(57)【要約】【課題】書き換え可能両面表示装置において、表面への書き込み時に裏面の画像にノイズが生じるのを防止する。【解決手段】本発明の書き換え可能両面表示装置１０は、書き込み方式が電界と熱とで異なる２つの書き換え可能表示部２０，４０を表裏一体に備えたものである。【選択図】　図１
2004012590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
書き込み方式が異なる２つの書き換え可能表示部を表裏一体に備えた書き換え可能両面表示装置。
【請求項２】
前記２つの書き換え可能表示部の書き込み方式は、電界、磁界、熱、または、酸化還元反応の４つのうちから選択される異なる２つの方式であることを特徴とする請求項１に記載の書き換え可能両面表示装置。
【請求項３】
前記２つの書き換え可能表示部の書き込み方式は、電界もしくは磁界、熱、または、酸化還元反応の３つのうちから選択される異なる２つの方式であることを特徴とする請求項２に記載の書き換え可能両面表示装置。
【請求項４】
前記２つの書き換え可能表示部は基材を共通にすることを特徴とする請求項１に記載の書き換え可能両面表示装置。
【請求項５】
前記２つの書き換え可能表示部は貼り合わされていることを特徴とする請求項１に記載の書き換え可能両面表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面表示が可能で、かつ、書き換え可能な表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ペーパーライクで書き換え可能ないわゆるデジタルペーパーと呼ばれる表示手段が種々提案されている。このような表示手段における書き込みおよび消去の方式としては、電界、磁界、熱、電荷、光などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した表示手段を２つ用いて両面表示可能な表示装置を構成する場合、同じ書き込み方式の表示手段を表裏に備えたものでは、表面に対する書き込み時や消去時に、裏面に既に表示されている画像に影響を与えてノイズを生じさせるという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記問題を解決するために本発明の書き換え可能両面表示装置は、書き込み方式が異なる２つの書き換え可能表示部を表裏一体に備えたものである。
【０００５】
本発明の書き換え可能両面表示装置では、前記２つの書き換え可能表示部の書き込み方式が、電界、磁界、熱、または、酸化還元反応の４つのうちから選択される異なる２つの方式であってもよい。この場合、前記２つの書き換え可能表示部の書き込み方式は、電界もしくは磁界、熱、または、酸化還元反応の３つのうちから選択される異なる２つの方式であることがより好ましい。
【０００６】
また、本発明の書き換え可能両面表示装置では、前記２つの書き換え可能表示部は、基材を共通にしてもよいし、または、互いに貼り合わされていてもよい。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の書き換え可能両面表示装置によれば、表面の表示部と裏面の表示部との書き込み方式が異なるため、表面への書き込み時や消去時に、裏面に既に表示されている画像にノイズが生じるのを確実に防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態である書き換え可能両面表示装置１０の部分断面図である。この表示装置１０は、共通の基材としての例えばポリエステル製の不透明なベースフィルム１２を挟んで表裏一体に設けられた電気泳動表示部２０と感熱表示部４０とからなる。電気泳動表示部２０は電界による書き込み方式であり、感熱表示部４０は熱による書き込み方式のものである。
【０００９】
電気泳動表示部２０では、ベースフィルム１２上に粒径が例えば数十μｍの多数のマイクロカプセル２６が二次元的にびっしりと配置されている。多数のマイクロカプセル２６は例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムからなる透明保護層３０で覆われており、ベースフィルム１２と保護層３０との間のマイクロカプセル２６の周囲には透明のバインダー２８が充填されている。マイクロカプセル２６内には、多数の電気泳動粒子２２が分散された絶縁性液体からなる分散媒２４が封入されている。本実施形態では、電気泳動粒子２２は例えば負極性に帯電された白色顔料粒子からなり、分散媒２４は例えば黒色に着色されているものとする。なお、このような表示部２０の作製方法は例えば特開２０００−６６２４８号公報などにより既に公知であるため、その説明を省略する。
【００１０】
一方、感熱表示部４０は、ベースフィルム１２上に例えばロイコ染料型リライタブルマーキング材料を均一に塗布して形成した感熱層４２を設け、その上を透明保護層４４で覆って構成されている。
【００１１】
続いて、上述した構成からなる表示装置１０では、次のようにして画像の書き込みおよび消去が行われる。
電気泳動表示部２０では、表示すべき画像に応じた電界パターンが印加される。この電界印加方法には、表示装置１０の表面側と裏面側とに電極対を配置する方法、針状電極により静電記録の原理で書き込む方法、イオン流を照射して表面電荷パターンを付与する方法（イオンフロー方法）などがある。
【００１２】
画像に応じた電界パターンが印加されると、或るマイクロカプセル２６内では図１中の左側３つのマイクロカプセル２６に示すように電気泳動粒子２２が静電気力により分散媒２４中を泳動して透明保護層３０側に集合する一方、或るマイクロカプセル２６内では図１中の右側３つのマイクロカプセル２６に示すように電気泳動粒子２２が静電気力により分散媒２４中を泳動してベースフィルム１２側に集合する。これにより、透明保護層３０側から見たとき、透明保護層３０側に電気泳動粒子２２が集合したマイクロカプセル２６は電気泳動粒子２２の色である白色を呈し、ベースフィルム１２側に電気泳動粒子２２が集合したマイクロカプセル２６は分散媒２４の色である黒色を呈する。その結果、電気泳動表示部２０には、白地の黒画像または黒地の白画像が書き込まれて表示される。
【００１３】
このように表示された画像を消去して次に新たな画像を書き込む際には、次の画像に応じた電界を印加する。すると、或るマイクロカプセル２６では、電気泳動粒子２２がベースフィルム１２側から透明保護層３０側へ、あるいは、透明保護層３０側からベースフィルム１２側へ泳動して移動し、或るマイクロカプセル２６では電気泳動粒子２２がそのままの集合状態で留まる。これにより、前の画像が消去されると同時に新たな画像が書き込まれることになる。
【００１４】
一方、感熱表示部４０への画像の書き込みは、例えばサーマルヘッドを用いて行う。画像の書き込みおよび表示の原理は、従来公知のロイコ染料利用の表示部材（例えば日本画像学会誌　第３８巻　第２号　（１９９９）　Ｐ１３２〜１３３参照）と全く同様である。すなわち、サーマルヘッドにより局部的に加熱された感熱層４２の部分が発色して画像が書き込まれて表示される。感熱表示部４０について画像の書き換えを行う場合には、表示された画像を一旦消去してから新たな画像の書き込みを行う。画像を消去する際には、例えば赤外線ランプなどを用いて感熱層４２を所定温度に加熱する。これにより、発色部が消色して画像が消去される。
【００１５】
このように書き換え可能両面表示装置１０では、電気泳動表示部２０の書き込み方式は電界であり、感熱表示部４０の書き込み方式は熱であるから、両表示部２０，４０の書き込み方式が異なる。これにより、一方の表示部への書き込み時や消去時に、他方の表示部に既に表示されている画像にノイズが生じるのを確実に防止できる。
【００１６】
なお、第１の実施形態の表示装置１０は電界書き込み方式の表示部２０と熱書き込み方式の表示部４０との組み合わせで構成されるようにしたが、表示部２０において電気泳動粒子２２に代えて磁気泳動粒子を分散媒２４中に分散し、画像に対応した磁界パターンを印加することにより書き込みを行うようにしてもよい。この場合もまた、表裏の各表示部の書き込み方式が磁界と熱とで異なるため、前記表示装置１０と同様の効果を奏することができる。
【００１７】
次に、部分断面を示す図２を参照して第２の実施形態の書き換え可能両面表示装置５０について説明する。この表示装置５０は、磁気回転式表示部６０と光書き込み式表示部８０とが接着層５２を介して表裏一体に貼り合わされて構成される。
【００１８】
磁気回転式表示部６０では、例えばポリエステル製の不透明なベースフィルム６２と例えばＰＥＴフィルムからなる透明保護層６４との間にバインダー６６が充填されており、このバインダー６６中には直径が例えば数十μｍの多数の球状キャビティまたはカプセル６８が二次元的にびっしりと形成または配置されている。キャビティ６８内には、微小球体７０が液体７２と共に封入されている。微小球体７０は、各半球体が例えば白色と黒色というように異なる色（または光学濃度）を有するとともに磁気的に互いに逆極性になるように分極されており、磁界が印加されることによって回転するようになっている。
【００１９】
一方、光書き込み式表示部８０は、接着層５２側から、電極層８２、電解質層８４、エレクトロクロミック層（ＥＣ層）８６、透明光導電層８８、および、透明電極層９０を順に積層して構成されている。電極層８２，９０には、接続されている電源９２によって、画像書き込み時には書き込み用電圧が印加され、画像消去時には消去用電圧が印加されるようになっている。また、書き込み用の光としては、例えば赤外線や紫外線を用いることができる。
【００２０】
透明光導電層８８は光が入射した領域だけにキャリアが生成されて導電性を生じるもので、材料としてはＺｎＳ，ＺｎＯ，ＣｄＳｅなどの無機半導体やポリビニルカルバゾールなどの有機半導体を用いることができる。電解質層８４はイオン伝導性が高く、かつ、電子伝導性が低い電解質からなるものがよく、例えばＬｉＢＦ４をポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシドに溶解したものを用いることができる。ＥＣ層８６は、導電性を生じた透明光導電層８８の領域との間で電子の授受を行うとともに電解質層８４との間で陽イオンの授受を行うことで生じる酸化還元反応によって可逆的な発消または消色（発消色）動作をするもので、材料としては例えば無機系のものであればＷＯ３，ＭｏＯ３，Ｖ２Ｏ５，ＮｉＯＯＨ，ＣｏＯＯＨ，ＩｒＯ２が、有機系のものであればポリビロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどを用いることができる。透明電極層９０としては、例えばＳｎＯ２の半透過金属薄膜もしくはこれの微粒子を樹脂やガラスに分散した透明導電性フィルムを真空蒸着、スパッタ、ＣＶＤ、ゾルゲル法等で形成したものを利用できる。なお、電極層８２は、不透明の導電性金属薄膜で形成されていればよい。
【００２１】
続いて、上述した構成からなる表示装置５０についての画像の書き込みおよび消去について説明する。
磁気回転式表示部６０に書き込みを行う際には、表示すべき画像に応じた磁界パターンが印加される。この磁界パターンが印加されると、或るキャビティ６８内では図２中の左側３つのキャビティ６８に示すように微小球体７０が磁力により白色半球体を透明保護層６４側に向けた状態に回転する一方、或るキャビティ６８内では図２中の右側３つのキャビティ６８に示すように微小球体７０が磁力により黒色半球体を透明保護層６４側に向けた状態に回転する。これにより、透明保護層６４側から見たとき、透明保護層６４側に微小球体７０の白色半球体が向いたキャビティ６８は白色を呈し、透明保護層６４側に微小球体７０の黒色半球体が向いたキャビティ６８は黒色を呈する。その結果、磁気回転式表示部６０には、白地の黒画像または黒地の白画像が書き込まれて表示される。
【００２２】
このように表示された画像を消去して次に新たな画像を書き込む際には、次の画像に応じた磁界パターンを印加する。すると、或るキャビティ６８では微小球体７０が反転するように回転し、或るキャビティ６８では微小球体７０がそのままの状態で留まる。これにより、前の画像が消去されると同時に新たな画像が書き込まれることになる。
【００２３】
一方、光書き込み式表示部８０について画像の書き込みを行う際には、電極８２，９０間に所定の書き込み用電圧を印加した状態で、画像に応じた光パターンを透明電極９０側から照射する。すると、光が入射した光導電層８８の領域に導電性が生じることによりこの領域を介して電極９０からＥＣ層８６に電子が供給され、その一方で光照射領域に対応するＥＣ層８６の領域には電解質層８４から陽イオンが供給される。これにより、光照射領域に対応するＥＣ層８６の領域において還元反応が生じて発色動作し、その結果、画像が書き込まれて表示される。
【００２４】
光書き込み式表示部８０に表示されている画像を書き換える場合には、先に表示されている画像を一旦消去してから新たに次の画像を書き込む必要がある。画像を消去する場合には、電極８２，９０間に所定の消去用電圧を印加した状態で、消去させたい画像に応じた光パターンを透明電極側から照射する。すると、光照射領域に対応するＥＣ層８６の発色領域において前記書き込み時とは逆の酸化反応が生じて消色動作し、これにより画像が消去される。
【００２５】
このように第２実施形態の書き換え可能両面表示装置５０では、表裏一体に構成された磁気回転式表示部６０と光書き込み式表示部８０の書き込み方式は磁界と光による酸化還元反応というように異なるため、一方の表示部への書き込み時や消去時に、他方の表示部に既に表示されている画像にノイズが生じるのを確実に防止できる。
【００２６】
なお、第２実施形態の表示装置５０は磁界書き込み方式の表示部６０と光書き込み方式の表示部８０との組み合わせで構成されるようにしたが、表示部６０において磁気的に分極された微小球体７０に代えて各半球体で電気的に異なる極性に帯電した白黒半球体からなる微小球体を使用して、電界を印加することにより画像の書き込みを行うようにしてもよい。この場合もまた、表裏の各表示部の書き込み方式が電界と光とで異なるため、前記表示装置５０と同様の効果を奏することができる。
また、酸化還元反応による発消色動作を利用した表示部における書き込み方式は、光に限定されるものではなく、例えば画像パターンに応じて電気を流すことによって酸化還元反応を生じさせてもよい。
【００２７】
ところで、上述した第１および第２の実施形態の各表示装置１０，５０では、書き込み方式の組み合わせが電界と熱、および、磁界と酸化還元反応であるものとしたが、表裏の各表示部の書き込み方式が異なっていればこれらの組み合わせに限定されるものではなく、書き込み方式の他の組み合わせとして電界と磁界、電界と酸化還元反応、磁界と熱、熱と酸化還元反応などであってもよい。ただし、これらの組み合わせにおいて電界と磁界の組み合わせでは、電界と直交する方向に磁界が発生することになるため、電界による表面表示部への書き込み時に裏面の磁界書き込み方式の表示部の画像に影響を及ぼす可能性を完全に否定できるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の書き換え可能両面表示装置の部分断面図。
【図２】第２実施形態の書き換え可能両面表示装置の部分断面図。
【符号の説明】
１０，５０…書き換え可能両面表示装置、２０…電気泳動表示部、４０…感熱表示部、６０…磁気回転式表示部、８０…光書き込み式表示部。
【図１】
2004012590.tif 000003
【図２】
2004012590.tif 000004