JP4051829B2 - Image display medium, image display method, and image display apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は画像表示媒体、画像表示方法、画像表示装置に係り、より詳細には、露光および電圧印加によりカラー色での繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体、この画像表示媒体に画像を表示する画像表示方法、および画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、繰り返し書き換えが可能なシート状の画像表示媒体として、Twisting Ball Display（２色塗り分け粒子回転表示）、電気泳動、磁気泳動、サーマルリライタブル媒体、メモリ性を有する液晶などの表示技術が提案されている。前記表示技術の内、サーマルリライタブル媒体、メモリ性液晶などは、画像のメモリ性には優れるが、表示面を紙のように十分な白表示とすることができず、そのため画像を表示した場合に、画像を表示した部分と表示しない部分との区別を目視で確認しにくい、すなわち、画質が悪くなるという問題があった。また電気泳動、磁気泳動を用いた表示技術は、画像のメモリ性を有し、かつ白色液体中に着色粒子を分散させた技術であるため、白表示には優れるが、画像表示部分を形成する黒（色）表示は着色粒子同士の隙間に常に白色液体が入り込むため、灰色がかってしまい、画質が悪くなるという問題があった。また、画像表示媒体の内側には白色液体が封入されているため、画像表示媒体を画像表示装置から取り外して紙のようにラフに取り扱った場合には、白色液体が画像表示媒体外部に漏出するおそれがある。また、Twisting Ball Displayは表示のメモリ性もあり、画像表示媒体の内部は、粒子周囲のキャビティにのみオイルが存在するが、ほとんど固体状態なのでシート化は比較的容易である。しかし、白く塗り分けられた半球面を表示側に完全に揃えた場合でも、球と球の隙間に入り込んだ光線は反射されず内部でロスしてしまうため、原理的にカバレッジ100%の白色表示はできず、やや灰色がかってしまうという問題がある。また、粒子サイズは画素サイズよりも小さいサイズであることが要求されるため、高解像度表示のためには色が塗り分けられた微細な粒子を製造しなければならず、高度な製造技術を要するといった問題もある。
【０００３】
一方、上記のような問題を解決する表示技術として、トナーを用いたディスプレー技術として、導電性着色トナーと白色粒子を対向する電極基板間に封入し、非表示基板の電極内側表面に設けた電荷輸送層を介して導電性着色トナーへ電荷を注入し、電荷注入された導電性着色トナーが非表示基板に対向して位置する表示基板側へ、電極基板間の電界により移動し、導電性着色トナーが表示側の基板内側へ付着して導電性着色トナーと白色粒子とのコントラストにより画像表示する表示技術が提案されている。本表示技術は、画像表示媒体が全て固体で構成されており、白と黒（色）の表示を原理的に100%切り替えることができる点で優れている。しかし、上記技術は、原理的には良好な２色コントラストを得る表示技術であり、２色以上の多色表示を行うためには、ＣＭＹやＲＧＢなどにセグメント分割された画素を個別に駆動して表示する必要がある。このような画素の分割は、同じ画素数でも表示解像度を1/3に低減し、媒体構成を複雑化し、また各色のセグメントを個別に駆動するために装置の複雑化に繋がるといった問題があった。さらにこれによって、画像表示媒体や画像表示装置のコストアップに繋がるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実に鑑み成されたものであり、より簡易な構成で低コストかつ高い解像度の多色（２色以上）での繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体、この画像表示媒体に画像を表示する画像表示方法、画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像表示媒体は、一対の基板と、前記一対の基板間に配置された、電子または正孔を輸送する電荷輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群、および前記第１の粒子群とは異なる色の絶縁性の第２の粒子群と、を備え、前記第１の粒子群は、それぞれ異なる波長の光の照射により帯電し、かつそれぞれ異なる色の複数種類の粒子から成っている。
【０００６】
本発明によれば、光照射により光照射領域にある前記第１の粒子群を選択的に帯電させて、電界に従って移動させることにより画像表示を行うことができるので、マトリクス電極や画素電極を必要とせず、画像表示媒体を簡易な構成にすることができ、製造コストも低く押さえることができる。また、マトリクス電極や画素電極を使用しないので、画像の解像度が電極解像度に制約されず、電極解像度に制約されない高解像度表示を実現することができる。さらに、異なる色の粒子群によって構成されているので、多色表示が可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の画像表示媒体は、一対の基板と、前記前記一対の基板間に配置された、電子または正孔を輸送する電荷輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の絶縁性の第２の粒子群と、を備え、前記第１の粒子群は、赤色の光と青色の光とにより帯電するマゼンタ色の粒子、緑色の光と青色の光とにより帯電するシアン色の粒子、および、緑色の光と赤色の光とにより帯電するイエロー色の粒子、を含んで構成されている。本発明によれば、光照射により選択的にシアン色、マゼンタ色、イエロー色の各粒子を帯電させ、電界の印加により移動させて画像を表示することができるので、画像のフルカラー表示が可能となる。
【０００８】
請求項３に記載の画像表示媒体は、一対の基板と、前記一対の基板間に配置された、電子または正孔を輸送する電荷輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の絶縁性の第２の粒子群と、を備え、前記第１の粒子群は、赤色の光と青色の光とにより帯電する、緑色の光を反射する粒子、青色の光と緑色の光とにより帯電する、赤色の光を反射する粒子、および、赤色の光と緑色の光とにより帯電する、青色の光を反射する粒子、を含んで構成されている。
【０００９】
また、請求項４記載の画像表示媒体は、一対の基板と、前記一対の基板間に配置された、正孔を輸送する正孔輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群、および前記第１の粒子群とは異なる色の電子を輸送する電子輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第２の粒子群と、を含んで構成し、前記第１の粒子群または前記第２の粒子群のうちの一方は、それぞれ異なる波長の光の照射により帯電し、かつそれぞれ異なる色の複数種類の粒子により構成することもできる。
【００１０】
本発明によれば、第１の粒子群と第２の粒子群とを逆極性の電荷に帯電させて電界により逆方向の基板に移動させることができるので、画像の表示コントラストをより良好なものとすることができる。
【００１１】
請求項５に記載の画像表示媒体は、一対の基板と、前記一対の基板間に配置された、正孔を輸送する正孔輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の電子を輸送する電子輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第２の粒子群と、を備え、前記第１の粒子群または前記第２の粒子群のうちの一方は、赤色の光と青色の光とにより帯電するマゼンタ色の粒子、緑色の光と青色の光とにより帯電するシアン色の粒子、および、緑色の光と赤色の光とにより帯電するイエロー色の粒子、を含んで構成されている。本発明によれば、画像の表示コントラストの良好なフルカラー表示が可能となる。
【００１２】
請求項６に記載の画像表示媒体は、一対の基板と、前記一対の基板間に配置された、正孔を輸送する正孔輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の電子を輸送する電子輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第２の粒子群と、を備え、前記第１の粒子群または前記第２の粒子群のうちの一方は、赤色の光と青色の光とにより帯電する、緑色の光を反射する粒子、青色の光と緑色の光とにより帯電する、赤色の光を反射する粒子、および、赤色の光と緑色の光とにより帯電する、青色の光を反射する粒子、を含んで構成されている。
【００１３】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像表示媒体に画像を表示する画像表示方法としては、請求項７のように、前記画像表示装置の一対の基板間に電界を印加するとともに、一方の基板側から、それぞれ異なる波長の複数の光を画像データに基いて選択的に照射することにより画像を表示することができる。
【００１４】
また、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像表示媒体に画像を表示する画像表示装置は、請求項８のように、請求項１乃至請求項６いずれか１項に記載の画像表示媒体と、前記画像表示媒体の一対の基板に電界を印加する電界印加手段と、前記画像表示媒体の一方の基板に画像データに基いて光照射を行う光照射手段と、を含んで構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態に係る画像形成装置１０は、図１に示すように画像表示媒体１２、電圧印加手段１４、露光手段１６ａ、１６ｂを備える。画像表示媒体１２は、図２に示すように表示面側から順に、第２の基板１８、粒子層１９、第１の基板２０で構成されている。第１の基板２０、および第２の基板１８には、後述するように透明電極ITOが付されているが、第２の基板１８の透明電極ITOは接地されており、第１の基板２０の透明電極ITOは電圧印加手段１４と接続されている。露光手段１６ａ、１６ｂは画像表示媒体１２の第１の基板側に配置されている。
【００１７】
次に、画像表示媒体１２の詳細について説明する。画像表示媒体１２の外側を構成する第２の基板１８および第１の基板２０には、25×25×1.1ミリの透明電極ITO付き7059ガラス基板を使用する。20×20×0.5ミリサイズのシリコンゴムプレートの中央部を10×10ミリサイズの正方形に切り抜いて空間を形成し、このシリコンゴムプレートを第２の基板１８上に設置する。後述する正孔輸送材料および電荷発生材料を含有するシアン色の粒子２２と正孔輸送材料および電荷発生材料を含有するマゼンタ色の粒子２４と、粒径20μmの白色絶縁性粒子２６(積水ファインケミカルミクロパールSP-220)とを1対1対1の割合で混合し、この混合粒子約10ミリグラムを前記シリコンゴムプレートの正方形に切り抜いた空間に振るい落とす。その後、このシリコンゴムプレートに第１の基板２０を密着させ、第１及び第２の基板間をダブルクリップで加圧保持して、シリコンゴムプレートと第１及び第２の基板とを接着させ、画像表示媒体１２を形成する。
【００１８】
なお、前述のシアン色の粒子２２とマゼンタ色の粒子２４とを以下のような手順で調整した。
【００１９】
まず、シアン色の粒子２２は、ポリエステル樹脂100重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、C.I.ピグメントブルー15:3を5重量部、トリフェニルアミン20重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しA液とし、一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、B液とした。次に乳化器でB液100重量部を攪拌し、その中にA液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級してシアン色の粒子２２とした。粒子の平均粒径は10μmであった。この粒子は、緑色の光の照射により帯電する性質を有する。
【００２０】
次にマゼンタ色の粒子２４は、ポリエステル樹脂100重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７を4重量部、トリフェニルアミン20重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しC液とし、一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、D液とした。次に乳化器でD液100重量部を攪拌し、その中にC液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級してマゼンタ色の粒子２４とした。粒子の平均粒径は12μmであった。この粒子は、赤色の光の照射により帯電する性質を有する。
【００２１】
次に本実施の形態における作用を説明する。画像データに基いて、露光手段１６で第１の基板２０側から1mW/cm2の赤色光で露光しながら、第１の基板２０の透明電極ITOに電圧を印加する。露光によりマゼンタ色の粒子２４はプラスに帯電し、第２の基板１８の方向に移動するので、画像データに基いた露光パターンに沿って、マゼンタ色の粒子２２が、白色絶縁性粒子２６を背景として現れた。すなわち、画像表示媒体１２に白色を背景としたマゼンタ色の画像を表示することができるのである。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧は5キロボルトであった。
【００２２】
さらに、画像データに基いて、露光手段１６で第１の基板２０側から1mW/cm2の緑色光で露光しながら、第１の基板２０の透明電極ITOに電圧を印加する。露光によりシアン色の粒子２２はプラスに帯電し、第２の基板１８の方向に移動するので、画像データに基いた露光パターンに沿って、シアン色の粒子２２が、白色絶縁性粒子２６を背景として現れた。すなわち、画像表示媒体１２に白色を背景としたシアン色の画像を表示することができるのである。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧は６キロボルトであった。
【００２３】
尚、この画像は電界印加を停止しても、マゼンタ色の粒子２４およびシアン色の粒子２２と第１の基板２０および第２の基板１８との分子間力によってそのまま保持される。
【００２４】
なお、本実施の形態では、シアン色の粒子２２およびマゼンタ色の粒子２４を正孔輸送材料を含んで構成したが、電子輸送材料を含んで構成しマイナスの電圧を印加して第２の基板１８側へ移動させて画像を表示することもできる。
【００２５】
また、正孔または電子を輸送する電荷輸送材料、正孔および電子を発生させる電荷発生材料、第１の基板２０、第２の基板１８を構成する材料、絶縁性粒子２６としては、前述したものに限定されるものではなく、以下の材料を使用することも可能である。なお、後述する各実施の形態においても、同様に以下の材料を使用することが可能である。
【００２６】
まず、絶縁性粒子の、白色あるいは黒色の粒子としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球状粒子（積水化学工業製ミクロパールＳＰ、ミクロパールＢＢ）、架橋ポリメチルメタクリレートの微粒子（積水化成品工業（株）製MBX-20ブラック、ホワイト）、ポリテトラフルオロエチレンの微粒子（ダイキン工業（株）製ルブロンＬ、 Shamrock Technologies Inc.製 SST-２ ）、シリコーン樹脂微粒子（東芝シリコーン（株）製トスパール）があげられる。
【００２７】
電荷輸送材料のうち、電子性電荷輸送物質としては、ベンゾキノン系、テトラシアノエチレン系、テトラシアノキノジメタン系、フルオレノン系、キサントン系、フェナントラキノン系、無水フタール酸系、ジフェノキノン系、ビラン化合物等の有機化合物や、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレンーテルル合金、硫化カドミウム、硫化銅、硫化ニッケル、硫化アンチモン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、硫化亜鉛等からなる無機Ｎ型半導体材料が挙げられる。また、正孔性電荷輸送物質としては、低分子化合物では、ピレン系、カルバゾール系、ヒドラゾン系、オキサゾール系、オキサジアゾール系、ピラゾリン系、アリールアミン系、アリールメタン系、ベンジジン系、チアゾール系、スチルベン系、ブタジエン系等の化合物が挙げられ、高分子化合物としては、ポリ-Ｎ-ビニルカルバゾール、ハロゲン化ポリ-Ｎ-ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアンスラセン、ポリビニルアクリジン、ピレン-ホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾール-ホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾール-ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリシラン等の有機化合物や、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレン−テルル合金、硫化カドミウム、硫化銅、硫化ニッケル、硫化アンチモン、硫化亜鉛、酸化チタンからなる無機のＰ型半導体が挙げられる。
【００２８】
電荷発生材料としては、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ系顔料、キノン系顔料、ペリレン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、ビスベンゾイミダゾール系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、キノリン系顔料、レーキ系顔料、アゾレーキ系顔料、アントラキノン系顔料、オキサジン系顔料、ジオキサジン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、アズレニウム系染料、スクウェアリウム系染料、ピリリウム系染料、トリアリルメタン系染料、キサンテン系染料、チアジン系染料、シアニン系染料等の種々の有機顔料、染料や、更にアモルファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレン-テルル合金、硫化カドミウム、硫化アンチモン、酸化亜鉛、酸化チタン、硫化銅、硫化ニッケル、硫化亜鉛等の無機材料を挙げることができる。
【００２９】
また、バインダー樹脂としては、電気絶縁性のフィルム形成可能な高分子重合体が好ましが、そのような高分子重合体としては、ポリカーボネート、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、スチレン-ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン-アクリロニトリル重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン-アルキッド樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、スチレン-アルキッド樹脂、ポリ-Ｎ-ビニルカルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシ-メチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーラテックス、ポリウレタン等が挙げられる。なお、バインダー樹脂はこれらに限定されるものではなく、これらのバインダー樹脂は、単独又は２種類以上混合して用いることができる。さらに、これらのバインダー樹脂と共に、分散安定剤、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を使用することもできる。
【００３０】
ここで、正孔輸送物質としては、ヒドラゾン化合物やスチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等がある。基板にはこれらを含有した樹脂を用いることができる。また、電子輸送性物質としては、フルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等がある。基板にはこれらを含有した樹脂を用いることができる。
【００３１】
また、基板に電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いてもよい。これにより、曲げや伸び等、画像表示媒体１２に加わる外力に対して強い構造とすることができる。
【００３２】
このような電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂としては、電荷輸送性ポリマーがある。例えば、ポリビニルカルバゾール、米国特許第４，８０６，４４３号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，８０６，４４４号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとホスゲンとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，８０１，５１７号に記載のビスヒドロキシアルキルアリールアミンとビスクロロホルメート或いはホスゲンとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，９３７，１６５号及び同第４，９５９，２８８号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミン或いはビスヒドロキシアルキルアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート、或いはビスアシルハライドとの重合によるポリエステル、米国特許第５，０３４，２９６号に記載の特定のフルオレン骨格を有するアリールアミンのポリカーボネート、或いはポリエステル、米国特許第４，９８３，４８２号に記載のポリウレタン、特公昭５９−２８９０３号公報記載の特定のビススチリルビスアリールアミンを主鎖としたポリエステル、特開昭６１−２０９５３号公報、特開平１−１３４４５６号公報、特開平１−１３４４５７号公報、特開平１−１３４４６２号公報、特開平４−１３３０６５号公報、特開平４−１３３０６６号公報等に記載のヒドラゾン、トリアリールアミン等の電荷輸送性の置換基をペンダントとしたポリマー、“The Sixth International Congress on Advances in Non-impact Printing Technologies, 306, (1990)."により報告されたテトラアリールベンジジン骨格を有するポリマー、等があげられる。
【００３３】
また、例えば、特開平８−２５３５６８記載の一般式（Ｉ−１）または（Ｉ−２）で示される電荷輸送性ポリマーが使用できる［式中、Ｙは２価の炭化水素基を表し、Ｚは２価の炭化水素基を表し、Ａは、式（Ｉ−３）（ここで、Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、置換アミノ基、またはハロゲン原子を表し、Ｘは置換または未置換の２価の芳香族基を表し、ｎは１〜５の整数を表し、ｋは０または１を表す）で示される基を表わし、ＢおよびＢ′は、それぞれ独立に基−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈまたは基−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−ＣＯ−Ｚ−ＣＯ−ＯＲ′（ここで、Ｒ′は水素原子、アルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアラルキル基を表し、Ｙは２価の炭化水素基を表し、Ｚは２価の炭化水素基を表し、ｍは１〜５の整数を表す）、ｍは１〜５の整数を表し、ｐは５〜５０００の整数を表す］。さらに、一般式（Ｉ−１）または（Ｉ−２）におけるＸが、構造式（II）または（III ）で示される電荷輸送性ポリマーが使用できる。
【００３４】
【化１】

Figure 0004051829
【００３５】
また、導電性を持つ粒子は、基板との接触により電荷の移動を行なうことができるものである。このような粒子としては、例えば、カーボンブラック、ニッケル、銀、金、錫等の金属の粒子、又はこれらの材料を粒子表面に被覆したり、含有したりした粒子である。具体的には、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる微粒子の表面に無電界ニッケルメッキを行った真球状導電性粒子（積水化学工業製ミクロパールNI（商品名））、さらにその後、金置換メッキを施した真球状導電性粒子（積水化学工業（株）製ミクロパールAU（商品名））があげられる。また、熱硬化性フェノール樹脂を炭素化焼成して得られるアモルファスカーボンの真球状導電性粒子（ユニチカ（株）製ユニベックスＧＣＰ、H-Type（商品名）：体積固有抵抗≦10-2Ω・cm）、さらに金、銀などの金属を表面被覆した真球状導電性粒子（ユニチカ（株）製ユニベックスＧＣＰ（商品名）：体積固有抵抗≦10-4Ω・cm）、シリカ、アルミナの真球状酸化物微粒子の表面にAg及び酸化錫をコーティングした真球状導電性粒子（（株）アドマテックス製アドマファイン（商品名））、あるいはスチレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ガラスなど各種材料からなる母粒子の表面に導電性の微粉末を付着させたり、埋め込んだりした粒子があげられる。また、異なる色の粒子として、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルーなどの有色の粒子のほかに、白色あるいは黒色の無色の粒子も含む。白色あるいは黒色の粒子としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球状粒子（積水化学工業製ミクロパールＳＰ、ミクロパールＢＢ（商品名））、架橋ポリメチルメタクリレートの微粒子（積水化成品工業（株）製MBX-20ブラック、ホワイト（商品名））、ポリテトラフルオロエチレンの微粒子（ダイキン工業（株）製ルブロンＬ、Shamrock Technologies Inc.製 SST-２（商品名））、シリコーン樹脂微粒子（東芝シリコーン（株）製トスパール）があげられる。
【００３６】
第１の基板２０および第２の基板１８を構成する材料としては、ガラスまたはプラスチック等が挙げられるが、紙ハードコピーに近いフレキシブル性やラフな取り扱いにも耐えられる機械強度に優れる点で、プラスチック材料を用いる事が望ましい。そのようなプラスチック基板としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリカーボネート、ポリイミドなどが挙げられる。基板の厚みとしては、自己支持性やフレキシブル性、軽量性、重ねた時の厚みなどの点で７５μm〜５００μm程度が好適である。
【００３７】
また、本実施の形態および後述する各実施の形態での電荷発生材料および電荷輸送材料含有粒子の製造方法として用いることのできる方法は以下の通りである。
【００３８】
粒子の製造方法の一つに、溶解懸濁法が知られている。溶解懸濁法はポリエステルやスチレンなどの樹脂と顔料などを溶剤に溶解・分散した油相液を、水溶性樹脂を含む水相中で混合・懸濁して粒子化し、溶媒を除去して乾燥粉体化する方法である。電荷輸送材、例えばトリフェニルアミンとポリエステル樹脂と着色顔料とを溶剤に溶解・分散した油相液を、水性溶媒中で混合・懸濁して粒子化して、溶媒除去粉体化することにより、電荷輸送材入りの粒子が得られる。
【００３９】
電荷発生材料および電荷輸送材としては、前述のものが利用できる。
【００４０】
着色剤としては公知の有機、もしくは無機の顔料や染料、油溶性染料を使用できる。例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタンなどの無機顔料、ファストイエロ、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウンなどのアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料、フラバンドロンイエロー、シフロモアンドロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレットなどの縮合多環系顔料などが挙げられる。
【００４１】
油相成分の調整に用いる溶媒としては一般の有機溶媒を用いることができる。例えば、トルエン、キシレン、ヘキサンなどの炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノールなどのアルコール、テトラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類が挙げられる。
【００４２】
水性媒体としては、主として水が用いられるが、水溶性溶媒を混合して用いることもできる。さらに、分散剤を添加することが粒径分布上好ましい。
【００４３】
なお、本発明で使用する電荷輸送材料、電荷発生材料、バインダー樹脂などは、ここに挙げたものに限定されるものではなく、また、その使用に際しては単独、あるいは２種類以上混合して用いることもできる。
また、本実施の形態に係る画像表示装置１０を構成する露光手段１６としては、CRTのような面発光デバイスとファイバー光学系や結像光学系などを組み合わせた光書き込み装置の他、液晶調光素子、蛍光表示管、プラズマ発光素子、EL発光素子、LED発光素子などをライン状に配列した一次元光書き込み装置、あるいは前述の素子を面状に配列した、二次元光書き込み装置などを用いることができる。また、上記露光手段は、RGB発光を示す発光素子やRGBフィルターとの組み合わせによって、色分解された露光が可能である。（面状露光装置：図９参照、ライン状露光装置：図８参照）。
また、RGBの波長を発振する各レーザー光源を走査光学系により一次元、または二次元的に走査する光書き込み装置（レーザー露光装置：図１０参照））を用いることができる。また、上記のようなデジタル露光手段ではなく、蛍光灯、ハロゲンランプなどからの照明光などを波長分解して、直接あるいは、反射物や透過物を介して照射したり、レンズで結像しても良い。
【００４４】
本実施の形態によれば、電界を印加するとともに、第１の基板２０側から、それぞれ異なる波長の複数の光を画像データに基いて選択的に照射することにより画像を表示することができるので、多色（２色以上）画像を表示させるためにマトリクス電極や画素電極を用いる必要がなく、画像表示媒体および画像表示装置を簡易な構成にすることができ、かつ低コストで製造することができる。また、マトリクス電極や画素電極を用いた場合のように画像の解像度が電極解像度に制約されないため、電極解像度に制約されず高解像度表示を実現することができる。さらに、マトリクス電極や画素電極を用いた場合のように画像表示媒体とデータを転送する側の駆動回路との電気的な接点数を多数必要とせず、接点数は２点のみで済むため、画像表示媒体の画像表示装置からの脱着が容易となる。また、画像表示媒体の内部は固体のみで構成されているため液体漏出のおそれもなく、液体で構成されている場合に比べて画像表示媒体の取り扱いが容易になる。
【００４５】
[第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様の部分については同一の番号を付して、異なる部分のみを説明する。
【００４６】
まず、後述するように粒子層１９に封入するシアン色の粒子３２、マゼンタ色の粒子２８、および白色の粒子３０とを以下のような手順で調整した。
【００４７】
まず、シアン色の粒子３２は、以下の手順により調整する。
【００４８】
ポリエステル樹脂100重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、C.I.ピグメントブルー15:3を5重量部、ｎ型水素化アモルファス炭化シリコン粉末10重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しA液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、B液とした。次に乳化器でB液100重量部を攪拌し、その中にA液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級してシアン色の電子輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は10μmであった。この粒子は、緑色と青色の光の照射によりマイナスに帯電する性質を有する。
【００４９】
次にマゼンタ色の粒子２８を以下のような手順で調整した。
【００５０】
ポリエステル樹脂100重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７を4重量部、ｎ型水素化アモルファス炭化シリコン粉末10重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しC液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、D液とした。次に乳化器でD液100重量部を攪拌し、その中にC液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級してマゼンタ色の正孔輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は12μmであった。この粒子は、赤色と青色の光の照射によりマイナスに帯電する性質を有する。
【００５１】
さらに白色の粒子３０を以下のような手順で調整した。
【００５２】
ポリエステル樹脂100重量部、トリフェニルアミン20重量部、酸化亜鉛粉末10重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しE液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、F液とした。次に乳化器でF液100重量部を攪拌し、その中にE液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級して白色の電子輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は10μmであった。
【００５３】
第１の実施の形態と同様に、第２の基板１８上に設置したシリコンゴムプレートの空間に、シアン色の粒子３２、マゼンタ色の粒子２８と、白色の粒子３０とを1対1対1の割合で混合した混合粒子約10ミリグラムを振るい落とす。その後、このシリコンゴムプレートに第１の基板２０を密着させ、前述の実施の形態と同様にして図３に示すような画像表示媒体１２を形成する。
【００５４】
次に本実施の形態における作用を説明する。画像データに基いて、露光手段１６で第１の基板２０側から1mW/cm2の赤色光で露光しながら、第１の基板２０の透明電極ITOに電圧を印加する。露光によりマゼンタ色の粒子２８はマイナスに帯電して第２の基板１８の方向に移動し、白色の粒子３０はプラスに帯電して第１の基板２０の方向に移動するので、画像データに基いた露光パターンに沿って、マゼンタ色の粒子２８が、白色の粒子３０を背景として現れた。すなわち、画像表示媒体１２に白色を背景としたマゼンタ色の画像を表示することができるのである。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧はマイナス４キロボルトであった。
【００５５】
さらに、画像データに基いて、露光手段１６で第１の基板２０側から1mW/cm2の緑色光で露光しながら、第１の基板２０の透明電極ITOに電圧を印加する。露光によりシアン色の粒子３２はマイナスに帯電して第２の基板１８の方向に移動し、白色の粒子３０はマイナスに帯電して第１の基板２０の方向に移動するので、画像データに基いた露光パターンに沿って、シアン色の粒子３２が、白色の粒子３０を背景として現れた。すなわち、画像表示媒体１２に白色を背景としたシアン色の画像を表示することができるのである。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧はマイナス５キロボルトであった。
【００５６】
尚、この画像は電界印加を停止しても、マゼンタ色の粒子２８、シアン色の粒子３２および白色の粒子３０と第１の基板２０および第２の基板１８との分子間力によってそのまま保持される。
【００５７】
本実施の形態によれば、マゼンタ色の粒子２８およびシアン色の粒子３２と白色の粒子３０とを逆極性の電荷に帯電させて、電界に従って逆方向の基板に移動させることができるので、画像の表示コントラストをより良好なものとすることができる。
【００５８】
[第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、前述の実施の形態と同様の部分については同一の番号を付して、異なる部分のみを説明する。
【００５９】
まず、後述するように粒子層１９に封入するシアン色の粒子３４、マゼンタ色の粒子３６、イエロー色の粒子３８および白色の粒子４０とを以下のような手順で調整した。
【００６０】
まず、シアン色の粒子３４は、以下の手順により調整する。
【００６１】
ポリエステル樹脂100重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、C.I.ピグメントブルー15:3を5重量部、トリフェニルアミン20重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しA液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、B液とした。次に乳化器でB液100重量部を攪拌し、その中にA液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級してシアン色の正孔輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は10μmであった。この粒子は、緑色と青色の光の照射によりプラスに帯電する性質を有する。
【００６２】
次にマゼンタ色の粒子３６を以下のような手順で調整した。
【００６３】
ポリエステル樹脂100重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７を5重量部、トリフェニルアミン20重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しC液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、D液とした。次に乳化器でD液100重量部を攪拌し、その中にC液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級してマゼンタ色の正孔輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は10μmであった。この粒子は、赤色と青色の光の照射によりプラスに帯電する性質を有する。
【００６４】
次にイエロー色の粒子３８を以下のような手順で調整した。
ポリエステル樹脂100重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２を5重量部、トリフェニルアミン20重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しE液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、F液とした。次に乳化器でF液100重量部を攪拌し、その中にE液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級してイエロー色の正孔輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は10μmであった。この粒子は、赤色と緑色の光の照射によりプラスに帯電する性質を有する。
【００６５】
前述の実施の形態と同様に、第２の基板１８上に設置したシリコンゴムプレートの空間に、シアン色の粒子３４、マゼンタ色の粒子３６、イエロー色の粒子３８および、白色の絶縁性粒子２６とを1対1対1対３の割合で混合した混合粒子約10ミリグラムを振るい落とす。その後、このシリコンゴムプレートに第１の基板２０を密着させ、前述の実施の形態と同様にして、図５に示すような画像表示媒体１２を形成し、図４に示すような画像表示装置を構成する。
【００６６】
次に本実施の形態における作用を説明する。画像データに基いて、第１の基板２０側から1mW/cm2の青色露光を画像データに基いて行い、第１の基板２０の電極に与える電圧を徐々に上げていったところ、第２の基板１８に露光パターンに沿ってシアン色の粒子３４とマゼンタ色の粒子３６が白色絶縁粒子２６を背景にして現れた。画像部の外観はシアン色とマゼンタ色の減色混合により青色となっていた。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧は5キロボルトであった。次に、第１の基板２０側から1mW/cm2の緑色露光を画像データに基づいて行い第１の基板２０の電極に与える電圧を徐々に上げていったところ、第２の基板１８に露光パターンに沿ってシアン色の粒子３４とイエロー色の粒子３８が白色絶縁性粒子２６を背景にして現れた。画像部の外観はシアン色とイエロー色の減色混合により緑色となっていた。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧は5キロボルトであった。さらに、第１の基板２０側から1mW/cm2の赤色露光を画像データに基づいて行い第１の基板２０の電極に与える電圧を徐々に上げていったところ、第２の基板１８に露光パターンに沿ってマゼンタ色の粒子３６とイエロー色の粒子３８が白色の絶縁性粒子２６を背景にして現れた。画像部の外観はマゼンタ色とイエロー色の減色混合により赤色となっていた。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧は5キロボルトであった。
【００６７】
尚、上述の手順により表示された画像は電界印加を停止しても、マゼンタ色の粒子３６、シアン色の粒子３４およびイエロー色の粒子３８と第１の基板２０および第２の基板１８との分子間力によってそのまま保持される。
【００６８】
本実施の形態によれば、異なる波長の光照射により選択的にシアン色、マゼンタ色、イエロー色の各粒子を帯電させ、電界の印加により移動させて画像を表示することができるので、画像のフルカラー表示が可能となる。すなわち、ハードコピーと同じ様な光吸収物質による色再現が可能な、良好なコントラストを有するフルカラー表示のが可能な画像表示媒体および画像表示装置を提供することができる。
【００６９】
[第４の実施の形態］
第４の実施の形態は、前述の実施の形態と同様の部分については同一の番号を付して、異なる部分のみを説明する。
【００７０】
まず、特開平６−１８６５３４に開示されている方法と同様な方法で以下のような液晶ポリマーの精製物を用意した。
【００７１】
【化２】
Figure 0004051829
【００７２】
次に、後述するように粒子層１９に封入する青色の粒子４０、緑色の粒子４２、赤色の粒子４４とを以下のような手順で調整した。
【００７３】
まず、青色の選択反射を示す正孔発生材料と電荷輸送材料を含む粒子青色の粒子４４を以下の手順で作成した。
【００７４】
式(1)のポリマーを67重量部、式(2)のポリマーを33重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、トリフェニルアミン20重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しA液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、B液とした。次に乳化器でB液100重量部を攪拌し、その中にA液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級して青色の選択反射を示す電子輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は10μmであった。この粒子は、赤色と緑色の光の照射によりプラスに帯電する性質を有する。
【００７５】
次に、緑色の選択反射を示す正孔発生材料と電荷輸送材料を含む粒子緑色の粒子４２を以下の手順で作成した。
【００７６】
式(1)のポリマーを70重量部、式(2)のポリマーを30重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、トリフェニルアミン20重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散しC液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、D液とした。次に乳化器でD液100重量部を攪拌し、その中にC液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級して青色の選択反射を示す電子輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は10μmであった。この粒子は、赤色と青色の光の照射によりプラスに帯電する性質を有する。
【００７７】
次に、赤色の選択反射を示す正孔発生材料と電荷輸送材料を含む粒子赤色の粒子４４を以下の手順で作成した。
【００７８】
式(1)のポリマーを72重量部、式(2)のポリマーを28重量部、ベンズイミダゾールペリレン2重量部、トリフェニルアミン20重量部、酢酸エチル110重量部をボールミルで48時間分散し E液とした。一方、カルボキシメチルセルロース2%水溶液を100重量部調整し、F液とした。次に乳化器でF液100重量部を攪拌し、その中にE液50重量部をゆっくり投入して混合液を懸濁した。その後減圧下で酢酸エチルを除去し、水洗、乾燥、分級して赤色の選択反射を示す電子輸送材料と電荷発生材料を含む粒子とした。粒子の平均粒径は10μmであった。この粒子は、緑色と青色の光の照射によりプラスに帯電する性質を有する。
【００７９】
前述の実施の形態と同様に、第２の基板１８上に設置したシリコンゴムプレートの空間に、青色の粒子４０、緑色の粒子４２、赤色の粒子４４および、黒色の絶縁性粒子４６とを1対1対1対３の割合で混合した混合粒子約10ミリグラムを振るい落とす。その後、このシリコンゴムプレートに第１の基板２０を密着させ、前述の実施の形態と同様にして、図７に示すような画像表示媒体１２を形成し、図６に示すような画像表示装置を構成する。
【００８０】
次に本実施の形態における作用を説明する。画像データに基いて、第１の基板２０側から1mW/cm2の青色露光を画像データに基づいて行い、第１の基板２０の電極に与える電圧を徐々に上げていったところ、第２の基板１８に露光パターンに沿って緑色の粒子４２と赤色の粒子４４が黒色の粒子４６を背景にして現れた。画像部の外観は緑色と赤色の加色混合によりイエロー色となっていた。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧は5キロボルトであった。次に、第１の基板２０側から1mW/cm2の緑色露光を画像データに基づいて行い、第１の基板２０の電極に与える電圧を徐々に上げていったところ、第２の基板１８に露光パターンに沿って青色の粒子４０と赤色の粒子４４が黒色の粒子４６を背景にして現れた。画像部の外観は青色と赤色の加色混合によりマゼンタ色となっていた。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧は5キロボルトであった。さらに、第１の基板２０側から1mW/cm2の赤色露光を画像データに基づいてに行い、第１の基板２０の電極に与える電圧を徐々に上げていったところ、第２の基板１８に露光パターンに沿って青色の粒子４０と緑色の粒子４２が黒色の粒子４６を背景にして現れた。画像部の外観は青色と緑色の減色混合によりシアン色となっていた。このとき、第１の基板２０の電極に与えた電圧は5キロボルトであった。
【００８１】
尚、上述の手順により表示された画像は電界印加を停止しても、青色の粒子４０、緑色の粒子４２および赤色の粒子４４と第１の基板２０および第２の基板１８との分子間力によってそのまま保持される。
【００８２】
本実施の形態によれば、異なる波長の光照射により選択的にそれぞれ青色、緑色、赤色の選択反射を示す各粒子を帯電させ、電界の印加により移動させて画像を表示することができるので、画像のフルカラー表示が可能となる。すなわち、発光型や透過型の電子ディスプレイと同じ様な光３原色による色再現を有するフルカラー表示の可能な画像表示媒体および画像表示装置を提供することができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、光の照射により選択的に正孔−電子対を発生させて、異なる色の粒子を帯電させるとともに、電圧印加により電界を発生させて、帯電した粒子を電荷に対応した電極板側に移動させることにより画像を表示することができるので、多色（２色以上）の画像を表示させるためにマトリクス電極や画素電極を用いる必要がなく、簡易な構造でかつ低コストで製造することができる、という効果を有する。また、本発明は、マトリクス電極や画素電極を用いた場合のように画像の解像度が電極解像度に制約されないため、電極解像度に制約されず高解像度表示を実現することができ、さらには、多色（２色以上）での繰り返し書き換えが可能である、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１および第２の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図２】 第１の実施の形態に係る画像表示媒体の概略構成図である。
【図３】 第２の実施の形態に係る画像表示媒体の概略構成図である。
【図４】 第３の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図５】 第３の実施の形態に係る画像表示媒体の概略構成図である。
【図６】 第４の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図７】 第４の実施の形態に係る画像表示媒体の概略構成図である。
【図８】 本発明に係る画像表示媒体を赤、緑、青色光から成るライン露光装置で露光する様子を示す図である。
【図９】 本発明に係る画像表示媒体を赤、緑、青色のフィルタを有する面状露光装置で露光する様子を示す図である。
【図１０】本発明に係る画像表示媒体を赤、緑、青色のレーザー露光装置で露光する様子を示す図である。
【符号の説明】
１０ 画像表示装置
１２ 画像表示媒体
１４ 電界印加手段
１６ａ〜１６ｅ 露光手段（照射手段）
１８ 第２の基板
２０ 第１の基板
２２ シアン色の粒子
２４ マゼンタ色の粒子
２６ 白色絶縁性粒子
２８ シアン色の粒子
３０ 白色の粒子
３２ マゼンタ色の粒子
３４ シアン色の粒子
３６ マゼンタ色の粒子
３８ イエロー色の粒子
４０ 青色の粒子
４２ 緑色の粒子
４４ 赤色の粒子
４６ 黒色の粒子[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an image display medium, an image display method, and an image display device. More specifically, the present invention relates to an image display medium that can be repeatedly rewritten in color by exposure and voltage application, and an image that displays an image on the image display medium. The present invention relates to a display method and an image display device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, display technologies such as Twisting Ball Display (two-color coated particle rotation display), electrophoresis, magnetophoresis, thermal rewritable medium, and liquid crystal with memory properties have been proposed as repetitively rewritable sheet-like image display media. Has been. Among the display technologies, thermal rewritable media, memory liquid crystal, etc. are excellent in image memory properties, but the display surface cannot be made sufficiently white display like paper, and therefore when displaying an image. There is a problem in that it is difficult to visually distinguish between a portion where an image is displayed and a portion where an image is not displayed, that is, the image quality is deteriorated. In addition, the display technology using electrophoresis and magnetophoresis has a memory property of an image and is a technology in which colored particles are dispersed in a white liquid, so that it is excellent for white display but forms an image display portion. The black (color) display has a problem that the white liquid always enters the gap between the colored particles, resulting in a grayish color and poor image quality. Further, since the white liquid is sealed inside the image display medium, when the image display medium is removed from the image display apparatus and handled roughly like paper, the white liquid leaks out of the image display medium. There is a fear. In addition, Twisting Ball Display has a display memory property, and oil is present only in the cavity around the particle inside the image display medium. However, since it is almost solid, it is relatively easy to form a sheet. However, even if the white-coated hemisphere is perfectly aligned on the display side, the light that enters the gap between the spheres is not reflected and is lost internally, so in principle white display with 100% coverage There is a problem that it is not possible to do so, and it becomes slightly grayish. In addition, since the particle size is required to be smaller than the pixel size, fine particles with different colors must be manufactured for high-resolution display, which requires advanced manufacturing techniques. There is also a problem.
[0003]
On the other hand, as a display technology that solves the above problems, as a display technology using toner, a conductive colored toner and white particles are sealed between opposing electrode substrates, and the charge provided on the inner surface of the electrode of the non-display substrate Electric charge is injected into the conductive colored toner through the transport layer, and the charged conductive colored toner moves to the display substrate side facing the non-display substrate by the electric field between the electrode substrates, and conductive coloring. There has been proposed a display technique in which toner adheres to the inside of a substrate on the display side and an image is displayed by contrast between conductive colored toner and white particles. This display technology is excellent in that the image display medium is entirely composed of solid, and white and black (color) display can be switched 100% in principle. However, in principle, the above technique is a display technique for obtaining a good two-color contrast. In order to perform multi-color display of two or more colors, pixels divided into CMY and RGB are individually driven. Need to be displayed. Such pixel division has a problem that the display resolution is reduced to 1/3 even with the same number of pixels, the medium configuration is complicated, and each color segment is individually driven, which leads to complicated apparatus. . Furthermore, this has a problem that the cost of the image display medium and the image display device is increased.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and an image display medium that can be repeatedly rewritten with multiple colors (two or more colors) at a low cost and high resolution with a simpler configuration, and an image on this image display medium An object of the present invention is to provide an image display method and an image display apparatus for displaying the image.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image display medium according to claim 1 includes a pair of substrates, a charge transport material that transports electrons or holes, disposed between the pair of substrates, and electrons and positive electrons by light irradiation. A first particle group including a charge generation material that generates holes, and an insulating second particle group having a color different from that of the first particle group, and the first particle groups are different from each other. It consists of a plurality of types of particles that are charged by irradiation with light of a wavelength and have different colors.
[0006]
According to the present invention, the first particle group in the light irradiation region can be selectively charged by light irradiation, and image display can be performed by moving the first particle group according to the electric field, so that a matrix electrode or a pixel electrode is required. Instead, the image display medium can have a simple configuration, and the manufacturing cost can be kept low. In addition, since no matrix electrode or pixel electrode is used, the resolution of the image is not limited by the electrode resolution, and a high-resolution display that is not limited by the electrode resolution can be realized. Furthermore, since it is composed of particle groups of different colors, multicolor display is possible.
[0007]
  The image display medium according to claim 2, comprising: a pair of substrates; a charge transport material that transports electrons or holes disposed between the pair of substrates; and charge generation that generates electrons and holes by light irradiation. A first particle group including a material and an insulating second particle group having a color different from that of the first particle group, wherein the first particle group is formed of red light and blue light. It includes magenta particles that are charged, cyan particles that are charged with green light and blue light, and yellow particles that are charged with green light and red light.According to the present invention, each particle of cyan, magenta, and yellow can be selectively charged by light irradiation and moved by application of an electric field to display an image, so that a full color display of the image is possible. Become.
[0008]
  The image display medium according to claim 3 includes a pair of substrates, a charge transport material that transports electrons or holes, and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation, disposed between the pair of substrates. And a second particle group having an insulating color different from that of the first particle group, and the first particle group is charged by red light and blue light. Particles reflecting green light, charged by blue light and green light, reflecting red light, and reflecting blue light charged by red light and green light Particles.
[0009]
The image display medium according to claim 4 is a pair of substrates, a hole transport material that transports holes, and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation, disposed between the pair of substrates. And a second particle group including an electron transport material that transports electrons of a color different from that of the first particle group and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation; And one of the first particle group or the second particle group is charged by irradiation with light of different wavelengths, and may be composed of a plurality of types of particles of different colors. it can.
[0010]
According to the present invention, the first particle group and the second particle group can be charged with opposite polarity charges and moved to the substrate in the opposite direction by the electric field, so that the display contrast of the image is improved. It can be.
[0011]
  The image display medium according to claim 5 includes: a pair of substrates; a hole transport material that transports holes disposed between the pair of substrates; and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation. And a second particle group including an electron transport material that transports electrons of a color different from that of the first particle group and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation. One of the first particle group and the second particle group is a magenta particle that is charged by red light and blue light, and a cyan color that is charged by green light and blue light. It is configured to include particles and yellow particles that are charged by green light and red light.According to the present invention, full-color display with a good image display contrast is possible.
[0012]
The image display medium according to claim 6 includes: a pair of substrates; a hole transport material that transports holes disposed between the pair of substrates; and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation. And a second particle group including an electron transport material that transports electrons of a color different from that of the first particle group and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation. ,One of the first particle group or the second particle group isWith red light and blue lightParticles that reflect green light, charged byWith blue light and green lightParticles reflecting red light, charged by, andWith red light and green lightAnd particles that reflect blue light, which are charged by the above.
[0013]
An image display method for displaying an image on an image display medium according to any one of claims 1 to 6, wherein an electric field is applied between a pair of substrates of the image display device as in claim 7. In addition, an image can be displayed by selectively irradiating a plurality of lights having different wavelengths from one substrate side based on the image data.
[0014]
An image display device that displays an image on the image display medium according to any one of claims 1 to 6 is described in any one of claims 1 to 6, as in claim 8. An image display medium, an electric field applying unit that applies an electric field to a pair of substrates of the image display medium, and a light irradiation unit that performs light irradiation on one substrate of the image display medium based on image data. Can be configured.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0016]
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 according to the first embodiment includes an image display medium 12, a voltage applying unit 14, and exposure units 16a and 16b. As shown in FIG. 2, the image display medium 12 includes a second substrate 18, a particle layer 19, and a first substrate 20 in order from the display surface side. A transparent electrode ITO is attached to the first substrate 20 and the second substrate 18 as will be described later, but the transparent electrode ITO of the second substrate 18 is grounded, and the first substrate 20 The transparent electrode ITO is connected to the voltage applying means 14. The exposure means 16a and 16b are arranged on the first substrate side of the image display medium 12.
[0017]
Next, details of the image display medium 12 will be described. A 7059 glass substrate with a transparent electrode ITO of 25 × 25 × 1.1 mm is used for the second substrate 18 and the first substrate 20 constituting the outside of the image display medium 12. A central portion of a 20 × 20 × 0.5 mm size silicon rubber plate is cut out into a 10 × 10 mm size square to form a space, and this silicon rubber plate is placed on the second substrate 18. Cyan-colored particles 22 containing a hole transport material and a charge generation material described later, magenta particles 24 containing a hole transport material and a charge generation material, and white insulating particles 26 having a particle diameter of 20 μm (Sekisui Fine Chemical Micro Pearl SP-220) is mixed in a one-to-one to one ratio, and about 10 milligrams of the mixed particles are shaken off in the space cut out in the square of the silicon rubber plate. Thereafter, the first substrate 20 is brought into close contact with the silicon rubber plate, the first and second substrates are pressed and held with a double clip, and the silicon rubber plate and the first and second substrates are bonded, The image display medium 12 is formed.
[0018]
The cyan particles 22 and the magenta particles 24 were adjusted in the following procedure.
[0019]
First, cyan particles 22 were prepared by using a ball mill for 48 hours with 100 parts by weight of a polyester resin, 2 parts by weight of benzimidazole perylene, 5 parts by weight of CI Pigment Blue 15: 3, 20 parts by weight of triphenylamine, and 110 parts by weight of ethyl acetate. Dispersed to obtain Liquid A, while 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared to obtain Liquid B. Next, 100 parts by weight of Liquid B was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of Liquid A was slowly added to suspend the liquid mixture. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried and classified to obtain cyan particles 22. The average particle size of the particles was 10 μm. These particles have a property of being charged by irradiation with green light.
[0020]
Next, the magenta particles 24 consist of 100 parts by weight of polyester resin, 2 parts by weight of benzimidazole perylene, C.I. I. 4 parts by weight of Pigment Red 57, 20 parts by weight of triphenylamine, and 110 parts by weight of ethyl acetate were dispersed with a ball mill for 48 hours to prepare a liquid C. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared to prepare a liquid D. Next, 100 parts by weight of D liquid was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of C liquid was slowly added therein to suspend the mixed liquid. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried and classified to obtain magenta colored particles 24. The average particle size of the particles was 12 μm. These particles have a property of being charged by irradiation with red light.
[0021]
Next, the operation in this embodiment will be described. Based on the image data, a voltage is applied to the transparent electrode ITO of the first substrate 20 while the exposure means 16 performs exposure with 1 mW / cm 2 of red light from the first substrate 20 side. Due to the exposure, the magenta particles 24 are positively charged and move in the direction of the second substrate 18, so that the magenta particles 22 background the white insulating particles 26 along the exposure pattern based on the image data. Appeared as. In other words, a magenta image with a white background can be displayed on the image display medium 12. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was 5 kilovolts.
[0022]
Further, based on the image data, a voltage is applied to the transparent electrode ITO of the first substrate 20 while exposing with 1 mW / cm 2 of green light from the first substrate 20 side by the exposure means 16. The cyan particles 22 are positively charged by the exposure and move in the direction of the second substrate 18, so that the cyan particles 22 background the white insulating particles 26 along the exposure pattern based on the image data. Appeared as. That is, a cyan image with a white background can be displayed on the image display medium 12. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was 6 kilovolts.
[0023]
This image is held as it is by the intermolecular force between the magenta particles 24 and the cyan particles 22 and the first substrate 20 and the second substrate 18 even when the application of the electric field is stopped.
[0024]
In this embodiment, the cyan particles 22 and the magenta particles 24 are configured to include the hole transport material. However, the second substrate is configured by including the electron transport material and applying a negative voltage. The image can also be displayed by moving it to the 18 side.
[0025]
The charge transport material that transports holes or electrons, the charge generation material that generates holes and electrons, the material constituting the first substrate 20 and the second substrate 18, and the insulating particles 26 are those described above. However, the following materials can also be used. In each of the embodiments described later, the following materials can be used similarly.
[0026]
First, as the white or black particles of the insulating particles, true spherical particles (micropearl SP, micropearl BB manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) made of a cross-linked copolymer mainly composed of divinylbenzene, and cross-linked polymethyl methacrylate are used. Fine particles (MBX-20 black, white from Sekisui Plastics Co., Ltd.), polytetrafluoroethylene fine particles (Daikin Industries, Ltd. Lubron L, Shamrock Technologies Inc. SST-2), silicone resin fine particles (Toshiba Silicone) Tospearl, Inc.).
[0027]
Among the charge transport materials, the electronic charge transport materials include benzoquinone, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, fluorenone, xanthone, phenanthraquinone, phthalic anhydride, diphenoquinone, bilan. Inorganic N-type semiconductor materials such as organic compounds such as compounds, amorphous silicon, amorphous selenium, tellurium, selenium-tellurium alloys, cadmium sulfide, copper sulfide, nickel sulfide, antimony sulfide, zinc sulfide, zinc oxide, titanium oxide, zinc sulfide, etc. Can be mentioned. In addition, as the hole charge transport material, in low molecular weight compounds, pyrene, carbazole, hydrazone, oxazole, oxadiazole, pyrazoline, arylamine, arylmethane, benzidine, thiazole, Examples of the polymer compound include poly-N-vinylcarbazole, halogenated poly-N-vinylcarbazole, polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, polyvinylacridine, pyrene-formaldehyde resin, and ethyl. Organic compounds such as carbazole-formaldehyde resin, ethylcarbazole-formaldehyde resin, triphenylmethane polymer, polysilane, amorphous silicon, amorphous selenium, tellurium, selenium-tellurium alloy, cadmium sulfide, copper sulfide, sulfur Examples thereof include inorganic P-type semiconductors composed of nickel fluoride, antimony sulfide, zinc sulfide, and titanium oxide.
[0028]
Charge generation materials include azo pigments such as bisazo pigments and trisazo pigments, quinone pigments, perylene pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, bisbenzimidazole pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, quinoline pigments , Lake pigments, azo lake pigments, anthraquinone pigments, oxazine pigments, dioxazine pigments, triphenylmethane pigments, azurenium dyes, squarelium dyes, pyrylium dyes, triallylmethane dyes, xanthene dyes, Various organic pigments such as thiazine dyes, cyanine dyes, dyes, and amorphous silicon, amorphous selenium, tellurium, selenium-tellurium alloys, cadmium sulfide, antimony sulfide, zinc oxide, titanium oxide, copper sulfide, nickel sulfide, sulfide Inorganic materials such as zinc You can list the fee.
[0029]
The binder resin is preferably a polymer that can form an electrically insulating film. Examples of such a polymer include polycarbonate, polyester, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride, and polyvinyl chloride. Vinylidene, polystyrene, polyvinyl acetate, styrene-butadiene copolymer, vinylidene chloride-acrylonitrile polymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin, silicone-alkyd resin , Phenol-formaldehyde resin, styrene-alkyd resin, poly-N-vinylcarbazole, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polysulfone, casein, gelatin, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose, phenol resin, polyamide, polycarbonate Examples include ruxoxy-methylcellulose, vinylidene chloride polymer latex, polyurethane and the like. In addition, binder resin is not limited to these, These binder resin can be used individually or in mixture of 2 or more types. Furthermore, additives such as dispersion stabilizers, plasticizers, surface modifiers, antioxidants, and photodegradation inhibitors can be used together with these binder resins.
[0030]
Here, examples of the hole transport material include a hydrazone compound, a stilbene compound, a pyrazoline compound, and an arylamine compound. Resins containing these can be used for the substrate. Examples of the electron transporting substance include a fluorenone compound, a diphenoquinone derivative, a pyran compound, and zinc oxide. Resins containing these can be used for the substrate.
[0031]
Alternatively, a self-supporting resin having a charge transporting property may be used for the substrate. Thereby, it can be set as a structure strong with respect to the external force applied to the image display medium 12, such as bending and elongation.
[0032]
As such a self-supporting resin having a charge transporting property, there is a charge transporting polymer. For example, polyvinylcarbazole, polycarbonate by polymerization of a specific dihydroxyarylamine described in US Pat. No. 4,806,443 and bischloroformate, a specific dihydroxyarylamine described in US Pat. No. 4,806,444 Polycarbonate by polymerization of bisgene and phosgene, polycarbonate by polymerization of bishydroxyalkylarylamine and bischloroformate or phosgene as described in US Pat. No. 4,801,517, US Pat. No. 4,937,165 and Polycarbonate obtained by polymerization of a specific dihydroxyarylamine or bishydroxyalkylarylamine and bischloroformate described in US Pat. No. 4,959,288, or polyester obtained by polymerization of bisacyl halide, US Pat. Polycarbonate of arylamine having a specific fluorene skeleton described in U.S. Pat. No. 4,034,296, polyester, polyurethane described in U.S. Pat. No. 4,983,482, specific bisstyryl bis described in JP-B-59-28903 Polyesters having an arylamine as the main chain, JP-A 61-20953, JP-A-1-134456, JP-A-1-134457, JP-A-1-134462, JP-A-4-133655, Polymers with pendant charge transporting substituents such as hydrazone and triarylamine described in JP-A-4-133066, etc., “The Sixth International Congress on Advances in Non-impact Printing Technologies, 306, (1990). Polymers having a tetraarylbenzidine skeleton reported by " .
[0033]
Further, for example, a charge transporting polymer represented by the general formula (I-1) or (I-2) described in JP-A-8-253568 can be used [wherein Y represents a divalent hydrocarbon group, Z Represents a divalent hydrocarbon group, A represents formula (I-3) (wherein R1 and R2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a substituted amino group, or a halogen atom; X represents a substituted or unsubstituted divalent aromatic group, n represents an integer of 1 to 5, k represents 0 or 1, and B and B ′ are each independently Group —O— (Y—O) m—H or group —O— (Y—O) m—CO—Z—CO—OR ′ (where R ′ represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted or unsubstituted group; Represents an aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, Y represents a divalent hydrocarbon group, Z represents a divalent hydrocarbon group, m represents an integer of 1 to 5), m represents an integer of 1 to 5, and p represents an integer of 5 to 5000]. Furthermore, a charge transporting polymer in which X in the general formula (I-1) or (I-2) is represented by the structural formula (II) or (III) can be used.
[0034]
[Chemical 1]
Figure 0004051829
[0035]
In addition, the conductive particles can move charges by contact with the substrate. Examples of such particles include particles of metal such as carbon black, nickel, silver, gold, and tin, or particles obtained by coating or containing these materials on the particle surface. Specifically, true spherical conductive particles (Micropearl NI (trade name) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) obtained by electroless nickel plating on the surface of fine particles composed of a cross-linked copolymer mainly composed of divinylbenzene, and then And spherical conductive particles (Micropearl AU (trade name) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) subjected to gold displacement plating. In addition, amorphous carbon true spherical conductive particles obtained by carbonizing and baking a thermosetting phenol resin (Unibex GCP manufactured by Unitika Ltd., H-Type (trade name): volume resistivity ≦ 10-2Ω · cm), and spherical conductive particles coated with a metal such as gold or silver (Unibex GCP (trade name) manufactured by Unitika Ltd.): Volume resistivity ≦ 10-FourΩ · cm), spherical spherical conductive particles (admafine (trade name) manufactured by Admatechs Co., Ltd.), or styrene resin, acrylic resin, which are coated with Ag and tin oxide on the surface of spherical oxide fine particles of silica and alumina. Examples thereof include particles in which conductive fine powder is adhered or embedded on the surface of mother particles made of various materials such as phenol resin, silicone resin, polyester resin, and glass. In addition to colored particles such as cyan, magenta, yellow, red, green, and blue, white or black colorless particles are also included as different color particles. As white or black particles, true spherical particles (micropearl SP, micropearl BB (trade name) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) made of a cross-linked copolymer containing divinylbenzene as a main component, fine particles of cross-linked polymethyl methacrylate (Sekisui) MBX-20 black, white (trade name) manufactured by Kasei Kogyo Co., Ltd., fine particles of polytetrafluoroethylene (Lublon L manufactured by Daikin Industries, Ltd., SST-2 (trade name) manufactured by Shamrock Technologies Inc.), silicone Examples thereof include resin fine particles (Tospearl manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.).
[0036]
Examples of the material constituting the first substrate 20 and the second substrate 18 include glass or plastic, but the plastic is excellent in terms of flexibility close to paper hard copy and excellent mechanical strength that can withstand rough handling. It is desirable to use materials. Examples of such a plastic substrate include polyester films such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, and polyimide. The thickness of the substrate is preferably about 75 μm to 500 μm in terms of self-supporting property, flexibility, light weight, and thickness when stacked.
[0037]
In addition, the methods that can be used as the method for producing the charge generation material and the charge transport material-containing particles in the present embodiment and each embodiment described later are as follows.
[0038]
A solution suspension method is known as one method for producing particles. In the dissolution suspension method, an oil phase solution in which a resin such as polyester or styrene and a pigment are dissolved and dispersed in a solvent is mixed and suspended in an aqueous phase containing a water-soluble resin to form particles, and the solvent is removed to dry powder. It is a way to embody. Charge transport materials such as triphenylamine, polyester resin, and colored pigment dissolved / dispersed in a solvent are mixed and suspended in an aqueous solvent to form particles, which are then made into solvent-removed powder. Particles with transport material are obtained.
[0039]
As the charge generation material and the charge transport material, those described above can be used.
[0040]
As the colorant, known organic or inorganic pigments and dyes, and oil-soluble dyes can be used. For example, carbon black such as furnace black and channel black, inorganic pigment such as bengara, bitumen, titanium oxide, azo pigment such as fast yellow, disazo yellow, pyrazolone red, chelate red, brilliant carmine, para brown, copper phthalocyanine, no metal Examples thereof include phthalocyanine pigments such as phthalocyanine, and condensed polycyclic pigments such as flavandron yellow, cyflomoandron orange, perylene red, quinacridone red, and dioxazine violet.
[0041]
As the solvent used for adjusting the oil phase component, a general organic solvent can be used. For example, hydrocarbons such as toluene, xylene and hexane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform and dichloroethane, alcohols such as methanol and ethanol, ethers such as tetrahydrofuran, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate , Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone.
[0042]
As the aqueous medium, water is mainly used, but a water-soluble solvent can also be mixed and used. Furthermore, it is preferable in terms of particle size distribution to add a dispersant.
[0043]
The charge transport material, charge generation material, binder resin, etc. used in the present invention are not limited to those listed here, and when used, they may be used alone or in combination of two or more. You can also.
Further, as the exposure means 16 constituting the image display apparatus 10 according to the present embodiment, in addition to an optical writing apparatus that combines a surface light emitting device such as a CRT, a fiber optical system, an imaging optical system, and the like, liquid crystal light control Use a one-dimensional optical writing device in which elements, fluorescent display tubes, plasma light emitting elements, EL light emitting elements, LED light emitting elements, etc. are arranged in a line, or a two-dimensional optical writing device in which the above elements are arranged in a plane. Can do. Further, the exposure means can perform color-separated exposure by a combination with a light emitting element showing RGB light emission and an RGB filter. (Surface exposure apparatus: see FIG. 9, line exposure apparatus: see FIG. 8).
In addition, an optical writing device (laser exposure device: see FIG. 10)) that scans each laser light source that oscillates RGB wavelengths one-dimensionally or two-dimensionally by a scanning optical system can be used. Also, instead of the digital exposure means as described above, illumination light from fluorescent lamps, halogen lamps, etc. is wavelength-resolved and irradiated directly or through a reflector or transmissive object, or imaged with a lens. Also good.
[0044]
According to the present embodiment, an electric field can be applied and an image can be displayed by selectively irradiating a plurality of lights having different wavelengths from the first substrate 20 side based on image data. In addition, it is not necessary to use a matrix electrode or a pixel electrode to display a multicolor (two or more colors) image, and the image display medium and the image display device can have a simple configuration and can be manufactured at low cost. it can. Further, since the resolution of the image is not limited by the electrode resolution as in the case of using a matrix electrode or a pixel electrode, high-resolution display can be realized without being limited by the electrode resolution. Further, unlike the case of using a matrix electrode or a pixel electrode, the number of electrical contact points between the image display medium and the drive circuit on the data transfer side is not required, and only two contact points are required. The display medium can be easily detached from the image display device. Further, since the inside of the image display medium is composed only of solids, there is no risk of liquid leakage, and handling of the image display medium is facilitated as compared with the case where the image display medium is composed of liquid.
[0045]
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.
[0046]
First, as described later, cyan particles 32, magenta particles 28, and white particles 30 sealed in the particle layer 19 were adjusted in the following procedure.
[0047]
First, the cyan particles 32 are adjusted by the following procedure.
[0048]
100 parts by weight of polyester resin, 2 parts by weight of benzimidazole perylene, 5 parts by weight of CI Pigment Blue 15: 3, 10 parts by weight of n-type hydrogenated amorphous silicon carbide powder, 110 parts by weight of ethyl acetate are dispersed for 48 hours with a ball mill and liquid A It was. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as Liquid B. Next, 100 parts by weight of Liquid B was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of Liquid A was slowly added to suspend the liquid mixture. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried and classified to obtain particles containing a cyan electron transport material and a charge generation material. The average particle size of the particles was 10 μm. These particles have the property of being negatively charged upon irradiation with green and blue light.
[0049]
Next, the magenta color particles 28 were adjusted by the following procedure.
[0050]
100 parts by weight of polyester resin, 2 parts by weight of benzimidazole perylene, C.I. I. Pigment Red 57 (4 parts by weight), n-type hydrogenated amorphous silicon carbide powder (10 parts by weight), and ethyl acetate (110 parts by weight) were dispersed in a ball mill for 48 hours to obtain a liquid C. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as solution D. Next, 100 parts by weight of D liquid was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of C liquid was slowly added therein to suspend the mixed liquid. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried and classified to obtain particles containing a magenta hole transport material and a charge generation material. The average particle size of the particles was 12 μm. These particles have a property of being negatively charged by irradiation with red and blue light.
[0051]
Further, the white particles 30 were prepared by the following procedure.
[0052]
100 parts by weight of a polyester resin, 20 parts by weight of triphenylamine, 10 parts by weight of zinc oxide powder, and 110 parts by weight of ethyl acetate were dispersed for 48 hours with a ball mill to obtain solution E. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as Liquid F. Next, 100 parts by weight of solution F was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of solution E was slowly added to suspend the mixed solution. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried and classified to obtain particles containing a white electron transport material and a charge generation material. The average particle size of the particles was 10 μm.
[0053]
Similar to the first embodiment, cyan particles 32, magenta particles 28, and white particles 30 are placed on a one-to-one basis in the space of a silicon rubber plate placed on the second substrate 18. Shake off about 10 milligrams of mixed particles mixed at the rate of. Thereafter, the first substrate 20 is brought into close contact with the silicon rubber plate, and the image display medium 12 as shown in FIG. 3 is formed in the same manner as in the above-described embodiment.
[0054]
Next, the operation in this embodiment will be described. Based on the image data, a voltage is applied to the transparent electrode ITO of the first substrate 20 while the exposure means 16 performs exposure with 1 mW / cm 2 of red light from the first substrate 20 side. By exposure, the magenta particles 28 are negatively charged and move in the direction of the second substrate 18, and the white particles 30 are positively charged and move in the direction of the first substrate 20. Along the exposure pattern, magenta particles 28 appeared with white particles 30 as the background. In other words, a magenta image with a white background can be displayed on the image display medium 12. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was minus 4 kilovolts.
[0055]
Further, based on the image data, a voltage is applied to the transparent electrode ITO of the first substrate 20 while exposing with 1 mW / cm 2 of green light from the first substrate 20 side by the exposure means 16. By exposure, the cyan particles 32 are negatively charged and move in the direction of the second substrate 18, and the white particles 30 are negatively charged and move in the direction of the first substrate 20. Along the exposure pattern, cyan particles 32 appeared with white particles 30 as the background. That is, a cyan image with a white background can be displayed on the image display medium 12. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was minus 5 kilovolts.
[0056]
This image is held as it is by the intermolecular force between the magenta particles 28, the cyan particles 32 and the white particles 30, and the first substrate 20 and the second substrate 18 even when the application of the electric field is stopped. The
[0057]
According to the present embodiment, the magenta particles 28, the cyan particles 32, and the white particles 30 can be charged with opposite polarities and moved to the substrate in the opposite direction according to the electric field. The display contrast can be made better.
[0058]
[Third Embodiment]
In the third embodiment, the same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.
[0059]
First, as described later, cyan particles 34, magenta particles 36, yellow particles 38, and white particles 40 to be sealed in the particle layer 19 were adjusted in the following procedure.
[0060]
First, the cyan particles 34 are adjusted by the following procedure.
[0061]
100 parts by weight of a polyester resin, 2 parts by weight of benzimidazole perylene, 5 parts by weight of C.I. Pigment Blue 15: 3, 20 parts by weight of triphenylamine, and 110 parts by weight of ethyl acetate were dispersed with a ball mill for 48 hours to prepare Liquid A. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as Liquid B. Next, 100 parts by weight of Liquid B was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of Liquid A was slowly added to suspend the liquid mixture. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried and classified to obtain particles containing a cyan hole transport material and a charge generation material. The average particle size of the particles was 10 μm. These particles have the property of being positively charged by irradiation with green and blue light.
[0062]
Next, the magenta color particles 36 were adjusted by the following procedure.
[0063]
100 parts by weight of polyester resin, 2 parts by weight of benzimidazole perylene, C.I. I. 5 parts by weight of Pigment Red 57, 20 parts by weight of triphenylamine, and 110 parts by weight of ethyl acetate were dispersed with a ball mill for 48 hours to obtain a liquid C. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as solution D. Next, 100 parts by weight of D liquid was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of C liquid was slowly added therein to suspend the mixed liquid. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried and classified to obtain particles containing a magenta hole transport material and a charge generation material. The average particle size of the particles was 10 μm. These particles have the property of being positively charged upon irradiation with red and blue light.
[0064]
Next, the yellow particles 38 were adjusted by the following procedure.
100 parts by weight of polyester resin, 2 parts by weight of benzimidazole perylene, C.I. I. Pigment Yellow 12 (5 parts by weight), triphenylamine (20 parts by weight), and ethyl acetate (110 parts by weight) were dispersed in a ball mill for 48 hours to prepare Liquid E. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as Liquid F. Next, 100 parts by weight of solution F was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of solution E was slowly added to suspend the mixed solution. Thereafter, the ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried and classified to obtain particles containing a yellow hole transport material and a charge generation material. The average particle size of the particles was 10 μm. These particles have the property of being positively charged by irradiation with red and green light.
[0065]
Similar to the above-described embodiment, cyan particles 34, magenta particles 36, yellow particles 38, and white insulating particles 26 are placed in the space of the silicon rubber plate placed on the second substrate 18. Shake off about 10 milligrams of mixed particles mixed in a ratio of 1: 1 to 1: 3. Thereafter, the first substrate 20 is brought into close contact with the silicon rubber plate, and the image display medium 12 as shown in FIG. 5 is formed in the same manner as in the above-described embodiment, and the image display device as shown in FIG. Constitute.
[0066]
Next, the operation in this embodiment will be described. Based on the image data, blue exposure of 1 mW / cm 2 from the first substrate 20 side was performed based on the image data, and the voltage applied to the electrodes of the first substrate 20 was gradually increased. In FIG. 18, cyan particles 34 and magenta particles 36 appeared along the exposure pattern with the white insulating particles 26 as a background. The appearance of the image portion was blue due to the subtractive mixture of cyan and magenta. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was 5 kilovolts. Next, green exposure of 1 mW / cm <2> from the first substrate 20 side was performed based on the image data, and the voltage applied to the electrodes of the first substrate 20 was gradually increased. Along with the white particles 34, cyan particles 34 and yellow particles 38 appeared. The appearance of the image portion was green due to the subtractive color mixture of cyan and yellow. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was 5 kilovolts. Further, when red exposure of 1 mW / cm <2> from the first substrate 20 side is performed based on the image data and the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 is gradually increased, the second substrate 18 has an exposure pattern. Along with the white insulating particles 26, magenta particles 36 and yellow particles 38 appeared. The appearance of the image portion was red due to the subtractive mixture of magenta and yellow. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was 5 kilovolts.
[0067]
It should be noted that the image displayed by the above-described procedure includes the magenta particles 36, the cyan particles 34, and the yellow particles 38, and the first substrate 20 and the second substrate 18 even when the electric field application is stopped. It is held as it is by intermolecular force.
[0068]
According to the present embodiment, each particle of cyan, magenta, and yellow can be selectively charged by irradiating with light of different wavelengths and moved by applying an electric field to display an image. Full color display is possible. That is, it is possible to provide an image display medium and an image display device capable of color reproduction with a light absorbing material similar to a hard copy and capable of full color display with good contrast.
[0069]
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment, the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.
[0070]
First, the following purified liquid crystal polymer was prepared in the same manner as disclosed in JP-A-6-186534.
[0071]
[Chemical formula 2]
Figure 0004051829
[0072]
Next, as described later, the blue particles 40, the green particles 42, and the red particles 44 sealed in the particle layer 19 were adjusted in the following procedure.
[0073]
First, particle blue particles 44 containing a hole generating material exhibiting blue selective reflection and a charge transport material were prepared by the following procedure.
[0074]
67 parts by weight of the polymer of the formula (1), 33 parts by weight of the polymer of the formula (2), 2 parts by weight of benzimidazole perylene, 20 parts by weight of triphenylamine, and 110 parts by weight of ethyl acetate are dispersed for 48 hours with a ball mill. It was. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as Liquid B. Next, 100 parts by weight of Liquid B was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of Liquid A was slowly added to suspend the liquid mixture. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried, and classified to obtain particles containing an electron transport material and a charge generation material exhibiting blue selective reflection. The average particle size of the particles was 10 μm. These particles have the property of being positively charged by irradiation with red and green light.
[0075]
Next, the particle | grain green particle | grains 42 containing the positive hole generating material which shows green selective reflection, and a charge transport material were produced in the following procedures.
[0076]
70 parts by weight of the polymer of the formula (1), 30 parts by weight of the polymer of the formula (2), 2 parts by weight of benzimidazole perylene, 20 parts by weight of triphenylamine, and 110 parts by weight of ethyl acetate are dispersed for 48 hours with a ball mill. It was. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as solution D. Next, 100 parts by weight of D liquid was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of C liquid was slowly added therein to suspend the mixed liquid. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried, and classified to obtain particles containing an electron transport material and a charge generation material exhibiting blue selective reflection. The average particle size of the particles was 10 μm. These particles have the property of being positively charged upon irradiation with red and blue light.
[0077]
Next, a particle red particle 44 containing a hole generating material exhibiting red selective reflection and a charge transport material was prepared by the following procedure.
[0078]
72 parts by weight of the polymer of the formula (1), 28 parts by weight of the polymer of the formula (2), 2 parts by weight of benzimidazole perylene, 20 parts by weight of triphenylamine and 110 parts by weight of ethyl acetate are dispersed for 48 hours with a ball mill. It was. On the other hand, 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose was prepared and used as Liquid F. Next, 100 parts by weight of solution F was stirred with an emulsifier, and 50 parts by weight of solution E was slowly added to suspend the mixed solution. Thereafter, ethyl acetate was removed under reduced pressure, washed with water, dried, and classified to obtain particles containing an electron transport material and a charge generation material exhibiting red selective reflection. The average particle size of the particles was 10 μm. These particles have the property of being positively charged by irradiation with green and blue light.
[0079]
Similarly to the above-described embodiment, blue particles 40, green particles 42, red particles 44, and black insulating particles 46 are placed in the space of the silicon rubber plate placed on the second substrate 18. Shake off about 10 milligrams of mixed particles mixed in a ratio of 1 to 1: 3. Thereafter, the first substrate 20 is brought into close contact with the silicon rubber plate, and the image display medium 12 as shown in FIG. 7 is formed in the same manner as in the above-described embodiment, and the image display device as shown in FIG. Constitute.
[0080]
Next, the operation in this embodiment will be described. Based on the image data, blue exposure of 1 mW / cm 2 from the first substrate 20 side is performed based on the image data, and the voltage applied to the electrodes of the first substrate 20 is gradually increased. 18, green particles 42 and red particles 44 appeared along the exposure pattern with black particles 46 in the background. The appearance of the image portion was yellow due to the additive mixture of green and red. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was 5 kilovolts. Next, green exposure of 1 mW / cm <2> from the first substrate 20 side was performed based on the image data, and when the voltage applied to the electrodes of the first substrate 20 was gradually increased, the second substrate 18 was exposed. Along the pattern, blue particles 40 and red particles 44 appeared with black particles 46 in the background. The appearance of the image portion was magenta due to the additive color mixture of blue and red. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was 5 kilovolts. Further, red exposure of 1 mW / cm 2 was performed from the first substrate 20 side based on the image data, and the voltage applied to the electrodes of the first substrate 20 was gradually increased. Along the pattern, blue particles 40 and green particles 42 appeared with black particles 46 in the background. The appearance of the image portion was cyan due to the blue and green subtractive color mixture. At this time, the voltage applied to the electrode of the first substrate 20 was 5 kilovolts.
[0081]
It should be noted that the image displayed by the above-described procedure is an intermolecular force between the blue particles 40, the green particles 42, and the red particles 44 and the first substrate 20 and the second substrate 18 even when the electric field application is stopped. Is held as it is.
[0082]
According to the present embodiment, each particle showing selective reflection of blue, green, and red can be selectively charged by irradiation with light of different wavelengths, and the image can be displayed by moving by applying an electric field. Full color display of images is possible. That is, it is possible to provide an image display medium and an image display device capable of full color display having color reproduction by three primary colors similar to those of a light-emitting or transmissive electronic display.
[0083]
【The invention's effect】
As described above, the present invention selectively generates hole-electron pairs by light irradiation to charge particles of different colors and generates an electric field by applying voltage to charge the charged particles. Since the image can be displayed by moving to the electrode plate side corresponding to the above, there is no need to use a matrix electrode or a pixel electrode in order to display a multicolor (two or more colors) image, and a simple structure and It has the effect that it can manufacture at low cost. In addition, since the resolution of an image is not limited by the electrode resolution as in the case of using a matrix electrode or a pixel electrode, the present invention can realize a high-resolution display without being limited by the electrode resolution. There is an effect that rewriting can be repeated with (two or more colors).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image display device according to first and second embodiments.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image display medium according to the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image display medium according to a second embodiment.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an image display apparatus according to a third embodiment.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an image display medium according to a third embodiment.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an image display device according to a fourth embodiment.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an image display medium according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a view showing a state in which an image display medium according to the present invention is exposed by a line exposure apparatus composed of red, green, and blue light.
FIG. 9 is a view showing a state in which an image display medium according to the present invention is exposed by a surface exposure apparatus having red, green, and blue filters.
FIG. 10 is a view showing a state in which an image display medium according to the present invention is exposed by a red, green, and blue laser exposure apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Image display device
12 Image display media
14 Electric field application means
16a to 16e Exposure means (irradiation means)
18 Second substrate
20 First substrate
22 Cyan particles
24 Magenta colored particles
26 White insulating particles
28 Cyan particles
30 white particles
32 Magenta colored particles
34 Cyan particles
36 Magenta colored particles
38 yellow particles
40 Blue particles
42 Green particles
44 red particles
46 Black particles

Claims (8)

一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された、電子または正孔を輸送する電荷輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の絶縁性の第２の粒子群と、
を備え、
前記第１の粒子群は、それぞれ異なる波長の光の照射により帯電し、かつそれぞれ異なる色の複数種類の粒子から成る画像表示媒体。A pair of substrates;
What are the first particle group and the first particle group that include a charge transport material that transports electrons or holes and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation, disposed between the pair of substrates? A second group of insulating particles of different colors;
With
The first particle group is an image display medium that is charged by irradiation with light of different wavelengths, and includes a plurality of types of particles of different colors. 一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された、電子または正孔を輸送する電荷輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の絶縁性の第２の粒子群と、
を備え、
前記第１の粒子群は、赤色の光と青色の光とにより帯電するマゼンタ色の粒子、緑色の光と青色の光とにより帯電するシアン色の粒子、および、緑色の光と赤色の光とにより帯電するイエロー色の粒子からなる画像表示媒体。 A pair of substrates;
What are the first particle group and the first particle group that include a charge transport material that transports electrons or holes and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation, disposed between the pair of substrates? A second group of insulating particles of different colors;
With
The first particle group includes magenta particles that are charged by red light and blue light, cyan particles that are charged by green light and blue light , and green light and red light. An image display medium comprising yellow particles charged by the above. 一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された、電子または正孔を輸送する電荷輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の絶縁性の第２の粒子群と、
を備え、
前記第１の粒子群は、赤色の光と青色の光とにより帯電する、緑色の光を反射する粒子、青色の光と緑色の光とにより帯電する、赤色の光を反射する粒子、および、赤色の光と緑色の光とにより帯電する、青色の光を反射する粒子からなる画像表示媒体。 A pair of substrates;
What are the first particle group and the first particle group that include a charge transport material that transports electrons or holes and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation, disposed between the pair of substrates? A second group of insulating particles of different colors;
With
The first group of particles is charged with red light and blue light, reflects green light, is charged with blue light and green light, reflects red light, and An image display medium comprising particles reflecting blue light and charged by red light and green light . 一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された、正孔を輸送する正孔輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の電子を輸送する電子輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第２の粒子群と、
を備え、
前記第１の粒子群または前記第２の粒子群のうちの一方は、それぞれ異なる波長の光の照射により帯電し、かつそれぞれ異なる色の複数種類の粒子から成る画像表示媒体。A pair of substrates;
Different from the first particle group and the first particle group, which are disposed between the pair of substrates and include a hole transport material that transports holes and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation. A second particle group including an electron transport material that transports electrons of color and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation;
With
One of the first particle group and the second particle group is an image display medium that is charged by irradiation with light of different wavelengths and is composed of a plurality of types of particles of different colors. 一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された、正孔を輸送する正孔輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異なる色の電子を輸送する電子輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第２の粒子群と、
を備え、
前記第１の粒子群または前記第２の粒子群のうちの一方は、赤色の光と青色の光とにより帯電するマゼンタ色の粒子、緑色の光と青色の光とにより帯電するシアン色の粒子、および、緑色の光と赤色の光とにより帯電するイエロー色の粒子からなる画像表示媒体。 A pair of substrates;
Different from the first particle group and the first particle group, which are disposed between the pair of substrates and include a hole transport material that transports holes and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation. A second particle group including an electron transport material that transports electrons of color and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation;
With
One of the first particle group or the second particle group includes magenta particles that are charged by red light and blue light, and cyan particles that are charged by green light and blue light. And an image display medium comprising yellow particles that are charged by green light and red light . 一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された、正孔を輸送する正孔輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第１の粒子群および前記第１の粒子群とは異 なる色の電子を輸送する電子輸送材料および光照射によって電子及び正孔を発生させる電荷発生材料を含む第２の粒子群と、
を備え、
前記第１の粒子群または前記第２の粒子群のうちの一方は、赤色の光と青色の光とにより帯電する、緑色の光を反射する粒子、青色の光と緑色の光とにより帯電する、赤色の光を反射する粒子、および、赤色の光と緑色の光とにより帯電する、青色の光を反射する粒子からなる画像表示媒体。 A pair of substrates;
Different from the first particle group and the first particle group, which are disposed between the pair of substrates and include a hole transport material that transports holes and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation. A second particle group comprising an electron transport material that transports electrons of the color and a charge generation material that generates electrons and holes by light irradiation;
With
One of the first particle group or the second particle group is charged with red light and blue light, is charged with green light, and is charged with blue light and green light. An image display medium comprising particles that reflect red light , and particles that reflect blue light and are charged by red light and green light . 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像表示媒体の、一対の基板間に電界を印加するとともに、一方の基板側から、それぞれ異なる波長の複数の光を画像データに基づいて選択的に照射することにより画像を表示する画像表示方法。  The image display medium according to any one of claims 1 to 6, wherein an electric field is applied between a pair of substrates, and a plurality of lights having different wavelengths from one substrate side based on image data. An image display method for displaying an image by selectively irradiating. 請求項１乃至請求項６いずれか１項に記載の画像表示媒体に画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像表示媒体の一対の基板に電界を印加する電界印加手段と、
前記画像表示媒体の一方の基板に画像データに基づいて光照射を行う光照射手段と、
を備えた画像表示装置。An image display device for displaying an image on the image display medium according to any one of claims 1 to 6,
An electric field applying means for applying an electric field to a pair of substrates of the image display medium;
Light irradiation means for performing light irradiation on one substrate of the image display medium based on image data;
An image display device comprising:
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