JP4894285B2 - 画像表示媒体、及びそれを備える画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示媒体、及びそれを備える画像表示装置に係り、より詳しくは、画像表示媒体の表示基板と背面基板との間に封入された帯電粒子を電界によって移動させることで、繰り返し画像表示を行う画像表示媒体、及び当該画像表示媒体に繰り返し画像表示を行う画像表示装置に関するものである。

従来、メモリー性を有し繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた画像表示媒体が知られている。このような画像表示媒体は、例えば一対の基板と、印加された電界により基板間を移動可能に基板間に封入されると共に、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群と、を含んで構成される。また、基板間には、粒子が基板内の一部の領域に偏るのを防ぐため等の理由により、基板間を複数のセルに仕切るための間隙部材が設けられる場合もある。

このような画像表示媒体では、画像に応じた電圧を一対の基板間に印加することにより粒子を移動させ、異なる色の粒子のコントラストとして画像を表示させる。なお、電圧の印加を停止した後も、ファンデルワース力や鏡像力によって粒子は基板に付着したままとなり、画像表示は維持される。

このような構成の画像表示媒体において、色表示性を向上させる目的で、粒子による色表示の他に、着色させた背面基板を用い、当該背面基板の色を表示することが提案されている（特許文献２、３参照）。

この提案では、背面基板の色を表示させると色表示性を向上させることができる一方で、昨今の技術要求レベルに照らし合わせると、表示基板からの深さがある分、明るさが不十分であったり、セルに仕切るための間隙部材を設けると視野角も不十分となってしまう問題がある。

また、基板間に粒子と共に封入する液体として、着色液体を用い、当該着色液体の色を表示することも提案されている（特許文献１参照）。

この提案では、上記着色液体を着色させるために添加成分が増えるため、粒子の凝集や帯電不良が生じやすくなり、長期間安定して表示させることが困難となる問題がある。また、粒子による表示を行う際には、表示基板と粒子との間に着色液体が存在することとなり、両者の混色による彩度が低下するといった問題もある。

特開平０１−２６７５２５号 特開２００４−０８６０９５号 特開２００４−０２０８１８号

従って、本発明は、上記諸問題に鑑み、明度、彩度、視野角依存性の低下が生じることなく、粒子以外による色表示が可能であると共に、粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える画像表示媒体及び画像表示装置を提供することを目的とする。

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の画像表示媒体は、
少なくとも透光性を有する表示基板と、
前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、当該基板間に形成された電界に応じて当該基板間を移動する移動粒子群であって、異なる色と帯電性を持つ少なくとも２種以上の移動粒子群と、
前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記移動粒子を分散するための透明液体と
前記表示基板と前記背面基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な空隙を有する着色部材であって、前記移動粒子群とは異なる色を有する着色部材と、
を具備することを特徴としている。
そして、本発明の画像表示媒体は、下記態様のいずれかを特徴とするものである。
１）着色部材は、粒径が前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きく、表面粗さが前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きい着色粒子群で構成される態様。
２）着色部材は、粒径が前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きい着色粒子群で構成され、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子が、前記着色粒子群の粒子の大きさよりも小さい粒径で且つ前記移動粒子群の粒子の大きさよりも大きい粒径の付帯粒子を付帯した態様。
３）着色部材は、粒径が前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きい着色粒子群で構成される態様であって、さらに、前記着色部材を構成する前記着色粒子群と前記表示基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な貫通孔を有する透明多孔質部材を具備する態様。
４）着色部材は、粒径が前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きく、前記表示基板と間隙を持つように固定化された着色粒子群で構成される態様。
５）着色部材は、前記基板間に形成された電界に応じて移動する態様。

本発明の画像表示媒体では、着色部材は表示基板近傍に配置可能であり、表示面からの深さを浅くして、移動粒子以外の色表示として着色部材の色を表示することができ、また、着色部材は移動粒子群が移動可能な空隙を有するので、移動粒子による表示を行う際には、当該移動粒子より着色部材が遮蔽される。このため、明度、彩度、視野角依存性が生じることなく粒子以外の色表示が可能である。

また、移動粒子を分散する液体を着色する必要がなくなるため、粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える。

この場合、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子の大きさは、前記移動粒子群の粒子よりも１０倍以上大きいことがよい。

また、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子は、前記着色粒子群の粒子の大きさよりも小さい粒径で且つ前記移動粒子群の粒子の大きさよりも大きい粒径の付帯粒子を付帯している場合、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子は、前記着色粒子群の粒子の大きさよりも小さい粒径で且つ前記移動粒子群の粒子の大きさよりも大きい粒径の付帯粒子を被覆率１％〜３０％で付帯していることがよい。

本発明の画像表示媒体において、前記着色部材は、前記移動粒子群が移動可能な貫通孔を有する多孔質部材で構成することができる。

本発明の画像表示媒体において、前記着色部材は、前記表示基板と当接して配設することもできるし、前記表示基板と間隙を持って配設することもできる。

本発明の画像表示媒体において、前記着色部材は、基板間に形成された電界に応じて移動するように配設してもよい。

本発明の画像表示媒体において、各部材の色の組み合わせは、例えば、以下のようにすることができる。
・前記着色部材の色が白色であり、且つ前記移動粒子群が２種の場合、その色が黒色及び有彩色である、組み合わせ。
・前記着色部材の色が黒色であり、且つ前記移動粒子群が２種の場合、その色が白色及び有彩色である、組み合わせ。
・前記着色部材の色が有彩色であり、且つ前記移動粒子群が２種の場合、その色が白色及び黒色である、組み合わせ。

また、画像表示媒体が少なくとも３つのセルに区分けされた場合、当該３つのセルにおける前記移動性粒子又は着色部材の有彩色の組み合わせは、赤、緑及び青の組み合わせ、又はイエロー、マゼンタ及びシアンの組み合わせであることがよい。

一方、本発明の画像表示装置は、
上記本発明の画像表示媒体と、
前記表示基板側に配設される第１の電極と
前記背面基板側に配設される第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極と間に電圧を印加して、前記基板間に電界を形成する電圧印加手段と、
を具備することを特徴としている。

本発明によれば、明度、彩度、視野角依存性の低下が生じることなく、粒子以外による色表示が可能であると共に、粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える画像表示媒体及び画像表示装置を提供すること。

以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。

図１〜図３は、実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。なお、図１は、赤色粒子によって赤表示している図であり、図２は、黒色粒子によって黒表示している図であり、図３は、着色部材としての大径白色粒子によって白表示している図である。

実施形態に係る画像表示装置１０は、図１〜３に示すように、透明電極１６（第１の電極）が透明な基板１４上に形成された表示基板１８と、表示基板１８と間隙を持って対向して配置され、複数の電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ（以下、電極２２と示す場合がある。）及び絶縁層２４が順次基板２６上に形成された背面基板２８と、基板間を複数のセルに仕切る間隙部材３０と、で構成された画像表示媒体１２を有している。

また、表示基板１８と背面基板２８との間に形成されたセル内には、正に帯電された黒色粒子３２Ｋ（移動粒子）及び負に帯電された赤色粒子３２Ｒ（移動粒子）と、透光性を有する分散液３４（透明液体）が封入され、これらは基板間に形成される電界によって基板間を電気泳動する。

黒色粒子３２Ｋは、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、チタンブラック等の黒色顔料粒子を使用することができ、赤色粒子３２Ｒは、キナクリドンレッド、カドミウムレッド、レーキレッド等、を使用することができる。

黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒなどの移動粒子は、その体積平均粒径が、一般的には、０．０１〜１０μｍであり、好ましくは０．０３〜３μｍであるが、これに限定されない。移動粒子の体積平均粒径が上記範囲より小さいと、移動粒子の帯電量が小さくなり、透明液体中を移動する速度が遅くなることがある。つまり表示応答性が極端に低下することがある。反対に移動粒子の体積平均粒径が上記範囲より大きいと、追随性はよいが、自重による沈殿やメモリ性の低下が発生しやすくなることがある。また、大径白色粒子３８Ｗは更にその一桁以上径が大きい粒子が必要となるため、表示基板１８と背面基板２８との間隙を大きくしなければならず、表示応答性の低下や粒子を移動させるための駆動電圧が高くなってしまうことがある。

透光性を有する分散液３４としては、高絶縁性の無色透明な液体が好ましく、例えばイソパラフィン、シリコン、トルエン、キシレン、ノルマルパラフィン等の炭化水素系溶媒が使用できる。

加えて、画像表示媒体１２の基板間に電界を形成する、即ち、各電極間に電圧を印加するための電圧印加部３６を有している。また、透明電極１６及び電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、それぞれ電圧印加部３６に接続されており、画像情報に応じて所望の電圧が印加される。

なお、図１〜３は説明及び図面の簡単化のため、一つのセルに着目して示したものである。

そして、本実施形態に係る画像表示装置１０において、画像表示媒体１２を構成する表示基板１８と背面基板２８との間に形成されたセル内には、着色部材として、黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒよりも大きな粒径の大径白色粒子３８Ｗが封入されている。黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒは、図４に示すように、大径白色粒子３８Ｗ同士により形成される間隙を通じて、基板間を移動できるようになっている。

大径白色粒子３８Ｗは、移動粒子（黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ）による色とは異なる色を表示させる着色部材である。本実施形態では、白色であるが、この色に限定されることはない。

大径白色粒子３８Ｗは、図４に示すように、移動粒子（黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ）よりも大きい粒径のものが適用され、その粒子間間隙を通じで移動粒子が移動可能であることが必要であることから、移動粒子（黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ）よりも１０倍以上大きい粒径（好ましくは、２０倍以上大きい粒径）のものを適用することが好適である。但し、大径白色粒子３８Ｗは、基板間に封入させるため、基板間距離よりも小さい粒径とする。

ここで、大径白色粒子３８Ｗの大きさは、移動粒子の径が略均一である場合、当該移動粒子よりも１０倍以上の大きさでも良いが、移動粒子の径にばらつきがあり、大きめの移動粒子が含まれるような場合、２０倍以上の大きさであった方が移動粒子が着色部材（大径白色粒子３８Ｗ）間に詰まることがなくなり、表示性能が安定する。

この粒径が小さすぎると移動粒子が移動可能な粒子間隙を十分に確保できない場合があり、大きすぎると基板間隙が大きくなり、高電圧化や表示速度低下が生じることがある。なお、大径白色粒子３８Ｗの体積平均粒径が１０μｍ程度の場合、体積平均粒径数十ｎｍの移動粒子は大径白色粒子３８Ｗ同士の間隙を通じて移動可能である。

ここで、本実施形態では、移動粒子（黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ）として体積平均粒径０．０５μｍのものを適用し、大径白色粒子３８Ｗとして体積平均粒径１０μｍのものを適用している。

大径白色粒子３８Ｗは、例えば、酸化チタンや酸化ケイ素、酸化亜鉛などの白色顔料を、ポリスチレンやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などに分散した粒子が使用できる。また、着色部材を構成する粒子として、白色以外の粒子を適用する場合、例えば、所望の色の顔料、あるいは染料を内包した前記したような樹脂粒子を使用することができる。顔料や染料は、例えばＲＧＢやＹＭＣ色であれば、印刷インキやカラートナーに使用されている一般的な顔料あるいは染料を使用できる。

大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）を基板間へ封入するには、例えば、電子写真法やトナージェット法などにより行う。また、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）を固定化する場合、例えば、大径白色粒子３８Ｗを封入した後、加熱（及び必要があれば加圧）して、大径白色粒子３８Ｗの粒子群表層を溶かすことで、粒子間隙を維持させつつ行うことができる。

なお、画像表示媒体１２を構成する各部材（着色部材を除く）の詳細は、例えば特開２００１−３１２２５号公報に記載されたものを用いることができる。

次に、本実施形態に係る画像表示装置１０（画像表示媒体１２）の画像表示方法について説明する。

まず、表示基板１８の透明電極１６に＋５０Ｖ、背面基板２８の電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに−５０Ｖの電圧を印加すると、正に帯電した黒色粒子３２Ｋは背面基板２８（電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）上に、負に帯電した赤色粒子３２Ｒは表示基板１８（透明電極１６）上に電気泳動によって移動し付着する。従って表示基板１８側からは当該基板上に付着した赤色粒子３２Ｒを観察することができ、赤色の表示が行なわれる（図１参照）。

また、表示基板１８の透明電極１６に−５０Ｖ、背面基板２８の電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに＋５０Ｖの電圧を印加すると、負に帯電した赤色粒子３２Ｒは背面基板２８（電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）上に、正に帯電した黒色粒子３２Ｋは表示基板１８（透明電極１６）上に電気泳動によって移動し付着する。従って表示基板１８側からは当該基板上に付着した黒色粒子３２Ｋを観察することができ、黒色の表示が行なわれる（図２参照）。

また、表示基板１８の透明電極１６に０Ｖ、背面基板２８の電極２２Ａに０Ｖ、背面基板２８の電極２２Ｂに＋５０Ｖ、背面基板２８の電極２２Ｃに−５０Ｖの電圧を印加すると、正に帯電した黒色粒子３２Ｋは背面基板２８の電極２２Ｃ上に、負に帯電した赤色粒子３２Ｒは背面基板２８の電極２２Ｂ上に電気泳動によって移動し付着する。従って表示基板１８側からは着色部材としての大径白色粒子３８Ｗを観察することができ、白色の表示が行なわれる（図３参照）。

このように、本実施形態では、１つの表示単位で３色の表示を行なうことができる。

そして、本実施形態では、移動粒子としての黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ以外の色を表示する大径白色粒子３８Ｗを表示基板１８近傍に配置可能であり、且つ大径白色粒子３８Ｗは、大径白色粒子３８Ｗの間隙を通じて移動粒子（黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ）が移動可能であるため、黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒによる表示を行う際には、当該黒色粒子３２Ｋ又は赤色粒子３２Ｒより大径白色粒子３８Ｗが遮蔽される。このため、明度、彩度、視野角依存性が生じることなく粒子以外の色表示が可能である。

また、大径白色粒子３８Ｗを分散する分散液を着色する必要がなくなるため、移動粒子（黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ）の凝集や帯電性低下が生じ難く、当該移動粒子よる色表示が長期に安定して繰り返し行える。

以下、本実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態において、着色部材としての大径白色粒子３８Ｗは、基板間に封入されているため、図５に示すように、表示基板１８に当接することとなるが、その接触面積は、単位セル当たりの表示基板１８面積の１０％以下（好ましくは３％以下）であることが好ましい。当該接触面積が単位セル当たりの表示基板１８面積の１０％を超えてしまうと、大径白色粒子３８Ｗの表示基板１８との当接部の色が認識され、移動粒子よる色表示の際、混色され彩度が低下することがある。

ここで、上記接触面積は、移動粒子として白や黒の無彩色粒子を使用する場合は１０％以下で大きな問題はないが、有彩色粒子を使用する場合は、１０％以下でも許容されるレベルではあるものの、混色をほとんど感じられなくする観点からは３％程度以下が好ましい。

また、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）の表示基板１８への接触面積を低減させる方法としては、１）大径白色粒子３８Ｗの表面に凹凸を形成する方法、２）大径白色粒子３８Ｗに付帯粒子を付帯する方法、３）大径白色粒子３８Ｗと表示基板１８の間に透明多孔質部材を配設する方法、４）大径白色粒子３８Ｗを表示基板１８と間隙を持つように固定化して封入する方法、５）大径白色粒子３８Ｗを浮遊状態で配置する方法、などが挙げられる。

１）の方法では、図６に示すように、凹凸を持った大径白色粒子３８Ｗを配設することで、大径白色粒子３８Ｗの凸部３８Ｗ−１が表示基板１８へ当接することとなり、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）の表示基板１８への接触面積を低減させることができる。

このような、凹凸を持った大径白色粒子３８Ｗは、例えば、体積平均粒径が移動粒子の３倍以上〜大径白色粒子の１／１０以下の内添粒子（例えば白色顔料である酸化チタン等の微粒子あるいはその２次凝集粒子や、大径白色粒子作製時に形状が保持されるものであれば、前記した大径白色粒子を構成するような樹脂の微粒子）を内添した粒子や、前記したような樹脂を多孔質状態とした粒子（例えば積水化成品工業、テクポリマーＭＢＰ）などを適用することができる。

凹凸を持った大径白色粒子３８Ｗの表面粗さは、移動粒子の粒径よりも大きいことが好ましい。これは、大径白色粒子３８Ｗの表面粗さが移動粒子の体積平均粒径よりも大きいことを示す。

ここで、表面粗さの値は次のように測定される。表面粗さ（十点平均高さ）は、粒子のＳＥＭ観察画像を取り込み、画像処理によって粒子の外周形状をトレースすることにより求める。

２）の方法では、図７に示すように、大径白色粒子３８Ｗに付帯粒子３８Ｗ−２を付帯する、言い換えれば付帯粒子３８Ｗ−２を外添することで、大径白色粒子３８Ｗと表示基板１８との間に付帯粒子３８Ｗ−２が介在するようになり、大径白色粒子３８Ｗが表示基板１８へ直接当接せず、付帯粒子３８Ｗ−２が表示基板１８へ当接するため、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）の表示基板１８への接触面積を低減させることができる。

この付帯粒子３８Ｗ−２は、その粒径が体積平均粒径で移動粒子よりも大きく、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）よりも小さい粒子が適用される。具体的には、より好ましくは、移動粒子の３倍以上、大径白色粒子の１／２０以下の粒子である。

ここで、付帯粒子３８Ｗ−２のサイズは、結果として、大径白色粒子３８Ｗの表面粗さが少なくとも移動粒子よりも大きくなるように選ばれ、また大径白色粒子３８Ｗ間の間隙を埋めないような大きさが選ばれることがよい。付帯粒子３８Ｗ−２は、例えば攪拌器で大径白色粒子３８Ｗと付帯粒子３８Ｗ−２を混合攪拌して大径白色粒子３８Ｗの表面に付帯粒子３８Ｗ−２を付帯させた後、少なくとも一方の粒子のガラス転移点以上の温度に加熱することで粒子表面を軟化させて固定したり、高速攪拌機で大径白色粒子３８Ｗと付帯粒子３８Ｗ−２を混合攪拌することで、付帯粒子３８Ｗ−２を大径白色粒子３８Ｗの表面に打ち込むように固定する方法が一般的である。その場合付帯粒子３８Ｗ−２は大径白色粒子３８Ｗの表面にある程度埋まり込むため、それをあらかじめ見計らうと移動粒子の３倍以上が好ましい。また、粒径が大径白色粒子３８Ｗの1／２０以下であれば、付帯粒子３８Ｗ−２が大径白色粒子３８Ｗ間の間隙を埋めてしまうことがなくなり、安定した表示が行える。

付帯粒子３８Ｗ−２としては、例えば、大径白色粒子３８Ｗと同様の組成で、径を小さくした樹脂粒子や、酸化チタンなどの顔料やその２次凝集粒子、非晶質シリカなどが適用できる。

また、付帯粒子３８Ｗ−２の大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）への被覆率は１％〜３０％であることが好ましく、より好ましくは５％〜１５％である。被覆率を上記範囲とすることで、大径白色粒子３８Ｗの表示基板１８への当接面積を低減でき、且つ、付帯粒子による移動粒子の移動阻害を防止することができる。

ここで、被覆率は次のように測定される。被服率は、付帯粒子を付帯させた大径白粒子のＳＥＭ観察画像を用い、画像処理によって大径白色粒子に対する付帯粒子の投影面積率として求めています。

３）の方法では、図８に示すように、大径白色粒子３８Ｗと表示基板１８の間に透明多孔質部材４０を配設することで、大径白色粒子３８Ｗが表示基板１８へ直接当接せず、付帯粒子３８Ｗ−２が表示基板１８へ当接するため、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）の表示基板１８への接触面積を低減させることができる。

この透明多孔質部材４０は、層状に構成され、その孔は移動粒子が孔内を通じて、表示基板１８へ移動することができるものである。また、透明多孔質部材４０は、分散液３４と同等或いは近い屈折率のものを適用することが好適である。これにより、屈折率が異なることによる散乱反射を抑えることができ、目視性の悪化が防止される。

また、透明多孔質部材４０の厚みは、移動粒子の粒径の体積平均粒径以上の距離であることがよい。これにより、当該透明多孔質部材４０の孔内に移動粒子が入り込んで、表示基板１８側に到達し、十分な表示濃度を実現することができる。

このような透明多孔質部材４０としては、例えば、例えばゼラチンなどの多孔質体、多孔質シリカ、ポリアクリルアミドなどの編目構造を持った高分子などを使用することができる。また、アクリル樹脂やスチレン樹脂などの熱可塑性を有する透明樹脂で形成された、例えば大径白色粒子と同程度の大きさの粒子を使用し、これを所望量だけ表示基板上に並べて加熱融着させることで多孔構造の層を作製することができる。

４）の方法では、図９に示すように、大径白色粒子３８Ｗを表示基板１８と間隙を持つように固定化して封入することで、大径白色粒子３８Ｗが表示基板１８へ当接することなく、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）の表示基板１８への接触面積を低減させることができる。

この大径白色粒子３８Ｗを表示基板１８との間隙の距離は、その最短距離が移動粒子の粒径の体積平均粒径以上の距離であることがよい。これにより、当該間隙に移動粒子が入り込んで、表示基板１８側に到達し、十分な表示濃度を実現することができる。

５）の方法では、図１０に示すように、大径白色粒子３８Ｗを浮遊状態で配置することで、移動粒子が表示基板１８側へ移動する際、大径白色粒子３８Ｗを押し退けて表示基板側へ到達するため、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）の表示基板１８への接触面積を低減させることができる。

この大径白色粒子３８Ｗを浮遊状態で配置する方法は、例えば、充填率を下げて基板間へ封入することで実現することができる。充填率の度合いで、大径白色粒子３８Ｗの移動距離が制御される。

また、大径白色粒子３８Ｗ（後述する着色多孔質部材を含む着色部材）を移動粒子の一方と同極性に帯電させておくことで、他方の移動粒子が表示基板１８側へ移動する際、大径白色粒子３８Ｗが背面基板２８側へ移動し、結果、当該他方の移動粒子による色表示の際には、大径白色粒子３８Ｗが表示基板１８へ当接することなく、大径白色粒子３８Ｗ（着色部材）の表示基板１８への接触面積を低減させることができる。

なお、図６〜図７は、着色粒子（大径白色粒子）周辺の部分拡大図で図示している。また、図８〜図１０は、電極や移動粒子などは省略して図示している。

上記実施形態では、着色部材としての大径白色粒子３８Ｗは、ランダムで封入させる形態を説明したが、図１１〜図１４に示すように、大径白色粒子３８Ｗ中心を同一平面上になるように、基板間へ封入してもよい。なお、図１１〜図１４は、電極や移動粒子などは省略して図示している。

ここで、図１１に示す形態は、基板間距離と同等の粒径を持つ大径白色粒子３８Ｗをその中心を同一平面上となるように配列して封入した形態である。

図１２に示す形態は、基板間距離よりも小さい粒径を持つ大径白色粒子３８Ｗをその中心を同一平面上となるように配列させつつ、表示基板１８と間隙を持つように背面基板２８に当接・固定化させて封入した形態である。

図１３に示す形態は、基板間距離よりも小さい粒径を持つ大径白色粒子３８Ｗをその中心を同一平面上となるように配列させつつ、表示基板１８に当接・固定化させて封入した形態である。

図１４に示す形態は、基板間距離よりも小さい粒径を持つ大径白色粒子３８Ｗをその中心を同一平面上となるように配列させつつ、浮遊状態で封入した形態である。

上記実施形態では、移動粒子以外の色を表示させるための着色部材として、上記大径白色粒子３８Ｗを封入した形態を説明したが、図１５〜図１９に示すように、例えば、着色多孔質部材（例えば、スポンジメッシュ、繊維網など）を封入した形態であってもよい。なお、図１５〜図１９は、電極や移動粒子などは省略して図示している。

着色多孔質部材は、両基板側面に連通し、且つ移動粒子が移動可能な大きさの孔を持つものであり、当該孔を通じて、移動粒子が基板間を移動できるようになっている。また、着色多孔質部材は、表示基板と当接する側の多孔質度を他方側よりも大きくすることで、着色多孔質部材の移動粒子による遮蔽性の確保と表示基板への接着面積の低減が両立されるため好ましい。また、着色多孔質部材の色は、白や、それ以外の色を適宜適用することができる。

ここで、図１５に示す形態は、着色多孔質部材４２を基板間に隙間なく封入した形態を示す。

図１６に示す形態は、基板間距離よりも小さい厚みの着色多孔質部材４２を表示基板１８と間隙を持つように背面基板２８に当接・固定化させて封入した形態である。

図１７に示す形態は、基板間距離よりも小さい厚みの着色多孔質部材４２を表示基板１８に当接・固定化させて封入した形態である。

図１８に示す形態は、基板間距離よりも小さい厚みの着色多孔質部材４２を浮遊状態で封入・固定化した形態である。

図１９に示す形態は、表示基板１８との間に透明多孔質部材４０を介在させて、着色多孔質部材４２を封入した形態である。

上記実施形態では、背面基板２８の電極２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）は、移動粒子が背面基板２８側へ移動してくると、当該移動粒子が着色部材（大径白色粒子３８Ｗ）により遮蔽されるため、例えば、図２０〜図２３に示すように、種々のパターンの電極を配置することができる。特に、図２２や図２３示すように、背面基板２８の電極２２の配線ピッチを細かくすると、表示速度及び表示基板１８面の移動粒子除去率を改善することができる。なお、図２０〜図２３は、背面基板の電極パターンの平面図を示している。

ここで、図２０に示す形態は、幅広長方形の電極２２Ｄと、その対向する両長辺側に配置された幅狭長方形の電極２２Ｆと、で構成した電極パターンである。

図２１に示す形態は、同等幅の二つの電極２２Ｇを並べて構成した電極パターンである。

図２２に示す形態は、四角状の電極２２Ｈと、その周囲を囲むように配置された枠状の電極２２Ｉと、で構成した電極パターンである。

図２３示す形態は、２つの櫛状の電極２２Ｊを、互いに噛み合わせて配置した構成の電極パターンである。

以下、画像表示媒体１２における色の組み合わせを説明する。上記実施形態では、移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ、着色部材として大径白色粒子３８Ｗとを組み合わせた形態を説明したが、これに限られず、図２４〜図２５に示すような、組み合わせでもよい。

ここで、図２４に示す形態は、移動粒子として白色粒子３２Ｗ及び赤色粒子３２Ｒ、着色部材として大径黒色粒子３８Ｋとを組み合わせた形態である。

図２５に示す形態は、移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び白色粒子３２Ｗ、着色部材として大径赤色粒子３８Ｒとを組み合わせた形態である。

また、例えば、カラー表示する場合には、すくなくとも３つのセルに区分けさせ、当該３つのセルにおける移動性粒子又は着色部材の有彩色の組み合わせを、赤、緑及び青の組み合わせ、又はイエロー、マゼンタ及びシアンの組み合わせとすることがよい。

具体的には、図２６〜図２９に示すように、赤、緑及び青の色表示、又はイエロー、マゼンタ及びシアンの色表示できるものが挙げられる。

ここで、図２６に示す形態は、第１セル４４Ａでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び赤色粒子３２Ｒ、着色部材として大径白色粒子３８Ｗを適用し、第２セル４４Ｂでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び緑色粒子３２Ｇ、着色部材として大径白色粒子３８Ｗを適用し、第３セル４４Ｃでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び青色粒子３２Ｂ、着色部材として大径白色粒子３８Ｗを適用した形態である。

図２７に示す形態は、第１セル４４Ａでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び白色粒子３２Ｗ、着色部材として大径赤色粒子３８Ｒを適用し、第２セル４４Ｂでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び白色粒子３２Ｗ、着色部材として大径緑色粒子３８Ｇを適用し、第３セル４４Ｃでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び白色粒子３２Ｗ、着色部材として大径青色粒子３８Ｂを適用した形態である。

図２８に示す形態は、第１セル４４Ａでは移動粒子として白色粒子３２Ｗ及びイエロー色粒子３２Ｙ、着色部材として大径黒色粒子３８Ｋを適用し、第２セル４４Ｂでは移動粒子として白色粒子３２Ｗ及びマゼンタ色粒子３２Ｍ、着色部材として大径黒色粒子３８Ｋを適用し、第３セル４４Ｃでは移動粒子として白色粒子３２Ｗ及びシアン色粒子３２Ｃ、着色部材として大径黒色粒子３８Ｋを適用した形態である。

図２９に示す形態は、第１セル４４Ａでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び白色粒子３２Ｗ、着色部材として赤色多孔質部材４２Ｒを適用し、第２セル４４Ｂでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び白色粒子３２Ｗ、着色部材として緑色多孔質部材４２Ｇを適用し、第３セル４４Ｃでは移動粒子として黒色粒子３２Ｋ及び白色粒子３２Ｗ、着色部材として青色多孔質部材４２Ｂを適用した形態である。

なお、上記実施形態では、表示駆動方法としては特に説明しないが、公知の技術、例えば複数の行電極及び列電極を配し、行電極を走査駆動しながら各行電極に対応する画像情報に応じて列電極を一括して駆動させる単純マトリクス駆動や、TFTなどの各画素毎に配された画素電極によるアクティブマトリックス駆動により高速、高コントラストの表示を行なうことができる。

また、上記実施形態では、基板に電極を設けて表示駆動する形態を説明したが、画像表示媒体と別途設置する外部電極により、表示駆動する形態でもよい。

実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。 実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。 実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。 大径白色粒子（着色部材）と、移動粒子と、の大きさの違いを示す概念図である。 大径白色粒子（着色部材）が表示基板に当接する様子を示す概念図である。 他の例の大径白色粒子（着色部材）が表示基板に当接する様子を示す概念図である。 他の例の大径白色粒子（着色部材）が表示基板に当接する様子を示す概念図である。 大径白色粒子（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 大径白色粒子（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 大径白色粒子（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 大径白色粒子（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 大径白色粒子（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 大径白色粒子（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 大径白色粒子（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 着色多孔質部材（着色部材）の配置例を示す概略構成図である。 着色多孔質部材（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 着色多孔質部材（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 着色多孔質部材（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 着色多孔質部材（着色部材）の他の配置例を示す概略構成図である。 背面電極の電極パターンを示す平面図である。 背面電極の電極パターンの他の例を示す平面図である。 背面電極の電極パターンの他の例を示す平面図である。 背面電極の電極パターンの他の例を示す平面図である。 白黒表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの例を示す概念図である。 白黒表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの他の例を示す概念図である。 カラー表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの例を示す概念図である。 カラー表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの他の例を示す概念図である。 カラー表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの他の例を示す概念図である。 カラー表示の場合における画像表示媒体の移動粒子及び着色部材の色の組み合わせの他の例を示す概念図である。

符号の説明

１０ 画像表示装置
１２ 画像表示媒体
１４ 透明な基板
１６ 透明電極
１８ 表示基板
２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ） 電極
２４ 絶縁層
２６ 基板
２８ 背面基板
３０ 間隙部材
３２ 移動粒子
３４ 分散液
３６ 電圧印加部
３８ 大径着色粒子（着色部材）
４０ 透明多孔質部材
４２ 着色多孔質部材（着色部材）

Claims (13)

1. 少なくとも透光性を有する表示基板と、
   前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、当該基板間に形成された電界に応じて当該基板間を移動する移動粒子群であって、異なる色と帯電性を持つ少なくとも２種以上の移動粒子群と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記移動粒子を分散するための透明液体と
   前記表示基板と前記背面基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な空隙を有する着色部材であって、前記移動粒子群とは異なる色を有し、粒径が前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きく、表面粗さが前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きい着色粒子群で構成される着色部材と、
   を具備することを特徴とする画像表示媒体。
2. 少なくとも透光性を有する表示基板と、
   前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、当該基板間に形成された電界に応じて当該基板間を移動する移動粒子群であって、異なる色と帯電性を持つ少なくとも２種以上の移動粒子群と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記移動粒子を分散するための透明液体と
   前記表示基板と前記背面基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な空隙を有する着色部材であって、前記移動粒子群とは異なる色を有し、粒径が前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きい着色粒子群で構成され、前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子が、前記着色粒子群の粒子の大きさよりも小さい粒径で且つ前記移動粒子群の粒子の大きさよりも大きい粒径の付帯粒子を付帯した、着色部材と、
   を具備することを特徴とする画像表示媒体。
3. 前記着色部材を構成する前記着色粒子群の粒子は、前記付帯粒子を被覆率１％〜３０％で付帯していることを特徴とする請求項２に記載の画像表示媒体。
4. 少なくとも透光性を有する表示基板と、
   前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、当該基板間に形成された電界に応じて当該基板間を移動する移動粒子群であって、異なる色と帯電性を持つ少なくとも２種以上の移動粒子群と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記移動粒子を分散するための透明液体と
   前記表示基板と前記背面基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な空隙を有する着色部材であって、前記移動粒子群とは異なる色を有し、粒径が前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きい着色粒子群で構成される着色部材と、
   前記着色部材を構成する前記着色粒子群と前記表示基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な貫通孔を有する透明多孔質部材と、
   を具備することを特徴とする画像表示媒体。
5. 少なくとも透光性を有する表示基板と、
   前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、当該基板間に形成された電界に応じて当該基板間を移動する移動粒子群であって、異なる色と帯電性を持つ少なくとも２種以上の移動粒子群と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記移動粒子を分散するための透明液体と
   前記表示基板と前記背面基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な空隙を有する着色部材であって、前記移動粒子群とは異なる色を有し、粒径が前記移動粒子群の粒子の粒径よりも大きく、前記表示基板と間隙を持つように固定化された着色粒子群で構成される着色部材と、
   を具備することを特徴とする画像表示媒体。
6. 少なくとも透光性を有する表示基板と、
   前記表示基板と間隙をもって対向する背面基板と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、当該基板間に形成された電界に応じて当該基板間を移動する移動粒子群であって、異なる色と帯電性を持つ少なくとも２種以上の移動粒子群と、
   前記表示基板と前記背面基板との間に封入され、前記移動粒子を分散するための透明液体と
   前記表示基板と前記背面基板との間に配設され、前記移動粒子群が移動可能な空隙を有する着色部材であって、前記移動粒子群とは異なる色を有し、前記基板間に形成された電界に応じて移動する着色部材と、
   を具備することを特徴とする画像表示媒体。
7. 前記着色部材は、前記移動粒子群の粒子よりも１０倍以上大きい着色粒子群で構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示媒体。
8. 前記着色部材は、前記移動粒子群が移動可能な貫通孔を有する多孔質部材で構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示媒体。
9. 前記着色部材の色が白色であり、
   且つ前記移動粒子群が２種の場合、その色が黒色及び有彩色である、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示媒体。
10. 前記着色部材の色が黒色であり、
    且つ前記移動粒子群が２種の場合、その色が白色及び有彩色である、
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示媒体。
11. 前記着色部材の色が有彩色であり、
    且つ前記移動粒子群が２種の場合、その色が白色及び黒色である、
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示媒体。
12. 画像表示媒体が少なくとも３つのセルに区分けされた場合、当該３つのセルにおける前記移動性粒子又は着色部材の有彩色の組み合わせは、赤、緑及び青の組み合わせ、又はイエロー、マゼンタ及びシアンの組み合わせであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示媒体。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像表示媒体と、
    前記表示基板側に配設される第１の電極と
    前記背面基板側に配設される第２の電極と、
    前記第１の電極と前記第２の電極と間に電圧を印加して、前記基板間に電界を形成する電圧印加手段と、
    を具備することを特徴とする画像表示装置。