KR20130140747A - 전기 영동 표시 장치 - Google Patents

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KR20130140747A
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fluorine
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KR1020137013298A
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히로시 이노우에
토모시카 요시츠기
Original Assignee
가부시키가이샤 사쿠라 크레파스
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Abstract

고정밀도의 컬러 화상을 표시할 수 있는 전기 영동 표시 장치를 제공한다. 하전 입자를 수용하는 적어도 3층의 셀을 갖고, 매트릭스상으로 배치되어 각 화소를 표시하는 복수의 표시부와, 각 셀의 상면 또는 하면에 설치된 제1 전극과, 각 셀의 측단부에 설치된 제2 전극을 구비하고, 하전 입자는 각 표시부에 있어서 셀마다 상이한 색으로 착색되어 있는, 전기 영동 표시 장치.

Description

전기 영동 표시 장치{ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 전기 영동 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 하전 입자의 전기 영동에 의한 전기 영동 표시 장치(소위 전자 페이퍼)가 차세대 표시 장치의 최적 기술로 여겨지고 있다. 이러한 전기 영동 표시 장치로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 제안되어 있는 바와 같이, 마이크로캡슐화된 하전 입자를 사용하여 풀컬러의 화상을 표시하는 것이 널리 알려져 있다. 이 전기 영동 표시 장치는, 표면 및 배면에 전극이 설치된 복수의 마이크로캡슐을 갖고 있으며, 각 마이크로캡슐 내에는 정(+)으로 대전시킨 백색 하전 입자와 부(-)로 대전시킨 착색 하전 입자(예를 들어, 시안, 마젠타, 또는 옐로우)가 충전되어 있다. 이 장치에 있어서, 마이크로캡슐의 표면의 전극이 부극으로, 그리고 배면의 전극이 정극으로 되도록 전극에 전압을 인가하면, 백색 하전 입자가 마이크로캡슐의 표면측으로, 착색 하전 입자가 마이크로캡슐의 배면측으로 이동하기 때문에, 화면에는 백색이 표시된다. 한편, 마이크로캡슐의 표면의 전극이 정극으로, 그리고 배면의 전극이 부극으로 되도록 전극에 전압을 인가했을 때는, 착색 하전 입자가 마이크로캡슐의 표면측으로, 백색 하전 입자가 배면측으로 이동하기 때문에, 화면에는 착색 하전 입자의 색이 표시된다.
일본 특허 공개 제2005-241784호 공보
상술한 바와 같은 전기 영동 표시 장치는, 예를 들어 화면의 어느 한 범위에 청색을 표시하고 싶은 경우, 이 범위 내에 있어서, 시안의 착색 하전 입자가 충전된 마이크로캡슐에서는 착색 하전 입자를 표면측으로 이동시키고, 다른 마이크로캡슐에서는 백색 하전 입자를 표면측으로 이동시킨다. 즉, 시안 이외의 착색 하전 입자가 충전된 마이크로캡슐에서는 착색 하전 입자가 색 표시에는 사용되지 않고, 화면에서는 청색과 백색이 혼재하게 되기 때문에, 화상의 색이 옅어져, 고정밀도로 컬러 화상을 표시할 수 없다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은, 고정밀도의 컬러 화상을 표시 가능한 전기 영동 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 관한 전기 영동 표시 장치는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 하전 입자를 수용하는 적어도 3층의 셀을 갖고, 매트릭스 상으로 배치되어 각 화소를 표시하는 복수의 표시부와, 상기 각 셀의 상면 또는 하면에 설치된 제1 전극과, 상기 각 셀의 측단부에 설치된 제2 전극을 구비하고, 상기 하전 입자는, 상기 각 표시부에 있어서 상기 셀마다 상이한 색으로 착색되어 있다.
상기 전기 영동 표시 장치는, 화소마다 표시부가 설치되어 있고, 각 표시부는 적어도 3층의 셀로 구성되어 있다. 이 각 셀에는 상이한 색으로 착색된 하전 입자가 수용되어 있기 때문에, 제1 및 제2 전극에 전압을 인가함으로써 1개의 화소에 있어서 다양한 색을 표시하는 것이 가능하고, 화상 범위 내에 불필요한 화소가 존재하지 않아, 고정밀도의 컬러 화상을 표시할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 「셀마다 상이한 색」이란, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 시안, 마젠타 및 옐로우, 레드, 그린 및 블루 등이다. 또한, 본 발명에 있어서, 「셀의 측단부」란, 셀의 상면 테두리부, 하면 테두리부 및 측면을 의미하고 있다.
상기 전기 영동 표시 장치는, 제1 및 제2 전극의 한쪽이 셀의 외측에 설치됨과 동시에 다른 쪽이 셀의 내측에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 제1 전극과 제2 전극이 셀에 의해 이격되기 때문에, 예를 들어 손가락이나 터치 펜 등으로 표시부가 가압되어 셀이 변형된 경우에도, 제1 전극과 제2 전극이 접촉하지 않아, 제1 전극과 제2 전극 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 전기 영동 표시 장치는, 제1 및 제2 전극의 양쪽이 셀의 외측에 설치되고, 제2 전극이 셀의 측면에 위치하고 있을 수도 있다. 이 구성에 의하면, 셀이 직경 방향 내측으로 변형된 경우에도, 제1 전극과 제2 전극 사이에 적어도 셀의 측벽부가 개재하기 때문에, 제1 전극과 제2 전극이 접촉하지 않아, 제1 전극과 제2 전극 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 전기 영동 표시 장치에 있어서, 제2 전극을 각 셀의 측단부 전체 둘레에 걸쳐 설치할 수 있다. 이 구성에 의하면, 화소의 색 표시에 사용하지 않는 하전 입자를 확실하게 셀의 측면에 집적시킬 수 있기 때문에, 보다 고정밀도의 컬러 화상을 표시할 수 있다.
또한, 상기 전기 영동 표시 장치는, 각 표시부의 상면의 주연부를 덮도록 설치되고, 제2 전극에 집적하는 하전 입자를 차폐하기 위한 차폐 수단을 더 구비하고 있을 수도 있다. 이 구성에 의하면, 화소의 색 표시에 사용하지 않는 하전 입자를 확실하게 시인할 수 없도록 할 수 있기 때문에, 보다 고정밀도의 컬러 화상을 표시할 수 있다.
또한, 상기 전기 영동 표시 장치는, 각 표시부의 하방에 설치되고, 셀을 통과한 빛을 반사시키기 위한 반사판을 더 구비하고 있을 수도 있다.
또한, 상기 전기 영동 표시 장치에 있어서, 하전 입자는 불소를 함유하는 재료를 포함하고, 부전하를 갖는 일렉트릿성 입자로 할 수 있다. 이 구성에 의하면, 하전 입자를 규칙적이면서 또한 고속으로 전기 영동시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 고정밀도의 컬러 화상을 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 정면 단면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 전기 영동 표시 장치에 있어서의 하전 입자의 동작을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 동작을 나타내는 정면 단면 개략도이다.
도 4는 상기 실시 형태의 변형예에 관한 전기 영동 표시 장치에 있어서의 셀의 정면 단면 개략도이다.
도 5는 상기 실시 형태의 변형예에 관한 전기 영동 표시 장치의 정면 단면 개략도이다.
도 6은 상기 실시 형태의 변형예에 관한 전기 영동 표시 장치에 있어서의 셀의 정면 단면 개략도이다.
도 7은 상기 실시 형태의 변형예에 관한 전기 영동 표시 장치의 정면 단면 개략도이다.
도 8은 상기 실시 형태의 변형예에 관한 전기 영동 표시 장치에 있어서의 셀의 정면 단면 개략도이다.
이하, 본 발명에 관한 전기 영동 표시 장치의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시 형태에 관한 전기 영동 표시 장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 표시부(2)를 구비하고, 이 표시부(2)는 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c)을 갖고 있으며, 각 셀 내에는 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)이 설치되어 있다.
각 표시부(2)는, 화상을 구성하는 화소마다 설치되어 있고, 도 1에 도시한 바와 같이, 높이 방향으로 적층된 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c)로 구성되어 있다. 이 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c)은, 빛을 투과시키는 것이 가능하도록, 예를 들어 유리나 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 투명성 합성 수지 등으로 형성되어 있고, 후술하는 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)을 지지하기 위한 기반(7)이 하면에 설치되어 있다. 이 기반(7)의 재질로서는, 예를 들어 유리나 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 투명성 합성 수지 등을 들 수 있지만, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)을 지지할 수 있는 수지 또는 금속이면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 제3 셀(5c)의 하방에는, 표시부(2)를 투과해 온 빛을 반사시키기 위한 반사판이나, 화상의 배경색으로 되는 백색판 또는 흑색판이 설치되어 있을 수도 있다. 또한, 제1 셀(5a)의 상면 주연부에는, 후술하는 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)가 제2 전극(4)에 집적했을 때에 이 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)를 차폐할 수 있도록, 차폐 수단을 설치할 수도 있다. 이 차폐 수단은, 예를 들어 제1 셀(5a)의 상면 주연부에, 예를 들어 금속 크롬막이나 산화크롬막, 그 외 차광성, 내부식성 등을 만족하는 재료로 제작된 블랙 매트릭스나, 착색한 수지 등을 배치하거나, 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)를 차폐 가능한 색(예를 들어, 흑색)으로 제1 셀(5a)의 상면 주연부를 직접 착색하거나 함으로써 형성할 수 있다. 차폐 수단의 면적은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 제1 셀(5a) 상면의 면적에 대하여 0.5 내지 40％인 것이 바람직하다.
제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c)의 내부에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 후술하는 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)를 수집하기 위한 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)이 설치되어 있다. 제2 전극(4)은, 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c) 각각의 내측면 전체 둘레에 걸쳐 배치되어 있다. 제1 전극(3)은 제2 전극(4)의 내측에 있어서, 이 제2 전극(4)과 단락하지 않도록 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c)의 저면에 배치되어 있다. 이 제1 전극(3)은, 예를 들어 판상이나 스트라이프상, 격자상, 도트상 등 다양한 형상으로 할 수 있다. 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 구리나 은과 같은 도전성이 좋은 금속, 투명한 도전성 수지, 또는 ITO(산화인듐주석)막 등을 사용할 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 셀(5a) 내에는 시안으로 착색된 제1 하전 입자(6a), 제2 셀(5b) 내에는 마젠타로 착색된 제2 하전 입자(6b), 제3 셀(5c) 내에는 옐로우로 착색된 제3 하전 입자(6c)가 수용되어 있다. 또한, 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c) 내에는, 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)를 전기 영동시키기 위한 전기 영동 매체가 충전되어 있다. 전기 영동 매체로서는, 공기 외에, 예를 들어 에틸렌글리콜(EG), 프로필렌글리콜(PG), 글리세린, 디메틸실리콘 오일 등의 실리콘 오일, 퍼플루오로폴리에테르 오일 등의 불소계 오일, 또는 석유계 오일과 같은 액체 매체를 들 수 있고, 액체 매체 중에서는 특히 실리콘 오일이 바람직하다.
제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)는 불소를 함유하는 재료를 포함하고, 부대전성의 일렉트릿성 입자이다. 이 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)의 평균 입자 직경은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 소형 디스플레이의 경우에는 0.01 내지 20㎛이며, 대형 디스플레이의 경우에는, 통상 0.5 내지 3mm, 바람직하게는 1 내지 2mm이다.
소형 디스플레이용의 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)는, 예를 들어 상압 또는 가압 하에서 액상의 불소 함유 화합물(비중합성) 또는 불소 함유 중합성 화합물을, 이들이 상용되지 않는 액체 중에서 유화함으로써 유화 입자로 하고, 유화 입자를 현탁 상태 그대로 또는 전기 영동 매체에 재분산시킨 상태에서 이 유화 입자에 전자선 또는 방사선을 조사함으로써 제조할 수 있다. 전자선 또는 방사선의 조사 조건은 입자를 일렉트릿화할 수 있는 한 한정되지 않지만, 전자선에 대해서는, 예를 들어 전자선 가속기를 사용하여 10 내지 50kGy 정도의 것을 조사하면 되고, 방사선에 대해서는, 예를 들어 1 내지 15kGy 정도의 감마선을 조사하면 된다. 또한, 가압 하에서 액상의 불소 함유 화합물 및 불소 함유 중합성 화합물은, 온도 0 내지 100℃ 정도, 압력 5 내지 30bar 정도에서 액체의 것을 적절하게 이용할 수 있고, 그 경우에는 액체로 되는 조건 하에서 유화 입자를 제조한다. 또한, 불소 함유 중합성 화합물을 사용하는 경우는, 이 유화 입자를 가열 또는 자외선 조사 등에 의해 경화시킨다. 가열 경화의 경우에는, 예를 들어 80℃ 정도에서 1시간 가열하여 경화시키면 된다. 또한, 자외선 조사에 의한 경우에는, 파장 365nm의 자외선을 1 내지 2J/㎠ 정도 조사하여 경화시키면 된다.
불소 함유 화합물로서는, 공지의 불소계 수지, 불소계 오일, 불소계 접착제 등을 널리 이용할 수 있다. 불소계 수지로서는, 사불화에틸렌 수지 등을 들 수 있다. 구체예로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)「FR1C=R1R2, R1=F 또는 H, R2=F 또는 H 또는 Cl 또는 임의」 등을 들 수 있다. 불소계 오일로서는, 퍼플루오로폴리에테르 오일, 삼불화염화에틸렌 저중합체 등을 들 수 있다. 구체예로서는, 퍼플루오로폴리에테르 오일(상품명 「뎀넘」 다이킨 고교제), 삼불화염화에틸렌 저중합체(상품명 「다이플오일」 다이킨 고교제) 등을 들 수 있다. 불소계 접착제로서는, 자외선 경화형 불소화 에폭시 접착제 등을 들 수 있다. 구체예로서는, 상품명 「옵트다인」(다이킨 고교제) 등을 들 수 있다.
불소 함유 중합성 화합물로서는, 공지의 불소계 엘라스토머, 불소 도료 바니시, 중합성 불소 수지 등을 널리 이용할 수 있다. 불소 함유 중합성 화합물로서 사용되는 불소계 엘라스토머로서는, 직쇄상 플루오로폴리에테르 화합물을 들 수 있다. 구체예로서는, 상품명 「SIFEL3590-N」, 「SIFEL2610」, 「SIFEL8470」(모두 신에쯔 가가꾸 고교제) 등을 들 수 있다. 불소 도료 바니시로서는, 사불화에틸렌/비닐 단량체 공중합체(상품명 「젯플」 다이킨 고교제) 등을 들 수 있다. 중합성 불소 수지로서는, 중합성 비정형 불소 수지(상품명 「사이톱(CYTOP)」 아사히 가라스제) 등을 들 수 있다.
불소 함유 화합물 및 불소 함유 중합성 화합물이 상용되지 않는 액체로는, 한정적이지는 않지만, 예를 들어 물, 에틸렌글리콜(EG), 프로필렌글리콜(PG), 글리세린, 실리콘 오일 등을 들 수 있다. 사용하는 불소 함유 화합물 또는 불소 함유 중합성 화합물에 따라 이들 중에서 적절히 선택한다. 불소 함유 화합물 및 불소 함유 중합성 화합물이 상용되지 않는 액체는, 소위 전기 영동 매체를 사용할 수도 있다. 전기 영동 매체로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜(EG), 프로필렌글리콜(PG), 글리세린, 디메틸 실리콘 오일 등의 실리콘 오일, 퍼플루오로폴리에테르 오일 등 불소계 오일, 석유계 오일 등을 들 수 있다.
유화에 사용하는 유화제로서는, 폴리비닐알코올, 에틸렌 무수 말레산 등을 들 수 있다. 유화제의 함유량은, 불소 함유 화합물 및 불소 함유 중합성 화합물이 상용되지 않는 액체 중에 1 내지 10중량％ 정도인 것이 바람직하다. 유화 입자를 제조할 때는, 이들 성분을 교반기, 믹서, 균질화기 등의 공지의 혼합기에 투입하고, 균일하게 혼합함으로써 제조할 수 있다. 이 경우, 가열하면서 혼합하는 것이 바람직하다.
대형 디스플레이용의 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)는, 예를 들어 불소 함유 수지 시트에 전자선 또는 방사선을 조사하여 일렉트릿화한 후, 이 불소 함유 수지 시트를 공지의 플라스틱 필름 분쇄 장치 등에 의해 파쇄함으로써 제조할 수 있다. 전자선 또는 방사선의 조사 조건은 불소 함유 수지 시트를 일렉트릿화할 수 있는 한 한정되지 않지만, 수직 방향으로부터 시트 전체에 동시에 또한 균일하게 전자선 또는 방사선을 조사하는 것이 바람직하다. 전자선 또는 방사선의 조사량에 대해서는, 예를 들어 전자선 가속기를 사용하여 10 내지 2000kGy 정도의 전자선, 혹은 1 내지 15kGy 정도의 감마선을 조사하면 된다.
불소 함유 수지 시트로서는, 전자 트랩으로서 기능하는 한 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 시트(FEP), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체 시트(PFA), 폴리테트라플루오로에틸렌 시트(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 시트(ETFE), 폴리비닐리덴플루오라이드 시트(PVDF), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 시트(PCTFE), 클로로트리플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 시트(ECTFE) 등을 들 수 있다. 이들 불소 함유 수지 시트 중에서도, 특히 FEP 시트, PFA 시트 및 PTFE 시트 중 적어도 1종이 바람직하다.
상술한 바와 같은 불소 함유 화합물, 불소 함유 중합성 화합물 및 불소 함유 수지 시트에는 미리 안료가 배합되어 있다. 이 안료로서는, 특별히 한정되는 것은 아니나, β-나프톨계, 나프톨 AS계, 아세토아세트산, 아릴아미드계, 피라졸론계, 아세토아세트산아릴아미드계, 피라졸론계, β-나프톨계, β-옥시나프토산계(BON산계), 나프톨 AS계, 아세토아세트산아닐리드계의 아조 안료 등을 들 수 있다. 또한, 프탈로시아닌계, 안트라퀴논계(스렌계), 페릴렌계·페리논계, 인디고계·티오인디고계, 퀴나크리돈계, 디옥사딘계, 이소인돌리논계, 퀴노프탈론계, 금속 착체 안료, 메틴·아조메틴계, 디케토피롤로피롤 등의 다환상 안료를 들 수 있다. 그 외, 아진 안료, 주광 형광 안료(염료 수지 고용체), 중공 수지 안료, 니트로소 안료, 니트로 안료, 천연 안료 등을 들 수 있다. 구체적인 시판품으로서는, DIC(주)제의 시뮬러 패스트 옐로우 4GO (Symuler fast yellow 4GO), 패스드토젠 슈퍼 마젠타 RG (Fasdtogen super magenta RG), 패스드토젠 블루 TGR (Fasdtogen blue TGR)이나, 후지 색소(주)제의 후지 해스트 레드 7R3300E (Fuji fast red 7R3300E), 후지 패스트 카르민 527 (Fuji fast carmine 527) 등을 들 수 있다. 이들 안료의 입자 직경으로서는, 0.02 내지 20㎛ 정도가 바람직하고, 0.02 내지 3㎛ 정도가 보다 바람직하다.
이어서, 상술한 전기 영동 표시 장치(1)의 작동에 대해서, 도 2 및 도 3까지 참조하면서 설명한다. 또한, 도 2에 있어서는, 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c)을 총괄적으로 셀(5), 제1 내지 제3 하전 입자를 총괄적으로 하전 입자(6)로서 나타내고 있다.
상기 전기 영동 표시 장치(1)에 의해, 어느 한 화소에 청색을 표시하고 싶은 경우, 시안으로 착색된 제1 하전 입자(6a)가 수용되어 있는 제1 셀(5a) 내에서, 제1 전극(3)이 정극으로 됨과 동시에 제2 전극(4)이 부극으로 되도록 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)에 전압을 인가하면, 제1 하전 입자(6a)가 제1 전극(3)에 가까이 끌어당겨져, 제1 셀(5a)의 저면에 배치된다(도 2의 (a)). 한편, 제2 및 제3 셀(5a, 5b) 내에서는, 제1 전극(3)이 부극으로 됨과 동시에 제2 전극(4)이 정극으로 되도록 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)에 전압을 인가하면, 제2 및 제3 하전 입자(6b, 6c)가, 제2 전극(4)에 가까이 끌어당겨져, 제2 및 제3 셀(5a, 5b)의 내측면에 배치된다(도 2의 (b)). 이 상태에서 표시부(2)를 상방으로부터 확인하면, 제1 하전 입자(6a)의 색(시안)만이 시인되고, 제2 하전 입자(6b)의 색(마젠타) 및 제3 하전 입자(6c)의 색(옐로우)은 제2 및 제3 셀(5b, 5c), 제2 전극(4) 또는 차폐 수단에 가려져 시인할 수 없기 때문에, 화소에는 청색이 표시된다(도 3의 (a)).
또한, 어느 한 화소에 적색을 표시하고 싶은 경우, 제2 셀(5b) 내에서 제1 전극(3)을 정극, 제2 전극(4)을 부극으로 하여, 제2 하전 입자(6b)를 제2 셀(5b)의 저면으로 이동시키고(도 2의 (a)), 제1 및 제3 셀(5a, 5c) 내에서는, 제1 전극(3)을 부극, 제2 전극(4)을 정극으로 하여, 제1 및 제3 하전 입자(6a, 6c)를 제1 및 제3 셀(5a, 5c)의 내측면으로 이동시킨다(도 2의 (b)). 이 상태에서 표시부(2)를 상방으로부터 확인하면, 제2 하전 입자(6b)의 색(마젠타)만이 시인되고, 제1 하전 입자(6a)의 색(시안) 및 제3 하전 입자(6c)의 색(옐로우)은 제1 및 제3 셀(5a, 5c), 제2 전극(4) 또는 차폐 수단에 가려져 시인할 수 없기 때문에, 화소에는 적색이 표시된다(도 3의 (b)).
마찬가지로, 어느 한 화소에 황색을 표시하고 싶은 경우, 제3 셀(5c) 내에서 제1 전극(3)을 정극, 제2 전극(4)을 부극으로 하여, 제3 하전 입자(6c)를 제3 셀(5c)의 저면으로 이동시키고(도 2의 (a)), 제1 및 제2 셀(5a, 5b)에 있어서는, 제1 전극(3)을 부극, 제2 전극(4)을 정극으로 하여, 제1 및 제2 하전 입자(6a, 6b)를 제1 및 제2 셀(5a, 5b)의 내측면으로 이동시킨다(도 2의 (b)). 이 상태에서 표시부(2)를 상방으로부터 확인하면, 제3 하전 입자(6c)의 색(옐로우)만이 시인되고, 제1 하전 입자(6a)의 색(시안) 및 제2 하전 입자(6b)의 색(마젠타)은 제1 및 제2 셀(5a, 5b), 제2 전극(4) 또는 차폐 수단에 가려져 시인할 수 없기 때문에, 화소에는 황색이 표시된다(도 3의 (c)).
또한, 어느 한 화소에 흑색을 표시하는 경우, 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c) 내에서, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)에 인가하는 전압의 크기를 조정하여, 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)를 분산시킨다(도 3의 (d)). 이 상태에서 표시부(2)를 상방으로부터 확인하면, 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)의 색이 혼합된 상태로 보이기 때문에, 화소의 색은 흑색으로 된다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(1)는, 화소마다 대응한 각 표시부(2)가 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c)을 적층한 구성으로 되어 있고, 이 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c) 내에 있어서의 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)를 이동시킴으로써, 1개의 화소에 의해 다양한 색을 표시할 수 있다. 이로 인해, 화상 범위 내에 있어서, 화상 표시에 기여하지 않는 불필요한 화소가 존재하지 않아, 결과적으로 고정밀도의 컬러 화상을 표시할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 제1 내지 제3 셀(5a 내지 5c)은 직사각 형상으로 형성되어 있었지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 원주상, 다각주상 등 다양한 형상으로 할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 표시부(2)는 3층의 셀로 구성되어 있었지만, 적어도 3층의 셀을 갖고 있으면 되고, 표시부를 4층 이상의 셀로 구성한 경우, 시안, 마젠타 및 옐로우 이외의 색(예를 들어, 백색, 흑색, 또는 중간색 등)으로 착색된 하전 입자를 수용한 셀을 설치할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 표시부(2)는, 제1 하전 입자(6a)(시안)를 수용한 제1 셀(5a), 제2 하전 입자(6b)(마젠타)를 수용한 제2 셀(5b) 및 제3 하전 입자(옐로우)를 수용한 제3 셀(5c)을 순서대로 적층한 구성으로 되어 있었지만, 이들 셀의 적층 순서를 바꿀 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)는 각각 시안, 마젠타, 옐로우로 착색되어 있었지만, 하전 입자의 색에 대해서는 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 레드, 그린 및 블루 등으로 착색되어 있을 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 제1 내지 제3 하전 입자(6a 내지 6c)는 부대전성의 일렉트릿성 입자이었지만, 셀 내에서 전기 영동이 가능한 입자이면 특별히 이것에 한정되지 않고, 정(+)으로 대전하고 있을 수도 있고, 일렉트릿화되어 있을 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 제2 전극(4)는 각 셀의 내측면 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있었지만, 하전 입자를 셀의 측면에 수집할 수 있으면 되고, 예를 들어 셀의 일 측면에만 설치되어 있을 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)은 각 셀 내에 설치되어 있었지만, 셀 내의 하전 입자를 셀의 저면 또는 측면에 수집할 수 있으면 되고, 도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 전극 중 적어도 한쪽을 셀의 외측에 설치할 수 있다.
도 4의 (a) 및 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 전극(3)을 셀(5)의 내측 저면에 설치한 경우, 셀(5)의 외측에 있어서의 상면 측단부 또는 하면 측단부에 제2 전극(4)을 설치할 수 있다. 또한, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 이 제2 전극(4)은 인접하는 셀(5)에 있어서 일체적으로 형성될 수도 있다. 이에 의해, 제1 전극(3)과 제2 전극(4)은 셀(5)의 천장부(51) 또는 저부(52)에 이격되기 때문에, 예를 들어 손가락이나 터치 펜 등으로 전기 영동 표시 장치의 표시부가 가압됨으로써 셀(5)이 변형되었다고 해도, 제1 전극(3)과 제2 전극(4)이 접촉하지 않아, 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 셀(5)의 내측 저면에 제1 전극(3)을 설치하는 것과 동시에, 셀(5)의 외측 측면에 제2 전극(4)을 설치할 수도 있다. 이에 의해, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에 셀(5)의 측벽부(53)가 개재하게 되어, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 단, 이 경우, 인접하는 셀(5)에 있어서의 제2 전극(4)끼리 접촉하는 것을 방지하기 위하여, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 인접하는 셀(5) 사이에는 구획부(8)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구획부(8)의 재질로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 페놀, 에폭시, 멜라민, 요소, 폴리우레탄과 같은 열경화성 수지나, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴 수지와 같은 범용 플라스틱 등의 절연체를 들 수 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 있어서, 제1 전극(3)은 셀(5)의 저면에 설치되어 있지만, 셀(5)의 상면에 설치되어 있을 수도 있다.
도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 전극(4)을 셀(5)의 내측면에 설치하는 경우, 셀(5)의 외측 상면 또는 외측 하면에 제1 전극(3)을 설치할 수 있다. 또한, 이 경우, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수의 셀(5)에 있어서의 제1 전극(3)을 일체적으로 형성할 수도 있다. 이에 의해, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에 셀(5)의 천장부(51) 또는 저부(52)가 개재하게 되어, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 셀(5)의 외측에 있어서, 제1 전극(3)을 셀(5)의 하면에 설치하는 것과 동시에 제2 전극(4)을 셀(5)의 상면에 설치할 수도 있다. 이 경우, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에 셀(5)의 천장부(51) 및 저부(52)가 개재하게 되기 때문에, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 셀(5)의 외측에 있어서, 제1 전극(3)을 셀(5)의 하면에 설치하는 것과 동시에 제2 전극(4)을 셀(5)의 측면에 설치한 경우, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에 셀(5)의 측벽부(53) 및 저부(52)가 개재하기 때문에, 셀(5)이 직경 방향 내측으로 변형되었다고 해도, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 8에 있어서, 제1 전극(3)은 셀(5)의 저면에 설치되어 있지만, 셀(5)의 상면에 설치되어 있을 수도 있다.
1: 전기 영동 표시 장치
2: 표시부
3: 제1 전극
4: 제2 전극
5a 내지 5c: 제1 내지 제3 셀
6a 내지 6c: 제1 내지 제3 하전 입자

Claims (10)

  1. 하전 입자를 수용하는 적어도 3층의 셀을 갖고, 매트릭스상으로 배치되어 각 화소를 표시하는 복수의 표시부와,
    상기 각 셀의 상면 또는 하면에 설치된 제1 전극과,
    상기 각 셀의 측단부에 설치된 제2 전극을 구비하고,
    상기 하전 입자는 상기 각 표시부에 있어서 상기 셀마다 상이한 색으로 착색되어 있는, 전기 영동 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하전 입자는 불소를 함유하는 재료를 포함하고, 부전하를 갖는 일렉트릿성 입자인, 전기 영동 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하전 입자는 불소 함유 화합물과 상용되지 않는 액체 중에서 유화되어 전자선 또는 방사선이 조사된 불소 함유 화합물인, 전기 영동 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 불소 함유 화합물은 전기 영동 매체에 재분산된 상태에서 상기 전자선 또는 방사선이 조사되는, 전기 영동 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 하전 입자는 전자선 또는 방사선이 조사된 불소 함유 수지 시트의 파쇄편인, 전기 영동 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극은 한쪽이 상기 셀의 외측에 설치됨과 동시에, 다른 쪽이 상기 셀의 내측에 설치되어 있는, 전기 영동 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 셀의 외측에 설치되고,
    상기 제2 전극은 상기 셀의 측면에 위치하고 있는, 전기 영동 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 각 셀의 측단부 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있는, 전기 영동 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 표시부의 상면의 주연부를 덮도록 설치되고, 상기 제2 전극에 집적하는 상기 하전 입자를 차폐하기 위한 차폐 수단이 더 구비되어 있는, 전기 영동 표시 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 표시부의 하방에 설치되고, 상기 셀을 통과한 빛을 반사시키기 위한 반사판이 더 구비되어 있는, 전기 영동 표시 장치.
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