(57)【要約】【課題】光導電体層を表示媒体に備える必要がない書換装置を提供すること。【解決手段】書換装置（１０）は、透明電極（１１）の一方の表面に形成された光導電体層（１２）と、透明電極（１１）の他方の表面上に配置されたモノクロ液晶ユニット（１３）と、モノクロ液晶ユニット（１３）の透明電極（１１）とは反対側に設けられた光源（１５）と、を具備する。モノクロ液晶ユニット（１３）に画像を表示した状態で、光源（１５）から光を照射してモノクロ液晶ユニット（１３）を透過した光で光導電体層（１２）の一部の抵抗値を低減させた後、透明電極（１１）と電気泳動表示媒体（２０）の共通電極とで電気泳動表示媒体（２０）の電気泳動インク層を挟持するように、光導電体層（１２）の表面に電気泳動表示媒体（２０）を接触させて透明電極（１１）と共通電極との間に電圧を印加し、電気泳動表示媒体（２０）の書き換えを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極と、
前記透明電極の一方の表面に形成された光導電体層と、
前記透明電極の他方の表面上に配置された液晶ユニットと、
前記液晶ユニットの前記透明電極とは反対側に設けられた光源と、
を具備し、
前記液晶ユニットに画像を表示した状態で、前記光源から前記液晶ユニットに対して光を照射して前記液晶ユニットを透過した光で前記光導電体層の一部の抵抗値を低減させ、
この後、前記透明電極と電気泳動表示媒体の共通電極とで前記電気泳動表示媒体の電気泳動インク層を挟持するように、前記光導電体層の表面に前記電気泳動表示媒体を接触させて前記透明電極と前記共通電極との間に電圧を印加することにより、前記電気泳動表示媒体の書き換えを行うことを特徴とする書換装置。
【請求項２】
前記光導電体層の前記透明電極とは反対側の表面上に異方導電体層を設けたことを特徴とする請求項１記載の書換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示媒体のための書換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶層と、光導電体層を積層した液晶デバイスであって、液晶層をコレステリック液晶と透明樹脂からなる自己保持型液晶複合体とし、光導電体層を有機光導電体層としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この液晶デバイスでは、液晶層全体をプレーナ相にし、液晶層の露光時の相変化の第１閾値と非露光時の相変化の第１閾値との間の電圧を液晶デバイスに印加しながら液晶デバイスを露光して、液晶デバイスに画像を記録する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３７６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の液晶デバイスは、有機光導電体層を備えているため、この分だけ表示媒体１枚当たりの価格が上がってしまうという課題があった。
【０００６】
また、一人が複数枚使用したり、紙の代替として配布したり、などを想定した場合、有機光導電体層分の重量とかさが増すという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、光導電体層を電気泳動表示媒体に備える必要がない書換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の書換装置は、透明電極と、前記透明電極の一方の表面に形成された光導電体層と、前記透明電極の他方の表面上に配置された液晶ユニットと、前記液晶ユニットの前記透明電極とは反対側に設けられた光源と、を具備し、前記液晶ユニットに画像を表示した状態で、前記光源から前記液晶ユニットに対して光を照射して前記液晶ユニットを透過した光で前記光導電体層の一部の抵抗値を低減させ、この後、前記透明電極と電気泳動表示媒体の共通電極とで前記電気泳動表示媒体の電気泳動インク層を挟持するように、前記光導電体層の表面に前記電気泳動表示媒体を接触させて前記透明電極と前記共通電極との間に電圧を印加することにより、前記電気泳動表示媒体の書き換えを行うことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、液晶ユニットをマスクとして光源から光を照射し、透明電極を介して光導電体層を露光すると、光導電体層は、光が当たった露光部は抵抗値が低減する一方、光が当たらなかった未露光部では、高抵抗が維持される。光導電体層の表面に電気泳動表示媒体を接触させた状態で、透明電極と共通電極との間に電圧を印加すると、光導電体層において、未露光部は高抵抗なため、電気泳動表示媒体の電気泳動インク層に電圧が印加されず、書き換えは起こらない。一方、露光部は低抵抗なため、電気泳動インク層に電圧が印加され、書き換えられる。
【００１０】
本発明の書換装置において、前記光導電体層の前記透明電極とは反対側の表面上に異方導電体層を設けることが好ましい。
【００１１】
この場合、異方導電体層を設けることにより、光導電体層と電気泳動表示媒体が点接触ではなく面接触となるため、接触抵抗が低くなり、書き換えの効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光導電体層を表示媒体に備える必要がない書換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態に係る書換装置を示す概略図である。
【図２】第１の実施の形態に係る電気泳動表示媒体を示す断面概略図である。
【図３】第１の実施の形態に係る書換装置を用いた電気泳動表示媒体の書換方法の一工程を示す概略図である。
【図４】第１の実施の形態に係る書換装置を用いた電気泳動表示媒体の書換方法の一工程を示す概略図である。
【図５】第１の実施の形態に係る書換装置を用いた電気泳動表示媒体の書換方法の一工程を示す概略図である。
【図６】第２の実施の形態に係る書換装置を示す概略図である。
【図７】第２の実施の形態に係る異方導電体層を示す模式図である。
【図８】第２の実施の形態に係る異方導電体層における導電性粒子の配列を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、第１の実施の形態に係る書換装置を示す概略図である。図１に示すように、透明電極１１の一方の表面上に光導電体層１２が形成されている。透明電極１１の他方の表面上には、モノクロ液晶ユニット１３が配置されている。モノクロ液晶ユニット１３には、これを制御する制御ユニット１４が接続されている。
【００１６】
モノクロ液晶ユニット１３の透明電極１１とは反対側に設けられた側には、光源１５が配置されている。
【００１７】
以上のような構成からなる書換装置１０は、透明電極１１の光導電体層１２が形成された側に配置された電気泳動表示媒体２０に対して書き込みを行うように構成されている。
【００１８】
透明電極１１と、電気泳動表示媒体２０の共通電極との間には、書き換えのための電圧を印加するための電源１６が接続されるように構成されている。
【００１９】
第１の実施の形態に係る書換装置１０において、透明電極１１は、ガラス基板や透明樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ））を基材に用い、基材上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、グラフェン、銀ナノワイヤなどの無機導電層や、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）などの有機導電層を用いて導電層を形成したものである。
【００２０】
また、第１の実施の形態に係る書換装置１０において、光導電体層１２は、露光により抵抗値が低減する材料で構成されている。
【００２１】
光導電体層１２は、有機光導電体又は無機光導電体からなる。有機光導電体は、導電性基体上に、電荷発生層と電荷輸送層が設けられたものである。本実施の形態において、導電性基体は、透明であることが求められ、例えば、ＩＴＯ―ガラスやＩＴＯ−ＰＥＴを用いるが、これらに限定されない。
【００２２】
電荷発生層には、電荷発生材料として、例えば、フタロシアニン類、アゾ類などが用いられ、膜形成材料には、例えば、ポリ酢酸ビニル類、ポリケタール類が用いられるが、これらに限定されない。
【００２３】
電荷輸送層には、電荷輸送材料として、例えば、アリールアミン類、ヒドラゾン類などの正孔輸送材料、又は、アゾキノン類などの電子輸送材料が用いられ、膜形成材料には、例えば、ポリカーボネート類、ポリエステル類、ポリスチレン類などが用いられる。
【００２４】
無機光導電体は、導電性基体上に、感光材料層が設けられたものである。本実施の形態における導電性基体は透明であることが求められ、例えば、ＩＴＯ―ガラスやＩＴＯ−ＰＥＴを用いる。
【００２５】
感光材料層には、例えば、セレン−ヒ素（Ｓｅ−Ａｓ）合金が主に使用される。感度を上げるために、テルル（Ｔｅ）を添加して感光材料を光生成キャリア発生層とキャリア輸送層に分けて最適化されたものを用いてもよい。
【００２６】
無機光導電体には、他にも非晶質シリコンを用いたものや、酸化亜鉛、硫化カドミウムの微粒子を樹脂中に分散したものなどであってもよい。
【００２７】
以上、本実施の形態に用いられる光導電体について説明したが、列挙した光導電体に限定されるものではなく、本発明の効果を得るために光導電体の種類は特に問われない。
【００２８】
図２は、第１の実施の形態に係る電気泳動表示媒体を示す断面概略図である。図２に示すように、電気泳動表示媒体２０においては、基材２１の表面上に共通電極２２が形成されている。
【００２９】
共通電極２２の上に、絶縁性の構造体２３を立設し、複数のセル２４が形成されている。セル２４には、電気泳動インク２５が充填されている。
【００３０】
また、電気泳動インク２５を充填した状態で、表示エリアの中で最外周部となるセル２４の構造体２３に接するように、シール部２６が形成されている。
【００３１】
さらに、基材２１に対向配置され、電気泳動インク２５を封止する封止膜２７が、各構造体２３及びシール部２６の上面に貼り合わされている。この結果、電気泳動インク２５が封止された複数のセル２４からなる電気泳動インク層２８が形成される。
【００３２】
以下、第１の実施の形態に係る書換装置を用いた電気泳動表示媒体の書換方法について説明する。
【００３３】
図３〜図５は、第１の実施の形態に係る書換装置を用いた電気泳動表示媒体の書換方法の一工程を示す概略図である。
【００３４】
図３に示すように、制御ユニット１４により、モノクロ液晶ユニット１３に、表示したいポジ画像を表示させる。つまり、モノクロ液晶ユニット１３を構成する複数の画素のうちポジ部分において、電圧を印加し、光を透過するように、液晶を配向する。
【００３５】
次に、図４に示すように、モノクロ液晶ユニット１３をマスクとして光源１５から光を照射し、透明電極１１を介して光導電体層１２を露光する。光導電体層１２は、光が当たったところは抵抗値が低減する。このため、モノクロ液晶ユニット１３のポジ部分（書換部）では液晶で光が遮られることなく、光導電体層１２に光が当たり、抵抗値が低減する。一方、モノクロ液晶ユニット１３のネガ部分（非書換部）では液晶で光が遮られ、光導電体層１２に光が当たらず、高抵抗が維持される。
【００３６】
次に、図５に示すように、光導電体層１２に、電気泳動表示媒体２０の封止膜２７（図２参照）を接触させる。この状態で、透明電極１１と、共通電極２２（図２参照）との間に電圧を印加する。これにより、光導電体層１２において、未露光部１２ａは高抵抗なため、電気泳動表示媒体２０のセル２４（図２参照）内の電気泳動インク２５（図２参照）に電圧が印加されず、書き換えは起こらない。一方、露光部１２ｂは低抵抗なため、電気泳動表示媒体２０のセル２４内の電気泳動インク２５に電圧が印加され、書き換えられる。
【００３７】
以上説明したように第１の実施の形態に係る書換装置１０によれば、光導電体層１２を書換装置１０に設けているので、光導電体層を電気泳動表示媒体２０に備える必要がなく、電気泳動表示媒体２０を安価にすることができる。
【００３８】
光導電体層に無機光導電体を用いた場合、電気泳動表示媒体２０に搭載するとフレキシブル性が損なわれるが、本実施の形態では、その懸念がない。
【００３９】
一方、光導電体層に有機光導電体を用いた場合、電気泳動表示媒体２０に搭載すると耐候性及び堅牢性が課題となり、保護層を設けるなどの工夫が必要であるが、本実施の形態では、その必要がない。
【００４０】
次に、第２の実施の形態に係る書換装置について説明する。図６は、第２の実施の形態に係る書換装置を示す概略図である。第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付与し、説明を省略する。
【００４１】
第２の実施の形態に係る書換装置１００では、光導電体層１２の透明電極１１とは反対側の表面上に、異方導電体層１０１が設けられている。
【００４２】
異方導電体層１０１とは、厚み方向の抵抗値が概ね数十ｋΩ以下、平面方向の抵抗値が概ね１ＭΩ以上の電気抵抗を持つ層である。異方導電体層１０１は、電気泳動表示媒体２０に光導電体層１２を接触させる際、接触抵抗を下げる目的で設ける。異方導電体層１０１は、ゴム素材や粘着性の基材でできており、厚み方向への抵抗値が低く、平面方向への抵抗値が高い膜である。
【００４３】
電気抵抗を下げつつ堅牢性を保持する必要があるため、素材にもよるが厚みはおおむね５０μｍ以上、数ミリ以下が望ましい。
【００４４】
図７は、第２の実施の形態に係る異方導電体層を示す模式図である。異方導電体層１０１は、例えば、複数の導電性粒子１１１と、導電性粒子１１１が一部埋没する絶縁性樹脂層１１２と、導電性粒子１１１を含む絶縁性樹脂層１１２と、を具備する機能性粒子配列シートである。
【００４５】
絶縁性樹脂層１１２の両面（上下面）には、接続層１１３が設けられている。導電性粒子１１１が球状粒子のため、１つの導電性粒子１１１内で性能を均一にする必要があり、電極間の距離調整の点及び１つの導電性粒子１１１内にかかる電圧を均一にする点から、接続層１１３は、抵抗値を調整された抵抗調整樹脂層、粘着層及び接着層のうち少なくとも１種で構成形成されていることが好ましい。
【００４６】
ここで用いる抵抗調整樹脂層としては、リチウム塩、ＰＥＤＯＴのような導電ポリマー、４級アンモニウム塩などを適宜量混入した樹脂が挙げられる。
【００４７】
これらの接続層１１３を構成する抵抗調整樹脂層、粘着層及び接着層の主成分となる樹脂、接着成分及び粘着成分としては、例えば、下記の絶縁性樹脂層１１２を構成するもの、アクリルエマルジョン、ウレタンエマルジョン、ＰＶＡ、エポキシ系接着剤、アクリレート系接着剤、ポリウレタン系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、フェノール系接着剤、メラミン系接着剤、ユリア系接着剤、合成ゴム系接着剤、天然ゴム系接着剤、水性接着剤などが挙げられる。
【００４８】
図８は、第２の実施の形態に係る異方導電体層における導電性粒子の配列を示す説明図である。図８Ａは、導電性粒子１１１が縦方向及び横方向に略同一線上に配列している場合を示し、図８Ｂは、導電性粒子１１１が横方向に沿って１段目と２段目とでシフトしている場合を示している。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、複数の導電性粒子１１１は、規則的に、且つ、互いに隣接したもの同士は接触しないように離間（図７に示す距離Ｒで）して配列されている。
【００４９】
図７に戻り、絶縁性樹脂層１１２の厚みｈは、導電性粒子１１１の直径Ｌ１よりも小さく、導電性粒子１１１は絶縁性樹脂層１１２の少なくとも一方の表面から突出している。導電性粒子１１１の突出高さＬ２、Ｌ３は、導電性粒子１１１間で揃っている。
【００５０】
導電性粒子１１１は、導電性を有する粒子であればよい。例えば、導電性粒子１１１としては、Ａｇ（銀）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、などの導電性金属粒子や、はんだのように２種類以上の金属（はんだの場合、錫及び鉛）で構成された合金粒子（以下、まとめて導電性金属粒子と呼ぶ）である。また、導電性粒子１１１は、例えば、ガラス、セラミック、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂（ポリマー）粒子、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのゴム粒子で構成された非導電性粒子に、上記導電性金属粒子について例示した導電性の金属や合金を蒸着した複合粒子である。さらに、導電性粒子１１１は、非導電性粒子が、カーボンナノチューブ、黒鉛、有機導電材料などの導電材料で被覆された複合粒子である。これらの導電性粒子１１１の中で、好ましくは、良導電性の点、後加工性の点から、銀、銅などの導電性金属粒子が望ましい。
【００５１】
導電性粒子１１１の各平均粒子径（Ｌ１）は、２０〜２００μｍ程度である。
【００５２】
絶縁性樹脂層１１２は、例えば、ポリエステル系、ポリアセタール系、アクリル系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリビニル系、ポリカーボネード系、ポリエーテル系、ポリフェニレン系、シリコーン系の樹脂及びこれらのゲル体から選ばれる少なくとも１種により構成される。
【００５３】
なお、ここに示した異方導電体層１０１は一例であり、異方性を持ち、電気泳動表示媒体２０との接触抵抗を低減する効果がある膜であれば特に限定されない。
【００５４】
異方導電体層１０１を設けることにより、光導電体層１２と電気泳動表示媒体２０が点接触ではなく面接触となるため、接触抵抗が低くなり、書き換えの効率を高めることができる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の書換装置は、安価な電気泳動表示媒体の書き換えを実現するために好適に使用される。
【符号の説明】
【００５７】
１０、１００  書換装置
１１  透明電極
１２  光導電体層
１３  モノクロ液晶ユニット
１４  制御ユニット
１５  光源
１６  電源
２０  電気泳動表示媒体
２１  基材
２２  共通電極
２３  構造体
２４  セル
２５  電気泳動インク
２６  シール部
２７  封止膜
２８  電気泳動インク層
１０１  異方導電体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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