(57)【要約】      （修正有）【課題】至近距離からの情報確認においても非電極部である画素ギャップが目立たない、優れた画像表示、正確な情報伝達および大画面化等が可能な電気泳動表示装置を提供する。【解決手段】順に、画素電極支持層、画素電極、接着剤層、画像表示層、透明電極、透明基材を設けた電気泳動表示装置において、該画素電極間にフリンジ層を有することで、電界が横方向にも発生し、周囲のギャップ上のマイクロカプセルも駆動できる様にする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
順に、画素電極支持層、画素電極、接着剤層、画像表示層、透明電極、透明基材を設けた電気泳動表示装置において、
該画素電極間にフリンジ層を有することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記フリンジ層が前記接着剤層の一部をなすことを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記フリンジ層が導電性化合物を含むものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記画像表示層が黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒を収容するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル型表示層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電気泳動表示装置の製造方法であって、
順に透明基材、透明電極、画像表示層からなる積層体と、画素電極と画素電極支持層からなる積層体とを、接着層により張り合わせる電気泳動表示装置の製造方法において、前記画素電極と画素電極支持層からなる積層体にフリンジ層形成材料を塗布し、画素ギャップをあらかじめ埋める前処理をおこなうことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記画素電極間にフリンジ層をバーコーターで形成することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記画素電極間にフリンジ層をスクリーン印刷で形成することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項５記載の電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記画素電極間にフリンジ層をアプリケーターで形成することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロカプセルで代表される画素電極と透明電極の間に電界を発生させることにより電気泳動する電気泳動素子の電気泳動により表示が変化する電気泳動表示装置およびその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動現象を利用した表示装置の一つとして、マイクロカプセル型電気泳動式表示装置が提案されている。この方式の表示装置は、透明溶媒が満たされたマイクロカプセル中に正・負に帯電した黒い粒子と白い粒子を入れ、外部電圧の印加によってそれぞれの粒子を表示面に引き上げて画像を形成するものである。マイクロカプセル型電気泳動方式は画面のマイクロカプセルの粒径は数十μｍ〜数百μｍであり、このマイクロカプセルを透明なバインダに分散させると、インクのようにコーティングすることができる。
【０００３】
透明電極を形成した透明基材に前記マイクロカプセルをバインダに分散させたインクをコーティングし、アクティブマトリクス駆動用の電極回路を形成した基板に貼り合わせると、例えば特許文献１に示すようなアクティブマトリクス電気泳動式表示装置を得ることができる。
【０００４】
ここで、透明基材に透明電極を形成し、透明電極上にカプセルをコーティングした部品を「前面板」と呼び、この前面板と接着剤を介して接合される、電極回路等を形成した基板を「背面板」と呼んでいる。
【０００５】
アクティブマトリックス駆動用の電極回路を形成した背面板の構造としては、配線基板の片側にそれ自身が画素となる電極が形成され、裏面に駆動用のドライバＩＣが設けられ、配線基板内部を通して電気的に接続される。
【０００６】
マイクロカプセル型電気泳動式表示装置は、厚さが薄く、軽量であることから、様々な広範な用途において実用化が進められている。これらフラットパネル表示装置は、病院や駅等の施設の待合室での情報の伝達用、街頭における広告宣伝用等の大画面の表示用ディスプレイとして用いることが検討されている。
【０００７】
特許文献は以下の通りである。
【特許文献１】特開２０００−２２１５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
大画面の表示ディスプレイとして、マイクロカプセル型電気泳動表示装置を用いた場合、その表示特性から、ＴＦＴなどで用いられる様な２００μピッチの画像より、２ｍｍ〜４ｍｍピッチの画素が好ましい。この大きさの画素を用いることにより文字の識別は十分可能であった。しかし、ピッチが大きくなる分画素間ギャップも大きくなる。この大画面マイクロカプセル型電気泳動式表示装置を大型の情報伝達用ディスプレイとして用いた場合、情報を受け取る人によっては、表示ディスプレイに対して５０ｃｍ〜１ｍ程度まで近づいて情報の内容を確認する場合がある。
【０００９】
このように表示ディスプレイに対して近接して情報を確認した場合、画素間に存在する画素間ギャップによって、その上部に存在するマイクロカプセルが駆動せず、視認性が著しく低下してしまうという問題があった。例えば、複数のまとまった画素で白表示をさせ
た場合、画素間ギャップ上のマイクロカプセルが駆動せずグレー又は黒表示となってしまう。この場合３ｍ程度の中距離から表示ディスプレイを観察した場合は画素間ギャップが目立つ事は無い、しかしながら５０ｃｍ程度の至近距離から観察した場合には、画素間ギャップが目立ち表示ディスプレイとしての品質、情報の正確さを著しく低下させる。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決し、大型のマイクロカプセル型表示ディスプレイにおいて、至近距離で表示ディスプレイを確認した場合においても、画素間ギャップの目立つことのない視認性に優れた表示ディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、順に、画素電極支持層、画素電極、接着剤層、画像表示層、透明電極、透明基材を設けた電気泳動表示装置において、該画素電極間にフリンジ層を有することを特徴とする電気泳動表示装置を提供する。
【００１２】
また、請求項２に係る発明は、前記フリンジ層が前記接着剤層の一部をなすことを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置とすることで、簡易で製造容易な電気泳動表示装置の構造を提供するものである。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、前記フリンジ層が導電性化合物を含むものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電気泳動表示装置である。
【００１４】
また、請求項４に係る発明は、前記画像表示層が黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒を収容するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル型表示層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置である。
【００１５】
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電気泳動表示装置の製造方法であって、順に透明基材、透明電極、画像表示層からなる積層体と、画素電極と画素電極支持層からなる積層体とを、接着層により張り合わせる電気泳動表示装置の製造方法において、前記画素電極と画素電極支持層からなる積層体にフリンジ層形成材料を塗布し、画素ギャップをあらかじめ埋める前処理をおこなうことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法を提供するものである。これにより、従来から工程数を増やすことなく容易に製造する方法を提供するものである。
【００１６】
また、請求項６に係る発明は、請求項５記載の電気泳動表示装置の製造方法であって、前記画素電極間にフリンジ層をバーコーターで形成することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法を提供するものである。
【００１７】
また、請求項７に係る発明は、請求項５記載の電気泳動表示装置の製造方法であって、前記画素電極間にフリンジ層をスクリーン印刷で形成することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法を提供するものである。
【００１８】
また、請求項８に係る発明は、請求項５記載の電気泳動表示装置の製造方法であって、前記画素電極間にフリンジ層をアプリケーターで形成することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法を提供するものである。
【００１９】
なお、このときの電気泳動表示装置は透過型でも構わないが、反射型、例えば、画素電極と画素電極支持層からなる積層体は、ディスプレイ用表示面層との接着面に、それ自身が画素となるような電極が複数設置され、裏面には駆動用のドライバＩＣが設置されている反射型ディスプレイ用表示装置の様なものであっても構わない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、図５の様に画素電極２１間のギャップ３１に何もなかったため、透明基材２５に設けられた透明電極２４との間で電圧を印加した場合に発生する電界３２が横方向には発生せず、接着剤層２２における横方向の電界拡張も無視できる程度にしか起きないために、電界３２がほぼ画素電極２１上しか発生せず、従って、駆動される画像表示層中のマイクロカプセル等の画像表示素子２３は、画素電極２１上の画像表示素子２３しか駆動せず、ギャップ３１上の画像表示素子２３はほとんど駆動されなかった。
【００２１】
対して本発明は、図４の様に画素電極２１間のギャップ３１にフリンジ層２８があるため、透明基材２５に設けられた透明電極２４との間で電圧を印加した場合に発生する電界３２が横方向の接着剤層２２方向にも発生し、電界３２がほぼ画素電極２１上だけでなく、その周囲にも発生し、従って、駆動される画像表示層中のマイクロカプセル等の画像表示素子２３は、画素電極２１上だけでなくその周囲のギャップ３１上の画像表示素子２３も駆動できるようになった。
【００２２】
これにより、至近距離からの情報確認においても非電極部である画素ギャップが確認できないか目立たない、優れた画像表示を行う事ができ、正確な情報伝達も可能な電気泳動表示装置が提供可能であり、これにより、例えば大画面反射型ディスプレイ用表示装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一形態に関わるマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを模式的に示した断面図である。即ち、透明樹脂層１、透明電極層２、マイクロカプセル表示層３で構成される反射型ディスプレイ用パネル層に駆動部である基板５、それらを接着する接着剤層４によりマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルが構成されている。
【００２５】
透明樹脂層１は、観察側であるため、透明でなければならない。また駆動部である基板５との接着の際には曲げ加工がなされるため、曲げ加工に耐える程度の可撓性を有する物で無ければならない。この様な要求を満たす透明樹脂層１の具体的材質としては、ポリエチレンエテフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＰＥＮ、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の各種樹脂を挙げる事が出来るが、これらに限定される物ではない。
【００２６】
透明電極層２の具体的材質としては、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム・亜鉛（ＩＺＯ）を挙げる事が出来るが、これらに限定される物ではない。
【００２７】
図１に示すマイクロカプセル型電気泳動式表示装置の模式図において、マイクロカプセル表示層３は、表面に透明電極層２が形成されている透明樹脂層１の透明電極層面２の面に、電子インクを印刷することにより形成される。次いで接着剤層４を介して、接着面にそれ自身が画素となる画素電極を有する基板５に貼り付けられる。
【００２８】
このとき、基板５には図４に示したとおり、画素電極間にフリンジ層２８を設けることにより、画素電極間ギャップを埋めておく。
【００２９】
接着剤層４は感圧接着剤や感熱接着剤を用いる事が出来る。これらは、接着面に剥離紙を有する片面接着テープ又は両面接着テープの形で用いる事が出来る。即ち、接着剤層４は片面接着テープの非接着面を接着剤によりマイクロカプセル層３に貼るか、又は両面粘着テープの一方の剥離テープを剥がしてマイクロカプセル層３に貼ることにより形成する
事が出来る。これと同様に基板５の電極側に接着剤層を介して貼ることにより形成する事が出来る。
【００３０】
前者の感圧接着剤としては、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとをヘキサヒドロジメチルアニリン等の触媒の存在下に反応させてなるウレタンプレポリマーと、劣化防止剤とで構成されるウレタン樹脂粘着剤を挙げる事が出来る。ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が用いられ、また、ポリイソシアネートとしては、芳香族ポリイソシネート、脂肪族ポリイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリエチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等が用いられる。更にまた、脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が用いる事が出来るが、これに限定される物ではない。
【００３１】
また、後者の感熱接着剤としては、例えばヒートシール性に優れた樹脂としての直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリプロピレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）等からなる厚さ５０μ程度のポリオレフィン系のフィルムを好適に用いる事が出来るが、これに限定される物ではない。
【００３２】
但し、これらのポリオレフィン系の樹脂のみでは接着強度と剥離強度のバランスが取れない事があるので、例えば、これらのポリオレフィン系樹脂に更にポリスチレンやポリブデン等の、ポリオレフィン系樹脂に対し不相溶性成分を混合する事も出来、これらの混合樹脂の溶融物を押し出して易剥離性の接着剤層とすることも出来る。また、エチレン一酢酸ビエル共重合樹脂等からなるホットメルト接着剤を用いることも可能であるが、これに限定される物ではない。
【００３３】
本発明のフリンジ層２８としては、接着剤層４に用いられる接着剤と同様の構成を有する接着剤を用いることが好ましい。フリンジ層２８と接着剤層４に用いられる接着剤が異なる構成を有する場合、体積抵抗率の違いにより、接着剤層／フリンジ層界面において電荷が界面に溜まりやすくなり、正常な画像表示ができなくなってしまうことがある。
【００３４】
接着剤層４、フリンジ層２８に用いられる接着剤の体積抵抗率は、１×１０8Ω・ｃｍ〜１×１０11Ω・ｃｍの範囲であることが好ましい。接着剤層４、導電性部材２８に用いられる接着剤の体積抵抗率が、１×１０11Ω・ｃｍを超える場合、本発明の効果であるフリンジが十分に得られなくなってしまうことがある。また、接着剤層４、導電性部材２８に用いられる接着剤の体積抵抗率が、１×１０8Ω・ｃｍに満たない場合、フリンジが大きくなりすぎてしまい、シャープな画像が得られず、にじんだような画像となってしまうことがある。なお、より好ましくは、１×１０9Ω・ｃｍ〜１×１０10Ω・ｃｍである。
【００３５】
接着剤層４、フリンジ層２８には、導電性化合物をドーパントとして混入させることにより、所望の体積抵抗率を有する接着剤層、フリンジ層とすることができる。ドーパントする導電性化合物としては、公知のもので構わないが、ポリアセチレンといった導電性高分子や有機金属化合物を用いることができる。
【００３６】
本発明のフリンジ層２８は、フリンジ層形成材料を基板上に予めバーコーター、アプリケーター、スクリーン印刷等により塗布する事により、設けることができる。このとき、必要に応じて、フリンジ層形成材料は溶媒に溶解・分散され、塗布可能な液状の接着剤となる。また、液状の接着剤を用いることにより、導電性部材２８と接着剤層４と一体に形成することもできる。
【００３７】
図２に示すマイクロカプセル型電気泳動式表示装置の断面図において、基板５は表面にそれ自身が画素を形成する電極６が多数配置されており、電極間は画素間ギャップにより導通しないよう構成されている。また画素を形成する個々の電極６は、基板裏面にあるドライバＩＣ８の出力端と１対１で電気的に接続されている。また、透明樹脂層１に形成された透明電極層２とドライバＩＣ８の共通電極７が接続されており、透明電極層２は、全面を同一の電位とする事が出来る。
【００３８】
前記透明電極層２とドライバＩＣ８の共通電極７の接続は、銀ペーストのような金属ペースト又は、金属箔を用いる事が出来るがそれに限るものではない。
【００３９】
次に、以上のようにして得たマイクロカプセル型電気泳動式表示装置において、透明電極層１上に防眩ハードコート層、紫外線吸収層、及びガスバリア層からなる群から選ばれた少なくとも１種の機能層を含む層を設ける事でより好ましいマイクロカプセル型電気泳動式表示装置が得られる。これらの機能層は、公知の材料を用い、公知の方法で成膜する事が出来る。
【００４０】
以上説明したマイクロカプセル型電気泳動式表示装置において、マイクロカプセル表示層３は電子インクを印刷する事により形成され、図３に示すように、カプセル殻１０内部に酸化チタンからなる白の粒子１１とカーボンブラックからなる黒の粒子１２が、シリコーンオイル等の粘性の高い分散媒１３に分散された状態で封入された物である。白の粒子１１である酸化チタンは負電荷を帯びており、一方、黒の粒子１２であるカーボンブラックは正電荷を帯びている。
【００４１】
このようなマイクロカプセルを含むマイクロカプセル型電気泳動方式を用いた表示体は、つぎのようにして動作する。
【００４２】
即ち、図２のマイクロカプセル型電気泳動式表示装置の断面図に示すように、透明樹脂層１に形成された透明電極層２と基板５の電極層６に電界を印加し、透明電極層２を負極、電極層を正極とした場合、正に帯電した白の粒子１１が透明電極層２側に引かれ、負に帯電した黒の粒子１２は基板５の電極層６側に引かれるので、透明電極層２側の上方から観察するとその部分が白く見える。
【００４３】
逆に、透明電極層２が正極で、基板５上の電極層６が負極になった場合には、正に帯電した白の粒子１１が基板５上の電極層６側に引かれ、黒の粒子１２は透明電極層２側に引かれるので、透明電極層２側の上方から観察するとその部分が黒く見えることになる。
【００４４】
マイクロカプセル表示層３は、マイクロカプセル９を多数含んでおり、透明電極層２を同一電位の共通電極とし、基板５上の電極層６の各アドレス電極の電界を制御する事で、上述の原理に基づきマイクロカプセル９内の粒子を移動させる事で、所望の文字や図形を白と黒の画素として表示させる事が出来る。
【００４５】
同様に、電極層６を共通電極とし（電位をゼロとする）、透明電極層２側つまりはドライバＩＣ８の共通電極７の各アドレス電極の電界を制御する（正または負の電位を与える）ことで、電極位置のマイクロカプセル９内の粒子を移動させて、所望の画像を表示させるようにしても良い。
【００４６】
マイクロカプセル型電気泳動方式を用いた表示体の駆動方法において、透明電極層２及び電極層６は基板裏面に取り付けられたドライバＩＣ８により制御される。また前記透明電極層２はドライバＩＣ８の共通電極７に接続される事により、全面を同一の電位とする
事が出来る。
【００４７】
以上説明したように、マイクロカプセル型電気泳動式表示装置の製造について、基板５上の、それ自身が画素となる表面電極６からなる電極間ギャップに、接着剤層４と同様の接着剤をあらかじめ塗布し、電極間ギャップを埋めておくことにより、基板電極６と透明電極層２間に生じた電界が基板電極６から透明電極層２へ向かって広がって発生するため、電極間ギャップ上にあるマイクロカプセル層３内にあるマイクロカプセル９中の粒子も駆動するため、透明電極層２上から観察することにより、電極間ギャップが目立つ事の無い、優れた表示性能があり、情報を正確に伝える大型のマイクロカプセル型電気泳動式表示装置を得る事が出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の反射型ディスプレイ用表示パネルなどの電気泳動表示装置ならびにその製造方法により、画素間ギャップが目立たず、優れた表示性能を持ち、情報を正確に伝える大型の反射型ディスプレイ用表示パネルを得る事が出来、様々な用途における表示パネルとしての広範に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図である。
【図３】本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルのマイクロカプセル表示層に含まれるマイクロカプセルを模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の電気泳動表示装置の駆動による電界の発生状況を模式的に示す断面図である。
【図５】従来の電気泳動表示装置の駆動による電界の発生状況を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  透明樹脂層
２  透明電極層
３  マイクロカプセル表示層
４  接着剤層
５  基板
６  電極
７  共通電極
８  ドライバＩＣ
９  マイクロカプセル
１０  カプセル殻
１１  白の粒子
１２  黒の粒子
１３  分散媒
２１  画素電極
２２  接着剤層
２３  画像表示素子
２４  透明電極
２５  透明基材
２８  フリンジ層
３１  ギャップ
３２  電界
【図１】
2007206500.tif 000002
【図２】
2007206500.tif 000003
【図３】
2007206500.tif 000004
【図４】
2007206500.tif 000005
【図５】
2007206500.tif 000006