JP2005156808A - Electrophoretic multicolor display device - Google Patents

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Naoto Saito
直人 齊藤
Toshihiro Ebine
俊裕 海老根
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DIC Corp
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoretic multicolor display device, having a porous layer and an insulating liquid with coloring electrophoretic particles dispersed therein. <P>SOLUTION: The electrophoretic multicolor display device is provided, having the porous layer and the insulating liquid with at least one kind or more of the coloring electrophoretic particles dispersed therein between two sheets of substrates which have electrodes, of which at least one is transparent and which are placed opposite to each other with the electrodes being kept in the inside. The porous layer has a coloring part colored with two or more kinds of colors with an optical reflection characteristic different from those of the coloring electrophoretic particles. The multicolor display is carried out, by using one state in which the coloring part is hidden with the coloring electrophoretic particles and the other state, in which the coloring part is not hidden. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気泳動する着色電気泳動粒子を含有する分散系と、多孔質層からなる表示装置に電界を作用させることにより、着色電気泳動粒子を多孔質層の孔を通して泳動させ、着色電気泳動粒子と多孔質層との相対的分布位置を変えることにより、視面からの光学的反射特性を変化させて表示を行う電気泳動型表示装置に関する。   In the present invention, a colored electrophoretic particle is electrophoresed through the pores of the porous layer by applying an electric field to a display device including the electrophoretic colored electrophoretic particle and a porous layer. The present invention relates to an electrophoretic display device that performs display by changing the optical reflection characteristics from the viewing surface by changing the relative distribution positions of particles and a porous layer.

高度情報化社会の発展に伴いデジタル情報を視認化する表示媒体のニーズが増大している。これらを実現する技術としてCRT、液晶、EL、LED等の自発光型表示技術が開発されてきた。これらの自発光システムの他に、低消費電力であり、人間の目に違和感の少ない反射型表示システム開発が検討されてきた。反射型システムとしては、反射型液晶技術が有力な技術として開発された。しかし、更に視認性に違和感が少なく、安価であり、そして軽量、柔軟性等の携帯性に優れた表示システムへのニーズが大きいが、それを実現する有望な技術が確立されていないのが現状である。候補技術としては、電気泳動、電気酸化還元、ツイストボール等の技術が知られている。中でも電気泳動型表示装置は、低電力、高速応答性に優れ有力な反射型表示装置の一つである。   With the development of an advanced information society, there is an increasing need for display media for visualizing digital information. As a technology for realizing these, self-luminous display technologies such as CRT, liquid crystal, EL, and LED have been developed. In addition to these self-luminous systems, the development of reflective display systems that have low power consumption and little discomfort to the human eye has been studied. As a reflective system, reflective liquid crystal technology was developed as a leading technology. However, there is a great need for a display system that is less uncomfortable in visibility, inexpensive, and lightweight and flexible, such as portability. However, there are currently no promising technologies to achieve this. It is. As candidate techniques, techniques such as electrophoresis, electro-oxidation reduction, and twist ball are known. In particular, the electrophoretic display device is one of the powerful reflective display devices with excellent low power and high-speed response.

電気泳動型表示装置の1つとして、媒体中に分散した電気泳動する着色粒子と、該粒子とは光学的反射特性の異なる多孔質層からなる電気泳動型表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。該方式では、着色電気泳動粒子を電気泳動させることにより、その空間的分布状態を変化させ、1)粒子により多孔性層を隠蔽した状態と、2)多孔性層により粒子を隠蔽した状態、の2つの状態により光学的反射特性を変化させることにより表示を行う。   As one of the electrophoretic display devices, an electrophoretic display device comprising electrophoretic colored particles dispersed in a medium and a porous layer having different optical reflection characteristics from the particles is known (for example, (See Patent Document 1). In this method, the colored electrophoretic particles are electrophoresed to change their spatial distribution state, and 1) a state in which the porous layer is concealed by the particles, and 2) a state in which the particles are concealed by the porous layer. Display is performed by changing the optical reflection characteristics in two states.

しかしながら、前述の方式では、着色粒子の色と、多孔質層の色との2色の色表示しか得られず、昨今の表示材料へのカラー化の要求に対しては対応できないことが問題であった。
特公昭50−15120号公報
However, the above-mentioned method can obtain only two color displays, that is, the color of the colored particles and the color of the porous layer, and cannot cope with the recent demand for colorization of display materials. there were.
Japanese Patent Publication No. 50-15120

本発明は、媒体中に分散した電気泳動する着色粒子と、該粒子とは光学的反射特性の異なる多孔質層からなる電気泳動型表示装置において、3色以上の多色表示を可能とする電気泳動型多色表示装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to an electrophoretic display device comprising electrophoretic colored particles dispersed in a medium and a porous layer having optical reflection characteristics different from those of the particles. An object is to provide an electrophoretic multicolor display device.

本発明者らは、多孔質膜について検討を行った結果、着色電気泳動粒子とは光学的反射特性が異なる2色以上の着色部を有する多孔質膜を使用し、該着色部が前記着色電気泳動粒子により隠蔽された状態と隠蔽されない状態により多色表示を行うことにより本発明の課題が達成されることを見いだし、本発明を完成させるに至った。   As a result of studying the porous film, the present inventors have used a porous film having two or more colored portions having different optical reflection characteristics from the colored electrophoretic particles, and the colored portion is the colored electrophoretic particle. It has been found that the object of the present invention can be achieved by performing multicolor display in a state where it is concealed by electrophoretic particles and in a state where it is not concealed, and the present invention has been completed.

すなわち本発明は、電極を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板を、該電極を内側にして相対向させた基板間に、多孔質層と、少なくとも1種以上の着色電気泳動粒子が分散された絶縁性液体とを有する電気泳動型表示装置であって、前記多孔質層が着色電気泳動粒子とは光学的反射特性が異なる2色以上の着色部を有し、該着色部が前記着色電気泳動粒子により隠蔽された状態と隠蔽されない状態により多色表示を行う電気泳動型多色表示装置を提供する。   That is, according to the present invention, a porous layer and at least one kind of colored electrophoretic particles are dispersed between two substrates having electrodes that are transparent at least one of them and facing each other with the electrodes facing inside. The porous layer has two or more colored portions having optical reflection characteristics different from those of the colored electrophoretic particles, and the colored portion is the colored electrophoretic display device. Provided is an electrophoretic multicolor display device which performs multicolor display in a state where it is concealed by electrophoretic particles and a state where it is not concealed.

本発明は、少なくとも粒子色に加え、2色以上の多孔質層の着色部による多色表示が可能となり、さらには、粒子を白色、多孔質層をシアン、イエロー及びマゼンタに着色することでマルチカラーの表示が可能な電気泳動型多色表示装置を提供することができる。   The present invention enables multicolor display by coloring portions of two or more porous layers in addition to at least the particle color. Furthermore, the particles are colored white, the porous layer is colored cyan, yellow and magenta. An electrophoretic multicolor display device capable of displaying colors can be provided.

以下詳細に本発明を詳述する。
[電気泳動型表示装置の基本構成]
図1に本発明の基本構成を示した。
本発明の電気泳動型表示装置の基本構成は、基材1の上に少なくとも一方は透明であるマトリックス駆動用電極2、3を有する2枚の基板間に、電気泳動する着色粒子である電気泳動着色粒子5と、該電気泳動着色粒子が分散した絶縁性液体4と、2色以上の着色部を有する多孔質層6(シアン着色部8、イエロー着色9、マゼンタ着色10の3色の着色部を有する)とからなる。スペーサーとなる絶縁物質を介して多孔質層を接着、封止(スペーサー及びシール7)することにより本発明の電気泳動型多色表示装置が得られる。
この装置を用いて、電気泳動着色粒子が正荷電の白色粒子の場合の多色表示方法について説明を行う。図2では電極2が陰極の場合の状態を示した。即ち、正電荷の白色粒子である着色電気泳動粒子は、陰極である電極2へ向かい泳動し、多孔質層6と電極3の間にある着色電気泳動粒子は、多孔質層6の穴を通り陰極である電極2に集まる。着色電気泳動粒子は白色であるため、視面に対して背後にある多孔質層6の着色部(8、9、10)を隠蔽し、視面(図2では上方)からは、電極2を通して白色に見える。
The present invention is described in detail below.
[Basic configuration of electrophoretic display]
FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention.
The basic configuration of the electrophoretic display device of the present invention is an electrophoresis which is a colored particle that is electrophoresed between two substrates having matrix driving electrodes 2 and 3 which are at least one transparent on a base material 1. Colored particles 5, an insulating liquid 4 in which the electrophoretic colored particles are dispersed, and a porous layer 6 having two or more colored portions (a cyan colored portion 8, a yellow colored 9, a magenta colored 10 colored portion) Having). The electrophoretic multicolor display device of the present invention can be obtained by adhering and sealing the porous layer (spacer and seal 7) via an insulating material serving as a spacer.
A multicolor display method when electrophoretic colored particles are positively charged white particles will be described using this apparatus. FIG. 2 shows a state where the electrode 2 is a cathode. That is, the colored electrophoretic particles that are positively charged white particles migrate to the electrode 2 that is the cathode, and the colored electrophoretic particles between the porous layer 6 and the electrode 3 pass through the holes of the porous layer 6. Gather on electrode 2 which is the cathode. Since the colored electrophoretic particles are white, the colored portions (8, 9, 10) of the porous layer 6 behind the viewing surface are concealed, and from the viewing surface (upper in FIG. 2), the electrode 2 is passed through. Looks white.

次に、シアン着色部に対応するマトリックス電極のみの極性を反転し、電極3を陰極にした状態を図3に示した。電極3が陰極となるため、着色電気泳動粒子(白粒子)は、多孔質層6を通り電極3に移動する。その際、視面(図3では上方)より電極2を通してシアン部分のみが観察され、他の着色部であるイエロー着色部及びマゼンタ部は白色粒子に隠蔽される。この結果シアン着色部だけが表示され、視面からは青色が見えることとなる。この様に、多孔質層の着色部に対応する電極に対して電圧の印加ができる駆動をすることにより、白色からマルチ色に明度を大きく変化させることができる多色表示システムを提供することができる。
上記マトリックス電極に対して電圧印加する駆動方法は、公知の方法を適用することができ、スタティック駆動法であっても、時分割駆動法であっても、非線形素子によるTFTに代表されるアクティブ駆動であってもよい。
Next, FIG. 3 shows a state in which the polarity of only the matrix electrode corresponding to the cyan colored portion is reversed and the electrode 3 is used as a cathode. Since the electrode 3 serves as a cathode, the colored electrophoretic particles (white particles) move to the electrode 3 through the porous layer 6. At that time, only the cyan portion is observed through the electrode 2 from the viewing surface (upper side in FIG. 3), and the yellow coloring portion and the magenta portion, which are other coloring portions, are hidden by the white particles. As a result, only the cyan colored portion is displayed, and blue is seen from the viewing surface. Thus, it is possible to provide a multicolor display system capable of greatly changing the brightness from white to multicolor by driving the electrode corresponding to the colored portion of the porous layer so that a voltage can be applied. it can.
As a driving method for applying a voltage to the matrix electrode, a publicly known method can be applied. Regardless of a static driving method or a time-division driving method, an active driving represented by a TFT using a non-linear element. It may be.

[電気泳動着色粒子]
本発明に使用される電気泳動着色粒子5は、正でも負でも構わないがいずれかの電荷を有することにより、電気泳動することができる。また該電気泳動着色粒子は、多孔質層の上面に配置された場合、粒子の色が表示面の表示色となる必要性から、多孔質層を粒子で隠蔽できることが要求される。したがって、この本発明に使用する電気泳動着色粒子群は、多孔質層を隠蔽する程度の着色力を有することが必要とされる。
[Electrophoretic colored particles]
The electrophoretic colored particles 5 used in the present invention may be either positive or negative, but can be electrophoresed by having any charge. In addition, when the electrophoretic colored particles are arranged on the upper surface of the porous layer, it is required that the porous layer can be concealed by the particles because the color of the particles needs to be the display color of the display surface. Therefore, the electrophoretic colored particle group used in the present invention is required to have a coloring power enough to conceal the porous layer.

(粒径)
また、電気泳動着色粒子の粒子径は、多孔質層を行き来することから、多孔質層の開口径より小さくなければならない。本発明の趣旨にも掛かる多孔質層の開口径は、大きすぎると多孔質層の反射光が多孔質層の色を十分に反射しないことから、できるだけ小さいことが望まれる為、粒子径もそれに準じ、より小さい事が望まれる。更に、媒体中での分散安定性の観点からも、電気泳動着色粒子の粒子径は、より小さい方が望ましい。よって、電気泳動着色粒子の粒径は、隠蔽性が維持できる範囲で、より小さい事が好ましく、具体的には、10n(ナノ)m〜10μm、より好ましくは、50nm〜1μmである。
(Particle size)
Moreover, since the particle diameter of the electrophoretic colored particles goes back and forth in the porous layer, it must be smaller than the opening diameter of the porous layer. Since the aperture diameter of the porous layer that also falls within the meaning of the present invention is too large, the reflected light of the porous layer does not sufficiently reflect the color of the porous layer. According to the same, it is desirable that it is smaller. Furthermore, from the viewpoint of dispersion stability in the medium, it is desirable that the particle diameter of the electrophoretic colored particles is smaller. Therefore, the particle diameter of the electrophoretic colored particles is preferably smaller as long as the concealability can be maintained, specifically 10 n (nano) m to 10 μm, more preferably 50 nm to 1 μm.

(着色)
電気泳動着色粒子の着色は、特に色は限定されないが、粒子色が地色となる為、視認性の観点から白色が好ましい。
(Coloring)
The color of the electrophoretic colored particles is not particularly limited. However, since the particle color becomes the ground color, white is preferable from the viewpoint of visibility.

(濃度)
本発明で使用する電気泳動着色粒子の、分散媒中の濃度は0.5〜50質量%であることが好ましい。分散媒中の濃度が0.5質量%未満であると、多孔質層を隠蔽しにくくなる。一方、分散媒中の電気泳動着色粒子の濃度が50質量%を超えると分散安定性が低下し、粒子が、泳動しにくくなったり、凝集する等の問題が発生する。
(concentration)
The concentration of the electrophoretic colored particles used in the present invention in the dispersion medium is preferably 0.5 to 50% by mass. When the concentration in the dispersion medium is less than 0.5% by mass, it becomes difficult to conceal the porous layer. On the other hand, when the concentration of the electrophoretic colored particles in the dispersion medium exceeds 50% by mass, the dispersion stability is lowered, and problems such as difficulty in migration and aggregation of the particles occur.

(種類)
実際に用いられる電気泳動着色粒子としては、特に限定するものではないが、有機顔料、無機顔料、染料、金属粉、着色ガラス、樹脂等の着色微粉末、或いは、これら着色剤を含んでなる樹脂固形物の粉砕着色粒子、カプセル粒子などが挙げられる。ここで言う有機顔料としては、例えばアゾ系顔料、ポリ縮合アゾ系顔料、メタルコンプレックスアゾ系顔料、フラバンスロン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラピリジン系顔料、ピランスロン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、チオインジゴ系顔料、インダンスレン系顔料等が挙げられる。
また無機顔料としては、例えば亜鉛華、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、アンチモン白、カーボンブラック、鉄黒、硼化チタン、ベンガラ、マピコエロー、鉛丹、カドミウムエロー、硫化亜鉛、リトポン、硫化バリウム、セレン化カドミウム、硫酸バリウム、クロム酸鉛、硫酸鉛、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、鉛白、アルミナホワイト等が挙げられる。特に、本発明に特に好ましいとされる白色粒子用顔料としては、酸化チタンが好ましい。
(type)
The electrophoretic colored particles used in practice are not particularly limited, but organic pigments, inorganic pigments, dyes, metal powders, colored glass, colored fine powders such as resins, or resins containing these colorants. Examples thereof include solid pulverized colored particles and capsule particles. Examples of the organic pigment include azo pigments, polycondensed azo pigments, metal complex azo pigments, flavanthrone pigments, benzimidazolone pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthrapyridines. Pigments, pyranthrone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, thioindigo pigments, and indanthrene pigments.
Examples of inorganic pigments include zinc white, titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, antimony white, carbon black, iron black, titanium boride, bengara, mapico yellow, red lead, cadmium yellow, zinc sulfide, lithopone, barium sulfide, Examples thereof include cadmium selenide, barium sulfate, lead chromate, lead sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, lead white, and alumina white. In particular, titanium oxide is preferred as the white particle pigment particularly preferred in the present invention.

染料としては、たとえば、ニグロシン系染料、フタロシアニン系染料、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キノフタロン系染料、メチン系染料等が挙げられる。
また、これら染料、顔料と分散剤などの添加物の混合系、若しくは、顔料、染料と樹脂の混合物からなる、カプセル化微粒子なども有用である。
Examples of the dye include nigrosine dyes, phthalocyanine dyes, azo dyes, anthraquinone dyes, quinophthalone dyes, and methine dyes.
In addition, a mixed system of additives such as these dyes, pigments and dispersants, or encapsulated fine particles made of a mixture of pigments, dyes and resins is also useful.

[多孔質層]
本発明の多孔質層は、着色粒子とは光学反射特性の異なる2色以上の着色部を持つ。3色以上のカラー表示が可能であるが、1表示絵素がシアン、イエロー及びマゼンタの3色で着色し分けられた着色部を有する多孔質層を用い、各着色部に対応したマトリックス電極に電圧を印加することにより、3色を着色電気泳動粒子により隠蔽したり、しなかったりすることにより3色のバランスを調製することで、マルチカラー、若しくはフルカラーの表示が可能となる。
[Porous layer]
The porous layer of the present invention has two or more colored portions having optical reflection characteristics different from those of the colored particles. Three or more colors can be displayed, but one display picture element uses a porous layer having colored portions divided and colored by three colors of cyan, yellow, and magenta, and is applied to a matrix electrode corresponding to each colored portion. By applying a voltage, the three colors are concealed or not by concealing the three colors with colored electrophoretic particles, thereby enabling multicolor or full color display.

たとえば、多孔質層6は、電気泳動着色粒子が多孔質層の下面に配置された場合、多孔質層の色が表示面の表示色となる必要性から、電気泳動着色粒子を多孔質層で隠蔽しなければならない。すなわち、この多孔質層は、電気泳動着色粒子を隠蔽する程度の濃度で隠蔽性がなければならない。   For example, in the case where the electrophoretic colored particles are arranged on the lower surface of the porous layer, the porous layer 6 is formed of the porous colored layer so that the color of the porous layer becomes the display color of the display surface. Must be concealed. That is, the porous layer must be concealable at a concentration that conceals electrophoretic colored particles.

(孔径)
多孔質層には、無数の細孔が必要である。その孔径は、多孔質層が、目視でその層の色目が損なわれず、電気泳動着色粒子を隠蔽する程度の孔径である必要がある。また、電気泳動着色粒子がスムーズにその孔中を泳動できる孔径が必要である。多孔質層の径は、これら条件を満たせば特に限定されるものではない。しかし、多孔質膜の着色部の色を明瞭に表示させるためには、多孔質層の孔径は視認限界とされる40μm以下が好ましく、より好ましくは、10μm以下である。また、細孔の配置は、細孔間隔が狭く細孔の数が多すぎても多孔質層の着色部の色目が損なわれ、また、細孔間隔が広すぎても細孔間に着色電気泳動粒子が堆積し、多孔質層の着色部の色目が損なわれる。
よって、多孔質層の孔は、上下左右20〜500μmの間隔を開けることが望ましい。
本発明による孔径を小さくすることにより、孔の数が同一の場合は、孔総面積が低減可能であることから、多孔質層の総反射率は向上され、多孔質層の色発現性は、向上する。
また、孔の内壁は、電気泳動着色粒子が、孔を行き来する際、孔内壁に引っ掛からない様に平滑であることが好ましい。このため、直行した貫通孔であることが好ましい。更に、孔の形状をすり鉢上に下方に向かい傾斜をつけた傾斜構造であることで着色粒子の付着を軽減することができるため好ましい。
(Pore diameter)
The porous layer requires an infinite number of pores. The pore size should be such that the porous layer does not impair the color of the layer visually and hides the electrophoretic colored particles. In addition, it is necessary to have a pore size that allows electrophoretic colored particles to smoothly migrate through the pores. The diameter of the porous layer is not particularly limited as long as these conditions are satisfied. However, in order to clearly display the color of the colored portion of the porous film, the pore diameter of the porous layer is preferably 40 μm or less, more preferably 10 μm or less, which is the viewing limit. In addition, the arrangement of the pores is such that even if the pore interval is narrow and the number of pores is too large, the color of the colored portion of the porous layer is impaired. Electrophoretic particles accumulate, and the color of the colored portion of the porous layer is impaired.
Therefore, it is desirable that the pores of the porous layer be spaced apart by 20 to 500 μm in the vertical and horizontal directions.
By reducing the pore diameter according to the present invention, when the number of pores is the same, the total area of the pores can be reduced, so the total reflectance of the porous layer is improved, and the color development of the porous layer is improves.
Moreover, it is preferable that the inner wall of the hole is smooth so that the electrophoretic coloring particles do not get caught on the inner wall of the hole when going through the hole. For this reason, it is preferable that it is an orthogonal through-hole. Furthermore, since it is possible to reduce the adhesion of the colored particles, it is preferable that the hole has an inclined structure in which the shape of the hole is inclined downward on the mortar.

(層厚)
本発明で使用する多孔質層の厚みは、厚いほど電気泳動着色粒子の隠蔽性は上がるが、厚過ぎると電気泳動着色粒子の孔を通っての泳動が遅くなり、また多孔質層への付着も起こりやすくなるため、10〜500μmが好ましい。
(Layer thickness)
As the thickness of the porous layer used in the present invention increases, the hiding property of the electrophoretic colored particles increases. However, if the thickness is too thick, the electrophoretic colored particles migrate slowly through the pores and adhere to the porous layer. 10 to 500 μm is preferable.

(多孔質層の製法)
本発明の多孔質層は、着色電気泳動粒子と光学反射特性が異なる2色以上着色部を有していれば特に製法は、限定されるものではないが、例えば、透明または着色フィルムに、印刷手法にてインキを数回に分けて印刷する等して得られたカラーフィルムにレーザー光線などで微細孔を加工する方法などが挙げられる。着色部を形成前のポリマーフィルムは、多色着色部を形成時に鮮鋭な色を発色するためにも下地を白色などに着色しておくことが好ましい。
また、細孔径が40μm以下の孔を有する多孔質層の作製法は、特に手段は限定するものではないが、エキシマレーザー等を用いたレーザー加工が適する。
多孔質層を形成する材質は、特に限定するものではないが、膜を形成可能な樹脂などが挙げられる。実際に用いられる樹脂ポリマーは、例えば、アクリル(スチレン)樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
これら樹脂にあらかじめ顔料や染料などの着色剤を練り込んでフィルム化し、印刷手法などで着色し、次いでレーザー加工機で40μmの孔を開ける事で目的とする多孔質層を得られる。
(Production method of porous layer)
The production method is not particularly limited as long as the porous layer of the present invention has two or more colored portions having different optical reflection characteristics from the colored electrophoretic particles. For example, the porous layer is printed on a transparent or colored film. For example, a method of processing micropores with a laser beam or the like in a color film obtained by printing the ink in several times by a technique, and the like can be mentioned. The polymer film before forming the colored portion is preferably colored with a white background or the like in order to develop a sharp color when forming the multicolored colored portion.
A method for producing a porous layer having pores having a pore diameter of 40 μm or less is not particularly limited, but laser processing using an excimer laser or the like is suitable.
Although the material which forms a porous layer is not specifically limited, Resin etc. which can form a film | membrane are mentioned. Examples of the resin polymer actually used include acrylic (styrene) resin, urethane resin, polyether sulfone resin, and polyester resin.
Colorants such as pigments and dyes are kneaded in advance with these resins to form a film, which is then colored by a printing method or the like, and then a desired porous layer is obtained by opening 40 μm holes with a laser processing machine.

(シート化)
本発明の多色表示装置は、着色部を有する多孔質層表面が多色表示面となる為、多孔質層と電極間の隙間厚が広すぎる場合、斜め方向から視認した時に限り、本来、着色電気泳動粒子で隠蔽したはずの多孔質層の着色部が見える事が原因となり、表示画像が乱れる問題が発生する。よって、多孔質層と電極間距離は、着色電気泳動粒子の隠蔽が可能な範囲の厚さで、できる限り狭い事が好ましい。
(Sheet)
In the multicolor display device of the present invention, since the surface of the porous layer having a colored portion becomes a multicolor display surface, if the gap thickness between the porous layer and the electrode is too wide, only when viewed from an oblique direction, Due to the fact that the colored portion of the porous layer that should have been concealed with the colored electrophoretic particles can be seen, the display image is disturbed. Therefore, it is preferable that the distance between the porous layer and the electrode is as narrow as possible with a thickness within a range in which the colored electrophoretic particles can be concealed.

[絶縁性液体:着色電気泳動粒子分散媒]
分散系中の着色電気泳動粒子分散媒である絶縁性液体は、透明であり、且つ低粘度の絶縁性液体であり、着色電気泳動粒子を良好に分散すれば良い。その例としては、各種動植物油、シリコンオイル、有機溶剤等が挙げられる。絶縁性液体の粘度は、高すぎると応答速度が低下し、それを補う為に消費電力が増加するなど、粒子が電気泳動する際の応答速度、消費電力に大きく影響する。よって、粘度は0.5mm/sec〜100mm/secが好ましい。
[Insulating liquid: colored electrophoretic particle dispersion medium]
The insulating liquid that is the dispersion medium for colored electrophoretic particles in the dispersion is a transparent and low-viscosity insulating liquid, and it is sufficient that the colored electrophoretic particles are well dispersed. Examples thereof include various animal and vegetable oils, silicone oil, organic solvents, and the like. If the viscosity of the insulating liquid is too high, the response speed decreases, and the power consumption increases to compensate for it. This greatly affects the response speed and power consumption when the particles are electrophoresed. Therefore, the viscosity is preferably from 0.5mm 2 / sec~100mm 2 / sec.

(他の添加剤)
分散系は、必ずしも電極、着色電気泳動粒子、多孔質層だけから構成されるものではなく、必要に応じて、電荷制御材、分散安定剤、粘度調製剤、界面活性剤、樹脂、電解質等を添加しても構わない。
(Other additives)
The dispersion system is not necessarily composed only of electrodes, colored electrophoretic particles, and a porous layer. If necessary, a charge control material, a dispersion stabilizer, a viscosity adjuster, a surfactant, a resin, an electrolyte, etc. You may add.

[基板]
基板は、電極と基材とからなる。
(電極)
通常の表示記録用途では、表示は一方側からだけ観察できれば良い為、電極2、3の内の一方が透明であれば良く、たとえば電極3は、不透明でも構わない。透明電極は、一般に知られている、たとえばITO、ATO、FTO、AZO等の透明電極が用いることができる。
また、表示を観察する際は、透明電極を介して分散系を見ることから、透明電極の透明度はより高い方が望ましく、透過率75%以上であることが望ましく、より好ましくは80%以上である。また、電極の抵抗値は、より小さい方が望ましく、好ましくは100オーム以下、より好ましくは50オーム以下である。
電極は、着色電気泳動粒子を視面側に電気泳動させて、多孔質層の着色部を隠蔽させたり、視面とは反対の電極に着色電気泳動粒子を泳動させて、視面から多孔質層の着色部が視認されるようにする役割を持つ。このため、電極は多孔質層の着色部を隠蔽できる位置と大きさを有することが好ましい。具体的には、視面から見たときに、背面の多孔質層の着色部を重なった位置に少なくとも電極が配置されていることが好ましい。
[substrate]
The substrate is composed of an electrode and a base material.
(electrode)
In a normal display recording application, since the display only needs to be observed from one side, it is sufficient that one of the electrodes 2 and 3 is transparent. For example, the electrode 3 may be opaque. As the transparent electrode, generally known transparent electrodes such as ITO, ATO, FTO, and AZO can be used.
Further, when observing the display, since the dispersion system is viewed through the transparent electrode, it is desirable that the transparency of the transparent electrode is higher, and the transmittance is preferably 75% or more, more preferably 80% or more. is there. Further, the resistance value of the electrode is desirably smaller, preferably 100 ohms or less, more preferably 50 ohms or less.
The electrode is made porous by electrophoresing colored electrophoretic particles toward the viewing surface, concealing the colored portion of the porous layer, or electrophoresing colored electrophoretic particles onto the electrode opposite to the viewing surface. It has a role to make the colored part of the layer visible. For this reason, it is preferable that an electrode has the position and magnitude | size which can conceal the coloring part of a porous layer. Specifically, it is preferable that at least the electrode is arranged at a position where the colored portion of the porous layer on the back surface overlaps when viewed from the viewing surface.

(基材)
また、一般に電極の透明導電物質を保持している基材は、ガラスもしくはポリーマーフィルムなどであり、いずれの利用も可能であるが、表示装置に柔軟性を付与できることを考慮するとポリマーフィルムや薄層ガラスであることが、より望ましい。
また、電極2、3の導電性物質は、一方或いは両方が線、又は点などのマトリックス状、或いはセグメント状に分割エッチングされていてもよい。これらの線又は、点状電極を組み合わせて文字、数字、画像など所定の形状を構成し、それら電極に同時に電圧を印加するか、走査によって時分割に電圧を印加し、静止画像、或いは動画像を表示することができる。
(Base material)
In general, the base material holding the transparent conductive material of the electrode is glass or a polymer film, and any of them can be used. However, considering that the display device can be given flexibility, a polymer film or a thin film can be used. More desirable is a layer glass.
In addition, one or both of the conductive materials of the electrodes 2 and 3 may be divided and etched into a matrix shape such as a line or a point, or a segment shape. These lines or dot electrodes are combined to form a predetermined shape such as letters, numbers, images, etc., and a voltage is applied to these electrodes at the same time, or a voltage is applied in a time-division manner by scanning, and still images or moving images Can be displayed.

[スペーサー]
スペーサー7は、電極間に配置する為、絶縁物質である必要がある。材質は特に限定するものではないが、柔軟性や、接着剤との密着性から考慮するとポリマーフィルムであることが望ましい。スペーサーの形状は特に限定するものではないが、着色電気泳動粒子の表示装置内での移動等による粒子濃度の偏りを防止する為に格子状にする等して、分散系を均等配置する役割をもつ形状がより好ましい。
[spacer]
The spacer 7 needs to be an insulating material in order to be disposed between the electrodes. The material is not particularly limited, but a polymer film is desirable in consideration of flexibility and adhesiveness with an adhesive. The shape of the spacer is not particularly limited, but the role of evenly dispersing the dispersion system by, for example, forming a grid to prevent unevenness of the particle concentration due to movement of the colored electrophoretic particles in the display device, etc. A shape having it is more preferable.

また、スペーサーは、分散系を配置する厚みを与えるのもであることから、その厚さは、着色電気泳動粒子の必要隠蔽層厚と分散系の粒子濃度で決定される。しかし、スペーサーの厚みが厚いと消費電力が大きくなるため、好ましくはより薄いことが望まれ、例えば500μm以下が好ましく、更に50〜300μmが好ましい。
スペーサーを接着剤等で電極或いは多孔質層と張り合わせることや、シール材中にスペーサーを添加して基板と多孔質層を接着することにより、本発明の表示記録装置を得ることができる。
In addition, since the spacer gives a thickness for disposing the dispersion system, the thickness is determined by the necessary thickness of the concealing layer of the colored electrophoretic particles and the particle concentration of the dispersion system. However, since the power consumption increases when the spacer is thick, it is desirable that the spacer is thinner.
The display recording apparatus of the present invention can be obtained by bonding the spacer to the electrode or the porous layer with an adhesive or the like, or adding the spacer to the sealing material to bond the substrate and the porous layer.

(調製例1) <着色部を有する多孔質層の作製>
スミカエクセルPES4800P(住友化学工業(株)製ポリエーテルサルフォン)10部をnーメチルピロリドン50部に溶解した溶液に、CR−24(堺化学製メチルシロキサン変性酸化チタン:粒径200μm)1部を混合し、次いでPT−3100(KINEMATICA社ポリトロンロータ・ステータ式ホモジナイザー)にて5分混練した。得られた混練物を400μアプリケーターにてガラス上に塗装し、150℃で2時間乾燥した。ガラスより塗膜を剥離することにより、膜厚75μmの白色ポリエーテルサルフォンフィルムが得られた。次いで、得られた白色フィルムに、LS−34TVA(ニューロング精密工業株式会社製スクリーン印刷機)を用いて、シアンインキにより縦3mm、横1mmのマスを横に3.5mm、縦0.5mmの間隔をあけ塗布し、100℃で5分乾燥した。シアンインキを塗布した着色部から、縦へ0.5mmの間隔おいた部分に、同様にイエローインキを塗布し、これをマゼンタインキでも同様に塗布することで、3mm角のシアン、イエロー、マゼンタの順で着色されたセグメントの繰り返しパターンが上下に0.5mm間隔で配置着色された多色の着色部を有するポリマーフィルムが得られた。
得られた多色の着色部を有するフィルムにレーザープロ(コムネット社製COレーザー加工機)を用い、孔径50μm、穴ピッチ200μmの細孔を開けることで3原色の着色部を有する多孔質層が得られた。
(Preparation Example 1) <Preparation of porous layer having colored portion>
In a solution of 10 parts of SUMIKAEXCEL PES4800P (polyethersulfone, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) in 50 parts of n-methylpyrrolidone, 1 part of CR-24 (methyl siloxane-modified titanium oxide by Sakai Chemical: particle size 200 μm) And then kneaded with PT-3100 (KINEMATICA Polytron rotor / stator type homogenizer) for 5 minutes. The obtained kneaded material was coated on glass with a 400 μ applicator and dried at 150 ° C. for 2 hours. A white polyethersulfone film having a film thickness of 75 μm was obtained by peeling the coating film from the glass. Next, LS-34TVA (screen printing machine manufactured by Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd.) was used for the obtained white film, and a mass of 3 mm in length and 1 mm in width was 3.5 mm in width and 0.5 mm in length with cyan ink. They were applied at intervals and dried at 100 ° C. for 5 minutes. The yellow ink is applied in the same manner from the colored portion to which the cyan ink is applied to the portion spaced 0.5 mm vertically, and this is applied in the same manner with magenta ink, so that 3 mm square cyan, yellow, magenta A polymer film having a multicolored colored portion in which repeated patterns of segments colored in order were arranged and colored at intervals of 0.5 mm up and down was obtained.
Film having a colored portion of the resulting multicolor using laser pro (Com Net Co. CO 2 laser processing machine), the pore diameter of 50 [mu] m, the porous having a colored portion of the three primary colors by opening the pores of the hole pitch 200μm A layer was obtained.

(調製例2)<白色電気泳動粒子分散系(シリコンオイル)の調製>
CR−24(堺化学製メチルシロキサン変性酸化チタン:粒径200μm)1部、KF−96−10(信越化学製メチルフェニルシリコンオイル:粘度10mm/sec)7部、X−22(信越化学製カルボキシル基含有シリコンオイル)3部、KP−545:アクリルシリコン分散剤(信越化学製:アクリル酸アルキル共重合体メチルポリシロキサン)0.5部を攪拌混合し、白色電気泳動粒子シリコンオイル分散系が得られた。
(Preparation Example 2) <Preparation of white electrophoretic particle dispersion (silicon oil)>
1 part of CR-24 (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., methylsiloxane modified titanium oxide: particle size 200 μm), 7 parts of KF-96-10 (methyl phenyl silicone oil manufactured by Shin-Etsu Chemical: viscosity 10 mm 2 / sec), X-22 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) 3 parts of carboxyl group-containing silicon oil), KP-545: 0.5 part of acrylic silicone dispersant (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: alkyl acrylate copolymer methylpolysiloxane) is stirred and mixed. Obtained.

(実施例1)
調製例1で得られたポリエーテルサルフォンの3原色の着色部を有する多孔質層の上下に2枚の2mmの淵を残して真ん中が繰り抜かれた膜厚100μmのPETフィルムを配置、接着し、さらにその下に幅3mm幅、間隔0.5mmに線状マトリックスエッチングされたITOガラス、上に3本毎に0.5mm間隔で一本毎は、0.8mm幅、200μm間隔に線状マトリックスエッチングされたITOガラスで挟み、接着固定した。その空間に調製例3で得られた白色電気泳動粒子シリコンオイル分散体を注入し、電気泳動型表示装置が得られた。得られた電気泳動型表示装置に30Vの直流電圧を一本目から3本毎にプラス走査印加、2本目、3本目を3本毎にマイナス印加する事で青色表示した。次いで、同様に2本目をプラス印加、1本目と3本目をマイナス印加する事で、赤色表示された。更に同様に3本目をプラス印加、1本目と2本目をマイナス印加する事で、赤色表示された。
(Example 1)
A PET film with a film thickness of 100 μm, in which the middle is pulled out, leaving two 2 mm wrinkles on the upper and lower sides of the porous layer having the colored portions of the three primary colors of polyethersulfone obtained in Preparation Example 1, is adhered and adhered. In addition, an ITO glass having a width of 3 mm and a linear matrix etched to a spacing of 0.5 mm is further provided below, and a linear matrix having a width of 0.8 mm and a spacing of 200 μm is spaced every 0.5 mm. It was sandwiched between etched ITO glasses and fixed by adhesion. The white electrophoretic particle silicone oil dispersion obtained in Preparation Example 3 was injected into the space, and an electrophoretic display device was obtained. The electrophoretic display device thus obtained was displayed in blue by applying a positive scanning voltage of 30 V every third to the third, and applying a negative scan every second to the third. Next, in the same manner, the second line was positively applied, and the first and third lines were negatively applied to display red. Similarly, the third line was displayed with a red color by applying a plus voltage to the first line and the minus line for the first and second lines.

本発明の電気泳動型表示装置は、カラー表示が可能な反射型表示装置として非常に有用である。   The electrophoretic display device of the present invention is very useful as a reflective display device capable of color display.

本発明の電気泳動多色表示装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the electrophoretic multicolor display apparatus of this invention. 本発明の電気泳動多色表示装置の透明電極2に着色電気泳動粒子が集まった図である。FIG. 3 is a diagram in which colored electrophoretic particles are collected on the transparent electrode 2 of the electrophoretic multicolor display device of the present invention. 本発明の電気泳動多色表示装置で青色表示を行った図である。It is the figure which performed blue display with the electrophoresis multi-color display apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基材
2 透明電極
3 電極
4 絶縁性液体:着色電気泳動粒子分散媒体
5 着色電気泳動粒子
6 多孔質層
7 スペーサー
8 シアン着色部
9 イエロー着色部
10 マゼンタ着色部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Transparent electrode 3 Electrode 4 Insulating liquid: Colored electrophoretic particle dispersion medium 5 Colored electrophoretic particle 6 Porous layer 7 Spacer 8 Cyan colored part 9 Yellow colored part 10 Magenta colored part

Claims (5)

電極を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板を、該電極を内側にして相対向させた基板間に、多孔質層と、少なくとも1種以上の着色電気泳動粒子が分散された絶縁性液体とを有する電気泳動型表示装置であって、前記多孔質層が着色電気泳動粒子とは光学的反射特性が異なる2色以上の着色部を有し、該着色部が前記着色電気泳動粒子により隠蔽された状態と隠蔽されない状態により多色表示を行うことを特徴とする電気泳動型多色表示装置。 A porous layer, and an insulating liquid in which at least one kind of colored electrophoretic particles are dispersed, between two substrates each having at least one transparent electrode and facing each other with the electrode inside An electrophoretic display device, wherein the porous layer has two or more colored portions having different optical reflection characteristics from the colored electrophoretic particles, and the colored portions are concealed by the colored electrophoretic particles. An electrophoretic multi-color display device that performs multi-color display according to a state in which the display is not concealed. 前記多孔質層の2色以上の着色部の色が、シアン、イエロー及びマゼンタの3色であり、前記着色電気泳動粒子が白色である請求項1記載の電気泳動型多色表示装置。 2. The electrophoretic multicolor display device according to claim 1, wherein two or more colored portions of the porous layer have three colors of cyan, yellow, and magenta, and the colored electrophoretic particles are white. 前記電気泳動着色粒子の平均粒子径が10nm〜10μmである請求項1または2記載の電気泳動型多色表示装置。 The electrophoretic multicolor display device according to claim 1, wherein the electrophoretic colored particles have an average particle diameter of 10 nm to 10 μm. 前記多孔質層の孔が、孔径が40μm以下の直行した貫通孔である請求項1〜3のいずれかに記載の電気泳動型多色表示装置。 The electrophoretic multicolor display device according to claim 1, wherein the pores of the porous layer are direct through-holes having a pore diameter of 40 μm or less. 前記多孔質層の孔の形状が傾斜構造である請求項1〜3のいずれかに記載の電気泳動型多色表示装置。
The electrophoretic multicolor display device according to claim 1, wherein the shape of the pores of the porous layer is an inclined structure.
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