JPH04166917A - 電気泳動表示素子 - 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、対向する絶縁基材の内面に表示電極を形成し
、その対向間隙内に電気泳動表示用分散系を封入して電
極のパターンに対応した電気泳動表示を行わせる為の電
気泳動表示素子に於いて、電極パターンの引出に付随す
る各種問題を好適に解消できるような非表示側基板を備
える電気泳動表示素子に関する。

「従来技術とその問題点」 この種の電気泳動表示素子は、適宜な液体分散媒中に酸
化チタン等の顔料からなる電気泳動粒子を分散させ、こ
の分散系に電界を作用させて顔料粒子を電気泳動させる
ことによって、所望の表示動作を行なわせるものであり
、表示色の選択自由度が高く、視野角の広いことに加え
、鮮明な表示を得ることが可能であること等に大きな特
色がある。しかしながら、電気泳動現象は電界しきい値
が原理的にな（、仮に分子吸着力等でしきい値が生じて
も、これは実用上手さい為、表示電極パターンの引出に
工夫を加える必要があ゛ること、また、ダイナミック駆
動表示が出来ない等の問題がある。

ここで、斯かる電気泳動表示素子に於ける引出し線に伴
う問題を説明すると、一般にこの種電気泳動表示素子で
はガラス板等の二枚の透明質絶縁基板の対向面に表示の
為の所要の電極パターンが各別に形成され、引出し電極
を介してそれら電極パターンに直流電圧源で電圧を印加
することにより、封入分散系の電気泳動粒子を電源の極
性に応じて例えば表示側の電極パターンに吸着表示させ
るものであるが、その場合に引出し電極の一方にも電気
泳動粒子が吸着されて不要な表示を発生させることとな
る。

そこで、この不要表示の問題を解決する手法として、引
出し電極に各別に対向する別個の補正電極を設けて引出
し電極の部分が無電界又は逆電界となるように保持する
ことによって、上記の如き不要な表示を抑制する手法が
知られている。しかし、斯かる手法は、各電極の為の引
出し線によって電極パターンが分断されたり、上下の電
極パターンと各電極の位置合せに高精度を要するという
問題がある。

斯かる不都合を解消する一手法としては、例えば特公昭
５１−１４８７６号公報の如く、絶縁基板の一方面にパ
ターンニング形成した所要の引出し線上に絶縁層を設け
、この絶縁層の上に必要な電極パターンを形成し、上記
引出し線と該電極パターンとの所要個所に於いて導通を
図る為に上記絶縁層にフォトリソグラフィ手法で貫通孔
を穿設してこの貫通孔を導通化する方法がある。

この手法は、貫通導通部からの分散系の液もれがなく、
また、引出し線による不要表示も解消できるが、引出し
線の配線と電極パターンとの形成を行なう際に逐次、高
位置精度でパターンニング処理する必要があるので、コ
スト面で難点がある。

また、上記の如き引出し線は、表示側と同方向に導出さ
れることから、表示面積が減少するので、この事態を防
止するには電極パターンにスルーホール導通工程を更に
追加する必要がある等の問題がある。

更に、例えば本願の出願人が特願昭６３−１６３２２５
号の出願で提案したように、非表示側基板として両面導
電基板を使用し、この導電基板の片面には表示パターン
を形成すると共にその他方面に配線パターンを形成し、
且つ両面の導電基板を接続する為の貫通導電部を形成し
、この貫通導電部からの液もれを防止する為に液もれ防
止フィルムを設けるように構成する手法もある。

この手法は引出し線を表示電極側に設けるものではない
ので、表示電極面積を広く確保でき且つ不要表示もない
という利点がある。しかし、他面に於いて、液もれ防止
用部材を完全に被着させる必要があるので、性能面及び
コスト面で難点がある。即ち、この液もれ防止用部材は
接着剤付保護フィルムで構成されてこれをラミネートの
手段で接着しているが、この接着作業を分散系液の封入
後に施すと、未硬化の接着剤と分散液とが貫通導通部を
介して接触する結果、接着剤の成分が分散液に拡散した
り、分散液中の特定の成分が接着剤に吸収されたりして
分散液の成分が変動して表示の欠陥を生ずる一虞がある
。更に、この手法に於いて、非表示側絶縁基板に可撓性
絶縁フィルム部材を用いる場合には、このフィルム部材
の接着剤が硬化収縮することから非表示側絶縁基板が変
形して電極間隙を不均一にしたり、また、分散液移動防
止用に設けた仕切り壁との密着が不十分になる等の問題
を生ずる。そこで、このような接着作業を分散液の封入
前に実施したとしても依然として後者の問題は残り、ま
た、この基板の変形によって良好な組立を困難にすると
いう問題がある。

［発明の目的及び構成」 本発明は、そこで液もれ防止用部材を設けることなく非
表示側電極基板の外面から電極パターンに給電する構造
の非表示側電極基板を提供することによって、表示電極
面積を広く確保することが可能であって且つ外部回路か
らの給電も容易に行なえる配線パターンを具備する電気
泳動表示素子を提供するものである。

その為に本発明に係る電気泳動表示素子では、透明絶縁
部材に透明な導電性電極を形成した表示側基板と、絶縁
部材に複数の所要の導電性電極を形成した非表示側基板
を所定の間隙を介して上記両溝電性電極が対向するよう
に配装すると共に、上記間隙に電気泳動用分散系を封入
するようにした電気泳動表示素子に於いて、上記非表示
側基板の各導電性電極の一部を夫々露出させるようにそ
の絶縁部材の該当部位に露出孔を設け、該露出孔に現れ
た上記導電性電極部分を使用することによりこの表示素
子の駆動電源に接続すべ（構成したものである。

ここで、前記非表示側基板に於ける上記露出孔に現れた
上記導電性電極部分を使用してこの表示素子の駆動電源
に接続する手段は上記導電性電極部分を含めて上記非表
示側基板の外面に形成した配線パターンで構成するのが
有利であり、斯かる配線パターンは、銅箔、導電性イン
ク又は金属の無電解メッキ或いは金属の蒸着若しくはス
パッタリングの被着で構成することができる。更には、
上記非表示側基板の各導電性電極表面を電気化学的に安
定な導電性皮膜で被覆するように構成することが好まし
く、このような導電性皮膜としては、金、カーボン、導
電性酸化物又は導電性高分子の材料で構成できる。

「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。第１図及び第２図に於いて、■及び２は表示側基板
を構成するための透明ガラス等の透明な絶縁部材とその
内面に一様に被着形成したＩＴＯ等の透明な導電性電極
を示すものであって、この表示側基板は所謂ネサガラス
等を通常の如く使用することができる。一方、非表示側
基板は、例えばポリイミドフィルム等からなる適宜なフ
ィルム部材で形成し得る可撓性の絶縁部材３とこの絶縁
部材３の内面であって上記透明導電性電極２と対向する
態様で複数個所定の間隔で形成された導電性電極５とを
備え、各導電性電極５の一部は第２図に示す如き露出接
続部５Ａを有するように絶縁部材３の該当部位がエキシ
マレーザを用いたアブレーション処理等で露出孔４を具
備するように適宜除去されている。これらの表示側基板
及び非表示側基板は上記の対向電極２．５間に所定の間
隙を形成するように端部村上部材８で密封するように組
立てられ、その対向間隙の間には、適宜な電気泳動粒子
を分散媒に分散させた分散系７を封入することによって
電気泳動表示素子としての基本的な構造を構成すること
が出来る。

非表示側基板は種々の手法で構成することができるが、
例えば可撓性片面銅張積層板を使用する場合には、その
銅箔側に上記の如き所要の導電性電極５を形成した後、
エキシマレーザによるアブレーション処理で絶縁層側か
ら上記露出孔４を設けるような処理工程を採用できる。

また、プリパンチ方式に従って先ず可撓性絶縁部材３の
所定の箇所に露出孔４を設は得るような透孔を適宜穿設
した状態で該可撓性絶縁部材３に銅箔等の導電層を積層
し、この導電層にフォトエツチング処理を加えて所要の
導電性電極５を形成する手法も同様に採用可能である。

この場合、接合処理に接着剤を使用する場合には、露出
孔４の底部にその接着剤の部分が残ることとなるが、そ
の部分の不要な接着剤は例えばナイフ等の鋭い先鋭先端
部で削ることによって、露出孔４の部位に導電性電極５
の部分を容易に露出させることが出来る。このような露
出孔４は導電性電極５を貫通することはないので、分散
系７の液もれの虞は発生しない。

上記の如く形成した非表示側基板は、−例として１２．
５μｍのポリイミドフィルムに１７．５７１ｍ厚さの銅
箔を接着して形成したものでも、局部変形のない非表示
側基板を得ることができるので、組立や電極間隙の不拘
−性或いは仕切り壁や端部封止部材８との接着性等の問
題は発生しない。なお、表示の為の導電性電極５を形成
した以外の部分で分散系７は絶縁部材３の接着剤と接触
することとなるが、この接着剤は組立前に十分に硬化さ
れるので、分散系７の液組成変化の問題は殆ど生じない
。しかし、分散系７の組成によっては接着剤の微量の未
硬化成分が表示寿命に影響を与える虞があるので、この
ような場合には所謂無接着剤型の可撓性銅張積層板等を
使用するのが好ましい。斯かる無接着剤型の導電箔張積
層板は導電箔の片面に高分子材料をキャスティング手段
でフィルム状に被着したものであって、例えば銅箔を用
いたものでは三井東圧■製のｒＭＴ−ネオフレックス」
として市販のものを使用できる。なお、無接着剤型導電
箔張積層板の導電箔には、銅箔の他、例えばニッケル、
鉄等の金属箔でも同様の製法で形成することが可能であ
る。第５図（１）〜（３）は斯かる非表示側基板の概念
的な製造工程図を示すのもであって、同図（１）では可
撓性絶縁部材３と導電層５Ｂとからなる上記の如き無接
着剤型又は接着剤型の可撓性銅張積層板等を用意し、そ
の導電層５Ｂ側にエツチング処理を施して所要の表示用
の導電性電極５を同図（２）のように形成したのち、外
部接続の為の露出孔４を同図（３）の如く例えばエキシ
マレーザのフォトアブレーション処理工程で形成して非
表示側基板を構成した例を示すものである。

第１図及び第２図に於いて、上記非表示側基板の露出孔
４に現れた露出接続部５Ａに対しては、図示しない導電
性バネを接触させるか又はリード線を半田付けや導電性
接着剤を用いて電気・機械的に接続して給電手段を構成
することによって、この電気泳動表示素子を動作させる
ことが可能となるが、斯かる表示動作用給電手段を上記
の如き表示素子と一体的に形成するような構造を第３図
及び第４図に示す。これらの図に於いて、露出孔４に現
れた露出接続部５Ａにはこの部位を含めて外部接続の引
出し線のための配線パターンｌＯが可撓性絶縁部材３の
上面に導電性インク等の導電部材の使用により一体的に
形成されており、斯かる引出し線の為の配線パターンは
符号１１，１２として背景電極９の接続部９Ａに対応す
るもの、また、表示側基板の透明導電性電極に接続した
ものとして同様に示されている。上記の如き各配線パタ
ーン１０．１１及び１２はそれぞれ表示素子の同一面側
に配置されるので、外部駆動回路との接続処理には従来
の如き基板用コネクタを利用するか又はそれら配線パタ
ーンの一部に適宜接続した接続ピン等を用いて簡便に行
うことが出来る。

上記に如き配線パターンの形成に導電性インク等を使用
する場合には、露出孔４の段差を容易に跨いだ状態で所
要数の配線パターンを簡便に形成することが可能である
。なお、斯かる配線パターンの他の形成手段としては、
非表示側基板の外面に所定のマスクフィルムを配置した
状態で銅、ニッケル又は金等の良導電性部材による無電
解メッキ法のほか、同様な手法で良導電性部材を蒸着又
はスパッタリングで形成する方法も好適である。なお、
第５図（１）に於いて、非表示側基板の基材として例え
ば可撓性両面銅張積層板等を用意し、その一方面に導電
性電極５を所要数形成すると共に、他方の面には必要な
配線パターンｌ０１１２を適宜エツチング手段で形成し
た後、既述の如（露出孔４を設け、その露出接続部５Ａ
と上記形成配線パターンとを導電性インクや半田等で接
続する手法も同様に採用可能である。斯かる配線パター
ンの形成手法は、他の組立工程及びコスト等を総合的に
勘案して最適な手法を選択できるものであるが、いずれ
の手法でも本発明に於ける上記した露出孔４を有効に活
用した引出し線用配線パターンの形成手段として特徴的
なものである。

上記構造に於いて、分散系７の封入処理工程は各配線パ
ターン１０．１１及び１２を形成する為の処理工程の前
又は後に行うことが出来る。更に７また、非表示側基板
としては可撓性絶縁部材３の内面に銅、ニッケル又は鉄
等の一般的な導電性金属部材からなる電極５を被着形成
して構成しているが、分散系７の組成液の導電性又は化
学的活性によっては組成液にこれらの金属が溶解するか
若しくは表示側基板の透明導電性電極２に該金属が析出
する虞もある。そこで、斯かる事態を防止する為の手段
として、非表示側基板の導電性電極５の表面を電気化学
的に安定な導電性材料で被覆する手法が好適である。こ
のような被覆導電性側材としては、例えば金、カーボン
又ＩＴＯ（酸化インジューム・スズ）等の導電性酸化物
、導電性に富む高分子や高分子複合材等を使用すること
ができ、斯かる電極被覆手段を併用することにより長寿
命且つ信頼性の高い電気泳動表示素子を構成することが
可能となる。

「発明の効果」 本発明は上記の如き構成を採用したので、以下の諸効果
を奏する。

電気泳動表示の為の電極の引出し線は表示素子の内面に
存在する構造ではないので、従来の如く引出し線による
不要表示を防止するための複雑な配線構造を要せず、従
って、表示電極面積を広く確保可能な表示効率の高い電
気泳動表示素子を得ることができる。

外部接続の為の引出し線の太さに対する制約を基本的に
解消できるので、引出し線の電気抵抗による電圧降下の
少ないものであって均−且つ鮮明な表示動作を行わせる
ことが可能である。

表示素子内部と外部との貫通孔は存在しないので、分散
系の液もれや液変質の問題を解消でき、高信頼性の電気
泳動表示素子を提供可能であり、また、液もれ防止用フ
ィルムも不要であって更に低コスト化できる。

外部接続用引出し線のための配線パタヘンは、非表示側
基板の外面に形成する構造であって表示側基板の引出し
線と同一面方向となるので、これによりコネクタや接続
ピンに簡便に接続可能となり、その他には電極に引出し
線を設ける必要はないことから、低コスト化及び高信頼
性を達成できることとなる。

比較的安価な導電箔張積層板を使用することもでき、且
つその電極表面を不活性導電部材で被覆する手法を採用
することにより、更に表示素子の長寿命化を図れる。

従って、本発明では、５Ｘ８（４０電極＋背景電極）又
は１６ＸＬ６　（２５６電極＋背景電極）等の表示電極
数の多いドツトマトリックス素子等を構成する場合に極
めて好適な手法となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電気泳動表示素子の基
本的な概念的拡大断面構成図、第２図は本発明に従って
非表示側基板の表示用導電性電極を露出させた態様を説
明する為のその平面構成図、 第３図は非表示側基板の表示用導電性電極に対して外部
接続用引出し線の為の配線パターンを設けた構造を示す
上記と同様な概念的拡大断面構成図、 第４図は表示側基板の引出し線の為の配線パターンと非
表示側基板に配設した同様な配線パターンとがこの電気
泳動表示素子の同一面方向に配置される状態を示す平面
構成図、そして、第５図（＋）〜（３）は非表示側基板
の一製造工程図を概念的に示すものである。 １：　透明な絶縁部材 ２：　透明導電性電極 ３：　可撓性絶縁部材 ４　：　　露　　　出　　　孔 ５：　導　電　性電極 ５Ａ：　電極露出接続部 ７　：　　分　　　散　　　系 ８：　端部封止部材 ９　：　　背　　景　　電　　極 ９Ａ：　背景電極接続部 ｌＯ：　配線パターン Ｊｌ：　表示側配線パターン １２：　配線パターン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明な絶縁部材に透明な導電性電極を形成した表
   示側基板と、絶縁部材に複数の所要の導電性電極を形成
   した非表示側基板とを所定の間隙を介して上記両導電性
   電極が対向するように配装すると共に上記間隙に電気泳
   動用分散系を封入するようにした電気泳動表示素子に於
   いて、上記非表示側基板の各導電性電極の一部を露出さ
   せるようにその絶縁部材の該当部位に露出孔を設け、該
   露出孔に現れた上記導電性電極部分を用いてこの表示素
   子の駆動電源に接続するように構成したことを特徴とす
   る電気泳動表示素子。
2. （２）前記非表示側基板に於ける上記露出孔に現れた上
   記導電性電極部分を使用してこの表示素子の駆動電源に
   接続する手段が上記導電性電極部分を含めて上記非表示
   側基板の外面に形成した配線パターンである請求項（１
   ）の電気泳動表示素子。
3. （３）前記配線パターンを、銅箔、導電性インク又は金
   属の無電解メッキ或いは金属の蒸着若しくはスパッタリ
   ングの被着で構成するようにした請求項（２）の電気泳
   動表示素子。
4. （４）前記非表示側基板の各導電性電極表面を電気化学
   的に安定な導電性皮膜で被覆するように構成した前記請
   求項のいずれかに記載の電気泳動表示素子。
5. （５）前記導電性皮膜を、金、カーボン、導電性酸化物
   又は導電性高分子の材料で構成した請求項（４）の電気
   泳動表示素子。