JP4399962B2

JP4399962B2 - 電気泳動表示装置及びその製造方法

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Publication number: JP4399962B2
Application number: JP2000205200A
Authority: JP
Inventors: 徳行安田; 守松尾
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: JP2002023202A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気泳動表示装置及びその製造方法に関し、さらに詳細には、可撓性を持つとともに軽量な電気泳動表示装置及びこのような電気泳動表示装置を簡易に製造することができる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電気泳動現象を利用した電気泳動表示パネルが知られている。電気泳動表示パネルは、内部にプラス又はマイナスの電荷を帯びた電気泳動粒子が封入されており、かかる電気泳動粒子に対し電界を与えることによって、これを電気泳動表示パネルの表示面側に集め、若しくは電気泳動表示パネルの表示面側から遠ざけることによって、所望の図形等を表示させることができる。
【０００３】
電気泳動表示パネルに用いられる電気泳動粒子としては、酸化チタン、カーボンブラック、紺青、フタロシアニングリーン等が知られている。このような材料からなる電気泳動粒子は、アルコール系溶媒、エステル類、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素等の液体分散媒に混入され、上面パネル及び下面パネルにて挟持されることによって電気泳動表示パネルが構成される。
【０００４】
しかしながら、電気泳動粒子が混入された液体分散媒を、単に、上面パネル及び下面パネルにて挟持するのみでは、電気泳動粒子の凝集等が起こり、表示ムラが発生する。このため、従来の電気泳動表示パネルにおいては、上面パネルと下面パネルとの間に格子状のスペーサを介在させ、スペーサにより仕切られる各セル内に、電気泳動粒子が混入された液体分散媒を閉じこめることによって電気泳動粒子の凝集を防ぎ、表示ムラの発生を防止している。また、電気泳動粒子の凝集による、表示ムラの発生を防止する別の方法として、マイクロカプセルを用い、かかるマイクロカプセル内に、電気泳動粒子が混入された液体分散媒を閉じこめる方法が知られている（特開平１−８６１１６号公報参照）。この方法によれば、マイクロカプセル自体は実質的に移動しないので、格子状のスペーサを用いた場合と同様、表示ムラの発生が防止される。
【０００５】
このように、従来は、上面パネルと下面パネルとの間に格子状のスペーサを介在させ、スペーサにより仕切られる各セル内に電気泳動粒子が混入された液体分散媒を閉じこめたり、マイクロカプセルを用い、かかるマイクロカプセル内に電気泳動粒子が混入された液体分散媒を閉じこめることによって、電気泳動粒子の凝集を防ぎ、表示ムラの発生を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上面パネルと下面パネルとの間に格子状のスペーサを介在させた場合、次の問題が生じる。すなわち、スペーサにより仕切られる各セルから他のセルへ電気泳動粒子が移動するのを十分に防止するためには、スペーサにより仕切られる各セルの気密性を高くする必要があり、そのためにはスペーサに十分な機械的強度が要求される。このような十分な機械的強度を有するスペーサを上面パネルと下面パネルとの間に格子状のスペーサを介在させると、電気泳動表示パネルの可撓性が失われてしまうという問題が生じる。また、十分な機械的強度を有するスペーサは比較的重いため、このようなスペーサを介在させると電気泳動表示パネルの重量を増大させてしまうという問題も生じる。さらに、上面パネルと下面パネルとの間に格子状のスペーサを介在させる場合、電気泳動表示パネルの製造工程も複雑となり、製造コストを上昇させてしまうという問題も生じる。
【０００７】
一方、マイクロカプセルを用いた場合は、電気泳動表示パネルの可撓性が失われたり、電気泳動表示パネルの重量を増大させてしまうという問題は生じないものの、マイクロカプセル自体の製造が困難であり、製造コストを上昇させてしまうという問題が生じる。また、マイクロカプセルの形状は、実質的に球状であるため、電気泳動表示パネルの表示面とマイクロカプセルとの接触面積は非常に小さく、その結果、マイクロカプセル内に封入された電気泳動粒子の移動による明度の変化が少なく、コントラストが低いという問題もある。
【０００８】
このため、可撓性を持つとともに軽量な電気泳動表示パネル及びこのような電気泳動表示パネルを簡易に製造することができる方法が望まれていた。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、可撓性を持つとともに軽量な電気泳動表示装置を提供することである。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、可撓性を持つとともに軽量な電気泳動表示装置を、簡易に製造することができる方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、上面パネルと、下面パネルと、前記上面パネル及び前記下面パネルに挟持された電気泳動層とを備え、前記電気泳動層が、第１の可撓性フィルムと、前記第１の可撓性フィルムによって閉塞された複数の袋状部を有する第２の可撓性フィルムとを含み、前記閉塞された前記袋状部の内部空間には少なくとも電気泳動粒子が封入されていることを特徴とする電気泳動表示装置によって達成される。
【００１２】
本発明によれば、電気泳動層が、第１の可撓性フィルムと、第１の可撓性フィルムによって閉塞された複数の袋状部を有する第２の可撓性フィルムとを含み、閉塞された袋状部の内部空間に電気泳動粒子が封入されているので、スペーサを用いることなくセル構造を実現することができる。これにより、電気泳動粒子の凝集が防止され、表示ムラの発生が防止される。しかも、本発明によれば、各セル同士を分離する袋状部が可撓性フィルムからなるので、電気泳動表示装置自体の可撓性を損なうことがなく、且つ、電気泳動表示装置の重量の増大を最小限に抑えることが可能となる。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様においては、前記上面パネル及び前記下面パネルの少なくとも一方には、電極層が形成されている。
【００１４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第２の可撓性フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタン、アクリル、ポリエステル、フッ素樹脂、ナイロン及びポリ塩化ビニルからなる群から選ばれた少なくとも一の材料によって構成される。
【００１５】
本発明の前記目的はまた、可撓性フィルムに複数の袋状部を形成する第１の工程と、前記形成された袋状部に少なくとも電気泳動粒子を導入する第２の工程と、前記袋状部を閉塞して前記導入された電気泳動粒子を密閉することにより電気泳動層を形成する第３の工程と、前記電気泳動層を上面パネル及び下面パネルによって挟持する第４の工程とを備える電気泳動表示装置の製造方法によって達成される。
【００１６】
本発明によれば、可撓性フィルムに形成された複数の袋状部に電気泳動粒子を導入し、これを閉塞することにより、電気泳動粒子を密閉するセルを形成しているので、非常に簡単な方法によりセル構造を有する電気泳動表示装置を製造することができる。したがって、電気泳動表示装置の製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記第１の工程が、前記可撓性フィルムをプレス加工することにより行われる。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第３の工程が、前記袋状部に前記電気泳動粒子が導入された可撓性フィルムに、他の可撓性フィルムを接着することにより行われる。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第４の工程が、減圧下で行われる。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、電気泳動層を上面パネル及び下面パネルによって挟持する第４の工程が減圧下で行われるので、袋状部にて規定される各セルは押しつぶされて変形し、下面パネルと上面パネルとの間を、実質的に隙間なくセルによって満たすことができる。これにより、各セル間に隙間のない電気泳動表示装置を製造することが可能となる。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記可撓性フィルムの前記複数の袋状部の外側にバインダを塗布する工程をさらに備える。
【００２２】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、可撓性フィルムの複数の袋状部の外側にバインダが塗布されるので、袋状部同士が接着され、これにより各セルの強度が高くなる。したがって、電気泳動表示装置が完成した後、例えば実使用状態において電気泳動表示装置が大きく曲げられたり強く押し付けられたりして、セルに対し強い外力が加わった場合にも、袋状部が破損し、セル内に封入された電気泳動粒子がセル外へ流出する危険性が低くなる。
【００２３】
【発明の好ましい実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００２４】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる電気泳動表示装置１を示す断面図である。
【００２５】
図１に示されるように、本実施態様にかかる電気泳動表示装置１は、基板２と、下層電極３と、第１の可撓性フィルム４と、第２の可撓性フィルム５と、上層電極６と、保護フィルム７とを含んで構成される。
【００２６】
基板２は、例えばポリエステルからなり、その厚みは約１００μｍ程度が好ましい。下層電極３は、基板２上に形成された例えばＩＴＯやＳｎＯ_２等からなる透明電極であり、その厚みは１〜１０μｍ程度が好ましい。第１の可撓性フィルム４は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタン、アクリル、ポリエステル、フッ素樹脂、ナイロン、ポリ塩化ビニル等の可撓性を有する透明な樹脂フィルムであり、その表面は実質的に平坦である。その厚みは５〜５０μｍ程度が好ましい。第２の可撓性フィルム５は、第１の可撓性フィルム４と同じ材料からなり、その表面には、フィルムの一方の面に突起した多数の袋状部８を有している。第２の可撓性フィルム５の多数の袋状部８は、第１の可撓性フィルム４によって閉塞されてそれぞれセル９を構成し、各セル９には、酸化チタン、カーボンブラック、紺青、フタロシアニングリーン等からなる電気泳動粒子１０と、アルコール系溶媒、エステル類、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素等からなる液体分散媒１１とが封入されている。電気泳動粒子１０及び液体分散媒１１の種類は特に限定されないが、互いに異なる明度・色彩等を有する必要がある。例えば、電気泳動粒子１０が白色であり、液体分散媒１１が黒色である。袋状部８を含む第２の可撓性フィルム５全体の厚みは、１００〜１５００μｍ程度が好ましい。上層電極６は、例えばＩＴＯやＳｎＯ_２等からなる透明電極であり、その厚みは１〜１０μｍ程度が好ましい。保護フィルム７は、ＰＥＴフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリル樹脂フィルム、フッ素樹脂等からなる透明のフィルムであり、その厚みとしては２０〜１００μｍ程度が好ましい。
【００２７】
このような構成からなる電気泳動表示装置１は、例えば、電気泳動粒子１０がマイナスの電荷を帯びている場合、下層電極３にプラスの電圧が印加され上層電極６にマイナスの電圧が印加されることによって電気泳動粒子１０はクーロン力によって下層電極３側に移動し、逆に、下層電極３にマイナスの電圧が印加され上層電極６にプラスの電圧が印加されることによって電気泳動粒子１０はクーロン力によって上層電極６側に移動する。このため、例えば、電気泳動粒子１０が白色であり、液体分散媒１１が黒色である場合、電気泳動粒子１０が下層電極３側に移動することによって当該部分は黒くなり、逆に、電気泳動粒子１０が上層電極６側に移動することによって当該部分は白くなる。したがって、下層電極３及び上層電極６の少なくとも一方をマトリクス状に形成し、各単位電極を独立して駆動することにより、電気泳動表示装置１に所望の図形・文字等を表示させることが可能となる。
【００２８】
このように、本実施態様にかかる電気泳動表示装置１は、第２の可撓性フィルム５が有する多数の袋状部８により規定される多数のセル９を備え、これら各セル９に電気泳動粒子１０及び液体分散媒１１が封入されているので、電気泳動粒子１０の凝集が防止され、これによって表示ムラの発生を防止することができる。また、各セル９を規定する袋状部８は、可撓性を有する第２の可撓性フィルム５の一部であり、同様に可撓性を有しているので、電気泳動表示装置１自体の可撓性を確保することが可能となり、さらに、電気泳動表示装置１の重量の増大を最小限に抑えることが可能となる。
【００２９】
次に、電気泳動表示装置１の製造方法について説明する。
【００３０】
図２は、第２の可撓性フィルム５の製造方法を示す図である。
【００３１】
図２に示されるように、まず、第２の可撓性フィルム５の材料となるポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタン、アクリル、ポリエステル、フッ素樹脂、ナイロン、ポリ塩化ビニル等の樹脂フィルムを準備し、金型１２及び１３を用いてこれをプレス加工する。金型１２及び１３にはそれぞれ凸部と凹部が形成されており、プレスがされると、金型１２の凸部は金型１３の凹部に一致し、金型１２の凹部は金型１３の凸部に一致する。このため、金型１２及び１３によってプレス加工された樹脂フィルムには、多数の袋状部８が形成され、これによって第２の可撓性フィルム５が完成する。
【００３２】
図３及び図４は、それぞれプレス加工によって袋状部８が形成された第２の可撓性フィルム５を示す断面図及び平面図である。
【００３３】
次に、第２の可撓性フィルム５の袋状部８にて規定されるセル９内に、電気泳動粒子１０及び液体分散媒１１が注入される。注入の方法は、特に限定されないが、袋状部８が下方となるようにして第２の可撓性フィルム５を略水平に支持しつつ、第２の可撓性フィルム５上に電気泳動粒子１０が混入された液体分散媒１１を滴下するか、容器内に満たされた電気泳動粒子１０及び液体分散媒１１内に第２の可撓性フィルム５を浸漬すればよい。
【００３４】
このようにして、第２の可撓性フィルム５の各セル９内に電気泳動粒子１０及び液体分散媒１１を満たした後、第２の可撓性フィルム５の上方（袋状部８が形成された側と反対側）から第１の可撓性フィルム４を被せる。次に、この状態で第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５の接触部を加熱し、これらの接触部分を熱圧着する。これにより、第２の可撓性フィルム５の各セル９は第１の可撓性フィルム４によって閉塞され、各セル９内の電気泳動粒子１０及び液体分散媒１１は密封される。以上により、第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５からなる電気泳動層が完成する。
【００３５】
次に、基板２を用意し、基板２上に下層電極３を形成して下面パネルを製造するとともに、保護フィルム７を用意し、保護フィルム７上に上層電極６を形成して上面パネルを製造する。
【００３６】
次に、第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５からなる電気泳動層を、基板２及び下層電極３からなる下面パネルと上層電極６及び保護フィルム７からなる上面パネルによって挟持する。このとき、第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５からなる電気泳動層には所定の圧力、例えば１０^５〜１０^６Ｐａをかけるとともに、減圧状態とする。これにより、各セル９は押しつぶされて変形し、隣り合う袋状部８同士は実質的に密着状態となる。つまり、基板２及び下層電極３からなる下面パネルと上層電極６及び保護フィルム７からなる上面パネルとの間は、実質的に隙間なくセル９によって満たされることになる。
【００３７】
次に、第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５からなる電気泳動層の減圧状態を維持しつつ、基板２及び下層電極３からなる下面パネルと上層電極６及び保護フィルム７からなる上面パネルとをシール材（図示せず）によって密封し、これによって図１に示される電気泳動表示装置１が完成する。
【００３８】
尚、第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５からなる電気泳動層を上面パネル及び下面パネルにて挟持する際、第２の可撓性フィルム５の袋状部８の外側に、バインダを塗布することが好ましい。このように、第２の可撓性フィルム５の袋状部８の外側にバインダを塗布すると、第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５からなる電気泳動層に圧力が印加され、且つ、減圧状態とされることによって隣り合う袋状部８同士が密着状態となった際に密着状態となった袋状部８同士が接着され、これにより各セル９の強度が高くなる。したがって、電気泳動表示装置１が完成した後、例えば実使用状態において電気泳動表示装置１が大きく曲げられたり強く押し付けられたりして、セル９に対し強い外力が加わった場合にも、袋状部８が破損し、セル９内に封入された電気泳動粒子１０及び液体分散媒１１がセル９外へ流出する危険性が低くなる。
【００３９】
このように、本実施態様にかかる電気泳動表示装置１の製造方法によれば、可撓性を有する樹脂フィルムに対してプレス加工を行って袋状部８を有する第２の可撓性フィルム５を形成し、かかる袋状部８により規定されるセル９内に電気泳動粒子１０及び液体分散媒１１を満たした後、第１の可撓性フィルム４を熱圧着することによってセル９を閉塞しているので、非常に簡単な方法によりセル構造を有する電気泳動表示装置１を製造することが可能となる。
【００４０】
また、上面パネルと下面パネルとの間に、第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５からなる電気泳動層を挟持する際、当該電気泳動層に所定の圧力を加えるとともに減圧状態としているので、各セル９は押しつぶされて変形し、下面パネルと上面パネルとの間は、実質的に隙間なくセル９によって満たされる。これにより、セル９間に隙間のない電気泳動表示装置１を製造することが可能となる。
【００４１】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００４２】
例えば、上記実施態様にかかる電気泳動表示装置１では、袋状部８を有する第２の可撓性フィルム５を表示面側に配置し、第１の可撓性フィルム４を表示面とは反対側に配置しているが、第１の可撓性フィルム４及び第２の可撓性フィルム５の配置順としてはこれに限定されず、第１の可撓性フィルム４を表示面側に配置し、袋状部８を有する第２の可撓性フィルム５を表示面とは反対側に配置してもよい。
【００４３】
また、上記実施態様にかかる電気泳動表示装置１では、第１の可撓性フィルム４と第２の可撓性フィルム５に同じ材料を用いているが、これらを同じ材料とする必要はなく、互いに異なる材料を用いてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可撓性を持つとともに軽量な電気泳動表示装置及びこのような電気泳動表示装置を簡易に製造することができる方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる電気泳動表示装置１を示す断面図である。
【図２】図２は、第２の可撓性フィルム５の製造方法を示す図である。
【図３】図３は、プレス加工によって袋状部８が形成された第２の可撓性フィルム５を示す断面図である。
【図４】図４は、プレス加工によって袋状部８が形成された第２の可撓性フィルム５を示す平面図である。
【符号の説明】
１電気泳動表示装置
２基板
３下層電極
４第１の可撓性フィルム
５第２の可撓性フィルム
６上層電極
７保護フィルム
８袋状部
９セル
１０電気泳動粒子
１１液体分散媒
１２、１３金型

Claims

上面パネルと、下面パネルと、前記上面パネル及び前記下面パネルに挟持された電気泳動層とを備え、前記電気泳動層が、第１の可撓性フィルムと、前記第１の可撓性フィルムによって閉塞された複数の袋状部を有する第２の可撓性フィルムとを含み、前記閉塞された前記袋状部の内部空間には少なくとも電気泳動粒子が封入されていることを特徴とする電気泳動表示装置。
前記上面パネル及び前記下面パネルの少なくとも一方には、電極層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
前記第２の可撓性フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタン、アクリル、ポリエステル、フッ素樹脂、ナイロン及びポリ塩化ビニルからなる群から選ばれた少なくとも一の材料によって構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
可撓性フィルムに複数の袋状部を形成する第１の工程と、前記形成された袋状部に少なくとも電気泳動粒子を導入する第２の工程と、前記袋状部を閉塞して前記導入された電気泳動粒子を密閉することにより電気泳動層を形成する第３の工程と、前記電気泳動層を上面パネル及び下面パネルによって挟持する第４の工程とを備える電気泳動表示装置の製造方法。
前記第１の工程が、前記可撓性フィルムをプレス加工することにより行われることを特徴とする請求項４に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
前記第３の工程が、前記袋状部に前記電気泳動粒子が導入された可撓性フィルムに、他の可撓性フィルムを接着することにより行われることを特徴とする請求項４または５に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
前記第４の工程が、減圧下で行われることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
前記可撓性フィルムの前記複数の袋状部の外側にバインダを塗布する工程をさらに備えることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。