JPH02165127A - 立体的電気泳動型表示素子 - 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＜（、コンピュータ、自動車などの産１機械
に小型表示素子として、あるいは街頭広告、行き光案内
の大型表示素子として用いられる立木的電気泳動型表示
素子に関する。

［従来の技術］ 電気泳動表示素子は、少なくとも一方が透明な電極を有
する一対のガラス基板の間に形成されるセル中に、分散
粒子を分散させた絶縁性の分散媒を封入したものであっ
て、分散媒中の分散粒子が表面電荷を持つことを利用し
て、電気泳動によって分散粒子を移動させて信号を可視
化するものである。

従来の電気泳動型表示素子としては、例えば第３図に示
すようなものが知られている（特開昭５９−１７１９３
１号公報）、第３図は電気泳動表示素子の断面図を示す
が、一対の基板１ａおよび１ｂが相対向するするように
平行に配置され、少なくとも表示側の基板１ａは透明で
あって、それぞれに基板１ａおよび１ｂの相対向する面
には透明電極層２ａ、２ｂおよび２Ｃが設けられている
。基板１ａおよび１ｂの間でセルを形成すべく、基板１
の周縁部内面にはスペーサ３が固着されている。

セルの中には分散粒子４を分散させた絶縁性の液体から
なる分散媒５が注入されている。

電極に電圧を印加しないときは、分散粒子４が分散媒５
中に分散し、表示側の基板は分散媒５の色彩を表示する
が、電極に電圧を印加すると、分散粒子４は印加電圧の
極性に応じていずれかの電極の方向に泳動しｔ＝ｊ着す
るので、表示側の基板は分散粒子の色彩を表示する。

一方、表示すべき文字または図形を立体的な厚みを持な
ぜて表示するいわいる立体デイスプレィに関する発明と
Ｌ７ては、特開昭６１−４１．８９１号公報に開示され
たものがあり、これは透明体の背面からその内部に窪ま
ぜて文字や図形に形成し、その窪み部分を粗面構造にな
し、側面または背面より光を投影することを特徴とする
も立体的デイスプレィである。この立体的デイスプレィ
ではガラス側面のエツジ部分から入射した光はガラス体
内で複雑な方向に反射を繰り遅して窪み部分の粗面で乱
反射するので、ガラスを正面方向から見た場合文字また
は図形が特に明るく浮き上がって立体的に見えるもので
ある。

［発明が解決しようとする課１！！！］しかしながら、
前記従来の立体的ディスブＬ、−イでは、表示色が一色
であ−）で色を変えることができず、また表示部と非表
示部の色が同じでコントラストが低いという間ｕ点があ
る。−一方、従来の電気泳動型表示体では、表示部と非
表示部との多色表示が可能であるが、基板および透明電
極膜が平らであるため、平面的なデイスプレィであって
、立体的表示ができない９ 本発明は従来の立体的デイスプレィおよび電気泳動表示
素子においては、多色の立体的デイスプレィが不可能で
あるという問題点に濫みてなされたものであって、多色
でかつコントラストが高く立体的デイスプレィの可能な
立体的電気泳動型表示素子を捏供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 本発明の立体的電気泳動型表示素子は、表示ｔべき文字
または図形の輪郭を形成するように表面に四条または凸
条を刻設した表示側透明基板と、前記表示側透明基板の
刻設面と相対向して配置された裏側基板と、前記表示側
透明基板の四条または凸条の表面に形成した透明な電極
層と、前記裏側基板の相対向する面に形成１．た電極層
と、前記表示側透明基板と裏＠基板の間にセルを形成す
べく前記基板の周縁部に固着されたスベーザと、前記セ
ル中に封入された高絶縁性の分散媒と、前記分散媒中に
分散された分散粒子とからなることを要旨とする。

本発明の電気泳動表示素子に用いられる表示側透明基板
または裏側基板は、ガラス基板であっても甜脂基板であ
ってし良い、また、この基板は透光性を有するもであれ
ば少々着色してあっても良い。表示側透明基板に表示す
る文字または図形を形成する刻設部は、レジストインク
を塗布し、實、ＩＶ硬化させた後エツチングによるバタ
ーニングによって形成することができる。刻設部は表面
から内部に窪む凹状でも良くまた逆に外面に突出する凸
状でも良く、断面の形状は山型あるいは角型等任意の形
状であってら良い。

透明電極層の（イｔ１とし２では、種々の透明導電材ｒ
（を用いることができるが、通常ＩＴ’Ｏ（インジウム
−チン−オキサイド）、二酸化錫等が用いられる。この
透明電極層の形成方法は、種々の蒸上法、またはスパッ
タリング、スブトイ〜焼成法とすることができる０表示
側透明基板に形成される透明′：ｒ１極膜は凹条または
凸条の表面に形成されるが、裏側基板の相対向する面に
形成される電極層は表示側透明基板の刻設部のパターン
に合わせて部分的に形成しても良く、また全面に形成１
．でも良い。

分子Ｐ１．液層を形成する分散媒と分散粒子は従来のも
のを用いることができる。分散媒としては、非導電性の
絶縁系のものであり、通常比較的比重の大きな臭素等ハ
ロゲン系の溶媒で、用いられる分散粒子とほぼ同じ比重
の溶媒が用いられる。さらに、分散媒には染［１を溶解
して用いることができる９通常この染料としては、黒色
等の背景色となる染料を用いる。分散媒には分散粒子の
分散性を上げるため界面活性剤を添加することもある。

分散粒子は分散媒とほぼ同じ比重を持ち、かつ目的とす
る色彩を有するものを用いる方が好ましい、この分散粒
子は固体微粒子であって、正に帯電しているものまたは
負に帯電しているものを目的に応じて用いる。また、ぐ
これらの粒子の両方を用いることもできる。

［作用］ 電極層に電圧を無印加の場合、分散粒子は分散媒中に分
散しているので、表示側透明基板には背景色となる分散
媒の染料の色彩が表示される。あるいは、分散粒子と裏
側基板の電極層の極性が逆になるように電圧を印加する
と、分散粒子は裏側基板の電極層に付着するので、表示
側透明基板には背景色となる分散媒の染料の色彩が表示
される。

分散粒子の帯電の極性と表示側透明基板の電極層の極性
が逆になるように電圧を印加すると、分散粒子は分散媒
中を泳動して、表示側透明基板の電極に付着する０表示
側透明基板の電極は文字または図形の形に分散粒子の色
彩で立体的に表示される。このとき非表示部は分散媒の
染料の色彩である背景色が示される。

［実施例］ 本発明の好適な一実施例について以下図面に従って説明
する。なお、本発明が以下に述べる実施例の記載によっ
て同等限定的に解釈されるものではない。

第１図は本発明の一実施例の断面図である０図において
Ａは視認方向を示す０表示側透明基板１ｂは厚さ２＋ｍ
ｓの樹脂板であって、同じ大きさの樹脂板からなる裏側
基板１ａと相対向するように配置されている０表示側透
明基板１ｂの対向面には、表示すべき文字または図形を
形成するように四条６が刻設されている。

電極層２ａおよび２ｂは厚さ５００人のＩＴＯからなる
透明な電極膜であって、四条６の表面には透明な電極層
２ｂが形成されており、さらに裏側基板１ｍの対向面に
は四条６の形状に対向するようにして透明な電極層２ａ
のパターンが形成されている。

表示側透明基板１ｂおよび裏側基板１ａの周縁部には基
板の間でセルを形成すべく、１００μ−のポリエステル
フィルムからなるスペーサ３がエポキシ系接着剤で接着
封止されている。

セルの中には分散粒子４を分散させた分散媒５が封入さ
れている。分散粒子４は日本チバガイギー製青色顔料Ｂ
Ｉｕｅ４ＧＮＰであって、分散媒５中で正に帯電してい
る６分散媒５はナカライテスク社製のキシレン／テトラ
クロロエチレンに三菱化成製赤色染料ンルベントレッド
２４を添加したものである。

以上に述べたような構成からなる本実施例のｆヤ動につ
いて、第１図および第２図（ａ）、第２図（ｂ）に従っ
て説明する。

電極層２ａ−２ｂ間に電圧を印加しない場合は、第１図
に示したように分散粒子４は分散媒５中に分散し、した
がって表示側透明基板１ｂは背景色となる分散媒５の色
彩である赤色が全面に表示された。

また、電極層２ｍ−２ｂ間に裏側基板の電極層２ａが負
に、表示側透明基板の電４［［２ｂが正になるように、
ＤＣ５０Ｖを印加すると、正に帯電している分散粒子４
は裏側基板の電極層２ａに引き寄せられて分散媒５中を
泳動し、第２［ｇ（ａ）に示すように裏側基板の電極Ｒ
２１１に付着する。そのため、表示側透明基板１ｂは背
景色となる分散媒５の色彩である赤色が全面に表示され
た。

次に、電極層２ｍ−２ｂ間に裏側基板の＠！！ｆ！層２
ａが正に、表示側透明基板の透明な電極層２ｂが負にな
るように、ＤＣ５０Ｖを印加すると、正に帯電している
分散粒子４は表示側透明基板の電極層２ｂに引き寄せら
れて分散媒５中を泳動し、第２ＩＩＩ　（ｂ）に示すよ
うに表示側透明基板の凹条６の表面に形成された電極層
２ｂに付着した。そのため、表示側透明基板１ｂの凹条
６は分散粒子４の青色が立体的に表示され、四条の形成
されなかった部分は背景色となる分散媒５の色彩である
赤色が表示された。

次に、表示側透明基板１ｂ、裏側基板１ｍ、電極層２ａ
および２ｂ、スペーサ３の構成は前記と全く同じにして
、分散粒子４として日本チバガイギー製赤色顔１’ｌＤ
　Ｐ　Ｐ　　Ｒｅｄ　　ｆ３０（３）散媒中で負に帯電
）を用い、分散媒５とし、てナシライデスク社製キシレ
ン／テトラクロロエチレンに東京化成製黒色スダンブラ
ックＢを添加しまたものの中に分散させてセルの中に封
入した。

電極層２　ａ　　２ｂ間に電圧を印加し、ない場合ある
いは電極層２ａ−２ｂ間に裏側基板の電極層２ａが正に
、表示側透明基板の電極層２ｂが負になるように、ＤＣ
５０Ｖを印加すると、表示側透明基板１ｂは全面黒色表
示がされた１、また、電極層２ａ２ｂ間に裏側基板の電
極Ｍ　２　ａがｎ６．：、表示側透明基板の電極層２１
）が正になるように、ＤＣ５０Ｖを印加ずろど、表示側
透明基板１ｂの凹条６は分散粒子４の赤色が立体的に表
示され、四条の形成されなかった部分は背景色となる分
散媒５の色彩で、６る黒色が表示されノ１．：。

なお、以上に述べた実施例では、立体表示色が青で背景
色が赤、立体表示色が赤で背景色が黒の２つの例を示し
たが、分散粒子と分散媒の染ｔ１を適宜選べは任意の組
み合わせの色表示がｉ′ＩＴ能である。また、表示側透
明基板に凹条を刻設するものを示したが、表示側透明基
板に凸条を刻設するものでも同様の効果を得ることがで
きる。

［発明の効果コ 本発明の立体的電気泳動表示素子は、以上説明しｔ？よ
うに、表示側透明基板に表示すべき文字ま）、−は［′
″Ａ形の輪郭を形成するように表面に凹条まｔ・は凸条
を刻設しごの凹条Ｊ、たは凸条のに面に透明型ｆｆｉ層
を形成した電気泳動型表示素ｒでま）って、電圧を印加
する。二とに、Ｉ゛す、背景色となる分散媒の色彩の中
に分散粒子の色彩の立体表示パターンが浮かび上がるの
で、立体的デイスプレィの多色表示が可能となる。また
１表示側透明基板に刻設する凹条または凸条の形状を適
宜工大することに５Ｌつ、任意の立体的表示が可能であ
る。さらに、四条または凸条を設けることにより、電極
ＩΔのギヤ・ツブに差ができるので、電界強度の差によ
ってパターン表示の時差表示をすることができる、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図（ａ）およ
び第２図（ｂ）は第１図の実施例の作動を説明する断面
図、第３図は従来の電気泳動表示素子の断面図でりる。 １ａ　　　裏側基板、１ｂ　・・表示側透明基板、２ａ
および２ｂ　・・電極層、３・・・スペーサ５４　・・
分子ｆｌ◇子、５　・・分散媒、６・・・四条 第１図 ３スペーサ 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 代理人　弁理士　　大　　川　　宏 ３スベーサ 第２図 （ａ） （ｂ） 第３図 ３スベーサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示すべき文字または図形の輪郭を形成するよう
   に表面に凹条または凸条を刻設した表示側透明基板と、
   前記表示側透明基板の刻設面と相対向して配置された裏
   側基板と、前記表示側透明基板の凹条または凸条の表面
   に形成した透明な電極層と、前記裏側基板の相対向する
   面に形成した電極層と、前記表示側透明基板と裏側基板
   の間にセルを形成すべく前記基板の周縁部に固着された
   スペーサと、前記セル中に封入された高絶縁性の分散媒
   と、前記分散媒中に分散された分散粒子とからなること
   を特徴とする立体的電気泳動型表示素子。