JPH01248182A - 電気泳動表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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関し、更に
具体的に云えば、表示駆動用電極の表面に薄いフッ素系
樹脂層を形成することにより、電気泳動粒子の電極表面
への付着を阻止して良好なコントラストを維持できるよ
うにした電気泳動表示装置に関する。

「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図に示すように、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使用し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を分散させてな
る分散系５をその対向間隙間に封入すべくスペーサ兼用
の封止部材６を外周部位に配装することにより基本的に
は構成されるものであって、Ｎ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を電極パターン２．
４に吸着・離反させ得るように分散系５に電界を作用さ
せて電気泳動粒子の分布状態を変えることにより分散系
５の光学的特性に変化を与えて所望の表示動作を行なわ
せるものである。

分散系５の封入態様として上記の如く端部に設けた封止
部材６によって連続相状に構成する場合には、電極パタ
ーン２．４間の間隔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
為に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、上記の如き不都
合を解消する手段として、第４図に示すように、多数の
透孔を備えた有孔性スペーサ７を用いて各透孔に分散系
を封入することにより分散系５を小区間に不連続相に分
割するようにした構造も知られている。

このような電気泳動表示装置は、その広視野角や長期メ
モリー性或は低消費電力等の特徴を有することから鋭意
研究されてきたが、それらは主に電気泳動粒子の液体分
散媒に対する分散性や分散系の安定化に関するものが多
く、それらの結果としてメモリー性、応答速度或は寿命
等を考察している。しかし、電気泳動粒子の分散性及び
分散系の安定性等に関する検討だけでは、電気泳動表示
装置の総合的な寿命を高めるうえでは不十分である。例
えば、有孔性スペーサを使用して分散系を上記の如（小
区間の不連続な分割型に構成したような分散系の分割型
電気泳動表示装置の場合であっても、電極パターンには
徐々に電気泳動粒子の付着が進んでコントラストの低下
を生ずるので、電気泳動表示装置としての本来の性能を
発揮できないでいる等、電極表面の処理に関する検討は
未だ十分ではない。

即ち、電極パターン２．４には、ネサ膜として酸化イン
ジウム・スズ等の透明導電膜を一穀的にに使用している
が、斯かる導電膜はいずれも金属酸化物であってその表
面張力は著しく大きく、従って界面活性剤によりステリ
ックな凝集防止機能を有する顔料粒子等の電気泳動粒子
であっても、電界作用による表示動作の度に電極パター
ン表面に対する電気泳動粒子の衝突によってそのステリ
ックな構造が損なわれるので、電極パターン表面に電気
泳動粒子が付着する事態を阻止することは容易ではない
。

そこで、電気泳動粒子の電極パターン表面に対する付着
防止の手法として、電極パターン表面に厚さ５０Å以下
のポリイミドの薄膜からなる有機物層を形成する一方、
電気泳動粒子としては表面処理のしない純粋な酸化チタ
ンを使用し、斯かる純粋な酸化チタン表面の親水性とポ
リイミドの薄膜有機物層による疎水性との間で反発力を
持たせるようにした特開昭５９−１７１９３１号公報の
技術がある。

「発明が解決しようとする課題」 しかし、電気泳動粒子の電極パターン表面に対する上記
の如き付着防止手段では、ポリイミドからなる有機物溶
液をスピンナーの高速回転塗布法で行なうので、疎水性
有機物層の厚さを安定的に形成することは相当の困難性
がみられると共に、表示領域の大きな電極パターン表面
への塗布処理は益々困難となる。また、電気泳動粒子と
しては表面処理を行なわない純粋な酸化チタンを使用す
る必要から、酸化チタンの電荷を制御しその動作を安定
化する為に数種類の界面活性剤を調合することが必須で
あり、然もこのような構成によっても電気泳動粒子の付
着防止効果は、表示切換回数で１万回程度で低下するな
ど、従来構造と比較した場合でも顕著であるとは云えな
い面がある。

［課題を解決するための手段」 本発明は、上記の如く電極パターン表面に対する電気泳
動粒子の付着現象によってコントラストが低下する事態
を好適に解消して表示寿命を良好に高めることの可能な
電気泳動表示装置を提供するものである。

その為に、本発明によれば、電気泳動粒子を含む分散系
を少なくとも一方が透明な一組の対向電極板間にスペー
サを介して封入し、上記両型極板に印加した表示駆動用
電圧の作用下に上記電気泳動粒子を透明な上記電極板側
に吸着・離反させることにより所要の表示動作を行なわ
せる電気泳動表示装置に於いて、上記電極板の電極パタ
ーン面にフッ素系樹脂の薄膜層を設けるように構成した
ものである。このようなフッ素系樹脂の薄膜層はフルオ
ロシランカップリング剤を用いて電極表面と化学的に強
固に結合させて形成するのが可能であり、その厚さは数
百Å以下、好ましくは百Å以下に形成するものである。

このような電極表面に対する処理構造は、表示領域の大
小に左右されず所要の厚さに安定的に電極表面に容易に
形成可能であって、電気泳動粒子の付着防止効果は従来
の構造に比較して格段に高いという実用上の利点をもた
らし、また、斯かる処理手段と分散系分割の為の有孔性
スペーサの併用とによってコントラストの低下及び表示
むら等を好適に阻止して寿命の長い動作安定性の良好な
電気泳動表示装置を提供することが可能である。

「作　　　用」 フッ素系−樹脂の薄膜層は、電極表面の表面張力を好適
に低下させて電気泳動粒子の付着を阻止する一方、その
フッ素系樹脂薄膜層の厚さを数百Å以下、好ましくは百
Å以下に形成することによって、電極パターンの透明性
及び導電度を損なうことなく所要の電気泳動表示動作を
確実に行なわせることが可能となる。

「実　施　例」 以下、図に示す実施例を参照しながら本発明に係る電気
泳動表示装置を更に詳述すると、第１図に於いて、ｌ及
び３は透明ガラス板、２及び４はその対向面に酸化イン
ンジウム・スズ等の透明な導電部材を用いて各別に形成
した所要の電極パターン、６は端部封止部材であって画
電極パターン２．４間の間隙内に封入される分散系５は
そのまま広い連続相に構成するか、又は、多数の透孔を
形成した有孔性スペーサ７を使用することによって小区
間の不連続相に分割できるようにも構成できる。８は各
電極パターン２．４の表面にそれぞれ形成したフルオロ
シランカップリング剤からなるフッ素系樹脂の薄膜層を
示し、その厚さは数百Å以下、好ましくは百Å以下に形
成される。

〜実施例に於いて、酸化インンジウム・スズで電極パタ
ーン２．４を形成した透明ガラス板１．３を、第２図の
如く、一般式 ％式％ で示されるフルオロシランカップリング剤の２％メタノ
ール溶液９に約３０分浸漬して各電極パターン２．４の
表面にフッ素系樹脂薄膜層８を化学的に結合形成した後
、１４０℃で１時間加熱処理を施して厚さ約３０〜４０
人の薄膜層８．を得た。

このような電極表面処理を施したものを電極間ギャップ
を９０μｍに保持し、その間にトルエン４０ｃｃ、＃化
チタン２ｇ、界面活性剤０．４ｇ及び青染料０．７ｇを
用いて調製した分散系を封入した上、１秒間オン表示、
次の１秒間オフ表示を±１００Ｖの矩形波駆動電圧で繰
返し表示試験を行なったところ、１０’回の連続スイッ
チング動作後でも電極パターンに対する酸化チタンの付
着は起らずコントラストの低下は認められなかった。比
較の為に上記の如き電極表面処理を施さなかったものに
ついて同様な繰返し表示試験を実施したところ、１０５
回の連続スイッチング動作の段階で電極パターンへの酸
化チタンの付着が発生し始めてコントラストの低下が認
められた。

従って、電極表面に対するフッ素系樹脂薄膜層による顕
著な表示寿命促進効果が確認された。

封止部材６は、フィルム材等の各種シート部材又はアル
ミナ、シリカ等の比較的均一な粒径を有する粒子を分散
させたエポキシ樹脂接着剤等を用いて所要の形状に形成
できる。

また、分散系５を不連続相に小区間に分割する形態に構
成する場合には、その為の有孔性スペーサ７としては、
シリコンゴム、フッ素系ゴム等のゴム部材で適宜構成で
きる膨潤質材料の他、トランスポリイソプレンゴム、ノ
ボルネン系ポリマー若しくはエチレンプロピレン系合成
ゴム等の形状記憶機能を具備する各種のポリマーの採用
も好適である。

形状記憶部材を使用して該有孔性スペーサ７を構成する
場合には、分散系５の注入処理後、熱等の昇温手段か又
は紫外線等の外部刺激作用を与えて有孔性スペーサ７の
厚さを復元させることによって、小区間に不連続相状に
分割した分散系５を構成できる。このような有孔性スペ
ーサ７は、既述の形状記憶ポリマーを使用してスクリー
ン印刷又はスプレー手段等で多数の透孔を形成し得るよ
うに一方の電極パターン２上に直接的に形成するか、若
しくはシート状に成形したシリコンゴム等を用いて打抜
き或いはドリル加工等の手段で所要の透孔を多数形成し
た後、熱プレス等の手段によりその厚さを訓電極扱の所
要間隙以下となるように適宜成形できる。

有孔性スペーサ７の各透孔の形状は、角状又はスリット
状等の他、円状や矩形状又は多角形状等任意に定めるこ
とができ、その配列も規則的又は不規則的に設けること
ができる。斯かる有孔性スペーサ７の厚さは、シリコン
ゴム又は形状記憶ポリマーなと使用する膨潤質部材の復
元率、分散媒の組成や両電極板間の間隙等を考慮して適
宜選定できるものであるが、一般的は２０μｍ〜１ｍｍ
程度に定めることができる。

分散系５に使用する電気泳動粒子は、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、金属
粉、ガラス若しくは樹脂等の微粉末などを適宜使用でき
る。また、分散系の分散媒としては、水、アルコール類
、炭化水素、ハロゲン化炭化水素等の他、天然又は合成
の各種の油などを任意使用できる６ なお、分散系には必要に応じて、電解質や界面活性剤、
金属石けんのほか、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て、分散剤、潤
滑剤、安定化剤などを従来手法に従って適宜添加できる
。更に、電気泳動粒子の荷電を正又は負に統一したり、
ゼーク電位を高める手段や分散を均一安定化する手段の
ほか、電気泳動粒子の透明電極パターン２．４に対する
吸着性や分散媒の粘度等の調整も適宜性なうことが可能
である。

「発明の効果」 以上のとおり、本発明に係る電気泳動表示装置は、電極
板の電極パターン面にフルオロシランカップリング剤か
らなるフッ素系樹脂の薄膜層を設けるように構成したの
で、その電極パターン面の表面張力を好適に低下させて
電気泳動粒子の付着を阻止しながらコントラストを良好
に維持して表示寿命の優れた電気泳動表示装置を提供で
きる。

フッ素系樹脂の薄膜層は、上記電極パターン面に化学的
に薄く強固に結合できるので、透明性及び導電度を損な
うことなく長期にわたる表示動作の耐久性を格段に高め
ることが可能である。

表示領域の大小に左右されることな（電極パターン表面
にフッ素系樹脂の薄膜層を所要の厚さに均一に形成でき
、従って大きな面積の表示装置にも好適に対応であって
、電気泳動粒子の付着防止効果を長期にわたって安定に
維持できる。

上記電極バクーン表面の処理構造と有孔性スペーサとの
併用によって更にコントラストの良好な高特性の電気泳
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た電気泳動表示装置の
概念的な要部断面構成図、 第２図は電極パターン面に化学的手法でフッ素系樹脂の
薄膜層を結合させる説明図、第３図は従来の分散系連続
相型電気泳動表示装置の概念的な要部断面構成図、そし
て、第４図は有孔性スペーサを備えた従来の分散系分割
型電気泳動表示装置の概念的な要部断面構成図である。 ■、３：　透明ガラス板 ２．４：　電極パターン ５　：　　分　　　　　散　　　　　系６：　端部封止
部材 ７：　有孔性スペーサ ８：　フッ素系樹脂薄膜層 鷹　　　１　　　図 噸 λ　　２　　図 第３Ｃ 第４０ミ（１

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気泳動粒子を含む分散系を少なくとも一方が透
   明な一組の対向電極板間にスペーサを介して封入し、上
   記両電極板に印加した表示駆動用電圧の作用下に上記電
   気泳動粒子を透明な上記電極板側に吸着・離反させるこ
   とにより所要の表示動作を行なわせる電気泳動表示装置
   に於いて、上記電極板の電極パターン面にフッ素系樹脂
   の薄膜層を設けるように構成したことを特徴とする電気
   泳動表示装置。
2. （２）前記フッ素系樹脂の薄膜層がフルオロシランカッ
   プリング剤である請求項（１）に記載の電気泳動表示装
   置。
3. （３）前記フッ素樹脂系の薄膜層が１００Å以下の厚さ
   に形成された請求項（２）に記載の電気泳動表示装置。
4. （４）前記スペーサが上記分散系を小区間の不連続相に
   分割する有孔性スペーサを含む前記請求項のいずれかに
   記載の電気泳動表示装置。