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JP4978465B2 - 表示装置とその製造方法および表示媒体 - Google Patents
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JP4978465B2 - 表示装置とその製造方法および表示媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、電気泳動を利用した表示装置とその製造方法と表示装置を用いた表示媒体に係り、特に印加電圧を停止した後も表示状態が維持可能な表示装置とその製造方法および表示媒体に関する。
近年、電気泳動粒子と分散媒体を収納したマイクロカプセルを電気泳動表示素子として2枚の電極間に挟み込み、この電気泳動表示素子に電圧を印加することにより、電気泳動粒子がマイクロカプセル内を異なる極性を有する電極に向かって電気泳動する現象を利用した表示装置が開発されている(特開2002−357853号公報、特開2002−333643号公報)。この表示装置では、分散媒体をイエロー、マゼンタ、シアンとした各色のマイクロカプセルを使用し、各色毎に各電極間に挟み込むことにより、カラー表示が可能となる。
また、表面が疎水性の電極と親水性の電極を対向して備えた複数のセル内に、水と着色油とを封入し、電圧が印加されていない状態では、着色油が疎水性電極面を覆うように存在し、電極間に電圧を印加すると、着色油が疎水性電極の所定の箇所に移動集積することを利用した表示装置が開発されている(国際公開WO 2004/104670公報、国際公開WO 2004/068208公報、国際公開WO 2004/104671公報)。この表示装置においても、イエロー、マゼンタ、シアンとした着色油を使用することにより、カラー表示が可能となる。
しかしながら、特開2002−357853号公報、特開2002−333643号公報に開示された従来の表示装置では、欠陥を生じることなくマイクロカプセルを配列することが困難であり、画像品質の低下を来たすという問題があった。
また、国際公開WO 2004/104670公報、国際公開WO 2004/068208公報、国際公開WO 2004/104671公報に開示された従来の表示装置では、電圧印加によって疎水性電極の所定の箇所に移動集積した油が、電圧の印加を停止したときに疎水性電極面に広がってしまい、いわゆるメモリー性がないという問題があった。このため、常時通電が必要であり、消費電力の低減に支障を来たしていた
本発明の目的は、応答が速く、消費電力が低い表示装置とその製造方法および表示媒体を提供することである。
このような目的を達成するために、本発明の表示装置は、少なくとも第1電極と第2電極を有し、互いに混じり合わない第1の液体と第2の液体とを内部に封入した容器を備え、前記第1電極と第2電極のいずれかは前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1の液体は導電性または極性を有し、前記第1電極と第2電極の一方あるいは両方に電圧を印加することにより前記第1の液体と第2の液体の位置が変化して表示が可能である表示セルを少なくとも1個備える表示装置において、前記第1の液体と第2の液体が移動した位置で印加電圧を停止した後も、移動した前記第1の液体と第2の液体の位置が保持されてメモリー性が発現されるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第1の液体と第2の液体が移動した位置で印加電圧を停止した後、移動した前記第1の液体と第2の液体の位置を保持する液体保持手段を有するような構成とした。
この態様では、移動した第1の液体と第2の液体の保持がより確実なものとなる。
本発明の他の態様として、前記容器は、少なくとも一方が透明基材である1組の基材と、液体封入空間を形成するように前記1組の基材を対向させて保持する壁部と、一方の基材の前記液体封入空間側に互いに電気的に独立して配設された第1A電極と第1B電極と、該第1A電極と第1B電極との境界部位に配設された中間隔壁と、前記液体封入空間の他方の基板側に配設された第2電極と、を備え、前記第1A電極と第1B電極は前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1A電極と前記第2電極への印加電圧、あるいは、前記第1B電極と前記第2電極への印加電圧によって第2の液体が前記中間隔壁を乗り越えて前記第1A電極上と第1B電極上との間で移動可能であり、前記中間隔壁が液体保持手段であるような構成とした。
この態様では、第1A電極と第2電極への印加電圧、あるいは、第1B電極と第2電極への印加電圧によって応答の速い表示が可能であり、また、液体保持手段である中間隔壁により、移動した第1の液体と第2の液体の保持がより確実なものとなる。
本発明の他の態様として、前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいような構成とした。
この態様では、液体封入空間の壁部に第2の液体が回り込むことが抑制される。
本発明の他の態様として、前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいような構成とした。
この態様では、第2電極への第2の液体の付着を防止し、かつ、第1の液体の濡れ広がりが向上する。
本発明の他の態様として、前記第1の液体および第2の液体と接触する前記第1A電極と第1B電極の面には、親油性の絶縁層が配設されているような構成とした。
この態様では、第1A電極面あるいは第1B電極面と第2の液体との濡れ性が極めて良好となり、第2の液体の厚み均一性が向上する。
本発明の他の態様として、前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいような構成とした。
この態様では、液体封入空間の壁部に第2の液体が回り込むことが抑制される。
本発明の他の態様として、前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいような構成とした
この態様では、第2電極への第2の液体の付着を防止し、かつ、第1の液体の濡れ広がりが向上する。
本発明の他の態様として、前記中間隔壁は、印加電圧を停止しているときに、前記第1A電極上あるいは前記第1B電極上に位置する前記第2の液体が乗り越えない高さを有するような構成とした。
この態様では、移動した第2の液体の中間隔壁による保持が更に確実なものとなる。
本発明の他の態様として、前記容器は、少なくとも一方が透明基材である1組の基材と、液体封入空間を形成するように前記1組の基材を対向させて保持する壁部と、一方の基材の前記液体封入空間側に互いに電気的に独立して配設された第1A電極と第1B電極と、該第1A電極と第1B電極との境界部位に配設され前記液体封入空間を前記基材面に沿った方向で分割する中間隔壁と、前記液体封入空間の他方の基板側に配設された第2電極と、を備え、前記第1A電極と第1B電極は前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記中間隔壁は液体流路となる開口部を有し、前記第1A電極と前記第2電極への印加電圧、あるいは、前記第1B電極と前記第2電極への印加電圧によって第2の液体が前記中間隔壁の開口部を通過して前記第1A電極上と第1B電極上との間で移動可能であり、前記中間隔壁が液体保持手段であるような構成とした。
この態様では、第1A電極と第2電極への印加電圧、あるいは、第1B電極と第2電極への印加電圧によって応答の速い表示が可能であり、また、開口部を有する中間隔壁により、移動した第1の液体と第2の液体の保持がより確実なものとなる。
本発明の他の態様として、前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいような構成とした。
この態様では、液体封入空間の壁部に第2の液体が回り込むことが抑制される。
本発明の他の態様として、前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいような構成とした。
この態様では、第2電極への第2の液体の付着を防止し、かつ、第1の液体の濡れ広がりが向上する。
本発明の他の態様として、前記第1の液体および第2の液体と接触する前記第1A電極と第1B電極の面には、親油性の絶縁層が配設されているような構成とした。
この態様では、第1A電極面あるいは第1B電極面と第2の液体との濡れ性が極めて良好となり、第2の液体の厚み均一性が向上する。
本発明の他の態様として、前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいような構成とした。
この態様では、液体封入空間の壁部に第2の液体が回り込むことが抑制される。
本発明の他の態様として、前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいような構成とした。
この態様では、第2電極への第2の液体の付着を防止し、かつ、第1の液体の濡れ広がりが向上する。
本発明の他の態様として、前記第2の液体は20℃における表面張力が10〜73dyne/cmの範囲であり、前記中間隔壁の前記開口部の開口幅は1〜1000μmの範囲であるような構成とした。
この態様では、移動した第2の液体の中間隔壁による保持が更に確実なものとなる。
本発明の他の態様として、表示認識側の透明基材の外側に所望のパターン形状で遮光膜を備えるような構成とした。
この態様では、遮光膜が存在しない部位の電極面に第2の液体が位置するか否かによるON/OFF表示が可能となる。
本発明の他の態様として、前記第2の液体が着色油であるような構成とした。
この態様では、情報等を所望の色で表示することが可能となる。
本発明の他の態様として、表示セル内で反射された光を認識する反射方式の表示であり、表示セル毎に封入された前記第2の液体である着色油は、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかであるような構成とした。
この態様では、反射方式のフルカラー表示が可能となる。
本発明の他の態様として、表示セルを透過した光を認識する透過方式の表示であり、前記第1の液体が着色水であり、前記第2の液体である着色油が遮光性の黒色油であるような構成とした。
この態様では、着色水を透過した色と黒色との着色表示が可能となる
本発明の他の態様として、表示セル毎に封入された前記第1の液体である着色水は、赤、緑、青のいずれかであるような構成とした。
この態様では、透過方式のフルカラー表示が可能となる。
本発明の他の態様として、前記表示セル毎の前記第1A電極と前記第1B電極の形状・位置が同じであるような構成とした。
この態様では、表示装置全体で均一な表示特性が得られる。
本発明の他の態様として、前記容器は、少なくとも一方が透明基材である1組の基材と、液体封入空間を形成するように前記1組の基材を対向させて保持する壁部と、一方の基材の前記液体封入空間側に配設された第1A電極と、他方の基板の前記液体封入空間側に配設された第1B電極と、該第1A電極と第1B電極とに略平行に配設され前記液体封入空間を分割する第2電極と、を備え、該第2電極は少なくとも一部の領域に複数の貫通孔を有し、前記第1A電極と第1B電極は前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1A電極と前記第2電極への印加電圧、あるいは、前記第1B電極と前記第2電極への印加電圧によって第2の液体が前記第2電極の貫通孔を通過して前記第1A電極側の液体封入空間と第1B電極側の液体封入空間との間で移動可能であり、前記第2電極が液体保持手段であるような構成とした。
この態様では、第1A電極と第2電極への印加電圧、あるいは、第1B電極と第2電極への印加電圧によって応答の速い表示が可能であり、また、液体保持手段である第2電極により、移動した第1の液体と第2の液体の保持がより確実なものとなる。
本発明の他の態様として、前記第2電極は、複数の貫通孔を有する導電材であるような構成とした。
この態様では、液体保持手段がそのまま第2電極となる。
本発明の他の態様として、前記第2電極は、複数の貫通孔を有する絶縁材の表面に導電膜を形成したものであるような構成とした。
この態様では、液体保持手段の材質を任意に選択することができる。
本発明の他の態様として、前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいような構成とした。
この態様では、液体封入空間の壁部に第2の液体が回り込むことが抑制される。
本発明の他の態様として、前記第2電極は薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいような構成とした。
この態様では、第2電極への第2の液体の付着を防止し、かつ、第1の液体の濡れ広がりが向上する。
本発明の他の態様として、前記第1A電極と第1B電極には、親油性の絶縁層が配設されているような構成とした。
この態様では、第2電極で分割された液体封入空間のいずれにおいても電極面と第2の液体との濡れ性が極めて良好となり、第2の液体の厚み均一性が向上する。
本発明の他の態様として、前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいような構成とした。
この態様では、液体封入空間の壁部に第2の液体が回り込むことが抑制される。
本発明の他の態様として、前記第2電極は薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいような構成とした。
この態様では、第2電極への第2の液体の付着を防止し、かつ、第1の液体の濡れ広がりが向上する。
本発明の他の態様として、前記第2の液体は20℃における表面張力が10〜73dyne/cmの範囲であり、前記第2電極の貫通孔の開口幅は1〜1000μmの範囲であるような構成とした。
この態様では、移動した第2の液体の第2電極による保持が更に確実なものとなる。
本発明の他の態様として、表示認識側の透明基材の外側に所望のパターンの遮光膜を備えるような構成とした。
この態様では、遮光膜が存在しない部位の電極面に第2の液体が位置するか否かによるON/OFF表示が可能となる。
本発明の他の態様として、前記第2の液体が着色油であるような構成とした。
この態様では、情報等を所望の色で表示することが可能となる。
本発明の他の態様として、表示セルで反射された光を認識する反射方式の表示であり、表示セル毎に封入された前記第2の液体である着色油は、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかであるような構成とした。
この態様では、反射方式のフルカラー表示が可能となる。
本発明の他の態様として、前記容器は、少なくとも一方が透明基材である1組の基材と、液体封入空間を形成するように前記1組の基材を対向させて保持する壁部と、一方の基材の前記液体封入空間側に互いに電気的に独立して配設された第1A電極と第1B電極と、該第1A電極と第1B電極との境界部位に配設された撥油層と、該撥油層が形成されていない部位の前記第1A電極と第1B電極とを覆うように配設された親油層と、前記液体封入空間の他方の基板側に配設された第2電極と、を備え、前記第1A電極と第1B電極は前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1A電極と前記第2電極への印加電圧、あるいは、前記第1B電極と前記第2電極への印加電圧によって第2の液体が前記撥油層を乗り越えて前記第1A電極上と第1B電極上との間で移動可能であり、前記撥油層が液体保持手段であるような構成とした。
この態様では、第1A電極と第2電極への印加電圧、あるいは、第1B電極と第2電極への印加電圧によって応答の速い表示が可能であり、また、液体保持手段である撥油層により、移動した第1の液体と第2の液体の保持がより確実なものとなる。
本発明の他の態様として、前記撥油層および前記親油層は、絶縁層を介して前記第1A電極および前記第1B電極上に配設されているような構成とした。
この態様では、撥油層と親油層を構成する材料の選択の幅が拡大する。
本発明の他の態様として、前記撥油層および前記親油層は、電気絶縁性を具備するような構成とした。
この態様では、層構成が簡便であり、製造が容易である。
本発明の他の態様として、前記撥油層は、前記液体封入空間側に突出した形状であるような構成とした。
この態様では、移動した第2の液体の撥油層による保持が更に確実なものとなる。
本発明の他の態様として、前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記撥油層および親油層に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいような構成とした。
この態様では、液体封入空間の壁部に第2の液体が回り込むことが抑制される。
本発明の他の態様として、前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記撥油層および前記親油層に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいような構成とした。
この態様では、第2電極への第2の液体の付着を防止し、かつ、第1の液体の濡れ広がりが向上する。
本発明の他の態様として、表示認識側の透明基材の外側に所望のパターン形状で遮光膜を備えるような構成とした。
この態様では、遮光膜が存在しない部位の電極面に第2の液体が位置するか否かによるON/OFF表示が可能となる。
本発明の他の態様として、前記第2の液体が着色油であるような構成とした。
この態様では、情報等を所望の色で表示することが可能となる。
本発明の他の態様として、表示セルで反射された光を認識する反射方式の表示であり、表示セル毎に封入された前記第2の液体である着色油は、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかであるような構成とした。
この態様では、反射方式のフルカラー表示が可能となる。
本発明の他の態様として、表示セルを透過した光を認識する透過方式の表示であり、前記第1の液体が着色水であり、前記第2の液体である着色油が遮光性の黒色油であるような構成とした。
この態様では、着色水を透過した色と黒色との着色表示が可能となる
本発明の他の態様として、表示セル毎に封入された前記第1の液体である着色水は、赤、緑、青のいずれかであるような構成とした。
この態様では、透過方式のフルカラー表示が可能となる。
本発明の他の態様として、前記表示セル毎の前記第1A電極と前記第1B電極の形状・位置が同じであるような構成とした。
この態様では、表示装置全体で均一な表示特性が得られる。
上述の本発明によれば、印加電圧による第1の液体と第2の液体の位置変化により表示を行い、移動した第1の液体と第2の液体を印加電圧停止後も保持するメモリー性を具備するので、常時通電が不要となり、消費電力が低く応答の速い表示装置が可能となる。
本発明の表示装置の製造方法は、撥油性の樹脂層を形成し、該樹脂層をパターン露光して露光部位を親油性とすることにより、前記撥油層と前記親油層とを形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、光触媒層を介して撥油性の前記樹脂層をパターン露光するような構成とした。
この態様では、光触媒の作用により、露光部位を親油性とすることがより確実に行われる。
上述の本発明の製造方法では、高精細な表示セルを備えた表示装置の製造が可能となる。
本発明の表示媒体は、上述の表示装置を1個以上有し、表示装置の各表示セルに外部装置から電力および信号を供給するための入力端子を有し、該入力端子において前記表示媒体と前記外部装置との接続、切り離しが可能であるような構成とした。
上述の本発明の表示媒体は、外部装置から表示媒体を取り外してもメモリー性を保持することができるため、常時通電が不要で情報を表示媒体だけで持ち運ぶことが可能である。
図1は、本発明の表示装置の一例を示す平面図である。
図2は、図1に示される表示装置のI−I線における拡大縦断面図である。
図3A〜図3Dは、本発明の表示装置の表示動作を説明するための図である。
図4は、本発明の表示装置の他の例を示す断面図である。
図5は、本発明の表示装置の他の例を示す断面図である。
図6は、本発明の表示装置の他の例を示す図2相当の縦断面図である。
図7A〜図7Dは、本発明の表示装置の表示動作を説明するための図である。
図8A〜図8Cは、本発明の表示装置を構成する中間隔壁の例を示す斜視図である。
図9は、本発明の表示装置の他の例を示す図2相当の縦断面図である。
図10A〜図10Dは、本発明の表示装置の表示動作を説明するための図である。
図11は、本発明の表示装置の他の例を示す断面図である。
図12A〜図12Bは、本発明の表示装置の他の例を示す断面図である。
図13は、本発明の表示装置の他の例を示す断面図である。
図14は、本発明の表示装置の他の例を示す図2相当の縦断面図である。
図15A〜図15Dは、本発明の表示装置の表示動作を説明するための図である。
図16は、本発明の表示装置の他の例を示す断面図である。
図17は、本発明の表示媒体の一例を示す図である。
図18A〜図18Dは、実施例のおける表示装置作製を説明するための図である。
図19A〜図19Bは、実施例のおける表示装置作製を説明するための図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の表示装置の一例を示す平面図である。図1に示されるように、本発明の表示装置1は、複数の表示セル11(図示例では7個の表示セル11A,11B,11C,11D,11E,11F,11G)を有している。各表示セル11は、少なくとも第1電極と第2電極を有し、互いに混じり合わない第1の液体と第2の液体とを内部に封入した容器を備えたものであり、第1電極と第2電極のいずれかは第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、第1の液体は導電性または極性を有し、第1電極と第2電極の一方あるいは両方に電圧を印加することにより第1の液体と第2の液体の位置が変化して表示が行われる。また、各表示セル11は、画素部12とスペース部13とを有し、画素部12は電圧の印加により第1の液体と第2の液体の位置が変化することによるON/OFF表示が可能であり、表示装置1として、「0」〜「9」の数字情報表示が行える。この本発明の表示装置1は、各表示セル11の画素部12におけるON/OFF表示を、印加電圧を停止した後も維持できるメモリー性を具備している。
尚、図1では、各表示セル11の境界線は鎖線で示しており、また、スペース部13には斜線を付している。
[第1の実施形態]
図2は、本発明の表示装置の第1の実施形態を示す拡大縦断面図であり、図1のI−I線における縦断面により1個の表示セルの構造を示している。図2に示されるように、表示セル11Aは、容器21内に導電性または極性を有する第1の液体31と、疎水性である第2の液体32が封入されている。尚、図2では表示セル11Aの構造を示すが、他の各表示セルも同様の構造である。
容器21は、1組の基材22,23と、液体封入空間Sを形成するように1組の基材22,23を対向させて支持する壁部28とを備えている。一方の基材22は、液体封入空間S側に、互いに電気的に独立して配設された第1A電極24と第1B電極25と、これらを被覆する絶縁層27とを備えている。この絶縁層27上には、第1A電極24と第1B電極25との境界部位に位置するように中間隔壁29が配設されている。また、他方の基材23は、液体封入空間S側に、第2電極26を備えている。この容器21では、基材23側が表示認識側であり、少なくとも基材23は透明基材である。また、この基材23の外側には、遮光膜30が配設されており、遮光膜30の存在しない部位が画素部12であり、遮光膜30の配設部位がスペース部13となっている。
上記の表示セル11Aでは、絶縁層27によって、第1A電極24と第1B電極25が第1の液体31および第2の液体32から電気的に絶縁されている。そして、図3Aに示されるように、第1A電極24と第2電極26への印加電圧によって、第2の液体32が中間隔壁29を乗り越えて第1B電極25上の液体封入空間S2に移動する。この状態で印加電圧を停止すると、中間隔壁29が液体保持手段として作用し、第1B電極25上の液体封入空間S2に移動した第2の液体32がそのまま保持されてメモリー性が発現される(図3B)。また、第1B電極25と第2電極26へ電圧を印加すると、第2の液体32が中間隔壁29を乗り越えて第1A電極24上の液体封入空間S1に移動する(図3C)。この状態で印加電圧を停止すると、中間隔壁29が液体保持手段として作用し、第1A電極24上の液体封入空間S1に移動した第2の液体32がそのまま保持されてメモリー性が発現される(図3D)。このような表示セル11Aでは、遮光膜30が存在しない部位(画素部12)の電極面(図示例では第1A電極24)に第2の液体32が位置するか否かによるON/OFF表示が可能である。
尚、第1A電極24と第1B電極25の面積、形状、および、第1A電極24上の液体封入空間S1と第1B電極25上の液体封入空間S2の容積、形状は、同一であってもよく、また、異なるものであってもよい。
表示セル11Aを構成する基材23は、上述のように表示認識側位置するため、透明基材である。また、反対側の基材22は、表示セル11Aが反射方式の表示を行う場合には、透明基材である必要はないが、表示セル11Aが透過方式の表示を行う場合には、透明基材とする。基材22,23は、例えば、ガラス基材、透明樹脂基材等の透明基材を使用することができる。また、基材22が透明基材でなくてよい場合には、金属基材、セラミックス基材等の基材、電極形成面と反対側の面を粗面化あるいは金属膜を蒸着した不透明なガラス基材、染料または顔料を練り込んだ不透明樹脂基材等を使用することができる。基材22,23の厚みは、使用する材質等を考慮して設定することができ、例えば、10μm〜5mm、好ましくは100μm〜2mmの範囲で適宜設定することができる。
表示セル11Aを構成する第1A電極24、第1B電極25、第2電極26は、それぞれ図示していない電圧印加装置に接続され、例えば、印加電圧1〜100Vの範囲で任意に電極の電荷を制御可能とされている。第2電極26は、表示認識側に位置しており、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等を用いて、スパッタリング、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法により形成した透明電極とすることができる。また、第2電極26は、第1の液体31を第2電極26とほぼ等電位にできるものであればよく、上述の面電極の他に、例えば、液体封入空間S内に1本以上設けられた針状電極、メッシュ状電極等であってもよい。さらに、第1A電極24、第1B電極25は、表示セル11Aが透過方式の表示を行う場合には、第2電極26と同様に透明電極とする。一方、表示セル11Aが反射方式の表示を行う場合には、第1A電極24、第1B電極25は、透明電極でなく、Cu、Ag、Au、Al等の金属電極であってもよい。
尚、第2電極26の液体封入空間S側に薄膜を設け、この薄膜に対する第2の液体32の濡れ性が、絶縁層27に対する第2の液体32の濡れ性よりも小さいものとしてもよい。これにより、第2電極26への第2の液体32の付着を防止し、かつ、第1の液体31の濡れ広がりを向上させることができる。上記の濡れ性の大小の判定は、第2の液体を滴下して形成した液滴の接触角を接触角計で測定し、接触角が大きい方を濡れ性が小さいものとする。以下の説明においても同様である。
表示セル11Aを構成する絶縁層27は、例えば、ポリイミド系樹脂、SiO、SiN、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂、石英、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の絶縁材料からなるものであってよく、微量な範囲の電流が流れるものであってもよい。また、これらの中で、ポリイミド系樹脂、SiO、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂等の親油性の絶縁材料を使用することにより、第2の液体32に対する濡れ性が良好となり、第2の液体32の厚み均一性が向上する。ここで、本発明における親油性とは、テトラクロロエタンを滴下して形成した液滴の接触角を接触角計で測定し、接触角が20°以下、好ましくは10°以下であることを意味する。
尚、表示セル11Aが透過方式の表示を行う場合には、絶縁層27は上記の絶縁材料の中から透明性を有する絶縁材料を選択して形成する。
表示セル11Aを構成する壁部28は、例えば、紫外線硬化型のウレタンアクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、エステルアクリレート系樹脂、アクリレート系樹脂、熱硬化型のフェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ユリア系樹脂等の樹脂材料からなるものであってよい。また、この壁部28により基材22,23が対向して形成される液体封入空間Sの高さは、例えば、1〜1000μmの範囲で設定することができる。
尚、壁部28に対する第1の液体31の濡れ性を、第1A電極24および第1B電極25を被覆する絶縁層27に対する第1の液体31の濡れ性よりも大きくなるよう設定してもよい。これにより、液体封入空間S内の壁部28に第2の液体32が回り込むことを抑制することができる。
表示セル11Aを構成する中間隔壁29は、液体保持手段であり、印加電圧を停止しているときに、第1A電極24上あるいは第1B電極25上に位置する第2の液体32が乗り越えない高さを有している。この中間隔壁29の形状は、図示例では断面が長方形であるが、これに限定されず、断面幅が部位によって異なるもの、上端部が平面ではなく曲面等の形状であるもの、上端部が先鋭な形状であるもの等、いずれであってもよい。このような中間隔壁29は、感光性のドライフィルムを所望の厚みに積層した後、フォトリソグラフィーで形成したり、2P法(製版用原版の表面に液状の電離放射線硬化性樹脂を塗布し、押し伸ばして賦型した後に電離放射線を照射して硬化させるphoto polymerization法)を用いて形成することができ、材質は、例えば、上述の壁部28と同様の材料から適宜選択することができる。
容器21に封入する第1の液体31は、例えば、水、アルコール、酸等の導電性または極性を有する液体である。一方、第2の液体32は疎水性の液体であり、例えば、ヘプタン、ヘキサン、ノナン、デカン、オクタン、ドデカン、テトラデカン、オクタデカン、ヘキサデカン、ドデシルデカン、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、安息香酸エチル等の油を使用することができる。また、第1の液体31の比重g1と、第2の液体32の比重g2との間には、g1≦g2の関係が成立することが好ましい。
本発明では、第2の液体32を着色油とすることができ、これにより、情報等を所望の色で表示することが可能となる。
また、表示セル11Aが透過方式の表示である場合、第1の液体31を着色液体とし、第2の液体32を遮光性の黒色油とすることができる。これにより、着色液体31を透過した色と黒色との2色によりON/OFF表示が可能となる。
表示セル11Aを構成する遮光膜30は、遮光性の樹脂膜、金属膜、これらの組み合わせ等であってよく、特に制限はない。また、遮光膜30が所望の色に着色されたものであってもよい。
表示セル11Aは、上述の構造に限定されるものではない。例えば、図4に示されるように、基材22側を表示認識側とし、基材22の外側に遮光膜30を設けたような構造であってもよい。この場合、基材22は透明基材であり、第1A電極24、第1B電極25および絶縁層27も透明とする。また、透過方式の表示では基材23、第2電極26も透明とする。また、遮光膜30を設けず、第1の液体31と第2の液体32の移動による位置変化による表示としてもよい。
また、図5に示されるように、中間隔壁29を基材23に直接形成したような構造であってもよい。
また、本発明の表示装置を構成する表示セルは、図1に示される「0」〜「9」の数字情報表示が行えるような構造に限定されるものではない。例えば、表示セルが反射方式の表示である場合に、第2の液体である着色油がイエロー、マゼンタ、シアンのいずれかである複数の表示セルをマトリックス状等に配列し、反射方式のフルカラー表示を行うものとしてもよい。また、表示セルが透過方式の表示である場合に、第1の液体31を着色液体とし、第2の液体32を遮光性の黒色油とし、上記の着色液体31が赤、緑、青のいずれかである複数の表示セルをマトリックス状等に配列し、透過方式のフルカラー表示を行うものとしてもよい。
また、第1A電極24と第1B電極25の配設位置、形状を同じものとした複数の単位セルをマトリックス状等に配列してもよい。これにより、例えば、遮光膜30が存在しなくても、表示装置全体で均一な表示特性が得られる。
[第2の実施形態]
図6は、本発明の表示装置の第2の実施形態を示す図2相当の図であり、1個の表示セルの構造を示す。図6に示される形態では、表示セル11Aの容器41内には、導電性または極性を有する第1の液体31と、疎水性である第2の液体32が封入されている。
容器41は、1組の基材42,43と、液体封入空間Sを形成するように1組の基材42,43を対向させて支持する壁部48とを備えている。一方の基材42は、液体封入空間S側に、互いに電気的に独立して配設された第1A電極44と第1B電極45と、これらを被覆する絶縁層47とを備えている。この絶縁層47上には、第1A電極44と第1B電極45との境界部位に位置し、液体封入空間Sを分割するように中間隔壁49が配設されている。また、他方の基材43は、液体封入空間S側に、第2電極46を備えており、上記の中間隔壁49の他方の端部が基材43に接合されている。上記の中間隔壁49は、液体流路となる開口部49aを備えている。この容器41では、基材43側が表示認識側であり、少なくとも基材43は透明基材である。また、この基材43の外側には、遮光膜50が配設されており、遮光膜50の存在しない部位が画素部12であり、遮光膜50の配設部位がスペース部13となっている。
上記の表示セル11Aでは、絶縁層47によって、第1A電極44と第1B電極45が第1の液体31および第2の液体32から電気的に絶縁されている。そして、図7Aに示されるように、第1B電極45と第2電極46への印加電圧によって、第2の液体32が中間隔壁49の開口部49aを通過して第1A電極44上の液体封入空間S1に移動する。この状態で印加電圧を停止すると、中間隔壁49が液体保持手段として作用し、第1A電極44上の液体封入空間S1に移動した第2の液体32がそのまま保持されてメモリー性が発現される(図7B)。また、第1A電極44と第2電極46へ電圧を印加すると、第2の液体32が中間隔壁49の開口部49aを通過して第1B電極45上の液体封入空間S2に移動する(図7C)。この状態で印加電圧を停止すると、中間隔壁49が液体保持手段として作用し、第1B電極45上の液体封入空間S2に移動した第2の液体32がそのまま保持されてメモリー性が発現される(図7D)。このような表示セル11Aでは、遮光膜50が存在しない部位(画素部12)の電極面(図示例では第1A電極44)に第2の液体32が位置するか否かによるON/OFF表示が可能である。
尚、第1A電極44と第1B電極45の面積、形状、および、第1A電極44上の液体封入空間S1と第1B電極45上の液体封入空間S2の容積、形状は、同一であってもよく、また、異なるものであってもよい。
表示セル11Aを構成する中間隔壁49は液体保持手段であり、液体流路である開口部49aは、例えば、図8Aに示されるようなスリット形状の開口、図8Bに示されるような長円形状の複数の開口、図8Cに示されるような楕円形状の複数の開口等であってよく、特に制限はない。但し、開口部49aの開口幅Wは、1〜1000μm、好ましくは1〜100μmの範囲とすることが望ましい。開口幅Wが1μm未満であると、開口部49aを第2の液体32が通過する場合の抵抗が大きく、また、1000μmを超えると、中間隔壁49の液体保持手段としての機能が損なわれることがある。
尚、図8A〜図8Cでは、開口部49aとは別に、第1の液体31が第2の液体と反対方向に中間隔壁49を通過し易くするための開口部49bが中間隔壁49に設けられている。このような開口部49bは、中間隔壁49が液体保持手段として機能する際に、第2の液体32の液面と接触する場合には、上記の開口部49aと同様に、開口幅Wが1〜1000μm、好ましくは1〜100μmの範囲であることが望ましい。但し、開口部49bの個数、形状には特に制限はない。また、中間隔壁49に占める開口部49aの総面積は、使用する第1の液体31、第2の液体32の流動特性等を考慮して適宜設定することができる。
このような中間隔壁49のうち、図8Aのようなスリット形状の開口部49aを備える容器41は、基材42と基材43にそれぞれ隔壁を形成し、基材43側の隔壁にレーザー加工、機械加工等により開口部49bを形成した後、各隔壁の先端部が所望の間隙(開口部49a)を介して対向するように基材42と基材43を位置合わせして形成することができる。この場合の基材42と基材43への各隔壁の形成は、上記の中間壁部29の形成と同様に行うことができる。また、図8B、図8Cのような形状の中間隔壁49を備えた容器41は、一方の基材に上記の中間壁部29の形成と同様にして中間隔壁49を形成し、その後、レーザー加工、機械加工等により開口部49a、49bを形成し、この中間隔壁49の先端部を他方の基材に当接するようにして基材42と基材43を対向させて形成することができる。中間隔壁49の材質は、例えば、上述の中間隔壁29と同様の材料から選択することができる。
表示セル11Aを構成する基材42,43、第1A電極44、第1B電極45、第2電極46は、それぞれ上述の実施形態における基材22,23、第1A電極24、第1B電極25、第2電極26と同様とすることができ、ここでの説明は省略する。尚、第2電極46の液体封入空間S側に薄膜を設け、この薄膜に対する第2の液体32の濡れ性が、絶縁層47に対する第2の液体32の濡れ性よりも小さいものとしてもよい。これにより、第2電極46への第2の液体32の付着を防止し、かつ、第1の液体31の濡れ広がりを向上させることができる。
また、表示セル11Aを構成する絶縁層47、壁部48、遮光膜50も、それぞれ上述の実施形態における絶縁層27、壁部28、遮光膜30と同様とすることができ、ここでの説明は省略する。尚、壁部48に対する第1の液体31の濡れ性を、第1A電極44および第1B電極45を被覆する絶縁層47に対する第1の液体31の濡れ性よりも大きくなるように設定してもよい。これにより、液体封入空間S内の壁部48に第2の液体32が回り込むことを抑制することができる。
容器41に封入する第1の液体31は、上述の実施形態における容器21に封入する第1の液体31と同様とすることができる。
−方、容器41に封入する第2の液体32は、上述の実施形態における容器21に封入する第2の液体32と同様とすることができるが、例えば、20℃における表面張力が10〜73dyne/cm、好ましくは15〜70dyne/cmの範囲にあるドデシルデカン、メチルグリコールアセテート、安息香酸エチル、グリセリンアセテート等の油を使用することができる。これにより、中間隔壁49の液体保持手段としての機能がより向上する。上記の表面張力は、固体上に滴下した液滴の接触角を接触角計で測定し算出したものである。尚、第1の液体31の比重g1と、第2の液体32の比重g2との間には、g1≦g2の関係が成立することが好ましい。
また、本発明では、第2の液体32を着色油とすることができ、これにより、情報等を所望の色で表示することが可能となる。
表示セル11Aが透過方式の表示である場合、第1の液体31を着色液体とし、第2の液体32を遮光性の黒色油とすることができる。これにより、着色液体31を透過した色と黒色との2色によるON/OFF表示が可能となる。
表示セル11Aは、上述の構造に限定されるものではない。例えば、基材42側を表示認識側とし、この基材42の外側に遮光膜50を設けたような構造であってもよい。この場合、基材42は透明基材であり、第1A電極44、第1B電極45および絶縁層47も透明とする。また、透過方式の表示では基材43、第2電極46も透明とする。また、遮光膜50を設けず、第1の液体31と第2の液体32の移動による位置変化による表示としてもよい。さらに、中間隔壁49を基材43に直接形成したような構造であってもよい。
また、本発明の表示装置を構成する表示セルは、図1に示される「0」〜「9」の数字情報表示が行えるような構造に限定されるものではない。例えば、表示セルが反射方式の表示である場合に、第2の液体である着色油がイエロー、マゼンタ、シアンのいずれかである複数の表示セルをマトリックス状等に配列し、反射方式のフルカラー表示を行うものとしてもよい。また、表示セルが透過方式の表示である場合に、第1の液体31を着色液体とし、第2の液体32を遮光性の黒色油とし、上記の着色液体31が赤、緑、青のいずれかである複数の表示セルをマトリックス状等に配列し、透過方式のフルカラー表示を行うものとしてもよい。
また、第1A電極44と第1B電極45の配設位置、形状を同じものとした複数の単位セルをマトリックス状等に配列してもよい。これにより、例えば、遮光膜50が存在しなくても、表示装置全体で均一な表示特性が得られる。
[第3の実施形態]
図9は、本発明の表示装置の第3の実施形態を示す図2相当の図であり、1個の表示セルの構造を示す。図9に示される形態では、表示セル11Aの容器61内には、導電性または極性を有する第1の液体31と、疎水性である第2の液体32が封入されている。
容器61は、1組の基材62,63と、液体封入空間Sを形成するように1組の基材62,63を対向させて支持する壁部68とを備えている。一方の基材62は、液体封入空間S側に配設された第1A電極64と、これを被覆する絶縁層67とを備えている。また、他方の基材63は、液体封入空間S側に配設された第1B電極65と、これを被覆する絶縁層67とを備えている。さらに、第1A電極64と第1B電極65に対して略平行に位置し、液体封入空間Sを分割するように配設された第2電極66を備えている。この第2電極66は、液体流路となる複数の貫通孔66aを有しており、第2電極66は液体保持手段を兼ねている。この容器61では、基材63側が表示認識側であり、少なくとも基材63は透明基材である。また、この基材63の外側には、遮光膜70が配設されており、遮光膜70の存在しない部位が画素部12であり、遮光膜70の配設部位がスペース部13となっている。尚、図示例では、貫通孔66aを便宜的に太線で示している。
上記の表示セル11Aでは、絶縁層67,67によって、第1A電極64と第1B電極65が第1の液体31および第2の液体32から電気的に絶縁されている。そして、図10Aに示されるように、第1A電極64と第2電極66への印加電圧によって、第2の液体32が第2電極66の貫通孔66aを通過して第1B電極65側の液体封入空間S2に移動する。この状態で印加電圧を停止すると、第2電極66が液体保持手段として作用し、第1B電極65側の液体封入空間S2に移動した第2の液体32がそのまま保持されてメモリー性が発現される(図10B)。また、第1B電極65と第2電極66へ電圧を印加すると、第2の液体32が第2電極66の貫通孔66aを通過して第1A電極64側の液体封入空間S1に移動する(図10C)。この状態で印加電圧を停止すると、第2電極66が液体保持手段として作用し、第1A電極64側の液体封入空間S1に移動した第2の液体32がそのまま保持されてメモリー性が発現される(図10D)。このような表示セル11Aでは、第1B電極65側の液体封入空間S2に第2の液体32が保持されている状態(図10B)では、この第2の液体32の色が画素部12から認識され、第1A電極64側の液体封入空間S1に第2の液体32が保持されている状態(図10D)では、第1の液体31の色、あるいは第2電極66の色が画素部12から認識され、これによりON/OFF表示が可能である。
尚、第1A電極64側の液体封入空間S1と第1B電極65側の液体封入空間S2の容積は、同一であってもよく、また、異なるものであってもよい。
表示セル11Aを構成する基材62,63は、それぞれ上述の実施形態における基材22,23と同様とすることができ、ここでの説明は省略する。
表示セル11Aを構成する第1A電極64、第1B電極65、第2電極66は、それぞれ図示していない電圧印加装置に接続され、例えば、印加電圧1〜100Vの範囲で任意に電極の電荷を制御可能とされている。第1B電極65は、表示認識側に位置しており、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等を用いて、スパッタリング、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法により形成した透明電極とすることができる。また、第1A電極64、第2B電極66は、第1B電極65と同様に透明電極であってもよく、また、Cu、Ag、Au、Al等の導電材であってもよい。
第2電極66は、上述のように液体保持手段を兼ねており、貫通孔66aの開口幅は、1〜1000μm、好ましくは1〜100μmの範囲とすることが望ましい。貫通孔66aの開口幅が1μm未満であると、貫通孔66aを第2の液体32が通過する場合の抵抗が大きく、また、1000μmを超えると、第2電極66の液体保持手段としての機能が損なわれることがある。このような第2電極66は、例えば、メッシュ形状であってもよい。また、第2電極66に占める貫通孔66aの総面積は、使用する第1の液体31、第2の液体32の流動特性等を考慮して適宜設定することができる。
本発明では、第2電極66は、図11に示されるように、スペース部13に相当する領域に複数の貫通孔66aを備えるものであってもよい。これにより、上述のように、第1A電極64側の液体封入空間S1に第2の液体32が保持されている状態(図10D)において、第2電極66の平坦部位(貫通孔が存在しない部位)が画素部12から認識され、視認性の向上が可能となる。尚、第2電極66の表面に薄膜を設け、この薄膜に対する第2の液体32の濡れ性が、絶縁層67に対する第2の液体32の濡れ性よりも小さいものとしてもよい。これにより、第2電極66への第2の液体32の付着を防止し、かつ、第1の液体31の濡れ広がりを向上させることができる。
また、表示セル11Aを構成する絶縁層67,67は、上述の実施形態における絶縁層27と同様とすることができるが、基材63側(第1B電極65上)の絶縁層67は上述の絶縁材料の中から透明絶縁材料を選択して透明絶縁層とする。
また、表示セル11Aを構成する壁部68、遮光膜70は、上述の実施形態における壁部28、遮光膜30と同様とすることができ、ここでの説明は省略する。尚、壁部68に対する第1の液体31の濡れ性を、第1A電極64および第1B電極65を被覆する絶縁層67に対する第1の液体31の濡れ性よりも大きくなるように設定してもよい。これにより、液体封入空間S内の壁部68に第2の液体32が回り込むことを抑制することができる。
容器61に封入する第1の液体31は、上述の実施形態における容器21に封入する第1の液体31と同様とすることができる。
一方、容器61に封入する第2の液体32は、上述の実施形態における容器21に封入する第2の液体32と同様とすることができるが、例えば、20℃における表面張力が10〜73dyne/cm、好ましくは15〜70dyne/cmの範囲にあるドデシルデカン、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、安息香酸エチル等の油を使用することができる。これにより、第2電極66の液体保持手段としての機能がより向上する。尚、第1の液体31の比重g1と、第2の液体32の比重g2との間には、g1≦g2の関係が成立することが好ましい。
また、本発明では、第2の液体32を着色油とすることができ、これにより、情報等を所望の色で表示することが可能となる。
表示セル11Aは、上述の構造に限定されるものではない。例えば、第2電極66は、貫通孔66aを備えた絶縁性基材に導電膜を形成したものであってもよい。この場合、絶縁性基材としては、ポリイミド系樹脂、SiO、SiN、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂、石英、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。
また、第1A電極64、第1B電極65は基材62,63の全面に形成するのではなく、所望のパターンで形成していもよい。例えば、図12Aに示すように、基材62上に設ける第1A電極64は、遮光膜70に対応したパターンとし、基材63上に設ける第1B電極65は、遮光膜70の非形成部位に対応したパターンとすることができる。このような構成では、液体封入空間S1に第2の液体32が存在する状態で第1A電極64と第2電極66に電圧を印加する(図12B)と、第2の液体32は第2電極66の貫通孔66aを通過して液体封入空間S2の画素部12の領域(図面に鎖線の斜線を付した領域)により多く移動することになる。また、その後、第1B電極65と第2電極66に電圧を印加すると、第2の液体32は第2電極66の貫通孔66aを通過して液体封入空間S1のスペース部13の領域により多く移動する。これにより、第1の液体31と第2の液体32の移動を更に効率的に行うことができる。
さらに、表示セル11Aは、図13に示されるように、遮光膜70を設けない構造であってもよい。
また、本発明の表示装置を構成する表示セルは、図1に示される「0」〜「9」の数字情報表示が行えるような構造に限定されるものではない。例えば、第2の液体である着色油がイエロー、マゼンタ、シアンのいずれかである複数の表示セルをマトリックス状等に配列し、反射方式のフルカラー表示を行うものとしてもよい。
[第4の実施形態]
図14は、本発明の表示装置の第4の実施形態を示す図2相当の図であり、1個の表示セルの構造を示す。図14に示される形態では、表示セル11Aの容器81内には、導電性または極性を有する第1の液体31と、疎水性である第2の液体32が封入されている。
容器81は、1組の基材82,83と、液体封入空間Sを形成するように1組の基材82,83を対向させて支持する壁部88とを備えている。一方の基材82は、液体封入空間S側に、互いに電気的に独立して配設された第1A電極84と第1B電極85と、これらを被覆する絶縁層87と、を備えている。さらに、この絶縁層87上には、第1A電極84と第1B電極85との境界部位に位置するように撥油層89Aが配設され、撥油層89Aが形成されていない部位には親油層89Bが配設されている。また、他方の基材83は、第2電極86を備えている。この容器81では、基材83側が表示認識側であり、少なくとも基材83は透明基材である。また、この基材83の外側には、遮光膜90が配設されており、遮光膜90の存在しない部位が画素部12であり、遮光膜90の配設部位がスペース部13となっている。
上記の表示セル11Aでは、絶縁層87によって、第1A電極84と第1B電極85が第1の液体31および第2の液体32から電気的に絶縁されている。そして、図15Aに示されるように、第1A電極84と第2電極86への印加電圧によって、第2の液体32が撥油層89Aを超えて第1B電極85(親油層89B)上に移動する。この状態で印加電圧を停止すると、撥油層89Aが液体保持手段として作用し、第1B電極85上に移動した第2の液体32がそのまま保持されてメモリー性が発現される(図15B)。また、第1B電極85と第2電極86へ電圧を印加すると、第2の液体32が撥油層89Aを超えて第1A電極84(親油層89B)上に移動する(図15C)。この状態で印加電圧を停止すると、撥油層89Aが液体保持手段として作用し、第1A電極84上に移動した第2の液体32がそのまま保持されてメモリー性が発現される(図15D)。このような表示セル11Aでは、遮光膜90が存在しない部位(画素部12)の電極面(図示例では第1A電極84)に第2の液体32が位置するか否かによるON/OFF表示が可能である。
尚、撥油層89Aの位置は、第1A電極84と第1B電極85に対して適宜設定することができ、第1A電極84上の親油層89Bと第1B電極85上の親油層89Bの面積、形状は、同一であってもよく、また、異なるものであってもよい。
表示セル11Aを構成する撥油層89Aは液体保持手段であり、例えば、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等の撥油性を有する材料で形成することができる。撥油層89Aの厚みは、例えば、0.01〜100μmの範囲で設定することができる。また、撥油層89Aは、図16に示されるように、液体封入空間S側に突出した形状であってもよい。ここで、本発明における撥油性とは、テトラクロロエタンを滴下して形成した液滴の接触角を接触角計で測定したときに35°以上であることを意味する。
一方、親油層89Bは、例えば、撥油性のフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等に紫外線照射(パターン露光)することにより、側鎖を切断して親油性を付与した材料、あるいは、アクリレート系樹脂等の親油性を有する材料で形成することができる。このようにパターン露光を行うことにより、撥油層89A、親油層89Bを高精細なパターンで形成することができる。親油層89Bの厚みは、例えば、0.01〜100μmの範囲で設定することができる。尚、第1A電極84上に位置する親油層89Bと第1B電極85上に位置する親油層89Bを構成する材料は同一であってもよく、また、異なるものであってもよい。例えば、第1A電極84上に位置する親油層89Bの親油性を、第1B電極85上に位置する親油層89Bの親油性よりも低いものとすることができる。
表示セル11Aを構成する基材82,83、第1A電極84、第1B電極85、第2電極86は、それぞれ上述の実施形態における基材22,23、第1A電極24、第1B電極25、第2電極26と同様とすることができ、ここでの説明は省略する。尚、第2電極86の液体封入空間S側に薄膜を設け、この薄膜に対する第2の液体32の濡れ性が、絶縁層87に対する第2の液体32の濡れ性よりも小さいものとしてもよい。これにより、第2電極26への第2の液体32の付着を防止し、かつ、第1の液体31の濡れ広がりを向上させることができる。
また、表示セル11Aを構成する絶縁層87、壁部88、遮光膜90も、それぞれ上述の実施形態における絶縁層27、壁部28、遮光膜30と同様とすることができ、ここでの説明は省略する。尚、壁部88に対する第1の液体31の濡れ性を、撥油層89A、親油層89Bに対する第1の液体31の濡れ性よりも大きくなるように設定してもよい。これにより、液体封入空間S内の壁部88に第2の液体32が回り込むことを抑制することができる。
容器81に封入する第1の液体31は、上述の実施形態における容器21に封入する第1の液体31と同様とすることができる。
一方、容器81に封入する第2の液体32は、上述の実施形態における容器21に封入する第2の液体32と同様とすることができるが、例えば、20℃における表面張力が10〜73dyne/cm、好ましくは15〜70dyne/cmの範囲にあるヘプタン、ヘキサン、ノナン、デカン、オクタン、ドデカン、テトラデカン、オクタデカン、ヘキサデカン、ドデシルデカン、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、安息香酸エチル等の油を使用することができる。これにより、撥油層89Aの液体保持手段としての機能がより向上する。尚、第1の液体31の比重g1と、第2の液体32の比重g2との間には、g1≦g2の関係が成立することが好ましい。
また、本発明では、第2の液体32を着色油とすることができ、これにより、情報等を所望の色で表示することが可能となる。
また、表示セル11Aが透過方式の表示である場合、第1の液体31を着色液体とし、第2の液体32を遮光性の黒色油とすることができ、これにより、着色液体31を透過した色と黒色との2色によるON/OFF表示が可能となる。
表示セル11Aは、上述の構造に限定されるものではない。例えば、基材82側を表示認識側とし、この基材82の外側に遮光膜90を設けたような構造であってもよい。この場合、基材82は透明基材であり、第1A電極84、第1B電極85および絶縁層87も透明であり、さらに、親油層89Bも透明とする。また、透過方式の表示を行う場合には、基材83、第2電極86も透明とする。
また、遮光膜90を設けず、第1の液体31と第2の液体32の移動による位置変化による表示としてもよい。さらに、絶縁層87を設けずに、撥油層89Aと親油層89Bを基材43、第1A電極84、第1B電極85に直接形成したような構造であってもよい。この場合、撥油層89Aと親油層89Bとして、電気絶縁性のものを使用する。
また、本発明の表示装置を構成する表示セルは、図1に示される「0」〜「9」の数字情報表示が行えるような構造に限定されるものではない。例えば、表示セルが反射方式の表示である場合に、第2の液体である着色油がイエロー、マゼンタ、シアンのいずれかである複数の表示セルをマトリックス状等に配列し、反射方式のフルカラー表示を行うものとしてもよい。また、表示セルが透過方式の表示である場合に、第1の液体31を着色液体とし、第2の液体32を遮光性の黒色油とし、上記の着色液体31が赤、緑、青のいずれかである複数の表示セルをマトリックス状等に配列し、透過方式のフルカラー表示を行うものとしてもよい。
また、第1A電極84と第1B電極85の配設位置、形状を同じものとした複数の単位セルをマトリックス状等に配列してもよい。これにより、例えば、遮光膜90が存在しなくても、表示装置全体で均一な表示特性が得られる。
本発明の表示媒体は、上述の本発明の表示装置を1個以上有し、表示装置の各表示セルに外部装置から電力および信号を供給するための入力端子を有し、この入力端子において表示媒体と外部装置との接続、切り離しを可能としたものである。これにより、外部装置から表示媒体を取り外してもメモリー性を保持することができるため、情報を表示媒体だけで持ち運びが可能である。
図17は、本発明の表示媒体の一例を説明するための図である。図17において、本発明の表示媒体100は、上述の本発明の表示装置が複数配設された表示部101と、入力端子102を備えている。表示媒体100の表示部101を構成する表示装置の数には制限はない。また、入力端子102の配設位置は、表示部101の周囲の部位(図17に斜線を付した部位)であればよく、特に限定されない。この入力端子102は、表示装置の各表示セルに外部装置110から電力および信号を供給するための端子であり、外部装置110にリンクされた伝送手段111のコネクタ112が接続できる。そして、表示媒体100は、この入力端子102において外部装置110との接続、切り離しが可能である。したがって、入力端子102を介して外部装置110から電力および信号の供給を受けて表示媒体100に所望の情報を表示させ、その後、入力端子102からコネクタ112を外し、表示媒体100を外部装置110から切り離して自在に持ち運びできる。
外部装置110としては、例えば、パーソナルコンピュータ、メインフレームコンピュータ等のコンピュータ手段、テレファクシミリマシン、コピー機、無線通信等のデータ通信装置や処理装置、ネットワーク端末、インターネット端末等を挙げることができる。
また、伝送手段111は特に制限はなく、例えば、電気導体ケーブル、ハードワイヤリンク等の、電力や信号の供給が可能なものとすることができる。
上述の各実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
次に、より具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
まず、厚さ200μmのPETフィルム上に、図18Aに示される7個の表示セルからなる表示装置形成用の長方形領域(縦20mm×横10mm)を設定するとともに、7個の表示セルの領域を設定した。また、各表示セルの画素部を6mm×1.5mmの長方形(図18Aで斜線を付した部位)に設定した。
また、第1A電極を形成するための領域(図18Bで斜線を付した部位)を、上記の画素部を含むように設定した。さらに、第1B電極を形成するための領域(図18Cで斜線を付した部位)を設定した。
次に、PETフィルム上に蒸着によりCr膜(厚み1500Å)を成膜し、このCr膜上に感光性レジスト(シプレイ(株)製 Micro Posit)を用いてフォトリソグラフィー法によりレジスト膜を形成した。次いで、このレジスト膜をマスクとしてCr膜をエッチング(エッチング液:硫酸と過酸化水素の混合溶液)して第1A電極と第1B電極を各表示セル毎に形成した。尚、各表示セルの第1A電極と第1B電極を外部の電圧印加装置に接続するための配線(図18には示していない)も同時に形成した
次に、このPETフィルムの第1A電極と第1B電極を覆うように絶縁性樹脂(日産化学(株)製 SE−7492)をバーコート法により塗布し、硬化させて、厚み0.8μmの絶縁層を形成した。この絶縁層は、テトラクロロエタン液滴の接触角が15°程度の親油性を有するものであった。
次に、下記組成のアクリル系樹脂を用いて2P法により、図18Dに太線で示した形状で中間隔壁(幅100μm、高さ150μm)を形成した。
(アクリル系樹脂の組成)
・ウレタンアクリレート … 35重量部
(日本合成化学(株)製 ゴーセラックUV7500B)
・アクリレートモノマー … 43重量部
(東亜合成化学(株)製 1,6−ヘキサンジオールジアクリレート)
・ビニルモノマー … 17重量部
(東亜合成化学(株)製 ビニルピロリドン)
・光重合開始剤 … 4重量部
(チバガイギー社製 1ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)
・添加剤(GE東芝シリコーン(株)製 TSF4440)… 0.5重量部
次いで、各表示セルの境界線上、および表示装置形成用の長方形領域の外周縁上に、ビーズを含有した紫外線硬化型樹脂(E.H.C社製 LCB−610)を用いて幅1mm、高さ200μmの壁部を形成した。
一方、厚さ200μmの別のPETフィルム上に、上記と同様の表示装置形成用の長方形領域と各表示セルの画素部を設定した。このPETフィルムの一方の面に、表示装置形成用の長方形領域と一致するように酸化インジウムスズ(ITO)膜を蒸着法で成膜し、第2電極(共通電極)とした。尚、第2電極を外部の電圧印加装置に接続するための配線(図示せず)も同時に形成した
次に、このPETフィルムの他方の面に、下記組成の遮光性の樹脂材料を用いてスクリーン印刷法により遮光膜(厚み5μm)を形成した。この遮光膜は、PETフィルムを介して上記の第2電極と対向するとともに、7箇所の画素部が露出するものとした。
(遮光性の樹脂組成)
・黒顔料 … 14重量部
(大日精化工業(株)製 TMブラック#9550)
・分散剤 … 1.2重量部
(ビックケミー(株)製 Disperbyk111)
・ポリマー(昭和高分子(株)製 VR60) … 2.8重量部
・モノマー(サートマー(株)製 SR399) … 3.5重量部
・開始剤 … 1.6重量部
(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)
−ブタノン−1)
・開始剤(4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノン) … 0.3重量部
・開始剤(2,4−ジエチルチオキサントン) … 0.1重量部
・溶剤(エチレングリコールモノブチルエーテル) …75.8重量部
次いで、このPETフィルムの第2電極を形成した面を、上述の中間隔壁等を形成したPETフィルムの壁部に当接するように圧着し、その後、壁部に紫外線を照射(60mW/cm、5分間)して硬化させた。この圧着は、まず、中間隔壁等を形成したPETフィルムの各表示セル内に、水と油(ドデシルデカンを青色染料(有本化学(株)製 OilBlue 5502)で着色したもの)を体積比で2:1となるように充填し、その後、2枚のPETフィルムの各表示セル位置を整合させるようにして行った。
これにより、図2に示されるような本発明の表示装置を作製した。
作製した表示装置について、全ての表示セルの第1A電極と第2電極(共通電極)との間に10Vの直流電圧を印加したところ、油(着色したドデシルデカン)が中間隔壁を乗り越えて第1B電極上の空間(スペース部)に移動した。その結果、遮光膜を形成したPETフィルム側から観察すると、7箇所の全ての画素部では、第1A電極を構成するCr膜で外光が反射され、数字の「8」が表示された。また、この状態で印加電圧を停止したところ、同じ表示状態が10日間以上保持され、優れたメモリー性を有することが確認された。
また、全ての第1B電極と第2電極(共通電極)との間に10Vの直流電圧を印加したところ、油(着色したドデシルデカン)が中間隔壁を乗り越えて第1A電極上の空間(画素部)に移動し、画素部において油(着色したドデシルデカン)の青色が認識され、数字の「8」が表示された。この状態で印加電圧を停止したところ、同じ表示状態が10日間以上保持され、優れたメモリー性を有することが確認された。
さらに、第2電極(共通電極)との間で直流電圧を印加する第1A電極または第1B電極を適宜設定することにより、反射光、あるいは、油(着色したドデシルデカン)の青色による「0」〜「9」の任意の数字の表示が可能であった。この場合も優れたメモリー性を有することが確認された。
実施例1と同様にして、厚さ200μmのPETフィルム上に第1A電極と第1B電極を各表示セル毎に形成し、さらに、第1A電極と第1B電極を覆うように絶縁層を形成した。
一方、厚さ200μmの別のPETフィルム上に、実施例1と同様にして、第2電極(共通電極)を形成し、このPETフィルムの他方の面に、実施例1と同様にして、遮光膜を形成した。
次いで、上記の第1A電極と第1B電極を備えたPETフィルムの絶縁層上、および、第2電極を備えたPETフィルムの第2電極上に、実施例1と同様の組成のアクリル系樹脂を用いて2P法により、それぞれ中間隔壁(幅100μm、高さ100μm)を形成した。この中間隔壁の形成位置は、図18Dに太線で示した位置であり、両PETフィルムに形成した中間隔壁のパターンは面対称であった。また、各中間隔壁は、その上端辺に、半径10μmの半円形状の切欠き部を0.2mmピッチで30個備えたものであった。次いで、第2電極を有するPETフィルムに形成した中間隔壁の上端辺からPETフィルム側に50μm離れた位置に、レーザー照射により、半径10μmの円形状の開口部を0.2mmピッチで30個配列形成した。
次に、第1A電極、第1B電極を有するPETフィルムの各表示セルの境界線上、および表示装置形成用の長方形領域の外周縁上に、ビーズを含有した紫外線硬化型樹脂(E.H.C社製 LCB−610)を用いて幅1mm、高さ200μmの壁部を形成した。
次いで、壁部を形成したPETフィルムの各表示セル内に、水と油(ドデシルデカンを青色染料(有本化学(株)製 OilBlue 5502)で着色したもの)を体積比で2:1となるように充填した。その後、この壁部に当接するように、他方のPETフィルムを圧着した。この圧着状態では、各PETフィルムに形成した中間隔壁の上端辺が当接して、各セルの液体封入空間を2分割する中間隔壁が形成されるとともに、半円形状の切欠き部が対向して円形の開口部が形成されたものとなった。そして、この状態で、壁部に紫外線を照射(60mW/cm、5分間)して硬化させた。
これにより、図8Cに示されるような中間隔壁を備えた図6に示されるような本発明の表示装置を作製した。
作製した表示装置について、実施例1と同様に、第2電極(共通電極)との間で直流電圧を印加する第1A電極または第1B電極を適宜設定して表示性能を評価した。その結果、反射光、あるいは、油(着色したドデシルデカン)の青色による「0」〜「9」の任意の数字の表示が可能であり、また、印加電圧を停止しても、同じ表示状態が10日間以上保持され、優れたメモリー性を有することが確認された
実施例1と同様にして、厚さ200μmのPETフィルム上に第1A電極と第1B電極を各表示セル毎に形成し、さらに、第1A電極と第1B電極を覆うように絶縁層を形成した。
一方、厚さ200μmの別のPETフィルム上に、実施例1と同様にして、第2電極(共通電極)を形成し、このPETフィルムの他方の面に、実施例1と同様にして、遮光膜を形成した。
次いで、上記の第1A電極と第1B電極を備えたPETフィルムの絶縁層上、および、第2電極を備えたPETフィルムの第2電極上に、実施例1と同様の組成のアクリル系樹脂を用いて2P法により、それぞれ中間隔壁(幅100μm、高さ80μm)を形成した。この中間隔壁の形成位置は、図18Dに太線で示した位置であり、両PETフィルムに形成した中間隔壁のパターンは面対称であった。次いで、第2電極を有するPETフィルムに形成した中間隔壁の上端辺からPETフィルム側に40μm離れた位置に、レーザー照射により、半径10μmの円形状の開口部を0.2mmピッチで30個配列形成した。
次に、第1A電極、第1B電極を有するPETフィルムの各表示セルの境界線上、および表示装置形成用の長方形領域の外周縁上に、ビーズを含有した紫外線硬化型樹脂(E.H.C社製 LCB−610)を用いて幅1mm、高さ200μmの壁部を形成した。
次いで、壁部を形成したPETフィルムの各表示セル内に、水と油(ドデシルデカンを青色染料(有本化学(株)製 OilBlue 5502)で着色したもの)を体積比で2:1となるように充填した。その後、この壁部に当接するように、他方のPETフィルムを圧着した。この圧着状態では、各PETフィルムに形成した中間隔壁の上端辺が、40μmの間隙を設けて対向し、これにより、開口幅40μmのスリット形状の開口部を有する中間隔壁によって各セルの液体封入空間が2分割されたものとなった。そして、この状態で、壁部に紫外線を照射(60mW/cm、5分間)して硬化させた。
これにより、図8Aに示されるような中間隔壁を備えた図6に示されるような本発明の表示装置を作製した。
作製した表示装置について、実施例1と同様に、第2電極(共通電極)との間で直流電圧を印加する第1A電極または第1B電極を適宜設定して表示性能を評価した。その結果、反射光、あるいは、油(着色したドデシルデカン)の青色による「0」〜「9」の任意の数字の表示が可能であり、また、印加電圧を停止しても、同じ表示状態が10日間以上保持され、優れたメモリー性を有することが確認された。
まず、厚さ200μmのPETフィルム上に、図19Aに示される7個の表示セルからなる表示装置形成用の長方形領域(縦20mm×横10mm)を設定するとともに、7個の表示セルの領域を設定した。また、各表示セルの画素部を6mm×1.5mmの長方形(図19Aで斜線を付した部位)に設定した。
また、第1A電極、第1B電極を形成するための領域(図19Bで斜線を付した部位)を、上記の画素部を含むように設定した。
次に、PETフィルム上に蒸着によりCr膜(厚み1500Å)を成膜し、このCr膜上に感光性レジスト(シプレイ(株)製 Micro Posit)を用いてフォトリソグラフィー法によりレジスト膜を形成した次いで、このレジスト膜をマスクとしてCr膜をエッチング(エッチング液:硫酸と過酸化水素の混合溶液)して第1A電極を各表示セル毎に形成した。尚、各表示セルの第1A電極を外部の電圧印加装置に接続するための配線(図19には示していない)も同時に形成した。
同様にして、他のPETフィルム上に第1B電極を各表示セル毎に形成した。また、このPETフィルムの他方の面には、実施例1と同様の遮光性の樹脂材料を用いてスクリーン印刷法により遮光膜(厚み5μm)を形成した。この遮光膜は、PETフィルムを介して上記の第1B電極と対向するとともに、7箇所の画素部が露出するものとした。
次に、これらのPETフィルムの第1A電極、第1B電極を覆うように、実施例1と同様にして、厚み0.8μmの絶縁層を形成した。
一方、厚み0.2μmの銅箔を準備し、この銅箔上に感光性レジスト(シプレイ(株)製 Micro Posit)を用いてフォトリソグラフィー法によりレジスト膜を形成した。次いで、このレジスト膜をマスクとして銅箔をエッチング(エッチング液:硫酸と過酸化水素の混合溶液)した。これにより、上記の表示装置形成用の長方形領域に対応した長方形領域(縦20mm×横10mm)の第2電極を形成した。この第2電極は、10μm×10μmの正方形の貫通孔を250μmピッチで備えるものであった。尚、この第2電極を外部の電圧印加装置に接続するための配線も同時に形成した。
次に、第1A電極を有するPETフィルムの各表示セルの境界線上、および表示装置形成用の長方形領域の外周縁上に、実施例1と同様にして、幅1mm、高さ100μmの壁部を形成した。
次に、この壁部上に掛け渡すように第2電極を載置し、その後、上記の壁部上に、第2電極を挟持した状態で、上記と同様にして、幅1mm、高さ100μmの壁部を形成した。
次いで、壁部を形成したPETフィルムの各表示セル内に、水と油(ドデシルデカンを青色染料(有本化学(株)製 OilBlue 5502)で着色したもの)を体積比で2:1となるように充填した。その後、この壁部に当接するように、第1B電極を備えたPETフィルムを圧着した。この圧着状態では、各表示セルにおいて、第1A電極と第1B電極が、第2電極を介して対向する構造となった。そして、この状態で、壁部に紫外線を照射(60mW/cm、5分間)して硬化させた。
これにより、図9に示されるような本発明の表示装置を作製した。
作製した表示装置について、全ての表示セルの第1A電極と第2電極(共通電極)との間に10Vの直流電圧を印加したところ、油(着色したドデシルデカン)が第2電極の貫通孔を通過して第1B電極側の空間に移動した。その結果、遮光膜を形成したPETフィルム側から観察すると、7箇所の全ての画素部では、油(着色したドデシルデカン)の青色が認識され、数字の「8」が表示された。また、この状態で印加電圧を停止したところ、同じ表示状態が10日間以上保持され、優れたメモリー性を有することが確認された。
また、全ての第1B電極と第2電極(共通電極)との間に10Vの直流電圧を印加したところ、油(着色したドデシルデカン)が第2電極の貫通孔を通過して第1A電極上の空間に移動し、画素部において第2電極を構成する銅箔で外光が反射され、数字の「8」が表示された。この状態で印加電圧を停止したところ、同じ表示状態が10日間以上保持され、優れたメモリー性を有することが確認された。
さらに、第2電極(共通電極)との間で直流電圧を印加する第1A電極または第1B電極を適宜設定することにより、反射光、あるいは、油(着色したドデシルデカン)の青色による「0」〜「9」の任意の数字の表示が可能であった。この場合も優れたメモリー性を有することが確認された。
実施例1と同様にして、厚さ200μmのPETフィルム上に第1A電極と第1B電極を各表示セル毎に形成し、さらに、第1A電極と第1B電極を覆うように絶縁層を形成した。
次に、上記の絶縁層を覆うように、撥油性のフルオロアルキルシラン(GE東芝シリコーン(株)製 TSL8233とYSL8114の1:5(重量比)混合物)の1重量%イソプロピルアルコール溶液をスピンコート法で塗布した。その後、第1A電極と第1B電極に対応する部位に透光部を有するマスクを準備し、このマスクの片面に、光触媒組成物(バインダー樹脂(東芝シリコーン(株)製 TSL8223)中に光触媒である酸化チタンを30重量%含有したもの)をスピンコート法で塗布し、乾燥して、厚み0.1μmの触媒層を形成した。
上記のマスクを、触媒層形成面側が撥油性のフルオロアルキルシラン塗布面と対向するようにして近接露光(波長380nm以下(254nm)の光を使用)を行った。この結果、各表示セル領域において、第1A電極と第1B電極が存在しない部位(非露光部位)では撥油層(厚み0.02μm)が形成され、第1A電極と第1B電極に対応する部位は、光触媒層の作用により、撥油層の側鎖が水酸基で置換されて親油層(厚み0.02μm)が形成された。
一方、厚さ200μmの別のPETフィルム上に、実施例1と同様にして、第2電極(共通電極)を形成し、このPETフィルムの他方の面に、実施例1と同様にして、遮光膜を形成した。
次に、第1A電極、第1B電極を有するPETフィルムの各表示セルの境界線上、および表示装置形成用の長方形領域の外周縁上に、実施例1と同様にして、幅1mm、高さ200μmの壁部を形成した。
次いで、壁部を形成したPETフィルムの各表示セル内に、水と油(ドデシルデカンを青色染料(有本化学(株)製 OilBlue 5502)で着色したもの)を体積比で2:1となるように充填した。その後、この壁部に当接するように、第2電極を備えたPETフィルムを圧着し、壁部に紫外線を照射(60mW/cm、5分間)して硬化させた。
これにより、図14に示されるような本発明の表示装置を作製した。
作製した表示装置について、全ての表示セルの第1A電極と第2電極(共通電極)との間に10Vの直流電圧を印加したところ、油(着色したドデシルデカン)が撥油層を越えて第1B電極上の空間(スペース部)に移動した。その結果、7箇所の全ての画素部では、第1A電極を構成するCr膜で外光が反射され、数字の「8」が表示された。また、この状態で印加電圧を停止したところ、同じ表示状態が10日間以上保持され、優れたメモリー性を有することが確認された。
また、全ての第1B電極と第2電極(共通電極)との間に10Vの直流電圧を印加したところ、油(着色したドデシルデカン)が撥油層を越えて第1A電極上の空間(画素部)に移動し、画素部において油(着色したドデシルデカン)の青色が認識され、数字の「8」が表示された。この状態で印加電圧を停止したところ、同じ表示状態が10日間以上保持され、優れたメモリー性を有することが確認された。
さらに、第2電極(共通電極)との間で直流電圧を印加する第1A電極または第1B電極を適宜設定することにより、反射光、あるいは、油(着色したドデシルデカン)の青色による「0」〜「9」の任意の数字の表示が可能であった。この場合も優れたメモリー性を有することが確認された。
メモリー性が要求される表示装置の用途に利用可能である。

Claims (45)

  1. 少なくとも第1電極と第2電極を有し、互いに混じり合わない第1の液体と第2の液体とを内部に封入した容器を備え、前記第1電極と第2電極のいずれかは前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1の液体は導電性または極性を有し、前記第1電極と第2電極の一方あるいは両方に電圧を印加することにより前記第1の液体と第2の液体の位置が変化して表示が可能である表示セルを少なくとも1個備える表示装置において、
    前記容器は、少なくとも一方が透明基材である1組の基材と、液体封入空間を形成するように前記1組の基材を対向させて保持する壁部と、一方の基材の前記液体封入空間側に互いに電気的に独立して配設された第1A電極と第1B電極と、該第1A電極と第1B電極との境界部位に配設された中間隔壁と、前記液体封入空間の他方の基板側に配設された第2電極と、を備え、前記第1A電極と第1B電極は前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1A電極と前記第2電極への印加電圧、あるいは、前記第1B電極と前記第2電極への印加電圧によって第2の液体が前記中間隔壁を乗り越えて前記第1A電極上と第1B電極上との間で移動可能であり、前記中間隔壁は、前記第1の液体と第2の液体が移動した位置で印加電圧を停止した後も、移動した前記第1の液体と第2の液体の位置が保持されてメモリー性が発現されるための液体保持手段であり、前記壁部および前記中間隔壁に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいことを特徴とする表示装置
  2. 前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の表示装置
  3. 前記第1の液体および第2の液体と接触する前記第1A電極と前記第1B電極の面には、親油性の絶縁層が配設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示装置
  4. 前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の表示装置
  5. 前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の表示装置
  6. 前記中間隔壁は、印加電圧を停止しているときに、前記第1A電極上あるいは前記第1B電極上に位置する前記第2の液体が乗り越えない高さを有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の表示装置
  7. 少なくとも第1電極と第2電極を有し、互いに混じり合わない第1の液体と第2の液体とを内部に封入した容器を備え、前記第1電極と第2電極のいずれかは前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1の液体は導電性または極性を有し、前記第1電極と第2電極の一方あるいは両方に電圧を印加することにより前記第1の液体と第2の液体の位置が変化して表示が可能である表示セルを少なくとも1個備える表示装置において、
    前記容器は、少なくとも一方が透明基材である1組の基材と、液体封入空間を形成するように前記1組の基材を対向させて保持する壁部と、一方の基材の前記液体封入空間側に互いに電気的に独立して配設された第1A電極と第1B電極と、該第1A電極と第1B電極との境界部位に配設され前記液体封入空間を前記基材面に沿った方向で分割する中間隔壁と、前記液体封入空間の他方の基板側に配設された第2電極と、を備え、前記第1A電極と第1B電極は前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記中間隔壁は液体流路となる開口部を有し、前記第1A電極と前記第2電極への印加電圧、あるいは、前記第1B電極と前記第2電極への印加電圧によって第2の液体が前記中間隔壁の開口部を通過して前記第1A電極上と第1B電極上との間で移動可能であり、前記中間隔壁は、前記第1の液体と第2の液体が移動した位置で印加電圧を停止した後も、移動した前記第1の液体と第2の液体の位置が保持されてメモリー性が発現されるための液体保持手段であり、前記壁部および前記中間隔壁に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいことを特徴とする表示装置
  8. 前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の表示装置
  9. 前記第1の液体および第2の液体と接触する前記第1A電極と前記第1B電極の面には、親油性の絶縁層が配設されていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の表示装置
  10. 前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいことを特徴とする請求項9に記載の表示装置
  11. 前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいことを特徴とする請求項9または請求項10に記載の表示装置
  12. 前記第2の液体は20℃における表面張力が10〜73dyne/cmの範囲であり、前記中間隔壁の前記開口部の開口幅は1〜1000μmの範囲であることを特徴とする請求項7乃至請求項11のいずれかに記載の表示装置
  13. 表示認識側の透明基材の外側に所望のパターン形状で遮光膜を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の表示装置
  14. 前記第2の液体が着色油であることを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれかに記載の表示装置
  15. 表示セル内で反射された光を認識する反射方式の表示であり、表示セル毎に封入された前記第2の液体である着色油は、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかであることを特徴とする請求項14に記載の表示装置
  16. 表示セルを透過した光を認識する透過方式の表示であり、前記第1の液体が着色水であり、前記第2の液体である着色油が遮光性の黒色油であることを特徴とする請求項14に記載の表示装置
  17. 表示セル毎に封入された前記第1の液体である着色水は、赤、緑、青のいずれかであることを特徴とする請求項16に記載の表示装置
  18. 前記表示セル毎の前記第1A電極と前記第1B電極の形状・位置が同じであることを特徴とする請求項1乃至請求項17のいずれかに記載の表示装置
  19. 少なくとも第1電極と第2電極を有し、互いに混じり合わない第1の液体と第2の液体とを内部に封入した容器を備え、前記第1電極と第2電極のいずれかは前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1の液体は導電性または極性を有し、前記第1電極と第2電極の一方あるいは両方に電圧を印加することにより前記第1の液体と第2の液体の位置が変化して表示が可能である表示セルを少なくとも1個備える表示装置において、
    前記容器は、少なくとも一方が透明基材である1組の基材と、液体封入空間を形成するように前記1組の基材を対向させて保持する壁部と、一方の基材の前記液体封入空間側に配設された第1A電極と、他方の基板の前記液体封入空間側に配設された第1B電極と、該第1A電極と第1B電極とに略平行に配設され前記液体封入空間を分割する第2電極と、を備え、該第2電極は少なくとも一部の領域に複数の貫通孔を有し、前記第1A電極と第1B電極は前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1A電極と前記第2電極への印加電圧、あるいは、前記第1B電極と前記第2電極への印加電圧によって第2の液体が前記第2電極の貫通孔を通過して前記第1A電極側の液体封入空間と第1B電極側の液体封入空間との間で移動可能であり、前記第2電極は、前記第1の液体と第2の液体が移動した位置で印加電圧を停止した後も、移動した前記第1の液体と第2の液体の位置が保持されてメモリー性が発現されるための液体保持手段であることを特徴とする表示装置
  20. 前記第2電極は、複数の貫通孔を有する導電材であることを特徴とする請求項19に記載の表示装置
  21. 前記第2電極は、複数の貫通孔を有する絶縁材の表面に導電膜を形成したものであることを特徴とする請求項19に記載の表示装置
  22. 前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいことを特徴とする請求項19乃至請求項21のいずれかに記載の表示装置
  23. 前記第2電極は薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記第1A電極および前記第1B電極に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいことを特徴とする請求項19乃至請求項22のいずれかに記載の表示装置
  24. 前記第1A電極と前記第1B電極には、親油性の絶縁層が配設されていることを特徴とする請求項19乃至請求項23のいずれかに記載の表示装置
  25. 前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいことを特徴とする請求項24に記載の表示装置
  26. 前記第2電極は薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記絶縁層に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいことを特徴とする請求項24または請求項25に記載の表示装置
  27. 前記第2の液体は20℃における表面張力が10〜73dyne/cmの範囲であり、前記第2電極の貫通孔の開口幅は1〜1000μmの範囲であることを特徴とする請求項19乃至請求項26のいずれかに記載の表示装置
  28. 表示認識側の透明基材の外側に所望のパターンの遮光膜を備えることを特徴とする請求項19乃至請求項27のいずれかに記載の表示装置
  29. 前記第2の液体が着色油であることを特徴とする請求項19乃至請求項28のいずれかに記載の表示装置
  30. 表示セル内で反射された光を認識する反射方式の表示であり、表示セル毎に封入された前記第2の液体である着色油は、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかであることを特徴とする請求項29に記載の表示装置
  31. 少なくとも第1電極と第2電極を有し、互いに混じり合わない第1の液体と第2の液体とを内部に封入した容器を備え、前記第1電極と第2電極のいずれかは前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1の液体は導電性または極性を有し、前記第1電極と第2電極の一方あるいは両方に電圧を印加することにより前記第1の液体と第2の液体の位置が変化して表示が可能である表示セルを少なくとも1個備える表示装置において、
    前記容器は、少なくとも一方が透明基材である1組の基材と、液体封入空間を形成するように前記1組の基材を対向させて保持する壁部と、一方の基材の前記液体封入空間側に互いに電気的に独立して配設された第1A電極と第1B電極と、該第1A電極と第1B電極との境界部位に配設された撥油層と、該撥油層が形成されていない部位の前記第1A電極と第1B電極とを覆うように配設された親油層と、前記液体封入空間の他方の基板側に配設された第2電極と、を備え、前記第1A電極と第1B電極は前記第1の液体および第2の液体から電気的に絶縁されており、前記第1A電極と前記第2電極への印加電圧、あるいは、前記第1B電極と前記第2電極への印加電圧によって第2の液体が前記撥油層を乗り越えて前記第1A電極上と第1B電極上との間で移動可能であり、前記撥油層は、前記第1の液体と第2の液体が移動した位置で印加電圧を停止した後も、移動した前記第1の液体と第2の液体の位置が保持されてメモリー性が発現されるための液体保持手段であることを特徴とする表示装置
  32. 前記撥油層および前記親油層は、絶縁層を介して前記第1A電極および前記第1B電極上に配設されていることを特徴とする請求項31に記載の表示装置
  33. 前記撥油層および前記親油層は、電気絶縁性を具備することを特徴とする請求項31に記載の表示装置
  34. 前記撥油層は、前記液体封入空間側に突出した形状であることを特徴とする請求項31乃至請求項33のいずれかに記載の表示装置
  35. 前記壁部に対する前記第1の液体の濡れ性は、前記撥油層および前記親油層に対する前記第1の液体の濡れ性よりも大きいことを特徴とする請求項31乃至請求項34のいずれかに記載の表示装置
  36. 前記第2電極の前記液体封入空間側に薄膜を備え、該薄膜に対する前記第2の液体の濡れ性は、前記撥油層および前記親油層に対する前記第2の液体の濡れ性よりも小さいことを特徴とする請求項31または請求項35に記載の表示装置
  37. 表示認識側の透明基材の外側に所望のパターン形状で遮光膜を備えることを特徴とする請求項31乃至請求項36のいずれかに記載の表示装置
  38. 前記第2の液体が着色油であることを特徴とする請求項31乃至請求項37のいずれかに記載の表示装置
  39. 表示セル内で反射された光を認識する反射方式の表示であり、表示セル毎に封入された前記第2の液体である着色油は、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかであることを特徴とする請求項38に記載の表示装置
  40. 表示セルを透過した光を認識する透過方式の表示であり、前記第1の液体が着色水であり、前記第2の液体である着色油が遮光性の黒色油であることを特徴とする請求項38に記載の表示装置
  41. 表示セル毎に封入された前記第1の液体である着色水は、赤、緑、青のいずれかであることを特徴とする請求項40に記載の表示装置
  42. 前記表示セル毎の前記第1A電極と前記第1B電極の形状・位置が同じであることを特徴とする請求項31乃至請求項41のいずれかに記載の表示装置
  43. 請求項31乃至請求項42のいずれかに記載の表示装置の製造方法において、撥油性の樹脂層を形成し、該樹脂層をパターン露光して露光部位を親油性とすることにより、前記撥油層と前記親油層とを形成することを特徴とする表示装置の製造方法
  44. 光触媒層を介して撥油性の前記樹脂層をパターン露光することを特徴とする請求項43に記載の表示装置の製造方法
  45. 請求項1乃至請求項42のいずれかに記載の表示装置を1個以上有し、該表示装置の各表示セルに外部装置から電力および信号を供給するための入力端子を有し、該入力端子において前記表示媒体と前記外部装置との接続、切り離しが可能であることを特徴とする表示媒体
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