JP4061867B2

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Publication number: JP4061867B2
Application number: JP2001207760A
Authority: JP
Inventors: 恭史諏訪部; 善郎山口; 義則町田; 元彦酒巻; 健松永; 清重廣
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2021-07-09
Also published as: JP2003021849A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示媒体に係り、特に、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像表示手段の１種として繰返し書き換えが可能なシート状の画像表示媒体として、電気泳動、サーマルリライタブル媒体、メモリ性を有する液晶およびエレクトロクロミーなどの画像表示媒体が提案されている。このような画像表示媒体は、表示基板とこれに対向する非表示基板との間に液体状の表示要素（液体表示要素または表示要素を液体に分散させたもの）を封入した構成となっている。
【０００３】
また、同様に繰返し書き換えが可能なシート状の画像表示媒体として、表示基板及び非表示基板に電極や誘電体層を設け、表示基板と非表示基板との間に粒子状の表示素子（黒色粒子及び白色粒子）を封入した構成のものもある。
【０００４】
具体的には、従来の画像表示媒体は複数の表示素子８０から構成され、各表示素子８０は、図１３に示すように、表示基板８２（基板８２ａ、電極８２ｂ、誘電体層８２ｃ）と表示基板８２に対向する非表示基板８４（基板８４ａ、電極８４ｂ、誘電体層８４ｃ）とを備えている。また、表示素子８０の表示基板８２と非表示基板８４との間にはスペーサ８６が設けられ、スペーサ１６の外周部にはシール部材８８が設けられている
そして、スペーサ８６により表示基板８２と非表示基板８４とが所定の間隔をもって配置され、表示基板１２と非表示基板８４とスペーサ８６とにより閉鎖空間９０が形成される。そして、この空間内に白色粒子９２と黒色粒子９４とからなる粒子群が封入される。
【０００５】
このような粒子を用いた画像表示媒体では、摩擦帯電した異なる２色の粉体９２、９４が、表示基板８２と非表示基板８４とに設けられた電極８２ｂ、８４ｂ間に印加される電圧によって生じる電界の作用により移動する。すなわち、電圧印加装置９６から基板８２、８４間に電圧を印加すると基板８２、８４間に電界が生じ、この電界により帯電した粒子がその極性に応じて表示基板８２側または非表示基板８４側に移動する。基板８２、８４間に対する電圧印加を停止すると、粒子９２、９４は表示基板８２または非表示基板８４に設けられた誘電体層８２ｃ、８４ｃにより付着、保持される。粒子を用いた画像表示媒体では、このようにして、表示が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の粒子を用いた画像表示媒体では、以下のような不具合がある。すなわち、画像表示媒体の表示基板と非表示基板との間に形成された空間（以下、単に「空間」と呼ぶ）には、気体が封入され、外気と遮断されて密封されている。このため、天候が変化して周囲の大気圧が変動したり、画像表示媒体を標高の異なる地点へ持ち運んだりして、画像表示媒体の配置環境の圧力が変化する場合がある。上記した空間の圧力は、画像表示媒体の製造時に気体を密封した圧力に定まっているため、この空間の外部の圧力が変化すると、画像表示媒体の空間内と外部とに圧力差が生じることとなる。そして、この圧力差によって、表示基板又は非表示基板、スペーサ等に変形が生じる。
【０００７】
また、気圧の変動以外でも、画像表示媒体が配置される環境の温度によって、空間内部の気体が膨張又は収縮し、これによっても圧力差が生じ、表示基板、非表示基板、スペーサ等に変形が生じる。
【０００８】
表示基板、非表示基板、スペーサの変形は、基板間の距離、特に表裏の基板間の距離が変化することにより、表示画像のコントラストや濃度に変化が生じ、表示する画像の品質劣化を招く。特に、空間外部の圧力が上がった場合、表裏の基板が内部方向にたわみ、基板間に封入された粒子の移動スペースが狭くなり、この結果、粒子の移動を妨げ、表示不能になってしまう虞もある。
【０００９】
また、画像表示媒体を航空機により搬送したり、機内に持ち込んで使用する場合には、気圧の変化が大きいため、表示基板又は非表示基板が変形して画像表示媒体に撓みを生じたり、場合によっては破損したりすると言う問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、表示基板と非表示基板との間に形成された空間の内外における圧力差に変化が生じた場合でも、表示コントラスト、表示濃度等の質の低下を防止し、安定した表示特性を得ることの出来る画像表示媒体の提供を目的とする。
【００１１】
【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の発明は、画像表示面側に配置される表示基板と、前記表示基板に対向する非表示基板と、前記表示基板と前記非表示基板との周縁部に設けられ、前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する封止手段と、前記閉鎖空間に封入され、前記表示基板と前記非表示基板との間を移動可能な粒子群と、前記閉鎖空間の圧力を調整する圧力調整手段と、を備え、前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられた開閉可能な弁体であることを特徴としている。
【００１２】
請求項１の発明によれば、画像表示媒体は画像表示面側に配置される表示基板と、表示基板に対向する非表示基板とを備えている。そして、これら表示基板と非表示基板との周縁部に封止手段を設け、この封止手段により前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する。封止手段としては、所謂スペーサを用いることができ、またこのスペーサに加えてシール部材を設けることもできる。形成された閉鎖空間には、粒子群を封入する。粒子群は、閉鎖空間内すなわち表示基板と非表示基板との間を移動可能となっている。なお、例えば粒子群を帯電させ、表示基板と非表示基板それぞれに電極を形成し、表示基板と非表示基板との間に電圧を印加することで電界を生じさせ、この電界により粒子群を移動させることができる。さらに、圧力調整手段によって閉鎖空間の圧力を調整する。圧力調整手段は、前記閉鎖空間の圧力を調整することで、閉鎖空間の内外の圧力差が高くなるのを防止する。このように、粒子の封入された閉鎖空間の圧力を調整し、閉鎖空間の内外の圧力差が高くなるのを防止することで、圧力差に起因する基板の変形等を防止し、コントラスト低下等の生じない、安定した表示特性を得ることができる。圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられた開閉可能な弁体であり、基板の圧力が一定以上になると連通する圧力調整弁を用いる。なお、圧力調整手段としては、例えば、基板の内外を連通する連通口、あるいは圧力差により変形する変形部材を用いてもよい。弁や変形部材を適用する場合には、基板の変形より低い圧力で動作、変形するもの、すなわち、ヤング率、バネ定数、などを基板の表裏（透明基板、あるいは背面基板で構成されている）の材質より小さい力で変形するものを選定することが好ましい。または、基板と同程度の曲げ強度の材質を用いる場合は、厚さを基板より薄いもので構成することが好ましい。
【００１３】
なお、画像表示媒体としては表示基板および非表示基板自体に予め電極が形成された構成とすることもできる。このような画像表示媒体は、具体的には、以下のように構成される。画像表示面側に配置され第１の電極を有する表示基板と、前記表示基板に対向し第２の電極を有する非表示基板と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記表示基板と前記非表示基板との周縁部に設けられ、前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する封止手段と、前記閉鎖空間に封入され、前記電圧印加手段により印加される電圧によって生じる電界により前記第１の電極と前記第２の電極との間を移動可能な粒子群と、前記閉鎖空間の圧力を調整する圧力調整手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
これによれば、画像表示面側に配置される表示基板が第１の電極を有し、前記表示基板に対向する非表示基板が第２の電極を有している。表示基板と非表示基板とがそれぞれ電極を有するので、当該電極間に電圧を印加することで、電極間、つまり基板間に電界を生じさせることができる。また、粒子群は閉鎖空間内を移動可能であり、電圧印加手段により、これらの第１の電極と第２の電極との間に所定の電圧が印加され、これによって生じる電界により前記第１の電極と前記第２の電極との間を移動させる。そして、圧力調整手段によって閉鎖空間の圧力を調整する。圧力調整手段は、前記閉鎖空間の圧力を調整することで、閉鎖空間の内外の圧力差が高くなるのを防止する。
【００１５】
前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに形成された開口部としてもよい。
【００１６】
圧力調整手段を前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに形成された開口部とすることで、閉鎖空間の内外の通気性が良好となり、急激な圧力変化が生じた場合でも、この開口部に速やかに空気が流通し、閉鎖空間内外の圧力差を吸収する。これにより、基板の変形を防止し、これによる表示コントラストの低下等を防止することができる。なお、開口部としては、１つの開口孔のみならず、連続気泡の発泡樹脂、多孔体等複数の孔を有するものも適用することができる。
【００１７】
前記開口部の単位開口径は前記粒子の粒径以下とすればよい。
【００１８】
前記開口部、すなわち開口部として形成される孔（単一の場合には当該単一の孔、複数の孔の場合にはそれを構成する一つの孔）の開口径が閉鎖空間に封入される粒子の粒径以下となっている。これにより、当該開口部から粒子がこぼれることがなく、表示コントラストの低下を防止することができる。
【００２０】
前記圧力調整手段を、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられた開閉可能な弁体とする。弁体は、圧力調整が必要となった場合に開き、それ以外の場合には、閉じたままとなっている。また、微量の空気の流通で圧力を調整することができるので、粒子がこぼれる虞がなく、かつ、閉鎖空間の外部が多湿状態のときでも閉鎖空間内の湿度を上昇させることがない。従って、安定した表示特性を得ることが出来、良好な表示状態を維持することができる。
【００２１】
請求項２の発明は、画像表示面側に配置される表示基板と、前記表示基板に対向する非表示基板と、前記表示基板と前記非表示基板との周縁部に設けられ、前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する封止手段と、前記閉鎖空間に封入され、前記表示基板と前記非表示基板との間を移動可能な粒子群と、前記閉鎖空間の圧力を調整する圧力調整手段と、を備え、前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられ、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段と共に閉鎖空間を形成し、当該閉鎖空間と外部との圧力差によって変形して前記閉鎖空間の容積を変更可能な変形部材であることを特徴としている。
【００２２】
請求項２の発明によれば、前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられ、前記空間と外部との圧力差によって変形して前記閉鎖空間の容積を変更可能な変形部材とされている。圧力調整手段として変形部材を用いることで、表示基板または非表示基板の変形前にまず変形部材が変形し、閉鎖空間内の容積を変更させるので、閉鎖空間内外の圧力差を吸収することができる。さらに、閉鎖空間の密閉度が高いため、閉鎖空間内の気体が漏れる虞もなく、かつ外部が多湿状態のときも閉鎖空間内に影響を及ぼさない。したがって、長期間に渡り良好な表示特性を維持することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
本発明の画像表示媒体は、複数の表示素子１０から構成される。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる画像表示媒体を構成する表示素子１０の概略構成を示す断面図である。
【００２５】
図１に示す表示素子１０は、表示基板１２と表示基板１２に対向する非表示基板１４とを備えている。表示基板１２と非表示基板１４には、それぞれ電極１２Ａ、１４Ａが形成されている。非表示基板１４の電極１４Ａと表示基板１２の透明電極１２Ａとは電圧印加装置２０と接続されている。なお、表示基板１２は、また、表示素子１０の表示基板１２と非表示基板１４との間には封止手段としてのスペーサ１６が設けられている。
【００２６】
非表示基板１４の所定箇所には圧力調整手段としての連続気泡の多孔体２４が設けられている。多孔体２４として、具体的には、連続気泡の発泡樹脂、延伸処理により多孔化した樹脂、燒結樹脂、燒結金属等の連続気泡を有する多孔体を適用することができる。また、多孔体を構成する各孔の孔径は、閉鎖空間に封入される粒子の粒径以下であることが好ましい。各孔から粒子がこぼれ出るのを防止するためである。
【００２７】
スペーサ１６により表示基板１２と非表示基板１４とが所定の間隔をもって配置され、表示基板１２と非表示基板１４とスペーサ１６とにより閉鎖空間１８が形成される。そして、この空間内に白色粒子３０と黒色粒子３２とからなる粒子群が封入される。
【００２８】
表示基板１２及び非表示基板１４には、例えば、５０×５０×１．１ｍｍの透明電極ＩＴＯ付き７０５９ガラス基板を適用することができる。ガラス基板の粒子と接する内側表面２０６をポリカーボネート樹脂（ＰＣ−Ｚ）により厚さ５μｍでコートする。また、４０×４０×０．３ｍｍのシリコンゴムプレート２０４の中央部を１５×１５ｍｍ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非表示基板１４上に設置する。
【００２９】
粒子群としては、イソプロピルトリメトキシシラン処理したチタニアの微粉末を重量比１００対０．４の割合で混合した体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイトを分級）と、体積平均粒径２０μｍのカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラックを分級）、とを重量比２対１の割合で混合したものを適用することができる。
【００３０】
そして、この混合粒子約１５ｍｇ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スクリーンを通して振るい落とす。次に、このシリコンゴムプレートに表示基板１２を密着させ、両基板の外周部分に接着剤を塗布してシールし、その後、接着剤を硬化させる。そして、シリコンゴムプレートと両基板とを接着保持し、画像表示媒体を形成する。
【００３１】
以下、本実施の形態の画像表示媒体における粒子の駆動について説明する。図２は、画像表示媒体に係る表示素子１０の表示状態を図示したものである。図２（Ａ）は、表示基板１２に電圧印加装置２０により直流電圧２００Ｖを印加したものであり、白色粒子３０は、表示基板１２側に移動し、同様に、黒色粒子３２は、非表示基板１４側に移動する。結果として、表示基板１２側には白色表示がなされる。
【００３２】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）において電圧印加手段２０の電源を０ＦＦとしたものであり、白色粒子３０は、表示基板１２上に保持され、同様に、黒色粒子３２は、非表示基板１４上に保持される。そして、表示基板１２には白色表示が維持される。
【００３３】
図２（Ｃ）は、表示基板１２に電圧印加装置２０により直流電圧−２００Ｖを印加したものであり、白色粒子３０は、非表示基板１４側に移動し、同様に、黒色粒子３２は、表示基板１２側に移動する。結果として表示基板１２には、黒色表示がなされる。
【００３４】
図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）において電圧印加装置の電源を０ＦＦとしたものであり、白色粒子３０は、非表示基板１４上に保持され、同様に、黒色粒子３２は、表示基板１２上に保持される。表示基板１２には黒色表示が維持される。
【００３５】
このような、上記した画像表示媒体において、圧力調整手段として、多孔体２４を設けることで、多孔体に含まれるそれぞれの孔を介して閉鎖空間１８の内外に空気が流通し、閉鎖空間１８内外の圧力を調整することができる。したがって、表示基板１２又は非表示基板１４の撓み、変形を防止することができ、変形に起因する表示コントラストの低下を防止し、安定した表示特性を得ることがる。
【００３６】
なお、上記下本実施の形態では、圧力調整手段としての多孔体２４を非表示基板１４側に設けたが、表示基板１２側に設けてもよい。ただし、表示基板１２側に設ける場合には、外観の見栄えが低下するのみならず、表面上の欠陥、画像ノイズと誤認される虞があるので、非表示基板１４又はスペーサ１６に設けるとが好ましい。図３にスペーサ１６に多孔体２４を設けた場合の例を示した。なお、図３では簡略化のため、電極、電圧印加装置等を省略してある。
【００３７】
また、図４に示すように、多孔体２４に代えて非表示基板１４に、連通口２６を設けても良く、この連通口２６の口径も粒子の粒径以下であることが好ましい。口径を粒子の平均粒径の半分以下とすることがより好ましい。なお、連通口の形状は円形に限られることはなく、長方形や、スリット状としてもよい。長方形や、スリット状とする場合には、短辺の長さを粒子の粒径以下にすることで、粒子のこぼれを防止することができる。
【００３８】
さらにまた、図５に示すように、スペーサ１６に連通口２６を形成しても良い。具体的には、スペーサ１６のシリコーンゴムの基板と接触する表面の一部に約１５μｍの溝を形成し、この溝部分を埋めないように接着剤を塗布した後、基板で挟んで画像表示媒体１０を作製する。この溝が表示基板１２と外部とを連通させる連通口２６となる。
【００３９】
この画像表示媒体を先と同じ圧力条件で作製して、減圧条件下で寸法を測定したところ、寸法の変化はなかった。電界を印加して粒子を移動させて、表示を行ったところ、作製した環境と同じ十分な表示コントラストが得られた。また、電圧と表示濃度の関係を調べたところ、２００Ｖで表示濃度が飽和しており、電圧による表示特性も変化はなかった。
【００４０】
比較例として、圧力調整手段を形成しない画像表示媒体について説明する。この画像表示媒体の表示基板１２および非表示基板１４には、例えば５０×５０×１．１ｍｍの透明電極ＩＴＯ付き７０５９ガラス基板を適用する。なお、ガラス基板の粒子と接する内側表面２０６はポリカーボネート樹脂（ＰＣ−Ｚ）で厚さ５μｍでコートされている。４０×４０×０．３ｍｍのシリコンゴムプレート２０４の中央部を１５×１５ｍｍ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スペーサ１６として非表示基板１４に設置し、エポキシ系の接着剤で接着する。
【００４１】
この画像表示媒体の作製を、通常気圧１０１３ｈＰａ環境で行い、粒子の駆動を確認したところ、前の例と同様に、２００Ｖで濃度が飽和した。この後、低気圧化での使用や、標高の高い地域での使用を想定して９５０ｈｐａに減圧したチャンバー内にて画像表示媒体の寸法を測定したところ、スペーサ１６、すなわち、シリコーンゴムがのびて基板間隔が０．３２ｍｍとなった。この状態で、電圧を印加して電界を生じさせ、表示濃度を測定したところ、２００Ｖではわずかに飽和濃度に達しておらず、少し表示コントラストが低く認識された。なお、この圧力条件では、２１５Ｖ印加して濃度が飽和した。電界に換算すると、０．３ｍｍの基板間隔で２００Ｖ印加の場合とほぼ等しい電界を印加したことになる。
【００４２】
また、航空機での輸送などの状況を想定し、圧力調整手段を有していない画像表示媒体と、圧力調整手段を設けた画像表示媒体を圧力チャンバーに入れ、チャンバー内の圧力を１気圧、０．７気圧の間で３０分ごとに繰り返して変化させ、画像表示媒体の様子を調べた。２０回変化させた後、圧力調整手段を設けていない画像表示媒体は、接着の一部がはがれ、粒子がこぼれ出ていることが確認された。一方、圧力調整手段を設けた画像表示媒体は、接着部が壊れることもなく、試験後に粒子を移動させて表示をさせたところ、問題なく表示が得られた。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態にかかる画像表示媒体の表示素子４０示す断面概略説明図である。本実施の形態にかかる画像表示媒体において、上述した第１の実施の形態と同一のものには同符号を付し、その説明を省略する。また、簡略化のため、電極、電圧印加装置等を省略してある。
【００４４】
図６に示すように画像表示媒体を構成する表示素子１０は、表示基板１２と表示基板に対向して設けられる非表示基板１４、表示基板１２と非表示基板１４との間に設けられるスペーサ１６を備えている。そして、表示基板１２と非表示基板１４とスペーサ１６とにより閉鎖空間１８が形成され、この閉鎖空間１８に白色粒子３０及び黒色粒子３２が封入されている。表示基板１２と非表示基板１４とは、それぞれ電極（図示せず）を有しており、この電極間には、電圧印加装置（図示せず）により電圧が印加されるようになっている。
【００４５】
非表示基板１４には、粒子３０、３２の平均粒径以下の口径を有する連通口２８Ａ、２８Ｂ穿設され、この連通口２８Ａ、２８Ｂを覆うように弁体３６Ａ、３６Ｂが設けられている。
【００４６】
このように構成した画像表示媒体において、弁体３６Ａ、３６Ｂは、以下のように作用する。閉鎖空間１８内の圧力が外部より大きくなった場合には、閉鎖空間１８側から画像表示媒体１０側へ開く弁体３６Ｂが開き、閉鎖空間１８内の圧力が外部より小さくなった場合には、画像表示媒体１０側から閉鎖空間１８側へ開く弁３６Ａを用いる。なお、両方向に開く弁を用いると、いずれの気圧変化にも対応することができる。
【００４７】
このように、弁体３６Ａ、３６Ｂは、（連通口に比較して）圧力調整が必要な時のみ開き、それ以外の時は閉じているため、ごく少量の空気の通過で圧力を調整でき、粒子のこぼれや、閉鎖空間１８内の空気が多湿になったりするのを防止できる。なお、弁体３６Ａ、３６Ｂの開放圧力は、表示基板１２および非表示基板１４の変形が生じる圧力差より小さく設定する。例えば基板より薄い樹脂板などを適用することができる。
【００４８】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態にかかる画像表示媒体の表示素子４０示す断面概略説明図である。本実施の形態にかかる画像表示媒体において、上述した第１の実施の形態と同一のものには同符号を付し、その説明を省略する。また、簡略化のため、電極、電圧印加装置等を省略してある。
【００４９】
図７に示すように画像表示媒体を構成する表示素子１０は、表示基板１２と表示基板に対向して設けられる非表示基板１４、表示基板１２と非表示基板１４との間に設けられるスペーサ１６を備えている。また、非表示基板１４には、変形部材が嵌合可能な孔が穿設され、この孔に変形部材３４が嵌合されている。
【００５０】
そして、表示基板１２と非表示基板１４とスペーサ１６、変形部材３４とにより閉鎖空間１８が形成され、この閉鎖空間１８に白色粒子３０及び黒色粒子３２が封入されている。表示基板１２と非表示基板１４とは、それぞれ電極（図示せず）を有しており、この電極間には、電圧印加装置（図示せず）により電圧が印加されるようになっている。
【００５１】
このように構成した画像表示媒体において、変形部材３４は以下のように作動する。変形部材３４は閉鎖空間１８を形成する部材の一つとなっているため、閉鎖空間１８の内外に圧力差が生じた時に、表示基板１２又は非表示基板１４が変形する前に、変形部材３４が変形して、閉鎖空間１８の容積が適宜変化する。すなわち、閉鎖空間１８内の圧力が外部に比して高くなると、これを防止するように変形部材３４が外側に向かって変形し、閉鎖空間１８内の容積が大きくなる。反対に、閉鎖空間１８内の圧力が外部に比して低くなると、これを防止するように変形部材３４が内側に向かって変形し、閉鎖空間１８内の容積を小さくする。
【００５２】
このように、変形部材３４が適宜変更するため、閉鎖空間１８内に乾燥空気や、窒素などを封入した場合、閉鎖空間１８内の気体が漏れたり、外部の空気が混入することを防止でき、初期の性能、すなわち、表示特性を長期にわたって維持することができる。なお、変形部材３４には、樹脂板、金属板などを適用することができ、表示基板および非表示基板より変形し易いように、基板の厚さより薄いものや、バネ定数の小さいものを用いることが好ましい。
【００５３】
また、特に図示しないが、スペーサ１６の一部を変形部材とすることもできる。この場合、閉鎖空間１８内外に圧力差が生じた時には、スペーサ１６の一部が適宜変形し、閉鎖空間１８内の容積を変更することで圧力調整が行われる。
【００５４】
なお、圧力調整手段として変形部材を設け、表示面がほぼＡ４サイズの画像表示媒体を以下のように作製した。なお、有効な表示範囲は、縦２７０ｍｍ、横１９０ｍｍであり、周囲に２５ｍｍずつ縁部を設けて表示媒体の補強を兼ねることとした。表示基板には、表面にＩＴＯ電極が形成された厚さ０．２ｍｍのＰＥＴ樹脂を用いた。非表示基板には、銅電極が形成された厚さ１ｍｍのガラスエポキシ樹脂基板を用いた。スペーサはガラスエポキシ基板にドライフィルムを張り合わせ、フォトリソグラフィで不要部分を除去して作製した。表示基板と非表示基板とは、スペーサーを介して接着され、基板間の距離は０．３ｍｍに保たれている。
【００５５】
基板間、すなわち、閉鎖空間内の初期圧力は、通常の１気圧（１０１３ｈＰａ）とした。この画像表示媒体の圧力調整手段は、上記したように変形部材であり、厚さ３００μｍのＥＰＤＭ製の膜を用い、非表示基板の表示部からはずれた縁部に、直径１０ｍｍの貫通孔を形成して、その孔を覆うように孔の周囲に接着して配置した。
【００５６】
この画像表示媒体の両基板に備えられた電極間に電圧を印加して、粒子を移動させて、所望の画像を表示させたところ、前の実施例と同様に、十分な表示コントラストが得られた。９５０ｈＰａ下で基板間の距離を確認したが、大きな変化はなかった。また、圧力調整手段としての変形部材は、基板外部方向に膨らんで、閉鎖空間の体積を調整して、閉鎖空間内の圧力を外部の圧力と略同一にして、基板自体の変形や基板間距離の変化を防いでいることが確認された。
【００５７】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態にかかる画像表示媒体の表示素子４０示す断面概略説明図である。本実施の形態にかかる画像表示媒体において、上述した第１の実施の形態と同一のものには同符号を付し、その説明を省略する。また、簡略化のため、電極、電圧印加装置等を省略してある。
【００５８】
図８に示すように対向する表示基板１２と非表示基板１４との間をセル構成、すなわち、閉鎖空間１８をスペーサ１６により仕切り、仕切られた各セルに粒子３０、３２を封入するようにすることができる。
【００５９】
スペーサ１６には、粒子３０、３２の平均粒径よりも小さい口径を有する連通口３８がそれぞれ穿設されている。この連通口３８は、スペーサ１６を形成するときに、図９に示すように、一部に貫通孔を設けるか、切り欠き構造にすることで形成することができる。あるいは、スペーサと基板との接触部分で、スペーサの一部を基板表面に垂直な方向の高さが低い部分を設けておく。貫通孔や、切り欠き、高さの低い部分は、数μｍ程度より大きければ、閉鎖空間１８内部の気体が互いに通過可能であり、画像表示媒体内部全体にわたって、各閉鎖空間の圧力を略同一とできる。なお、この孔サイズ、高さを低く形成する寸法、切り欠きは、粒子の平均粒径より小さくし、粒子が表示媒体内部で偏るのを防止する。好ましくは、粒子の平均粒径の半分以下にする。また、この連通口は、閉鎖空間ごとに少なくとも一つずつ設ける。
【００６０】
スペーサの孔や、切り欠き、の形成方法は、エッチングする場合に、スペーサの形状が部分的に異なる版を用いて複数回のエッチングを行うことで形成できる。例えば、図９（Ａ）のマスクを用いて一回目のエッチングを行い、図９（Ｂ）のマスクにて２回目のエッチングを行うことで、スペーサに孔を設ける。
【００６１】
図９（Ｂ）のマスクのみでエッチングを行うことで、切り欠きを有するスペーサを設けることができる。レーザー加工の場合には、任意にスペーサを形成できる。また、均一高さのスペーサ上に、厚さ十μｍ程度の接着剤を部分的に塗布することで、塗布した部分を、塗布しなかった部分に比べて約十μｍ高くして、基板を接着することもできる。
【００６２】
スクリーン印刷を利用して、セル形状に樹脂インクを積層していき、スペーサを形成することもできる。この途中で、異なる形状の印刷版を用いて、一部に貫通孔を有するスペーサを作製する。印刷時にスキージの圧力を若干変化させて、網形状にインク抜けの少ない部分を作り（すなわちインク抜けが均一でない状態にし）スペーサの高さを不均一にしてもよい。
【００６３】
なお、上記した実施の形態では、表示基板及び非表示基板に電極が形成された例について説明したが、図１０に示すように電極を有しない基板１２、１４の外部に電極５０、５２を付加し、当該電極を介して表示基板と非表示基板との間に電圧を印加させる構成とすることもできる。なお、この際電極５０、５２は表示基板１２又は非表示基板１４と必ずしも接触する必要はなく、表示基板１２又は非表示基板１４の近傍に配置され、当該基板間に所定電圧を印加することができれば良い。また、電極を基板の内側、すなわち、基板の閉鎖空間側に付加してもよいことは言うまでもない（図１３参照）。
【００６４】
また、図１１に示すように、表示基板１２に複数の電極（スタイラス電極）５４を配置し、この電極５４に個別に電圧を印加しながら基板面に沿って画像表示を行う構成とすることもできる。
【００６５】
さらに図１２に示すように、静電潜像の転写や、イオン書き込みによって表示基板上に電位分布を形成し、粒子を移動させて表示を行う構成とすることもできる。すなわち、表示基板１２側にはコロトロン等のイオン書き込み電極５６を設け、非表示基板１４には対向する電極５２を設ける。このイオン書き込み電極５６に間欠的に高電圧を印加して、表示基板１２表面を選択的に帯電させて基板間に電界を印加する。そして、イオン書き込み電極５６を移動させて表示基板１２に表面を帯電させる。さらに、この他にも表示基板１２に表示又は表示の書換えを行う時にのみ、パターン状の電極やマトリックス電極を画像表示媒体に近接させて、表示又は表示の書き換えを行ってもよい。
【００６６】
上記したように、画像表示媒体は、多孔体、連通口、弁体等の圧力調整手段をを有しており、この圧力調整手段により閉鎖空間内外に圧力差が生じた場合でも、表示基板又は非表示基板等の撓み、反り等の変形を防止することができ、表示基板又は非表示基板等の変形に起因する表示濃度の低下、表示コントラストの低下等表示される画像の品質の劣化が防止され、安定した表示特性を維持することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、表示基板と非表示基板との間に形成された空間の内外における圧力差に変化が生じた場合でも、表示コントラスト、表示濃度等の質の低下を防止し、安定した表示特性を得ることができる、という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる画像表示媒体の粒子の駆動を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図９】図８のスペーサを示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図１３】従来の画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０表示素子
１２Ａ電極
１２表示基板
１４Ａ電極
１４非表示基板
１６スペーサ
１８閉鎖空間
２０電圧印加装置
２４多孔体
３０白色粒子
３２黒色粒子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display medium, and more particularly to an image display medium that can be rewritten repeatedly.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, image display media such as electrophoresis, thermal rewritable media, liquid crystal having a memory property, and electrochromy have been proposed as sheet-type image display media that can be repeatedly rewritten as one type of image display means. Such an image display medium has a configuration in which a liquid display element (a liquid display element or a display element dispersed in a liquid) is sealed between a display substrate and a non-display substrate facing the display substrate. .
[0003]
Similarly, as a sheet-like image display medium that can be repeatedly rewritten, electrodes and dielectric layers are provided on a display substrate and a non-display substrate, and a particulate display element (black particle) is provided between the display substrate and the non-display substrate. And white particles).
[0004]
Specifically, the conventional image display medium includes a plurality of display elements 80, and each display element 80 displays a display substrate 82 (substrate 82a, electrode 82b, dielectric layer 82c) as shown in FIG. A non-display substrate 84 (substrate 84a, electrode 84b, dielectric layer 84c) facing the substrate 82 is provided. A spacer 86 is provided between the display substrate 82 and the non-display substrate 84 of the display element 80, and a seal member 88 is provided on the outer periphery of the spacer 16.
The display substrate 82 and the non-display substrate 84 are arranged with a predetermined interval by the spacer 86, and the closed space 90 is formed by the display substrate 12, the non-display substrate 84 and the spacer 86. Then, a particle group composed of white particles 92 and black particles 94 is enclosed in this space.
[0005]
In an image display medium using such particles, powders 92 and 94 of two different colors that are triboelectrically charged are applied by a voltage applied between the electrodes 82b and 84b provided on the display substrate 82 and the non-display substrate 84. It moves by the action of the generated electric field. That is, when a voltage is applied between the substrates 82 and 84 from the voltage application device 96, an electric field is generated between the substrates 82 and 84, and particles charged by this electric field are applied to the display substrate 82 side or the non-display substrate 84 side according to the polarity. Moving. When the voltage application between the substrates 82 and 84 is stopped, the particles 92 and 94 are attached and held by the dielectric layers 82 c and 84 c provided on the display substrate 82 or the non-display substrate 84. In the image display medium using particles, display is possible in this way.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described image display medium using conventional particles has the following problems. That is, a space (hereinafter simply referred to as “space”) formed between the display substrate and the non-display substrate of the image display medium is sealed with a gas sealed off from the outside air. For this reason, the pressure of the arrangement environment of the image display medium may change due to changes in the weather, the surrounding atmospheric pressure changing, or the image display medium being carried to a different altitude. Since the pressure in the space described above is determined to be a pressure in which gas is sealed at the time of manufacturing the image display medium, if the pressure outside the space changes, a pressure difference occurs between the space in the image display medium and the outside. Become. The pressure difference causes deformation of the display substrate or the non-display substrate, the spacer, and the like.
[0007]
In addition to changes in atmospheric pressure, the gas inside the space expands or contracts depending on the temperature of the environment in which the image display medium is placed, which also creates a pressure difference, which deforms the display substrate, non-display substrate, spacer, etc. Arise.
[0008]
The deformation of the display substrate, the non-display substrate, and the spacer causes a change in the contrast and density of the display image due to a change in the distance between the substrates, in particular, the distance between the front and back substrates, leading to deterioration in the quality of the displayed image. In particular, when the pressure outside the space rises, the front and back substrates bend inward, and the movement space of the particles enclosed between the substrates becomes narrow. As a result, the movement of the particles may be hindered and display may become impossible. There is also.
[0009]
In addition, when the image display medium is transported by aircraft or brought into the aircraft for use, the change in atmospheric pressure is large, so that the display substrate or non-display substrate may be deformed to cause the image display medium to bend. Has the problem of being damaged.
[0010]
The present invention has been made to solve the above problems, and even when a change occurs in the pressure difference inside and outside the space formed between the display substrate and the non-display substrate, display contrast, display density, etc. An object of the present invention is to provide an image display medium that can prevent deterioration in quality and obtain stable display characteristics.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a display substrate disposed on the image display surface side, a non-display substrate facing the display substrate, and a peripheral portion of the display substrate and the non-display substrate. And a sealing means for holding the display substrate and the non-display substrate at a predetermined interval and forming a predetermined closed space between the display substrate and the non-display substrate, and being enclosed in the closed space A particle group movable between the display substrate and the non-display substrate, and pressure adjusting means for adjusting the pressure of the closed space.The pressure adjusting means is a valve body that can be opened and closed provided on at least one of the display substrate, the non-display substrate, and the sealing means.It is characterized by.
[0012]
  According to the first aspect of the present invention, the image display medium includes a display substrate disposed on the image display surface side and a non-display substrate facing the display substrate. And a sealing means is provided in the peripheral part of these display substrates and a non-display substrate, The display substrate and the non-display substrate are held at a predetermined interval by the sealing means, and the display substrate and the non-display substrate A predetermined closed space is formed between the two. As the sealing means, a so-called spacer can be used, and a sealing member can be provided in addition to the spacer. A particle group is enclosed in the formed closed space. The particle group is movable in the closed space, that is, between the display substrate and the non-display substrate. For example, the particle group is charged, electrodes are formed on each of the display substrate and the non-display substrate, and an electric field is generated by applying a voltage between the display substrate and the non-display substrate, and the particle group is moved by this electric field. Can be made. Further, the pressure in the closed space is adjusted by the pressure adjusting means. The pressure adjusting means prevents the pressure difference between the inside and outside of the closed space from increasing by adjusting the pressure in the closed space. In this way, by adjusting the pressure of the enclosed space in which the particles are enclosed and preventing the pressure difference between the inside and outside of the enclosed space from increasing, the deformation of the substrate due to the pressure difference is prevented, and the contrast is reduced. Stable display characteristics can be obtained. The pressure adjustment means is a valve body that can be opened and closed provided on at least one of the display substrate, the non-display substrate, and the sealing means, and uses a pressure adjustment valve that communicates when the pressure of the substrate reaches a certain level.In addition, as the pressure adjusting means, for example, a communication that communicates the inside and outside of the substrate.MouthOr use a deformable member that deforms due to pressure difference.May be.When a valve or a deformable member is applied, the one that operates and deforms at a pressure lower than the deformation of the substrate, that is, the Young's modulus, the spring constant, etc., are the front and back of the substrate (consisting of a transparent substrate or a back substrate) It is preferable to select one that deforms with a force smaller than that of the material. Or when using the material of bending strength comparable as a board | substrate, it is preferable to comprise a thickness thinner than a board | substrate.
[0013]
The image display medium may have a configuration in which electrodes are formed in advance on the display substrate and the non-display substrate itself. Specifically, such an image display medium is configured as follows. A display substrate disposed on the image display surface side and having a first electrode, a non-display substrate having a second electrode facing the display substrate, and a predetermined gap between the first electrode and the second electrode A voltage applying means for applying the voltage, and a peripheral portion between the display substrate and the non-display substrate, the display substrate and the non-display substrate being held at a predetermined interval, and the display substrate and the non-display A sealing means for forming a predetermined closed space between the first electrode and the second electrode by an electric field generated by a voltage enclosed by the closed space and applied by the voltage applying means; It is characterized by comprising a particle group that can move between and a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the closed space.
[0014]
According to this, the display substrate arranged on the image display surface side has the first electrode, and the non-display substrate facing the display substrate has the second electrode. Since each of the display substrate and the non-display substrate has an electrode, an electric field can be generated between the electrodes, that is, between the substrates by applying a voltage between the electrodes. The particle group is movable in the closed space, and a predetermined voltage is applied between the first electrode and the second electrode by the voltage applying means, and the first electric field generated by the voltage is applied to the first group. Move between an electrode and the second electrode. Then, the pressure in the closed space is adjusted by the pressure adjusting means. The pressure adjusting means prevents the pressure difference between the inside and outside of the closed space from increasing by adjusting the pressure in the closed space.
[0015]
in frontThe pressure adjusting means is an opening formed in at least one of the display substrate, the non-display substrate, and the sealing means.It is good also as a part.
[0016]
PressureBy making the force adjusting means an opening formed in at least one of the display substrate, the non-display substrate, and the sealing means, air permeability inside and outside the closed space is improved, and a sudden pressure change occurs. Even in this case, air quickly circulates through this opening, and the pressure inside and outside the enclosed spaceForce differenceAbsorb. Thereby, deformation of the substrate can be prevented, and a decrease in display contrast due to this can be prevented. In addition, as an opening part, what has several holes, such as not only one opening hole but a foamed resin of an open cell, a porous body, is also applicable.
[0017]
in frontThe unit opening diameter of the opening is smaller than the particle diameter of the particle.You can do it below.
[0018]
in frontThe opening diameter of the opening, that is, the hole formed as the opening (the single hole in the case of a single hole, or one hole constituting the hole in the case of a plurality of holes) is enclosed in the closed space. It is below the particle size of the particles. Thereby, particles are not spilled from the opening, and a decrease in display contrast can be prevented.
[0020]
in frontPressure adjusting handStep,Openable / closable valve body provided on at least one of the display substrate, the non-display substrate, and the sealing meansTo. The valve body opens when pressure adjustment is required, and remains closed otherwise. In addition, since the pressure can be adjusted by the flow of a small amount of air, there is no risk of spilling particles, and the humidity in the closed space is not increased even when the outside of the closed space is in a humid state. Therefore, stable display characteristics can be obtained and a good display state can be maintained.
[0021]
  ClaimItem 2InventionA display substrate disposed on the image display surface side, a non-display substrate facing the display substrate, and a peripheral portion of the display substrate and the non-display substrate, and the display substrate and the non-display substrate A sealing means for holding a predetermined interval and forming a predetermined closed space between the display substrate and the non-display substrate, and being enclosed in the closed space, and between the display substrate and the non-display substrate. A movable particle group, and pressure adjusting means for adjusting the pressure of the closed space, the pressure adjusting means being provided on at least one of the display substrate, the non-display substrate, and the sealing means, This is a deformable member that forms a closed space together with the display substrate, the non-display substrate, and the sealing means, and is capable of changing the volume of the closed space by being deformed by a pressure difference between the closed space and the outside.It is characterized by.
[0022]
  ClaimItem 2According to the invention, the pressure adjusting means is provided on at least one of the display substrate, the non-display substrate, and the sealing means, and is deformed by a pressure difference between the space and the outside to increase the volume of the closed space. The deformable member can be changed. By using the deformable member as the pressure adjusting means, the deformable member is first deformed before the display substrate or the non-display substrate is deformed, and the volume in the closed space is changed, so that the pressure difference inside and outside the closed space can be absorbed. . Furthermore, since the closed space is highly sealed, there is no risk of gas in the closed space leaking, and even when the outside is in a humid state, the closed space is not affected. Therefore, good display characteristics can be maintained over a long period of time.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
(First embodiment)
The image display medium of the present invention includes a plurality of display elements 10. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display element 10 constituting the image display medium according to the first embodiment of the present invention.
[0025]
A display element 10 shown in FIG. 1 includes a display substrate 12 and a non-display substrate 14 facing the display substrate 12. Electrodes 12A and 14A are formed on the display substrate 12 and the non-display substrate 14, respectively. The electrode 14 </ b> A of the non-display substrate 14 and the transparent electrode 12 </ b> A of the display substrate 12 are connected to the voltage application device 20. The display substrate 12 is also provided with a spacer 16 as a sealing means between the display substrate 12 and the non-display substrate 14 of the display element 10.
[0026]
An open-cell porous body 24 is provided as a pressure adjusting means at a predetermined location of the non-display substrate 14. Specifically, a porous body having open cells, such as an open cell foamed resin, a resin made porous by stretching, a sintered resin, a sintered metal, or the like can be used as the porous body 24. Moreover, it is preferable that the hole diameter of each hole which comprises a porous body is below the particle diameter of the particle | grains enclosed with closed space. This is to prevent particles from spilling out from each hole.
[0027]
The display substrate 12 and the non-display substrate 14 are arranged at a predetermined interval by the spacer 16, and a closed space 18 is formed by the display substrate 12, the non-display substrate 14 and the spacer 16. Then, a particle group consisting of white particles 30 and black particles 32 is enclosed in this space.
[0028]
For the display substrate 12 and the non-display substrate 14, for example, a 7059 glass substrate with a transparent electrode ITO of 50 × 50 × 1.1 mm can be applied. The inner surface 206 in contact with the particles of the glass substrate is coated with a polycarbonate resin (PC-Z) with a thickness of 5 μm. In addition, a central portion of a 40 × 40 × 0.3 mm silicon rubber plate 204 is cut into a 15 × 15 mm square to form a space, and this silicon rubber plate is placed on the non-display substrate 14.
[0029]
As the particle group, spherical fine particles of titanium oxide-containing crosslinked polymethylmethacrylate having a volume average particle size of 20 μm mixed with titania fine powder treated with isopropyltrimethoxysilane at a ratio of 100 to 0.4 (weight ratio of Sekisui Plastics ( Ltd.) Techpolymer MBX-20-White) and spherical fine particles of carbon-containing crosslinked polymethylmethacrylate having a volume average particle size of 20 μm (classified Sekisui Plastics Co., Ltd. Techpolymer MBX-20-Black), Can be applied in a weight ratio of 2: 1.
[0030]
Then, about 15 mg of the mixed particles are shaken off through a screen into a space cut out in the square of the silicon rubber plate. Next, the display substrate 12 is brought into intimate contact with the silicon rubber plate, and an adhesive is applied and sealed to the outer peripheral portions of both substrates, and then the adhesive is cured. Then, the silicon rubber plate and both the substrates are bonded and held to form an image display medium.
[0031]
Hereinafter, driving of particles in the image display medium according to the present embodiment will be described. FIG. 2 illustrates a display state of the display element 10 according to the image display medium. In FIG. 2A, a DC voltage of 200 V is applied to the display substrate 12 by the voltage application device 20, the white particles 30 move to the display substrate 12, and similarly, the black particles 32 are non-display substrates. Move to the 14th side. As a result, white display is performed on the display substrate 12 side.
[0032]
FIG. 2B shows the case where the power source of the voltage application means 20 is 0FF in FIG. 2A, the white particles 30 are held on the display substrate 12, and the black particles 32 are not displayed. It is held on the substrate 14. The display substrate 12 maintains a white display.
[0033]
In FIG. 2C, a DC voltage of −200 V is applied to the display substrate 12 by the voltage application device 20, the white particles 30 move to the non-display substrate 14 side, and similarly, the black particles 32 are displayed. Move to the substrate 12 side. As a result, the display substrate 12 is displayed in black.
[0034]
FIG. 2D shows the case where the power supply of the voltage application device is 0FF in FIG. 2C, the white particles 30 are held on the non-display substrate 14, and similarly, the black particles 32 are displayed on the display substrate. 12 is held on. Black display is maintained on the display substrate 12.
[0035]
In such an image display medium as described above, by providing the porous body 24 as pressure adjusting means, air circulates in and out of the closed space 18 through each hole included in the porous body, and the inside and outside of the closed space 18 The pressure can be adjusted. Therefore, it is possible to prevent the display substrate 12 or the non-display substrate 14 from being bent or deformed, to prevent the display contrast from being lowered due to the deformation, and to obtain stable display characteristics.
[0036]
In the lower embodiment, the porous body 24 as the pressure adjusting means is provided on the non-display substrate 14 side, but may be provided on the display substrate 12 side. However, when it is provided on the display substrate 12 side, it not only deteriorates the appearance of the appearance but also may be mistaken for a surface defect or image noise. Therefore, it is preferably provided on the non-display substrate 14 or the spacer 16. . FIG. 3 shows an example in which the porous body 24 is provided on the spacer 16. In FIG. 3, for simplification, electrodes, voltage application devices, and the like are omitted.
[0037]
Further, as shown in FIG. 4, a communication port 26 may be provided in the non-display substrate 14 instead of the porous body 24, and the diameter of the communication port 26 is preferably equal to or smaller than the particle size of the particles. More preferably, the aperture is not more than half of the average particle size of the particles. The shape of the communication port is not limited to a circle, and may be a rectangle or a slit. In the case of a rectangular shape or slit shape, spilling of particles can be prevented by setting the length of the short side to be equal to or smaller than the particle size of the particles.
[0038]
Furthermore, a communication port 26 may be formed in the spacer 16 as shown in FIG. Specifically, a groove of about 15 μm is formed on a part of the surface of the spacer 16 that comes into contact with the silicone rubber substrate, an adhesive is applied so as not to fill the groove, and the image display medium is sandwiched between the substrates. 10 is produced. This groove serves as a communication port 26 that allows the display substrate 12 to communicate with the outside.
[0039]
When this image display medium was produced under the same pressure conditions as above and the dimensions were measured under reduced pressure conditions, there was no change in dimensions. When the display was performed by moving the particles by applying an electric field, the same sufficient display contrast as in the manufactured environment was obtained. Further, when the relationship between the voltage and the display density was examined, the display density was saturated at 200 V, and the display characteristics due to the voltage were not changed.
[0040]
As a comparative example, an image display medium in which no pressure adjusting means is formed will be described. For example, a 7059 glass substrate with a transparent electrode ITO of 50 × 50 × 1.1 mm is applied to the display substrate 12 and the non-display substrate 14 of the image display medium. The inner surface 206 in contact with the glass substrate particles is coated with polycarbonate resin (PC-Z) to a thickness of 5 μm. A central portion of a 40 × 40 × 0.3 mm silicon rubber plate 204 is cut out into a 15 × 15 mm square to form a space, and this silicon rubber plate is placed on the non-display substrate 14 as a spacer 16, and an epoxy adhesive Glue with.
[0041]
This image display medium was manufactured in a normal atmospheric pressure environment of 1013 hPa, and the driving of the particles was confirmed. As in the previous example, the concentration was saturated at 200 V. Thereafter, when the dimensions of the image display medium were measured in a chamber reduced in pressure to 950 hpa assuming use in a low pressure area or in a high altitude area, the spacer 16, that is, silicone rubber stretched. The board | substrate space | interval became 0.32 mm. In this state, a voltage was applied to generate an electric field, and the display density was measured. As a result, the saturation density was not reached slightly at 200 V, and the display contrast was recognized to be slightly low. Under this pressure condition, 215 V was applied and the concentration was saturated. When converted into an electric field, an electric field substantially equal to that in the case of applying 200 V with a substrate interval of 0.3 mm was applied.
[0042]
In addition, assuming a situation such as transportation by aircraft, an image display medium having no pressure adjusting means and an image display medium provided with the pressure adjusting means are placed in a pressure chamber, and the pressure in the chamber is set to 1 atm, 0 The state of the image display medium was examined by repeatedly changing the pressure between 7 atm every 30 minutes. After changing 20 times, it was confirmed that in the image display medium not provided with the pressure adjusting means, part of the adhesion was peeled off and particles were spilled out. On the other hand, the image display medium provided with the pressure adjusting means did not break the adhesion part, and when the display was performed by moving the particles after the test, the display was obtained without any problem.
[0043]
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional explanatory view showing the display element 40 of the image display medium according to the second embodiment of the present invention. In the image display medium according to the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, for simplification, electrodes, voltage application devices, and the like are omitted.
[0044]
As shown in FIG. 6, the display element 10 constituting the image display medium includes a display substrate 12 and a non-display substrate 14 provided to face the display substrate, and a spacer 16 provided between the display substrate 12 and the non-display substrate 14. It has. A closed space 18 is formed by the display substrate 12, the non-display substrate 14, and the spacer 16, and white particles 30 and black particles 32 are enclosed in the closed space 18. The display substrate 12 and the non-display substrate 14 each have an electrode (not shown), and a voltage is applied between the electrodes by a voltage application device (not shown).
[0045]
The non-display substrate 14 is formed with communication ports 28A and 28B having a diameter equal to or smaller than the average particle diameter of the particles 30 and 32, and valve bodies 36A and 36B are provided so as to cover the communication ports 28A and 28B.
[0046]
In the image display medium configured as described above, the valve bodies 36A and 36B operate as follows. When the pressure in the closed space 18 increases from the outside, the valve body 36B that opens from the closed space 18 side to the image display medium 10 side opens, and when the pressure in the closed space 18 decreases from the outside, A valve 36A that opens from the image display medium 10 side to the closed space 18 side is used. If a valve that opens in both directions is used, any change in atmospheric pressure can be accommodated.
[0047]
In this way, the valve bodies 36A and 36B are opened only when pressure adjustment is necessary (compared to the communication port) and closed at other times, so that the pressure can be adjusted by passing a very small amount of air. It is possible to prevent particle spillage and air in the enclosed space 18 from becoming humid. The opening pressure of the valve bodies 36A and 36B is set to be smaller than the pressure difference that causes deformation of the display substrate 12 and the non-display substrate 14. For example, a resin plate thinner than the substrate can be applied.
[0048]
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional explanatory view showing the display element 40 of the image display medium according to the third embodiment of the present invention. In the image display medium according to the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, for simplification, electrodes, voltage application devices, and the like are omitted.
[0049]
As shown in FIG. 7, the display element 10 constituting the image display medium includes a display substrate 12 and a non-display substrate 14 provided to face the display substrate, and a spacer 16 provided between the display substrate 12 and the non-display substrate 14. It has. The non-display substrate 14 is provided with a hole into which the deformable member can be fitted, and the deformable member 34 is fitted into this hole.
[0050]
A closed space 18 is formed by the display substrate 12, the non-display substrate 14, the spacer 16, and the deformation member 34, and white particles 30 and black particles 32 are enclosed in the closed space 18. The display substrate 12 and the non-display substrate 14 each have an electrode (not shown), and a voltage is applied between the electrodes by a voltage application device (not shown).
[0051]
In the image display medium configured as described above, the deformable member 34 operates as follows. Since the deformable member 34 is one of the members that form the closed space 18, when the pressure difference is generated inside and outside the closed space 18, the deformable member 34 is moved before the display substrate 12 or the non-display substrate 14 is deformed. Due to deformation, the volume of the closed space 18 changes appropriately. That is, when the pressure in the closed space 18 becomes higher than the outside, the deformation member 34 is deformed outward so as to prevent this, and the volume in the closed space 18 increases. On the contrary, when the pressure in the closed space 18 becomes lower than the outside, the deformation member 34 is deformed inward to prevent this, and the volume in the closed space 18 is reduced.
[0052]
As described above, since the deformable member 34 is appropriately changed, when dry air, nitrogen, or the like is enclosed in the closed space 18, gas in the closed space 18 can be prevented from leaking or outside air can be prevented from being mixed, The initial performance, that is, the display characteristics can be maintained for a long time. As the deformable member 34, a resin plate, a metal plate, or the like can be applied, and a member having a thickness smaller than that of the substrate or a member having a small spring constant is used so that the deformable member 34 can be deformed more easily than the display substrate and the non-display substrate. Is preferred.
[0053]
Although not particularly shown, a part of the spacer 16 can be a deformable member. In this case, when a pressure difference occurs inside and outside the closed space 18, a part of the spacer 16 is appropriately deformed, and the pressure is adjusted by changing the volume in the closed space 18.
[0054]
In addition, a deformable member was provided as the pressure adjusting means, and an image display medium having a display surface of approximately A4 size was manufactured as follows. The effective display range is 270 mm in length and 190 mm in width, and the periphery is provided by 25 mm around the periphery to double the display medium. For the display substrate, a PET resin having a thickness of 0.2 mm with an ITO electrode formed on the surface was used. As the non-display substrate, a glass epoxy resin substrate having a thickness of 1 mm on which a copper electrode was formed was used. The spacer was produced by pasting a dry film on a glass epoxy substrate and removing unnecessary portions by photolithography. The display substrate and the non-display substrate are bonded via a spacer, and the distance between the substrates is kept at 0.3 mm.
[0055]
The initial pressure between the substrates, that is, in the closed space, was set to a normal pressure of 1 atm (1013 hPa). The pressure adjusting means of the image display medium is a deformable member as described above, and uses a 300 μm thick EPDM film, and forms a through-hole having a diameter of 10 mm at the edge of the non-display substrate away from the display portion. Then, the hole was adhered and arranged around the hole so as to cover the hole.
[0056]
When a voltage is applied between the electrodes provided on both substrates of the image display medium to move the particles and display a desired image, a sufficient display contrast is obtained as in the previous embodiment. It was. Although the distance between the substrates was confirmed under 950 hPa, there was no significant change. Further, the deforming member as the pressure adjusting means swells toward the outside of the substrate, adjusts the volume of the closed space, and makes the pressure in the closed space substantially the same as the external pressure, so that the deformation of the substrate itself and the distance between the substrates It was confirmed that the change was prevented.
[0057]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional explanatory view showing the display element 40 of the image display medium according to the fourth embodiment of the present invention. In the image display medium according to the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, for simplification, electrodes, voltage application devices, and the like are omitted.
[0058]
As shown in FIG. 8, the cell structure is formed between the display substrate 12 and the non-display substrate 14 facing each other, that is, the closed space 18 is partitioned by the spacer 16, and the particles 30 and 32 are enclosed in each partitioned cell. be able to.
[0059]
In the spacer 16, a communication port 38 having a smaller diameter than the average particle diameter of the particles 30 and 32 is formed. When the spacer 16 is formed, the communication port 38 can be formed by providing a through hole in a part or a notch structure as shown in FIG. Alternatively, at the contact portion between the spacer and the substrate, a portion of the spacer having a low height in the direction perpendicular to the substrate surface is provided. If the through hole, the cutout, and the low height portion are larger than about several μm, the gas inside the closed space 18 can pass through each other, and the pressure in each closed space is substantially the same throughout the image display medium. it can. The pore size, the dimension for forming the height and the notch are made smaller than the average particle diameter of the particles to prevent the particles from being biased inside the display medium. Preferably, it is less than half of the average particle size of the particles. Further, at least one communication port is provided for each closed space.
[0060]
The method of forming the spacer holes or notches can be formed by performing etching a plurality of times using plates having partially different spacer shapes when etching. For example, the first etching is performed using the mask of FIG. 9A and the second etching is performed using the mask of FIG. 9B, whereby holes are formed in the spacer.
[0061]
By performing etching only with the mask of FIG. 9B, a spacer having a notch can be provided. In the case of laser processing, a spacer can be arbitrarily formed. In addition, by partially applying an adhesive with a thickness of about 10 μm on a spacer with a uniform height, the applied part is made about 10 μm higher than the uncoated part, and the substrate is bonded. You can also
[0062]
A spacer can be formed by laminating resin ink in a cell shape by using screen printing. In the middle of this, a spacer having a through hole in part is produced using a printing plate having a different shape. The squeegee pressure may be slightly changed during printing to create a portion with less ink loss in the net shape (that is, the ink loss is not uniform), and the spacer height may be non-uniform.
[0063]
In the above-described embodiment, the example in which the electrodes are formed on the display substrate and the non-display substrate has been described. However, as illustrated in FIG. 10, the electrodes 50 and 52 are added outside the substrates 12 and 14 that do not have electrodes. And it can also be set as the structure which applies a voltage between a display board | substrate and a non-display board | substrate through the said electrode. At this time, the electrodes 50 and 52 are not necessarily in contact with the display substrate 12 or the non-display substrate 14, and are arranged in the vicinity of the display substrate 12 or the non-display substrate 14, and a predetermined voltage may be applied between the substrates. I can do it. Needless to say, the electrode may be added to the inside of the substrate, that is, to the closed space side of the substrate (see FIG. 13).
[0064]
In addition, as shown in FIG. 11, a plurality of electrodes (stylus electrodes) 54 may be arranged on the display substrate 12 and an image may be displayed along the substrate surface while a voltage is individually applied to the electrodes 54. it can.
[0065]
Furthermore, as shown in FIG. 12, it is also possible to form a potential distribution on the display substrate by transferring an electrostatic latent image or by ion writing, and performing display by moving particles. That is, an ion writing electrode 56 such as corotron is provided on the display substrate 12 side, and an opposing electrode 52 is provided on the non-display substrate 14. A high voltage is intermittently applied to the ion writing electrode 56 to selectively charge the surface of the display substrate 12 and an electric field is applied between the substrates. Then, the surface of the display substrate 12 is charged by moving the ion writing electrode 56. In addition to this, only when performing display or display rewriting on the display substrate 12, display or display rewriting may be performed by bringing the patterned electrode or matrix electrode close to the image display medium.
[0066]
As described above, the image display medium has pressure adjusting means such as a porous body, a communication port, and a valve body. Even when a pressure difference is generated inside and outside the closed space by the pressure adjusting means, the display substrate or Deformation of the non-display substrate, etc. can be prevented, such as deformation of the display substrate, non-display substrate, etc., preventing deterioration of the displayed image quality, such as a decrease in display density and a decrease in display contrast. And stable display characteristics can be maintained.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the pressure difference between the inside and outside of the space formed between the display substrate and the non-display substrate changes, the deterioration of the quality of display contrast, display density, etc. is prevented. In addition, there is an excellent effect that stable display characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing driving of particles of the image display medium according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to another embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing the spacer of FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional image display medium.
[Explanation of symbols]
10 Display element
12A electrode
12 Display board
14A electrode
14 Non-display board
16 Spacer
18 Closed space
20 Voltage application device
24 porous material
30 white particles
32 black particles

Claims

A display substrate disposed on the image display surface side;
A non-display substrate facing the display substrate;
Provided at a peripheral portion of the display substrate and the non-display substrate, holding the display substrate and the non-display substrate at a predetermined interval, and providing a predetermined closed space between the display substrate and the non-display substrate. Sealing means to form;
A group of particles enclosed in the enclosed space and movable between the display substrate and the non- display substrate;
Pressure adjusting means for adjusting the pressure of the enclosed space;
Bei to give a,
It said pressure adjusting means, the display substrate, the non-display substrate, an image display medium characterized that it is a least one provided openable valve body of the sealing means.

A display substrate disposed on the image display surface side;
A non-display substrate facing the display substrate;
Provided at a peripheral portion of the display substrate and the non-display substrate, holding the display substrate and the non-display substrate at a predetermined interval, and providing a predetermined closed space between the display substrate and the non-display substrate. Sealing means to form;
A group of particles enclosed in the enclosed space and movable between the display substrate and the non- display substrate;
Pressure adjusting means for adjusting the pressure of the enclosed space;
Bei to give a,
The pressure adjusting unit is provided in at least one of the display substrate, the non-display substrate, and the sealing unit, and forms a closed space together with the display substrate, the non-display substrate, and the sealing unit, and the closed space the image display medium characterized that it is a deformable member capable of changing the volume of the closed space deformed by the pressure difference between the external and.