JP2000259102A - 電気泳動型表示装置 - Google Patents
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Abstract
ッチング制御を必要とせずに、長時間の安定なメモリー
性を実現した電気泳動表示装置を提供する。 【解決手段】 着色絶縁性液体6及び絶緑性着色液体6
中に分散された着色帯電粒子7は、透明表示基板1と対
向基板2及び隔壁3によって囲まれた閉空間内に保持さ
れている。各閉空間の透明表示基板1上には透明電極
4、対向基板2上には対向電極5が配置され、透明電極
4と対向電極5の上には着色帯電粒子7が集合する定着
面14を有し、該定着面14の表面に着色荷電粒子が繰
り返し吸着及び剥離が可能な粘着層8が配置されている
電気泳動表示装置。
Description
置に関するものである。
力で且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これら
ニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われ
ている。その中で液晶表示装置は、液晶分子の配列を電
気的に制御し液晶の光学的特性を変化させる事ができ、
上記のニーズに対応できる表示装置として活発な開発が
行われ商品化さてれいる。しかしながら、これらの液晶
表示装置では、画面を見る角度や反射光による画面上の
文字の見づらさや、光源のちらつき・低輝度等から生じ
る視覚への負担が未だ十分に解決されていない。この
為、視覚への負担の少ない表示装置の研究が盛んに検討
されている。特に、低消費電力、眼への負担軽減などの
観点から反射型表示装置が期待されている。
子を移動させることによって表示を行なう電気泳動型表
示装置が知られている(例えば、米国特許第36681
06号明細書)。図8に最も代表的な電気泳動型表示装
置の断面図を示す。
色荷電粒子7と着色絶縁性液体6からなる分散層と、こ
の分散層を挟んで対向する一組の電極4、5からなって
いる。電極を介して分散層に電圧を印加することによ
り、着色荷電粒子7を反対極性にバイアスされた電極上
に泳動・定着させることによって表示を行なう。表示は
この着色荷電粒子7の色と染色された絶縁性液体の色に
よって行われる。つまり、泳動粒子が観測者に近い第1
の電極表面に付着した場合は、泳動粒子の色が表示さ
れ、逆に観測者から遠い第2の電極表面に付着した場合
は、染色された着色絶縁性液体の色が表示される。
電気泳動表示装置には以下に述べるような問題がある。
図7は、従来の表示装置の動作を示す説明図である。同
図7において、従来の電気泳動装置における表示画像保
持性能(以下、メモリー性と称す)は、電圧印加し(図
7(a)参照)、電圧印加直後に回路をオープン状態に
して電極に電荷を保持し、この電極保持電荷のクーロン
力で着色帯電微粒子を吸着することによって与えられる
(図7(b)参照)。
ョートされると電極保持電荷が開放され消失する(図7
(c)参照)。したがって、マトリックス駆動によって
画像を書き込む場合には、それぞれの画素に半導体スイ
ッチング素子を設けて、オープン状態のON/OFF制
御を独立に行なう必要がある。このようなアクティブマ
トリックス制御は、構造が複雑であり製造コストが著し
く増大するという問題があった。
(b)参照)でも、泳動層内部を経由する電極電荷の微
小なリークが徐々に進行するため、泳動層の比抵抗をl
E+15Ω・cmとしても、メモリー時間はたかだか十
数時間〜数十時間であり、決して十分とはいえなかっ
た。
されたものであり、電極保持電荷によらず、オープン状
態のスイッチング制御を必要とせずに、長時間の安定な
メモリー性を実現した電気泳動表示装置を提供すること
を目的とする。
とも2つの電極と、該電極間に充填された絶縁性液体中
に分散された着色荷電粒子と、該着色荷電粒子が集合す
る定着面と、前記電極間に電圧を印加することによって
前記帯電粒子を該定着面に泳動・定着させる手段とを備
えた電気泳動型表示装置において、前記定着面または着
色荷電粒子の少なくとも一方の表面に繰り返し吸着・剥
離が可能な粘着層を有することを特徴とする電気泳動型
表示装置である。
ステル、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリ
ロニトリル、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリビニル
エステル類、ポリビニルエーテル類のうち少なくとも1
つ以上の成分から成り、且つガラス転移温度(Tg)が
−35℃以上乃至+35℃以下の範囲であるポリマーに
より形成されていることが好ましい。
なくとも2つの電極と、絶縁性液体中に分散された帯電
粒子と、該帯電粒子が集合する少なくとも2つの定着面
と、前記電極間に電圧を印加することによって前記帯電
粒子を該定着面に移動・集合させる手段とを備えた表示
装置において、前記定着面または着色荷電粒子の少なく
とも一方の表面に繰り返し吸着及び剥離が可能な粘着層
を有することを特徴とする。
は、定着面のみ、着色荷電粒子表面のみ、または定着面
と着色荷電粒子表面の両方に設けることができる。ま
た、片方のみに配置する場合には、他方に粘着層との相
性を調整する誘電層を設けることが好ましい。
し吸着・剥離が可能であること、着色絶縁性液体に対し
て不溶性であること、また着色荷電粒子表面に設けられ
る場合には着色絶縁性液体中において着色荷電粒子の分
散性が損なわれないこと、等が挙げられる。
しては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリ(メ
タ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリロニトリル、ポリ
(メタ)アクリルアミド、ポリビニルエステル類、ポリ
ビニルエーテル類のうち少なくとも1つ以上の成分から
成り、且つガラス転移温度(Tg)が−35℃以上乃至
乃至+35℃以下の範囲であるポリマーが好適である。
施態様を示す概略断面図である。同図1では、表示セグ
メントに対応する2つの閉空間を有する構成について示
している。電気泳動表示装置において、着色絶縁性液体
6及び絶緑性着色液体6中に分散された着色荷電粒子7
は、透明表示基板1と対向基板2及び隔壁3によって囲
まれた閉空間内に保持されている。各閉空間の透明表示
基板1上には透明表示電極4、対向基板2上には対向電
極5が配置され、透明表示電極4と対向電極5の上には
着色荷電粒子7が集合する定着面14を有し、該定着面
14の表面に着色荷電粒子が繰り返し吸着及び剥離が可
能な粘着層8が配置されている。
装置の動作原理を説明する。同図3におて、本発明の電
気泳動表示装置は、対向する2枚の基板1、2と、透光
性の上部透明表示基板1上に形成された表示用の透明表
示電極4と、下部対向基板2上に形成された対向電極5
と、上下電極間に充填された着色絶縁性液体6と、該着
色絶縁性液体6中に分散された着色荷電粒子7(仮にプ
ラス帯電とする)と、本発明の特徴である粘着層8とに
よって構成される。同図では、粘着層8は定着面14で
ある電極4、5上に形成されている。
し、透明表示電極4にマイナス電荷、対向電極5にプラ
ス電荷を誘導することによって、プラスに帯電した着色
荷電粒子7が透明表示電極4上に集まり保持・定着さ
れ、表示面が着色粒子の色を呈色する。
路10を開放状態に切り替えると、電極上の電荷は保持
される。着色荷電粒子7は、この保持電荷の静電引力に
よって、外部からエネルギーを供給することなく、透明
表示電極4上に定着された状態を維持する。
部回路10を短絡状態に切替えると、両電極の保持電荷
は開放され、その静電引力は消失する。しかし、この状
態においても、着色荷電粒子7は電極面上に形成された
粘着層8によって吸着されており、表示電極4上に定着
した状態を維持することができる。
に、実効的には回路の開放状態を維持できないような制
御においても、良好なメモリー性を発現することが可能
である。また粘着層8上の表面電荷は開放されることが
ないため、長時間安定なメモリー性が実現できる。
し着色荷電粒子7を粘着層8から剥離する場合、粘着層
8の吸着エネルギーに相当する駆動電圧閾値が付与され
るため、粘着力の最適化によって単純マトリックス駆動
に不可欠な駆動閾値特性を設計することが可能となる。
されるものではなく、定着面または荷電粒子を有するあ
らゆる構成の電気泳動型表示装置に適用可能である。例
えば図4に示す様な特開平9−021149号公報で開
示されている表示電極/遮蔽電極型の表示装置、または
図5に示す様な特開平10−005727号公報で開示
されている水平移動型表示装置において、定着面14に
粘着層8を形成した場合や、図6に示す様な特開平l−
086116号公報で開示されているマイクロカプセル
型において、表面に粘着層を有する粘着性着色荷電粒子
13を用いた場合が挙げられる。
更に詳しく説明する。本発明に好適な粘着層の材料とし
ては、例えばポリアクリル酸エステル系樹脂あるいはポ
リメタクリル酸エステル系樹脂が挙げられる。ポリアク
リル酸エステル系樹脂あるいはポリメタクリル酸エステ
ル系樹脂としては、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポ
リ(メタ)アクリル酸エチル、ポリ(メタ)アクリル酸
プロピル、ポリ(メタ)アクリル酸−n−ブチル、ポリ
(メタ)アクリル酸イソブチル、ポリ(メタ)アクリル
酸−t−ブチル、ポリ(メタ)アクリル酸シクロヘキシ
ルなどのポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂
や、ポリ(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、
ポリ(メタ)アクリル酸−2,2,3,3−テトラフロ
ロプロピル、ポリ(メタ)アクリル酸ベンジルなどの誘
導体、芳香族エステルが挙げられる。
温度において粘着性を示すものはガラス転移温度が室温
より低いものが好ましい。更に好適には+35℃以下、
−35℃以上であることが好ましい。たとえば、GPC
測定によるポリスチレン換算の平均分子量が約10万程
度のポリアクリル酸−n−ブチルのガラス転移温度はお
よそ−40〜−60℃である。
℃において粘性液体であり粘着性を有するが、単独では
粘凋性が高すぎるため、ポリマーが高いガラス転移温度
を持つモノマーと共重合して用いることが望ましい。例
えば、アクリル酸−n−ブチルモノマーにメタクリル酸
−n−ブチルモノマーを適当な比率で添加することによ
り、適当なガラス転移温度および粘性を得ることができ
る。
ラフロロプロピルなどの含フッ素エステルやアクリル酸
−2−ヒドロキシプロピルなどの極性基を有するエステ
ル、あるいは(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロニ
トリル、(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル、ポリエ
ステル等を共重合することで、剥離性や粘着性を制御す
ることができる。さらには、これらポリマーの分子量、
配向・結晶性、部分的架橋の有無などによっても剥離性
や粘着性を制御することができる。また、共重合以外に
も、かかる粘着性樹脂を混合、積層することも可能であ
る。
(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリロニトリル、
ポリ(メタ)アクリルアミドあるいはポリビニルエステ
ル類やポリビニルエーテル類を主成分とすることもでき
る。
的にはスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチ
レン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン、p
−ターシャリーブチルスチレン、アクリル酸、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−n−ブチ
ル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリ
ル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、ア
クリル酸−2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、メ
タクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸−n−プロピル、メタクリル酸−n−
ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−
オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−
エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル
酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノメチル、メタ
クリル酸ジエチルアミノエチル、2−ヒドロキシエチル
アクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミ
ド、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プ
ロピルビニルエーテル、n−ブチルエーテル、イソブチ
ルエーテル、β−クロルエチルビニルエーテル、フェニ
ルビニルエーテル、p−メチルフェニルエーテル、p−
クロルフェニルエーテル、p−ブロムフェニルエーテ
ル、p−ニトロフェニルビニルエーテル、p−メトキシ
フェニルビニルエーテル、2−ビニルピリジン、3−ビ
ニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリ
ドン、2−ビニルイミダゾール、N−メチル−2−ビニ
ルイミダゾール、N−ビニルイミダゾール、ブタジエ
ン、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸及びこれらの塩
等を挙げることができる。
用することができ、好ましい特性が得られるような好適
な重合体組成を選択することができる。
かなるものでも使用することができるが、かかる重合開
始剤としては、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニ
トリル、1,1′−アゾビス−(シクロヘキサン−1−
カルボニトリル)、2,2′−アゾビスー4−メトキシ
−2,4−ジメチルバレロニトリルの如きアゾ系もしく
はジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパー
オキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、
2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイ
ルパーオキサイドの如き過酸化物系重合開始剤を挙げる
ことができる。
解度パラメータ(以下SP値)が目安となる。SP値の
近いものどうしは互いに溶けあいやすく、また一方が固
体のときにはぬれやすいことが一般に知られている。
(例えば、「接着ハンドブック」日刊工業新聞社発行な
どを参照)。ポリマーのSP値はポリテトラフルオロエ
チレンの6からポリアクリルニトリルの15など広い範
囲にわたっている。従って、本発明では定着面表面また
は荷電粒子表面のSP値を考慮して粘着層材料を選択す
ることが望ましい。
色荷電微粒子の表面に粘着層を形成してもよいが、より
好適には微粒子の形成プロセス時に粘着性材料を使用す
るのが望ましい。具体的な形成プロセスとしては、通常
の塊状重合や溶液重合以外に懸濁重合や乳化重合をおこ
なうことが好ましい。
微粒子の定着面への吸着力を調整することができる。微
粒子の平均粒子径が5μm程度未満であると定着面にた
いする粘着力が強くなりすぎて剥離性が低下し、逆に7
0μm程度を超えると定着面との接着面積が低下するの
で適切な粘着力を得ることが難しくなるため、平均粒子
径5〜70μm程度の範囲で粒径を調整することが望ま
しい。
示装置の着色絶縁性液体中において、粘着性着色微粒子
間の凝集を防ぎ分散状態を維持するためには、適当な分
散剤の添加が望ましい。
ネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛等の燐酸多価金
属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、
メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等
の無機塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水
酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナ等
の無機酸化物やドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テト
ラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウ
ム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、
ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステ
アリン酸カリウム等の界面活性剤あるいは各種鹸化度お
よび分子量のポリビニルアルコールやポリビニルピロリ
ドンなどの高分子を用いることができる。
は、酸化チタン、カーボンブラック、ニグロシン、鉄
黒、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロ
ー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キ
ノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシア
ニンブルー、マラカイトグリーン・オキサレート、ラン
プブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レ
ッド、C.I.ピグメント・イエロー、C.I.ピグメ
ント・ブルー、C.I.ダイレクトレッド1、C.I.
ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド1、C.
I.ベーシックレッド1、C.I.モーダントレッド3
0、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクト
ブルー2、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッ
ドブルー15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.
ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7、
C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグ
リーン4、C.I.ベーシックグリーン6、黄鉛、カド
ミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブル
イエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、
パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、モ
リブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ベン
ジジンオレンジG、カドミウムレッド、パーマネントレ
ッド4R、ウォッチングレッドカルシウム塩、ブリリア
ントカーミン3B、ファストバイオレッドB、メチルバ
イオレッドレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブ
ルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、キナクリドン、
ローダミンB、ファーストスカイブルー、ピグメントグ
リーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエ
ローグリーンG等を例示することができる。
例えば、Be系フェライト、Sr系フェライト、Pb系
フェライト等、あるいはγ−Fe2 O3 系、Co系フェ
ライト等の針状磁性体等を単独でまたはこれらの混合
で、あるいはこれら微粒子とソフトフェライトのごとき
軟磁性材料粒子とを混合して用いることができる。
は、必要に応じて荷電制御剤を含有しても良く、負帯電
性微粒子の場合、モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル
酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸または
ナフトエ酸の金属錯塩等の負荷電制御剤が用いられる。
正帯電性微粒子の場合は、ニグロシン系化合物、有機四
級アンモニウム塩の如き正荷電制御剤が用いられる。
て詳しく説明する。
の電気泳動型表示装置の電極面に粘着層を配置する場合
について説明する。図1では表示セグメントに対応する
2つの閉空間を有する構成について示している。着色絶
縁性液体6、及び着色絶緑性液体6中に分散された着色
荷電粒子7は、表示側透明基板1と対向基板2及び隔壁
3によって囲まれた閉空間内に保持される。各閉空間の
表示側透明基板1上には透明表示電極4、対向基板2上
には対向電極5が配置され、透明表示電極4と対向電極
5の上には、本発明に関わる粘着層8が配置されてい
る。
ず、透明表示基板1に透明表示電極4、対向基板2上に
対向電極5を形成した。各基板材料としては、可視光の
透過率が高く且つ耐熱性の高い材料を使用する。ガラ
ス、石英等の無機材料のほか、ポリエチレンテレフタレ
ート(PET)、ポリエーテルサルフォン(PES)等
のポリマーフィルムを使用することができる。本実施例
ではガラス基板を用いた。
電性材料ならどのようなものを用いてもよく、本実施例
では、酸化インジウムすず(ITO)を真空蒸着法によ
って200nmの厚さに形成した。対向電極5は上記材
料の他金属材料を用いてもよく、本実施例では、Al膜
を真空蒸着法によって200nmの厚さに形成した。
アクリレートとn−ブチルメタクリレートの共重合体を
使用した。n−ブチルアクリレートモノマー50部とn
−ブチルメタクリレートモノマー50部からなる混合ト
ルエン溶液(10wt%)に、重合開始剤として2,
2′−アゾビスイソブチロニトリルを1%添加し、70
℃で3時間加熱することによって重合をおこなった。こ
うして得られたポリマー溶液を、予め電極部のみが露出
するようにレジストパターニングされた表示用透明基板
1と対向基板2上にそれぞれスピンコートし、各基板の
電極上に膜厚約500nmの透明な粘着層8を形成し
た。なお、示差走査熱量計(マックサイエンス社製、D
SC3100)によってポリマーのガラス転移温度を測
定したところ、−15.4℃であった。
隔壁材料としてはポリマー樹脂を使用する。隔壁形成は
どのような方法を用いてもよい。例えば、光感光性樹脂
層を塗布した後、露光及びウエット現像を行う方法、又
は別に作製した隔壁を接着する方法、或いは光透過性の
第2基板表面にモールドによって形成しておく方法等を
用いることができる。本実施例では、光感光性ポリイミ
ドワニスの塗布・露光・ウエット現像プロセスを3回繰
り返すことにより、50μmの高さの隔壁3を形成し
た。
着色帯電泳動粒子7を充填した。着色絶緑性液体6とし
ては、シリコーンオイル、トルエン、キシレン、高純度
石油等の絶縁性液体に染料を分散させた分散液を用い
る。本実施例ではシリコーンオイルにアントラキノン系
の黒色染料を分散させた着色絶縁性液体6を用いた。
6中で帯電しうる顔料粒子あるいは顔料粉末を樹脂に分
散させた粒子を用いる。粒子の大きさとしては、通常は
平均粒径0.lμm〜50μm位のものを使用する。本
実施例ではポリエチレン、ポリスチレン等の樹脂に酸化
チタンの白色顔料粉末を分散させた平均粒径0.5μm
の白色粒子を用いた。この白色帯電粒子7は上記着色絶
縁性液体6中にて正に帯電していることが確認されてい
る。
剤で貼り合わせ、図1に示した構成の表示装置を得た。
また比較例1として、全く同様の構成であるが、粘着層
を形成しない表示装置も合わせて作成した。
の駆動回路によって駆動した。最初に左側のセルの透明
表示電極4に対向電極5に対して−50V、右側のセル
には+50Vの電圧をそれぞれ印加した。左側のセルで
は絶縁性黒色液体6中に分散していた正帯電白色粒子7
が透明表示電極4に泳動・定着し、セルは定着帯電粒子
の色である白色を呈した。右側のセルでは正帯電白色粒
子7が対向電極5に泳動・定着し、セルは着色絶縁性液
体6の色である黒色を呈した。応答速度は50msec
であった。本実施例1による表示装置、および比較例1
による表示装置ともにほぼ同様の駆動特性を示した。
外部回路を開放状態にしても変化は見られなかった。し
かしながら、5時間放置後の観察では呈色状態の明らか
な変化が認められ、一部の着色荷電粒子7の定着面から
の脱離・拡散が観察された。次に、再び初期の呈色状態
に戻した後、外部回路をショートし透明表示電極4と対
向電極5を短絡状態にしたところ、数分以内で呈色状態
は失われ、殆どの着色荷電粒子7が液中に脱離・拡散し
た。
部回路を開放状態にしたが変化は見られなかった。更
に、この状態で50時間保持したが全く変化は見られな
かった。続けて、外部回路をショートし透明表示電極4
と対向電極5を短絡状態にしたが変化は見られなかっ
た。同様にこの状態で50時間保持したが全く変化は見
られず良好なメモリ性が実現されていることが確認され
た。
ecの矩形波印加に対するスイッチング特性を比較し
た。粘着層のない比較例1の表示装置のスイッチング閾
値電圧は約10Vであった。一方、本実施例の表示装置
では閾値電圧が35Vに上昇し、γ特性が大幅に改善さ
れていることが確認された。また、50V、50mse
c矩形波でのスイッチングを100サイクル繰り返し行
なったが特性に変化は認められなかった。
実施例の概略構成図を示す。荷電粒子13が粘着性であ
ること、および電極上には粘着層がないことを除けば構
成は実施例1と全く同様である。
セスについて説明する。99%鹸化ポリビニルアルコー
ル(以下PVA)1.5gと90%鹸化PVA0.06
g(共に分子量500)を水210gに加熱溶解し、P
VA溶液とした。モノマーとしてn−ブチルアクリレー
ト50部とn−ブチルメタクリレート50部を混合し
た。
化チタン微粉末10g、過硫酸アンモニウム1gを添加
し、窒素雰囲気下で氷冷し、激しく撹拌しながらテトラ
メチルエチレンジアミンlgをゆっくり滴下し、そのま
ま12時間かけて重合させた。反応溶液をメタノールに
注ぎ、上澄みをデカントして捨て、さらにメタノール、
水で洗浄することによって粘着性白色微粒子13を得
た。
DSC3100)によって得られた白色微粒子のガラス
転移温度を測定したところ、−13.6℃であり、25
℃の室温において粘凋な粒子であった。
(Isopar、Exxon Chemical Am
erica’s社製)を用いた。他の製造プロセスにつ
いては実施例1に準じて行った。
の駆動回路によって駆動した。最初に左側のセルの透明
表示電極4に対向電極5に対して−50V、右側のセル
には+50Vの電圧をそれぞれ印加した。左側のセルで
は絶縁性黒色液6中に分散していた正荷電白色粒子7が
透明表示電極4に泳動・定着し、セルは定着荷電粒子の
色である白色を呈した。右側のセルでは正荷電白色粒子
7が対向電極5に泳動・定着し、セルは着色絶縁性液体
6の色である黒色を呈した。応答速度は50msecで
あった。
部回路を開放状態にしたが変化は見られなかった。更
に、この状態で50時間保持したが全く変化は見られな
かった。続けて、外部回路をショートし透明表示電極4
と対向電極5を短絡状態にしたが変化は見られなかっ
た。同様にこの状態で50時間保持したが全く変化は見
られず良好なメモリ性が実現されていることが確認され
た。
スイッチング特性を測定した。本実施例の表示装置の閾
値電圧は30Vであり、実施例1と同様良好なγ特性が
得られていることが確認された。また、50V,50m
sec矩形波でのスイッチングを100サイクル繰り返
し行なったが特性に変化は認められなかった。
報において開示された水平移動型の電気泳動表示装置に
適用した場合について説明する。
を示す。図5では一画素に対応する2つの閉空間を有す
る構成について示している。表示基板1上の画素面全面
には白色表示電極25が配置され、さらに絶緑層15を
介して黒色表示電極24が画素面の一部に配置されてい
る。黒色表示電極24上面、及び白色表示電極25上の
絶緑層15の上面には本発明に関わる粘着層8が形成さ
れる。表示基板1、対向基板2及び隔壁3によって囲ま
れた空間内には、透明絶縁性液体26及び黒色帯電粒子
27が充填される。水平移動型の電気泳動表示装置で
は、帯電粒子27を表示基板1に対して水平に移動し、
表示基板上に形成された黒色表示電極24または白色表
示電極25の上に集めることによって表示を行う。
を電極への電圧印加によって白色表示電極25上に集め
ると、観測者(対向基板側)からは、黒色帯電粒子27
と黒色表示電極24が観察(表示)される。一方、電極
の極性を変えて黒色帯電粒子27を黒色表示電極24上
に集めると、白色表示電極25が露出し呈色が変化す
る。黒色表示電極24に比べて白色表示電極25の面積
を大きくすれば白色表示電極25の着色が支配的な呈色
を示す。白色表示電極25の呈色は絶緑層15或いは白
色表示電極25或いは表示基板1等の着色によって形成
される。
について説明する。表示基板1は、厚さ200μmの光
透過性のPETフィルムを用いた。表示基板1上に白色
表示電極25としてITOを成膜しライン状にパターニ
ングした。次に、白色表示電極25上に絶緑層15とし
て酸化チタン微粒子を混合して白色化したPETフィル
ムを形成した。次に、黒色表示電極24として暗黒色の
炭化チタンを成膜しライン状にパターニングした。線幅
は50μmとした。
いて説明する。粘着層材料としてはポリn−ブチルアク
リレートとn−ブチルメタクリレートの共重合体を使用
した。n−ブチルアクリレートモノマー50部とn−ブ
チルメタクリレートモノマー50部からなる混合トルエ
ン溶液(10wt%)に、重合開始剤として2,2’−
アゾビスイソブチロニトリルを1%添加し、70℃で3
時間加熱することによって重合をおこなった。こうして
得られたポリマー溶液を、黒色表示電極24及び白色表
示電極25上の絶縁層15上にスピンコートし約500
nmの膜厚の透明な粘着層8を形成した。なお、示差走
査熱量計(マックサイエンス社製、DSC3100)に
よってポリマーのガラス転移温度を測定したところ、−
15.4℃であった。
光性厚膜レジスト(商品名:SU−8、3M社製)を膜
厚50μmの条件で塗布した後、露光及びウエット現像
を行うことによって形成した。対向基板2との接合面に
熱融着性の接着層を形成した後、隔壁内に透明絶縁性液
体26及び黒色帯電粒子27を充填した。透明絶縁性液
体26としては、シリコーンオイルを使用した。使用し
たシリコーンオイル中には、予め有極性イオン吸着剤で
あるアルミナ及びシリカの超微粒子をそれぞれ0.5w
t%添加した。黒色帯電粒子27としては、ポリスチレ
ンとカーボンの混合物で、粒子の大きさがlμm〜2μ
m位のものを使用した。次に、対向基板2の表示基板1
との接着面に熱融着性の接着層パターンを形成し、表示
基板1の隔壁3と対向基板2の接着層の位置を合わせ加
熱状態で貼り合わせた。こうして得られた表示シートに
駆動回路を設置して表示装置を完成させた。
た。粘着層8の代わりに透明ポリイミド薄膜を約500
nmの厚さに形成した。その他の使用材料、製造プロセ
スは全く同様である。
の駆動回路によって駆動した。白色表示電極25をコモ
ン電極として接地電位に設定し、最初に黒色表示電極2
4に対して、左側の画素に−50V、右側の画素に+5
0Vの電圧をそれぞれ印加した。左側の画素では黒色正
帯電粒子27が黒色表示電極の上面に泳動・定着し白色
を呈した。右側の画素では黒色正帯電粒子27が白色表
示電極25の上面に泳動・定着し黒色を呈した。応答速
度は50msecであった。本発明の実施例による表示
装置、及び比較用表示装置ともにほぼ同様の駆動特性を
示した。
回路を開放状態にしても変化は見られなかった。しかし
ながら5時間放置後の観察では、一部の帯電粒子27の
定着面からの脱離・拡散が認められ呈色状態に明らかな
変化が観察された。次に、再び初期の呈色状態に戻した
後、外部回路をショートし黒色表示電極24と白色表示
電極25を短絡状態にしたところ、数分以内で呈色状態
は損なわれ、多くの帯電粒子27が液体中に脱離し、画
素内に拡散した。
態で外部回路を開放状態にしたが変化は見られなかっ
た。更に、この状態で50時間保持したが全く変化は見
られなかった。続けて、外部回路をショートし黒色表示
電極24と白色表示電極25を短絡状態にしたが変化は
見られなかつた。同様にこの状態で50時間保持したが
全く変化は見られず良好なメモリ性が実現されているこ
とが確認された。
ecの矩形波印加に対するスイッチング特性を比較し
た。粘着層のない比較例の表示装置のスイッチング閾値
電圧は約5Vだった。一方、本発明の表示装置では閾値
電圧が35Vに上昇し、γ特性が大幅に改善されている
ことが確認された。また、50V,50msec矩形波
でのスイッチングを100サイクル繰り返し行なったが
特性に変化は認められなかった。
純マトリックス駆動制御のように、実効的には回路の開
放状態を維持できないような制御においても、良好なメ
モリー性を発現することができ、また荷電膜上の表面電
荷は開放されることがないため、長時間安定なメモリー
性が実現可能で、さらに粘着層の吸着エネルギーに相当
する閾値電圧が付与され、γ特性が大幅に改善された電
気泳動型表示装置を実現することができる。
概略断面図である。
す概略断面図である。
る説明図である。
す概略断面図である。
す概略断面図である。
す概略断面図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも2つの電極と、該電極間に充
填された絶縁性液体中に分散された着色荷電粒子と、該
着色荷電粒子が集合する定着面と、前記電極間に電圧を
印加することによって前記帯電粒子を該定着面に泳動・
定着させる手段とを備えた電気泳動型表示装置におい
て、前記定着面または着色荷電粒子の少なくとも一方の
表面に繰り返し吸着・剥離が可能な粘着層を有すること
を特徴とする電気泳動型表示装置。 - 【請求項2】 前記粘着層が、ポリ(メタ)アクリル酸
エステル、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アク
リロニトリル、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリビニ
ルエステル類、ポリビニルエーテル類のうち少なくとも
1つ以上の成分から成り、且つガラス転移温度(Tg)
が−35℃以上乃至+35℃以下の範囲であるポリマー
により形成されていることを特徴とする請求項1記載の
電気泳動型表示装置。
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