JP2009251215A - 電気泳動表示装置 - Google Patents
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
【解決手段】電気泳動表示装置を、少なくとも前面電極4が透明な一対の前面電極4と背面電極5を対向させ、この電極間に隔壁7を設けて複数のセル6が構成され、各セルに電気泳動粒子13と分散液12とを含む電気泳動分散液11を収容したものとし、電極に平行な断面におけるセルの形状を、四角形以上の角形で、かつ、異なる方向に延設された隔壁7の壁面は曲率半径Rの曲面8を介して連続するものとし、隔壁7の壁面7aを、前面電極側の隔壁断面幅が背面電極側の隔壁断面幅よりも狭くなるように傾斜させ、この壁面が前面電極となす角度を45°〜90°、壁面が背面電極となす角度を90°〜135°の範囲内とし、電気泳動粒子13の平均粒径dを0.01〜100μmの範囲内とし、かつ、曲率半径Rとの間にd<Rの関係が成立するものとする。
【選択図】 図2
Description
本発明は上述のような実情に鑑みてなされたものであり、電気泳動粒子の残留が抑制されるとともに開口率も高く、コントラストの良好な高品質表示が可能な電気泳動表示装置を提供することを目的とする。
本発明の他の態様として、セルの開口率は25%以上であるような構成とした。
図1は、本発明の電気泳動表示装置の一実施形態を示す部分縦断面図であり、図2は図1に示される電気泳動表示装置を構成する隔壁の部分平面図である。図1および図2において、本発明の電気泳動表示装置1は、透明パターン電極(前面電極)4を一方の面に備えた透明基材2と、透明パターン電極(背面電極)5を一方の面に備えた透明基材3と、を隔壁7を介して対向させたものである。隔壁7は対向する透明パターン電極4と透明パターン電極5との間に複数のセル6を画定するものであり、各セル6中には、電気泳動粒子13と分散液12とを含む電気泳動分散液11が収容されている。この電気泳動表示装置1では、透明パターン電極4を一方の面に備えた透明基材2側が表示認識者側となる。
本発明では、隔壁7によって画定されるセル6の開口率は25%以上、好ましくは60%以上とする。また、個々のセル6の開口面積は、例えば、1×10-3〜1mm2の範囲、セル6の容積は、例えば、1×10-6〜1mm3の範囲とすることができる。
電気泳動表示装置1を構成する電気泳動粒子13は、その平均粒径dが0.01〜1000μm、好ましくは0.1〜10μmの範囲である。また、上述のように、曲率半径Rとの間にはd<Rの関係が成立するものである。平均粒径dが0.01μm未満であると、電気泳動粒子13が凝集して、隔壁7が異なる方向に屈曲する箇所に残留し易くなり、100μmを超えると、電気泳動粒子13が大き過ぎて、全体に隙間が多くコントラストのムラが生じて好ましくない。また、平均粒径dと曲率半径Rとの間にd<Rの関係が成立しない場合、隔壁7が異なる方向に屈曲する箇所に存在する曲面8に、電気泳動粒子13が残留し易く、安定した表示を得ることが難しくなる。
また、上述の実施形態では、セル6の形状が正方形となるように隔壁7が形成されているが、図3に示すように、セル6の形状が正六角形となるように隔壁7が形成されたものであってもよい。この場合も、異なる方向に延設された隔壁7の壁面は、鎖線で示すような120°の角部を有することなく、曲面8を介して連続しており、この曲面の曲率半径Rの上限も、開口率を考慮して適宜設定することができ、例えば、10mm、好ましくは1mm程度とすることができる。
透明基材2,3は、例えば、ガラス基材、透明樹脂基材等を使用することができ、厚みは10μm〜5mm、好ましくは25〜200μmの範囲で適宜設定することができる。尚、表示認識者から見て背面に位置する透明基材3を、不透明な基材とすることもできる。この場合、不透明な基材として、電極面とは異なるもう一方の面を粗面化した不透明なガラス基材、あるいは、電極面とは異なるもう一方の面に金属膜を蒸着した不透明なガラス基材、染料または顔料を練り込んだ不透明樹脂基材等を使用することができる。また、このような不透明な基材上に形成される電極も、下記のような透明電極でなく、Cu、Ag、Au、Al等の金属電極であってもよい。
透明パターン電極4,5は、それぞれ図示していない電圧印加装置に接続され、例えば、印加電圧1〜500Vの範囲で任意に電極の電荷を制御可能とされている。このような透明パターン電極4,5は、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等を用いて、スパッタリング、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法により形成することができる。
尚、隔壁7によって画定されるセル6への電気泳動分散液11の充填は、例えば、一方の基材の電極上に隔壁7を形成した後、ダイコート、インクジェット、ディスペンサー等の装置を用いて行うことができる。その後、他方の基材の電極と隔壁7とを粘着剤等を用いて固着することにより、本発明の電気泳動表示装置を製造することができる。
尚、上述の本発明の電気泳動表示装置の実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電極と隔壁との間に絶縁層を介在させたものであってもよい。この場合、絶縁層を形成する絶縁材料は、例えば、ポリイミド系樹脂、SiO2、SiN4、アクリル系樹脂、ペリレン、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂、石英、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の絶縁材料を挙げることができる。また、このような絶縁層は微量な範囲の電流が流れるものであってもよい。
[実施例1]
一方の面に透明電極として酸化インジウムスズ(ITO)蒸着膜を備えた厚さ702μmのガラス基材(コーニング社製 7059ガラス)を2枚準備した。
一方のガラス基材の透明電極上に、ポジ型感光性樹脂材料(日立化成工業(株)製のドライフィルム(厚さ30μm))をラミネートし、200℃、60分間の条件でプリベークした。次いで、図4に示されるような露光マスク(遮光部の幅:100μm、微細遮光部の寸法s:2μm、遮光部のピッチ:1000μm)を使用して露光(露光量300mJ/cm2)し、その後、0.05%KOH水溶液を用いたスプレー現像を60秒行い、次いで、200℃、60分間の条件でポストベークすることで、隔壁を形成した。
また、図2に示すように、異なる方向に延設された隔壁の壁面は曲面を介して連続するものであり、曲面の曲率半径Rは1.2〜1.4mmの範囲にあった。尚、曲率半径Rはフィゾー型の干渉計を用いて測定した。
尚、隔壁によって画定されるセルの開口率は約85%であり、個々のセルの開口面積は約0.8mm2であり、セルの容積は約2.4×10-2mm3であった。
次いで、形成した隔壁の頂部平面に、粘着剤(日本合成化学(株)製 コーポニール)をスクリーン印刷法により塗布し乾燥して、粘着層(厚み5μm)を形成した。
(電気泳動分散液)
・電気泳動粒子(二酸化チタン、平均粒径2μm) … 60重量部
・分散液(アイソパー) … 40重量部
この電気泳動表示装置について、電極間に50Vの直流電圧を1秒間隔で100回印加(通電時間50秒)した。そして、図2に示すような異なる方向に延設された隔壁の屈曲部(曲面)における電気泳動粒子の残留個数をレーザー顕微鏡を用いて計測した結果、103オーダーの個数であった。
電気泳動粒子として、平均粒径10μmの二酸化チタンを用いた他は、実施例と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。尚、使用した電気泳動粒子の平均粒径d(=10μm)と上記の曲率半径R(=1200〜1400μm)との間にはd<Rの関係が成立する。
この電気泳動表示装置について、実施例と同様にして、電極間に直流電圧を100回印加した後、異なる方向に延設された隔壁の屈曲部(曲面)における電気泳動粒子の残留個数を実施例と同様にして計測した結果、102オーダーの個数であった。
露光条件を、露光量500mJ/cm2とした他は、実施例1と同様にして隔壁を形成した。
形成された隔壁の壁面は、頂部側が薄く透明電極側が厚い断面をなすように傾斜しており、また、隔壁の平面形状は、図2に示すような形状であった。そして、隔壁の基部の壁面が電極となす角度θ2(図1参照)は120°であり、また、隔壁の頂部の壁面が電極と平行な平面となす角度θ1(図1参照)は60°であった。
また、図2に示すように、異なる方向に延設された隔壁の壁面は曲面を介して連続するものであり、曲面の曲率半径Rは0.8〜1.0mmの範囲にあった。
尚、隔壁によって画定されるセルの開口率は約70%であり、個々のセルの開口面積は約0.6mm2であり、セルの容積は約2.0×10-2mm3であった。
その後、実施例と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。
この電気泳動表示装置について、実施例と同様にして、電極間に直流電圧を100回印加した後、異なる方向に延設された隔壁の屈曲部(曲面)における電気泳動粒子の残留個数を実施例と同様にして計測した結果、103オーダーの個数であった。
露光条件を、露光量1000mJ/cm2とした他は、実施例1と同様にして隔壁を形成した。
形成された隔壁の壁面は、頂部側が薄く透明電極側が厚い断面をなすように傾斜しており、また、隔壁の平面形状は、図2に示すような形状であった。そして、隔壁の基部の壁面が電極となす角度θ2(図1参照)は135°であり、また、隔壁の頂部の壁面が電極と平行な平面となす角度θ1(図1参照)は45°であった。
また、図2に示すように、異なる方向に延設された隔壁の壁面は曲面を介して連続するものであり、曲面の曲率半径Rは1.2〜1.4mmの範囲にあった。
尚、隔壁によって画定されるセルの開口率は約65%であり、個々のセルの開口面積は約0.5mm2であり、セルの容積は約1.6×10-2mm3であった。
その後、実施例と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。
この電気泳動表示装置について、実施例と同様にして、電極間に直流電圧を100回印加した後、異なる方向に延設された隔壁の屈曲部(曲面)における電気泳動粒子の残留個数を実施例と同様にして計測した結果、103オーダーの個数であった。
露光マスクとして、実施例で使用した露光マスクの微細遮光部を備えていないもの(遮光部の幅:100μm、遮光部のピッチ:1000μm)を使用した他は、実施例1と同様にして隔壁を形成した。この隔壁は、異なる方向の隔壁が交差する箇所に90°の角部が存在するものであった。
その後、実施例と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。
この電気泳動表示装置について、実施例と同様にして、電極間に直流電圧を100回印加した後、異なる方向に延設された隔壁の屈曲部(90°の角部)における電気泳動粒子の残留個数を実施例と同様にして計測した結果、105オーダーの個数であり、実施例1〜4に比べて格段に多いものであった。
電気泳動粒子として、平均粒径20μmの二酸化チタンを用いた他は、実施例と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。尚、使用した電気泳動粒子の平均粒径d(=20μm)は、上記の曲率半径R(=1200〜1400μm)との間にd<Rの関係が成立しないものであった。
この電気泳動表示装置について、実施例と同様にして、電極間に直流電圧を100回印加した後、異なる方向に延設された隔壁の屈曲部(曲面)における電気泳動粒子の残留個数を実施例と同様にして計測した結果、104オーダーの個数であり、実施例1〜4に比べて格段に多いものであった。
露光条件を、露光量100mJ/cm2とした他は、実施例1と同様にして隔壁を形成した。
形成された隔壁の壁面は、頂部側が薄く透明電極側が厚い断面をなすように傾斜しており、また、隔壁の平面形状は、図2に示すような形状であった。そして、隔壁の基部の壁面が電極となす角度θ2(図1参照)は145°であり、また、隔壁の頂部の壁面が電極と平行な平面となす角度θ1(図1参照)は35°であった。
また、図2に示すように、異なる方向に延設された隔壁の壁面は曲面を介して連続するものであり、曲面の曲率半径Rは1.2〜1.4mmの範囲にあった。
尚、隔壁によって画定されるセルの開口率は約25%であり、個々のセルの開口面積は約0.2mm2であり、セルの容積は約0.7×10-2mm3であった。
その後、実施例と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。
この電気泳動表示装置について、実施例と同様にして、電極間に直流電圧を100回印加した後、異なる方向に延設された隔壁の屈曲部(曲面)における電気泳動粒子の残留個数を実施例と同様にして計測した結果、104オーダーの個数であり、実施例1〜4に比べて格段に多いものであった。
2,3…透明基材
4,5…透明パターン電極
6…セル
7…隔壁
8…曲面
11…電気泳動分散液
12…分散液
13…電気泳動粒子
21,31…露光マスク
Claims (2)
- 少なくとも前面電極が透明な一対の前面電極と背面電極を対向させ、該電極間に隔壁を設けて複数のセルを構成し、該セルに電気泳動粒子と分散液とを含む電気泳動分散液を収容した電気泳動表示装置において、
電極に平行な断面におけるセルの形状は四角形以上の角形であり、異なる方向に延設された隔壁の壁面は曲率半径Rの曲面を介して連続し、
隔壁の壁面は、前面電極側の隔壁断面幅が背面電極側の隔壁断面幅よりも狭くなるように傾斜しており、隔壁の壁面が前面電極となす角度は45°〜90°の範囲内であり、隔壁の壁面が背面電極となす角度は90°〜135°の範囲内であり、
電気泳動粒子の平均粒径dは0.01〜100μmの範囲であるとともに、前記曲率半径Rとの間にd<Rの関係が成立することを特徴とする電気泳動表示装置。 - セルの開口率は25%以上であることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
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