JP2000330488A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示ムラを低減することができると共に、製
造コスト削減が可能な表示装置を提供する。 【解決手段】 透明絶縁性液体１と、第１電極８及び第
２電極７に印加される電圧により第１電極８又は第２電
極７の方向に移動する着色帯電粒子２とを光透過性を有
する管３に充填すると共に、これら透明絶縁性液体１及
び着色帯電粒子２が充填された管同士を、第１電極８及
び第２電極７が形成された第１基板４と第２基板６との
間に密着して配置することにより、着色帯電粒子２を均
一に分散させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に関し、
特に電極に印加された電圧により液体中の帯電粒子を移
動させて表示を行う電気泳動表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の発達に伴い、低消費電
力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらの
ニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われ
ている。中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気
的に制御することにより、液晶の光学的特性を変化させ
ることができ、上記のニーズに対応できる表示装置とし
て活発な開発が行われ、商品化されている。

【０００３】しかしながら、この液晶表示装置は、画面
を見る角度や反射光による画面上の文字の見づらさや、
光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚への負担が未
だ十分に解決されていない。この為、視覚への負担の少
ない表示装置の研究が盛んに検討されている。

【０００４】そこで、このような低消費電力、眼への負
担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されてお
り、その一つとして電気泳動表示装置が知られている。
ここで、この電気泳動表示装置は、図１３に示すように
帯電した泳動粒子３１と絶縁性液体３２とからなる分散
層と、この分散層を挟んで対峙する一組の電極３３，３
４とを備えており、この電極３３，３４を介して分散層
に電圧を印加することにより、泳動粒子３１を粒子自身
が持つ電荷と反対側に引き寄せるようにしている。

【０００５】ところで、この電気泳動表示装置は、泳動
粒子３１を着色すると共に絶縁性液体３２を染色するこ
とによってカラー表示を行うことができる。つまり、同
図の（ｂ）に示すように着色帯電粒子である着色された
泳動粒子３１が観測者に近い第１の電極３３表面に付着
した場合は、泳動粒子３１の色が表示され、逆に（ａ）
に示すように観測者から遠い第２の電極表面３４に付着
した場合は、染色された絶縁性液体３２の色が表示され
る。

【０００６】また別のタイプの電気泳動表示装置として
は、例えば特開昭４９−２４６９６公報等で提案されて
いるように、一組の電極を一基板上に隣り合うように配
置し、泳動粒子を基板に平行に移動させて表示を行うも
のがある。

【０００７】図１４はこのような電気泳動表示装置の構
成を示す図であり、同図において、３５は透光性電極、
３６は不透明電極であり、これら透光性電極３５及び不
透明電極３６は支持板３７の上に並んで配置されてい
る。

【０００８】ここで、例えば泳動粒子３１を黒色、支持
板３７を白色にすると、同図の（ａ）に示すように泳動
粒子３１が不透明電極表面に付着した場合は、外光３８
は透明電極３５を透過して白色の支持板３７で反射され
るため、透光性電極部分は実質的に白く見える。また、
（ｂ）に示すように泳動粒子３１が透光性電極表面に付
着した場合は、反射光が少ないため黒く見えることにな
る。

【０００９】ところで、このような構成の電気泳動表示
装置においては、長時間繰り返し使用すると泳動粒子３
１の濃度分布に偏りが生じ、結果的に表示ムラとなる恐
れがある。そこで、このような濃度分布の偏りを防ぐ方
法として、例えば特開昭５９−３４５１８号公報或は特
開平２−２８４１２４号公報等で提案されているよう
に、封入部に一定の間隔で隔壁を形成し、小区画に分割
する方法がある。

【００１０】また、例えば特開平１−１１４８２８号公
報で提案されているように、分散媒で膨潤する部材から
なる有孔性スペーサーを用い、分散系を注入後、不連続
な小区画に分割する方法がある。ここで、この提案は予
め液体及び泳動粒子を充填した複数の光透過性の管を基
板間に配置するものであり、管自体が隔壁となりうるこ
とから、隔壁を形成することは不要である。

【００１１】なお、光透過性の管を基板間に配置した構
成の表示装置としては特開昭４９−９６６９４号公報で
提案された液晶表示装置がある。これは内部に液晶材料
を充填した管を平行に配置した構成を持ち、厚さが均一
で、外部からの水分、気体などの混入を防ぐことのでき
る表示装置として提案されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電気泳動表示装置において、既述したように
泳動粒子の濃度分布の偏りによる表示ムラを防ぐ目的
で、封入部に一定の間隔で隔壁を形成した場合は、各小
区画に均等に泳動粒子を分配しなければならず、その分
配が困難であった。また、基板上の隔壁の形成、泳動粒
子及び絶縁性液体の均一な分配、封入を必要とする一連
の製造工程には多くの時間及びコストを要するという問
題があった。

【００１３】さらにカラー表示を行う場合、複数の色の
泳動粒子あるいは絶縁性液体を用いるため、隔壁により
小区画に分割しても製造時、隣接した区画で互いに色の
混入が起こり易く、所望の色の泳動粒子あるいは絶縁性
液体のみを充填することは困難であった。したがって、
カラー表示にはさらに困難が伴うという問題があった。

【００１４】そこで、本発明はこのような現状に鑑みて
なされたものであり、表示ムラを低減することができる
と共に、製造コスト削減が可能な（電気泳動）表示装置
を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明絶縁性液
体中に分散している着色帯電粒子と、該着色帯電粒子に
電圧を印加する第１電極及び第２電極とを備え、前記第
１電極及び第２電極に印加される電圧により前記着色帯
電粒子を該第１電極又は第２電極の方向に移動させて表
示を行う表示装置であって、前記透明絶縁性液体及び着
色帯電粒子を光透過性を有する管に充填すると共に、管
同士を、前記第１電極及び第２電極が形成された第１基
板と第２基板との間に密着して配置したことを特徴とす
るものである。

【００１６】また本発明は、前記第１電極及び第２電極
に印加された電圧により前記着色帯電粒子を、前記第１
及び第２基板に対して平行に移動させることを特徴とす
るものである。

【００１７】また本発明は、前記管内の透明絶縁性液体
及び着色帯電粒子は該管に同時に充填されたものである
ことを特徴とするものである。

【００１８】また本発明は、前記管内の透明絶縁性液体
及び着色帯電粒子は該管に別々に充填されたものである
ことを特徴とするものである。

【００１９】また本発明は、前記管は、可撓性を有する
と共に断面が円又は楕円形状であり、かつ前記第１及び
第２基板の間に配置された際、該第１及び第２基板に垂
直な方向の内径を１としたとき、該基板に平行な方向の
内径が１以上であることを特徴とするものである。

【００２０】また本発明は、前記管がポリマーにより形
成されていることを特徴とするものである。

【００２１】また本発明は、前記第１基板上に着色層を
形成したことを特徴とするものである。

【００２２】また本発明は、前記着色層は、前記着色帯
電粒子とは異なる色に着色されていることを特徴とする
ものである。

【００２３】また本発明は、前記管に充填されている前
記透明絶縁性液体がイエロー、マゼンダ、シアンのいず
れかに着色されていることを特徴とするものである。

【００２４】また本発明は、前記異なる色の絶縁性液体
を充填した管を、前記第１基板及び第２基板との間に規
則的に配置したことを特徴とするものである。

【００２５】また本発明は、前記管に充填されている前
記着色帯電粒子がイエロー、マゼンダ、シアンのいずれ
かに着色されていることを特徴とするものである。

【００２６】また本発明は、前記異なる色の着色帯電粒
子を充填した管を、前記第１基板及び第２基板との間に
規則的に配置したことを特徴とするものである。

【００２７】また本発明は、第１基板及び第２基板の少
なくとも一方は光透過性を有することを特徴とするもの
である。

【００２８】また本発明は、前記第１基板及び第２基板
がポリマーフィルムであることを特徴とするものであ
る。

【００２９】また本発明は、前記第１電極が光透過性を
有することを特徴とするものである。

【００３０】また本発明は、前記着色帯電粒子の色、前
記電極の色、前記絶縁性液体の色、前記着色層の色のい
ずれかを利用してカラー表示を行なうことを特徴とする
ものである。

【００３１】また本発明のように、透明絶縁性液体と、
第１電極及び第２電極に印加される電圧により第１電極
又は第２電極の方向に移動する着色帯電粒子とを光透過
性を有する管に充填すると共に、これら透明絶縁性液体
及び着色帯電粒子が充填された管同士を、第１電極及び
第２電極が形成された第１基板と第２基板との間に密着
して配置することにより、着色帯電粒子を均一に分散さ
せるようにする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。

【００３３】図１は、本発明の実施の形態に係る表示装
置である電気泳動表示装置の斜視図、図２はその断面の
一部を示す図である。

【００３４】図１及び図２において、１は透明絶縁性液
体、２は着色帯電粒子、３はこれら透明絶縁性液体１及
び着色帯電粒子２を封入している光透過性の管、４、６
は管３を挟持する第１及び第２基板である。また、５は
第１基板上に形成された絶縁層であり、管３は絶縁層５
と第２基板６の間に保持されている。なお、この絶縁層
５の下には第２電極７が一部に形成され、さらにその下
方に第１電極８が形成されている。

【００３５】ここで、この電気泳動表示装置（以下、表
示装置という）は、透明絶縁性液体中で帯電した泳動粒
子である着色帯電粒子２を基板面と平行に、第１電極面
上、或は第２電極面上に移動させることにより表示を行
うものであり、例えば、図２の（ａ）に示すように透明
絶縁性液体中の着色帯電粒子２を第１電極８への電圧印
加によって第１電極上に集めると、観測者（第２基板
側）からは着色帯電粒子２と第２電極７が観察（表示）
される。

【００３６】一方、図２の（ｂ）に示すように電圧の極
性を変えて着色帯電粒子２を第２電極上に集めると、着
色帯電粒子２と絶縁層５或いは第１電極８或いは第１基
板４等の着色した層が観察される。

【００３７】そして、このように構成することにより、
例えば第２電極７及び着色帯電粒子２を共に黒色にし、
第１電極８を白色とすれば、白黒表示が可能となる。ま
た後述するように、異なる色の着色帯電粒子２や透明絶
縁性液体１を封入した管３を適宜配置したり、カラー化
した着色層を設けるようにすればカラー表示も可能とな
る。

【００３８】なお、管３の配置方法は、図２に示したよ
うに第２電極７と平行に管３を配置する方法があり、こ
の配置方法では着色帯電粒子２は同図の（ａ）及び
（ｂ）に示すように管３の長手方向と直交する方向であ
る横方向に移動する。一方、他の配置方法として図３に
示すように、第１電極８と平行に管３を配置する方法が
あり、この配置方法では同図の（ａ）及び（ｂ）に示す
ように着色帯電粒子２は管３の長手方向に移動する。

【００３９】ここで、この管３の断面形状は、基本的に
は着色帯電粒子２の移動に支障がなければ特に制限はな
く、円または楕円形状でよいが、観測者にとって見易く
ムラの少ない表示を実現するためには、表示領域が大き
く、また着色帯電粒子２の移動が均一であることが望ま
しい。そのため、管３の基板４，６に平行な方向の内径
Ｘ１を１とすると、基板４，６に垂直な方向の内径Ｙ１
が１以上であることが好ましい。

【００４０】ところで、このような表示装置おいては、
複数の色の透明絶縁性液体１を用いることにより、また
複数の色の着色帯電粒子２を用いることにより、さらに
第１基板４に着色層を形成することによりカラー表示を
行うことができる。

【００４１】次に、このようなカラー表示可能な表示装
置について説明する。

【００４２】図４は複数の色の透明絶縁性液体を用いて
カラー表示を行う表示装置の断面図であり、この表示装
置においては、同図に示すように着色帯電粒子２と、イ
エロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）各色の透
明絶縁性液体１０，１１，１２とを封入した管３が規則
的に配置されている。さらに、着色帯電粒子２を白色と
すると共に第１電極８を透光性電極にする一方、表示の
観測を第１基板側から行なうようにしている。

【００４３】ここで、例えばイエロー（Ｙ）の表示は、
イエロー（Ｙ）の透明絶縁性液体１０が封入された管内
の着色帯電粒子２を第２電極上に集め、他のマゼンダ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の透明絶縁性液体１１，１２が封
入された管内の着色帯電粒子２を第１電極上に集めるこ
とにより可能となる。

【００４４】また、同図に示すようにイエロー（Ｙ）、
マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の透明絶縁性液体１０，
１１，１２が封入された各管内の着色帯電粒子２を全て
第１電極上に集めるようにすれば白を表示でき、反対に
着色帯電粒子２を全て第２電極上に集めるようにすれば
黒を表示することができる。

【００４５】図５は複数の色の着色帯電粒子を用いてカ
ラー表示を行う表示装置の断面図であり、この表示装置
においては、同図に示すように透明絶縁性液体１と、イ
エロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）各色の着
色帯電粒子１３，１４，１５とを封入した管３が規則的
に配置されている。さらに、第１電極８を白色とする
か、あるいは第１電極８と第２電極７との間に白色の着
色層（不図示）を設けると共に、表示の観測を第２基板
側から行なうようにしている。なお、この場合、第２基
板上の、第２電極７に対応した部分１６は遮光のため白
あるいは黒等に着色しておくことが望ましい。

【００４６】ここで、例えばイエロー（Ｙ）の表示は、
イエロー（Ｙ）の着色帯電粒子１３を第１電極上に集
め、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の着色帯電粒子１
４，１５を第２電極上に集めることにより可能となる。
また、同図に示すように着色帯電粒子１３，１４，１５
を全て第１電極上に集めるようにすれば黒を表示でき、
反対に着色帯電粒子１３，１４，１５を全て第２電極上
に集めるようにすれば白を表示することができる。

【００４７】図６は第１基板４に着色層を形成すること
によりカラー表示を行う表示装置の断面図であり、この
表示装置においては、同図に示すように第２電極７の側
方にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の
着色層１７，１８，１９を形成している。

【００４８】なお、この着色層１７，１８，１９の形成
位置は、観測者側（第２基板側）から観察可能であれば
第１電極８、第１基板４と絶縁層５との間、あるいは第
１基板裏面などに形成してもよい。また、それぞれの場
所において全面に形成してもよく、また一部に形成して
もよい。

【００４９】そして、例えば同図に示すように絶縁層５
にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）各色
の着色層１７，１８，１９を規則的に形成すると共に着
色帯電粒子２を白色にする一方、既述したように着色帯
電粒子２を移動させることで所望の色を表示させること
ができる。

【００５０】なお、以上のカラー表示において、着色帯
電粒子２，１３，１４，１５及び第１電極８、絶縁層等
の色は、材料自身の色でもよく、それらの材料表面に他
の材料を積層、混合したものでもよい。また、着色帯電
粒子２，１３，１４，１５は１種類或いは２種類以上の
材料で構成されていてもよい。

【００５１】さらに、本表示装置は、着色帯電粒子２を
表示面に対して横方向に水平移動させるため構造的に表
示色の階調表現が可能となる。即ち、例えば図７の
（ａ）に示すように第２電極上の着色帯電粒子２を、
（ｂ）に示すように第１電極８へ一部移動させることに
よって達成できる。

【００５２】なお、このように着色帯電粒子２の一部を
移動させる方法としては、電圧印加時間を短くする、印
加電圧を小さくする、帯電能の異なる粒子を混合して用
いる、大きさの異なる粒子を混合して用いる等がある。

【００５３】次に、このような表示装置の製造プロセス
について説明する。

【００５４】まず、光透過性の管の中に着色帯電粒子及
び透明絶縁性液体を充填する。なお、本実施の形態にお
いては、この管は断面が円または楕円形状を有するもの
であり、また管の材料としては可視光の透過率が高いア
クリル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等の
ポリマー或いはガラス、石英等の無機材料を使用するこ
とができるが、柔軟性が高いポリマーが特に好ましく用
いられる。なお、管の径は表示画素の大きさに応じて適
宜決定される。

【００５５】一方、透明絶縁性液体としては、シリコー
ンオイル、トルエン、キシレン、高純度石油等の無色透
明液体を使用するが、透明絶縁性液体を着色してカラー
表示を行う場合は、色材として染料等を上記透明絶縁性
液体中に溶解または分散させて使用する。

【００５６】また着色帯電粒子としては、透明絶縁性液
体中で帯電しうる材料を用いる。例えば、酸化チタン
（白）、酸化アルミニウム（白）や、ポリエチレン、ポ
リスチレン等の樹脂に着色剤を混ぜたものを使用する。

【００５７】ここで、着色剤としてはカーボン（黒）を
始め公知の染顔料、例えばフタロシアニンブルー、イン
ダスレンブルー、ピーコックブルー、パーマネントレッ
ド、レーキレッド、ローダミンレーキ、ハンザイエロ
ー、パーマネントイエロー、ベンジンイエロー等広く使
用することができる。なお、粒子の大きさとしては、通
常は０．１μｍ〜５０μｍ位のものを使用する。

【００５８】また、着色帯電粒子及び透明絶縁性液体を
管に充填する方法としては、例えば図８の（ａ）に示す
ように、透明絶縁性液体１と着色帯電粒子２を適当な容
器２１中で混合し、良く攪拌しながら管３の一端を液中
に入れ、他の一端から吸引しながら同時に充填する方法
や、（ｂ）に示すように、予め管３の内壁に着色帯電粒
子２を均一に付着させた後、管３に透明絶縁性液体１を
入れるようにして着色帯電粒子２と透明絶縁性液体１と
を別々に管３の中に充填する方法がある。

【００５９】そして、これらの方法により着色帯電粒子
２及び透明絶縁性液体１を充填した後、管３の両端を加
熱等により閉じて封止する。

【００６０】次に、この管３を図９に示すプロセスに従
って基板間に配置する。即ち、まず同図の（ａ）に示す
ように第１基板４に第１電極８をパターン形成する。な
お、第１基板４の材料としては、可視光の透過率が高
く、且つ耐熱性の高い材料、例えばポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥ
Ｓ）等のポリマーフィルム或いはガラス、石英等の無機
材料を使用することができる。また、第１電極８は、パ
ターニング可能な導電性材料ならどのようなものを用い
てもよく、第１電極８を透明電極とするならば、酸化イ
ンジウムすず（ＩＴＯ）などを用いる。

【００６１】次に、第１電極上に絶縁層の一部を形成し
た後、この絶縁層の上に第１電極８と直交するように第
２電極７を形成し、この後、さらに（ｂ）に示すように
第２電極７を覆うように絶縁層５を形成する。なお、こ
の絶縁層５を形成する絶縁性材料としては薄膜でピンホ
ールが形成しづらいものがよく、例えば高透明性ポリイ
ミド、ＰＥＴ等を使用する。また、第２電極７の形成材
料は、第１電極８と同様である。

【００６２】さらに、基板部に表示用の色を形成するに
は既述したように電極材料、絶縁層材料そのものの色を
利用してもよく、又は所望の色の材料層を電極上、絶縁
層上、基板面上に形成してもよい。また、絶縁層５など
に着色材料を混ぜ込んでもよい。

【００６３】次に、このように絶縁層５が表面に形成さ
れた第１基板４の上に（ｃ）に示すように着色帯電粒子
２と透明絶縁性液体１を充填した管３を配置する。な
お、カラー表示の場合は、異なる色の着色帯電粒子２あ
るいは透明絶縁性液体１を封入した管３を適宜規則的
に、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）の順で配置する。

【００６４】次に、（ｄ）に示すように第２基板６を管
３の上方に配置した後、第１基板４との位置合わせを行
い、この後、外周部分に外枠（不図示）を介し熱を加え
て第１基板４及び第２基板６を接着する。この際、両基
板４，６の間隔に応じて管３が変形し、これにより
（ｅ）に示すように管同士を隙間なく密着させて並べる
ことができる。そして、最後に電圧印加手段（不図示）
を設けて表示装置が作製される。

【００６５】このように、透明絶縁性液体１及び着色帯
電粒子２を光透過性の管３に充填すると共に、この管３
を複数並べて配置することにより、製造時における着色
帯電粒子２の均一な分散を容易に行うことができる。ま
た、既述した基板上への隔壁の形成、微小な領域への着
色帯電粒子２及び透明絶縁性液体１の均一な分散等の時
間及び手間のかかる工程を必要としないため、コストの
低減が実現できる上に、歩留まりを向上させることがで
きる。

【００６６】さらに、着色帯電粒子２は管内を移動する
のみであるため表示装置を長時間使用した場合でも、着
色帯電粒子２の偏りを低減することができ、表示ムラを
防ぐことができる。またさらに、以上の方法によって作
製された表示装置は、２色表示、カラー表示、さらに階
調表現も可能であり、高視野角、高コントラストを実現
できる。

【００６７】次に、本実施の形態の実施例について説明
する。

【００６８】［実施例１］本実施例１においては、以下
のようにして表示装置を作製した。

【００６９】まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）からなる光透過性の管の中に着色帯電粒子及び透明
絶縁性液体を充填した。ここで、光透過性の管としては
断面が円で内径２００μｍのものを用いた。また、透明
絶縁性液体としてはシリコーンオイル、着色帯電粒子と
しては、ポリスチレンとカーボンの混合物で、粒子の大
きさが１μｍ〜２μｍ位の黒色のものを使用した。

【００７０】さらに、着色帯電粒子及び透明絶縁性液体
を管に充填する方法としては、既述した図８の（ａ）に
示したように、透明絶縁性液体１と着色帯電粒子２を適
当な容器２１中で混合し、良く攪拌しながら管３の一端
を液中に入れ、他の一端から吸引しながら充填する方法
を用いた。そして、充填が終了した後、加熱により管３
の両端を閉じて封止した。

【００７１】次に、厚さ２００μｍのＰＥＴフィルムか
らなる光透過性の第１基板４に第１電極８としてＩＴＯ
を成膜し、ライン状にパターニングした（図９（ａ）参
照）。そして、この後、絶縁層５として酸化チタン微粒
子を混合して白色化したＰＥＴフィルムを第１電極８上
に形成した。

【００７２】次に、この絶縁層５の上に第２電極７とし
て暗黒色の炭化チタンを成膜、フォトリソグラフィー及
びドライエッチングにより第１電極８と直交するようラ
イン状にパターニングした。なお、このときの第２電極
７の線幅を５０μｍとした。そして、この後、この第２
電極７を覆うように絶縁層として透明ポリイミド層を形
成した（図９の（ｂ）参照）。

【００７３】次に、このように構成された第１基板４の
上に着色帯電粒子２と透明絶縁性液体１を充填した管３
を、第２電極７と管３の長手方向が平行になるように並
べた（図９の（ｃ）参照）。そして、この後、光透過性
の第２基板６を管３の上方に配置し（図９の（ｄ）参
照）、第１基板４及び第２基板６の位置合わせを行い、
外周部分に外枠を介して熱を加えて第１及び第２基板
４，６を接着した。

【００７４】これにより、管３の上下部分は基板４，６
に接触して平滑となり、また管同士は隙間なく密着して
配置された（図９の（ｅ）参照）。そして最後に、電圧
印加手段を設けて表示装置とした。

【００７５】次に、このようにして作製した表示装置を
用いて表示を行った。なお、表示面は第２基板側とし、
印加電圧は±５０Ｖとした。ここで、本実施例１で用い
た着色帯電粒子２はシリコーンオイル中で正に帯電して
いたため、負電圧が印加される電極上に移動した。これ
により、負電圧が印加される電極を第１電極８とした場
合、第１電極上に黒色の着色帯電粒子２が移動したた
め、表示面は黒色表示となった。

【００７６】一方、負電圧が印加される電極を第２電極
７とした場合、暗黒色電極上に黒色粒子が移動するた
め、表示面からは灰色がかった白色が観察できた。な
お、このときの応答速度は３０ｍｓｅｃ以下であった。
また、着色帯電粒子２の偏在による表示ムラも見られな
かった。

【００７７】［実施例２］本実施例２においては、以下
のようにして表示装置を作製した。

【００７８】まず、まず実施例１と同じ材料及び方法を
用いて管３の中に着色帯電粒子２と透明絶縁性液体１を
充填すると共に、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に実施例１と同様の方法で第１基板上に第１電極８、絶
縁層５及び第２電極７を形成した。

【００７９】次に、第１基板上に着色帯電粒子２と透明
絶縁性液体１を充填した管３を配置した。なお、本実施
例２においては、（ｃ）に示すように管３を、第１電極
８と管３の長手方向とが平行になるように並べた。次
に、（ｄ）に示すように第２基板６を管３の上方に配置
した後、第１基板４との位置合わせを行い、この後、外
周部分に外枠を介し熱を加えて第１及び第２基板４，６
を接着した。

【００８０】これにより、（ｅ）に示すように管３の上
下部分は基板４，６に接触して平滑となり、また管同士
は隙間なく密着して配置された。そして最後に、電圧印
加手段を設けて表示装置を作製した。

【００８１】次に、このようにして作製した表示装置を
用いて実施例１と同様の方法で表示を行った。なお、印
加電圧は±５０Ｖとした。そして、本実施例２において
も応答速度は３０ｍｓｅｃ以下であり、着色帯電粒子２
の偏在による表示ムラも見られなかった。

【００８２】［実施例３］本実施例３においては、以下
のようにして表示装置を作製した。

【００８３】まず、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）
からなる光透過性の管３の中に着色帯電粒子２及び透明
絶縁性液体１を充填した。ここで、光透過性の管３とし
ては断面が円で内径２００μｍのものを用いた。また、
透明絶縁性液体１としてはシリコーンオイルに染料を溶
解し、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
の各色に着色した３種類の液体を用い、着色帯電粒子２
としては、酸化チタンの白色微粒子で、粒子の大きさが
１μｍ〜２μｍ位のものを使用した。

【００８４】さらに、着色帯電粒子２及び透明絶縁性液
体１を管３に充填する方法としては、既述した図８の
（ｂ）に示したように、予め管３の内壁に着色帯電粒子
２を均一に付着させた後、管３の一端を絶縁性液中に入
れ他の一端から吸引しながら充填する方法を用いた。そ
して、充填が終了した後、加熱により管３の両端を閉じ
て封止し、３色のそれぞれ着色した管３を作製した。

【００８５】次に、実施例１と同様の方法で光透過性の
第１基板４上に光透過性の第１電極８をパターン形成し
（図９の（ａ）参照）、この後、絶縁層５としてＰＥＴ
フィルムを第１電極上に形成した。次に、この絶縁層５
の上に第２電極７として暗黒色の炭化チタンを成膜、フ
ォトリソグラフィー及びドライエッチングにより第１電
極８と直交するようライン状にパターニングした。な
お、このときの第２電極７の線幅を５０μｍとした。そ
して、この後、この第２電極７を覆うように絶縁層とし
て透明ポリイミド層を形成した（図９の（ｂ）参照）。

【００８６】次に、このように構成された第１基板４の
上に３色のそれぞれ着色した管３を、第２電極７と管３
の長手方向が平行になるように配置した（図９の（ｃ）
参照）。そして、この後、第２基板６を管３の上方に配
置し（図９の（ｄ）参照）、第１及び第２基板４，６の
位置合わせを行い、外周部分に外枠を介し熱を加えて第
１及び第２基板４，６を接着した。

【００８７】これにより、管３の上下部分は基板４，６
に接触して平滑となり、また管同士は隙間なく密着して
配置された（図９の（ｅ）参照）。そして最後に、電圧
印加手段を設けて表示装置とした。

【００８８】次に、このようにして作製した表示装置を
用いて表示を行った。なお、本実施例においては、第１
基板側を表示面とし、印加電圧は±５０Ｖとした。ここ
で、本実施例３で用いた着色帯電粒子２はシリコーンオ
イル中で負に帯電していたため、正電圧が印加される電
極上に移動した。これにより、正電圧が印加される電極
を第１電極８とした場合、第１電極８部に白色着色帯電
粒子２が移動したため、表示面は白色表示となった。

【００８９】一方、正電圧が印加される電極を第２電極
７とした場合、第２電極７に白色着色帯電粒子２が移動
するため、表示面から透明絶縁性液体１の色が観察でき
た。なお、このときの応答速度は３０ｍｓｅｃ以下であ
り、着色帯電粒子の偏在による表示ムラも見られなかっ
た。また、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ
（Ｍ）の各色を形成した素子を組み合わせて形成したと
ころ、カラー表示を行うことができた。

【００９０】［実施例４］本実施例４においては、以下
のようにして表示装置を作製した。

【００９１】まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）からなる光透過性の管３の中に着色帯電粒子２及び
透明絶縁性液体１を充填した。ここで、光透過性の管３
としては断面が円で内径２００μｍのものを用いた。ま
た、透明絶縁性液体１としてはシリコーンオイルを用
い、着色帯電粒子２としてはポリステレンと、イエロー
（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）各色の着色剤と
を混合した３色の、粒子の大きさが１μｍ〜２μｍ位の
ものを使用した。

【００９２】さらに、着色帯電粒子２及び透明絶縁性液
体１を管３に充填する方法としては、図８の（ｂ）に示
したように、予め管３の内壁にある一色の着色帯電粒子
２を均一に付着させた後、管３の一端を絶縁性液中に入
れ他の一端から吸引しながら充填する方法を用いた。そ
して、充填が終了した後、加熱により管３の両端を閉じ
て封止した。また、他の２色の粒子についても同様の作
業を行った。そして、このようにして３色の粒子を別々
に封入した管３を作製した。

【００９３】次に、図１１の（ａ）に示すように厚さ２
００μｍのＰＥＴフィルムからなる光透過性の第１基板
４に第１電極８として白色の電極を形成し、ライン状に
パターニングした。そして、この後、絶縁層５として透
明ポリイミド層を第１電極８上に形成した。

【００９４】次に、図１１の（ｂ）に示すように絶縁層
５の上に第２電極７として暗黒色の炭化チタンを成膜、
フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより第１
電極８と直交するようライン状にパターニングした。な
お、このときの第２電極７の線幅を５０μｍとした。そ
して、この後、この第２電極７を覆うように絶縁層とし
て透明ポリイミド層を形成した。

【００９５】次に、図１１の（ｃ）に示すように第１基
板４の上に３色のそれぞれ着色した管３を、第２電極７
と管３の長手方向が平行になるように配置した。（な
お、同図においては、２つの管３のみ図示している。）
そして、この後、図１１の（ｄ）に示すように、光透過
性の第２基板６を管３の上方に配置し、第１及び第２基
板４，６の位置合わせを行い、外周部分に外枠を介し熱
を加えて第１及び第２基板４，６を接着した。なお、こ
の第２基板６の表面の、第２電極７と対向する部分には
遮光部１６として暗黒色の炭化チタンを成膜し、フォト
リソグラフィー及びドライエッチングによりライン状に
パターニングして形成された黒部が設けられている。

【００９６】これにより、図１１の（ｅ）に示すよう
に、管３の上下部分は基板４，６に接触して平滑とな
り、また管同士は隙間なく密着して配置された。そし
て、最後に電圧印加手段を設けて表示装置とした。

【００９７】次に、このように作製した表示装置を用い
て表示を行った。なお、表示面は第２基板側とし、印加
電圧は±５０Ｖとした。ここで、本実施例４で用いた着
色帯電粒子１３，１４，１５はシリコーンオイル中で正
に帯電していたため、負電圧が印加される電極上に移動
した。これにより、負電圧が印加される電極を第１電極
８とした場合、第１電極８上に着色帯電粒子１３，１
４，１５がそれぞれ移動したため、表示面からは着色帯
電粒子２の色が観測できた。

【００９８】一方、負電圧が印加される電極を第２電極
７とした場合、第２電極上に着色帯電粒子２が移動する
ため、表示面からは第１電極８の白色が観察できた。な
お、このときの応答速度は３０ｍｓｅｅ以下であり、着
色帯電粒子の偏在による表示ムラも見られなかった。ま
た、イエロー、シアン、マゼンダの各色を形成した素子
を組み合わせて形成したところ、カラー表示を行うこと
ができた。

【００９９】［実施例５］本実施例５においては、以下
のようにして表示装置を作製した。

【０１００】まず、管３の内径が１００μｍであること
及び着色帯電粒子２として酸化チタンの白色微粒子を用
いたこと以外は実施例１と同じ材料及び方法を用いて管
３の中に着色帯電粒子２と透明絶縁性液体１を充填し
た。

【０１０１】次に、図１２の（ａ）に示すように厚さ２
００μｍのＰＥＴフィルムからなる光透過性の第１基板
４に第１電極８としてＩＴＯを成膜し、ライン状にパタ
ーニングした。そして、この後、絶縁層５として着色し
た透明ポリイミド層を第１電極８上に形成した。

【０１０２】次に、図１２の（ｂ）に示すようにこの絶
縁層５の上に第２電極７として暗黒色の炭化チタンを成
膜、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより
第１電極８と直交するようライン状にパターニングし
た。なお、このときの第２電極７の線幅を３０μｍとし
た。

【０１０３】次に、図１２の（ｃ）に示すように着色層
１７，１８を形成した後、全面に絶縁層５を形成した。
この後、図１２の（ｄ）〜（ｆ）に示すように実施例１
と同様の方法を用いて表示装置を作製した。

【０１０４】次に、このようにして作製した表示装置を
用いて表示を行った。なお、印加電圧は±６０Ｖとし
た。ここで、本実施例５で用いた着色帯電粒子２はシリ
コーンオイル中で負に帯電していたため、正電圧が印加
される電極上に移動した。これにより、正電圧が印加さ
れる電極を第１電極８とした場合、着色層上に白色着色
帯電粒子２が移動したため、表示面は白色表示となっ
た。

【０１０５】一方、正電圧が印加される電極を第２電極
７とした場合、第２電極上に白着色帯電色粒子２が移動
するため、表示面からは着色層１７，１８が観察でき
た。なお、このときの応答速度は３０ｍｓｅｃ以下であ
り、着色帯電粒子２の偏在による表示ムラも見られなか
った。また、着色層をイエロー、シアン、マゼンダの各
色を形成した素子を組み合わせて形成したところ、カラ
ー表示を行うことができた。

【０１０６】さらに、電圧印加時間を５ｍｓｅｃにして
駆動したところ、各色の反射光の明るさが半分程度に低
下させることができた。このように、電圧印加時間を種
々選択することで、多段階の階調表現を行うことが可能
であり、階調表現可能なカラー表示装置を作製できた。

【０１０７】［実施例６］本実施例６においては、管３
の内径が３０μｍのものを用いると共に第２電極７の線
幅を１０μｍと細くし、さらに着色帯電粒子２として
０．５μｍ〜１μｍ位のものを使用して実施例１と同様
な工程で表示装置を作製した。

【０１０８】そして、このようにして作製した表示装置
を用いて実施例１と同様な方法で表示を行った。なお、
印加電圧は±５０Ｖとした。ここで、本実施例６におい
ては第２電極７の線幅を細くして泳動距離を短くしたた
め、高速応答が可能となり泳動粒子応答速度は５ｍｓｅ
ｃ以下で行うことができた。また、着色帯電粒子２の偏
在による表示ムラも見られなかった。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のように、透
明絶縁性液体と着色帯電粒子とを光透過性を有する管に
充填すると共に、これら透明絶縁性液体及び着色帯電粒
子が充填された管同士を、第１基板と第２基板との間に
密着して配置することにより、着色帯電粒子を均一に分
散させることができ、これにより表示ムラを低減するこ
とができる。また、基板上への隔壁の形成、微小な領域
への着色帯電粒子及び透明絶縁性液体の均一な分散等の
時間及び手間のかかる工程を必要としないため、製造コ
スト削減が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る表示装置である電気
泳動表示装置の斜視図。

【図２】上記電気泳動表示装置の断面の一部を示す図。

【図３】上記電気泳動表示装置を構成する管の配置方法
の例を示す図。

【図４】複数の色の透明絶縁性液体を用いてカラー表示
を行う上記電気泳動表示装置の断面図。

【図５】複数の色の着色帯電粒子を用いてカラー表示を
行う上記電気泳動表示装置の断面図。

【図６】第１基板に着色層を形成することによりカラー
表示を行う上記電気泳動表示装置の断面図。

【図７】上記電気泳動表示装置における表示色の階調表
現を説明する図。

【図８】上記管に透明絶縁性液体と着色帯電粒子を充填
する方法を示す図。

【図９】上記電気泳動表示装置の製造方法を示す図。

【図１０】上記実施の形態の実施例２に係る電気泳動表
示装置の製造方法を示す図。

【図１１】上記実施の形態の実施例４に係る電気泳動表
示装置の製造方法を示す図。

【図１２】上記実施の形態の実施例５に係る電気泳動表
示装置の製造方法を示す図。

【図１３】従来の電気泳動型表示装置の構成を説明する
図。

【図１４】従来の他の電気泳動型表示装置の構成を説明
する図。

【符号の説明】

１，１０，１１，１２ 透明絶縁性液体 ２，１３，１４，１５ 着色帯電粒子 ３ 管 ４ 第１基板 ５ 絶縁層 ６ 第２基板 ７ 第２電極 ８ 第１電極 １６ 遮光部 １７，１８，１９ 着色層 ２１ 容器 ３１ 泳動粒子 ３２ 絶縁性液体 ３３，３４ 電極 ３５ 透光性電極 ３６ 不透明電極 ３７ 支持板 ３８ 外光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 勉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 5C080 AA13 CC03 DD05 DD28 EE30 JJ06 5C094 AA03 AA44 AA55 BA75 BA84 CA19 CA23 EB01 EC04

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明絶縁性液体中に分散している着色帯
   電粒子と、該着色帯電粒子に電圧を印加する第１電極及
   び第２電極とを備え、前記第１電極及び第２電極に印加
   される電圧により前記着色帯電粒子を該第１電極又は第
   ２電極の方向に移動させて表示を行う表示装置であっ
   て、 前記透明絶縁性液体及び着色帯電粒子を光透過性を有す
   る管に充填すると共に、管同士を、前記第１電極及び第
   ２電極が形成された第１基板と第２基板との間に密着し
   て配置したことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記第１電極及び第２電極に印加された
   電圧により前記着色帯電粒子を、前記第１及び第２基板
   に対して平行に移動させることを特徴とする請求項１記
   載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記管内の透明絶縁性液体及び着色帯電
   粒子は該管に同時に充填されたものであることを特徴と
   する請求項１記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記管内の透明絶縁性液体及び着色帯電
   粒子は該管に別々に充填されたものであることを特徴と
   する請求項１記載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記管は、可撓性を有すると共に断面が
   円又は楕円形状であり、かつ前記第１及び第２基板の間
   に配置された際、該第１及び第２基板に垂直な方向の内
   径を１としたとき、該基板に平行な方向の内径が１以上
   であることを特徴とする請求項１、３又は４のいずれか
   に記載の表示装置。
6. 【請求項６】 前記管がポリマーにより形成されている
   ことを特徴とする請求項１、３〜５のいずれかに記載の
   表示装置。
7. 【請求項７】 前記第１基板上に着色層を形成したこと
   を特徴とする請求項１記載の表示装置。
8. 【請求項８】 前記着色層は、前記着色帯電粒子とは異
   なる色に着色されていることを特徴とする請求項７記載
   の表示装置。
9. 【請求項９】 前記管に充填されている前記透明絶縁性
   液体がイエロー、マゼンダ、シアンのいずれかに着色さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
10. 【請求項１０】 前記異なる色の絶縁性液体を充填した
    管を、前記第１基板及び第２基板との間に規則的に配置
    したことを特徴とする請求項１又は９記載の表示装置。
11. 【請求項１１】 前記管に充填されている前記着色帯電
    粒子がイエロー、マゼンダ、シアンのいずれかに着色さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
12. 【請求項１２】 前記異なる色の着色帯電粒子を充填し
    た管を、前記第１基板及び第２基板との間に規則的に配
    置したことを特徴とする請求項１又は１１記載の表示装
    置。
13. 【請求項１３】 前記第１基板及び第２基板の少なくと
    も一方は光透過性を有することを特徴とする請求項１記
    載の表示装置。
14. 【請求項１４】 前記第１基板及び第２基板がポリマー
    フィルムであることを特徴とする請求項１３記載の表示
    装置。
15. 【請求項１５】 前記第１電極が光透過性を有すること
    を特徴とする請求項１記載の表示装置。
16. 【請求項１６】 前記着色帯電粒子の色、前記電極の
    色、前記絶縁性液体の色、前記着色層の色のいずれかを
    利用してカラー表示を行なうことを特徴とする請求項１
    〜１５のいずれかに記載の表示装置。