JP2007206145A - Electrophoresis display device - Google Patents

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Satoru Habe
悟 羽部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microcapsule type electrophoresis display device contributing to improvement of contrast in particular, by making electro-optical characteristics excellent. <P>SOLUTION: The electrophoresis display device comprises an electrode layer, a microcapsule display layer, a transparent electrode layer, and a surface layer on a base material in this order. The microcapsule display layer comprises micro capsules in which black particles, white particles, and a dispersion medium dispersing them are stored in a capsule shell. The electrophoresis display device has a double structure in which the microcapsule 110 has a plurality of inner microcapsules where black particles 114 and a first dispersion medium 112 are stored in a first capsule cell 111 and white particles 113 and a second dispersion agent 116 are stored in a second capsule cell 115. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気泳動表示装置に関するものであり、特に、優れた電気光学特性を示し、よりコントラストを向上せしめるマイクロカプセル型の電気泳動表示装置に関する。   The present invention relates to an electrophoretic display device, and more particularly to a microcapsule type electrophoretic display device that exhibits excellent electro-optical characteristics and further improves contrast.

従来、フラットパネル表示装置として、液晶表示装置(LCD)が、厚さが薄く、小型化が可能であることから、様々な用途において広範に使用されている。このようなLCDよりも更に薄型化、低消費電力化を目指す他の表示方式として、電気泳動現象を利用した表示装置が開発されている。   Conventionally, as a flat panel display device, a liquid crystal display device (LCD) is widely used in various applications because it is thin and can be miniaturized. As another display method aiming at further thinner and lower power consumption than such an LCD, a display device using an electrophoretic phenomenon has been developed.

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方式が実用化されている。マイクロカプセル型電気泳動方式の表示装置は、例えばモノクロ表示の場合、絶縁性を有する白色液体と黒色の帯電粒子を分散させたマイクロカプセル、若しくは、正、負に帯電した白色粒子と黒色粒子を分散媒中に分散させたマイクロカプセルを用い、外部電圧の印加によって粒子を表示面に引き上げたりすることにより画像を形成する方式が提案されている。   As one of display devices using the electrophoresis phenomenon, a microcapsule electrophoresis system has been put into practical use. For example, in the case of monochrome display, a microcapsule type electrophoretic display device is a microcapsule in which white liquid with insulation and black charged particles are dispersed, or white and black particles that are positively and negatively charged are dispersed. There has been proposed a method of forming an image by using microcapsules dispersed in a medium and pulling up particles to a display surface by applying an external voltage.

上記マイクロカプセルのサイズは径数十μm〜数百μmと小さいので、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。このインクは、外部から電圧を印加することで画像を描くことができるので、電子インクと呼ばれる。   Since the size of the microcapsules is as small as several tens to several hundreds of μm, when the microcapsules are dispersed in a transparent binder, they can be coated like ink. This ink is called electronic ink because an image can be drawn by applying a voltage from the outside.

透明電極を形成した透明樹脂膜にこの電子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、アクティブマトリクスディスプレイパネルを得ることができる。通常、透明電極を形成した透明樹脂膜に電子インクをコーティングした部品を「前面板」と呼び、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を「背面板」と呼んでいる。   An active matrix display panel can be obtained by coating this electronic ink on a transparent resin film on which a transparent electrode is formed, and bonding it to a substrate on which an electrode circuit for driving an active matrix is formed. In general, a component in which a transparent resin film on which a transparent electrode is formed is coated with electronic ink is called a “front plate”, and a substrate on which an electrode circuit for driving an active matrix is formed is called a “back plate”.

このようなマイクロカプセル型電気泳動式表示装置において、コントラストの向上を図ることが提案されている。即ち、一対の基板(15)間に帯電粒子(32)と着色液体(33)を内包する複数のマイクロカプセル(41)が挟持された電気泳動式表示装置において、一対の透明電極(14)を備えた基板(41)間にスペーサー(13)を配置し、その一対の基板(41)を貼り合せ、加圧しながら固定することにより、隣接するマイクロカプセル(41)の間隙を無くそうとするものである(例えば、特許文献1参照)。   In such a microcapsule type electrophoretic display device, it has been proposed to improve contrast. That is, in an electrophoretic display device in which a plurality of microcapsules (41) containing charged particles (32) and a colored liquid (33) are sandwiched between a pair of substrates (15), a pair of transparent electrodes (14) is provided. A spacer (13) is arranged between the provided substrates (41), the pair of substrates (41) are bonded together, and fixed while being pressed, thereby eliminating the gap between adjacent microcapsules (41). (For example, see Patent Document 1).

しかし、従来のようにマイクロカプセルの内部構造が、透明溶媒が満たされたマイクロカプセル中に正、負に帯電した白色粒子と黒色粒子を入れた1層構造では、必ずしもコントラストの向上を図ることが出来ないという問題があった。   However, the conventional internal structure of the microcapsule has a single-layer structure in which positively and negatively charged white particles and black particles are placed in a microcapsule filled with a transparent solvent. There was a problem that it could not be done.

以下に、上記先行技術文献を示す。
特開2002−202534号公報
The above prior art documents are shown below.
JP 2002-202534 A

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、コントラスト等に係る電気光学特性が良好な電気泳動表示装置を提供することにある。   The present invention solves the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an electrophoretic display device having good electro-optical characteristics related to contrast and the like.

本発明に於いて上記課題を達成するために、請求項1の発明では、基材上に、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を順に備え、前記画像表示層は、黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒がカプセル殻内に収容されたマイクロカプセルからなる電気泳動表示装置において、前記マイクロカプセルが、黒色粒子もしくは白色粒子のいずれか一方の粒子とその分散媒が第一のカプセル殻内に収容されている複数の内部マイクロカプセルと、もう一方の粒子とその分散媒とが第二のカプセル殻内に収容されて2重構造を有していることを特徴とする電気泳動表示装置としたものである。   In order to achieve the above object in the present invention, in the invention of claim 1, an electrode layer, an image display layer, a transparent electrode layer, and a surface layer are provided in this order on a substrate, and the image display layer is black. In an electrophoretic display device comprising particles, white particles, and a microcapsule in which a dispersion medium for dispersing these particles is contained in a capsule shell, the microcapsule includes either black particles or white particles and a dispersion medium thereof. A plurality of internal microcapsules accommodated in the first capsule shell, another particle and its dispersion medium are accommodated in the second capsule shell and have a double structure. This is an electrophoretic display device.

本発明者らは、マイクロカプセル型の電気泳動表示装置の電気光学特性、特にコントラストを改善するために検討を重ねた結果、黒色顔料と白色顔料との相互作用がコントラストに大きな影響を与えることを見出した。   As a result of repeated studies to improve the electro-optical characteristics of the microcapsule type electrophoretic display device, particularly the contrast, the present inventors have found that the interaction between the black pigment and the white pigment has a great influence on the contrast. I found it.

即ち、上記請求項1に係る発明によれば、マイクロカプセル型の電気泳動表示装置において、マイクロカプセルを、その中に複数の内部マイクロカプセルとその分散媒が収容された2重構造とし、黒色粒子(顔料)と白色粒子(顔料)を分離することにより、優れた電気光学特性、特にコントラストの向上した、例えば7以上のコントラストを得ることができるようなマイクロカプセル型の電気泳動表示装置を提供できる。   That is, according to the first aspect of the invention, in the microcapsule type electrophoretic display device, the microcapsule has a double structure in which a plurality of internal microcapsules and a dispersion medium are accommodated therein, and the black particles By separating the (pigment) and the white particles (pigment), it is possible to provide a microcapsule type electrophoretic display device capable of obtaining an excellent electro-optical characteristic, particularly a contrast, for example, a contrast of 7 or more. .

以下本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一形態に係るマイクロカプセル型の電気泳動表示装置を示す断面図である。即ち、基材1上に、電極層2、粘着層3、マイクロカプセル表示層4、透明電極層5、透明樹脂層6、及び表面層8が順次積層されて、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。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a microcapsule type electrophoretic display device according to an embodiment of the present invention. That is, an electrode layer 2, an adhesive layer 3, a microcapsule display layer 4, a transparent electrode layer 5, a transparent resin layer 6, and a surface layer 8 are sequentially laminated on the base material 1 to form a microcapsule type electrophoretic display panel. Is configured.

図1に示すマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルで構成される電気泳動表示装置において、マイクロカプセル表示層4は、表面に透明電極層(ITO膜)5が形成されているポリエチレンテレフタレート等からなる透明樹脂層6の透明電極層5の面に、電子インクを公知のコーティング法を用いてコーティングすることにより形成される。次いで、透明電極層(ITO膜)5及びマイクロカプセル表示層4を有する透明樹脂層6は、粘着層3を介して、表面に電極層2を有する基材1に貼りつけられる。   In the electrophoretic display device including the microcapsule-type electrophoretic display panel shown in FIG. 1, the microcapsule display layer 4 is transparent made of polyethylene terephthalate or the like having a transparent electrode layer (ITO film) 5 formed on the surface. It is formed by coating the surface of the transparent electrode layer 5 of the resin layer 6 with electronic ink using a known coating method. Next, the transparent resin layer 6 having the transparent electrode layer (ITO film) 5 and the microcapsule display layer 4 is attached to the substrate 1 having the electrode layer 2 on the surface via the adhesive layer 3.

粘着層3としては、公知の感圧接着剤や感熱接着剤を用いることが出来る。これらは、粘着面に剥離紙を有する片面粘着テープ又は両面粘着テープの形で用いることが出来る。即ち、粘着層3は、片面粘着テープの非粘着面を接着剤によりマイクロカプセル表示層4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表示層4に貼ることにより形成することが出来る。   As the pressure-sensitive adhesive layer 3, a known pressure-sensitive adhesive or heat-sensitive adhesive can be used. These can be used in the form of a single-sided adhesive tape or a double-sided adhesive tape having release paper on the adhesive surface. That is, the pressure-sensitive adhesive layer 3 is formed by sticking the non-stick surface of a single-sided pressure-sensitive adhesive tape to the microcapsule display layer 4 with an adhesive, or peeling off one of the double-sided pressure-sensitive adhesive tapes and sticking it to the microcapsule display layer 4. I can do it.

上記貼りつけは、例えば剥離紙を剥がして、第1の粘着層3の粘着面を基材1に貼り合せ、押圧又は加熱することにより行うことが出来る。基材1としてはガラス、フィルム等を用いることができ、表面の電極層2が画素電極として画素毎に独立してパターニングされ、図示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電極が併設されたものを用いることが出来る。このとき、透明電極層5は、全面を同一の電位とする共通電極とすることが出来る。   The affixing can be performed, for example, by peeling off the release paper, adhering the adhesive surface of the first adhesive layer 3 to the substrate 1, and pressing or heating. Glass, film, or the like can be used as the substrate 1, and a surface electrode layer 2 is independently patterned for each pixel as a pixel electrode, and a thin film transistor, a signal electrode, and a scanning electrode (not shown) are provided. I can do it. At this time, the transparent electrode layer 5 can be a common electrode whose entire surface has the same potential.

表面層8は、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種の機能層を含むものとすることが出来る。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ことが出来る。
The surface layer 8 may include at least one functional layer selected from the group consisting of an antiglare hard coat layer, an ultraviolet absorption layer, and a gas barrier layer. These functional layers can be formed by a known method using a known material.

本発明は、以上説明したマイクロカプセル型の電気泳動式表示装置において、マイクロカプセル表示層4に含まれるマイクロカプセルが、2層構造を有しているものである。   According to the present invention, in the microcapsule type electrophoretic display device described above, the microcapsules included in the microcapsule display layer 4 have a two-layer structure.

図2に本発明のマイクロカプセル表示層4に含まれるマイクロカプセル110の一事例を模式的に示した。図2においては、第一のカプセル殻111内部にカーボンブラックからなる黒色粒子114がシリコーンオイル、テトラクロロエチレン等の第一の分散媒112とともに封入されている。さらに、この黒色粒子114が封入された第一のマイクロカプセル殻111と酸化チタンからなる白色粒子113が、第二のカプセル殻115内部にシリコーンオイル、テトラクロロエチレン等の第二の分散媒116とともに封入されている。このとき、白色粒子113である酸化チタンは正電荷を帯びており、一方、黒色粒子114であるカーボンブラックは負電荷を帯びている。   FIG. 2 schematically shows an example of the microcapsule 110 included in the microcapsule display layer 4 of the present invention. In FIG. 2, black particles 114 made of carbon black are enclosed in a first capsule shell 111 together with a first dispersion medium 112 such as silicone oil or tetrachloroethylene. Further, the first microcapsule shell 111 in which the black particles 114 are sealed and the white particles 113 made of titanium oxide are sealed in the second capsule shell 115 together with the second dispersion medium 116 such as silicone oil or tetrachloroethylene. ing. At this time, the titanium oxide that is the white particles 113 has a positive charge, while the carbon black that is the black particles 114 has a negative charge.

上記第一及び第二のマイクロカプセル殻111,115の形成材料としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ユリア樹脂、ゼラチン、アラビアゴム等を用いることができる。   As the material for forming the first and second microcapsule shells 111 and 115, acrylic resin such as polymethyl methacrylate and polyethyl methacrylate, urea resin, gelatin, gum arabic and the like can be used.

そのカプセル壁形成方法としては、相分離法、液中乾燥法、融解分散冷却法、スプレイードライング法、パンコーティング法、界面重合法、in situ重合法、液中硬化被膜法、界面反応法等、好適な方法を用いることができる。   The capsule wall formation method includes phase separation method, submerged drying method, melt dispersion cooling method, spray line method, pan coating method, interfacial polymerization method, in situ polymerization method, submerged cured coating method, interfacial reaction method, etc. Any suitable method can be used.

上記隔壁形成を2回行うことにより、本発明である2層構造を有するマイクロカプセルを得ることができる。すなわち、黒色粒子114と第一の分散媒112からなる電気泳動分散液に対し、第一のカプセル殻111でなるカプセルを形成して、マイクロカプセル化し、次いで、黒色粒子114が封入されたマイクロカプセルと、白色粒子113と第二の分散媒116からなる電気泳動分散液に対し、第一のカプセル殻111でなるカプセルを形成し、マイクロカプセル化することにより2層構造を有するマイクロカプセル110とすることができる。   By performing the partition formation twice, a microcapsule having a two-layer structure according to the present invention can be obtained. That is, a microcapsule in which a capsule made of the first capsule shell 111 is formed and microencapsulated with respect to the electrophoretic dispersion liquid comprising the black particles 114 and the first dispersion medium 112, and then the microcapsules in which the black particles 114 are enclosed. Then, with respect to the electrophoretic dispersion liquid composed of the white particles 113 and the second dispersion medium 116, a capsule composed of the first capsule shell 111 is formed and microencapsulated to obtain a microcapsule 110 having a two-layer structure. be able to.

上記マイクロカプセルは必要に応じて、ふるい分け、比重分離法などの任意の方法により、その径を制御することが可能となる。黒色粒子114と第一の分散媒112を封入した第一のカプセル殻111の径としては、5〜25μm程度が望ましく、また、この黒色粒子114と第一の分散媒112が封入されている第一のカプセル殻111と白色粒子113と第二の分散媒116を封入した第二のカプセル殻115の径としては、20〜100μm程度が望ましい。   If necessary, the diameter of the microcapsules can be controlled by an arbitrary method such as sieving or specific gravity separation. The diameter of the first capsule shell 111 enclosing the black particles 114 and the first dispersion medium 112 is preferably about 5 to 25 μm, and the first capsule medium 111 in which the black particles 114 and the first dispersion medium 112 are enclosed. The diameter of the second capsule shell 115 in which the one capsule shell 111, the white particles 113, and the second dispersion medium 116 are enclosed is preferably about 20 to 100 μm.

本発明において、第一のカプセル殻111の形成材料と第二のカプセル殻115の形成材料は同じであってもよく、異なっていても良い。同様に、第一の分散媒112と第二の分散媒116についても異なっていてもよいく、同じであっても良い。また、図2では黒色粒子と分散媒が封入されたマイクロカプセルと白色粒子と分散媒をマイクロカプセル化することにより、2層構造を有するマイクロカプセルとしているが、図4に示すように、例えば、白色粒子と黒色粒子を逆にして、白色粒子113と第一の分散媒112が封入された第一のカプセル殻111と黒色粒子111と第二の分散媒116をマイクロカプセル化することにより、2層構造を有するマイクロカプセル110としても良い。   In the present invention, the material forming the first capsule shell 111 and the material forming the second capsule shell 115 may be the same or different. Similarly, the first dispersion medium 112 and the second dispersion medium 116 may be different or the same. In FIG. 2, microcapsules in which black particles and a dispersion medium are encapsulated and white particles and the dispersion medium are microencapsulated to form a microcapsule having a two-layer structure. By reversing the white particles and the black particles, the first capsule shell 111, the black particles 111, and the second dispersion medium 116 in which the white particles 113 and the first dispersion medium 112 are encapsulated are microencapsulated. A microcapsule 110 having a layer structure may be used.

図2に示すマイクロカプセル110を含むマイクロカプセル型の電気泳動方式を用いた表示体は、次のようにして動作する。即ち、その動作として、例えば、図3に示すように、透明樹脂膜の側の透明電極層5と基材の側の電極層2に電界を印加し、透明電極層5を
5極、電極層2を正極とした場合、正に帯電した白色粒子113が透明電極層5側に引かれ、負に帯電した黒色粒子114は電極層2側に引かれるので、透明電極層5側の上方から観察するとその部分が白く見える。
The display body using the microcapsule type electrophoresis system including the microcapsule 110 shown in FIG. 2 operates as follows. That is, as the operation, for example, as shown in FIG. 3, an electric field is applied to the transparent electrode layer 5 on the transparent resin film side and the electrode layer 2 on the base material side, and the transparent electrode layer 5 has five electrodes, When 2 is a positive electrode, positively charged white particles 113 are drawn to the transparent electrode layer 5 side, and negatively charged black particles 114 are drawn to the electrode layer 2 side, so that observation is performed from above the transparent electrode layer 5 side. Then that part looks white.

逆に、透明電極層5が正極で、電極層2が負極になった場合には、正に帯電した白色粒子113が電極層2側に引かれ、負に帯電した黒色粒子114は透明電極層5側に引かれるので、透明電極層5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。   Conversely, when the transparent electrode layer 5 is a positive electrode and the electrode layer 2 is a negative electrode, the positively charged white particles 113 are attracted to the electrode layer 2 side, and the negatively charged black particles 114 are transferred to the transparent electrode layer. Since it is drawn to 5 side, when observed from the upper side of the transparent electrode layer 5 side, the part looks black.

また、図4に示すマイクロカプセル110を含むマイクロカプセル型の電気泳動方式を用いた表示体の場合では、例えば、図5に示すように、透明樹脂膜の側の透明電極層5と基材の側の電極層2に電界を印加し、透明電極層5を正極、電極層2を負極とした場合、正に帯電した黒色粒子114が透明電極層5側に引かれ、負に帯電した白色粒子113は電極層2側に引かれるので、透明電極層5側の上方から観察するとその部分が黒く見える。   In the case of a display using a microcapsule type electrophoresis system including the microcapsules 110 shown in FIG. 4, for example, as shown in FIG. 5, the transparent electrode layer 5 on the transparent resin film side and the substrate When an electric field is applied to the side electrode layer 2 so that the transparent electrode layer 5 is a positive electrode and the electrode layer 2 is a negative electrode, positively charged black particles 114 are drawn to the transparent electrode layer 5 side and negatively charged white particles Since 113 is drawn to the electrode layer 2 side, the portion looks black when observed from above the transparent electrode layer 5 side.

逆に、透明電極層5が負極で、電極層2が正極になった場合には、正に帯電した黒色粒子114が電極層2側に引かれ、正に帯電した白色粒子113は透明電極層5側に引かれるので、透明電極層5側の上方から観察するとその部分が白く見えることになる。   Conversely, when the transparent electrode layer 5 is a negative electrode and the electrode layer 2 is a positive electrode, the positively charged black particles 114 are drawn to the electrode layer 2 side, and the positively charged white particles 113 are transferred to the transparent electrode layer. Since it is drawn to 5 side, when observed from the upper side of the transparent electrode layer 5 side, the portion looks white.

上記マイクロカプセル表示層4は、例えば、図1の側断面図に示すように、マイクロカプセル110を多数含んでおり、透明電極層5を同一電位の共通電極とし、電極層2の各アドレス電極の電界を制御することで、上述の原理に基づきマイクロカプセル内の粒子を移動させることで、所望の文字や図形を白と黒の画素として表示させることができる。   The microcapsule display layer 4 includes, for example, a large number of microcapsules 110 as shown in the side sectional view of FIG. 1, the transparent electrode layer 5 is a common electrode having the same potential, and each address electrode of the electrode layer 2 is By controlling the electric field, a desired character or figure can be displayed as white and black pixels by moving particles in the microcapsule based on the above-described principle.

同様に、電極層2を共通電極とし(電位をゼロとする)、透明電極5側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よい。   Similarly, by using the electrode layer 2 as a common electrode (with a potential of zero) and controlling the electric field of each address electrode on the transparent electrode 5 side (giving positive or negative potential), You may make it display a desired image by moving particle | grains.

マイクロカプセル110の径は、種々のものを採用することが可能であるが、85%が約30μm〜約60μmのものを採用すると、十分な解像度と応答性を得ることができる。表示画像の解像度は、主として電極層中の電極の配置に依存するが、マイクロカプセルの径が小さければ分散媒中のマイクロカプセルの移動速度が速くなり、結果として表示の際の応答性に優れるというメリットがある。   Various diameters of the microcapsule 110 can be adopted. However, when 85% is about 30 μm to about 60 μm, sufficient resolution and responsiveness can be obtained. The resolution of the display image mainly depends on the arrangement of the electrodes in the electrode layer. However, if the diameter of the microcapsules is small, the movement speed of the microcapsules in the dispersion medium increases, and as a result, the response at the time of display is excellent. There are benefits.

上記図1に示すようなマイクロカプセル型電気泳動方式表示パネルを用いたペーパー状電子ディスプレイは、可撓性を有する材料で作製し、電極等のパターニングも印刷法、蒸着法でプラスチックフィルムに形成することで、実現が可能となる。表示画面サイズも、用途、要望に応じて任意のサイズのものを作成することができる。   A paper-like electronic display using a microcapsule type electrophoretic display panel as shown in FIG. 1 is made of a flexible material, and patterning of electrodes and the like is also formed on a plastic film by printing or vapor deposition. This can be realized. The display screen size can be created in any size according to the application and demand.

上記マイクロカプセル表示層4においては、マイクロカプセル110の位置配置は多少の変動があっても表示に問題は生じない。従って、折り曲げて使用したり、曲面の箇所に取付けて使用したりすることなども可能である。   In the microcapsule display layer 4, there is no problem in display even if the position of the microcapsules 110 varies slightly. Therefore, it can be used by being bent or used by being attached to a curved surface.

図1に示すようなマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、各粒子は粘性の高い分散媒に分散されているため、一度電界を印加した後は、電源が切断されても粒子の位置は変化しない。このように、ディスプレイの電源を切っても表示画像が消えない不揮発性(メモリー性)を有するので、初期の表示や書き換え時のみ電界を印加すればよく、通常の表示装置に比べて表示に必要な電力も少なくてすみ、大幅な省電力化が可能となるである。   In the microcapsule-type electrophoretic display panel as shown in FIG. 1, since each particle is dispersed in a highly viscous dispersion medium, the position of the particle changes even after the power is turned off once the electric field is applied. do not do. In this way, the display image does not disappear even when the display is turned off. It has non-volatility (memory property), so it is only necessary to apply an electric field at the time of initial display or rewriting, and it is necessary for display compared to a normal display device. The amount of electric power required is also small, and a significant power saving can be achieved.

更に、表示パネル内においては、マイクロカプセル110の位置配置は多少の変動があっても表示に問題は生じない。従って、透明電極層5、電極層2を含め、ディスプレイ全体を薄く可携性を持たせる材料を用いることによって、紙のような柔軟性を持たせることができる。   Further, in the display panel, there is no problem in display even if the position of the microcapsules 110 is slightly changed. Therefore, by using a material that makes the entire display including the transparent electrode layer 5 and the electrode layer 2 thin and portable, flexibility such as paper can be provided.

以下に、本発明の具体的実施例について説明する。   Specific examples of the present invention will be described below.

<実施例1>
本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではなく、また実施例中、「部」は、特に断らない限り重量部を示す。
<Example 1>
The present invention is not limited to these examples, and in the examples, “parts” indicates parts by weight unless otherwise specified.

まず、テトラクロロエチレン溶媒100部に、アルキルトリメチルアンモニウムクロライドで表面処理した平均粒径4μmのカーボンブラック粉末(黒色粒子)40部とが分散された分散液を作成した。   First, a dispersion was prepared in which 40 parts of carbon black powder (black particles) having an average particle diameter of 4 μm, which had been surface-treated with alkyltrimethylammonium chloride, were dispersed in 100 parts of a tetrachloroethylene solvent.

次いで、この分散液40部について、水80部にゼラチン10部とポリスチレンスルホン酸ナトリウム0.1部とを配合した水溶液と混合し、液温を40℃に調整した後、液温を保ちながら、ホモジナイザーにより攪拌し、O/Wエマルジョンを得た。   Next, 40 parts of this dispersion was mixed with an aqueous solution in which 10 parts of gelatin and 0.1 part of sodium polystyrene sulfonate were mixed in 80 parts of water, and after adjusting the liquid temperature to 40 ° C., while maintaining the liquid temperature, The mixture was stirred with a homogenizer to obtain an O / W emulsion.

次に、得られたO/Wエマルジョンと、40℃に調製された水80部にアラビアゴム10部を配合した水溶液とを、ディスペンサーを用いて混合し、溶液の液温を40℃に維持しつつ、酢酸を用いて溶液のpHを4に調整し、コアセルベーションによりマイクロカプセル壁を形成した。   Next, the obtained O / W emulsion and an aqueous solution prepared by mixing 10 parts of gum arabic with 80 parts of water prepared at 40 ° C. are mixed using a dispenser, and the liquid temperature of the solution is maintained at 40 ° C. While adjusting the pH of the solution to 4 using acetic acid, microcapsule walls were formed by coacervation.

更に、両サンプルの液温を5℃に低下させた後、37重量%ホルマリン溶液1.9部を加えてマイクロカプセル壁を硬化させ、黒色粒子(カーボンブラック粒子)が分散した分散液を封入したマイクロカプセルを得た。このようにして得られた黒色粒子が封入されたマイクロカプセルを篩い分けして、平均粒径が15μm、10−20μmの粒径の割合が80%以上になるように、粒径を揃えた。   Further, after the liquid temperature of both samples was lowered to 5 ° C., 1.9 parts of a 37 wt% formalin solution was added to harden the microcapsule wall, and a dispersion liquid in which black particles (carbon black particles) were dispersed was enclosed. Microcapsules were obtained. The microcapsules in which the black particles thus obtained were encapsulated were sieved, and the particle diameters were adjusted so that the average particle diameter was 15 μm, and the ratio of particle diameters of 10-20 μm was 80% or more.

次に、得られたマイクロカプセル60部とポリエチレン樹脂で表面を被覆した平均粒径3μmの酸化チタン粉末(白色粒子)60部とがテトラクロロエチレン溶媒100部に分散された分散液を作成した。   Next, a dispersion liquid was prepared in which 60 parts of the obtained microcapsules and 60 parts of titanium oxide powder (white particles) having an average particle diameter of 3 μm whose surface was coated with a polyethylene resin were dispersed in 100 parts of a tetrachloroethylene solvent.

まず、アルキルトリメチルアンモニウムクロライドで表面処理した平均粒径4μmのカーボンブラック粉末(黒色粒子)40部とが分散された分散液を作成した。次いで、この分散液40部について、水80部にゼラチン10部とポリスチレンスルホン酸ナトリウム0.1部とを配合した水溶液と混合し、液温を40℃に調整した後、液温を保ちながら、ホモジナイザーにより攪拌し、O/Wエマルジョンを得た。   First, a dispersion was prepared in which 40 parts of carbon black powder (black particles) having an average particle diameter of 4 μm and surface-treated with alkyltrimethylammonium chloride were dispersed. Next, 40 parts of this dispersion was mixed with an aqueous solution in which 10 parts of gelatin and 0.1 part of sodium polystyrene sulfonate were mixed in 80 parts of water, and after adjusting the liquid temperature to 40 ° C., while maintaining the liquid temperature, The mixture was stirred with a homogenizer to obtain an O / W emulsion.

次に、得られたO/Wエマルジョンと、40℃に調製された水80部にアラビアゴム10部を配合した水溶液とを、ディスペンサーを用いて混合し、溶液の液温を40℃に維持しつつ、酢酸を用いて溶液のpHを4に調整し、コアセルベーションによりマイクロカプセル壁を形成した。   Next, the obtained O / W emulsion and an aqueous solution prepared by mixing 10 parts of gum arabic with 80 parts of water prepared at 40 ° C. are mixed using a dispenser, and the liquid temperature of the solution is maintained at 40 ° C. While adjusting the pH of the solution to 4 using acetic acid, microcapsule walls were formed by coacervation.

更に、両サンプルの液温を5℃に低下させた後、37重量%ホルマリン溶液1.9部を加えてマイクロカプセル壁を硬化させ、黒色粒子(カーボンブラック粒子)と分散媒を封入したマイクロカプセルと白色粒子と分散媒を封入した2層構造を有するマイクロカプセルを得た。   Further, after the liquid temperature of both samples was lowered to 5 ° C., 1.9 parts of a 37 wt% formalin solution was added to harden the microcapsule wall, and the microcapsules in which black particles (carbon black particles) and a dispersion medium were enclosed A microcapsule having a two-layer structure enclosing white particles and a dispersion medium was obtained.

次に、固形分40重量%の水分散マイクロカプセルを2000部、固形分40重量%のウレタン系バインダー250部、界面活性剤2部、増粘剤9部、純水300部を混合し、スラリーを作成した。   Next, 2000 parts of water-dispersed microcapsules having a solid content of 40% by weight, 250 parts of urethane binder having a solids content of 40% by weight, 2 parts of a surfactant, 9 parts of a thickener, and 300 parts of pure water are mixed together to form a slurry. It was created.

このスラリーをITO/PET基材上に塗布し、ITO/PET/マイクロカプセル表示層からなるシートを得た。得られたシートをポリエステル−ウレタン系接着剤によりTFT基板に貼り合せ、画像表示装置を得た。   This slurry was applied on an ITO / PET substrate to obtain a sheet composed of an ITO / PET / microcapsule display layer. The obtained sheet was bonded to the TFT substrate with a polyester-urethane adhesive to obtain an image display device.

以下に、本発明の比較例について説明する。
<比較例1>
まず、テトラクロロエチレン溶媒100部に、ポリエチレン樹脂で表面を被覆した平均粒径3μmの酸化チタン粉末(白色粒子)60部と、アルキルトリメチルアンモニウムクロライドで表面処理した平均粒径4μmのカーボンブラック粉末(黒色粒子)40部とが分散された分散液を作成した。
Below, the comparative example of this invention is demonstrated.
<Comparative Example 1>
First, 100 parts of a tetrachloroethylene solvent, 60 parts of titanium oxide powder (white particles) with an average particle diameter of 3 μm coated with a polyethylene resin, and carbon black powder (black particles with an average particle diameter of 4 μm surface-treated with alkyltrimethylammonium chloride) ) A dispersion was prepared in which 40 parts were dispersed.

次いで、この分散液40部について、水80部にゼラチン10部とポリスチレンスルホン酸ナトリウム0.1部とを配合した水溶液と混合し、液温を40℃に調整した後、液温を保ちながら、ホモジナイザーにより攪拌し、O/Wエマルジョンを得た。   Next, 40 parts of this dispersion was mixed with an aqueous solution in which 10 parts of gelatin and 0.1 part of sodium polystyrene sulfonate were mixed in 80 parts of water, and after adjusting the liquid temperature to 40 ° C., while maintaining the liquid temperature, The mixture was stirred with a homogenizer to obtain an O / W emulsion.

次に、得られたO/Wエマルジョンと、40℃に調製された水80部にアラビアゴム10部を配合した水溶液とを、ディスペンサーを用いて混合し、溶液の液温を40℃に維持しつつ、酢酸を用いて溶液のpHを4に調整し、コアセルベーションによりマイクロカプセル壁を形成した。この操作を1回行ったサンプルと2回行ったサンプルを作成した。   Next, the obtained O / W emulsion and an aqueous solution prepared by mixing 10 parts of gum arabic with 80 parts of water prepared at 40 ° C. are mixed using a dispenser, and the liquid temperature of the solution is maintained at 40 ° C. While adjusting the pH of the solution to 4 using acetic acid, microcapsule walls were formed by coacervation. The sample which performed this operation once and the sample which performed twice are created.

更に、両サンプルの液温を5℃に低下させた後、37重量%ホルマリン溶液1.9部を加えてマイクロカプセル壁を硬化させ、白色粒子(酸化チタン粒子)と黒色粒子(カーボンブラック粒子)が分散した分散液を封入した、内部構造が1層のマイクロカプセルを得た。   Furthermore, after lowering the liquid temperature of both samples to 5 ° C., 1.9 parts of a 37 wt% formalin solution was added to harden the microcapsule wall to obtain white particles (titanium oxide particles) and black particles (carbon black particles). A microcapsule having an inner structure of one layer, in which a dispersion in which is dispersed was encapsulated, was obtained.

このようにして得られたマイクロカプセルを篩い分けして、平均粒径が40μmで、20〜60μmの粒径の割合が80%以上になるように、粒径を揃えた。   The microcapsules thus obtained were sieved, and the particle diameters were adjusted so that the average particle diameter was 40 μm and the ratio of the particle diameters of 20-60 μm was 80% or more.

上記で得られたマイクロカプセルを用い、実施例と同様にして画像表示装置を得た。   Using the microcapsules obtained above, an image display device was obtained in the same manner as in the example.

上記実施例1と比較例1で得られた画像表示装置について電気光学特性の評価を行った。即ち、パルス長400msのプラス側波形h、続いてレストレングス2000msのi、パルス長400msのマイナス側波形j、続いてレストレングス2000msの矩形波を、15Vの電圧で印加し、白の反射率WS(White State)及び黒の反射率DS(Dark State)の測定を行った。この測定は、米国Labsphere社製国際標準の白色拡散反射板及び黒色拡散反射板を、それぞれ99%、5%の基準として行った。またWS/DSでなるコントラスト比を求めた。さらに、人間の目の視感度を考慮するため、CIE L* * * に基づいてWS、DSそれぞれのL* 値WL* 、DL* を求めた。そして、それらの結果の総合評価を下記の基準で行った。 The electro-optical characteristics of the image display devices obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated. That is, a positive waveform h having a pulse length of 400 ms, followed by i having a rest length of 2000 ms, a negative waveform j having a pulse length of 400 ms, and then a rectangular wave having a rest length of 2000 ms are applied at a voltage of 15 V, and the white reflectance WS is applied. (White State) and black reflectance DS (Dark State) were measured. This measurement was performed using an international standard white diffused reflector and black diffused reflector manufactured by Labsphere, Inc., USA as standards of 99% and 5%, respectively. Also, a contrast ratio of WS / DS was obtained. Furthermore, in order to consider the visibility of human eyes, L * values WL * and DL * of WS and DS were obtained based on CIE L * a * b * . And the comprehensive evaluation of those results was performed on the following reference | standard.

上記総合評価として、好ましい目標値目標値を満たしている場合は○、好ましい目標値を満たしていない場合は×印で示した。以上の結果を下記表1に示す。   As said comprehensive evaluation, it showed with (circle) when satisfying the preferable target value target value, and x shown when not satisfying the preferable target value. The above results are shown in Table 1 below.

Figure 2007206145
上記表1から、マイクロカプセルが2層の場合(実施例1)に、そのコントラストは7
以上で、総合評価は○であった。
Figure 2007206145
From Table 1 above, when the microcapsule has two layers (Example 1), the contrast is 7
The overall evaluation was “Good”.

これに対し、マイクロカプセルが1層の場合(比較例1)に、そのコントラストは7未満であり、総合評価は×であった。   On the other hand, when the microcapsule has one layer (Comparative Example 1), the contrast was less than 7, and the overall evaluation was x.

以上の結果から、マイクロカプセルの内部構造を2層とすることが、優れた電気光学特性、特にコントラストの向上に寄与することが判った。   From the above results, it was found that the two-layered internal structure of the microcapsule contributes to excellent electro-optical characteristics, particularly improvement in contrast.

本発明の電気泳動表示装置は、優れた電気光学特性を有しているため、前述のペーバー状電子ディスプレイの他様々な用途における表示装置として広範に利用可能である。   Since the electrophoretic display device of the present invention has excellent electro-optical characteristics, it can be widely used as a display device in various applications other than the above-described paver-like electronic display.

本発明の電気泳動表示装置の一例の一部を側断面で表した説明図である。It is explanatory drawing which represented a part of example of the electrophoretic display device of this invention with the side cross section. 本発明の電気泳動表示装置の一例を構成するマイクロカプセル表示層に含まれるマイクロカプセルの断面を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the cross section of the microcapsule contained in the microcapsule display layer which comprises an example of the electrophoretic display device of this invention. 本発明の電気泳動表示装置の一例を構成するマイクロカプセル表示層の表示形態の事例を断面で表した模式図である。It is the schematic diagram which represented the example of the display form of the microcapsule display layer which comprises an example of the electrophoretic display device of this invention in the cross section. 本発明の電気泳動表示装置の他の一例を構成するマイクロカプセル表示層に含まれるマイクロカプセルの断面を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the cross section of the microcapsule contained in the microcapsule display layer which comprises another example of the electrophoretic display device of this invention. 本発明の電気泳動表示装置の他の一例を構成するマイクロカプセル表示層の表示形態の事例を断面で表した模式図である。It is the schematic diagram which represented the example of the display form of the microcapsule display layer which comprises another example of the electrophoretic display device of this invention in the cross section. 従来の電気泳動方式の表示体の原理を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the principle of the display body of the conventional electrophoresis system.

符号の説明Explanation of symbols

1‥‥基材
2‥‥電極層
3‥‥粘着層
4‥‥マイクロカプセル表示層
5‥‥透明電極層
6‥‥透明樹脂層
8‥‥表面層
110‥‥マイクロカプセル
111‥‥第一のカプセル殻
112‥‥第一の分散媒
113‥‥白色粒子
114‥‥黒色粒子
115‥‥第一のカプセル殻
116‥‥第二の分散媒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Electrode layer 3 ... Adhesive layer 4 ... Microcapsule display layer 5 ... Transparent electrode layer 6 ... Transparent resin layer 8 ... Surface layer 110 ... Microcapsule 111 ... First Capsule shell 112 first dispersion medium 113 white particles 114 black particles 115 first capsule shell 116 second dispersion medium

Claims (1)

基材上に、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を順に備え、前記画像表示層は、黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒がカプセル殻内に収容されたマイクロカプセルからなる電気泳動表示装置において、前記マイクロカプセルが、黒色粒子もしくは白色粒子のいずれか一方の粒子とその分散媒が第一のカプセル殻内に収容されている複数の内部マイクロカプセルと、もう一方の粒子とその分散媒とが第二のカプセル殻内に収容されて2重構造を有していることを特徴とする電気泳動表示装置。   On the substrate, an electrode layer, an image display layer, a transparent electrode layer, and a surface layer are provided in this order. The image display layer is a micro particle in which black particles, white particles, and a dispersion medium for dispersing these particles are contained in a capsule shell. In the electrophoretic display device comprising a capsule, the microcapsule includes a plurality of internal microcapsules in which one of black particles or white particles and a dispersion medium thereof are accommodated in a first capsule shell, and the other An electrophoretic display device, wherein the particles and the dispersion medium thereof are accommodated in a second capsule shell and have a double structure.
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