JP2009098319A - Information display device and printer using this - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気泳動現象を利用したディスプレイ(EPD)方式の表示に用いられる表示媒体、印画装置および電気泳動表示装置に関する。 The present invention relates to a display medium, a printing apparatus, and an electrophoretic display apparatus that are used for display of an display (EPD) system using an electrophoretic phenomenon.
現在、情報化技術に対応して種々の表示技術が開発され、例えば液晶表示装置、いわゆるPDP(プラズマディスプレイパネル)から成るプラズマ表示装置、そして有機EL表示装置のようなFPD(フラットパネルディスプレイ)装置が実用化されている。また、電気泳動現象を利用したEPD(ElectroPhoresis Display)に係る表示技術についてもこれまでに多くの検討がなされ、いろいろの電気泳動パネルあるいは電気泳動表示装置が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。このEPD装置では、上記FPD装置に較べてその薄型化が容易であり、しかもそのメモリー機能があることから、電気泳動パネルを薄層化した電子ペーパーが提示されている(例えば、特許文献3,4参照)。 Currently, various display technologies have been developed in response to information technology. For example, liquid crystal display devices, plasma display devices composed of so-called PDPs (plasma display panels), and FPD (flat panel display) devices such as organic EL display devices. Has been put to practical use. In addition, many studies have been made so far on display technologies related to EPD (ElectroPhoresis Display) using electrophoretic phenomenon, and various electrophoretic panels or electrophoretic display devices have been proposed (for example, Patent Document 1, Patent Document 1). 2). In this EPD device, it is easy to reduce the thickness as compared with the FPD device, and because of its memory function, electronic paper with a thin electrophoretic panel has been proposed (for example, Patent Document 3, Patent Document 3). 4).
このような電子ペーパーの一例について、図10を参照して説明する。図10はその一部拡大断面図である。電子ペーパー100では、第1基板101と第2基板102が対向して配置されている。ここで、第1基板101および第2基板102は例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)シートから成る。そして、第1基板101と第2基板102の間には、所要数の画素がマトリクス状に配列されている。
An example of such electronic paper will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a partially enlarged sectional view thereof. In the
これ等の画素では、いわゆるアクティブマトリクス型表示のスイッチング素子となるTFT(薄膜トランジスタ)およびそれに接続する画素電極が、その詳細図示の省略されたTFT層103に形成されている。そして、このTFT層103上に、その表面平坦化のための樹脂層104が形成され、隔壁105により区画された画素用のセル106が形成されている。ここで、各セル106内には、帯電粒子107が分散された絶縁性液体108等から成る分散液109が充填されている。そして、ITO(インジウム錫酸化物)やZnO(酸化亜鉛)等の光透過性を有する対向電極110が、分散液109面に接しそれをセル106に封入するように配置されている。なお、この対向電極110は各画素の共通電極として第2基板102の全面にわたり形成される。
In these pixels, TFTs (thin film transistors) serving as switching elements for so-called active matrix display and pixel electrodes connected to the TFTs are formed in a TFT layer 103 (not shown in detail). A
このような電子ペーパー100では、帯電粒子107と絶縁性液体108は、互いに異なる着色がなされる。例えば、正帯電の帯電粒子107は白色にされ、絶縁性液体108は黒色、青色、赤色あるいは緑色等に着色される。そして、TFT層103に形成された各画素の画素電極と対向電極110との間に、極性の異なる二種類の電圧が切換え印加できるようになっている。
In such an
この電子ペーパー100の表示では、対向電極110を負極とし画素電極を正極とする電圧印加により、例えば観測者に近い対向電極110側に帯電粒子107が凝集され、この状態において観測者は帯電粒子107の例えば白色を視認することになる。一方、対向電極110を正極とし画素電極を負極とする電圧印加により、逆に観測者から遠い樹脂層104側に帯電粒子107が凝集され、この状態において観測者は絶縁性液体108の例えば黒色を視認することになる。このように、セル106内の分散液109を電気分極させることにより、電圧を印加する方向に対応する2種類の色が表示される。そして、上記電圧印加がなくなると帯電粒子107はセル106内で上記凝集したままとなり、表示パターンがメモリーされてEPD方式の表示を用いた電子ペーパーが実現される。
しかしながら、従来の電子ペーパーでは、EPD方式の表示を行う各画素に電圧を印加する画素電極がTFTにより形成されることから、その低コスト化が難しいという問題があった。そして、このような電子ペーパー全体の厚さは0.1mm〜0.2mm程度が限界であり、しかも全面に多数のTFTがマトリクス状に形成されることから、その可撓性をある限度以上に高めることが難しかった。このために、例えば厚さが100μm未満となる記録用紙並みの柔軟性を有する表示媒体の実現は困難であった。 However, the conventional electronic paper has a problem in that it is difficult to reduce the cost because a pixel electrode for applying a voltage to each pixel that performs display in the EPD system is formed by the TFT. The thickness of such electronic paper as a whole is limited to about 0.1 mm to 0.2 mm, and a large number of TFTs are formed in a matrix on the entire surface, so that its flexibility exceeds a certain limit. It was difficult to increase. For this reason, for example, it has been difficult to realize a display medium having flexibility similar to that of recording paper having a thickness of less than 100 μm.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、EPD方式の表示媒体の可撓性を従来に増して高めると共に、低コスト化を容易にする表示媒体、印画装置および電気泳動表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and improves the flexibility of an EPD display medium as compared with the conventional display medium, and facilitates cost reduction, a printing apparatus, and an electrophoretic display apparatus. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、第一の発明にかかる表示媒体は、少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体であって、前記少なくとも一方の基板を通して外部から選択的に印加される電界により表示パターンが形成される構成になっている。
さらに、前記第2の基板の一面に電極層が形成され、前記第1の基板を通して外部から電界が印加されることが好ましい。
In order to achieve the above object, a display medium according to a first invention includes a first substrate and a second substrate, at least one of which is light transmissive and disposed opposite to each other, and the first substrate. A sheet-like display medium having an insulating liquid and a plurality of cells in which charged particles dispersed in the insulating liquid are enclosed. A display pattern is formed by an electric field selectively applied from the outside through one substrate.
Furthermore, it is preferable that an electrode layer is formed on one surface of the second substrate, and an electric field is applied from the outside through the first substrate.
第二の発明にかかる印画装置は、少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体に対して、前記第1の基板の表面および前記第2の基板の表面からそれぞれ接する第1の電極部材と第2の電極部材とを備え、前記第1の電極部材と第2の電極部材の間に電圧を印加して前記セル内に電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画する構成になっている。
表示媒体の第2の基板が電極層を有する場合は、電極層と前記第1の基板の表面に接する第1の電極部材との間に電圧を印加して前記セル内に電界を生成させる。
A printing apparatus according to a second aspect of the invention includes a first substrate and a second substrate, at least one of which is light transmissive and disposed opposite to each other, and between the first substrate and the second substrate. A sheet-like display medium having an insulating liquid and a plurality of cells in which charged particles dispersed in the insulating liquid are enclosed, and the surface of the first substrate and the first A first electrode member and a second electrode member which are in contact with each other from the surface of the second substrate, and a voltage is applied between the first electrode member and the second electrode member to generate an electric field in the cell. By doing so, the charged particles are moved in the cell, and a display pattern is printed on the display medium.
When the second substrate of the display medium has an electrode layer, a voltage is applied between the electrode layer and the first electrode member in contact with the surface of the first substrate to generate an electric field in the cell.
第三の発明にかかる電気泳動表示装置は、少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体と、前記シート状の表示媒体に対して前記第1の基板の表面および前記第2の基板の表面からそれぞれ接する第1の電極部材と第2の電極部材を備え、前記第1の電極部材と第2の電極部材の間に電圧を印加し前記セルに電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画する印画装置と、を有する構成になっている。 An electrophoretic display device according to a third aspect of the present invention includes a first substrate and a second substrate, at least one of which is light transmissive and disposed to face each other, the first substrate, and the second substrate. A sheet-like display medium having an insulating liquid and a plurality of cells enclosing charged particles dispersed in the insulating liquid, and the sheet-like display medium with respect to the sheet-like display medium A first electrode member and a second electrode member which are in contact with the surface of the first substrate and the surface of the second substrate, respectively, and a voltage is applied between the first electrode member and the second electrode member; And a printing device that prints a display pattern on the display medium by moving the charged particles in the cell by generating an electric field in the cell.
本発明の構成により、EPD方式の表示媒体がその可撓性を高めて記録用紙並みの柔軟性を有するようになる。そして、低コスト化が容易な表示媒体、印画装置および電気泳動表示装置を提供することができる。 According to the configuration of the present invention, the EPD display medium is increased in flexibility and has the same flexibility as recording paper. Further, it is possible to provide a display medium, a printing apparatus, and an electrophoretic display apparatus that can be easily reduced in cost.
以下に本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図面において互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は一部省略される。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なる。
(表示媒体)
はじめに、本発明の実施形態にかかるEPD用の表示媒体について図1を参照して説明する。図1はその表示媒体の一例を示す断面図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same reference numerals, and a part of the overlapping description is omitted. However, the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones.
(Display medium)
First, an EPD display medium according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the display medium.
図1に示すように、表示媒体10では、第1基板11と第2基板12が対向して配置されている。第1基板11は、多数のセル13が例えばマトリクス状に配列して形成された一体の樹脂フィルムから成る。ここで、各セル13は、フィルム状樹脂の一面側が開口されて互いに隔壁11aにより区画され、このフィルム状樹脂の他面側が基板底部11bになる有底構造になっている。そして、上記開口は方形、円形、ハニカム形等の形状をしている。
As shown in FIG. 1, in the
各セル13内には、従来の技術で説明したのと同様に、例えば正帯電の帯電粒子14を分散した絶縁性液体15等から成る分散液16が充填されている。そして、例えばITOのような光透過性を有する透明電極層17が、分散液16面に接しそれを全てのセル13に封入するように配置されている。なお、この透明電極層17は各画素の共通電極として第2基板12の全面にわたり形成される。
Each
このシート状の表示媒体10では、帯電粒子14と絶縁性液体15とは、互いに異なる着色がなされる。例えば、帯電粒子14は白色に、そして絶縁性液体15は黒色、青色、赤色あるいは緑色等になっている。
In the sheet-
ここで、分散液16には複数種の帯電粒子14が混在するようになっていてもよい。また、上記表示媒体10では、第1基板11あるいは第2基板12のいずれか側から表示パターンが視認できればよいことから、第1基板11あるいは第2基板12のいずれかが光透過性を有していればよい。なお、第1基板11が光透過性を有していれば、上記透明電極層17は不透明な電極層に取り換えられていても構わない。
Here, a plurality of types of
(表示媒体の製造方法)
次に、上記表示媒体10の製造方法について図2を参照して説明する。図2はその製造方法の一例を示す主要な製造工程別断面図である。
(Display medium manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the
表示媒体10の製造では、はじめに、膜厚が例えば50μm程度で半硬化状態にあるUV(紫外光)エポキシ樹脂フィルムを用意する。そして、このエポキシ樹脂フィルムに対してエンボス加工を施して多数の凹部を形成する。その後、このエンボス加工が施されたエポキシ樹脂フィルムをUV照射して硬化させる。このようにして、図2(a)に示されるように、隔壁11aと基板底部11bを有し上記凹部から構成された多数のセル13が例えばマトリクス状に配列されて、例えば厚さが50μm程度の第1基板11が形成される。ここで、各セル13は、その開口の形状が例えば一辺50μm程度の正方形であり、60μm程度のピッチに配設された構造になる。
In manufacturing the
続いて、図2(b)に示されるように、第1基板11の全てのセル13内に、絶縁性流体15中に帯電粒子14が分散した分散液16を充填させる。なお、分散液16には、界面活性剤、荷電制御剤、粘度調整剤などを適宜に添加することができる。
Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, the
ここで、好適な帯電粒子14としては、例えば球状の酸化チタンが挙げられる。その他に、種々の有機質あるいは無機質の顔料粒子を使用することができる。例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏、あるいは酸化クロム、マンガンバイオレット、カーボンブラック、鉄黒、そして紺青、群青、フタロシアニンブルーなどを用いることが出来る。これらの材料は適宜、適当な処理を施し絶縁性液体15中に分散される。
Here, examples of suitable charged
絶縁性流体15としては、まず、帯電粒子14を分散する絶縁性液体15と混合可能な溶媒を選択し、この溶媒に溶解可能な種々の染料等を溶解したものを用いればよい。溶媒としては、m−キシレン、エチレングリコール、ドデシルベンゼン、ヘキシルベンゼン等の有機溶媒、あるいはシリコーンオイル等を好適に使用することができる。
As the insulating
引続いて、図2(c)に示されるように、光透過性を有する透明電極層17が一面に形成され膜厚が30μm〜40μm程度のPETフィルムから成る第2基板12を第1基板11に対向配置し、接着剤により上記透明電極層17を隔壁11aの上端面に接合させる。ここで、透明電極層17は、例えば膜厚が200nm程度のITO膜から成り、分散液16面に接し分散液16を全てのセル13に封入する。
Subsequently, as shown in FIG. 2C, the
以上のような工程を経由して本実施形態の表示媒体が製造される。ここで、表示媒体10の厚さは、極めて容易に100μm未満にすることができる。上記製造方法では80μm程度にすることが可能であり、通常の記録用紙並みの厚さが達成される。
The display medium of the present embodiment is manufactured through the steps as described above. Here, the thickness of the
また、本実施形態の表示媒体では、その画素電極となるTFTが全く形成されないことから、その低コスト化が容易になる。そして、上記厚さの低減と共にTFTが存在しないことから、表示媒体の可撓性を高めることが極めて容易になり、例えば各種プリンターで使用される記録用紙並みの柔軟性を付与することが可能になる。 Further, in the display medium of this embodiment, since the TFT that becomes the pixel electrode is not formed at all, it is easy to reduce the cost. And since the TFT does not exist with the reduction of the thickness, it becomes extremely easy to increase the flexibility of the display medium, and it is possible to provide the same flexibility as, for example, recording paper used in various printers. Become.
上記表示媒体10の製造では、第1基板11として膜厚が例えば10μmのPETフィルムに感光性ポリイミド樹脂膜を形成し、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて感光性ポリイミド樹脂膜を加工して隔壁を形成し、この隔壁により互いに分離するセル13を形成するようにしてもよい。この場合には、上記PETフィルムとポリイミドから成る隔壁とにより第1基板11が形成されることになる。
In the production of the
次に、本発明の実施形態にかかるEPD用の表示媒体のその他の例について図3を参照して説明する。図3はEPD用の表示媒体の2つの変形例を示す断面図である。図3(a)に示すEPD用の表示媒体は、上述した表示媒体10において透明電極層17が削除され、その他は表示媒体10と同じ構造になっている。この表示媒体では、第1基板11と第2基板12がセル13を挟んで接合されることになる。
Next, another example of the display medium for EPD according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing two modified examples of the display medium for EPD. The display medium for EPD shown in FIG. 3A has the same structure as the
図3(a)のEPD用の表示媒体では、透明電極層17がないために表示媒体10に較べて厚さが低減すると共に、その可撓性が表示媒体10よりも更に高められる。
In the EPD display medium of FIG. 3A, since the
また、図3(b)に示すEPD用の表示媒体は、上述した表示媒体10において第2基板12と透明電極層17の上下関係が逆の構造になっている。すなわち、第1基板11と第2基板12がセル13を挟んで接合され、第2基板12の上面に透明電極層17が形成される構造である。
Further, the EPD display medium shown in FIG. 3B has a structure in which the vertical relationship between the
図3(b)のEPD用の表示媒体では、透明電極層17が第2基板12の上面にあることから、後述されるように第2の電極部材が透明電極層17と電気的に接続し、表示媒体10の場合よりも表示媒体に表示パターンを形成するための印加電圧の低減が容易になる。
In the EPD display medium of FIG. 3B, since the
図3(a)あるいは図3(b)のEPD用の表示媒体の製造方法は、図2で示した表示媒体10の製造方法と図2(c)の工程以外は同じになる。これ等の場合には、図2(c)に示した工程において、透明電極層17の無い例えばPETフィルムから成る第2基板12あるいは透明電極層17が上面に有る第2基板12を第1基板11に対向配置させ、接着剤により第2基板12の下面を隔壁11aの上端面に接合させることになる。
The manufacturing method of the display medium for EPD in FIG. 3A or 3B is the same as the manufacturing method of the
(表示媒体の印画装置)
次に、本発明の実施形態にかかる表示媒体の印画装置の一例について図4ないし図7を参照して説明する。図4は印画装置の一例を示す概略構成図である。図5は印画装置に用いられる印画ヘッドの一例を示す模式的な上面図であり、図6は図5のX−X矢視の拡大横断面図である。そして、図7は本実施形態の印画装置による表示媒体の印画動作の説明に供するための模式図である。
(Display media printing device)
Next, an example of a display medium printing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of the printing apparatus. FIG. 5 is a schematic top view showing an example of a printing head used in the printing apparatus, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along the line XX in FIG. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the printing operation of the display medium by the printing apparatus of this embodiment.
図4に示すように、この印画装置20は、主要構成として印画ヘッド21、印画制御部22、搬送ローラ23、ガイドローラ24,24を備えている。ここで、第1の電極部材となる印画ヘッド21は固定して取り付けられ、詳細は後述される印画ヘッド21の支持基板25に形成された印画電極基板部26Aの印画電極側が上方になり、表示媒体10に圧接するように配置されている。そして、この印画電極側に対面する位置に第2の電極部材となる搬送ローラ23が配置される。ここで、表示媒体10は、印画ヘッド21の印画電極基板部26Aの表面と搬送ローラ23により挟圧されあるいは接して搬送される。また、表示媒体に外部から電界を選択的に印加するために、印画ヘッド21の駆動回路基板部26Bには電圧パルスを伝送する印画制御部22が接続されている。
As shown in FIG. 4, the
上記表示媒体10は、駆動用モータ(不図示)に回転駆動される搬送ローラ23の搬送回転27aに伴い、副走査方向である搬送方向27bに搬送あるいは圧送されようになっている。ここで、表示媒体10は、上述したような記録用紙のようなシート状であり、それ等のサイズに合わせて上記各種のローラの材質および大きさが設定される。
The
搬送ローラ23は、円筒、円柱等の曲面状の導電体あるいは絶縁体から成り、上下方向に移動自在になっており、図示しないバネによって印画ヘッド21に圧接する方向に付勢されている。この搬送ローラ23は、表示媒体10を印画ヘッド21の印画電極に押し付けるためにクッション性を有し、絶縁体で構成される場合には適度な硬度を持つ導電体材によりその表面が覆われている。
The
ガイドローラ24は、搬送方向27bに表示媒体10を案内しその安定した搬送を可能にするものである。このガイドローラ24も図示しないバネによって上下方向に移動自在に付勢される。
The
(印画ヘッド)
図5,6に示すように、印画ヘッド21では、支持基板25の主面上に印画電極基板部26Aおよび駆動回路基板部26Bが隣接して設けられている。
(Print head)
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
印画電極基板部26AはAl2O3(アルミナ)等の絶縁基板31等から構成され、絶縁基板31表面にはその断面が凸状の突起部32aを有する下地絶縁層32が形成されている。そして、下地絶縁層32上の少なくとも突起部32aを被覆し短冊状になった多数の印画電極33が形成されている。この印画電極33は、図5に示すように印画ヘッドの主走査方向に、所定数例えば2056個の印画電極アレイとして一列に配置される。
The print
そして、この印画電極アレイとして配置された印画電極33を被覆する絶縁体材料から成る保護層34が設けられている。
A
一方、駆動回路基板部26Bは、駆動回路基板35等から構成され、その基板表面に回路パターン(不図示)等が形成され、また駆動IC36等が搭載されている。そして、印画電極基板部26Aの印画電極33と駆動回路基板部26Bの駆動IC36との間、および、駆動IC36と駆動回路基板部26Bの回路パターンとの間などがボンディングワイヤーWで電気的に接続されている。そして、これ等のボンディングワイヤーWおよび駆動IC36は、例えばモールド樹脂から成る封止材37によって気密封止されている。ここで、図5には図を明確にする目的で封止材37は省略している。
On the other hand, the drive
上記駆動回路基板部26Bは、支持基板25の主面を基準にして封止材37の頂点が印画電極基板部26Aの保護層34の表面より低い位置に形成されると好適である。
The drive
上記印画ヘッド10において、支持基板25は例えばAl(アルミニウム)金属から成り、絶縁基板31は、通常、耐熱性を有する絶縁体材料から成り、アルミナセラミックスの他に、シリコン、石英、炭化珪素等のセラミックスにより構成されてもよい。
In the
そして、上記下地絶縁層32は絶縁体材料であればよい。例えばSiO2(酸化珪素)から成るガラス膜、あるいはポリイミド樹脂等から成る。ここで、断面が凸状になっている突起部32aは、例えばその高さが50μm程度であり、30μm〜100μm程度の幅で帯状に印画ヘッド21の主走査方向に延在している。
The
印画電極33は、例えばAl、Cu(銅)、AlCu合金等の金属、あるいはW(タングステン)、Mo(モリブデン)等の高融点金属を主材料に構成される。この印画電極33は例えば30μm〜100μm幅で短冊状に形成される。
The
そして、保護層34は、SiON(酸窒化珪素)、Si3N4(窒化珪素)やSiC(炭化珪素)等の硬質で緻密な絶縁体材料から成る。この保護層34は、印画電極33を被覆し表示媒体10の圧接あるいは摺接による磨耗、並びに大気中に含まれている水分等の接触による腐食から保護する機能を有する。
The
(印画ヘッドの製造方法)
次に、上記印画ヘッド21の製造について述べる。先ず、Al2O3セラミックスからなる細長の絶縁基板31の表面に、例えばSiO2のガラス粉末に適当な有機溶媒、溶剤を添加・混合して得たガラスペーストを周知のスクリーン印刷法で塗布形成する。そして、所定の温度で焼成し例えば100μmの膜厚のガラス膜から成る下地絶縁層32を絶縁基板31表面に被着させる。そして、フォトエングレービングプロセスにより例えば30μm〜100μm程度の幅で帯状パターの突起部32aを形成する。ここで、帯状パターン幅が広くなる場合には、ガラスペーストのスクリーン印刷法とその焼成のみで形成するようにしてもよい。この場合、絶縁基板31上に突起部32aのみが印画ヘッド21の主走査方向に延在して形成されることになる。
(Print head manufacturing method)
Next, the production of the
次に、下地絶縁層32およびその突起部32aを被覆するように、例えばスパッタリング法により例えば膜厚が0.5μ程度のAl膜あるいはAlCu合金膜を成膜し、フォトエングレービングプロセスにより、印画電極33をパターニング形成する。あるいは、マスク治具(シャドウマスク)を用いたAl膜あるいはAlCu合金膜のスパッタリング成膜によりパターニングされた印画電極33を形成するようにしてもよい。
Next, an Al film or an AlCu alloy film having a film thickness of, for example, about 0.5 μm is formed by, for example, a sputtering method so as to cover the
その後、シャドウマスクを用いたスパッタリングにより全面を被覆する保護層34を成膜する。ここで、保護層34は、例えば膜厚が1μm〜2μm程度のSiON膜から成る。このようにして、印画電極基板部26Aを形成する。
Thereafter, a
次に、上記印画電極基板部26Aおよび例えばベアチップの駆動IC36が予め組み込まれている駆動回路基板部26Bをアルミ板等から成る支持基板25上に接着剤を介して載置し固着する。そして、全ての印画電極33を駆動IC36の出力側のボンディンブパッドに例えばAl線あるいはAu線から成るボンディングワイヤーWで電気接続する。また、駆動IC36の入力側のボンディンブパッドを駆動回路基板35の回路パターンにボンディングワイヤーWで電気接続する。最後に、周知の実装技術により駆動IC36およびボンディングワイヤーWを封止材37により気密封止する。このようにして、本実施形態の印画ヘッド21が出来上がる。
Next, the printing
次に、上述した印画装置20による表示媒体の印画動作の一例については説明する。シート状の表示媒体10はガイドローラ24,24により案内され、印画ヘッド21と搬送ローラ23に挟み付けられるように接する。ここで、印画制御部22から伝送され時系列に与えられる印画データに基づき、印画電圧パルスが印画電極33から成る印画電極アレイに伝送される。そして、文字、図形等の印画像が印画電極アレイの印画電極33により形成される。このようにして、表示媒体10に対して例えば情報の表示パターンが形成される。
Next, an example of the display medium printing operation by the above-described
その詳細は、図7に示されるように表示媒体10は搬送ローラ23表面と印画ヘッド21における印画電極基板部26A表面により挟み付けられる。ここで、搬送ローラ23の少なくとも外周面には導電体層23aが形成されており、広い領域にわたって表示媒体10の第2基板12表面に接し押圧する。そして、搬送ローラ23あるいは導電体層23aは接地電位に固定されている。また、印画電極基板部26Aには印画電極33が保護層34を介して表示媒体10の第1基板11表面に接し押圧する。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
そして、印画制御部33から印画電圧パルスが印画電極33に伝送される。この印画電圧パルスが電圧源38aから生成される例えば15Vあるいは30Vの正極電圧となる場合には、上記導電体層23aを負極とし印画電極33を正極として表示媒体10のセル13内に生成される電界により、例えば正帯電の帯電粒子14は、例えば観測者に近い第2基板12側に凝集される。この状態において観測者は帯電粒子14の例えば白色の印画を視認することになる。
Then, a printing voltage pulse is transmitted from the
一方、印画制御部22においてスイッチ39により電圧源38bに切換えられ、印画電圧パルスが電圧源38bから生成される負極電圧となる場合には、導電体層23aを正極とし印画電極33を負極としてセル13内に生成される電界により、観測者から遠い第1基板11側に帯電粒子14が凝集され、この状態において観測者は絶縁性液体15の色例えば黒色を視認することになる。
On the other hand, when the
ここで、印画電極33の平面積が表示媒体10のセル13の平面積の2倍以上になると同時に複数のセル13が印画される。また、印画電極の平面積がセル13の平面積より小さくなると1つの印画電圧パルスにより1個のセル13が印画される。
Here, at the same time that the plane area of the
このように、本実施形態の印画装置20では、表示媒体10に圧接される印画ヘッド21表面側の印画電極33と搬送ローラ23の導電体層23aとにより、表示媒体10のセル13内の分散液16を電気分極させる。そして、印画制御部22から伝送される印画電圧パルスの極性により、電圧を印加する方向に対応する2種類の色が表示される。ここで、表示媒体10は、上述したような印画動作を受けながら、搬送ローラ23の搬送回転27aに伴い、副走査方向である搬送方向27bに搬送される。なお、上記電圧印加がなくなると帯電粒子14はセル13内で上記凝集したままになり、表示パターンがメモリーされて記録されることになる。
As described above, in the
上記印画装置20においては、表示媒体10以外の図3で説明したEPD用の表示媒体であっても全く同様にして表示パターンが形成される。なお、EPD用の表示媒体が図3(b)のような構造になる場合には、透明電極層17が第2基板12の上面にあることから、第2の電極部材として搬送ローラ23に換えて、少なくともその表面を接地電位にしたガイドローラ24を用いることができる。
In the
更には、第2の電極部材としては、表面が円筒状あるいは円柱状に形成されたローラのような構造体でなく、透明電極層17表面に損傷を加えることなく接触し電気接続できるような構造になっていればよい。例えば表面が曲面になっている銅線のような曲面体であっても構わない。この場合、第2の電極部材が透明電極層17に電気接続することから、表示パターンの形成する場合の印加電圧の低減が容易になる。
Furthermore, the second electrode member is not a structure such as a roller whose surface is formed in a cylindrical shape or a columnar shape, but a structure that can be contacted and electrically connected without damaging the surface of the
上記印画装置は、記録用紙にプリンターで画像を形成するのと全く同じようにして、上述した表示媒体に簡便に表示パターンを低コストに形成することができる。そして、表示パターンが形成された低コストの表示媒体を多量にユーザーに提供することが可能になる。 The printing apparatus can easily form a display pattern on the above-described display medium at a low cost in exactly the same way as an image is formed on a recording sheet by a printer. And it becomes possible to provide a user with a large amount of low-cost display media on which a display pattern is formed.
上記印画装置に用いられる印画ヘッド21において、印画電極33は種々の形状が可能である。例えば、その平面形状がドット状になっていても構わない。また、下地絶縁層32が平坦に形成されていてもよい。そして、印画電極33が絶縁基板31の表面に配設され、下地絶縁層32に設けられたヴィアホールを介してその表面に取り出された配線構造になっていてもよい。
In the
(電気泳動表示装置)
次に、本発明の実施形態にかかる電気泳動表示装置の一例について図8および図9を参照して説明する。図8は電気泳動表示装置の一例を示す概略構成図である。図9はこの電気泳動表示装置に用いられる消去ヘッドの一例を示す模式的な上面図である。
(Electrophoretic display device)
Next, an example of the electrophoretic display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an electrophoretic display device. FIG. 9 is a schematic top view showing an example of an erasing head used in the electrophoretic display device.
図8に示すように、電気泳動表示装置40は、主要構成として表示媒体10、印画ヘッド21、消去ヘッド41、表示制御部42、主搬送ローラ43、副搬送ローラ44、ガイドローラ45,45を備えている。ここで、表示媒体10は図1,2で説明したものであり、印画ヘッド21は図5,6で説明したものである。消去ヘッド41は、表示媒体10の既存の表示パターンを消去し新たな表示パターンが形成できるようにする。そして、図7で説明したように、印画ヘッド21が表示制御部42からの指令に基づき表示媒体10の印画を行い新たな表示パターンを形成する。
As shown in FIG. 8, the
主搬送ローラ43は、駆動用モータ(不図示)により回転方向46に回転駆動し、副搬送ローラ44は駆動部からの駆動はなくその回転軸の周りを自由回転するようになっている。そして、図8に示されるように、表示媒体10は、この主搬送ローラ43と副搬送ローラ44との間で送り出しとその巻き取りを受け、移動方向47a、47bに示す往復を行うようになっている。ここで、表示媒体10の例えば第1基板11が光透過性を有するように形成され、第2基板12は非透光性となっている。そして、表示媒体10に印画され形成された表示パターンは第1基板11側から、すなわち図8において図面の手前側から視認できるようになっている。
The
ここで、主搬送ローラ43および副搬送ローラ44は、円筒、円柱等の曲面状の導電体あるいは絶縁体から成る。そして、少なくとも主搬送ローラ43はその表面が適度な硬度を持つ導電体材で覆われている。
Here, the
ガイドローラ45,45は、移動方向47bに表示媒体10を案内すると共に、表示媒体10の奥後方に配置された印画ヘッド21および消去ヘッド41の電極側に表示媒体10の第1基板11を圧接するようになっている。第2の電極部材となるこれ等のガイドローラ45は、円筒、円柱等の曲面状の導電体あるいは絶縁体から成り、絶縁体で構成される場合にはその表面が適度な硬度を持つ導電体材で覆われていると好適である。なお、主搬送ローラ43および副搬送ローラ44も第2の電極部材として機能してよい。
The
ここで、消去ヘッド41は、表示媒体10に印画された表示パターンを消去できるようになっており、図9に示されるように、消去電極基板部48Aと駆動回路基板部48Bから成る。消去電極基板部48Aには、図5,6で説明した印画電極基板部26Aにおける多数の印画電極33から成る印画電極アレイの代わり、図中の斜線を施した単一の消去電極49が形成されている。この単一の消去電極49は、絶縁基板31上に形成された突起部32aを被覆し、消去ヘッド41の主走査方向に略一定幅で帯状に配設されている。また、印画ヘッド21のような駆動IC36は必要でなく駆動回路基板部48Bには取り付けられていない。
Here, the erasing
上記構成以外は、消去ヘッド41の構造は印画ヘッド21とほぼ同じ構造になっている。そして、消去電極49と駆動回路基板部48Bの回路パターンとの間がボンディングワイヤーWで電気的に接続され、このボンディングワイヤーWおよびボンディング領域は、例えばモールド樹脂から成る封止材37によって気密封止されている。なお、上記消去電極49はそのボンディング領域以外は保護層34により被覆されている。
Except for the above configuration, the structure of the erasing
上記消去ヘッド41の消去電極49には、表示制御部42から定電圧例えば負極の一定電圧が供給されるようになっている。あるいは、交流電圧が供給されるようになっている。ここで、例えば負極の定電圧が印加されていると、接地電位に固定されている主搬送ローラ43、副搬送ローラ44あるいはガイドローラ45を正極とし、消去電極49を負極として表示媒体10のセル13内に形成される電界により、例えば正帯電の帯電粒子14は、第1基板12側に凝集される。そして、表示媒体10の全てのセル13が例えば白色になる。すなわち、表示媒体10に印画されていた表示パターンは全て消去されることになる。
The erasing
そして、この消去された表示媒体10は、消去ヘッド41に隣接して配置された印画ヘッド21により、図5,6,7で説明したように表示媒体10に新しい情報表示の印画が、表示制御部42からの情報信号に従って行われる。上述したセル13内の絶縁性液体15の色である例えば黒色による印画表示が行われる。そして、上記主搬送ローラ43の回転駆動に従い表示媒体10が移動方向47aで移動し、電気泳動表示装置40の前面側からその情報の表示パターンが視認されるようになる。
Then, the erased
この電気泳動表示装置40では、新たな情報が連続的あるいは間歇的に表示できる。また、同じ情報表示を続けることも可能であり、その場合には、上記消去ヘッド41、印画ヘッド21の動作を停止させ、主搬送ローラ43の回転駆動のみを行えばよい。
In the
上記電気泳動表示装置40においては、表示媒体10以外の図3で説明したEPD用の表示媒体であっても全く同様にして表示パターンが形成される。なお、EPD用の表示媒体が図3(b)のような構造になる場合には、印画装置20のところで説明したように、第2の電極部材は、上記主搬送ローラ43、副搬送ローラ44あるいはガイドローラ45とは異なる構造体であり、透明電極層17表面に損傷を加えることなく押圧し電気接続する例えば表面が曲面になっている銅線のような曲面体であっても構わない。
In the
その他に、図4を参照して説明した印画装置20と上述した種々の表示媒体とを一体構造として電気泳動表示装置にすることもできる。ここで、上記電気泳動表示装置40の場合と同じように、消去ヘッド41を併設して表示パターンが簡便に書き換えられるようにすることができる。
In addition, the
本実施形態のEPD方式の表示媒体は、その厚さが薄く可撓性に優れ一般の記録用紙並みの柔軟性を有するようにできる。そして、表示媒体の低コスト化と共に汎用性の高い電気泳動表示装置が実現される。 The EPD display medium of the present embodiment is thin and excellent in flexibility, and can be as flexible as general recording paper. In addition, the electrophoretic display device with high versatility can be realized along with the cost reduction of the display medium.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。例えばEPD用の表示媒体としては、第1の基板の表面を押圧する第1の電極部材および前記第2の基板の表面を押圧する第2の電極部材の間に印加される電圧により表示パターンが形成されるものであればよい。本発明は、上記第1の基板あるいは第2の基板が可撓性のない材質あるいは非絶縁性の材質であっても適用できる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments do not limit the present invention. Those skilled in the art can make various modifications and changes in specific embodiments without departing from the technical idea and technical scope of the present invention. For example, as a display medium for EPD, a display pattern is generated by a voltage applied between a first electrode member that presses the surface of a first substrate and a second electrode member that presses the surface of the second substrate. Anything can be used. The present invention can be applied even if the first substrate or the second substrate is made of an inflexible material or a non-insulating material.
10…表示媒体,11…第1基板,11a…隔壁,11b…基板底部,12…第2基板,13…セル,14…帯電粒子,15…絶縁性流体,16…分散液,17…透明電極層,20…印画装置,21…印画ヘッド,22…印画制御部,23…搬送ローラ,23a…導電体層,24,45…ガイドローラ,25…支持基板,26A…印画電極基板部,26B,48B…駆動回路基板部,27a…搬送回転,27b…搬送方向,31…絶縁基板,32…下地絶縁層,32a…突起部,33…印画電極,34…保護層,35…駆動回路基板,36…駆動IC,37…封止材,38a,38b…電圧源,39…スイッチ,40…電気泳動表示装置,41…消去ヘッド,42…表示制御部,43…主搬送ローラ,44…副搬送ローラ,46…回転方向,47a,47b…移動方向,48A…消去電極基板部,49…消去電極
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1の基板と前記第2の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、
を有するシート状の表示媒体であって、
前記少なくとも一方の基板を通して外部から選択的に印加される電界により表示パターンが形成される表示媒体。 A first substrate and a second substrate, at least one of which is light transmissive and disposed opposite to each other;
A plurality of cells disposed between the first substrate and the second substrate and encapsulating an insulating liquid and charged particles dispersed in the insulating liquid;
A sheet-like display medium having
A display medium on which a display pattern is formed by an electric field selectively applied from the outside through the at least one substrate.
前記第1の電極部材と第2の電極部材の間に電圧を印加して前記セル内に電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画することを特徴とする印画装置。 A first substrate and a second substrate, at least one of which is light transmissive and disposed opposite to each other, and disposed between the first substrate and the second substrate, and an insulating liquid and the second substrate A sheet-like display medium having a plurality of cells in which charged particles dispersed in an insulating liquid are sealed is in contact with each of the first substrate surface and the second substrate surface from the first substrate surface. An electrode member and a second electrode member,
A voltage is applied between the first electrode member and the second electrode member to generate an electric field in the cell, thereby moving the charged particles in the cell and printing a display pattern on the display medium. A printing apparatus characterized by that.
前記シート状の表示媒体に対して前記第1の基板の表面および前記第2の基板の表面からそれぞれ接する第1の電極部材と第2の電極部材を備え、前記第1の電極部材と第2の電極部材の間に電圧を印加し前記セルに電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画する印画装置と、
を有することを特徴とする電気泳動表示装置。 A first substrate and a second substrate, at least one of which is light transmissive and disposed opposite to each other, and disposed between the first substrate and the second substrate, and an insulating liquid and the second substrate A plurality of cells enclosing charged particles dispersed in an insulating liquid, and a sheet-like display medium,
A first electrode member and a second electrode member which are in contact with the sheet-like display medium from the surface of the first substrate and the surface of the second substrate, respectively; A printing device that applies a voltage between the electrode members to generate an electric field in the cell, thereby moving the charged particles in the cell and printing a display pattern on the display medium;
An electrophoretic display device comprising:
前記消去ヘッドにより表示媒体の表示パターンが消去され、前記印画装置により新たな表示パターンが前記表示媒体に印画されるようになっていることを特徴とする請求項8に記載の電気泳動表示装置。 A support substrate, an insulating layer formed on the surface of the support substrate, a single electrode formed on the insulating layer, and a protective layer made of an insulator material formed on the single electrode; An erasing head having
9. The electrophoretic display device according to claim 8, wherein a display pattern on the display medium is erased by the erasing head, and a new display pattern is printed on the display medium by the printing apparatus.
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