JP4685815B2 - 電気泳動シート、電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器 - Google Patents

電気泳動シート、電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、電気泳動シート、電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器に関するものである。
一般に、液体中に微粒子を分散させた分散系に電界を作用させると、微粒子は、クーロン力により液体中で移動(泳動)することが知られている。この現象を電気泳動といい、近年、この電気泳動を利用して、所望の情報(画像)を表示させるようにした電気泳動装置が新たな表示装置として注目を集めている。
この電気泳動装置は、電圧の印加を停止した状態での表示メモリー性や広視野角性を有することや、低消費電力で高コントラストの表示が可能であること等の特徴を備えている。
また、電気泳動装置は、自然光を光源として用いる反射型のディスプレーであり、白粒子としてチタニア粒子が、また、導電性透明樹脂としてポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と略す。)上にインジウムスズ酸化物(以下、「ITO」と略す。)を蒸着しているものが用いられていることが多い。
このような電気泳動装置としては、電極を有する一対の基板間に、電気泳動粒子および液相分散媒を封入した複数のマイクロカプセルと、各基板とマイクロカプセルとを固定するバインダが配設されたマイクロカプセル型のものが知られている。
このような電気泳動装置として、特許文献1には、一方の基板上に、複数のマイクロカプセルとバインダと分散媒とを含むマイクロカプセル分散液を供給した後、マイクロカプセルの間隙を埋めるように再度マイクロカプセル分散液が供給された電気泳動装置が開示されている。
ところで、電気泳動装置では、白の高反射率と全可視光領域に渡って光を反射することができる“白さ”が求められている。しかし、従来の電気泳動装置では、そのコントラストが6程度とあまり高くない。また、白といっても反射率が35%以下であるので、実際には灰色であり、色味に関してはあまり問題視されていない。
また、電気泳動装置に一般的に用いられるPET-ITO基板は、可視光領域の低波長側でその透過率が低下しているので、白色粒子が黄赤みを帯びて見える場合がある。
さらに、白色粒子として使用される酸化チタン(チタニア)は、経時的にまたはそれ自体が黄色みを帯びていることがある。そのため、PET-ITO基板と組み合わせて使用することによりより“白さ”が低下し、白黒のコントラスト低下、画像のシャープさの低下が問題となる。
特開2005−84267号公報
本発明の目的の一つは、電気泳動粒子の表示の白さを高め、コントラスト比に優れる電気泳動装置を構築し得る電気泳動シート、信頼性の高い電気泳動装置、かかる電気泳動装置を容易かつ確実に製造し得る電気泳動装置の製造方法、および信頼性の高い電子機器を提供することにある。
このような目的は、下記の本発明の態様により達成される。
本発明の電気泳動シートは、基板と、
前記基板の一方の面側に設けられ、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルを含有するマイクロカプセル含有層とを備え、
前記マイクロカプセルの外周側に、前記電気泳動子の色相の波長の光を吸収し、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を透過する透過部を有することを特徴とする。
これにより、電気泳動粒子の表示の白さが向上するので、白黒のコントラスト比が向上し、画像をシャープにすることができる。
発明の電気泳動シートでは、前記透過部は、前記マイクロカプセルの前記殻体に形成されたものであることが好ましい。
これにより、電気泳動粒子の色相が殻体で相殺されるので、電気泳動粒子の表示の白さを高めることができる。
本発明の電気泳動シートでは、前記透過部は、前記マイクロカプセルの外周に形成された被覆層であることが好ましい。
これにより、マイクロカプセル含有層に実質的に被覆層が形成されるので、電気泳動粒子の白さを均一に表示することができる。
本発明の電気泳動シートでは、前記マイクロカプセル含有層は、前記マイクロカプセルと、前記マイクロカプセルを保持する機能を有するバインダとで構成され、
前記透過部は、前記バインダに形成されたものであることが好ましい。
これにより、マイクロカプセル含有層の両方の面側が実質的に透過部で覆われるので、電気泳動粒子の白さを均一に表示することができる。
本発明の電気泳動シートでは、前記透過部は、前記基板に形成されたものであることが好ましい。
これにより、電気泳動粒子と補色の関係にある色の波長の光が基板を透過するので、基板における可視光領域の低波長側の透過率の低下を補うことができ、電気泳動粒子の表示の白さをより一層高めることができる。
本発明の電気泳動シートでは、前記透過部は、400〜700nmの波長域の光の透過率が80%以上であることが好ましい。
これにより、可視光領域の低波長側の光も透過するので、電気泳動粒子の表示の白さをより一層高めることができる。
本発明の電気泳動シートでは、前記透過部は、前記電気泳動粒子の色相の波長の光を吸収する有機材料を含むものであることが好ましい。
これにより、電気泳動粒子の色相の波長の光の強度が弱まり、補色の色相の波長の光の強度が相対的に強くなるので、電気泳動粒子の表示の白さが高くなる。
本発明の電気泳動シートでは、前記有機材料は、有機色素で構成されるものであることが好ましい。
これにより、色安定性、耐候性に優れるので、長期間電気泳動粒子の表示の白さを維持することができる。
本発明の電気泳動シートは、基板と、
前記基板の一方の面側に設けられ、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルを含有するマイクロカプセル含有層とを備え、
前記マイクロカプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を反射する反射部を有することを特徴とする。
これにより、電気泳動粒子の表示の白さが向上するので、白黒のコントラスト比が向上し、画像をシャープにすることができる。
本発明の電気泳動シートでは、前記反射部は、前記基板の前記マイクロカプセル含有層と反対側の面側に設けられていることが好ましい。
これにより、補色の色相の波長の光が反射部で反射するので、マイクロカプセルから透過した電気泳動粒子の色相の波長の光を相殺し、電気泳動粒子の表示の白さを高めることができる。
本発明の電気泳動シートでは、前記反射部の光学膜厚は、100〜175nmであることが好ましい。
これにより、補色の関係にある色相の波長の光が効率よく反射するので、電気泳動粒子の表示の白さをより確実に高めることができる。
本発明の電気泳動シートでは、前記電気泳動粒子は、酸化チタンで構成されるものであることが好ましい。
これにより、酸化チタンは白色の粒子であるので、白黒のコントラスト比を高めることができる
本発明の電気泳動表示装置は、基板と、
前記基板の一方の面側に設けられ、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルを含有するマイクロカプセル含有層と、
前記マイクロカプセル含有層の前記基板と反対側に設けられた対向基板とを備え、
前記マイクロカプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相の波長の光を吸収し、前記白色粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を透過する透過部を有することを特徴とする電気泳動表示装置。
これにより、電気泳動粒子の表示の白さが向上するので、白黒のコントラスト比、画像のシャープさが向上することができる。
本発明の電気泳動表示装置は、基板と、
前記基板の一方の面側に設けられ、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルを含有するマイクロカプセル含有層と、
前記マイクロカプセル含有層の前記基板と反対側に設けられた対向基板とを備え、
前記マイクロカプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を反射する反射部を有することを特徴とする。
これにより、電気泳動粒子の表示の白さが向上するので、白黒のコントラスト比、画像のシャープさが向上することができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記マイクロカプセル含有層と前記対向基板とを接合する接着剤層を備えることが好ましい。
これにより、電気泳動シートと回路基板とが固定されるので、安定にかつ品質を一定にすることができる。
本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相の波長の光を吸収し、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を透過する透過部を形成する第1の工程と、
基板の一方の面側に前記マイクロカプセル含有層を形成する第2の工程と、
前記マイクロカプセル含有層の前記基板と反対側の面側に接着剤層を形成する第3の工程と、
前記接着剤層の前記マイクロカプセル含有層と反対側の面側に対向基板を接触して、前記接着剤層と前記対向基板とを接合する第4の工程とを有することを特徴とする。
これにより、電気泳動粒子の表示の白さが高く、白黒のコントラスト比が高い電気泳動装置を簡単に得ることができる。
本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を反射する反射部を形成する第1の工程と、
基板の一方の面側に前記マイクロカプセル含有層を形成する第2の工程と、
前記マイクロカプセル含有層の前記基板と反対側の面側に接着剤層を形成する第3の工程と、
前記接着剤層の前記マイクロカプセル含有層と反対側の面側に対向基板を接触して、前記接着剤層と前記対向基板とを接合する第4の工程とを有することを特徴とする。
これにより、電気泳動粒子の表示の白さが高く、白黒のコントラスト比が高い電気泳動装置を簡単に得ることができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器を得ることができる。
以下、本発明の電気泳動シート、電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
なお、本発明において、着色部とは、電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色の波長の光を選択的に透過または反射する機能の少なくともいずれかの機能を有する部分である。
この着色部は、電気泳動表示装置において、電気泳動分散液よりも視認側、すなわち、マイクロカプセルの外周側に設けられていればよい。
具体的には、例えば、1)マイクロカプセルの殻体自体に着色部が設けられている場合(後述する第4実施形態)、2)殻体に着色部が接触して設けられている場合(後述する第3、5実施形態)、3)殻体とは非接触状態で着色部が設けられている場合(後述する第1、2、6実施形態)などが挙げられる。
着色部は、通常、膜の形態で各部位に備えられるが、該膜は連続した膜であっても、断続的な膜であってもよい。
<第1実施形態>
1.電気泳動装置
まず、本発明の電気泳動シートを適用した電気泳動装置(本発明の電気泳動装置)について説明する。
図1は、本発明の電気泳動装置の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図1中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
図1に示す電気泳動装置20は、電気泳動シート(フロントプレーン)21と、回路基板(バックプレーン)22と、電気泳動シート21と回路基板22とを接合する接着剤層8と、電気泳動シート21と回路基板22との間の間隙を気密的に封止する封止部7とを有している。
電気泳動シート21は、平板状の基部2と基部2の下面に設けられた第2の電極4とを備える基板12と、この基板12の下面(一方の面)側に設けられ、マイクロカプセル40とバインダ41とで構成されたマイクロカプセル含有層400と、この基板12の上面側に設けられた着色部、本実施形態では透過部9とを有している。
一方、回路基板22は、平板状の基部1と基部1の上面に設けられた複数の第1の電極3とを備える対向基板11と、この対向基板11(基部1)に設けられた、例えばTFT等のスイッチング素子を含む回路(図示せず)とを有している。
以下、各部の構成について順次説明する。なお、透過部9については後に詳述する。
基部1および基部2は、それぞれ、シート状(平板状)の部材で構成され、これらの間に配される各部材を支持および保護する機能を有する。
各基部1、2は、それぞれ、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する基部1、2を用いることにより、可撓性を有する電気泳動装置20、すなわち、例えば電子ペーパーを構築する上で有用な電気泳動装置20を得ることができる。
また、各基部(基材層)1、2を可撓性を有するものとする場合、その構成材料としては、それぞれ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
このような基部1、2の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、可撓性を有するものとする場合、20〜500μm程度であるのが好ましく、25〜250μm程度であるのがより好ましい。これにより、電気泳動装置20の柔軟性と強度との調和を図りつつ、電気泳動装置20の小型化(特に、薄型化)を図ることができる。
これらの基部1、2のマイクロカプセル40側の面、すなわち、基部1の上面および基部2の下面に、それぞれ、層状(膜状)をなす第1の電極3および第2の電極4が設けられている。
第1の電極3と第2の電極4との間に電圧を印加すると、これらの間に電界が生じ、この電界が電気泳動粒子(表示粒子)5に作用する。
本実施形態では、第2の電極4が共通電極とされ、第1の電極3がマトリックス状(行列状)に分割された個別電極(スイッチング素子に接続された画素電極)とされており、第2の電極4と1つの第1の電極3とが重なる部分が1画素を構成する。
なお、第2の電極4も、第1の電極3と同様に複数に分割するようにしてもよい。
また、第1の電極3がストライプ状に分割され、第2の電極も同様にストライプ状に分割され、これらが交差するように配置された形態であってもよい。
各電極3、4の構成材料としては、それぞれ、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、モリブデン、タンタルまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p−フェニレン)、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルブチラール、ポリビニルカルバゾール、酢酸ビニル等のマトリックス樹脂中に、NaCl、LiClO、KCl、HO、LiCl、LiBr、LiI、LiNO、LiSCN、LiCFSO、NaBr、NaI、NaSCN、NaClO、NaCFSO、KI、KSCN、KClO、KCFSO、NHI、NHSCN、NHClO、NHCFSO、MgCl、MgBr、MgI、Mg(NO、MgSCN、Mg(CFSO、ZnCl、ZnI、ZnSCN、Zn(ClO、Zn(CFSO、CuCl、CuI、CuSCN、Cu(ClO、Cu(CFSO等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム錫酸化物(ITO)、フッ素ドープした錫酸化物(FTO)、錫酸化物(SnO)、インジウム酸化物(IO)等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
その他、各電極3、4の構成材料としては、それぞれ、例えば、ガラス材料、ゴム材料、高分子材料等の導電性を有さない材料中に、金、銀、ニッケル、カーボン等の導電性材料(導電性粒子)を混合して、導電性を付加したような各種複合材料も使用することができる。
このような複合材料の具体例としては、例えば、ゴム材料中に導電性材料を混合した導電性ゴム、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系等の接着剤組成物中に導電性材料を混合した導電性接着剤または導電性ペースト、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ABS樹脂、ナイロン(ポリアミド)、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等のマトリックス樹脂中に導電性材料を混合した導電性樹脂等が挙げられる。
このような電極3、4の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、0.05〜10μm程度であるのが好ましく、0.05〜5μm程度であるのがより好ましい。
なお、各基部1、2および各電極3、4のうち、表示面側に配置される基部および電極(本実施形態では、基部2および第2の電極4)は、それぞれ、光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明(無色透明、有色透明または半透明)とされる。これにより、後述する電気泳動分散液10中における電気泳動粒子5の状態、すなわち電気泳動装置20に表示された情報(画像)を目視により容易に認識することができる。
なお、各電極3、4は、前述したような材料の単体からなる単層構造のものの他、例えば、複数の材料を順次積層したような多層積層構造のものであってもよい。すなわち、各電極3、4は、それぞれ、例えば、ITOで構成される単層構造であってもよく、ITO層とポリアニリン層との2層積層構造とすることもできる。
電気泳動シート21では、第2の電極4の下面に接触して、マイクロカプセル含有層400が設けられている。
このマイクロカプセル含有層400は、電気泳動分散液10を殻体401内に封入した複数のマイクロカプセル40が、バインダ41で固定(保持)されて構成されている。
マイクロカプセル40は、対向基板11と基板12との間に、縦横に並列するように単層で(厚さ方向に重なることなく1個ずつ)配設されている。
本実施形態では、第2の電極4と接着剤層8とで挟持されることにより、マイクロカプセル40は、上下方向に圧縮され、水平方向に拡がって扁平形状となっている。換言すれば、マイクロカプセル40は、平面視において石垣構造を形成している。
このような構成により、電気泳動装置20では、有効表示領域が増大し、コントラストが良好なものとなる。また、電気泳動粒子5の上下方向への移動距離を短縮することができるため、電気泳動粒子5を短時間に所定の電極近傍に移動・集合させることができ、応答速度の向上を図ることもできる。
また、本実施形態では、隣り合う2つの第1の電極3に対して、1つのマイクロカプセル40が配置されている。すなわち、マイクロカプセル40は、隣り合う2つの第1の電極3にまたがるように配置されている。
殻体401の構成材料としては、例えば、ゼラチン、アラビアゴムとゼラチンとの複合材料、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、尿素樹脂、ポリアミド、ポリエーテルのような各種樹脂材料が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
中でも、殻体401は、ゼラチンを含む材料を主材料(特に、ゼラチンを主材料)として構成されたものが好ましい。これにより、マイクロカプセル40の柔軟性を向上させることができ、前述したような石垣構造をより確実に形成することができる。また、ゼラチンは、後述するように、バインダ41として好適に用いられる(メタ)アクリル酸エステルとの親和性が高いため、バインダ41によるマイクロカプセル40の固定力(保持力)をより向上させ得ることからも好ましい。
ゼラチンとしては、無処理のものの他、例えば、石灰処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、カルシウム等の含有量を減らした脱灰ゼラチン、酸化処理を施しメチオニン残基を減じたゼラチン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、殻体401の構成材料には、架橋剤により架橋(立体架橋)を形成するようにしてもよい。これにより、殻体401の柔軟性を維持しつつ、強度を向上させることができる。その結果、マイクロカプセル40が容易に崩壊するのを防止することができる。
このようなマイクロカプセル40は、その大きさがほぼ均一であることが好ましい。これにより、電気泳動装置20では、表示ムラの発生が防止または低減され、より優れた表示性能を発揮することができる。
殻体401内に封入された電気泳動分散液10は、少なくとも1種の電気泳動粒子5(本実施形態では、着色粒子5bと白色粒子5aとの2種)を液相分散媒6に分散(懸濁)してなるものである。
電気泳動粒子5の液相分散媒6への分散は、例えば、ペイントシェーカー法、ボールミル法、メディアミル法、超音波分散法、撹拌分散法等のうちの1種または2種以上を組み合わせて行うことができる。
液相分散媒6としては、殻体401に対する溶解性が低く、かつ比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。
かかる液相分散媒6としては、例えば、各種水(蒸留水、純水、イオン交換水、RO水等)、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類(流動パラフィン)、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンのような長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族復素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、カルボン酸塩またはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
中でも、液相分散媒6としては、脂肪族炭化水素類(流動パラフィン)を主成分とするものが好ましい。流動パラフィンを主成分とする液相分散媒6は、電気泳動粒子5の凝集抑制効果が高く、かつ殻体401の構成材料との親和性が低い(溶解性が低い)ことから好ましい。これにより、電気泳動装置20の表示性能が経時的に劣化するのをより確実に防止または抑制することができる。また、流動パラフィンは、不飽和結合を有しないため耐候性に優れ、および安全性も高いという点からも好ましい。
さらに、脂肪族炭化水素類(流動パラフィン)の中でも、特に、分枝状脂肪族炭化水素類(イソパラフィン)が好ましい。イソパラフィンは、特に、電気泳動粒子5の凝集抑制効果が高いものであることから好ましい。
また、イソパラフィンは、その炭素数が5〜15のものであるのが好ましく、8〜15のものであるのがより好ましい。このような範囲の炭素数のイソパラフィンを液相分散媒6として用いることにより、液相分散媒6(電気泳動分散液10)の粘度が不要に高くなるのを防止しつつ、電気泳動粒子の比重との比重差が小さく沈降速度が十分小さいという効果が得られる。その結果、電気泳動装置20の表示性能(特に、応答速度、保持特性)の向上を図ることができる。
なお、このようなイソパラフィンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上混合して用いるようにしてもよい。
また、液相分散媒6(電気泳動分散液10)中には、必要に応じて、例えば、電解質、界面活性剤(アニオン性またはカチオン性)、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
界面活性剤としては、例えば、アルケニルコハク酸エステル、アルケニルコハク酸ポリイミド等が挙げられる。
電気泳動粒子5は、荷電を有し、電界が作用することにより、液相分散媒6中を電気泳動し得る粒子であれば、いかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも1種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン、硫酸バリウム、硫化亜鉛、亜鉛華、酸化珪素、酸化アルミニウム等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができ、かかる粒子は、白色粒子5aとして好適に用いられる。
また、カーボンブラック粒子またはその表面を被覆した粒子は、着色粒子(黒色粒子)5bとして好適に用いられる。
また、電気泳動粒子5の形状は、特に限定されないが、球形状であるのが好ましい。
電気泳動粒子5の平均粒径は、10〜500nm程度であるのが好ましく、20〜300nm程度であるのがより好ましい。電気泳動粒子5の平均粒径を前記範囲とすることにより、電気泳動粒子5同士の凝集や、液相分散媒6中における沈降を確実に防止することができ、その結果、電気泳動装置20の表示品質の劣化を好適に防止することができる。
なお、本実施形態のように、2種の異なる粒子を用いる場合、2種の粒子の平均粒径を異ならせること、特に、白色粒子5aの平均粒径を着色粒子5bの平均粒径より大きく設定するのが好ましい。これにより、電気泳動装置20の表示コントラストをより向上させることや、保持特性を向上させることができる。
具体的には、着色粒子5bの平均粒径を20〜100nm程度、白色粒子5aの平均粒径を150〜300nm程度とするのが好ましい。
また、電気泳動粒子5の比重は、液相分散媒6の比重とほぼ等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、電気泳動粒子5は、電極3、4間への電圧の印加を停止した後においても、液相分散媒6中において一定の位置に長時間滞留することができる。すなわち、電気泳動装置20に表示された情報が長時間保持されることとなる。
バインダ41は、例えば、対向基板11と基板12とを接合する目的、対向基板11および基板12とマイクロカプセル40を固定する目的、第1の電極3および第2の電極4間の絶縁性を確保する目的等により供給される。これにより、電気泳動表示装置20の耐久性および信頼性をより向上させることができる。
このバインダ41には、各電極3、4および殻体401(マイクロカプセル40)との親和性(密着性)に優れ、かつ、絶縁性に優れる樹脂材料が好適に使用される。
このようなバインダ41としては、例えば、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、AS樹脂、ABS樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等のシリコーン系樹脂、ポリウレタン等のウレタン系樹脂、その他として、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、バインダ41は、その誘電率が前記液相分散媒6の誘電率とほぼ等しくなるよう設定されているのが好ましい。このため、バインダ41中には、例えば、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオールのようなアルコール類、ケトン類、カルボン酸塩等の誘電率調節剤を添加するのが好ましい。
本実施形態では、電気泳動シート21と回路基板22とが、接着剤層8を介して接合されている。これにより、電気泳動シート21と回路基板22とをより確実に固定することができる。
この接着剤層8は、電気泳動シート21と回路基板22とを接合(固定)する機能の他、I:絶縁機能、II:電気泳動シート21側から回路基板22へのイオンの拡散を防止する機能、IV:電気泳動シート21と回路基板22とを接合する際の応力を緩和する機能を有しているのが好ましい。
Iの機能を有することにより、第1の電極3と第2の電極4との間での短絡を確実に防止して、電気泳動粒子5に確実に電界を作用させることができる。
IIの機能を有することにより、回路基板22に設けられた回路(特にスイッチング素子)の特性の低下を防止または抑制することができる。
IIIの機能を有することにより、例え電気泳動装置20内に水分が浸入したとしても、水分がマイクロカプセル40や回路基板22に設けられた回路等に拡散するのを防止または抑制して、これらの劣化を防止することができる。
また、IVの機能を有することにより、電気泳動装置20の製造時(作成時)にマイクロカプセル40や回路基板22に設けられたスイッチング素子等の破壊を防止することができる。
接着剤層8は、前記I〜IVの機能のうちの少なくとも1つを有しているのが好ましく、任意の2以上の機能を有しているのがより好ましく、全ての機能を有しているのがさらに好ましい。これにより、電気泳動装置20の信頼性および耐久性をより向上させることができる。
このような接着剤層8は、ポリウレタンを主材料として構成されているのが好ましい。ポリウレタンは、接着剤層8に、前述したような機能を確実に付与することができることから好ましい。
ポリウレタンとしては、例えば、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、水添−ジフェニルメタンジイソシアネート(12H−MDI)またはこれらの誘導体のうちの少なくとも1種をイソシアネート成分とし、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)、1,6−ヘキサンジオール(HD)、ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸(BHMPCA)またはこれらの誘導体のうちの少なくとも1種をポリオール成分とするものが挙げられる。
また、かかるポリウレタンは、その他の成分として、例えば、EO変性ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートを含有してもよい。かかる成分を含有することにより、前述したように、バインダ41には、(メタ)アクリル酸エステルが好適に用いられるが、この(メタ)アクリル酸エステル、すなわちマイクロカプセル含有層400と接着剤層8との密着性の向上を図ることができる。
なお、接着剤層8の構成材料には、ポリウレタンに代えて、例えば、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、AS樹脂、ABS樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等のシリコーン系樹脂、その他として、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
この接着剤層8の平均厚さをA[μm]とし、マイクロカプセル含有層400の平均厚さをB[μm]としたとき、A/Bが0.1〜3なる関係を満足するのが好ましく、0.5〜2なる関係を満足するのがより好ましい。これにより、特に、前記IおよびIVの機能の向上を図ることができる。なお、接着剤層8の平均厚さの具体的な値は、1〜30μm程度であるのが好ましく、5〜20μm程度であるのがより好ましい。
基部1と基部2との間であって、それらの縁部に沿って、封止部7が設けられている。この封止部7により、各電極3、4、マイクロカプセル含有層400および接着剤層8が気密的に封止されている。これにより、電気泳動装置20内への水分の浸入を防止して、電気泳動装置20の表示性能の劣化をより確実に防止することができる。
封止部7の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、封止部7は、必要に応じて設ければよく、省略することもできる。
さて、このような電気泳動装置20に白色粒子5aとして酸化チタンを用いた場合、酸化チタン自体が黄色みを帯びていることや、酸化チタンが経時的に黄色みを帯びることがある。そのため、電気泳動装置20を作動したきに、酸化チタンの表示の白さが低下し、白黒のコントラストの低下、画像のシャープの低下が起きる。
そこで、本実施形態の電気泳動装置20は、白色粒子5aの表示の白色度を向上させるため、電気泳動シート21のマイクロカプセル40の外周側に着色部を有している。すなわち、本実施形態の電気泳動装置20は、基板12の上面に基板12に接して、電気泳動粒子5の色相と補色の関係にある色を透過する透過部9を有している。
以下、白色粒子5aが黄色みを帯びている場合を代表して説明する。
透過部9は、黄色みを帯びた白色粒子5aの黄色みを除去する光学フィルターとしての機能を有している。そして、透過部9は、白色粒子5aの色相の波長(560〜605nm)の光を選択的に吸収する有機材料92と、バインダ材とで構成されている。
この有機材料92は、換言すると、青色系の波長(400〜490nm)の光を選択的に反射または透過する材料である。例えば、メチレンブルー、ブリリアントブルーFCF、インジゴカルミン、インディゴ、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC、部分スルホン化銅フタロシアニンなどの青色系有機色素、フルオレン−カルバゾール系コポリマー、ビナフチル−フルオレン系コポリマーなどの青色系高分子化合物などが挙げられる。これらの材料は2種類以上組み合せて用いてもよい。
これらのうち、青色系有機系色素であることが好ましく、フタロシアニンブルーであることがより好ましい。
有機材料92が青色系有機色素、特にフタロシアニンブルーであることにより、色安定性、耐候性に優れるので、長期間安定して黄色系の波長の光を吸収し、青色系の波長の光を反射または透過することができる。
また、青色系有機色素、特にフタロシアニンブルーは、黄色系の波長の光に対して波長特性に優れるので、黄色系の波長の光を相殺して、白色粒子5aの表示の白さを高めることができる。
透過部9に含有される有機材料92の含有量は、0.01〜10μmol/gであることが好ましく、0.1〜1mmol/gであることがより好ましい。
これにより、透過部9には過不足のない有機材料92が含有されるので、有機材料92の色の波長の光の強度が強すぎたり、弱すぎたりすることがなく、白色粒子5aの表示の白さを確実に高めることができる。
有機材料92の含有量が上記範囲の下限値よりも少なすぎると、有機材料92が黄色系の波長の光を十分に吸収できないおそれがある。
また、有機材料92の含有量が上記範囲の上限値よりも多すぎると、青色系の波長の光の強度が強くなり、白色粒子5aが青色系に見えることがある。
バインダ材としては、例えば、前述したバインダ41と同様の材料が挙げられる。
透過部9の厚さは、10〜1000nmであることが好ましく、50〜500nmであることがより好ましい。
なお、透過部9は多層積層膜で形成されていてもよい。この場合、各層が積層されて透過部9を形成したときにその膜厚が上記範囲であればよい。
また、透過部9は、400〜700nmの波長の光の透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。これにより、低波長側(青色系)の光も高い率で透過するので、白色粒子5aの表示の白さを高めることができる。その結果、コントラストが向上し、画像をシャープにすることができる。
また、400〜700nmの波長の光が高い透過率で透過部9を透過するので、カラーフィルターを用いた電気泳動装置20のカラー表示を実現することができる。
400〜700nmの波長の光の透過率が、上記値よりも小さすぎると、低波長側の光の透過率が低下するので、白色粒子5aの表示の白さが低下するおそれがある。
さらに、透過部9は、400〜700nmの波長において、光の透過率の最大値と最小値がそれぞれ8%以内であることが好ましく、5%以内であることがより好ましい。
これにより、各波長における光の透過率が均一となるため、白色粒子5aの表示の白さを均一にすることができる。
光の透過率の最大値と最小値がそれぞれ前記値よりも大きすぎると、各波長における光の透過率が不均一となり、白色粒子5aの表示の白さが不均一になるおそれがある。
なお、400〜700nmの波長の光の透過率と、光の透過率の最大値と最小値との関係は、いずれか一方を満足していればよいが、両方満足していることが好ましい。これにより、400〜700nmの波長の光を高透過率でかつ均一に透過するので、白色粒子5aの白さをより一層高めることができる。
以上のように本実施形態の透過部9は構成されている。
なお、有機材料92は、白色粒子5aの色相に応じて、適宜最適な色の有機材料92を選択すればよい。例えば、赤色みを帯びた白色粒子5aに対しては、緑色系の波長の光を反射または透過する有機材料92を用いればよい。逆に、緑色みを帯びた白色粒子5aに対しては、赤色系の波長の光を反射または透過する有機材料92を用いればよい。また、例えば、青色みを帯びた白色粒子5aに対しては、黄色系の波長の光を反射または透過する有機材料92を用いればよい。
このような有機材料92としては、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーンB等の緑色系有機色素、パーマネントレッド4R、ベンジンオレンジ、ピラゾロンレッド、レーキレッドD、ウォッチングレッド、ブリリアントカーミン6B、ローダミンレーキB等の赤色系有機色素、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキなどの黄色系有機色素などが挙げられる。これらの材料は2種類以上組み合せて用いてもよい。
2.電気泳動装置の動作方法
このような電気泳動装置20は、次のようにして作動する。
以下、電気泳動装置20の作動(動作)方法について説明する。
図2は、図1に示す電気泳動装置の動作方法を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
電気泳動装置20の第1の電極3と第2の電極4との間に電圧を印加すると、これらの間に電界が生じる。この電界にしたがって、電気泳動粒子5(着色粒子5b、白色粒子5a)は、いずれかの電極に向かって電気泳動する。
例えば、白色粒子5aとして正荷電を有するものを用い、着色粒子(黒色粒子)5bとして負荷電のものを用いた場合、図2(A)に示すように、第1の電極3を正電位とすると、白色粒子5aは、第2の電極4側に移動して、第2の電極4に集まる。一方、着色粒子5bは、第1の電極3側に移動して、第1の電極3に集まる。このため、電気泳動装置20を上方(表示面側)から見ると、白色粒子5aの色が見えること、すなわち、白色が見えることになる。
透過部9を有さない電気泳動装置では、白色粒子5aに向けて入射した光のうち、黄色に相当する部分の波長(560〜605nm)の光が白色粒子5aで反射し、基板12を透過する。そのため、白色粒子5aは黄色みを帯びて見える。
本発明の電気泳動装置20では、透過部9が基板12上に設けられているので、白色粒子5aで反射して基板12を透過してきた前記波長の光が透過部9を構成する材料に吸収され、その強度が低下する。
それとともに、電気泳動装置20の外部から透過部9に入射した光のうち、青色系の波長(400〜490nm)の光が、透過部9を構成する有機材料92で反射する。これにより、青色系の波長の光の強度が増大する。
このように、黄色系に相当する部分の波長の光の強度が低下し、青色系の波長の光の強度が増大するので、黄色系の色相が相殺され、白色粒子5の白さが高まる。
一方、これとは逆に、図2(B)に示すように、第1の電極3を負電位とすると、白色粒子5aは、第1の電極3側に移動して、第1の電極3に集まる。一方、着色粒子5bは、第2の電極4側に移動して、第2の電極4に集まる。このため、電気泳動装置20を上方(表示面側)から見ると、着色粒子5bの色が見えること、すなわち、黒色が見えることになる。
このような構成において、電気泳動粒子5(白色粒子5a、着色粒子5b)の帯電量や、電極3または4の極性、電極3、4間の電位差等を適宜設定することにより、電気泳動装置20の表示面側には、白色粒子5aおよび着色粒子5bの色の組み合わせや、電極3、4に集合する粒子の数等に応じて、所望の情報(画像)が表示される。
また、白色粒子5aの色相に応じて、透過部9の有機材料92を適宜設定することにより、白色粒子5aの表示の白さを高めることができる。
3.電気泳動装置の製造方法
このような電気泳動装置20は、次のようにして製造することができる。
以下、電気泳動装置20の製造方法について説明する。
図3および図4は、それぞれ、図1に示す電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、図3および図4中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
[1]マイクロカプセル40の作製工程
まず、電気泳動分散液10が封入されたマイクロカプセル40を作製する。
マイクロカプセル40の作製手法(殻体401への電気泳動分散液10の封入方法)としては、特に限定されないが、例えば、界面重合法、In−situ重合法、相分離法(または、コアセルベーション法)、界面沈降法、スプレードライ法等の各種マイクロカプセル化手法を用いることができる。なお、前記のマイクロカプセル化手法は、マイクロカプセル40の構成材料等に応じて、適宜選択するようにすればよい。
なお、均一な大きさのマイクロカプセル40は、例えば、ふるいにかけて選別する方法、濾過法、比重差分級法等を用いることにより得ることができる。
マイクロカプセル40の平均粒径は、5〜50μm程度であるのが好ましく、10〜30μm程度であるのがより好ましい。マイクロカプセル40の平均粒径を前記範囲とすることにより、製造される電気泳動装置20において電気泳動粒子5の電気泳動をより確実に制御することができるようになる。
[2]マイクロカプセル分散液の調製工程
次に、前述のようにして作製されたマイクロカプセル40と、バインダ41とを混合してマイクロカプセル分散液を調製する。
マイクロカプセル分散液中におけるマイクロカプセル40の含有量は、10〜80wt%程度であるのが好ましく、30〜60wt%程度であるのがより好ましい。
マイクロカプセル40の含有量を前記範囲に設定すると、マイクロカプセル40が厚さ方向に重ならないように(単層で)、マイクロカプセル含有層400において移動(再配置)させる配設する上で、非常に有利である。
[3]透過部9の形成工程(第1の工程)
一方、基板12上に透過部9を形成する。すなわち、図3(a)に示すように、基部2の第2の電極4と反対側の面に透過部9を構成する有機材料92を含有する液状材料を供給する。
この液状材料は、透過部9を構成する有機材料92と、バインダ材と、分散媒とで構成されている。そして、液状材料は、これらの材料を混合することにより、調製することができる。なお、分散媒は、前述した液相分散媒6と同様の材料が挙げられる。
液状材料の供給方法としては、例えば、ディッピング法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、マイクロコンタクトプリンティング法等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、特に、インクジェット法(液滴吐出法)またはスピンコート法を用いるのが好ましい。インクジェット法によれば、透過部9を容易かつ寸法精度よく形成することができる。また、スピンコート法によれば、透過部9を均一に形成することができる。
[4]マイクロカプセル含有層の形成工程(第2の工程)
次に、図3(b)に示すように、[3]で得られた基板12上に、[2]で得られたマイクロカプセル分散液を供給する。
マイクロカプセル分散液を供給する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法等の各種塗布法を用いることができる。
次に、必要に応じて、基板12の各部において、マイクロカプセル分散液の厚さ(量)が均一になるように、好ましくはマイクロカプセル40が厚さ方向に重ならないように1個ずつ(単層に)配置されるように均す。
これは、例えば、図3(c)に示すように、スキージ(平板状の治具)100を基板12上を通過させ、マイクロカプセル40を掃くことにより行うことができる。
これにより、マイクロカプセル含有層400が形成され、図3(d)に示すような電気泳動シート21が得られる。
[5]接着剤層形成工程(第3の工程)
次に、図4(e)に示すように、マイクロカプセル含有層400上に、接着剤層8を形成する。
これは、例えば、シート状の接着剤層8を、転写法等により、マイクロカプセル含有層400上に配置することにより行うことができる。
[6]回路基板22の接合工程(第4の工程)
次に、図4(f)に示すように、接着剤層8上に、別途用意した回路基板22を、第1の電極3が接着剤層8に接触するように重ね合わせる。
これにより、接着剤層8を介して、電気泳動シート21と回路基板22とが接合される。
[7]封止工程
次に、図4(g)に示すように、電気泳動シート21および回路基板22の縁部に沿って、封止部7を形成する。
これは、電気泳動シート21(基部2)と回路基板22(基部1)との間であって、これらの縁部に沿って封止部7を形成するための材料を、例えば、ディスペンサ等により供給し、固化または硬化させることにより形成することができる。
以上の工程を経て、電気泳動装置20が得られる。
なお、本実施形態においては、[6]の接合工程において、接着剤層8および回路基板22の自重や、必要に応じて回路基板22と電気泳動シート21とを接近するように加圧する(マイクロカプセル含有層400の厚さを減少させる)ことにより、マイクロカプセル40を変形させることができる(図4(f)参照)。
これにより、マイクロカプセル含有層400の各部において、マイクロカプセル40の配設密度を均一とすることができるとともに、マイクロカプセル40の石垣構造(扁平形状)を確実に形成することができる。その結果、コントラストや応答速度等の表示性能に優れる電気泳動装置20が得られる。
また、本発明によれば、電気泳動シート21と回路基板22との接合に際して、加圧は必須ではないため、マイクロカプセルからの電気泳動分散液のブリードアウトを防止するとともに、加圧による回路基板22への影響を防止することができる。
また、接着剤層8は、回路基板22側に設けておき、回路基板22と電気泳動シート21とを接合するようにしてもよく、回路基板22および電気泳動シート21の双方に設けておき、回路基板22と電気泳動シート21とを接合するようにしてもよい。
また、例えば、シート状の接着剤層8は、これを撓ませた状態で、その一端部をマイクロカプセル含有層400に接触させ、他端側に向かって順にマイクロカプセル含有層400に接触させて、マイクロカプセル含有層400上に配置するのが好ましい。これにより、マイクロカプセル含有層400と接着剤層8との間に気泡が生じるのを防止することができるとともに、マイクロカプセル40の再配置をより確実に行うことができる。
また、[3]の透過部9の形成工程で基板12上に透過部9を形成せずに、電気泳動装置20を製造した後、基板12上に透過部9を形成してもよい。
<第2実施形態>
次に、本発明の電気泳動表示シートを適用した電気泳動装置の第2実施形態について説明する。
図5は、本発明の電気泳動装置の第2実施形態の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図5中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
以下、第2実施形態の電気泳動装置について説明するが、前記第1実施形態の電気泳動装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図5に示す電気泳動装置20は、基部2の上面に透過部9が形成される代わりに、基部2が透過部9を兼ねていること以外は、第1実施形態の電気泳動装置20と同様である。
すなわち、本実施形態の電気泳動装置20は、透過部9を構成する有機材料92を基部2に含有している。
このように、基部2に有機材料92が含まれていることにより、第1実施形態と異なり透過部9を別途設けなくてもよいので、簡単に電気泳動装置20を得ることができる。
また、基部2に有機材料92が含まれているので、基部2による可視光領域の低波長側の光の透過率の低下を低減することができる。その結果、白色粒子5aの表示の白さを高めることができる。
本実施形態の電気泳動装置20の製造方法は、第1実施形態の[3]の工程において、透過部9を基部2の第2の電極4と反対側の面に形成する代わりに、有機材料92を混合した基部2を用いること以外は第1実施形態と同様である。
なお、有機材料92、その含有量、バインダ材、基部の厚さ、400〜700nmの波長の光の透過率などは第1実施形態と同様である。
<第3実施形態>
次に、本発明の電気泳動表示シートを適用した電気泳動装置の第3実施形態について説明する。
図6は、本発明の電気泳動装置の第3実施形態の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図6中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
以下、第3実施形態の電気泳動装置について説明するが、前記第1実施形態の電気泳動装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図6に示す電気泳動装置20は、基部2の上面に透過部9が形成される代わりに、殻体401の外周面を覆うように透過部9を構成する被覆層90が設けられていること以外は、第1実施形態の電気泳動装置20と同様である。
この被覆層90の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1〜10μm程度であるのが好ましく、1〜5μm程度であるのがより好ましい。被覆層90の厚さがこのような範囲であることにより、マイクロカプセル含有層400が寸法精度よく形成されるので、適切な大きさの電気泳動表示装置20を得ることができる。また、被覆層90の厚さが厚すぎることがないので、電気泳動表示装置20に印加する電圧が適度な大きさとなる。
このように、殻体401に被覆層90が設けられていることにより、基部2の上面に別途透過部9を設けなくてよいので、電気泳動装置20を小型化することができる。
また、殻体401が被覆層90で覆われているので、電気泳動装置20の上方から視認したとき、マイクロカプセル含有層400の全面に被覆層90が形成されている。その結果、黄色系の波長の光を効率よく吸収することができ、白色粒子5aの白さを均一に表示することができる。
本実施形態の電気泳動装置20の製造方法は、第1実施形態の[1]マイクロカプセル40の作製工程において、マイクロカプセル40を作製した後、有機材料92を含む液状材料に浸漬することにより、被覆層90を形成すること以外は第1実施形態と同様である。
なお、有機材料92、その含有量、バインダ材、400〜700nmの波長の光の透過率などは第1実施形態と同様である。
<第4実施形態>
次に、本発明の電気泳動表示シートを適用した電気泳動装置の第4実施形態について説明する。
図7は、本発明の電気泳動装置の第4実施形態の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図7中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
以下、第4実施形態の電気泳動装置について説明するが、前記第1実施形態の電気泳動装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図7に示す電気泳動装置20は、基部2の上面に透過部9が形成される代わりに、殻体401が透過部9を兼ねていること以外は、第1実施形態の電気泳動装置20と同様である。
すなわち、本実施形態の電気泳動装置20は、透過部9を構成する有機材料92を殻体401に含有している。
このように、殻体401に有機材料92が含まれていることにより、第1実施形態と異なり透過部9を別途設けなくてもよいので、簡単に電気泳動装置20を得ることができる。
本実施形態の電気泳動装置20の製造方法は、第1実施形態の[1]マイクロカプセル40の作製工程において、殻体401を構成する材料に、有機材料92を混合して殻体401を作製すること以外は第1実施形態と同様である。
なお、有機材料92、その含有量、バインダ材、400〜700nmの波長の光の透過率などは第1実施形態と同様である。
以上、殻体401に有機材料92を含有する形態を説明したが、殻体401の内周面に透過部9を設けていてもよい。
<第5実施形態>
次に、本発明の電気泳動表示シートを適用した電気泳動装置の第5実施形態について説明する。
図8は、本発明の電気泳動装置の第5実施形態の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図8中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
以下、第5実施形態の電気泳動装置について説明するが、前記第1実施形態の電気泳動装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図8に示す電気泳動装置20は、基部2の上面に透過部9が形成される代わりに、マイクロカプセル含有層400のバインダ41に透過部9が形成されていること以外は、第1実施形態の電気泳動装置20と同様である。
すなわち、図8に示す電気泳動装置20は、透過部9を構成する有機材料92をマイクロカプセル含有層400のバインダ41に含有している。
このように、マイクロカプセル含有層400のバインダ41に有機材料92が含まれていることにより、第1実施形態と異なり透過部9を別途設けなくてもよいので、簡単に電気泳動装置20を得ることができる。
また、マイクロカプセル40と第2の電極4との間にバインダ41の層が形成されるので、電気泳動装置20の上方から視認したとき、マイクロカプセル含有層400の上面全面に透過部9が形成される。その結果、黄色系の波長の光を効率よく吸収することができ、白色粒子5aの白さを均一に表示することができる。
本実施形態の電気泳動装置20の製造方法は、第1実施形態の[2]マイクロカプセル分散液の調製工程において、バインダ41に、有機材料92を混合して殻体401を作製すること以外は第1実施形態と同様である。
なお、有機材料92、その含有量、バインダ材、400〜700nmの波長の光の透過率などは第1実施形態と同様である。
<第6実施形態>
次に、本発明の電気泳動表示シートを適用した電気泳動装置の第6実施形態について説明する。
図9は、本発明の電気泳動装置の第6実施形態の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図9中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
以下、第6実施形態の電気泳動装置について説明するが、前記第1実施形態の電気泳動装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図9に示す電気泳動装置20は、基部2の上面に透過部9が形成される代わりに、基部2の上面に反射部91が形成されていること以外は、第1実施形態の電気泳動装置20と同様である。
この反射部91を構成する材料としては、例えば、前述した透過部9を構成する有機材料92の他、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の無機酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化亜鉛等の無機窒化物などの無機材料が挙げられる。これらの材料は2種類以上組み合せて用いてもよい。
反射部91の形態は、例えば、結晶性または非晶質の無機材料からなる薄膜、無機材料からなる微粒子を含む膜などが挙げられる。無機材料からなる微粒子を含む膜としては、例えば、該微粒子を有機樹脂バインダーや無機バインダーなどのバインダーに分散含有させた膜などが挙げられる。
反射部91の光学膜厚は、青色系の光の波長の1/4の厚さであることが好ましい。具体的には、例えば、色相環を構成する色の波長400〜700nmの1/4の厚さ、すなわち、100〜175nmの厚さであることが好ましい。これにより、青色系の波長の光が選択的かつ効率よく反射する。そのため、白色粒子5aの黄色系の波長の光が、反射部91で反射した青色系の波長の光によって相殺されて、白色粒子5aの表示の白さを向上させることができる。
青色系の波長の光を反射する反射率は、5〜25%であることが好ましく、10〜20%であることがより好ましい。
なお、上記反射部91は単層の場合について説明したが、反射部91は光学薄膜が多数積層された多層積層膜であってもよい。この場合、反射部91の膜厚は、多数積層膜の状態で前記膜厚の範囲になればよい。また、多層積層膜の各層は、前記構成材料を適宜組み合せて用いればよい。
以上のように、基部2の上面に反射部91を有することにより、電気泳動装置20の外部から反射部91に入射した光のうち、青色系の波長の光が効率的に反射する。そのため、白色粒子5aの黄色系の波長の光を相殺して、白色粒子5aの表示の白さを高めることができる。
また、反射部91で青色系の波長の光が反射するので、基部2において可視光領域の低波長側の光の透過率が低下しても、その影響を低減できる。その結果、白色粒子5aの表示の白さをより一層高めることができる。
なお、このような反射部91は、前述した第1実施形態において、透過部9の代わりに備えられていてもよい。
<電子機器>
以上のような電気泳動装置20は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電気泳動装置20を備える本発明の電子機器について説明する。
<<電子ペーパー>>
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
図10は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
図10に示す電子ペーパー600は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体601と、表示ユニット602とを備えている。
このような電子ペーパー600では、表示ユニット602が、前述したような電気泳動装置20で構成されている。
<<ディスプレイ>>
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図11は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。このうち、図11中(a)は断面図、(b)は平面図である。
図11に示すディスプレイ(表示装置)800は、本体部801と、この本体部801に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー600とを備えている。なお、この電子ペーパー600は、前述したような構成、すなわち、図11に示す構成と同様のものである。
本体部801は、その側部(図11(a)中、右側)に電子ペーパー600を挿入可能な挿入口805が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対802a、802bが設けられている。電子ペーパー600を、挿入口805を介して本体部801内に挿入すると、電子ペーパー600は、搬送ローラ対802a、802bにより挟持された状態で本体部801に設置される。
また、本体部801の表示面側(図11(b)中、紙面手前側)には、矩形状の孔部803が形成され、この孔部803には、透明ガラス板804が嵌め込まれている。これにより、本体部801の外部から、本体部801に設置された状態の電子ペーパー600を視認することができる。すなわち、このディスプレイ800では、本体部801に設置された状態の電子ペーパー600を、透明ガラス板804において視認させることで表示面を構成している。
また、電子ペーパー600の挿入方向先端部(図11中、左側)には、端子部806が設けられており、本体部801の内部には、電子ペーパー600を本体部801に設置した状態で端子部806が接続されるソケット807が設けられている。このソケット807には、コントローラー808と操作部809とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ800では、電子ペーパー600は、本体部801に着脱自在に設置されており、本体部801から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
また、このようなディスプレイ800では、電子ペーパー600が、前述したような電気泳動装置20で構成されている。
なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、本発明の電気泳動装置20を適用することが可能である。
以上、本発明の電気泳動シート、電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の電気泳動装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。例えば、第1実施形態と第3実施形態との構成を組み合わせたもの、第2実施形態と第4実施形態との構成を組み合わせたもの、第1実施形態と第5実施形態との構成を組み合わせたもの等であってもよい。
また、前記実施形態では、一対の電極が対向して設けられた構成のものについて示したが、本発明は、これに限らず、例えば、一対の電極を同一基板上に設ける構成のものに適用することもできる。
また、前記実施形態では、一対の基板が対向して設けられた構成のものについて示したが、本発明は、これに限らず、例えば、単一の基板を有するものに適用することもできる。
また、前記実施形態では、マイクロカプセルは、隣り合う2つの画素電極(電極)にまたがるように配置されているが、本発明では、これに限らず、例えば、マイクロカプセルが、隣り合う3つ以上の画素電極にまたがるように配置されていてもよく、また、隣り合う画素電極にまたがらないように配置されていてもよく、また、これらが混在していてもよい。
また、本発明の電気泳動装置の製造方法では、任意の目的の工程が1または2以上追加されていてもよい。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.電気泳動装置の製造
〔実施例1〕
(1)マイクロカプセルの作製
まず、平均粒径200nmの球形状の白色粒子と、平均粒径60nmの球形状の黒色粒子を用意した。
なお、白色粒子には、酸化チタン粒子(石原産業(株)製、CR−90)を、黒色粒子には、カーボンブラック粒子を用いた。
次に、白色粒子と黒色粒子とを、重量比で50:50となるように液相分散媒に分散して、電気泳動分散液を調製した。
なお、液相分散媒には、IsoparM(ExonMobilChemical社製)を用いた。
次に、この電気泳動分散液を、ゼラチンを溶解した溶液に滴下し、撹拌した。なお、撹拌の回転速度は、1300rpmとした。
次に、酢酸を用いて溶液のpHを3.7に調節し、その後、氷冷することによりカプセルを析出させた。さらに、ホルムアルデヒドを加え、カプセルに架橋構造を形成した。
次に、一昼夜撹拌を続けた後、分級することによりマイクロカプセル(平均粒径20μm)を得た。
(2)マイクロカプセル分散液の調製
次に、得られたマイクロカプセルとバインダとを、重量比で3:2となるように混合して、マイクロカプセル分散液を調製した。
なお、バインダには、ドデシルメタクリレート(融点:25℃以下)と2−エチルヘキシルメタクリレート(融点:25℃以下)とを、重量比で90:10となるように混合し、重合した共重合体樹脂を用いた。
(3)透過部の形成
次に、ITOよりなる第2の電極が形成された基板(PET-ITO基板;御池工業(株)製、OTEC220B)を用意した。
また、透過部を構成する有機材料92として部分スルホン化銅フタロシアニン0.1gと、バインダ樹脂としてアクリル樹脂10g、塩基性樹脂ポリビニルピリジン0.05gとを酢酸エチル500mLに分散して分散液を用意した。
この分散液をPET-ITO基板のPET上に1300rpmでスピンコート法により塗布した。これにより、透過部が形成されたPET-ITO基板を得た。
(4)マイクロカプセル含有層の形成
次に、(2)で得られたマイクロカプセル分散液を(3)で得られたPET−ITO基板のITO上にドクタブレード法により、平均厚さ30μmのマイクロカプセル含有層を形成した。
(5)接着剤層形成
次に、平均厚さ15μmのシート状の接着剤層を用意し、常温(25℃)下に、マイクロカプセル含有層上に配置した。これにより、マイクロカプセル含有層は、平均厚さが約15μmとなり、また、マイクロカプセルは、変形して扁平形状となった。すなわち、石垣構造が形成されていることが確認された。
なお、接着剤層には、ポリウレタンとEO変性ジシクロペンテニルメタクリレートとを、重量比で95:5で混合した混合物を用いた。
(6)回路基板の接合
次に、接着剤層上に、常温(25℃)下に、ITOよりなる第1の電極が形成された回路基板を配置し、接合した。
(7)封止工程
最後に、縁部(外周部)をエポキシ系接着剤で封止した。これにより、図1に示す電気泳動装置を得た。
〔実施例2〕
実施例1の(3)の工程において、PET−ITO基板を東レ(株)製、CF−98に変え、分散液を塗布しない以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を得た。なお、東レ(株)製、CF−98のPET−ITO基板は、青色系の波長の光(380〜460nm)を吸収する層がPET上に形成されている。
〔実施例3〕
実施例1の(3)の工程において、PET−ITO基板をPET−有機導電材料基板(帝人デュポン(株)製、OG−1)に変え、分散液を塗布しない以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を得た。なお、帝人デュポン(株)製、OG−1の有機導電材料−PET基板は、青色系の波長の光(380〜460nm)を吸収する層がPET上に形成されている。
〔実施例4〕
実施例1の(3)の工程において、PET−ITO基板をノルボルネン系高分子−ITO基板(JSR(株)製)に変え、分散液を塗布しない以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を得た。なお、JSR(株)製のノルボルネン系高分子−ITO基板は、青色系の波長の光(380〜460nm)を吸収する層がPET上に形成されている。
〔実施例5〕
実施例1の(3)の工程において、PET−ITO基板のPETに部分スルホン化銅フタロシアニン0.1gを混合したものを用いて、分散液を塗布しない以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を得た。
〔実施例6〕
実施例1の(1)工程で得られたマイクロカプセルを、実施例1の(3)工程で用意した分散液に浸漬して、マイクロカプセルに被覆層を形成した。そして、実施例1の(3)工程を行わない以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を得た。
〔実施例7〕
実施例1の(1)工程において、ゼラチンを溶解した溶液に部分スルホン化銅フタロシアニン0.1gを混合したものを用いて、(3)工程を行わない以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を得た。
〔実施例8〕
実施例1の(2)工程において、マイクロカプセル分散液に部分スルホン化銅フタロシアニン0.1gを混合したものを用いて、(3)工程を行わない以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を得た。
〔実施例9〕
実施例1の(3)の工程において、分散液をPET上に塗布する代わりに、窒化シリコン膜(膜厚70nm)をPET上にプラズマCVD法により成膜する以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を得た。
なお、プラズマCVD法は、次のような条件で行った。チャンバ内を3Paに減圧し、アルゴンガスを50sccmの流量でチャンバ内に供給し、高周波電源により500Wの電力を印加してアルゴンプラズマを発生させた。一方、窒化シリコンをヒーターにより加熱気化し、50sccmの流量でチャンバ内に供給した。チャンバ内に供給された窒化シリコンとアルゴンプラズマとを約5分反応させ、PET-ITO基板のPET側の面に成膜した。
〔比較例〕
実施例1において、PET−ITO基板に分散液を塗布しない以外は実施例1と同様に行い、電気泳動装置を製造した。
2.評価
実施例および比較例で得られた電気泳動装置について、色味、コントラスト、画像のシャープさ、CIE1976(L*a*b*)表色系(JIS Z 8729)の評価を行った。
(1)色味
実施例および比較例で得られた電気泳動装置の両電極間に15Vの直流電圧を0.4秒間、2回印加したときの白色粒子の色味を目視で確認し、以下の4段階の基準に従い評価した。結果を表1にまとめて示した。
◎:淡黄色は全く認められなかった(白色)。
○:淡黄色は認められなかった。
△:淡黄色がわずかに認められた。
×:淡黄色が認められた。
(2)コントラスト
実施例および比較例で得られた電気泳動装置の両電極間に15Vの直流電圧を0.4秒間、2回印加したときの白および黒の反射率をそれぞれ、マクベス分光光度濃度計(GretagMacbeth社製、SpectroEye)を用いて測定し、下記式によりコントラストを求めた。結果を表1にまとめて示した。
なお、白および黒の反射率は、極を切り替えて印加することにより別々に測定し、各反射率は電気泳動装置の片面全体について測定した値とした。
コントラスト=(白反射率)/(黒反射率)
(3)画像のシャープさ
実施例および比較例で得られた電気泳動装置の両電極間に15Vの直流電圧を0.4秒間、2回印加したときの画像のシャープさを目視で確認し、以下の4段階の基準に従い評価した。結果を表1にまとめて示した。
◎:画像のエッジがはっきり見える。
○:画像のエッジが見える。
△:画像のエッジが見えにくい。
×:画像のエッジが見えない。
(4)CIE1976(L*a*b*)表色系
実施例および比較例で得られた電気泳動装置の両電極間に15Vの直流電圧を0.4秒間、2回印加したときのCIE1976(L*a*b*)表色系をマクベス分光光度濃度計(GretagMacbeth社製、SpectroEye)を用いて求めた。結果を表1にまとめて示した。
なお、表1中、L*は明度指数、a*、b*はクロマティクネス指数を表す。
Figure 0004685815
表1から明らかなように、本発明の電気泳動装置は、いずれも、色味、コントラストおよび画像のシャープさに優れていた。
特に実施例1〜4、9では基板上に透過部が設けられているため、また、実施例5では基板が透過部を兼ねているため、色味、コントラスト、画像のシャープさに特に優れていた。
また、いずれの実施例においても、L*の値が高いので、白色度が高いことが確認された。特に、実施例1、2、5においては、a*、b*ともにマイナスであるので、白色粒子の黄色みが相殺され、白色に近く見えることが確認された。
これに対し、比較例では、透過部を有していないので、色味、コントラスト、画像のシャープさのいずれも実施例に劣るものであった。また、L*の値は小さく、a*、b*ともにプラスであることから、白色粒子が黄色みを帯びて見えることが確認された。
以上の結果から、透過部を有すれば、白色粒子の白さを向上できることがわかった。
本発明の第1実施形態の電気泳動装置の縦断面を模式的に示す図である。 図1に示す電気泳動装置の作動原理を示す模式図である。 図1に示す電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図である。 図1に示す電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図である。 本発明の第2実施形態の電気泳動装置の縦断面を模式的に示す図である。 本発明の第3実施形態の電気泳動装置の縦断面を模式的に示す図である。 本発明の第4実施形態の電気泳動装置の縦断面を模式的に示す図である。 本発明の第5実施形態の電気泳動装置の縦断面を模式的に示す図である。 本発明の第6実施形態の電気泳動装置の縦断面を模式的に示す図である。 本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。 本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。
符号の説明
1‥‥基部 2‥‥基部 3‥‥第1の電極 4‥‥第2の電極 5‥‥電気泳動粒子(表示粒子) 5a‥‥白色粒子 5b‥‥着色粒子 6‥‥液相分散媒 7‥‥封止部 8‥‥接着剤層 9‥‥透過部 10‥‥電気泳動分散液 11‥‥対向基板 12‥‥基板 20‥‥電気泳動装置 21‥‥電気泳動シート 22‥‥回路基板 40‥‥マイクロカプセル 41‥‥バインダ 90‥‥被覆層 91‥‥反射部 92‥‥有機材料 100‥‥スキージ 400‥‥マイクロカプセル含有層 401‥‥殻体 600‥‥電子ペーパー 601‥‥本体 602‥‥表示ユニット 800‥‥ディスプレイ 801‥‥本体部 802a、802b‥‥搬送ローラ対 803‥‥孔部 804‥‥透明ガラス板 805‥‥挿入口 806‥‥端子部 807‥‥ソケット 808‥‥コントローラー 809‥‥操作部

Claims (18)

  1. 基板と、
    前記基板の一方の面側に設けられ、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルを含有するマイクロカプセル含有層とを備え、
    前記マイクロカプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相の波長の光を吸収し、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を透過する透過部を有することを特徴とする電気泳動シート。
  2. 前記透過部は、前記マイクロカプセルの前記殻体に形成されたものである請求項に記載の電気泳動シート。
  3. 前記透過部は、前記マイクロカプセルの外周に形成された被覆層である請求項に記載の電気泳動シート。
  4. 前記マイクロカプセル含有層は、前記マイクロカプセルと、前記マイクロカプセルを保持する機能を有するバインダとで構成され、
    前記透過部は、前記バインダに形成されたものである請求項に記載の電気泳動シート。
  5. 前記透過部は、前記基板に形成されたものである請求項に記載の電気泳動シート。
  6. 前記透過部は、400〜700nmの波長域の光の透過率が80%以上である請求項1ないし5のいずれかに記載の電気泳動シート。
  7. 前記透過部は、前記電気泳動粒子の色相の波長の光を吸収する有機材料を含むものである請求項1ないし6のいずれかに記載の電気泳動シート。
  8. 前記有機材料は、有機色素で構成されるものである請求項に記載の電気泳動シート。
  9. 基板と、
    前記基板の一方の面側に設けられ、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルを含有するマイクロカプセル含有層とを備え、
    前記マイクロカプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を反射する反射部を有することを特徴とする電気泳動シート。
  10. 前記反射部は、前記基板の前記マイクロカプセル含有層と反対側の面側に設けられている請求項に記載の電気泳動シート。
  11. 前記反射部の光学膜厚は、100〜175nmである請求項9または10に記載の電気泳動シート。
  12. 前記電気泳動粒子は、酸化チタンで構成されるものである請求項1ないし11のいずれかに記載の電気泳動シート。
  13. 基板と、
    前記基板の一方の面側に設けられ、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルを含有するマイクロカプセル含有層と、
    前記マイクロカプセル含有層の前記基板と反対側に設けられた対向基板とを備え、
    前記マイクロカプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相の波長の光を吸収し、前記白色粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を透過する透過部を有することを特徴とする電気泳動表示装置。
  14. 基板と、
    前記基板の一方の面側に設けられ、少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルを含有するマイクロカプセル含有層と、
    前記マイクロカプセル含有層の前記基板と反対側に設けられた対向基板とを備え、
    前記マイクロカプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を反射する反射部を有することを特徴とする電気泳動表示装置。
  15. 前記マイクロカプセル含有層と前記対向基板とを接合する接着剤層を備える請求項13または14に記載の電気泳動表示装置。
  16. 少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相の波長の光を吸収し、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を透過する透過部を形成する第1の工程と、
    基板の一方の面側に前記マイクロカプセル含有層を形成する第2の工程と、
    前記マイクロカプセル含有層の前記基板と反対側の面側に接着剤層を形成する第3の工程と、
    前記接着剤層の前記マイクロカプセル含有層と反対側の面側に対向基板を接触して、前記接着剤層と前記対向基板とを接合する第4の工程とを有することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
  17. 少なくとも黄色みを帯びた白色の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を殻体に内包するマイクロマプセルの外周側に、前記電気泳動粒子の色相と補色の関係にある色相の波長の光を反射する反射部を形成する第1の工程と、
    基板の一方の面側に前記マイクロカプセル含有層を形成する第2の工程と、
    前記マイクロカプセル含有層の前記基板と反対側の面側に接着剤層を形成する第3の工程と、
    前記接着剤層の前記マイクロカプセル含有層と反対側の面側に対向基板を接触して、前記接着剤層と前記対向基板とを接合する第4の工程とを有することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
  18. 請求項13ないし15のいずれかに記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110043543A1 (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Hui Chen Color tuning for electrophoretic display
US20160170106A1 (en) * 2009-08-18 2016-06-16 E Ink California, Llc Color tuning for electrophoretic display device
JP2011100107A (ja) * 2009-10-06 2011-05-19 Seiko Epson Corp 電気泳動表示シートの製造方法、電気泳動表示シート、電気泳動表示装置および電子機器
CN102314037A (zh) * 2010-07-06 2012-01-11 群康科技(深圳)有限公司 显示组件、显示装置与显示组件的制造方法
TWI450934B (zh) * 2012-09-24 2014-09-01 Univ Nat Formosa 應用天然與食用性色素之電泳粒子、電泳液及電泳顯示幕之製法
US11017705B2 (en) 2012-10-02 2021-05-25 E Ink California, Llc Color display device including multiple pixels for driving three-particle electrophoretic media
US9360733B2 (en) * 2012-10-02 2016-06-07 E Ink California, Llc Color display device
US9759980B2 (en) 2013-04-18 2017-09-12 Eink California, Llc Color display device
CN109031845B (zh) 2013-04-18 2021-09-10 伊英克加利福尼亚有限责任公司 彩色显示设备
US9383623B2 (en) 2013-05-17 2016-07-05 E Ink California, Llc Color display device
CA2912689C (en) 2013-05-17 2019-08-20 E Ink California, Llc Color display device
WO2014186605A1 (en) 2013-05-17 2014-11-20 Sipix Imaging, Inc. Color display device with color filters
TWI534520B (zh) 2013-10-11 2016-05-21 電子墨水加利福尼亞有限責任公司 彩色顯示裝置
ES2793903T3 (es) 2014-01-14 2020-11-17 E Ink California Llc Procedimiento de accionamiento de una capa de visualización en color
EP3936935A1 (en) 2014-02-19 2022-01-12 E Ink California, LLC Driving method for a color electrophoretic display
ES2919787T3 (es) 2014-07-09 2022-07-28 E Ink California Llc Procedimiento de excitación de un dispositivo de visualización electroforético en color
US10380955B2 (en) 2014-07-09 2019-08-13 E Ink California, Llc Color display device and driving methods therefor
US10891906B2 (en) 2014-07-09 2021-01-12 E Ink California, Llc Color display device and driving methods therefor
US9922603B2 (en) 2014-07-09 2018-03-20 E Ink California, Llc Color display device and driving methods therefor
US10147366B2 (en) 2014-11-17 2018-12-04 E Ink California, Llc Methods for driving four particle electrophoretic display
CN106199013B (zh) * 2016-08-16 2018-05-01 北京大学第一医院 一种低丰度激素检测方法及装置
TWI714347B (zh) 2017-11-14 2020-12-21 美商伊英克加利福尼亞有限責任公司 包含多孔導電電極層之電泳主動遞送系統
US11938214B2 (en) 2019-11-27 2024-03-26 E Ink Corporation Benefit agent delivery system comprising microcells having an electrically eroding sealing layer

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000137250A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Sony Corp 表示装置および該表示装置の駆動方法
JP2002511607A (ja) * 1998-04-10 2002-04-16 イー−インク コーポレイション 多色サブピクセルフルカラー反射ディスプレイ
JP2002277906A (ja) * 2001-03-21 2002-09-25 Toshiba Corp 電気泳動表示装置
JP2004094168A (ja) * 2002-09-04 2004-03-25 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法及び電子機器
JP2004264411A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Toyo Ink Mfg Co Ltd 表示画面
JP2004271610A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Canon Inc カラー電気泳動表示装置
JP2005084267A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Seiko Epson Corp 電気泳動表示装置の製造方法、電気泳動表示装置および電子機器
JP2006028306A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Fuji Xerox Co Ltd 高分子ゲル組成物、及び光学素子

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177921B1 (en) 1997-08-28 2001-01-23 E Ink Corporation Printable electrode structures for displays
CN100392510C (zh) * 2003-03-06 2008-06-04 精工爱普生株式会社 微胶囊及其用途
JP4579768B2 (ja) * 2004-06-02 2010-11-10 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示用シートの製造方法、電気泳動表示用シートおよびその用途
JP4682892B2 (ja) * 2005-04-19 2011-05-11 セイコーエプソン株式会社 マイクロカプセルの製造方法、マイクロカプセル、電気泳動表示装置および電子機器
JP5034298B2 (ja) * 2005-04-19 2012-09-26 セイコーエプソン株式会社 マイクロカプセル、マイクロカプセルの製造方法、電気泳動表示装置および電子機器
JP4888631B2 (ja) * 2005-07-29 2012-02-29 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示シート、電気泳動表示装置及び電子機器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002511607A (ja) * 1998-04-10 2002-04-16 イー−インク コーポレイション 多色サブピクセルフルカラー反射ディスプレイ
JP2000137250A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Sony Corp 表示装置および該表示装置の駆動方法
JP2002277906A (ja) * 2001-03-21 2002-09-25 Toshiba Corp 電気泳動表示装置
JP2004094168A (ja) * 2002-09-04 2004-03-25 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法及び電子機器
JP2004264411A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Toyo Ink Mfg Co Ltd 表示画面
JP2004271610A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Canon Inc カラー電気泳動表示装置
JP2005084267A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Seiko Epson Corp 電気泳動表示装置の製造方法、電気泳動表示装置および電子機器
JP2006028306A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Fuji Xerox Co Ltd 高分子ゲル組成物、及び光学素子

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