JP2733678B2

JP2733678B2 - 電気泳動表示装置及びその製造法

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Publication number: JP2733678B2
Application number: JP1043609A
Authority: JP
Inventors: 孝寿赤塚; 二郎外山; 昭多田隈; 高志森; 達彦尾城
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1989-02-25
Filing date: 1989-02-25
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH02223934A

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、
一方の電極板に樹脂製フィルム等からなる可撓性基材を
用いることにより、分散系を小区間に小連続相に分割す
る為の弾性質多孔性スペーサの各孔に分散系を確実に封
入でき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３図の如く、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用い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６を分散させた分散
系７をその対向間隙間に封入すべくスペーサ機能を兼ね
る封止部材５を外周部位に配装した構造を有する。この
ような構造の電気泳動表示装置は、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６を電極パタ
ーン２、４に吸着・離反させ得るように分散系７に電界
を作用させて電気泳動粒子６の分布状態を変えるとこに
より分散系７の光学的特性に変化を与えて文字、記号又
は図形等の所望の表示動作を行わせるものである。

分散系７の封入態様として上記の如く端部に設けた封
止部材５によって連続相状に構成する場合には、両電極
パターン２、４間の間隙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６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、その結果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、このような不都合を解消する手段として、第
４図の如く、多数の透孔を備えた多孔性スペーサ８を用
いて各透孔に分散系を封入し、以って分散系７を小区間
に不連続相に分割するような構造も特開昭49−32038
号、特開昭59−34518号又は特開昭59−171930号各公報
等で知られている。

「発明が解決しようとする課題」しかし、多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に係
る上記先行技術に於いて、両電極板に各々基板フィルム
を使用する場合には、フィルムの変形等によって多孔性
スペーサと電極板間に間隙を生じ易いので、電気泳動粒
子の偏在を発生させる虞がある。また、双方ともガラス
板の基材で両電極板を構成する場合には、ガラス板の平
面性と多孔性スペーサの厚みの分布の関係により、多孔
性スペーサと電極板間に隙間を残す部分を発生し、斯か
る構造の場合でも電気泳動粒子の偏在を防止することは
容易ではない。

更に、両電極板と介装多孔性スペーサとを予め接着し
たセル構造のものでは、多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る等、分散系注
入処理に伴なう製造上の難点が種々存在する他、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
にあり、信頼性の高い表示装置を得る上での解決課題は
多い。

「課題を解決するための手段」本発明は、多孔性スペーサを用いる分散系分割型の電
気泳動表示装置に於いて、多孔性スペーサを弾性質部材
で構成すると共に、電極板の一方を可撓性に構成するこ
とにより、弾性質多孔性スペーサの各孔に分散系を容易
確実に注入可能な電気泳動表示装置及びその製造法を提
供するものである。

その為に、本発明の電気泳動表示装置では、少なくと
も一方が透明質に構成された一組の対向配置した電極板
間に多孔性スペーサを介して電気泳動粒子を分散させた
分散系を不連続相に分割して封入する構造の電気泳動表
示装置に於いて、上記多孔性スペーサを弾性質部材で形
成すると共に、上記一方の電極板を該弾性質多孔性スペ
ーサに対して密着可能な可撓性に構成し、且つ上記他方
の電極板を透明質剛体で形成し、上記弾性質多孔性スペ
ーサに於ける分散系を該スペーサの弾性により負圧に保
持させるように上記可撓性電極板をこの弾性質多孔性ス
ペーサの各透孔側に部分的に撓ませるべく構成したもの
である。

斯かる電気泳動表示装置を製作するには、先ずフィル
ム部材及び透明ガラス板の各一方面に所要の電極パター
ンを各々形成した可撓性電極板及び透明な剛体電極板を
用意し、該透明剛体電極板の電極パターン側に配装した
弾性質多孔性スペーサに電気泳動粒子を分散させた分散
系を過剰に供給した後、上記可撓性電極板をその電極パ
ターンが上記剛体電極板の電極パターンと対面するよう
に上記弾性質多孔性スペーサ上に配装し、次に上記可撓
性電極板の上面側に加圧力を作用させて上記弾性質多孔
性スペーサの圧縮状態で該可撓性電極板をこの弾性質多
孔性スペーサに密着させて余分な分散系を押し出して該
多孔性スペーサの各孔に分散系を封入し、上記弾性質多
孔性スペーサ自体の復元力により封入分散系を負圧状態
に保持する手法が採用される。

このような電気泳動表示装置を製造する際には、シリ
コンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム等
の合成ゴムや天然ゴム等で形成可能な弾性質多孔性スペ
ーサを上記透明剛体電極板に予め一体に形成することも
好適な手法である。

「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。第一図に於いて、10は透明な剛体電極板を構成す
る為の基材としての透明なガラス板であってその上面に
は酸化インジウム・スズ等の透明導電材料を用いて所要
の電極パターン11を適宜形成してある。この剛体電極板
の上面には分散系を小区間に分割して封入するための弾
性質多孔性スペーサ12を配装してある。この多孔性スペ
ーサ12は、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、
アクリルゴム等の合成ゴムや天然ゴム等の素材からなる
シート状物にパンチ、レーザ等の手段で所要の透孔を多
数穿設したものをこの剛体電極板の電極パターン11形成
側に一体的に設けるか、若しくは感光性樹脂を該電極パ
ターン11上に被着形成してエッチング等の化学的溶解手
段で所要の透孔を任意形成し得る。

弾性質多孔性スペーサ12は、第２図の如く、分散系の
分割封入の為の上記態様で形成され得る多数の透孔12B
を有する他、該スペーサ12の端部周域には後述の可撓性
電極板との関連に於いて、透孔12Bを設けない斜線で示
す接着固定部12Aを形成するのが好適である。斯かる弾
性質多孔性スペーサ12の上面には上記電極パターン11と
対向する面に他の電極パターン14を形成したフィルム基
材13からなる可撓性電極板を配装してある。15は加圧部
材を示し、これは弾性質多孔性スペーサ12の各孔12Bに
過剰に供給した分散系７を可撓性電極板の上面から押圧
するして該スペーサ12を圧縮しながら余分な分散系７を
押し出すことにより、弾性質多孔性スペーサ12の各孔12
Bに空孔のない分散系７の完全な封入を行なわせる為の
ものである。この加圧部材15には、気体、液体又は固体
の少なくとも一つを適宜使用できるものであるが、図示
の場合では鋼製ロールを用いた例を示す。なお、16は構
成部材間をそれらの端部で固定接合する為の接着剤を示
す。

上記構造の分散系分割型の電気泳動表示装置を製作す
るには、透明ガラス板10及び透明電極パターン11で構成
された剛体電極板の該電極パターン11上に第２図に示す
ような弾性質多孔性スペーサ12を形成した後、表示目的
に最適な如く適宜な液体分散媒に酸化チタン等の電気泳
動粒子を分散させて予め調製した分散系７を弾性質多孔
性スペーサ12に所要量以上に過剰に供給して該スペーサ
12をこの分散系７で完全に覆っておく。次いで、可撓性
電極板をその電極パターン14が剛体電極板の電極パター
ン11と対面するように弾性質多孔性スペーサ12に重ね合
わせた状態で可撓性電極板の上面側に加圧部材としての
鋼製ロール15を配置する。このロール15による可撓性電
極板の一端部からの順次的な弾圧力の付与により、可撓
性電極板は弾性質多孔性スペーサ12に十分に押し付けら
れて密着する。これにより、弾性質多孔性スペーサ12に
対し過剰に供給された余分な分散系は該スペーサ12の各
孔12Bから押し出され、また、鋼製ロール15の弾圧付勢
力によって弾性質多孔性スペーサ12の圧縮状態で分散系
７がその各孔12Bに封入されることとなる。そして、接
着剤16を用いて剛体電極板、弾性質多孔性スペーサ12及
び可撓性電極板の各外周端部を相互に接着固定すると、
弾性質多孔性スペーサ12の復元力によって分割封入済分
散系７は該スペーサ12の各孔12B内で負圧状態に保持さ
れ、以って空孔のない分割型分散系の完全な封入処理を
容易迅速に施すことが出来る。

ここで、弾性質多孔性スペーサ12は、シート状に形成
したシリコンゴム等を用いて、打抜き、ドリル穿孔又は
レーザ加工等の手段で所要の透孔を多数形成した後、熱
プレス等の手段でその厚さを両電極板の間隙以下となる
ように適宜成形可能である。また、このスペーサ12の各
透孔12B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など任意に定めることができ、その
配列も規則的又は不規則的に設け得る。斯かる弾性質多
孔性スペーサ12の厚さは、シリコンゴム又はウレタンゴ
ムなど使用すべき部材の復元率、分散媒の組成や両電極
板間の間隙等を考慮して適宜選定できるが、一般的には
20μｍ〜1mm程度に定めることができる。

分散系７に用いる電気泳動粒子は、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、セラ
ミック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７の分散媒としては、炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素、芳香族炭化水素等の他、天然又は合成
の各種の油等を任意使用できる。そして、分散系７には
必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石けんや樹脂、
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、分散剤、潤滑剤、安定化剤などを適宜添
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のほか、電気泳動粒子
の電極パターン11、14に対する吸着性や分散媒の粘度等
の調整も適宜行える。

一実施例に於いて、フィルム基材13及び透明ガラス板
10の各一方面に酸化インジウム・スズを使用して各々所
要の透明な電極パターン11、14を各別に形成した可撓性
電極板と剛体電極板とを用意し、その剛体電極板の電極
パターン11の形成側に多数の透孔を有するシリコンゴム
シートを配装して第２図の如き構造の弾性質多孔性スペ
ーサ12を形成した。

一方、分散系７の為の分散媒として、ヘキシルベンゼ
ン100ccを用意し、これにオイルブルーBAからなる濃紺
の染料1gとシルバンS83からなる界面活性剤0.5gとを溶
かし、この溶媒に電気泳動粒子として酸化チタン5gを分
散させて分散系７を調製した。この分散系７を空気が残
らないように弾性質多孔性スペーサ12に過剰に注いでこ
のスペーサを安全に覆った。次に、可撓性電極板を第１
図の如くこの弾性質多孔性スペーサ12上に配置した上、
該可撓性電極板の表面側に鋼製ロール15を用いてその一
端から順次加圧押圧力を作用させることにより、可撓性
電極板を弾性質多孔性スペーサ12に密着させながら余分
な分散系７を押し出す一方、該スペーサ12の圧縮状態で
その各透孔12Bに分散系を完全に封入した後、該スペー
サ12と密着した可撓性電極板に於ける端部周域をクラン
プした。最後に、このクランプ部分に於いて両電極板及
び弾性質多孔性スペーサ12を含む構成部材の端部間をエ
ポキシ系接着剤16で接着固定し、第１図に示すような分
散系７を負圧状態で小区間に分割して封入した電気泳動
表示装置を得た。

この電気泳動表示装置の電極板間に直流70Vの電圧を
反復的に印加してスイッチング試験を行ったところ、10
00万回のスイッチング経過後に於いても電気泳動粒子の
偏りは認められず、コントラストの良好な表示動作を得
た。

「発明の効果」本発明による電気泳動表示装置は、多孔性スペーサを
使用して分散系を小区間に不連続相に分割して封入する
構造の電気泳動表示装置に於いて、多孔性スペーサを弾
性質のものに構成し、電極板の一方を可撓性に構成した
ので、斯かる表示装置を製作する場合には、分散系を過
剰に供給した弾性質多孔性スペーサ上に可撓性電極板を
配装した状態でこの可撓性電極板側に加圧押圧力を順次
作用させることにより、可撓性電極板を弾性質多孔性ス
ペーサに密着させながら余分な分散系を押し出し、該ス
ペーサの圧縮状態で弾性質多孔性スペーサの各透孔に空
孔を残すことなく容易に分散系を完全に封入できる。

そして、弾性質多孔性スペーサの復元力によりその各
透孔に封入された分散系は負圧状態で封入保持できる。

斯かる電気泳動表示装置は、その構成が簡易であっ
て、弾性質多孔性スペーサの各透孔に分散系を完全に封
入する手法として格段なものがある。

従って、表示欠陥のないコントラストの良好な表示信
頼性の高い優れた分散系分割型の電気泳動表示装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に従って構成された透明剛体
電極板に設けた弾性質多孔性スペーサと可撓性電極板と
を具備する分散系分割型の電気泳動表示装置に於いて、
弾性質多孔性スペーサの各孔に分散系を封入処理する手
法として弾性質多孔性スペーサに過剰の分散系を供給し
て可撓性電極板の配置後、この可撓性電極板側に加圧力
の作用下に分散系を封入する説明図、第２図は本発明の手法により透明剛体電極板の電極パタ
ーン形成側に外周部の接着固定部と共に形成した弾性質
多孔性スペーサの概念的な部分拡大平面構成図、第３図は多孔性スペーサを使用しない従来の構造による
分散系連続相型の電気泳動表示装置の概念的断面構成
図、そして、第４図は多孔性スペーサを備えた従来構造の分散系分割
型電気泳動表示装置をその分散系の注入に伴なう問題点
と共に示す概念的断面構成図である。１、3:透明ガラス板２、4:電極パターン 5:端部スペーサ 6:電気泳動粒子 7:表示用分散系 8:多孔性スペーサ 10:透明ガラス板 11:電極パターン 12:弾性質多孔性スペーサ 12A:接着固定部 12B:多数の透孔 13:フィルム基材 14:電極パターン 15:鋼製ローラ 16:固定用接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森高志茨城県稲敷郡茎崎町天宝喜757 日本メクトロン株式会社南茨城工場内 (72)発明者尾城達彦茨城県稲敷郡茎崎町天宝喜757 日本メクトロン株式会社南茨城工場内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明な一組の対向電極板
間に電気泳動粒子を含む分散系を封入し、該電極板間に
印加した表示制御用電圧の作用下に分散系内の電気泳動
粒子の分布状態を変えることにより光学的反射特性に変
化を与えて所要の表示動作を行わせるようにした電気泳
動表示装置に於いて、上記分散系を不連続に分割する手
段として上記電極板間に介装した弾性質多孔性スペーサ
を備え、上記対向電極板の一方を可撓性シートで構成す
ると共に、他の電極板を剛体で構成したことを特徴とす
る電気泳動表示装置。
【請求項２】前記可撓性シート電極板の基材をフィルム
部材で構成し、上記剛体電極板の基材を透明ガラス板で
構成した請求項（１）の電気泳動表示装置。
【請求項３】前記弾性質多孔性スペーサはその端部周域
に上記両電極板との接着固定部を有する請求項（１）又
は（２）の電気泳動表示装置。
【請求項４】フィルム部材及び透明ガラス板の各一方面
に所要の電極パターンを各々形成した可撓性電極板と透
明な剛体電極板とを用意し、該剛体電極板の電極パター
ン側に配装した弾性質多孔性スペーサに対し電気泳動粒
子を分散させた分散系を過剰に供給した後、上記可撓性
電極板をその電極パターンが上記剛体電極板の電極パタ
ーンと対面するように上記弾性質多孔性スペーサ上に配
装し、次に上記可撓性電極板の上面に加圧部材を配置し
てこの可撓性電極板を上記弾性質多孔性スペーサに密着
させて余分な分散系を押し出すと共に該弾性質多孔性ス
ペーサを圧縮してその各孔に上記分散系を封入し、該封
入分散系を上記弾性質多孔性スペーサの復元力により負
圧状態に保持することを特徴とする電気泳動表示装置の
製造法。
【請求項５】前記加圧部材又は加圧力付与手段に、気
体、液体又は固体の少なくとも一つを使用する請求項
（４）の電気泳動表示装置の製造法。
【請求項６】前記弾性質多孔性スペーサの端部周域に上
記可撓性電極板に対する接着固定部を形成するようにし
た請求項（４）又は（５）の電気泳動表示装置の製造
法。