JP2011075813A

JP2011075813A - マイクロカプセル型電気泳動表示パネルとその製造方法、およびそれを用いたマイクロカプセル型電気泳動表示装置

Info

Publication number: JP2011075813A
Application number: JP2009226865A
Authority: JP
Inventors: Akira Emori; 朗江守
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-04-14

Abstract

【課題】電子インク層および導電性接着剤層の含有水分量の多寡によって生ずると考えられている電子インクの発色不具合を解消する為に有効なマイクロカプセル型電気泳動表示パネルとその製造方法、及びマイクロカプセル型電気泳動表示装置を提供する。
【解決手段】透明電極層を有する透明樹脂膜の該透明電極層上にマイクロカプセル表示層、導電性接着剤層が配され、電極層を有した樹脂膜の電極層側が導電性接着剤層に被着されたマイクロカプセル型電気泳動表示パネルであり、含有水分量が１．０ｇ／ｍ^２以上３．０ｇ／ｍ^２以下としたものである。シート状にしたマイクロカプセル型電気泳動表示パネルと合紙とを交互に積層したうえ、温度が４５℃以上５５℃以下、相対湿度が４０％以上６０％以下の環境に置くことにより、該マイクロカプセル型電気泳動表示パネルの含有水分量を調整して得る。
【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の含有水分量を調整する事により、画像表示の発色不具合を有効に防止できるマイクロカプセル型電気泳動表示パネルとその製造方法、及びそれを用いたマイクロカプセル型電気泳動表示装置に関する。

フラットパネル表示装置として現在では、液晶表示装置（LCD）が例えば厚さが薄く小型化が可能である等の理由から、様々な用途において使用されている。そして、このＬＣＤよりも更に薄型化、低消費電力化を目指す場合に好適な他のフラットパネル表示装置として、電気泳動現象を利用した表示装置が開発されている。

電気泳動現象を利用した表示装置の代表例として、マイクロカプセル型電気泳動表示装置が既に一部で実用化されている。この表示装置は、透明溶媒が満たされたマイクロカプセル中に正に帯電した白い粒子と負に帯電した黒い粒子が電界により電気泳動可能に分散されており、画像に応じた選択的な外部電圧の印加とそれら正負の電荷に応じて係る粒子を表示面に引き上げることにより、白色又は黒色を表示することで画像を形成するものである。
マイクロカプセルのサイズは径数十〜数百μｍ程度の微小な大きさなので、このマイクロカプセルを透明な適当なバインダに分散させると、インクのようにコーティングすることができる。このインクは、前記のように外部から電圧を印加することで画像を描くことができるので「電子インク」とも呼ばれる。

透明電極を形成した透明樹脂膜にこの電子インクをコーティングし、その上層に導電性接着剤層を形成したものを、アクティブマトリクス駆動用の電極回路を形成した基板に貼り合せると、例えば、特許文献1に示すような、アクティブマトリクスディスプレイパネルを得ることができる。
通常、透明電極を形成した透明樹脂膜に電子インクをコーティングした部品を「前面板」と呼び、アクティブマトリクス駆動用の電極回路を形成した基板を「背面板」と呼んでいる。

以上のように構成される前面板の生産では、塗液状とされた電子インクを例えばスクリーン印刷、スピンコート、ディップコートなどの各種のコーティング方法により、透明樹脂膜上に印刷し乾燥させて固着させる。
また、導電性接着剤層は予め樹脂膜などに印刷されたものを前記の電子インク層に熱を掛けて貼り合せる。

しかし、前記のような生産工程を経た場合には、基材である樹脂膜、電極と背面板の電極との間にある電子インク層、および導電性接着剤層などの前面板の構成部材は、１枚１枚の前面板の間で含有水分量にばらつきが生じる。すると、樹脂膜、電子インク層、および導電性接着剤層に含まれる水分の量の違いによって、これらの層の電気抵抗値が変化し背面板の電極に印加した電圧に対する電子インク中の顔料粒子の応答に差が生じてしまうと考えられている。

含有水分量が多い場合は、前面板と背面板の間に漏れ電流が流れ電極間にかかる電圧が降下し電子インク層に十分な電位差を与えられず、インクの発色が低下する不具合を生じる。
反対に、含有水分量が少ない場合には、キックバックと呼ばれる不具合が生じる。キックバックとは電子インク層と導電性接着剤層がコンデンサーの絶縁体層のように振る舞い、電極とこれらの層間に電荷が溜まり印加した電圧と反対向きのバイアスがかかってインクの発色が低下する不具合のことである。

特開２０００−２２１５４６号公報

本発明は前記従来の技術の問題点に鑑みなされたもので、電子インク層および導電性接着剤層の含有水分量の多寡によって生ずると考えられている電子インクの発色不具合を解消する為に有効なマイクロカプセル型電気泳動表示パネルとその製造方法、及びマイクロカプセル型電気泳動表示装置を提供する事を目的とする。

前記課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、透明電極層を有する透明樹脂膜の該透明電極層上にマイクロカプセル表示層、導電性接着剤層が配され、電極層を有した樹脂膜の該電極層側が該導電性接着剤層に被着されたマイクロカプセル型電気泳動表示パネルであって、
該マイクロカプセル型電気泳動表示パネルの含有水分量が１．０ｇ／ｍ^２以上３．０ｇ／ｍ^２以下であること、
を特徴とするマイクロカプセル型電気泳動表示パネルである。

また、請求項２に記載の発明は、透明電極層を有する透明樹脂膜の該透明電極層上にマイクロカプセル表示層、導電性接着剤層が配され、電極層を有した樹脂膜の該電極層側が該導電性接着剤層に被着させたマイクロカプセル型電気泳動表示パネルの製造方法であって、
シート状にしたマイクロカプセル型電気泳動表示パネルと合紙とを交互に積層したうえ、温度が４５℃以上５５℃以下、相対湿度が４０％以上６０％以下の環境に置くことにより、該マイクロカプセル型電気泳動表示パネルの含有水分量を調整すること、
を特徴とするマイクロカプセル型電気泳動表示パネルの製造方法である。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のマイクロカプセル型電気泳動表示パネルに、画像表示用のドライバを装備したこと、
を特徴とするマイクロカプセル型電気泳動表示装置である。

本発明によると、マイクロカプセル型電気泳動表示装置の含有水分量の多寡に起因した電子インクの発色不具合の発生を防ぐ効果が得られる。

本発明のマイクロカプセル型電気泳動表示パネルに係る一例について、そのマイクロカプセル表示層の断面を模式的に示す説明図。本発明のマイクロカプセル型電気泳動表示パネルに係る一例について、使用されるマイクロカプセルの断面を模式的に示す説明図。本発明のマイクロカプセル型電気泳動表示パネルに係る一例について、電圧が印加されたときのマイクロカプセルの様子を模式的に示す説明図。

図１は本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動表示パネルを模式的に示す説明図である。
図１に示すマイクロカプセル型電気泳動表示パネル１０１は、表面に透明電極膜１０３（ＩＴＯ膜など）が形成されているガラスや高分子樹脂フィルム、例えばポリエチレンテレフタレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどの透明な基板１０２の透明電極膜１０３の面に、スクリーン印刷、スピンコート、ディップコートなどの各種コーティング方法により電子インクを印刷し、マイクロカプセル表示層１０９を形成する。次いで、マイクロカプセル表示層１０９の面に導電性接着剤層１０６が形成されている。

導電性接着剤層１０６にはマイクロカプセル表示層１０９と対向する側に、例えば金属薄膜などの導電性を有する電極膜１０７が形成されたガラスまたは高分子樹脂フィルムなどの基板１０８が被着されている。導電性接着剤層１０６の形成はマイクロカプセル表示層１０９上に各種印刷方法で塗布する方法、または予め基板１０８に形成された電極膜１０７上に各種印刷方法で導電性接着剤層１０６を塗布したものをマイクロカプセル表示層１０９に貼り合せる方法がある。

このようにして作製されたマイクロカプセル型電気泳動表示パネル１０１は、前記の各構成部材の含有水分量にばらつきが見られるので、シート状に裁断した後に合紙とマイクロカプセル型電気泳動表示パネル１０１のシートを交互に積層した状態で、気温が４５℃以上５５℃以下、相対湿度が４０％以上６０％以下に調整された環境下に置き、含有水分量が１．０ｇ／ｍ^２以上３．０ｇ／ｍ^２以下となるように調湿を行う。

マイクロカプセル型電気泳動表示装置１０１において、マイクロカプセル表示層１０９に含まれるマイクロカプセル１０５は、例えば、図２に模式的に示すように、メタクリル酸樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴム等をカプセル殻２０１とし、その内部に酸化チタンからなる白の粒子２０３とカーボンブラックからなる黒の粒子２０４が、シリコーンオイル等の透明で粘度の高い分散媒２０２に分散された状態で封入されているものである。

白の粒子である酸化チタンは正電荷を帯びており、一方、黒の粒子であるカーボンブラックは負電荷を帯びている。これらの特長により、図３に示すように画素電極３０１と透明電極膜１０３の間に印加された電圧によって、これらの電極間にあるマイクロカプセル内の白の粒子または黒の粒子が、透明電極膜側または画素電極基板側に電気泳動し、白または黒の画像を表示する事が可能となる。

また、これらの粒子の周りは粘性の高い分散媒２０２で満たされているので、電圧の印加を止めても粒子はその位置に留まり、画像を保持する事が可能である。

表示できる画像の解像度はマイクロカプセルの大きさにはよらず画素電極３０１の各電極の大きさによる。そのため、文字や絵や写真など様々な画像を表示することができる。

含有水分量がそれぞれ０．５ｇ／ｍ^２、０．９ｇ／ｍ^２、２．７ｇ／ｍ^２、３．１ｇ／ｍ^２、又は５．２ｇ／ｍ^２である前面板と背面板（カーボン電極が印刷されたフィルム）を貼り合わせて作製したマイクロカプセル型電気泳動表示パネルを用いて、白色表示状態と黒色表示状態の反射率を測定した。

含有水分量が０．５ｇ／ｍ^２の時には白色表示（前面板の透明電極に−印加、背面板の電極に＋印加）した直後にキックバックの発生により反対向きのバイアスがかかり表示が黒色に戻ってしまい白の反射率が大幅に低下した。

一方、含有水分量が５．２ｇ／ｍ^２の時には電極に電圧を印加しても白の粒子、黒の粒子を電気泳動させる十分な電圧が掛からず、白色反射率は低下し黒色反射率は上昇した。これにより、コントラストは１．８と低くなっている。

含有水分量がそれぞれ０．９ｇ／ｍ^２、２．７ｇ／ｍ^２、及び３．１ｇ／ｍ^２の時には、白色反射率、黒色反射率共に前記の含有水分量の違いによって顕著な差は見られなかった。そこで、本発明では前面板の含有水分量を１．０〜３．０ｇ／ｍ^２とした。

１０１・・・・・・・電気泳動表示パネル
１０２・・・・・・・透明な基板
１０３・・・・・・・透明電極膜
１０４・・・・・・・バインダー
１０５・・・・・・・マイクロカプセル
１０６・・・・・・・導電性接着剤層
１０７・・・・・・・電極膜
１０８・・・・・・・基板
１０９・・・・・・・マイクロカプセル表示層
２０１・・・・・・・カプセル殻
２０２・・・・・・・分散媒
２０３・・・・・・・白の粒子
２０４・・・・・・・黒の粒子
３０１・・・・・・・画素電極

Claims

透明電極層を有する透明樹脂膜の該透明電極層上にマイクロカプセル表示層、導電性接着剤層が配され、電極層を有した樹脂膜の該電極層側が該導電性接着剤層に被着されたマイクロカプセル型電気泳動表示パネルであって、
該マイクロカプセル型電気泳動表示パネルの含有水分量が１．０ｇ／ｍ^２以上３．０ｇ／ｍ^２以下であること、
を特徴とするマイクロカプセル型電気泳動表示パネル。
透明電極層を有する透明樹脂膜の該透明電極層上にマイクロカプセル表示層、導電性接着剤層が配され、電極層を有した樹脂膜の該電極層側が該導電性接着剤層に被着させたマイクロカプセル型電気泳動表示パネルの製造方法であって、
シート状にしたマイクロカプセル型電気泳動表示パネルと合紙とを交互に積層したうえ、温度が４５℃以上５５℃以下、相対湿度が４０％以上６０％以下の環境に置くことにより、該マイクロカプセル型電気泳動表示パネルの含有水分量を調整すること、
を特徴とするマイクロカプセル型電気泳動表示パネルの製造方法。
請求項１に記載のマイクロカプセル型電気泳動表示パネルに、画像表示用のドライバを装備したこと、
を特徴とするマイクロカプセル型電気泳動表示装置。