JP2000035598A - 表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フルカラーの高精細表示が可能な電気泳動表示
パネルを提供する。 【解決手段】表示パネル１０は、第１の電極１２が形成
された下面基板１１と、第２の電極１３が形成された上
面基板１４とが、電極が対向するように配置され、さら
にその間に、各々分散媒がシアン（Ｃ），マゼンタ
（Ｍ），イエロー（Ｙ）に着色された３種類のマイクロ
カプセル２１，２２，２３が所定の配列で配置される。
近接させて配置された、分散媒が各々三原色に着色され
た３個のマイクロカプセルを１画素分の表示部とし、こ
れら各マイクロカプセルの呈示色を各々独立に制御す
る。したがって、各画素ごとのフルカラーの高精細表示
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気泳動粒子また
は磁気泳動粒子を収容したマイクロカプセルを用いた表
示パネルに関し、特に、精細なフルカラー表示の可能な
表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気泳動または磁気泳動を利用し
た表示装置としては、特開昭６４−８６１１６号公報、
特開平８−５４８４１号公報および特開平８−２９７４
７０号公報に開示されている装置などがある。特開昭６
４−８６１１６号公報においては、分散媒および電気泳
動粒子を封入したマイクロカプセルを用いることによ
り、均一かつ安定した表示動作を行う電気泳動表示装置
が開示されている。また、特開平８−５４８４１号公報
においては、同様の磁気泳動表示装置であって、特に、
記録速度が速く鮮明な表示が得られる装置が開示されて
いる。また、特開平８−２９７４７０号公報には、マイ
クロカプセルの耐久性を高めるとともに、背景または背
面を種々の色に着色した磁気泳動表示装置が開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た電気泳動表示装置および磁気泳動表示装置に用いられ
ている表示パネルは、いずれも、同時に表示できる色
は、背景色および文字・図柄色の２色であり、同時に多
数の色を表示するようなカラー表示ができる表示パネル
ではない。また、このような表示装置で、カラー表示が
可能な装置としては、特開平４−１９９０８５号公報に
記載の磁気泳動表示装置があるが、この磁気泳動表示装
置は、マイクロカプセル全体を磁気泳動させるものであ
り、微細なドット表示やフルカラー表示ができないとい
う問題がある。

【０００４】したがって、本発明の目的は、多色同時の
微細表示が可能なフルカラーの、電気泳動または磁気泳
動を用いた表示パネルを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】したがって、本発明の表
示パネルは、基板と、所定の３原色のいずれかの色に着
色された分散媒と前記３原色とは異なる所定の色に着色
された電気泳動粒子とが封入された、前記分散媒の色に
より区別される３種類のマイクロカプセルが、前記基板
上に平板形状に複数配置されたマイクロカプセル層であ
って、少なくとも前記各種類１個以上のマイクロカプセ
ルが所定の位置関係で配置された１画素分の表示部が、
所望の画面を構成するように所定の配置で密に形成され
ている前記マイクロカプセル層と、前記マイクロカプセ
ル層を形成している個々のマイクロカプセルに対して、
各々独立に所望の電界を印加する電界印加手段とを有す
る。

【０００６】好適には、前記電界印加手段は、前記基板
上に形成した第１の電極と、前記マイクロカプセル層を
介して前記第１の電極と対向するように形成された第２
の電極とを有し、前記第１の電極および第２の電極の少
なくともいずれかは、前記マイクロカプセル層を形成し
ている個々のマイクロカプセルに対して、各々独立に所
望の電界を印加可能なような所定のパタンが形成された
電極であり、前記基板、前記第１の電極および前記第２
の電極の各構成部は、当該各構成部が表示面側に形成さ
れる場合に各々透明部材により形成されている。

【０００７】また、本発明の他の表示パネルは、基板
と、所定の３原色のいずれかの色に着色された分散媒と
前記３原色とは異なる所定の色に着色された磁気泳動粒
子とが封入された、前記分散媒の色により区別される３
種類のマイクロカプセルが、前記基板上に平板形状に複
数配置されたマイクロカプセル層であって、少なくとも
前記各種類１個以上の３個以上のマイクロカプセルが所
定の位置関係で配置された１画素分の表示部が、所望の
画面を構成するように所定の配置で密に形成されている
前記マイクロカプセル層と、前記マイクロカプセル層を
形成している個々のマイクロカプセルに対して、各々独
立に所望の磁界を印加する磁界印加手段とを有する。

【０００８】好適には、前記磁界印加手段は、前記基板
上に形成した第１の電極と、前記マイクロカプセル層を
介して前記第１の電極と対向するように形成された第２
の電極とを有し、前記第１の電極および第２の電極の少
なくともいずれかは、前記マイクロカプセル層を形成し
ている個々のマイクロカプセルに対して、各々独立に所
望の磁界を印加可能なような所定のパタンが形成された
電極であり、前記基板、前記第１の電極および前記第２
の電極の各構成部の中の、表示面側に形成される構成部
は、各々透明部材により形成されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の表示パネルの一実施の形
態を図１〜図５を参照して説明する。本実施の形態にお
いては、各画素ごとにフルカラー表示の可能な電気泳動
表示パネルを例示して本発明を説明する。

【００１０】図１は、本実施の形態の表示パネルの構成
を示す図であり、（Ａ）は表示パネルの構造を示すため
の断面図、（Ｂ）はマイクロカプセルの配列を模式的に
示すための表示パネル上面図である。本実施の形態の表
示パネル１０は、図１（Ａ）に示すように、第１の電極
１２が形成された下面基板１１と、第２の電極１３形成
された上面基板１４とが、電極が対向するように配置さ
れ、さらにその間に、各々分散媒がシアン（Ｃ），マゼ
ンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）に着色された３種類のマイ
クロカプセル２１，２２，２３が所定の配列で配置され
た構成である。なお、表示パネル１０は、第２の電極１
３および上面基板１４側が表示面である。

【００１１】また、この３種類のマイクロカプセル２１
（Ｃ），２２（Ｍ），２３（Ｙ）は、図１（Ｂ）に示す
ように、行方向および列方向に整然と配置された２次元
配列で、特に、同じ色が列方向に一列につながるような
ストライプ配列で下面基板１１上に配置される。

【００１２】まず、表示パネル１０の各部の構成を説明
する。下面基板１１は、表示パネル１０を支持する任意
の絶縁部材で構成された基板である。

【００１３】第１の電極１２は、図１（Ｂ）に示したよ
うに配置されている個々のマイクロカプセルに対して、
各々独立して所望の電界を印加可能なように形成された
分割電極であり、下面基板１１上に形成される。本実施
の形態の表示パネル１０の第１の電極１２は、各マイク
ロカプセルに対応した電極ごとにスイッチ素子が設けら
れたものであり、これにより、図示せぬマトリクス駆動
回路から行ごとに選択信号が印加され、さらに各列に制
御信号と駆動トランジスタからの出力が印加されて、所
望のマイクロカプセルに対して所望の電界が印加され
る。

【００１４】マイクロカプセル２１，２２，２３は、各
々、前述したような所定の色に着色された分散媒に、帯
電された顔料粒子が混合・分散されて、マイクロカプセ
ル中に収容されたものである。本実施の形態の表示パネ
ル１０は、減色混合により色を再現するものであり、前
述したように、各分散媒は、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の３種類に、また、帯電顔
料粒子は白に、各々染色される。

【００１５】その３種類の各マイクロカプセルの構成を
図２に示す。図２（Ａ）は、シアン（Ｃ）のマイクロカ
プセル２１を示す図であり、シアンで染色された分散媒
２４中に白色顔料粒子２７が分散している状態を示して
いる。図２（Ｂ）は、マゼンタ（Ｍ）のマイクロカプセ
ル２２を示す図であり、マゼンタで染色された分散媒２
５中に白色顔料粒子２７が分散している状態を示してい
る。また、図２（Ｃ）は、イエロー（Ｙ）のマイクロカ
プセル２３を示す図であり、イエローで染色された分散
媒２５中に白色顔料粒子２７が分散している状態を示し
ている。

【００１６】このようなマイクロカプセルに対して、外
部から電界を印加した時の状態について、シアンのマイ
クロカプセル２１を例にして、図３を参照して説明す
る。いま、白色顔料粒子２７が負に帯電されているもの
とし、マイクロカプセル２１に対して、図３（Ａ）に示
すような方向に電界Ｅが印加されたとすると、負に帯電
している白色顔料粒子２７は下側に泳動し、底面に集中
して分布する。その結果、このマイクロカプセル２１上
から見た時には、シアンで染色された分散媒２４の色、
すなわちシアンが観察される。一方、このマイクロカプ
セル２１に対して、図３（Ｂ）に示すような方向の電界
Ｅを印加すると、白色顔料粒子２７は上側に泳動して、
上面に集中して分布することになり、このマイクロカプ
セル２１を上から見た時には、白色が観察される。

【００１７】このようなマイクロカプセルが、図示のご
とく、下面基板１１上に形成された第１の電極１２の各
分割された電極の上に配置され、マイクロカプセル層が
形成される。なお、この時、各マイクロカプセルは、バ
インダ材１５により、第１の電極１２と第２の電極１３
間に固定される。そして、第１の電極１２により、各マ
イクロカプセルに印加される電界が制御され、各マイク
ロカプセルがその分散媒の色または白色を呈示する。

【００１８】また、表示パネル１０においては、このよ
うなシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の
各色のマイクロカプセル２１，２２，２３を、図１
（Ａ）および（Ｂ）に示すように、行方向に順番に繰り
返し並ぶように配置し、３種類のマイクロカプセル各１
個ずつの連続した３個のマイクロカプセル２１，２２，
２３で、１画素の表示部２０が構成されるものとみなし
て制御を行う。これにより、各画素あたり、フルカラー
での表示が可能となる。

【００１９】第２の電極１３は、マイクロカプセルの層
を挟んで、第１の電極１２と対向するように、上面基板
１４上に形成された電極である。本実施の形態において
は、第２の電極１３は、図１（Ｂ）に示すように２次元
的に配列されたマイクロカプセルを、全面同一電位で覆
うように形成された透明電極である。

【００２０】上面基板１４は、表示パネル１０の表示面
側の基板である。上面基板１４は、第２の電極１３とと
もに透明部材で形成され、これにより、表示面である上
面基板１４側より表示パネル１０を見た時に、マイクロ
カプセルの状態、すなわち、マイクロカプセルによる所
望の絵柄のカラー表示の状態が観察できるようになって
いる。

【００２１】次に、このような構成の表示パネル１０の
製造方法について説明する。まず、シアン、マゼンタ、
イエローの３色の分散媒と、白色顔料粒子を用いて３種
類の分散液を作成する。次に、それら３種類の分散液を
それぞれ内包する３種類のマイクロカプセルを作成す
る。次に、ふるい分け、比重分離法などの任意の方法に
より、作成したマイクロカプセルの径を揃える。

【００２２】次に、これら径の揃った３種類のマイクロ
カプセルを、図１（Ｂ）に示したような配列で、隙間が
ないように、下面基板１１上に形成された第１の電極１
２の各分割電極上に順に配置していく。このマイクロカ
プセルの配置について、図４を参照して説明する。本実
施の形態においては、マイクロカプセルを、その種類ご
とに、３種類のノズル３１，３２，３３に各々に注入
し、インクジェット方式により１個ずつノズルから第１
の電極１２の分割電極上に撃ち出す。この方法であれ
ば、マイクロカプセルの撃ち出しのタイミングと、ノズ
ル３１，３２，３３の移動速度を制御することにより、
マイクロカプセルを電極１２上に正確かつ均一に配置す
ることができる。なお、この時、電極上でマイクロカプ
セルを固定するためのバインダ材１５を、マイクロカプ
セルと一緒にノズル３１，３２，３３に注入しマイクロ
カプセルと一緒に撃ち出し、撃ち出しとともにマイクロ
カプセルを第１の電極１２上に固定するようにする。

【００２３】このようにして、第１の電極１２の形成さ
れた下面基板１１上にマイクロカプセル２１，２２，２
３を配置したら、このマイクロカプセル２１，２２，２
３を挟むように、第２の電極１３を形成した上面基板１
４を張り合わせる。これにより、図１に示したような構
造の表示パネル１０が製造できる。

【００２４】最後に、このような構成の表示パネル１０
の動作とともに、表示パネル１０においてフルカラー表
示を行う方法について図５を参照して説明する。前述し
たように、表示パネル１０においては、シアン（Ｃ），
マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の３色の分散媒を収容
している３種類の３個のマイクロカプセルで１画素分の
表示部２０を形成しており、これら３色の減色合成によ
り各画素ごとのフルカラーの表示を行う。

【００２５】たとえば、図５（Ａ）に示すように、３種
類のマイクロカプセル中の白色顔料粒子が全て表示面側
にある時、すなわち全て白表示の時は、その画素はホワ
イト表示となる。また、図５（Ｂ）に示すように、マゼ
ンタおよびイエローのマイクロカプセル２２，２３中の
白色顔料粒子が表示面側に移動されて、シアンのマイク
ロカプル２１中の白色顔料粒子が表示画面側にある時
は、そのドットは、マゼンタとイエローの混合色である
レッドを表示する。また、図５（Ｃ）に示すように、３
種類のマイクロカプセル中の白色顔料粒子が全て非表示
画面側にある時、そのドットは三原色全ての混合色とな
るため、ブラック表示となる。

【００２６】以上説明したように、本実施の形態の表示
パネル１０においては、分散媒が三原色に着色された３
種類のマイクロカプセルを近接させて配置し、これらを
１画素分の表示部とし、さらに、これら各マイクロカプ
セルの呈示色を各々独立に制御することができる。した
がって、各画素ごとにフルカラーの表示が可能となる。
また、各画素の各原色ごとに少なくとも１個のマイクロ
カプセルを割り当てているので、各画素ごとに精度よく
色を制御することができ、高精細なカラー表示を行うこ
とができる。

【００２７】なお、本発明の表示パネルは、本実施の形
態に限られるものではなく、任意好適な種々の改変が可
能である。たとえば、本実施の形態においては、電気泳
動方式の表示パネルを例示したが、磁気泳動方式の表示
パネルも、これと同様の方式により構成することができ
る。その場合には、帯電顔料粒子を磁性粉にし、電圧印
加手段を磁界印加手段に変更すればよい。この磁界印加
手段としては、通常知られている任意の手段を用いてよ
い。たとえば、磁気ヘッドや、種々の形態の磁石を用い
てよい。

【００２８】また、本実施の形態のような電気泳動表示
装置において、各マイクロカプセルへの電圧の印加方法
も、本実施の形態に示したような対向する電極を用いる
方法に限られるものではなく、任意の方法を用いてよ
い。たとえば、電極の一方を絶縁フィルムに変更し、そ
のフィルムの外面をコロナ放電などの手法により帯電さ
せ、これにより分散媒に電界を印加するようにしてもよ
い。

【００２９】また、前述した実施の形態では、分散媒の
色は、減色混合三原色である、シアン、マゼンタおよび
イエローの３種類としたが、加色混合三原色である、レ
ッド、グリーンおよびブルーの３種類を用いてもよい。
また、その他の任意の色の組み合わせを用いてよい。ま
た、帯電顔料粒子の色は白であったが、たとえば分散媒
の色に加色混合三原色を用いる際には、帯電顔料粒子の
色を黒にするのが好適であり、そのようにしてもよい。
帯電顔料粒子の色も、任意に決定してよい。

【００３０】また、本実施の形態において三原色の３種
類のマイクロカプセルの２次元的配列は、図１（Ｂ）に
示すように、同じ色が列方向に一列につながるようなス
トライプ配列の場合を例示した。しかし、この３種類の
マイクロカプセルの配置も、本実施の形態に限られるも
のではない。たとえば、図６（Ａ）に示すように、マイ
クロカプセルは縦横に整然と配列しているものの、その
種類が縦方向にも横方向にも順に変わるような、いわゆ
るモザイク配列にしてもよい。また、図６（Ｂ）に示す
ように、マイクロカプセル自体が行によって互い違いに
なるようないわゆる三角形配列にしてもよい。また、１
画素の構成も、本実施の形態のように、一列に連なった
３個のマイクロカプセルで規定してもよいし、たとえ
ば、いずれかの色のマイクロカプセルを２個有するよう
な４個のマイクロカプセルを、２×２に配置したような
構成で規定してもよく、任意に決定してよい。

【００３１】また、表示パネル１０の製造時に、マイク
ロカプセルを電極１２にインクジェット方式により撃ち
出し配置する際の、マイクロカプセルを固定する方法
は、本実施の形態においては、バインダ材１５をマイク
ロカプセルとともにノズル３１，３２，３３に注入して
おき、マイクロカプセルと一緒にバインダ材１５を撃ち
出す方法であった。しかし、たとえば、予め電極１２の
形成された下面基板１１上にバインダ材１５を塗布して
おき、これに対してマイクロカプセルを撃ち込むような
方法であってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多色同時の微細表示が可能なフルカラーの、電気泳動ま
たは磁気泳動を用いた表示パネルを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の形態の表示パネルの
構成を示す図であり、（Ａ）は表示パネルの構造を示す
ための断面図、（Ｂ）はマイクロカプセルの配列を模式
的に示すための表示パネル上面図である。

【図２】図２は、３種類のマイクロカプセルの構成を示
す図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各々シアン（Ｃ）、マゼ
ンタ（Ｍ）イエロー（Ｙ）のマイクロカプセルを示す図
である。

【図３】図３は、図２（Ａ）に示したシアン（Ｃ）のマ
イクロカプセルに対して、外部から電界を印加した時の
状態を示す図であり、（Ａ），（Ｂ）は各々、印加され
る電界の方向によるマイクロカプセルの内部状態を示す
図である。

【図４】図４は、図１に示した表示パネルの製造方法を
説明するための図であり、第１の電極１２上に３種類の
マイクロカプセルをインクジェット方式に配置する状態
を示す図である。

【図５】図５は、図１に示した表示パネルの各画素を構
成する３個のマイクロカプセルの動作状態を示す図であ
り、（Ａ）はホワイトを表示している時の状態を示す図
であり、（Ｂ）はレッドを表示している時の状態を示す
図であり、（Ｃ）はブラックを表示している時の状態を
示す図である。

【図６】図６は、マイクロカプセルの２次元的配列の変
形例を示す図であり、（Ａ）は３種類のマイクロカプセ
ルをモザイク配列にした状態を示す図であり、（Ｂ）は
３種類のマイクロカプセルをた例を三角形配列にした状
態を示す図である。

【符号の説明】

１０…表示パネル １１…下面基板 １２…第１の電極 １３…第２の電極 １４…上面基板 １５…バインダ材 ２０…画素表示部 ２１，シアン（Ｃ）のマイクロカプセル ２２…マゼンタ（Ｍ）のマイクロカプセル ２３…イエロー（Ｙ）のマイクロカプセル ２４，２５，２６…分散媒 ２７…白色顔料粒子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、 所定の３原色のいずれかの色に着色された分散媒と前記
   ３原色とは異なる所定の色に着色された電気泳動粒子と
   が封入された、前記分散媒の色により区別される３種類
   のマイクロカプセルが、前記基板上に平板形状に複数配
   置されたマイクロカプセル層であって、少なくとも前記
   各種類１個以上のマイクロカプセルが所定の位置関係で
   配置された１画素分の表示部が、所望の画面を構成する
   ように所定の配置で密に形成されている前記マイクロカ
   プセル層と、 前記マイクロカプセル層を形成している個々のマイクロ
   カプセルに対して、各々独立に所望の電界を印加する電
   界印加手段とを有する表示パネル。
2. 【請求項２】前記電界印加手段は、前記基板上に形成し
   た第１の電極と、前記マイクロカプセル層を介して前記
   第１の電極と対向するように形成された第２の電極とを
   有し、 前記第１の電極および第２の電極の少なくともいずれか
   は、前記マイクロカプセル層を形成している個々のマイ
   クロカプセルに対して、各々独立に所望の電界を印加可
   能なような所定のパタンが形成された電極であり、 前記基板、前記第１の電極および前記第２の電極の各構
   成部の中の、表示面側に形成される構成部は、各々透明
   部材により形成されている請求項１に記載の表示パネ
   ル。
3. 【請求項３】基板と、 所定の３原色のいずれかの色に着色された分散媒と前記
   ３原色とは異なる所定の色に着色された磁気泳動粒子と
   が封入された、前記分散媒の色により区別される３種類
   のマイクロカプセルが、前記基板上に平板形状に複数配
   置されたマイクロカプセル層であって、少なくとも前記
   各種類１個以上のマイクロカプセルが所定の位置関係で
   配置された１画素分の表示部が、所望の画面を構成する
   ように所定の配置で密に形成されている前記マイクロカ
   プセル層と、 前記マイクロカプセル層を形成している個々のマイクロ
   カプセルに対して、各々独立に所望の磁界を印加する磁
   界印加手段とを有する表示パネル。
4. 【請求項４】前記磁界印加手段は、前記基板上に形成し
   た第１の電極と、前記マイクロカプセル層を介して前記
   第１の電極と対向するように形成された第２の電極とを
   有し、 前記第１の電極および第２の電極の少なくともいずれか
   は、前記マイクロカプセル層を形成している個々のマイ
   クロカプセルに対して、各々独立に所望の磁界を印加可
   能なような所定のパタンが形成された電極であり、 前記基板、前記第１の電極および前記第２の電極の各構
   成部の中の、表示面側に形成される構成部は、各々透明
   部材により形成されている請求項３に記載の表示パネ
   ル。