JP2011065032A - 多色表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多色表示マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、従来の白黒マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルとカラーフィルタを重ね合わせた構造とすることでカラー化が可能で、かつ、表示明度の低下や視野角の挟角化の問題点が改善された多色表示パネル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】透明基板上にカラーフィルタ層および透明電極層を有し、かつ、前記透明電極層上に、マイクロカプセル層が直接積層されてなり、前記マイクロカプセル層は、透明分散媒中に電気泳動粒子を分散した分散液を封入した、電圧の印加による電界変化で光学的反射特性が変化するマイクロカプセルをバインダー樹脂に分散されてなるマイクロカプセル付カラーフィルタと、前記マイクロカプセル層に接着剤層を介して、背面基材に画素電極を配した背面電極板が積層されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロカプセル型電気泳動表示パネルに関するものであり、マイクロカプセル中に電気泳動インキを封入し、これらのマイクロカプセルを一方が透明な一組の対向電極板間に配置する構成からなり、さらにカラーフィルタを用いることで多色表示を可能とした多色表示パネル及びその製造方法に関する。

近年、情報機器の発達に伴い、情報表示も様々な形態を持ってなされている。可変情報の表示パネルとしては、ＣＲＴ（陰極線管）やバックライトを使用した液晶が主流である。しかし、ＣＲＴやバックライトを使用するタイプの液晶ディスプレイ等の発光型ディスプレイは、長時間の使用においては目の負担が大きく見るものを疲れさせ、文書等を長時間読み続ける用途には適していない。

また、バックライトを使用しないタイプの液晶ディスプレイは、偏光板の使用による画面の暗さが顕著に現れ、視認性が悪いという問題がある。さらに、これらのディスプレイの表示画像はメモリー性を持たず、電気的なエネルギー供給が停止されると同時に表示画像が消えてしまう。長時間の使用においても見るものの目を疲れさせにくく、視認性が良好で、消費電力が少なく、かつ画像のメモリー性を有しているものが必要とされている。

そこで、目の負担が小さい反射型表示装置として、例えば特許文献１に開示されているように、一対の対向する電極間と、その電極間に設けられた電気泳動式表示層を有する表示パネルが、電気泳動式表示パネルとして提案されている。この電気泳動式表示パネルは、印刷された紙面と同様に、反射光によって文字や画像を表示するので、目に対する負荷が少なく、画面を長時間見続ける作業に適している。

この電気泳動式表示パネルは、荷電粒子を分散させた分散液に電圧を印加して電界を変化させることによって、荷電粒子を移動させ、画像表示を可能とする原理に基づくものである。電気泳動式表示パネルのうち、着色された荷電粒子をマイクロカプセルに封入し、マイクロカプセルを一対の対向する電極間に配置したマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルは、低駆動電圧、高柔軟性などの利点があり、実用化され、さらに開発が行われている。

今後さらに普及するであろう、所謂ＰＤＡ（携帯情報端末）や電子ブック等の携帯可能な情報機器のディスプレイの他、新聞や本、雑誌、ポスター等の印刷物、さらにプリンター等から紙へ出力したハードコピーのディスプレイ表示への置き換わりにおいては、この電気泳動式パネルは適している。この電気泳動式パネルは構造上白黒表示を主とする二色表示が一般的であるが、上記した雑誌やカラー印刷物の表示のために、近年多色カラー化が求められている。

この電気泳動式パネルを多色化するために、２種類以上の多色の電気泳動粒子を用いて、例えば特許文献２では、フォトリソグラフィー法によるパターニングで、特許文献３では、フォトリソグラフィー法に加えてインクジェット法を用いて、電気泳動粒子をあらかじめ決められた画素に配置する技術が開示されている。また、特許文献４ではマイクロカプセルを収納するセル枠を予め形成して、複数のマイクロカプセルを所望の位置に確実に設置することで、複数色の表示が可能な表示パネルが開示されている。しかし、多色のマイクロカプセルを予め決められた画素に配置することは、通常のフォトレジスト等に比較して工程が多く複雑で、技術的困難が多いのが実情であった。

そのため、特許文献５には、白黒電気泳動式表示パネル上にカラーフィルタ基板を貼り合せることで、マイクロカプセルと画素間の位置精度を不要とする多色表示可能な方式が発表されている。しかし、この方式は反射型表示パネルである白黒電気泳動式表示パネル上に、別に作製したカラーフィルタ基板を貼り付けるため、貼り合わせ用の接着層を中間に介在させる必要があることで、その表示明度の低下、さらにカラーフィルタ基板の貼り合わせが困難なことから生産性が低いという問題点があった。

さらに、カラーフィルタ層と電気泳動層式表示層に距離が在ることから、視認角度による色合いの視差が発生し、観察角度の影響が無いという電子ペーパーの長所をなくしてしまうことになる。上記の問題点を解消するために、カラーフィルタの最適化を行うことで、表示の明度および視野角の向上を図っているが、大幅な改善には到っていないのが実情であった。

特公昭５０−０１５１１５号公報 特開２００２−３６５６６８号公報 特開２００３−１５６７７０号公報 特開２００３−２９５２３４号公報 特開２００３−１６１９６４号公報

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、多色表示マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、従来の白黒マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルとカラーフィルタを重ね合わせた構造とすることでカラー化が可能で、かつ、表示明度の低下や視野角の挟角化の問題点が改善された多色表示パネル及びその製造方法を提供することを課題としている。

本発明の請求項１に係る発明は、透明基板、カラーフィルタ層、透明電極層、マイクロカプセル層、接着剤層、背面電極板をこの順に積層して構成される多色表示パネルであって、前記マイクロカプセル層は前記透明電極層に直接積層されており、前記マイクロカプセル層は、バインダー樹脂中にマイクロカプセルを分散して構成され、前記マイクロカプセルは、透明分散媒体中に電気泳動粒子を分散してなる分散液を封入した、電圧の印加よる電界変化で光学的反射性が変化するものであり、前記電極板は、背面基材に画素電極を配した電極板であることを特徴とする多色表示パネルである。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記電気泳動粒子が、２種の異なる表面電荷を有する粒子で、その一方が着色粒子であり他方が白色粒子であることを特徴とする請求項１に記載する多色表示パネルである。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記マイクロカプセル層上に、マイクロカプセルの凹凸を軽減させるための平滑化層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載
する多色表示パネルである。

次に、本発明の請求項４に係る発明は、少なくとも、（ａ）透明基板上にカラーフィルタ層を設ける工程と、（ｂ）前記カラーフィルタ層上に透明電極層を設ける工程と（ｃ）前記透明電極層上に、分散媒中に電気泳動粒子を分散した分散液を封入した電圧の印加による電界変化で光学的反射特性が変化するマイクロカプセルをバインダー樹脂に分散したマイクロカプセル層を直接塗布して、マイクロカプセル層を形成する工程と、（ｄ）前記マイクロカプセル層に接着剤層を積層する工程と、（ｅ）前記接着剤層を介して、前記マイクロカプセル層と、背面基材に画素電極を配した背面電極板の画素電極面を積層する工程と、から成ることを特徴とする多色表示パネルの製造方法である。

また、本発明の請求項５に係る発明は、前記マイクロカプセル層上にマイクロカプセルインキの凹凸を軽減させるための平滑化層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載する多色表示パネルの製造方法である。

また、本発明の請求項６に係る発明は、前記マイクロカプセル層に接着剤層を積層する工程が、導電層が形成された剥離性樹脂基板に接着剤が塗布形成された接着剤シートを前記マイクロカプセル層に積層する段階と、次いで前記透明電極層と前記導電層とで電圧を印加して前記マイクロカプセル層の駆動を評価する段階とを含み、前記背面電極板の画素電極面と積層する工程の前に、前記導電層が形成された剥離性樹脂基板を剥離・除去することを特徴とする請求項４に記載する多色表示パネルの製造方法である。

本発明の多色表示パネルにおいては、カラーフィルタ層上にある透明電極層に直接マイクロカプセル層を形成させることで、表示表面であるマイクロカプセル層とカラーフィルター層の距離が非常に接近した配置になる。その結果、別に作製したカラーフィルタ基板を貼り合せて形成した従来の表示パネルと比べ、本発明の構造ではマイクロカプセル層とカラーフィルター層の間には接着剤等の不要な層が存在せず、マイクロカプセル層で反射した反射光は最低限の層を通過することとなり、前記従来の表示パネルより表示明度が向上する。

また、カラーフィルタ層とマイクロカプセル層の距離が離れることにより観察されるマイクロカプセル層の表示とカラーフィルタのズレについても、カラーフィルタ層にマイクロカプセルが密着することで、前記のような視差は観察されず、視野角の挟化が起きることはない。

また、本発明の多色表示パネルにおいては、マイクロカプセル層上にマイクロカプセルインキのバインダー樹脂のみをオーバーコートして平滑層を形成し、マイクロカプセルインキの凹凸を軽減させることで、接着剤を直接塗布することも可能になり、接着剤が透明電極層と触れることによる表示不良の発生が避けられ、信頼性の向上と生産性アップにつながる。さらに、マイクロカプセルに均一な電圧が印加されるため、表示ムラがなく画像表示品位が向上する。

さらに、本発明の多色表示パネルの製造方法によれば、マイクロカプセル層に接着剤層を積層する工程において、導電層が形成された剥離性樹脂基板に接着剤が塗布形成された接着剤シートを用いることで、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板等と積層した最終の多色表示パネルとして製造する前に、マイクロカプセル層の駆動評価が可能となり、品質確認の上でも好適な形態といえる。

本発明の一実施形態に係る多色表示パネルの構成を断面で説明する概略図。 本発明の一実施形態に係る多色表示パネルの構成を拡大断面で説明する模式図。 本発明の多色表示パネルの製造方法の、中間工程のパネル構成例を説明する概略図。 従来の多色表示パネルの構成を断面で説明する概略図。

本発明の多色表示パネル及びその製造方法を、一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る多色表示パネルの構成例を断面で説明する概略図であり、図２はその拡大断面で説明する模式図である。図１及び図２に示すように、本発明の多色表示パネルは、透明基板（１）上にカラーフィルタ層（２）および透明電極層（４）を有し、かつ、前記透明電極層（４）上に、透明分散媒中に電気泳動粒子を分散した分散液を封入した、電圧の印加による電界変化で光学的反射特性が変化するマイクロカプセル（５）がバインダー樹脂（１１）に分散したマイクロカプセル層（１０）が直接積層されたマイクロカプセル付カラーフィルタと、前記マイクロカプセル層（１０）に、接着剤層（１６）を介して、画素電極（３０）を配した背面基材（５０）からなる背面電極板が積層された断面構造である。

また、図示しないが、必要に応じて、マイクロカプセル層（１０）上にマイクロカプセル（５）の凹凸を軽減させるため、バインダー樹脂のみをオーバーコートした表面平滑化層が設けられている。

透明基板（１）としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等の樹脂板が用いられる。

本発明の多色表示パネルにおいて、カラーフィルタ層（２）のパターン形状は特に制限されるものではなく、適宜好適な形状を用いることが出来、例えば、微細な帯（ストライプ）状のフィルタセグメントを平行または交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものから構成される。本発明に用いられるカラーフィルタ層（２）には、複数の着色パターンが設けられ、画素領域のそれぞれに着色画素が配置されている。着色画素は、画素ごとに透過光を着色するもので、一般に、光の三原色に相当する赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の三色、あるいは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３原色の着色画素を配列している。

このカラーフィルタ層の製造は、一般に、感光性樹脂に顔料や染料などの着色剤を分散混入した着色感光性樹脂や透明な感光性樹脂を、ガラス基板上に、スピンコート法あるいはスピンレスコート法で均一厚さに塗布し、余剰の溶剤を乾燥除去したあと、フォトリソグラフ法によりこのレジスト膜に対して所望形状のフォトマスクを介して、プロキシミティ露光（近接露光）などで超高圧水銀灯を使用して活性エネルギー線を照射し、硬化(ネガ型)またはアルカリ溶解度を高め(ポジ型)、アルカリ溶液などで溶解する部分を除去することにより現像してポストベークを施す操作を、必要数だけ繰り返すことにより行われる。なお、本発明では上記した製法に特に制限するものではない。

そして、カラーフィルタ層（２）には、必要に応じて、表面を研磨・平坦化した後、透明電極層（４）を設ける。透明電極材として使用することができるものは、例えばＩＴＯ等の酸化インジウム系、酸化スズ系、酸化亜鉛系のような透明性を有する導電性酸化物等である。この透明電極の形成には蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などの従来技術を用いることができる。

以下に、本発明の多色表示パネルを構成するマイクロカプセル付カラーフィルタの表示原理の概略を述べる。

図２に示すように、背面基材（５０）の画素電極（３０）は、各々の画素電極のスイッチング素子（表示せず）に接続されていて、透明電極層（４）との間に正負の電圧を印加することができる。画像表示するためには、通常、画素電極（３０）はアクティブマトリクス型駆動方式の回路構成の電源に接続される。画素電極（３０）に電圧を印加させると、マイクロカプセル層（１０）にかかる電界が変動する。画素電極（３０）が正極のときは、マイクロカプセル（５）内の負に帯電している粒子は、背面の画素電極（３０）側へ移動し、正に帯電している粒子は、前面の透明電極層（４）側に移動する。同様に、画素電極（３０）が負極になれば、正に帯電している粒子は画素電極側に移動し、負に帯電している粒子は透明電極層（４）側へ移動する。ここで、例えば黒色粒子が正に帯電し、白色粒子が負に帯電するようにしておけば、表示色は前面の透明電極層（４）側へ移動した粒子の色になるので、観察側からの光がそれに反射して反射光が対向するカラーフィルタ層の着色パターンを通ることで所望の文字や画像を色表示することができる。

次に、本発明の多色表示パネルに使用する材料、部材について、さらに説明する。

マイクロカプセル付カラーフィルタの形成に用いられるマイクロカプセル（５）は着色粒子（６）、白色粒子（７）、透明分散媒（８）、およびマイクロカプセル殻（９）からなる。

一般にマイクロカプセル型の電気泳動式表示パネルに使用されているマイクロカプセルは、篩い分け法や比重分離法などにより精製されていて、平均粒径が３０〜１００μｍであり、さらに、カプセルの平均粒径に対し前後１０μｍ以内の粒径を有するマイクロカプセルの割合は少なくとも５０％を超える。本発明の多色表示パネルに使用するマイクロカプセルも同様である。

マイクロカプセル分散液は、アルコールなどの水系溶剤が使用され、特に問題なければ水を使用する。

透明分散媒（８）としては、帯電粒子が良好・安定に帯電することが出来る絶縁性液体、つまり、実質的に水に不溶の有機溶媒から選択される。例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、ハロゲン化炭化水素、各種エステル類、アルコール系溶媒、またはその他の脂等を単独または適宜混合した溶媒を使用する。

着色粒子（６）には、無機炭素等の無機顔料のほか、ガラスあるいは樹脂等の微粉末、さらにはこれらの複合体などを使用する。なお、カラーフィルタによる多色表示を行う本発明の多色表示パネルでは、通常、カーボンブラックを用いた黒色粒子を使用する。

白色粒子（７）としては、公知の酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛等の白色無機顔料、酢酸ビニルエマルションなどの有機化合物、さらにはこれらの複合体などを使用する。

なお、着色粒子（６）および白色粒子（７）は必要に応じて、粒子の表面を種々の界面活性剤、分散剤、有機および無機化合物、金属等を用いて処理することで所望の表面電荷を付与することができるのみならず、透明分散媒（８）中での分散安定性を向上させることができる。

着色粒子（６）および白色粒子（７）を透明分散媒（８）に分散した分散液Ａは、混合コアセルベーション法等の相分離法、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ法、溶解分散冷却法等、公知の方法を用いてマイクロカプセルに封入する。マイクロカプセルの殻（９）は、例えばゴムやゼラチンの膜である。

精製した粒径分布の異なるマイクロカプセルを分散したマイクロカプセル分散液に、増粘剤、界面活性剤およびバインダー樹脂（１１）などを混合しマイクロカプセルインキを調合する。

マイクロカプセルインキのバインダー樹脂（１１）にはポリ乳酸、フェノール樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの誘電体樹脂を用いる。

なお、２種類以上のマイクロカプセルインキを調合した後に、それらを混合する場合は、混合後のインキ密度変化を防止するため、混合するインキの密度を調整して等しくする。

マイクロカプセル層（１０）は、前記のマイクロカプセルインキを、前記したように、予めカラーフィルタ層（２）、透明電極層（４）が設けられたガラス基板または樹脂基板からなる透明基板（１）の透明電極層（４）上に直接塗布して形成する。塗布は、スクリーン印刷方式、マイクログラビアコーター、キスコーター、コンマコーター、ダイコーター、バーコーダー、カーテンコーターなどの塗布装置を用いて行う。

上記のごとく形成したマイクロカプセル層（１０）は表面が凸凹しているため、マイクロカプセルを挟み込む電極間の距離が一定になりにくい。そのため、マイクロカプセル層（１０）の上に表面平滑化インキを塗布し表面平滑化層を形成するのが良い。この表面平滑層の形成を行うことで、接着剤を表面平滑層上に直接塗布することが可能になる。これは、表面平滑層なしで接着剤を直接塗布すると、マイクロカプセル層（１０）にピンホールなどの未塗布箇所があると、接着剤が直接カラーフィルタ側の透明電極層（４）に触れ、誘電率が変化してしまい、マイクロカプセルに電圧が印加されにくくなり、結果として表示が不明瞭になることが避けられる。

表面平滑化インキは、バインダーとして樹脂を溶剤に分散したものである。バインダー成分としては、マイクロカプセルインキで使用したバインダー樹脂成分または接着剤層で使用しているバインダー成分と同じ誘電率である樹脂が好ましい。なかでも、マイクロカプセルインキ、接着剤層に使用したバインダー樹脂成分と同一であり、かつ表面平滑化インキのバインダー樹脂成分も同一であることが、最も好ましい。

誘電率が異なる樹脂を使用すると、電極間に誘電率が異なる樹脂が積層され、しかもそれぞれの樹脂の厚さが、その部分にあるマイクロカプセルのサイズによって異なる状態になる。すると、各樹脂の誘電率の違いからマイクロカプセルに印加される電圧が画面全域で均一になり難いからである。

表面平滑化インキの溶剤としては、マイクロカプセルインキに使用したものを使用することができるが、その他アルコールなどの水系溶剤を使用してもよい。

表面平滑化インキの塗布は、カーテンコーター、スロットダイコータなどの塗布装置を用いて行う。ブレードコート等の塗液を掻き切る塗布方式は、マイクロカプセル層内のマイクロカプセルを破裂させるので、使用することができない。

表面平滑化層の厚さは、１０〜３０μｍとすることが好ましい。１０μｍ以下ではマイクロカプセル表面の凹凸が平滑にならない。一方、３０μｍ以上では電極間距離が広がってしまい、駆動電圧が上がる原因となる。

以上のごとくして表面平滑化層を形成して、溶剤を十分に蒸発させることで、マイクロカプセル付カラーフィルタが形成される。このマイクロカプセル付カラーフィルタと、背面基材に画素電極を配した背面電極板を接着剤層を介して、カラーフィルタの着色パターン（画素）と背面電極の画素電極を位置合わせしながら貼り合わせて積層することによって、本発明の電気泳動式の多色表示パネルが完成する。

接着剤として使用することができるものは、ウレタン樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤などの合成樹脂系接着剤が好ましい。特に高誘電体樹脂を使用した接着剤であるものが好ましい。

接着剤は、上記したマイクロカプセル層、あるいは画素電極上に直接塗布することも可能であるが、本発明の製造方法では、シリコン膜と樹脂基板の間に導電層を形成した樹脂剥離基板上に、前記したマイクロカプセルインキに用いたバインダー樹脂と同様な成分を用いた接着剤を塗布して接着剤シートとして適用することが好ましい。マイクロカプセルインキに用いたバインダー樹脂と同様な成分の接着剤を用いることで、樹脂の界面の親和性が高まり、剥離が起こりにくくなり、また誘電率が類似しているために、マイクロカプセルに印加される電圧が面で一定になりやすい利点が挙げられる。

また、シリコン膜と樹脂基板の間に導電層を形成した樹脂剥離基板を用いることで、マイクロカプセル付カラーフィルタに上記した接着剤シートをラミネートした多層基板、いわゆるカラーフィルタ電気泳動表示方式前面板での駆動評価、品質確認を行うことができる。なお、ここでの導電層は、透明性を必要としないため、銅、アルミニュウムなどの金属を蒸着、電着形成した薄膜や、導電性ポリマーを塗布形成した膜であっても良い。

以下に、本発明の具体的実施例について説明する。

＜実施例１＞
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）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）を透明分散媒のテトラクロロエチレンに分散し、分散液Ａを得た。この場合、白色粒子が負に帯電し、黒色粒子が正に帯電する。

次いで、水にゼラチンとポリスチレンスルホン酸ナトリウムを溶解した水溶液を調製し、分散液Ａと混合し、液温を４０℃に調整した後、液温を保持しながら、ホモジナイザーにより攪拌し、Ｏ／Ｗエマルションを得た。

次に、得られたＯ／Ｗエマルションと、水にアラビアゴムを溶解した水溶液とを、４０℃でディスペンサーを用いて混合し、液温を４０℃に維持しながら、酢酸を用いて溶液のｐＨを４に調整し、コンプレックス・コアセルベーション法によりゼラチン−アラビアゴムを殻材とするマイクロカプセルを形成した。

更に、液温を５℃に低下させた後、３７質量％ホルマリン溶液を加えてマイクロカプセル殻の壁材を硬化させ、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Ａ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マイクロカプセルを篩い分けして、平均粒径が６０μｍで、かつ、５０〜７０μｍの粒径のマイクロカプセルの割合が５０％以上になるように、粒径をそろえた。

次に、上記粒径をそろえたマイクロカプセルを固形分として、固形分４０質量％のマイクロカプセルの水分散液を調整した。その水分散液と、固形分２５質量％のウレタン系バインダー（ＣＰ−７０５０、ＤＩＣ株式会社製）と、界面活性剤と、増粘剤と、純水を混合し、マイクロカプセルインキを作製した。

一方、カラーフィルタを以下の方法で作成した。ここで部は全て質量部である。まず、メタクリル酸ブチル５０部、メタクリル酸メチル２０部、アクリル酸３０部をシクロヘキサノンを溶媒として共重合させ、アクリル樹脂を作成した。

このアクリル樹脂２５部に対し、溶媒が４７部の比率になるようにアクリル樹脂溶液を調製し、これに赤色顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２２）２０部を配合し、ビーズミルで１時間分散した。その後、更に、感光性モノマーとしてジペンタエリスリトール４部、ヘキサアクリレート４部、および光重合開始剤としてビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド０．３部をディスパーにて混合し、赤色フォトレジスト材料を調整した。

この赤色フォトレジスト材料を、透明ガラス基板上にスピンコートし、常温で５分間放置して膜表面を平滑化した後、７０℃で２０分間乾燥させ、赤色フォトレジスト層を形成した。

そして、この赤色フォトレジスト層に、縦１００ｍｍ×横１１０μｍの露光部ストライプパターンが横方向２８０μｍの遮光部を介して繰り返し形成されてなるフォトマスクを密着させ、超高圧水銀灯により、露光量１５０ｍＪ／ｃｍ^２の条件で密着露光した。

露光後、温度２０℃の１％炭酸ナトリウム水溶液を噴出圧力１Ｋｇ／ｃｍ^２で噴霧するスプレー現像を２０秒間行い、未露光部位を除去して、ガラス基板を露出させた。

現像処理後のガラス基板を乾燥した後、２３０℃で１時間加熱することにより硬膜処理を行い、膜厚１．１μｍの赤色パターンを得た。

次に、この赤色パターンが形成されたガラス基板上に、色材として緑色顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ７）を用い、前記した赤色フォトレジストと同様の組成で作成した緑色フォトレジスト材料を使用し、緑色フォトレジスト層を形成した。

そして、前記と同様のフォトマスクを、赤色パターンを形成した位置から横軸方向に１３０μｍ移動させた位置に設置し、露光量２００ｍＪ／ｃｍ^２の条件で密着露光した。

露光後、温度２０℃の１％炭酸ナトリウム水溶液を噴出圧力１Ｋｇ／ｃｍ^２で噴霧するスプレー現像を３０秒間行い、未露光部位を除去して、ガラス基板を露出させた。

現像処理後のガラス基板を乾燥した後、前記と同様に２３０℃で１時間加熱することにより硬膜処理を行い、膜厚１．２μｍの緑色パターンを得た。

更に、前記と同様に、色材として青色顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５：６）を用い、青色フォトレジスト材料を作成し、膜厚１．１μｍの青色パターンを得た。

このようにしてガラス基板上に３色の着色パターンが形成されたカラーフィルタ層の全面に、スッパタリング法でＩＴＯからなる透明電極層を形成した。

次に、前記したマイクロカプセルインキを、スロットダイコータを使用して、前記した透明ガラス基板上にカラーフィルタ層及び透明電極層を有する基板の透明電極層上に塗布し、塗布後６０℃で１０分間乾燥して、マイクロカプセル付カラーフィルタを得た。

さらに、上記のマイクロカプセル付カラーフィルタのマイクロカプセル層上に、スロットダイコータを使用して、固形分２５質量％のウレタン系バインダー（ＣＰ−７０５０、ＤＩＣ株式会社製）を表面平滑化用インキとして重ねて塗布し、乾燥して、表面平滑化層付のマイクロカプセル付カラーフィルタを得た。

別に、片面にアルミニュウムを１００ｎｍ厚で蒸着し、更に、その上にシリコン系剥離コート層が設けられた５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートシートの剥離コート面側に、ポリエステル−ウレタン系接着剤を２５μｍ厚塗布して接着剤シートを調整した。

次に、上記表面平滑化層付のマイクロカプセル付カラーフィルタに、上記接着シートを貼り合わせ、カラーフィルタ電気泳動表示方式前面板を得た。次に、ポリエステル−ウレタン系接着剤を残して、シリコン系剥離コートが設けられた５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートシートを剥がし、カラーフィルタの位置決めマークで合わせて、ＴＦＴ基板としてのガラス基板の上に薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型駆動方式の回路構成のＩＴＯから成る画素電極を有する背面電極板の画素電極面に０．５０ＭＰの圧力で貼り合せ、本発明のカラーフィルタ付きマイクロカプセル型電気泳動表示パネルとしての多色表示パネルを得た。

＜比較例１＞
片面にＩＴＯの透明電極層（４）が設けられた５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートシート（ＰＥＴ）（４１）のＩＴＯコート面に、実施例１で用いたと同様のマイクロカプセルインキをスロットダイコータを使用して塗布し、塗布後６０℃で１０分間乾燥してマイクロカプセル型電気泳動層を得た。このマイクロカプセル型電気泳動層に実施例１と同様にして表面平滑化層を設け、実施例１と同様の接着剤シートを用いて、ＴＦＴ基板としてのガラス基板の上に薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型駆動方式の回路構成のＩＴＯから成る画素電極を有する背面電極板の画素電極面に０．５０ＭＰの圧力で貼り合せ、マイクロカプセル型電気泳動表示パネルを得た。次に実施例１で作成した、ガラス基板上に３色の着色パターンが形成されたカラーフィルタ層を実施例１と同様の接着剤シートを用いて、ポリエチレンテレフタレートシート側に、カラーフィルタの位置決めマークで合わせて、実施例１で用いたＴＦＴ基板と貼り合わせ、比較例１のカラーフィルタ付きマイクロカプセル型電気泳動表示パネルを得た。

＜比較例２＞
ＴＦＴ基板としてのガラス基板の上に薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型駆動方式の回路構成のＩＴＯから成る画素電極を有する背面電極板の画素電極面に、実施例１で用いたと同様のマイクロカプセルインキをスロットダイコータを使用して塗布し、塗布後６０℃で１０分間乾燥してＴＦＴ基板と一体になったマイクロカプセル型電気泳動層を得た。このＴＦＴ基板と一体になったマイクロカプセル型電気泳動層に、実施例１と同様にして表面平滑化層を設け、更に、実施例１で作成した、透明ガラス基板上にカラー
フィルタ層及び透明電極層を有する基板の透明電極層側を、実施例１と同様の接着剤シートを用いて、貼り合わせ、比較例２のカラーフィルタ付きマイクロカプセル型電気泳動表示パネルを得た。

作製した実施例１と、比較例１及び２の表示パネルに、標準電圧電流発生装置（横河電機（株）製）から、前面の透明電極と背面の画素電極間に±約１５Vの電圧を印加して、実表示特性を評価した。また、色彩色差計ＣＲ−４００(コニカミノルタ社製)を用いて、カラー表示時（白色表示時）と黒色表示時の反射率を測定し、コントラスト＝カラー時（白色時）反射率／黒色時反射率、として、コントラストを評価した。さらに、同装置で視感明度Ｌ^＊を測定した。

その結果、実施例１と比較例１、２の表示パネルは、透明電極層と画素電極層の距離が基本的に同一であり、いずれのマイクロカプセル中の黒色粒子と白色粒子も、印加電圧で電界の向きに従い、両電極間を互い違いに移動し、略同じコントラストで多色表示を実現できた。しかしながら、比較例１、２の表示パネルは、実施例１の表示パネルに較べて、カラーフィルタ層とマイクロカプセル層の距離が大きくなり、かつ、ＰＥＴフィルム及び接着剤層の光学的不均一性のため、視認角度が正面から離れるに従い、表示明度が低くなる結果となった。さらに、比較例１，２の表示パネルでは、正面と横方向の観察で大きな色ずれが発生して狭角化が顕著に発生したが、実施例１の本発明の多色表示パネルでは、視認角度による色合いの視差も改善され優れた色表示が可能であった。

１・・・透明基板 ２・・・カラーフィルタ層 ４・・・透明電極層
５・・・マイクロカプセル ６・・・着色粒子 ７・・・白色粒子
８・・・透明分散媒 ９・・・マイクロカプセル殻 １０・・・マイクロカプセル層１１・・・バインダー樹脂 １６・・・接着剤層 １７・・・剥離層
１８・・・導電層 １９・・・剥離基材 ２０・・・接着剤シート
３０・・・画素電極 ４１・・・ＰＥＴ ５０・・・背面基材

Claims (6)

1. 透明基板、カラーフィルタ層、透明電極層、マイクロカプセル層、接着剤層、背面電極板をこの順に積層して構成される多色表示パネルであって、
   前記マイクロカプセル層は前記透明電極層に直接積層されており、
   前記マイクロカプセル層は、バインダー樹脂中にマイクロカプセルを分散して構成され、前記マイクロカプセルは、透明分散媒体中に電気泳動粒子を分散してなる分散液を封入した、電圧の印加よる電界変化で光学的反射性が変化するものであり、
   前記電極板は、背面基材に画素電極を配した電極板である
   ことを特徴とする多色表示パネル。
2. 前記電気泳動粒子が、２種の異なる表面電荷を有する粒子で、その一方が着色粒子であり他方が白色粒子であることを特徴とする請求項１に記載する多色表示パネル。
3. 前記マイクロカプセル層上に、マイクロカプセルの凹凸を軽減させるための平滑化層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載する多色表示パネル。
4. 少なくとも、
   （ａ）透明基板上にカラーフィルタ層を設ける工程と、
   （ｂ）前記カラーフィルタ層上に透明電極層を設ける工程と
   （ｃ）前記透明電極層上に、透明分散媒中に電気泳動粒子を分散した分散液を封入した、電圧の印加による電界変化で光学的反射特性が変化するマイクロカプセルをバインダー樹脂に分散したマイクロカプセルインキを直接塗布して、マイクロカプセル層を形成する工程と、
   （ｄ）前記マイクロカプセル層に接着剤層を積層する工程と、
   （ｅ）前記接着剤層を介して、前記マイクロカプセル層と、背面基材に画素電極を配した背面電極板の画素電極面を積層する工程と、
   から成ることを特徴とする多色表示パネルの製造方法。
5. 前記マイクロカプセル層上に、マイクロカプセルインキの凹凸を軽減させるための平滑化層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載する多色表示パネルの製造方法。
6. 前記マイクロカプセル層に接着剤層を積層する工程が、導電層が形成された剥離性樹脂基板に接着剤が塗布形成された接着剤シートを前記マイクロカプセル層に積層する段階と、次いで前記透明電極層と前記導電層とで電界を印加して前記マイクロカプセル層の駆動を評価する段階とを含み、前記背面電極板の画素電極面と積層する工程の前に、前記導電層が形成された剥離性樹脂基板を剥離・除去することを特徴とする請求項４に記載する多色表示パネルの製造方法。

Images