JP2003202603A

JP2003202603A - 電気泳動表示素子

Info

Publication number: JP2003202603A
Application number: JP2002002183A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Yasuda; 徳行安田; Osamu Shinoura; 治篠浦
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】プラスチックフィルムを積層した構造の電気
泳動表示素子において、低透湿性、低有機溶媒透過性の
両者を同時に付与することにより、高信頼性、高耐久性
を有する電気泳動表示素子を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明な一対の基板１１
ａ、１１ｂ間に、電気泳動溶媒1を有し、この電気泳動
溶媒1中に電気泳動粒子2が分散された電気泳動表示素子
であって、前記透明基板１１ａ，１１ｂが、少なくとも
親水性高分子材料からなる透明樹脂フィルム層と透明無
機薄膜層とを有する透明複合フィルムであり、この透明
複合フィルムの透湿度が０．５g/m²・day以下である構
成の電気泳動表示素子とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電界の印加により
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
表示素子に関し、特に装置内外からの気体の透過、拡散
を防止させることで耐久性を向上させた電気泳動表示素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図４，５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１
９ａ，１９ｂ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１９ａ、
１９ｂ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１９
ａ，１９ｂ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。

【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。

【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５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１９ａ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。なお平面状の電極１２ａ、
１２ｂを設けない表示装置においては外部の電場印加装
置を用いて表示画面を記録する。

【０００５】しかし、このような電気泳動表示素子は、
泳動粒子に外部電界を加えることで、帯電ないし分極さ
せ、電場との吸引・反発力により媒質中を泳動させてい
る。このため、泳動媒質や、泳動粒子に水分が混入する
と、泳動粒子の帯電ないし分極が消失して泳動機能が損
なわれてしまうことがある。

【０００６】例えば、特開平１１−５２４３４号公報に
開示されているように、電気泳動表示装置では泳動素
子、泳動素子組成中に含まれる水の影響や泳動溶媒の濃
度変化により粉体の表面電荷に影響を及ぼすことから、
水分の厳密な制御が必要である。ところが、従来の電気
泳動表示装置では、ガラス基板を用いることで、高度の
密閉状態を保持するため、特に水分に関して問題になる
ことはなかった。

【０００７】しかし、屈曲性、可撓性、軽量化等の市場
ニーズの高まりにより、基板部材としてプラスチックフ
ィルムが注目されてきた。一般的にプラスチックフィル
ムは、水分、酸素、有機溶媒成分など多くのガス成分が
透過するため、信頼性、耐久性の面で問題がある。この
ため、特に屋外での使用や、水分、湿気の多い場所での
使用には、プラスチックフィルムを用いた構造の電気泳
動素子としての信頼性に問題があった。

【０００８】さらに、電気泳動溶媒が樹脂フィルムを透
過し外部に放出されるため、特に高温環境では表示速度
の低下、コントラスト低減等の問題があった。これは、
沸点の低い泳動溶媒を用いるという電気泳動表示装置特
有の問題点である。すなわち、外部からの内部への水の
透過、内部から外部への泳動溶媒の透過という、装置内
外からの基体の透過、拡散を防止しなければ電気泳動表
示装置の耐久性を向上することは出来なかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プラ
スチックフィルムを用いた構造の電気泳動表示素子にお
いて、低透湿性、低有機溶媒透過性の両者を同時に付与
することにより、高信頼性、高耐久性を有する電気泳動
表示素子を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち上記目的は、以
下の本発明の構成により達成される。（１）少なくとも一方が透明な一対の基板間に、電気
泳動溶媒を有し、この電気泳動溶媒中に電気泳動粒子が
分散された電気泳動表示素子であって、前記透明基板
が、少なくとも親水性高分子材料からなる透明樹脂フィ
ルム層と透明無機薄膜層とを有する透明複合フィルムで
あり、この透明複合フィルムの透湿度が０．５g/m²・da
y以下である電気泳動表示素子。（２）前記透明樹脂フィルムは、ビニルアルコール−
ビニル酢酸共重合体、およびエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体のいずれかである上記（１）の電気泳動表示
素子。（３）前記透明無機薄膜は、酸化ケイ素、窒化ケイ
素、酸化アルミニウム、および酸化マグネシウムのいず
れか１種または２種以上を主成分とする請求項１または
上記（２）の電気泳動表示素子。（４）前記透明複合フィルムの表示領域以外の部分に
水分吸着剤が配設されている上記（１）〜（３）のいず
れかの電気泳動表示素子。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の電気泳動表示素子は、少
なくとも一方が透明な一対の基板間に、電気泳動溶媒を
有し、この電気泳動溶媒中に電気泳動粒子が分散された
電気泳動表示素子であって、前記透明基板が、少なくと
も親水性高分子材料からなる透明樹脂フィルム層と透明
無機薄膜層とを有する透明複合フィルムであり、この透
明複合フィルムの透湿度が０．５g/m²・day以下とした
ものである。

【００１２】このように、基板材料に透湿度が０．５g/
m²・day以下の低透湿複合フィルムを用いることで、樹
脂基板を用いた素子でも、泳動素子組成の成分比や泳動
粒子の表面電位の変動を抑え、表示の安定性、寿命を飛
躍的に向上させることができる。

【００１３】このような低透湿複合フィルムとしては透
湿度が０．５g/m²・day以下、好ましくは０．１g/m²・d
ay以下のものであれば限定されるものではない。また透
湿度の下限としては、特に規制されるものではないが、
主にコスト面から通常０．００１g/m²・day程度であ
る。なお、本発明における透湿度は、ＡＳＴＭＦ１２
４９−９０に示された測定方法に準じた、ＭＯＣＯＮ社
の水蒸気透過度測定装置を用いて評価した値である。

【００１４】上記複合フィルムは透湿性のみならず泳動
溶媒に対するガスバリア性、耐膨潤性にも優れている。
一般的に透湿性は疎水性に影響され、被透過物への水蒸
気の拡散防止、即ち疎水性付与により透湿性が抑制され
るため、疎水性樹脂フィルムを用いることが多い。しか
し本発明においては、透湿性のみならず泳動溶媒に対す
るガスバリア性、耐膨潤性の両者を満足するために、親
水性高分子材料からなる樹脂フィルム層を用いる。すな
わち、疎水性樹脂フィルムは、有機溶剤等からなる泳動
溶媒に対するガスバリア性、耐膨潤性に劣っているため
である。このため、透湿性を改善する手法として分子と
分子の隙間を狭くする手法を採用した。すなわち、ポリ
ビニルアルコール系のような構造的要因(分子間水素結
合)や結晶化度を上げるための熱処理及び高圧処理フィ
ルムである。

【００１５】親水性高分子材料からなる樹脂フィルム層
の具体的な材料としては、ビニルアルコール−ビニル酢
酸共重合体（ＰＶＡ）、またはエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体（ＥＶＯＨ）のいずれかが好ましく、特に
エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好
ましい。これらは単独で用いてもよいし、両者を併用し
てもよい。

【００１６】また、好ましいＰＶＡのケン化率としては
８０〜９９％程度である。ＥＶＯＨのエチレン共重合比
率（モル比率）は３５％以下が好ましい。さらに、熱処
理を行うことでＰＶＡまたはＥＶＯＨの結晶化度を上げ
ることが出来るため、必要に応じて適宜行うとよい。

【００１７】このようなＥＶＯＨは、例えばクラレ株式
会社製エバールＥ、エバールＦとして、ＰＶＡは、例え
ばクラレ株式会社製ポバールとして入手することができ
る。

【００１８】なお、泳動溶媒に対するガスバリア性、耐
膨潤性評価は、最終素子の形態で高温放置試験、例えば
８０℃１０００時間放置、を行うことで評価可能であ
る。基板単体での評価は、水分透過試験と同様の方法で
も可能ではあるが、周囲の環境に左右されやすく定量化
は困難であった。これは、泳動溶媒の透過率が極めて小
さいことも、その原因である。すなわち通常は樹脂フィ
ルムの泳動溶媒に対するガスバリア性は議論する意味が
無い。しかし、電気泳動表示装置においては、素子内の
泳動溶媒の総量は極めて微量であり、かつ樹脂フィルム
との接触面積が大きいという特殊性から泳動溶媒に対す
るガスバリア性が素子特性に大きな影響を及ぼすのであ
る。

【００１９】樹脂フィルムの厚さとしては、所望の透湿
度、泳動溶媒に対するガスバリア効果等を発揮すること
ができ、必要な強度を維持できる厚さであればよい。具
体的には、１〜１００μm 、特に１０〜５０μm の範囲
が好ましい。

【００２０】樹脂フィルム層は、透明無機薄膜層を形成
した透明複合フィルムとして使用される。これは、親水
性高分子材料からなる透明樹脂フィルム層は、水分バリ
ア性は高いが、吸水性を有するものが多いからである。
さらには透明無機薄膜層からピンホール等の欠陥を完全
に無くすことは不可能であり、その欠陥部からの水侵透
を親水性高分子材料からなる透明樹脂フィルム層が保護
するという作用でもある。

【００２１】透明無機薄膜層としては、酸化ケイ素、窒
化ケイ素、酸化アルミニウム、および酸化マグネシウム
のいずれか１種または２種を主成分とする透明無機薄膜
層が好ましく、特に酸化ケイ素層、酸化ケイ素と窒化ケ
イ素の混合層が好ましい。

【００２２】透明無機薄膜層の膜厚は、好ましくは１０
〜５００nm、特に５０〜２５０nmである。膜厚が上記範
囲より薄いと、防水効果や膜強度が不足し、厚すぎると
基板を屈曲した際にクラックが生じたり、剥離しやすく
なる。

【００２３】透明無機薄膜層は、少なくとも基板のいず
れかの面に形成されていればよいが、防水効果を考える
と好ましくは泳動溶媒配置面と反対側、つまり表側に形
成されているとよい。

【００２４】透明無機薄膜層は、スパッタ法、蒸着法、
ＣＶＤ法などにより形成することができる。特にスパッ
タ法がピンホールの無い膜が形成可能であり好ましい。

【００２５】対向する２枚の基板のうち少なくとも観察
面側の基板は、上記透明無機薄膜層を含め、実質的に透
明である。

【００２６】基板は、上記無機酸化物または無機窒化物
薄膜を含め、好ましくは透光性を有するプラスチックフ
ィルムで構成されている。ここで、透光性を有すると
は、可視光領域（特に波長４００〜８００nmの領域）の
光の６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましく
は８０％以上を透過することをいう。

【００２７】基板は、他の樹脂基材も、さらに付加して
構成要素としても差し支えない。他の樹脂としては、ポ
リエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフ
タレート耐熱フィルム；三フッ化塩化エチレン樹脂〔Ｐ
ＣＴＦＥ：ネオフロンＣＴＦＥ（ダイキン工業社
製）〕、ポリビニリデンフルオライド〔ＰＶＤＦ：デン
カＤＸフィルム（電気化学工業社製）〕、ポリビニルフ
ルオライド（ＰＶＦ：テドラーＰＶＦフィルム（デュポ
ン社製）〕等のホモポリマーや、四フッ化エチレン−パ
ーフルオロビニルエーテル共重合体〔ＰＦＡ：ネオフロ
ン：ＰＦＡフィルム（ダイキン工業社製）、四フッ化エ
チレン−六フッ化プロピレン共重合体〔ＦＥＰ：トヨフ
ロンフィルムＦＥＰタイプ（東レ社製）〕、四フッ化エ
チレン−エチレン共重合体〔ＥＴＦＥ：テフゼルＥＴＦ
Ｅフィルム（デュポン社製）、ＡＦＬＥＸフィルム（旭
硝子社製：Ｔｇ８３℃）〕等のコーポリマ等のフッ素系
フィルム；芳香族ジカルボン酸（例えば、テレフタル酸
／イソフタル酸）−ビスフェノール−Ａ等の２価のフェ
ノールとの共重合芳香族ポリエステル〔ＰＡＲ：キャス
ティング（鐘淵化学社製）エルメック〕、〔新規ＰＡ
Ｒ”ＭＦシリーズ”（ユニチカ社製）、ＭＦ−２００
０〕等のポリアリレートフィルム；ポリスルホン〔ＰＳ
Ｆ：スミライトＦＳ−１２００（住友ベークライト社
製）〕、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ：スミライトＦ
Ｓ−５３００（住友ベークライト）〕等の含イオウポリ
マーフィルム；ポリカーボネートフィルム〔ＰＣ：パン
ライト（帝人化成社製）〕、〔ＩＴＯ膜、バッファー
膜、積層複合化耐熱性ＰＣフィルム（帝人社製）ＨＴ−
６０、〕；非晶質ポリオレフィン系樹脂［ＡＰＯ（三井
化学製）、シクロオレフィン樹脂；ゼオノア：日本ゼオ
ン（株）］、ファンクショナルノルボルネン系樹脂〔Ａ
ＲＴＯＮ（日本合成ゴム）〕、ポリシクロヘキセン（Ｐ
ＣＨＥ：旭化成社製）；ポリメタクリレート樹脂（ＰＭ
ＭＡ）（三菱レーヨン製や住友化学製）；オレフィン−
マレイミド共重合体〔ＴＩ−１６０（東ソー社製）〕、
パラアラミド（アラミカＲ：旭化成）、フッ化ポリイミ
ド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、セルローストリア
セテート、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチ
レン等のポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン樹脂が挙げられる。

【００２８】なかでも、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、セルローストリアセテート、低密度ポリエチレン、
直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン樹脂が好ましく、特に封止部
材との組み合わせでは熱圧着（ラミネート）が容易な直
鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。また、疎水性樹脂
フィルムを他の基材として親水性フィルムの外側に設け
ることが特に好ましい。

【００２９】本発明の素子に用いる基板の構造を図３に
示す。この例では、樹脂フィルム層２２の一方の面に、
透明無機薄膜層２３が形成され、さらにその上には他の
基材２４が形成されている。また、前記樹脂フィルム層
２２の他方の面には、必要により同様の透明無機薄膜層
２５が積層され、さらに透明電極としてＩＴＯ２６が積
層されている。

【００３０】基板は、通常電極形成面を対向させるよう
にして配置され、その間に泳動粒子が分散された泳動媒
質が直接収納・配置されるか、マイクロカプセル、その
他微少区画構造体内に収納されて配置される。さらにそ
の周囲や、マイクロカプセル等を覆うように封止部材を
配置する。

【００３１】封止部材として用いられる接着剤として
は、安定した接着強度が保て、気密性が良好なものであ
れば特に限定されるものではないが、光硬化型の接着剤
が好ましく、特にカチオン硬化タイプの紫外線硬化型エ
ポキシ樹脂接着剤、または可視光線硬化型エポキシ樹脂
を用いることが好ましい。

【００３２】封止部材は、泳動媒質ないしマイクロカプ
セル等が配置される部分を除く周囲の領域に塗布、配置
してもよいが、マイクロカプセル等を含めて、全領域に
塗布、配置してもよい。

【００３３】さらに、水分吸着剤等の吸着体が、封止部
材、電気泳動表示の非観察面等の表示領域以外の部分、
つまり前記透明複合フィルムの光透過を妨げても問題の
生じない部分に配設されていることが好ましい。

【００３４】水分吸着剤を含む吸着体（捕捉剤）は、封
止物の内部に存在する酸素、水分、揮発物なと多くの気
体成分及び封止剤または基板を浸漬する気体成分の除去
を可能にするものである。具体的には酸素を除去するた
めの酸素除去剤、水分を除去するための乾燥剤、その他
の気体を除去する吸着剤などが挙げられる。本発明で使
用する吸着体は前記で挙げた全ての種類であり、それそ
れの吸着剤が補完的に機能することで電気泳動表示素子
の劣化を防ぐものである。

【００３５】使用される吸着剤としては、多種のガスの
除去を目的とした三菱ガス化学株式会社製ＲＰ剤や、イ
オン性化合物の除去を目的とした東亜合成株式会社製無
機イオン交換体、ゼオライトなどの天然鉱物、モレキュ
ラーシーブ、高分子イオン交換体、活性炭、微細アルカ
リ（土類）金属等が挙げられる。

【００３６】これらの吸着剤を使用することで例えば光
硬化型封止剤から発生するアウトガスを除去することが
可能である。一般に、エポキシ系光硬化ではその開始剤
として芳香族ヨードニウム塩が用いられており、それら
の硬化反応により酸が生成する。また、アクリル系封止
剤において、エポキシ系封止剤以上のアウトガスを発生
させる。これらの酸や生成物、または外部から透過して
きたガス、水分により泳動素子組成の組成比の変動や、
泳動粒子の表面電位の変動となるため、極力取り除くこ
とが必要である。

【００３７】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、０．１〜５μｍ程度が好ましい。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。

【００３８】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、染料等で着色されたポリマー単体、およびポリ
マーと有機、無機顔料の複合体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。

【００３９】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、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。

【００４０】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、シリコーンオイル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。

【００４１】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、全成分に対し１質量％〜３０質量％
程度が好ましい。

【００４２】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。

【００４３】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０．１〜１０質量％
程度である。

【００４４】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、これらの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、５
μｍから２００μｍである。

【００４５】本発明の電気泳動素子は、泳動媒質中に膨
潤性層状粘度鉱物を含有しているものが好ましい。膨潤
性層状粘度鉱物を含有させることにより、泳動媒質にチ
クソトロピック性を付与することができ、電圧非印加時
に表示素子組成の流動性が著しく妨げられることから、
長期にわたり安定したメモリ表示が可能である。

【００４６】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。

【００４７】本発明において、着色溶媒を用いる替わり
に、泳動粒子との対比色を担わせたスペーサーを用いる
ことも可能である。この場合は、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。また、半
球状のセルや織布、不織布、円柱、真球、円錐、角柱な
どあらゆる立体物を電極間に配置、封入することができ
る。

【００４８】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。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。セル
とは泳動媒質が電極間に複数の領域に分割されて配置さ
れている構造をいい。特にハニカム状のセル構造が好ま
しい。セルを形成するための材料としては、ポリエステ
ル、ポリエチレン、フッ素樹脂等を挙げることができ
る。

【００４９】セル１区画当たりの大きさとしては、０．
０５〜５mm角相当が好ましい。

【００５０】本発明の電気泳動装置の基本構成を図１，
図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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】そして、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、付着状態を長期間維持
することができる。この電気泳動表示装置は、基本構
造、駆動原理は従来の電気泳動装置と同様である。しか
し、前記のように基板構造に大きな相違点がある。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００５９】〔実施例１〕膜厚１２μm のＰＶＡ（ポリ
ビニルアルコール）フィルムの両面に、酸化シリコン層
（１００nm）をスパッタ法により形成し、さらに片面に
は、ＩＴＯ電極層をスパッタ法により形成した。そして
他方の面を１００μm 厚のＰＥＴフィルムと張り合わせ
た。この基板の透湿度は０．０８g/m²・dayであった。
この基板２枚を１組として使用した。なお、ＰＶＡのケ
ン化率は９８．５％であった。

【００６０】次に、電気泳動媒質を調整した。先ず、溶
剤（溶媒）としてジエチルベンゼン（ＤＥＢ）：１０ｇ
を用い、これに染料として黒色系染料〔アゾ系混合染
料〕：０．５ｇ、層状粘度鉱物としてスメクタイト（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を含有する球
状ポリスチレン粒子（平均粒径：１．０μm ）：１ｇを
分散させた。

【００６１】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、泳動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。得られた粒径約１００μm のマ
イクロカプセルにバインダー（ＰＶＡ水溶液）を添加混
合して、この組成物を前記一方の基板のＩＴＯ形成面に
塗布し、乾燥させた。次いで、もう一方の基板のＩＴＯ
面に接着剤ないし封止剤として、アクリル系接着剤（長
瀬ケムテック株式会社製）を一面に塗布し、前記マイク
ロカプセルが塗布された面と貼り合わせた。

【００６２】得られた電気泳動素子の、両電極間に通電
前、通電中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。

【００６３】このようにして得られた電気泳動表示素子
は、２０ＶＤＣの印加により、コントラスト比８．５、
応答速度は３００msが得られた。その後、40℃90％RHの
環境下で240時間放置した耐湿試験経時後に、前記と同
様の評価を行ったところコントラスト８．２、応答速度
３５０msと殆ど変化が見られなかった。なお、コントラ
ストがＤＣの値の９０％に達するまでの時間を応答速度
とした。また、８０℃１０００時間の高温放置試験後で
も、コントラスト８．０，応答速度３８０ｍｓと顕著な
劣化は見られなかった。

【００６４】〔実施例２〕実施例１において、ＰＶＡの
替わりに、１５μm 厚のＥＶＯＨ（ポリエチレン−ビニ
ルアルコール）フィルムを基板に用いる以外は実施例１
と同様にして電気泳動表示装置を得た。この基板の透湿
度は０．０４g/m²・dayであった。このようにして得ら
れた電気泳動表示素子の２０ＶＤＣの印加でのコントラ
スト比は９、応答速度は３００msであった。また、実施
例１と同様に耐湿試験評価を行ったところ、コントラス
ト８．９，応答速度３１０msと殆ど劣化は見られなかっ
た。高温試験後も、コントラスト８．５，応答速度３６
０msと顕著な劣化は見られなかった。

【００６５】〔実施例３〕アクリル系接着剤に吸着剤と
してＲＰ剤（三菱ガス化学株式会社製）を添加した以外
は実施例１と同様にして電気泳動素子を得た。なお、各
基板自体の透湿度は実施例１と同じ０．０８g/m²・day
であった。この素子は、吸着剤を添加したため片方の面
からのコントラスト比は低かったが、対向面のコントラ
スト比は８．５、応答速度は２５０msであった。また、
実施例１同様に経時の評価を行ったところ、コントラス
ト８．６，応答速度２５０msと全く劣化は見られなかっ
た。高温試験後も、コントラスト８．３，応答速度２８
０msと顕著な劣化は見られなかった。

【００６６】〔実施例４〕実施例１において、PETのサ
イズをそれぞれPVAよりも余分にはみ出すようにし、そ
のはみ出した部位の内面にポリエチレンを貼付した。そ
の他は実施例１と同様にしてマイクロカプセル組成物を
ＩＴＯ形成面に塗布、乾燥させた。その後、吸着剤とし
てRP剤(三菱ガス化学株式会社製)を含むアクリル系接着
剤(長瀬ケムテック株式会社製)をマイクロカプセル塗布
面に塗布し、貼り合わせた後に硬化させた。更に、互い
の前記ポリエチレン面を対向させ、熱圧着した。得られ
た素子を実施例１と同様にして評価したところ、ほぼ同
様の結果が得られた。

【００６７】〔比較例１〕膜厚２５μm のＰＥＴフィル
ムの片面に、蒸着法により酸化シリコン層（１００nm）
とＩＴＯ電極膜を形成した。その他方の面には、ＰＥＴ
フィルム（１００μm ：三菱化学製）を貼り合わせた。
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この基板の
透湿度は０．５６g/m²・dayであった。

【００６８】このようにして得られた電気泳動表示素子
は、２０ＶＤＣの印加により、コントラスト比９、応答
速度は３５０msとなった。しかし、実施例1と同様に経
時の評価を行ったところ、コントラスト比は３、応答速
度は８００msと大幅に劣化してしまっていた。さらに、
高温試験後は、コントラスト１．２，応答速度５０００
ms以上とほとんど機能しなくなっていた。素子を分解し
て調査したところ、ジエチルベンゼンが蒸発し泳動溶液
の粘度が上昇したことが原因と判明した。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、プラスチ
ックフィルムを用いた構造の電気泳動表示素子におい
て、低透湿性、低有機溶媒透過性の両者を同時に付与す
ることにより、高信頼性、高耐久性を有する電気泳動表
示素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【図３】本発明の電気泳動表示装置に用いる基板の概略
構成を示した断面図である。

【図４】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。

【図５】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。

【符号の説明】

１泳動媒質２泳動粒子１１ａ，１１ｂ基板１２ａ，１２ｂ電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F006 AA02 AA12 AA15 AA17 AA19 AA20 AB74 AB76 BA05 BA10 CA05 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明な一対の基板間
に、電気泳動溶媒を有し、この電気泳動溶媒中に電気泳
動粒子が分散された電気泳動表示素子であって、前記透明基板が、少なくとも親水性高分子材料からなる
透明樹脂フィルム層と透明無機薄膜層とを有する透明複
合フィルムであり、この透明複合フィルムの透湿度が０．５g/m²・day以下
である電気泳動表示素子。
【請求項２】前記透明樹脂フィルムは、ビニルアルコ
ール−ビニル酢酸共重合体、およびエチレン−ビニルア
ルコール共重合体のいずれかである請求項１の電気泳動
表示素子。
【請求項３】前記透明無機薄膜は、酸化ケイ素、窒化
ケイ素、酸化アルミニウム、および酸化マグネシウムの
いずれか１種または２種以上を主成分とする請求項１ま
たは請求項２の電気泳動表示素子。
【請求項４】前記透明複合フィルムの表示領域以外の
部分に水分吸着剤が配設されている請求項１〜３のいず
れかの電気泳動表示素子。