JP3845583B2 - 電気泳動表示装置及びその製造方法 - Google Patents
電気泳動表示装置及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3845583B2 JP3845583B2 JP2002002662A JP2002002662A JP3845583B2 JP 3845583 B2 JP3845583 B2 JP 3845583B2 JP 2002002662 A JP2002002662 A JP 2002002662A JP 2002002662 A JP2002002662 A JP 2002002662A JP 3845583 B2 JP3845583 B2 JP 3845583B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- display device
- electrophoretic
- electrophoretic display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動表示装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
低消費電力化、あるいは目への負担軽減などの観点から反射型表示装置への期待が高まっている。これまでに、反射型表示装置の一つとして例えば米国特許3668106号に記載されているような電気泳動表示装置が知られている。この電気泳動表示装置は、電荷を有する電気泳動粒子と絶縁性液体からなる分散液と、この分散液を挟んで対峙する一組の電極からなり、この電極を介して分散液に電場を印加することによって、電気泳動粒子をその電荷と反対極性の電極上に移動させて表示を行うものである。
【0003】
電気泳動粒子の対比色は、色素を溶解させた前述の絶縁性液体が担っている。より詳細には、電気泳動粒子が観測者に近い第1の電極の表面に付着する場合は、電気泳動粒子の色が観測され、一方、電気泳動粒子が観測者から遠い第2の電極の表面に付着する場合は、電気泳動粒子の色は絶縁性液体に隠蔽されると共に絶縁性液体の色が観測されるというものである。
【0004】
電気泳動表示装置は例えば、プロシーディング.オブ.ザ.エスアイディー(Proc.SID)、18、267(1977)に記載されているように、広視野角、高コントラスト、低消費電力という利点を備えているものの、印加電圧と表示色特性の間に閾値特性が無い。そのため、各画素電極それぞれにスイッチング素子を持たなければならない。液晶ディスプレイなどで用いられている標準的な薄膜トランジスタ(TFT)技術は、必要な印加電圧が高いこと、半導体製造と同様クリーンな環境での複雑なプロセスを必要としコスト高になること等により適用は困難である。また、各画素のスイッチング素子の回路を別途設け、各画素電極と配線する場合、画素数が多い用途では配線数も多く複雑となり、実現は極めて困難となる。
【0005】
この問題に対して、特開2001−201770号公報に開示されているように、セルの構造に工夫して単純マトリクス駆動を可能にしている例がある。この電気泳動表示装置は、3種類の電極を有する第1基板と、1種類の電極を有する第2の基板との間に、電荷を有する電気泳動粒子と絶縁性液体からなる分散液を保持した構造をしている。また、セル内に制御電極を設けるための隔壁が存在する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、高解像度で画素数の多い電気泳動表示装置では画素の駆動方式に問題があり、これに対して、セルの構造を工夫した単純マトリクス駆動の試みがなされてきた。
【0007】
この単純マトリクス駆動においては、電極の種類が多く、これらの電極の形状も複雑になっている。また、各画素を構成するセルの形状についても、基板表面に段差を設ける等の加工を施し、セル内に制御電極を設けるための隔壁が存在する等、セル構造が複雑化している。電極やセル構造の複雑化は、単純な電気泳動表示装置の特徴を活かせず表示装置の製造コストを上げることに繋がる。さらに、セル内に存在する隔壁により高解像度化が妨げられるという問題点がある。表示装置が高解像度化しセルが小さくなってきても、隔壁の大きさはこれ以下には小さくできず、結果的に開口率の低下につながり、表示特性を劣化させることになる。
【0008】
本発明は、上記した従来の電気泳動表示装置の単純マトリクス駆動技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、(イ)短冊状の第1の電極と、(ロ)第1の電極の両側に第1の電極に関して平行に配置された短冊状の第2の電極と、(ハ)第1及び第2の電極と異なる化学的親和性を有し、第1の電極と第2の電極に挟まれた電極間領域と、(ニ)絶縁性液体中に複数の電気泳動粒子を分散した分散液を内包し、第1及び第2の電極と異なる化学的親和性を持つ殻を有し、電極間領域表面上に配列された複数のマイクロカプセルと、(ホ)複数のマイクロカプセルの上部に、第1の電極と交差する方向に走行する第3の電極とを有する単位画素を具備する電気泳動表示装置であることを要旨とする。
【0010】
本発明の特徴によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【0011】
本発明の特徴において、マイクロカプセルの化学的親和性は親水性であることが好ましい。化学的親和性とは、ある物質どうしが化学的にくっつき易いか、くっつき難いかを表すものである。良く知られているのは、水あるいは油に対する親和性で、水に馴染むものを親水性あるいは水性といい、反対に水をはじくものを疎水性あるいは油性という。「材料Aの化学的親和性よりも材料Bの化学的親和性に近い親和性を持つ材料C」とは、材料Cが材料Aよりも材料Bにくっつき易い特性をもつことである。具体的に、化学的親和性を親水性の度合いとした場合には、材料A,材料Bおよび材料Cの純水に対する接触角を測定した際に、材料Aの接触角よりも材料Bの接触角に近い接触角を持つ材料Cを指す。
【0012】
一般に油性溶媒は高い絶縁性を示す。従って、絶縁性液体としては油性溶媒が好ましく、油性の分散液をマイクロカプセル化する場合には、水溶液中で行い水溶性の物質がマイクロカプセルの殻となる。
【0013】
本発明の特徴において、第1の電極及び第2の電極と同一面上で交差して配置され、マイクロカプセルと異なる化学親和性を有する短冊状の絶縁膜層を具備することが好ましい。親水性のマイクロカプセルに対して親水性の電極間領域に加えて、短冊状の疎水性の絶縁膜を交差して配置することにより、2次元的にマイクロカプセルを精度良く配列することが可能になる。
【0014】
本発明の他の特徴は、(イ)基板表面上に、基板表面と異なる化学的親和性を有する短冊状の第1の電極及び、第1の電極の両側に第1の電極に関して平行に2本の短冊状の第2の電極を形成する工程と、(ロ)第1の電極と第2の電極と異なる化学的親和性を有し、第1の電極と第2の電極に挟まれた電極間領域を形成する工程と、(ハ)絶縁性液体中に複数の電気泳動粒子を分散した分散液を内包し、第1及び第2の電極と異なる化学的親和性の殻を有する複数のマイクロカプセルを第1の電極と第2の電極に挟まれた電極間領域表面上に配列する工程と、(ニ)マイクロカプセルの上部に、第1の電極と交差する方向に走行する第3の電極を形成する工程とを含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法であることを要旨とする。
【0015】
本発明の他の特徴によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第1乃至第2の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【0017】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態による電気泳動表示装置は、図1に示すように、第1の基板6上に配置された短冊状の第1の電極11と、第1の電極11の両側に第1の電極11に関して平行に配置された短冊状の第2の電極12a、12bと、第1及び第2の電極11、12と異なる化学的親和性を有し、第1の電極11と第2の電極12a、12bに挟まれた電極間領域10a、10bと、絶縁性液体1中に互いに同極性の電荷を有する複数の電気泳動粒子2を分散した分散液3を内包し、第1の電極11と第2の電極12a、12bとの間の電極間領域10a、10bと同じ、もしくは類似の化学的親和性の殻4を有し、電極間領域10a、10b表面上に配列された複数のマイクロカプセル5a、5bと、マイクロカプセル5a、5bの上部に、第1の電極と交差する方向に走行する第3の電極13とから構成された単位画素を具備する。第3の電極13は図1においては、第2の基板7の裏面に設けられている。
【0018】
図1に示す構成を有する電気泳動表示装置の場合、観測者は第2の基板7の外側から第1の基板6に向かって表示装置を見るため、第2の基板7及び第3の電極は透明である。第1の基板6上には、電気泳動粒子2と対比色をなす着色層8と親水性材料からなる下地薄膜9が順次配置されている。
【0019】
電源回路14は、第1の電極11、第2の電極12a、12b、及び第3の電極13に電圧を印加するためのものであり、印加電圧の大きさ、極性及びシーケンス等を自由に設定できる。
【0020】
第1の電極11及び第2の電極12a、12bが疎水性材料からなる。このため、親水性材料からなる殻4を有するマイクロカプセル5は、親水性の電極間領域10a、10bの表面の略中心上にくるように配置される。
【0021】
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の2×2画素部分を第2の基板7側から見た平面構成を模式的に示す図である。図2に示すように、第1の電極11a、11bと第2の電極12a、12b、12cは交互に所定の間隔で紙面上下方向に向かって平行に配置され、それらの第1及び第2の電極により区分された下地薄膜9の電極間領域10a、10b、10c、10dが露出して配置されている。マイクロカプセル5はそれぞれ略同一の大きさを有し、各中心がその短冊状に露出した下地薄膜10a乃至10dの表面の略中心になるよう2次元に配列される。図2の太枠で囲んで代表的に示されている画素15は2×2の4個のマイクロカプセル5a乃至5dで構成され、マイクロカプセル5a及び5cが電極間領域10a上に、マイクロカプセル5b及び5dが電極間領域10b上に配列されている。他の画素については図示を省略しているが、同様に4個のマイクロカプセル5から構成される。第1の電極11a、11bと交差して第3の電極13a、13bが第2の基板7上に形成され、マトリクス駆動電極を構成している。例えば、図2に示してある画素15については、第3の電極13aは構成する全マイクロカプセル5a乃至5dの大部分を覆って形成される。
【0022】
一般的には、(n画素列)×(m画素行)の電気泳動表示装置における電極構成は、第1の基板に形成される2n+1本の第1及び第2の電極と、第2の基板に第1及び第2の電極と直交して形成されるm本の第3の電極よりなり、n本の第1の電極とm本の第3の電極とにより単純マトリックス構造となす。
【0023】
このように、親水性のマイクロカプセル5は、互いの化学的親和性に従い、疎水性の第1及び第2の電極間に位置する、親水性の下地薄膜9の電極間領域上に容易に配列される。
【0024】
図3は、本発明の第1の実施の形態の電極構造全体を第2の基板7側から見た図で、構造を画素15が8×8のマトリックス状に配置可能なものであるが、用途により任意に全画素数は決められるものであることはいうまでもない。またここでは、電気泳動粒子2を黒色、着色層8を白色に着色した装置を用いているが、組み合わせの色は対比色あるいはそれに近いものであれば任意に選ぶことができる。
【0025】
図3中の太線で四角く囲んで示したところが1画素に対応しており、上述のごとく1画素は、2×2の4個のマイクロカプセル5(図2参照)から構成されている。互いに交差してマトリクス駆動電極を構成する第1の電極11及び第3の電極13は、それぞれの画素15に対応して各々8本で構成され、電源回路のドライバ14a及び14cにより画面書き換え信号が印加される。説明のため、各画素について、図3において左より右へ第1画素列乃至第8画素列とし、上より下へ第1画素行乃至第8画素行とする。各第1の電極11は左から右へ11a乃至11h、各第3の電極13は上から下へ13a乃至13hとなる。第2の電極12は9本になり、すべて結線され、電源回路のドライバ14bにより常時同じ電圧が印加されている。そして、第1の電極11、第2の電極12、第3の電極13への信号電圧の大きさ、時間帯は、電源回路のコントローラ14dにより制御される。
【0026】
表示装置の画面は、第1画素列から第8画素列へと順に書き換えていく。図4(a)及び(b)には、第1の電極11及び第3の電極13への電圧印加シーケンスの一例を示してある。
【0027】
各画素列の書き換えに先立ち、初期化の動作として、図4のタイミングtSのように、すべての第1の電極11a乃至11hに0V、第3の電極13a乃至13hに15V、第2の電極12に15Vを印加する。この場合、電気泳動粒子2は電位の一番低い第1の電極11a乃至11h上に集まる。初期化に次いで表示するデータに従い書き換えていくことになる。図4の時間帯T1乃至T8は、それぞれ図3の第1乃至第8の画素列を左から順に書き換えていくタイミングである。図4(a)には、図3の第1乃至第8画素列に対応する第1の電極11a乃至11hの電圧シーケンスを示している。また、図4(b)には、第1乃至第8画素行に対応する第3の電極13a乃至13hへの電圧シーケンスを示している。それぞれの画素列は書き換えの順番が来るまでは、第1の電極11a乃至11hの電位を0Vとして、電気泳動粒子2を第1の電極11a乃至11h上に保持しておく。
【0028】
まず、第1画素列の書き換えの時間帯T1において、第1の電極11aの電圧を25Vにあげる。この時、第3の電極13の電圧は、黒を表示したいときは0Vを、白を表示したいときは30Vとする。図4(b)の13a乃至13hの電圧データに従い、第1画素列の第1乃至8画素行が、白―黒−・・・−白と書き換えられる。そして、書き換えが終了したら第1の電極11aの電圧値を50Vに上げる。
【0029】
続いて第2乃至第8画素列についても同様に、対応する時間帯T2乃至T8において、第1の電極11b乃至11h及び第3の電極13a乃至13hに、それぞれ所望の電圧が印加される。
【0030】
表示の書き換えが終わった画素列の画素では、第1の電極の電圧が50Vになっているが、第3の電極の電圧は他の画素列の画素への書き換え信号のために0Vまたは30Vになり、電気泳動粒子2が所望の位置より移動してしまう状況が考えられる。このため、図4(a)に示すように、第3の電極13a乃至13hへの電圧には各画素列を書き換える時間帯の後半で第2の電極12と同じ電圧15Vを印加するシーケンスとしている。本発明の第1の実施の形態では、0Vまたは30Vとなる書き換え時間を10ms、中間電圧15Vとする時間を10ms設けている。各書き換え時間帯の後半に第3の電極に中間電圧印加時間を設定することにより、書き換え済みの電気泳動粒子2が他の画素の書き換え時間帯の前半で、所望の位置とは異なる方向に少し移動してしまうが、後半の中間電圧印加の間で再び所望の位置に途中から戻すことができる。このようにして、書き換え済みの画素では、他の画素列の書き換え時間帯で電気泳動粒子2が所望の位置付近で往復運動をすることになるが、結果的には所望の位置に戻ってくる。
【0031】
画面書き換えの最終動作として、第1の電極11に50V、第3の電極13に15V、第2の電極12は15Vの状態を一定時間保つことで、電気泳動粒子2は所望の位置の電極上へ落ち着く。本発明の第1の実施の形態では、この保持時間を100msとしている。
【0032】
書き換え後に各電極の電圧を0Vにしても、従来の電気泳動表示装置と同様に、電気泳動粒子2は電極上に保持され、その画面情報を維持することが可能である。
【0033】
図5乃至図8には、電気泳動粒子2の移動について画素15の断面図を用いて示してある。図5は初期化のタイミングtS、図6は書き換え時間帯T1乃至T8の前半、図7は書き換え終了後における他の画素の書き換え時間帯、及び図8は書き換え時間帯T1乃至T8の後半もしくは書き換えの最終動作の保持時間帯TE、それぞれでの電気泳動粒子集団22の滞在位置及び移動方向を示している。
【0034】
図5乃至図8に示される構造は、図1で説明した構造と実質的に同様で、黒色の電気泳動粒子集団22を内包する親水性のマイクロカプセル5a、5bが、第1の基板6と第2の基板7間に配置されてなる。第1の基板6上には、白色の着色層8と親水性材料からなる下地薄膜9が順次形成され、さらに疎水性材料からなる第1の電極11と第2の電極12a、12bが所定の間隔で下地薄膜9上に形成されている。そして第2の基板7上には、第1の電極11及び第2の電極12と略直交する方向に透明な第3の電極13が設けられている。
【0035】
上述したように、正の電荷をもつ電気泳動粒子2は、図4のタイミングtSにおいて、電圧の一番低い第1の電極11(0V)上に集団となって集められる。図5に示すように、第1の電極11を挟んで画素を構成するマイクロカプセル5a及び5bの電気泳動粒子集団22a及び22bは第1の電極11上に偏在する。書き換えの時間帯がくるまで、電気泳動粒子集団22a、22bは第1の電極11上に保持される。
【0036】
書き換えの時間帯T1乃至T8で、書き換え画素列の第1の電極11に書き換え電圧25Vが印加されると、その画素列の電気泳動粒子集団22は第3の電極13の電圧に従って移動する。第3の電極13の印加電圧が30Vの時は、図6(a)のように電気泳動粒子集団22a及び22bは、第1の電極11から離れ、電圧が15Vと一番低い左右の第2の電極12a及び12bの方へそれぞれ向かう。第3の電極13の印加電圧が0Vの場合は、図6(b)のように電気泳動粒子集団22a、22bは、電圧が一番低い上方の第3の電極13へ向かう。そして、電気泳動粒子集団22が所望の位置へ移動する途中において、第1の電極11の電位は書き換え時間帯の中間で50Vにあげられ、電気泳動粒子集団22の移動速度を加速する。
【0037】
書き換えが終わった列の画素では、第1の電極11の電圧は50Vに維持されたままになるが、その後に続く他の画素列の書き換え時は、第3の電極13の電圧は他の画素列の書き換えデータに従って30Vもしくは0Vに変化する。その時、図7(a)及び(b)のように電気泳動粒子集団22a、22bが所望の位置より多少移動する。しかし、他の画素列の書き換え時間帯の中間で、第3の電極13が15Vになると、電気泳動粒子集団22a、22bはそれぞれ、図8(a)及び(b)のように所望の位置近傍に戻る。
【0038】
全画素列が書き換え終了後の時間帯TEで、第1の電極11に50V、第3の電極13に15V、第2の電極12には15V印加した状態を一定時間保ち、電気泳動粒子2の所望の位置への定着を行う。白表示では、図8(a)に示すように電気泳動粒子集団22a、22bは、マクロカプセル5a、5b各々の側壁底部になる第2の電極12a及び12b上に集まる。一方、黒表示では、図8(b)に示すように電気泳動粒子集団22a及び22bは、マクロカプセル5a及び5b各々の上部の第3の電極13に沿って集まる。
【0039】
このように、全画面を書き換え中は、電気泳動粒子集団22は所望の位置と、中間的な位置の間を往復しており、全画面書き換え後所望の位置に落ち着く。書き換え中では、電気泳動粒子集団22は移動しているので画像は安定しておらず、ぼやけた画像になっているが、広告表示板や電子ペーパーのような静止画を表示することを目的とする表示装置では構わない。
【0040】
また、電気泳動粒子集団22が第2の電極12a、12bに集められたときに、観察者は着色層8を見るわけだが、図8(a)のように第2の電極12a、12b上の電気泳動粒子集団22a、22bも見えてしまい、着色層8と電気泳動粒子集団22a、22bの混色の灰色を見ることになる。これを防ぐために、第2の基板7の表面に、第2の電極12a、12b上の電気泳動粒子集団22a、22bを遮蔽する遮蔽層を設けても構わない。
【0041】
本発明の第1の実施の形態によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【0042】
本発明の第1の実施の形態において、マイクロカプセル5の化学的親和性は親水性であることが好ましい。化学的親和性とは、ある物質どうしが化学的にくっつき易いか、くっつき難いかを表すものである。良く知られているのは、水あるいは油に対する親和性で、水に馴染むものを親水性あるいは水性といい、反対に水をはじくものを疎水性あるいは油性という。一般に油性溶媒は高い絶縁性を示す。従って、絶縁性液体1としては油性溶媒が好ましく、油性の分散液3をマイクロカプセル化する場合には、水溶液中で行い水溶性の物質がマイクロカプセル5の殻4となる。
【0043】
次に、図9〜11を用いて本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する。なお、以下に述べる電気泳動表示装置の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【0044】
(イ)第1及び第2の基板6、7として厚み1mmの透明なガラス板を用いる。先ず第1の基板6上に、着色層8として硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、二酸化ケイ素(SiO2)などの微粉末をフッ素樹脂に混入したものをスピンコートにより厚さ約0.5μmで形成する。その上に親水性特性を有する透明なTiO2を厚さ約0.1μmに蒸着して下地薄膜9を形成する。続いて疎水性特性を有するITOを厚さ約0.5μmで蒸着し、エッチングにより、図9(a)に示すように、第1の電極11と、第1の電極11を挟んで両側に等間隔で配列させた第2の電極12a、12bを短冊状に形成する。このようにして第1の電極11と第2の電極12a、12bそれぞれの間に、下地薄膜9表面の露出した電極間領域10a、10bがそれぞれ形成される。また、図9(b)に示すように、短冊状の第3の電極13は第2の基板7上に透明なITOを厚さ約0.1μmに蒸着し、エッチングにより作製する。ここで表示装置の解像度は、略300dpiとし、第1及び第2の電極の中心間の距離を40μm、マイクロカプセル粒径を40μmに設定する。前述のように、マイクロカプセルを縦2個、横2個に並べた大きさが1画素となっている。
【0045】
(ロ)次に、マイクロカプセル5は、コアセルベーション法で作成する。まず、絶縁性液体1としてイソパラフィンを、電気泳動粒子2として黒色樹脂トナー(粒径1μm)を用い、両者を電気泳動粒子2の混合重量率が10%になるように混合する。さらに分散安定性の向上のために微量の界面活性剤を添加し、分散液3を準備する。この場合、電気泳動粒子2は表面が正に帯電している。次に13重量部の分散液3を、純水100重量部、乳化剤2重量部と共にホモジナイザーで乳化する。この乳化した混合液を40℃で、5%ゼラチン−アラビアゴム水溶液に滴下し、この水溶液中に粒状の分散液3が分散する状態にする。さらに攪拌しながら10%酢酸を滴下し、pH3.5に調整する。酢酸を滴下することで、ゼラチンとアラビアゴムが反応して粒状の分散液3の表面に高分子膜が形成される。その後、温度を5℃まで下げ、37%ホルマリンを滴下し、さらに10%NaOH水溶液を滴下しpH8.5に調整し、50℃に昇温させ、高分子膜を硬化させる。その後、純水で洗浄し、1μmのフィルターでろ過する。さらに分級処理を行うことにより、親水性の特性を有する透明高分子被膜よりなる殻4で包含された平均粒径40μmで粒径分布の小さなマイクロカプセル5を得る。
【0046】
(ハ)次に、上述の方法で作成したマイクロカプセル5に、水とバインダ樹脂として水溶性ナイロンを混合してインク化する。そのマイクロカプセルインクを、2次元に所定の開口を穿孔したスクリーン版を通して上記第1の基板6に印刷する。マイクロカプセル5の殻4が親水性、第1の電極11、第2の電極12a、12bが疎水性、下地薄膜9の第1及び第2の電極で挟まれた電極間領域10a、10bが親水性なので、スクリーン版に形成されている2次元の穿孔パターンに従って、図10に示す所望の位置にマイクロカプセル5a、5bを2次元に配列する事ができる。
【0047】
(二)次に、図11に示すように、上述した第3の電極13が形成されている第2の基板7を、第1の基板6に配列されたマイクロカプセル5上の所望の位置になるように熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等で調整接着して電気泳動表示装置パネルを製作する。
【0048】
(変形例)
図12は本発明の第1の実施の形態の変形例に係わる電気泳動表示装置である。第1及び第2の電極11,12を突起状にすることにより、マイクロカプセル5の配置精度を物理的にも向上させることができる。図12に示すように、導電性インクを用いてスクリーン印刷もしくはグラビア印刷技術により、高さ10〜20μm程度の三角形あるいは台形状に第1の電極11a、11b、11c、・・・及び第2の電極12a、12b、・・・を、第1の基板6上に印刷して製造することができる。このような突起状の第1及び第2の電極を持つ基板6にマイクロカプセル5を印刷すると、化学的親和性の効果だけでなく、さらに電極形状の物理的効果も加わる。マイクロカプセル5aが第2の電極11aと第1の電極12aの間に、マイクロカプセル5bが第2の電極12aと第1の電極11bの間にというようにマイクロカプセル5c、5d以下もそれぞれの対応する第1の電極11b、11c及び第2の電極12bの間に容易に配列される。このように簡単な製造方法でさらに高精度にマイクロカプセル5の配列ができる。他は、本発明の第1の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【0049】
(第2の実施の形態)
図13は、本発明の第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の平面構成図である。先に述した本発明の第1の実施の形態では、マイクロカプセル5の配列を容易に行うため、第1の基板6上に、疎水性の第1の電極11及び第2の電極12により挟まれた親水性の下地薄膜9の電極間領域10が形成されていた。第2の実施の形態では、その第1及び第2の電極11,12、及びこれらの電極に挟まれた下地薄膜9の電極間領域10と略直交方向に疎水性の絶縁膜18が設けられている点が先に述べた第1の実施の形態と異なる。図13に示すように、マイクロカプセル5を印刷する領域の一端部、この例では紙面上端部の位置に、第1の電極11a、11b、11c、・・・及び第2の電極12a、12b、12c、・・・と、さらにこれらの電極に挟まれた下地薄膜の電極間領域10a、10b、・・・、10f、・・・と略直交する方向に、疎水性の特性を有する絶縁膜18が形成配置されている。他は、第1の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【0050】
第2の実施の形態において、親水性のマイクロカプセル5に対して、第1の電極11a、11b、11c、第2の電極12a、12b、11c、及び絶縁膜18が疎水性、下地薄膜9の第1及び第2の電極で挟まれた電極間領域10a、10b、10c、が親水性なので、スクリーン版に形成されている2次元の穿孔パターンに従って、所望の位置にマイクロカプセル5を容易に2次元に配列する事ができる。
【0051】
第2の実施の形態の特徴によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【0052】
図14を用いて第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の第1の基板6の製造方法を説明する。他は、第1の実施の形態の製造方法と同様であるので、重複した記載を省略する。なお、以下に述べる電気泳動表示装置の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【0053】
(イ)第1の基板6として厚み1mmの透明なガラス板を用いる。先ず第1の基板6上に、着色層8として硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、二酸化ケイ素(SiO2)などの微粉末をフッ素樹脂に混入したものをスピンコートにより厚さ約0.5μmで形成し、その上に親水性特性を有する透明なTiO2を厚さ約0.1μmに蒸着して形成し、続いて疎水性特性を有するITOを厚さ約0.5μmで蒸着し、エッチングにより、図14(a)に示すように、第1の電極11a、11b、11c、及び第2の電極12a、12b、12c、を形成する。
【0054】
(ロ)ポリイミド樹脂をスピンコートにより厚さ5μmに形成し、エッチングにより、図14(b)に示すように、第1及び第2の電極11、12と略直交方向に疎水性の絶縁膜18を第1の基板6の1端部に形成配置する。
【0055】
(ハ)第1の実施の形態の製造方法と同様に、上述の方法で作成した第1の基板6に、2次元に所定の開口を穿孔したスクリーン版を通してマイクロカプセルインクを印刷する。マイクロカプセル5の殻4が親水性、第1の電極11a、11b、11c、第2の電極12a、12b、11c、及び絶縁膜18が疎水性、下地薄膜9の第1及び第2の電極で挟まれた電極間領域10a、10b、・・・、10f、が親水性なので、スクリーン版に形成されている2次元の穿孔パターンに従って、図14(c)に示す所望の位置にマイクロカプセル5を容易に2次元に配列する事ができる。
【0056】
なお、第2の実施の形態では、疎水性の絶縁膜18を、第1及び第2の電極11,12の上部に渡り形成しているが、疎水性の絶縁膜18は第1及び第2の電極11,12の下部であっても、あるいは第1及び第2の電極11,12に挟まれた下地薄膜9の電極間領域10に少なくとも部分的にでもあれば、同様の効果を有するのは明らかである。
【0057】
また、第2の実施の形態では、疎水性の絶縁膜18を、マイクロカプセル5を印刷する第1の基板6の領域の1端部に形成しているが、第1の基板6の内部の任意の位置に、疎水性の第1及び第2の電極11、12、及びこれらの電極に挟まれた親水性の下地薄膜9の電極間領域10と直交する方向に配列する事でも同様の効果を得る事ができる。
【0058】
また、疎水性の絶縁膜18はマイクロカプセル5を印刷する第1の基板6に一行形成されていたが、第1及び第2の電極11,12と、さらにこれらの電極に挟まれた下地薄膜9の電極間領域と略直交方向に所定の間隔で複数行形成しても良い。図15に示すように、第1の基板6上に第1の電極11a、11b、11c、及び第2の電極12a、12b、12c、と、さらにこれらの電極に挟まれた下地薄膜9の電極間領域10a、10b、・・・、9f、と、第1及び第2の電極11,12と、これらの電極に挟まれた下地薄膜9の電極間領域と略直交する方向に、マイクロカプセル5に対して4個分の間隔で、疎水性の特性を有するポリイミド樹脂をコートして絶縁膜18a、18bが形成配置されている。このように複数の疎水性の絶縁膜18a、18b、を直交方向に形成する事で、マイクロカプセル5を所定の2次元の位置により精度よく配置印刷する事ができる。ここでは、絶縁膜18をマイクロカプセル5の4個分ごとに形成しているが、所定の間隔で複数個形成されていれば同様の効果が得られることは勿論である。
【0059】
(他の実施の形態)
上記のように、本発明の第1及び第2の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【0060】
例えば、第1の基板6として対比色を有する親水性の材料を用いれば、着色層8及び下地薄膜9は形成する必要はなく省略でき、また、着色層8が親水性材料からなれば下地薄膜9は省略できることは言うまでもない。
【0061】
また、第1及び第2の実施の形態では、電気泳動粒子2の対比色は着色層8が担っているとして説明しているが、他の方法として絶縁性液体1に色素を溶解させて対比色としてもよい。この場合には、着色層8は省略できるのは言うまでもない。
【0062】
また、第1及び第2の実施の形態の説明において述べたマイクロカプセル化技術は、界面重合法、イン・シツ(in−situ)重合法、液中硬化被膜法、有機溶液系からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁法、スプレードライング法等でも良く、表示媒体の用途、形態などに応じて適宜選択することが出来ることは言うまでもない。
【0063】
また、マイクロカプセルの被膜としては、親水性の特性を有するもので、ゼラチン−アラビアゴムの他に、メラニン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂等の縮合系ポリマー、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メチルメタクリレート−ビニルアクリレート共重合体などの三次元架橋ビニルポリマーなどの熱硬化性樹脂などを適宜用いることが出来る。
【0064】
また、上記の熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂から選択される二種以上を用いて、マイクロカプセルを構成する多層の被膜を形成しても良い。この場合、マイクロカプセルの熱安定性を向上させる観点から、被膜の最外殻には熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
【0065】
第1及び第2の電極については、疎水性特性を有する材料を用いることにより第1の表面領域を兼ねていたが、銅やアルミのような親水性材料で各電極を形成し、この上に疎水性特性を有する材料をコートして疎水性の第1及び第2の電極表面を形成しても良い。
【0066】
疎水性特性を有する絶縁膜材料として、弗素樹脂、ジメチルシリコーン樹脂、一部にSi−アルキル基を有するアルコキシシランのゾルゲル焼結膜、環状ペルヒドロポリシラザンの酸化焼成膜等を用いる事ができ、親水性特性を有する下地薄膜材料として環状ポリメチルシラザンの酸化焼成膜、アルコキシシランのゾルゲル焼結膜、親水性微粒子粉(例:シリカ)のコーティング膜等を用いる事ができる
親水性材料として酸化チタンを用いた場合、親水性機能を向上するために適宜UV照射プロセスを付加しても良い。また、マイクロカプセルのインク化ではバインダ樹脂の他に添加剤として、粘度調整剤、界面活性剤、分散安定剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤等が必要に応じて用いられ、添加剤の例としてポリビニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレントリオール、ポリテトラメチレングリコール、1,4-ブタンジオールなどを用いることができる。
【0067】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【0068】
【発明の効果】
本発明によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の断面構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の平面構成図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電極相対位置を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電極への電圧印加シーケンスを説明する図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電圧印加シーケンスの初期化時間帯(S)での電気泳動粒子の位置を示す図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電圧印加シーケンスの(a)白、及び(b)黒への書き換え時間帯における電気泳動粒子の移動を説明する図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電圧印加シーケンスの他の画素列への書き換え時間帯における、(a)白、及び(b)黒表示のマイクロカプセル中の電気泳動粒子の移動を説明する図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電圧印加シーケンスの保持時間帯(E)での(a)白、及び(b)黒表示のマイクロカプセル中の電気泳動粒子の移動及び位置を説明する図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図11】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図12】本発明の第1の実施の形態の変形例に係る電気泳動表示装置の断面構成図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の平面構成図である。
【図14】本発明の第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図15】本発明の第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の平面構成図である。
【符号の説明】
1 絶縁性液体
2 電気泳動粒子
3 分散液
4 殻
5、5a〜5h マイクロカプセル
6 第1の基板
7 第2の基板
8 着色層
9 下地薄膜
10a〜10f 電極間領域
11、11a〜11h 第1の電極
12、12a〜12c 第2の電極
13、13a〜13h 第3の電極
14 電源回路
14a 第1の電極の電源回路ドライバ
14b 第2の電極の電源回路ドライバ
14c 第3の電極の電源回路ドライバ
14d 電源回路のコントローラ
15 画素
18、18a、18b 絶縁膜
22、22a、22b 電気泳動粒子集団
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動表示装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
低消費電力化、あるいは目への負担軽減などの観点から反射型表示装置への期待が高まっている。これまでに、反射型表示装置の一つとして例えば米国特許3668106号に記載されているような電気泳動表示装置が知られている。この電気泳動表示装置は、電荷を有する電気泳動粒子と絶縁性液体からなる分散液と、この分散液を挟んで対峙する一組の電極からなり、この電極を介して分散液に電場を印加することによって、電気泳動粒子をその電荷と反対極性の電極上に移動させて表示を行うものである。
【0003】
電気泳動粒子の対比色は、色素を溶解させた前述の絶縁性液体が担っている。より詳細には、電気泳動粒子が観測者に近い第1の電極の表面に付着する場合は、電気泳動粒子の色が観測され、一方、電気泳動粒子が観測者から遠い第2の電極の表面に付着する場合は、電気泳動粒子の色は絶縁性液体に隠蔽されると共に絶縁性液体の色が観測されるというものである。
【0004】
電気泳動表示装置は例えば、プロシーディング.オブ.ザ.エスアイディー(Proc.SID)、18、267(1977)に記載されているように、広視野角、高コントラスト、低消費電力という利点を備えているものの、印加電圧と表示色特性の間に閾値特性が無い。そのため、各画素電極それぞれにスイッチング素子を持たなければならない。液晶ディスプレイなどで用いられている標準的な薄膜トランジスタ(TFT)技術は、必要な印加電圧が高いこと、半導体製造と同様クリーンな環境での複雑なプロセスを必要としコスト高になること等により適用は困難である。また、各画素のスイッチング素子の回路を別途設け、各画素電極と配線する場合、画素数が多い用途では配線数も多く複雑となり、実現は極めて困難となる。
【0005】
この問題に対して、特開2001−201770号公報に開示されているように、セルの構造に工夫して単純マトリクス駆動を可能にしている例がある。この電気泳動表示装置は、3種類の電極を有する第1基板と、1種類の電極を有する第2の基板との間に、電荷を有する電気泳動粒子と絶縁性液体からなる分散液を保持した構造をしている。また、セル内に制御電極を設けるための隔壁が存在する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、高解像度で画素数の多い電気泳動表示装置では画素の駆動方式に問題があり、これに対して、セルの構造を工夫した単純マトリクス駆動の試みがなされてきた。
【0007】
この単純マトリクス駆動においては、電極の種類が多く、これらの電極の形状も複雑になっている。また、各画素を構成するセルの形状についても、基板表面に段差を設ける等の加工を施し、セル内に制御電極を設けるための隔壁が存在する等、セル構造が複雑化している。電極やセル構造の複雑化は、単純な電気泳動表示装置の特徴を活かせず表示装置の製造コストを上げることに繋がる。さらに、セル内に存在する隔壁により高解像度化が妨げられるという問題点がある。表示装置が高解像度化しセルが小さくなってきても、隔壁の大きさはこれ以下には小さくできず、結果的に開口率の低下につながり、表示特性を劣化させることになる。
【0008】
本発明は、上記した従来の電気泳動表示装置の単純マトリクス駆動技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、(イ)短冊状の第1の電極と、(ロ)第1の電極の両側に第1の電極に関して平行に配置された短冊状の第2の電極と、(ハ)第1及び第2の電極と異なる化学的親和性を有し、第1の電極と第2の電極に挟まれた電極間領域と、(ニ)絶縁性液体中に複数の電気泳動粒子を分散した分散液を内包し、第1及び第2の電極と異なる化学的親和性を持つ殻を有し、電極間領域表面上に配列された複数のマイクロカプセルと、(ホ)複数のマイクロカプセルの上部に、第1の電極と交差する方向に走行する第3の電極とを有する単位画素を具備する電気泳動表示装置であることを要旨とする。
【0010】
本発明の特徴によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【0011】
本発明の特徴において、マイクロカプセルの化学的親和性は親水性であることが好ましい。化学的親和性とは、ある物質どうしが化学的にくっつき易いか、くっつき難いかを表すものである。良く知られているのは、水あるいは油に対する親和性で、水に馴染むものを親水性あるいは水性といい、反対に水をはじくものを疎水性あるいは油性という。「材料Aの化学的親和性よりも材料Bの化学的親和性に近い親和性を持つ材料C」とは、材料Cが材料Aよりも材料Bにくっつき易い特性をもつことである。具体的に、化学的親和性を親水性の度合いとした場合には、材料A,材料Bおよび材料Cの純水に対する接触角を測定した際に、材料Aの接触角よりも材料Bの接触角に近い接触角を持つ材料Cを指す。
【0012】
一般に油性溶媒は高い絶縁性を示す。従って、絶縁性液体としては油性溶媒が好ましく、油性の分散液をマイクロカプセル化する場合には、水溶液中で行い水溶性の物質がマイクロカプセルの殻となる。
【0013】
本発明の特徴において、第1の電極及び第2の電極と同一面上で交差して配置され、マイクロカプセルと異なる化学親和性を有する短冊状の絶縁膜層を具備することが好ましい。親水性のマイクロカプセルに対して親水性の電極間領域に加えて、短冊状の疎水性の絶縁膜を交差して配置することにより、2次元的にマイクロカプセルを精度良く配列することが可能になる。
【0014】
本発明の他の特徴は、(イ)基板表面上に、基板表面と異なる化学的親和性を有する短冊状の第1の電極及び、第1の電極の両側に第1の電極に関して平行に2本の短冊状の第2の電極を形成する工程と、(ロ)第1の電極と第2の電極と異なる化学的親和性を有し、第1の電極と第2の電極に挟まれた電極間領域を形成する工程と、(ハ)絶縁性液体中に複数の電気泳動粒子を分散した分散液を内包し、第1及び第2の電極と異なる化学的親和性の殻を有する複数のマイクロカプセルを第1の電極と第2の電極に挟まれた電極間領域表面上に配列する工程と、(ニ)マイクロカプセルの上部に、第1の電極と交差する方向に走行する第3の電極を形成する工程とを含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法であることを要旨とする。
【0015】
本発明の他の特徴によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第1乃至第2の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【0017】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態による電気泳動表示装置は、図1に示すように、第1の基板6上に配置された短冊状の第1の電極11と、第1の電極11の両側に第1の電極11に関して平行に配置された短冊状の第2の電極12a、12bと、第1及び第2の電極11、12と異なる化学的親和性を有し、第1の電極11と第2の電極12a、12bに挟まれた電極間領域10a、10bと、絶縁性液体1中に互いに同極性の電荷を有する複数の電気泳動粒子2を分散した分散液3を内包し、第1の電極11と第2の電極12a、12bとの間の電極間領域10a、10bと同じ、もしくは類似の化学的親和性の殻4を有し、電極間領域10a、10b表面上に配列された複数のマイクロカプセル5a、5bと、マイクロカプセル5a、5bの上部に、第1の電極と交差する方向に走行する第3の電極13とから構成された単位画素を具備する。第3の電極13は図1においては、第2の基板7の裏面に設けられている。
【0018】
図1に示す構成を有する電気泳動表示装置の場合、観測者は第2の基板7の外側から第1の基板6に向かって表示装置を見るため、第2の基板7及び第3の電極は透明である。第1の基板6上には、電気泳動粒子2と対比色をなす着色層8と親水性材料からなる下地薄膜9が順次配置されている。
【0019】
電源回路14は、第1の電極11、第2の電極12a、12b、及び第3の電極13に電圧を印加するためのものであり、印加電圧の大きさ、極性及びシーケンス等を自由に設定できる。
【0020】
第1の電極11及び第2の電極12a、12bが疎水性材料からなる。このため、親水性材料からなる殻4を有するマイクロカプセル5は、親水性の電極間領域10a、10bの表面の略中心上にくるように配置される。
【0021】
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の2×2画素部分を第2の基板7側から見た平面構成を模式的に示す図である。図2に示すように、第1の電極11a、11bと第2の電極12a、12b、12cは交互に所定の間隔で紙面上下方向に向かって平行に配置され、それらの第1及び第2の電極により区分された下地薄膜9の電極間領域10a、10b、10c、10dが露出して配置されている。マイクロカプセル5はそれぞれ略同一の大きさを有し、各中心がその短冊状に露出した下地薄膜10a乃至10dの表面の略中心になるよう2次元に配列される。図2の太枠で囲んで代表的に示されている画素15は2×2の4個のマイクロカプセル5a乃至5dで構成され、マイクロカプセル5a及び5cが電極間領域10a上に、マイクロカプセル5b及び5dが電極間領域10b上に配列されている。他の画素については図示を省略しているが、同様に4個のマイクロカプセル5から構成される。第1の電極11a、11bと交差して第3の電極13a、13bが第2の基板7上に形成され、マトリクス駆動電極を構成している。例えば、図2に示してある画素15については、第3の電極13aは構成する全マイクロカプセル5a乃至5dの大部分を覆って形成される。
【0022】
一般的には、(n画素列)×(m画素行)の電気泳動表示装置における電極構成は、第1の基板に形成される2n+1本の第1及び第2の電極と、第2の基板に第1及び第2の電極と直交して形成されるm本の第3の電極よりなり、n本の第1の電極とm本の第3の電極とにより単純マトリックス構造となす。
【0023】
このように、親水性のマイクロカプセル5は、互いの化学的親和性に従い、疎水性の第1及び第2の電極間に位置する、親水性の下地薄膜9の電極間領域上に容易に配列される。
【0024】
図3は、本発明の第1の実施の形態の電極構造全体を第2の基板7側から見た図で、構造を画素15が8×8のマトリックス状に配置可能なものであるが、用途により任意に全画素数は決められるものであることはいうまでもない。またここでは、電気泳動粒子2を黒色、着色層8を白色に着色した装置を用いているが、組み合わせの色は対比色あるいはそれに近いものであれば任意に選ぶことができる。
【0025】
図3中の太線で四角く囲んで示したところが1画素に対応しており、上述のごとく1画素は、2×2の4個のマイクロカプセル5(図2参照)から構成されている。互いに交差してマトリクス駆動電極を構成する第1の電極11及び第3の電極13は、それぞれの画素15に対応して各々8本で構成され、電源回路のドライバ14a及び14cにより画面書き換え信号が印加される。説明のため、各画素について、図3において左より右へ第1画素列乃至第8画素列とし、上より下へ第1画素行乃至第8画素行とする。各第1の電極11は左から右へ11a乃至11h、各第3の電極13は上から下へ13a乃至13hとなる。第2の電極12は9本になり、すべて結線され、電源回路のドライバ14bにより常時同じ電圧が印加されている。そして、第1の電極11、第2の電極12、第3の電極13への信号電圧の大きさ、時間帯は、電源回路のコントローラ14dにより制御される。
【0026】
表示装置の画面は、第1画素列から第8画素列へと順に書き換えていく。図4(a)及び(b)には、第1の電極11及び第3の電極13への電圧印加シーケンスの一例を示してある。
【0027】
各画素列の書き換えに先立ち、初期化の動作として、図4のタイミングtSのように、すべての第1の電極11a乃至11hに0V、第3の電極13a乃至13hに15V、第2の電極12に15Vを印加する。この場合、電気泳動粒子2は電位の一番低い第1の電極11a乃至11h上に集まる。初期化に次いで表示するデータに従い書き換えていくことになる。図4の時間帯T1乃至T8は、それぞれ図3の第1乃至第8の画素列を左から順に書き換えていくタイミングである。図4(a)には、図3の第1乃至第8画素列に対応する第1の電極11a乃至11hの電圧シーケンスを示している。また、図4(b)には、第1乃至第8画素行に対応する第3の電極13a乃至13hへの電圧シーケンスを示している。それぞれの画素列は書き換えの順番が来るまでは、第1の電極11a乃至11hの電位を0Vとして、電気泳動粒子2を第1の電極11a乃至11h上に保持しておく。
【0028】
まず、第1画素列の書き換えの時間帯T1において、第1の電極11aの電圧を25Vにあげる。この時、第3の電極13の電圧は、黒を表示したいときは0Vを、白を表示したいときは30Vとする。図4(b)の13a乃至13hの電圧データに従い、第1画素列の第1乃至8画素行が、白―黒−・・・−白と書き換えられる。そして、書き換えが終了したら第1の電極11aの電圧値を50Vに上げる。
【0029】
続いて第2乃至第8画素列についても同様に、対応する時間帯T2乃至T8において、第1の電極11b乃至11h及び第3の電極13a乃至13hに、それぞれ所望の電圧が印加される。
【0030】
表示の書き換えが終わった画素列の画素では、第1の電極の電圧が50Vになっているが、第3の電極の電圧は他の画素列の画素への書き換え信号のために0Vまたは30Vになり、電気泳動粒子2が所望の位置より移動してしまう状況が考えられる。このため、図4(a)に示すように、第3の電極13a乃至13hへの電圧には各画素列を書き換える時間帯の後半で第2の電極12と同じ電圧15Vを印加するシーケンスとしている。本発明の第1の実施の形態では、0Vまたは30Vとなる書き換え時間を10ms、中間電圧15Vとする時間を10ms設けている。各書き換え時間帯の後半に第3の電極に中間電圧印加時間を設定することにより、書き換え済みの電気泳動粒子2が他の画素の書き換え時間帯の前半で、所望の位置とは異なる方向に少し移動してしまうが、後半の中間電圧印加の間で再び所望の位置に途中から戻すことができる。このようにして、書き換え済みの画素では、他の画素列の書き換え時間帯で電気泳動粒子2が所望の位置付近で往復運動をすることになるが、結果的には所望の位置に戻ってくる。
【0031】
画面書き換えの最終動作として、第1の電極11に50V、第3の電極13に15V、第2の電極12は15Vの状態を一定時間保つことで、電気泳動粒子2は所望の位置の電極上へ落ち着く。本発明の第1の実施の形態では、この保持時間を100msとしている。
【0032】
書き換え後に各電極の電圧を0Vにしても、従来の電気泳動表示装置と同様に、電気泳動粒子2は電極上に保持され、その画面情報を維持することが可能である。
【0033】
図5乃至図8には、電気泳動粒子2の移動について画素15の断面図を用いて示してある。図5は初期化のタイミングtS、図6は書き換え時間帯T1乃至T8の前半、図7は書き換え終了後における他の画素の書き換え時間帯、及び図8は書き換え時間帯T1乃至T8の後半もしくは書き換えの最終動作の保持時間帯TE、それぞれでの電気泳動粒子集団22の滞在位置及び移動方向を示している。
【0034】
図5乃至図8に示される構造は、図1で説明した構造と実質的に同様で、黒色の電気泳動粒子集団22を内包する親水性のマイクロカプセル5a、5bが、第1の基板6と第2の基板7間に配置されてなる。第1の基板6上には、白色の着色層8と親水性材料からなる下地薄膜9が順次形成され、さらに疎水性材料からなる第1の電極11と第2の電極12a、12bが所定の間隔で下地薄膜9上に形成されている。そして第2の基板7上には、第1の電極11及び第2の電極12と略直交する方向に透明な第3の電極13が設けられている。
【0035】
上述したように、正の電荷をもつ電気泳動粒子2は、図4のタイミングtSにおいて、電圧の一番低い第1の電極11(0V)上に集団となって集められる。図5に示すように、第1の電極11を挟んで画素を構成するマイクロカプセル5a及び5bの電気泳動粒子集団22a及び22bは第1の電極11上に偏在する。書き換えの時間帯がくるまで、電気泳動粒子集団22a、22bは第1の電極11上に保持される。
【0036】
書き換えの時間帯T1乃至T8で、書き換え画素列の第1の電極11に書き換え電圧25Vが印加されると、その画素列の電気泳動粒子集団22は第3の電極13の電圧に従って移動する。第3の電極13の印加電圧が30Vの時は、図6(a)のように電気泳動粒子集団22a及び22bは、第1の電極11から離れ、電圧が15Vと一番低い左右の第2の電極12a及び12bの方へそれぞれ向かう。第3の電極13の印加電圧が0Vの場合は、図6(b)のように電気泳動粒子集団22a、22bは、電圧が一番低い上方の第3の電極13へ向かう。そして、電気泳動粒子集団22が所望の位置へ移動する途中において、第1の電極11の電位は書き換え時間帯の中間で50Vにあげられ、電気泳動粒子集団22の移動速度を加速する。
【0037】
書き換えが終わった列の画素では、第1の電極11の電圧は50Vに維持されたままになるが、その後に続く他の画素列の書き換え時は、第3の電極13の電圧は他の画素列の書き換えデータに従って30Vもしくは0Vに変化する。その時、図7(a)及び(b)のように電気泳動粒子集団22a、22bが所望の位置より多少移動する。しかし、他の画素列の書き換え時間帯の中間で、第3の電極13が15Vになると、電気泳動粒子集団22a、22bはそれぞれ、図8(a)及び(b)のように所望の位置近傍に戻る。
【0038】
全画素列が書き換え終了後の時間帯TEで、第1の電極11に50V、第3の電極13に15V、第2の電極12には15V印加した状態を一定時間保ち、電気泳動粒子2の所望の位置への定着を行う。白表示では、図8(a)に示すように電気泳動粒子集団22a、22bは、マクロカプセル5a、5b各々の側壁底部になる第2の電極12a及び12b上に集まる。一方、黒表示では、図8(b)に示すように電気泳動粒子集団22a及び22bは、マクロカプセル5a及び5b各々の上部の第3の電極13に沿って集まる。
【0039】
このように、全画面を書き換え中は、電気泳動粒子集団22は所望の位置と、中間的な位置の間を往復しており、全画面書き換え後所望の位置に落ち着く。書き換え中では、電気泳動粒子集団22は移動しているので画像は安定しておらず、ぼやけた画像になっているが、広告表示板や電子ペーパーのような静止画を表示することを目的とする表示装置では構わない。
【0040】
また、電気泳動粒子集団22が第2の電極12a、12bに集められたときに、観察者は着色層8を見るわけだが、図8(a)のように第2の電極12a、12b上の電気泳動粒子集団22a、22bも見えてしまい、着色層8と電気泳動粒子集団22a、22bの混色の灰色を見ることになる。これを防ぐために、第2の基板7の表面に、第2の電極12a、12b上の電気泳動粒子集団22a、22bを遮蔽する遮蔽層を設けても構わない。
【0041】
本発明の第1の実施の形態によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【0042】
本発明の第1の実施の形態において、マイクロカプセル5の化学的親和性は親水性であることが好ましい。化学的親和性とは、ある物質どうしが化学的にくっつき易いか、くっつき難いかを表すものである。良く知られているのは、水あるいは油に対する親和性で、水に馴染むものを親水性あるいは水性といい、反対に水をはじくものを疎水性あるいは油性という。一般に油性溶媒は高い絶縁性を示す。従って、絶縁性液体1としては油性溶媒が好ましく、油性の分散液3をマイクロカプセル化する場合には、水溶液中で行い水溶性の物質がマイクロカプセル5の殻4となる。
【0043】
次に、図9〜11を用いて本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する。なお、以下に述べる電気泳動表示装置の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【0044】
(イ)第1及び第2の基板6、7として厚み1mmの透明なガラス板を用いる。先ず第1の基板6上に、着色層8として硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、二酸化ケイ素(SiO2)などの微粉末をフッ素樹脂に混入したものをスピンコートにより厚さ約0.5μmで形成する。その上に親水性特性を有する透明なTiO2を厚さ約0.1μmに蒸着して下地薄膜9を形成する。続いて疎水性特性を有するITOを厚さ約0.5μmで蒸着し、エッチングにより、図9(a)に示すように、第1の電極11と、第1の電極11を挟んで両側に等間隔で配列させた第2の電極12a、12bを短冊状に形成する。このようにして第1の電極11と第2の電極12a、12bそれぞれの間に、下地薄膜9表面の露出した電極間領域10a、10bがそれぞれ形成される。また、図9(b)に示すように、短冊状の第3の電極13は第2の基板7上に透明なITOを厚さ約0.1μmに蒸着し、エッチングにより作製する。ここで表示装置の解像度は、略300dpiとし、第1及び第2の電極の中心間の距離を40μm、マイクロカプセル粒径を40μmに設定する。前述のように、マイクロカプセルを縦2個、横2個に並べた大きさが1画素となっている。
【0045】
(ロ)次に、マイクロカプセル5は、コアセルベーション法で作成する。まず、絶縁性液体1としてイソパラフィンを、電気泳動粒子2として黒色樹脂トナー(粒径1μm)を用い、両者を電気泳動粒子2の混合重量率が10%になるように混合する。さらに分散安定性の向上のために微量の界面活性剤を添加し、分散液3を準備する。この場合、電気泳動粒子2は表面が正に帯電している。次に13重量部の分散液3を、純水100重量部、乳化剤2重量部と共にホモジナイザーで乳化する。この乳化した混合液を40℃で、5%ゼラチン−アラビアゴム水溶液に滴下し、この水溶液中に粒状の分散液3が分散する状態にする。さらに攪拌しながら10%酢酸を滴下し、pH3.5に調整する。酢酸を滴下することで、ゼラチンとアラビアゴムが反応して粒状の分散液3の表面に高分子膜が形成される。その後、温度を5℃まで下げ、37%ホルマリンを滴下し、さらに10%NaOH水溶液を滴下しpH8.5に調整し、50℃に昇温させ、高分子膜を硬化させる。その後、純水で洗浄し、1μmのフィルターでろ過する。さらに分級処理を行うことにより、親水性の特性を有する透明高分子被膜よりなる殻4で包含された平均粒径40μmで粒径分布の小さなマイクロカプセル5を得る。
【0046】
(ハ)次に、上述の方法で作成したマイクロカプセル5に、水とバインダ樹脂として水溶性ナイロンを混合してインク化する。そのマイクロカプセルインクを、2次元に所定の開口を穿孔したスクリーン版を通して上記第1の基板6に印刷する。マイクロカプセル5の殻4が親水性、第1の電極11、第2の電極12a、12bが疎水性、下地薄膜9の第1及び第2の電極で挟まれた電極間領域10a、10bが親水性なので、スクリーン版に形成されている2次元の穿孔パターンに従って、図10に示す所望の位置にマイクロカプセル5a、5bを2次元に配列する事ができる。
【0047】
(二)次に、図11に示すように、上述した第3の電極13が形成されている第2の基板7を、第1の基板6に配列されたマイクロカプセル5上の所望の位置になるように熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等で調整接着して電気泳動表示装置パネルを製作する。
【0048】
(変形例)
図12は本発明の第1の実施の形態の変形例に係わる電気泳動表示装置である。第1及び第2の電極11,12を突起状にすることにより、マイクロカプセル5の配置精度を物理的にも向上させることができる。図12に示すように、導電性インクを用いてスクリーン印刷もしくはグラビア印刷技術により、高さ10〜20μm程度の三角形あるいは台形状に第1の電極11a、11b、11c、・・・及び第2の電極12a、12b、・・・を、第1の基板6上に印刷して製造することができる。このような突起状の第1及び第2の電極を持つ基板6にマイクロカプセル5を印刷すると、化学的親和性の効果だけでなく、さらに電極形状の物理的効果も加わる。マイクロカプセル5aが第2の電極11aと第1の電極12aの間に、マイクロカプセル5bが第2の電極12aと第1の電極11bの間にというようにマイクロカプセル5c、5d以下もそれぞれの対応する第1の電極11b、11c及び第2の電極12bの間に容易に配列される。このように簡単な製造方法でさらに高精度にマイクロカプセル5の配列ができる。他は、本発明の第1の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【0049】
(第2の実施の形態)
図13は、本発明の第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の平面構成図である。先に述した本発明の第1の実施の形態では、マイクロカプセル5の配列を容易に行うため、第1の基板6上に、疎水性の第1の電極11及び第2の電極12により挟まれた親水性の下地薄膜9の電極間領域10が形成されていた。第2の実施の形態では、その第1及び第2の電極11,12、及びこれらの電極に挟まれた下地薄膜9の電極間領域10と略直交方向に疎水性の絶縁膜18が設けられている点が先に述べた第1の実施の形態と異なる。図13に示すように、マイクロカプセル5を印刷する領域の一端部、この例では紙面上端部の位置に、第1の電極11a、11b、11c、・・・及び第2の電極12a、12b、12c、・・・と、さらにこれらの電極に挟まれた下地薄膜の電極間領域10a、10b、・・・、10f、・・・と略直交する方向に、疎水性の特性を有する絶縁膜18が形成配置されている。他は、第1の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【0050】
第2の実施の形態において、親水性のマイクロカプセル5に対して、第1の電極11a、11b、11c、第2の電極12a、12b、11c、及び絶縁膜18が疎水性、下地薄膜9の第1及び第2の電極で挟まれた電極間領域10a、10b、10c、が親水性なので、スクリーン版に形成されている2次元の穿孔パターンに従って、所望の位置にマイクロカプセル5を容易に2次元に配列する事ができる。
【0051】
第2の実施の形態の特徴によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【0052】
図14を用いて第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の第1の基板6の製造方法を説明する。他は、第1の実施の形態の製造方法と同様であるので、重複した記載を省略する。なお、以下に述べる電気泳動表示装置の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【0053】
(イ)第1の基板6として厚み1mmの透明なガラス板を用いる。先ず第1の基板6上に、着色層8として硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、二酸化ケイ素(SiO2)などの微粉末をフッ素樹脂に混入したものをスピンコートにより厚さ約0.5μmで形成し、その上に親水性特性を有する透明なTiO2を厚さ約0.1μmに蒸着して形成し、続いて疎水性特性を有するITOを厚さ約0.5μmで蒸着し、エッチングにより、図14(a)に示すように、第1の電極11a、11b、11c、及び第2の電極12a、12b、12c、を形成する。
【0054】
(ロ)ポリイミド樹脂をスピンコートにより厚さ5μmに形成し、エッチングにより、図14(b)に示すように、第1及び第2の電極11、12と略直交方向に疎水性の絶縁膜18を第1の基板6の1端部に形成配置する。
【0055】
(ハ)第1の実施の形態の製造方法と同様に、上述の方法で作成した第1の基板6に、2次元に所定の開口を穿孔したスクリーン版を通してマイクロカプセルインクを印刷する。マイクロカプセル5の殻4が親水性、第1の電極11a、11b、11c、第2の電極12a、12b、11c、及び絶縁膜18が疎水性、下地薄膜9の第1及び第2の電極で挟まれた電極間領域10a、10b、・・・、10f、が親水性なので、スクリーン版に形成されている2次元の穿孔パターンに従って、図14(c)に示す所望の位置にマイクロカプセル5を容易に2次元に配列する事ができる。
【0056】
なお、第2の実施の形態では、疎水性の絶縁膜18を、第1及び第2の電極11,12の上部に渡り形成しているが、疎水性の絶縁膜18は第1及び第2の電極11,12の下部であっても、あるいは第1及び第2の電極11,12に挟まれた下地薄膜9の電極間領域10に少なくとも部分的にでもあれば、同様の効果を有するのは明らかである。
【0057】
また、第2の実施の形態では、疎水性の絶縁膜18を、マイクロカプセル5を印刷する第1の基板6の領域の1端部に形成しているが、第1の基板6の内部の任意の位置に、疎水性の第1及び第2の電極11、12、及びこれらの電極に挟まれた親水性の下地薄膜9の電極間領域10と直交する方向に配列する事でも同様の効果を得る事ができる。
【0058】
また、疎水性の絶縁膜18はマイクロカプセル5を印刷する第1の基板6に一行形成されていたが、第1及び第2の電極11,12と、さらにこれらの電極に挟まれた下地薄膜9の電極間領域と略直交方向に所定の間隔で複数行形成しても良い。図15に示すように、第1の基板6上に第1の電極11a、11b、11c、及び第2の電極12a、12b、12c、と、さらにこれらの電極に挟まれた下地薄膜9の電極間領域10a、10b、・・・、9f、と、第1及び第2の電極11,12と、これらの電極に挟まれた下地薄膜9の電極間領域と略直交する方向に、マイクロカプセル5に対して4個分の間隔で、疎水性の特性を有するポリイミド樹脂をコートして絶縁膜18a、18bが形成配置されている。このように複数の疎水性の絶縁膜18a、18b、を直交方向に形成する事で、マイクロカプセル5を所定の2次元の位置により精度よく配置印刷する事ができる。ここでは、絶縁膜18をマイクロカプセル5の4個分ごとに形成しているが、所定の間隔で複数個形成されていれば同様の効果が得られることは勿論である。
【0059】
(他の実施の形態)
上記のように、本発明の第1及び第2の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【0060】
例えば、第1の基板6として対比色を有する親水性の材料を用いれば、着色層8及び下地薄膜9は形成する必要はなく省略でき、また、着色層8が親水性材料からなれば下地薄膜9は省略できることは言うまでもない。
【0061】
また、第1及び第2の実施の形態では、電気泳動粒子2の対比色は着色層8が担っているとして説明しているが、他の方法として絶縁性液体1に色素を溶解させて対比色としてもよい。この場合には、着色層8は省略できるのは言うまでもない。
【0062】
また、第1及び第2の実施の形態の説明において述べたマイクロカプセル化技術は、界面重合法、イン・シツ(in−situ)重合法、液中硬化被膜法、有機溶液系からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁法、スプレードライング法等でも良く、表示媒体の用途、形態などに応じて適宜選択することが出来ることは言うまでもない。
【0063】
また、マイクロカプセルの被膜としては、親水性の特性を有するもので、ゼラチン−アラビアゴムの他に、メラニン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂等の縮合系ポリマー、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メチルメタクリレート−ビニルアクリレート共重合体などの三次元架橋ビニルポリマーなどの熱硬化性樹脂などを適宜用いることが出来る。
【0064】
また、上記の熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂から選択される二種以上を用いて、マイクロカプセルを構成する多層の被膜を形成しても良い。この場合、マイクロカプセルの熱安定性を向上させる観点から、被膜の最外殻には熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
【0065】
第1及び第2の電極については、疎水性特性を有する材料を用いることにより第1の表面領域を兼ねていたが、銅やアルミのような親水性材料で各電極を形成し、この上に疎水性特性を有する材料をコートして疎水性の第1及び第2の電極表面を形成しても良い。
【0066】
疎水性特性を有する絶縁膜材料として、弗素樹脂、ジメチルシリコーン樹脂、一部にSi−アルキル基を有するアルコキシシランのゾルゲル焼結膜、環状ペルヒドロポリシラザンの酸化焼成膜等を用いる事ができ、親水性特性を有する下地薄膜材料として環状ポリメチルシラザンの酸化焼成膜、アルコキシシランのゾルゲル焼結膜、親水性微粒子粉(例:シリカ)のコーティング膜等を用いる事ができる
親水性材料として酸化チタンを用いた場合、親水性機能を向上するために適宜UV照射プロセスを付加しても良い。また、マイクロカプセルのインク化ではバインダ樹脂の他に添加剤として、粘度調整剤、界面活性剤、分散安定剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤等が必要に応じて用いられ、添加剤の例としてポリビニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレントリオール、ポリテトラメチレングリコール、1,4-ブタンジオールなどを用いることができる。
【0067】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【0068】
【発明の効果】
本発明によれば、電気泳動表示セル構造を簡素にし、簡略なプロセスにより製造コストを抑え、セルと駆動電極との配列の位置精度を上げた単純マトリクス駆動構造の電気泳動表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の断面構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の平面構成図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電極相対位置を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電極への電圧印加シーケンスを説明する図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電圧印加シーケンスの初期化時間帯(S)での電気泳動粒子の位置を示す図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電圧印加シーケンスの(a)白、及び(b)黒への書き換え時間帯における電気泳動粒子の移動を説明する図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電圧印加シーケンスの他の画素列への書き換え時間帯における、(a)白、及び(b)黒表示のマイクロカプセル中の電気泳動粒子の移動を説明する図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の電圧印加シーケンスの保持時間帯(E)での(a)白、及び(b)黒表示のマイクロカプセル中の電気泳動粒子の移動及び位置を説明する図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図11】本発明の第1の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図12】本発明の第1の実施の形態の変形例に係る電気泳動表示装置の断面構成図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の平面構成図である。
【図14】本発明の第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明する工程断面図である。
【図15】本発明の第2の実施の形態に係る電気泳動表示装置の平面構成図である。
【符号の説明】
1 絶縁性液体
2 電気泳動粒子
3 分散液
4 殻
5、5a〜5h マイクロカプセル
6 第1の基板
7 第2の基板
8 着色層
9 下地薄膜
10a〜10f 電極間領域
11、11a〜11h 第1の電極
12、12a〜12c 第2の電極
13、13a〜13h 第3の電極
14 電源回路
14a 第1の電極の電源回路ドライバ
14b 第2の電極の電源回路ドライバ
14c 第3の電極の電源回路ドライバ
14d 電源回路のコントローラ
15 画素
18、18a、18b 絶縁膜
22、22a、22b 電気泳動粒子集団
Claims (4)
- 短冊状の第1の電極と、
前記第1の電極の両側に前記第1の電極に対して平行に配置された短冊状の一対の第2の電極と、
前記第1及び第2の電極と異なる化学的親和性を有し、前記第1の電極と前記第2の電極に挟まれた電極間領域と、
絶縁性液体中に複数の電気泳動粒子を分散した分散液を内包し、前記第1及び第2の電極と異なる化学的親和性を持つ殻を有し、前記電極間領域表面上に配列された複数のマイクロカプセルと、
前記マイクロカプセルの上部に、前記第1の電極と交差する方向に走行する第3の電極とを有する単位画素を具備することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記マイクロカプセルの化学的親和性が親水性であることを特徴とする請求項1記載の電気泳動表示装置。
- 前記第1の電極及び前記第2の電極と同一面上で交差して配置され、前記マイクロカプセルと異なる化学親和性を有する短冊状の絶縁膜層を具備することを特徴とする請求項1又は2記載の電気泳動表示装置。
- 基板表面に、前記基板と異なる化学的親和性を有する短冊状の第1の電極及び、前記基板と異なる化学的親和性を有し、前記第1の電極の両側に前記第1の電極に対して平行な短冊状の一対の第2の電極を形成する工程と、
前記第1及び第2の電極と異なる化学的親和性を有し、前記第1の電極と前記第2の電極に挟まれた電極間領域を形成する工程と、
絶縁性液体中に複数の電気泳動粒子を分散した分散液を内包し、前記第1及び第2の電極と異なる化学的親和性の殻を有する複数のマイクロカプセルを、前記第1の電極および前記第2の電極に挟まれる前記電極間領域表面上に配列する工程と、
前記マイクロカプセルの上部に、前記第1の電極と交差する方向に走行する第3の電極を形成する工程とを含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002002662A JP3845583B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 電気泳動表示装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002002662A JP3845583B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 電気泳動表示装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003202604A JP2003202604A (ja) | 2003-07-18 |
JP3845583B2 true JP3845583B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=27642459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002002662A Expired - Fee Related JP3845583B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 電気泳動表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3845583B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITBO20040420A1 (it) | 2004-07-07 | 2004-10-07 | Type S R L | Macchina per taglio e formatura di piattine metalliche |
ITBO20050481A1 (it) | 2005-07-19 | 2007-01-20 | Silicon Biosystems S R L | Metodo ed apparato per la manipolazione e/o l'individuazione di particelle |
ITBO20050646A1 (it) | 2005-10-26 | 2007-04-27 | Silicon Biosystem S R L | Metodo ed apparato per la caratterizzazione ed il conteggio di particelle |
ITTO20060226A1 (it) | 2006-03-27 | 2007-09-28 | Silicon Biosystem S P A | Metodo ed apparato per il processamento e o l'analisi e o la selezione di particelle, in particolare particelle biologiche |
ITTO20070771A1 (it) | 2007-10-29 | 2009-04-30 | Silicon Biosystems Spa | Metodo e apparato per la identificazione e manipolazione di particelle |
JP4816703B2 (ja) * | 2008-09-25 | 2011-11-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 表示媒体、及び表示装置 |
US10895575B2 (en) | 2008-11-04 | 2021-01-19 | Menarini Silicon Biosystems S.P.A. | Method for identification, selection and analysis of tumour cells |
IT1391619B1 (it) | 2008-11-04 | 2012-01-11 | Silicon Biosystems Spa | Metodo per l'individuazione, selezione e analisi di cellule tumorali |
NO2408562T3 (ja) | 2009-03-17 | 2018-08-04 | ||
IT1403518B1 (it) | 2010-12-22 | 2013-10-31 | Silicon Biosystems Spa | Dispositivo microfluidico per la manipolazione di particelle |
ITTO20110990A1 (it) | 2011-10-28 | 2013-04-29 | Silicon Biosystems Spa | Metodo ed apparato per l'analisi ottica di particelle a basse temperature |
ITBO20110766A1 (it) | 2011-12-28 | 2013-06-29 | Silicon Biosystems Spa | Dispositivi, apparato, kit e metodo per il trattamento di un campione biologico |
-
2002
- 2002-01-09 JP JP2002002662A patent/JP3845583B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003202604A (ja) | 2003-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100973377B1 (ko) | 표시 장치 및 화상 표시에 이용되는 입자의 제조 방법 | |
JP3845583B2 (ja) | 電気泳動表示装置及びその製造方法 | |
US6724521B2 (en) | Electrophoresis display device | |
US7042626B2 (en) | Electro-optical device, electronic apparatus, method for forming a colored layer, and method for manufacturing the electro-optical device | |
EP1573389B1 (en) | Backplanes for electro-optic displays | |
JP4578097B2 (ja) | デュアルモードスイッチングを伴う電気泳動ディスプレイ | |
TWI251710B (en) | Electrophoretic dispersion, electrophoresis display device, method for manufacturing electrophoresis display device, and electronic appliance | |
US6542284B2 (en) | Display device and manufacturing method therefor | |
JP4573516B2 (ja) | 表示装置 | |
JP2011100152A (ja) | アクティブマトリクス駆動電子ディスプレイの性能を高めるための蓄電キャパシタの使用 | |
JP3842567B2 (ja) | 電気泳動表示装置 | |
JP3868788B2 (ja) | 電気泳動表示装置 | |
US8217869B2 (en) | Flexible display system | |
JP4508322B2 (ja) | 表示装置 | |
JP3909821B2 (ja) | 電気泳動表示装置 | |
US20110205616A1 (en) | Moving Particle Display Device | |
TWI698690B (zh) | 在t線與像素電極之間具有減少的電容耦合之用於窄邊框電光顯示器背板的介層配置及形成電光顯示器之方法 | |
JP3913656B2 (ja) | 表示装置 | |
JP2003330050A (ja) | 電気泳動表示装置 | |
JP2012168439A (ja) | エレクトロクロミック表示デバイスおよびその製造方法 | |
JP4177578B2 (ja) | 電気泳動表示装置、及びその製造方法 | |
KR100693744B1 (ko) | 높은 대비비를 갖는 전자종이 표시소자 및 그 제조방법 | |
JP2007316349A (ja) | 粒子移動型表示装置 | |
KR101228189B1 (ko) | 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법 및 이를 이용한전자종이 디스플레이 장치 | |
CN100421022C (zh) | 显示介质及制造显示介质的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060523 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060713 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060808 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060821 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |