JP3106173B2 - 直流駆動フラットディスプレ− - Google Patents

直流駆動フラットディスプレ−

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JP3106173B2 JP03211669A JP21166991A JP3106173B2 JP 3106173 B2 JP3106173 B2 JP 3106173B2 JP 03211669 A JP03211669 A JP 03211669A JP 21166991 A JP21166991 A JP 21166991A JP 3106173 B2 JP3106173 B2 JP 3106173B2
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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、一般的には表示装置に
関するものであり、特には直流電界の作用により光学的
特性が変化する液体又は固体を封入する外囲平板の外面
に少なくとも一方の表示駆動用の電極を配設することに
よって、引出しパタ−ンの存在による表示面積の減少及
び表示の不連続等を好適に解消し、表示装置として構成
自由度の高い直流駆動フラットディスプレ−に関する。
【0002】
【従来技術とその問題点】この種のフラットディスプレ
−に於いて、ドットマトリックス表示、ニュ−メリック
等の多桁セグメント表示又はキャラクタ−表示等を実現
する場合に際し、電極パタ−ンからの引出し線の表示へ
の影響を低減する為の技術は大きな問題である。また、
表示内容が多種多様になり、清浄さを要求される液封入
工程或いは電極のパタ−ンニング工程など関連で従来技
術に於ける在庫・製造管理の経済性の欠如も大きな問題
である。
【0003】表示液を封入したフラットディスプレ−の
例としては、液晶、エレクトロクロミック或いは電気泳
動などを挙げることができるが、以下に電気泳動を代表
としてその問題点を説明する。
【0004】このようなフラットディスプレ−は、図4
の如く少なくとも一方が透明なガラス板等からなる平行
配置された二枚の平板11、12の間隙間に電気泳動用
表示液17を封入し、この表示液17の内部に於ける各
平板11、12の対向する面に表示用電極を形成したも
のである。このような構造に於いて、表示用電極の為の
引出しパタ−ンの表示を避ける手段としては、図4の
(1)のように対向する表示用電極13、14の為の各
引出しパタ−ン15、16を互いに異なる位置に形成す
るか、同図(2)の如く対向する一方の電極を略全面型
の電極18に形成し且つ共に引出しパタ−ン16の対向
部に電極の位置しない除去部19を設ける構造、或いは
同図(3)のように表示用電極21とは独立させて引出
しパタ−ン16の対向部に補助電極20を設けてこの間
を無電界に維持する構造がある。
【0005】しかし、引出しパタ−ンの表示を回避する
為の上記のような手段は、いずれも複雑であって且つ高
精度な目合せ作業を必要とする。また、上記構造によれ
ば、引出しパタ−ンは表示の不可能な領域である為、表
示面積が減少し、また表示に不連続部分を生じて不自然
な表示となる。
【0006】更に、表示液中に各電極が露出して直流電
流が流れるので、それらの電極材料としては例えばイン
ジュウム錫酸化物の如き電気化学的不活性な材料に限定
される。
【0007】そして、上記の如き電極の内部配置構造で
は、表示素子の外形寸法が仮に全く同一の場合でも、電
極パタ−ンが異なると、対向する各平板共にそれぞれ固
有の電極パタ−ンを形成する必要がある。その為、外囲
器としての平板の形成や表示液封入等の表示パネルの製
作工程は電極パタ−ンに対応した固有なものとなり、ま
た電極パタ−ン毎の製作・在庫が必要である。
【0008】そこで、上記の如き電極パタ−ンの形成処
理を外囲器の形成及び表示液の封入後に外部から行うこ
とが可能であれば、このような電極パタ−ン形成に対応
した製作・在庫の経済性は著しく改善される。
【0009】
【発明の目的及び構成】本発明は、表示に必要な液体又
は固体を封入する外囲平板の外面に少なくとも一方の表
示駆動用の電極を配設することによって、引出しパタ−
ンの存在による表示面積の減少及び表示の不連続等を好
適に解消し、また、それら電極材料に関する選択も容易
であるなど、表示装置として構成自由度の高い直流駆動
フラットディスプレ−を提供するものである。
【0010】その為に、本発明に係る直流駆動フラット
ディスプレ−では、直流電界の作用により光学的特性が
変化する表示用の液体又は固体を備えるフラットディス
プレ−に於いて、上記液体又は固体とは直接的に接触し
ない表示駆動の為の電極を備えるように構成し、前記表
示用の液体又は固体を封入する外囲平板の少なくとも一
方の外面に上記電極を設けたものである。ここで、少な
くとも外面に電極を設けた前記外囲平板はプラスチック
フィルム部材で構成することができ、また、外面に電極
を設けた前記外囲平板の外面側に、引出しパタ−ンを備
えた配線基板を配置し、前記外囲平板に設けられた電極
及び引出しパタ−ンを電気的に接続することができ、更
には、前記外囲平板に設けられた電極及び引出しパタ−
ンを、前記配線基板に設けられたスル−ホ−ル導通部を
介して電気的に接続するようにも構成でき、そして、前
記外囲平板間に電気泳動表示液を封入するように構成す
ることもできる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例による直流駆動フラ
ットディスプレ−の概念的な断面構成図であり、同図に
於いて、1は透明ガラス板又は透明プラスチック板等か
らなる透明な外囲平板であって、その内面には例えば酸
化インジュウム錫等の如き透明導電膜で略一様な内部電
極2を形成してあり、この内部電極2の一部は図示しな
い封着部を貫通して外部に露出されて駆動電極の一端を
形成する。例えば、多桁表示等を行う場合、この内部電
極2は分割パタ−ンニングされて個別に外部に導出する
場合もある。
【0012】他方の外囲平板3は上記の透明な外囲平板
1と平行に一定の間隙を保持するように内部電極2の上
方部位に対向配置され、その間隙内には動作液として表
示用の液体又は固体6が封入される。電気泳動表示の場
合には、そのような動作液としては電気泳動粒子を適当
な分散媒に分散させた分散液を使用するものであり、そ
の封入間隙は通常10μm〜100μm程度に設定され
る。この外囲平板3は後述の如く動作液に印加すべき電
界の強さに影響を及ぼす為、可及的に薄く且つ誘電率の
大きな例えばプラスチックフィルム部材を使用するのが
好ましい。
【0013】上記の如き二枚の外囲平板1、3を用いて
動作液としての表示用の液体或いは固体6をその間に封
入するように所要の工程で組立てることによって、フラ
ットディスプレ−としての外囲器を構成できる。このよ
うなフラットディスプレ−としては、電気泳動表示、液
晶或いはエレクトロクロミックなど比較的抵抗の高い組
成液又は固体電解質を両外囲平板の間隙に封入して使用
される。
【0014】薄い外囲平板3の外面に対しては、例えば
導電性ペ−ストの印刷塗布手段又は銅箔に対するエッチ
ング手段或いは導電材料の蒸着やスパッタリング手段な
どの通常の手法で目的の表示パタ−ンに対応した所要の
駆動電極4を形成し、その各駆動電極4に引出し線5を
接続することにより、直流駆動フラットディスプレ−を
構成できる。
【0015】図2は駆動電極4に対する引出し線の設置
手段又は給電手段を適当な配線基板で構成した例を示
す。この配線基板7は外囲平板3の外面側に配置され、
各駆動電極4と対応する部位には各々スル−ホ−ル導通
部8を有し、それらの導通部8には引出しパタ−ン9が
付設形成される。そして、各スル−ホ−ル導通部8に於
いて例えば導電性塗料等の導通部材10を充填すること
によって、対応する駆動電極4と引出しパタ−ン9との
電気的接続処理を行うことができる。
【0016】駆動電極4に対する配線基板7を用いた上
記の如き給電構造は、駆動電極4が多数に及びそれに対
する引出し線も輻輳するような場合に好適であり、その
給電接続手段としては上記の如き導電性塗料の充填手法
に限らず、導電材料の蒸着やスパッタリング手段、適当
な圧接接続手段或いは導電性弾性片を用いた相互接続法
などの適宜な接続手段を作用することが可能である。
【0017】上記の如き直流駆動フラットディスプレ−
は、薄い外囲平板3という絶縁体を介して表示用の液体
又は固体6としての動作液に電界を作用させるものであ
る。従ってこの動作液には直流電流は流れず、外囲平板
3の容量による過渡応答電界が動作液中に発生すること
により動作液の表示変化を得るものである。電気泳動表
示の場合には、その電界によって荷電粒子が外囲平板の
面と垂直方向に移動して表示を変化させるものである。
【0018】図3はこの直流駆動フラットディスプレ−
の等価回路である。同図に於いて、Cfは薄い外囲平板
3の静電容量、CLは表示用の液体又は固体6の静電
量、Rfはその外囲平板3の抵抗、RLは表示用の液体又
は固体6の抵抗、rは回路内部抵抗を示し、また、Eは
直流源である。そして、Sを駆動電極4の面積、εf
外囲平板3の誘電率、dfを外囲平板3の厚さ、dLを外
囲平板2と3の間隙寸法とし、また、εLを表示用の液
体又は固体6の誘電率とすれば、Cf及びCLは、 Cf=(S/df)εf ; CL=(S/dL)εL となる。
【0019】この等価回路に於いて、Rfは非常に大き
く、また、RLも電気泳動表示液では107Ω/cm 2
上と高い為、電界印加時には、r、Cf、CLの直列回路
と見なすことができるので、この時に電気泳動表示液に
印加される電圧VLは、 VL=〔Cf/(Cf+CL)〕×E(1−ε-Xt) で求められる。上記に於いて、Eは直流電源の電圧であ
り、また、Xは X=(Cf+CL)/rCfLである。
【0020】ここで、外囲平板3の材料として誘電率ε
fが3.2のポリエチレンテレフタレ−トを用い、且
つ、df=dL=50μmと設定し、また、液の誘電率ε
Lとして2.0のものを用いた場合、初期電圧VLは約
0.62Eとなるので、直接電極で印加する場合の電圧
の約1.6倍の電圧で十分駆動することが分かる。
【0021】更に、dfの小さなものであってεfの大き
なフィルム材料等を使用することにより、必要な給電電
圧の上昇を低減することができる。また、rを適切に選
定することにより、動作中の電圧降下を液の応答に問題
が生じないレベルに設定することが可能である。
【0022】上記の説明では一方の外囲平板3にフィル
ム材料を用いた例を挙げたが、双方の外囲平板2、3を
共に薄い適当なフィルム材料で構成し、また、それらの
電極も全て外面に形成することも可能である。
【0023】更に、印加直流源としては、均一な直流に
限らず、直流パルスでもよく、また正負パルスの組合せ
でその表示を行うか、或いは維持する周期の印加電圧の
和が直流成分をもつものでもよい。
【0024】
【発明の効果】本発明に係る直流駆動フラットディスプ
レ−は、表示に必要な電極の少なくとも一方を外囲平板
の外面に設けるように構成することが可能であるので、
ドットマトリックス表示、ニュ−メリック等の多桁セグ
メント表示或いはキャラクタ−表示等を行わせる場合に
於いて、引出し線による表示面積の減少を確実に防止で
き、また、不自然な不連続面の発生や異常表示の発生を
解消でき、極めて良好な表示を行わせることができる。
【0025】また、外部駆動回路との配線に関する自由
度は高いので、効率的な外部接続を行える。
【0026】表示に必要な電極の少なくとも一方を外囲
平板の外面に形成する構造であるので、他方の電極を無
分割又は表示の桁選択の如く分割して形成しておけば、
必要な表示パタ−ンは外部に形成する電極の形状で定ま
ることとなり、従って一種類の液封入外囲平板に電極に
関する外面加工を施すことにより、多種類のフラットデ
ィスプレ−を簡易に構成できる。
【0027】更に、同一外形寸法のフラットディスプレ
−に多種の電極パタ−ンを形成することができ、その電
極パタ−ンも外囲平板を組立た後に設けることが可能で
ある為、このような電極パタ−ンの不具合に対する修正
も容易であって歩留り向上に寄与し、従って在庫の統一
による経済的効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例による直流駆動フラットデ
ィスプレ−の概念的な断面構成図。
【図2】 外部の駆動電極に対する引出し線の設置手段
又は給電手段として配線基板を用いた場合の同様な断面
構成図。
【図3】 本発明の直流駆動フラットディスプレ−の等
価回路。
【図4】 (1)から(3)は従来構造のフラットディ
スプレ−に採用された電極パタ−ン及びその引出し線に
伴う問題点を説明する為の図。
【符号の説明】
1 透明な外囲平板 2 内部電極 3 薄い外囲平板 4 駆動電極 5 引出し線 6 表示用の液体又は固体 7 配線基板 8 スル−ホ−ル導通部 9 引出しパタ−ン 10 導通部材
フロントページの続き (72)発明者 森 高志 茨城県稲敷郡茎崎町天宝喜757 日本メ クトロン株式 会社南茨城工場内 (56)参考文献 特開 昭63−193176(JP,A) 実開 平3−49532(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1343 G02F 1/167 G09F 9/30 330

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電界の作用により光学的特性が変化
    する表示用の液体又は固体を備えるフラットディスプレ
    −に於いて、上記液体又は固体とは直接的に接触しない
    表示駆動の為の電極を具備するように構成し、前記表示
    用の液体又は固体を封入する外囲平板の少なくとも一方
    の外面に上記電極を設けたことを特徴とする直流駆動フ
    ラットディスプレ−。
  2. 【請求項2】 少なくとも外面に電極を設けた前記外囲
    平板がプラスチックフィルム部材からなる請求項1の直
    流駆動フラットディスプレ−。
  3. 【請求項3】 外面に電極を設けた前記外囲平板の外面
    側に、引出しパタ−ンを備えた配線基板が配置され、前
    記外囲平板に設けられた電極及び引出しパタ−ンが電気
    的に接続された請求項1又は2の直流駆動フラットディ
    スプレ−。
  4. 【請求項4】 前記外囲平板に設けられた電極及び引出
    しパタ−ンが、前記配線基板に設けられたスル−ホ−ル
    導通部を介して電気的に接続された請求項3の直流駆動
    フラットディスプレ−。
  5. 【請求項5】 前記外囲平板間に電気泳動表示液が封入
    された前記請求項のいずれかに記載の直流駆動フラット
    ディスプレ−。
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