KR100647100B1 - 전기 영동 분산액, 전기 영동 표시 장치, 전기 영동 표시장치의 제조 방법 및 전자 기기 - Google Patents

전기 영동 분산액, 전기 영동 표시 장치, 전기 영동 표시장치의 제조 방법 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 영동 입자끼리의 응집을 방지할 수 있는 전기 영동 분산액, 이러한 전기 영동 분산액을 사용한 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법, 또한, 표시 성능이 우수한 전자 기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치(전기 영동 표시체)(20)는 제1 전극(3)을 구비하는 제1 기판(1)과, 제1 전극(3)과 대향하는 제2 전극(4)을 구비하는 제2 기판(2)과, 이들의 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 설치된 전기 영동 분산액(10)을 갖고 있다. 전기 영동 분산액(전기 영동 표시체용 분산액)(10)은 절연성을 갖는 액상 분산매(6)중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 것이다. 본 발명에서는 전기 영동 입자로서, 무기 입자(5a)와, 이 무기 입자(5a)의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 무기 입자(5a)의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자(5b)를 함유한다.
전기 영동 분산액, 전기 영동 표시 장치, 전기 영동 표시 장치의 제조 방법, 전자 기기

Description

전기 영동 분산액, 전기 영동 표시 장치, 전기 영동 표시 장치의 제조 방법 및 전자 기기{ELECTROPHORETIC DISPERSION, ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC SYSTEM}
도 1은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 종단면도.
도 2는 도 1에 나타낸 전기 영동 표시 장치의 작동 원리를 나타내는 모식도.
도 3은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제2 실시 형태를 나타내는 사시도(일부를 나타냄).
도 4는 도 3에 나타낸 전기 영동 표시 장치의 제조 공정의 한 공정을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제3 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄).
도 6은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제4 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄).
도 7는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제5 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄).
도 8은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제6 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄).
도 9는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제7 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄).
도 10은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제8 실시 형태를 나타내는 사시도(일부를 나타냄).
도 11은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제9 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄).
도 12는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제10 실시 형태를 나타내는 종단면도(일부를 나타냄).
도 13은 본 발명의 전자 기기를 전자 페이퍼에 적용한 경우의 실시 형태를 나타내는 사시도.
도 14는 본 발명의 전자 기기를 디스플레이에 적용한 경우의 실시 형태를 나타내는 도면.
도 15는 종래의 전기 영동 표시 장치의 동작 원리를 나타내는 도면(종단면도).
부호의 설명
1… 제1 기판, 2…제2 기판, 3…제1 전극, 4…제2 전극, 4X…개별 전극, 5a…무기 입자, 5b…수지 입자, 6…액상 분산매, 7…스페이서, 71…밀폐 공간, 8…TFT 소자, 10…전기 영동 분산액, 10a…적색용의 전기 영동 분산액, 10b…녹 색용의 전기 영동 분산액, 10c…청색용의 전기 영동 분산액, 10d…흑색용의 전기 영동 분산액, 20…전기 영동 표시 장치(전기 영동 표시체), 11…격벽, 12…셀 공간, 40…마이크로 캡슐, 40a…적색용의 마이크로 캡슐, 40b…녹색용의 마이크로 캡슐, 40c…청색용의 마이크로 캡슐, 100…노즐, 600…전자 페이퍼, 601…본체, 602…표시 유닛, 800…디스플레이, 801…본체부, 802a, 802b…반송 롤러쌍, 803…구멍부, 804…투명 유리판, 805…삽입구, 806…단자부, 807…소켓, 808…콘트롤러, 809…조작부, 901…기판, 903…투명 전극, 905…전기 영동 입자, 906…착색 절연성 액체, 920…전기 영동 표시 장치
본 발명은 전기 영동 분산액, 전기 영동 표시 장치, 전기 영동 표시 장치의 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
근년, 휴대형의 정보 기기의 발달이 시급하다. 그래서, 저소비 전력, 박형의 표시 장치의 요망이 증대하고 있다. 이들 요망에 응답하기 위해, 여러가지 개발이 시도되고 있다. 지금까지 액정 표시 장치(액정 표시체)가 그 요망을 만족하고 있었다.
그러나, 이 액정 표시 장치는 화면을 보는 각도나, 반사광에 의한 문자의 보기 어려움이나, 광원의 깜박거림 등에 의한 시각에의 부담이 아직도 충분히 해결되어 있지 않다. 이 때문에 시각에의 부담이 적은 표시 장치의 연구가 활발하게 행 하여지고 있다.
저소비 전력, 눈에의 부담 경감 등의 관점에서 반사 표시 장치가 기대되고 있다. 그 하나로서 전기 영동 표시 장치(전기 영동 표시체)가 알려져 있다.
이 전기 영동 표시 장치의 동작 원리를 도 15에 나타낸다. 이 전기 영동 표시 장치(920)는 대전한 전기 영동 입자(905)와, 색소가 용해된 착색 절연성 액체(분산매)(906)와, 착색 절연성 액체(906)를 개재하여 대치하는 한쌍의 투명 전극(903)을 구비하는 기판(901)으로 구성되어 있다.
각 투명 전극(903)을 통하여, 착색 절연성 액체(906)에 전압을 인가함으로써, 전하를 갖는 전기 영동 입자(905)는 반대 극성의 투명 전극(903)쪽으로 당겨진다.
이 전기 영동 표시 장치(920)에서의 표시는 이 전기 영동 입자(905)의 색과, 착색 절연성 액체(906)의 색과의 대비에 의해 행하여진다. 또한, 한쪽의 투명 전극(903)을 소망의 형상으로 함으로써, 소망의 정보(화상)를 표시할 수 있다.
즉, 각 투명 전극(903)이 소정의 극성이 되도록 전압을 인가하여, 목시자에 가까운 쪽의 투명 전극(903)쪽으로, 백색의 전기 영동 입자(905)를 당기도록 하면, 목시자는 착색 절연성 액체(906)의 색을 백그라운드로 하여, 소망의 형상의 백색 정보를 관측할 수 있다. 또한, 이것과는 역으로 되도록 각 투명 전극(903)쪽으로 전압을 인가하면, 전기 영동 입자(905)는 반대측의 전극으로 당겨져서, 목시자는 착색 절연성 액체(906)의 색을 관측하게 된다.
일반적인 전기 영동 표시 장치(920)의 원리는 이상과 같지만, 도 15에 나타 내는 전기 영동 표시 장치(920)에서는 백색 표시 상태에서, 전기 영동 입자(905)끼리의 극간에, 착색 절연성 액체(906)가 비집고 들어가서, 그 결과, 표시 콘트라스트가 저하하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하는 전기 영동 표시 장치로서, 대전 극성이 정부의 색(색조)이 다른 2종의 전기 영동 입자와, 무색 투명의 절연성 액체를 사용하는 것(예를 들어, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2 참조)이 제안되어 있다.
그러나, 특개소 62-50886호 공보 기재의 전기 영동 표시 장치에서는, 전기 영동 입자로서 안료 입자를 사용하고 있기 때문에, 전기 영동 입자의 입경이 고르지 않게 되어, 절연성 액체로의 분산을 확실히 행할 수 없는 문제나, 전기 영동 입자의 분쇄를 행하는 것이 곤란하다는 문제 등이 있다.
한편, 특표평 8-510790호 공보 기재의 전기 영동 표시 장치에서는, 전기 영동 입자의 분산성과 대전성을 부여할 목적으로 계면 활성제를 사용하고 있지만, 전기 영동 입자에 부착한 계면 활성제끼리가 서로 얽혀, 그 결과, 전기 영동 입자의 절연성 액체 중에서의 전기 영동이 곤란해지는 문제가 있다.
이 2종의 입자의 응집을 개선하기 위하여, 한쪽의 입자의 표면을 커플링제에 의해 표면 처리하는 기술이 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 3).
그러나, 이 특허 문헌 3 기재의 방법에서는, 2종의 입자의 구성 재료나 조합에 따라서는, 충분한 응집 억제 효과를 얻을 수 없는 문제가 있다.
특허 문헌 1
특개소 62-50886호 공보
특허 문헌 2
특표평 8-510790호 공보
특허 문헌 3
특개 2001-56653호 공보
본 발명의 목적은 전기 영동 입자끼리의 응집을 방지할 수 있는 전기 영동 분산액, 이러한 전기 영동 분산액을 사용한 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법, 또, 표시 성능이 우수한 전자 기기를 제공하는 것에 있다.
이러한 목적은 하기의 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 전기 영동 분산액은 절연성을 갖는 액상 분산매 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 전기 영동 분산액으로서,
상기 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 그 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 상기 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 전기 영동 입자의 응집(무기 입자와 수지 입자의 응집)을 방지할 수 있다.
본 발명의 전기 영동 분산액에서는, 상기 수지 입자는 주로 아크릴계 수지로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 전기 영동 입자의 응집을 보다 확실히 방지할 수 있다.
본 발명의 전기 영동 분산액에서는, 상기 아크릴계 수지는 수산기 및 아미노기의 적어도 한쪽을 극성기로서 갖는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 수지 입자의 액상 분산매에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전기 영동 분산액에서는, 상기 극성기는 상기 아크릴계 수지에, 상기 극성기를 갖는 아크릴계 단량체를 공중합시킴으로써 도입된 것인 것이 바람직하다.
이러한 방법에 의하면, 극성기를 갖는 아크릴계 수지를, 비교적 용이하게 또한 고수율로 얻을 수 있다.
본 발명의 전기 영동 분산액에서는, 상기 수지 입자는 적색, 녹색, 청색 및 흑색의 어느 하나의 색으로 착색되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 다색에 의한 정보의 표시가 가능해진다.
본 발명의 전기 영동 분산액에서는, 상기 무기 입자의 평균 입경을 A[㎛]로 하고, 상기 수지 입자의 평균 입경을 B[㎛]로 했을 때, B/A가 1.5~200으로 되는 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 무기 입자 및 수지 입자의 액상 분산매에서의 분산성을 적합하게 유지하면서, 무기 입자와 수지 입자의 응집을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 전기 영동 분산액에서는 상기 수지 입자의 평균 입경은 0.5~20㎛인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 무기 입자 및 수지 입자의 액상 분산매에서의 분산성을 적합하 게 유지하면서, 무기 입자와 수지 입자의 응집을 효과적으로 방지하는 동시에, 전기 영동 표시 장치의 대형화의 방지, 제조 효율 저하의 방지 등의 효과가 발휘된다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치는, 제1 기판과,
그 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되고, 절연성을 갖는 액상 분산매 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 전기 영동 분산액과,
상기 전기 영동 입자에 전계를 작용시키기 위한 한쌍의 전극을 갖는 전기 영동 표시 장치로서,
상기 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 그 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 상기 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 표시 성능이 우수한 전기 영동 표시 장치가 얻어진다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치는, 제1 기판과,
그 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되고, 절연성을 갖는 액상 분산매 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 전기 영동 분산액을 봉입한 마이크로 캡슐과,
상기 전기 영동 입자에 전계를 작용시키기 위한 한쌍의 전극을 갖는 전기 영 동 표시 장치로서,
상기 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 그 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 상기 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 표시 성능이 우수한 전기 영동 표시 장치가 얻어진다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치에서는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 TFT 소자를 갖는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 보다 응답 속도가 빠른 전기 영동 표시 장치가 얻어진다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치에서는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 TFT 소자를 갖고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에는, 격벽에 의해 구획된 복수의 셀 공간이 형성되고, 각 상기 셀 공간에는, 각각, 상기 전기 영동 분산액이 충전되는 동시에, 적어도 1개의 상기 TFT 소자가 대응하여 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 셀 공간에 충전되는 전기 영동 분산액의 색을 조합함으로써, 다색 표시가 가능해진다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치에서는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 TFT 소자를 갖고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에는, 다른 색으로 착색된 상기 수지 입자를 함유하는 복수종의 상기 마이크로 캡슐이 설치되고, 각 상기 마이크로 캡슐에는, 각각, 적어도 1개의 상기 TFT 소자가 대응하여 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 다색 표시가 가능해진다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제조 방법은, 제1 기판과,
그 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되고, 절연성을 갖는 액상 분산매 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 전기 영동 분산액과,
상기 전기 영동 입자에 전계를 작용시키기 위한 한쌍의 전극과,
매트릭스 형상으로 배치된 복수의 TFT 소자를 갖고,
상기 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 그 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 상기 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하며,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에는 격벽에 의해 구획된 복수의 셀 공간이 형성되고, 각 상기 셀 공간에는, 각각, 상기 전기 영동 분산액이 충전되는 동시에, 적어도 1개의 상기 TFT 소자가 대응하여 설치되어 이루어지는 전기 영동 표시 장치를 제조하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법으로서,
각 상기 셀 공간으로의 상기 전기 영동 분산액의 충전을, 디스펜서를 사용하는 방법 또는 잉크젯법에 의해 행하는 것을 특징으로 한다.
이러한 방법에 의하면, 셀 공간으로의 전기 영동 분산액의 충전을, 보다 용이하게 또한 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제조 방법은, 제1 기판과,
그 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되고, 절연성을 갖는 액상 분산매 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 전기 영동 분산액을 봉입한 마이크로 캡슐과,
상기 전기 영동 입자에 전계를 작용시키기 위한 한쌍의 전극과,
매트릭스 형상으로 배치된 복수의 TFT 소자를 갖고,
상기 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 그 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 상기 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하며,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에는, 다른 색으로 착색된 상기 수지 입자를 함유하는 복수종의 상기 마이크로 캡슐이 설치되고, 각 상기 마이크로 캡슐에는, 각각, 적어도 1개의 상기 TFT 소자가 대응하여 설치되어 이루어지는 전기 영동 표시 장치를 제조하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법으로서,
목적으로 하는 상기 TFT 소자에 전기적으로 접속하도록, 상기 제1 기판상 또는 상기 제2 기판상에 접착제를 통하여, 소정의 색으로 착색된 상기 수지 입자를 함유하는 소정 종류의 상기 마이크로 캡슐을 고정하는 공정을 갖고,
그 공정을, 적어도 상기 마이크로 캡슐의 종류에 따른 회수, 반복하는 것을 특징으로 한다.
이러한 방법에 의하면, 마이크로 캡슐의 기판상으로의 배치를, 보다 용이하게 또한 확실히 행할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 본 발명의 전기 영동 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 표시 성능이 우수한 전자 기기를 얻을 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 본 발명의 전기 영동 분산액, 전기 영동 표시 장치, 전기 영동 표시 장치의 제조 방법 및 전자 기기에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
＜제1 실시 형태＞
우선, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 종단면도, 도 2는 도 1에 나타내는 전기 영동 표시 장치의 작동 원리를 나타내는 모식도이다.
또한, 이하에서는 설명의 편의상, 도 1 및 도 2중의 상측을 "상" 또는 "상방", 하측을 "하" 또는 "하방"으로서 설명한다.
도 1에 나타내는 전기 영동 표시 장치(전기 영동 표시체)(20)는 제1 전극(3)을 구비하는 제1 기판(1)과, 제1 전극(3)과 대향하는 제2 전극(4)을 구비하는 제2 기판(2)과, 이들 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 설치된 전기 영동 분산액(10)을 갖고 있다. 이하, 각부의 구성에 대해서 순차 설명한다.
제1 기판(1) 및 제2 기판(2)은 각각, 시트 형상(평판 형상)의 부재로 구성되며, 이들 사이에 배치되는 각 부재를 지지 및 보호하는 기능을 갖는다.
각 기판(1, 2)은 각각, 가요성을 갖는 것, 경질인 것의 어느 것이라도 좋지만, 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 가요성을 갖는 기판(1, 2)을 사용함에 의하여, 가요성을 갖는 전기 영동 표시 장치(20), 즉, 예를 들어 전자 페이퍼를 구축하는 데 있어서 유용한 전기 영동 표시 장치(20)를 얻을 수 있다.
또한, 각 기판(1, 2)을 가요성을 갖는 것으로 하는 경우, 그 구성 재료로는, 각각, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체 등이 폴리올레핀, 변성 폴리올레핀, 폴리아미드(예:나일론 6, 나일론 46, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 6-12, 나일론 6-66), 열가소성 폴리이미드, 방향족 폴리에스테르 등의 액정 중합체, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테르, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아세탈, 스티렌계, 폴리올레핀계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리부타디엔계, 트랜스 폴리이소프렌계, 불소 고무계, 염소화 폴리에틸렌계 등의 각종 열가소성 엘라스토머 등, 또는 이들을 주로 하는 공중합체, 브렌드체, 중합체 알로이 등을 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이러한 기판(1, 2)의 두께(평균)는 각각, 구성 재료, 용도 등에 따라 적당히 설정되며, 특별히 한정되지 않지만, 가요성을 갖는 것으로 하는 경우, 20~500㎛정도인 것이 바람직하고, 25~250㎛정도인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 전기 영동 표시 장치(20)의 유연성과 강도와의 조화를 도모하면서, 전기 영동 표시 장치(20)의 소형화(특히, 박형화)를 도모할 수 있다.
이들 기판(1, 2)의 후술하는 전기 영동 분산액(10)측의 면, 즉, 제1 기판(1)의 하면 및 제2 기판(2)의 상면에는, 각각, 층형상(막형상)을 이루는 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)이 설치되어 있다.
제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에 전압을 인가하면, 이들 사이에 전계가 생겨, 이 전계가 전기 영동 분산액(10) 중의 전기 영동 입자에 작용한다.
본 실시 형태에서는 제1 전극(3)이 공통 전극으로 되며, 제2 전극(4)이 매트릭스 형상(행렬 형상)으로 분할된 개별 전극(화소 전극)(4X)으로 되어 있고, 제1 전극(3)과 각 개별 전극(4X)이 겹치는 부분이 1화소를 구성한다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제2 전극(4)과 제2 기판(2) 사이에는 각 개별 전극(구동용 전극)(4X)에 대응하여, 각각, 1개의 TFT 소자(스위칭 소자)(8)가 전기적으로 접속하도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 각개별 전극(4X)과 제1 전극(3) 사이에, 개개 독립하여 전압을 인가할 수 있도록 설계되어 있다.
본 실시 형태에서는 각 개별 전극(4X)이 매트릭스 형상으로 배치되고, 이것에 대응하여, 각 TFT 소자(8)도 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.
또한, 제1 전극(3)도, 제2 전극(4)과 마찬가지로 복수로 분할하도록 하여도 좋다.
각 전극(3,4)의 구성 재료로는, 각각, 실질적으로 도전성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 동, 알루미늄, 니켈, 코발트, 백금, 금, 은, 몰리브덴, 탄탈 또는 이들을 함유하는 합금 등의 금속 재료, 카본 블랙, 카본 나노튜브, 플러렌(fullerene) 등의 탄소계 재료, 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리(p-페닐렌), 폴리(p-페닐렌비닐렌), 폴리플루오렌, 폴리카바졸, 폴리실란 또는 이들 유도체 등의 전자 도전성 고분자 재료, 폴리비닐알콜, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐카바졸, 초산비닐 등의 매트릭스 수지 중에, NaCl, LiClO4, KCl, H2O, LiCl, LiBr, LiI, LiNO3, LiSCN, LiCF3SO3, NaBr, NaI, NaSCN, NaClO4, NaCF3SO3, KI, KSCN, KClO4, KCF3SO3, NH4I, NH4SCN, NH4ClO4, NH4CF3SO3, MgCl2 , MgBr2, MgI2, Mg(NO3)2, Mg(SCN)2, Mg(CF 3SO3)2, CaBr2, CaI2, Ca(SCN)2, Ca(ClO4)2, Ca(CF3 SO3)2, ZnCl2, ZnI2, Zn(SCN)2, Zn(ClO4 )2, Zn(CF3SO3)2, CuCl2, CuI2, Cu(SCN)2, Cu(ClO4)2, Cu(CF3SO3)2 등의 이온성 물질을 분산시킨 이온 도전성 고분자 재료, 인듐주석 산화물(ITO), 불소 도프 한 주석 산화물(FTO), 주석 산화물(SnO2), 인듐 산화물(InO) 등의 도전성 산화물 재료 같은 각종 도전성 재료를 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
기타, 각 전극(3,4)의 구성 재료로는, 각각, 예를 들어, 유리 재료, 고무 재료, 고분자 재료 등의 도전성을 갖지 않는 재료 중에, 금, 은, 니켈, 카본 등의 도전성 재료(도전성 입자)를 혼합하여, 도전성을 부가한 각종 복합 재료도 사용할 수 있다.
이러한 복합 재료의 구체적인 예로는, 고무 재료 중에 도전성 재료를 혼합한 도전성 고무, 에폭시계, 우레탄계, 아크릴계 등의 접착제 조성물 중에 도전성 재료 를 혼합한 도전성 접착제 또는 도전성 페이스트, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, ABS 수지, 나일론(폴리아미드), 에틸렌 초산비닐 공중합체, 폴리에스테르, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 등의 매트릭스 수지 중에 도전성 재료를 혼합한 도전성 수지 등을 들 수 있다.
이러한 전극(3,4)의 두께(평균)는, 각각, 구성 재료, 용도 등에 따라 적당히 설정되며, 특별히 한정되지 않지만, 0.05~10㎛정도인 것이 바람직하고, 0.05~5㎛정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 각 기판(1, 2) 및 각 전극(3,4) 중, 표시면측에 배치되는 기판 및 전극(본 실시 형태에서는 제1 기판(1) 및 제1 전극(3))은 각각, 광투과성을 갖는 것, 즉, 바람직하게는 실질적으로 투명(무색 투명, 유색 투명 또는 반투명)으로 된다. 이것에 의해, 후술하는 전기 영동 분산액(10) 중에서의 전기 영동 입자의 상태, 즉, 전기 영동 표시 장치(20)에 표시된 정보(화상)를 육안에 의해 용이하게 인식할 수 있다.
또한, 각 전극(3,4)은 상술한 바와 같은 재료의 단체로 이루어지는 단층 구조의 것 외에, 예를 들어, 복수의 재료를 순차 적층한 다층 적층 구조의 것이라도 좋다. 즉, 각 전극(3,4)은 각각, 예를 들어, ITO로 구성되는 단층 구조라도 좋고, ITO 층과 폴리아닐린층과의 2층 적층 구조로 할 수도 있다.
또한, 전기 영동 표시 장치(20)의 측부 근방으로서, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에는, 제1 전극(3)과 제2 전극(4)의 간격을 규정하는 기능을 갖는 스페이서(7)가 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는 이 스페이서(7)는 전기 영동 표시 장치(20)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 있고, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 밀폐 공간(71)을 획성(형성)하는 실링부재로서의 기능도 갖고 있다.
스페이서(7)의 구성 재료의 예로는, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지 등의 각종 수지 재료나, 실리카, 알루미나, 티타니아 등의 각종 세라믹스 재료 등을 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이러한 스페이서(7)의 두께(평균), 즉, 전극(3,4)간의 거리(전극간 거리)는 특별히 한정되지 않지만, 10~500㎛정도인 것이 바람직하고, 20~100㎛정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 스페이서(7)는 전기 영동 표시 장치(20)의 외주를 둘러싸도록 설치되는 구성에 한정되지 않고, 예를 들어, 복수의 스페이서(7)를 소정 간격 두고, 전기 영동 표시 장치(20)의 측부 근방에 배설하여도 좋다. 이 경우, 스페이서(7)끼리의 간극은 다른 밀봉재(실링재)에 의해 밀봉하게 하면 좋다.
밀봉 공간(71)(한쌍의 기판과 스페이서(7)로 구성되는 셀의 내부 공간)내에는 본 발명의 전기 영동 분산액(10)이 수납(충전)되어 있다. 이것에 의해, 전기 영동 분산액(10)은 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)에 직접 접촉되어 있다.
전기 영동 분산액(전기 영동 표시체용 분산액)(10)은 절연성을 갖는 액상 분산매(6) 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 것이다.
또한, 본 발명에서는 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 이 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하는 것을 특징으로 한다.
전기 영동 입자로서, 무기 입자와 수지 입자를 조합하여 사용함에 의하여, 전기 영동 입자의 응집을 방지할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 전기 영동 입자로서, 백색의 무기 입자(5a)와 유색의 수지 입자(5b)의 2종의 것이 사용되고 있다.
무기 입자(5a) 및 수지 입자(5b)로는, 각각, 하전(荷電)을 갖고, 전계가 작용함으로써, 액상 분산매(6) 중을 전기 영동할 수 있는 입자라면, 어떠한 것도 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다.
무기 입자(5a)의 예로는, 산화티탄(티타니아), 감청, 군청, 프탈로시아닌 블루, 크롬 옐로우, 카드뮴 옐로우, 리토폰, 몰리브데이트 오렌지, 패스트 옐로우, 벤즈이미다졸린 옐로우, 훌라반스 옐로우, 나프톨 옐로우, 벤즈이미다졸론 오렌지, 페리논 오렌지, 벤가라, 카드뮴 레드, 마다 레이크, 나프톨 레드, 디옥사딘 바이오렛, 알칼리 블루, 셀루리안 블루, 에메랄드 그린, 프탈로시아닌 그린, 피그멘트 그린, 코발트 그린, 아닐린 블랙과 같은 안료, 기타, 아연화, 황산바륨, 산화 크롬, 탄산칼슘, 석고, 연백, 카본 블랙, 철흑 등의 각종 화합물을 사용할 수 있다.
이들 중에서, 무기 입자(5a)는 주로하여 산화티탄으로 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 산화티탄을 주로 이루어지는 무기 입자(5a)는 높은 백색도를 갖고, 수지 입자(5b)와의 응집성이 특히 낮기 때문에 바람직하다.
또한, 무기 입자(5a)는 그 표면에 액상 분산매(6)에 대한 분산성을 향상시키는 처리가 실시된 것이 바람직하다. 이것에 의해, 무기 입자(5a)의 액상 분산매(6)로의 분산성이 향상되고, 결과적으로, 수지 입자(5b)와의 응집을 보다 확실히 방지할 수 있다.
이러한 무기 입자(5a)의 표면 처리로는, 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제, 지르코늄계 커플링제 등의 표면 처리제가 적합하다.
특히, 표면 처리제로는 티타네이트계 커플링제(아지노모토 사제, "KR TTS"), 알루미늄계 커플링제(아지노모토 사제, "AL-M")가 바람직하다.
한편, 수지 입자(5b)로는, 예를 들어 유화 중합법 등에 의하여 얻어지는 입자를 사용할 수 있다.
이 수지 입자(5b)를 구성하는 수지 재료의 예로는, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 요소계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민 수지, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 디비닐벤젠 등을 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서, 수지 입자(5b)를 구성하는 수지 재료로는 아크릴계 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 수지 입자(5b)를 주로 아크릴계 수지로 구성함으로써, 무기 입자(5a)와의 응집을 보다 확실히 방지할 수 있다.
또한, 상기 수지는 그 분자 구조 중에, 예를 들어, 수산기, 아미노기, 카복실기 등의 극성기를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 극성기를 도입함으로써, 수지 의 분자 구조 중에 극성기가 도입되어, 용제에 불용화한다. 그 결과, 수지 입자(5b)의 액상 분산매(6)에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.
이러한 관점에서는, 극성기로는 수산기 및 아미노기의 적어도 하나인 것이 바람직하고, 특히, 아미노기가 적합하다.
이상의 것을 고려한 경우, 상기 수지로는, 수산기 및 아미노기의 적어도 하나를 극성기로서 갖는 아크릴계 수지가 적합하다.
이러한 아크릴계 수지는, 예를 들어, 아크릴계 수지에, 극성기를 갖는 아크릴계 단량체를 공중합시켜, 극성기를 도입함으로써 얻을 수 있다. 이러한 방법에 의하면, 극성기를 갖는 아크릴계 수지를, 비교적 용이하게 또한 고수율로 얻을 수 있다.
또한, 극성기의 도입량을 적당히 설정함으로써, 수지 입자(5b)의 액상 분산매(6) 중에서의 대전성을 조절할 수 있다.
또한, 수지 입자(5b)는 예를 들어, 염료, 안료 등의 색소를 혼합함으로써, 적색, 녹색, 청색 및 흑색의 어느 하나의 색으로 착색되어 있다. 이것에 의해, 전기 영동 표시 장치(20)에서는 무기 입자(5a)의 색, 수지 입자(5b)의 색 및 이들 혼합색의 표시가 가능하게 되어 있다.
이러한 무기 입자(5a)의 평균 입경과 수지 입자(5b)의 평균 입경은 다음과 같은 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
즉, 무기 입자(5a)의 평균 입경을 A[㎛]로 하고, 수지 입자(5b)의 평균 입경을 B[㎛]로 했을 때, B/A가 1.5~200으로 되는 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 5~50으로 되는 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 각 입자(5a, 5b)의 액상 분산매(6) 중에서의 분산성을 적합하게 유지하면서, 무기 입자(5a)와 수지 입자(5b)의 응집을 효과적으로 방지할 수 있다.
구체적으로는 수지 입자(5b)의 평균 입경(B)은 0.5~20㎛정도인 것이 바람직하고, 2~10㎛정도인 것이 보다 바람직하다. 수지 입자(5b)의 평균 입경(B)를 상기 범위로 함으로써, 상기 효과가 보다 적합하게 발휘되는 동시에, 전기 영동 표시 장치(20)의 막두꺼워짐의 방지, 제조 효율 저하의 방지 등의 효과가 발휘된다.
또한, 무기 입자(5a)를 계면 활성제로 표면 처리(무기 입자(5a)의 표면으로의 계면 활성제의 흡착)를 행한 경우에는 수지 입자(5b)의 평균 입경(B)이 너무 작으면, 계면 활성제의 소수쇄 중에 무기 입자(5a)가 들어가서, 그 결과, 무기 입자(5a)와 수지 입자(5b)의 응집이 생길 우려가 있다. 그런데, 무기 입자(5a)를 계면 활성제로 표면 처리를 행한 경우라도, 무기 입자(5a)의 평균 입경(B)를 0.5㎛이상(특히, 2㎛이상)으로 함으로써, 무기 입자(5a)와 수지 입자(5b)의 응집을 효과적으로 방지할 수 있다.
이러한 관점에서도, 무기 입자(5a)의 계면 활성제에 의한 표면 처리는 생략하는 것이 바람직하다.
한편, 무기 입자(5a)의 평균 입경(A)는 0.1~10㎛정도인 것이 바람직하고, 0.1~7.5㎛정도인 것이 보다 바람직하고, 특히 0.2~0.3㎛정도인 것이 적합하다.
또한, 각 입자(5a, 5b)의 비중은 각각, 액상 분산매(6)의 비중과 거의 같게 되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 각 입자(5a, 5b)는 각각, 전극(3,4)간으로의 전압의 인가를 정지한 후에도, 액상 분산매(6)중에서 일정한 위치에 장시간 체류할 수 있다. 즉, 전기 영동 표시 장치(20)에 표시된 정보가 장시간 유지되게 된다.
액상 분산매(6)로는 절연성을 갖는 액체가 사용된다. 이러한 액상 분산매(6)의 예로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 옥탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알콜류, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 페닐 셀로솔브 등의 셀로솔브류, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 포름산에틸 등의 에스테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸이소프로필 케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류, 펜탄, 헥산, 옥탄 등의 지방족 탄화수소류(파라핀계 탄화수소류), 시클로헥산, 메틸시클로헥산 등의 지환식 탄화수소류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 헥실벤젠, 헵틸벤젠, 옥틸벤젠, 노닐벤젠, 데실벤젠, 운데실벤젠, 도데실벤젠, 트리데실벤젠, 테트라데실벤젠과 같은 장쇄 알킬기를 갖는 벤젠류(알킬벤젠 유도체) 등의 방향족 탄화수소류, 염화메틸렌, 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄 등의 할로겐화 탄화수소류, 피리딘, 피라진, 퓨란, 피롤, 티오펜, 메틸피롤리돈 등의 방향족 복소환류, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 아크릴로니트릴 등의 니트릴류, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류, 카복실산염 또는 기타의 각종 유류 등을 들 수 있고, 이들을 단독 또는 혼합물로서 사용할 수 있다.
이들 중에서, 액상 분산매(6)로는, 알킬벤젠 유도체(특히 도데실 벤젠)가 적합하다. 알킬벤젠 유도체는 그 원료가 비교적 염가이고 또한 용이하게 입수 가능 하고, 또한, 안전성도 높기 때문에 바람직하다.
또한, 액상 분산매(6)(전기 영동 분산액(10))중에는, 필요에 따라서, 예를 들어, 전해질, 계면 활성제, 금속 비누, 수지 재료, 고무 재료, 유류, 바니스, 배합물 등의 입자로 되는 하전 제어제, 티탄계 커플링제, 알루미늄계 커플링제, 실란계 커플링제 등의 분산제, 윤활제, 안정화제 등의 각종 첨가제를 첨가하여도 좋다.
또한 액상 분산매(6)에는, 필요에 따라서, 안트라퀴논계 염료, 아조계 염료, 인디고이드계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 피라졸론계 염료, 스틸벤계 염료, 디페닐메탄계 염료, 크산텐계 염료, 아리자린계 염료, 아크리딘계 염료, 퀴논이민계 염료, 티아졸계 염료, 메틴계 염료, 니트로계 염료, 니트로소계 염료 등의 각종 염료를 용해하여도 좋다.
이러한 전기 영동 표시 장치(20)에서는, TFT 소자(8)를 ON 하면, 이 ON 상태의 TFT 소자(8)에 대응하는 개별 전극(4X)과 제1 전극(3) 사이에 전압이 인가된다. 이때, 개별 전극(4X)과 제1 전극(3) 사이에 생기는 전계에 의하여, 각 입자(5a, 5b)는 각각, 어느 전극으로 향해 전기 영동한다.
예를 들어, 무기 입자(5a)로서 정하전, 수지 입자(5b)로서 부하전을 갖는 것을 사용한 경우, 개별 전극(4X)을 정전위로 하면, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 무기 입자(5a)는 제1 전극(3)측으로 이동하여 제1 전극(3)상에 모이고, 한편, 수지 입자(5b)는 개별 전극(4X)측으로 이동하여 개별 전극(4X)상에 모인다. 이 때문에, 전기 영동 표시 장치(20)를 상방(표시면측)에서 보면, 무기 입자(5a)의 색이 보이게 된다.
이것과는 역으로, 개별 전극(4X)을 부전위로 하면, 도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 무기 입자(5a)는 개별 전극(4X)측으로 이동하여, 개별 전극(4X)상에 모이고, 한편, 수지 입자(5b)는 제1 전극(3)측으로 이동하여, 제1 전극(3)상에 모인다. 이 때문에, 전기 영동 표시 장치(20)를 상방(표시면측)에서 보면, 수지 입자(5b)의 색이 보이게 된다.
따라서, 각 TFT 소자(8)의 ON/OFF, 즉, 각 개별 전극(4X)과 제1 전극(3) 사이로의 전압의 인가나, 개별 전극(4X)의 극성 등을 적당히 설정함으로써, 전기 영동 표시 장치(20)의 표시면측에는 무기 입자(5a)의 색 및 수지 입자(5b)의 색의 조합에 의해, 소망의 정보(화상)가 표시된다.
이러한 전기 영동 표시 장치(20)는 예를 들어, 다음과 같이 하여 제조한다.
[A1] 우선, 제1 기판(1)상에 제1 전극(3)을, 또한, 제2 기판(2)상에 TFT 소자(8) 및 개별 전극(4X)(제2 전극(4))을, 각각, 각종의 박막 형성 방법을 사용하여 형성한다.
[A2] 다음에, 스페이서(7)를 개재하여, 제1 전극(3)을 구비하는 제1 기판(1)과, TFT 소자(8) 및 개별 전극(4X)를 구비하는 제2 기판(2)을 접합한다.
또한, 이때, 스페이서(7)의 일부에 밀폐 공간(71)에 전기 영동 분산액(10)을 충전하기 위한 관통공을 형성하여 둔다.
[A3] 다음에, 관통공을 통하여, 밀폐 공간(71)에 전기 영동 분산액(10)을 충전한 후, 관통공을 밀봉한다.
이상과 같은 전기 영동 표시 장치(20)에서는, 무기 입자(5a)와 수지 입자(5b)의 응집이 적합하게 방지되어 있기 때문에, 안정된 표시 성능이 장기에 걸쳐 발휘된다.
＜제2 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제2 실시 형태를 나타내는 사시도(일부를 나타냄), 도 4는 도 3에 나타내는 전기 영동 표시 장치의 제조 공정의 일공정을 나타내는 도면이다. 또한, 도 3에서는 제1 기판 및 제1 전극을 생략하여 나타냈다.
이하, 제2 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제2 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)는, 전기 영동 분산액(10)이 분할하여 배치되고, 그 이외는 상기 제1 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 각 개별 전극(4X)은 각각, 그 평면 형상이 6각형을 이루고 있고, 각 개별 전극(4X)의 가장자리를 따라, 격벽(11)이 입설되어 있다. 이것에 의해, 격벽(11)은 그 전체 형상이 벌집 형상을 이루고 있다.
이러한 구성에서, 격벽(11)에 의해 둘러싸이는 공간(구획되는 공간)이 각각, 셀 공간(12)을 구성한다. 또한, 각 셀 공간(12)에 상술한 바와 같은 전기 영동 분산액(10)이 충전되어 있다. 이것에 의해, 전기 영동 분산액(10)이 분할되어 있다.
상술한 바와 같이, 각 개별 전극(4X)에는 각각, 1개의 TFT 소자(8)가 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 각 셀 공간(12)에 대응하여, 각각, 1개의 TFT 소자(8)가 설치되게 된다.
격벽(11)의 구성 재료의 예로는, 에폭시계 수지, 실리콘 수지, 멜라민계 수지, 요소계 수지, 아크릴계 수지, 페놀계 수지와 같은 각종 수지 재료(경화성 수지)의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 이 격벽(11)의 높이는 상술한 바와 같은 전극간 거리로 되도록 설정된다.
제2 실시 형태에서는 경사지게 배열된 1열의 셀 공간(12)에는 동일색으로 착색된 수지 입자(5b)를 함유하는 전기 영동 분산액(10)이 충전되어 있다. 구체적으로는 적색용의 전기 영동 분산액(10a), 녹색용의 전기 영동 분산액(10b) 및 청색용의 전기 영동 분산액(10c)이 충전된 셀 공간(12)의 열이 차례로 반복하여 설치되어 있다.
이러한 구성에 의해, 제2 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 다색(컬러)으로 소망한 정보(화상)를 표시할 수 있다.
이러한 전기 영동 표시 장치(20)는 예를 들어, 다음과 같이 제조할 수 있다.
[B1] 상기 공정[A1]와 같은 공정을 행한다.
다음에, 각 개별 전극(4X)의 가장자리를 따라서, 격벽(11)을 형성한다. 이 격벽(11)은 예를 들어, 경화성 수지 전구체를 함유하는 액체를 각종 도포법(잉크젯법, 인쇄법 등)으로 공급한 후, 경화시키는 방법, 포토리소그래피법 등에 의해 형 성할 수 있다.
다음에, 각 격벽(11)에 의해 둘러싸이는 공간(셀 공간(12))에, 전기 영동 분산액(10)을 충전한다. 이 셀 공간(12)으로의 전기 영동 분산액(10)의 충전에는 각종 방법을 사용할 수 있지만, 디스펜서를 사용하는 방법 또는 잉크젯법에 의해 행하는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 의하면, 셀 공간(12)으로의 전기 영동 분산액(10)의 충전을, 보다 용이하게 또한 확실히 행할 수 있다.
도 4에는 잉크젯법에 의해, 셀 공간(12)에 전기 영동 분산액(10)을 충전하는 방법에 대해서 나타냈다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 잉크젯법에서는 노즐(100)의 선단으로부터, 전기 영동 분산액(10)(전기 영동 표시 장치용 분산액 잉크)을 액적으로서 토출하여, 개별 전극(4X)상에 착탄시킨다. 이 토출 조작을, 각 셀 공간(12)(각 개별 전극(4X))마다 행함으로써, 각 셀 공간(12)에 전기 영동 분산액(10)(적색용(10a), 녹색용(10b), 청색용(10c))을 충전한다.
[B2] 다음에, 스페이서(7)를 개재하여, 제1 전극(3)을 구비하는 제1 기판(1)과, TFT 소자(8), 개별 전극(4X), 격벽(11) 및 전기 영동 분산액(10)을 구비하는 제2 기판(2)을 접합한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 격벽(11)에 스페이서(7)과 같은 기능을 부여할 수도 있다.
이 경우, 필요에 따라서 스페이서(7)를 생략하여도 좋다.
이러한 제2 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
＜제3 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제3 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄)이다.
이하, 제3 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1 및제2 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제3 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 전기 영동 분산액(10)의 배치 패턴이 다르고, 그 이외는 상기 제2 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제3 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 서로 접하는 3개의 셀 공간(12)에, 각각, 적색용의 전기 영동 분산액(10a), 녹색용의 전기 영동 분산액(10b), 청색용의 전기 영동 분산액(10c)이 충전되어 있다.
이러한 구성에서, 3개의 셀 공간(12)의 조합에 의해, 1화소가 구성되어 있다.
이러한 전기 영동 표시 장치(20)에서는
I: 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 모두를 표시 상태로 하면, 그 화소는 흑색으로 되고,
II: 적색, 녹색, 청색 중의 1색을 표시 상태로 하면, 그 화소는 개개의 색으로 되고,
III: 적색, 녹색, 청색 중의 임의 2색을 표시 상태로 하면, 그 화소는 그들의 혼합색으로 되고,
IV: 모든 색을 비표시 상태로 하면, 무기 입자로 백색의 것(예를 들어 티타니아 입자)을 사용한 경우, 그 화소는 백색으로 된다. 이와 같이 제3 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)는 다색 표시가 가능해진다.
이러한 제3 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1 및 제2 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
＜제4 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제4 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제4 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄)이다.
이하, 제4 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1~제3 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제4 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 4종의 전기 영동 분산액(10)을 사용하고, 그 이외는 상기 제3 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 제4 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 인접하는 4개의 셀 공간(12)에, 각각, 적색용의 전기 영동 분산액(10a), 녹색용의 전기 영동 분산액(10b), 청색용의 전기 영동 분산액(10c)과, 흑색용의 전기 영 동 분산액(10d)이 충전되어 있다.
이러한 구성에서, 4개의 셀 공간(12)의 조합에 의해, 1화소가 구성되어 있다.
이러한 구성에 의해, 전기 영동 표시 장치(20)에서는 표시된 정보(화상)에서, 보다 흑색을 선명하게 할 수 있다.
이러한 제4 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1~제3 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
＜제5 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제5 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 7은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제5 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄)이다.
이하, 제5 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1 및제2 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제5 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 격벽(11)의 전체 형상이 다르고, 그 이외는 상기 제2 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 제5 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 각 개별 전극(4X)(셀 공간(12))의 평면 형상이 정방형을 이루고, 격벽(11)의 전체 형상이 격자 형상을 이루고 있다.
이러한 구성에서 연속하는 3개의 셀 공간(12)에, 각각, 적색용의 전기 영동 분산액(10a), 녹색용의 전기 영동 분산액(10b), 청색용의 전기 영동 분산액(10c)이 충전되어 있다.
이러한 구성에서, 3개의 셀 공간(12)의 조합에 의해, 1화소가 구성되어 있다.
이러한 제5 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1 및 제2 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
＜제6 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제6 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 8은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제6 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄)이다.
이하, 제6 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1 , 제2 및 제5 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제6 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 격벽(11)의 전체 형상이 다르고, 그 이외는 상기 제5 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 제6 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 각 개별 전극(4X)(셀 공간(12))의 평면 형상이 장방형을 이루고, 격벽(11)의 전체 형상이 격자 형상을 이루고 있다.
이러한 제6 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1 , 제2 및 제5 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
＜제7 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제7 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 9는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제7 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄)이다.
이하, 제7 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1 , 제2 및 제5 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제7 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 1화소의 구성단위가 다르고, 그 이외는 상기 제5 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 제7 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 종 3개× 횡 3개(합계 9개)의 셀 공간(12)의 조합에 의해, 1화소가 구성되어 있다.
이러한 구성에 의해, 전기 영동 표시 장치(20)에서는 면적 계조 표시가 가능해지는 동시에, 1색당 4계조의 표시도 가능해지므로, 보다 풀컬러에 가까운 정보(화상)의 표시가 가능해진다.
이러한 제7 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1 , 제2 및 제5 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
＜제8 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제8 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 10은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제8 실시 형태를 나타내는 사시도(일부를 나타냄)이다. 또한, 도 10에서는 제1 기판 및 제1 전극을 생략하여 나타냈다.
이하, 제8 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1 및 제2 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제8 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 전기 영동 분산액(10)이 마이크로 캡슐(40)에 봉입되고, 그 이외는 상기 제2 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 제8 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 적색용의 전기 영동 분산액(10a)을 봉입한 적색용의 마이크로 캡슐(40a), 녹색용의 전기 영동 분산액(10b)을 봉입한 녹색용의 마이크로 캡슐(40b) 및 청색용의 전기 영동 분산액(10c)을 봉입한 마이크로 캡슐(40c)의 열이 차례로 반복하여 설치되어 있다.
마이크로 캡슐(40)(40a~40c)의 구성 재료로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 아리비아 고무와 젤라틴의 복합 재료, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 요소수지, 폴리아미드, 폴리에테르와 같은 각종 수지 재료를 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 마이크로 캡슐(40)의 제작 방법(마이크로 캡슐(40)로의 전기 영동 분산액(10)의 봉입 방법)으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 계면 중합법, in-situ 중합법, 상 분리법(또는 코어셀베이션법), 계면 침전법, 스프레이 드라이법 등의 각종 마이크로 캡슐화 방법을 사용할 수 있다. 또한, 상기의 마이크로 캡슐화 방법은 마이크로 캡슐(40)의 구성 재료 등에 따라서, 적당히 선택하면 좋다.
이러한 마이크로 캡슐(40)은 그 크기가 거의 균일한 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전기 영동 표시 장치(20)는 보다 우수한 표시 성능을 발휘할 수 있다. 또한, 균일한 크기의 마이크로 캡슐(40)은 예를 들어, 여과법, 비중차 분급법 등을 사용함에 의하여 얻을 수 있다.
마이크로 캡슐(40)의 크기(평균 입경)는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 10~150㎛정도인 것이 바람직하고, 30~100㎛정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 제1 전극(3)과 제2 전극(4)과의 간극으로서, 마이크로 캡슐(40)의 외주부에 바인더재가 공급되어 있어도 좋다.
이 바인더재는 예를 들어, 마이크로 캡슐(40)을 고정할 목적이나, 전극(3,4)간의 절연성을 확보할 목적 등에 의해 공급된다. 이것에 의해, 전기 영동 표시 장치(20)의 내구성 및 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
이 바인더재에는 각 전극(3,4) 및 마이크로 캡슐(40)과의 친화성(밀착성)이 우수하고, 또한, 절연성이 우수한 수지 재료가 적합하게 사용된다.
이러한 수지 재료로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리에틸렌, 염소화 폴리에틸렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산에틸공중합체, 폴리 프로필렌, ABS 수지, 메타크릴산 메틸수지, 염화비닐 수지, 염화비닐-초산비닐 공중합체, 염화비닐-염화비닐리덴 공중합체, 염화비닐 아크릴산 에스테르 공중합체, 염화비닐-메타크릴산 공중합체, 염화비닐-아크릴로니트릴 공중합체, 에틸렌-비닐 알콜-염화비닐 공중합체, 프로필렌-염화비닐 공중합체, 염화비닐리덴 수지, 초산비닐 수지, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 포르말, 셀룰로오스계 수지 등의 열가소성 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리설폰, 폴리아미드이미드, 폴리아미노 비스말레이미드, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설폰, 폴리아릴레이트, 그라프트화 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드 등의 고분자, 폴리4불화에틸렌, 폴리불화에틸렌프로필렌, 4불화에틸렌-퍼플루오로 알콕시 에틸렌 공중합체, 에틸렌-4불화 에틸렌 공중합체, 폴리불화 비닐리덴, 폴리3불화 염화에틸렌, 불소 고무 등의 불소계 수지, 실리콘계 수지, 실리콘 고무 등의 규소 수지, 기타로서, 메타크릴산-스티렌 공중합체, 폴리부틸렌, 메타크릴산 메틸-부타디엔-스티렌 공중합체 등을 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 바인더재는 그 유전율이 상기 액상 분산매(6)의 유전율과 거의 같게 되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이 때문에, 바인더재 중에는 예를 들어, 1,2-부탄디올, 1, 4-부탄디올과 같은 알콜류, 케톤류, 카복실산염의 유전율 조절제를 첨가하는 것이 바람직하다.
이러한 전기 영동 표시 장치(20)는 예를 들어, 다음과 같이 제조한다.
[C1] 상기 공정[A1]와 같은 공정을 행한다.
다음에, 목적으로 하는 개별 전극(4X)(제2 기판(2))상에, 접착제를 공급한 후, 예를 들어, 적색용의 마이크로 캡슐(40a)을 공급하고, 접착제를 경화시킴으로써, 마이크로 캡슐(40a)을 개별 전극(4X)에 고정한다. 이것에 의해, 목적으로 하는 TFT 소자(8)에 마이크로 캡슐(40a)이 전기적으로 접속된다.
이러한 조작(공정)을, 마이크로 캡슐(40)의 다른 색의 종류(40b, 40c)에 따른 횟수, 반복한다.
이러한 방법에 의하면, 마이크로 캡슐(40)을 제2 기판(2)상에, 보다 용이하게 또한 확실히 배치할 수 있다.
[C2] 다음에, 제1 전극(3)을 구비하는 제1 기판(1)을, 제1 전극(3)이 마이크로 캡슐(40)에 접촉하도록 적층하여 접합한다.
이러한 제8 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1 및 제2 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
또한, 마이크로 캡슐(40)(40a, 40b, 40c)의 배치 패턴에, 상기 제3~제7 실시 형태의 배치 패턴을 적용하여도 좋다.
＜제9 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제9 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 11은 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제9 실시 형태를 나타내는 평면도(일부를 나타냄)이다.
이하, 제9 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1 , 제7 및 제8 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제9 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 셀 공간(12)에 마이크로 캡슐(40)이 수납(수용)되고, 그 이외는 상기 제7 및 제8 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
즉, 제9 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)는 제7 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)의 구성과 제8 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)의 구성을 조합한 것이다.
이러한 구성에 의해, 마이크로 캡슐(40)을, 보다 정확한 위치에 배치할 수 있다.
이러한 제9 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1 , 제7 및 제8 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
＜제10 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제10 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 12는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제10 실시 형태를 나타내는 종단면도(일부를 나타냄)이다.
이하, 제10 실시 형태의 전기 영동 표시 장치에 대해서, 상기 제1 및 제8 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 같은 사항에 대해서는 그 설명을 생략한 다.
제10 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에서는 2개의 개별 전극(4X)에 대해서, 1개의 마이크로 캡슐(40)이 배치되고, 그 이외는 상기 제8 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)와 같다.
이러한 전기 영동 표시 장치(20)에서는 도 12에 나타내는 바와 같이, 개별 전극(4X)의 극성의 조합에 의해, 전기 영동 표시 장치(20)를 상방(표시면측)에서 보면, 좌측의 마이크로 캡슐(40)에서는 무기 입자(5a)의 색(백색)이, 중앙의 마이크로 캡슐(40)에서는 무기 입자(5a)의 색과 수지 입자(5b)의 색이 혼합된 색(혼합색)이, 우측의 마이크로 캡슐(40)에서는 수지 입자(5b)의 색(유색)이 각각 보이게 된다.
이러한 구성에 의해, 전기 영동 표시 장치(20)에서는 보다 다계조의 화상을 표시할 수 있게 된다.
이러한 제10 실시 형태의 전기 영동 표시 장치(20)에 의해서도, 상기 제1 및 제8 실시 형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.
이상과 같은 전기 영동 표시 장치(20)는 각종 전자 기기에 조립할 수 있다. 이하, 전기 영동 표시 장치(20)를 구비하는 본 발명의 전자 기기에 대해서 설명한다.
＜＜전자 페이퍼＞＞
다음에, 본 발명의 전자 기기를 전자 페이퍼에 적용한 경우의 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 13은 본 발명의 전자 기기를 전자 페이퍼에 적용한 경우의 실시 형태를 나타내는 사시도이다.
도 13에 나타내는 전자 페이퍼(600)는 종이와 동등의 질감 및 유연성을 갖는 리라이터블 시트(rewrittable sheet)로 구성되는 본체(601)와, 표시 유닛(602)을 구비하고 있다.
이러한 전자 페이퍼(600)에서는 표시 유닛(602)이 상술한 바와 같은 전기 영동 표시 장치(20)로 구성되어 있다.
＜＜디스플레이＞＞
다음에, 본 발명의 전자 기기를 디스플레이에 적용한 경우의 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 14는 본 발명의 전자 기기를 디스플레이에 적용한 경우의 실시 형태를 나타내는 도면이다. 이 중, 도 14중 (a)는 단면도, (b)는 평면도이다.
도 14에 나타내는 디스플레이(표시 장치)(800)는 본체부(801)와, 이 본체부(801)에 대해서 착탈 자유롭게 설치된 전자 페이퍼(600)를 구비하고 있다. 또한, 이 전자 페이퍼(600)는 상술한 바와 같은 구성, 즉, 도 13에 나타내는 구성과 같은 것이다.
본체부(801)는 그 측부(도 14중, 우측)에 전자 페이퍼(600)를 삽입 가능한 삽입구(805)가 형성되며, 또한, 내부에 2조의 반송 롤러쌍(802a, 802b)이 설치되어 있다. 전자 페이퍼(600)를, 삽입구(805)를 통하여 본체부(801)내에 삽입하면, 전자 페이퍼(600)는 반송 롤러쌍(802a, 802b)에 의해 협지된 상태로 본체부(801)에 설치된다.
또한, 본체부(801)의 표시면측(도 14의 (b)중, 지면 앞쪽)에는 구형(矩形) 형상의 구멍부(803)가 형성되고, 이 구멍부(803)에는 투명 유리판(804)이 끼워 넣어져 있다. 이것에 의해, 본체부(801)의 외부로부터, 본체부(801)에 설치된 상태의 전자 페이퍼(600)를 시인할 수 있다. 즉, 이 디스플레이(800)에서는 본체부(801)에 설치된 상태의 전자 페이퍼(600)를, 투명 유리판(804)에서 시인시킴으로써 표시면을 구성하고 있다.
또한, 전자 페이퍼(600)의 삽입 방향 선단부(도 14중, 좌측)에는, 단자부(806)가 설치되어 있고, 본체부(801)의 내부에는 전자 페이퍼(600)를 본체부(801)에 설치한 상태에서 단자부(806)가 접속되는 소켓(807)이 설치되어 있다. 이 소켓(807)에는 콘트롤러(808)와 조작부(809)가 전기적으로 접속되어 있다.
이러한 디스플레이(800)에서는 전자 페이퍼(600)는, 본체부(801)에 착탈 자유롭게 설치되어 있어, 본체부(801)로부터 떼어낸 상태로 휴대하여 사용할 수도 있다.
또한, 이러한 디스플레이(800)에서는 전자 페이퍼(600)가 상술한 바와 같은 전기 영동 표시 장치(20)로 구성되어 있다.
또한, 본 발명의 전자 기기는 이상과 같은 것으로의 적용에 한정되지 않고, 예를 들어, 테레비젼, 디지털 스틸카메라, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오테이프 레코더, 카내비게이션 장치, 페이져, 전자 수첩, 계산기, 전자 신문, 전자 북, 전자 노트, 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터, 워크스테이션, 휴대 전화, 화상 전 화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있고, 이들 각종 전자 기기의 표시부에, 본 발명의 전기 영동 표시 장치(20)를 적용할 수 있다.
이상, 본 발명의 전기 영동 분산액, 전기 영동 표시 장치, 전기 영동 표시 장치의 제조 방법 및 전자 기기를, 도시의 각 실시 형태에 의하여 설명했지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
또한, 본 발명의 전기 영동 표시 장치는 상기 제1~제10 실시 형태중의 임의 2이상의 구성(특징)을 조합한 것이라도 좋다.
또한, 각 상기 실시 형태에서는 한쌍의 전극이 대향하여 설치된 구성의 것에 대해서 나타냈지만, 본 발명의 전기 영동 표시 장치는 한쌍의 전극을 동일 기판상에 설치하는 구성의 것에 적용할 수도 있다.
실시예
이하, 본 발명의 구체적 실시예에 대해서 설명한다.
(실시예 1)
1. 전기 영동 분산액의 준비
적색으로 염색된 아크릴계 수지 입자(소켄카가쿠 사제, "케미스노우") 8g과, 아지노모토 사제의 표면 처리제에 의해 처리한 티타니아 입자(이시하라산교 사제, "CR-90")8g을, 도데실 벤젠 80mL에 초음파 분산하여, 적색용의 전기 영동 분산액을 제조했다.
또한, 아크릴계 수지 입자는 그 평균 입경이 4㎛의 것, 티타니아 입자는 그 평균 입경이 0.2~0.3㎛의 것을 사용했다.
이것과 동일하게 하여, 녹색용의 전기 영동 분산액 및 청색용의 전기 영동 분산액을 제조했다.
또한, 녹색으로 염색된 아크릴계 수지 입자에는 소켄카가쿠 사제, "케미스노우"를 사용하고, 청색으로 염색된 아크릴계 수지 입자에는 소켄카가쿠 사제, "케미스노우"를 사용했다.
2. 전기 영동 표시 장치의 제조
우선, 박막 트랜지스터 소자를 갖는 기판(TFT 유리 기판)을 얻었다. 이것은 액정 디스플레이에 사용되는 TFT 기판과 동일한 방법에 의해 제작했다.
다음에, 이 TFT 유리 기판상에, 레지스트 재료를 도포하여 노광, 현상의 공정을 거쳐서, 레지스트 층을 형성했다. 이 레지스트 층은 목적으로 하는 격벽의 패턴(도 7에 나타내는 격자 형상 패턴)의 오목부를 갖도록 형성했다.
다음에, 이 오목부에, 2액 경화형의 실리콘 수지(도시바실리콘 사제, "TSE3450(A), TSE3450(B)")를 공급하여 경화시켰다. 그 후, 레지스트 층을 박리, 제거하여 볼록한 모양의 격벽을 형성했다.
또한, 격벽은 그 높이가 30㎛, 폭이 10㎛, 피치가 100㎛이고, 2차원으로 배열되어 있다.
다음에, 이 격벽으로 획성되는 공간(셀 공간)에, 잉크젯 장치(시판의 잉크젯 프린터를 개조)를 사용하여, 적색용, 녹색용, 청색용의 전기 영동 분산액을, 도 7에 나타내는 배치 패턴으로 충전했다.
다음에, 이 위에, 전체면에 ITO가 붙은 유리 기판을 접착시키고, 하중을 가 하면서, 한쌍의 기판의 외주부를, 에폭시 수지(니혼치바가이기 사제, "ARALBOND")로 밀봉했다. 이것에 의해, 전기 영동 표시 장치를 얻었다.
얻어진 전기 영동 표시 장치의 단자부를, 전원과 연결하여 구동한 결과, 흑색, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 멀티 컬러 구동을 할 수 있었다. 또한, 이들 색의 혼합 구동도 가능하였다.
(실시예 2)
격벽의 형상이 다른 것, 및, 4색의 전기 영동 분산액을 사용한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 하여, 전기 영동 표시 장치를 제조했다.
1. 전기 영동 분산액의 준비
상기 실시예 1과 동일하게 하여, 적색용의 전기 영동 분산액, 녹색용의 전기 영동 분산액, 청색용의 전기 영동 분산액 및 흑색용의 전기 영동 분산액을 제조했다.
또한, 흑색으로 염색된 아크릴계 수지 입자에는 소켄카가쿠 사제, "케미스노우"를 사용했다.
2. 전기 영동 표시 장치의 제조
격벽의 형상을 도 6에 나타내는 벌집 형상으로 형성하고, 적색용, 녹색용, 청색용 및 흑색용의 전기 영동 분산액을, 도 6에 나타내는 배치 패턴으로 충전했다.
그 결과, 실시예 1에 비해서, 보다 흑색 표시가 우수한 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있었다.
(실시예 3)
1. 마이크로 캡슐의 준비
상기 실시예 1과 동일하게 하여 제조한 전기 영동 분산액을, 젤라틴 4g 및 아라비아 고무 4g를 용해한 60mL의 수용액에 첨가하고, 800회전/분으로 교반하여 캡슐화했다.
그 후, 초산, 탄산소다 등에 의한 PH처리, 포르말린에 의한 가교, 건조 등의 공정을 거쳐서, 각색에 대응하는 마이크로 캡슐을 각각 제조했다.
2. 전기 영동 표시 장치의 제조
우선, 박막 트랜지스터 소자를 갖는 기판(TFT 유리 기판)을 얻었다. 이것은 액정 디스플레이에 사용되는 TFT 기판과 동일한 방법에 의해 제작했다.
또한, 각색의 마이크로 캡슐(실시예 4에서도 같음)는 각각, 그 평균 입경이 50~60㎛이었다.
다음에, 얻어진 TFT 기판의 적색에 대응하는 구동 전극(개별 전극)상에, 잉크젯 장치(시판의 잉크젯 프린터를 개조)를 사용하여, 수성의 접착제를 토출하였다.
다음에, 적색용의 마이크로 캡슐을 기판상에, 뿌린(공급한) 후, 경화시켜 접착 고정했다.
다음에, 이상의 공정과 같은 공정을 반복하여, 녹색용의 마이크로 캡슐 및 청색용의 마이크로 캡슐을 순차, 구동 전극상에 접착 고정했다.
다음에, 이 마이크로 캡슐상에, 전체면에 ITO가 붙은 유리 기판을, 에멀젼형 의 바인더(신에츠카가쿠 사제, "PORON")를 사용하여 접착시켰다. 이것에 의해, 전기 영동 표시 장치를 얻었다.
얻어진 전기 영동 표시 장치의 단자부를, 전원과 연결하여 구동한 결과, 흑색, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 멀티 컬러 구동을 할 수 있었다. 또한, 이들 색의 혼합 구동도 가능했다.
(실시예 4)
상기 실시예 2와 동일하게 하여 제조한 전기 영동 분산액을 사용하여 제조한, 4색의 마이크로 캡슐을 사용한 것 이외는 상기 실시예 3과 동일하게 하여, 전기 영동 표시 장치를 제조했다.
그 결과, 실시예 3에 비해서, 보다 흑색 표시가 우수한 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있었다.
(실시예 5)
상기 실시예 2에서 사용한 아크릴계 수지 입자 100중량부에 대해서, 수산기를 갖는 아크릴 단량체 3중량부로 되도록 공중합시켜, 수산기를 도입한 아크릴계 수지 입자(수산기를 갖는 아크릴계 수지 입자)를 사용한 것 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전기 영동 표시 장치를 제조했다.
그 결과, 미처리의 아크릴계 수지 입자를 사용한 전기 영동 표시 장치(실시예 2)보다, 보다 우수한 콘트라스트의 전기 영동 표시 장치가 얻어졌다.
(실시예 6)
상기 실시예 5와 같은 수산기를 갖는 아크릴계 수지 입자를 사용한 것 이외 는 상기 실시예 4와 동일하게 하여, 전기 영동 표시 장치를 제조했다.
그 결과, 미처리의 아크릴계 수지 입자를 사용한 전기 영동 표시 장치(실시예 4)보다, 보다 우수한 콘트라스트의 전기 영동 표시 장치가 얻어졌다.
(실시예 7)
상기 실시예 2에서 사용한 아크릴계 수지 입자 100중량부에 대해서, 아미노기를 갖는 아크릴 단량체 3중량부가 되도록 공중합시켜, 아미노기를 도입한 아크릴계 수지 입자(아미노기를 갖는 아크릴계 수지 입자)를 사용한 것 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전기 영동 표시 장치를 제조했다.
그 결과, 미처리의 아크릴계 수지 입자를 사용한 전기 영동 표시 장치(실시예 2)보다, 보다 우수한 콘트라스트의 전기 영동 표시 장치가 얻어졌다.
(실시예 8)
상기 실시예 7과 같은 아미노기를 갖는 아크릴계 수지 입자를 사용한 것 이외는 상기 실시예 4와 동일하게 하여, 전기 영동 표시 장치를 제조했다.
그 결과, 미처리의 아크릴계 수지 입자를 사용한 전기 영동 표시 장치(실시예 4)보다, 보다 우수한 콘트라스트의 전기 영동 표시 장치가 얻어졌다.
(실시예 9)
우선, 상기 실시예 8과 동일하게 하여 제작한 흑색의 마이크로 캡슐과, 에멀젼 접착제(신에츠카가쿠 사제, "PORON")를 혼합하여, 마이크로 캡슐 잉크를 제조했다.
다음에, 이 마이크로 캡슐 잉크를 ITO 부착 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 상에 도포하고, 90℃×10분간 건조를 행했다.
다음에, 마이크로 캡슐이 배치된 기판과, TFT 소자 기판을 라미네이트했다. 이것에 의해, 전기 영동 표시 장치를 얻었다.
얻어진 전기 영동 표시 장치의 단자부를, 전원과 연결하여 구동한 결과, 흑색, 백색 등의 단색 구동을 할 수 있었다. 또한, 이들 색의 혼합 구동도 가능했다.
본 발명에 의하면, 전기 영동 입자끼리의 응집을 방지할 수 있는 전기 영동 분산액, 이러한 전기 영동 분산액을 사용한 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법, 또, 표시 성능이 우수한 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 절연성을 갖는 액상 분산매 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 전기 영동 분산액으로서,
    상기 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 그 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 상기 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 분산액.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지 입자는 주로 아크릴계 수지로 구성되어 있는 전기 영동 분산액.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아크릴계 수지는 수산기 및 아미노기의 적어도 한쪽을 극성기로서 갖는 전기 영동 분산액.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 극성기는 상기 아크릴계 수지에, 상기 극성기를 갖는 아크릴계 단량체를 공중합시킴으로써 도입된 것인 전기 영동 분산액.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 입자는 적색, 녹색, 청색 및 흑색의 어느 하나의 색으로 착색되어 있는 전기 영동 분산액.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무기 입자의 평균 입경을 A[㎛]로 하고, 상기 수지 입자의 평균 입경을 B[㎛]로 했을 때, B/A가 1.5~200이 되는 관계를 만족하는 전기 영동 분산액.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수지 입자의 평균 입경은 0.5~20㎛인 전기 영동 분산액.
  8. 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되고, 절연성을 갖는 액상 분산매 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 전기 영동 분산액과,
    상기 전기 영동 입자에 전계를 작용시키기 위한 한쌍의 전극을 갖는 전기 영동 표시 장치로서,
    상기 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 그 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 상기 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  9. 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되고, 절연성을 갖는 액상 분산매 중에, 전계를 작용시킴으로써 전기 영동하는 전기 영동 입자를 분산시켜 이루어지는 전기 영동 분산액을 봉입한 마이크로 캡슐과,
    상기 전기 영동 입자에 전계를 작용시키기 위한 한쌍의 전극을 갖는 전기 영동 표시 장치로서,
    상기 전기 영동 입자로서, 무기 입자와, 그 무기 입자의 색과 다른 색으로 착색되고 또한 상기 무기 입자의 대전 극성과 반대의 대전 극성을 갖는 수지 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제 1 기판 측에 설치된 공통 전극과 상기 제 2 기판 측에 설치된 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 TFT 소자 및 상기 각 TFT 소자에 전기적으로 접속된 복수의 화소 전극을 갖고,
    상기 각 화소 전극과 상기 공통 전극이 각각 상기 한쌍의 전극을 구성하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제 1 기판 측에 설치된 공통 전극과 상기 제 2 기판 측에 설치된 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 TFT 소자 및 상기 각 TFT 소자에 전기적으로 접속된 복수의 화소 전극을 갖고,
    상기 각 화소 전극과 상기 공통 전극이 각각 상기 한쌍의 전극을 구성하는 동시에, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에, 격벽에 의해 구획된 복수의 셀 공간이 상기 각 화소 전극에 대응하여 형성되고,
    상기 각 셀 공간에는 각각 상기 전기 영동 분산액이 충전되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제 1 기판 측에 설치된 공통 전극과 상기 제 2 기판 측에 설치된 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 TFT 소자 및 상기 각 TFT 소자에 전기적으로 접속된 복수의 화소 전극을 갖고,
    상기 각 화소 전극과 상기 공통 전극이 각각 상기 한쌍의 전극을 구성하는 동시에, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에, 복수의 마이크로 캡슐이 상기 각 화소 전극에 대응하여 설치되고,
    상기 복수의 마이크로 캡슐은 각각 상기 무기 입자와 상기 수지 입자를 포함하며, 상기 수지 입자가 다른 색으로 착색된 복수 종류의 마이크로 캡슐로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  13. 제11항 기재의 전기 영동 표시 장치의 제조 방법으로서,
    각 상기 셀 공간으로의 상기 전기 영동 분산액의 충전을, 디스펜서를 사용하는 방법 또는 잉크젯법에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제12항 기재의 전기 영동 표시 장치의 제조 방법으로서,
    상기 TFT 소자에 전기적으로 접속하도록, 상기 제1 기판 상 또는 상기 제2 기판 상에 접착제를 통하여, 상기 무기 입자와 소정의 색으로 착색된 상기 수지 입자를 함유하는 소정 종류의 상기 마이크로 캡슐을 고정하는 공정을 갖고,
    그 공정을 적어도 상기 마이크로 캡슐의 종류에 따른 횟수만큼 반복하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제8항 또는 제9항 기재의 전기 영동 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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