JPH0641221Y2 - 電気泳動型表示体 - Google Patents

電気泳動型表示体

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JPH0641221Y2
JPH0641221Y2 JP3823989U JP3823989U JPH0641221Y2 JP H0641221 Y2 JPH0641221 Y2 JP H0641221Y2 JP 3823989 U JP3823989 U JP 3823989U JP 3823989 U JP3823989 U JP 3823989U JP H0641221 Y2 JPH0641221 Y2 JP H0641221Y2
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直樹 中村
康弘 大塚
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は電卓、コンピュータ、自動車などの産業機械の
小型表示素子として、あるいは街頭広告、行き先案内の
大型表示素子等として用いられる電気泳動型表示体に関
する。
[従来の技術] 電気泳動型表示体は、透明電極を有する一対のガラス基
板の間に、絶縁液体中に粒子を分散させた分散液層を封
入したものであって、分散液層中の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体としては、例えば第7図に示す
ようなものが知られている(特開昭62-299824号公
報)。第7図において、一対の基板1aおよび1bが相対向
するように配置され、少なくとも表示側の基板1aは透明
であって、それぞれの基板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。分散液層は絶縁液体か
らなる分散媒6に分散粒子7を分散させたもので、基板
1aおよび1bの間に形成されるセル中に注入されて形成さ
れる。透明電極層に電圧を印加すると、分散粒子7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、
図のように分布する。
[発明が解決しようとする課題] 前記電気泳動型表示体において、分散粒子として使用さ
れている無機顔料粒子は一般に分散媒より重いので、時
間の経過と共に分散粒子が沈降する傾向がある。このよ
うな分散粒子の沈降を防ぐために、分散粒子の比重を分
散媒の比重と同一にするか、あるいは近似させることが
考えられる。そこで、無機顔料粒子の表面に比重の小さ
いポリエチレンなどの樹脂でコーティングするという提
案がなされている(特開昭55-103527)。
しかしながら、TiO2等の無機顔料粒子の帯電は、粒子と
分散媒との界面相互作用(特にH+、OH-との反応)による
ため、これをポリエチレンなどの樹脂で被覆すると、分
散粒子の帯電性が著しく低下し、表示コントラスト、応
答性が劣化するという問題点があった。
かかる問題点に鑑みて提案されたのが特開昭62-183439
号公報の発明であって、顔料微粒子表面をエチレン系共
重合体またはこれとポリエチレンとの混合物からなる樹
脂で被覆した複合粒子を分散粒子とするものである。し
かし、この先行技術においても、無機顔料粒子をポリエ
チレン樹脂で被覆するということに変わりはなく、前記
欠点が完全に解決されたわけではない。
本考案は電気泳動型表示体の分散粒子の前記のごとき問
題点を解決すべくなされたもので、分散粒子として使用
する無機顔料粒子の帯電性を失うことなく、分散媒との
比重の制御を行い、表示コントラストおよび応答性に優
れた電気泳動型表示体を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本考案の電気泳動型表示体は、一対の相対向して配置さ
れた少なくとも一方が透明な基板と、前記基板の相対向
する面にそれぞれ形成された透明電極層と、前記基板の
間にセルを形成すべく前記基板の周縁部内面に固着され
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電
気泳動型表示体において、 前記分散粒子がプラスチック粒子と前記プラスチック粒
子の表面全体に付着した前記プラスチック粒子より微細
な無機顔料粒子とからなることを要旨とするものであ
る。
本考案の電気泳動型表示素子に用いられる基板は、ガラ
ス基板であっても樹脂基板であっても良い。また、この
基板は透光性を有するものであれば少々着色してあって
も良い。
透明電極の材料としては、種々の透明導電材料を用いる
ことができるが、通常ITO(インジウム−チン−オキサ
イド)、二酸化錫等が用いられる。この透明電極の形成
方法は、種々の蒸着法、またはスパッタリング、スプレ
イ−焼成法とすることができる。
分散液層を構成する分散媒は、従来のものを用いること
ができる。分散媒としては、絶縁系のものであり、通常
比較的比重の大きな臭素等の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。
プラスチック粒子としては、ナイロン、ポレスチレン、
ポリエチレン、弗素樹脂、ポリアセタール樹脂などが使
用できる。また、無機顔料粒子はTiO2粒子、Cr2O3粒子
等が使用され、プラスチック粒子に付着させるのに、摩
擦による帯電効果が利用される。さらに、プラスチック
粒子には発泡粒子を用いても良い。
無機顔料粒子をプラスチック粒子に付着させる方法とし
ては、無機顔料粒子とプラスチック粒子をボールミル等
で混合する方法により達成できる。この混合により両粒
子は摩擦帯電効果により、また無機顔料粒子がプラスチ
ック粒子表面に突き刺さって機械的に付着する。
[作用] 本考案の分散粒子はプラスチック粒子を芯にすることに
より、分散粒子の比重を調整することができる。また、
本考案の分散粒子はプラスチック微少粒子の表面に前記
プラスチック粒子よりさらに微細な無機顔料微粒子を付
着させてなる粒子であって、分散粒子はプラスチック等
で被覆されることなく直接分散媒に接触するので、分散
粒子の帯電が妨げられることがなく、分散性、表示コン
トラスト、応答性が共に優れた電気泳動型表示体が得ら
れる。
プラスチック粒子を発泡粒子とするときは、さらに比重
の大きい無機顔料を付着させることもできるし、また発
泡倍率の変更により分散粒子径の制御が可能である。
[実施例] 本考案の好適な実施例について以下図面に従って説明す
る。なお、本考案が以下に述べる実施例の記載によって
何等限定的に解釈されるものではない。
(実施例1) 第1図は本考案の第1実施例の断面図である。第1図に
おいて、基板1aおよび1bはソーダ石灰ガラス(旭ガラス
製)からなるガラス板であって、基板の厚さ1.1mmであ
る。この一対の基板1aおよび1bは相対向するように配置
され、それぞれの基板1aおよび1bの相対向する面の全面
には、ITOからなる透明電極層2aおよび2bが1500Åの厚
さで形成されている。
分散媒6にはテトラフルオロジブロモエタン(東京化成
製)に染料としてスダンブラックB(半井化学薬品製)
0.3%を溶かしたものを用いた。この分散媒6に次に示
す方法で調整した分散粒子7を分散させた。
平均粒径が約5μmのナイロン製の球状粒子と無機顔料
としてTiO2粒子(岸田化学製)を立型の遠心回転ボール
ミル中で混合摩砕した。この混合摩砕によってプラスチ
ック粒子は粉砕されずに無機顔料のみが摩砕された。ま
た、プラスチック粒子どうし、顔料粒子同志、あるいは
プラスチック粒子と顔料粒子との摩擦による摩擦帯電効
果により、プラスチック粒子が電荷を持ち、第1図に示
すように、プラスチック粒子4の表面に摩砕された無機
顔料粒子5が単位粒子あるいは凝集体の形で付着した分
散粒子7が形成された。
基板1aおよび1bの周縁部内面には100μmの厚さのポリ
エステルフィルム(東レ製)からなるスペーサ3が取り
付けられ、基板1aおよび1bを100μmの間隔に保ってい
る。この基板1aおよび1bの間に形成されたセルの中に分
散粒子7を分散させた分散液6を注入し100μmの厚さ
の電気泳動型表示体を形成した、なお、8aおよび8bは電
極に接続されたリード線である。
以上のように構成された本実施例の電気泳動型表示体の
作動について第2図(A)および第2図(B)に基づい
て説明する。なお、図においてAは視認方向を示す。
電圧を印加しない場合は第1図に示すように分散粒子7
は分散媒6中に分散されており、表示側の基板1aには分
散媒6が有する背景色が表示され、従って電気泳動型表
示体の視認方向Aには基板1aを通して分散媒6の背景色
が表示される。
次に、表示側電極層2aにリード線8aを介して50Vの負の
電圧を他の電極層2bにはリード線8bを介して50Vの正の
電圧を印加した。電圧印加後は第2図(A)に示すよう
に、分散粒子7は分散媒6中を泳動して表示側の透明電
極層2aに引き寄せられ付着した。そのため、表示側の基
板1aには分散粒子7の色彩である白色が表示された。
続いて、表示側電極層2aにリード線8aを介して50Vの正
の電圧を他の電極層2bにはリード線8bを介して50Vの負
の電圧を印加した。電圧印加後は第2図(B)に示すよ
うに、分散粒子7は表示側の透明電極層2aを離れて分散
媒6中を泳動し、表示側と反対の透明電極層2bに引き寄
せられて付着した。そのため、表示側の基板1aには分散
媒の色彩である黒色が表示された。
(実施例2) 第3図は本考案の第2実施例の断面図である。基板1aお
よび1b、透明電極層2aおよび2b、スペーサ3および分散
媒6の構成は第1実施例と同じであるので、分散粒子7
について説明する。なお、9は基板1とスペーサ3を接
着する接着剤である。
プラスチック粒子4は低沸点の発泡剤(ブタン、プロパ
ン、ペンタン、石油エーテルなど)を少量含ませた発泡
性ポリスチレンビーズを発泡機に入れその中へ生蒸気を
吹き込んで発泡させたものある。分散粒子7は実施例1
と同様の方法でこのプラスチック粒子4の表面にTiO2
子からなる無機顔料5を付着させたものである。
本実施例の作動については第4図(A)および第4図
(B)に示す通りであって、透明電極層2aが負、透明電
極層2bが正になるようDC50Vを印加すると、第4図
(A)に示すように分散粒子7が透明電極層2aに付着し
表示側に白色が表示され、逆に透明電極層2aが正、透明
電極層2bが負になるようにDC50Vが印加されると、第4
図(B)に示すように、分散粒子7は透明電極層2bに付
着するため表示側は黒色が表示される。
(実施例3) 第5図は本考案の第3実施例の断面図である。第5図に
おいて透明基板1aおよび1b、スペーサ3、接着剤9、無
機顔料粒子5は実施例1と全く同じである。透明電極膜
2のうち視認側2aについては基板1a全面に成膜し、反対
側2bはレジストインキでストライプ状に印刷し、UV硬化
させた後エッチングの手法でストライプ状に形成した。
また、プラスチック粒子4については発泡ポリエチレン
ビーズを用い、実施例2同じ方法で調製し分散粒子7を
形成した。分散媒6には染料で着色しないテトラフルオ
ロジブロモエタン(東京化成製)を用いた。
本実施例の作動については第6図(A)および第6図
(B)に示す通りであって、透明電極層2aが負、透明電
極層2bが正になるようDC50Vを印加すると、第6図
(A)に示すように分散粒子7が透明電極層2aに付着し
表示側に白色が表示される。逆に透明電極層2aが正、透
明電極層2bが負になるようにDC50Vが印加されると、第
4図(B)に示すように、分散粒子7はストライプ状の
透明電極層2bに付着するため透明電極層2bの間を光が透
過し表示側は透明となる。
次に、本考案の電気泳動型表示体の効果を確認するた
め、本実施例の電気泳動表示体と同じ構成で、分散粒子
を従来のものとした電気泳動型表示体と、実施例1およ
び実施例2の電気泳型動表示体について、応答性、表示
コントラストおよび分散粒子の沈降について試験を行っ
た。試験の結果は第1表に示す。なお、応答性は電圧印
加後表示が完了するまでの時間を測定し、表示コントラ
ストは表示部の輝度と非表示部の輝度の比を測定し、分
散粒子の沈降については電圧を印加しない状態で5時間
放置し分散粒子が沈降したものは×、沈降しなかったも
のは○で示した。
第1表から明らかなように、応答性については分散粒子
がTiO2粒子である従来例1が400msec、分散粒子がポリ
エチレンコートしたTiO2粒子である従来例2が3secであ
る。また、表示コントラストは従来例1が20、従来例2
が10である。分散粒子に沈降についても、従来例1が沈
降を起こした。
これに対して分散粒子をTiO2で被覆したナイロン粒子で
ある実施例1は応答性が100msec、発泡ポリスチレン粒
子をTiO2粒子で被覆した実施例2は50msecと応答性にお
いて優れ、また表示コントラストはいずれも30であって
表示コントラストにおいて従来例より優れ、分散粒子に
沈降が全く起こらず、本発明の効果が確認できた。
[考案の効果] 本考案の電気泳動型表示体は以上説明したように、分散
粒子がプラスチック粒子と前記プラスチック粒子の表面
全体に付着した前記プラスチック粒子より微細な無機顔
料粒子とからなることを特徴とするものであって、比重
の小さいプラスチック粒子を芯にするので、分散粒子の
比重を調整することができて、分散粒子の沈降を防止で
き、また微細な無機顔料微粒子を付着させてなる分散粒
子であるので、分散粒子の帯電が妨げられることがな
く、分散性、表示コントラスト、応答性が共に優れた電
気泳動型表示体が得られる。
さらに、プラスチック粒子は一般に粒径の制御が容易で
あって種々の粒径のものが用意できるので、これに無機
質粒子を付着させて分散粒子を形成すれば、粒径の揃っ
た分散粒子が得られ、表示むらのない均一な表示が可能
である。また、プラスチック粒子の粒径の選択によっ
て、応答時間および比重の制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の第1実施例の断面図、第2図(A)お
よび第2図(B)は第1図の第1実施例の作動を説明す
るための断面図、第3図は本考案の第2実施例の断面
図、第4図(A)および第4図(B)は第3図の第2実
施例の作動を説明するための断面図、第5図は本考案の
第3実施例の断面図、第6図(A)および第6図(B)
は第5図の第3実施例の作動を説明するための断面図、
第7図は従来の電気泳動型表示体の断面図である。 1aおよび1b……基板、2aおよび2b……透明電極層、3…
…スペーサ、4……プラスチック粒子、5……無機顔料
粒子、6……分散媒、7……分散粒子、8aおよび8b……
リード線

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の相対向して配置された少なくとも一
    方が透明な基板と、前記基板の相対向する面にそれぞれ
    形成された少なくとも一方が透明な電極層と、前記基板
    の間にセルを形成すべく前記基板の周縁部内面に固着さ
    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
    電気泳動型表示体において、 前記分散粒子がプラスチック粒子と前記プラスチック粒
    子の表面全体に付着した前記プラスチック粒子より微細
    な無機顔料粒子とからなることを特徴とする電気泳動型
    表示体。
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