JP2003295235A - 多色表示パネル及びその製造方法 - Google Patents
多色表示パネル及びその製造方法Info
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Abstract
多色表示パネルにおいて、各着色粒子が封入されたマイ
クロカプセルの位置と、これに電界を印加する電極の位
置とを対応させ、2次元的に規則的な配列する順番を整
えなく、任意の位置に配列しても多色カラー表示が可能
な表示パネルを提供する。 【解決手段】基板上に、電界の印加により移動する粒子
を含む、光学反射特性が異なる2種類以上のマイクロカ
プセルを任意の位置に配置してなる表示パネルであっ
て、前記光学反射特性が異なる2種類以上の表示体を前
記基板上の任意の位置に設置後、電界を印加し、各表示
体111,112,113毎の表色を検出し、前記検出
された各表示体の表色情報と位置情報をもとに画像表示
を行うことを特徴とする多色表示パネル。
Description
移動する電気泳動粒子を用いた表色が異なる2種類以上
の表示体を応用した多色表示パネル及びその製造方法に
関するものである。
も様々な形態を持ってなされている。可変情報の表示と
しては、CRT(陰極線管)や液晶ディスプレイ等が現
状において主流となっている。CRTやバックライトを
使用するタイプの液晶ディスプレイ等の発光型ディスプ
レイは、長時間にわたる使用においては見るものの目を
疲れさせ、文書等を読むのには適さない。一方、バック
ライトを使用しないタイプの液晶ディスプレイは偏光板
の使用による画面の暗さが顕著に現れ、視認性が悪いと
いう問題が残っている。
て、上記のCRTや液晶ディスプレイとは異なった表示
原理、すなわち、着色された荷電粒子をマイクロカプセ
ルに封入し電界を印加することで荷電粒子を泳動させる
ことで表示する方式が提案されている。
気泳動表示方法は、図7に示すように各マイクロカプセ
ルの位置と電界を印加する電極の位置とを一致させ、順
次整列させて配列させることが必要である。すなわち、
図7(a)に示す如く、イエロー色(Y)の粒子が封入
されているマイクロカプセル(111)の位置と、これ
に電界を印加する電極(33Y)の位置とは対応して1
対になっていなければならない。同様にマゼンタ色
(M)の粒子が封入されているマイクロカプセル(11
2)の位置と、これに電界を印加する電極(33M)の
位置、及びシアン色(C)の粒子が封入されているマイ
クロカプセル(113)の位置と、これに電界を印加す
る電極(33C)の位置とは互いに対応して1対になっ
ていなけらばならない。また、Y、M、Cを表色する各
マイクロカプセルは図7(b)に示す如く2次元的に
Y、M、Cというように規則的な順番で配置させなばな
らない。
クロカプセルの位置と、これに電界を印加する電極の位
置とを対応させことは極めて困難であり、歩留まりが悪
いため、電気泳動を利用したマイクロカプセル方式の多
色表示パネルの普及を阻害する要因の一つになってい
た。
プセルは、例えば図8に示すように、ポリメタクリル酸
メチル、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ユ
リア樹脂、ゼラチン、アラビアゴム等をカプセル殻(1
4)とし、内部にテトラクロロエチレン、シリコンオイ
ル等を分散媒(11)とし、分散媒中で負に帯電するポ
リエチレン樹脂で表面被覆した白色粒子(12)である
酸化チタン、分散媒中で正に帯電するテトラメチルアン
モニウムクロライドやエチルトリメチルアンモニウムク
ロライド等のアルキルトリメチルアンモニウムクロライ
ド[R(CH3)3N+Cl-、Rはアルキル基]の4級ア
ンモニウムで表面被覆したY、M、C色の着色粒子(1
3)が封入されている。
する課題は、上記のマイクロカプセルを用いた電気泳動
方式による多色表示パネルにおいて、各着色粒子が封入
されたマイクロカプセルの位置と、これに電界を印加す
る電極の位置とを対応させ、2次元的に規則的な配列す
る順番を整えなく、任意の位置に配列しても多色カラー
表示が可能な表示パネルを提供することである。
になされた請求項1に係る発明は、基板上に、電界の印
加により移動する粒子を含む、光学反射特性が異なる2
種類以上の表示体を任意の位置に配置してなる表示パネ
ルであって、前記光学反射特性が異なる2種類以上の表
示体を前記基板上の任意の位置に設置後、電界を印加
し、各表示体毎の光学反射特性を検出し、前記検出され
た各表示体の発色情報と位置情報をもとに画像表示を行
うことを特徴とする多色表示パネルである。
のそれぞれは、少なくとも1種類の電気泳動粒子を分散
媒中に分散させて封入したマイクロカプセルであること
を特徴とする請求項1に記載の多色表示パネルである。
ロカプセルは、前記分散媒が三原色のいずれかの色に着
色された分散媒であり、前記電気泳動粒子が前記三原色
とは異なる所定の色である分散系を各々封入した3種類
のマイクロカプセルであることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の多色表示パネルである。
ロカプセルは、前記分散媒が透明分散媒であり、前記電
気泳動粒子が、三原色のいずれかの色に着色された粒子
と、前記三原色とは異なる所定の色の粒子とから構成さ
れた分散系を各々封入した3種類のマイクロカプセルで
あることを特徴とする請求項1または2に記載の多色表
示パネルである。
性が異なる2種類以上の表示体を、コーティングにより
基板上に配置することを特徴とする請求項1〜4のいず
れか1項に記載の多色表示パネルの製造方法である。
を、前記基板上に固定するためのバインダ材とともに前
記基板上に配置することを特徴とする請求項5に記載の
多色表示パネルの製造方法である。
白色粒子を封入したをマイクロカプセルを用いた多色表
示パネルを例にして説明する。
ずれも重量部である。 <実施例1> [表色マイクロカプセルの作成]まず、テトラクロロエ
チレン溶媒100部に、溶液中で負に帯電するポリエチ
レン樹脂で表面被覆した平均粒径3μmの酸化チタン3
0部と、溶液中で正に帯電するアルキルトリメチルアン
モニウムクロライド[R(CH3)3N+Cl-、Rはアル
キル基]で表面処理した平均粒径3.5μmのイエロー
着色粒子(Pigment Yellow13)(13
Y)、マゼンタ着色粒子(PigmentRed12
2)(13M)、シアン着色粒子(Pigment B
lue15)(13C)の各々の着色有機顔料20部と
が分散された3種の分散液を作成した。
に調整された水80部にゼラチン10部と乳化剤として
ドデシル硫酸ナトリウム0.1部を配合した水溶液と混
合し、液温を40℃に保ちながらホモジナイザーを用い
て攪拌、O/Wエマルションを得た。
と、40℃に調整された水80部にアラビアゴム10部
を配合した水溶液とをディスパーを用い混合し、各溶液
の液温を40℃に保ちながら、酢酸を用いて溶液のpH
を4に調整、コアセルベーションによりマイクロカプセ
ル殻(14)を形成した。さらに、各液温を5℃に調
整、37重量%ホルマリン溶液2部を加え、水酸化ナト
リウムを用いて溶液のpHを9に調整した。そして、攪
拌しながら各液温を50℃に調整することでマイクロカ
プセル殻を硬化させ、白色及び各着色粒子がそれぞれ分
散した分散液を封入したマイクロカプセルを作成した。
このように作成したマイクロカプセルの径をふるい分け
によりそれぞれ40μmに揃えた。
た3種類のマイクロカプセル各50部と、ポリウレタン
樹脂溶液(ニッポラン5037,日本ポリウレタン工業
社製)100部と硬化剤(コロネートHL,日本ポリウ
レタン工業社製)5部とを混合して、マイクロカプセル
塗工液を作成した。(図1参照)
ル塗工液を、全面に酸化インジウム錫(以下ITOと略
す)電極(32)が設けられた透明ガラス基板(31)
上にアプリケーターを用いて塗布し、70℃で30分間
乾燥し、膜厚45μmのマイクロカプセル層を得た。そ
して、透明ガラス基材(34)上にITOによる縦40
μm×横40μmのパターンが繰り返し形成されている
画素電極(33)及びマトリクス電極(図示せず)、ス
イッチング素子(図示せず)が形成されている背面板
と、80℃の熱プレスにより貼り合わせ、表示パネルを
得た。(図2参照)
ように各マイクロカプセルがランダムに基板上に配置さ
れた上記の表示パネルに対して、まず、前面側が負極、
背面側が正極となるように30Vの電圧を印加し、図3
に示す如く、前面側に各マイクロカプセル中の着色粒子
を、背面側に白色粒子を移動させ各色を表示させた。
(111,112,113)毎の各着色粒子による光学
反射特性をスキャナー(50)を用いて取り込み、各マ
イクロカプセルに対応した表色情報と位置情報のデータ
ベースをコンピュータ(60)上に作成した。
イクロカプセル×横3マイクロカプセルの9個を基本単
位とし、この基本単位毎に減法混色による多色表示を行
わせるコマンドを組み込んだドライブに接続し、高精細
で高品位な多色表示を行うことができた。
h)を表色させるには、9個のマイクロカプセル全ての
白色粒子を観察側に電気泳動させる。また、イエロー
(Y)を表色させるには9個のマイクロカプセル中、Y
色の着色粒子が封入されたマイクロカプセル(111)
の着色粒子を観察側に、白色粒子を反対側の裏面に電気
泳動させる。同様に、マゼンタ(M)を表色させるには
9個のマイクロカプセル中、M色の着色粒子が封入され
たマイクロカプセル(112)の着色粒子を観察側に、
白色粒子を反対側の裏面に電気泳動させる、シアン
(C)を表色させるには9個のマイクロカプセル中、C
色の着色粒子が封入されたマイクロカプセル(113)
の着色粒子を観察側に、白色粒子を反対側の裏面に電気
泳動させる。また、ブラック(Bk)を表色させるに
は、9個のマイクロカプセル全ての着色粒子を観察を観
察側に電気泳動させる。
のマイクロカプセル中、Y色の着色粒子が封入されたマ
イクロカプセル(111)とM色の着色粒子が封入され
たマイクロカプセル(112)に電界を印可し観察側
に、他のC色のマイクロカプセル(113)は白色粒子
を観察側に電気泳動させることでレッドを表色させるこ
とができる。また、グリーンを表色させるには9個のマ
イクロカプセル中、Y色の着色粒子が封入されたマイク
ロカプセル(111)とC色の着色粒子が封入されたマ
イクロカプセル(113)に電界を印可し観察側に、他
のM色のマイクロカプセル(112)は白色粒子を観察
側に電気泳動させることでグリーンを表色させることが
できる。また、ブルーを表色させるには9個のマイクロ
カプセル中、M色の着色粒子が封入されたマイクロカプ
セル(112)とC色の着色粒子が封入されたマイクロ
カプセル(113)に電界を印可し観察側に、他のY色
のマイクロカプセル(111)は白色粒子を観察側に電
気泳動させることでブルーを表色させることができる。
単位にして画素を形成することでホワイト、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックを表色できるので、図5に
示すように液晶パネル等の表示パネルと同様に画像デー
タに基づいてカラー表示させることが可能である。
とY、M、Cの着色粒子を無色透明な分散媒に分散させ
たマイクロカプセルを用いた例を示したが、図6に示す
ように1種の白色の酸化チタンのみをY,M,Cで着色
された分散媒に分散させたマイクロカプセルを用いても
実現できる。
ると、負に帯電した白色粒子(212)は正極の電極側
に電気泳動するので、必然的にイエロー(Y)着色され
た分散媒(211Y)、マゼンタ(M)着色された分散
媒(211M)、シアン(C)着色された分散媒(21
1C)は、観察側に移動しそれぞれの色で表色される。
また、更には、これらの例においてコントラストを高め
るため、白色粒子と黒色粒子、白色粒子と黒色分散媒が
封入されたマイクロカプセルを加えることも適宜選択さ
れる。
ネルを作成し、電界を印可して表示パネルの表色をスキ
ャナーで読み取り、各マイクロカプセルに対応した色情
報と位置情報のデータベースをコンピュータ上に作成し
た。
イクロカプセル×横3マイクロカプセルの9個を基本単
位とし、この基本単位毎に減法混色による多色表示を行
わせるコマンドを組み込んだドライブに接続し、高精細
で高品位な多色表示を行うことができる。
て、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ナイロン等の高分子樹脂をバインダーとしたマイク
ロカプセル塗工液でコーティングすることで実現する。
ルの位置と、各マイクロカプセルの表色する色情報を基
に、複数のマイクロカプセルの集合(例えば縦3マイク
ロカプセル×横3マイクロカプセルの9個或いは縦4マ
イクロカプセル×横4マイクロカプセルの16個)を基
本単位とし、この基本単位毎に各マイクロカプセルを制
御する多色表示を行わせるコマンドを組み込んだドライ
ブに接続することで、高精細で高品位な多色表示を行う
ことができる。
クロカプセルの順番を整えなく、任意の位置に配列して
も多色カラー表示が可能な表示パネルであるので、製造
が容易となり歩留まりが向上するので結果的に製造コス
トの低減が図れる。
液の調液を示す図である。
成図である。
の光学反射特性(表色)を取り込むプロセスを示す概略
構成図である。
示の説明図である。
示を示す図である。
セルを用いた表示パネルの断面構成図である。
説明するものであり、(a)は構成断面図、(b)は規
則的にマイクロカプセルが配置された状態を示す正面図
である。
たマイクロカプセルの断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】基板上に、電界の印加により移動する粒子
を含む、光学反射特性が異なる2種類以上の表示体を任
意の位置に配置してなる表示パネルであって、 前記光学反射特性が異なる2種類以上の表示体を前記基
板上の任意の位置に設置後、電界を印加し、各表示体毎
の表色を検出し、前記検出された各表示体の表色情報と
位置情報をもとに画像表示を行うことを特徴とする多色
表示パネル。 - 【請求項2】前記表示体のそれぞれは、少なくとも1種
類の電気泳動粒子を分散媒中に分散させて封入したマイ
クロカプセルであることを特徴とする請求項1に記載の
多色表示パネル。 - 【請求項3】前記マイクロカプセルは、前記分散媒が三
原色のいずれかの色に着色された分散媒であり、前記電
気泳動粒子が前記三原色とは異なる所定の色である分散
系を各々封入した3種類のマイクロカプセルであること
を特徴とする請求項1または2に記載の多色表示パネ
ル。 - 【請求項4】前記マイクロカプセルは、前記分散媒が透
明分散媒であり、前記電気泳動粒子が、三原色のいずれ
かの色に着色された粒子と、前記三原色とは異なる所定
の色の粒子とから構成された分散系を各々封入した3種
類のマイクロカプセルであることを特徴とする請求項1
または2に記載の多色表示パネル。 - 【請求項5】光学反射特性が異なる2種類以上の表示体
を、コーティングにより基板上に配置することを特徴と
する請求項1〜4のいずれか1項に記載の多色表示パネ
ルの製造方法。 - 【請求項6】前記表示体を、前記基板上に固定するため
のバインダ材とともに前記基板上に配置することを特徴
とする請求項5に記載の多色表示パネルの製造方法。
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