(57)【要約】【課題】ＥＰＤ方式の表示媒体の可撓性を高めると共に、低コスト化が容易になる表示媒体、印画装置および電気泳動表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも一方が光透過性を有する第１基板１１と第２基板１２が対向配置され、第１基板１１はセル１３が多数配列して形成された一体の樹脂フィルムから成る。各セル１３は、フィルムの一面側が開口され互いに隔壁１１ａで区画され、その他面側が基板底部１１ｂの有底構造である。各セル１３内は、帯電粒子１４、絶縁性液体１５等から成る分散液１６が充填され、透明電極層１７が分散液１６面に接しそれを全セル１３に封入して配置される。そして、第１基板１１と第２基板１２の表面側から押圧する第１の電極部材および第２の電極部材を備えた印画装置により表示媒体１０に表示パターンが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、
を有するシート状の表示媒体であって、
前記少なくとも一方の基板を通して外部から選択的に印加される電界により表示パターンが形成される表示媒体。
【請求項２】
前記第２の基板の一面に電極層が形成され、前記第１の基板を通して外部から電界が印加されることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項３】
前記セルは、前記第１の基板のエンボス加工により形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示媒体。
【請求項４】
少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体に対して、前記第１の基板の表面および前記第２の基板の表面からそれぞれ接する第１の電極部材と第２の電極部材とを備え、
前記第１の電極部材と第２の電極部材の間に電圧を印加して前記セル内に電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画することを特徴とする印画装置。
【請求項５】
少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第１の基板および電極層を有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体に対して、前記第１の基板の表面に接する第１の電極部材を備え、前記第２の基板の前記電極層と前記第１の電極部材との間に電圧を印加して前記セル内に電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画することを特徴とする印画装置。
【請求項６】
前記第１の電極部材は、支持基板と、前記支持基板の表面に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成され複数の電極が配列された印画用電極群と、前記印画用電極群上に形成された絶縁体材料から成る保護層と、を有する印画ヘッドから成り、前記保護層が前記第１の基板の表面に接することを特徴とする請求項４または５に記載の印画装置。
【請求項７】
前記第２の電極部材は、曲面状に形成され、少なくともその表面が導電性を有して前記第２の基板の表面に接することを特徴とする請求項４又は５に記載の印画装置。
【請求項８】
少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体と、
前記シート状の表示媒体に対して前記第１の基板の表面および前記第２の基板の表面からそれぞれ接する第１の電極部材と第２の電極部材を備え、前記第１の電極部材と第２の電極部材の間に電圧を印加し前記セルに電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画する印画装置と、
を有することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項９】
支持基板と、該支持基板の表面に形成された絶縁層と、該絶縁層上に形成された単一の電極と、該単一の電極上に形成された絶縁体材料から成る保護層と、を有する消去ヘッドを備え、
前記消去ヘッドにより表示媒体の表示パターンが消去され、前記印画装置により新たな表示パターンが前記表示媒体に印画されるようになっていることを特徴とする請求項８に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１０】
前記消去ヘッドは、前記単一の電極上の前記保護層が前記表示媒体の前記第１の基板の表面に接し前記第２の電極部材との間に電圧が印加されることにより、前記表示パターンを消去することを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動現象を利用したディスプレイ（ＥＰＤ）方式の表示に用いられる表示媒体、印画装置および電気泳動表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、情報化技術に対応して種々の表示技術が開発され、例えば液晶表示装置、いわゆるＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）から成るプラズマ表示装置、そして有機ＥＬ表示装置のようなＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）装置が実用化されている。また、電気泳動現象を利用したＥＰＤ（ElectroPhoresis Display）に係る表示技術についてもこれまでに多くの検討がなされ、いろいろの電気泳動パネルあるいは電気泳動表示装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。このＥＰＤ装置では、上記ＦＰＤ装置に較べてその薄型化が容易であり、しかもそのメモリー機能があることから、電気泳動パネルを薄層化した電子ペーパーが提示されている（例えば、特許文献３，４参照）。
【０００３】
このような電子ペーパーの一例について、図１０を参照して説明する。図１０はその一部拡大断面図である。電子ペーパー１００では、第１基板１０１と第２基板１０２が対向して配置されている。ここで、第１基板１０１および第２基板１０２は例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートから成る。そして、第１基板１０１と第２基板１０２の間には、所要数の画素がマトリクス状に配列されている。
【０００４】
これ等の画素では、いわゆるアクティブマトリクス型表示のスイッチング素子となるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）およびそれに接続する画素電極が、その詳細図示の省略されたＴＦＴ層１０３に形成されている。そして、このＴＦＴ層１０３上に、その表面平坦化のための樹脂層１０４が形成され、隔壁１０５により区画された画素用のセル１０６が形成されている。ここで、各セル１０６内には、帯電粒子１０７が分散された絶縁性液体１０８等から成る分散液１０９が充填されている。そして、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＺｎＯ（酸化亜鉛）等の光透過性を有する対向電極１１０が、分散液１０９面に接しそれをセル１０６に封入するように配置されている。なお、この対向電極１１０は各画素の共通電極として第２基板１０２の全面にわたり形成される。
【０００５】
このような電子ペーパー１００では、帯電粒子１０７と絶縁性液体１０８は、互いに異なる着色がなされる。例えば、正帯電の帯電粒子１０７は白色にされ、絶縁性液体１０８は黒色、青色、赤色あるいは緑色等に着色される。そして、ＴＦＴ層１０３に形成された各画素の画素電極と対向電極１１０との間に、極性の異なる二種類の電圧が切換え印加できるようになっている。
【０００６】
この電子ペーパー１００の表示では、対向電極１１０を負極とし画素電極を正極とする電圧印加により、例えば観測者に近い対向電極１１０側に帯電粒子１０７が凝集され、この状態において観測者は帯電粒子１０７の例えば白色を視認することになる。一方、対向電極１１０を正極とし画素電極を負極とする電圧印加により、逆に観測者から遠い樹脂層１０４側に帯電粒子１０７が凝集され、この状態において観測者は絶縁性液体１０８の例えば黒色を視認することになる。このように、セル１０６内の分散液１０９を電気分極させることにより、電圧を印加する方向に対応する２種類の色が表示される。そして、上記電圧印加がなくなると帯電粒子１０７はセル１０６内で上記凝集したままとなり、表示パターンがメモリーされてＥＰＤ方式の表示を用いた電子ペーパーが実現される。
【特許文献１】特開昭５９−３４５１８号公報
【特許文献２】特開平２−２８４１２５号公報
【特許文献３】特開２００２−１６９１９０号公報
【特許文献４】特開２００６−２０２０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電子ペーパーでは、ＥＰＤ方式の表示を行う各画素に電圧を印加する画素電極がＴＦＴにより形成されることから、その低コスト化が難しいという問題があった。そして、このような電子ペーパー全体の厚さは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度が限界であり、しかも全面に多数のＴＦＴがマトリクス状に形成されることから、その可撓性をある限度以上に高めることが難しかった。このために、例えば厚さが１００μｍ未満となる記録用紙並みの柔軟性を有する表示媒体の実現は困難であった。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ＥＰＤ方式の表示媒体の可撓性を従来に増して高めると共に、低コスト化を容易にする表示媒体、印画装置および電気泳動表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、第一の発明にかかる表示媒体は、少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体であって、前記少なくとも一方の基板を通して外部から選択的に印加される電界により表示パターンが形成される構成になっている。
さらに、前記第２の基板の一面に電極層が形成され、前記第１の基板を通して外部から電界が印加されることが好ましい。
【００１０】
第二の発明にかかる印画装置は、少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体に対して、前記第１の基板の表面および前記第２の基板の表面からそれぞれ接する第１の電極部材と第２の電極部材とを備え、前記第１の電極部材と第２の電極部材の間に電圧を印加して前記セル内に電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画する構成になっている。
表示媒体の第２の基板が電極層を有する場合は、電極層と前記第１の基板の表面に接する第１の電極部材との間に電圧を印加して前記セル内に電界を生成させる。
【００１１】
第三の発明にかかる電気泳動表示装置は、少なくとも一方が光透過性を有し互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配設され、絶縁性液体と該絶縁性液体中に分散される帯電粒子が封入された複数のセルと、を有するシート状の表示媒体と、前記シート状の表示媒体に対して前記第１の基板の表面および前記第２の基板の表面からそれぞれ接する第１の電極部材と第２の電極部材を備え、前記第１の電極部材と第２の電極部材の間に電圧を印加し前記セルに電界を生成させることにより、前記セル内で前記帯電粒子を移動させ前記表示媒体に表示パターンを印画する印画装置と、を有する構成になっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構成により、ＥＰＤ方式の表示媒体がその可撓性を高めて記録用紙並みの柔軟性を有するようになる。そして、低コスト化が容易な表示媒体、印画装置および電気泳動表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図面において互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は一部省略される。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なる。
（表示媒体）
はじめに、本発明の実施形態にかかるＥＰＤ用の表示媒体について図１を参照して説明する。図１はその表示媒体の一例を示す断面図である。
【００１４】
図１に示すように、表示媒体１０では、第１基板１１と第２基板１２が対向して配置されている。第１基板１１は、多数のセル１３が例えばマトリクス状に配列して形成された一体の樹脂フィルムから成る。ここで、各セル１３は、フィルム状樹脂の一面側が開口されて互いに隔壁１１ａにより区画され、このフィルム状樹脂の他面側が基板底部１１ｂになる有底構造になっている。そして、上記開口は方形、円形、ハニカム形等の形状をしている。
【００１５】
各セル１３内には、従来の技術で説明したのと同様に、例えば正帯電の帯電粒子１４を分散した絶縁性液体１５等から成る分散液１６が充填されている。そして、例えばＩＴＯのような光透過性を有する透明電極層１７が、分散液１６面に接しそれを全てのセル１３に封入するように配置されている。なお、この透明電極層１７は各画素の共通電極として第２基板１２の全面にわたり形成される。
【００１６】
このシート状の表示媒体１０では、帯電粒子１４と絶縁性液体１５とは、互いに異なる着色がなされる。例えば、帯電粒子１４は白色に、そして絶縁性液体１５は黒色、青色、赤色あるいは緑色等になっている。
【００１７】
ここで、分散液１６には複数種の帯電粒子１４が混在するようになっていてもよい。また、上記表示媒体１０では、第１基板１１あるいは第２基板１２のいずれか側から表示パターンが視認できればよいことから、第１基板１１あるいは第２基板１２のいずれかが光透過性を有していればよい。なお、第１基板１１が光透過性を有していれば、上記透明電極層１７は不透明な電極層に取り換えられていても構わない。
【００１８】
（表示媒体の製造方法）
次に、上記表示媒体１０の製造方法について図２を参照して説明する。図２はその製造方法の一例を示す主要な製造工程別断面図である。
【００１９】
表示媒体１０の製造では、はじめに、膜厚が例えば５０μｍ程度で半硬化状態にあるＵＶ（紫外光）エポキシ樹脂フィルムを用意する。そして、このエポキシ樹脂フィルムに対してエンボス加工を施して多数の凹部を形成する。その後、このエンボス加工が施されたエポキシ樹脂フィルムをＵＶ照射して硬化させる。このようにして、図２（ａ）に示されるように、隔壁１１ａと基板底部１１ｂを有し上記凹部から構成された多数のセル１３が例えばマトリクス状に配列されて、例えば厚さが５０μｍ程度の第１基板１１が形成される。ここで、各セル１３は、その開口の形状が例えば一辺５０μｍ程度の正方形であり、６０μｍ程度のピッチに配設された構造になる。
【００２０】
続いて、図２（ｂ）に示されるように、第１基板１１の全てのセル１３内に、絶縁性流体１５中に帯電粒子１４が分散した分散液１６を充填させる。なお、分散液１６には、界面活性剤、荷電制御剤、粘度調整剤などを適宜に添加することができる。
【００２１】
ここで、好適な帯電粒子１４としては、例えば球状の酸化チタンが挙げられる。その他に、種々の有機質あるいは無機質の顔料粒子を使用することができる。例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏、あるいは酸化クロム、マンガンバイオレット、カーボンブラック、鉄黒、そして紺青、群青、フタロシアニンブルーなどを用いることが出来る。これらの材料は適宜、適当な処理を施し絶縁性液体１５中に分散される。
【００２２】
絶縁性流体１５としては、まず、帯電粒子１４を分散する絶縁性液体１５と混合可能な溶媒を選択し、この溶媒に溶解可能な種々の染料等を溶解したものを用いればよい。溶媒としては、ｍ−キシレン、エチレングリコール、ドデシルベンゼン、ヘキシルベンゼン等の有機溶媒、あるいはシリコーンオイル等を好適に使用することができる。
【００２３】
引続いて、図２（ｃ）に示されるように、光透過性を有する透明電極層１７が一面に形成され膜厚が３０μｍ〜４０μｍ程度のＰＥＴフィルムから成る第２基板１２を第１基板１１に対向配置し、接着剤により上記透明電極層１７を隔壁１１ａの上端面に接合させる。ここで、透明電極層１７は、例えば膜厚が２００ｎｍ程度のＩＴＯ膜から成り、分散液１６面に接し分散液１６を全てのセル１３に封入する。
【００２４】
以上のような工程を経由して本実施形態の表示媒体が製造される。ここで、表示媒体１０の厚さは、極めて容易に１００μｍ未満にすることができる。上記製造方法では８０μｍ程度にすることが可能であり、通常の記録用紙並みの厚さが達成される。
【００２５】
また、本実施形態の表示媒体では、その画素電極となるＴＦＴが全く形成されないことから、その低コスト化が容易になる。そして、上記厚さの低減と共にＴＦＴが存在しないことから、表示媒体の可撓性を高めることが極めて容易になり、例えば各種プリンターで使用される記録用紙並みの柔軟性を付与することが可能になる。
【００２６】
上記表示媒体１０の製造では、第１基板１１として膜厚が例えば１０μｍのＰＥＴフィルムに感光性ポリイミド樹脂膜を形成し、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて感光性ポリイミド樹脂膜を加工して隔壁を形成し、この隔壁により互いに分離するセル１３を形成するようにしてもよい。この場合には、上記ＰＥＴフィルムとポリイミドから成る隔壁とにより第１基板１１が形成されることになる。
【００２７】
次に、本発明の実施形態にかかるＥＰＤ用の表示媒体のその他の例について図３を参照して説明する。図３はＥＰＤ用の表示媒体の２つの変形例を示す断面図である。図３（ａ）に示すＥＰＤ用の表示媒体は、上述した表示媒体１０において透明電極層１７が削除され、その他は表示媒体１０と同じ構造になっている。この表示媒体では、第１基板１１と第２基板１２がセル１３を挟んで接合されることになる。
【００２８】
図３（ａ）のＥＰＤ用の表示媒体では、透明電極層１７がないために表示媒体１０に較べて厚さが低減すると共に、その可撓性が表示媒体１０よりも更に高められる。
【００２９】
また、図３（ｂ）に示すＥＰＤ用の表示媒体は、上述した表示媒体１０において第２基板１２と透明電極層１７の上下関係が逆の構造になっている。すなわち、第１基板１１と第２基板１２がセル１３を挟んで接合され、第２基板１２の上面に透明電極層１７が形成される構造である。
【００３０】
図３（ｂ）のＥＰＤ用の表示媒体では、透明電極層１７が第２基板１２の上面にあることから、後述されるように第２の電極部材が透明電極層１７と電気的に接続し、表示媒体１０の場合よりも表示媒体に表示パターンを形成するための印加電圧の低減が容易になる。
【００３１】
図３（ａ）あるいは図３（ｂ）のＥＰＤ用の表示媒体の製造方法は、図２で示した表示媒体１０の製造方法と図２（ｃ）の工程以外は同じになる。これ等の場合には、図２（ｃ）に示した工程において、透明電極層１７の無い例えばＰＥＴフィルムから成る第２基板１２あるいは透明電極層１７が上面に有る第２基板１２を第１基板１１に対向配置させ、接着剤により第２基板１２の下面を隔壁１１ａの上端面に接合させることになる。
【００３２】
（表示媒体の印画装置）
次に、本発明の実施形態にかかる表示媒体の印画装置の一例について図４ないし図７を参照して説明する。図４は印画装置の一例を示す概略構成図である。図５は印画装置に用いられる印画ヘッドの一例を示す模式的な上面図であり、図６は図５のＸ−Ｘ矢視の拡大横断面図である。そして、図７は本実施形態の印画装置による表示媒体の印画動作の説明に供するための模式図である。
【００３３】
図４に示すように、この印画装置２０は、主要構成として印画ヘッド２１、印画制御部２２、搬送ローラ２３、ガイドローラ２４，２４を備えている。ここで、第１の電極部材となる印画ヘッド２１は固定して取り付けられ、詳細は後述される印画ヘッド２１の支持基板２５に形成された印画電極基板部２６Ａの印画電極側が上方になり、表示媒体１０に圧接するように配置されている。そして、この印画電極側に対面する位置に第２の電極部材となる搬送ローラ２３が配置される。ここで、表示媒体１０は、印画ヘッド２１の印画電極基板部２６Ａの表面と搬送ローラ２３により挟圧されあるいは接して搬送される。また、表示媒体に外部から電界を選択的に印加するために、印画ヘッド２１の駆動回路基板部２６Ｂには電圧パルスを伝送する印画制御部２２が接続されている。
【００３４】
上記表示媒体１０は、駆動用モータ（不図示）に回転駆動される搬送ローラ２３の搬送回転２７ａに伴い、副走査方向である搬送方向２７ｂに搬送あるいは圧送されようになっている。ここで、表示媒体１０は、上述したような記録用紙のようなシート状であり、それ等のサイズに合わせて上記各種のローラの材質および大きさが設定される。
【００３５】
搬送ローラ２３は、円筒、円柱等の曲面状の導電体あるいは絶縁体から成り、上下方向に移動自在になっており、図示しないバネによって印画ヘッド２１に圧接する方向に付勢されている。この搬送ローラ２３は、表示媒体１０を印画ヘッド２１の印画電極に押し付けるためにクッション性を有し、絶縁体で構成される場合には適度な硬度を持つ導電体材によりその表面が覆われている。
【００３６】
ガイドローラ２４は、搬送方向２７ｂに表示媒体１０を案内しその安定した搬送を可能にするものである。このガイドローラ２４も図示しないバネによって上下方向に移動自在に付勢される。
【００３７】
（印画ヘッド）
図５，６に示すように、印画ヘッド２１では、支持基板２５の主面上に印画電極基板部２６Ａおよび駆動回路基板部２６Ｂが隣接して設けられている。
【００３８】
印画電極基板部２６ＡはＡｌ2Ｏ3（アルミナ）等の絶縁基板３１等から構成され、絶縁基板３１表面にはその断面が凸状の突起部３２ａを有する下地絶縁層３２が形成されている。そして、下地絶縁層３２上の少なくとも突起部３２ａを被覆し短冊状になった多数の印画電極３３が形成されている。この印画電極３３は、図５に示すように印画ヘッドの主走査方向に、所定数例えば２０５６個の印画電極アレイとして一列に配置される。
【００３９】
そして、この印画電極アレイとして配置された印画電極３３を被覆する絶縁体材料から成る保護層３４が設けられている。
【００４０】
一方、駆動回路基板部２６Ｂは、駆動回路基板３５等から構成され、その基板表面に回路パターン（不図示）等が形成され、また駆動ＩＣ３６等が搭載されている。そして、印画電極基板部２６Ａの印画電極３３と駆動回路基板部２６Ｂの駆動ＩＣ３６との間、および、駆動ＩＣ３６と駆動回路基板部２６Ｂの回路パターンとの間などがボンディングワイヤーＷで電気的に接続されている。そして、これ等のボンディングワイヤーＷおよび駆動ＩＣ３６は、例えばモールド樹脂から成る封止材３７によって気密封止されている。ここで、図５には図を明確にする目的で封止材３７は省略している。
【００４１】
上記駆動回路基板部２６Ｂは、支持基板２５の主面を基準にして封止材３７の頂点が印画電極基板部２６Ａの保護層３４の表面より低い位置に形成されると好適である。
【００４２】
上記印画ヘッド１０において、支持基板２５は例えばＡｌ（アルミニウム）金属から成り、絶縁基板３１は、通常、耐熱性を有する絶縁体材料から成り、アルミナセラミックスの他に、シリコン、石英、炭化珪素等のセラミックスにより構成されてもよい。
【００４３】
そして、上記下地絶縁層３２は絶縁体材料であればよい。例えばＳｉＯ２（酸化珪素）から成るガラス膜、あるいはポリイミド樹脂等から成る。ここで、断面が凸状になっている突起部３２ａは、例えばその高さが５０μｍ程度であり、３０μｍ〜１００μｍ程度の幅で帯状に印画ヘッド２１の主走査方向に延在している。
【００４４】
印画電極３３は、例えばＡｌ、Ｃｕ（銅）、ＡｌＣｕ合金等の金属、あるいはＷ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）等の高融点金属を主材料に構成される。この印画電極３３は例えば３０μｍ〜１００μｍ幅で短冊状に形成される。
【００４５】
そして、保護層３４は、ＳｉＯＮ（酸窒化珪素）、Ｓｉ3Ｎ4（窒化珪素）やＳｉＣ（炭化珪素）等の硬質で緻密な絶縁体材料から成る。この保護層３４は、印画電極３３を被覆し表示媒体１０の圧接あるいは摺接による磨耗、並びに大気中に含まれている水分等の接触による腐食から保護する機能を有する。
【００４６】
（印画ヘッドの製造方法）
次に、上記印画ヘッド２１の製造について述べる。先ず、Ａｌ2Ｏ3セラミックスからなる細長の絶縁基板３１の表面に、例えばＳｉＯ２のガラス粉末に適当な有機溶媒、溶剤を添加・混合して得たガラスペーストを周知のスクリーン印刷法で塗布形成する。そして、所定の温度で焼成し例えば１００μｍの膜厚のガラス膜から成る下地絶縁層３２を絶縁基板３１表面に被着させる。そして、フォトエングレービングプロセスにより例えば３０μｍ〜１００μｍ程度の幅で帯状パターの突起部３２ａを形成する。ここで、帯状パターン幅が広くなる場合には、ガラスペーストのスクリーン印刷法とその焼成のみで形成するようにしてもよい。この場合、絶縁基板３１上に突起部３２ａのみが印画ヘッド２１の主走査方向に延在して形成されることになる。
【００４７】
次に、下地絶縁層３２およびその突起部３２ａを被覆するように、例えばスパッタリング法により例えば膜厚が０．５μ程度のＡｌ膜あるいはＡｌＣｕ合金膜を成膜し、フォトエングレービングプロセスにより、印画電極３３をパターニング形成する。あるいは、マスク治具（シャドウマスク）を用いたＡｌ膜あるいはＡｌＣｕ合金膜のスパッタリング成膜によりパターニングされた印画電極３３を形成するようにしてもよい。
【００４８】
その後、シャドウマスクを用いたスパッタリングにより全面を被覆する保護層３４を成膜する。ここで、保護層３４は、例えば膜厚が１μｍ〜２μｍ程度のＳｉＯＮ膜から成る。このようにして、印画電極基板部２６Ａを形成する。
【００４９】
次に、上記印画電極基板部２６Ａおよび例えばベアチップの駆動ＩＣ３６が予め組み込まれている駆動回路基板部２６Ｂをアルミ板等から成る支持基板２５上に接着剤を介して載置し固着する。そして、全ての印画電極３３を駆動ＩＣ３６の出力側のボンディンブパッドに例えばＡｌ線あるいはＡｕ線から成るボンディングワイヤーＷで電気接続する。また、駆動ＩＣ３６の入力側のボンディンブパッドを駆動回路基板３５の回路パターンにボンディングワイヤーＷで電気接続する。最後に、周知の実装技術により駆動ＩＣ３６およびボンディングワイヤーＷを封止材３７により気密封止する。このようにして、本実施形態の印画ヘッド２１が出来上がる。
【００５０】
次に、上述した印画装置２０による表示媒体の印画動作の一例については説明する。シート状の表示媒体１０はガイドローラ２４，２４により案内され、印画ヘッド２１と搬送ローラ２３に挟み付けられるように接する。ここで、印画制御部２２から伝送され時系列に与えられる印画データに基づき、印画電圧パルスが印画電極３３から成る印画電極アレイに伝送される。そして、文字、図形等の印画像が印画電極アレイの印画電極３３により形成される。このようにして、表示媒体１０に対して例えば情報の表示パターンが形成される。
【００５１】
その詳細は、図７に示されるように表示媒体１０は搬送ローラ２３表面と印画ヘッド２１における印画電極基板部２６Ａ表面により挟み付けられる。ここで、搬送ローラ２３の少なくとも外周面には導電体層２３ａが形成されており、広い領域にわたって表示媒体１０の第２基板１２表面に接し押圧する。そして、搬送ローラ２３あるいは導電体層２３ａは接地電位に固定されている。また、印画電極基板部２６Ａには印画電極３３が保護層３４を介して表示媒体１０の第１基板１１表面に接し押圧する。
【００５２】
そして、印画制御部３３から印画電圧パルスが印画電極３３に伝送される。この印画電圧パルスが電圧源３８ａから生成される例えば１５Ｖあるいは３０Ｖの正極電圧となる場合には、上記導電体層２３ａを負極とし印画電極３３を正極として表示媒体１０のセル１３内に生成される電界により、例えば正帯電の帯電粒子１４は、例えば観測者に近い第２基板１２側に凝集される。この状態において観測者は帯電粒子１４の例えば白色の印画を視認することになる。
【００５３】
一方、印画制御部２２においてスイッチ３９により電圧源３８ｂに切換えられ、印画電圧パルスが電圧源３８ｂから生成される負極電圧となる場合には、導電体層２３ａを正極とし印画電極３３を負極としてセル１３内に生成される電界により、観測者から遠い第１基板１１側に帯電粒子１４が凝集され、この状態において観測者は絶縁性液体１５の色例えば黒色を視認することになる。
【００５４】
ここで、印画電極３３の平面積が表示媒体１０のセル１３の平面積の２倍以上になると同時に複数のセル１３が印画される。また、印画電極の平面積がセル１３の平面積より小さくなると１つの印画電圧パルスにより１個のセル１３が印画される。
【００５５】
このように、本実施形態の印画装置２０では、表示媒体１０に圧接される印画ヘッド２１表面側の印画電極３３と搬送ローラ２３の導電体層２３ａとにより、表示媒体１０のセル１３内の分散液１６を電気分極させる。そして、印画制御部２２から伝送される印画電圧パルスの極性により、電圧を印加する方向に対応する２種類の色が表示される。ここで、表示媒体１０は、上述したような印画動作を受けながら、搬送ローラ２３の搬送回転２７ａに伴い、副走査方向である搬送方向２７ｂに搬送される。なお、上記電圧印加がなくなると帯電粒子１４はセル１３内で上記凝集したままになり、表示パターンがメモリーされて記録されることになる。
【００５６】
上記印画装置２０においては、表示媒体１０以外の図３で説明したＥＰＤ用の表示媒体であっても全く同様にして表示パターンが形成される。なお、ＥＰＤ用の表示媒体が図３（ｂ）のような構造になる場合には、透明電極層１７が第２基板１２の上面にあることから、第２の電極部材として搬送ローラ２３に換えて、少なくともその表面を接地電位にしたガイドローラ２４を用いることができる。
【００５７】
更には、第２の電極部材としては、表面が円筒状あるいは円柱状に形成されたローラのような構造体でなく、透明電極層１７表面に損傷を加えることなく接触し電気接続できるような構造になっていればよい。例えば表面が曲面になっている銅線のような曲面体であっても構わない。この場合、第２の電極部材が透明電極層１７に電気接続することから、表示パターンの形成する場合の印加電圧の低減が容易になる。
【００５８】
上記印画装置は、記録用紙にプリンターで画像を形成するのと全く同じようにして、上述した表示媒体に簡便に表示パターンを低コストに形成することができる。そして、表示パターンが形成された低コストの表示媒体を多量にユーザーに提供することが可能になる。
【００５９】
上記印画装置に用いられる印画ヘッド２１において、印画電極３３は種々の形状が可能である。例えば、その平面形状がドット状になっていても構わない。また、下地絶縁層３２が平坦に形成されていてもよい。そして、印画電極３３が絶縁基板３１の表面に配設され、下地絶縁層３２に設けられたヴィアホールを介してその表面に取り出された配線構造になっていてもよい。
【００６０】
（電気泳動表示装置）
次に、本発明の実施形態にかかる電気泳動表示装置の一例について図８および図９を参照して説明する。図８は電気泳動表示装置の一例を示す概略構成図である。図９はこの電気泳動表示装置に用いられる消去ヘッドの一例を示す模式的な上面図である。
【００６１】
図８に示すように、電気泳動表示装置４０は、主要構成として表示媒体１０、印画ヘッド２１、消去ヘッド４１、表示制御部４２、主搬送ローラ４３、副搬送ローラ４４、ガイドローラ４５，４５を備えている。ここで、表示媒体１０は図１，２で説明したものであり、印画ヘッド２１は図５，６で説明したものである。消去ヘッド４１は、表示媒体１０の既存の表示パターンを消去し新たな表示パターンが形成できるようにする。そして、図７で説明したように、印画ヘッド２１が表示制御部４２からの指令に基づき表示媒体１０の印画を行い新たな表示パターンを形成する。
【００６２】
主搬送ローラ４３は、駆動用モータ（不図示）により回転方向４６に回転駆動し、副搬送ローラ４４は駆動部からの駆動はなくその回転軸の周りを自由回転するようになっている。そして、図８に示されるように、表示媒体１０は、この主搬送ローラ４３と副搬送ローラ４４との間で送り出しとその巻き取りを受け、移動方向４７ａ、４７ｂに示す往復を行うようになっている。ここで、表示媒体１０の例えば第１基板１１が光透過性を有するように形成され、第２基板１２は非透光性となっている。そして、表示媒体１０に印画され形成された表示パターンは第１基板１１側から、すなわち図８において図面の手前側から視認できるようになっている。
【００６３】
ここで、主搬送ローラ４３および副搬送ローラ４４は、円筒、円柱等の曲面状の導電体あるいは絶縁体から成る。そして、少なくとも主搬送ローラ４３はその表面が適度な硬度を持つ導電体材で覆われている。
【００６４】
ガイドローラ４５，４５は、移動方向４７ｂに表示媒体１０を案内すると共に、表示媒体１０の奥後方に配置された印画ヘッド２１および消去ヘッド４１の電極側に表示媒体１０の第１基板１１を圧接するようになっている。第２の電極部材となるこれ等のガイドローラ４５は、円筒、円柱等の曲面状の導電体あるいは絶縁体から成り、絶縁体で構成される場合にはその表面が適度な硬度を持つ導電体材で覆われていると好適である。なお、主搬送ローラ４３および副搬送ローラ４４も第２の電極部材として機能してよい。
【００６５】
ここで、消去ヘッド４１は、表示媒体１０に印画された表示パターンを消去できるようになっており、図９に示されるように、消去電極基板部４８Ａと駆動回路基板部４８Ｂから成る。消去電極基板部４８Ａには、図５，６で説明した印画電極基板部２６Ａにおける多数の印画電極３３から成る印画電極アレイの代わり、図中の斜線を施した単一の消去電極４９が形成されている。この単一の消去電極４９は、絶縁基板３１上に形成された突起部３２ａを被覆し、消去ヘッド４１の主走査方向に略一定幅で帯状に配設されている。また、印画ヘッド２１のような駆動ＩＣ３６は必要でなく駆動回路基板部４８Ｂには取り付けられていない。
【００６６】
上記構成以外は、消去ヘッド４１の構造は印画ヘッド２１とほぼ同じ構造になっている。そして、消去電極４９と駆動回路基板部４８Ｂの回路パターンとの間がボンディングワイヤーＷで電気的に接続され、このボンディングワイヤーＷおよびボンディング領域は、例えばモールド樹脂から成る封止材３７によって気密封止されている。なお、上記消去電極４９はそのボンディング領域以外は保護層３４により被覆されている。
【００６７】
上記消去ヘッド４１の消去電極４９には、表示制御部４２から定電圧例えば負極の一定電圧が供給されるようになっている。あるいは、交流電圧が供給されるようになっている。ここで、例えば負極の定電圧が印加されていると、接地電位に固定されている主搬送ローラ４３、副搬送ローラ４４あるいはガイドローラ４５を正極とし、消去電極４９を負極として表示媒体１０のセル１３内に形成される電界により、例えば正帯電の帯電粒子１４は、第１基板１２側に凝集される。そして、表示媒体１０の全てのセル１３が例えば白色になる。すなわち、表示媒体１０に印画されていた表示パターンは全て消去されることになる。
【００６８】
そして、この消去された表示媒体１０は、消去ヘッド４１に隣接して配置された印画ヘッド２１により、図５，６，７で説明したように表示媒体１０に新しい情報表示の印画が、表示制御部４２からの情報信号に従って行われる。上述したセル１３内の絶縁性液体１５の色である例えば黒色による印画表示が行われる。そして、上記主搬送ローラ４３の回転駆動に従い表示媒体１０が移動方向４７ａで移動し、電気泳動表示装置４０の前面側からその情報の表示パターンが視認されるようになる。
【００６９】
この電気泳動表示装置４０では、新たな情報が連続的あるいは間歇的に表示できる。また、同じ情報表示を続けることも可能であり、その場合には、上記消去ヘッド４１、印画ヘッド２１の動作を停止させ、主搬送ローラ４３の回転駆動のみを行えばよい。
【００７０】
上記電気泳動表示装置４０においては、表示媒体１０以外の図３で説明したＥＰＤ用の表示媒体であっても全く同様にして表示パターンが形成される。なお、ＥＰＤ用の表示媒体が図３（ｂ）のような構造になる場合には、印画装置２０のところで説明したように、第２の電極部材は、上記主搬送ローラ４３、副搬送ローラ４４あるいはガイドローラ４５とは異なる構造体であり、透明電極層１７表面に損傷を加えることなく押圧し電気接続する例えば表面が曲面になっている銅線のような曲面体であっても構わない。
【００７１】
その他に、図４を参照して説明した印画装置２０と上述した種々の表示媒体とを一体構造として電気泳動表示装置にすることもできる。ここで、上記電気泳動表示装置４０の場合と同じように、消去ヘッド４１を併設して表示パターンが簡便に書き換えられるようにすることができる。
【００７２】
本実施形態のＥＰＤ方式の表示媒体は、その厚さが薄く可撓性に優れ一般の記録用紙並みの柔軟性を有するようにできる。そして、表示媒体の低コスト化と共に汎用性の高い電気泳動表示装置が実現される。
【００７３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。例えばＥＰＤ用の表示媒体としては、第１の基板の表面を押圧する第１の電極部材および前記第２の基板の表面を押圧する第２の電極部材の間に印加される電圧により表示パターンが形成されるものであればよい。本発明は、上記第１の基板あるいは第２の基板が可撓性のない材質あるいは非絶縁性の材質であっても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態にかかる表示媒体の一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は表示媒体の製造方法の一例を示す製造工程別断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施形態にかかる表示媒体の異なる変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる表示媒体の印画装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】図４の印画装置に使用される印画ヘッドの一例を示す上面図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ矢視の拡大横断面図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる印画装置による表示媒体の印画動作の説明に供するための模式図である。
【図８】本発明の実施形態にかかる電気泳動表示装置の一例を示す概略構成図である。
【図９】図８の電気泳動表示装置に使用される消去ヘッドの一例を示す上面図である。
【図１０】従来技術の電子ペーパーの一例を示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…表示媒体，１１…第１基板，１１ａ…隔壁，１１ｂ…基板底部，１２…第２基板，１３…セル，１４…帯電粒子，１５…絶縁性流体，１６…分散液，１７…透明電極層，２０…印画装置，２１…印画ヘッド，２２…印画制御部，２３…搬送ローラ，２３ａ…導電体層，２４，４５…ガイドローラ，２５…支持基板，２６Ａ…印画電極基板部，２６Ｂ，４８Ｂ…駆動回路基板部，２７ａ…搬送回転，２７ｂ…搬送方向，３１…絶縁基板，３２…下地絶縁層，３２ａ…突起部，３３…印画電極，３４…保護層，３５…駆動回路基板，３６…駆動ＩＣ，３７…封止材，３８ａ，３８ｂ…電圧源，３９…スイッチ，４０…電気泳動表示装置，４１…消去ヘッド，４２…表示制御部，４３…主搬送ローラ，４４…副搬送ローラ，４６…回転方向，４７ａ，４７ｂ…移動方向，４８Ａ…消去電極基板部，４９…消去電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009098319.tif 000009
【図８】
2009098319.tif 000010
【図９】
2009098319.tif 000011
【図１０】
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