JP4168556B2 - Electrophoretic display device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電圧の印加により媒体中の電気泳動粒子が移動することを利用して文字、記号、図形などの表示を行う電気泳動表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気泳動表示装置は、対向して配設された電極間に導入されている有機顔料および/または無機顔料などの着色粒子が、溶液中で電位差により高分子やコロイド粒子が移動する電気泳動現象を利用し、対向する電極間に電圧を印加して分散剤内の電気泳動粒子の分布状態を変化させて、光学的反射特性に変化を与えて情報の表示を行う表示装置である。
【0003】
電気泳動表示装置についてはこれまで、種々の性能改善方法が提案されてきた。
電気泳動表示装置としては、当初、平板状の透明電極を2枚対向させて配置し、それらの間に有孔性スペーサで仕切り、スペーサは仕切られた対向する電極間に電気泳動粒子、分散媒、染料および分散剤から構成される分散溶液を導入し、電極間に電圧を印加する構成をしたスペーサ型電気泳動表示装置が提案されていた。
【0004】
これに対して、本願出願人は、表示性能を高めるため、たとえば、特許第2551783号に記載したマイクロカプセル型電気泳動表示装置を提案している。マイクロカプセル型電気泳動表示装置は、上記スペーサ型電気泳動表示装置における電気泳動粒子、分散媒、染料および分散剤から構成される分散溶液(これらを分散系とも呼ぶ)をマイクロカプセルに収容し(内包し)、スペーサを排除した構造をしている。このようなマイクロカプセルを用いると、マイクロカプセル化した分散系の組成が一様に保持されて均一かつ安定した表示動作が実現できる(表示ムラがなくなる)、表示色をマイクロカプセルごとに異ならせることができるので1台の電気泳動表示装置において各種の色表示が可能になる、マイクロカプセルに収容されているので、困難な作業であった分散溶液の封入処理が容易になる、スペーサを設ける必要がないので構造が簡単になり表示の有効面積が拡大するなどの効果を奏する。
【0005】
上述したマイクロカプセルを用いた電気泳動表示装置は、表示目的を充分達成しているが、電気泳動表示装置の用途によっては長期間の表示保持(記憶)特性、すなわち、表示した文字、記号および図形などの情報を長期間にわたって、電圧を印加することなく、保持することが要求されている。
【0006】
そのような要求を達成するには、電気泳動粒子、分散媒、染料および分散剤から構成される分散溶液自体を、表示保持状態において、固体化させるなどの方法(手段)が必要となる。そのような手段を用いた技術は、たとえば、特公昭50−15115号公報に開示されている。
この刊行物に開示されている方法の概要を下記に述べる。分散媒として常温では固体であるが加熱すると軟化して液体になる、または、溶剤を適用すると軟化して液体になる材料を用いている。そのような材料としては、たとえば、樹脂、ゴム、密ロウ、植物ロウ、鉱物ロウ(パラフィン)などのロウ剤、合成ワックス等がある。これらの材料を電気泳動を行わせるとき加熱して、または溶剤を適用して軟化させると、特に、表示内容を保持(記憶)するのに適しているとされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記刊行物に記載された方法は、分散媒が液体と固体との2つの状態で変化するためこれら2つの状態によって染料の分散媒への溶解性、および、電気泳動粒子の分散特性が変化するという不具合を見いだした。
【0008】
前者の不具合、すなわち、染料の分散媒への溶解性の不具合について述べる。分散媒が、加熱されて液体状態にあるとき染料は分散媒に溶解しているが、分散媒が常温環境下で固体状態にあるときは染料は溶解性を失って分散媒から析出する。その結果、分散溶液の染料色が脱色するという問題が発生する。この問題は、そのような分散媒を用いた電気泳動表示装置を繰り返し使用した際における表示色の安定性が低いということを示している。
【0009】
後者の不具合、すなわち、電気泳動粒子の分散特性が変化するという不具合について考察する。分散特性の変化は電気泳動粒子を電気泳動させるための条件が変化することを意味する。その結果として、そのような分散媒を用いた電気泳動表示装置を数回程度使用すると表示特性が変化してしまい、表示内容の低下、換言すれば、実質的に電気泳動表示装置の寿命がつきることを意味する。すなわち、分散特性の変化は、電気泳動表示装置を長期間使用することができず、電気泳動表示装置の寿命が実質的に短いことを示している。
【0010】
以上の事情から、これまで、電気泳動粒子を用いた電気泳動表示装置として、長期間、安定して表示保持(記憶)特性を示し、繰り返して使用可能な、長寿命なものは開発されていない。
【0011】
本発明の目的は、通常の表示状態において高い表示品質を示しながら、高い表示保持特性を示す電気泳動表示装置を提供することにある。特に、本発明は、表示保持状態において、長期間、安定して表示保持(記憶)特性を示し、繰り返して使用可能である長寿命な電気泳動表示装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、電気泳動粒子、分散媒、染料および分散剤から構成される分散溶液について、分散媒として常温では固体であり、加熱すると液体になる材料を用いた場合における上述した不具合を考慮し、長期間にわたる表示保持特性を示し、繰り返し使用可能な電気泳動粒子について研究した結果、分散媒として室温(常温)では液体と固体との2つの相に共存し、電気泳動時(表示時)加熱すると1つの均一な液体相となる混合溶媒を用いると、通常の表示状態における表示品質を損ねることなく、表示保持状態において、(1)液体としての流動性がないので高い表示保持特性を示し、(2)しかも、染料の分散媒への溶解状態および電気泳動粒子の分散状態がほとんど変化せず表示特性の変化が起きないという効果を奏することを見いだした。
したがって、本発明の電気泳動表示装置には、そのような分散媒を用いる。
なお、そのような分散媒は、特許第2551783号に記載したマイクロカプセル型電気泳動表示装置に適用することもできるし、スペーサ型電気泳動表示装置にも適用できることを確認した。
【0013】
したがって、本発明の電気泳動表示装置は、所定の間隙を隔てて対向して配置された、少なくとも一方が透明電極である1組の対向電極と、前記対向電極の間の間隙に収容された、電気泳動粒子、分散媒、染料および分散剤を含む分散溶液と、前記対向電極間に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記対向電極間に電圧を印加する際の電圧方向によって前記電気泳動粒子を対向電極間のどちらか一方へと電気泳動させることにより前記電気泳動粒子の色または前記分散媒に溶解している前記染料の色のいずれかの色を表示させる電気泳動表示装置であり、前記分散媒は常温では液体と固体との2つの相が共存し、電気泳動時、固体の相の部分が溶解して均一な液体の相となる性質を持ち、常温で前記染料を溶解する混合溶媒であることを特徴とする。
【0014】
前記混合溶媒は、常温で液体であり、電気泳動粒子の電気泳動特性を示する第1有機溶媒と、常温では固体であり電気泳動時に加熱する温度付近に融点を持ち、かつ、前記第1の有機溶媒に溶解して均一な液体状態になる第2有機溶媒とを混合したものである。
前記第1の有機溶媒は、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、または、油であり、前記第2の有機溶媒は、ロウ類、該ロウ類を主成分にするワックス、高級アルコール、または、芳香族炭化水素である。
【0015】
また、電気泳動表示装置において、前記電気泳動粒子、分散媒、染料および分散剤を含む分散溶液がマイクロカプセル化されて、前記対向電極間に嵌挿されている。
あるいは、電気泳動表示装置において、前記電気泳動粒子、分散媒、染料および分散剤を含む分散溶液が、前記対向電極間に設置されたスペースで仕切られた空間に嵌挿されている。
【0016】
【発明の実施の形態】
第1実施の形態
本発明の電気泳動表示装置の第1実施の形態として、図1を参照してマイクロカプセル型電気泳動表示装置1について述べる。
【0017】
図1に図解したマイクロカプセル型電気泳動表示装置1は、所定間隔dだけ隔てて対向して配設された、第1の透明電極14と第2の透明電極15と、これら透明電極14、15の背面に位置する背面基板12と透明基板13と、透明電極14、15との間隙に嵌挿されたマイクロカプセル16と、マイクロカプセル16の周囲に介在するバインダ18を有する。
【0018】
バインダ18は、透明であり、マイクロカプセル16の配置を固定している。
マイクロカプセル16は、分散媒19と、電気泳動粒子17と、染料(図示せず)と、分散剤を含む分散溶液とがマイクロカプセル化されている。
【0019】
マイクロカプセル型電気泳動表示装置1には、図解を省略した、電圧印加手段が、透明電極14と透明電極15との所定の電圧を印加するように設けられている。
なお、マイクロカプセル型電気泳動表示装置1としては、透明電極14と透明電極15のいずれか一方が透明電極であればよく、上記実施の形態のように両者が透明電極である必要はない。
【0020】
マイクロカプセル型電気泳動表示装置1の動作を簡単に説明する。
電圧印加手段から透明電極14と透明電極15との表示内容に応じて、電圧を印加すると、電気泳動粒子17は電圧印加の向き(方向)に応じて電気泳動粒子17内をいずれかの透明電極の向かって移動する。この現象を電気泳動現象という。その結果、電気泳動粒子17の色または分散媒19に溶解している染料の色のいずれかの色が表示される。
【0021】
このように、マイクロカプセル16に内包された、分散溶液は、電気泳動粒子17、染料、分散媒19および混合溶媒から構成されている。
以下、これらの詳細について述べる。
【0022】
電気泳動粒子
電気泳動粒子17としては、通常、有機および無機の有色顔料の粒子を用いる。
そのような電気泳動粒子の白色粒子としては、たとえば、二酸化チタン、硫化亜鉛、チタン酸バリウムが使用できる。
そのような電気泳動粒子の黒色粒子としては、たとえば、カーボンブラック、黒色酸化鉄が使用できる。
そのような電気泳動粒子の赤色粒子としては、たとえば、レーキレッド、リソールレッドなどの呼称で知られる顔料が使用できる。
そのような電気泳動粒子の黄色粒子としては、たとえば、ベンジンイエロー、ハンザイエローなどの呼称で知られる有機顔料が使用できる。
そのような電気泳動粒子の青色粒子としては、たとえば、フタロシアニンブルー、コバルトブルーなどの呼称で知られる無機顔料が使用できる。
本実施の形態においては、1つのマイクロカプセル16ごとに色を異ならせて表示することができるから、上述した色粒子の電気泳動粒子を適宜選択して、透明電極14と透明電極15との間に配設すると、電気泳動表示装置をカラー表示可能な電気泳動表示装置として構成できる。
【0023】
上述した電気泳動粒子の粒径は、0.1〜5μm程度のものを使用する。望ましくは、電気泳動粒子の粒径は、0.2〜2μmが好ましい。このような粒径の粒子を用いるのは0.1μm以上とすることで視認性の効果が顕著となること、また、5μm以下で電気泳動性が確保できるためである。
【0024】
染料
染料は、混合溶媒に溶解させ、電気泳動粒子の色と対になる溶媒色を決定する役目を持つ。
そのような染料としては、詳細を後述する混合溶媒に溶解できる全ての染料を用いることができる。特に、そのような染料として、有機溶媒に対して化学的な親和性を持つアゾ系染料が好ましい。
【0025】
分散剤
分散剤の役割は、電気泳動粒子17の分散性の経時安定性を持たせること、および、電気泳動粒子17が後述する混合溶媒中で自発するゼータ電位を増大させることである。なお、ゼータ電位の詳細は、上述した特公昭50−15115号公報に記載されている。分散剤を用いてゼータ電位を増大させることにより、電圧を印加した際の電気泳動粒子の泳動速度を増大できる。その結果、表示速度を迅速にすることができる。
そのような分散剤としては、上述した2つの役割を発揮するものならば種々のものを用いることができる。たとえば、そのような分散剤としては、界面活性剤を用いることができる。そのような界面活性剤の中で特に、ドデシル硫酸ナトリウム、エアロジルOT、オレイン酸などの極性基を持つものが好ましい。しかしながら、分散剤としては、上述した界面活性剤に限らず、上述した2つの役割を発揮する、カップリング剤、または高分子などを用いることができる。そのようなカップリング剤としては、チタネート系カップリング剤、シリカ系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤などが例示できる。そのような高分子とし
ては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリゴールなどが例示できる。
【0026】
混合溶媒
混合溶媒は、常温(室温)で液体である有機溶媒(以下、第1の有機溶媒、または、液体有機溶媒という)と、常温ではほとんど固体であり、電気泳動時に加熱する温度で溶解する有機溶媒(以下、第2の有機溶媒、または、固体有機溶媒という)とを混合したものを用いる。
【0027】
上記第1の有機溶媒としては、常温で液体であり、電気泳動粒子の電気泳動特性を示す溶媒である。
そのような溶媒としては、たとえば、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、ドデカンなどの飽和炭化水素、トルエン、キシレン、ドデシルベンゼンなどの不飽和炭化水素、さらに、植物性油、動物性油、鉱物性油または合成油などの油を用いることができる。
【0028】
上記第2の有機溶媒としては、電気泳動時に加熱する温度付近に融点を持ち、かつ、上記第1の有機溶媒に対して溶解度の依存性の大きなもの、すなわち、常温ではほとんど溶解せずに固体として存在するが、電気泳動時に加熱する温度付近では上記第1の有機溶媒に完全に溶解して均一な液体状態になるものが望ましい。
そのような溶媒としては、たとえば、植物ロウ、鉱物ロウなどのロウ類、および、これらのロウ類を主成分にするパラフィンワックス、合成ワックスを用いることができる。さらに、そのような溶媒としては、たとえば、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、オクタデシルアルコールなどの高級アルコール、または、ベンゾフェノン、ナフタリンなどの芳香族炭化水素などを用いることができる。
【0029】
本明細書において、常温、室温という用語の意味は、自然環境における室内温度、または、通常の空調が行われている温度であって、電気泳動現象を起こす温度、たとえば、55°Cより低い温度状態を意味する。換言すれば、電気泳動現象が起きない温度を意味しており、たとえば、常温とは、0〜30°Cである。この常温において、電気泳動表示装置に表示された内容を保持するので、表示保持温度とも言える。
【0030】
混合溶媒の製造方法
まず、混合溶媒における第1の有機溶媒と第2の有機溶媒との混合比率について述べる。
第1の有機溶媒は、上述したように、常温で液体であり、電気泳動粒子の電気泳動性、染料の溶解性が確保できるものである。これに対して、第2の有機溶媒は第1の有機溶媒に常温ではほとんど溶解しない固体であり、電気泳動時の加熱温度付近に融点を持ち、電気泳動時の加熱温度で溶解して第1の有機溶媒に溶解して均一な液体となる性質をもつものである。つまり、第2の有機溶媒自身は常温で固体であるため、常温での染料溶解性は低い。したがって、染料の混合溶媒への溶解性を維持するためには、第2の有機溶媒の重量を第1の有機溶媒の重量に対して約25%以下にする必要がある。また、混合溶媒を固化させた際、液体としての流動性をもたないためには第2の有機溶媒の重量を第1の有機溶媒の重量に対して約3%以上とする必要がある。ゆえに、第2の有機溶媒の重量を第1の有機溶媒の重量に対して約3〜25%程度で混合して混合溶媒を調製すると上述した特性を示す。なお、この比率の最適な値は、第1の有機溶媒の具体的な材料と第2の有機溶媒の具体的な材料との組合せ条件により決定される。
【0031】
すなわち、このような方法で調製された混合溶媒は、電気泳動時に加熱する温度以上で均一な液体となり電気泳動粒子について所望の泳動特性を示す。したがって、通常の表示状態では、高い表示品質を示す。その後、電圧の印加を停止して、たとえば、常温まで冷却させると、第2の有機溶媒は固体化し、混合溶媒は液体としての流動性を失うためそのままの状態が維持されるので、結果として、電気泳動表示装置の表示内容はそのまま保持される。すなわち、電気泳動表示装置は常温状態において高い表示保持特性を示す。
たとえば、透明電極14、透明電極15への電圧印加を解除して、この常温まで冷却させた状態において、混合溶媒は部分的には液体状態が存在するので、電気泳動粒子および染料は液体状態になっている有機溶媒中(たとえば、第1の有機溶媒中)に存在することができる。その結果、染料の分散媒への溶解性および電気泳動粒子の分散性はほとんど変化しない。したがって、そのような混合溶媒を電気泳動表示装置に用いると、電気泳動表示装置は通常状態における表示性能を維持しながら、常温状態においても、長期間、高い表示保持特性が維持される。そのような電気泳動表示装置を多数回の繰り返し使用しても、表示保持特性および表示特性の変化は少なく、寿命も長い。
【0032】
分散溶媒
上述した電気泳動粒子、染料、分散剤および混合溶液を混合して分散溶媒を調製する。
これらの比率を、たとえば、次のようにする。
【0033】
【表1】
表1
電気泳動粒子の重量分率 5〜20%
染料の重量分率 0.5〜3%
分散剤の重量分率 0.2〜2%
混合溶媒の重量分率 75〜93%
【0034】
これらの重量分率について説明する。電気泳動粒子の重量分率については、粒子色と染料色のコントラストを最大にするため、染料の重量分率については、混合溶媒への溶解性を維持するため、分散剤の重量分率については、ゼータ電位を最大にするための重量分率範囲である。しかし、これらの最適値は各構成要素の具体的な組合せ条件により決定される。
なお実験によれば、好ましい比率としては、たとえば、下記表の数値であった。
【0035】
【表2】
表2
電気泳動粒子の重量分率 10〜17%
染料の重量分率 1〜2%
分散剤の重量分率 0.5〜1%
混合溶媒の重量分率 80〜90%
【0036】
分散溶媒の調製方法としては、上述した重量分率で、電気泳動粒子、染料、分散剤および混合溶液を、混合溶媒の融点以上の温度で、ボールミル、ホモナイザーなどの混合装置を用いて所定時間、混合して分散溶媒を調製する。
混合溶媒の融点以上の温度としては、好ましくは、150〜250°Cである。混合する時間としては、たとえば、1〜2時間である。
【0037】
マイクロカプセルへの内包
上述した形成された分散溶液を、マイクロカプセル16に内包して(収容して)、図1に図解した電気泳動表示装置1に組み込む。
そのようなマイクロカプセルとしては、界面重合法、界面析出法、相分離法、界面沈殿法などの方法で製造することができる。
マイクロカプセルの大きさは、たとえば、平均粒径は20〜80μmである。マイクロカプセルの粒径は表示ムラを防止するため、均一なものが望ましい。粒径が20μm以下になると、表面保護効果および表示安定性に欠ける。粒径が80μm以上になると透明度が低下し、表示安定性が低下する。実験によれば、望ましくは、40〜60μmの均一な粒径を持つものがよい。
【0038】
ウレタン樹脂被覆
なお、必須ではないが、マイクロカプセル16として、ウレタン樹脂を膜材質として被覆したマイクロカプセル16を生成すると、常温における静電気などに起因する外部電場による帯電が防止され、表示の乱れが防止でき、表示保持特性が向上する。
【0039】
電気泳動表示装置への組み込み
以上によって製造された分散溶媒および分散溶液を内包するマイクロカプセル16を、少なくとも、透明電極14と透明電極15との1組の対向電極間に嵌挿した電気泳動表示装置を構成する。
【0040】
上述した電気泳動表示装置を動作させると、通常の表示特性を維持しながら、常温に戻せば表示内容を固定することができる。この表示保持状態においては電極に電圧を印加する必要がないから、電気泳動表示装置を省電力で動作させることができる。
【0041】
【実施例】
本発明の実施例を述べる。
電気泳動粒子として二酸化チタン15g、染料としてアゾ系青色染料1g、分散剤としてオレイン酸0.5gを用いた。混合溶媒としてドデデシベンゼン85gと、パラフィンワックス(融点50°C)5gを用意した。
すなわち、この実施例においては、電気泳動粒子として二酸化チタンの重量分率は15/106.5=14%、染料としてアゾ系青色染料の重量分率は1/106.5=0.9%、分散剤としてオレイン酸の重量分率は0.5/106.5=0.47%、混合溶媒の重量分率は(85+5)/106.5=84.5%である。
これらをハーモナイザーで200°C、1時間加熱しながら混合して分散溶液を生成した。
【0042】
この分散溶液を内包するマイクロカプセルを界面析出法によりウレタン樹脂を膜材質として平均粒径50μmのものを生成した。
【0043】
透明電極14および透明電極15となる導電性の透明電極膜(ITO)が形成されている透明シートを2枚用意し、2枚の透明電極面を対向させ、これらの透明電極膜面の間に上記調製したマイクロカプセルを、マイクロカプセルを破壊しないようにしてローラーで圧延して、約50μmの厚さとなるように平面配列させて、図1に図解したマイクロカプセル型電気泳動表示装置1を作製した。
【0044】
上述した作製したマイクロカプセル型電気泳動表示装置1について動作試験を行った。図解しない電圧印加手段から透明電極14と透明電極15との電圧を印加して、55°C以上の温度で所望の文字、数字、記号、図形などの情報を表示させることができた。その後、透明電極14と透明電極15への電圧の印加を停止し、常温(室温、たとえば、25°C)まで電気泳動表示装置1を冷却させたまま1年間放置したところ、電気泳動表示装置1に表示された情報は、当初の表示品質でその表示状態が維持された。すなわち、本実施例の電気泳動表示装置おいては、粒子色(染料色)の褪色は認められなかった。さらに、55°C以上での電気泳動表示装置1の表示動作、常温までの冷却を繰り返し動作を1000回以上行ったが、電気泳動時における表示品質は維持され、表示保持のための常温冷却期間においても表示内容の改変、および、粒子色(染料色)の褪色などの表示品質の低下は認められなかった。
すなわち、上述した実施例の電気泳動表示装置は、電気泳動時の表示品質は維持されており、電気泳動を行わない状態における表示保持特性の低下および反復動作に起因する表示特性の低下も起きなかった。
【0045】
第2実施の形態
図2に本発明の電気泳動表示装置の第2実施の形態としてのマイクロカプセル型電気泳動表示装置1Aを示す。
図2は、図1に図解したマイクロカプセル型電気泳動表示装置1に代えて、透明電極14と透明電極15の間隔を狭めて、マイクロカプセル16を偏平にして偏平マイクロカプセル16aとし、マイクロカプセル16a内の電気泳動粒子17が透明電極14または透明電極15へ移動したとき、電気泳動粒子17の密度がほぼ均一になるようにしたものである。
このような偏平マイクロカプセル16aを用いると、表示品質が向上し、表示むらがなくなる、透明電極14と透明電極15との間隔が狭まるので、電圧印加手段(図示せず)から透明電極14と透明電極15に印加する電圧を低くすることができる。
なお、マイクロカプセル16a内の混合溶媒の条件は第1実施の形態と同様である。したがって、第2実施の形態においても、上記混合溶媒を用いた第1実施の形態と同様の効果、すなわち、表示保持特性を実現できる。
【0046】
第3実施の形態
図3に本発明の電気泳動表示装置の第3実施の形態としてのスペーサ型電気泳動表示装置を示す。
図3に図解したスペーサ型電気泳動表示装置2は、図1〜図2に図解したと同様、所定間隔dだけ隔てて対向して配設された、第1の透明電極14と第2の透明電極15と、これら透明電極14、15の背面に位置する背面基板12と透明基板13とを有する。
【0047】
透明電極14と透明電極15との間にはスペーサ21が所定間隔で配設されて、複数のマイクロカプセル16が収容される空間を規定している。すなわち、透明電極14、15面を対向させた間の電気泳動表示装置の長手方向に沿って、所定間隔で、たとえば、厚さ50μmのポリエステルのスペーサ21を嵌挿させ、分散溶液を溶解させて導入した。
【0048】
図1および図2に図解したマイクロカプセル型電気泳動表示装置1、1Aにおいては、マイクロカプセル16の内部に収容された電気泳動粒子17が透明電極14、透明電極15に印加された電圧に応じて、マイクロカプセル16の内部でいずれかの電極側に移動したが、図3のスペーサ型電気泳動表示装置2においては、スペーサ21と透明電極14、透明電極15との間に仕切られた空間内で、電気泳動粒子17が透明電極14側か透明電極15側に移動する。上述したスペーサ21を用いてマイクロカプセル16を用いない構造の相違と、電気泳動粒子17の挙動の相違を除けば、スペーサ型電気泳動表示装置2もマイクロカプセル型電気泳動表示装置1と実質的に同じ原理で動作する。
【0049】
上記スペーサ21と透明電極14、透明電極15との間の空間に導入される、分散溶液、すなわち、電気泳動粒子17、染料、分散媒19および混合溶媒から構成されている分散溶液は、マイクロカプセル16に内包された分散溶液と同様である。
【0050】
本願発明者は、図3に図解したスペーサ型電気泳動表示装置2についても実験を行った。その結果、マイクロカプセル型電気泳動表示装置と同様、長期間にわたって高い表示保持特性を示し、繰り返し使用しても特性変化が起きないことを確認した。
【0051】
以上、本発明の電気泳動表示装置の1実施例について述べたが、本発明は上述した実施例に限らず、上述した実施の形態において、上述した実施例におけると同等の効果を奏する。
【0052】
なお本発明の電気泳動表示装置は、上述した本発明の実施の形態は例示にすぎず、分散媒は室温では液体と固体との2つの相に共存し、加熱すると1つの均一な液体相となる混合溶媒を用いることにより、(1)液体としての流動性がないので表示保持期間において高い表示保持(記憶)特性を示し、(2)しかも、染料の分散媒への溶解状態および電気泳動粒子の分散状態がほとんど変化しないものを使用し、さらに、そのような分散溶液と、電気泳動粒子と、分散媒と、染料とを所定の比率、たとえば、所定の重量分率で混合するという構想に基づく、混合溶媒を用いる他の種々の実施の形態をとることができる。
【0053】
【発明の効果】
本発明の電気泳動表示装置は、通常表示動作時は高い表示品質を示し、さらに、表示保持状態において、長期間、安定して高い表示保持特性を示し、多数回の繰り返し使用も可能であり、長寿命である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の電気泳動表示装置の第1実施の形態としてのマイクロカプセル型電気泳動表示装置を示す図である。
【図2】図2は本発明の電気泳動表示装置の第2実施の形態としてのマイクロカプセル型電気泳動表示装置を示す図である。
【図3】図3に本発明の電気泳動表示装置の第3実施の形態としてのスペーサ型電気泳動表示装置を示す。
【符号の説明】
1・・マイクロカプセル型電気泳動表示装置
12・・背面基板
13・・透明基板
14・・透明電極
15・・透明電極
16・・マイクロカプセル
17・・電気泳動粒子
18・・バインダ
19・・分散媒
2・・スペーサ型電気泳動表示装置
21・・スペーサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophoretic display device that displays characters, symbols, graphics, and the like by utilizing the movement of electrophoretic particles in a medium by applying a voltage.
[0002]
[Prior art]
The electrophoretic display device exhibits an electrophoretic phenomenon in which colored particles such as organic pigments and / or inorganic pigments introduced between electrodes arranged opposite to each other move a polymer or colloidal particles due to a potential difference in a solution. This is a display device that displays information by applying a voltage between opposing electrodes to change the distribution state of the electrophoretic particles in the dispersing agent to change the optical reflection characteristics.
[0003]
  Various methods for improving the performance of electrophoretic display devices have been proposed so far.
  As an electrophoretic display device, two flat transparent electrodes are initially arranged to face each other, and are partitioned by a porous spacer between them, and the spacers are separated by electrophoretic particles and dispersion media between the opposed electrodes. , Dyes andDispersantThere has been proposed a spacer type electrophoretic display device in which a dispersion solution composed of the above is introduced and a voltage is applied between the electrodes.
[0004]
  On the other hand, the applicant of the present application has proposed a microcapsule type electrophoretic display device described in, for example, Japanese Patent No. 2551783 in order to improve display performance. The microcapsule-type electrophoretic display device includes an electrophoretic particle, a dispersion medium, a dye, and the like in the spacer-type electrophoretic display device.DispersantDispersion solution consisting of (these(Also referred to as a dispersion system) is housed (encapsulated) in a microcapsule, and the spacer is excluded. When such a microcapsule is used, the composition of the microencapsulated dispersion system is maintained uniformly, and a uniform and stable display operation can be realized (display unevenness is eliminated), and the display color is made different for each microcapsule. Therefore, it is possible to display various colors in one electrophoretic display device, and since it is housed in a microcapsule, it is necessary to provide a spacer that makes it easy to enclose the dispersion solution, which was a difficult task. Since there is no effect, the structure is simplified and the effective area of display is increased.
[0005]
Although the above-described electrophoretic display device using the microcapsules sufficiently achieves the display purpose, depending on the use of the electrophoretic display device, display retention (memory) characteristics for a long period, that is, displayed characters, symbols and figures Such information is required to be held for a long time without applying a voltage.
[0006]
In order to achieve such a requirement, a method (means) such as solidifying a dispersion solution itself composed of electrophoretic particles, a dispersion medium, a dye and a dispersant in a display holding state is required. A technique using such means is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 50-15115.
An overview of the method disclosed in this publication is given below. As the dispersion medium, a material that is solid at room temperature but softens to liquid when heated, or softens to liquid when a solvent is applied is used. Examples of such materials include resin, rubber, beeswax, plant wax, waxes such as mineral wax (paraffin), synthetic waxes, and the like. When these materials are heated during electrophoresis or softened by applying a solvent, they are particularly suitable for holding (storing) display contents.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method described in the above publication, since the dispersion medium changes in two states of liquid and solid, the solubility of the dye in the dispersion medium and the dispersion characteristics of the electrophoretic particles are affected by these two states. I found a bug that changed.
[0008]
The former problem, that is, the problem of solubility of the dye in the dispersion medium will be described. When the dispersion medium is heated and in a liquid state, the dye is dissolved in the dispersion medium. However, when the dispersion medium is in a solid state under a normal temperature environment, the dye loses solubility and precipitates from the dispersion medium. As a result, there arises a problem that the dye color of the dispersion solution is decolorized. This problem indicates that the stability of display color is low when an electrophoretic display device using such a dispersion medium is repeatedly used.
[0009]
Consider the latter problem, that is, the problem that the dispersion characteristics of the electrophoretic particles change. The change in the dispersion characteristics means that the conditions for causing electrophoresis of the electrophoretic particles change. As a result, when an electrophoretic display device using such a dispersion medium is used about several times, the display characteristics change, and the display content is lowered, in other words, the life of the electrophoretic display device is substantially increased. Means that. That is, the change in the dispersion characteristic indicates that the electrophoretic display device cannot be used for a long time, and the life of the electrophoretic display device is substantially short.
[0010]
For the above reasons, no electrophoretic display device using electrophoretic particles has been developed that has stable display retention (memory) characteristics for a long period of time and can be used repeatedly. .
[0011]
An object of the present invention is to provide an electrophoretic display device that exhibits high display retention characteristics while exhibiting high display quality in a normal display state. In particular, it is an object of the present invention to provide a long-life electrophoretic display device that stably exhibits display holding (memory) characteristics for a long period of time in a display holding state and can be used repeatedly.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present application considers the above-described problems in the case of using a dispersion solution composed of electrophoretic particles, a dispersion medium, a dye, and a dispersant, as a dispersion medium that is solid at room temperature and becomes liquid when heated. As a result of investigating electrophoretic particles that exhibit long-term display retention characteristics and can be used repeatedly, the dispersion medium coexists in two phases, liquid and solid, at room temperature (room temperature), and is heated during electrophoresis (display) Then, when a mixed solvent that forms one uniform liquid phase is used, the display quality in the normal display state is not impaired, and in the display holding state, (1) since it has no fluidity as a liquid, it exhibits high display holding characteristics, (2) In addition, the dissolution state of the dye in the dispersion medium and the dispersion state of the electrophoretic particles are hardly changed, and the display characteristics are not changed. However.
Therefore, such a dispersion medium is used in the electrophoretic display device of the present invention.
Note that it was confirmed that such a dispersion medium can be applied to the microcapsule type electrophoretic display device described in Japanese Patent No. 2551783, and can also be applied to the spacer type electrophoretic display device.
[0013]
  Therefore, the electrophoretic display device of the present invention is disposed in a gap between a pair of counter electrodes, at least one of which is a transparent electrode, arranged opposite to each other with a predetermined gap therebetween, Electrophoretic particles, dispersion media, dyes andDispersantAnd a voltage applying means for applying a voltage between the counter electrodes, and depending on a voltage direction when applying a voltage between the counter electrodes.AboveBy electrophoresis of electrophoretic particles to one of the counter electrodesAboveElectrophoretic particle color orAboveDissolved in dispersion mediumAboveIt is an electrophoretic display device that displays any one of the colors of the dye, and the dispersion medium has two phases of liquid and solid coexisting at room temperature.Phase part ofHas the property of dissolving and forming a uniform liquid phase,Dissolve the dye at room temperatureIt is a mixed solvent.
[0014]
  The mixed solvent is liquid at room temperature, and includes a first organic solvent that exhibits electrophoretic properties of the electrophoretic particles, and room temperature.Is solidIt is a mixture of a second organic solvent that is a body and has a melting point near the temperature to be heated at the time of electrophoresis, and that dissolves in the first organic solvent and becomes a uniform liquid state.
  The first organic solvent is a saturated hydrocarbon, an unsaturated hydrocarbon, or an oil, and the second organic solvent is a wax, a wax based on the wax, a higher alcohol, or an aromatic. It is a group hydrocarbon.
[0015]
  In the electrophoretic display device, the electrophoretic particles, the dispersion medium, the dye andDispersantA dispersion solution containing is encapsulated between the counter electrodes.
  Alternatively, in the electrophoretic display device, the electrophoretic particles, the dispersion medium, the dye, andDispersantIs dispersed in a space partitioned by a space provided between the counter electrodes.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment
As a first embodiment of the electrophoretic display device of the present invention, a microcapsule electrophoretic display device 1 will be described with reference to FIG.
[0017]
The microcapsule type electrophoretic display device 1 illustrated in FIG. 1 includes a first transparent electrode 14 and a second transparent electrode 15 which are disposed facing each other with a predetermined distance d, and these transparent electrodes 14 and 15. The microcapsule 16 is inserted into the gap between the back substrate 12, the transparent substrate 13, and the transparent electrodes 14, 15 located on the back surface of the substrate, and the binder 18 is interposed around the microcapsule 16.
[0018]
  The binder 18 is transparent and fixes the arrangement of the microcapsules 16.
  The microcapsule 16 includes a dispersion medium 19, electrophoretic particles 17, a dye (not shown),DispersantAnd a dispersion solution containing.
[0019]
In the microcapsule electrophoretic display device 1, voltage application means (not shown) is provided so as to apply a predetermined voltage between the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15.
In the microcapsule type electrophoretic display device 1, one of the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15 only needs to be a transparent electrode, and both need not be transparent electrodes as in the above embodiment.
[0020]
The operation of the microcapsule type electrophoretic display device 1 will be briefly described.
When a voltage is applied from the voltage application means according to the display content of the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15, the electrophoretic particle 17 moves inside the electrophoretic particle 17 according to the direction (direction) of voltage application. Move towards. This phenomenon is called electrophoresis phenomenon. As a result, either the color of the electrophoretic particles 17 or the color of the dye dissolved in the dispersion medium 19 is displayed.
[0021]
Thus, the dispersion solution encapsulated in the microcapsule 16 is composed of the electrophoretic particles 17, the dye, the dispersion medium 19, and the mixed solvent.
Details of these will be described below.
[0022]
Electrophoretic particles
As the electrophoretic particles 17, organic and inorganic colored pigment particles are usually used.
As such white particles of electrophoretic particles, for example, titanium dioxide, zinc sulfide, and barium titanate can be used.
As the black particles of such electrophoretic particles, for example, carbon black and black iron oxide can be used.
As the red particles of the electrophoretic particles, for example, pigments known by names such as lake red and resol red can be used.
As the yellow particles of such electrophoretic particles, for example, organic pigments known by names such as benzine yellow and Hansa yellow can be used.
As the blue particles of the electrophoretic particles, for example, inorganic pigments known by names such as phthalocyanine blue and cobalt blue can be used.
In the present embodiment, each microcapsule 16 can be displayed with a different color, so that the electrophoretic particles of the above-described color particles are selected as appropriate, and between the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15. When the electrophoretic display device is disposed, the electrophoretic display device can be configured as an electrophoretic display device capable of color display.
[0023]
The electrophoretic particles described above have a particle size of about 0.1 to 5 μm. Desirably, the particle diameter of the electrophoretic particles is preferably 0.2 to 2 μm. The reason why the particles having such a particle size are 0.1 μm or more is that the effect of visibility becomes remarkable, and the electrophoretic property can be secured at 5 μm or less.
[0024]
dye
The dye has a role of determining a solvent color that is dissolved in the mixed solvent and is paired with the color of the electrophoretic particles.
As such a dye, all dyes that can be dissolved in a mixed solvent, which will be described later in detail, can be used. In particular, an azo dye having chemical affinity for an organic solvent is preferable as such a dye.
[0025]
  Dispersant
  DispersantThe role of is to provide the dispersion stability of the electrophoretic particles 17 with time, and to increase the zeta potential that the electrophoretic particles 17 spontaneously emit in a mixed solvent described later. The details of the zeta potential are described in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 50-15115. By increasing the zeta potential using a dispersant, it is possible to increase the migration speed of the electrophoretic particles when a voltage is applied. As a result, the display speed can be increased.
  Such dispersionAgent andAs long as the two roles described above are exhibited, various types can be used. For example, a surfactant can be used as such a dispersant. Among such surfactants, those having polar groups such as sodium dodecyl sulfate, aerosil OT, and oleic acid are particularly preferable. However, the dispersant is not limited to the above-described surfactant, and a coupling agent or a polymer that exhibits the above-described two roles can be used. Examples of such coupling agents include titanate coupling agents, silica coupling agents, and aluminum coupling agents. Such a polymer
Examples thereof include polyvinyl pyrrolidone and polyethylene glycol.
[0026]
Mixed solvent
The mixed solvent is an organic solvent that is liquid at room temperature (room temperature) (hereinafter referred to as a first organic solvent or a liquid organic solvent) and an organic solvent that is almost solid at room temperature and dissolves at a temperature heated during electrophoresis. (Hereinafter referred to as a second organic solvent or a solid organic solvent) is used.
[0027]
The first organic solvent is a solvent that is liquid at room temperature and exhibits the electrophoretic characteristics of the electrophoretic particles.
Examples of such solvents include saturated hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, octane, and dodecane, unsaturated hydrocarbons such as toluene, xylene, and dodecylbenzene, and vegetable oils, animal oils, mineral oils, or synthetic oils. Oils such as oil can be used.
[0028]
As said 2nd organic solvent, it has melting | fusing point near the temperature heated at the time of electrophoresis, and has a big dependence of solubility with respect to said 1st organic solvent, ie, it is a solid without melt | dissolving at normal temperature. However, it is desirable that the liquid be completely dissolved in the first organic solvent and be in a uniform liquid state in the vicinity of the temperature to be heated during electrophoresis.
As such a solvent, for example, waxes such as plant waxes and mineral waxes, and paraffin waxes and synthetic waxes based on these waxes can be used. Furthermore, as such a solvent, for example, higher alcohols such as dodecyl alcohol, tetradecyl alcohol, hexadecyl alcohol, and octadecyl alcohol, or aromatic hydrocarbons such as benzophenone and naphthalene can be used.
[0029]
In this specification, the terms normal temperature and room temperature mean the room temperature in the natural environment, or the temperature at which normal air conditioning is performed, and the temperature at which electrophoretic phenomenon occurs, for example, a temperature lower than 55 ° C. Means state. In other words, it means a temperature at which no electrophoresis phenomenon occurs. For example, room temperature is 0 to 30 ° C. Since the content displayed on the electrophoretic display device is held at this normal temperature, it can be said to be a display holding temperature.
[0030]
Method for producing mixed solvent
First, the mixing ratio of the first organic solvent and the second organic solvent in the mixed solvent will be described.
As described above, the first organic solvent is a liquid at room temperature, and can ensure the electrophoretic properties of the electrophoretic particles and the solubility of the dye. On the other hand, the second organic solvent is a solid that hardly dissolves in the first organic solvent at room temperature, has a melting point near the heating temperature at the time of electrophoresis, dissolves at the heating temperature at the time of electrophoresis, and is dissolved in the first organic solvent. It has the property of dissolving in an organic solvent to form a uniform liquid. That is, since the second organic solvent itself is solid at room temperature, the dye solubility at room temperature is low. Therefore, in order to maintain the solubility of the dye in the mixed solvent, the weight of the second organic solvent needs to be about 25% or less with respect to the weight of the first organic solvent. Further, when the mixed solvent is solidified, the weight of the second organic solvent needs to be about 3% or more with respect to the weight of the first organic solvent so as not to have fluidity as a liquid. Therefore, when the mixed solvent is prepared by mixing the weight of the second organic solvent at about 3 to 25% with respect to the weight of the first organic solvent, the above-described characteristics are exhibited. The optimum value of this ratio is determined by the combination conditions of the specific material of the first organic solvent and the specific material of the second organic solvent.
[0031]
That is, the mixed solvent prepared by such a method becomes a uniform liquid at a temperature equal to or higher than the heating temperature at the time of electrophoresis, and exhibits desired electrophoretic characteristics for the electrophoretic particles. Therefore, high display quality is exhibited in the normal display state. After that, when the application of voltage is stopped and cooled to room temperature, for example, the second organic solvent is solidified, and the mixed solvent loses its fluidity as a liquid, so the state as it is is maintained. The display content of the electrophoretic display device is maintained as it is. In other words, the electrophoretic display device exhibits high display holding characteristics at room temperature.
For example, in a state where the voltage application to the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15 is released and the mixture is cooled to room temperature, the mixed solvent is partially in a liquid state, so that the electrophoretic particles and the dye are in a liquid state. In the organic solvent (eg, in the first organic solvent). As a result, the solubility of the dye in the dispersion medium and the dispersibility of the electrophoretic particles are hardly changed. Therefore, when such a mixed solvent is used in an electrophoretic display device, the electrophoretic display device maintains a display performance in a normal state and maintains a high display holding characteristic for a long period of time even at a normal temperature. Even if such an electrophoretic display device is used repeatedly many times, the change in display holding characteristics and display characteristics is small and the lifetime is long.
[0032]
Dispersing solvent
The above-described electrophoretic particles, dye, dispersant, and mixed solution are mixed to prepare a dispersion solvent.
These ratios are set as follows, for example.
[0033]
[Table 1]
Table 1
Electrophoretic particle weight fraction 5-20%
Dye weight fraction 0.5-3%
Weight fraction of dispersant 0.2-2%
Mixed solvent weight fraction 75 to 93%
[0034]
These weight fractions will be described. As for the weight fraction of electrophoretic particles, the contrast between the particle color and the dye color is maximized. As for the weight fraction of the dye, the solubility in the mixed solvent is maintained. , A weight fraction range for maximizing zeta potential. However, these optimum values are determined by the specific combination conditions of each component.
In addition, according to experiment, as a preferable ratio, it was the numerical value of the following table | surface, for example.
[0035]
[Table 2]
Table 2
Electrophoretic particle weight fraction 10-17%
Dye weight fraction 1-2%
Dispersant weight fraction 0.5-1%
Mixed solvent weight fraction 80-90%
[0036]
As a method for preparing the dispersion solvent, the electrophoretic particles, the dye, the dispersant, and the mixed solution are mixed at the above-described weight fraction at a temperature equal to or higher than the melting point of the mixed solvent using a mixing device such as a ball mill or a homogenizer for a predetermined time. Mix to prepare the dispersion solvent.
The temperature above the melting point of the mixed solvent is preferably 150 to 250 ° C. The mixing time is, for example, 1 to 2 hours.
[0037]
Encapsulation in microcapsules
The dispersion solution thus formed is encapsulated (contained) in the microcapsule 16 and incorporated into the electrophoretic display device 1 illustrated in FIG.
Such microcapsules can be produced by methods such as interfacial polymerization, interfacial precipitation, phase separation, and interfacial precipitation.
The size of the microcapsules is, for example, an average particle diameter of 20 to 80 μm. The particle size of the microcapsules is preferably uniform in order to prevent display unevenness. When the particle size is 20 μm or less, the surface protection effect and display stability are lacking. When the particle size is 80 μm or more, the transparency is lowered and the display stability is lowered. According to experiments, it is desirable to have a uniform particle size of 40 to 60 μm.
[0038]
Urethane resin coating
Although it is not essential, when the microcapsule 16 coated with urethane resin as a film material is generated as the microcapsule 16, charging by an external electric field due to static electricity at room temperature can be prevented, and display disturbance can be prevented. Holding characteristics are improved.
[0039]
Integration into electrophoretic display devices
An electrophoretic display device is configured in which the microcapsules 16 containing the dispersion solvent and the dispersion solution produced as described above are inserted at least between a pair of opposed electrodes of the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15.
[0040]
When the electrophoretic display device described above is operated, the display content can be fixed by returning to normal temperature while maintaining normal display characteristics. In this display holding state, it is not necessary to apply a voltage to the electrodes, so that the electrophoretic display device can be operated with power saving.
[0041]
【Example】
Examples of the present invention will be described.
As electrophoretic particles, 15 g of titanium dioxide, 1 g of an azo blue dye as a dye, and 0.5 g of oleic acid as a dispersant were used. As a mixed solvent, 85 g of dodedecibenzene and 5 g of paraffin wax (melting point: 50 ° C.) were prepared.
That is, in this example, the weight fraction of titanium dioxide as the electrophoretic particles is 15 / 106.5 = 14%, the weight fraction of the azo blue dye as the dye is 1 / 106.5 = 0.9%, As a dispersant, the weight fraction of oleic acid is 0.5 / 106.5 = 0.47%, and the weight fraction of the mixed solvent is (85 + 5) /106.5=84.5%.
These were mixed with a harmonicizer while heating at 200 ° C. for 1 hour to form a dispersion solution.
[0042]
Microcapsules enclosing the dispersion were produced by an interface deposition method with urethane resin as the film material and having an average particle size of 50 μm.
[0043]
Two transparent sheets on which conductive transparent electrode films (ITO) to be the transparent electrodes 14 and 15 are formed are prepared, the two transparent electrode surfaces are opposed to each other, and the transparent electrode film surfaces are interposed between the transparent electrode surfaces. The prepared microcapsules were rolled with a roller so as not to break the microcapsules, and were arranged in a plane so as to have a thickness of about 50 μm, thereby producing a microcapsule type electrophoretic display device 1 illustrated in FIG. .
[0044]
An operation test was performed on the microcapsule-type electrophoretic display device 1 produced as described above. By applying the voltage between the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15 from a voltage application means (not shown), it was possible to display information such as desired characters, numbers, symbols, and figures at a temperature of 55 ° C. or higher. Thereafter, the application of voltage to the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15 is stopped, and the electrophoretic display device 1 is left to stand for one year while being cooled to room temperature (room temperature, for example, 25 ° C.). The display state of the information displayed on is maintained at the original display quality. That is, in the electrophoretic display device of this example, no fading of the particle color (dye color) was observed. Furthermore, the display operation of the electrophoretic display device 1 at 55 ° C. or higher and the cooling to room temperature were repeated 1000 times or more. However, the display quality during electrophoresis was maintained, and the room temperature cooling period for holding the display. Also, the display content was not changed, and the display quality such as particle color (dye color) was not deteriorated.
That is, in the electrophoretic display device of the above-described embodiment, the display quality at the time of electrophoresis is maintained, and the display holding characteristics are not deteriorated and the display characteristics are not deteriorated due to repetitive operation in the state where electrophoresis is not performed. It was.
[0045]
Second embodiment
FIG. 2 shows a microcapsule type electrophoretic display device 1A as a second embodiment of the electrophoretic display device of the present invention.
2 replaces the microcapsule-type electrophoretic display device 1 illustrated in FIG. 1 by narrowing the distance between the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15 to flatten the microcapsule 16 to obtain a flat microcapsule 16a. When the electrophoretic particles 17 move to the transparent electrode 14 or the transparent electrode 15, the density of the electrophoretic particles 17 is substantially uniform.
When such a flat microcapsule 16a is used, the display quality is improved, display unevenness is eliminated, and the distance between the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15 is narrowed, so that the transparent electrode 14 and the transparent electrode 14 are transparent from the voltage applying means (not shown). The voltage applied to the electrode 15 can be lowered.
The conditions for the mixed solvent in the microcapsule 16a are the same as those in the first embodiment. Therefore, also in the second embodiment, the same effect as the first embodiment using the mixed solvent, that is, the display holding characteristic can be realized.
[0046]
Third embodiment
FIG. 3 shows a spacer type electrophoretic display device as a third embodiment of the electrophoretic display device of the present invention.
The spacer-type electrophoretic display device 2 illustrated in FIG. 3 has a first transparent electrode 14 and a second transparent electrode, which are disposed to face each other with a predetermined distance d, as illustrated in FIGS. The electrode 15 includes a back substrate 12 and a transparent substrate 13 positioned on the back surface of the transparent electrodes 14 and 15.
[0047]
Spacers 21 are arranged at a predetermined interval between the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15 to define a space in which the plurality of microcapsules 16 are accommodated. That is, a polyester spacer 21 having a thickness of 50 μm, for example, is inserted at predetermined intervals along the longitudinal direction of the electrophoretic display device between the transparent electrodes 14 and 15 facing each other to dissolve the dispersion solution. Introduced.
[0048]
In the microcapsule type electrophoretic display device 1, 1 A illustrated in FIGS. 1 and 2, the electrophoretic particles 17 accommodated in the microcapsule 16 correspond to the voltages applied to the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15. However, in the spacer type electrophoretic display device 2 of FIG. 3, the microcapsule 16 has moved to one of the electrodes, in the space partitioned between the spacer 21, the transparent electrode 14, and the transparent electrode 15. The electrophoretic particles 17 move to the transparent electrode 14 side or the transparent electrode 15 side. The spacer type electrophoretic display device 2 is substantially different from the microcapsule type electrophoretic display device 1 except for the difference in the structure in which the microcapsule 16 is not used using the spacer 21 and the behavior of the electrophoretic particles 17. Works on the same principle.
[0049]
The dispersion solution introduced into the space between the spacer 21 and the transparent electrode 14 and the transparent electrode 15, that is, the dispersion solution composed of the electrophoretic particles 17, the dye, the dispersion medium 19, and the mixed solvent is a microcapsule. This is the same as the dispersion solution contained in 16.
[0050]
The inventor of the present application also conducted an experiment on the spacer type electrophoretic display device 2 illustrated in FIG. As a result, as with the microcapsule type electrophoretic display device, it was confirmed that the display retention characteristics were high over a long period of time, and the characteristics did not change even after repeated use.
[0051]
Although one embodiment of the electrophoretic display device of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment has the same effects as the above-described embodiment.
[0052]
In the electrophoretic display device of the present invention, the embodiment of the present invention described above is merely an example, and the dispersion medium coexists in two phases of liquid and solid at room temperature. By using the mixed solvent, (1) since it does not have fluidity as a liquid, it exhibits high display retention (memory) characteristics during the display retention period, and (2) the state of dissolution of the dye in the dispersion medium and the electrophoretic particles The concept of mixing such a dispersion solution, electrophoretic particles, dispersion medium, and dye at a predetermined ratio, for example, a predetermined weight fraction, is used. Various other embodiments based on mixed solvents can be taken.
[0053]
【The invention's effect】
The electrophoretic display device of the present invention exhibits high display quality during normal display operation, and further stably exhibits high display retention characteristics for a long period of time in the display retention state, and can be used repeatedly many times. Long life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a microcapsule type electrophoretic display device as a first embodiment of an electrophoretic display device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a microcapsule type electrophoretic display device as a second embodiment of the electrophoretic display device of the present invention.
FIG. 3 shows a spacer type electrophoretic display device as a third embodiment of the electrophoretic display device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Microcapsule type electrophoretic display device
12. Back substrate
13. Transparent substrate
14. Transparent electrode
15. Transparent electrode
16. Microcapsule
17. Electrophoretic particles
18. Binder
19. Dispersion medium
2. Spacer type electrophoretic display device
21. ・ Spacer

Claims (7)

所定の間隙を隔てて対向して配置された、少なくとも一方が透明電極である1組の対向電極と、
前記対向電極の間の間隙に収容された、電気泳動粒子、分散媒、染料および分散剤を含む分散溶液と、
前記対向電極間に電圧を印加する電圧印加手段と
を有し、前記対向電極間に電圧を印加する際の電圧方向によって前記電気泳動粒子を対向電極間のどちらか一方へと電気泳動させることにより前記電気泳動粒子の色または前記分散媒に溶解している前記染料の色のいずれかの色を表示させる電気泳動表示装置において、
前記分散媒は常温では液体と固体との2つの相が共存し、電気泳動時、固体の相の部分が溶解して均一な液体の相となる性質を持ち、常温で前記染料を溶解する混合溶媒であることを特徴とする
電気泳動表示装置。
A pair of counter electrodes, at least one of which is a transparent electrode, facing each other with a predetermined gap therebetween;
A dispersion solution containing electrophoretic particles, a dispersion medium, a dye and a dispersant, which is accommodated in a gap between the counter electrodes;
And a voltage applying means for applying a voltage between the counter electrode by means of electrophoresis to either one of between the counter electrodes the electrophoretic particles by the voltage direction when a voltage is applied between the counter electrode in the electrophoretic display device for displaying one color of the color of the dye dissolved in color or the dispersion medium of the electrophoretic particles,
Mixing the dispersion medium to the normal temperature coexist two phases of a liquid and a solid, during electrophoresis, has the property that portions of the solid phase becomes the phase homogeneous liquid dissolved, dissolving the dye at room temperature An electrophoretic display device characterized by being a solvent.
前記混合溶媒は、
常温で液体であり前記電気泳動粒子の電気泳動特性を示す第1有機溶媒と、
常温では固体であり電気泳動時に加熱する温度付近に融点を持ち、かつ、前記第1の有機溶媒に溶解して均一な液体状態になる第2有機溶媒と
を混合したものである、
請求項1記載の電気泳動表示装置。
The mixed solvent is
A first organic solvent having an electrophoretic property of the liquid der Ri the electrophoretic particles at room temperature,
It has a melting point in the vicinity of the heating temperature at the time of a solid body electrophoresis at normal temperature, and is obtained by mixing the second organic solvent comprising a uniform liquid state dissolved in the first organic solvent,
The electrophoretic display device according to claim 1.
前記第1の有機溶媒は、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、または、油であり、 前記第2の有機溶媒は、ロウ類、該ロウ類を主成分にするワックス、高級アルコール、または、芳香族炭化水素である
請求項2記載の電気泳動表示装置。
The first organic solvent is a saturated hydrocarbon, an unsaturated hydrocarbon, or an oil, and the second organic solvent is a wax, a wax based on the wax, a higher alcohol, or an aromatic The electrophoretic display device according to claim 2, which is a group hydrocarbon.
前記電気泳動粒子、前記分散媒、前記染料および前記分散剤を含む前記分散溶液がマイクロカプセル化されて前記対向電極間に嵌挿されている、
請求項1〜3いずれか記載の電気泳動表示装置。
The electrophoretic particles, the dispersion medium, the dispersion solution containing the dye and the dispersing agent is fitted between the counter electrode is microencapsulated,
The electrophoretic display device according to claim 1.
前記電気泳動粒子、前記分散媒、前記染料および前記分散剤を含む前記分散溶液が、前記対向電極間に設置されたスペースで仕切られた空間に嵌挿されている、
請求項1〜3いずれか記載の電気泳動表示装置。
The electrophoretic particles, the dispersion medium, wherein the dispersive solution dye and the dispersing agent are inserted into the partitioned spaces in the space disposed between the opposed electrodes,
The electrophoretic display device according to claim 1.
前記マイクロカプセル化されたものの表面に透明な樹脂被覆を施した、
請求項4記載の電気泳動表示装置。
A transparent resin coating was applied to the surface of the microencapsulated one,
The electrophoretic display device according to claim 4.
前記マイクロカプセル化されたものが、前記対向電極の間でほぼ同じ厚さに偏平にされている、
請求項4または6記載の電気泳動表示装置。
The microencapsulated material is flattened to approximately the same thickness between the counter electrodes,
The electrophoretic display device according to claim 4 or 6.
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