JP2001265261A - Electrophoretic display device - Google Patents

Electrophoretic display device

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JP2001265261A
JP2001265261A JP2000078913A JP2000078913A JP2001265261A JP 2001265261 A JP2001265261 A JP 2001265261A JP 2000078913 A JP2000078913 A JP 2000078913A JP 2000078913 A JP2000078913 A JP 2000078913A JP 2001265261 A JP2001265261 A JP 2001265261A
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JP
Japan
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electrophoretic
display device
medium
electrophoretic display
particles
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000078913A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Yasuda
徳行 安田
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoretic display device in which the deposition state can be maintained for a long period and stable display is possible. SOLUTION: The electrophoretic display device has a migration medium between a pair of electrodes 12a, 12b and migration particles 2 dispersed in the migration medium 1. The migration medium 1 contains a swellable sheet clay mineral.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧の印加により
泳動媒質の荷電粒子が移動することを利用した電気泳動
表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoretic display device utilizing the movement of charged particles in a migration medium by applying a voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、図6に示すような電気泳動表
示素子が知られている。この電気泳動表示装置は、少な
くとも一方が透光性の一対のたとえばガラス基板11
a,11bが、封止部材13a、13bを介して互いに
所定間隔をもって対向し、これらガラス基板11a、1
1bと封止部材13a、13bによって閉空間が構成さ
れるようになっている。これら一対のガラス基板11
a,11bの互いに対向する内面側には平面状のITO
等の透明電極12a,12bが固定されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophoretic display device as shown in FIG. 6 has been known. In this electrophoretic display device, at least one of the pair is translucent, for example, a pair of glass substrates 11.
a and 11b are opposed to each other at a predetermined interval via the sealing members 13a and 13b.
1b and the sealing members 13a and 13b form a closed space. These pair of glass substrates 11
a and 11b are provided with flat ITO on the inner surfaces facing each other.
And the like transparent electrodes 12a and 12b are fixed.

【0003】そして、上記閉空間には、電気泳動表示用
媒質1aが収容されている。この電気泳動表示用媒質1
aは、例えば分散媒中に黒色等の染料が溶解されたもの
であり、この媒質1aに分散されている白色の荷電粒子
(泳動粒子、例えば白色顔料)2を含んでいる。
[0003] In the closed space, an electrophoretic display medium 1a is accommodated. This electrophoretic display medium 1
“a” is, for example, a solution in which a dye such as black is dissolved in a dispersion medium, and includes white charged particles (electrophoretic particles, for example, white pigment) 2 dispersed in the medium 1a.

【0004】このような電気泳動表示素子は、上記一対
の電極12a,12bに対し、例えば図7に示すよう
に、スイッチ15を閉じて電源14と接続することによ
り、上側の電極12aにプラスの電圧を印加し、下側の
電極12bにマイナスの電圧を印加すると、負に帯電し
た上記白色顔料2がクーロン力によって陽極に向かって
電気泳動し、その白色顔料2が上側の陽極電極12aに
付着する。このような状態の電気泳動表示装置を、上方
の位置から観察すると、白色顔料2が付着して層を形成
した部分は透明電極12aとガラス基板11aとを介し
て白色に見えることになる。一方、印加電圧の極性を逆
にすれば、白色顔料1は、対面側の電極12bに付着し
て層を形成し、白色顔料2の層が黒色の媒質1aの背後
に隠れるので、電気泳動表示パネルは黒色に見えること
になる。電圧の印加を停止すると、一旦白色顔料2が電
極に付着した後は、付着状態を維持する以外は特に電圧
を印加する必要がなくなる。
In such an electrophoretic display element, a switch 15 is closed and connected to a power source 14 as shown in FIG. 7, for example, to connect the pair of electrodes 12a and 12b to a positive electrode 12a. When a voltage is applied and a negative voltage is applied to the lower electrode 12b, the negatively charged white pigment 2 electrophoreses toward the anode by Coulomb force, and the white pigment 2 adheres to the upper anode electrode 12a. I do. When the electrophoretic display device in such a state is observed from an upper position, the portion where the white pigment 2 adheres to form a layer appears white via the transparent electrode 12a and the glass substrate 11a. On the other hand, if the polarity of the applied voltage is reversed, the white pigment 1 adheres to the facing electrode 12b to form a layer, and the layer of the white pigment 2 is hidden behind the black medium 1a. The panel will appear black. When the application of the voltage is stopped, once the white pigment 2 has adhered to the electrode, it is not necessary to apply the voltage except for maintaining the adhered state.

【0005】しかし、このような泳動粒子2と媒質に用
いられている溶媒とは比重差が大きく異なり、またその
表面の極性も異なるため、泳動粒子2の沈降、凝集が生
じ、表示品質の悪化が避けられない。
However, since the difference in specific gravity between the electrophoretic particles 2 and the solvent used for the medium is largely different, and the polarities of the surfaces thereof are also different, sedimentation and aggregation of the electrophoretic particles 2 occur, thereby deteriorating the display quality. Is inevitable.

【0006】このような泳動粒子の沈降、凝集は分散
剤、表面改質剤等により改善が図られてきた。しかし、
これらの添加剤自身が経時変化、電界の印加により変質
されてしまう場合があり、安定した状態を維持すること
が困難であった。
The sedimentation and aggregation of the migrating particles have been improved by using a dispersant, a surface modifier and the like. But,
In some cases, these additives themselves may change due to aging or application of an electric field, and it is difficult to maintain a stable state.

【0007】また、付着状態を維持するために継続的、
周期的に電圧を印加することとすると、消費電力が増大
し、電気回路が複雑になるといった問題を生じてしま
う。
In order to maintain the adhesion state,
If a voltage is applied periodically, power consumption increases, and a problem that an electric circuit becomes complicated occurs.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、付着
状態を長期間維持でき、安定した表示が可能な電気泳動
表示素子を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electrophoretic display device which can maintain an adhered state for a long period of time and can perform stable display.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の構成
により達成される。 (1) 一対の電極間に泳動媒質を有し、この泳動媒質
中に泳動粒子が分散された電気泳動表示素子であって、
前記泳動媒質中に膨潤性層状粘度鉱物を含有する電気泳
動表示素子。 (2) 前記泳動媒質中に膨潤性層状粘度鉱物を0.0
1〜20質量%含有する上記(1)の電気泳動表示装
置。 (3) 前記泳動媒質は、少なくとも膨潤性層状粘度鉱
物、色素、および添加剤を含有する上記(1)または
(2)の電気泳動表示素子。 (4) 前記膨潤性層状粘度鉱物は、スメクタイトであ
る上記(1)〜(3)のいずれかの電気泳動表示素子。 (5) 前記泳動媒質は、マイクロカプセル、またはセ
ルのそれぞれが独立した構造体に封入され、前記一対の
電極間に配置されている上記(1)〜(4)のいずれか
の電気泳動表示素子。
The above object is achieved by the following constitution. (1) An electrophoretic display element having an electrophoretic medium between a pair of electrodes, in which electrophoretic particles are dispersed in the electrophoretic medium,
An electrophoretic display device comprising the swellable layered viscosity mineral in the electrophoretic medium. (2) The swellable layered viscosity mineral in the electrophoresis medium is 0.0
The electrophoretic display device according to the above (1), containing 1 to 20% by mass. (3) The electrophoretic display device according to (1) or (2), wherein the electrophoretic medium contains at least a swellable layered viscosity mineral, a dye, and an additive. (4) The electrophoretic display device according to any one of (1) to (3), wherein the swellable layered viscosity mineral is smectite. (5) The electrophoretic display element according to any one of (1) to (4), wherein the electrophoretic medium is a microcapsule or a cell in which each of the cells is sealed in an independent structure, and is disposed between the pair of electrodes. .

【0010】[0010]

【発明に実施の形態】本発明の電気泳動表示素子は、例
えば図1に示すように一対の電極12a、12b間に泳
動媒質1を有し、この泳動媒質1中に泳動粒子2が分散
された電気泳動表示素子であって、前記泳動媒質1中に
膨潤性層状粘度鉱物を含有するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electrophoretic display device according to the present invention has a migration medium 1 between a pair of electrodes 12a and 12b, for example, as shown in FIG. 1, in which migration particles 2 are dispersed. An electrophoretic display element comprising a swellable layered viscosity mineral in the electrophoretic medium 1.

【0011】このように、泳動媒質1中に膨潤性層状粘
度鉱物を含有させることにより、泳動媒質1にチクソト
ロピックな性質が付与される。チクソトロピックとは、
静止時にはゼリー状の状態を維持し、一方、その系に力
が加えられることにより流動性が増し、液体のような挙
動を示すものをいう。このため、表示粒子を長期間保持
することができ、安定した表示を行わせることができ
る。
As described above, by including the swellable layered viscosity mineral in the electrophoretic medium 1, the electrophoretic medium 1 is given a thixotropic property. What is thixotropic?
It is a jelly-like one that maintains a jelly-like state at rest, while increasing the fluidity by applying a force to the system and behaving like a liquid. Therefore, the display particles can be held for a long period of time, and stable display can be performed.

【0012】なお、本発明の電気泳動表示素子は、平面
状、平面を屈曲させた形状の表示装置として好適に用い
ることができる。
The electrophoretic display device of the present invention can be suitably used as a flat display device or a display device having a bent flat surface.

【0013】膨潤性層状粘度鉱物としては、スメクタイ
トが好ましい。スメクタイトは、その単位構造を図3に
示すように、層状珪酸塩の一種で、基本的にはSi−O
4 4面体が酸素頂点を共有して六角網目状に広がった四
面体シートが2枚、残りの頂点酸素を向かい合わせて陽
イオンを挟み酸素の八面体シートを形成した2:1構造
を単位層として、これが重なった構造をもつものであ
る。そして、溶媒中で膨潤し、層状構造がくずれ、コロ
イド性を示す。このため、ゲスト物質の吸着能が高く、
さらに、存在する陽イオンにより、例えば表示粒子のも
つアニオンを吸着しやすく、保持特性が格段にすぐれた
ものとなる。
The swellable layered clay mineral is preferably smectite. Smectite is a kind of layered silicate, as shown in FIG.
4 The unit layer is a 2: 1 structure in which two tetrahedral sheets spread in a hexagonal mesh with the tetrahedron sharing the oxygen apex and the other apical oxygen faced to form an octahedral sheet of oxygen with cations interposed. This has an overlapping structure. Then, it swells in the solvent, the layered structure is broken, and it shows a colloidal property. Therefore, the ability to adsorb guest substances is high,
Further, the existing cations can easily adsorb, for example, the anions of the display particles, so that the retention characteristics are remarkably excellent.

【0014】スメクタイトは、天然のものや工業的に合
成されたものがある。本発明では、天然品および合成品
のいずれを用いてもよいが、溶媒中での特性あるいは不
純物を含まない等の点で、工業的に合成されたものが好
ましい。
[0014] Smectites include natural ones and industrially synthesized ones. In the present invention, either a natural product or a synthetic product may be used. However, industrially synthesized products are preferred in view of the characteristics in a solvent and the absence of impurities.

【0015】工業的に合成されたものとしては、合成ス
メクタイトが市販されている。市販されている合成スメ
クタイトとしては、水中で膨潤し、層状構造を崩してコ
ロイド状となり、粘性を示す親水性のタイプと、有機溶
媒中でコロイド状となり、粘性を示す親油性のタイプと
がある。親水性のタイプとしては、SWN(コープケミ
カル(株)製)として市販されている親水性スメクタイ
トがあるが、本発明では親油性のものが好ましい。
[0015] Synthetic smectite is commercially available as an industrially synthesized product. Commercially available synthetic smectites include a hydrophilic type that swells in water and collapses into a layered structure to become colloidal and viscous, and a lipophilic type that becomes colloidal and viscous in organic solvents. . As the hydrophilic type, there is a hydrophilic smectite commercially available as SWN (manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), but in the present invention, a lipophilic type is preferable.

【0016】親油性スメクタイトは、親水性スメクタイ
トの層状構造中にあるNaイオン等を、低極性溶媒や高
極性溶媒等と溶媒和が可能な有機イオンで置換したもの
である。このような有機イオンとしては、特に限定はし
ないが、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアン
モニウム等、例えば炭素原子数が1〜10程度のアルキ
ル基を有する第4級アンモニウム等が挙げられる。
The lipophilic smectite is obtained by replacing Na ions and the like in the layered structure of hydrophilic smectite with organic ions that can be solvated with a low-polarity solvent or a high-polarity solvent. Such organic ions are not particularly limited, and include, for example, quaternary ammonium having an alkyl group having about 1 to 10 carbon atoms, such as tetramethylammonium and tetraethylammonium.

【0017】置換する有機イオンを選択することで、種
々の有機溶媒中に良好に分散してコロイド性や粘性を示
し、さらにインクやその溶媒のようなゲスト物質をイン
ターカレートするすぐれた特性をもつものである。この
ような親油性スメクタイトとしては、SAN、STN、
SENおよびSPN(いずれもコープケミカル社製)と
して市販されているものがある。これらのなかでも多く
の有機溶媒と親和性を有するSAN,STNが好まし
い。
By selecting an organic ion to be substituted, it can be dispersed well in various organic solvents, exhibit colloidal properties and viscosity, and have excellent properties of intercalating guest substances such as ink and its solvent. It has something. Such lipophilic smectites include SAN, STN,
Some are commercially available as SEN and SPN (both manufactured by Corp Chemical). Among these, SAN and STN, which have an affinity for many organic solvents, are preferable.

【0018】このようなスメクタイトは、前述したよう
に親水性、親油性ともに溶媒中で膨潤してコロイド性を
示し、溶液の粘度を増加させる特性をもつ。静置時には
このコロイドが水素結合により嵩高い網目構造を形成
し、弾性挙動を示す。ところが、これに外力を加える
と、この結合は弱いため、網目構造は簡単に壊れ流動性
を示す。このため、スメクタイトを含めることで、泳動
媒質1にチクソトロピックな性質を付与することがで
き、表示粒子の保持能力が向上し、表示が安定する。
As described above, such a smectite swells in a solvent in both hydrophilicity and lipophilicity, exhibits colloidal properties, and has the property of increasing the viscosity of a solution. Upon standing, this colloid forms a bulky network structure by hydrogen bonding and exhibits elastic behavior. However, when an external force is applied thereto, the network structure is easily broken and the fluidity is exhibited because the bond is weak. For this reason, by including smectite, thixotropic properties can be imparted to the electrophoretic medium 1, the ability to retain display particles is improved, and display is stabilized.

【0019】スメクタイトの含有量は、好ましくは泳動
媒質の0.01〜20質量%、より好ましくは0.1〜
15質量%、特に好ましくは1〜10質量%である。
The content of smectite is preferably 0.01 to 20% by mass of the electrophoretic medium, more preferably 0.1 to 20% by mass.
It is 15% by mass, particularly preferably 1 to 10% by mass.

【0020】用いるスメクタイトの比表面積は、好まし
くは200〜1000m2/g、より好ましくは500〜1
000m2/g、特に好ましくは710〜800m2/g、であ
る。
The specific surface area of the smectite used is preferably from 200 to 1000 m 2 / g, more preferably from 500 to 1
000 m 2 / g, particularly preferably 710 to 800 m 2 / g.

【0021】光学顕微鏡を用いて観察したとき、不定形
の形状で観察されるスメクタイトの平均長径は、好まし
くは0.1〜100μm 、より好ましくは0.5〜50
μm、特に好ましくは1〜45μm である。
When observed with an optical microscope, the average major axis of smectite observed in an irregular shape is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 0.5 to 50 μm.
μm, particularly preferably 1 to 45 μm.

【0022】本発明に用いられる泳動粒子は、泳動媒質
の溶媒に安定に分散され、単一の極性を有するととも
に、その粒径分布が小さいことが、表示装置の寿命、コ
ントラスト、解像度などの観点から望ましい。また、そ
の粒径は、0.1μmから5μmが好ましい。この範囲
内であると、光散乱効率が低下せず、電圧印加時におい
て十分な応答速度が得られる。
The electrophoretic particles used in the present invention are stably dispersed in the solvent of the electrophoretic medium, have a single polarity, and have a small particle size distribution. Desirable. Further, the particle size is preferably from 0.1 μm to 5 μm. Within this range, the light scattering efficiency does not decrease, and a sufficient response speed can be obtained when a voltage is applied.

【0023】泳動粒子の材料としては、例えば酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化アルミ
ニウム、セレン化カドミウム、カーボンブラック、硫酸
バリウム、クロム酸鉛、硫化亜鉛、硫化カドミウム、炭
酸カルシウムなどの無機顔料、あるいはフタロシアニン
ブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエロー、ウ
オッチングレッド、ダイアリーライドイエローなどの有
機顔料を用いることができる。これらのなかでも高いコ
ントラスト比を得るためには酸化チタンが好ましく、酸
化チタンでは特にルチルタイプが好ましい。
Examples of the material of the migrating particles include titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, iron oxide, aluminum oxide, cadmium selenide, carbon black, barium sulfate, lead chromate, zinc sulfide, cadmium sulfide, and calcium carbonate. Inorganic pigments or organic pigments such as phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow, Watching Red and Diary Ride Yellow can be used. Among them, titanium oxide is preferable in order to obtain a high contrast ratio, and rutile type is particularly preferable.

【0024】本発明において溶媒としては、泳動粒子に
対する溶解能が小さく、色素や膨潤性層状粘度鉱物に対
する溶解度が大きく、色素、膨潤性層状粘度鉱物、電気
泳動粒子を安定に溶解または分散でき、イオンを含まず
かつ電圧印加によりイオンを生じない絶縁性のものが望
ましい。
In the present invention, the solvent has a low solubility for electrophoretic particles, a high solubility for dyes and swellable layered viscosity minerals, and can stably dissolve or disperse dyes, swellable layered viscosity minerals and electrophoretic particles. And an insulating material which does not generate ions by applying a voltage is desirable.

【0025】比較的多くの泳動粒子材料に対して用いる
ことのできる絶縁性液体としては例えば、ヘキサン、デ
カン、ヘキサデカン、ケロセン等の飽和炭化水素、トル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素、トリクロロトリフ
ルオロエタン、ジブロモテトラフルオロエタン、テトラ
クロロエチレン等のハロゲン化フッ素系炭化水素、フッ
素系溶剤などを挙げることができる。なお、これらの液
体は混合して用いることもできる。
Examples of the insulating liquid which can be used for a relatively large number of electrophoretic particle materials include saturated hydrocarbons such as hexane, decane, hexadecane and kerosene, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and trichlorotrifluoro. Examples thereof include halogenated fluorine-based hydrocarbons such as ethane, dibromotetrafluoroethane, and tetrachloroethylene, and fluorine-based solvents. Note that these liquids can be used as a mixture.

【0026】本発明において、泳動粒子の泳動媒質にお
ける混合率は、泳動粒子の電気泳動性が阻害されず、か
つ泳動媒質の反射制御が十分に行える限り特に限定され
るものではないが、例えば1質量%から30質量%が好
ましい。
In the present invention, the mixing ratio of the electrophoretic particles in the electrophoretic medium is not particularly limited as long as the electrophoretic properties of the electrophoretic particles are not hindered and the reflection control of the electrophoretic medium can be sufficiently performed. It is preferably from 30% by mass to 30% by mass.

【0027】本発明において、泳動粒子の電荷を増加さ
せるため、あるいは同極性にするために、必要に応じ
て、前述の溶媒に、樹脂、界面活性剤等の添加剤を加え
ることができる。
In the present invention, additives such as a resin and a surfactant can be added to the above-mentioned solvent as needed to increase the charge of the migrating particles or to make them the same polarity.

【0028】泳動媒質中に溶解される色素としては、例
えばシアニン系、フタロシアニン系、ナフタロシアニン
系、アントラキノン系、アゾ系、トリフェニルメタン
系、ピリリウムないしチアピリリウム塩系、スクワリリ
ウム系、クロコニウム系、金属錯体色素系等から1種な
いし2種以上を目的に応じて適宜選択すればよい。
Examples of the dye dissolved in the electrophoretic medium include cyanine, phthalocyanine, naphthalocyanine, anthraquinone, azo, triphenylmethane, pyrylium or thiapyrylium salt, squalilium, croconium, and metal complex. One or two or more dyes may be appropriately selected depending on the purpose.

【0029】このような色素の含有量は、特に規制され
るものではなく、その種類や所望の色彩、明度等により
適宜調整すればよいが、好ましくは1〜10質量%程度
である。
The content of such a dye is not particularly limited, and may be appropriately adjusted depending on the kind, desired color, lightness, and the like, but is preferably about 1 to 10% by mass.

【0030】本発明において、泳動媒質層の厚さは泳動
粒子の径より大きく、粒子の運動を妨げない限り特に限
定されるものではないが、電圧印加時の速い応答速度の
ためには、できるだけ薄いことが望ましい。このような
観点から、泳動媒質層の好ましい厚さは、5μmから2
00μmである。
In the present invention, the thickness of the electrophoretic medium layer is larger than the diameter of the electrophoretic particles, and is not particularly limited as long as the movement of the particles is not hindered. Desirably thin. From such a viewpoint, the preferable thickness of the electrophoresis medium layer is 5 μm to 2 μm.
00 μm.

【0031】本発明に用いられる電極材料として、アル
ミニウム、銅、銀、金、白金などの良導電性のものが好
ましい。また、透明電極材料としては、酸化スズ、酸化
インジウム、ヨウ化銅などの薄膜を好ましく用いること
ができる。また、電極形成は蒸着、スパッタリング、フ
ォトリソグラフィなど通常の方法で行うことができる。
As the electrode material used in the present invention, a material having good conductivity such as aluminum, copper, silver, gold and platinum is preferable. As the transparent electrode material, a thin film of tin oxide, indium oxide, copper iodide, or the like can be preferably used. Further, the electrodes can be formed by ordinary methods such as vapor deposition, sputtering, and photolithography.

【0032】本発明において、電極を配置する基板の材
質および厚さは、十分な絶縁性及び平面性を保ち、十分
な強度を有するものであれば、特に限定されない。具体
的な材料としてはガラス、プラスチック、セラミックが
好ましく使用される。また、基板に泳動粒子との対比色
を担わせる場合は、適当な色素、顔料をガラスやプラス
チック、セラミックに混合したものや有色セラミックを
基板として用いることができる。
In the present invention, the material and thickness of the substrate on which the electrodes are arranged are not particularly limited as long as they maintain sufficient insulation and flatness and have sufficient strength. As specific materials, glass, plastic and ceramic are preferably used. In the case where the substrate is made to have a contrasting color with the migrating particles, an appropriate dye or pigment mixed with glass, plastic, or ceramic, or a colored ceramic can be used as the substrate.

【0033】電極間に、泳動媒質を配置、封入する方法
は特に限定されるものではなく、種々の方法を用いるこ
とができるが、特にマイクロカプセルやセルなどで密封
し、配置することが好ましい。これらのマイクロカプセ
ルは、有機バインダー等を用いて電極間に配置すればよ
い。
The method of arranging and enclosing the electrophoretic medium between the electrodes is not particularly limited, and various methods can be used, but it is particularly preferable to seal and arrange with a microcapsule or a cell. These microcapsules may be arranged between electrodes using an organic binder or the like.

【0034】マイクロカプセル化の方法としては、既
に、当業界において公知の技術となっている方法で作製
することが可能である。例えば、米国特許第28004
57号、同第2800458号明細書等に示されるよう
な水溶液からの相分離法、特公昭38−19574号、
同昭42−446号、同昭42−771号公報等に示さ
れるような界面重合法、特公昭36−9168号、特開
昭51−9079号公報等に示されるモノマーの重合に
よるイン・サイチュ(in−situ)法、英国特許第
952807号、同第965074号明細書に示される
融解分散冷却法等があるが、これらに限定されるもので
はない。
[0034] As a method of microencapsulation, it can be prepared by a method known in the art. For example, US Patent No. 28004
No. 57, No. 2800458, etc., a phase separation method from an aqueous solution as described in JP-B-38-19574,
Interfacial polymerization methods as shown in JP-A-42-446 and JP-A-42-771, and in-situ polymerization by monomers described in JP-B-36-9168 and JP-A-51-9079. (In-situ) method, melting and dispersion cooling method disclosed in British Patent Nos. 952807 and 965074, and the like, but are not limited thereto.

【0035】マイクロカプセルの外壁部の形成材料とし
ては、前記カプセル製造方法にて外壁部が作製可能であ
れば、無機物質でも有機物質でもよいが、光を十分に透
過させるような材質が好ましい。具体例としては、ゼラ
チン、アラビアゴム、デンプン、アルギン酸ソーダ、ポ
リビニルアルコール、ポリエチレン、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリウレタン、ポリユリア、ポリウレタン、
ポリスチレン、ニトロセルロース、エチルセルロース、
メチルセルロース、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、
尿素−ホルムアルデヒド樹脂等、及びこれらの共重合物
等が挙げられる。
The material for forming the outer wall of the microcapsule may be an inorganic substance or an organic substance, as long as the outer wall can be formed by the above-described capsule manufacturing method, but a material which sufficiently transmits light is preferable. Specific examples include gelatin, gum arabic, starch, sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyethylene, polyamide, polyester, polyurethane, polyurea, polyurethane,
Polystyrene, nitrocellulose, ethylcellulose,
Methyl cellulose, melamine-formaldehyde resin,
Examples include urea-formaldehyde resins and the like, and copolymers thereof.

【0036】マイクロカプセルの具体的な形成方法とし
ては、まず、溶媒に泳動粒子2とを均一分散させる。更
に、この分散液と、界面活性剤を添加した蒸留水を撹拌
混合させ、分散液のエマルジョンを作製する。分散液エ
マルジョンの大きさは、撹拌速度、または、乳化剤、界
面活性剤の種類と量とにより所望の大きさに調節され
る。また、必要に応じて1種類以上の乳化剤、界面活性
剤、電解質、潤滑剤、安定化剤などを適宜添加すること
ができる。
As a specific method for forming microcapsules, first, the migrating particles 2 are uniformly dispersed in a solvent. Further, this dispersion and distilled water to which a surfactant has been added are stirred and mixed to prepare an emulsion of the dispersion. The size of the dispersion emulsion is adjusted to a desired size by the stirring speed or the types and amounts of the emulsifier and the surfactant. If necessary, one or more kinds of emulsifiers, surfactants, electrolytes, lubricants, stabilizers and the like can be appropriately added.

【0037】また、上記界面重合法により、色調と帯電
極性の異なる2種類の帯電粒子(例えば白色の帯電粒子
と黒色の帯電粒子)を、液体溶媒とともにマイクロカプ
セル内に内包させてもよい。
Further, two kinds of charged particles having different color tone and charged polarity (for example, white charged particles and black charged particles) may be encapsulated in a microcapsule together with a liquid solvent by the above interfacial polymerization method.

【0038】このとき、泳動粒子は、体積平均粒子径/
個数平均粒子径で表される粒度分布の分散度が約2以下
であることが好ましい。
At this time, the electrophoretic particles have a volume average particle diameter /
The degree of dispersion of the particle size distribution represented by the number average particle diameter is preferably about 2 or less.

【0039】本発明の電気泳動装置の基本構成を図1,
2に示す。この電気泳動表示装置は、少なくとも一方が
透光性の一対の基板11a,11bが、封止部材13
a、13bを介して互いに所定間隔をもって対向し、こ
れら基板11a、11bと封止部材13a、13bによ
って閉空間が構成されるようになっている。これら一対
の基板11a,11bの互いに対向する内面側には平面
状のITO等の透明電極12a,12bが固定されてい
る。
The basic structure of the electrophoresis apparatus of the present invention is shown in FIG.
It is shown in FIG. In this electrophoretic display device, at least one of the pair of substrates 11a and 11b,
The substrates 11a and 11b and the sealing members 13a and 13b are opposed to each other with a predetermined space therebetween via a and 13b. Transparent electrodes 12a and 12b made of ITO or the like are fixed to inner surfaces of the pair of substrates 11a and 11b facing each other.

【0040】そして、上記閉空間には、泳動媒質1が収
容されている。この泳動媒質1は、例えば溶媒中に黒色
等の染料が溶解されたものであり、この泳動媒質1に分
散されている白色の荷電粒子(泳動粒子、例えば白色顔
料)2を含んでいる。
The electrophoresis medium 1 is accommodated in the closed space. The electrophoretic medium 1 is, for example, a solution in which a dye such as black is dissolved in a solvent, and includes white charged particles (electrophoretic particles, for example, white pigment) 2 dispersed in the electrophoretic medium 1.

【0041】このような電気泳動表示素子は、上記一対
の電極12a,12bに対し、例えば図2に示すよう
に、スイッチ15を閉じて電源14と接続し、上側の電
極12aにプラスの電圧を印加し、下側の電極12bに
マイナスの電圧を印加すると、負に帯電した上記白色顔
料2がクーロン力によって陽極に向かって電気泳動し、
その白色顔料2が上側の陽極電極12aに付着する。こ
のような状態の電気泳動表示装置を、上方の位置から観
察すると、白色顔料2が付着して層を形成した部分は透
明電極12aとガラス基板11aとを介して白色に見え
ることになる。
In such an electrophoretic display element, the switch 15 is closed and the power supply 14 is connected to the pair of electrodes 12a and 12b, as shown in FIG. 2, and a positive voltage is applied to the upper electrode 12a. When a negative voltage is applied to the lower electrode 12b, the negatively charged white pigment 2 electrophoreses toward the anode by Coulomb force,
The white pigment 2 adheres to the upper anode electrode 12a. When the electrophoretic display device in such a state is observed from an upper position, the portion where the white pigment 2 adheres to form a layer appears white via the transparent electrode 12a and the glass substrate 11a.

【0042】一方、印加電圧の極性を逆にすれば、白色
顔料2は、対面側の電極12bに付着して層を形成し、
白色顔料2の層が黒色の泳動媒質1の背後に隠れるの
で、電気泳動表示パネルは黒色に見えることになる。
On the other hand, if the polarity of the applied voltage is reversed, the white pigment 2 adheres to the facing electrode 12b to form a layer,
Since the layer of the white pigment 2 is hidden behind the black electrophoretic medium 1, the electrophoretic display panel will appear black.

【0043】そして、本発明では、電圧の印加を停止し
ても、一旦白色顔料2が電極に付着した後は、付着状態
を長期間、例えば2,3ヶ月程度維持することができ
る。このため、特に再度保持電圧を印加する必要がなく
なる。
In the present invention, even if the application of the voltage is stopped, once the white pigment 2 has adhered to the electrode, the adhered state can be maintained for a long time, for example, for about two to three months. Therefore, there is no need to apply the holding voltage again.

【0044】本発明の電気泳動表示装置の駆動電圧とし
ては、特に限定されるものではないが、通常、直流1〜
250V 、特に10〜200V 程度である。
Although the driving voltage of the electrophoretic display device of the present invention is not particularly limited, it is usually 1 to 1 DC.
It is about 250 V, especially about 10 to 200 V.

【0045】本発明の電気泳動表示装置は、高速表示が
可能であり、印加電圧にもよるが、0.5秒 以下、特
に0.1〜0.5秒の応答速度を実現することができ
る。
The electrophoretic display device of the present invention can perform high-speed display, and can achieve a response speed of 0.5 seconds or less, particularly 0.1 to 0.5 seconds, depending on the applied voltage. .

【0046】本発明の電気泳動表示装置は、店舗などの
広告、価格表示板、案内板等や、道路標識、道路の案内
板、薄型壁時計、電子手帳、電子本、電子新聞等といっ
た分野で特に有効である。
The electrophoretic display device of the present invention can be used in fields such as advertisements of stores, price display boards, information boards, road signs, road information boards, thin wall clocks, electronic notebooks, electronic books, electronic newspapers, and the like. Especially effective.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実験例、実施例に基づき本発明をより
具体的に説明する。 <実験例1>膨潤性層状粘度鉱物の添加によるチクソト
ロピック性の発現について評価した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on experimental examples and examples. <Experimental Example 1> The development of thixotropic properties by the addition of a swellable layered viscosity mineral was evaluated.

【0048】溶媒としてトリメチルベンゼンを、分散剤
としてマリアリム(日本油脂(株)製)を用い、溶媒に
分散剤のみを0.5部添加したサンプル、スメクタイト
(SAN)を2.5部添加したサンプル、分散剤0.5
部、スメクタイト(SAN)2.5部添加したサンプル
を用意し、粘度試験器((株)トキメック製:型式B8
M)により各回転数毎の粘度を調べ、これからチクソ性
について判断した。結果を図4に示す。
Using trimethylbenzene as a solvent and Marialim (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) as a dispersant, a sample in which only 0.5 part of a dispersant was added to a solvent and a sample in which 2.5 parts of smectite (SAN) were added , Dispersant 0.5
And a sample to which 2.5 parts of smectite (SAN) were added, and a viscosity tester (manufactured by Tokimec Co., Ltd .: Model B8)
M), the viscosity at each number of rotations was checked, and the thixotropy was judged from this. FIG. 4 shows the results.

【0049】図4から明らかなように、スメクタイトを
添加したサンプルはチクソ性を有していることがわか
る。
As is apparent from FIG. 4, it is found that the sample to which smectite is added has thixotropy.

【0050】<実施例1>溶剤(溶媒)としてトリメチ
ルベンゼン(TMB):10gとしてを用い、これに染
料としてフタロシアニン系染料〔Solvent Blue
70〕:0.5g、スメクタイト(コープケミカル(株)
製、商品名:SAN)2.5g、分散剤(マリアリム)
0.5gを分散溶解させ、泳動媒質とした。さらに、泳
動粒子としてチタニア(平均粒径:0.5μm ):1g
を分散させた。この泳動媒質を図1および図2に示す装
置のITO透明電極間に配置し、両電極間に通電前、通
電中、通電後10分、1時間、1日、10日における表
示面の状態を観察し、これからコントラスト比を求め
た。結果を図5に示す。
<Example 1> Trimethylbenzene (TMB): 10 g was used as a solvent (solvent), and a phthalocyanine dye [Solvent Blue] was used as a dye.
70]: 0.5 g, smectite (Corp Chemical Co., Ltd.)
2.5g, Dispersant (Mariarim)
0.5 g was dispersed and dissolved to obtain an electrophoresis medium. Further, titania (average particle size: 0.5 μm): 1 g as electrophoretic particles
Was dispersed. This electrophoretic medium was placed between the ITO transparent electrodes of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, and the state of the display surface between the two electrodes before, during, and after 10 minutes, 1 hour, 1 day, and 10 days after the current was applied. Observation was performed, and the contrast ratio was determined from this. FIG. 5 shows the results.

【0051】<実施例2>実施例1において、スメクタ
イト(コープケミカル(株)製、商品名:SAN)5g
を分散溶解させた以外は実施例1と同様にしてサンプル
を得た。得られたサンプルについて、実施例1と同様に
してコントラスト比を求め、評価した。結果を図5に示
す。
<Example 2> In Example 1, 5 g of smectite (manufactured by Corp Chemical Co., trade name: SAN) was used.
Was obtained in the same manner as in Example 1 except that was dispersed and dissolved. The contrast ratio of the obtained sample was determined and evaluated in the same manner as in Example 1. FIG. 5 shows the results.

【0052】<実施例3>実施例1において、染料とし
てアントラキノン系染料〔Solvent Blue136
〕:0.5gを用い以外は実施例1と同様にしてサン
プルを得た。得られたサンプルについて、実施例1と同
様にしてコントラスト比を求め、評価した。結果を図5
に示す。
<Example 3> In Example 1, an anthraquinone dye [Solvent Blue 136] was used as a dye.
]: A sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.5 g was used. The contrast ratio of the obtained sample was determined and evaluated in the same manner as in Example 1. Fig. 5 shows the results.
Shown in

【0053】<実施例4>実施例1において、調整した
泳動媒質と、乳化剤を3%添加した蒸留水とを、撹拌器
により混合撹拌し、エマルジョンを形成させた。撹拌混
合の最中にカプセル壁材を添加し、2種類の帯電粒子と
液体分散媒とを内包した100μmのマイクロカプセル
を得た。
Example 4 In Example 1, the prepared electrophoretic medium and distilled water containing 3% of an emulsifier were mixed and stirred by a stirrer to form an emulsion. During the stirring and mixing, the capsule wall material was added to obtain 100 μm microcapsules containing two kinds of charged particles and a liquid dispersion medium.

【0054】このマイクロカプセルを、バインダーとし
て水溶性アクリル樹脂を、それぞれ2:1質量比率とな
るように蒸留水に溶解・分散させ、透明電極間に配置し
た。
The microcapsules were dissolved and dispersed in distilled water at a weight ratio of 2: 1 with a water-soluble acrylic resin as a binder, and placed between transparent electrodes.

【0055】得られた表示素子を実施例1と同様に評価
したところほぼ同様な結果が得られた。結果を図5に示
す。
When the obtained display element was evaluated in the same manner as in Example 1, almost the same results were obtained. FIG. 5 shows the results.

【0056】<比較例1>溶剤(溶媒)としてトリメチ
ルベンゼン(TMB)を10g、これに染料としてフタ
ロシアニン系染料〔Solvent Blue 70〕:0.5
g、分散剤(マリアリム)0.5gを分散溶解させ、泳
動媒質とした。さらに、泳動粒子としてチタニア(平均
粒径:0.5μm ):1gを分散させた。この泳動媒質
を図1および図2に示す装置のITO透明電極間に配置
し、両電極間に通電前、通電中、通電後10分、1時
間、1日、10日における表示面の状態を観察し、これ
からコントラスト比を求めた。結果を図5に示す。
<Comparative Example 1> 10 g of trimethylbenzene (TMB) was used as a solvent (solvent), and a phthalocyanine dye [Solvent Blue 70]: 0.5 was used as a dye.
g and a dispersant (Marialim) 0.5 g were dispersed and dissolved to prepare an electrophoretic medium. Further, 1 g of titania (average particle size: 0.5 μm) was dispersed as electrophoretic particles. This electrophoretic medium was placed between the ITO transparent electrodes of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, and the state of the display surface between the two electrodes before, during, and after 10 minutes, 1 hour, 1 day, and 10 days after the current was applied. Observation was performed, and the contrast ratio was determined from this. FIG. 5 shows the results.

【0057】<比較例2>比較例1において、泳動粒子
としてチタニア(平均粒径:0.5μm ):2gを分散
させた以外は比較例1と同様にしてサンプルを得た。得
られたサンプルについて、比較例1と同様にしてコント
ラスト比を求め、評価した。結果を図5に示す。
Comparative Example 2 A sample was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that 2 g of titania (average particle size: 0.5 μm) was dispersed as the migrating particles. The contrast ratio of the obtained sample was determined and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1. FIG. 5 shows the results.

【0058】<比較例3>比較例1において、泳動粒子
としてチタニア(平均粒径:0.025μm ):1gを
分散させた以外は比較例1と同様にしてサンプルを得
た。得られたサンプルについて、比較例1と同様にして
コントラスト比を求め、評価した。結果を図5に示す。
Comparative Example 3 A sample was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that 1 g of titania (average particle size: 0.025 μm) was dispersed as electrophoretic particles. The contrast ratio of the obtained sample was determined and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1. FIG. 5 shows the results.

【0059】上記各実施例、比較例から明らかなよう
に、本発明のサンプルは高い保持特性を有しているが、
比較例のサンプルは、いずれも通電後には極端にコント
ラスト比が低下していることがわかる。
As is clear from the above Examples and Comparative Examples, the sample of the present invention has high retention characteristics,
It can be seen that the contrast ratio of each of the samples of the comparative examples is extremely reduced after the current is applied.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、付着状態
を長期間維持でき、安定した表示が可能な電気泳動表示
素子を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electrophoretic display element capable of maintaining a sticking state for a long period of time and performing stable display.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電気泳動表示装置の基本構成を示す概
略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a basic configuration of an electrophoretic display device of the present invention.

【図2】本発明の電気泳動表示装置の基本構成を示す概
略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating a basic configuration of an electrophoretic display device according to the present invention.

【図3】スメクタイトの結晶構造を示した図である。FIG. 3 is a view showing a crystal structure of smectite.

【図4】実験例1の添加剤による粘性の関係を示したグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the viscosities of additives in Experimental Example 1.

【図5】本発明の実施例1〜3の結果を示した図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing the results of Examples 1 to 3 of the present invention.

【図6】従来の電気泳動表示装置の基本構成を示す概略
断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a basic configuration of a conventional electrophoretic display device.

【図7】従来の電気泳動表示装置の基本構成を示す概略
断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a basic configuration of a conventional electrophoretic display device.

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

1 泳動媒質 2 泳動粒子 11a,11b 基板 12a,12b 電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrophoresis medium 2 Electrophoresis particles 11a, 11b Substrate 12a, 12b Electrode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の電極間に泳動媒質を有し、この泳
動媒質中に泳動粒子が分散された電気泳動表示素子であ
って、 前記泳動媒質中に膨潤性層状粘度鉱物を含有する電気泳
動表示素子。
1. An electrophoretic display device having a migration medium between a pair of electrodes, wherein migration particles are dispersed in the migration medium, wherein the electrophoresis medium contains a swellable layered viscosity mineral. Display element.
【請求項2】 前記泳動媒質中に膨潤性層状粘度鉱物を
0.01〜20質量%含有する請求項1の電気泳動表示
装置。
2. The electrophoretic display device according to claim 1, wherein the electrophoretic medium contains 0.01 to 20% by mass of a swellable layered viscosity mineral.
【請求項3】 前記泳動媒質は、少なくとも膨潤性層状
粘度鉱物、色素、および添加剤を含有する請求項1また
は2の電気泳動表示素子。
3. The electrophoretic display device according to claim 1, wherein the electrophoretic medium contains at least a swellable layered viscosity mineral, a dye, and an additive.
【請求項4】 前記膨潤性層状粘度鉱物は、スメクタイ
トである請求項1〜3のいずれかの電気泳動表示素子。
4. The electrophoretic display device according to claim 1, wherein the swellable layered clay mineral is smectite.
【請求項5】 前記泳動媒質は、マイクロカプセル、ま
たはセルのそれぞれが独立した構造体に封入され、前記
一対の電極間に配置されている請求項1〜4のいずれか
の電気泳動表示素子。
5. The electrophoretic display device according to claim 1, wherein the electrophoretic medium is a microcapsule or a cell, each of which is sealed in an independent structure and arranged between the pair of electrodes.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7379229B2 (en) 2004-06-08 2008-05-27 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic display apparatus
WO2014171192A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-23 シャープ株式会社 Display panel and display device

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