JP2002357853A

JP2002357853A - 電気泳動装置、電気泳動装置の駆動方法、及び電子機器

Info

Publication number: JP2002357853A
Application number: JP2002089835A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kawai; 秀幸川居; Tatsuya Shimoda; 達也下田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2002-12-13
Also published as: US7256765B2; US20020196526A1

Abstract

(57)【要約】【課題】電気泳動表示装置の画像保持性を格段に向上さ
せる。【解決手段】第１基板１に形成された電極３と、第２基
板２に形成された透明電極４と、これら電極３と電極４
との間に充填された電気泳動分散液１０とからなる電気
泳動表示装置２０において、前記第１及び第２の電極の
間に駆動電圧を印加することにより前記電気泳動粒子を
電気泳動せしめ、前記第１あるいは第２の電極の表面に
前記電気泳動粒子を堆積せしめた後、前記駆動電圧より
電圧レベルの低い保持電圧を前記第１及び第２の電極の
間に印加し続ける。電極の表面に堆積した前記電気泳動
粒子を保持電圧によって保持することにより、画像保持
性を格段に向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液相分散媒と電気泳
動粒子とを含む電気泳動分散液を収容してなる電気泳動
装置、及びその駆動方法、並びに電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図１０（ａ）に示されている
ような電気泳動装置が知られている。この電気泳動装置
は、第1の基板１に形成された電極３と、第２の基板２
に形成された透明電極４と、これら電極３と透明電極４
との間に充填された電気泳動分散液１０と、この電気泳
動分散液１０の流出を防止するためのスペーサ７とから
なる。同図は、表示装置の１画素分の断面を示している
ものとする。

【０００３】電気泳動分散液１０は、液相分散媒６と、
この液相分散媒６内に分散されている電気泳動粒子５と
から構成されている。そして、液相分散媒６と電気泳動
粒子５とは、互いに異なる着色がなされているものとす
る。

【０００４】この電気泳動装置には、互いに逆方向の電
圧を印加するための電圧源９ａ及び９ｂを、切換スイッ
チ８を介して接続しておく。つまり、電極３は電圧源９
ａ及び９ｂの一端に接続され、電極４は切換スイッチ８
を介して電圧源９ａ及び９ｂの他端に接続されている。
このような接続をしておけば、切換スイッチ８の切換え
によって印加する電圧の方向を変えることができる。印
加する電圧の方向を変えることにより、電気泳動粒子を
所望の電極側に集めて所望の表示を行うことができる。
すなわち、電気泳動粒子５が負に帯電している場合、同
図（ｂ）に示されているように、電圧源９ａによる電圧
を印加することによって観測者に近い透明電極４側に電
気泳動粒子５を集めることができる。この状態におい
て、観測者は電気泳動粒子５の色を見ることになる。一
方、同図（ｃ）に示されているように、電圧源９ｂによ
る電圧を印加することによって観測者から遠い電極５側
に電気泳動粒子５を集めることができる。この状態にお
いて、観測者は液相分散媒６の色を見ることになる。電
気泳動粒子５が正に帯電している場合は、粒子の動く方
向は上記の説明と逆になる。

【０００５】上述したように、図１０（ａ）に示されて
いる構成を採用すれば、電圧を印加する方向に対応する
２種類の色を表示することができるので、同図に示され
ている構成を全画素に配置すれば、電気泳動装置を実現
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した電
気泳動装置を可撓性のある基板上に形成すれば、電子ペ
ーパを実現できると考えられる。ただし、その場合、電
圧を印加して表示内容を書込んだ後、長期間にわたり表
示内容を保持する必要がある。

【０００７】表示内容を保持するための技術が特公昭５
０−１５１１５号公報に記載されている。同公報におい
ては、常温固体で加熱、溶剤などで軟化できる分散媒を
使用している。しかし、同公報に記載されている技術を
採用する場合、分散媒材料が限定されてしまう上に、画
像書込み時に加熱等の複雑な工程が必要になる。

【０００８】また、他の技術が実開平２−５１３２５号
公報に記載されている。同公報に記載されている技術に
おいては、分散媒として液晶を用いている。しかし、そ
の場合、分散媒材料が限定されてしまうという問題があ
る。

【０００９】さらに、米国特許ＵＳＰ５，９６１，８０
４においては、分散液を包含しているマイクロカプセル
の内面に、粒子と逆極性の電荷を拘束する構成が開示さ
れている。しかし、その場合、電荷拘束の手法が困難で
あり、製造工程が複雑化するという問題点がある。ま
た、マイクロカプセル材料が限定されてしまうという問
題点もある。

【００１０】そして、特開平３−２１３８２７号公報に
は、駆動電圧を定期的に印加することで画像をリフレッ
シュする技術が開示されている。しかし、その場合、駆
動電圧を定期的に印加するための時間制御が複雑であ
り、電気回路部が増大するという問題点がある。したが
って、かかる技術を電子ペーパに適用するのは困難であ
る。

【００１１】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的は単純な電気回
路で構成でき、用いる材料に制限が少なく、電子ペーパ
を実現するために画像保持性を格段に向上させた電気泳
動装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
第１の電気泳動装置では、少なくとも一方が透明な材料
で形成された第１及び第２の電極の間に、少なくとも液
相分散媒と電気泳動粒子とを含む電気泳動分散液が収容
されてなる電気泳動装置であって、前記第１及び第２の
電極の間に駆動電圧を印加することにより前記電気泳動
粒子を電気泳動せしめ、前記第１または第２の電極のい
ずれかの側に前記電気泳動粒子を偏在せしめた後、前記
駆動電圧より電圧レベルの低い保持電圧を前記第１及び
第２の電極の間に印加し続けるように構成されているこ
とを特徴とする。

【００１３】上記の電気泳動装置において、表示を書き
かえるための駆動電圧を印加した後、次に表示を書きか
えるまでの間、電圧レベルの低い保持電圧を印加し続け
ることにより、前記第１あるいは第２の電極側に偏在し
た前記電気泳動粒子を保持して、画像保持性を向上させ
ることができる。

【００１４】上記の電気泳動装置において、さらに前記
駆動電圧を供給するための第１の電源手段と、前記保持
電圧を供給するための第２の電源手段とを有しておいて
もよい。

【００１５】上記の電気泳動装置において、前記第１の
電源手段の少なくとも一部分と前記第２の電源手段の少
なくとも一部分とが共有されていてもよい。このような
構成にすることにより、第１と第２の電源手段の合計の
サイズを小さくすることができる。

【００１６】上記の電気泳動装置において、前記第１お
よび第２の電源手段の少なくとも一方が電池あるいはコ
ンデンサを含むようにしてもよい。このようにすること
により、電池とコンデンサは、高効率かつ高信頼性の発
電・蓄電素子であるため、これらを電源手段に含むこと
によって、電源手段の効率と信頼性を高めることができ
る。

【００１７】上記の電気泳動装置において、前記電気泳
動分散液がマイクロカプセルに包含されているようにし
てもよい。このようにすることにより、電気泳動分散液
の取扱いが容易になり、特にフレキシブルな基板上に電
気泳動分散液層を形成する際の製造工程を簡略にするこ
とができる。

【００１８】上記の電気泳動装置において、前記電気泳
動分散液が少なくとも１つの隔壁により分割されていて
もよい。電気泳動分散液を隔壁により分割することによ
って、粒子の不必要な移動や粒子同士の凝集を防止する
ことができ、表示品質を向上することができる。

【００１９】上記の電気泳動装置において、前記保持電
圧の電圧レベルは前記駆動電圧の電圧レベルの半分以下
であることが好ましい。保持電圧の電圧レベルを駆動電
圧の電圧レベルの半分以下にすることにより、実用上十
分な画像保持性を保ちつつ、画像を保持するための電力
量を小さくすることができる。本発明の第２の電気泳動
装置は、印加される電場に応じて位置が制御される電気
泳動粒子が、液相分散媒中に分散された電気泳動分散液
が収容されてなる電気泳動装置であって、第１の電圧を
印加することにより、前記電気泳動粒子の第１の分散状
態から第２の分散状態へ変化させる第１の手段と、第２
の電圧を印加することにより、前記第２の分散状態を実
質的に維持する第２の手段と、を備えたこと、を特徴と
する。ここで、本発明の第２の電気泳動装置を用いて表
示を行う場合は、前記第１の電圧を印加し、電気泳動粒
子を偏在させることにより、表示を行うことができる。
このような場合、前記第２の分散状態とは、所望の表示
を行うために電気泳動粒子が偏在している状態に対応し
ている。さらに前記第２の電圧を印加し、電気泳動粒子
の拡散を抑制すれば、この電気泳動粒子の偏在した状態
が維持され、所望の表示が長時間にわたり可能となる。

【００２０】本発明の第２の電気泳動装置の態様として
は、上記の本発明の第１の電気泳動装置と同様な態様が
採用することが可能である。

【００２１】例えば、本発明の第２の電気泳動装置にお
いて、前記第１の電圧の絶対値は前記第２の絶対電圧よ
り大であることが好ましい。

【００２２】本発明の第２の電気泳動装置において、前
記電気泳動分散液はマイクロカプセルに収容されていて
もよい。

【００２３】本発明の第２の電気泳動装置において、前
記電気泳動分散液は、周囲に仕切り部材が形成された、
複数の凹部内に配置されていてもよい。

【００２４】本発明の電子機器はの上記の電気泳動装置
を備えている。本発明の電気泳動装置の駆動方法は、印
加される電場に応じて位置が制御される電気泳動粒子
が、液相分散媒中に分散された電気泳動分散液が収容さ
れてなる電気泳動装置の駆動方法であって、第１の電圧
を印加することにより、前記電気泳動粒子の第１の分散
状態から第２の分散状態へ変化させる第１のステップ
と、第２の電圧を印加することにより、前記第２の分散
状態を実質的に維持する第２のステップと、を含むこ
と、を特徴とする。

【００２５】上記の電気泳動装置の駆動方法において、
前記第１の電圧の絶対値が前記第２の電圧の絶対値より
大であること、が望ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の説明において
参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によっ
て示されている。

【００２７】（実施例１）図１は本発明の第１の実施形
態による電気泳動装置を示す図である。

【００２８】図１（ａ）に示すように、本発明の一実施
形態に係る電気泳動装置２０は、第１基板１と第２基板
２とを有し、これら基板１と２とを所定間隔に保つた
め、基板１と２との周囲には、スペーサ７が装着してあ
る。第２基板２は、たとえば透明ガラスなどの光透過性
板で構成してある。この第２基板２の第１基板１との対
向面には、透明電極４が成膜してある。透明電極４は、
たとえば酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜などで構成
される。

【００２９】第１基板１は、必ずしも透明である必要は
ないが、たとえばガラス基板により構成される。また、
第１基板１の第２基板との対向面には、電極３が形成さ
れる。電極３は、必ずしも透明電極である必要はない
が、たとえばＩＴＯ膜で構成される。

【００３０】スペーサ７は、第１基板１と第２基板２と
スペーサ７との間に形成される密封空間をシールする機
能も有し、たとえばエポキシ樹脂などのシール剤で構成
される。このスペーサ７の厚さ（電極間距離）は、通常
２０μｍ〜１ｍｍ程度である。

【００３１】両基板１，２とスペーサ７との間に形成さ
れる密封空間には、電気泳動分散液１０が収容されてお
り、この電気泳動分散液１０は、液相分散媒６と、この
分散媒に分散されている帯電した電気泳動粒子５を含
む。

【００３２】ここで、液相分散媒６としては、例えば、
水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタ
ノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコー
ル系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル
類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン等のケトン類、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等
の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキ
サン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベ
ンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシル
ベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テ
トラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼ
ン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホル
ム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン
化炭化水素、カルボン酸塩又はその他の種々の有機溶剤
等の単独又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合した
ものを用いることができる。

【００３３】また、電気泳動粒子５は、分散媒中で電位
差による電気泳動により移動する性質を有する有機ある
いは無機の粒子（高分子あるいはコロイド）である。例
えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔
料、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色
顔料、モノアゾ、ジイスアゾン、ポリアゾ等のアゾ系顔
料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウム
イエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、
モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナク
リドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタ
ロシアニンブルー、インダスレンブルー、アントラキノ
ン系染料、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、
フタロシアニングリーン等の緑色顔料等の１種又は２種
以上を用いることができる。

【００３４】さらに、これらの顔料には、必要に応じ、
電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニ
ス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン
系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シ
ラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等
を添加することができる。

【００３５】本実施形態では、電極３と透明電極４との
間に、印加電圧発生装置３０が接続してある。この印加
電圧発生装置３０は、たとえば図１（ｂ）に示す電圧波
形の印加電圧を発生する。この印加電圧は、図１（ｂ）
に示すように、駆動電圧ＶｄｒｉｖｅとＶｓｕｓｔａｉ
ｎとから成る。本実施例では、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの
電圧値は、１５〜５０Ｖ程度であり、その印加時間Ｔｄ
は、数十ミリ秒〜数百ミリ秒程度である。保持電圧Ｖｓ
ｕｓｔａｉｎの電圧値は、本実施形態では、３〜２５Ｖ
程度である。なお、ここでは、保持電圧の電圧レベルは
駆動電圧の電圧レベルより低く設定されている。

【００３６】次に、本実施例の動作について説明する。
なお、以下の説明では、電気泳動粒子は負に帯電してい
る場合を例に挙げるが、正に帯電している場合でも、電
気泳動粒子の動く方向が逆になることを考慮すれば同様
に説明することができる。

【００３７】本実施形態に係る電気泳動装置２０では、
図１（ａ）に示す電気泳動粒子５が、一方の電極３から
透明電極４へ完全に移動する時間の間、駆動電圧Ｖｄｒ
ｉｖｅを両電極３，４間に印加する。電気泳動粒子が透
明電極４へ完全に移動した後、続けて保持電圧Ｖｓｕｓ
ｔａｉｎを印可し続ける。その結果、ほとんど全ての電
気泳動粒子５を、長期にわたって透明電極４側に保持す
ることができる。電気泳動粒子５が透明電極４側に移動
すると、第２基板２の表示面が、電気泳動粒子５による
着色状態となり、所定の表示が映し出される。

【００３８】透明電極４側から電気泳動粒子５を引き離
し、この電気泳動粒子５を電極３移動させるためには、
印加電圧発生装置３０から、図１（ｂ）に示す駆動波形
と波形が同じで正負が異なる駆動電圧を両電極３，４間
に印加すれば良い。そうすれば、上記と同様にして、電
気泳動粒子５は透明電極４側から離れ、電極３側に偏在
し、ほとんど全ての電気泳動粒子５を、長期にわたって
電極３側に保持することができる。その結果、第２基板
２の表示面では、電気泳動粒子５が分散媒６の影に隠
れ、分散媒６による着色状態となり、前記と異なる表示
状態となる。

【００３９】したがって、本実施形態に係る電気泳動装
置２０によれば、表示状態を長期にわたって保持するこ
とができる。

【００４０】本実施形態の電気泳動装置２０における印
加電圧発生装置３０は、例えば図２に示す構造とするこ
とができる。同図に示すように、印加電圧発生装置３０
は、前記駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを供給するための第１の
電源手段１００と、前記保持電圧Ｖｓｕｓｔａｉｎを供
給するための第２の電源手段１０１と、前記第１と第２
の電源手段からの出力を切換えるための切換え手段１０
２と、を有する。切換え手段１０２により第１の電源手
段１００と第２の電源手段１０２を適宜切換えれば、図
１（Ｂ）に示す電圧波形の印加電圧を得ることができ
る。

【００４１】また、本実施形態の電気泳動装置２０にお
ける印加電圧発生装置３０は、例えば図３に示す構造と
することができる。同図に示すように、印加電圧発生装
置３０は、前記駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを供給するための
第１の電源手段１００と、前記保持電圧Ｖｓｕｓｔａｉ
ｎを供給するための第２の電源手段１０１と、前記第１
と第２の電源手段からの出力を切換えるための切換え手
段１０２と、を有する。さらに、第１の電源手段は第１
の電圧変換機１０３と電源装置１０５とから構成され、
第２の電源手段は第２の電圧変換機１０４と電源装置１
０５とから構成される。つまり、第１の電源手段と第２
の電源手段は、電源装置１０５を共有している。図２の
例と同様、切換え手段１０２により第１の電源手段１０
０と第２の電源手段１０２を適宜切換えれば図１（Ｂ）
に示す電圧波形の印加電圧を得ることができる。このよ
うに、第１の電源手段の一部分と第２の電源手段の一部
分とを共有することにより、印加電圧発生装置３０のサ
イズを小さくすることができる。

【００４２】切換え手段１０２は、例えば図４に示す構
造とすることができる。同図に示すように、第１の電源
手段１００からの出力は、開閉スイッチ２００を介して
切換え手段１０２の出力へ接続され、かつ、第２の電源
手段１０１からの出力はダイオード２０１のアノードに
接続され、ダイオード２０１のカソードは開閉スイッチ
２００の切換え手段１０２の出力側に接続される。この
ような構成とすることにより、開閉スイッチ２００の開
閉によって、駆動電圧と保持電圧を切換えることができ
る。上記の説明では、駆動電圧も保持電圧も共に正の場
合を想定したが、共に負の場合もダイオードの接続方向
を逆にするだけで、同様な構成とすることができる。

【００４３】第１の電源手段１００は、例えば図５に示
す構造とすることができる。同図に示すように、第１の
電源手段１００は第１の電圧変換機１０３と電池１０６
とから構成される。電池を使用することにより、電源手
段の効率と信頼性を高めることができる。さらに、電池
１０６の出力電圧安定性が実用範囲内で十分に良好であ
れば、電圧変換機１０３を省くことができる。以上は、
第１の電源手段１００について説明したが、同様な構成
を第２の電源手段１０１に適用できることは明白であ
る。

【００４４】また、第１の電源手段１００は、例えば図
６に示す構造とすることができる。同図に示すように、
第１の電源手段１００は第１の電圧変換機１０３とコン
デンサ１０７と充電制御装置１０８とから構成される。
コンデンサを使用することにより、電源手段の効率と信
頼性を高めることができる。さらに、コンデンサ１０６
の出力電圧安定性が実用範囲内で十分に良好であれば、
電圧変換機１０３を省くことができる。以上は、第１の
電源手段１００について説明したが、同様な構成を第２
の電源手段１０１に適用できることは明白である。

【００４５】（実施例２）図７は、本発明の第２の実施
形態による電気泳動装置を示す図である。同図に示され
ている電気泳動装置においては、電気泳動分散液１０が
マイクロカプセル４０に封入され、バインダとともに基
板間にマイクロカプセル層として収容されている。電気
泳動分散液をマイクロカプセルに包含することによっ
て、電気泳動分散液の取扱いが容易になり、製造工程を
簡略にすることができる。

【００４６】ここで、マイクロカプセル４０を構成する
材料としては、例えば、アラビアゴム・ゼラチン系の化
合物やウレタン系の化合物等の柔軟性を有するものを用
いるのが好ましい。また、マイクロカプセルは、大きさ
がほぼ均一であることが、優れた表示機能を発揮せしめ
る上で好ましい。大きさがほぼ均一なマイクロカプセル
は、例えば濾過又は比重差分級等を用いて得ることがで
きる。マイクロカプセルの大きさは、通常３０〜６０μ
ｍ程度である。

【００４７】マイクロカプセル層は、上述のマイクロカ
プセル４０をバインダ樹脂中に、所望により誘電率調節
剤とともに混合し、得られた樹脂組成物（エマルジョン
あるいは有機溶媒溶液）を、基材上に、ロールコーター
を用いる方法、ロールラミネータを用いる方法、スクリ
ーン印刷による方法、スプレー法等の公知のコーティン
グ法を用いて形成することができる。

【００４８】用いることのできるバインダ樹脂として
は、マイクロカプセル４０と親和性が良好で、基材と密
着性に優れ、かつ絶縁性を有するものであれば特に制限
はない。かかるバインダ樹脂として、例えば、ポリエチ
レン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロ
ピレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビ
ニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニ
ル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリル酸エ
ステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、
塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビ
ニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩
化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹
脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セ
ルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、
ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニ
レンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポ
リアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリ
フェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリ
フィニレンエーテル、ポリエーテルエテルケトン、ポリ
エーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポ
リフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パー
フロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ
化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フ
ッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリ
コーン樹脂、シリコーンゴム等の珪素樹脂、その他とし
て、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、
メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等
を用いることができる。

【００４９】また、バインダ材は、特開平１０−１４９
１１８号公報に記載の如く、電気泳動表示液の誘電率と
分散材の誘電率とを略同じとするのが好ましい。そのた
め、上記バインダ樹脂組成物には、例えば、アルコール
類、ケトン類、カルボン酸塩等をさらに添加するのが好
ましい。かかるアルコール類としては、１，２−ブタン
ジオール、１，４−ブタンジオール等が用いられる。

【００５０】図９は、本発明の第２の実施例による電気
泳動装置における保持電圧の電圧レベルと画像保持性と
の関係の測定データの一例である。本測定では、駆動電
圧は２０Ｖで印加時間は１秒間とし、保持電圧を０Ｖ、
３Ｖ、６Ｖ、９Ｖとした場合の１週間放置後の反射率を
測定した。同図には、測定した反射率の、駆動電圧印加
直後の反射率に対する比を示している。同図に示されて
いるように、保持電圧の電圧レベルが駆動電圧の電圧レ
ベルの半分以下であっても、実用上十分な画像保持性が
得られる。保持電圧の電圧レベルを駆動電圧の電圧レベ
ルの半分以下にすることにより、実用上十分な画像保持
性を保ちつつ、画像を保持するための電力量を小さくす
ることができる。

【００５１】（実施例３）図８は、本発明の第３の実施
形態による電気泳動装置を示す図である。同図に示され
ている電気泳動装置においては、電気泳動分散液１０が
隔壁５０によって分割されている。ここで、隔壁の間隔
は１０μｍ〜１ｍｍ程度である。電気泳動分散液を隔壁
により分割することによって、粒子の不必要な移動や粒
子同士の凝集を防止することができ、表示品質を向上す
ることができる。

【００５２】なお、上述の実施例においては、電気泳動
分散液は一対の電極間に挟持されたような構造を有して
いるが、これには限定されず、積層あるいは水平方向に
配置された電極の上方にも電気泳動分散液を配置した構
造を有する電気泳動装置に対しても、本発明の趣旨は適
用可能である。

【００５３】本発明の電気泳動装置は、表示部を備えた
様々な電子機器に適用される。以下、本発明の電気泳動
装置を備えた電子機器の適用例について説明する。

【００５４】図１１は、携帯電話の構成を示す斜視図で
ある。

【００５５】携帯電話３００は、複数の操作ボタン３０
１と、受話口３０２と、送話口３０３と、表示パネル３
０４と、を備えている。ここで、この携帯電話３００に
あっては、表示パネル３０４が、上述の電気泳動装置か
ら構成されている。

【００５６】図１２は、ディジタルスチルカメラの構成
を示す斜視図である。なお、外部機器との接続について
も簡易的に示している。

【００５７】ディジタルスチルカメラ４００は、ケース
４０１と、ケース４０１の背面に形成され、ＣＣＤ（Ｃ
ｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）による撮
像信号に基づいて、表示を行うようになっている表示パ
ネル４０２と、ケース４０１の観察側（図においては裏
面側）に形成される光学レンズやＣＣＤ等を含んだ受光
ユニット４０３と、シャッタボタン４０４と、このシャ
ッタボタン４０４を押した時点におけるＣＣＤの撮像信
号が、転送・格納される回路基板４０５と、を備えてい
る。ここで、このディジタルスチルカメラ４００にあっ
ては、表示パネル４０２が、上述の電気泳動装置から構
成されている。

【００５８】また、ディジタルスチルカメラ４００にお
けるケース４０１の側面には、ビデオ信号出力端子４０
６と、データ通信用の入出力端子４０７とが設けられて
おり、前者にはテレビモニタ４０６Ａが、後者にはパー
ソナルコンピュータ４０７Ａが、それぞれ必要に応じて
接続されている。そして、所定の操作によって、回路基
板４０５のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニ
タ４０６Ａや、パーソナルコンピュータ４０７Ａに出力
される構成となっている。

【００５９】図１３は、電子ブックの構成を示す斜視図
である。

【００６０】電子ブック５００は、ブック形状のフレー
ム５０１と、このフレーム５０１に開閉可能なカバー５
０２とからなり、フレーム５０１の表面には表示面を露
出させた状態の表示装置５０３と、操作部５０４と、を
備えている。ここで、この電子ブック５００にあって
は、表示装置５０３が上述の電気泳動装置から構成され
ている。

【００６１】図１４は、電子ペーパーの構成を示す斜視
図である。

【００６２】電子ペーパー６００は、紙と同様の質感及
び柔軟性を有するリライタブルシートからなる本体６０
１と、表示ユニット６０２と、を備えている。ここで、
この電子ペーパー６００にあっては、表示ユニット６０
２が上述の電気泳動装置から構成されている。

【００６３】図１５は、図１４における電子ペーパーを
適用した電子ノートの構成を示す斜視図である。

【００６４】電子ノート７００は、カバー７０１と、こ
のカバー７０１に挟まれた複数枚束ねられた電子ペーパ
ー６００と、を備えており、カバー７０１に表示データ
入力手段を備えることにより、電子ペーパー６００が束
ねられた状態でその表示内容を変更することができる。
ここで、この電子ノート７００にあっては、電子ペーパ
ー６００が上述の電気泳動装置から構成されている。

【００６５】図１６は、図１４における電子ペーパーを
備えた表示装置８００の他の構成を示し、（ａ）は断面
図、（ｂ）は平面図である。

【００６６】表示装置８００は、二組の搬送ローラ対８
０２ａ、８０２ｂが備えられた本体部８０１と、この搬
送ローラ対８０２ａ、８０２ｂに挟持された状態で本体
部８０１に設置される電子ペーパー６００と、本体部８
０１の表示面側に設けられた矩形孔８０３に嵌めこまれ
た透明ガラス板８０４と、本体部８０１の一端に設けら
れ、電子ペーパー６００を本体部８０１に着脱自在に挿
入する挿入口８０５と、電子ペーパー６００の挿入方向
先端部に設けられる端子部８０６にソケット８０７を介
して接続可能なコントローラー８０８と、操作部８０９
と、を備えている。ここで、このディスプレイ８００に
あっては、電子ペーパー６００が上述の電気泳動装置か
ら構成されている。

【００６７】この表示装置８００は、本体部８０１に設
置した電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４にお
いて視認させることで表示面を構成している。また、こ
の電子ペーパー６００は本体部８０１に着脱自在に設置
されており、本体部８０１から外した状態で携帯して使
用することもできる。

【００６８】なお、電子機器としては、これに限らず、
テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテ
ープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電
子手帳、電卓、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュ
ータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、
タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、上記
電子機器の表示部として、上述の製造方法で形成した電
気泳動装置を適用することが可能である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、表示を書
きかえるための駆動電圧を印加した後、次に表示を書き
かえるまで保持電圧を印加し続けることにより、所望の
電気泳動粒子の分散状態を保持して、画像保持性を向上
させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による電気泳動装置を
示す図であり、図（ａ）は構造を示す図、図（ｂ）は図
（ａ）の印加電圧発生装置が出力する印加電圧波形を示
す図である。

【図２】図１の電気泳動装置における印加電圧発生装置
の構造例を示す図である。

【図３】図１の電気泳動装置における印加電圧発生装置
の別の構造例を示す図である。

【図４】切替手段１０２の構造例を示す図である。

【図５】第1の電源手段１００の構造例を示す図であ
る。

【図６】第1の電源手段１００の別の構造例を示す図で
ある。

【図７】本発明の第２の実施形態による電気泳動装置を
示す図である。

【図８】本発明の第３の実施形態による電気泳動装置を
示す図である。

【図９】本発明の第２の実施例による電気泳動装置にお
ける保持電圧の電圧レベルと光学濃度との関係の測定デ
ータの一例である。

【図１０】一般的な電気泳動装置の例を示す図であり、
図（ａ）は構造を示す図、図（ｂ）および（ｃ）は画像
表示原理を示す図である。

【図１１】携帯電話の構成を示す斜視図である。

【図１２】ディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図
である。

【図１３】電子ブックの構成を示す斜視図である。

【図１４】電子ペーパーの構成を示す斜視図である。

【図１５】電子ノートの構成を示す斜視図である。

【図１６】電子ペーパーを用いた表示装置の構成を示す
図である。

【符号の説明】

１第１基板２第２基板３電極４透明電極５電気泳動粒子６液相分散媒７スペーサ８切換えスイッチ９ａ，９ｂ電圧源１０電気泳動分散液２０電気泳動装置３０印加電圧発生装置４０マイクロカプセル５０隔壁１００第１の電源手段１０１第２の電源手段１０２切換え手段１０３第１の電圧変換機１０４第２の電圧変換機１０５電源装置１０６電池１０７コンデンサ１０８充電制御装置２００開閉スイッチ２０１ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明な材料で形成された
第１及び第２の電極の間に、少なくとも液相分散媒と電
気泳動粒子とを含む電気泳動分散液が収容されてなる電
気泳動装置であって、前記第１及び第２の電極の間に駆
動電圧を印加することにより前記電気泳動粒子を電気泳
動せしめ、前記第１または第２の電極のいずれかの側に
前記電気泳動粒子を偏在せしめた後、前記駆動電圧より
も電圧レベルの低い保持電圧を前記第１及び第２の電極
の間に印加し続けるように構成されていることを特徴と
する電気泳動装置。
【請求項２】請求項１に記載の電気泳動装置において、
前記駆動電圧を供給するための第１の電源手段と、前記
保持電圧を供給するための第２の電源手段とを有するこ
とを特徴とする電気泳動装置。
【請求項３】請求項２に記載の電気泳動装置において、
前記第１の電源手段の少なくとも一部分と前記第２の電
源手段の少なくとも一部分とが共有されていることを特
徴とする電気泳動装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の電気泳
動装置において、前記第１および第２の電源手段の少な
くとも一方が電池を含むことを特徴とする電気泳動装
置。
【請求項５】請求項１から３のいずれかに記載の電気泳
動装置において、前記第１および第２の電源手段の少な
くとも一方がコンデンサを含むことを特徴とする電気泳
動装置。
【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載の電気泳
動装置において、前記電気泳動分散液がマイクロカプセ
ルに包含されていることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項７】請求項１から５のいずれかに記載の電気泳
動装置において、前記電気泳動分散液が少なくとも１つ
の隔壁により分割されていることを特徴とする電気泳動
装置。
【請求項８】請求項１から７のいずれかに記載の電気泳
動装置において、前記保持電圧の電圧レベルは前記駆動
電圧の電圧レベルの半分以下であることを特徴とする電
気泳動装置。
【請求項９】印加される電場に応じて位置が制御される
電気泳動粒子が、液相分散媒中に分散された電気泳動分
散液が収容されてなる電気泳動装置であって、第１の電
圧を印加することにより、前記電気泳動粒子の第１の分
散状態から第２の分散状態へ変化させる第１の手段と、
第２の電圧を印加することにより、前記第２の分散状態
を実質的に維持する第２の手段と、を備えたこと、を特
徴とする電気泳動装置。
【請求項１０】請求項９に記載の電気泳動装置におい
て、前記第１の電圧の絶対値が前記第２の電圧の絶対値
より大であること、を特徴とする電気泳動装置。
【請求項１１】請求項９または１０に記載の電気泳動装
置において、前記電気泳動分散液はマイクロカプセルに
収容されていること、を特徴とする電気泳動装置。
【請求項１２】請求項９または１０に記載の電気泳動装
置において、前記電気泳動分散液は、周囲に仕切り部材
が形成された、複数の凹部内に配置されていること、を
特徴とする電気泳動装置。
【請求項１３】請求項１乃至１２のいずれかに記載の電
気泳動装置を備えた電子機器。
【請求項１４】印加される電場に応じて位置が制御され
る電気泳動粒子が、液相分散媒中に分散された電気泳動
分散液が収容されてなる電気泳動装置の駆動方法であっ
て、第１の電圧を印加することにより、前記電気泳動粒
子の第１の分散状態から第２の分散状態へ変化させる第
１のステップと、第２の電圧を印加することにより、前
記第２の分散状態を実質的に維持する第２のステップ
と、を含むこと、を特徴とする電気泳動装置の駆動方
法。
【請求項１５】請求項１４に記載の電気泳動装置の駆動
方法において、前記第１の電圧の絶対値が前記第２の電
圧の絶対値より大であること、を特徴とする電気泳動装
置の駆動方法。