JPH01248183A - 電気泳動表示装置及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は電気泳動粒子を利用した表示装置に於いて、分
散系を小区間に不連続相に分割するための有孔性スペー
サの各孔に分散系を確実に充満させ得るように構成した
電気泳動表示装置及びその製造法に関する。

「従来の技術」 電気泳動粒子を利用したこの種の電気泳動表示装置は、
第７図に示すように、対向面に各々酸化インジウム・ス
ズ等の適宜な透明導電部材を使用して所要の表示用電極
パターン２．４を各別に形成した二枚の透明ガラス板１
．３を設け、液体分散媒に電気泳動粒子を分散させてな
る分散系５をその対向間隙間に封入すべくスペーサ兼用
の封止部材６を外周部位に配装した構造を有するもので
あって、電極パターン２．４に表示駆動用電圧を印加し
て電気泳動粒子を電極パターン２．４に吸着・離反させ
得るように分散系５に電界を作用させて電気泳動粒子の
分布状態を変えることにより分散系５の光学的特性に変
化を与えて所望の表示動作を行なわせるものである。

分散系５の封入態様として上記の如く端部に設けた封止
部材６によって連続相状に構成する場合には、電極パタ
ーン２．４間の間隔むら等による電界強度の不均一に起
因して電気泳動粒子が電極パターン面と平行方向な移動
を起こして電気泳動粒子の濃度分布に偏りを生じ、その
為にこの電気泳動表示装置を長時間繰返し使用すると電
気泳動粒子の濃度が場所的に不均一になったり表示むら
を発生するという問題がある。そこで、上記の如き不都
合を解消する手段として、第８図に示すように、多数の
透孔を備えた有孔性スペーサ７を用いて各透孔に分散系
を封入することにより分散系５を小区間に不連続相に分
割するようにした構造も知られている。

「発明が解決しようとする課題」 このような電気泳動表示装置は、その広視野角や長期メ
モリー性或は低消費電力等の特徴を有することから鋭意
研究されてきたが、それらは主に電気泳動粒子の液体分
散媒に対する分散性や分散系の安定化に関するものが多
く、それらの結果としてメモリー性、応答速度或は寿命
等を考察している。しかし、有孔性スペーサを用いて分
散系を小区間に不連続相に分割する分散系分割型の電気
泳動表示装置の場合では、有孔性スペーサの各孔に分散
系を一様に注入することは非常に困難であって、分散系
注入の不完全な部分が発生して表示欠陥となる虞が多分
にある。

「課題を解決するための手段」 本発明は、有孔性スペーサを使用した分散系分割型の電
気泳動表示装置に於いて、有孔性スペーサの各孔に分散
系を容易確実に注入させることの可能な電気泳動表示装
置並びにその製造法を提供するものである。

この目的を達成する為に本発明では、電気泳動粒子を含
む分散系を透明な表示電極板と裏面電極板からなる一組
の対向電極板間にスペーサを介して封入し、上記両電極
板に印加した表示駆動用電圧の作用下に上記電気泳動粒
子を上記表示電極板側に吸着・離反させることにより所
要の表示動作を行なわせるようにした電気泳動表示装置
に於いて、上記スペーサが分散系を小区間に不連続相に
分割する為の有孔性スペーサを備え、上記裏面電極板は
該有孔性スペーサの各々の孔と対応する位置に分散系注
入孔を各別に設けるように構成したものである。裏面電
極板は、基材として絶縁性フィルム、感光性フィルム若
しくは絶縁処理を施した金属箔を用いて所要の電極パタ
ーンの形成工程の前後に於いて有孔・姓スペーサの各孔
と対応する位置にドリル穿孔等の機械的手段、フォトリ
ソグラライ手段又はエツチング手段で多数の分散系注入
孔を穿設する。

斯かる電気泳動表示装置は、分散系を小区間の不連続相
に分割するための有孔性スペーサの一方面に透明な表示
電極板を配置すると共に、上記有孔性スペーサの各孔に
対応する位置に各々分散系注入孔を有する裏面電極板を
該有孔性スペーサの他方面に配置し、上記裏面電極板の
各分散系注入孔を通して上記有孔性スペーサの各孔に分
散系を満たした後、上記裏面電極板の各分散系注入孔を
封止することにより製造される。その際、裏面電極板の
各分散系注入孔を通して有孔性スペーサの各孔内の空気
を排気したのち、大気圧を利用して分散系注入処理を迅
速確実に行なうことも可能となる。

「実　施　例」 以下、図示の実施例を参照しながら本発明を更に詳述す
ると、第１図に於いて、１及び２は裏面電極板を構成す
る基材及び電極パターン、３及び４は表示電極板を構成
する為の透明なガラス板及び酸化インジウム・スズ等の
透明電極パターンを示し、これらの両電極板は、端部封
止部材６及び有孔性スペーサ７を介在させて画電極パタ
ーン２及び４が対向するように配置され、液体分散媒に
酸化チタン等の電気泳動粒子を分散させた分散系５はこ
の有孔性スペーサ７の介装によって小区間に不連続相に
分割される。有孔性スペーサ７の各孔に対する分散系５
の注入は、それら各孔に対応した位置に各々穿設した裏
面電極板の各分散系注入孔８を用いて行なわれる。９は
その各分散系注入孔８を封止する為のシール部材である
。

分散系注入孔８による分散系注入手段を有する裏面電極
板は種々の手法によって構成できる。

第２図は、電極パターン２を支持する基材として感光性
樹脂フィルム又は感光性ドライフィルム１Ａを用意し、
これにフォトリソグラフィ手段で有孔性スペーサ７の各
孔と一対一に対応する位置に分散系注入孔８を形成した
後、その一方面に銅等の導電性金属を蒸着して裏面用電
極パターン２を適宜形成することにより、裏面電極板を
構成したものである。

第３図及び第４図は裏面電極板の他の構成例を示し、こ
の場合には、支持基材として絶縁性フィルムＩＢを使用
し、該フィルムＩＢ上に酸化インジウム・スズ等の透明
導電部材を被着して所要の電極パターン２を形成し、次
いでドリル加工により分散系注入孔８を所要数穿設した
。有孔性スペーサ７はガラス板等で単一部品として構成
するか又は、表示電極板側にコーティング手段等で一体
的に形成することも出来るが、この実施例では上記のよ
うに分散系注入孔８を形成した裏面電極板の電極パター
ン２の面に名札８と対応させて個別に分散系注入部７Ａ
を設けるように適当な接着剤を印刷手段で所要厚さに塗
布して有孔性スペーサ７を付設したものである。

一方、第５図に示す裏面電極板は、基材にアルミニウム
箔等の金属箔ＩＣを使用し、これにエツチング手段で分
散系注入孔８を所要数穿設したのち、アルマイト処理等
で全面に絶縁層ｌＤを形成し、次いでその一方面に導電
性金属の蒸着、スパッタリング又は無電解メツキを含む
メツキ手段で所要の電極パターン２を被着形成した構造
を示すもので、分散系注入孔８の斯かる形成手段はパリ
等の発生を更に好適に防止できる利点がある。

上記裏面電極板の各構造に於いて、分散系注入孔８は、
有孔性スペーサ７の番孔の配設態様に応じて任意に形成
できるが、−例として孔ピッチ約１．２ｍｍ　、孔径を
２μｍ〜数ｍｍに選定できる。

なお、封止部材６は、フィルム材等の各種シート部材又
はアルミナ、シリカ等の比較的均一な粒径を有する粒子
を分散させたエポキシ樹脂接着剤等を用いて所要の形状
に形成できる。また、分散系５を不連続相に小区間に分
割する為の有孔性スペーサ７は、上記のほか、シリコン
ゴム、フッ素系ゴム等のゴム部材で適宜構成できる膨潤
質材料の他、トランスポリイソプレンゴム、ノボルネン
系ポリマー若しくはエチレンプロピレン系合成ゴム等の
形状記・世機能を具備する各種のポリマーの採用も好適
である。形状記憶部材を使用して有孔性スペーサ７を構
成する場合には、分散系５の注入処理後、熱等の昇温手
段か又は紫外線等の外部刺激作用を与えて有孔性スペー
サ７の厚さを復元させることによって、小区間に不連続
相状に分割した分散系５を構成できる。このような有孔
性スペーサ７は、形状記憶ポリマーを用いてスクリーン
印刷又はスプレー手段等で多数の透孔を設は得るように
一方の電極パターン２又は４上に直接的に形成するか、
若しくはシート状に成形したシリコンゴム等を用いて打
抜き或いはドリル加工等の手段で所要の透孔を多数形成
した後、熱プレス等の手段によりその厚さを両電極板の
間隙以下となるように適宜成形できる。有孔性スペーサ
７の各透孔の形状は、角状又はスリット状等の他、円状
や矩形状又は多角形状等任意に設定することができ、そ
の配列も規則的又は不規則的に設けることができる。斯
かる有孔性スペーサ７の厚さは、シリコンゴム又は形状
記憶ポリマーなと使用する膨潤質部材の復元率、分散媒
の組成や画電極板間の間隙等を考慮して適宜選定できる
ものであるが、−１６的は２０μｍ　−１ｍ　ｍ程度に
定めることができる。

分散系５に使用する電気泳動粒子は、周知の各種のコロ
イド粒子のほか、種々の有機・無機質顔料、染料、金属
粉、ガラス若しくは樹脂等の微粉末などを適宜使用でき
る。また、分散系の分散媒としては、水、アルコール類
、炭化水素、ハロゲン化炭化水素等の他、天然又は合成
の各種の油などを任意使用できる。また、分散系には必
要に応じて、電解質や界面活性剤、金属石けんのほか、
樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の粒子からな
る荷電制御剤に加えて、分散剤、潤滑剤、安定化剤等を
適宜添加できる。更に、電気泳動粒子の荷電を正又は負
に統一したり、ゼータ電位を高める手段や分散を均一安
定化する手段のほか、電気泳動粒子の電極パターン２．
４に対する吸着性や分散媒の粘度等の調整も適宜行なう
ことが可能である。

上記分散系分割型の電気泳動表示装置は、有孔性スペー
サ７を介在させるように表示電極板及び裏面電極板を対
向配置すべく組立てた後、第６図のようにその組立セル
１０の裏面電極側を真空吸引具１３に取付け、三方コッ
ク等の切換弁１１を介して真空ポンプ１２で裏面電極板
の各分散系注入孔８を通して有孔性スペーサ７の各孔内
の空気を排気し、次に弁１１を切換えて分散系液１４を
大気圧の作用を利用しながら各分散系注入孔８を通して
有孔性スペーサ７の各孔内に迅速確実に充満させた後、
シール部材９を配設して分散系注入孔８を封止すること
により能率よく製品を製造することができる。

「発明の効果」 以上のとおり、本発明に係る電気泳動表示装置は、有孔
性スペーサを使用して分散系を小区間に不連続に分割す
るようにした電気泳動表示装置に於いて、裏面電極板に
有孔性スペーサの各孔毎に分散系を個別に注入する為の
分散系注入孔を設けるように構成したので、有孔性スペ
ーサの各孔に分散系を確実に満たして表示欠陥の生ずる
虞のないコントラストの良好な高特性の電気泳動表示装
置を提供できる。

裏面電極板に形成する多数の分散系注入孔は、使用する
基材の種類に応じて機械的な穿設手段やフォトリソグラ
フィ手段若しくはエツチング手段で所要数容易に設ける
ことが可能である。

有孔性スペーサの各孔に分散系を注入する際には、裏面
電極板の上記各分散系注入孔を通して真空ポンプで有孔
性スペーサの各孔内の空気を十分排気した状態で大気圧
の作用を有効に利用しながら未充填個所を残すことな（
迅速確実に注入できるので、分散系注入処理を容易に行
なうことができる。

このような分散系注入手法により、有孔性スペーサに対
して部分的に異なる分散系の注入も容易であるので、部
分的なカラー表示機能を具備する電気泳動表示装置の製
造も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に従った電気泳動表示装置の
概念的な要部断面構成図、 第２図は裏面電極板を感光性フィルムを使用して構成し
た場合の要部断面構成図、 第３図は裏面電極板を絶縁性フィルムを使用して構成し
た場合の要部平面構成図、 第４図は絶縁性フィルムを使用して構成した裏面電極板
に有孔性スペーサを形成した例を示す説明図、 第５図は裏面電極板を絶縁処理した金属箔を使用して構
成した場合の要部断面構成図。 第６図は真空吸引手段を使用して有孔性スペーサの各孔
に分散系を注入する状態を説明する為の図、 第７図は従来例による電気泳動表示装置の概念的な要部
断面構成図、そして、 第８図は有孔性スペーサを備えた従来の分散系分割型電
気泳動表示装置の概念的な要部断面構成図である。 ｌ：　裏面電極板の基材 ２：　裏面電極パターン ３　透明ガラス板 ４：　表示電極パターン ５・　不連続相の分散系 ６・　端部封止部材 ７：　有孔性スペーサー ８：　分散系注入孔 ９　：　　　シ　　−　　ル　　部　材Ｉ　Ｏ・　　組
　　立　　セ　　ル ｌ　１　：　　切　　　　換　　　　弁１２：　真空ポ
ンプ １３：　真空吸引具 ｌ　４　：　　分　　散　　系　　液 筒　　　１　　　図 ／　　　　　）　　　　　＼ ｌノ 鷹３区７：Ｓ４コ 第　　５　２ １０／ 第　　　７　　口 （！ 第　　８　　　図 ／　　　（１（

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気泳動粒子を含む分散系を透明な表示電極板と
   裏面電極板からなる一組の対向電極板間にスペーサを介
   して封入し、上記両電極板に印加した表示駆動用電圧の
   作用下に上記電気泳動粒子を上記表示電極板側に吸着・
   離反させることにより所要の表示動作を行なわせるよう
   にした電気泳動表示装置に於いて、上記スペーサが分散
   系を小区間に不連続相に分割する為の有孔性スペーサを
   備え、上記裏面電極板は該有孔性スペーサの各々の孔と
   対応する位置に分散系注入孔を各別に具備すべく構成し
   たことを特徴とする電気泳動表示装置。
2. （２）前記裏面電極板は、所要の電極パターン及び上記
   分散系注入孔を具備する絶縁性フィルムで構成したこと
   を特徴とする請求項（１）に記載の電気泳動表示装置。
3. （３）前記裏面電極板は、所要の電極パターン及び上記
   分散系注入孔を具備する感光性フィルムで構成したこと
   を特徴とする請求項（１）に記載の電気泳動表示装置。
4. （４）前記裏面電極板は、全面に絶縁層を有し且つ所要
   の電極パターン及び上記分散系注入孔を備える金属箔で
   構成したことを特徴とする請求項（１）に記載の電気泳
   動表示装置。
5. （５）分散系を小区間の不連続相に分割するための有孔
   性スペーサの一方面に透明な表示電極板を配置すると共
   に、上記有孔性スペーサの各孔に対応する位置に各々分
   散系注入孔を有する裏面電極板を該有孔性スペーサの他
   方面に配置し、上記裏面電極板の各分散系注入孔を通し
   て上記有孔性スペーサの各孔に分散系を満たした後、上
   記裏面電極板の各分散系注入孔を封止することを特徴と
   する電気泳動表示装置の製造法。
6. （６）前記裏面電極板の各分散系注入孔を通して上記有
   孔性スペーサの各孔内の空気を排気したのち、分散系注
   入処理を行なうことを特徴とする請求項（５）の電気泳
   動表示装置の製造法。
7. （７）前記裏面電極板は、絶縁性フィルム上に所要の電
   極パターンを形成した後、上記有孔性スペーサの各孔と
   対応する位置に分散系注入孔をそれぞれ穿設することを
   特徴とする請求項（５）又は（６）の電気泳動表示装置
   の製造法。
8. （８）前記電極パターンが酸化インジウム・スズで形成
   された請求項（７）の電気泳動表示装置の製造法。
9. （９）前記裏面電極板は、感光性フィルムにフォトリソ
   グラフィ手段で上記有孔性スペーサの各孔と対応する位
   置に分散系注入孔をそれぞれ形成した後、所要の電極パ
   ターンを形成することを特徴とする請求項（５）又は（
   ６）の電気泳動表示装置の製造法。
10. （１０）前記電極パターンが導電性金属の被着手段によ
    り形成された請求項（９）の電気泳動表示装置の製造法
    。
11. （１１）前記裏面電極板は、アルミニウム箔にエッチン
    グ処理を施して上記有孔性スペーサの各孔と対応する位
    置に分散系注入孔を各々形成し、次いでアルマイト処理
    により全面に絶縁層を形成した後、所要の電極パターン
    を形成することを特徴とする請求項（５）又は（６）の
    電気泳動表示装置の製造法。
12. （１２）前記電極パターンが導電性金属の被着手段によ
    り形成された請求項（１１）の電気泳動表示装置の製造
    法。
13. （１３）前記有孔性スペーサの各孔内の空気を切換弁を
    介して真空ポンプで排気した後、該弁を切換えて分散系
    を大気圧の作用で上記有孔性スペーサの各孔に充満させ
    ることを特徴とする請求項（５）〜（１２）のいずれか
    に記載の電気泳動表示装置の製造法。