JP4760853B2

JP4760853B2 - 電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の製造方法

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Publication number: JP4760853B2
Application number: JP2008115322A
Authority: JP
Inventors: 貞男神戸
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2022-01-29
Also published as: JP2008209944A

Description

本発明は、電気泳動現象を利用した電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の製造方法に関する。

電気泳動現象とは、帯電粒子が、電界によって受ける力を駆動力として、自身の有する電荷とは逆極性を有する電極側に泳動する現象である。このような現象を利用した電気泳動表示装置（電気泳動ディスプレイＥＰＤ：ＥｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃＤｉｓｐｌａｙ）は、構成の簡便さ、広視野角、低消費電力、並びに表示画像保持性能（以下、メモリー性と称す）などの利点により、新しいディスプレイに好適な電気光学装置として注目されている。

上記電気泳動表示装置の一例として、帯電粒子と分散媒とからなる電気泳動分散液を複数のマイクロカプセルに封入し、このマイクロカプセルを一対の基板間に収容してなるマイクロカプセル型電気泳動ディスプレイが知られている。ここで、このマイクロカプセル型電気泳動ディスプレイを構成するマイクロカプセルとしては、例えば、ゼラチンなどを含むポリカチオン性材料と、アラビアゴムなどを含むポリアニオン性材料との混合物からなる一層構造を有するものが広く知られている（下記の特許文献１等を参照）。
特開２００１−３５６３７５号公報

しかしながら、上記マイクロカプセル型電気泳動ディスプレイにおいては、ディスプレイの製造過程において、基板にコーティング (塗布）或いはラミネート( 圧着）を行う際に、マイクロカプセルを構成する膜の強度が十分でないことなどにより、マイクロカプセルの一部が破壊され、マイクロカプセルに内包された電気泳動分散液が漏れだしてしまうということがあった。
また、良好なメモリー性を得るために、一般に用いられるマイクロカプセルの構成材料としてゼラチンなどは、生分解性であるため、微生物により分解されてしまうということがあった。そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良好なメモリー性を確保しつつ、良好な強度及び低生分解性を有するマイクロカプセルを利用して優れた電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

このような課題を解決するために、本発明の電気泳動表示装置は、帯電粒子を内包させた複数のマイクロカプセルを備えてなる電気泳動表示装置において、前記マイクロカプセルが、内層と外層とが、それぞれ異なる組成比Ｘ（＝ポリカチオン性材料／ポリアニオン性材料）を有するポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との混合物からなる多層構造から構成されていることを特徴とする。
ここで、本発明の電気泳動表示装置において、前記内層と前記外層とが、組成比Ｘ（＝ポリカチオン性材料／ポリアニオン性材料）として、０．２５≦Ｘ＜１．００、或いは、１．００＜Ｘ≦４．００の範囲において、それぞれ異なる組成比Ｘで混合されたポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との混合物から構成してもよい。
また、本発明の電気泳動表示装置において、ポリカチオン性材料として、ゼラチンを含むものを使用するようにしてもよい。さらに、本発明の電気泳動表示装置において、ポリアニオン性材料として、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、寒天、ポリビニルベンゼンスルホン酸、ポリビニルエーテル無水マレイン酸から選択された少なくとも一つの化合物を含むものを使用するようにしてもよい。

本発明における電気泳動表示装置の製造方法は、帯電粒子を内包させた複数のマイクロカプセルを備えてなる電気泳動装置の製造方法において、ポリカチオン性材料とポリアニオン性材料とを混合することによって、前記マイクロカプセルを構成する工程と、前記マイクロカプセルの表面を、当該マイクロカプセルを構成したポリカチオン性材料とポリアニオン性材料の組成比とは異なる組成比で混合されたポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との混合物で被覆する工程と、を備えたことを特徴としている。
本発明の電気泳動表示装置によれば、内層と外層とを異なる組成比で混合されたポリカチオン性樹脂及びポリアニオン性樹脂の混合物から構成したことによって、内層と外層との帯電状態が異なるようになる。このため、電圧印可時に二層間に双極性モーメントが誘起され、帯電粒子が固定されやすくなることによって、メモリー性を向上させることが可能となる。
本発明における電気泳動表示装置の製造方法によれば、本発明の電気泳動表示装置を容易且つ確実に実現することが可能となる。

以上説明したように、本発明における電気泳動表示装置によれば、マイクロカプセルを多層構造から構成したことによって、マイクロカプセルの強度を向上させるとともに、メモリー性を向上させ、且つ、微生物による攻撃を抑制することが可能となる。
本発明における電気泳動表示装置の製造方法によれば、本発明の電気泳動表示装置を容易に実現させることが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
(第一実施形態）
図１は、本発明の電気泳動装置の一例として、電気泳動パネルを示す断面図である。なお、図１における電気泳動パネルは、一画素分を示している。
電気泳動パネル（電気泳動装置）１０は、図１に示すように、透明基板１と、この透明基板１に対向配置される対向基板６との間に、帯電粒子４ａと分散媒４ｂとからなる電気泳動分散液４を内包する構造体として機能するマイクロカプセル３がバインダー５によって封入された構成をしており、透明基板１の内側（図１における下面側）には透明電極２が形成され、対向基板６の内側（図１における上面側）には対向電極７が形成されている。この電気泳動パネル１０は、透明基板１側が表示面となっており、帯電粒子４ａは、正極性に帯電させている。

透明基板１及び対向基板６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエーテルサリフォン（ＰＥＳ）などの樹脂フィルム、或いはガラス、石英などの無機材料から形成される。ここで、少なくとも表示面側の透明基板１は、光透過性を有するものを用いるようにする。透明電極２及び対向電極７は、いずれも、金属材料としてＡｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒなどを用いることができ、少なくとも表示面側の透明電極２は、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂などの金属酸化物透明材料を用いるようにする。

帯電粒子４ａは、絶縁性の分散媒４ｂ中で帯電しうる材料が用いられ、本質的に正か負かのいずれかに帯電させている。この帯電粒子４ａは、凝集や比重を下げるために界面活性剤または分散剤などで被覆する表面処理が施されているものが好ましい。また、その色は材料自身の色でも、着色材を添加したものでも、或いは、粒子表面に他の材料を積層、混合したものであってもよい。その形成材料として、例えば、材料自身の色を利用する酸化チタン（白色）や酸化アルミニウム（白色）、或いは着色剤を混合して利用するポリエチレン、ポリスチレン、アクリル酸樹脂などが挙げられる。ここで、着色剤としては、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料や、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料や、モノアゾ、ジスアゾン、ポリアゾ等のアゾ系顔料や、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や、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料や、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や、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、アントラキノン系染料などのいずれか一種、或いは二種以上が挙げられる。なお、これらの顔料には、必要に応じて、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤や、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や、電解質や、界面活性剤や、潤滑剤や、安定化剤等を添加するようにしても構わない。

分散媒４ｂは、帯電粒子４ａが良好且つ安定に帯電することができる絶縁性液体、つまり、実質的に水に不溶の有機溶媒から形成される。例えば、ドデカノール、ウンデカノール等の長鎖アルコール系溶媒や、ジブチルケトン、メチルイソブチルケトン等の多炭素ケトン類や、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素や、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環指揮炭化水素や、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、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等の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や、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や、シリコンオイル、オリーブオイル等の種々の油類のいずれか単体、或いはこれらの混合物が挙げられる。この分散媒４ｂは、染料などの着色剤を溶解又は分散させることで着色されているとともに、イオン性界面活性剤が混合されている。

マイクロカプセル３は、帯電粒子と相接する第一層（内層）３Ａと、この第一層３Ａの表面に形成される第二層 (外層）３Ｂとが異なる成分からなる二層構造を有している。ここで、第一層３Ａは、ゼラチンなどのポリカチオン性材料と、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、寒天、ポリビニルベンゼンスルホン酸、ポリビニルエーテル無水マレイン酸などのポリアニオン性材料との混合物から構成されている。
第二層３Ｂは、水溶性樹脂から構成され、例えば、ホルマリンレゾルシノール樹脂、ポリビニルアルコール、ポリウレタン樹脂、アクリル酸樹脂、ポリメチルー縺|メチル−Ｌ−グルタメート、メラミン、メタクリル酸樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。バインダー５は、例えば、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂などから構成される。

上記構成の電気泳動パネル１０の製造方法について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の電気泳動パネルの製造工程のうち、マイクロカプセルの製造工程を示す説明図である。第一に、図２におけるＡ〜Ｉに示すように、マイクロカプセル３の第一層３Ａを形成する。
まず、帯電粒子４ａとなるチタニア粒子ＣＲ−９０（石原産業株式会社製）５０ｇ、チタネート系カップリング剤ＫＲ−ＴＴＳ（味の素株式会社製）２．３ｇ、アルミニウム系カップリング剤ＡＬ−Ｍ（味の素株式会社製）１ｇ、分散媒４ｂとなるドデシルベンゼン（関東化学株式会社製）３００ｇを、５００ｍｌフラスコに取り、攪拌と超音波印加によりチタニア粒子を分散する。そして、分散された分散液を１００ｇ分取し、この分散液にアントラキノン系青色染料（中央合成化学社製）１．８ｇを溶解し、白色を有する帯電粒子４ａと、青色に着色された分散媒４ｂとからなる電気泳動分散液４として、チタニア分散液を形成する。

次いで、５００ｍｌのビーカーに、ゼラチン粉末（関東化学株式会社製）を５．５ｇと、アラビアゴム粉末（関東化学株式会社製）を５．５ｇとを量り取り、水６０ｇに溶解する（Ａ）。次いで、この溶解液を、回転速度２５０ｒｐｍで攪拌しながら、この溶解液内にチタニア分散液を滴下する（Ｂ）。滴下後、回転速度を１３００ｒｐｍに上げ、さらに１時間の攪拌を行う。
次いで、１時間の攪拌後、回転速度を５００ｒｐｍに落とし、溶解液内に温水３００ｍｌを添加する（Ｃ）。そして、同様の回転速度によって、さらに３０分の攪拌を行う。次いで、３０分の攪拌後、溶解液内に１０％酢酸溶液１１ｍｌを滴下する（Ｄ）。そして、溶解液全体を０℃に冷却しながら、回転速度５００ｒｐｍで２時間攪拌を続行する（Ｅ）。

次いで、２時間の攪拌後、溶解液内にホルマリン溶液（関東化学株式会社製）を２．７ｍｌ添加する（Ｆ）。さらに、この溶解液内に１０％炭酸ナトリウム溶液２２ｍｌを滴下する（Ｇ）。次いで、この溶解液全体を室温に戻し（Ｈ）、攪拌を一夜続行することで、水溶液中には、帯電粒子４ａであるチタニア粒子と分散媒４ｂであるドデシルベンゼンとからなる電気泳動分散液４を、ゼラチンとアラビアゴムとから構成された第一層３Ａで内包させたマイクロカプセル３が形成される（Ｉ）。
ここで、マイクロカプセル３が分散された水溶液を、遠心分離・透析することによって、マイクロカプセル３を精製する。このとき、このマイクロカプセル３のうち、大きな粒子のマイクロカプセル３はふるいなどで除去し、小さな粒子のマイクロカプセル３は分液ロートなどを用いて除去することで、マイクロカプセル３の粒径を４０〜６０・高ノそろえておく。

第二に、図２におけるＪ〜Ｎに示すように、マイクロカプセル３の第一層３Ａの表面に第二層３Ｂを形成する。まず、マイクロカプセル３を２０ｇ量り取り、１００ｍｌの水溶液に分散させる（Ｊ）。次いで、この分散液（Ｊ）を５０℃に加熱し、レゾルシノール３．３ｇを加える（Ｋ）。
次いで、１０％炭酸ソーダ溶液を加え、微アルカリ性としたのち（Ｌ）、攪拌させながら、３７％ホルマリン溶液を１ｍｌ加える（Ｍ）。次いで、１０％酢酸溶液を加え、ｐＨ３．５とすると、付加縮合反応を起こし、第一の層３Ａであるマイクロカプセル上に、ホルマリンレゾルシノール樹脂からなる第二の層３Ｂを析出させる（Ｎ）。
次いで、このマイクロカプセル３の分散した水溶液を、ブフナーロートなどに通し、溶解液内に約６０％のマイクロカプセル３が含有されるように、マイクロカプセル３を濃縮する。次いで、このマイクロカプセル３の分散した溶解液と、エマルジョン状態のシリコン系バインダーＰＯＬＯＮ−ＭＦ−４０（信越化学工業株式会社製）５とを、乾燥後の最終重量比が５：１となるように混合する。

次いで、シリコン系バインダー５と混合したマイクロカプセル３を、コータなどを用いて、予め対向電極７としてＩＴＯが形成されている対向基板６であるＰＥＴフィルムに１５０・高フ膜厚となるように塗布し、９０℃で２０分間乾燥を行う。次いで、このマイクロカプセル３が上面に形成された対向基板６であるＰＥＴフィルムの上面に、透明電極２としてＩＴＯが形成されている透明基板１として機能するＰＥＴフィルムを重ねて、ラミネータを通してラミネートすることによって、透明基板１と対向基板６との間に一層のマイクロカプセル３を封入してなる電気泳動パネル１０を完成させる。

さらに、上記電気泳動パネル１０における透明電極２と対向基板７とに配線を介して駆動回路２０を接続させることで、表示体として電気泳動パネル１０を備えた電気泳動ディスプレイ（表示装置）１００を形成することができる。このような電気泳動ディスプレイ１００の一駆動例について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の電気泳動ディスプレイの一駆動例を示す説明図である。ここで、図３の電気泳動パネル１０においては、一画素分を示している。
電気泳動ディスプレイ１００は、図３（Ａ）に示すように、透明電極２及び対向電極７に電圧を印加していない状態の時は、マイクロカプセル３に内包された帯電粒子４ａは重力に従って、図中下方に位置した状態にある。つまり、表示面となる透明基板１側には、分散媒４ｂが認識されるため、表示面には分散媒４ｂの色である青色が表示されている。

この状態から、図３（Ｂ）に示すように駆動回路２０を接続し、透明電極２に負電荷、対向電極７に正電荷を誘導すると、正極性に帯電した帯電粒子４ａは負電荷に誘導された透明電極２側に泳動する。つまり、表示面となる透明基板１側には、帯電粒子４ａが認識されるため、表示面には帯電粒子４ａの色である白色が表示されるようになる。
この状態から、図３（Ｃ）に示すように、駆動回路２０を開放状態に切り替えると、透明電極１上には電荷が保持されるため、この電極保持電荷のクーロン力で帯電粒子４ａは、透明電極２側に吸着された状態となる。つまり、一切エネルギーを供給していない状態で、表示面となる透明電極２側に帯電粒子４ａが吸着した状態を保持し、表示面には帯電粒子４ａの色である白色が表示され続けるようになる。

そして、この状態から、図３（Ｄ）に示すように、透明電極２に正電荷、対向電極７に負電荷を誘導するように駆動回路２０を接続すると、帯電粒子４ａは、透明電極２における保持電荷のクーロン力の束縛から開放され、対向電極７側に泳動する。つまり、表示面となる透明基板１側には、分散媒４ｂが認識されるため、表示面には分散媒４ｂの色である青色が表示されるようになる。
このような構成を有する電気泳動ディスプレイ１００において、マイクロカプセル３を多層構造から構成し、電気泳動分散液４と相接する第一の層３Ａをポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との混合物から構成し、バインダーと相接する第二の層３Ｂを、ホルマリンレゾルシノール樹脂などの水溶性樹脂から構成したことによって、マイクロカプセル３の強度を向上させることが可能となる。よって、マイクロカプセル３を対向基板６などに塗布する際やラミネートする際に、マイクロカプセル３の一部が破壊し、内部の電気泳動分散液４が流出することを抑制することができる。

また、マイクロカプセル３を構成する第二の層３Ｂの形成材料によって、材料特有の特性を付与することが可能である。例えば、第二の層３Ｂを、高い硬度を有し、可撓性を有するポリビニルアルコールで形成することによって、強度をさらに付与することが可能となる。また、第二の層３Ｂを、双極子モーメントを有するポリウレタン樹脂で形成することによって、電圧印加時に双極子モーメントが変化するため、マイクロカプセル３の強度向上のみならず、電気泳動パネル１０のメモリー性も向上させることが可能となる。さらに、第二の層３Ｂを、パーフルオロスルホニルエトキシビニルエーテルなどのフッ素系樹脂で形成することによって、帯電粒子４ａのマイクロカプセル３への付着を抑制するため、優れた表示応答性を確保することが可能となる。
なお、本実施形態においては、第一層３Ａとして、ポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との組成比Ｘ（＝ポリカチオン性材料／ポリアニオン性材料）が、１．００である混合物から構成したが、組成比はこれに限らず、例えば、組成比Ｘが、０．２５≦Ｘ＜１．００、或いは、１．００＜Ｘ≦４．００の範囲で混合させた混合物から構成するようにしても構わない。

（第一実施形態の変形例）
第一実施形態におけるマイクロカプセル３の第二層３Ｂを、ポリビニルベンジルジメチル−ｎ−オクチルアンモニウムクロリドから構成している。
このように、マイクロカプセルの第二層３Ｂを、微生物に対して耐性を備えた樹脂から形成することによって、第一層３Ａをゼラチンとアラビアゴムとからなる天然素材の材料で形成したとしても、微生物の攻撃を抑制することが可能となる。ここで、第二層３Ｂをポリビニルベンジルジメチル−ｎ−オクチルアンモニウムクロリドから形成したが、微生物に対する耐性を備えたものであれば、例えば、ポリー２−メタクリロキシエチルジメチル−ｎ−ヘキサデシルアンモニウムクロリドで構成するようにしてもよいし、上述のポリビニルベンジルジメチル−ｎ−オクチルアンモニウムクロリドとポリー２−メタクリロキシエチルジメチル−ｎ−ヘキサデシルアンモニウムクロリドとの共重合物などで構成するようにしてもよい。

（第二実施形態）
本実施形態における電気泳動パネル１０Ａは、第一実施形態で説明した電気泳動パネル１０のマイクロカプセルの第一層３Ａが、組成比Ｘ（ゼラチン／アラビアゴム）として、０．２５≦Ｘ＜１．００、或いは、１．００＜Ｘ≦４．００の範囲で混合されたポリカチオン性材料であるゼラチンと、ポリアニオン性材料であるアラビアゴムとの混合物から構成されている。また、第二層３Ｂが、組成比Ｘとして、０．２５≦Ｘ＜１．００、或いは、１．００＜Ｘ≦４．００の範囲で、第一層３Ｂとは異なる組成比Ｘで混合されたポリカチオン性材料であるゼラチンと、ポリアニオン性材料であるアラビアゴムとの混合物から構成されている次に、上記構成を有する電気泳動パネル１０Ａの製造方法について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の電気泳動パネルの製造工程のうち、他のマイクロカプセルの製造工程を示す説明図である。

第一に、マイクロカプセル３の第一層３Ａを、図２におけるＡ〜Ｉと同様の工程で形成する。ここで、本実施形態においては、図２におけるＡの工程において、５００ｍｌのビーカーに、ゼラチン粉末（関東化学株式会社製）を６．０ｇと、アラビアゴム粉末（関東化学株式会社製）を４．０ｇとを量り取り、水６０ｇに溶解している。
第二に、図４におけるＯ〜Ｔに示すように、マイクロカプセル３の第一層３Ａの上面に第二層３Ｂを形成する。まず、マイクロカプセル３を２０ｇ量り取り、３０ｍｌの水溶液に分散させる（Ｏ）。次いで、この分散液（Ｏ）を５０℃に加熱し、ゼラチン粉末を４．０ｇと、アラビアゴム粉末を６．０ｇとを加える（Ｐ）。

次いで、１０％酢酸溶液を加え、ｐＨ３．５とする（Ｑ）。次いで、この溶液を氷冷し、３７％ホルマリン水溶液を加え、１時間攪拌を行う（Ｒ）。次いで、一時間の攪拌の後、室温に戻し（Ｓ）、攪拌を一夜続行することで、マイクロカプセル３の第一層３Ａの上面に、第一層３Ａとは組成比の異なるゼラチンとアラビアゴムとの混合物から構成された第二層３Ｂを形成する（Ｔ）。
続いて、第一実施形態と同様の工程を経て、電気泳動パネル１０Ａを完成させる。このような構成を有する電気泳動パネル１０Ａにおいて、マイクロカプセル３の第一層３Ａと第二層３Ｂとを、それぞれ組成比の異なるゼラチンとアラビアゴムとの混合物から構成したことによって、第一層３Ａと第二層３Ｂとの帯電状態が異なるようになるため、電解印界時において二層間に双極子モーメントを誘起し、帯電粒子４ａが固定されやすくなる。よって、電気泳動パネル１０におけるメモリー性及び表示応答性を向上させることが可能となる。

（第二実施形態の変形例）
第二実施形態で示した電気泳動パネル１０Ａは、以下の方法で形成することも可能である。
まず、第一実施形態と同様の条件で、電気泳動分散液４としてチタニア分散液を形成しておく。次いで、５００ｍｌのビーカーに、ゼラチン粉末（関東化学株式会社製）を６．６ｇと、アラビアゴム粉末（関東化学株式会社製）を４．４ｇとを量り取り、水６０ｇに溶解して第一の溶解液を作成する。

また別に、１ｌのビーカーに、ゼラチン粉末（関東化学株式会社製）を４．４ｇと、アラビアゴム粉末（関東化学株式会社製）を６．６ｇとを量り取り、水３６０ｇに溶解して第二の溶解液を作成する。次いで、第一の溶解液を、回転速度２５０ｒｐｍで攪拌しながら、この第一の溶解液内にチタニア分散液を滴下する。滴下後、回転速度を１３００ｒｐｍに上げ、さらに１時間の攪拌を行う。
次いで、１時間の攪拌後、回転速度を５００ｒｐｍに落とし、第一の溶解液内に温水３００ｍｌを添加する。そして、同様の回転速度によって、さらに３０分の攪拌を行う。次いで、３０分の攪拌後、第一の溶解液内に１０％酢酸溶液１１ｍｌを滴下する。そして、第一の溶解液全体を０℃に冷却しながら、回転速度５００ｒｐｍで２時間の攪拌を続行し、第一の溶解液からなる攪拌液を作成する。

次に、この第一の溶解液からなる攪拌液を、第二の溶解液に室温で攪拌しながら滴下する。滴下後、１０％酢酸溶液１１ｍｌを加え、回転速度５００ｒｐｍで攪拌しながら氷冷する。次いで、二時間の攪拌後、第二の溶解液内にホルマリン溶液（関東化学株式会社製）５ｍｌを添加する。さらに、この第二の溶解液内に１０％炭酸ナトリウム溶液５０ｍｌを滴下する。
次いで、この第二の溶解液全体を室温に戻し、攪拌を一夜続行することで、水溶液中には、帯電粒子４ａであるチタニア粒子と、分散媒４ｂであるドデシルベンゼンとからなる電気泳動分散液４を内包させたマイクロカプセル３が形成される。このときのマイクロカプセル３における膜の組成（ゼラチン／アラビアゴム）は、連続的に２／３〜３／２に変化している。

続いて、第一実施形態と同様の工程を経て、電気泳動パネル１０Ａを完成させる。ここで、第一及び第二実施形態においては、帯電粒子４ａを内包する構造体が、マイクロカプセル型である電気泳動パネル１０、１０Ａについて説明したが、これに限らず、構造体が一対の基板間に形成される隔壁型の電気泳動パネルに適用することも可能である。この隔壁型の電気泳動パネルは、例えば、内側に電極が形成された一対の基板と隔壁とによって形成される空間内に、帯電粒子４ａと分散媒４ｂとからなる電気泳動分散液４が内包されてなる構成をしている。この構造体を、帯電粒子４ａと相接する第一層（内層）３Ａと、その第一層３Ａを覆う第二層 (外層）３Ｂとからなる二層構造で構成し、この第一層３Ａと第二層３Ｂとを異なる成分から構成するようにする。

なお、本実施形態において、本発明における電気泳動パネル１０、１０Ａを備えた電子機器として、電気泳動ディスプレイ１００について説明したが、これに限らず、その他の電子機器に適用することが可能である。ここで、電子機器として、電子ペーパー、電子ノート、表示装置（ディスプレイ）、電子ブック、モバイル型パーソナルコンピュータ、携帯電話、ディジタルスチルカメラなどについて、図５〜図１１を参照して説明する。

図５は、電子ペーパーの構成を示す斜視図である。電子ペーパー２００は、紙と同様の質感及び柔軟性を有するリライタブルシートからなる本体２０１と、表示ユニット２０２と、を備えている。ここで、この電子ペーパー２００にあっては、表示ユニット２０２は、上述の電子泳動パネル１０から構成されている。
図６は、図５における電子ペーパーを適用した電子ノートの構成を示す斜視図である。電子ノート３００は、カバー３０１と、このカバー３０１に挟まれた複数枚束ねられた電子ペーパー２００と、を備えており、カバー３０１に表示データ入力手段を備えることにより、電子ペーパー２００が束ねられた状態でその表示内容を変更することができる。ここで、この電子ノート３００にあっては、電子ペーパー２００が上述の電気泳動パネル１０から構成されている。

図７は、図５における電子ペーパーを適用したディスプレイの構成を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。ディスプレイ４００は、二組の搬送ローラ対４０２ａ、４０２ｂが備えられた本体部４０１と、この搬送ローラ対４０２ａ、４０２ｂに挟持された状態で本体部４０１に設置される電子ペーパー２００と、本体部４０１の表示面側（図７（ａ）における上面側）に設けられた矩形孔４０３に嵌めこまれた透明ガラス板４０４と、本体部４０１の一端に設けられ、電子ペーパー２００を本体部４０１に着脱自在に挿入する挿入口４０５と、電子ペーパー２００の挿入方向先端部に設けられる端子部４０６にソケット４０７を介して接続可能なコントローラー４０８と、操作部４０９と、を備えている。ここで、このディスプレイ４００にあっては、電子ペーパー２００が上述の電気泳動パネル１０から構成されている。

このディスプレイ４００は、本体部４０１に設置した電子ペーパー２００を、透明ガラス板４０４において視認させることで表示面を構成している。また、この電子ペーパー２００は本体部４０１に着脱自在に設置されており、本体部４０１から外した状態で携帯して使用することもできる。図８は、電子ブックの構成を示す斜視図である。
電子ブック５００は、ブック形状のフレーム５０１と、このフレーム５０１に開閉可能なカバー５０２とからなり、フレーム５０１の表面には表示面を露出させた状態の表示装置５０３と、操作部５０４と、を備えている。ここで、この電子ブック５００にあっては、表示装置５０３が上述の電気泳動パネル１０から構成されている。

図９は、モバイル型パーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ６００は、キーボード６０１を備えた本体部６０２と、表示ユニット６０３と、を備えている。ここで、このパーソナルコンピュータ６００にあっては、表示ユニット６０３が、上述の電気泳動パネル１０から構成されている。
図１０は、携帯電話の構成を示す斜視図である。携帯電話７００は、複数の操作ボタン７０１と、受話口７０２と、送話口７０３と、表示パネル７０４と、を備えている。ここで、この携帯電話７００にあっては、表示パネル７０４が、上述の電気泳動パネル１０から構成されている。図１１は、ディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、外部機器との接続についても簡易的に示している。

ディジタルスチルカメラ８００は、ケース８０１と、ケース８０１の背面に形成され、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）による撮像信号に基づいて、表示を行うようになっている表示パネル８０２と、ケース８０１の観察側（図においては裏面側）に形成される光学レンズやＣＣＤ等を含んだ受光ユニット８０３と、シャッタボタン８０４と、このシャッタボタン８０４を押した時点におけるＣＣＤの撮像信号が、転送・格納される回路基板８０５と、を備えている。ここで、このディジタルスチルカメラ８００にあっては、表示パネル８０２が、上述の電気泳動パネル１０から構成されている。

また、ディジタルスチルカメラ８００におけるケース８０１の側面には、ビデオ信号出力端子８０６と、データ通信用の入出力端子８０７とが設けられており、前者にはテレビモニタ８０６Ａが、後者にはパーソナルコンピュータ８０７Ａが、それぞれ必要に応じて接続されている。そして、所定の操作によって、回路基板８０５のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ８０６Ａや、パーソナルコンピュータ８０７Ａに出力される構成となっている。
なお、電子機器としては、これに限らず、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、ワードプロセッサ、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、上記電子機器の表示部として、上述した電気泳動パネル１０を適用することが可能である。

本発明における電気泳動パネルの一構成例を示す断面図である。本発明の電気泳動パネルの製造工程のうち、マイクロカプセルの製造工程を示す説明図である。本発明における電気泳動ディスプレイの一駆動例を示す説明図である。本発明の電気泳動パネルの製造工程のうち、マイクロカプセルの他の製造工程を示す説明図である。本発明における電気泳動パネルを適用した電子ペーパーの構成を示す斜視図である。本発明における電気泳動パネルを適用した電子ノートの構成を示す斜視図である。本発明における電気泳動パネルを適用したディスプレイの構成を示す斜視図である。本発明における電気泳動パネルを適用した電子ブックの構成を示す斜視図である。本発明における電気泳動パネルを適用したモバイル型パーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。本発明における電気泳動パネルを適用した携帯電話の構成を示す斜視図である。本発明における電気泳動パネルを適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１透明基板、２透明電極、３マイクロカプセル、３Ａ第一の層（内層）、３Ｂ第二の層（外層）、４電気泳動分散液、４ａ帯電粒子、４ｂ分散媒、５バインダー、６対向基板、７対向電極、１０電気泳動パネル（電気泳動表示装置）、２０駆動回路
１００電気泳動ディスプレイ（電子機器）、２００電子ペーパー（電子機器）、２０１本体、２０２表示ユニット、３００電子ノート（電子機器）、３０１カバー、４００ディスプレイ（電子機器）、４０１本体部、４０２ａ、４０２ｂ搬送ローラ対、４０３矩形孔、４０４透明ガラス板、４０５挿入口、４０６端子部、４０７ソケット、４０８コントローラー、４０９操作部、５００電子ブック（電子機器）、５０１フレーム、５０２カバー、５０３表示装置、５０４操作部、６００モバイル型パーソナルコンピュータ（電子機器）、６０１キーボード、６０２本体部、６０３表示ユニット、７００携帯電話（電子機器）、７０１操作ボタン、７０２受話口、７０３送話口
７０４表示パネル、８００ディジタルスチルカメラ（電子機器）、８０１ケース、８０２表示パネル、８０３受光ユニット、８０４シャッタボタン、８０５回路基板、８０６ビデオ信号出力端子、８０６Ａテレビモニタ、８０７入出力端子、８０７Ａパーソナルコンピュータ

Claims

帯電粒子を内包させた複数のマイクロカプセルを備えてなる電気泳動表示装置において、前記マイクロカプセルが、内層と外層とが、それぞれ異なる組成比Ｘ（＝ポリカチオン性材料／ポリアニオン性材料）を有するポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との混合物からなる多層構造から構成されていることを特徴とする電気泳動表示装置。
前記内層と前記外層とが、組成比Ｘ（＝ポリカチオン性材料／ポリアニオン性材料）として、０．２５≦Ｘ＜１．００、或いは、１．００＜Ｘ≦４．００の範囲において、それぞれ異なる組成比Ｘで混合されたポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との混合物から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
前記ポリカチオン性材料が、ゼラチンを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
前記ポリアニオン性材料が、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、寒天、ポリビニルベンゼンスルホン酸、ポリビニルエーテル無水マレイン酸から選択された少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
帯電粒子を内包させた複数のマイクロカプセルを備えてなる電気泳動表示装置の製造方法において、ポリカチオン性材料とポリアニオン性材料とを混合することによって、前記マイクロカプセルを構成する工程と、前記マイクロカプセルの表面を、当該マイクロカプセルを構成したポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との組成比Ｘ（＝ポリカチオン性材料／ポリアニオン性材料）とは異なる組成比Ｘで混合されたポリカチオン性材料とポリアニオン性材料との混合物で被覆する工程と、を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。