JP4048679B2

JP4048679B2 - 電気泳動表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP4048679B2
Application number: JP2000043313A
Authority: JP
Inventors: 貞男神戸; 悟宮下; 達也下田; 関　　俊一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2020-02-21
Also published as: JP2001235771A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年携帯型の情報機器が急激に発展している。そこで低消費電力、薄型の表示装置の要望が増している。これらの要望に答えるため、いろいろな表示装置の開発が試みられてきたが、現状では液晶表示体がその要望を満たしていた。
【０００３】
しかしながら、この液晶表示体には、画面を見る角度や、反射光による文字の見づらさや、光源のちらつき等による視覚への負担が未だ十分に解決されていない。このため視覚への負担の少ない表示装置の研究が盛んに行われている。
【０００４】
低消費電力、眼への負担軽減等の観点から反射表示装置が期待されている。その一つとして電気泳動表示体（米国特許３６１２７５８号）が知られている。
【０００５】
この電気泳動表示体の動作原理を図２に示す。この表示体は帯電した粒子（帯電粒子１１）と、着色した色素が溶解された着色絶縁性液体１２からなる分散液と、分散液を挟んで対向一対の透明電極１４、基板１５からなっている。
【０００６】
電極を介して分散液に電圧を印加することにより、電荷を有する電気泳動粒子を反対極性の電極へ引き寄せるものである。表示はこの電気泳動粒子の色と、着色絶縁性液体の色との対比により行われる。片側の電極を所望の形状にし画素形状を定めることにより、所望の表示を行うことが出来る。
【０００７】
即ち、電圧をある極性でかけた場合、目視者に近い方の電極に白色の電気泳動粒子が引き寄せられ、着色絶縁性液体の色をバックとし、所望の形状に白色の表示が観測される。逆に反対の電圧を印加した場合反対側の電極に電気泳動粒子は引き寄せられ、目視者には着色絶縁性液体の色が認識されることになる。
【０００８】
この電気泳動表示体の作成方法は、２枚の電極付き基板をスペーサを介して張り合わせセルを作り、セル中に毛細管現象を利用し、分散液を充填する方法であった。
【０００９】
または、分散液を含むマイクロカプセルをバインダとともにロールコータ等を利用し基板に塗布する方法であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電気泳動表示装置は多色、多数の分散液体を隣合わせに配置する事が出来ないため二値表示、即ち、一組の着色液体と帯電粒子の色のコントラストによる表示しか出せないという欠点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、多色表示の可能な電気泳動表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、第１の基板と第２の基板とを対向配置し、前記第１の基板と前記第２の基板の間に電気泳動粒子とドデシルベンゼンよりなる電気泳動液体を有する電気泳動装置の製造方法であって、前記第１の基板もしくは前記第２の基板の少なくとも一方の基板にシリコン樹脂により隔壁を形成する工程と、前記隔壁により区画された複数の領域のうち異なる領域に、吐出装置を用いて２種以上の前記電気泳動液体を撃ち分けて供給する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板を加圧しつつ貼り合わせる工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、上記に記載の発明であって、前記電気泳動液体は、前記電気泳動粒子が白色又は黒色であり、前記ドデシルベンゼンが着色されていることを特徴とする。
また、本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、上記に記載の発明であって、前記電気泳動液体は、前記電気泳動粒子が着色されており、前記ドデシルベンゼンが無色不透明又は黒色であることを特徴とする。
また、本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、上記に記載の発明であって、前記電気泳動液体は、青を表示するための第 1 の電気泳動液体と、緑を表示するための第２の電気泳動液体と、赤を表示するための第３の電気泳動液体と、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、上記に記載の発明であって、前記吐出装置がインクジェット装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、電気泳動粒子とドデシルベンゼンよりなる電気泳動液体を有する電気泳動表示装置であって、対向する一対の基板とシリコン樹脂で形成された隔壁で囲まれた複数の領域の第１の領域に青を表示するための第１の電気泳動液体が充填され、前記複数の領域の第２の領域に緑を表示するための第２の電気泳動液体が充填され、前記複数の領域の第３の領域に赤を表示するための第３の電気泳動液体が充填されていることを特徴とする。
本発明によれば、対向する一対の基板間に隔壁部材を有し、該一対の基板と該隔壁部材で囲まれた領域内に電気泳動粒子と絶縁性液体よりなる電気泳動液体を有する電気泳動表示装置の製造方法であって、前記一対の基板の少なくとも一方と前記隔壁部材で囲まれた領域内に前記電気泳動液体を吐出装置を用いて供給することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、個々が独立して駆動できるように薄膜トランジスタ素子に結線された複数の電極を有する第一の基板、該基板と対向して設置した第二の基板、及び該第一及び第二の基板間に設けられた土手部により形成された複数の領域に、電気泳動粒子と絶縁性液体よりなる電気泳動液体を有する電気泳動表示装置であって、前記第一の基板及び前記第二の基板の少なくとも一方と、前記土手部により囲まれた領域に前記電気泳動液体を吐出装置を用いて供給することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法が提供される。
【００１３】
更に、本発明によれば、対向する一対の基板間に隔壁部材を有し、該一対の基板と該隔壁部材で囲まれた領域内に電気泳動粒子と絶縁性液体よりなる電気泳動液体が充填されたことを特徴とする電気泳動表示装置が提供される。
【００１４】
加えて、本発明によれば、個々が独立して駆動できるように薄膜トランジスタ素子に結線された複数の電極を有する第一の基板、該基板と対向して設置した第二の基板、及び該第一及び第二の基板間に設けられた土手部により形成された複数の領域に、電気泳動粒子と絶縁性液体よりなる電気泳動液体が充填されたことを特徴とする電気泳動表示装置が提供される。
【００１５】
上記表示装置においては、電気泳動液体は好ましくは吐出法、より好ましくはインクジェット法により所定領域に充填される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の電気泳動表示装置は、より好ましくは、個々の電極が独立して駆動できるようにそれぞれ薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ素子）を備えた複数の電極と各電極に対応して好ましくは空間を区画する隔壁として機能する例えば格子状の土手部（凸部）を有する基板（第一の基板）上において、該土手部で囲まれた領域に内に、電気泳動粒子と絶縁性液体よりなる電気泳動液体（インク）を吐出装置を用い吐出、充填し、しかる後、対向電極を有する基板（第二の基板）を、前記基板（第一の基板）と張り合わせることにより、得ることができる。
【００１７】
本発明の上記方法は、電気泳動粒子が着色されかつ絶縁性液体が無色不透明である電気泳動液体を用いる場合でも、電気泳動粒子が白色でかつ絶縁性液体が着色液体である電気泳動液体を用いる場合にも適用することができる。
【００１８】
また、本発明の上記方法は、電気泳動粒子として複数の着色された粒子を用いかつ絶縁性液体として無色不透明を用いる場合、電気泳動粒子として青、緑、赤に着色されたものを用いかつ絶縁性液体として無色不透明、黒のものを用いる場合に適用することができる。
【００１９】
また、本発明の上記方法は、電気泳動粒子として白色のものを用いかつ絶縁性液体として複数の着色液体を用いる場合、あるいは電気泳動粒子として黒色のものを用いかつ絶縁性液体が赤、緑、青の着色液体を用いる場合にも適用することができる。コントラストの観点から見れば、帯電粒子（電気泳動粒子）は白色で、着色液体を用いた方が好適である。
【００２０】
前述の電気泳動粒子としては、亜鉛華、硫酸バリウム、酸化クロム、炭酸カルシウム、石膏、鉛白、マンガンバイオレット、カーボンブラック、鉄黒、紺青、群青、フタロシアニンブルー、クロムイエロー、カドミウムイエロー、リトポン、モリブデートオレンジ、ファーストイエロー、ベンズイミダゾリンイエロー、フラバンスイエロー、ナフトールイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ペリノンオレンジ、ベンガラ、カドミウムレッド、マダレーキ、ナフトールレッド、ジオキサジンバイオレット、フタロシアニンブルー、アルカリブルー、セルリアンブルー、エメラルドグリーン、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーン、コバルトグリーン、アニリンブラックなどを用いる事が出来る。これらの材料を適宜、適当な材料を用いコートしても良い。
【００２１】
更に、基板間の隔壁部材又は土手部（凸部）を形成する材料としては、空間を区画する隔壁として機能し、基板に対して土手（凸構造）を形成できるものであればいずれも使用可能である。土手間の液体の移動を考慮して、対向する２枚の基板に圧力を加えることにより弾性的に変形させるため、ゴム状弾性を有する材料を用いることが好ましい。具体的にはシリコン樹脂等は特に好適である。土手のパターンとしては、格子状のパターン以外に、蜂の巣状、円形の細密充填、三角形の細密充填等の形状も適用することもできる。
【００２２】
電気泳動液体を供給する吐出手段としてはディスペンサー、インクジェットが適用可能であるが、液体の吐出供給について精密制御が可能なインクジェットがより好適である。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に沿って更に詳細に説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１は本発明の電気泳動表示装置の製造方法の工程の一部を示す図である。詳しくは、同図は、電気泳動表示装置を構成する一方の基板上の土手部により囲まれた領域内に、インクジェットにより、赤、緑、青色の電気泳動液体を吐出により供給しわけている状態を示す。
【００２５】
同図において、１は電気泳動液体を吐出するノズルを、２はＴＦＴガラス基板後述の薄膜トランジスタ素子を備えた電極を有する基板、３はＩＴＯ透明電極を、４は土手部を、５は電気泳動液体をそれぞれ示す。ＩＴＯ透明電極３はそれぞれ独立しており、個々の電極がそれぞれＴＦＴ素子（不図示）に結線され、別々に通電できる。
【００２６】
以下、工程を具体的に説明する。
【００２７】
まず液晶ディスプレイに使用されるＴＦＴ基板の場合と同じ方法により得た、第一の基板としてのＴＦＴガラス基板(薄膜トランジスタ素子基板)２にレジストを塗布し露光、現像の工程を経て、目的とする土手部の格子状パターン（４）に対応する凹部パターンを得た。
【００２８】
次に、基板２と凹状領域内に２液硬化型のシリコン樹脂（ＴＳＥ３４５０（Ａ），ＴＳＥ３４５０（Ｂ），東芝シリコーン社製）を充填し硬化させた。しかる後レジスト部を剥離、除去し凸状の土手部（パターン）４を得た。土手部の高さは５０μｍ、幅を１０μｍ、土手のピッチを６０μｍとして２次元に広がったパターンとした。
【００２９】
この土手部（及びＴＦＴガラス基板）により囲まれた領域内にインクジェット装置を用い、白色の帯電粒子を含有する赤、緑、青に着色された電気泳動液体を撃ちわけた(各色の液体をそれぞれ別の領域に供給した)。電気泳動液体としては、三井東圧性染料社製、ＣＦＲｅｄ２２６、ＣＦＧｒｅｅｎ３０３、ＣＦＢｌｕｅ１２０のそれぞれを溶かした水溶性液体に白色顔料（二酸化チタン粉末）を分散させ調製した。
【００３０】
電気泳動液体を撃ち分けた後、全面にＩＴＯの付いた第二の基板としてのガラス基板を張り合わせ、荷重を加えつつ、基板の周縁部をエポキシ樹脂で封じ、第一及び第二の一対の基板間に所定パターン（格子状）で土手部が設けられ、一つの基板と土手により囲まれた複数の領域内に電気泳動液体を有する電気泳動表示装置を得た。
【００３１】
ＴＴＦガラス基板上の端子部を電源と結線し駆動したところ、赤、緑、青、白等のマルチカラー駆動できた。これら色の混合色も良好に表示可能であった。
【００３２】
（実施例２）
帯電粒子として、実施例１で用いた二酸化チタンに代わりアニリンブラック微粉末に代えた以外は実施例１と同一にして、電気泳動表示装置を作成した。
【００３３】
（実施例３）
実施例１と同様にして、まず液晶ディスプレイに使用されるＴＦＴ基板と同じ方法により得られたＴＦＴガラス基板にレジストを塗布し露光、現像、の工程を経て、後述の土手の格子状パターン部に対応する凹部パターンを得た。
【００３４】
次にこの凹部（凹状領域）に２液硬化型のシリコン樹脂を充填し硬化させ土手部を形成した。しかる後レジスト部を剥離、除去し、凸状の土手部（パターン）を形成した。土手の高さは５０μｍ、幅は１０μ、土手のピッチは６０μｍで２次元に広がっている格子状パターンとした。
【００３５】
この土手部（及びＴＦＴガラス基板）に囲まれた領域内にインクジェット装置を用い、赤、緑、青に着色された白色の帯電粒子を含有する電気泳動液体を撃ちわけた(各色の液体をそれぞれ別の領域に供給した)。電気泳動液体はベンガラ、エメラルドグリーン、フタロシアニンブルーの顔料粒子を分散させたドデシルベンゼンよりなる。尚、ドデシルベンゼンは染料Ｓ−４０９（三井東圧）により黒く着色されている。
【００３６】
電気泳動液体を撃ち分けた後、全面にＩＴＯの付いた第二の基板としてのガラス基板を張り合わせ、荷重を加えつつ、基板の周縁部をエポキシ樹脂で封じ、第一及び第二の一対の基板間に所定パターン（格子状）で土手部が設けられ、一つの基板と土手により囲まれた複数の領域内に電気泳動液体を有する電気泳動表示装置を得た。
【００３７】
ＴＴＦガラス基板上の端子部を電源と結線し駆動したところ、赤、緑、青、黒等のマルチカラー駆動できた。これら色の混合色も良好に表示可能であった。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、インクジェット法の吐出手段により、電気泳動液体を撃ち分けることにより、多色表示の電気泳動表示装置の容易な作成が可能となった。多色表示から更に進んでフルカラー表示も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気泳動表示体の製造法の一工程を示す斜視図である。
【図２】一般的な電気泳動表示装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１．．．ノズル
２．．．ＴＦＴガラス基板
３．．．ＩＴＯ透明電極
４．．．土手部
５．．．電気泳動流体
１１．．．帯電粒子
１２．．．着色絶縁性液体
１３．．．スペーサ
１４．．．透明電極
１５．．．基板

Claims

第１の基板と第２の基板とを対向配置し、前記第１の基板と前記第２の基板の間に電気泳動粒子とドデシルベンゼンよりなる電気泳動液体を有する電気泳動装置の製造方法であって、
前記第１の基板もしくは前記第２の基板の少なくとも一方の基板にシリコン樹脂により隔壁を形成する工程と、
前記隔壁により区画された複数の領域のうち異なる領域に、吐出装置を用いて２種以上の前記電気泳動液体を撃ち分けて供給する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板を加圧しつつ貼り合わせる工程とを含む電気泳動装置の製造方法。
前記電気泳動液体は、前記電気泳動粒子が白色又は黒色であり、前記ドデシルベンゼンが着色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の製造方法。
前記電気泳動液体は、前記電気泳動粒子が着色されており、前記ドデシルベンゼンが無色不透明又は黒色であ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の製造方法。
前記電気泳動液体は、青を表示するための第1の電気泳動液体と、緑を表示するための第２の電気泳動液体と、赤を表示するための第３の電気泳動液体と、を含むことを特徴とする請求項１乃至３に記載の電気泳動装置の製造方法。
前記吐出装置がインクジェット装置であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電気泳動装置の製造方法により製造された電気泳動装置。
電気泳動粒子とドデシルベンゼンよりなる電気泳動液体を有する電気泳動表示装置であって、
対向する一対の基板とシリコン樹脂で形成された隔壁で囲まれた複数の領域の第１の領域に青を表示するための第１の電気泳動液体が充填され、
前記複数の領域の第２の領域に緑を表示するための第２の電気泳動液体が充填され、
前記複数の領域の第３の領域に赤を表示するための第３の電気泳動液体が充填されていることを特徴とする電気泳動表示装置。