JP4112144B2

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Publication number: JP4112144B2
Application number: JP37403299A
Authority: JP
Inventors: 幾雄加藤; 均近藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001188267A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧又は電流の作用により可逆的に視認状態を変化させうる表示媒体及びその書き込み装置に関し、特に紙の代替となる書換え可能な電子ペーパ、デジタルペーパ、ウェッブペーパといった表示媒体及びその書き込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電界の作用により可逆的に視認状態を変化させうる表示媒体として、液晶、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子、ジャイリコン等が知られているが、それらを用いた書き込み装置の多くは、表示媒体が一対の電極基板とその間に挿入された表示要素からなり、各電極に画像を表示するための信号を印加する駆動回路が接続されている。液晶としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶以外に、これらを基本とした高分子分散型液晶やディスコティック液晶といったものを用いた表示要素も各種提案されており、さらには液晶のメモリー性を利用したものも各種提案されている。
【０００３】
また、この表示媒体を表示装置として用いるのではなく、紙のような屈曲可能な面状の表示媒体として用い、このような表示媒体に対する分離可能な書き込み装置としては、特開平３−１８８４８９公報に記載される「書き込みシート及び書き込みシステム」の明細書に示されるように、電圧の作用により可逆的に視認状態を変化させうる表示媒体を用い、１００Ｖ以上の電圧を発生することの可能な電極アレイを、該表示媒体に対して移動させることにより、画像情報を書き込むものがある。
【０００４】
ところが、上記表示媒体では、直径２５μｍの球に１００Ｖを用いた場合には、３ｍ秒かかるとされ、Ａ４データを４００ｄｐｉの密度で書き込むと１０秒以上は要すると計算され、書き込み時間が長いため、高速書き込みが難しいことが予想される。さらに、静電プロッタのように放電を利用する電圧以下で電極アレイによる書き込みを行う場合には、その表面の凹凸により、電極と接触できない部分とできた部分とで、表示媒体の電圧印加状態にばらつきが生じて、画像品質にばらつきが生じてしまう原因となる。また、電圧を放電できるまで大きくすると、可逆性が低下しやすい。
【０００５】
一方、表示媒体を挟む一対の基板の片方は電極のない絶縁物とし、その外側の表面にイオン照射手段によりイオン流を照射するなどして電荷を与え、それにより電界を印加する書き込み方式が知られている（例えば、特開昭６２−３４１８７号公報、特開平４−８６７８４号公報、特開平６−２０２１６８号公報）。この方式は、イオン照射手段を高密度に２次元配列することが困難であるために書き込みにはメカニカルな走査が必要となることは、上記電極アレイを用いた方式と同じであるが、イオンで書き込むために、実質的な電圧印加時間を長くすることができ、しきい値が急峻でない場合には、その印加電圧を低減して電気的な駆動回路の負担を低減することができ、また高速書き込みも可能である。しかしながら、イオンをフローして書き込む解像度、形状、さらにはその電荷消失による電圧印加時間の制御は難しく、解像度や階調性を向上することが難しい。
【０００６】
さらに、書き込み装置が大型になるため紙のような屈曲可能な面上の表示媒体に対してではなく、書き込み手段が一体となった表示装置として提案されている。特開平４−８６７８４号公報では、表示材料に電気泳動表示液を用い、この体積抵抗率を６×１０¹⁰（Ωｃｍ）以上としているが、これは誘電率１９．５×１０^-12（Ｆ／ｍ）に対して時定数１２（ｍｓｅｃ）を与えるものであり、帯電方式による電圧印加時間を考慮したものである。
【０００７】
他に、紙のような屈曲可能な面状の表示媒体ではないものの、電界の作用により可逆的に視認状態を変化させうる表示部分と書き込み手段が一体となった表示装置としては、例えば、一画素ずつに駆動回路を設け、これに接続した電極を有する表示装置（特開平６−２０２１６８号公報）がある。これは、表示箇所に対応して低抵抗の独立した全面電極を設けているが、駆動回路、つまりは書き込み手段と表示装置が一体となっている。このようなアクティブ素子を表示媒体に設けると、画像品質は向上できる応答速度も小さくできることから高速に書き込めるが、非常に高価になり、また基板材料が限定されたり、小型化が困難であったりする。
【０００８】
また、対向配置した電極の間隙に表示用材料を封入して、この対向電極の面に絶縁層を設けた表示装置（特開平５−６１４２１号公報）がある。これは、この絶縁膜の耐圧及び時定数を考慮しているものの、電気泳動液体に流れる直流電流による長期寿命を低減するためのものである。また、等価回路として絶縁体を実質的に電流を流さないものとしており、このため十分に長いパルス電圧を印加した場合には、電気泳動液体に印加されるが実質的に電圧が０となってしまう。同様に、対向電極の一方が外面に設けられている表示装置（特開平５−３４７１０号公報）がある。これらは、それぞれ表示箇所に対応して駆動回路を接続することを前提としており、駆動手段と表示装置が一体化となっている。また、表示部分の時定数を考慮しているが、基本的には抵抗を無限大としてコンデンサモデルで扱い電源内部と配線抵抗のみを考慮しており、これは直流電圧印加時の立ち上がりのみを考慮している。
【０００９】
また、マイクロカプセルを用いたものとして、特開平１０−１１９１１８号公報に記載された、基板と電極があらかじめ対向するように配置されている表示装置があり、該装置では、対向電極間に電気泳動表示液を含むマイクロカプセルとバインダを設けてあり、電気泳動表示液の誘電率とバインダの誘電率を略同一とすることによって、カプセル上部の泳動粒子の抜けを抑制したとしている。
【００１０】
しかしながら、これらの方法においてはいずれもが、解像度、画像濃度、高階調性等の画像品質を良好にした上で信頼性のある高速書き込みを小型の装置で実現するには、まだ不十分な点も多く、また構成が複雑になりやすく信頼性も低く、高価である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題に鑑みてなされたものであり、薄く曲げられる紙のように使用可能で、かつ画像情報を可逆的に書換え可能な表示媒体に、これと分離可能な書き込み装置によって画像情報を可逆的に書き込む場合に、高均一性、高解像度、高コントラスト、高階調性、高信頼性の画像情報を簡単に高速に、小型の書き込み装置で書き込める表示媒体を提供することにある。さらに詳細には、以下が本発明の課題となる。
本発明の請求項１の課題は、該表示媒体の画像品質の均一性に優れ、かつ信頼性に優れて簡易で小型な装置で書き込める表示媒体を提供することである。
また本発明の請求項２の課題は、該表示媒体の簡易な高解像度の表示媒体を提供することである。
また本発明の請求項３の課題は、高速に、より簡単に画像情報を書き込める表示媒体を提供することである。
また本発明の請求項４の課題は、多層構造を有していても高速に比較的低電圧で画像情報を書き込める表示媒体を提供することである。
また本発明の請求項５の課題は、多層構造を有していてもさらに高速に比較的低電圧で画像情報を書き込める表示媒体を提供することである。
また本発明の請求項６の課題は、表示媒体に、高速に、より簡単に画像情報を書き込める書き込み装置を提供することである。
また本発明は、より画像品質の均一性に優れた表示媒体を提供すること、より信頼性に優れた表示媒体を提供すること、より高解像度の表示媒体を提供することをさらに別の課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、電圧又は電流を作用させることにより視認状態が変化することが可能な表示箇所を有する面状部分を有する表示媒体において、該表示箇所の少なくとも一方の側の最上部を形成する部材の少なくとも一部分が、その下部及び周辺に配置された少なくとも一つの部材よりも導電率の大きい材料からなる部分であり、かつこの導電率の大きい材料からなる部分が、電圧又は電流を作用させる駆動手段と分離可能なことを特徴とする。
本発明の請求項２は、上記構成において、該導電率の大きい材料からなる部分の形状が、略長方形でありかつこの長方形の４角が該長方形の短辺の長さの４分の一の長さを半径とする曲率より小さい曲線形状又はこれに相当する面取り形状を有することを特徴とする。
本発明の請求項３は、上記構成において、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つの部分でかつ視認状態が変化する部分の誘電率をε_ｂ０、導電率をσ_ｂ０、当該表示媒体の書き込み速度をＸ（sec/dot）又はＹ（sec/line）としたときに、Ｘ≦ε_ｂ０／σ_ｂ０又はＹ≦ε_ｂ０／σ_ｂ０であることを特徴とする。
本発明の請求項４は、上記構成において、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つの部分でかつ視認状態が変化する部分の誘電率をε_ｂ０、導電率をσ_ｂ０、厚さＤ_ｂ０とし、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つ以上ｎ個以下のその他の部分の導電率をε_ｂｘ、導電率をσ_ｂｘ、厚さをＤ_ｂｘとしたときに（ただし、ｘは正数、０＜ｘ≦ｎ）、σ_ｂｘ≦１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）の場合のすべてのｘに対して、σ_ｂ０／Ｄ_ｂ０≧σ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ又はε_ｂ０／Ｄ_ｂ０≦ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘが成り立つことを特徴とする。
本発明の請求項５は、上記構成において、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つの部分でかつ視認状態が変化する部分の誘電率をε_ｂ、導電率をσ_ｂ０、厚さＤ_ｂ０とし、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つ以上ｎ個以下のその他の部分の導電率をε_ｂｘ、導電率をσ_ｂｘ、厚さをＤ_ｂｘとしたときに（ただし、ｘは正数、０＜ｘ≦ｎ）、σ_ｂｘ≦１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）の場合のすべてのｘに対して、σ_ｂ０／Ｄ_ｂ０≧Σσ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ又は１／（ε_ｂ０／Ｄ_ｂ０）≧Σ（１／ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ）が成り立つことを特徴とする。
本願の請求項６は、上記いずれかに記載の表示媒体の表示箇所に電圧又は電流を作用させる駆動手段を有する書き込み装置において、当該書き込み装置は、表示箇所と接することが可能な電圧又は電流を作用させる電極を有し、かつこの電極と該表示箇所との接触状態を変化できる手段を有することを特徴とする。
さらに、本発明の表示媒体は、上記構成において、該導電率の大きい材料からなる部分の導電率をσ_ａとしたとき、σ_ａ≧１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）であること、及び／又は、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つの部分の導電率をσ_ｂとしたとき、σ_ｂ≦１．０×１０^-10（Ｓ／ｃｍ）であること、及び／又は、該導電率の大きい材料からなる部分の周辺部に配置された少なくとも一つの部分の導電率をσ_ｃとしたとき、σ_ｃ≦１．０×１０^-6（Ｓ／ｃｍ）であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の表示媒体について詳細に説明する。
本発明の表示媒体は、電流又は電圧を作用させることにより視認状態が変化することが可能な表示箇所を有する面状部分を有するものであり、この表示箇所に作用させる電流又は電圧は、これとは分離可能な書き込み装置の電気的駆動手段を用いて与えることができるが、この際に駆動手段からの電圧又は電流の作用を、表示箇所に対して効果的に与えることが可能な表示媒体の構成を、本発明者らが鋭意検討の上に見い出し、これにより表示媒体の画像情報の均一性を向上させるとともに、信頼性、解像度を向上させ、かつ表示媒体に対して簡単で小型の書き込み装置で高速に書き込めるようにしたものである。
【００１４】
まず、本発明と対比すべき従来の実施形態について述べる。
平面上に任意の画像を表示可能な表示媒体は、その解像度に相当した大きさ又はそれ以下の大きさの表示画素又は同等の材料から構成され、任意の表示画素の視認状態を変化させることにより、任意の画像を表示することができる。この表示画素は、表示媒体を垂直方向から見た場合には上記表示箇所とほぼ同義である。表示画素の実質的な表示部分を表示箇所としている。この表示画素は、対向する走査線と信号線との間に電圧を駆動回路を用いて印加する場合には、一般的には垂直座標上で示される座標に対応して配置されており、フルカラー表示であれば構成基準色のＲＧＢの３画素が、そのＯＡ用であれば水平方向、その用途がテレビジョン用であれば多角形形状といった配列でさらに細かく構成される。
【００１５】
このような表示媒体を紙のように使用する場合には、これとは別の書き込み装置を用いて画像情報を表示させることができ、表示媒体と書き込み装置との機械的な絶対位置の位置合わせは解像度以下の精度で要求されるため非常に難しく、位置検出をして書き込み絶対位置を変化させたり、相対位置を重視して書き込むことで対応している。このような構造に、所定の解像度で表示媒体に電圧又は電流を作用させて画像を書き込むことができるという点では利用価値が高いが、以下のようなことから書き込み速度が小さくなりやすい。
【００１６】
電極アレイの大きさは、解像度からくる画素ドットの大きさに対して約１倍の大きさとなり、電極アレイを固体走査ヘッドとして用いた書き込み又はラスタ操作ヘッドとして用いた書き込みのどちらであっても、表示媒体搬送型の書き込み装置を構成した場合には、書き込み速度は画素ドットの大きさからくる、（１ドット長さ）／（１ドット電圧印加時間）で示される。このため通常の解像度では、１ドットの電圧印加時間を小さくすることが効果的である。これは、前述の特開平３−１８８４８９公報に記載されるように１ドット電圧印加時間が３ｍ秒かかると、Ａ４データを４００ｄｐｉの密度で書き込んだ場合１０秒以上は要すると計算されることからも解る。この電圧印加時間を小さくするには、電圧を大きくするのが直接的ではある。しかしながら、このようにすると、１００Ｖ以上でスイッチングする駆動ＩＣや、周辺の絶縁材料の選定、構造も難しくなり高価になってしまう問題があり、また、電界が電極アレイへの配線部分からもれやすく、画像の解像度が低下してしまう可能性があるという問題もある。また、３００Ｖ以上となると、空気放電が生じやすくなり、実効で印加される電圧又は電流値が低下する以外にも、駆動ＩＣや周辺回路に電気的負荷が生じて信頼性が低下する。さらには、高圧に対する信頼性を確保するために装置が大きくなり部品点数も増えて高価になる。ただし、空気放電による表示媒体への電荷書き込みも可能なため、実際の電圧増加分以上に、高速に書き込みことも可能となる場合がある。さらには、放電することにより表示媒体の凹凸により生じる、電極と表示媒体との非接触部分の電圧又は電流の不均一さによる画像情報の不均一さを減少することができる。しかし、空気放電の発生状態を均一にしない場合には、凹凸の大小による不均一さが生じやすい。
【００１７】
ここで、本発明者らの発明に係るもので本願とは別に特許出願した実施の形態の一つを、図７及び図８に基づいて以下に説明する。
【００１８】
図７は書き込み装置の一例を示しており、図８はこの書き込み装置で書き込む表示媒体の一例を示している。この表示媒体は、本発明の書き込み装置で書き込むことができるものと同様な表示媒体であり、紙のように扱える電圧で画像情報を書き換え可能な表示媒体の一例である。
【００１９】
図７において、１０は表示媒体、１１は電極アレイで、基板１２にスクリーン印刷等で形成された電極棒１３と一体的に搭載されたスイッチング回路１４からなり、これらが紙面と垂直方向に多数並べられてアレイ化している。１５は電源回路で、画像信号に応じた電圧パルスをスイッチング回路１４を経て、電極棒１３に供給する。１６は送り機構で、この場合は表示媒体を移動させることにより、全面に視認できる情報を表示させることができる。この代わりに表示媒体を固定して、電極アレイを移動させるような機構を用いてもよい。１１、１５及び１６は図示しないハウジング内に納められ、書き込み装置として機能する。
【００２０】
図８において、１はガラス、プラスチック等からなる基板で、視認側に用いる場合には透明な材質が選ばれる。２は金属、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ：Ａｌ等の導電体薄膜からなる共通電極で、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で形成される。基板１を視認側に用いる場合には共通電極２として、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ：Ａｌ等の透明な材質が選ばれる。３はマイクロカプセルで、分散液４を内包している。５はアクリル系、ウレタン系、エポキシ系、エステル系等の樹脂からなるバインダ材、６は被覆材である。
【００２１】
分散液４はベンゼン、トルエン、キシレン、ナフテン系炭化水素等の芳香族炭化水素類、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、パラフィン系炭化水素等の脂肪族炭化水素類、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロフルオロエチレン、臭化エチル等のハロゲン化炭（化水）素類等の抵抗率の高い有機溶媒中にアントラキノン類やアゾ化合物類等の油溶性染料あるいはカーボンブラック、酸化鉄、有機顔料等の着色微粒子を０．０１〜２０ｗｔ．％程度含有させたものからなる分散媒に、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛等の無機顔料や、ダイアリーライドイエロー、フタロシアニンブルー等の有機顔料からなる泳動粒子を分散させたものが用いられる。
【００２２】
流動粒子は分散媒と比重を合わせるため、あるいは凝集を防いで分散性を高めるために表面に他の物質を被覆したり、他の物質と複合化してもよい。粒径としては０．０１〜１０μｍ程度が好ましい。
また、泳動粒子の表面電荷量を制御したり、分散性を高める目的で、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、チタンカップリング剤等を添加してもよい。
【００２３】
マイクロカプセル３の壁材としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、ゼラチン等が使用できる。マイクロカプセルは界面重合法、Ｉｎ−Ｓｉｔｕ重合法、コアセルベーション法等で形成される。カプセル径は１〜１０００μｍ、好ましくは５〜２００μｍとされる。上記のような方法で形成されるマイクロカプセルは一般に水分を含むスラリー状となる。これを乾燥させて粉末状にすることも可能であるが、バインダ材５として、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、尿素−ホルマリン系、メラミン−ホルマリン系、イソブチレン−無水マレイン酸系等の水溶性の高分子（又はプレポリマー）材料を使用する場合には、バインダ材の水溶液にマイクロカプセルのスラリーを混合して塗布液を作製すればよい。これをブレードコート、スクリーン印刷、ロールコート等の手法で共通電極２の上に塗布し、乾燥させればマイクロカプセルとバインダ材がひとつの層をなして、共通電極２の上に強固に固定される。
【００２４】
６はカプセルの凹凸を低減させるための被覆層で、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、エステル系樹脂やポリビニルアルコール、ポリイミド等の有機物質あるいはＳｉＯ₂やＤＬＣ（Diamond Like Carbon）等の無機物質からなる。これらはブレードコート、スクリーン印刷、ロールコート等の塗布法あるいはスパッタリング法、ＣＶＤ法等の気相法で作製することができる。この層の厚さは１〜５０μｍ程度が好適である。
【００２５】
また、本発明者らの発明に係るもので本願とは別に特許出願した実施の形態の別の一つを、図９に基づいて以下に説明する。
【００２６】
図９は本発明の表示媒体と類似した原理による表示装置の一例を示している。１０は表示媒体で例えば図９に示す構造のものが使用される。２１はイオン銃アレイで、コロナワイヤ２２、放電フレーム２３、制御電極２４ａ，２４ｂからなり、これらが紙面と垂直方向に多数並べられてアレイ化している。２６はコロナイオン発生用高圧電源、２７はイオン流制御用電源である。２８は送り機構で、この場合は表示媒体を移動させることにより、全面に視認できる情報を表示させることができる。この代わりに表示媒体を固定して、イオン銃アレイを移動させるような機構を用いてもよい。
【００２７】
以下に表示動作の一例を説明する。まず、表示媒体中の泳動粒子の表面電荷と逆の極性の電圧（例えば負電圧）をコロナワイヤ２２に印加して、表示媒体の表面に負電荷を供給する。するとこの電荷と共通電極２との間に形成される電界によって、泳動粒子が表面に移動し、泳動粒子の色が観測される。次に正電圧をコロナワイヤ２２に印加して、画像信号に応じて制御電極２４ａに印加する電圧の極性及び大きさを変える。すなわち、正電圧を印加した場合にはイオン流がアパーチャー２５を通過して、表示媒体の表面に正電荷が供給されるため、泳動粒子は共通電極側に移動し、表面からは分散媒の色が観測される。負電圧を印加した場合にはイオン流がアパーチャー２５を通過できないため、表示媒体の表面には電荷が供給されず、泳動粒子の移動が起こらず、表面からは泳動粒子の色が観測される。２１、２６、２７及び２８は図示しないハウジング内に納められ、書き込み装置として機能する。
【００２８】
次に、本発明の実施の形態の一つを図１及び図２に基づいて以下に説明する（請求項１、３）
図１及び図２は図１１の表示媒体に相当する一例を示す断面図と上面の概要図である。
図１において、３１はＩＴＯからなる高導電率部材であり、１、２、３、４、５、６は図１１と同じ名称である。ただし、６はカプセルの上面を平坦化することを主な目的として形成した被覆層であるが、材料としては５と同様のものを用いている。図２において、３２はマイクロカプセル中の粒子が電気泳動することにより、上面からの視認状態が変化した領域である。実際には、マイクロカプセルは平面的に密に配置されている。
【００２９】
図１における上面にその下部及び周辺より導電率の大きいＩＴＯ部材を有した表示媒体は、図８と同様の電極アレイを有した書き込み装置を用いて、電圧を印加することにより、マイクロカプセル中の粒子を電気泳動させて、顔料粒子が上面に移動することができ、このとき表示媒体の観察者は、顔料粒子の色を観察する。また、反対に電圧を印加することにより、顔料粒子が下面に移動することができ、分散媒の染料の色を観察することができる。
【００３０】
図２に示すように、電圧印加条件や表示媒体の構造にもよるが、下部が共通電極であることから、導電率の大きいＩＴＯ部材よりも少し大きい範囲でマイクロカプセル中の粒子を電気泳動して、視認状態が変化する。この範囲は、主に垂直方向や水平方向の電極間距離が小さいほど小さくなり、マイクロカプセルが小さいほどマイクロカプセルの厚みに依存したばらつきが減少する。
【００３１】
画像情報に対応して電圧を印加して電極アレイと近接する表示媒体の上面にＩＴＯからなる高導電性部材を設けてあるこの場合に、両者間にある程度以上の圧力を印加することにより、電極アレイの先端面の一部とＩＴＯの一部を容易に接触させることができる。このとき、ＩＴＯは導電率が大きいために、ＩＴＯ下部の部材に対して均一に電極アレイの電圧の損失を低減して伝達することができる。これにより、表示媒体の凹凸に依存しない信頼性が大きい電圧の印加を簡単な電極アレイの構造でマイクロカプセル等の電圧の作用による視認状態が変化する材料に効果的に行うことができるようになる。これは、以下に理由に基づく。
【００３２】
表示媒体は、溶剤塗工や真空成膜等を利用して行うことができる。表面を均一に塗工するためには、スピンコータやロールコータ等のレジスト塗工のように粘度の低い塗工溶液を用いて重力によるレベリングを行ったり、真空成膜で温度を増加したり成膜速度を遅くしたりと種々の方法がある。かつ緻密な膜を使用する等の方法がある。また、熱可塑性材料の表面を平滑なローラで熱処理することにより表面を平滑にする方法もある。
【００３３】
しかしながら、これらの方法は表示媒体を作製する方法を限定して機能が低下するばかりか、歩留まりが悪く、コスト高となってしまい紙ライクな表示媒体としての実用化普及化には難しい点がある。さらに表面の凹凸は塗工層数を増加させると、一般に増加しやすい。ところが、表面に凹凸がある程度以上存在すると、電極アレイの凹凸とあいまって、表示媒体と電極アレイとの間に隙間が生じる。この隙間は、圧力をかなり大きくしないと消失することは困難であるが、このような圧力では表示媒体のマイクロカプセルが変形してしまったり、破壊してしまい、表示品質がかえって劣化してしまう。直接に接触させて書き込みを行う表示媒体には、ロイコ染料を用いた感熱（サーマル）紙と熱（サーマル）プリンタとの組み合わせがあるが、この場合には凹凸の凸部の接触点から近接した凹部へと熱が効率良く伝熱されており、実用上問題がない構造となっている。
【００３４】
また、感熱紙は、紙を主とする薄い基板に薄いロイコ染料層を塗工することでよいので、屈曲性が大きく熱プリンタのヘッドと感熱紙との凹凸による影響が、圧力によりかなり圧力なしの場合の初期状態よりも減少している。
【００３５】
これに対して、本発明の電圧印加により表示状態を変化させる表示媒体は、基板にプラスチック系の材料を用い、さらに基板による解像度劣化の影響を低減させるために視認状態が変化する部材と基板との間に導電膜を形成している。このため、基板の屈曲性が感熱紙に比べて小さい以外に、基板が圧力により変形しにくくなっているので、電極が表示媒体の凹凸によって直接に接触しにくくなってしまう状態が生じ易くなる。この直接に表示媒体と電極とが接触しない部分には、空気抵抗が大きいために実質的には電圧を印加することができなくなる。この影響による画像品質の劣化は、熱プリンタよりはるかに大きい。従来では、空気放電を生じるような大きな電圧で書き込むことによりこの凹凸の影響を小さくする方法もあるが、前述のように書き込み装置が高価で大型になりやすい。また、電極に弾性体的性質をもたせることにより表示媒体の凹凸に合わせて電極をならわせるために空気による抵抗増大を減少させることもできるが、この場合には電極の劣化や信頼性が問題となる。
【００３６】
しかし、本発明では、電極アレイの先端面の一部と容易に接触したＩＴＯの一部を通して、電極の電位を表示媒体上のＩＴＯの形状全体に伝達することができ、これにより表示媒体の一部である電圧により視認状態が変化するマイクロカプセルに、その下の共通電極との間に電圧を印加することにより、表示媒体表面の凹凸の影響を減少させたほぼ均一な電界強度を印加することができ、画像品質を均一にすることができる。さらには、空気放電をするような高電圧で書き込む必要がなくなるため、表示媒体や駆動用ＩＣに対する負担が減少するため、信頼性を向上すると同時に簡単な書き込み装置でよいことになる。
【００３７】
また、本発明の表示媒体表面のＩＴＯからなる高導電率部材は、基板の共通電極を有していない表示媒体でも、表示媒体の表面に、独立したＩＴＯ又は導電性部材を設けることによっても実現できる。この場合には、基板を省略した分だけ強度は低下するが、逆に表示媒体の屈曲性を増加することにより、紙的な使用感覚に近づけることができる。
【００３８】
以下さらに各構成、各部材について詳細に述べる。
表示媒体の一方の側の最上部を形成された、その下部又は周辺に配置された部材よりも導電率の大きい材料からなる部分、又は基板の上に直接設けた導電層は、ＩＴＯ以外にも電子電導性顔料を導電剤として用いた導電層を用いることができる。電子電導性顔料としては、導電性無機顔料つまり無機顔料を母材とし、母材のみ又はその表面をさらには導電性物質で被覆した針状もしくは粒子状の顔料が使用される。ここで針状導電性顔料は、チタン酸カリウム、酸化チタン、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、炭酸カルシウム等を母材とし、又は表面がアンチモン、酸化錫等で被覆されたもの、また粒子状導電性顔料は、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、さらには金属、半導体等を母材とし、又は表面がアンチモン、酸化錫、アルミニウムで被覆されたものを用いることができる。さらには、酸化金属、又は金属コロイド等を使用することもできる。
【００３９】
また、前記導電率の大きい部材は上記の如き電子電導性顔料と結着剤を用いて形成することができる。ここで用いられる結着剤としては、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂、ニトロセルロース、スチレンブタジエン共重合体、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、ゼラチン、スターチ、カゼイン等の水溶性樹脂、水分散性樹脂、有機溶剤系樹脂を用いることができる。
また、本実施例のＩＴＯからなる高導電率部材は、容易にスパッタによって作製することができる。
【００４０】
本発明の表示箇所は、液晶、エレクトロクロミック、電気泳動、有機ＥＬ、無機ＥＬ、ＬＥＤ等の電圧又は電流の作用によりその視認性を変化させうるものであればよく、また、その表示に電圧又は電流を光、磁界、熱、圧力等と補助的に使用する場合に対しても同様に効果的である。
【００４１】
また、電界の消去後も表示された画像を保持できる、すなわちメモリー性を有する表示媒体が好ましく、強誘電性液晶、メモリー性高分子分散型液晶、双安定性コレステリック液晶、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子等が挙げられるがこれらに限定されるものではなく、光、熱、磁界、圧力等を複合して用いるものでもよい。これは、メモリー性を有しない場合には、表示媒体を単独にすると同時に、消去工程を行うことになるので、その用途が限定される。このため、紙と同様に使用したいときには、表示媒体になんらかのメモリー性を保持する電源、又は構造を設ける必要がある。しかしながら、メモリー性を有する場合には、上記の紙と同様に、特別な手段を設ける必要なく画像データを保持することができるので特に効果的である。
【００４２】
また、表示材料をマイクロカプセルに封入しなくても、そのまま用いたり、単体で又は他の材料と共に塗工したり、平板の中に挿んだり、平板と隔壁からなる空間に封入したりしてもよい。
【００４３】
さらには、これらの書き込みは１回に限定されるものではなく、複数回行うことにより、より解像度やコントラストを向上することができる。
【００４４】
また、コンデンサとして表示箇所に生じた電荷を除去するために、除電手段を設けても良い。この除電手段となる除電ローラ又はブレードは、電荷を除去するために抵抗が大きくないことが好ましく、また表示箇所を損傷しないために弾性体であることが好ましい。これらは、単一の材料からなる必要はなく、弾性体と導電顔料を複合したものを用いることができる。
【００４５】
また、本実施例のＩＴＯからなる高導電率部材に電圧を印加する電極アレイに対して、電圧を印加する駆動ＩＣ又は電気回路により、また、一定の電圧を印加する以外に、交流やパルス電圧、さらには電圧を変化させたパルス電圧を印加することにより、表示媒体に応じた電圧印加を行うこともできる。
【００４６】
また、電圧が作用する範囲が電極アレイの形状ではなく、表示媒体の高導電率部材の形状に依存するようになるため、電極アレイの形状を比較的自由に設計でき、摩擦力の小さい球／楕円球状や円筒状とすることもできる。
【００４７】
この高導電率部材の材料としての導電率σ_ａ（Ｓ／ｃｍ）は、この高導電率部材の厚さにもよるが、好ましくはσ_ａ＝１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）以上、より好ましくはσ_ａ＝１．０×１０²（Ｓ／ｃｍ）以上、さらに好ましくはσ_ａ＝１．０×１０⁴（Ｓ／ｃｍ）以上である。これは、以下の理由に基づく。
【００４８】
高導電率部材の厚さをｄとし、下部の共通電極との間の距離をＤとしたときに、高導電率部材の導電率が下部の部材に対してＤ／ｄ以上の導電率比があれば、水平方向の抵抗を小さくすることができる。ところが、下部の部材の厚さ方向に対する均一さと抵抗比での電圧分配を考慮すると、実験的にはこの１／１００程度以下が好ましいことがわかった。Ｄの最小値を１０μｍとし、ｄの最大値を５μｍとすると、最低限の導電率比は５０倍となるが、実際の実用的な構成は、Ｄが小さいときは、高解像度、高電界強度が要求されるときであり、一般にＤ／ｄは１／１０以下であり、３桁以上の導電率比が好ましい。一方、下部の抵抗値は、電圧に依存した作用を主とさせて電流による副作用を低減して、さらには低消費電力にする場合には、導電率σ_ｂは小さいことが好ましく、この観点からは実効的にσ_ｂ＝１．０×１０^-7（Ｓ／ｃｍ）以下が好ましい。これらより、σ_ａ＝１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）以上が好ましいことがわかる。これらは、本発明の効果を見い出す最低限の導電率ではあるが、この値は一般に絶縁体ではなく半導体と区分される領域以上の材料に対応するため、材料的には多くの材料が適用でき簡単な工法で安価に本発明の構成を作製することができる。
【００４９】
ところで、下部の視認状態を変化させる材料、処方、膜厚を変化させて導電率又は抵抗が変化して電流値が増加した場合には、材料の部分的な不均一さの効果も影響して電圧降下の影響が大きくなる。このため、電流値による影響をあまり受けないようにする必要がある。このためには、導電率を半導体的な材料値から導体的な性質を有してくる導電率にする必要があり、特にはσ_ａ＝１．０×１０¹（Ｓ／ｃｍ）以上であることが好ましい。一般に、導体といわれる導電率は、σ_ａ＝１．０×１０⁴（Ｓ／ｃｍ）以上であるが、本発明の場合には完全に瞬時に導電準位が一致するという必要はなく、実効的に下面との間に均一な電界を生じせしめるだけでよいので、σ_ａ＝１．０×１０²（Ｓ／ｃｍ）以上であれば十分にその効果が見い出されることがわかった。
【００５０】
このように、高導電率部材の導電率をσ_ａ＝１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）以上、さらにはσ_ａ＝１．０×１０²（Ｓ／ｃｍ）以上とすることにより、信頼性高く、より画像の均一さを向上させることができた。
【００５１】
また、下部の導電率σ_ｂは、電流による副作用による表示品質やサイクル劣化を低減して、さらには低消費電力にする場合にはσ_ｂ≦１．０×１０^-7（Ｓ／ｃｍ）が好ましいことを述べたが、請求項１による効果をより大きくするには、高導電率部材の下部の少なくとも一部に少なくとも導電率がσ_ｂ＝１．０×１０^-10（Ｓ／ｃｍ）以下となる部材を有することがより好ましい。
【００５２】
これは、下部が多層構造からなる場合にこの合成抵抗が直列抵抗として決定されるために、下部の中の相対的に導電性の高い材料がある場合に、この材料に対して一つの層の抵抗値を十分大きくして、実質的に下部の中の相対的に導電率の高い層による合成抵抗値の減少による電流値の増加を、少なくとも一つの部材をσ_ｂ＝１．０×１０^-10（Ｓ／ｃｍ）以下とすることにより、低減することができることによる。つまり、下部の中にσ_ｂ＝１．０×１０^-7（Ｓ／ｃｍ）より大きい導電率の部材があったとしても、これより３桁の大きい材料を設けることにより、導電率の小さい部材よりこの材料の厚さが１００倍程度小さくても、十分に下部全体としての直列抵抗を増加することができ、高導電部材に流れる電流値を低減して電圧降下を減少することができる。この導電率がσ_ｂ＝１．０×１０^-10（Ｓ／ｃｍ）以下となる部材は、抵抗比による電圧分配が生じるため電圧により視認状態を変化することのできる材料であることが好ましいが、その場合以外でも交流電圧や直流パルス電圧等の電圧印加方法や材料設計値を最適にすることにより、視認状態に印加する実効電圧の効率を高めることができる。もちろん、下部のどの部材も導電率が、σ_ｂ＝１．０×１０^-7（Ｓ／ｃｍ）以下である場合にも、上部の高導電率部材による電圧作用の均一化の効果を高めるためには、σ_ｂ＝１．０×１０^-10（Ｓ／ｃｍ）以下となる部材を有することが好ましい。
【００５３】
このように下部の導電率がσ_ｂ＝１．０×１０^-10（Ｓ／ｃｍ）以下となる部材を用いることにより、視認状態が変化する部材の材料種、処方、層構成にのみに依存しないで表示媒体の抵抗値を大きくできるので、その画像品質の安定性、サイクル特性を向上させ信頼性を向上させることができる。
【００５４】
次に、本発明の実施の形態の別の一つを図３に基づいて以下に説明する（請求項１）。
図３は、図１の表示媒体に相当する一例を示す概要図である。
図３において、３１は導電性塗料を塗工してなる高導電率部材であり、３３は導電性塗料の隙間に実施的に埋めこまれている高分子材料からなる低導電率部材である。１、２、３、４、５、６は図１１と同じ名称である。ただし、６はカプセルの上面を平坦化することを主な目的として形成した被覆層であるが、材料としては５と同様のものを用いている。図３において、３１及び３３は、スクリーン印刷を用いて作製することができる。
【００５５】
導電性塗料は、ＩＴＯ等と比較して導電率が小さい場合が多いためその厚さを大きくして横方向の導電率を大きくする。このとき、塗工面の凹凸による段差が、電極アレイとの接触不良、表示媒体のざらつき、汚れの付着等で問題となるが、隙間に導電率の小さい材料を同様に印刷することにより、表面を平滑にすることができ、電極アレイによる電圧印加を均一に行えると同時に、この高導電率部材による段差を減少することができる。
【００５６】
この周辺部の導電率σ_ｃは、表示媒体の構成にもよるが、好ましくは、σ_ｃ＝１．０×１０^-6（Ｓ／ｃｍ）以下が好ましく、σ_ｃ＝１．０×１０^-7（Ｓ／ｃｍ）以下が特に好ましい。この理由を以下に述べる。
【００５７】
隣接した高導電性部材間のその周辺部の部材の導電率が、高導電率部材の導電率よりも小さければ、高導電率部材間で短絡した状態よりは、高導電率部材間に流れる電流値を減少でき、隣接する表示箇所どうしの影響を低減することができる。これが、特にσ_ｃ＝１．０×１０^-7（Ｓ／ｃｍ）以下が好ましいことの理由であるが、実際にはこれ以上の導電率でも、隣接する高導電率部材間の影響をさらに低減させて、クロストークを減少できることがわかった。もちろん隣接する高導電性部材間の距離にもよるが、周辺部にはある程度以下の導電率が必要である。一般には、高導電性部材と共通電極との間隔の大きさにも相関しているが、その間隔の大きさの１／５以上の大きさで実効的に作用する電場の広がりが存在するために、高導電率部材間の隙間が必要であり、また印刷や簡易的フォトリソの精度からくる作製の簡易さもあり、５μｍ以上となる。この場合、低電圧１０Ｖで、実効値σ_ｂ＝１．０×１０^-8（Ｓ／ｃｍ）の材料を用い、厚さ１０μｍ、６００ｄｐｉ相当の画像ドットに電圧を印加したとすると、画素には約１０ｎＡの電流が流れる。一方、周辺部分は、間隔からくる長さ５μｍとし、実効的厚さを１μｍとすると、σ_ｃ＝１．０×１０^-6（Ｓ／ｃｍ）で、前記の約１０ｎＡと比較して１／１０以下の電流値が流れることとなり、ドット間のクロストークを減少させることができる。もちろん、通常は、間隔は５μｍ以上で、実効的厚さも１μｍ以下の場合がほとんどなので、σ_ｃ＝１．０×１０^-6（Ｓ／ｃｍ）以下であればほぼ十分であることがわかる。画像ドットの大きさが大きいほど導電率は大きくてもよくなり、また画像ドット部分の厚さが小さくなる必要があるが、その導電率にも影響されるが、σ_ｃ＝１．０×１０^-6（Ｓ／ｃｍ）の導電率以下の比較的低抵抗の材料であれば、十分にクロストークを低減できることがわかった。これにより、解像度に優れた表示媒体を簡単に提供できるようになる。
【００５８】
また、高導電率部材の下部にある視認状態が変化する材料の導電率をσ_ｂ０として、その誘電率をε_ｂ０とし、表示媒体の書き込み速度をＸ（sec/dot）又はＹ（sec/line）としたときに、それぞれＸ≦ε_ｂ０／σ_ｂ０又はＹ≦ε_ｂ０／σ_ｂ０とすることにより、有効に視認状態に変化する材料に電圧を印加でき、高速に書き込みを行うことができる。
【００５９】
高導電率部材と共通電極に視認状態の部分を、単にＣＲの並列回路として考えた場合に、これらの時定数は、τ_ｂ０＝ＣＲ＝ε_ｂ０／σ_ｂ０である。この時定数を、最低でも１ドット又は１ラインの書き込み速度に必要な時間以上とすることにより、電極アレイによる書き込みであるにも関わらず、電荷による書き込みを利用して、実際に電極アレイが高導電率部材と接触していた時間以上に、視認状態が変化する材料に電圧を印加できることになり、多層構造を有していても低電圧にもかかわらず高速に印加することができる。
【００６０】
直流電圧を表示媒体の高導電率部材と共通電極間に印加した場合には、外部回路の電圧が表示媒体と比較して十分に小さいときには、印加した電圧がすぐにマイクロカプセルに印加される。その後、直ちに電圧の印加を終了して、つまりは電極アレイでの抵抗無限大又は表示媒体に対して十分に大きくすると、τ_ｂ０の時定数で電圧が減衰する。このτ_ｂ０を、書き込みに必要な時間より大きくすることにより、τ_ｂ０の実効的な時間でマイクロカプセル中の電気泳動粒子を移動して、高速に書き込むことができることになる。このため、Ｘ≦４τ_ｂ０又はＹ≦４τ_ｂ０であることが、十分な電圧作用時間を確保する上で特に好ましい。これと同様のことは、イオンフロー方式による書き込みを行う表示装置において、特開平４−８６７８４号公報の一部に述べられている。
【００６１】
しかしながら、本発明のような紙のような形状であり、書き込み装置と分離可能が可能な表示媒体においては、高導電率部材を設けずにＸ≦ε_ｂ０／σ_ｂ０又はＹ≦ε_ｂ０／σ_ｂ０としても、マイクロカプセルに印加される実効的時間を増加することは困難である。これは、電極アレイが、表示媒体の導電率の比較的小さい部材６と接触して書き込みを行う場合には、電極アレイの少なくとも一部分が実質的に表示媒体にわずかに加圧されており、つねに電極アレイと表示媒体の表面のどこかで接触が維持されている。このため、電極アレイの駆動ＩＣにより電圧印加し、その後電圧を切ったとしても、表示媒体の表面が連続した導電率の小さい誘電体となり、電極アレイに電圧を印加した部分に電荷がとどまってくれずに、その一部分が導体である電極アレイにひきずられて、その電位を下げるように移動してしまう。これは、異なる位置にある別のコンデンサを短絡させた現象に似ている。しかし、本発明の高導電率部材に、表示媒体をコンデンサとした場合の導体電極的な役割をもたせることができるため、電極アレイが高導電率部材との接触が離れた瞬間に、急にスイッチが開いた状態になり、表示媒体のコンデンサとしての電荷をそのまま保持できる。ただし、隣接する高導電率部材とが電極アレイで短絡する可能性があるので、高導電率部材の間隔と電極アレイの大きさと適切に設計する必要がある。
【００６２】
τ_ｂ０を大きくするためには、ε_ｂ０を大きくすることと、σ_ｂ０を小さくすることの２つがあるが、ε_ｂ０は多くの有機材料では２〜４の範囲にあり限定されるので、σ_ｂ０を小さくすることが好ましい。具体的には、４００ｄｐｉで１０ｐｐｍ書き込みを行う場合に、１ドットに要する時間は２．５ｍｓであり、これより以上の時定数をするには、マイクロカプセルの分散媒の比誘電率を２．８２として、導電率をσ_ｃ＝１．０×１０^-8（Ｓ／ｃｍ）以下にすることが好ましい。さらには、時定数は電気泳動粒子が移動するのに十分な時間とすることが好ましく、電気泳動粒子の移動度にもよるが、移動度をμ＝４．０×１０^-10（ｍ×ｍ／Ｖ×ｓ）とし２０Ｖを印加したとすると、ｓ＝３０μｍのマイクロカプセルを使用した場合には、電圧印加時間はｔ＝ｓ²／Ｖ／μ＝１１３ｍｓ必要なので、τ_ｍｉｎ＝２×ｔとして、σ_ｃｍｉｎ＝（２．５／（２×１１２））×１．０×１０^-8＝約１．０×１０^-10（Ｓ／ｃｍ）、よってσ_ｃ＝１．０×１０^-8（Ｓ／ｃｍ）以下であることが好ましい。これらは、当然電圧印加条件等によっても変化する。実際には、マイクロカプセルの時定数τは、τ_ｂ０が大きく影響するもののこれだけでは決定されないので、マイクロカプセルの形状、材質、バインダの導電率や誘電率、構造、厚さ等の影響も受けるので、これらを最適に設計することが好ましい。
また、電荷が長時間残存しすぎることによる悪影響を除去するには、除電ローラ、ブレード、ブラシ等の手段を設けると容易に解消できる。
【００６３】
次に、本発明の実施の形態の別の一つを図４に基づいて以下に説明する（請求項２）
図４は、図１の表示媒体に電圧を印加して書き込んだ状態を示す上面からの概要図である。
図４において、３４ａは高導電率部材の形状が実質的に長方形で、かつその角が直角である場合である。この直角とは、光学顕微鏡観察で通常に直角と確認できる範囲の曲率半径で１μｍ未満に相当する円弧、又は面取りの形状を示す。３５ｂはこの３４ａに電圧を印加した場合に視認状態の変化した領域の模式図である。３４ｂは、高導電率部材の長方形の角がその短辺の１／２４の曲率半径をもつ場合であり、３５ｂはこの３４ａに電圧を印加した場合に視認状態の変化した領域の模式図である。以下同様に、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅは高導電率部材の長方形の角がその短辺の１／１２、１／６、１／４の曲率半径をもつ場合であり、３５ｃ，３５ｄ，３５ｅはこれに対応した電圧を印加した場合に視認状態の変化した領域の模式図である。
【００６４】
図４に示すように、電極の形状が長方形でかつ角が実質的に直角の場合には、その角に電界が集中される。つまりは、角のみ特異的に電界強度が大きくなり、角付近に泳動粒子が余分に電気泳動して凝集することにより、もとの電極形状と比較して余分な領域まで視認状態が変化してしまう。さらには、この部分の電界強度が他の部分より大きいことから、この部分のサイクル特性が劣化しやすく表示品質の信頼性も低下してしまう。しかしながら、３４ｂのようにわずかに長方形の角に曲率をもたせることにより、３５ｂのように視認状態を変化させる領域をもとの形状に対して余分に出ていた部分を減少することができる。さらには、電界強度の特異に大きいところをなくせるので、この周辺部分のサイクル特性が向上して、地肌汚れも減少する。しかしながら、３４ｃ，ｄ，ｅと角の曲率を大きくしていくと、これに応じて視認状態を変化させる領域がもとの形状に対して変化して角が丸まってくる。このため、その高導電率材料どうしの間隔にもよるが、長方形の短辺に対して１／４より大きい曲率では、サイクル特性は向上させるものの視認状態を変化させる領域が目立つようになりそのコントラストを減少させるので、長方形の短辺に対して１／４以下の曲率でかつ実質的に直角でない角を有することが好ましい。
【００６５】
この高導電率部材の角は、完全な円弧でなくとも電界の集中を減少せしめる形状であればよく、楕円曲線、双曲線、三角関数曲線、２次曲線、高次曲線でもよく、さらには面取り形状である複数の直線による直角の代替でも構わない。
【００６６】
このように、高導電率部材が略長方形でありかつこの長方形の４角が該長方形の短辺の長さの４分の一の長さを半径とする曲率より小さい曲線形状又はこれに相当する面取り形状を有することにより、電界集中によって角付近で、視認状態が変化する領域が大きくなることを減少することができ、表示媒体をより高解像度にできると同時に、高電界による信頼性の低下も減少できる。
【００６７】
次に、本発明の実施の形態の別の一つを図５及び図６に基づいて以下に説明する（請求項４、５）
図５は、図１の表示媒体に相当する一例を示す概要図である。図６は、図５に相当する構成の場合の等価回路図である。
図５において、３１は導電性塗料を塗工してなる高導電率部材であり、３６は低導電率部材からなるオーバコート層である。１、２、３、４、５、６は図１１と同じ名称である。また、図６において、Ｒ（ＩＴＯ）は高導電率部分の抵抗であり、Ｒ（ＯＣ）はオーバコート（ＯＣ）層の抵抗であり、Ｃ（ＯＣ）はこれに対応する容量、Ｒ（ｖｉｓ）は視認状態が変化する層（ｖｉｓ）の抵抗であり、Ｃ（ｖｉｓ）はこれに対応する容量である。下面の共通電極にも実際には幾分の抵抗があるが、一般にＲ（ＯＣ）、Ｒ（ｖｉｓ）に比較して十分に小さいとして等価回路を近似した。さらに、マイクロカプセルに視認状態が変化する材料を封入した場合には、その実質的な長さがマイクロカプセルに対する位置で異なるが、これを最大長である中心位置の直径で近似している。平坦化を主な目的とする層６のマイクロカプセル部分の厚さは、他と比較して小さいものとする。
【００６８】
図５及び図６において、高導電性部材３１と共通電極１との間に、マイクロカプセル以外にオーバコート層を有しているとき、電極アレイと共通電極１間に印加された電圧は、それぞれの部材に分割されることになる。このとき、本発明のごとく高導電性部材３１の導電率がその下部と比較して十分に大きいときには、高導電率部材の抵抗Ｒ（ＩＴＯ）は無視しても近似的にはよく、オーバコート層とマイクロカプセル層とからなる等価回路となる。このとき、全体に電圧Ｖを印加したときマイクロカプセルに印加される電圧Ｖ（ｖｉｓ）は、以下のように時間的ｔに対して変化する。
Ｖ（ｖｉｓ）＝Ｖ×（Ｒ（ｖｉｓ）／（Ｒ（ｖｉｓ）＋Ｒ（ＯＣ）））×（１−Ａ×ｅ^B）、
ただし、τ＝Ｒ（ｖｉｓ）×Ｒ（ＯＣ）（Ｃ（ｖｉｓ）＋Ｃ（ＯＣ））／（Ｒ（ｖｉｓ）＋Ｒ（ＯＣ））
Ａ＝（τ−Ｒ（ＯＣ）× Ｃ（ＯＣ））／τ
Ｂ＝−ｔ／τ
このため、ｔ＝０では、Ｖ（ｖｉｓ）＝Ｖ×（Ｃ（ＯＣ）／（Ｃ（ｖｉｓ）＋Ｃ（ＯＣ））であり、
ｔ＝∞では、Ｖ（ｖｉｓ）＝Ｖ×（Ｒ（ｖｉｓ）／（Ｒ（ｖｉｓ）＋Ｒ（ＯＣ）））である。
【００６９】
一方、抵抗Ｒは、導電率σに反比例して層厚Ｄに比例する。また容量Ｃは、誘電率εに比例して、層厚Ｄに反比例する。これらを考慮すると、
ｔ＝０では、Ｖ（ｖｉｓ）＝Ｖ×（Ｃ（ＯＣ）／（Ｃ（ｖｉｓ）＋Ｃ（ＯＣ））であり、
ｔ＝∞では、Ｖ（ｖｉｓ）＝Ｖ×（Ｒ（ｖｉｓ）／（Ｒ（ｖｉｓ）＋Ｒ（ＯＣ）））である。
導電率σ、誘電率ε、厚さＤとして、それぞれ表示媒体、オーバコート層としての添字を（ｖｉｓ）、（ＯＣ）とし、Ｋ、Ｋ’を定数として、以下の式となる。
ｔ＝０では、Ｖ（ｖｉｓ）＝Ｋ×Ｖ×（（Ｄ（ＯＣ）／ε（ＯＣ））／（Ｄ（ｖｉｓ）／ε（ｖｉｓ）＋Ｄ（ＯＣ）／ε（ＯＣ）））
ｔ＝∞では、Ｖ（ｖｉｓ）＝Ｋ’×Ｖ×（（Ｄ（ｖｉｓ）／σ（ｖｉｓ））／（（Ｄ（ｖｉｓ）／σ（ｖｉｓ）＋（Ｄ（ＯＣ）／σ（ＯＣ）））
【００７０】
今、視認状態が変化する部分の誘電率をε_ｂ０とし、導電率をσ_ｂ０とし、厚さＤ_ｂ０とし、高導電率部材の下部に配置された部分の導電率をε_ｂｘとし、導電率をσ_ｂｘ、厚さをＤ_ｂｘとする。
このとき、時定数より小さい時間で書き込む場合には、主に上記の容量が大きく影響する場合であり、このとき、ε_ｂ０／Ｄ_ｂ０≦ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘとすることによって印加電圧Ｖの１／２以上の電圧をマイクロカプセルに印加することができ、電圧の利用効率を５０％以上にすることができる。
【００７１】
また、時定数より小さい時間で書き込む場合には、主に上記の抵抗が大きく影響する場合であり、σ_ｂ０／Ｄ_ｂ０≧σ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘとすることによって印加電圧の１／２以上の電圧をマイクロカプセルに印加することができ、電圧の利用効率を５０％以上にすることができる。ただし、書き込み方式を主に一方の現象に依存させるのであれば、すくなくとも一方に関して成立することで十分である。例えば、時定数３００ｍｓの表示媒体に関して、直流パルス電圧を５ｍｓ印加する場合には、誘電率と厚さからくる関係式のみを満たせば十分である。直流を１００ｍｓ印加する場合でも、連続で印加する場合と、パルスで印加する場合とで、満たすことが効果的な式が異なってくる。
【００７２】
一般に、直流電圧で作用する材料には、交流電圧でも作用できるものと、直流電圧でしか作用できないものとに分類できる。ツイストネマチック液晶材料は交流でも作用できるものの一例であり、電気泳動粒子による表示は直流でしか作用できないものの一例である。しかし、この直流電圧でしか作用できないものでも、直流パルスを印加して作用させることもできる。一つ以上の直流パルスの印加電圧を時定数よりも小さくした場合には、上記のσ_ｂ０／Ｄ_ｂ０≧σ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘの関係を満たすようにすることが好ましい。
【００７３】
また、これらは同時に満たしても構わない。同時に満たす場合には、書き込み方式、時間又は材料や構成によって決定される表示媒体の時定数に依存しない表示媒体を作製することができる。このため、異なる方式の書き込み装置や、異なる方式の表示媒体等に互換性をもたせた書き込みをも提供することができる。また、効率的に視認状態が変化する材料に電圧を印加しているので、応答速度を大きくすることができ、書き込み速度を大きくしたり、低電圧にすることができる。
【００７４】
これらの場合、マイクロカプセル以外の視認状態の変化する材料の構成でも構わなく、視認状態が変化する部分で電圧に依存して応答する部分の導電率と厚さ、又は誘電率と厚さと、他の層とそれらとの関係が重要である。マイクロカプセルのように厚さが位置により変化する物は、その平均的な厚さ、最大厚さ、最小厚さの少なくとも一つ以上の厚さに関して満たす必要がある。これは、他の層の厚さについても同様である。
【００７５】
また、多層構造を有する場合には、それぞれの層に関して少なくとも成立することが必要である。ひとつでも成立しないと、電圧印加効率が５０％より小さくなってしまい、書き込み速度を小さくしたり、駆動用電圧を大きくしたりする必要が生じる。ただし、これらの層のなかで、前記の上部の高導電率部材や、シールド等の用途のために中間層として高導電率層等のσ_ｂｘ≦１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）の導電率の層が存在する場合には、この層に関しては上記の式、とくに誘電率の式は成立しなくてもよい。
【００７６】
さらに、多層構造を有する場合には（ｘは整数、０＜ｘ≦ｎ）、σ_ｂｘ≦１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）の場合のすべてのｘに対して、σ_ｂ０／Ｄ_ｂ０≧Σσ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ又は１／（ε_ｂ０／Ｄ_ｂ０）≧Σ（１／ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ）が成り立つことにより、さらに高速に表示媒体に書き込むことができるようになる（請求項５）。ただし、Σは各値の総和を示す。
【００７７】
これは、すべての層を、ＲＣ並列の等価回路とした場合に、時定数より十分に大きい時間後には、σ_ｂ０／Ｄ_ｂ０≧Σσ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘを満たすことにより、全体の電圧の利用効率を５０％以上とすることができる。また、時定数より小さい時間の間は、１／（ε_ｂ０／Ｄ_ｂ０）≧Σ（１／ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ）を満たすことにより、全体の電圧の利用効率を５０％以上とすることができる。
【００７８】
これにより、視認状態が変化する材料に効率的に電圧による作用を印加できるので、各層に対しての条件を満たした場合よりも、さらに高速に比較的低電圧で表示媒体に画像情報を印加することができる。
【００７９】
また、本発明では、表示箇所と接することが可能な電圧又は電流を作用させる書き込み装置の電極と該表示箇所との接触状態を変化できる手段を有することにより、接触、非接触、さらには接触状態時の接触圧力を、電圧又は電流の作用の状態に応じて変化させることにより、高導電率部材と電極との瞬時での開回路状態とすると同時に物理的に遠ざけるので、その周辺の低導電率部材、又は隣接した表示画素の高導電率部材との接触によるリーク、電荷移動、電界の漏れ等によるクロストークや実効電圧の減少を低減して、画像情報を高速に、簡単な電極アレイと低電圧駆動回路により書き込むことができる。さらには、圧力変化により実効的な接触面積を変化させて、高導電率部材との接触抵抗を低減させ、周辺への電流リークによる影響を低減させることができる。
【００８０】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を述べる。
【００８１】
（実施例１）（請求項１）
可逆的に書き換え可能な表示媒体は以下のように作製した。
分散媒としてテトラクロロエチレンに０．５ｗｔ．％の青色染料（マクロレックスブルーＲＲ：バイエル社）を溶解したものを用い、泳動粒子として、表面をＡｌで処理した平均粒径０．２１μｍの二酸化チタン（ＣＲ６０：石原産業（株））を用いた。この粒子とオレイン酸を分散媒に各々１５ｗｔ．％と０．６ｗｔ．％混合して、分散液４とした。この分散液を内包するマイクロカプセルを以下のように作製した。
【００８２】
ゼラチン水溶液とアラビアゴム水溶液を混合して、５０℃に昇温し水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを９に調整した。この中に分散液４を加え、攪拌して乳化した。さらにｐＨを４まで徐々に下げて分散液界面にゼラチン／アラビアゴムの濃厚液を析出させた後、温度を下げて皮膜をゲル化し、グルタールアルデヒド水溶液を加えて硬化した。このようにしてゼラチンを壁材とするマイクロカプセルのスラリーを得た。カプセル径は平均３０〜５０μｍとなるように乳化条件を制御し、さらに分級して最大粒径と最小粒径を調製した。
【００８３】
基板１として約１２μｍ厚のＰＥＴを用い、ＩＴＯ薄膜をスパッタリング法により形成して共通電極２とした。この上に、ポリビニルアルコール１０％水溶液に等重量の上記マイクロカプセルスラリーを加えたものをブレードコーターで塗布し、乾燥させることによりマイクロカプセルとポリビニルアルコールがひとつの層をなして、共通電極２に固定させた。さらに、約１００００Ｃｐの低粘度速乾性２液性エポキシ樹脂（セメダイン工業：１５９０）をブレードコーターで塗布してオーバコート層を形成して表面を平滑化するとともに耐水性を向上させた。このとき、エポキシ樹脂は、真空中での脱泡処理により混合時の気泡を除去してから使用した。また、反射率変化の応答速度の実験から、マイクロカプセル中の酸化チタン粒子の移動度は、約４．０×１０^-10（ｍ×ｍ／Ｖ×ｓ）であった。
【００８４】
この後、ＩＴＯ薄膜をスパッタリング法により形成して全面に高導電性層を形成した後、塩化第２鉄溶液で所望の形状にエッチングして高導電性部材を形成した。
高導電性部材の材料となるＩＴＯのスパッタは、以下の方法で低温で行うことができた。ＩＴＯ（酸化錫インジウム）からなる通常のターゲットを用いて、マグネトロンスパッタを行った。その際に、基板加熱は通常のものより小さくして、約９０度以下で成膜することができた。ガスとしてはアルゴンと酸素の混合ガスを用い、酸素濃度を１〜１０％とし、全圧を１〜１０ｍＴｏｒｒとして最適化した。成膜速度は、約３〜１５オングストローム／ｓであった。また、導電率は、良好に成膜した状態で比抵抗で１．０×１０^-4（Ωｃｍ）以上であった。このような低温成膜をすることにより、表示媒体の視認性が変化する材料の特性を高温で劣化させるこが生じないようにすることができた。また、これらの成膜条件を振ることにより比抵抗で１．０×１０^-4（Ωｃｍ）より小さい高導電層は容易に作製できた。この比抵抗は、膜厚マスキング部分の膜厚測定値と面積抵抗測定装置（三菱化成ＭＣＰ−ＨＴ４５０型）により測定した。
【００８５】
本実施例ではＩＴＯからなる高導電率部材のエッチングを行ったが、下地の耐水性又は水に対する吸水性が影響する場合には、ブロッキング層としてはエポキシ樹脂以外でも構わなく、例えば、液晶表示素子に使用される低温形成ポリイミドコート等の表示素子用絶縁膜でも構わない。
【００８６】
この表示媒体に図７に示したものとほぼ同様な電極アレイを具備する書き込み装置で、最初に電荷保持体に対して書き込みを行った。ただし、スイッチング回路１４の駆動用ＩＣとしてはＥＬ表示等にも用いられる比較的低電圧のものを使用して、空気放電を生じるような電圧は印加しなかった。電極アレイ１３は１２５μｍピッチで２００個の電極棒を配列したものを用いた。画像信号に応じた電圧パルスをスイッチング回路１４を経て、電極アレイ１３に供給した表示媒体表面が白表示となる電圧として例えば１００Ｖの負電圧を、パルス幅をマイクロカプセルの粒径やその他の条件に応じて調節して印加した。平均搬送速度は、１／（８×パルス幅時間）（ｍｍ／ｓ）にほぼ等しく、この平均搬送速度になるように、実際には、１ドットごとのステップ搬送をした。また、ここでの表示画面は高導電率部材がある側であり、この側があらかじめ青表示となるようにローラ電極で正電圧を印加してある表示媒体を用いた。
【００８７】
書き込んだ白ベタ表示部の光学濃度を、光学濃度計（東京電飾ＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲＴＣ−６ＭＣ）で測定した。光学濃度は、白くならない部分が白ベタ部にあると低下することから、均一さを間接的に示す指標のひとつとした。初期化した青ベタ表示部の光学濃度は、平均粒径３０μｍのカプセルで９〜１０％、均粒径５０μｍのカプセルで８％であった。画像の均一性のまた、画像の解像度は、あらかじめチェックパターンＢに縦、横、斜めラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）や格子や画数の多い漢字を取り入れ、リコー製白黒レーザプリンタＳＰ１０ＭａｒｋIIで出力した各種の画像とを目視比較（参考例１）して総合的に解像度評価値を決定した。解像度は、画像の不均一による粗さが解像度を劣化させるため、均一性を間接的に示す指標の一つとした。表１にこの評価結果を示す。
【００８８】
【表１】

【００８９】
ただし、◎は極めて良好、○は良好、△は普通、×は悪い、という４水準での目視評価である。より具体的には、解像度に関しては、主となる１Ｌ＆Ｓに関しては、６００ｄｐｉ以上の電子写真プリンタレベルでの２００ｄｐｉ出力に相当する十分な解像度で青線の細りが１．０５倍以内であるものが◎である。○は１．０５〜１．２倍以内で青線が細るもの、△は１．２〜１．５倍以内で青線が細るもの、×は、それ以上に青線が細るものである。また、画像ムラに関しては、ほぼ均一で白字地に青地が認められないものが◎である。○は１０％以内で白字地に青表示部分（青から中間色）が認められるものであり、△はは２５％以内で白字地に青表示部分が認められるものであり、×はそれ以上に白地に青表示部分に認められるものである。また、総合評価としては、単に４段階の目視評価であるが、実際に打ち出したテキスト文字の判別のしやすさを重視して複数の観察者により、実験の範囲内で相対的に目視評価した。ただし、書き込み速度が、遅いものはこれを考慮した。書き込み速度は、Ａ４縦換算で、遅い２．７８ｍｍ／ｓｅｃの場合で、約２分にもなるが、５．５６ｍｍ／ｓｅｃの場合では、約１分と実用的な値になる。また、反射率は、小数点第一位以下を四捨五入して示した。
【００９０】
（比較例１）
図１に示す実施例１と同様の表示媒体であるが、高導電率部材を作製していない表示媒体を用いて、実施例１と同様に書き込みを行った。評価方法は、実施例１と同様である。表１にこれらの評価結果を示す。
【００９１】
（実施例２）
図１に示す実施例１と同様の表示媒体であるが、高導電率部材の導電率を変化させて作製した表示媒体を用いて、実施例１と同様に書き込みを行った。評価方法は、実施例１と同様である。高導電率部材の導電率は、ＩＴＯでは、成膜時の酸素の分圧を大きくすることを基本として、σ_ａ≧１．０×１０²（Ｓ／ｃｍ）の範囲で変化させた。また、これ以下の範囲では、ＳｂドープＳｎＯ微粒子からなる導電性粒子とポリビニルブチラールからなるバインダとを溶媒中で混合した塗料を調製し、この混合比率を換えることにより導電率を変化させたものをパターン塗工、乾燥して作製した。溶媒にはメチルエチルケトンを使用したが、表面のエポキシ樹脂に保護されることよりゼラチンが損傷を受けることはなかった。表２にこれらの評価結果を示す。
【００９２】
（比較例２）
実施例２と同様に表示媒体を作製したが、高導電率部材の部分の導電率を導電性粒子とバインダの処方を変化させることにより、導電率を小さくして作製した。評価方法は、実施例１と同様である。表２にこれらの評価結果を示す。
【表２】

【００９３】
（実施例３）
図１に示す実施例１と同様の表示媒体であるが、高導電率部材とエポキシ樹脂からなるバインダ部分を上部バインダとし、その導電率を変化させて作製した表示媒体を用いて、実施例１と同様に書き込みを行った。評価方法は、実施例１と同様である。バインダの導電率は、元のバインダに、高導電率部材に用いたのと同様の導電微粒子を添加することによって変化させた。表３にこれらの評価結果を示す。
【００９４】
（比較例３）
実施例３と同様に表示媒体を作製した。エポキシ樹脂からなる部分の導電率を変化させた表示媒体を作製した。評価方法は、実施例１と同様である。表３にこれらの評価結果を示す。
【表３】

【００９５】
（実施例４）
図１に示す実施例１と同様の表示媒体であるが、高導電率部材の周辺部分の導電率を変化させて作製した表示媒体を用いて、実施例１と同様に書き込みを行った。評価方法は、実施例１と同様である。高導電率部材の周辺部分の導電率は、実施例２のおける高導電性部材と同様に、ＳｂドープＳｎＯ微粒子からなる導電性粒子とポリビニルブチラールからなるバインダとを溶媒中で混合した塗料を調製し、この混合比率を変えることにより導電率を変化させたものをパターン塗工、乾燥して作製した。表４にこれらの評価結果を示す。また、下記の比較例に対して、表面の段差を減少できたため、手触りがなめらかであり、より紙ライクな表示媒体であった。
【表４】

【００９６】
（比較例４）
実施例２と同様に表示媒体を作製したが、高導電率部材の周辺部分の導電率を導電性粒子とバインダの処方を変化させることにより、導電率を小さくして作製した。評価方法は、実施例１と同様である。表４にこれらの評価結果を示す。
【００９７】
（実施例５）（請求項２）
実施例２と同様に表示媒体を作製したが、高導電率部材の形状を変化させて作製した。評価方法は、実施例１と同様である。表５にこれらの評価結果を示す。高導電率部材の形状は、正方形とその角の曲率を変化させたもの、面取り（斜辺の長さで面取り長を定義）を行ったものを作製した。
【００９８】
（比較例５）
実施例５と同様に表示媒体を作製したが、高導電率部材の形状を変化させて作製した。評価方法は、実施例１と同様である。表５にこれらの評価結果を示す。
【表５】

【００９９】
ただし、◎は極めて良好、○は良好、△は普通、×は悪い、という通常の４水準での目視評価に加えて、極めて良好の◎に関して、微細パターン、小さいポイントの字を打ち出して目視評価と拡大像評価を行い、評価基準を３段階に分類し、◎−と◎、◎＋（この◎−は若干劣る、◎は平均的、◎＋は良い高解像度を詳細に評価しても良好というランク）の３つで相対的に総合評価した。
【０１００】
（実施例６）（請求項３、６）
図１に示す実施例１と同様の表示媒体であるが、高導電率部材とマイクロカプセル中の分散媒の導電率を変化させて作製していない表示媒体を用いて、実施例１と同様に書き込みを行った。ただし、実際には搬送速度に相当するパルス電圧を印加する方法とし、ピエゾ素子を用いて変位させることにより搬送速度から計算される１ドットあたりの時間より短いパルス電圧印加直後に電極アレイと表示媒体を非接触の状態にする書き込み方式とした。評価方法は、実施例１と同様である。マイクロカプセルの分散媒の導電率は、分散媒のテトラクロルエチレンやオレイン酸を精製し、酸化チタン、顔料を真空乾燥脱水して不純物を除去して導電率を低下させると同時に、元の分散媒に誘電率の大きいプロピレンカーボネートと１Ｍのｎ−ブチルアンモニウム塩からなる溶液を微量混合して調製した。実施例１における分散媒の導電率は、σ＝２．０×１０^-9（Ｓ／ｃｍ）であった。また、導電率は、ソーラトロン社１８６０Ｂ型のインピーダンス測定装置を使用して、狭ギャップの治具中に混合分散媒を注液して、ＣＲ等価回路としてのＣ、Ｒ値から求めた。ただし、プロピレンカーボネートの微量混合では、導電率の大きな変化に比べて分散媒の比誘電率はもとの２．３とほとんど変化がなかった。表６にこれらの評価結果を示す。ただし、実施例１より、線速５．５６ｍｍ／ｓのときが、１ドット又は１ライン必要な書き込み速度、２２．５（ms/dot 又はline）に相当し、パルス幅はこの値にほぼ等しいが、線速が変化して大きくなると反比例してパルス幅が小さくなる。
【０１０１】
（比較例６）
実施例６と同様に表示媒体を作製したが、分散媒の処方を変化させることにより、分散媒の導電率を小さくして作製した。評価方法は、実施例１と同様である。表６にこれらの評価結果を示す。
また、ピエゾによる移動を実質的に停止させて、電極アレイと表示媒体が常に接触している書き込み方式も同様の表示媒体に対して行った。
【表６】

ただし、＊の書き込み条件は、ピエゾの移動を停止して行ったものである。）
【０１０２】
（実施例７）
図１に示す実施例１と同様の図５に示す表示媒体で、高導電性部材より導電率の小さいオーバコート層を設けて作製した表示媒体を、実施例１と同様に書き込みを行った評価方法は、実施例１と同様である。表７にこれらの評価結果を示す。オーバコート層の導電率は、主たる材料のエポキシ樹脂に、高導電率部材に用いたのと同様の導電微粒子を添加することによって変化させた。この導電率の制御と膜厚の制御により、ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ又はσ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘに相当する値を調節することができた。このとき、マイクロカプセルの層としての（ε_ｂ０／Ｄ_ｂ０）／ε＝２．３／３０×１０^-6／ε＝８．６６×１０¹⁵、また、σ_ｂ０／Ｄ_ｂ０＝２．０×１０^-9／３０×１０^-6＝６．６６×１０^-5に固定した。ただし、ここでεは真空の誘電率である。このとき、ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘが同じ値となるＤ_ｂｘ＝４５．７（μｍ）であり、同じ膜厚ならば、σ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘが同じとなるσ_ｂｘ＝３．０×１０^-9である。
ただし、エポキシ樹脂の中のエポキシ樹脂自体の体積分率はエポキシ樹脂が主となるので、この層の比誘電率を３．５と一定値として計算した。また、実際のエポキシ樹脂の導電率は、σ_ｂｘ＝３．０×１０^-9よりも導電性微粒子を混合することでかなり大きい範囲で作製した。エポキシ樹脂の膜厚は、１００μｍ以内であれば、屈曲性が非常に悪化するものの、応力による影響も比較的少なく、塗工で作製することができた。また、書き込みは、０．５ｍｓ幅の１ｋＨｚの直流パルスと、単純な一定電圧直流との両方で行った。
【表７】

ただし、「単」は単純な一定電圧直流印加、「直」は直流パルス電圧印加を示す。）
【０１０３】
（実施例８）
実施例７の図５に同様の表示媒体で、高導電性部材より導電率の小さいオーバコート層に加えて、アンダーコート層を共通電極状に設けて作製した表媒体を、実施例７と同様に書き込みを行った評価方法は、実施例１と同様である。表７にこれらの評価結果を示す。アンダーコート層は、オーバコート層と同様に作製した。このアンダーコート層とオーバコート層のε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘの和をΣ（ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ）とし、同様にσ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘの総和をΣ（σ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ）とした。
【表８】

【０１０４】
【発明の効果】
本発明の請求項１は、該表示箇所の少なくとも一方の側の最上部を形成する部材の少なくとも一部分が、その下部又は周辺に配置された少なくとも一つの部材よりも導電率の大きい材料からなる部分としているので、該表示媒体の画像品質の均一性に優れ、かつ信頼性に優れて簡易で小型な装置で書き込める表示装置を提供できる。
【０１０５】
また本発明の請求項２は、該導電率の大きい材料からなる部分の形状が、略長方形でありかつこの長方形の４角が該長方形の短辺の長さの４分の一の長さを半径とする曲率より小さい曲線形状又はこれに相当する面取り形状を有しているので、該表示媒体の簡易な高解像度の表示媒体を提供することができる。
【０１０６】
また本発明の請求項３は、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つの部分でかつ視認状態が変化する部分の誘電率をε_ｂ０とし、導電率をσ_ｂ０として、表示媒体の書き込み速度をＸ（sec/dot）又はＹ（sec/line）としたときに、それぞれＸ≦ε_ｂ０／σ_ｂ０又はＹ≦ε_ｂ０／σ_ｂ０としているので、高速に、より簡単に画像情報を書き込める表示媒体を提供することができる。
【０１０７】
また本発明の請求項４は、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つの部分でかつ視認状態が変化する部分の誘電率をε_ｂ０、導電率をσ_ｂ０、厚さＤ_ｂ０とし、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つ以上ｎ個以下のその他の部分の誘電率をε_ｂｘ、導電率をσ_ｂｘ、厚さをＤ_ｂｘとしたときに（ただし、ｘは整数、０＜ｘ≦ｎ）、σ_ｂｘ≦１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）の場合のすべてのｘに対して、σ_ｂ０／Ｄ_ｂ０≧σ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ又はε_ｂ０／Ｄ_ｂ０≦ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘが成り立つようにしているので、多層構造を有していても高速に比較的低電圧で画像情報を書き込める表示媒体を提供することができる。
【０１０８】
また本発明の請求項５は、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つの部分でかつ視認状態が変化する部分の誘電率をε_ｂ、導電率をσ_ｂ０、厚さＤ_ｂ０とし、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つ以上ｎ個以下のその他の部分の誘電率をε_ｂｘ、導電率をσ_ｂｘ、厚さをＤ_ｂｘとしたときに（ただし、ｘは整数、０＜ｘ≦ｎ）、σ_ｂｘ≦１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）の場合のすべてのｘに対して、σ_ｂ０／Ｄ_ｂ０≧Σσ_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ又は１／（ε_ｂ０／Ｄ_ｂ０）≧Σ（１／ε_ｂｘ／Ｄ_ｂｘ）が成り立つようにしているので、多層構造を有していてもさらに高速に比較的低電圧で画像情報を書き込める表示媒体を提供することができる。
【０１０９】
また本発明の請求項６は、表示箇所と接することが可能な電圧又は電流を作用させる書き込み装置の電極と該表示箇所との接触状態を変化できる手段を有しているので、表示媒体に高速に簡単に画像情報を書き込める書き込み装置を提供することができる。
【０１１０】
また本発明によれば、該導電率の大きい材料からなる部分の導電率をσ_ａとしたとき、σ_ａ≧１．０×１０^-4（Ｓ／ｃｍ）とすることにより、より画像品質の均一性に優れた表示媒体を提供することができる。
【０１１１】
また本発明によれば、該導電率の大きい材料からなる部分の下部に配置された少なくとも一つの部分の導電率をσ_ｂとしたとき、σ_ｂ≦１．０×１０^-10（Ｓ／ｃｍ）とすることにより、より信頼性に優れた表示媒体を提供することができる。
【０１１２】
また本発明によれば、該導電率の大きい材料からなる部分の周辺部に配置された少なくとも一つの部分の導電率をσ_ｃとして、σ_ｃ≦１．０×１０^-6（Ｓ／ｃｍ）とすることにより、より高解像度の表示媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一つである表示媒体を示す断面図である。
【図２】図１の表示媒体の上面からの概要図である。
【図３】本発明の実施の形態の別の一つである表示媒体を示す断面図である。
【図４】図１の表示媒体に電圧を印加して書き込んだ状態を示す上面からの概要図である。
【図５】本発明の実施の形態の別の一つである表示媒体を示す断面図である。
【図６】図５に相当する構成の場合の等価回路図である。
【図７】本願とは別に特許出願した実施の形態の一つにおける書き込み装置を示す図である。
【図８】本願とは別に特許出願した実施の形態の一つにおける表示媒体を示す図である。
【図９】本願とは別に特許出願した、本願発明の表示媒体と類似した原理による表示装置を示す図である。
【符号の説明】
１基板
２共通電極
３マイクロカプセル
４分散液
５バインダ材
６被覆層
３１高導電率部材
３２上面からの視認状態が変化した領域
３３低導電率部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display medium capable of reversibly changing a visual state by the action of voltage or current, and a writing apparatus thereof, and more particularly to a display medium such as rewritable electronic paper, digital paper, and web paper that can replace paper and writing thereof. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal, electrochromic elements, electrophoretic elements, gyricons, and the like are known as display media that can reversibly change the visual state by the action of an electric field. Many writing devices using these display media have a pair of display media. The electrode substrate and a display element inserted between them are connected to a drive circuit for applying a signal for displaying an image to each electrode. In addition to nematic liquid crystals and cholesteric liquid crystals, various display elements using polymer-dispersed liquid crystals and discotic liquid crystals have also been proposed as liquid crystals. Various proposals have also been made.
[0003]
Further, this display medium is not used as a display device, but is used as a bendable planar display medium such as paper, and a detachable writing device for such a display medium is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-188489. An electrode array capable of generating a voltage of 100 V or more using a display medium capable of reversibly changing a visual state by the action of a voltage as shown in the specification of a “writing sheet and writing system” to be described In some cases, image information is written by moving the image information with respect to the display medium.
[0004]
However, in the above display medium, when 100V is used for a sphere having a diameter of 25 μm, it takes 3 milliseconds, and when writing A4 data at a density of 400 dpi, it is calculated that 10 seconds or more are required, and the writing time is long. High-speed writing is expected to be difficult. In addition, when writing with an electrode array at a voltage lower than the voltage using discharge, such as an electrostatic plotter, the voltage applied to the display medium is changed between the portion that cannot be in contact with the electrode due to the unevenness of the surface. Variations cause image quality variations. Further, when the voltage is increased to a level at which it can be discharged, the reversibility is likely to decrease.
[0005]
On the other hand, one of a pair of substrates sandwiching a display medium is an insulator without electrodes, and a writing method is known in which an electric field is applied by irradiating an ion flow by an ion irradiation means to the outer surface of the substrate, thereby applying an electric field. (For example, JP-A-62-34187, JP-A-4-86784, JP-A-6-202168). In this method, since it is difficult to two-dimensionally arrange the ion irradiation means at a high density, the fact that mechanical scanning is required for writing is the same as the method using the above electrode array. In order to write, the substantial voltage application time can be lengthened, and when the threshold value is not steep, the applied voltage can be reduced to reduce the burden on the electric drive circuit, and the high speed Writing is also possible. However, it is difficult to control the resolution and shape in which ions are flowed and written, and also the voltage application time due to the charge loss, and it is difficult to improve the resolution and gradation.
[0006]
Further, since the writing device is large, it has been proposed not as a display medium on a bendable surface such as paper but as a display device in which writing means are integrated. In Japanese Patent Laid-Open No. 4-86784, an electrophoretic display liquid is used as a display material, and the volume resistivity is 6 × 10 6. ^Ten (Ωcm) or more, which is a dielectric constant of 19.5 × 10 ^-12 A time constant of 12 (msec) is given to (F / m), and the voltage application time by the charging method is taken into consideration.
[0007]
In addition, although it is not a bendable planar display medium such as paper, a display device in which a display portion that can reversibly change the visual state by the action of an electric field and a writing unit is an example. There is a display device (Japanese Patent Laid-Open No. 6-202168) having a drive circuit for each pixel and having an electrode connected to the drive circuit. In this case, an independent full surface electrode having a low resistance is provided corresponding to a display location, but a drive circuit, that is, a writing means and a display device are integrated. When such an active element is provided on the display medium, the image quality can be improved and the response speed can be reduced, so that writing can be performed at a high speed. However, it becomes very expensive, and the substrate material is limited or it is difficult to reduce the size. .
[0008]
In addition, there is a display device (Japanese Patent Laid-Open No. 5-61421) in which a display material is sealed in a gap between opposed electrodes and an insulating layer is provided on the surface of the opposite electrode. This is intended to reduce the long-term life due to the direct current flowing in the electrophoretic liquid, although the breakdown voltage and time constant of the insulating film are taken into consideration. In addition, as an equivalent circuit, the insulator is not substantially caused to pass current. Therefore, when a sufficiently long pulse voltage is applied, it is applied to the electrophoretic liquid, but the voltage is substantially zero. End up. Similarly, there is a display device (Japanese Patent Laid-Open No. 5-34710) in which one of the counter electrodes is provided on the outer surface. These are based on the premise that a driving circuit is connected corresponding to each display location, and the driving means and the display device are integrated. In addition, the time constant of the display part is considered, but basically the resistance is infinite, it is handled by the capacitor model, and only the internal power supply and wiring resistance are taken into account, which considers only the rise at the time of DC voltage application is doing.
[0009]
In addition, as a device using microcapsules, there is a display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-119118 in which a substrate and an electrode are arranged in advance so as to face each other. It is said that microcapsules containing a display liquid and a binder are provided, and the dielectric constant of the electrophoretic display liquid and the dielectric constant of the binder are made substantially the same, thereby suppressing the omission of the electrophoretic particles above the capsule.
[0010]
However, none of these methods is sufficient to achieve reliable high-speed writing with a small device while improving the image quality such as resolution, image density, and high gradation. In addition, the structure is complicated and the reliability is low and the cost is high.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention has been made in view of the above problems, and a writing device that can be used like a thinly bent paper and reversibly rewrites image information into a display medium that can be separated therefrom. An object of the present invention is to provide a display medium in which image information with high uniformity, high resolution, high contrast, high gradation, and high reliability can be easily and quickly written with a small writing device when reversibly writing image information. . More specifically, the following is the subject of the present invention.
An object of claim 1 of the present invention is to provide a display medium that is excellent in uniformity of image quality of the display medium, is excellent in reliability, and can be written by a simple and small device.
A second object of the present invention is to provide a simple high-resolution display medium of the display medium.
Another object of the present invention is to provide a display medium on which image information can be written more easily at high speed.
Another object of the present invention is to provide a display medium capable of writing image information at a relatively low voltage at a high speed even if it has a multilayer structure.
Another object of the present invention is to provide a display medium capable of writing image information at a relatively high voltage even at a higher speed even if it has a multilayer structure.
Another object of the present invention is to provide a writing device capable of writing image information on a display medium at high speed and more simply.
Another object of the present invention is to provide a display medium with more uniform image quality, to provide a display medium with higher reliability, and to provide a display medium with higher resolution. To do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in a display medium having a planar portion having a display portion whose visible state can be changed by applying a voltage or current, the uppermost portion on at least one side of the display portion is provided. At least a part of the member to be formed is a part made of a material having a higher conductivity than that of at least one member arranged in the lower part and the periphery thereof, and the part made of the material having a higher conductivity acts on a voltage or a current. It is characterized in that it can be separated from the driving means to be separated.
According to a second aspect of the present invention, in the above configuration, the shape of the portion made of the material having a high conductivity is substantially rectangular, and the four corners of the rectangle are a quarter of the length of the short side of the rectangle. It has a curved shape smaller than a curvature having a radius as a length or a chamfered shape corresponding to the curved shape.
According to a third aspect of the present invention, in the above configuration, the dielectric constant of at least one portion arranged at a lower portion of the portion made of a material having a high conductivity and a portion whose visibility is changed is ε _b0 , Conductivity σ _b0 When the writing speed of the display medium is X (sec / dot) or Y (sec / line), X ≦ ε _b0 / Σ _b0 Or Y ≦ ε _b0 / Σ _b0 It is characterized by being.
According to a fourth aspect of the present invention, in the above configuration, the dielectric constant of at least one portion arranged at a lower portion of the portion made of a material having high conductivity and a portion whose visibility is changed is ε _b0 , Conductivity σ _b0 , Thickness D _b0 And the conductivity of at least one and not more than n other parts arranged at the lower part of the part made of the material having a high conductivity is ε _bx , Conductivity σ _bx , Thickness D _bx (Where x is a positive number, 0 <x ≦ n), σ _bx ≦ 1.0 × 10 ^-Four For all x in the case of (S / cm), σ _b0 / D _b0 ≧ σ _bx / D _bx Or ε _b0 / D _b0 ≤ε _bx / D _bx It is characterized by that.
According to a fifth aspect of the present invention, in the above configuration, the dielectric constant of at least one portion arranged at a lower portion of the portion made of a material having a high conductivity and a portion whose visibility is changed is ε _b , Conductivity σ _b0 , Thickness D _b0 And the conductivity of at least one and not more than n other parts arranged at the lower part of the part made of the material having a high conductivity is ε _bx , Conductivity σ _bx , Thickness D _bx (Where x is a positive number, 0 <x ≦ n), σ _bx ≦ 1.0 × 10 ^-Four For all x in the case of (S / cm), σ _b0 / D _b0 ≧ Σσ _bx / D _bx Or 1 / (ε _b0 / D _b0 ) ≧ Σ (1 / ε _bx / D _bx ) Holds.
Claim 6 of the present application is a writing device having a driving means for applying a voltage or current to a display location of any of the above display media, wherein the writing device applies a voltage or current that can contact the display location. It is characterized by having an electrode to be actuated and means for changing the contact state between the electrode and the display portion.
Further, in the display medium of the present invention, in the above structure, the conductivity of a portion made of a material having a high conductivity is σ. _a Where σ _a ≧ 1.0 × 10 ^-Four (S / cm) and / or the electrical conductivity of at least one portion arranged at the lower part of the portion made of the material having a high electrical conductivity is σ _b Where σ _b ≦ 1.0 × 10 ^-Ten (S / cm) and / or the conductivity of at least one portion arranged in the periphery of the portion made of the material having a high conductivity σ _c Where σ _c ≦ 1.0 × 10 ^-6 (S / cm).
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the display medium of the present invention will be described in detail.
The display medium of the present invention has a planar portion having a display portion whose visible state can be changed by applying an electric current or voltage, and the current or voltage applied to the display portion is Can be provided by using an electric drive means of a detachable writing device. At this time, a voltage or current action from the drive means can be effectively applied to a display portion. The present inventors have found the configuration through intensive studies, thereby improving the uniformity of the image information on the display medium, improving the reliability and resolution, and making the display medium simple and compact. It can be written at high speed.
[0014]
First, a conventional embodiment to be compared with the present invention will be described.
A display medium capable of displaying an arbitrary image on a plane is composed of a display pixel having a size corresponding to the resolution or smaller, or an equivalent material, and changes the visual state of the arbitrary display pixel. Any image can be displayed. This display pixel is substantially synonymous with the above-mentioned display portion when the display medium is viewed from the vertical direction. A substantial display portion of the display pixel is used as a display location. When a voltage is applied between the scanning line and the signal line that are opposed to each other by using a driving circuit, the display pixel is generally arranged corresponding to the coordinates indicated on the vertical coordinates, and is in full color. In the case of display, three pixels of RGB of the reference color are configured in more detail in an array such as a horizontal direction if used for OA, and a polygonal shape if used for television.
[0015]
When such a display medium is used like paper, image information can be displayed using a writing device different from this, and the mechanical absolute position alignment between the display medium and the writing device is possible. Is very difficult because it is required to have an accuracy below the resolution, and it is possible to change the absolute position of writing by detecting the position, or to write by focusing on the relative position. Although such a structure is highly useful in that an image can be written by applying a voltage or current to a display medium at a predetermined resolution, the writing speed tends to be low because of the following.
[0016]
The size of the electrode array is about one time larger than the size of the pixel dot coming from the resolution, and writing is performed using the electrode array as a solid scanning head or writing using a raster operation head. When a display medium transport type writing apparatus is configured, the writing speed is expressed by (1 dot length) / (1 dot voltage application time), which comes from the size of the pixel dot. For this reason, it is effective to reduce the voltage application time for one dot at normal resolution. This is because, as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-188489, if a dot voltage application time takes 3 ms, it is calculated that 10 seconds or more is required when A4 data is written at a density of 400 dpi. I understand. Increasing the voltage is a direct way to reduce the voltage application time. However, in this case, there is a problem that the driving IC that switches at 100 V or higher and the selection and structure of the surrounding insulating material are difficult and expensive, and the electric field easily leaks from the wiring portion to the electrode array. There is also a problem that the resolution of the image may be lowered. Further, when the voltage is 300 V or more, air discharge is likely to occur, and an electrical load is generated in the driving IC and peripheral circuits in addition to a decrease in effective applied voltage or current value, thereby reducing reliability. Furthermore, in order to ensure the reliability with respect to a high voltage | pressure, an apparatus becomes large and the number of parts also increases and it becomes expensive. However, since charge can be written on the display medium by air discharge, writing may be performed at a higher speed than the actual voltage increase. Furthermore, nonuniformity in image information due to nonuniformity in voltage or current in a non-contact portion between the electrode and the display medium, which is caused by unevenness of the display medium due to discharge, can be reduced. However, when the air discharge is not uniformly generated, unevenness due to the size of the unevenness tends to occur.
[0017]
Here, one of the embodiments related to the invention of the present inventors and applied for a patent separately from the present application will be described below with reference to FIGS.
[0018]
FIG. 7 shows an example of a writing device, and FIG. 8 shows an example of a display medium to be written by this writing device. This display medium is the same display medium that can be written by the writing device of the present invention, and is an example of a display medium that can rewrite image information with a voltage that can be handled like paper.
[0019]
In FIG. 7, 10 is a display medium, 11 is an electrode array, and comprises a switching circuit 14 mounted integrally with an electrode bar 13 formed on the substrate 12 by screen printing or the like. Arrayed. A power circuit 15 supplies a voltage pulse corresponding to the image signal to the electrode bar 13 through the switching circuit 14. Reference numeral 16 denotes a feeding mechanism. In this case, information that can be visually recognized can be displayed on the entire surface by moving the display medium. Instead, a mechanism for fixing the display medium and moving the electrode array may be used. 11, 15 and 16 are housed in a housing (not shown) and function as a writing device.
[0020]
In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a substrate made of glass, plastic or the like, and a transparent material is selected for use on the viewing side. 2 is metal, ITO, SnO ₂ A common electrode made of a conductive thin film such as ZnO: Al and formed by sputtering, vacuum deposition, CVD, coating, or the like. When the substrate 1 is used on the viewing side, ITO, SnO are used as the common electrode 2. ₂ A transparent material such as ZnO: Al is selected. 3 is a microcapsule which contains the dispersion 4. 5 is a binder material made of acrylic, urethane, epoxy, ester, or the like, and 6 is a coating material.
[0021]
Dispersion 4 is composed of aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and naphthenic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, kerosene and paraffinic hydrocarbons, trichloroethylene, tetrachloroethylene, trichlorofluoroethylene, bromide 0.01% of oil-soluble dyes such as anthraquinones and azo compounds or colored fine particles such as carbon black, iron oxide, and organic pigments in an organic solvent having high resistivity such as halogenated carbon (hydrocarbon) elements such as ethyl ~ 20 wt. A dispersion medium composed of about 1% is dispersed in electrophoretic particles composed of inorganic pigments such as titanium dioxide, zinc oxide and zinc sulfide, and organic pigments such as diary ride yellow and phthalocyanine blue.
[0022]
The fluidized particles may be coated with another substance on the surface or combined with another substance in order to match the specific gravity with the dispersion medium, or to prevent aggregation and improve dispersibility. The particle size is preferably about 0.01 to 10 μm.
In addition, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, sodium dioctylsulfosuccinate, polyethylene glycol, titanium coupling agent, and the like may be added for the purpose of controlling the surface charge amount of the migrating particles and enhancing dispersibility.
[0023]
As the wall material of the microcapsule 3, urea resin, melamine resin, urethane resin, gelatin or the like can be used. The microcapsules are formed by an interfacial polymerization method, an In-Situ polymerization method, a coacervation method, or the like. The capsule diameter is 1-1000 μm, preferably 5-200 μm. The microcapsules formed by the above method are generally in the form of a slurry containing moisture. The binder material 5 may be dried to form a powder, but the binder material 5 may be water-soluble such as polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylic acid, urea-formalin, melamine-formalin, and isobutylene-maleic anhydride. In the case of using a conductive polymer (or prepolymer) material, a slurry of microcapsules may be mixed with an aqueous solution of a binder material to prepare a coating solution. When this is applied onto the common electrode 2 by means of blade coating, screen printing, roll coating or the like and dried, the microcapsules and the binder material form a single layer and are firmly fixed on the common electrode 2. The
[0024]
6 is a coating layer for reducing the unevenness of the capsule, and is an acrylic, urethane, epoxy, ester resin, polyvinyl alcohol, polyimide or other organic substance or SiO ₂ It consists of inorganic materials such as DLC (Diamond Like Carbon). These can be produced by a coating method such as blade coating, screen printing or roll coating, or a vapor phase method such as sputtering or CVD. The thickness of this layer is preferably about 1 to 50 μm.
[0025]
Further, another embodiment of the present invention which is related to the invention of the present inventors and has been applied for a patent separately from the present application will be described below with reference to FIG.
[0026]
FIG. 9 shows an example of a display device based on a principle similar to that of the display medium of the present invention. Reference numeral 10 denotes a display medium having a structure shown in FIG. 9, for example. An ion gun array 21 includes a corona wire 22, a discharge frame 23, and control electrodes 24 a and 24 b, which are arrayed in a large number in a direction perpendicular to the paper surface. 26 is a high voltage power source for generating corona ions, and 27 is a power source for controlling ion flow. Reference numeral 28 denotes a feeding mechanism, and in this case, by moving the display medium, information that can be visually recognized can be displayed on the entire surface. Instead, a mechanism that fixes the display medium and moves the ion gun array may be used.
[0027]
An example of the display operation will be described below. First, a voltage (for example, negative voltage) having a polarity opposite to the surface charge of the migrating particles in the display medium is applied to the corona wire 22 to supply the negative charge to the surface of the display medium. Then, due to the electric field formed between this charge and the common electrode 2, the migrating particles move to the surface, and the color of the migrating particles is observed. Next, a positive voltage is applied to the corona wire 22, and the polarity and magnitude of the voltage applied to the control electrode 24a are changed according to the image signal. That is, when a positive voltage is applied, the ion stream passes through the aperture 25 and positive charges are supplied to the surface of the display medium. Therefore, the migrating particles move to the common electrode side, and the color of the dispersion medium is observed from the surface. Is observed. When a negative voltage is applied, since the ion flow cannot pass through the aperture 25, no charge is supplied to the surface of the display medium, no migration of the migrating particles occurs, and the color of the migrating particles is observed from the surface. 21, 26, 27 and 28 are housed in a housing (not shown) and function as a writing device.
[0028]
Next, one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 (Claims 1 and 3).
FIGS. 1 and 2 are a cross-sectional view and an upper schematic view showing an example corresponding to the display medium of FIG.
In FIG. 1, 31 is a high conductivity member made of ITO, and 1, 2, 3, 4, 5, 6 have the same names as in FIG. However, although 6 is a coating layer formed mainly for the purpose of flattening the upper surface of the capsule, the same material as 5 is used. In FIG. 2, reference numeral 32 denotes a region where the state of visibility from the upper surface is changed by electrophoresis of particles in the microcapsule. Actually, the microcapsules are closely arranged in a plane.
[0029]
A display medium having an ITO member having a conductivity higher than that of the lower part and the periphery on the upper surface in FIG. 1 is applied to a microcapsule by applying a voltage using a writing device having an electrode array similar to that in FIG. The particles can be electrophoresed to move the pigment particles to the upper surface, and an observer of the display medium observes the color of the pigment particles. On the other hand, by applying a voltage, the pigment particles can move to the lower surface, and the color of the dye of the dispersion medium can be observed.
[0030]
As shown in FIG. 2, depending on the voltage application conditions and the structure of the display medium, since the lower part is a common electrode, the particles in the microcapsule are electrophoresed in a slightly larger range than the ITO member having a high conductivity. The viewing state changes. This range becomes smaller as the distance between the electrodes mainly in the vertical direction and the horizontal direction becomes smaller, and the variation depending on the thickness of the microcapsule decreases as the microcapsule becomes smaller.
[0031]
In this case, a high-conductivity member made of ITO is provided on the upper surface of the display medium adjacent to the electrode array by applying a voltage corresponding to image information. A part of the front end surface of the array and a part of the ITO can be easily brought into contact with each other. At this time, since ITO has a high electrical conductivity, it can be transmitted to the member below the ITO while reducing the voltage loss of the electrode array uniformly. This makes it possible to effectively apply a highly reliable voltage that does not depend on the unevenness of the display medium to a material whose visual state changes due to the action of a voltage such as a microcapsule with a simple electrode array structure. . This is based on the following reasons.
[0032]
The display medium can be formed using solvent coating, vacuum film formation, or the like. In order to coat the surface uniformly, leveling is performed by gravity using a coating solution with low viscosity, such as resist coating such as spin coater and roll coater, and the temperature is increased by vacuum film formation. There are various ways to reduce the speed. In addition, there is a method of using a dense film. There is also a method of smoothing the surface by heat-treating the surface of the thermoplastic material with a smooth roller.
[0033]
However, these methods not only reduce the function by limiting the method for producing the display medium, but also have a low yield and high cost, making it difficult to put it into practical use as a paper-like display medium. . Furthermore, surface irregularities generally tend to increase as the number of coating layers is increased. However, if unevenness is present on the surface to some extent, a gap is formed between the display medium and the electrode array together with the unevenness of the electrode array. This gap is difficult to disappear unless the pressure is increased considerably, but at such a pressure, the microcapsules of the display medium are deformed or destroyed, and the display quality is deteriorated. There is a combination of a thermal paper using a leuco dye and a thermal printer as a display medium in which writing is performed in direct contact, but in this case, the display medium is close to the contact point of the convex and concave portions. Heat is efficiently transferred to the recess, and there is no practical problem.
[0034]
Thermal paper only needs to be coated with a thin leuco dye layer on a thin substrate mainly made of paper, so the effect of unevenness between the thermal printer head and the thermal paper is large due to the large flexibility and there is no pressure. It is reduced from the initial state.
[0035]
On the other hand, the display medium that changes the display state by applying a voltage according to the present invention uses a plastic material for the substrate, and further includes a member and a substrate whose visibility changes to reduce the influence of resolution degradation due to the substrate. A conductive film is formed between them. For this reason, since the flexibility of the substrate is less than that of the thermal paper, the substrate is less likely to be deformed by pressure, so that a state in which the electrodes are less likely to be in direct contact with the unevenness of the display medium is likely to occur. The portion where the display medium and the electrode are not in direct contact with each other cannot substantially be applied with voltage because of the large air resistance. The degradation of image quality due to this effect is much greater than for thermal printers. Conventionally, there is a method of reducing the influence of the unevenness by writing with a large voltage that causes air discharge, but the writing device tends to be expensive and large as described above. In addition, by providing the electrode with elastic properties, it is possible to reduce the increase in resistance due to air in order to align the electrode with the unevenness of the display medium. In this case, however, the deterioration and reliability of the electrode are problematic. It becomes.
[0036]
However, in the present invention, the potential of the electrode can be transmitted to the entire shape of the ITO on the display medium through a part of the ITO that is easily in contact with a part of the tip surface of the electrode array. Applying a voltage to the microcapsules whose visibility changes depending on the voltage of the part, and applying a voltage between the common electrode below the microcapsules, thereby applying a substantially uniform electric field strength that reduces the influence of irregularities on the surface of the display medium Image quality can be made uniform. Furthermore, since it is not necessary to perform writing at a high voltage that causes air discharge, the burden on the display medium and the driving IC is reduced, so that the reliability can be improved and a simple writing device can be used.
[0037]
In addition, the high conductivity member made of ITO on the surface of the display medium of the present invention can be realized by providing an independent ITO or conductive member on the surface of the display medium even if the display medium does not have a common electrode of the substrate. it can. In this case, although the strength is reduced by the amount of omission of the substrate, conversely, by increasing the flexibility of the display medium, it is possible to approach a paper-like use feeling.
[0038]
Hereinafter, each configuration and each member will be described in detail.
A part made of a material having a higher conductivity than the member arranged on the lower or peripheral side of the uppermost part of one side of the display medium, or a conductive layer provided directly on the substrate is not limited to ITO. A conductive layer using an electroconductive pigment as a conductive agent can be used. As the electroconductive pigment, a conductive inorganic pigment, that is, an inorganic pigment as a base material, and a needle-like or particulate pigment in which only the base material or its surface is further coated with a conductive substance is used. Here, the acicular conductive pigment is based on potassium titanate, titanium oxide, barium sulfate, aluminum borate, calcium carbonate or the like, or the surface is coated with antimony, tin oxide or the like, or particulate conductive As the pigment, zinc oxide, titanium oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, a metal, a semiconductor or the like as a base material, or a surface coated with antimony, tin oxide, or aluminum can be used. Furthermore, a metal oxide or a metal colloid can also be used.
[0039]
In addition, the member having a high conductivity can be formed using the above-described electron conductive pigment and binder. The binder used here includes vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, acrylic resin, polyester resin, urethane resin, butyral resin, nitrocellulose, styrene butadiene copolymer, polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, gelatin, starch, casein. Water-soluble resins such as water-dispersible resins and organic solvent-based resins can be used.
Further, the high conductivity member made of ITO according to the present embodiment can be easily manufactured by sputtering.
[0040]
The display location of the present invention is not limited as long as its visibility can be changed by the action of voltage or current such as liquid crystal, electrochromic, electrophoresis, organic EL, inorganic EL, LED, etc. The same applies to the case where the current is supplementarily used with light, magnetic field, heat, pressure or the like.
[0041]
In addition, a display medium that can retain a displayed image even after the electric field is erased, that is, a memory medium is preferable. Ferroelectric liquid crystal, memory polymer dispersed liquid crystal, bistable cholesteric liquid crystal, electrochromic device, electrophoresis Examples thereof include, but are not limited to, and a combination of light, heat, magnetic field, pressure, and the like may be used. In the case of not having a memory property, the erasing process is performed at the same time as making the display medium alone, and its use is limited. For this reason, when it is desired to use it in the same manner as paper, it is necessary to provide a power supply or a structure for retaining some memory property in the display medium. However, in the case of having a memory property, as in the case of the above-described paper, it is particularly effective because image data can be held without providing special means.
[0042]
Even if the display material is not encapsulated in the microcapsule, it can be used as it is, or it can be applied alone or with other materials, inserted into a flat plate, or enclosed in a space consisting of a flat plate and a partition. Also good.
[0043]
Furthermore, these writing operations are not limited to one time, and the resolution and contrast can be further improved by performing the writing a plurality of times.
[0044]
Further, in order to remove the electric charge generated at the display location as a capacitor, a static eliminating means may be provided. The static elimination roller or blade serving as the static elimination means preferably has no resistance in order to remove electric charges, and is preferably an elastic body in order not to damage the display portion. These do not have to be made of a single material, and a composite of an elastic body and a conductive pigment can be used.
[0045]
In addition, with respect to the electrode array for applying a voltage to the high conductivity member made of ITO according to the present embodiment, an AC or pulse voltage can be applied by a driving IC or an electric circuit for applying a voltage, or by applying a constant voltage Furthermore, voltage application according to the display medium can be performed by applying a pulse voltage whose voltage is changed.
[0046]
In addition, since the range in which the voltage acts depends not on the shape of the electrode array but on the shape of the high conductivity member of the display medium, the shape of the electrode array can be designed relatively freely, and a sphere / It may be oval or cylindrical.
[0047]
Conductivity σ as material of this high conductivity member _a (S / cm) depends on the thickness of the high conductivity member, but preferably σ _a = 1.0 × 10 ^-Four (S / cm) or more, more preferably σ _a = 1.0 × 10 ² (S / cm) or more, more preferably σ _a = 1.0 × 10 ^Four (S / cm) or more. This is based on the following reason.
[0048]
When the thickness of the high conductivity member is d and the distance from the lower common electrode is D, the conductivity ratio of the high conductivity member is not less than D / d with respect to the lower member. If so, the resistance in the horizontal direction can be reduced. However, considering the uniformity of the thickness of the lower member in the thickness direction and the voltage distribution in the resistance ratio, it has been experimentally found that about 1/100 or less is preferable. If the minimum value of D is 10 μm and the maximum value of d is 5 μm, the minimum conductivity ratio is 50 times, but the actual practical configuration is high resolution and high electric field strength when D is small. In general, D / d is 1/10 or less, and a conductivity ratio of 3 digits or more is preferable. On the other hand, the lower resistance value has a conductivity σ when the side effect due to the current is reduced mainly by the action depending on the voltage, and the power consumption is further reduced. _b Is preferably small. From this point of view, σ is effectively σ _b = 1.0 × 10 ^-7 (S / cm) or less is preferable. From these, σ _a = 1.0 × 10 ^-Four It can be seen that (S / cm) or more is preferable. These are the minimum electrical conductivity to find the effect of the present invention. However, since this value generally corresponds to a material that is not an insulator but a region separated from a semiconductor, many materials can be applied. The structure of the present invention can be manufactured at low cost by a simple construction method.
[0049]
By the way, when the current value increases by changing the conductivity, resistance, etc. by changing the material, prescription, and film thickness that change the visible state of the lower part, the effect of the partial non-uniformity of the material also affects. The effect of voltage drop is increased. For this reason, it is necessary to avoid the influence of the current value so much. For this purpose, it is necessary to change the conductivity from a semiconducting material value to a conductivity having a conductive property, in particular, σ. _a = 1.0 × 10 ¹ (S / cm) or more is preferable. In general, the conductivity referred to as a conductor is σ _a = 1.0 × 10 ^Four (S / cm) or more, in the case of the present invention, it is not necessary that the conduction levels completely coincide with each other, and it is only necessary to effectively generate a uniform electric field between the lower surface, σ _a = 1.0 × 10 ² It was found that the effect was sufficiently found if it was (S / cm) or more.
[0050]
Thus, the conductivity of the high conductivity member is σ _a = 1.0 × 10 ^-Four (S / cm) or more, further σ _a = 1.0 × 10 ² By setting it to (S / cm) or more, it was possible to improve the image uniformity with high reliability.
[0051]
Also, the lower conductivity σ _b Reduces the display quality and cycle deterioration due to side effects caused by current, and further reduces the power consumption. _b ≦ 1.0 × 10 ^-7 (S / cm) is preferred, but in order to further increase the effect of claim 1, at least a conductivity of at least a part of the lower portion of the high conductivity member is σ. _b = 1.0 × 10 ^-Ten It is more preferable to have a member that is (S / cm) or less.
[0052]
This is because when the lower part has a multi-layer structure, this combined resistance is determined as a series resistance. The resistance value is increased sufficiently so that the increase in current value due to the decrease in the combined resistance value due to the relatively high conductivity layer in the lower portion is substantially σ. _b = 1.0 × 10 ^-Ten It is because it can reduce by setting it as (S / cm) or less. In other words, σ _b = 1.0 × 10 ^-7 Even if there is a member with a conductivity greater than (S / cm), providing a material that is three orders of magnitude larger than this will be sufficient even if the thickness of this material is about 100 times smaller than a member with a low conductivity The series resistance of the entire lower portion can be increased, and the value of current flowing through the highly conductive member can be reduced to reduce the voltage drop. This conductivity is σ _b = 1.0 × 10 ^-Ten The member having (S / cm) or less is preferably a material whose voltage can be visually changed due to the voltage distribution due to the resistance ratio. However, in other cases, a voltage such as an AC voltage or a DC pulse voltage is used. By optimizing the application method and the material design value, the efficiency of the effective voltage applied to the visual recognition state can be increased. Of course, the conductivity of any member below is σ _b = 1.0 × 10 ^-7 (S / cm) or less, in order to enhance the effect of equalizing the voltage action by the upper high conductivity member, σ _b = 1.0 × 10 ^-Ten It is preferable to have a member that is (S / cm) or less.
[0053]
Thus, the lower conductivity is σ _b = 1.0 × 10 ^-Ten By using a member having a (S / cm) or less, the resistance value of the display medium can be increased without depending only on the material type, prescription, and layer configuration of the member whose visibility changes, and thus the stability of the image quality. , Cycle characteristics can be improved and reliability can be improved.
[0054]
Next, another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 3 (Claim 1).
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example corresponding to the display medium of FIG.
In FIG. 3, 31 is a high-conductivity member formed by applying a conductive paint, and 33 is a low-conductivity member made of a polymer material that is practically embedded in a gap between the conductive paints. 1, 2, 3, 4, 5, 6 have the same names as in FIG. However, although 6 is a coating layer formed mainly for the purpose of flattening the upper surface of the capsule, the same material as 5 is used. In FIG. 3, 31 and 33 can be produced using screen printing.
[0055]
Conductive paints often have a lower electrical conductivity than ITO or the like, so the thickness is increased to increase the lateral conductivity. At this time, a step due to unevenness of the coated surface becomes a problem due to poor contact with the electrode array, roughness of the display medium, adhesion of dirt, etc., but by printing a material with low conductivity in the gap, the surface can be Smoothness can be achieved, and voltage application by the electrode array can be performed uniformly, and at the same time, the level difference due to the high conductivity member can be reduced.
[0056]
Conductivity σ of this peripheral part _c Depends on the configuration of the display medium, but preferably σ _c = 1.0 × 10 ^-6 (S / cm) or less is preferable, and σ _c = 1.0 × 10 ^-7 (S / cm) or less is particularly preferable. The reason for this will be described below.
[0057]
If the conductivity of the peripheral portion between adjacent high conductivity members is smaller than the conductivity of the high conductivity members, the current flowing between the high conductivity members is less than the short circuit between the high conductivity members. The value can be reduced, and the influence between adjacent display locations can be reduced. This is especially true for σ _c = 1.0 × 10 ^-7 Although it is the reason that (S / cm) or less is preferable, it has been found that, in fact, even with a conductivity higher than this, the influence between adjacent high conductivity members can be further reduced to reduce crosstalk. Of course, depending on the distance between adjacent highly conductive members, the peripheral portion must have a certain degree of conductivity. In general, this also correlates with the size of the gap between the highly conductive member and the common electrode, but there is a spread of the electric field that effectively acts at a size of 1/5 or more of the gap size. In addition, there is a need for a gap between the high conductivity members, and there is also a simplification of manufacturing due to the accuracy of printing and simple photolithography, so that it is 5 μm or more. In this case, at a low voltage of 10 V, the effective value σ _b = 1.0 × 10 ^-8 When a material of (S / cm) is used and a voltage is applied to an image dot corresponding to 600 μm in thickness and 600 dpi, a current of about 10 nA flows through the pixel. On the other hand, if the peripheral portion is 5 μm long from the interval and the effective thickness is 1 μm, σ _c = 1.0 × 10 ^-6 At (S / cm), a current value of 1/10 or less flows as compared with the above-described about 10 nA, and crosstalk between dots can be reduced. Of course, usually, the interval is 5 μm or more and the effective thickness is almost 1 μm or less. _c = 1.0 × 10 ^-6 (S / cm) or less shows that it is almost sufficient. The larger the size of the image dot, the larger the conductivity may be, and the thickness of the image dot portion needs to be small. _c = 1.0 × 10 ^-6 It has been found that crosstalk can be sufficiently reduced if the material has a relatively low resistance equal to or lower than the (S / cm) conductivity. This makes it possible to easily provide a display medium with excellent resolution.
[0058]
In addition, the conductivity of the material whose visibility changes under the high conductivity member is σ _b0 The dielectric constant is ε _b0 And X ≦ ε when the writing speed of the display medium is X (sec / dot) or Y (sec / line). _b0 / Σ _b0 Or Y ≦ ε _b0 / Σ _b0 Thus, a voltage can be applied to a material that effectively changes to a visible state, and writing can be performed at high speed.
[0059]
When the portion that is visually recognized by the high conductivity member and the common electrode is simply considered as a parallel circuit of CR, these time constants are τ _b0 = CR = ε _b0 / Σ _b0 It is. By setting this time constant to at least the time required for the writing speed of one dot or one line, the electrode array is actually made high by using writing by electric charges, despite the writing by the electrode array. The voltage can be applied to the material whose visibility is changed more than the time when it is in contact with the conductivity member, and even if it has a multilayer structure, it can be applied at high speed despite the low voltage.
[0060]
When a DC voltage is applied between the high conductivity member of the display medium and the common electrode, the applied voltage is immediately applied to the microcapsule when the voltage of the external circuit is sufficiently smaller than that of the display medium. After that, immediately after applying the voltage, that is, when the resistance at the electrode array is infinite or sufficiently large for the display medium, τ _b0 The voltage decays with the time constant of. This τ _b0 Is made larger than the time required for writing, τ _b0 The electrophoretic particles in the microcapsule can be moved and written at a high speed in an effective time. For this reason, X ≦ 4τ _b0 Or Y ≦ 4τ _b0 It is particularly preferable to ensure a sufficient voltage operation time. The same thing is described in a part of Japanese Patent Laid-Open No. 4-86784 for a display device which performs writing by an ion flow method.
[0061]
However, in a display medium having a paper-like shape as in the present invention and separable from a writing device, X ≦ ε without providing a high conductivity member. _b0 / Σ _b0 Or Y ≦ ε _b0 / Σ _b0 Even so, it is difficult to increase the effective time applied to the microcapsules. This is because when the electrode array is in contact with the member 6 having a relatively low conductivity of the display medium for writing, at least a part of the electrode array is substantially slightly pressed against the display medium. Contact is maintained somewhere on the surface of the electrode array and the display medium. For this reason, even if a voltage is applied by the driving IC of the electrode array and then the voltage is turned off, the surface of the display medium becomes a continuous dielectric with a low conductivity, and the electric charge stays in the portion where the voltage is applied to the electrode array. Instead, a part of the electrode array is pulled by the electrode array, which is a conductor, and moves to lower its potential. This is similar to the phenomenon of shorting another capacitor at a different position. However, since the high conductivity member of the present invention can have the role of a conductor electrode when the display medium is a capacitor, the switch is suddenly switched at the moment when the electrode array is separated from the high conductivity member. Becomes open, and the charge as the capacitor of the display medium can be held as it is. However, since there is a possibility that the adjacent high conductivity member is short-circuited by the electrode array, it is necessary to appropriately design the interval between the high conductivity members and the size of the electrode array.
[0062]
τ _b0 To increase ε _b0 And increasing σ _b0 There are two ways to reduce _b0 Is limited to a range of 2 to 4 in many organic materials, so σ _b0 Is preferably reduced. Specifically, when writing 10 ppm at 400 dpi, the time required for one dot is 2.5 ms, and in order to obtain a time constant longer than this, the relative dielectric constant of the dispersion medium of the microcapsule is set to 2.82. As σ _c = 1.0 × 10 ^-8 (S / cm) or less is preferable. Furthermore, it is preferable that the time constant is a time sufficient for the electrophoretic particles to move, and the mobility is μ = 4.0 × 10, although it depends on the mobility of the electrophoretic particles. ^-Ten Assuming that 20 V is applied as (m × m / V × s), when a microcapsule of s = 30 μm is used, the voltage application time is t = s ² / V / μ = 113 ms, so τ _min = 2 × t, σ _cmin = (2.5 / (2 × 112)) × 1.0 × 10 ^-8 = About 1.0 × 10 ^-Ten (S / cm), thus σ _c = 1.0 × 10 ^-8 It is preferable that it is (S / cm) or less. These naturally vary depending on voltage application conditions and the like. In practice, the time constant τ of the microcapsule is τ _b0 However, since it is not determined only by this, it is also influenced by the shape, material, binder conductivity, dielectric constant, structure, thickness, etc. of the microcapsules, and it is preferable to design them optimally.
Moreover, in order to remove the adverse effect caused by the charge remaining for a long time, it can be easily eliminated by providing means such as a static elimination roller, a blade, and a brush.
[0063]
Next, another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 4 (Claim 2).
FIG. 4 is a schematic view from above showing a state in which a voltage is applied to the display medium of FIG.
In FIG. 4, reference numeral 34a denotes a case where the shape of the high conductivity member is substantially rectangular and its corners are perpendicular. This right angle indicates an arc or a chamfered shape corresponding to a radius of curvature of less than 1 μm within a range that can be normally confirmed as a right angle by optical microscope observation. 35b is a schematic view of a region where the visual state has changed when a voltage is applied to 34a. 34b is a case where the rectangular corner of the high conductivity member has a radius of curvature of 1/24 of its short side, and 35b is a schematic diagram of a region where the visual state has changed when a voltage is applied to this 34a. . Similarly, 34c, 34d, and 34e are cases where the rectangular corner of the high conductivity member has a radius of curvature of 1/12, 1/6, and 1/4 of its short side, and 35c, 35d, and 35e are this. It is a schematic diagram of the area | region where the visual recognition state changed when the voltage corresponding to is applied.
[0064]
As shown in FIG. 4, when the electrode has a rectangular shape and a corner is substantially a right angle, the electric field is concentrated on the corner. In other words, the electric field strength is increased specifically only at the corners, and the electrophoretic particles are electrophoresed and aggregated in the vicinity of the corners, so that the visual state changes to the extra area compared to the original electrode shape. End up. Furthermore, since the electric field strength of this part is larger than the other parts, the cycle characteristics of this part are likely to deteriorate, and the reliability of display quality also deteriorates. However, by giving curvature to the corners of the rectangle slightly as in 34b, it is possible to reduce the portion of the region where the visual state is changed as in 35b that is excessive from the original shape. Furthermore, since the part where the electric field intensity is unusually large can be eliminated, the cycle characteristics of the peripheral part are improved, and the background dirt is also reduced. However, if the curvature of the corners 34c, d, e is increased, the region where the visual state is changed correspondingly changes to the original shape and the corners are rounded. For this reason, although depending on the interval between the high conductivity materials, the curvature that is greater than ¼ with respect to the short side of the rectangle improves the cycle characteristics, but the region that changes the visual state becomes conspicuous. Therefore, it is preferable to have a corner having a curvature of ¼ or less with respect to the short side of the rectangle and not substantially perpendicular.
[0065]
The corner of the high conductivity member may be an elliptical curve, hyperbola, trigonometric curve, quadratic curve, or higher order curve as well as a chamfered shape as long as it is not a complete arc but a shape that reduces the concentration of the electric field. It is also possible to substitute a right angle by a plurality of straight lines.
[0066]
As described above, the high-conductivity member is substantially rectangular, and the four corners of the rectangle have a curved shape smaller than the curvature whose radius is a quarter length of the short side of the rectangle or the like. By having a chamfered shape, it is possible to reduce the increase in the region where the visual state changes near the corner due to electric field concentration, and to increase the resolution of the display medium. Can be reduced.
[0067]
Next, another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 and 6 (claims 4 and 5).
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example corresponding to the display medium of FIG. FIG. 6 is an equivalent circuit diagram in the case of a configuration corresponding to FIG.
In FIG. 5, 31 is a high conductivity member formed by applying a conductive paint, and 36 is an overcoat layer made of a low conductivity member. 1, 2, 3, 4, 5, 6 have the same names as in FIG. In FIG. 6, R (ITO) is the resistance of the high conductivity portion, R (OC) is the resistance of the overcoat (OC) layer, and C (OC) is the corresponding capacitance, R (vis ) Is the resistance of the layer (vis) where the visual state changes, and C (vis) is the capacitance corresponding to this. Although the common electrode on the lower surface actually has some resistance, an equivalent circuit is approximated assuming that it is generally smaller than R (OC) and R (vis). Furthermore, when a material whose visibility is changed is encapsulated in the microcapsule, the substantial length differs depending on the position with respect to the microcapsule, but this is approximated by the diameter of the center position which is the maximum length. The thickness of the microcapsule portion of the layer 6 whose main purpose is flattening is assumed to be smaller than the others.
[0068]
5 and 6, when an overcoat layer is provided between the highly conductive member 31 and the common electrode 1 in addition to the microcapsule, the voltages applied between the electrode array and the common electrode 1 are respectively It will be divided into the members. At this time, as in the present invention, when the conductivity of the high conductivity member 31 is sufficiently large as compared with the lower portion thereof, the resistance R (ITO) of the high conductivity member is negligible and can be approximated. This is an equivalent circuit composed of a layer and a microcapsule layer. At this time, when the voltage V is applied to the whole, the voltage V (vis) applied to the microcapsule changes with respect to time t as follows.
V (vis) = V × (R (vis) / (R (vis) + R (OC))) × (1−A × e ^B ),
However, τ = R (vis) × R (OC) (C (vis) + C (OC)) / (R (vis) + R (OC))
A = (τ−R (OC) × C (OC)) / τ
B = −t / τ
Therefore, at t = 0, V (vis) = V × (C (OC) / (C (vis) + C (OC)).
At t = ∞, V (vis) = V × (R (vis) / (R (vis) + R (OC))).
[0069]
On the other hand, the resistance R is inversely proportional to the conductivity σ and proportional to the layer thickness D. The capacitance C is in proportion to the dielectric constant ε and inversely proportional to the layer thickness D. Considering these,
At t = 0, V (vis) = V × (C (OC) / (C (vis) + C (OC)))
At t = ∞, V (vis) = V × (R (vis) / (R (vis) + R (OC))).
The electrical conductivity σ, the dielectric constant ε, and the thickness D are expressed by the following equations, where the subscripts for the display medium and the overcoat layer are (vis) and (OC), and K and K ′ are constants.
At t = 0, V (vis) = K × V × ((D (OC) / ε (OC)) / (D (vis) / ε (vis) + D (OC) / ε (OC))))
At t = ∞, V (vis) = K ′ × V × ((D (vis) / σ (vis)) / ((D (vis) / σ (vis) + (D (OC) / σ (OC)) ))
[0070]
Now, let ε be the dielectric constant of the part where the viewing state changes. _b0 And the conductivity is σ _b0 And thickness D _b 0, and the conductivity of the portion disposed below the high conductivity member is ε _bx And the conductivity is σ _bx , Thickness D _bx And
At this time, when writing in a time smaller than the time constant, the above-mentioned capacity is mainly affected, and at this time, ε _b0 / D _b0 ≤ε _bx / D _bx Thus, a voltage of 1/2 or more of the applied voltage V can be applied to the microcapsules, and the voltage utilization efficiency can be 50% or more.
[0071]
In addition, when writing in a time smaller than the time constant, the above resistance is largely affected, and σ _b0 / D _b0 ≧ σ _bx / D _bx As a result, a voltage of ½ or more of the applied voltage can be applied to the microcapsules, and the voltage utilization efficiency can be 50% or more. However, if the writing method is mainly dependent on one phenomenon, it is sufficient to establish at least one. For example, regarding a display medium with a time constant of 300 ms, when a DC pulse voltage is applied for 5 ms, it is sufficient to satisfy only the relational expression derived from the dielectric constant and thickness. Even when a direct current is applied for 100 ms, the effective expression differs depending on whether the direct current is applied continuously or when it is applied in pulses.
[0072]
In general, materials that operate with a DC voltage can be classified into those that can operate with an AC voltage and those that can operate only with a DC voltage. A twisted nematic liquid crystal material is an example of one that can work even with alternating current, and display with electrophoretic particles is an example of one that can only work with direct current. However, even those that can operate only with this DC voltage can be operated by applying a DC pulse. When the applied voltage of one or more DC pulses is made smaller than the time constant, the above σ _b0 / D _b0 ≧ σ _bx / D _bx It is preferable to satisfy the relationship.
[0073]
These may be satisfied simultaneously. In the case of satisfying at the same time, a display medium that does not depend on the time constant of the display medium determined by the writing method, time, material, or configuration can be manufactured. For this reason, it is possible to provide writing that is compatible with different types of writing devices, different types of display media, and the like. In addition, since the voltage is applied to the material whose viewing state changes efficiently, the response speed can be increased, the writing speed can be increased, and the voltage can be lowered.
[0074]
In these cases, a material other than the microcapsule that changes in the visual state may be used. In the part where the visual state changes, the electric conductivity and thickness of the part that responds depending on the voltage, or the dielectric constant and the thickness, etc. The layers and their relationships are important. An object whose thickness varies depending on the position, such as a microcapsule, needs to be satisfied with respect to at least one of an average thickness, a maximum thickness, and a minimum thickness. The same applies to the thicknesses of the other layers.
[0075]
Moreover, when it has a multilayer structure, it is necessary to hold | maintain at least regarding each layer. If even one of them does not hold, the voltage application efficiency will be less than 50%, and it will be necessary to reduce the writing speed or increase the driving voltage. However, among these layers, σ such as a high conductivity layer as an intermediate layer for applications such as the above high conductivity member and shield, etc. _bx ≦ 1.0 × 10 ^-Four In the case where a layer having a conductivity of (S / cm) exists, the above formula, in particular, the dielectric constant formula does not have to be established for this layer.
[0076]
Further, when it has a multilayer structure (x is an integer, 0 <x ≦ n), σ _bx ≦ 1.0 × 10 ^-Four For all x in the case of (S / cm), σ _b0 / D _b0 ≧ Σσ _bx / D _bx Or 1 / (ε _b0 / D _b0 ) ≧ Σ (1 / ε _bx / D _bx ) Can be written on the display medium at a higher speed (claim 5). However, Σ indicates the sum of each value.
[0077]
This is because when all layers are RC parallel equivalent circuits, after a time sufficiently larger than the time constant, σ _b0 / D _b0 ≧ Σσ _bx / D _bx By satisfying the above, the overall voltage utilization efficiency can be 50% or more. In addition, during the time smaller than the time constant, 1 / (ε _b0 / D _b0 ) ≧ Σ (1 / ε _bx / D _bx ), The overall voltage utilization efficiency can be 50% or more.
[0078]
As a result, it is possible to efficiently apply a voltage action to a material whose viewing state changes, so that image information is applied to a display medium at a relatively low voltage at a higher speed than when the conditions for each layer are satisfied. be able to.
[0079]
Further, in the present invention, by having a means capable of changing the contact state between the electrode of the writing device for applying a voltage or current that can be in contact with the display portion and the display portion, contact, non-contact, and further contact state By changing the contact pressure at the time according to the state of action of voltage or current, the high conductivity member and the electrode are instantaneously opened, and at the same time physically separated, the low conductivity around it Reduces crosstalk and effective voltage reduction due to leakage, charge transfer, electric field leakage, etc. caused by contact with a member or a high conductivity member of an adjacent display pixel, thereby reducing image information at high speed and a simple electrode array. It can be written by a voltage driving circuit. Furthermore, the effective contact area can be changed by pressure change, the contact resistance with the high conductivity member can be reduced, and the influence of current leakage to the periphery can be reduced.
[0080]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
[0081]
(Example 1) (Claim 1)
A reversibly rewritable display medium was produced as follows.
As a dispersion medium, 0.5 wt. % Titanium Dioxide (CR60: Ishihara Sangyo Co., Ltd.) with an average particle size of 0.21 μm whose surface was treated with Al was used as a migrating particle. It was. These particles and oleic acid were each used as a dispersion medium at 15 wt. % And 0.6 wt. % To make dispersion 4. Microcapsules enclosing the dispersion were prepared as follows.
[0082]
An aqueous gelatin solution and an aqueous gum arabic solution were mixed, heated to 50 ° C., and an aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 9. Dispersion 4 was added to this and stirred to emulsify. Further, the pH was gradually lowered to 4 to deposit a concentrated gelatin / gum arabic solution at the dispersion interface, and then the temperature was lowered to gel the film, followed by addition of a glutaraldehyde aqueous solution to cure. Thus, a microcapsule slurry using gelatin as a wall material was obtained. The emulsification conditions were controlled so that the capsule diameter would average 30 to 50 μm, and further classified to prepare a maximum particle diameter and a minimum particle diameter.
[0083]
About 12 μm thick PET was used as the substrate 1, and an ITO thin film was formed by a sputtering method to form the common electrode 2. On top of this, an equal weight of the above-mentioned microcapsule slurry added to a 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol is applied with a blade coater and dried, so that the microcapsules and polyvinyl alcohol form one layer and are fixed to the common electrode 2 I let you. Further, a low-viscosity quick-drying two-component epoxy resin (Cemedine Industries: 1590) of about 10,000 Cp was applied with a blade coater to form an overcoat layer to smooth the surface and improve water resistance. At this time, the epoxy resin was used after removing bubbles during mixing by defoaming treatment in vacuum. Further, from the experiment of the response speed of the reflectance change, the mobility of the titanium oxide particles in the microcapsule is about 4.0 × 10 ^-Ten (M × m / V × s).
[0084]
Thereafter, an ITO thin film was formed by sputtering to form a highly conductive layer on the entire surface, and then etched into a desired shape with a ferric chloride solution to form a highly conductive member.
Sputtering of ITO, which is a material for the highly conductive member, could be performed at a low temperature by the following method. Magnetron sputtering was performed using a normal target made of ITO (indium tin oxide). At that time, the substrate heating could be made smaller than usual, and the film could be formed at about 90 degrees or less. As the gas, a mixed gas of argon and oxygen was used, the oxygen concentration was adjusted to 1 to 10%, and the total pressure was optimized to 1 to 10 mTorr. The deposition rate was about 3-15 angstrom / s. The electrical conductivity is 1.0 × 10 in terms of specific resistance in a state where the film is formed well. ^-Four (Ωcm) or more. By performing such low-temperature film formation, it was possible to prevent deterioration of the characteristics of the material whose visibility of the display medium changes at high temperatures. Further, by varying these film forming conditions, the specific resistance is 1.0 × 10 6. ^-Four A highly conductive layer smaller than (Ωcm) could be easily produced. This specific resistance was measured by a film thickness measurement value of a film thickness masking portion and an area resistance measuring device (Mitsubishi Kasei MCP-HT450 type).
[0085]
In this embodiment, the high conductivity member made of ITO is etched. However, when the water resistance of the base or the water absorption of water is affected, the blocking layer may be other than an epoxy resin. For example, a liquid crystal display element An insulating film for a display element such as a low-temperature forming polyimide coat may be used.
[0086]
First, writing was performed on the charge holding body using a writing apparatus having an electrode array similar to that shown in FIG. However, as the driving IC for the switching circuit 14, a relatively low voltage used for EL display or the like was used, and no voltage causing air discharge was applied. The electrode array 13 used was an array of 200 electrode bars at a pitch of 125 μm. A voltage pulse corresponding to the image signal is supplied to the electrode array 13 via the switching circuit 14 and the surface of the display medium is white. For example, a negative voltage of 100 V is set, and the pulse width is set to the microcapsule particle size or other conditions. The application was adjusted accordingly. The average transport speed is substantially equal to 1 / (8 × pulse width time) (mm / s), and step transport for each dot is actually performed so that this average transport speed is obtained. Further, the display screen here is a side where the high conductivity member is present, and a display medium to which a positive voltage is applied by a roller electrode so that this side is blue-displayed in advance is used.
[0087]
The optical density of the written white solid display part was measured with an optical densitometer (Tokyo Denka DENITOMETER TC-6MC). Since the optical density decreases when there is a non-white portion in the solid white portion, it was set as one of the indicators indirectly indicating the uniformity. The optical density of the initialized blue solid display portion was 9 to 10% for capsules having an average particle size of 30 μm, and 8% for capsules having an average particle size of 50 μm. The uniformity of the image and the resolution of the image are the various images output in advance by the Ricoh monochrome laser printer SP10MarkII, incorporating vertical, horizontal, diagonal line and space (L & S), grid and kanji with many strokes into the check pattern B. Were visually compared (Reference Example 1) to comprehensively determine the resolution evaluation value. The resolution is one of the indicators indirectly indicating the uniformity because the roughness due to the non-uniformity of the image deteriorates the resolution. Table 1 shows the evaluation results.
[0088]
[Table 1]

[0089]
However, ◎ is very good, ○ is good, Δ is normal, and X is bad, and is a visual evaluation at four levels. More specifically, regarding the main 1L & S, the blue line thinning is within 1.05 times with sufficient resolution corresponding to 200 dpi output at an electrophotographic printer level of 600 dpi or more. It is. ○ indicates that the blue line is thin within 1.05 to 1.2 times, Δ indicates that the blue line is thin within 1.2 to 1.5 times, and × indicates that the blue line is narrower than that. As for the image unevenness, が is substantially uniform and no blue color is recognized on the white character. ○ is within 10% and blue display part (blue to intermediate color) is recognized in white, △ is within 25% and blue display part is recognized in white, and × is white background more than that In the blue display area. In addition, the overall evaluation is merely a visual evaluation in four stages, but a relatively visual evaluation was made by a plurality of observers within the scope of the experiment, with emphasis placed on the ease of distinguishing the actual text characters. . However, this was taken into account when the writing speed was slow. The writing speed is about 2 minutes in the case of a slow 2.78 mm / sec in terms of A4 vertical conversion, but becomes a practical value of about 1 minute in the case of 5.56 mm / sec. Further, the reflectance is rounded off to the first decimal place.
[0090]
(Comparative Example 1)
Writing was performed in the same manner as in Example 1 using a display medium similar to Example 1 shown in FIG. 1, but using a display medium in which a high conductivity member was not manufactured. The evaluation method is the same as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.
[0091]
(Example 2)
Writing was performed in the same manner as in Example 1 using a display medium manufactured by changing the conductivity of the high conductivity member, which was the same as in Example 1 shown in FIG. The evaluation method is the same as in Example 1. For ITO, the conductivity of the high conductivity member is based on increasing the partial pressure of oxygen during film formation. _a ≧ 1.0 × 10 ² It was changed in the range of (S / cm). Also, in the range below this, a paint in which conductive particles made of Sb-doped SnO fine particles and a binder made of polyvinyl butyral are mixed in a solvent is prepared, and the conductivity is changed by changing the mixing ratio. Pattern coating and drying were performed. Methyl ethyl ketone was used as a solvent, but gelatin was not damaged by being protected by the epoxy resin on the surface. Table 2 shows the evaluation results.
[0092]
(Comparative Example 2)
A display medium was prepared in the same manner as in Example 2, but the conductivity of the portion of the high conductivity member was made smaller by changing the prescription of the conductive particles and the binder. The evaluation method is the same as in Example 1. Table 2 shows the evaluation results.
[Table 2]

[0093]
(Example 3)
1 is a display medium similar to that of the first embodiment shown in FIG. 1, except that a binder portion made of a high-conductivity member and an epoxy resin is used as an upper binder, and the display medium is manufactured by changing the conductivity. Written in the same way. The evaluation method is the same as in Example 1. The conductivity of the binder was changed by adding conductive fine particles similar to those used for the high conductivity member to the original binder. Table 3 shows the evaluation results.
[0094]
(Comparative Example 3)
A display medium was produced in the same manner as in Example 3. A display medium was produced in which the conductivity of the portion made of epoxy resin was changed. The evaluation method is the same as in Example 1. Table 3 shows the evaluation results.
[Table 3]

[0095]
Example 4
Writing was performed in the same manner as in Example 1 by using a display medium similar to Example 1 shown in FIG. 1, but using a display medium manufactured by changing the conductivity of the peripheral portion of the high conductivity member. The evaluation method is the same as in Example 1. The conductivity of the peripheral portion of the high conductivity member is the same as that of the high conductivity member in Example 2. A paint is prepared by mixing conductive particles made of Sb-doped SnO fine particles and a binder made of polyvinyl butyral in a solvent. And what changed electrical conductivity by changing this mixing ratio produced by pattern-coating and drying. Table 4 shows the evaluation results. Moreover, since the surface level | step difference was able to be reduced with respect to the following comparative example, the touch was smooth and it was a more paper-like display medium.
[Table 4]

[0096]
(Comparative Example 4)
A display medium was prepared in the same manner as in Example 2, but the conductivity of the peripheral portion of the high conductivity member was made smaller by changing the formulation of the conductive particles and the binder. The evaluation method is the same as in Example 1. Table 4 shows the evaluation results.
[0097]
(Example 5) (Claim 2)
Although the display medium was produced similarly to Example 2, it produced by changing the shape of a high electrical conductivity member. The evaluation method is the same as in Example 1. Table 5 shows the evaluation results. The shape of the high conductivity member was prepared by changing the curvature of the square and its corner, or by chamfering (defining the chamfer length by the length of the hypotenuse).
[0098]
(Comparative Example 5)
Although the display medium was produced similarly to Example 5, it produced by changing the shape of a high electrical conductivity member. The evaluation method is the same as in Example 1. Table 5 shows the evaluation results.
[Table 5]

[0099]
However, in addition to the usual four-level visual evaluation, where ◎ is very good, ○ is good, △ is normal, and x is bad, a fine pattern and small point characters are visually evaluated for very good ◎.拡大-, ◎, ＋+ (This −- is slightly inferior, ◎ is average, ◎ + is good even if the high resolution is evaluated in detail.) The overall evaluation was relatively high.
[0100]
(Example 6) (Claims 3 and 6)
The display medium is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, but using a display medium that is not manufactured by changing the conductivity of the dispersion medium in the high conductivity member and the microcapsule, as in the first embodiment. I wrote. However, in practice, a pulse voltage corresponding to the transport speed is applied, and the electrode array and the display medium are immediately after application of a pulse voltage shorter than the time per dot calculated from the transport speed by displacing using a piezo element. The writing method is set so as to be in a non-contact state. The evaluation method is the same as in Example 1. The conductivity of the dispersion medium of the microcapsule is obtained by purifying the dispersion medium tetrachloroethylene and oleic acid, vacuum drying and dehydrating the titanium oxide and pigment to remove impurities, and at the same time reducing the conductivity. A mixture of propylene carbonate having a large dielectric constant and 1M n-butylammonium salt was mixed in a small amount. The conductivity of the dispersion medium in Example 1 is σ = 2.0 × 10. ^-9 (S / cm). Further, the conductivity was obtained from the C and R values as a CR equivalent circuit by injecting a mixed dispersion medium into a narrow gap jig using a Solartron 1860B type impedance measuring device. However, in the case of mixing a small amount of propylene carbonate, the relative dielectric constant of the dispersion medium was almost unchanged from the original 2.3 as compared with a large change in conductivity. Table 6 shows the evaluation results. However, from Example 1, when the linear speed is 5.56 mm / s, it corresponds to the writing speed required for one dot or one line, 22.5 (ms / dot or line), and the pulse width is substantially equal to this value. However, as the linear velocity changes and increases, the pulse width decreases in inverse proportion.
[0101]
(Comparative Example 6)
A display medium was produced in the same manner as in Example 6, but the electrical conductivity of the dispersion medium was reduced by changing the formulation of the dispersion medium. The evaluation method is the same as in Example 1. Table 6 shows the evaluation results.
In addition, the writing method in which the electrode array and the display medium are always in contact with each other by substantially stopping the movement by the piezo was performed on the same display medium.
[Table 6]

However, the * writing condition is that the movement of the piezo is stopped. )
[0102]
(Example 7)
Evaluation similar to that in Example 1 in which the display medium shown in FIG. 5 similar to that in Example 1 shown in FIG. 1 was provided with an overcoat layer having a conductivity lower than that of the highly conductive member was written in the same manner as in Example 1. The method is the same as in Example 1. Table 7 shows the evaluation results. The conductivity of the overcoat layer was changed by adding conductive fine particles similar to those used for the high conductivity member to the epoxy resin as the main material. By controlling the conductivity and controlling the film thickness, ε _bx / D _bx Or σ _bx / D _bx The value corresponding to can be adjusted. At this time, (ε as a microcapsule layer _b0 / D _b0 ) /Ε=2.3/30×10 ^-6 /Ε=8.66×10 ¹⁵ And σ _b0 / D _b0 = 2.0 × 10 ^-9 / 30 × 10 ^-6 = 6.66 × 10 ^-Five Fixed to. Where ε is the dielectric constant of vacuum. At this time, ε _bx / D _bx D with the same value _bx = 45.7 (μm) and if the film thickness is the same, σ _bx / D _bx Are the same σ _bx = 3.0 × 10 ^-9 It is.
However, since the volume fraction of the epoxy resin itself in the epoxy resin is mainly epoxy resin, the relative dielectric constant of this layer was calculated as 3.5 and a constant value. The actual conductivity of epoxy resin is σ _bx = 3.0 × 10 ^-9 It was produced in a considerably large range by mixing conductive fine particles. If the film thickness of the epoxy resin was within 100 μm, the flexibility was greatly deteriorated, but the influence by the stress was relatively small and could be produced by coating. Writing was performed with both a 1 kHz DC pulse of 0.5 ms width and a simple constant voltage DC.
[Table 7]

However, “single” indicates a simple constant voltage DC application, and “direct” indicates a DC pulse voltage application. )
[0103]
(Example 8)
A display medium similar to that shown in FIG. 5 of Example 7 and having an undercoat layer provided in the form of a common electrode in addition to an overcoat layer having a conductivity lower than that of a highly conductive member is the same as in Example 7. The evaluation method for writing in is the same as in Example 1. Table 7 shows the evaluation results. The undercoat layer was produced in the same manner as the overcoat layer. Ε of this undercoat layer and overcoat layer _bx / D _bx The sum of Σ (ε _bx / D _bx ) And σ _bx / D _bx Is the sum of Σ (σ _bx / D _bx ).
[Table 8]

[0104]
【The invention's effect】
According to a first aspect of the present invention, at least a part of a member forming the uppermost part on at least one side of the display portion is a part made of a material having a higher conductivity than that of at least one member disposed below or around the member. Therefore, it is possible to provide a display device that is excellent in uniformity of image quality of the display medium, is excellent in reliability, and can be written by a simple and small device.
[0105]
According to a second aspect of the present invention, the shape of the portion made of the material having high conductivity is substantially rectangular, and the four corners of the rectangle have a length that is a quarter of the length of the short side of the rectangle. Since it has a curved shape smaller than the radius of curvature or a chamfered shape corresponding to the curved shape, a simple high-resolution display medium of the display medium can be provided.
[0106]
According to a third aspect of the present invention, the dielectric constant of at least one portion disposed under the portion made of a material having a high conductivity and the portion whose visibility is changed is ε. _b0 And the conductivity is σ _b0 Assuming that the writing speed of the display medium is X (sec / dot) or Y (sec / line), X ≦ ε respectively. _b0 / Σ _b0 Or Y ≦ ε _b0 / Σ _b0 Therefore, it is possible to provide a display medium in which image information can be written more quickly and more easily.
[0107]
According to a fourth aspect of the present invention, the dielectric constant of at least one portion disposed below the portion made of the material having a high conductivity and the portion whose visibility is changed is ε. _b0 , Conductivity σ _b0 , Thickness D _b0 And the dielectric constant of at least one and not more than n other parts arranged at the lower part of the part made of the material having high conductivity is ε _bx , Conductivity σ _bx , Thickness D _bx (Where x is an integer, 0 <x ≦ n), σ _bx ≦ 1.0 × 10 ^-Four For all x in the case of (S / cm), σ _b0 / D _b0 ≧ σ _bx / D _bx Or ε _b0 / D _b0 ≤ε _bx / D _bx Therefore, it is possible to provide a display medium in which image information can be written at a high speed with a relatively low voltage even if it has a multilayer structure.
[0108]
Further, according to a fifth aspect of the present invention, the dielectric constant of at least one portion arranged at the lower portion of the portion made of a material having a high conductivity and the portion whose visibility is changed is ε. _b , Conductivity σ _b0 , Thickness D _b0 And the dielectric constant of at least one and not more than n other parts arranged at the lower part of the part made of the material having high conductivity is ε _bx , Conductivity σ _bx , Thickness D _bx (Where x is an integer, 0 <x ≦ n), σ _bx ≦ 1.0 × 10 ^-Four For all x in the case of (S / cm), σ _b0 / D _b0 ≧ Σσ _bx / D _bx Or 1 / (ε _b0 / D _b0 ) ≧ Σ (1 / ε _bx / D _bx Therefore, it is possible to provide a display medium capable of writing image information at a relatively high voltage even at a higher speed even if it has a multilayer structure.
[0109]
According to the sixth aspect of the present invention, since there is a means capable of changing the contact state between the electrode of the writing device for applying a voltage or current that can contact the display portion and the display portion, the display medium can be operated at high speed. It is possible to provide a writing device that can easily write image information.
[0110]
According to the present invention, the conductivity of the portion made of a material having a high conductivity is represented by σ. _a Where σ _a ≧ 1.0 × 10 ^-Four By setting (S / cm), it is possible to provide a display medium with more excellent image quality uniformity.
[0111]
Further, according to the present invention, the conductivity of at least one portion arranged at the lower portion of the portion made of the material having high conductivity is σ. _b Where σ _b ≦ 1.0 × 10 ^-Ten By setting (S / cm), a display medium with higher reliability can be provided.
[0112]
Further, according to the present invention, the conductivity of at least one portion arranged in the periphery of the portion made of the material having a high conductivity is σ. _c As σ _c ≦ 1.0 × 10 ^-6 By setting (S / cm), a display medium with higher resolution can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a display medium which is one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view from the upper surface of the display medium of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a display medium which is another embodiment of the present invention.
4 is a schematic view from above showing a state in which a voltage is applied and written to the display medium of FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a display medium which is another embodiment of the present invention.
6 is an equivalent circuit diagram in the case of a configuration corresponding to FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a writing device according to one embodiment for which a patent application is filed separately from the present application;
FIG. 8 is a diagram showing a display medium according to another embodiment for which a patent application has been filed separately from the present application.
FIG. 9 is a diagram showing a display device based on a principle similar to that of the display medium of the present invention, for which a patent application is filed separately from the present application.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Common electrode
3 Microcapsules
4 Dispersion
5 Binder material
6 Coating layer
31 High conductivity material
32 Area where visibility from the top surface has changed
33 Low conductivity members

Claims

In a display medium having a planar portion having a display portion whose visible state can be changed by applying a voltage or current, at least a part of a member forming the uppermost portion on at least one side of the display portion, A portion made of a material having a higher conductivity than that of at least one member arranged in the lower part and the periphery thereof, and the portion made of a material having a higher conductivity can be separated from a driving means for applying voltage or current. A display medium characterized by

The shape of the portion made of the material having a high conductivity is substantially rectangular and the four corners of the rectangle have a curved shape smaller than the curvature whose radius is a quarter length of the short side of the rectangle or The display medium according to claim 1, wherein the display medium has a chamfered shape corresponding to this.

The dielectric constant of at least one portion arranged at the lower portion of the portion made of the material having a high conductivity and the portion whose visibility is changed is ε _b0 , the conductivity is σ _b0 , and the writing speed of the display medium is X (sec The display medium according to claim 1, wherein X ≦ ε _b0 / σ _b0 or Y ≦ ε _b0 / σ _b0 when / dot) or Y (sec / line).

The dielectric constant of at least one portion arranged at the lower portion of the portion made of the material having a high conductivity and the visible state changes is ε _b0 , the conductivity is σ _b0 , and the thickness is D _b0 . When the dielectric constant of at least one or more and n or less other parts arranged at the lower part of the large material part is ε _bx , the conductivity is σ _bx , and the thickness is D _bx (where x is an integer) , 0 <x ≦ n), σ bx ≦ 1.0 × 10 - 4 ( with respect to S / cm) all x in the case _{_{of, σ b0 / D b0 ≧ σ}} bx / D bx or epsilon _b0 / _{D b0} The display medium according to claim 1, wherein ≦ ε _bx / D _bx is established.

The dielectric constant of at least one portion arranged at the lower part of the portion made of the material having a high conductivity and the portion whose visibility is changed is ε _b , the conductivity is σ _b0 , and the thickness is D _b0 . When the dielectric constant of at least one and n or less other parts arranged at the lower part of the large material part is ε _bx , the conductivity is σ _bx , and the thickness is D _bx (where x is an integer) , 0 <x ≦ n) and σ _bx ≦ 1.0 × 10 ⁻⁴ (S / cm), for all x, σ _b0 / D _b0 ≧ Σσ _bx / D _bx or 1 / (ε _b0 The display medium according to claim 1, wherein: / D _b0 ) ≧ Σ (1 / ε _bx / D _bx ) is satisfied.

6. A writing device having a driving means for applying a voltage or current to a display location of the display medium according to any one of claims 1 to 5, wherein the writing device generates a voltage or current that can contact the display location. A writing apparatus comprising an electrode to be actuated and means capable of changing a contact state between the electrode and the display portion.