JPH1152434A - シート状表示媒体、シート状表示装置、およびシート状表示媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画質で高速応答性を有し、静電的ノイズや
機械的振動に対しても十分に安定な無電源画像保持性を
備え、紙の代替特性の高いシート状表示媒体、シート状
表示装置、およびシート状表示媒体の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 両電極群３１，３２に表示側Ａから非表
示側Ｂに向かう電界を印加すると、表示素子２０は、キ
ャビティ２１ａの壁に付着する。電界を除去しても、表
示素子２０は静電力等の付着力によってキャビティ２１
ａの壁に付着し、さらに、表示素子２０の比重を周囲の
液体２４と略同一としたので、安定して白表示状態を保
持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気泳動現象を利
用したシート状表示媒体、シート状表示装置、およびシ
ート状表示媒体の製造方法に関し、特に、紙の代替特性
の高いシート状表示媒体、シート状表示装置、およびシ
ート状表示媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報処理機器の発展は、オフィス
の業務の生産性を大きく向上させた一方、情報用紙の消
費の大幅な増加も招いた。これは、地球環境保護の観点
から好ましいものとは言えない。これに対して、紙のリ
サイクル、非木材紙、書き換え可能なシート状表示媒体
の開発等が鋭意進められている。それぞれが用途に応じ
た目的を持つが、中でも書き換え可能なシート状表示媒
体は、一度製造されてユーザまで届けば、以後は流通／
再生といったプロセスを必要とすることなく、紙の代
替、または新しいツールとしての価値をもたらすものと
して期待されている。

【０００３】このような従来のシート状表示装置とし
て、例えば、ＵＳＰ４，１２６，８５４号に示されるも
のがある。図１２(a) ，(b) は、そのシート状表示装置
を示す。このシート状表示装置１００は、図１２(a) に
示すように、２色粒子回転型のものであり、表示体１１
０と、この表示体１１０を駆動する駆動装置１２０とか
ら構成されている。表示体１１０は、複数の２色粒子１
１１を２次元状に配置して支持する透明の支持体１１２
を備えている。この支持体１１２は、図１２(b) に示す
ように、各２色粒子１１１の周囲にキャビティ１１２ａ
を形成し、キャビティ１１２ａを透明の液体１１３で満
たして２色粒子１１１を液体１１３中に浮遊させてい
る。２色粒子１１１は、半球毎に黒色表示領域１１１ａ
と白色表示領域１１１ｂが形成され、液体１１３中で表
面が異なる電荷を有し、かつ、粒子１１１全体として一
定の正味電荷を有するように構成されている。同図の場
合は、黒色表示領域１１１ａは正の電荷、白色表示領域
１１３ｂは負の電荷をそれぞれ有し、正の正味電荷を有
している。駆動装置１２０は、表示体１１０の表示側Ａ
に配置された縦方向線状電極群１２１、およびこの電極
群１２１を支持する第１の基板１２２と、表示体１１０
の表示側Ａと反対側Ｂに配置された横方向線状電極群１
２３、およびこの電極群１２３を支持する第２の基板１
２４と、両電極群１２１，１２３に画像信号に応じて電
圧を印加する電源１２５を備えている。

【０００４】上記構成のシート状表示装置１００におい
て、電源１２５から画像信号に応じて両電極群１２１，
１２３に電圧を印加し、外側から表示体１１０に電界を
印加すると、２色粒子１１１はその双極子状の表面電荷
分布から電界方向に対して安定な姿勢をとるように必要
に応じて回転運動を起こす。この結果、表示側Ａの画像
観察者に対して画像信号に応じた半球を向けることがで
き、白および黒からなる画像を表示できる。さらに、２
色粒子１１１は、粒子１１１全体として一定の正味電荷
を有するため、回転運動と同時に並進運動を起こし、キ
ャビティ１１２ａの壁に付着する。一旦キャビティ１１
２ａの壁に付着すると、電界が除去されても２色粒子１
１１は静電力やファンデルワールス力等の付着力によっ
てキャビティ１１２ａの壁に留まろうとし、これが無電
源画像保持性を与えている。また、電界制御のみで画像
の書き込みが可能なため、二次元駆動等によって高速な
表示が可能となり、色素の添加によって高いコントラス
トが得易いという特長がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のシート
状表示装置１００によると、電界が除去された後、外部
からハンドリング中の摩擦帯電等の静電的なノイズが入
ると、その電界方向に２色粒子１１１が回転したり、機
械的な振動や衝撃が加わると２色粒子１１１と液体１１
３の比重差によってキャビティ１１２ａの壁から２色粒
子１１１が離れて、無電源画像保持性が損なわれる場合
があった。例えば、２色粒子１１１の比重は１．１〜
１．３であり、その周囲の液体１１３に用いられるイソ
パラフィン系炭化水素やシリコーンオイルの比重は０．
８〜１．０であり、両者には０．２５前後の比重差があ
る。

【０００６】従って、本発明の目的は、高画質で高速応
答性を有し、静電的ノイズや機械的振動に対しても十分
に安定な無電源画像保持性を備え、紙の代替特性の高い
シート状表示媒体、シート状表示装置、およびシート状
表示媒体の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、表示された画像を保持するシート状表示媒
体において、表面が相対的に正負に帯電し、かつ、全体
として正あるいは負の正味電荷を有し、前記表面に複数
の色を表示する複数の表示領域が形成された複数の表示
素子と、前記複数の表示素子を透光性液体中に浮遊させ
て二次元状に配列した透明のシート状支持体を備え、前
記複数の表示素子は、前記透光性液体と略同一の比重を
有するように構成されたことを特徴とするシート状表示
媒体を提供する。

【０００８】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、画像を表示して保持するシート状表示装置におい
て、表面が相対的に正負に帯電し、かつ、全体として正
あるいは負の正味電荷を有し、前記表面に複数の色を表
示する複数の表示領域が形成された複数の表示素子と、
一方の面に画像表示面を有し、前記複数の表示素子を透
光性液体中に浮遊させて二次元状に配列した透明のシー
ト状支持体と、前記複数の表示素子に画像信号に応じた
方向の電界を印加して前記複数の表示領域の１つを前記
画像表示面に向ける電界印加手段を備え、前記複数の表
示素子は、前記透光性液体と略同一の比重を有するよう
に構成されたことを特徴とするシート状表示装置を提供
する。

【０００９】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、表示された画像を保持するシート状表示媒体の製造
方法において、表面が相対的に正負に帯電し、かつ、全
体として正あるいは負の正味電荷を有し、前記表面に複
数の色を表示する複数の表示領域が形成された複数の表
示素子を作製し、前記複数の表示素子を透明のシート状
ゴム部材の内部に二次元状に配列して支持し、前記シー
ト状ゴム部材を透光性液体中に浸漬して前記シート状ゴ
ム部材を膨潤させ、これによって前記複数の表示素子を
前記透光性液体中に浮遊させて支持し、前記複数の表示
素子の作製は、前記透光性液体と略同一の比重を有する
ように構成することを特徴とするシート状表示媒体の製
造方法を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１(a) は、本発明の第１の実施
の形態に係るシート状表示装置の装着状態を示し、同図
(b) は、その分離状態を示す。このシート状表示装置１
は、シート状表示媒体２と、シート状表示媒体２を駆動
する駆動装置３とから構成され、シート状表示媒体２
は、駆動装置３に対し同図矢印Ｘ方向へ挿入および引出
し可能になっている。

【００１１】シート状表示媒体２は、複数の表示素子２
０を二次元状に配列して支持する透明の支持体２１と、
支持体２１の表面を覆う透明の保護層２３とから構成さ
れている。支持体２１は、各表示素子２０の周囲にキャ
ビティ２１ａを形成し、キャビティ２１ａを透明の液体
２４で満たして表示素子２０を液体２４中に浮遊させて
いる。

【００１２】支持体２１には、例えば、シリコーンゴム
等の透明エラストマーを用いることができる。保護層２
３には、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム
等の透明のプラスチックフィルムを用いることができ
る。

【００１３】駆動装置３は、透明のプラスチック等から
なるケース３０を有している。このケース３０は、シー
ト状表示媒体２が装着される装着口３０ａと、シート状
表示媒体２を位置決めする当接部３０ｂとを備えてい
る。装着口３０ａの表示側Ａの内面には、透明の縦方向
線状電極群３１を配置し、装着口３０ａの非表示側Ｂの
内面には、横方向線状電極群３２を配置している。ま
た、駆動装置３は、ケース３０内にシート状表示媒体２
を駆動する駆動回路３３を備えている。

【００１４】縦方向線状電極群３１は、透明の絶縁領域
３１ａを介してインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明
導電膜からなる複数の縦方向線状電極３１ｂをストライ
プ状に形成したものである。横方向線状電極群３２は、
絶縁領域を介して複数の縦方向線状電極３１ｂと直交す
る方向に複数の横方向線状電極をストライプ状に形成し
たものである。縦方向線状電極群３１および横方向線状
電極群３２は、同一基板あるいは別基板上に設けられた
薄膜トランジスタ等のスイッチング素子によって駆動さ
れるようになっている。

【００１５】駆動回路３３は、信号入力端子３３ａをケ
ース３０から導出し、この信号入力端子３３ａに入力さ
れる画像信号Ｓに応じて両電極群３１，３２に直流電圧
を印加することで表示素子２０に電界を印加するように
なっている。

【００１６】図２は、表示素子２０を示す。表示素子２
０は、中空球状のシェル２００を有し、シェル２００内
に表示素子２０が液体２４と略同一の比重となるように
制御された液体２０２（例えば液体２４と同一のもの）
を封入したもので、２色を表示するように構成されてい
る。また、シェル２００は、外面が半球毎に異なる色、
例えば、黒色（Ｋ）と白色（Ｗ）に塗り分けられたＫ表
示領域２００ＫおよびＷ表示領域２００Ｗを備え、液体
２４中で表面が相対的に正負に帯電し、かつ、表示素子
２０全体として一定の正味電荷を有するように構成され
ている。ここでは、Ｋ表示領域２００Ｋが正の電荷、Ｗ
表示領域２００Ｗが負の電荷を有し、表示素子２０全体
として正の正味電荷を有するものとする。なお、本実施
の形態では、１つの表示素子２０で１画素を構成してい
るが、複数の表示素子２０で１画素を構成してもよい。
これにより、駆動装置３（線状電極群３１，３２）に対
する表示媒体２の位置精度を低くすることが可能にな
り、また、多階調表示が容易となる。

【００１７】次に、第１の実施の形態に係るシート状表
示媒体２の一製造方法を説明する。まず、表示素子２０
を一般的なマイクロカプセル製造法によって作製する。
すなわち、液体２０２として例えばシリコーンオイルを
ポリエチレンのシェル２００で被覆した直径約１００ミ
クロンのマイクロカプセル粒子を作製し、シェル２００
表面を半球毎に白色塗料と黒色塗料でコーティングして
複数の表示素子２０を作製する。なお、シェル２００が
透明物質で、マイクロカプセル粒子内のシリコーンオイ
ルが黒色の場合には、シェル２００の表面の半球のみを
白色塗料でコーティングして表示素子２０を作製しても
よい。この場合は、例えば、マイクロカプセル粒子を平
面上に並べて軽く固定し、スプレーあるいは蒸着によっ
てシェル２００の表面の半球のみを白色塗料で容易にコ
ーティングすることができる。

【００１８】次に、これら半球毎に色分けされた複数の
表示素子２０を用いてシート状表示媒体２を作製するプ
ロセスについて述べる。半球毎に色分けされた複数の表
示素子２０と硬化前のシリコーンゴムとを混合し、これ
を脱泡した後、表示素子２０の１〜３層分の厚さにコー
ティングする。シリコーンゴムが硬化した後、これをイ
ソパラフィン系炭化水素やシリコーンオイルに浸漬す
る。するとシリコーンゴムが膨潤し、膨潤しない各表示
素子２０の周囲には液体２４で満たされたキャビティ２
１ａが形成される。これで表示媒体２の基本機能はほぼ
作られたことになるが、紙の代替として使うために、こ
のシートを例えばポリエチレンテレフタレートフィルム
の保護層２３でラミネートする。

【００１９】以上でシート状表示媒体２が完成する。な
お、表示素子２０の表面は、コーティングされた半球と
されていない半球、あるいは半球毎に異なった塗料でコ
ーティングされることにより、自動的に液体２４中での
界面電位に半球毎の差が現れ、例えば、黒半球表面が相
対的に正、白半球表面が相対的に負といった電荷を持
ち、これが回転の駆動力となる。

【００２０】次に、第１の実施の形態に係るシート状表
示装置１の動作を説明する。 (1) １つの表示素子２０の表示動作 図３(a) は、白表示動作を示す。縦方向線状電極群３１
および横方向線状電極群３２に表示側Ａから非表示側Ｂ
に向かう電界を印加すると、表示素子２０は、その双極
子状の表面電荷分布から電界方向に対して安定な姿勢を
とるように必要に応じて回転運動を起こす。この結果、
表示側Ａの画像観察者に対して画像信号に応じた半球を
向け、白からなる画像を表示する。さらに、表示素子２
０は、表示素子２０全体として一定の正味電荷を有する
ため、回転運動と同時に並進運動を起こし、キャビティ
２１ａの壁に付着する。図３(a) の場合は、表示素子２
０はキャビティ２１ａの非表示側Ｂの壁に付着する。こ
の状態で電界を除去すると、表示素子２０は静電力やフ
ァンデルワールス力等の付着力によってキャビティ２１
ａの壁に付着し、さらに、表示素子２０は周囲の液体２
４の比重と略同一となっているので、安定して白表示状
態を保持することができる。

【００２１】図３(b) は、黒表示状態を示す。縦方向線
状電極群３１および横方向線状電極群３２に白表示とは
逆の電界を印加すると、図３(b) に示すように、表示素
子２０はキャビティ２１ａの表示側Ａの壁に付いて停止
する。この状態で電界を除去しても白表示状態で説明し
たように、安定して黒表示状態を保持することができ
る。

【００２２】(2) シート状表示媒体２全体の表示動作 まず、駆動装置３に新しい、または不要になった画像が
表示されたシート状表示媒体２を装着し、図１(a) に示
される状態にセッティングする。駆動装置３の駆動回路
３３は、信号入力端子３３ａから画像信号Ｓが入力され
ると、画像信号Ｓに応じて縦方向線状電極群３１および
横方向線状電極群３２に電圧を印加する。例えば、縦方
向線状電極群３１に画像信号Ｓを供給し、横方向線状電
極群３２にライン選択信号を所望のタイミングで供給す
ることによって２次元的に画像を表示することができ
る。

【００２３】表示媒体２の各表示素子２０は、印加され
る電界の方向により図３(a) ，(b)，に示されるいずれ
かの状態を取りながら、表示側Ａに画像を表示する。こ
の表示媒体２を駆動装置３から分離すれば、紙の代替の
ように取り扱うことができる。そしてその画像が不要に
なれば再度駆動装置３に組み込むことによって繰り返し
使用することが可能である。

【００２４】上述した第１の実施の形態によれば、以下
の効果が得られる。 (イ) 表示素子２０の比重を周囲の液体２４と略同一とし
ているので、慣性運動によって表示素子２０と周囲の液
体２４の位置が入れ替わり難くなり、静電的ノイズや機
械的振動に対しても十分に安定な無電源画像保持性を備
えることができる。この結果、画像情報が記録された表
示媒体２を駆動装置３から分離してもその安定な無電源
画像保持性により、従来、ハンドリング中に時として画
像の劣化が起こった問題が全く発生しなくなり、画像の
堅牢性が大きく向上し、長期に亘って紙のように取り扱
うことができ、また、繰り返し使用も可能になる。 (ロ) 電極の組合せを縦方向線状電極群３１と横方向線状
電極群３２との組合せとしているので、マトリクス状の
二次元駆動を行うことができ、電気的制御だけで表示媒
体２に高速で画像を書き込むことが可能になる。従っ
て、優れた高速応答性を備えることができる。 (ハ) 表示素子２０の表面の色を適宜選択することで、鮮
明な表示を行えるので、品質の高い画像を得ることがで
きる。 (ニ) 表示媒体２を駆動装置３に装着した状態で画像表示
側Ａから画像書き換え中にも画像を見ることができ、高
速で画像が次々に書き換わる動画も見ることができるの
で、ディスプレイとしても使用することができる。

【００２５】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る
シート状表示装置を示す。この第２の実施の形態は、第
１の実施の形態において、表示素子２０を円柱状とし、
支持体２１によって複数の表示素子２０を単層状態で二
次元状に配列して支持し、装着口３０ａの内面に、対向
するようにマトリクス状の透明の個別電極群３４，３４
を配置し、１つの画素をｎ×ｍ個（例えば、５×５）の
表示素子２０から構成したものであり、他は第１の実施
の形態と同様に構成されている。

【００２６】個別電極群３４は、透明の絶縁領域３４ａ
を介してインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜
からなる複数の個別電極３４ｂがマトリックス状に形成
され、同一基板あるいは別基板上に設けられた薄膜トラ
ンジスタ等のスイッチング素子によって駆動されるよう
になっている。

【００２７】図５は、表示素子２０を示す。表示素子２
０は、中空円柱状のシェル２００を有し、シェル２００
内に表示素子２０の比重が周囲の液体２４と略同一とな
るように制御された液体２０２（例えば液体２４と同一
のもの）を封入したもので、４色を表示するように構成
されている。シェル２００は、その周面に、周方向に等
分に異なる色で塗り分けられた複数の表示領域、例え
ば、イエロー（Ｙ）が塗られたＹ表示領域２００Ｙ、マ
ゼンタ（Ｍ）が塗られたＭ表示領域２００Ｍ、シアン
（Ｃ）が塗られたＣ表示領域２００Ｃ、およびブラック
（Ｋ）が塗られたＫ表示領域２００Ｋを備え、液体２４
中で表面が相対的に正負に帯電し、かつ、表示素子２０
全体として一定の正味電荷を有するように構成されてい
る。ここでは、上半円部の表面、すなわち、Ｙ表示領域
２００Ｙ、Ｍ表示領域２００Ｍの上半分、およびＣ表示
領域２００Ｃの上半分が正の電荷を有し、下半円部の表
面、すなわち、Ｋ表示領域２００Ｋ、Ｍ表示領域２００
Ｍの下半分、およびＣ表示領域２００Ｃの下半分が負の
電荷を有し、表示素子２０全体として正の正味電荷を有
するものとする。

【００２８】図６は、表示素子２０と個別電極群３４と
の位置関係を示す図であり、同図(a) は表示媒体２の厚
み方向から見た図、同図(b) は表示側Ａから見た図であ
る。個別電極群３４は、表示媒体２に接触するように配
置される。１つの画素４は、ｎ×ｍ個（例えば、５×
５）の表示素子２０から構成される。また、１つの画素
４は、上下各２つの計４つの個別電極３４ｂによって駆
動される。また、１つの画素４を駆動する４つの個別電
極３４ｂに印加する直流電圧の＋，−の組合せにより、
上向き、右向き、左向き、下向きの４つの向きの電界を
画素４を構成するｎ×ｍ個の表示素子２０に一律に印加
する。１つの画素４を複数（例えば２５個程度）の表示
素子２０で構成することにより、駆動装置３に対する表
示媒体２の位置精度を低くすることが可能になり、表示
媒体２の着脱が容易となる。

【００２９】次に、第２の実施の形態に係るシート状表
示媒体２の一製造方法を説明する。まず、表示素子２０
を一般的なマイクロカプセル製造法によって作製する。
すなわち、液体２０２をポリエステルのシェル２００で
被覆した円柱状のマイクロカプセル粒子を作製し、シェ
ル２００表面を９０°毎にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の塗料
でコーティングして複数の表示素子２０を作製する。一
方、テフロンコーティングされて水平に置かれた金属基
板上に支持体２１の下層側を構成するシリコーンゴムを
シート状に薄く塗布し、硬化させておく。

【００３０】次に、硬化したシリコーンゴムの上面に必
要数の表示素子２０を円柱軸を水平にして置き、対向す
る電極との間で垂直方向の電界を印加するとともに、適
度な機械的振動と勾配を与える。表示素子２０は、硬化
したシート状のシリコーンゴム面上で円筒が寝た形で円
柱軸が一方向に揃い、かつ、単層で密な状態に配列す
る。

【００３１】表示素子２０を配列したシート状のシリコ
ーンゴムの上に支持体２１の上層側を構成する硬化前の
シリコーンゴムを塗布する。塗布したシリコーンゴムを
脱泡した後、常温あるいは加熱状態で硬化させる。硬化
終了後、その硬化したシートを金属基板から剥がす。

【００３２】シリコーンゴムの薄膜を制御しながら、以
上のプロセスを行うことによって、透明のシリコーンゴ
ムからなる支持体２１の厚さ方向のほぼ中央位置に円柱
状の表示素子２０が不規則的に単層で配列されたシート
が作製される。この段階では、表示素子２０の周囲にキ
ャビティ２１ａはまだ形成されていない。

【００３３】そのシートをイソパラフィン系炭化水素や
シリコーオイル等の液体に浸漬する。支持体２１のシリ
コーンゴムが膨潤してイソパラフィン系炭化水素やシリ
コーオイル等の液体２４で満たされたキャビティ２１ａ
が形成される。これは、シリコーンゴムは、有機溶媒に
浸されると、膨潤する性質があるため、これを利用して
キャビティ２１ａおよび液体２４を形成したものであ
る。

【００３４】後は、第１の実施の形態と同様に、支持体
２１の表面を例えばポリエチレンテレフタレートフィル
ムの保護層２３でラミネートする。このようにしてシー
ト状表示媒体２が完成する。

【００３５】次に、第２の実施の形態に係るシート状表
示装置１の動作を説明する。 (1) １つの表示素子２０の表示動作 図７は、１つの表示素子２０の表示動作を説明するため
の模式図であり、同図(a) はＹ表示状態、同図(b) はＭ
表示状態、同図(c) はＣ表示状態、同図(d) はＫ表示状
態を示す。上向きの電界を印加すると、同図(a) に示す
ように、正の電荷を持つ半円部が上側に位置し、Ｙ表示
領域２００Ｙが上向きとなって、表示素子２０が上方向
へ泳動し、Ｙ表示状態となる。右向きの電界を印加する
と、同図(b) に示すように、正の電荷を持つ半円部が右
側に位置し、Ｍ表示領域２００Ｍが上向きとなって、表
示素子２０は右方向へ泳動し、Ｍ表示状態となる。左向
きの電界を印加すると、同図(c) に示すように、正の電
荷を持つ半円部が左側に位置し、Ｃ表示領域２００Ｃが
上向きとなって、表示素子２０は左方向へ泳動し、Ｃ表
示状態となる。下向きの電界を印加すると、同図(d) に
示すように、正の電荷を持つ半円部が下側に位置し、Ｋ
表示領域２００Ｋが上向きとなって、表示素子２０は下
方向へ泳動し、Ｋ表示状態となる。表示素子２０が向き
を変えてキャビティ２１ａ内面に一旦付着すると、電界
が除去されても、表示素子２０の周面２１Ａとキャビテ
ィ２１ａ内面との間に作用する静電力やファンデルワー
ルス力等の付着力によりその付着状態、すなわち表示状
態が保持される。また、静電ノイズや機械的振動等によ
って静電力等の付着力が失われた場合でも、表示素子２
０の比重を周囲の液体２４と略同一としているので、安
定して画像表示状態を保持することができる。

【００３６】(2) シート状表示媒体２全体の表示動作 図８は、表示媒体２の表示動作を示す図である。図８に
示すように、入力された画像信号Ｓに応じて個別電極群
３４に直流電圧を印加すると、１つの画素４を構成する
ｎ×ｍ個（５×５）の表示素子２０は、同じ方向の電界
が印加され、同一の表示領域２００Ｋ，２００Ｙ，２０
０Ｍ，２００Ｃが上向きとなって、表示側Ａに同一の色
を表示する。図８に示すように、下向きの電界が印加さ
れた画素４Ａは、Ｋ表示状態となり、上向きの電界が印
加された画素４Ｂは、Ｙ表示状態となり、右向きの電界
が印加された画素４Ｃは、Ｍ表示状態となり、左向きの
電界が印加された画素４Ｄは、Ｃ表示状態となる。

【００３７】上述した第２の実施の形態によれば、第１
の実施の形態と同様に安定した無電画像保持性および優
れた高速応答性を備えることができる。また、周面が４
色で塗り分けられた表示素子２０を用いているので４色
の表示を行うことができる。また、各色の表示面積率を
変化させることにより、中間調の混色を容易に表示する
ことができる。従って、優れたカラー化および多色化対
応性を備えることができる。また、表示素子２０の周面
の色を適宜選択することで、鮮明な多色表示を行え、品
質の高い画像を得ることができる。

【００３８】次に、本発明の第３の実施の形態に係るシ
ート状表示装置を説明する。図５は、第３の実施の形態
に係る表示素子２０を示す。この表示素子２０は、第２
の実施の形態において、３色を表示するように構成した
ものである。すなわち、シェル２００は、その周面に、
周方向に等分に異なる色で塗り分けられた複数の表示領
域、例えば、イエロー（Ｙ）が塗られたＹ表示領域２０
０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）が塗られたＭ表示領域２００Ｍ、
およびシアン（Ｃ）が塗られたＣ表示領域２００Ｃを備
え、液体２４中で表面が相対的に正負に帯電し、かつ、
表示素子２０全体として一定の正味電荷を有するように
構成されている。ここでは、上半円部の表面、すなわ
ち、Ｙ表示領域２００Ｙを中心とする上半分が正の電荷
を有し、下半円部の表面、すなわち、Ｍ表示領域２００
ＭおよびＣ表示領域２００Ｃからなる下半分が負の電荷
を有し、表示素子２０全体として正の正味電荷を有する
ものとする。

【００３９】図１０(a) は、電界印加方向を説明するた
めの図、同図(b) は表示素子２０と個別電極群３４との
位置関係を示す図である。１の画素４は、１つの表示素
子２０から構成され、図１０(a) に示すように、１つの
表示素子２０を正三角形の頂点に位置する３つの個別電
極３４ｂによって駆動される。すなわち、３つの個別電
極３４ｂのうち２つの個別電極３４ｂを同電位にし、残
りの１つの個別電極３４ｂを他電位とすることによっ
て、図１０(a) の６つの電界の方向のうち画像信号に応
じた方向の電界を選択し印加する。従って、表示媒体２
における表示素子２０と個別電極３４ｂの位置関係は、
図１０(b) に示す位置関係となり、左側の表示素子２０
は、(イ) で示す３つの個別電極３４ｂで駆動し、中央の
表示素子２０は、(ロ) で示す３つの個別電極３４ｂで駆
動し、右側の表示素子２０は、(ハ) で示す３つの個別電
極３４ｂで駆動する。

【００４０】例えば、図１０(b) に示すように、右下向
きの電界が印加された画素４Ｅは、正の電荷を持つ半円
部が右下側に位置し、Ｍ表示領域２００Ｍが上向きとな
って、表示素子２０が右下方向へ泳動し、Ｍ表示状態と
なる。また、上向きの電界が印加された画素４Ｆは、正
の電荷を持つ半円部が上側に位置し、Ｙ表示領域２００
Ｙが上向きとなって、表示素子２０は上方向へ泳動し、
Ｙ表示状態となる。また、左下向きの電界が印加された
画素４Ｇは、正の電荷を持つ半円部が左下側に位置し、
Ｃ表示領域２００Ｃが上向きとなって、表示素子２０は
左下方向へ泳動し、Ｃ表示状態となる。電界を除去した
動作は、第１および第２の実施の形態で説明したよう
に、安定して画像表示状態を保持することができる。

【００４１】上述のように構成された第３の実施の形態
によれば、周面が３色で塗り分けられた表示素子２０を
用いているので３色の表示を行うことができ、第２の実
施の形態と同様の効果を奏する。

【００４２】図１１は、本発明の第４の実施の形態に係
る表示素子を示す。この表示素子２０は、中空球状のシ
ェル２００を有し、シェル２００内に表示素子２０が液
体２４と略同一の比重となるように制御された多孔質体
２０３を配置したもので、２色を表示するように構成さ
れている。また、シェル２００は、外面が半球毎に異な
る色、例えば、黒色（Ｋ）と白色（Ｗ）に塗り分けられ
たＫ表示領域２００ＫおよびＷ表示領域２００Ｗを備
え、液体２４中で表面が相対的に正負に帯電し、かつ、
表示素子２０全体として一定の正味電荷を有するように
構成されている。

【００４３】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れずに種々な実施の形態が可能である。例えば、上記実
施の形態では、表示媒体２を駆動装置３にセットする
際、表示媒体２を駆動装置３にスライドさせるようにし
たが、表示媒体２を内側に縦方向線状電極と横方向線状
電極が形成された一対の部材で挾み込むようにしてもよ
い。また、上記実施の形態では、電極の組合せとして縦
方向線状電極と横方向線状電極の場合について説明した
が、面状電極とマトリクス電極群との組合せとしてもよ
い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示素子の表面の色を適宜選択することで、鮮明な表示
を行えるので、品質の高い画像を得ることができる。ま
た、表示媒体に電界を印加する一対の電極に、縦方向線
状電極群と横方向線状電極群との組合せ、面状電極とマ
トリクス状の個別電極群との組合せ、あるいはマトリク
ス状の個別電極群同士の組合せを用いることで、マトリ
クス状の二次元駆動を行うことができるので、シート状
表示媒体に高速で画像を書き込むことが可能になり、優
れた高速応答性を備えることができる。また、表示素子
の比重を周囲の透光性液体と略同一としているので、静
電的ノイズや機械的振動に対しても十分に安定な無電源
画像保持性を備えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は本発明の第１の実施の形態に係るシート
状表示装置の装着状態を示す断面図、(b) はその分離状
態を示す断面図である。

【図２】第１の実施の形態に係る表示素子の断面図であ
る。

【図３】第１の実施の形態に係るシート状表示装置の表
示態様を示す図であり、(a) は白表示状態を示す断面
図、(b) は黒表示状態を示す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るシート状表示
装置の断面図である。

【図５】第２の実施の形態に係る表示素子の断面図であ
る。

【図６】第２の実施の形態における表示素子と個別電極
群との位置関係を示す図であり、(a) は表示媒体の厚み
方向から見た図、(b) は表示側から見た図である。

【図７】第２の実施の形態における１つの表示素子の表
示動作を説明するための模式図であり、(a) はＹ表示状
態、(b) はＭ表示状態、(c) はＣ表示状態、(d) はＫ表
示状態を示す図である。

【図８】第２の実施の形態に係るシート表示媒体の表示
動作を示す図である。

【図９】第３の実施の形態に係る表示素子の断面図であ
る。

【図１０】(a) ，(b) は第３の実施の形態を説明するた
めの図であり、(a) は電界印加方向を説明するための
図、(b) は表示素子と個別電極群との位置関係を示す図
である。

【図１１】第４の実施の形態に係る表示素子の断面図で
ある。

【図１２】(a) は従来のシート状表示装置を示す断面
図、(b) はその要部断面図である。

【符号の説明】

１ シート状表示装置 ２ シート状表示媒体 ３ 駆動装置 ４ 画素 ２０ 表示素子 ２１ 支持体 ２１ａ キャビティ ２２ 磁性層 ２３ 保護層 ２４ 液体 ３０ ケース ３０ａ 装着口 ３０ｂ 当接部 ３１ 縦方向線状電極群 ３１ａ 絶縁領域 ３１ｂ 縦方向線状電極 ３２ 横方向線状電極群 ３３ 駆動回路 ３４ 個別電極群 ３４ａ 絶縁領域 ３４ｂ 個別電極 ２００ シェル ２００Ｗ 白色表示領域 ２００Ｙ Ｙ表示領域 ２００Ｍ Ｍ表示領域 ２００Ｃ Ｃ表示領域 ２００Ｋ Ｋ表示領域 ２０１ 磁性粒子 ２０２ 液体 ２０３ 多孔質体

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示された画像を保持するシート状表示媒
   体において、 表面が相対的に正負に帯電し、かつ、全体として正ある
   いは負の正味電荷を有し、前記表面に複数の色を表示す
   る複数の表示領域が形成された複数の表示素子と、 前記複数の表示素子を透光性液体中に浮遊させて二次元
   状に配列した透明のシート状支持体を備え、 前記複数の表示素子は、前記透光性液体と略同一の比重
   を有するように構成されたことを特徴とするシート状表
   示媒体。
2. 【請求項２】前記複数の表示素子は、中空部を有する殻
   と、前記中空部に封入され、前記透光性液体と略同一の
   比重を有するように制御された液体を備えた構成の請求
   項１記載のシート状表示媒体。
3. 【請求項３】前記複数の表示素子は、中空部を有する透
   明の殻と、前記中空部に封入され、前記透光性液体と略
   同一の比重を有するように制御された特定の色を有する
   液体を備え、 前記複数の表示領域は、そのうちの１つの前記表示領域
   が前記透明の殻を通して前記液体の前記特定の色を表示
   する構成の請求項１記載のシート状表示媒体。
4. 【請求項４】前記複数の表示素子は、球状を有し、 前記複数の表示領域は、前記球状の表面に半球毎に形成
   され、２色を表示する構成の請求項１記載のシート状表
   示媒体。
5. 【請求項５】前記複数の表示素子は、円柱，角柱等の柱
   状を有し、 前記複数の表示領域は、前記柱状の周面に均等に形成さ
   れた構成の請求項１記載のシート状表示媒体。
6. 【請求項６】画像を表示して保持するシート状表示装置
   において、 表面が相対的に正負に帯電し、かつ、全体として正ある
   いは負の正味電荷を有し、前記表面に複数の色を表示す
   る複数の表示領域が形成された複数の表示素子と、 一方の面に画像表示面を有し、前記複数の表示素子を透
   光性液体中に浮遊させて二次元状に配列した透明のシー
   ト状支持体と、 前記複数の表示素子に画像信号に応じた方向の電界を印
   加して前記複数の表示領域の１つを前記画像表示面に向
   ける電界印加手段を備え、 前記複数の表示素子は、前記透光性液体と略同一の比重
   を有するように構成されたことを特徴とするシート状表
   示装置。
7. 【請求項７】前記複数の表示素子は、中空部を有する殻
   と、前記中空部に封入され、前記透光性液体と略同一の
   比重を有するように制御された液体を備えた構成の請求
   項６記載のシート状表示装置。
8. 【請求項８】前記複数の表示素子は、中空部を有する透
   明の殻と、前記中空部に封入され、前記透光性液体と略
   同一の比重を有するように制御された特定の色を有する
   液体を備え、 前記複数の表示領域は、そのうちの１つの前記表示領域
   が前記透明の殻を通して前記液体の前記特定の色を表示
   する構成の請求項６記載のシート状表示装置。
9. 【請求項９】前記複数の表示素子は、球状を有し、 前記複数の表示領域は、前記球状の表面に半球毎に形成
   され、２色を表示する構成の請求項６記載のシート状表
   示装置。
10. 【請求項１０】前記複数の表示素子は、円柱，角柱等の
    柱状を有し、 前記複数の表示領域は、前記柱状の周面に均等に形成さ
    れた構成の請求項６記載のシート状表示装置。
11. 【請求項１１】前記電圧印加手段は、シート状支持体の
    前記画像表示面と前記画像表示面と反対の面に接触する
    一対の電極によって構成された請求項６記載のシート状
    表示装置。
12. 【請求項１２】前記一対の電極は、縦方向線状電極群と
    横方向線状電極群との組合せ、面状電極とマトリクス状
    の個別電極群との組合せ、あるいはマトリクス状の個別
    電極群同士の組合せから構成された請求項１１記載のシ
    ート状表示装置。
13. 【請求項１３】前記シート状支持体は、前記一対の電極
    に対し着脱可能とした構成の請求項１１記載のシート状
    表示装置。
14. 【請求項１４】表示された画像を保持するシート状表示
    媒体の製造方法において、 表面が相対的に正負に帯電し、かつ、全体として正ある
    いは負の正味電荷を有し、前記表面に複数の色を表示す
    る複数の表示領域が形成された複数の表示素子を作製
    し、 前記複数の表示素子を透明のシート状ゴム部材の内部に
    二次元状に配列して支持し、 前記シート状ゴム部材を透光性液体中に浸漬して前記シ
    ート状ゴム部材を膨潤させ、これによって前記複数の表
    示素子を前記透光性液体中に浮遊させて支持し、 前記複数の表示素子の作製は、前記透光性液体と略同一
    の比重を有するように構成することを特徴とするシート
    状表示媒体の製造方法。