JP2768043B2 - 透過型電気泳動表示素子 - Google Patents

透過型電気泳動表示素子

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JP2768043B2
JP2768043B2 JP3118209A JP11820991A JP2768043B2 JP 2768043 B2 JP2768043 B2 JP 2768043B2 JP 3118209 A JP3118209 A JP 3118209A JP 11820991 A JP11820991 A JP 11820991A JP 2768043 B2 JP2768043 B2 JP 2768043B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一層のセルで多色化が
可能な透過型電気泳動表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】透過型の電気泳動表示素子として、例え
ば実開平2−1733号公報には、図8に示すように所
定間隔を隔てて対向する一対の透明基板10から形成さ
れるセル17と、各透明基板10の相対向する面に形成
される全面電極層20と、部分電極層21、およびセル
内に封入される分散媒22と電気泳動粒子23とから構
成される電気泳動表示素子が開示されている。この実開
平2−1733号公報に示される電気泳動表示素子は、
電気泳動粒子の極性とは逆の極性の電圧を部分電極層或
いは全面電極層に印加した場合と、電圧を印加しない場
合とで採光状態をそれぞれ変化させるというものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の構成
による透過型電気泳動表示素子は、電気泳動粒子を部分
電極層に付着させ透光性を向上させた場合と、電気泳動
粒子を全面電極層に付着させ入射光を完全に遮断した場
合と、電圧を印加せず電気泳動粒子を分散させて入射光
を散乱光としてわずかに透過させた場合とで透過光の調
整を行うことは可能であるが、一層のセルで複数の色の
表示を行うことはできなかった。従って、透過型の電気
泳動表示素子において多色化を行うためには、色彩の異
なる電気泳動粒子をこのような構造を有する一対の透明
な基板から形成されるセルにそれぞれ分散させ、これを
複数枚重ねて用いるという方法が考えられる。しかし、
仮にセルを重ねたとしても印加電圧を伝達するためのリ
ード線をそれぞれの電極に接続しなければならないため
構造上複雑になるという問題がある。本発明の透過型電
気泳動表示素子は、同極性に帯電され異なる色彩を有す
る2種類の電気泳動粒子が封入された一層のセルにおい
て、電気泳動粒子Aと電気泳動粒子Bの表示面を区別
し、非表示面側での各々の電気泳動粒子の泳動領域を表
示面側より狭くすることにより多色表示を可能とするこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明の透過型電気泳動表示素子は、透明な第1基板
と、第1基板と所定間隔を隔てて相対向して配設される
透明な第2基板と、第1基板と第2基板の対向面にそれ
ぞれ形成される透明電極と、透明電極の相対向する面に
形成される絶縁コート層と、基板周縁に配され第1基板
と第2基板の距離を規定するスペーサと、第1基板と第
2基板およびスペーサとで形成される空間に封入される
分散媒と、分散媒中に分散される電気泳動粒子と、空間
に空間を区分するために挿入される区画部材とからなる
透過型電気泳動表示素子において、電気泳動粒子は同極
性に帯電された色彩Aを有する電気泳動粒子Aと色彩A
とは異なる色彩Bを色彩Bを有する電気泳動粒子Bとか
らなり、電気泳動粒子Aと電気泳動粒子Bの泳動領域は
それぞれ透明な区画部材により区分され、電気泳動粒子
Aの泳動領域は第1基板側で広く第2基板側で狭く、電
気泳動粒子Bの泳動領域は第2基板側で広く第1基板側
で狭く形成されていることを特徴とする。
【0005】
【作用】本発明の透過型電気泳動表示素子によれば、電
気泳動粒子の帯電する極性に対し逆の極性を第1基板側
の電極に印加し、同じ極性を第2基板側の電極に印加す
ると、分散媒中に分散されている2種類の電気泳動粒子
は第1基板側へ電気的に吸引される。そうして各々の電
気泳動粒子が吸引された時、第1基板と第2基板の間に
透明な区画部材を挿入することによって形成された区画
室は、電気泳動粒子Aが封入されている区画室について
は第1基板側で広く形成されているのに対して、電気泳
動粒子Bが封入されている区画室は第1基板側で狭く形
成されているため視認者には電気泳動粒子Aの色彩が電
気泳動粒子Bの色彩よりも多く入ってくることになり、
結果として電気泳動粒子Aの色彩として認識される。ま
た、逆に第2基板側の電極に電気泳動粒子の極性と逆の
極性を印加し、第1基板側の電極に電気泳動粒子の極性
と同じ極性を印加した場合、電気泳動粒子は第2基板側
へ吸引されるが電気泳動粒子Aが封入されている区画室
は第2基板側で狭く形成されているのに対して、電気泳
動粒子Bが封入されている区画室は第2基板側で広く形
成されているため視認者には電気泳動粒子Bの色彩が電
気泳動粒子Aの色彩よりも多く入ってくることになり、
結果として電気泳動粒子Bの色彩が認識される。更に、
電極に交流電圧を印加すると両方の粒子が分散した状態
となり、電気泳動粒子Aと電気泳動粒子Bの混合色とし
て視認される。なお、各々の電気泳動粒子の表示面の面
積は、使用状況や視認者の状態によって種々とれるもの
である。以上のことから、本発明の透過型電気泳動表示
素子の構造によると複雑な構造を必要とせず複数の色の
表示ができる。
【0006】
【実施例】以下、添付図面を用いて本発明の透過型電気
泳動表示素子の実施例を詳細に説明する。本実施例の電
気泳動表示素子は、図1に断面を示すように透明な第1
基板1aおよび第2基板1bと、第1基板1aの内側表
面に形成される透明電極2aおよび第2基板1bの内側
表面に形成される透明電極2bと、絶縁コート層3と、
区画部材4と、スペーサ5と、分散媒6と、電気泳動粒
子AおよびBとからなり、第1基板1aと第2基板1b
により形成される空間をセル7とする。
【0007】まず、セル7の構成について説明する。第
1基板1aおよび第2基板1bはいずれも透明なソーダ
石灰ガラス基板からなり、第1基板1aの内側表面に透
明電極2aが、第2基板1bの内側表面に透明電極2b
が形成され、光の透過方向に対して垂直な面状となって
いる。この電極の材料としては、例えばITO(インジ
ウム−チン−オキサイド)を用い、その形成方法として
は従来公知のスパッタ法、蒸着法、CVD法を用いて形
成した。そして、各々の透明電極の周縁部には印加電圧
を伝達するための図略のリード線が導電性接着剤で接続
されている。また、透明電極2aおよび2bの対向面に
は絶縁コート層3が設けられる。こうして透明電極層お
よび絶縁コート層が形成された第1基板と第2基板の間
に区画部材を挿入し、セル7を複数の区画室に区画す
る。この時、セルギャップは約100μmである。使用
する区画部材としては厚さ約10〜20μmのアクリル
板を用い、図1にその断面形状を示すように、第1基板
1aから第2基板1bヘ向かって徐々に泳動領域が減少
する区画室Aと、第2基板1bから第1基板1aへ向か
って泳動領域が減少する区画室Bを交互に組み合わせた
形状となるように区画部材4を形成し、第1基板1aと
第2基板1bの圧力で区画部材4を固定する。接着剤を
用いて絶縁コート層3と接着しても良い。また、泳動領
域が減少していく区画室の頂点部分(イ) は湾曲した形状
でもよい。そして、絶縁コート層の互いに対向する内側
表面の周縁部に分散媒6の注入口(図略)となる部分を
除いてスペーサ5が配置されている。このスペーサ5は
厚さ100μmのポリエステルフィルムを約5mm幅で切
断し、一部を注入口として欠損させた形状となってい
る。このようにしてセル7が製作される。
【0008】次に、分散媒6および電気泳動粒子Aおよ
びBについて説明する。泳動領域が第1基板側で広く形
成された区画室Aに封入される分散媒として、比重2.
187のテトラフルオロジブロモエタン(東京化成製)
を用いた。また、前記分散媒中に分散される電気泳動粒
子Aとしては表面が負に帯電し、平均粒径約0.5μ
m、比重が前記分散媒と同じで透光性を有する赤色顔料
(日本チバガイギー製のDpp Red Bo)を用い
た。そして、上記2種の混合物に対し濃度が1重量%と
なるように分散安定剤用の界面活性剤を配合して分散液
Aを得た。一方、泳動領域が第2基板側で広く形成され
た区画室Bに封入される分散媒として、比重1.46の
キシレン/テトラクロロエチレン(半井化学薬品製)を
用い、電気泳動粒子としては表面が負に帯電し、平均粒
径約0.5μm、比重が前記分散媒と同じ1.46で透
光性を有する黄色顔料(大日本インキ化学製のピグメン
トイエロ−14)を用いた。そして、同様に上記2種の
混合物に対し濃度が1重量%となるように分散安定剤用
の界面活性剤を配合して分散液Bを得た。こうして得ら
れた分散液Aを区画室Aに、分散液Bを区画室Bにそれ
ぞれ注入口から注入してセル7内空間を満たした後、注
入口部分をシール部材(図略)で充填、封止した。
【0009】以下に上記電気泳動表示素子の実施例の作
用について説明する。透明電極2aを正極、透明電極2
bを負極として50Vの直流電圧を印加すると、分散媒
6中で負に帯電している電気泳動粒子Aおよび電気泳動
粒子Bは透明電極2aの方向に移動する。そして、電気
泳動粒子Aは図2に示すように透明電極2a一面に付着
するのに対し、電気泳動粒子Bは泳動領域が狭く形成さ
れている区画室Bの第1基板側先端部に凝集する。従っ
て、第2基板1b側から入射した光Rはセル7を透過
し、第1基板1a側の視認者には透明電極2a一面に付
着した電気泳動粒子Aの赤色が視認され、透過方向面積
の小さい電気泳動粒子Bの黄色は視認されないものとな
る。また、透明電極2aを負極、透明電極2bを正極と
して50Vの直流電圧を印加すると、電気泳動粒子Aお
よび電気泳動粒子Bは今度は逆に透明電極2bの方向に
移動する。そして、図3に示すように電気泳動粒子Bが
透明電極2b一面に付着する時、電気泳動粒子Aは同電
極に吸引されながら泳動領域の狭くなった区画室Aの第
2基板側先端部に凝集する。従って、第2基板側から入
射した光Rはセル7を透過し、第1基板側の視認者には
電極2b一面に付着した電気泳動粒子Bの黄色が視認さ
れ、透過方向面積の小さい電気泳動粒子Aの赤色は視認
されない。さらに透明電極2aおよび2bに50Vの交
流電圧を印加すると、図4に示すように電気泳動粒子A
およびBはセル7中で分散した状態となり、第2基板側
から入射した光Rはセル7中を透過し、第1基板側の視
認者には電気泳動粒子Aの赤色と電気泳動粒子Bの黄色
の混合色が見える。なお、第1基板側から光を入射し第
2基板側を視認側としても上記実施例と同じ効果が認め
られるが、見栄えの点から、第1基板側に電気泳動粒子
が集まった場合には第2基板側から光を透過して第1基
板側を視認側とし、第2基板に粒子が集まった場合には
第1基板から光を透過して第2基板側を視認側とした方
が、凝集する電気泳動粒子が透明電極に付着する粒子の
完全に裏側に存在するためより一層の効果を得ることが
できる。また、第1基板と第2基板の間に区画部材が介
在しておりスペーサにかかる圧力を区画部材でも受け持
つため、圧力によるスペーサの破損を防止することがで
きる。
【0010】次に本発明の他の実施例として、第1基板
および第2基板の左右両端に図5に示すように突起8を
2ヵ所ずつ設けておき、図6に示すようにその突起部分
で区画部材を固定し、区画部材が第1基板および第2基
板と接触しない形状のものを挙げることができる。この
場合、電気泳動粒子が電気的に吸引されて例えば透明電
極2a付近に集まる時、第1基板側を視認側とすると、
図7に示すように完全に電気泳動粒子Bは透明電極2a
一面に付着する電気泳動粒子Aの裏側に凝集するため、
第1基板の視認者には電気泳動粒子Aの色彩だけが一面
に見え、単色を表示する際見栄えの点でより一層の効果
が得られる。また、第2基板1b側を視認側として透明
電極2bに電気泳動粒子を吸引させても同様の効果が得
られる。
【0011】
【発明の効果】本発明の透過型電気泳動表示素子によれ
ば、一層のセルにおいて異なる2種類の粒子の表示面を
区別し、各々の粒子の非表示面側での泳動領域を表示面
側よりそれぞれ狭くすることにより、複雑な構造を必要
とせず一層のセルで多色表示を可能とすることができ
る。また、複数のセルを重ねて用いるものと比べて厚み
が薄くなり、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による透過型電気泳動表示素子の透過方
向に平行な縦断面図である。
【図2】本発明による透過型電気泳動表示素子におい
て、透明電極2aに電気泳動粒子と逆の極性を印加した
時の電気泳動粒子の吸引状態を示す透過方向に平行な縦
断面図である。
【図3】本発明による透過型電気泳動表示素子におい
て、透明電極2bに電気泳動粒子と同じ極性を印加した
時の電気泳動粒子の吸引状態を示す透過方向に平行な縦
断面図である。
【図4】本発明による透過型電気泳動表示素子におい
て、交流電圧を印加した時の電気泳動粒子の分散状態を
示す透過方向に平行な縦断面図である。
【図5】本発明のその他の実施例による基板の斜視図で
ある。
【図6】本発明のその他の実施例による透過型電気泳動
表示素子の横断面図である。
【図7】本発明のその他の実施例による透過型電気泳動
表示素子の透過方向に平行な縦断面図である。
【図8】従来の透過型電気泳動表示素子の透過方向に平
行な縦断面図である。
【符号の説明】
1a,1b ・・・ 基板 2a,2b ・・・ 透明電極 3 ・・・ 絶縁コート層 4 ・・・ 区画部材 5 ・・・ スペーサ 6 ・・・ 分散媒 7 ・・・ セル 8 ・・・ 突起

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な第1基板と、第1基板と所定間隔
    を隔てて相対向して配設される透明な第2基板と、第1
    基板と第2基板の対向面にそれぞれ形成される透明電極
    と、透明電極の相対向する面に形成される絶縁コート層
    と、前記基板周縁に配され第1基板と第2基板の距離を
    規定するスペーサと、第1基板と第2基板およびスペー
    サとで形成される空間に封入される分散媒と、分散媒中
    に分散される電気泳動粒子と、前記空間を区分するため
    に挿入される区画部材とからなる透過型電気泳動表示素
    子において、前記電気泳動粒子は同極性に帯電された色
    彩Aを有する電気泳動粒子Aと色彩Aとは異なる色彩B
    を有する電気泳動粒子Bとからなり、電気泳動粒子Aと
    電気泳動粒子Bの泳動領域はそれぞれ透明な前記区画部
    材により区分され、電気泳動粒子Aの泳動領域は第1基
    板側で広く第2基板側で狭く、電気泳動粒子Bの泳動領
    域は第2基板側で広く第1基板側で狭く形成されている
    ことを特徴とする透過型電気泳動表示素子。
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