(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示面側に配置される表示基板と、
前記表示基板に対向する非表示基板と、
前記表示基板と前記非表示基板との周縁部に設けられ、前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する封止手段と、
前記閉鎖空間に封入され、前記表示基板と前記非表示基板との間を移動可能な粒子群と、
前記閉鎖空間の圧力を調整する圧力調整手段と、
を備え、
前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられた開閉可能な弁体であることを特徴とする画像表示媒体。
【請求項２】
画像表示面側に配置される表示基板と、
前記表示基板に対向する非表示基板と、
前記表示基板と前記非表示基板との周縁部に設けられ、前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する封止手段と、
前記閉鎖空間に封入され、前記表示基板と前記非表示基板との間を移動可能な粒子群と、
前記閉鎖空間の圧力を調整する圧力調整手段と、
を備え、
前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられ、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段と共に閉鎖空間を形成し、当該閉鎖空間と外部との圧力差によって変形して前記閉鎖空間の容積を変更可能な変形部材であることを特徴とする画像表示媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示媒体に係り、特に、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像表示手段の１種として繰返し書き換えが可能なシート状の画像表示媒体として、電気泳動、サーマルリライタブル媒体、メモリ性を有する液晶およびエレクトロクロミーなどの画像表示媒体が提案されている。このような画像表示媒体は、表示基板とこれに対向する非表示基板との間に液体状の表示要素（液体表示要素または表示要素を液体に分散させたもの）を封入した構成となっている。
【０００３】
また、同様に繰返し書き換えが可能なシート状の画像表示媒体として、表示基板及び非表示基板に電極や誘電体層を設け、表示基板と非表示基板との間に粒子状の表示素子（黒色粒子及び白色粒子）を封入した構成のものもある。
【０００４】
具体的には、従来の画像表示媒体は複数の表示素子８０から構成され、各表示素子８０は、図１３に示すように、表示基板８２（基板８２ａ、電極８２ｂ、誘電体層８２ｃ）と表示基板８２に対向する非表示基板８４（基板８４ａ、電極８４ｂ、誘電体層８４ｃ）とを備えている。また、表示素子８０の表示基板８２と非表示基板８４との間にはスペーサ８６が設けられ、スペーサ１６の外周部にはシール部材８８が設けられている
そして、スペーサ８６により表示基板８２と非表示基板８４とが所定の間隔をもって配置され、表示基板１２と非表示基板８４とスペーサ８６とにより閉鎖空間９０が形成される。そして、この空間内に白色粒子９２と黒色粒子９４とからなる粒子群が封入される。
【０００５】
このような粒子を用いた画像表示媒体では、摩擦帯電した異なる２色の粉体９２、９４が、表示基板８２と非表示基板８４とに設けられた電極８２ｂ、８４ｂ間に印加される電圧によって生じる電界の作用により移動する。すなわち、電圧印加装置９６から基板８２、８４間に電圧を印加すると基板８２、８４間に電界が生じ、この電界により帯電した粒子がその極性に応じて表示基板８２側または非表示基板８４側に移動する。基板８２、８４間に対する電圧印加を停止すると、粒子９２、９４は表示基板８２または非表示基板８４に設けられた誘電体層８２ｃ、８４ｃにより付着、保持される。粒子を用いた画像表示媒体では、このようにして、表示が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の粒子を用いた画像表示媒体では、以下のような不具合がある。すなわち、画像表示媒体の表示基板と非表示基板との間に形成された空間（以下、単に「空間」と呼ぶ）には、気体が封入され、外気と遮断されて密封されている。このため、天候が変化して周囲の大気圧が変動したり、画像表示媒体を標高の異なる地点へ持ち運んだりして、画像表示媒体の配置環境の圧力が変化する場合がある。上記した空間の圧力は、画像表示媒体の製造時に気体を密封した圧力に定まっているため、この空間の外部の圧力が変化すると、画像表示媒体の空間内と外部とに圧力差が生じることとなる。そして、この圧力差によって、表示基板又は非表示基板、スペーサ等に変形が生じる。
【０００７】
また、気圧の変動以外でも、画像表示媒体が配置される環境の温度によって、空間内部の気体が膨張又は収縮し、これによっても圧力差が生じ、表示基板、非表示基板、スペーサ等に変形が生じる。
【０００８】
表示基板、非表示基板、スペーサの変形は、基板間の距離、特に表裏の基板間の距離が変化することにより、表示画像のコントラストや濃度に変化が生じ、表示する画像の品質劣化を招く。特に、空間外部の圧力が上がった場合、表裏の基板が内部方向にたわみ、基板間に封入された粒子の移動スペースが狭くなり、この結果、粒子の移動を妨げ、表示不能になってしまう虞もある。
【０００９】
また、画像表示媒体を航空機により搬送したり、機内に持ち込んで使用する場合には、気圧の変化が大きいため、表示基板又は非表示基板が変形して画像表示媒体に撓みを生じたり、場合によっては破損したりすると言う問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、表示基板と非表示基板との間に形成された空間の内外における圧力差に変化が生じた場合でも、表示コントラスト、表示濃度等の質の低下を防止し、安定した表示特性を得ることの出来る画像表示媒体の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、画像表示面側に配置される表示基板と、前記表示基板に対向する非表示基板と、前記表示基板と前記非表示基板との周縁部に設けられ、前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する封止手段と、前記閉鎖空間に封入され、前記表示基板と前記非表示基板との間を移動可能な粒子群と、前記閉鎖空間の圧力を調整する圧力調整手段と、を備え、前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられた開閉可能な弁体であることを特徴としている。
【００１２】
請求項１の発明によれば、画像表示媒体は画像表示面側に配置される表示基板と、表示基板に対向する非表示基板とを備えている。そして、これら表示基板と非表示基板との周縁部に封止手段を設け、この封止手段により前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する。封止手段としては、所謂スペーサを用いることができ、またこのスペーサに加えてシール部材を設けることもできる。形成された閉鎖空間には、粒子群を封入する。粒子群は、閉鎖空間内すなわち表示基板と非表示基板との間を移動可能となっている。なお、例えば粒子群を帯電させ、表示基板と非表示基板それぞれに電極を形成し、表示基板と非表示基板との間に電圧を印加することで電界を生じさせ、この電界により粒子群を移動させることができる。さらに、圧力調整手段によって閉鎖空間の圧力を調整する。圧力調整手段は、前記閉鎖空間の圧力を調整することで、閉鎖空間の内外の圧力差が高くなるのを防止する。このように、粒子の封入された閉鎖空間の圧力を調整し、閉鎖空間の内外の圧力差が高くなるのを防止することで、圧力差に起因する基板の変形等を防止し、コントラスト低下等の生じない、安定した表示特性を得ることができる。圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられた開閉可能な弁体であり、基板の圧力が一定以上になると連通する圧力調整弁を用いる。なお、圧力調整手段としては、例えば、基板の内外を連通する連通口、あるいは圧力差により変形する変形部材を用いてもよい。弁や変形部材を適用する場合には、基板の変形より低い圧力で動作、変形するもの、すなわち、ヤング率、バネ定数、などを基板の表裏（透明基板、あるいは背面基板で構成されている）の材質より小さい力で変形するものを選定することが好ましい。または、基板と同程度の曲げ強度の材質を用いる場合は、厚さを基板より薄いもので構成することが好ましい。
【００１３】
なお、画像表示媒体としては表示基板および非表示基板自体に予め電極が形成された構成とすることもできる。このような画像表示媒体は、具体的には、以下のように構成される。画像表示面側に配置され第１の電極を有する表示基板と、前記表示基板に対向し第２の電極を有する非表示基板と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記表示基板と前記非表示基板との周縁部に設けられ、前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する封止手段と、前記閉鎖空間に封入され、前記電圧印加手段により印加される電圧によって生じる電界により前記第１の電極と前記第２の電極との間を移動可能な粒子群と、前記閉鎖空間の圧力を調整する圧力調整手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
これによれば、画像表示面側に配置される表示基板が第１の電極を有し、前記表示基板に対向する非表示基板が第２の電極を有している。表示基板と非表示基板とがそれぞれ電極を有するので、当該電極間に電圧を印加することで、電極間、つまり基板間に電界を生じさせることができる。また、粒子群は閉鎖空間内を移動可能であり、電圧印加手段により、これらの第１の電極と第２の電極との間に所定の電圧が印加され、これによって生じる電界により前記第１の電極と前記第２の電極との間を移動させる。そして、圧力調整手段によって閉鎖空間の圧力を調整する。圧力調整手段は、前記閉鎖空間の圧力を調整することで、閉鎖空間の内外の圧力差が高くなるのを防止する。
【００１５】
前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに形成された開口部としてもよい。
【００１６】
圧力調整手段を前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに形成された開口部とすることで、閉鎖空間の内外の通気性が良好となり、急激な圧力変化が生じた場合でも、この開口部に速やかに空気が流通し、閉鎖空間内外の圧力差を吸収する。これにより、基板の変形を防止し、これによる表示コントラストの低下等を防止することができる。なお、開口部としては、１つの開口孔のみならず、連続気泡の発泡樹脂、多孔体等複数の孔を有するものも適用することができる。
【００１７】
前記開口部の単位開口径は前記粒子の粒径以下とすればよい。
【００１８】
前記開口部、すなわち開口部として形成される孔（単一の場合には当該単一の孔、複数の孔の場合にはそれを構成する一つの孔）の開口径が閉鎖空間に封入される粒子の粒径以下となっている。これにより、当該開口部から粒子がこぼれることがなく、表示コントラストの低下を防止することができる。
【００２０】
前記圧力調整手段を、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられた開閉可能な弁体とする。弁体は、圧力調整が必要となった場合に開き、それ以外の場合には、閉じたままとなっている。また、微量の空気の流通で圧力を調整することができるので、粒子がこぼれる虞がなく、かつ、閉鎖空間の外部が多湿状態のときでも閉鎖空間内の湿度を上昇させることがない。従って、安定した表示特性を得ることが出来、良好な表示状態を維持することができる。
【００２１】
請求項２の発明は、画像表示面側に配置される表示基板と、前記表示基板に対向する非表示基板と、前記表示基板と前記非表示基板との周縁部に設けられ、前記表示基板と前記非表示基板とを所定の間隔に保持すると共に、前記表示基板と非表示基板との間に所定の閉鎖空間を形成する封止手段と、前記閉鎖空間に封入され、前記表示基板と前記非表示基板との間を移動可能な粒子群と、前記閉鎖空間の圧力を調整する圧力調整手段と、を備え、前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられ、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段と共に閉鎖空間を形成し、当該閉鎖空間と外部との圧力差によって変形して前記閉鎖空間の容積を変更可能な変形部材であることを特徴としている。
【００２２】
請求項２の発明によれば、前記圧力調整手段は、前記表示基板、前記非表示基板、前記封止手段の少なくとも一つに設けられ、前記空間と外部との圧力差によって変形して前記閉鎖空間の容積を変更可能な変形部材とされている。圧力調整手段として変形部材を用いることで、表示基板または非表示基板の変形前にまず変形部材が変形し、閉鎖空間内の容積を変更させるので、閉鎖空間内外の圧力差を吸収することができる。さらに、閉鎖空間の密閉度が高いため、閉鎖空間内の気体が漏れる虞もなく、かつ外部が多湿状態のときも閉鎖空間内に影響を及ぼさない。したがって、長期間に渡り良好な表示特性を維持することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
本発明の画像表示媒体は、複数の表示素子１０から構成される。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる画像表示媒体を構成する表示素子１０の概略構成を示す断面図である。
【００２５】
図１に示す表示素子１０は、表示基板１２と表示基板１２に対向する非表示基板１４とを備えている。表示基板１２と非表示基板１４には、それぞれ電極１２Ａ、１４Ａが形成されている。非表示基板１４の電極１４Ａと表示基板１２の透明電極１２Ａとは電圧印加装置２０と接続されている。なお、表示基板１２は、また、表示素子１０の表示基板１２と非表示基板１４との間には封止手段としてのスペーサ１６が設けられている。
【００２６】
非表示基板１４の所定箇所には圧力調整手段としての連続気泡の多孔体２４が設けられている。多孔体２４として、具体的には、連続気泡の発泡樹脂、延伸処理により多孔化した樹脂、燒結樹脂、燒結金属等の連続気泡を有する多孔体を適用することができる。また、多孔体を構成する各孔の孔径は、閉鎖空間に封入される粒子の粒径以下であることが好ましい。各孔から粒子がこぼれ出るのを防止するためである。
【００２７】
スペーサ１６により表示基板１２と非表示基板１４とが所定の間隔をもって配置され、表示基板１２と非表示基板１４とスペーサ１６とにより閉鎖空間１８が形成される。そして、この空間内に白色粒子３０と黒色粒子３２とからなる粒子群が封入される。
【００２８】
表示基板１２及び非表示基板１４には、例えば、５０×５０×１．１ｍｍの透明電極ＩＴＯ付き７０５９ガラス基板を適用することができる。ガラス基板の粒子と接する内側表面２０６をポリカーボネート樹脂（ＰＣ−Ｚ）により厚さ５μｍでコートする。また、４０×４０×０．３ｍｍのシリコンゴムプレート２０４の中央部を１５×１５ｍｍの正方形に切り抜いて空間を形成し、このシリコンゴムプレートを非表示基板１４上に設置する。
【００２９】
粒子群としては、イソプロピルトリメトキシシラン処理したチタニアの微粉末を重量比１００対０．４の割合で混合した体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイトを分級）と、体積平均粒径２０μｍのカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラックを分級）、とを重量比２対１の割合で混合したものを適用することができる。
【００３０】
そして、この混合粒子約１５ｍｇを前記シリコンゴムプレートの正方形に切り抜いた空間にスクリーンを通して振るい落とす。次に、このシリコンゴムプレートに表示基板１２を密着させ、両基板の外周部分に接着剤を塗布してシールし、その後、接着剤を硬化させる。そして、シリコンゴムプレートと両基板とを接着保持し、画像表示媒体を形成する。
【００３１】
以下、本実施の形態の画像表示媒体における粒子の駆動について説明する。図２は、画像表示媒体に係る表示素子１０の表示状態を図示したものである。図２（Ａ）は、表示基板１２に電圧印加装置２０により直流電圧２００Ｖを印加したものであり、白色粒子３０は、表示基板１２側に移動し、同様に、黒色粒子３２は、非表示基板１４側に移動する。結果として、表示基板１２側には白色表示がなされる。
【００３２】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）において電圧印加手段２０の電源を０ＦＦとしたものであり、白色粒子３０は、表示基板１２上に保持され、同様に、黒色粒子３２は、非表示基板１４上に保持される。そして、表示基板１２には白色表示が維持される。
【００３３】
図２（Ｃ）は、表示基板１２に電圧印加装置２０により直流電圧−２００Ｖを印加したものであり、白色粒子３０は、非表示基板１４側に移動し、同様に、黒色粒子３２は、表示基板１２側に移動する。結果として表示基板１２には、黒色表示がなされる。
【００３４】
図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）において電圧印加装置の電源を０ＦＦとしたものであり、白色粒子３０は、非表示基板１４上に保持され、同様に、黒色粒子３２は、表示基板１２上に保持される。表示基板１２には黒色表示が維持される。
【００３５】
このような、上記した画像表示媒体において、圧力調整手段として、多孔体２４を設けることで、多孔体に含まれるそれぞれの孔を介して閉鎖空間１８の内外に空気が流通し、閉鎖空間１８内外の圧力を調整することができる。したがって、表示基板１２又は非表示基板１４の撓み、変形を防止することができ、変形に起因する表示コントラストの低下を防止し、安定した表示特性を得ることがる。
【００３６】
なお、上記下本実施の形態では、圧力調整手段としての多孔体２４を非表示基板１４側に設けたが、表示基板１２側に設けてもよい。ただし、表示基板１２側に設ける場合には、外観の見栄えが低下するのみならず、表面上の欠陥、画像ノイズと誤認される虞があるので、非表示基板１４又はスペーサ１６に設けるとが好ましい。図３にスペーサ１６に多孔体２４を設けた場合の例を示した。なお、図３では簡略化のため、電極、電圧印加装置等を省略してある。
【００３７】
また、図４に示すように、多孔体２４に代えて非表示基板１４に、連通口２６を設けても良く、この連通口２６の口径も粒子の粒径以下であることが好ましい。口径を粒子の平均粒径の半分以下とすることがより好ましい。なお、連通口の形状は円形に限られることはなく、長方形や、スリット状としてもよい。長方形や、スリット状とする場合には、短辺の長さを粒子の粒径以下にすることで、粒子のこぼれを防止することができる。
【００３８】
さらにまた、図５に示すように、スペーサ１６に連通口２６を形成しても良い。具体的には、スペーサ１６のシリコーンゴムの基板と接触する表面の一部に約１５μｍの溝を形成し、この溝部分を埋めないように接着剤を塗布した後、基板で挟んで画像表示媒体１０を作製する。この溝が表示基板１２と外部とを連通させる連通口２６となる。
【００３９】
この画像表示媒体を先と同じ圧力条件で作製して、減圧条件下で寸法を測定したところ、寸法の変化はなかった。電界を印加して粒子を移動させて、表示を行ったところ、作製した環境と同じ十分な表示コントラストが得られた。また、電圧と表示濃度の関係を調べたところ、２００Ｖで表示濃度が飽和しており、電圧による表示特性も変化はなかった。
【００４０】
比較例として、圧力調整手段を形成しない画像表示媒体について説明する。この画像表示媒体の表示基板１２および非表示基板１４には、例えば５０×５０×１．１ｍｍの透明電極ＩＴＯ付き７０５９ガラス基板を適用する。なお、ガラス基板の粒子と接する内側表面２０６はポリカーボネート樹脂（ＰＣ−Ｚ）で厚さ５μｍでコートされている。４０×４０×０．３ｍｍのシリコンゴムプレート２０４の中央部を１５×１５ｍｍの正方形に切り抜いて空間を形成し、このシリコンゴムプレートをスペーサ１６として非表示基板１４に設置し、エポキシ系の接着剤で接着する。
【００４１】
この画像表示媒体の作製を、通常気圧１０１３ｈＰａ環境で行い、粒子の駆動を確認したところ、前の例と同様に、２００Ｖで濃度が飽和した。この後、低気圧化での使用や、標高の高い地域での使用を想定して９５０ｈｐａに減圧したチャンバー内にて画像表示媒体の寸法を測定したところ、スペーサ１６、すなわち、シリコーンゴムがのびて基板間隔が０．３２ｍｍとなった。この状態で、電圧を印加して電界を生じさせ、表示濃度を測定したところ、２００Ｖではわずかに飽和濃度に達しておらず、少し表示コントラストが低く認識された。なお、この圧力条件では、２１５Ｖ印加して濃度が飽和した。電界に換算すると、０．３ｍｍの基板間隔で２００Ｖ印加の場合とほぼ等しい電界を印加したことになる。
【００４２】
また、航空機での輸送などの状況を想定し、圧力調整手段を有していない画像表示媒体と、圧力調整手段を設けた画像表示媒体を圧力チャンバーに入れ、チャンバー内の圧力を１気圧、０．７気圧の間で３０分ごとに繰り返して変化させ、画像表示媒体の様子を調べた。２０回変化させた後、圧力調整手段を設けていない画像表示媒体は、接着の一部がはがれ、粒子がこぼれ出ていることが確認された。一方、圧力調整手段を設けた画像表示媒体は、接着部が壊れることもなく、試験後に粒子を移動させて表示をさせたところ、問題なく表示が得られた。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態にかかる画像表示媒体の表示素子４０示す断面概略説明図である。本実施の形態にかかる画像表示媒体において、上述した第１の実施の形態と同一のものには同符号を付し、その説明を省略する。また、簡略化のため、電極、電圧印加装置等を省略してある。
【００４４】
図６に示すように画像表示媒体を構成する表示素子１０は、表示基板１２と表示基板に対向して設けられる非表示基板１４、表示基板１２と非表示基板１４との間に設けられるスペーサ１６を備えている。そして、表示基板１２と非表示基板１４とスペーサ１６とにより閉鎖空間１８が形成され、この閉鎖空間１８に白色粒子３０及び黒色粒子３２が封入されている。表示基板１２と非表示基板１４とは、それぞれ電極（図示せず）を有しており、この電極間には、電圧印加装置（図示せず）により電圧が印加されるようになっている。
【００４５】
非表示基板１４には、粒子３０、３２の平均粒径以下の口径を有する連通口２８Ａ、２８Ｂ穿設され、この連通口２８Ａ、２８Ｂを覆うように弁体３６Ａ、３６Ｂが設けられている。
【００４６】
このように構成した画像表示媒体において、弁体３６Ａ、３６Ｂは、以下のように作用する。閉鎖空間１８内の圧力が外部より大きくなった場合には、閉鎖空間１８側から画像表示媒体１０側へ開く弁体３６Ｂが開き、閉鎖空間１８内の圧力が外部より小さくなった場合には、画像表示媒体１０側から閉鎖空間１８側へ開く弁３６Ａを用いる。なお、両方向に開く弁を用いると、いずれの気圧変化にも対応することができる。
【００４７】
このように、弁体３６Ａ、３６Ｂは、（連通口に比較して）圧力調整が必要な時のみ開き、それ以外の時は閉じているため、ごく少量の空気の通過で圧力を調整でき、粒子のこぼれや、閉鎖空間１８内の空気が多湿になったりするのを防止できる。なお、弁体３６Ａ、３６Ｂの開放圧力は、表示基板１２および非表示基板１４の変形が生じる圧力差より小さく設定する。例えば基板より薄い樹脂板などを適用することができる。
【００４８】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態にかかる画像表示媒体の表示素子４０示す断面概略説明図である。本実施の形態にかかる画像表示媒体において、上述した第１の実施の形態と同一のものには同符号を付し、その説明を省略する。また、簡略化のため、電極、電圧印加装置等を省略してある。
【００４９】
図７に示すように画像表示媒体を構成する表示素子１０は、表示基板１２と表示基板に対向して設けられる非表示基板１４、表示基板１２と非表示基板１４との間に設けられるスペーサ１６を備えている。また、非表示基板１４には、変形部材が嵌合可能な孔が穿設され、この孔に変形部材３４が嵌合されている。
【００５０】
そして、表示基板１２と非表示基板１４とスペーサ１６、変形部材３４とにより閉鎖空間１８が形成され、この閉鎖空間１８に白色粒子３０及び黒色粒子３２が封入されている。表示基板１２と非表示基板１４とは、それぞれ電極（図示せず）を有しており、この電極間には、電圧印加装置（図示せず）により電圧が印加されるようになっている。
【００５１】
このように構成した画像表示媒体において、変形部材３４は以下のように作動する。変形部材３４は閉鎖空間１８を形成する部材の一つとなっているため、閉鎖空間１８の内外に圧力差が生じた時に、表示基板１２又は非表示基板１４が変形する前に、変形部材３４が変形して、閉鎖空間１８の容積が適宜変化する。すなわち、閉鎖空間１８内の圧力が外部に比して高くなると、これを防止するように変形部材３４が外側に向かって変形し、閉鎖空間１８内の容積が大きくなる。反対に、閉鎖空間１８内の圧力が外部に比して低くなると、これを防止するように変形部材３４が内側に向かって変形し、閉鎖空間１８内の容積を小さくする。
【００５２】
このように、変形部材３４が適宜変更するため、閉鎖空間１８内に乾燥空気や、窒素などを封入した場合、閉鎖空間１８内の気体が漏れたり、外部の空気が混入することを防止でき、初期の性能、すなわち、表示特性を長期にわたって維持することができる。なお、変形部材３４には、樹脂板、金属板などを適用することができ、表示基板および非表示基板より変形し易いように、基板の厚さより薄いものや、バネ定数の小さいものを用いることが好ましい。
【００５３】
また、特に図示しないが、スペーサ１６の一部を変形部材とすることもできる。この場合、閉鎖空間１８内外に圧力差が生じた時には、スペーサ１６の一部が適宜変形し、閉鎖空間１８内の容積を変更することで圧力調整が行われる。
【００５４】
なお、圧力調整手段として変形部材を設け、表示面がほぼＡ４サイズの画像表示媒体を以下のように作製した。なお、有効な表示範囲は、縦２７０ｍｍ、横１９０ｍｍであり、周囲に２５ｍｍずつ縁部を設けて表示媒体の補強を兼ねることとした。表示基板には、表面にＩＴＯ電極が形成された厚さ０．２ｍｍのＰＥＴ樹脂を用いた。非表示基板には、銅電極が形成された厚さ１ｍｍのガラスエポキシ樹脂基板を用いた。スペーサはガラスエポキシ基板にドライフィルムを張り合わせ、フォトリソグラフィで不要部分を除去して作製した。表示基板と非表示基板とは、スペーサーを介して接着され、基板間の距離は０．３ｍｍに保たれている。
【００５５】
基板間、すなわち、閉鎖空間内の初期圧力は、通常の１気圧（１０１３ｈＰａ）とした。この画像表示媒体の圧力調整手段は、上記したように変形部材であり、厚さ３００μｍのＥＰＤＭ製の膜を用い、非表示基板の表示部からはずれた縁部に、直径１０ｍｍの貫通孔を形成して、その孔を覆うように孔の周囲に接着して配置した。
【００５６】
この画像表示媒体の両基板に備えられた電極間に電圧を印加して、粒子を移動させて、所望の画像を表示させたところ、前の実施例と同様に、十分な表示コントラストが得られた。９５０ｈＰａ下で基板間の距離を確認したが、大きな変化はなかった。また、圧力調整手段としての変形部材は、基板外部方向に膨らんで、閉鎖空間の体積を調整して、閉鎖空間内の圧力を外部の圧力と略同一にして、基板自体の変形や基板間距離の変化を防いでいることが確認された。
【００５７】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態にかかる画像表示媒体の表示素子４０示す断面概略説明図である。本実施の形態にかかる画像表示媒体において、上述した第１の実施の形態と同一のものには同符号を付し、その説明を省略する。また、簡略化のため、電極、電圧印加装置等を省略してある。
【００５８】
図８に示すように対向する表示基板１２と非表示基板１４との間をセル構成、すなわち、閉鎖空間１８をスペーサ１６により仕切り、仕切られた各セルに粒子３０、３２を封入するようにすることができる。
【００５９】
スペーサ１６には、粒子３０、３２の平均粒径よりも小さい口径を有する連通口３８がそれぞれ穿設されている。この連通口３８は、スペーサ１６を形成するときに、図９に示すように、一部に貫通孔を設けるか、切り欠き構造にすることで形成することができる。あるいは、スペーサと基板との接触部分で、スペーサの一部を基板表面に垂直な方向の高さが低い部分を設けておく。貫通孔や、切り欠き、高さの低い部分は、数μｍ程度より大きければ、閉鎖空間１８内部の気体が互いに通過可能であり、画像表示媒体内部全体にわたって、各閉鎖空間の圧力を略同一とできる。なお、この孔サイズ、高さを低く形成する寸法、切り欠きは、粒子の平均粒径より小さくし、粒子が表示媒体内部で偏るのを防止する。好ましくは、粒子の平均粒径の半分以下にする。また、この連通口は、閉鎖空間ごとに少なくとも一つずつ設ける。
【００６０】
スペーサの孔や、切り欠き、の形成方法は、エッチングする場合に、スペーサの形状が部分的に異なる版を用いて複数回のエッチングを行うことで形成できる。例えば、図９（Ａ）のマスクを用いて一回目のエッチングを行い、図９（Ｂ）のマスクにて２回目のエッチングを行うことで、スペーサに孔を設ける。
【００６１】
図９（Ｂ）のマスクのみでエッチングを行うことで、切り欠きを有するスペーサを設けることができる。レーザー加工の場合には、任意にスペーサを形成できる。また、均一高さのスペーサ上に、厚さ十μｍ程度の接着剤を部分的に塗布することで、塗布した部分を、塗布しなかった部分に比べて約十μｍ高くして、基板を接着することもできる。
【００６２】
スクリーン印刷を利用して、セル形状に樹脂インクを積層していき、スペーサを形成することもできる。この途中で、異なる形状の印刷版を用いて、一部に貫通孔を有するスペーサを作製する。印刷時にスキージの圧力を若干変化させて、網形状にインク抜けの少ない部分を作り（すなわちインク抜けが均一でない状態にし）スペーサの高さを不均一にしてもよい。
【００６３】
なお、上記した実施の形態では、表示基板及び非表示基板に電極が形成された例について説明したが、図１０に示すように電極を有しない基板１２、１４の外部に電極５０、５２を付加し、当該電極を介して表示基板と非表示基板との間に電圧を印加させる構成とすることもできる。なお、この際電極５０、５２は表示基板１２又は非表示基板１４と必ずしも接触する必要はなく、表示基板１２又は非表示基板１４の近傍に配置され、当該基板間に所定電圧を印加することができれば良い。また、電極を基板の内側、すなわち、基板の閉鎖空間側に付加してもよいことは言うまでもない（図１３参照）。
【００６４】
また、図１１に示すように、表示基板１２に複数の電極（スタイラス電極）５４を配置し、この電極５４に個別に電圧を印加しながら基板面に沿って画像表示を行う構成とすることもできる。
【００６５】
さらに図１２に示すように、静電潜像の転写や、イオン書き込みによって表示基板上に電位分布を形成し、粒子を移動させて表示を行う構成とすることもできる。すなわち、表示基板１２側にはコロトロン等のイオン書き込み電極５６を設け、非表示基板１４には対向する電極５２を設ける。このイオン書き込み電極５６に間欠的に高電圧を印加して、表示基板１２表面を選択的に帯電させて基板間に電界を印加する。そして、イオン書き込み電極５６を移動させて表示基板１２に表面を帯電させる。さらに、この他にも表示基板１２に表示又は表示の書換えを行う時にのみ、パターン状の電極やマトリックス電極を画像表示媒体に近接させて、表示又は表示の書き換えを行ってもよい。
【００６６】
上記したように、画像表示媒体は、多孔体、連通口、弁体等の圧力調整手段をを有しており、この圧力調整手段により閉鎖空間内外に圧力差が生じた場合でも、表示基板又は非表示基板等の撓み、反り等の変形を防止することができ、表示基板又は非表示基板等の変形に起因する表示濃度の低下、表示コントラストの低下等表示される画像の品質の劣化が防止され、安定した表示特性を維持することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、表示基板と非表示基板との間に形成された空間の内外における圧力差に変化が生じた場合でも、表示コントラスト、表示濃度等の質の低下を防止し、安定した表示特性を得ることができる、という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態にかかる画像表示媒体の粒子の駆動を示す説明図である。
【図３】  本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図４】  本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図５】  本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図７】  本発明の第３の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図８】  本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図９】  図８のスペーサを示す斜視図である。
【図１０】  本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図１１】  本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図１２】  本発明の他の実施の形態にかかる画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【図１３】  従来の画像表示媒体の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  表示素子
１２Ａ      電極
１２  表示基板
１４Ａ      電極
１４  非表示基板
１６  スペーサ
１８  閉鎖空間
２０  電圧印加装置
２４  多孔体
３０  白色粒子
３２  黒色粒子
【図１】
0004061867.tif 000002
【図２】
0004061867.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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