加している間、記録媒体３０を静止状態に固定している。
【０１４５】
この表示形成部３１の後方電極３２の一端側は、シート状の記録媒体３０を表示形成部３１に搬入する搬入口となっており、他端側には、表示形成部３１に連続して、光照射部４１が設けられている。
【０１４６】
この光照射部４１は、表示形成部３１の水平状態に設けられた後方電極部３２と同様に水平状態に設置された透明な透明板部４２が設けられている。この透明板部４２の上方及び透明板部４２の下方には、それぞれ、記録媒体３０のマイクロカプセル１１に含まれる光硬化樹脂を硬化させるための紫外光を照射するための紫外光照射部４３がそれぞれ設けられている。
【０１４７】
透明板部４２は、表示形成部３１にて所定の画像が形成されたシート状の記録媒体３０を載置する載置板として用いられ、記録媒体３０のマイクロカプセル１１に含まれる光硬化樹脂を光照射によって硬化させている間、記録媒体３０を静止状態に固定している。
【０１４８】
光照射部４３の記録媒体３０の搬送方向に対する前方側には、記録媒体３０を表示形成部３１から光照射部４１に向けて搬送するための搬送ローラ４４が設置されており、この搬送ローラ４４の回転によって、表示形成部３１及び光照射部４１への記録媒体３０の搬送及び静止が制御される。
【０１４９】
図２６に示す画像形成装置は、マイクロカプセル２１が敷き詰められたシート状の記録媒体３０の所定部分毎に電圧を印加して所望の表示画像等を形成する表示形成部３１と、表示形成部３１にて形成された表示像を形成した状態のまま、記録媒体３０を加熱してマイクロカプセル２１に封止された分散媒２５である熱硬化樹脂を硬化する加熱部とを有している。
【０１５０】
この図２６に示す画像形成装置における表示形成部３１は、図２５に示す画像形成装置における表示形成部３１と同一の構成を有しているので、ここでは、表示形成部３１についての説明は省略する。
【０１５１】
加熱部５１は、表示形成部３１の水平状態に設けられた後方電極部３２と同様に水平状態に設置された加熱板５２が設けられている。この加熱板５２の内部には、記録媒体３０のマイクロカプセル２１に含まれる熱硬化樹脂を硬化させるための熱エネルギーを与える加熱ヒータ５３が内蔵されている。また、この加熱板５２から所定間隔を空けた上方には、加熱板５２に対向して水平状態に設置された上方加熱板５４が設けられている。この上方加熱板５４の内部にも加熱ヒータ５３が内蔵されており、加熱板５２及び上方加熱板５４によって、加熱部５１に搬送された記録媒体３０の上下から熱エネルギーを付与してマイクロカプセル２１に封入された熱硬化樹脂を硬化させる。
【０１５２】
加熱板５２は、表示形成部３１にて所定の画像が形成されたシート状の記録媒体３０を載置する載置板として用いられ、記録媒体３０のマイクロカプセル２１に含まれる熱硬化樹脂を加熱により硬化させている間、記録媒体３０を静止状態に固定している。
【０１５３】
加熱部５１における表示形成部３１と反対側となる他端には、記録媒体３０を表示形成部３１から加熱部５１に向けて搬送するための搬送ローラ４４が設置されており、この搬送ローラ４４の回転によって、表示形成部３１及び加熱部５１への記録媒体３０の搬送及び静止が制御される。
【０１５４】
上記に説明した図２５または図２６に示すいずれかの画像形成装置によって、表示形成部３１にて、シート状の記録媒体３０に敷き詰められた状態のマイクロカプセル１１または２１の荷電粒子を記録媒体３０の上面または下面の所望の方向に移動させて、表示画像を形成し、表示形成部３１に連続した設けられた光照射部４１または加熱部５１にて、光硬化樹脂または熱硬化樹脂を硬化させて、表示形成部３１にて形成された表示状態を維持し、所望の表示画像及び表示文字を形成した記録媒体を作成する。
【０１５５】
図２７には、このような画像形成装置によって、表示画像６１及び表示文字６２を、それぞれ所望の位置に表示した記録媒体３０の一例を示している。
【０１５６】
このように記録媒体３０に所望の画像、文字等を形成することによって、定期券、コンサートチケット等の表示画像、表示文字を良好な表示状態で簡単に方法により、大量に作成することができる。また、光照射または加熱によって、光硬化樹脂または熱硬化樹脂を硬化させるので、画像等を形成した後に、温度条件等の周囲の条件が変化しても表示状態を維持したままとなり、不注意等によって表示画像を消失することがなく、また、偽造のおそれがないので、身分証明書等の用途にも上記記録媒体３０を用いることができる。
【０１５７】
上記の記録媒体３０において、記録媒体３０の全面に実施の形態１のマイクロカプセル１１を敷き詰めた状態にして、図２５に示す画像形成装置にて画像を形成した場合には、記録媒体３０の全面のマイクロカプセル１１に封入された光硬化樹脂が硬化する。また、記録媒体３０の全面に実施の形態２のマイクロカプセル２１を敷き詰めた状態にして、図２６に示す画像形成装置にて画像を形成した場合には、記録媒体３０の全面のマイクロカプセル２１に封入された熱硬化樹脂が硬化する。
【０１５８】
次に、上記記録媒体３０のさらなる応用例として、記録媒体３０の少なくとも一部に、画像形成装置による画像の書き込みの後に、画像等を書き換え可能な部分を有するように構成した記録媒体７０について説明する。
【０１５９】
図２８には、光硬化樹脂または熱硬化樹脂を硬化させることにより表示した画像等を書き換えることのできない不変表示部７１を一部に形成し、他の部分に表示画像等を書き換えることが可能な可変表示部７２とした記録媒体７０を示している。
【０１６０】
このような記録媒体７０は、図２９に示すような紫外線非透過フィルム７３を、予め、記録媒体７０の両面に貼り付け、図３０に示すように、紫外線非透過フィルム７３が貼り付けられた部分を紫外光に対して非透過となる紫外線非透過領域７４、紫外線非透過フィルムが貼り付けられていない部分を紫外光を透過する紫外線透過領域７５とする。この状態で、図２５に示す画像形成装置に搬入し、表示形成部３１にて所望の画像を形成し、その後、光照射部４１にて紫外光を照射する。紫外線非透過フィルム７３が貼り付けられた記録媒体３０上の部分では、図３１に示すように、紫外光が照射されず、光硬化樹脂が硬化しない。これにより、一部に書き換え可能な可変表示部７２を有する図２８に示すような記録媒体７０を作成することができる。
【０１６１】
さらに、この記録媒体７０では、紫外線非透過フィルム７３が貼り付けられることにより形成された可変表示部７２に含まれるマイクロカプセル１１には、光硬化樹脂が封止されているので、図２５に示す画像形成装置にて１回目の表示画像を形成した後、再度、図２５に示す画像形成装置に記録媒体を搬入すれば、１回目の画像形成装置により画像形成時に、可変表示部７２であった部分に、表示画像を形成して不変表示部７１とすることができ、二段階の画像形成を実現することができる。さらに、この２回目の画像形成装置による画像形成の際に、１回目の画像形成の際とは異なる紫外光非透過フィルムを貼り付けておけば、２回目の画像形成を行った後にも、書き換え可能な可変表示部が形成される。このようにすれば、多段階にわたる画像形成を実現することが可能になる。
【０１６２】
また、図２８に示すように、不変表示部７１と可変表示部７２とを同一の記録媒体７０に形成するには、実施の形態１のマイクロカプセル１１と硬化樹脂を含まない従来のマイクロカプセル１（図３５参照）とを組み合わせることによっても実現することが可能である。このようにすれば、記録媒体７０を図２５に示す画像形成装置によって、図３２に示すように、光硬化樹脂を硬化する紫外光を照射しても、従来のマイクロカプセル１が配置された部分では、光照射によって硬化しないので、この部分を可変表示部７２とすることができる。
【０１６３】
また、図２８に示すような不変表示部７１と可変表示部７２とを同一の記録媒体７０に形成するには、実施の形態２のマイクロカプセル２１と従来の硬化樹脂を含まないマイクロカプセル１とを組み合わせて記録媒体７０を形成することによっても実現できる。このようにすれば、記録媒体７０を図２６に示す画像形成装置によって、図３３に示すように、熱硬化樹脂を硬化するために加熱しても、従来のマイクロカプセル１が配置された部分では、加熱によって硬化しないので、この部分を可変表示部７２とすることができる。
【０１６４】
以上の説明では、実施の形態１のマイクロカプセル１１における光照射に対して硬化する性質と従来のマイクロカプセル１の光照射によって硬化しない性質とを組み合わせることによって、または、実施の形態２のマイクロカプセル２１における加熱に対して硬化する性質と従来のマイクロカプセルにおける加熱によって硬化しない性質とを組み合わせて、不変表示部７１と可変表示部７２とを同一の記録媒体７０に形成するものであるが、さらに、実施の形態１のマイクロカプセル１１と実施の形態２のマイクロカプセル２１と従来のマイクロカプセル１とを同一の記録媒体上に組み合わせてそれぞれの位置に配置するようにすれば、少なくとも２段階にわたって不変表示部７１を形成することが可能になり、多段階にわたる画像形成を実現することができ、記録媒体を利用する用途をさらに広げることが可能になる。
【０１６５】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、実施の形態１に記載されたマイクロカプセルまたは実施の形態２に記載されたマイクロカプセルを用いた表示装置について説明する。
【０１６６】
図３４は、本実施の形態４の表示装置８０の概略構成を示す概略図である。
【０１６７】
この表示装置８０は、一対の絶縁性基板の間にマイクロカプセルを敷き詰めた状態に収容した表示部８１を有している。
【０１６８】
この表示部８１において、マイクロカプセルを収容する一対の絶縁性基板における互いに対向する内側のそれぞれの面には、マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させるための電圧を印加するための電極部がそれぞれ設けられている。
【０１６９】
また、この一対の絶縁性基板の少なくとも一方及びその絶縁基板に設けられた電極部は、外部から表示部を視認した場合に、マイクロカプセルに含まれる正または負の荷電粒子を識別することが可能な透明な材料により構成され、この透明な絶縁性基板側を画像を表示する表示面としている。
【０１７０】
この表示面に対して裏面側となる反対側の絶縁性基板及びその絶縁性基板に設けられた電極部は、透明な材料により構成されていても、透明でない材料により構成されていてもよい。一対の絶縁性基板及び電極部の双方が透明な材料により構成されていれば、両面を表示面とすることができ、利便性の高い表示装置とすることができる。
【０１７１】
また、この一対の絶縁性基板は、ガラス基板等の硬質の基板、または、軟質のプラスチック等のフレキシブルな材料により形成される。絶縁性基板をガラス基板等の硬質の材料により形成すれば、簡単な構成により、液晶表示装置、有機ＥＬディスプレイ等と同様の用途に利用することができ、また、絶縁性基板をフレキシブルな材料により形成すれば、紙等の印刷物と同等以上の良好な表示状態で表示像を形成することができるので、絶縁性基板の材料を適宜選択することにより、本実施の形態の表示装置８０は、広範な用途に利用することができる。
【０１７２】
一対の絶縁性基板の互いに対向する内側の面に設けられる電極は、一方は、マトリクス状に多数配置された複数の画素電極部からなるものとし、他方は、表示部の全体にわたって形成された対向電極部となっている。
【０１７３】
マトリクス状に配置された画素電極部は、それぞれの画素電極に対応して配置されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（図３４において図示せず）に接続される。各ＴＦＴのゲート電極には、マトリクス状に配置された各画素電極の一方向に沿って、それぞれ平行になるように配置された走査配線８２に接続され、各ＴＦＴのソース電極には、各走査配線８２が延びる方向に直交する方向に沿って、それぞれ平行になるように配置された信号配線８３に接続される。各ＴＦＴのドレイン電極には、それぞれ対応する画素電極に接続される。
【０１７４】
表示部８１の外側に引き出された各走査配線８２は、表示部８１の外部に設けられた走査回路８４に接続され、また、各信号配線８３は、同じく、表示部８１の外部に設けられた信号回路８５に接続されている。走査回路８４及び信号回路８５は、それぞれ、制御装置８６に接続されており、制御装置８６の制御によって画像形成のための信号電圧を各走査配線８２及び信号配線８３に印加している。
【０１７５】
表示部８１を形成する一対の絶縁性基板の間には、表示部８１の全体にわたって実施の形態１のマイクロカプセル１１を収容するか、または、実施の形態１のマイクロカプセル１１または実施の形態２のマイクロカプセル２１と光照射または加熱によって硬化する硬化樹脂を含まない従来のマイクロカプセル１とを組み合わせて所定の部分にそれぞれのマイクロカプセルを配置して収容する。
【０１７６】
絶縁性基板の間の全体にわたって、実施の形態１のマイクロカプセル１１を収容して表示部８１を形成する場合、所定の部分に紫外線非透過フィルム（図２９参照）を貼り付ける。この状態で、制御装置８６の制御によって走査回路８４及び信号回路８５に所望の表示画像、表示文字等となる信号電圧を印加して、各マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させて表示部に所望の画像等を表示する。このような表示画像を形成した表示部８１に対して、マイクロカプセルに含まれる光硬化樹脂を硬化させる光を照射する。これにより、紫外線非透過フィルムが貼り付けられていない部分では、紫外線の照射によって光硬化樹脂が硬化されて、その表示状態が維持され、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示状態が変化しない不変表示部となり、また、紫外線非透過フィルムが貼り付けられた部分では、紫外線が透過しないので、光硬化樹脂が硬化せず、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示画像を変更することができる可変表示部となる。
【０１７７】
一方、実施の形態１のマイクロカプセル１１または実施の形態２のマイクロカプセル２１と、光照射または加熱によって硬化する硬化樹脂を含まない従来のマイクロカプセル１（図３５参照）とを組み合わせて、それぞれのマイクロカプセルを所定の位置に配置して収容して表示部８１を形成する場合、制御装置８６の制御によって走査回路８４及び信号回路８５に所望の表示画像、表示文字等を形成する信号電圧を印加して、各マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させて表示部８１に所望の画像等を表示した状態とする。このような表示画像を形成した表示部８１に対して、マイクロカプセルに含まれる光硬化樹脂または熱硬化樹脂を硬化させる光を照射または加熱することにより、光硬化樹脂または熱硬化樹脂が硬化して、その表示状態を維持し、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示状態が変化しない不変表示部とする。また、従来のマイクロカプセル１が配置された部分では、光照射または加熱によっても硬化反応は生じないので、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示画像を変更することができる可変表示部となる。
【０１７８】
このように構成することにより、本実施の形態４の表示装置８０では、走査回路８４及び信号回路８５から印加される信号電圧によって表示状態が変化しない不変表示部と表示状態を変更することができる可変表示部とが、同一の表示部８１内に形成され、走査回路８４及び信号回路８５に所定の信号電圧を印加することによって、可変表示部において、所望の画像を表示することができる。
【０１７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマイクロカプセルは、電界方向に泳動可能な荷電粒子と該荷電粒子を分散する分散媒とを封入してなるマイクロカプセルであって、該分散媒は、外部から付与されるエネルギーにより硬化する材料によって硬化する硬化性材料によって構成されることを特徴としており、外部からエネルギーを付与することにより硬化性材料により構成された分散媒は硬化するため、硬化後のマイクロカプセル内の荷電粒子は、高温条件の環境下、強い電磁力が発生する環境下等の苛酷な周囲環境にあっても、表示状態が劣化することがなく、初期の表示状態をそのまま維持することができる。
【０１８０】
本発明の記録媒体及び表示装置は、上記本発明のマイクロカプセルを備えたものであるので、電圧が印加されていない状態で、初期の表示状態を維持する部分を有する構成とすることができる。
【０１８１】
また、本発明の電気泳動表示方法は、上記本発明のマイクロカプセルを用いるいことにより、マイクロカプセル内の荷電粒子を所定の方向に泳動させて所望の画像を表示した状態にした後、マイクロカプセル内の分散媒を硬化させることにより、初期の表示状態を維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図２】図１に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図３】図１に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図４】図１に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、紫外光を照射して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図５】本実施の形態１の他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図６】図５に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図７】図５に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図８】図５に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、紫外光を照射して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図９】本実施の形態１のさらに他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図１０】図９に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図１１】図９に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図１２】図９に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、紫外光を照射して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図１３】本実施の形態２のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図１４】図１３に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図１５】図１３に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図１６】図１３に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、加熱して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である熱硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図１７】本実施の形態２の他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図１８】図１７に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図１９】図１７に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図２０】図１７に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、加熱して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である熱硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図２１】本実施の形態２のさらに他のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図２２】図２１に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図２３】図２１に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図２４】図２１に示すマイクロカプセルの荷電粒子を選択的に電気泳動させた後、加熱して、マイクロカプセル内に分散された分散媒である熱硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図２５】実施の形態１のマイクロカプセルを備えた記録媒体に画像を形成するための画像形成装置の概略構成を示す概略図である。
【図２６】実施の形態２のマイクロカプセルを備えた記録媒体に画像を形成するための画像形成装置の概略構成を示す概略図である。
【図２７】画像形成装置によって、表示画像及び表示文字を、それぞれ所望の位置に表示した記録媒体の一例を示す平面図である。
【図２８】表示した画像等を書き換えることのできない不変表示部を一部に形成し、他の部分に表示画像等を書き換えることが可能な可変表示部とした記録媒体を示す平面図である。
【図２９】図２８に示す記録媒体を形成するために用いられる紫外線非透過フィルムを示す平面図である。
【図３０】図２９の紫外線非透過フィルム７３を貼り付けることによって形成される紫外線非透過領域、紫外線透過領域を示す平面図である。
【図３１】図２９に示す紫外線非透過フィルムを貼り付けた記録媒体に、紫外光を照射して、紫外線透過領域の光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図３２】実施の形態１のマイクロカプセルと従来のマイクロカプセルを所定部分にそれぞれ配置した記録媒体において、紫外光を照射して、実施の形態１のマイクロカプセルの光硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図３３】実施の形態２のマイクロカプセルと従来のマイクロカプセルを所定部分にそれぞれ配置した記録媒体において、加熱により、実施の形態２のマイクロカプセルの熱硬化樹脂を硬化させる状態を示す概略図である。
【図３４】実施の形態４の表示装置の概略構成を示す概略図である。
【図３５】従来のマイクロカプセルの概略構成を示す概念図である。
【図３６】図３５に示すマイクロカプセルによって画像を表示する前の状態を示す概略図である。
【図３７】図３５に示すマイクロカプセルに電圧を印加することによって荷電粒子を選択的に電気泳動させて画像を表示した状態を示す概略図である。
【図３８】図３５に示すマイクロカプセルにおいて、経時変化によって、マイクロカプセル内の各荷電粒子が、各電極側に凝集した状態を維持できなくなった状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１１、２１ マイクロカプセル
１２、２２ カプセル
１３、２３ 正の荷電粒子
１４、２４ 負の荷電粒子
１５、２５ 分散媒
１６、２６ 透明電極
１７、２７ 後方電極
３０ 記録媒体
３１ 表示形成部
３２ 後方電極部
３３ 対向電極部
４１ 光照射部
４２ 透明板部
４３ 紫外光照射部
４４ 搬送ローラ
５１ 加熱部
５２ 加熱板
５３ 加熱ヒータ
５４ 上方加熱板
６１ 表示画像
６２ 表示文字
７０ 記録媒体
７１ 不変表示部
７２ 可変表示部
７３ 紫外線非透過フィルム
７４ 紫外線非透過領域
７５ 紫外線透過領域
８０ 表示装置
８１ 表示部
８２ 走査配線
８３ 信号配線
８４ 走査回路
８５ 信号回路
８６ 制御装置
Claims (13)
- 電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーにより硬化する光硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められた記録媒体であって、
前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加して前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーを付与することによって、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定されていることを特徴とする記録媒体。 - 前記分散媒は、外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂である請求項１に記載の記録媒体。
- 電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される熱エネルギーにより硬化する熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められた記録媒体であって、
前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加して前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から熱エネルギーを付与することによって、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定されていることを特徴とする記録媒体。 - 電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルが、一対の絶縁体間に敷き詰められて、該絶縁体の一部の領域に、紫外線非透過フィルムが貼付された記録媒体であって、
前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から紫外線エネルギーを付与することによって、該紫外線非透過フィルムが貼付されていない領域が、該マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記紫外線非透過フィルムが貼付されている領域が、外部から印加される電圧によって前記マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする記録媒体。 - 電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーにより硬化する光硬化樹脂または熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された硬化性マイクロカプセルと、外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与しても硬化しない非硬化性マイクロカプセルとが、一対の絶縁体間における所定の領域にそれぞれ敷き詰められた記録媒体であって、
前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することによって、前記硬化性マイクロカプセルが敷き詰められた領域が、該硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルを敷き詰めた領域が、外部から印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする記録媒体。 - 電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーにより硬化する光硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された第１硬化性マイクロカプセルと、
電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される熱エネルギーにより硬化する熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された第２硬化性マイクロカプセルと、
外部から光エネルギーおよび熱エネルギーを付与しても硬化しない非硬化性のマイクロカプセルと、
前記各マイクロカプセルをそれぞれ所定の領域に敷き詰めて収容する一対の絶縁体とを有する記録媒体であって、
前記絶縁体の外部から所定の電圧を印加することにより前記第１硬化性マイクロカプセルおよび前記第２硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子を電気泳動させた状態で前記絶縁体の外部から光エネルギーおよび熱エネルギーを付与することによって、前記第１硬化性マイクロカプセルおよび前記第２硬化性マイクロカプセルが敷き詰められた領域が、該第１硬化性マイクロカプセルおよび該第２硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルを敷き詰めた領域が、外部から印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする記録媒体。 - 前記荷電粒子は、正荷電粒子及び負荷電粒子の両方である、請求項１〜６のいずれかに記載の記録媒体。
- 前記正荷電粒子及び負荷電粒子は、互いに識別可能な色にそれぞれ着色されている、請求項７に記載の記録媒体。
- 前記荷電粒子は、正荷電粒子または負荷電粒子である、請求項１〜６のいずれかに記載の記録媒体。
- 前記荷電粒子及び前記分散媒は、互いに識別可能な色にそれぞれ着色されている、請求項９に記載の記録媒体。
- 互いに対向して配置される一対の絶縁基板と、
前記絶縁基板の一部の領域に貼付された紫外線非透過フィルムと、
該一対の絶縁基板の対向する面にそれぞれ設けられて、該絶縁基板間に所定の電圧を印加する電極部と、
電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される紫外線エネルギーにより硬化する紫外線硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されて、前記一対の絶縁基板の間に敷き詰められたマイクロカプセルとを備え、
前記一対の絶縁基板の少なくとも一方側を表示面とされており、
前記電極部によって所定の電圧を印加することにより前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から紫外線エネルギーを付与することによって、前記紫外線非透過フィルムが貼付されていない領域が、前記マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記紫外線非透過フィルムが貼付されている領域が、前記電極部により印加される電圧によって前記マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする表示装置。 - 互いに対向して配置される一対の絶縁基板と、
該一対の絶縁基板の対向する面にそれぞれ設けられて、該絶縁基板間に所定の電圧を印加する電極部とを備え、
電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーにより硬化する光硬化樹脂または熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入された硬化性マイクロカプセルと、外部からエネルギーを加えても硬化しない非硬化性マイクロカプセルとが、前記一対の絶縁基板の間に敷き詰められた状態に配置された表示装置であって、
前記一対の絶縁基板の少なくとも一方側を表示面とされており、
前記電極部により所定の電圧を印加することによって前記硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動させた状態で外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することにより、該硬化性マイクロカプセルが配置された領域が、該硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定された不変表示領域になるとともに、前記非硬化性マイクロカプセルが配置されている領域が、前記電極部により印加される電圧によって該非硬化性マイクロカプセル内の荷電粒子が選択的に電気泳動して表示状態が書き換え可能な可変表示領域になっていることを特徴とする表示装置。 - 電界方向に泳動可能な荷電粒子と、前記荷電粒子が分散されて外部から付与される光エネルギーまたは熱エネルギーによりそれぞれ硬化する光硬化樹脂また は熱硬化樹脂によって構成された分散媒とが封入されたマイクロカプセルを、互いに対向して配置された一対の電極間に敷き詰めた状態に配置する工程と、
該電極間に所定の電圧を印加することにより、前記マイクロカプセルに封入された荷電粒子を選択的に電気泳動させて、所望の画像を表示させる工程と、
前記マイクロカプセル内の荷電粒子を選択的に電気泳動した状態で、外部から光エネルギーまたは熱エネルギーを付与することにより、前記分散媒を硬化させて、荷電粒子の凝集状態が経時的に変動しないように固定する工程と、
を包含することを特徴とする電気泳動表示方法。
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