KR20140138170A

KR20140138170A - 반사형 컬러 디스플레이

Info

Publication number: KR20140138170A
Application number: KR20147025938A
Authority: KR
Inventors: 가즈시게 기따자와
Original assignee: 도판 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-12-03
Also published as: EP2829910A4; US20150009552A1; US9494841B2; JPWO2013141256A1; WO2013141256A1; CN104204931A; CN104204931B; JP6065905B2; TW201346414A; EP2829910A1

Abstract

전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10A)는, 백색 및 흑색을 표시하는 전기 영동 표시층(14) 상에 컬러 필터층(16)을 구비한다. 착색부(1R)와 비착색부(T)는 컬러 필터층(16)의 화소 내에 구비되고, 또한, 착색부(1R)는, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 어느 특정한 수치의 색상을 갖는다.

Description

반사형 컬러 디스플레이 {REFLECTIVE COLOR DISPLAY}

본 발명은, 반사형 컬러 디스플레이에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전기 영동 표시층을 구비한 반사형 컬러 디스플레이에 관한 것이다.

최근, 화상 표시 패널로서, 백라이트를 사용하는 액정 표시 패널이 주류로 되어 있다. 그러나, 백라이트를 사용하는 액정 표시 패널은, 눈에 가해지는 부담이 커지므로, 장시간 계속해서 보는 용도에는 적합하지 않은 경우가 있다.

눈의 부담이 작은 표시 장치로서, 한 쌍의 전극간에 전기 영동 표시층을 구비하는 전기 영동식의 반사형 표시 패널, 즉, 전자 페이퍼가 제안되어 있다. 이 전기 영동식의 표시 패널은, 인쇄된 지면과 마찬가지로, 반사광에 의해 문자나 화상을 표시하는 것이므로, 눈에 대한 부담이 작고, 화면을 장시간 계속해서 보는 작업에 적합하다.

현재, 전기 영동식의 표시 패널은, 구조상, 흑백 표시를 주로 하는 2색 표시가 주류이다. 그러나, 전기 영동 표시층 상에, 적색, 녹색, 청색의 3원색의 화소를 포함하는 컬러 필터를 설치하여 다색 표시하는 표시 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2003-161964호 공보 참조).

한편, 전기 영동식의 표시 패널로 대표되는 반사형 디스플레이는, 외광을 이용하여 표시하므로, 패널의 휘도(밝기)에 대해 제약이 있다. 또한, 각 화소 내에 적색, 녹색, 청색의 3원색의 착색부를 갖는 컬러 필터를 구비하여 다색 표시한 경우에는, 컬러 필터에 의해 휘도가 저하되는 경우가 있다.

다색 표시를 실현하는 경우라도, 풀 컬러가 아니라, 백색, 흑색 외에 1색의 합계 3색의 표시로 충분한 용도가 존재한다. 이 경우, 각 화소 내에 착색부와 비착색부(투명부)를 배치함으로써, 패널의 휘도(밝기)를 향상시킬 수 있다. 그러나, 각 화소 내에 착색부와 비착색부(투명부)를 배치하면, 착색부의 색상과 비착색부의 색상(백색/흑색상)이 혼합된 색이 관찰자에게 관찰되므로, 일반적으로, 착색부가 갖는 색상으로부터 색순도(선명함)가 저하되는 경향이 있다.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, 밝고, 선명한 컬러 표시를 가능하게 하는 반사형 컬러 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

각 형태에 있어서, 반사형 컬러 디스플레이는, 기판 상에, 전기 영동 표시층과, 광투과성 전극층과, 상기 광투과성 전극층 상의 화소 내에 착색부와 비착색부를 포함하는 컬러 필터층이 이 순서로 적층됨으로써 형성된다.

제1 형태에 있어서, 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「30≤a*≤70」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 적색 색상을 구비한다.

제2 형태에 있어서, 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－70≤a*≤－30」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 녹색 색상을 구비한다.

제3 형태에 있어서, 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「30≤a*≤70」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 적색 색상과, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－70≤a*≤－30」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 녹색 색상을 구비한다.

제4 형태에 있어서, 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－20≤a*≤20」, 「－70≤b*≤－30」의 각 식을 만족하는 청색 색상을 구비한다.

제5 형태에 있어서, 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－20≤a*≤20」, 「30≤b*≤70」의 각 식을 만족하는 황색 색상을 구비한다.

제6 형태에 있어서, 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－20≤a*≤20」, 「－70≤b*≤－30」의 각 식을 만족하는 청색 색상과, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－20≤a*≤20」, 「30≤b*≤70」의 각 식을 만족하는 황색 색상을 구비한다.

제7 형태에 있어서, 제1, 제2, 제4, 제5 중 어느 하나의 형태의 반사형 컬러 디스플레이는, 화소 내의 착색부와 비착색부의 면적비가 1:1∼1:7로 해도 된다.

제8 형태에 있어서, 제3 또는 제6 형태의 반사형 컬러 디스플레이는, 화소 내에 차지하는 착색부의 면적이 25％ 이상으로 해도 된다.

본 발명의 형태에 있어서는, 색상을 갖는 착색부와 비착색부에 의해 실현되는 표시색에 의해, 밝고, 선명한 컬러 표시를 가능하게 하는 반사형 컬러 디스플레이를 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이의 색 표시의 상태의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 실시 형태에 따른 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이의 다른 색 표시의 상태의 일례를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10)의 일례를 나타내는 단면도이다.

전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10)는, 표면에 소정의 패턴의 화소 전극(12)을 구비하는 기판(11) 상에, 접착층(13), 전기 영동 표시층(14), 투명 전극층(광투과성 전극층)(15), 잉크 정착층(도시하지 않음), 잉크 정착층 상의 화소 내에 착색부와 비착색부를 구비한 컬러 필터층(16), 보호 필름(17)을 이 순서로 적층한 구성을 갖는다.

구체적으로는, 이 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10)에서는, 기판(11) 상에, 접착층(13)을 개재하여 전기 영동 표시층(14)이 형성된다.

화소 전극(12)은, 각각의 스위칭 소자(도시하지 않음)에 접속된다. 스위칭 소자의 동작에 따라, 화소 전극(12)과 투명 전극층(15) 사이에는, 정(플러스) 또는 부(마이너스)의 전압이 인가 가능하다.

전기 영동 표시층(14)은, 마이크로 캡슐(14a)을, 바인더 수지로 고정하여 형성된다. 마이크로 캡슐(14a)은, 분산액 중에 전기 영동 소자를 분산한 분산매를 봉입하여 형성된다. 마이크로 캡슐(14a)은, 예를 들어 마이크로 캡슐 껍데기 내에, 전기 극성이 다른 2종류의 입자를, 투명한 분산매 중에 분산시킴으로써 형성된다.

상기 전기 극성이 다른 2종류의 입자로서는, 예를 들어 흑색 입자와 백색 입자의 조합이 사용된다. 흑색 입자로서는, 예를 들어 무기 탄소 등의 무기 안료, 글래스 또는 수지 등의 미분말, 또는, 이들의 복합체 등이 사용된다. 백색 입자로서는, 공지의 산화티탄, 실리카, 알루미나, 산화아연 등의 백색 무기 안료, 아세트산비닐에멀전 등의 유기 화합물, 또는, 이들의 복합체 등이 사용된다.

전기 영동 표시층(14) 상에는, 투명 전극층(15), 잉크 정착층, 컬러 필터층(16) 및 보호 필름(17)이 순차적으로 적층된다.

컬러 필터층(16)은, 착색부(착색층)(1색 또는 2색) 및 비착색부를 포함하는 화소로서 형성된다. 착색부와 비착색부는, 화소 전극(12)의 패턴과 대응하여 형성된다.

컬러 필터층(16)은, 액정 표시 장치용 컬러 필터와 같이, 착색 레지스트막의 포토리소그래피에 의해 형성되어도 된다. 본 실시 형태와 같이, 전기 영동식 반사형 디스플레이에 사용되는 컬러 필터는, 수용층을 형성하고, 그 수용층에 복수의 잉크를 도포함으로써 형성되어도 된다. 수용층은, 수지를 포함하는 수용층 형성용 도액을 도포함으로써 형성된다.

수용층으로서는, 우레탄 수지, 폴리에스테르, 아크릴 수지, 비닐알코올 수지 등이 사용되어도 된다. 또한, 수용층은, 잉크의 용매의 흡수성을 높이기 위해, 합성 실리카 또는 알루미나 등과 같은 다공질 물질을 포함하는 것으로 해도 된다. 수용층은, 예를 들어 매엽 처리를 행하는 것이면, 스크린 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 스핀 코트법, 또는, 다이에 의한 간헐 도공에 의해 형성된다. 수용층은, 예를 들어 롤 to 롤에 의한 연속 처리를 행하는 것이면, 다이 코팅, 콤마 코트, 커튼 코트, 또는, 그라비아 코트 등의 범용의 도포 기술에 의해 형성된다. 도공된 후의 수용층 형성용 도액은, 예를 들어 가열 또는 송풍 등에 의해 건조된다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터층(16)의 수용층에의 잉크의 도포 방법으로서는, 화소를 구획하기 위한 블랙 매트릭스가 형성되지 않으므로, 색에 의한 분할 도포가 필요하며, 스크린 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 또는, 잉크젯 인쇄법 등을 이용할 수 있다. 이들 잉크의 도포 방법 중, 위치 정합이 용이하며 생산성도 높은 점에서, 잉크젯 인쇄법을 이용하여, 수용층에 잉크를 토출하고, 컬러 필터를 형성하는 것이 바람직하다.

잉크젯 인쇄법으로서는, 잉크 토출 방법의 상이에 의해 피에조 변환 방식과 열 변환 방식이 있지만, 피에조 변환 방식의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 잉크젯 장치의 잉크의 입자화 주파수는 5∼100㎑ 정도가 바람직하다. 잉크젯 장치의 노즐 직경은, 5∼80㎛ 정도가 바람직하다. 잉크젯 장치는, 헤드를 복수개 배치하고, 1헤드에 노즐을 60∼500개 정도 내장한 장치가 바람직하다.

다음으로, 도 1에 도시하는 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10)의 동작 원리에 대해 설명한다.

화소 전극(12)에 전압이 인가되면, 전기 영동 표시층(14)의 마이크로 캡슐(14a)에 가해지는 전계가 이동한다. 화소 전극(12)이 정극인 경우, 마이크로 캡슐(14a) 내의 부(마이너스)로 대전하고 있는 입자가 화소 전극(12)측으로 이동하고, 정(플러스)으로 대전하고 있는 입자가 투명 전극층(15)측으로 이동한다. 마찬가지로, 화소 전극(12)이 부극인 경우, 마이크로 캡슐(14a) 내의 정으로 대전하고 있는 입자가 화소 전극(12)측으로 이동하고, 부로 대전하고 있는 입자가 투명 전극층(15)측으로 이동한다.

예를 들어 흑색 입자가 정으로 대전하고, 백색 입자가 부로 대전하고, 화소 전극(12)이 부극인 경우, 도 1에 도시하는 바와 같이, 흑색 입자가 화소 전극(12)측으로 이동하고, 백색 입자가 투명 전극층(15)측으로 이동한다. 이 경우, 모든 광은, 표면에 백색 입자가 존재하는 마이크로 캡슐층에서 반사하고, 관찰자는 컬러 필터층(16)을 투과한 광을 관찰할 수 있다.

도 2는 이상의 동작 원리에 기초하는 본 실시 형태에 따른 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10A)의 색 표시의 상태의 일례를 나타내는 사시도이다. 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10A)는, 흑백 표시의 전기 영동 표시층(14) 상에, 예를 들어 적색상(相)의 착색부(1R)와 비착색부(투명부)(T)를 포함하는 화소를 구비한다. 또한, 도 2에서는, 화소 내에 배치되는 착색부와 비착색부는, 등방적으로 4분할되어 직사각 형상으로 배열된 경우를 예로서 나타내고 있다.

도 2에 도시되어 있는 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10A)에 있어서, 전기 영동 표시층(14)의 1화소에 대응하는 부분 모두를 백색 표시로 한 경우, 또는, 전기 영동 표시층(14)의 착색부(1R)에 대응하는 부분만을 백색 표시로 한 경우에는, 착색부(1R)의 색상과 비착색부(T)의 백색, 또는, 착색부(1R)의 색상과 비착색부(T)의 흑색이 혼합된 색으로 되고, 착색부(1R)의 색상에 유사한 색이 표시된다. 전기 영동 표시층(14)의 착색부(1R)에 대응하는 부분만을 흑색 표시로 한 경우, 비착색부(T)를 투과한 광만이 반사되므로 백색 표시로 된다. 전기 영동 표시층(14)의 1화소에 대응하는 부분 모두를 흑색 표시로 한 경우, 화소 내의 모든 광이 반사되지 않고 흑색 표시로 된다. 이에 의해, 3색 표시가 가능해진다.

이때, 착색부(1R)는, 그 색상이, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「30≤a*≤70」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 적색 색상인 것이 바람직하다.

적색 색상이 상기 범위에 없는 경우, 전기 영동 표시층(14)의 1화소에 대응하는 부분 모두를 백색 표시로 한 경우, 또는, 전기 영동 표시층(14)의 착색부(1R)에 대응하는 부분만을 백색 표시로 한 경우, 예를 들어 「a*≤30」이면, 색 표시 시의 선명함이 떨어지고, 백색/흑색 표시와 색 표시(적색)의 콘트라스트(농담비)가 얻어지지 않는다. 한편, 「a*≥70」이면, 색 표시 시의 밝기가 충분히 얻어지지 않고, 흑색 표시와 착색 표시(적색)의 콘트라스트(명암비)가 얻어지지 않는다.

마찬가지로, 착색부가 녹색 색상, 청색 색상 및 황색 색상인 경우도 마찬가지로, 각 착색부의 색상이, 상기 기재된 색상을 갖는 색상인 것이 바람직하다.

화소 내에 배치되는 착색부와 비착색부는, 도 2와 같이, 등방적으로 4분할된 직사각 형상으로 배열된 것을 나타내고 있지만, 이에 한하지 않고, 등방적으로 분할된 배열이면 된다.

그때의 착색부와 비착색부의 면적의 비율에 대해서는, 1:1∼1:7의 범위로 되는 것이 바람직하다.

착색부 면적이 작은 경우(전체 화소 면적 중의 12.5％ 미만), 색 표시 시의 선명함이 떨어지고, 적당한 백색/흑색 표시와 착색 표시의 콘트라스트(농담비)가 얻어지지 않는다. 한편, 착색부 면적이 큰 경우(전체 화소 면적 중의 50％ 이상), 백색 표시의 밝기가 떨어지고, 적당한 백색 표시와 흑색 표시의 콘트라스트(명암비)가 얻어지지 않는다.

도 3에 도시하는 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10B)는, 흑백 표시의 전기 영동 표시층(14) 상에, 예를 들어 적색상의 착색부(1R)와 녹색상의 착색부(2G)와 비착색부(투명부)(T)를 포함하는 화소를 구비한다.

상기 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10B)에 있어서, 전기 영동 표시층(14)의 1화소에 대응하는 부분 모두를 백색 표시로 한 경우, 착색부(1R)와 착색부(2G)와 비착색부(T)를 투과한 광이 반사되어 혼합된 색이 관찰자에게 관찰된다. 각각의 착색부의 색상이 상기 기재된 색상을 만족하는 경우, 착색부(1R)와 착색부(2G)는 각각 보색 관계에 있고, 혼합된 색은 백색 표시로 되고, 비착색부(T)를 투과한 광과 함께 관찰자에게 관찰되므로, 밝은 백색 표시가 얻어진다.

전기 영동 표시층(14)의 착색부(1R) 및 착색부(2G)에 대응하는 부분을 흑색 표시로 한 경우도 마찬가지로 백색 표시로 된다. 그러나, 이 경우, 1화소에 대응하는 부분 모두를 백색 표시시켜 얻어지는 경우와 비교하여, 반사율(밝기)이 떨어진다.

전기 영동 표시층(14)의 착색부(1R)에 대응하는 부분만을 백색 표시로 한 경우, 또는, 착색부(2G)에 대응하는 부분만을 흑색 표시로 한 경우, 착색부(1R)가 갖는 색상에 유사한 적색 표시가 가능하다. 전기 영동 표시층(14)의 착색부(2G)에 대한 부분만을 백색 표시로 한 경우, 또는, 착색부(1R)에 대응하는 부분만을 흑색 표시로 한 경우, 착색부(2G)가 갖는 색상에 유사한 녹색 표시가 가능해진다.

전기 영동 표시층(14)의 1화소에 대응하는 부분 모두를 흑색 표시로 한 경우에는, 흑색 표시가 가능하고, 특히 밝은 백색 표시가 가능하며, 백색/흑색 표시의 콘트라스트(명암비)가 우수한 4색 표시가 가능한 반사형 디스플레이를 실현할 수 있다.

착색부(1R), 또는, 착색부(2G)가 상기 기재된 색상을 만족하지 않는 경우, 전기 영동 표시층(14)의 1화소에 대응하는 부분 모두를 백색 표시로 한 경우에 있어서는, 착색부와 비착색부의 색상이 혼합된 색은 백색 표시로는 되지 않고, 착색부가 흑색 표시인 경우에만 유효한 백색 표시가 실현되므로, 백색/흑색 표시의 콘트라스트(명암비)는 크게 떨어지게 된다.

착색부가 청색상과 황색상을 갖는 경우에 있어서도 마찬가지로, 착색부의 색상이 상기 기재된 색상을 가짐으로써, 백색/흑색 표시의 콘트라스트(명암비)가 우수한 4색 표시가 가능한 반사형 디스플레이를 실현할 수 있다.

1화소 내에 배치되는 착색부와 비착색부는, 도 3과 같이, 등방적으로 4분할된 직사각 형상으로 배열된 것을 나타내고 있지만, 이에 한하지 않고, 등방적으로 분할된 배열이면 된다. 그때의 전체 화소 내에 차지하는 착색부 면적비는, 25％ 이상이 바람직하다. 착색부 면적비가 작은 경우(착색부의 면적비로 25％ 미만), 각 색 표시 시의 선명함이 떨어지고, 적당한 백색/흑색 표시와 각 착색 표시의 콘트라스트(농담비)가 얻어지지 않는다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터 형성을 위한 잉크에 대해서는, 착색 재료, 용제, 수지, 분산제로 형성된다.

본 실시 형태에서 사용되는 잉크의 착색 재료는, 유기 안료, 무기 안료, 염료 등을 막론하고 색소 전반을 사용할 수 있다. 바람직하게는 유기 안료를 들 수 있고, 특히 내광성이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 C.I. Pigment Red 9, 19, 38, 43, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 208, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 254, Pigment Blue 15, 15:6, 16, 22, 29, 60, 64, C.I. Pigment Green 7, 36, 56, C.I. Pigment Yellow 20, 24, 86, 81, 83, 93, 108, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 168, 185, C.I. Pigment Orange 36, 73, C.I. Pigment Violet 23 등이 사용될 수 있다. 또한, 원하는 색상을 얻기 위해 2종 이상의 재료가 혼합되어 사용되어도 된다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터의 적색 화소에 있어서는, 색 특성, 분산성, 내광성 등의 관점에서, PR177, PR254, 또는, PR177과 PR254와의 조합이 바람직하다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터의 녹색 화소에 있어서는, 색 특성, 분산성, 내광성 등의 관점에서, PG7, PG36, 또는, PG7과 PG36과 PB15:3과의 조합이 바람직하다. 그 경우, PG7 또는 PG36의 중량 비율이 50∼100％, PB15:3의 중량 비율이 0∼50％인 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터의 청색 화소에 있어서는, 색 특성, 분산성, 내광성 등의 관점에서, PB15:6, 또는, PB15:6과 PV23과의 조합이 바람직하다. 그 경우, 전체 안료 중의 PB15:6의 중량 비율이 50∼100％, PV23의 중량 비율이 0∼50％인 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터의 황색 화소에 있어서는, 색 특성, 분산성, 내광성 등의 관점에서, PY150, PY138, 또는, PY150과 PY138과 PO73과의 조합이 바람직하다. 그 경우에는, PY150 및 PY138의 중량 비율이 30∼100％, PO73의 중량 비율이 0∼70％인 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 따른 잉크에 사용되는 용제로서는, 잉크젯 인쇄에 있어서의 적성을 고려하고, 표면 장력이 35mN/m 이하이며, 또한, 비점이 130℃ 이상인 것이 바람직하다. 표면 장력이 35mN/m 이상인 경우에는, 잉크젯 토출 시의 도트 형상의 안정성에 현저한 악영향을 미친다. 비점이 130℃ 이하인 경우에는, 노즐 근방에서의 건조성이 현저하게 높아지고, 노즐 막힘 등의 불량이 발생하는 경우가 있다.

구체적으로는, 용제로서는, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-에톡시에틸아세테이트, 2-부톡시에틸아세테이트, 2-메톡시에틸아세테이트, 2-에톡시에틸에테르, 2-(2-에톡시에톡시)에탄올, 2-(2-부톡시에톡시)에탄올, 2-(2-에톡시에톡시)에틸아세테이트, 2-(2-부톡시에톡시)에틸아세테이트, 2-페녹시에탄올, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등이 사용된다. 그러나, 용제는 이들에 한정되는 것은 아니라, 상기 요건을 만족하는 용제이면 바람직하게 사용되고, 또한, 필요에 따라 2종류 이상의 용제가 혼합되어 사용되어도 된다.

본 실시 형태에서 사용되는 바인더 수지로서는, 예를 들어 아크릴계 수지, 노볼락계 수지 등이 사용된다.

본 실시 형태에 따른 수지의 일례의 아크릴계 수지로서는, 단량체(모노머)로서 (메트)아크릴산, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트나, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트 등의 지환식(메트)아크릴레이트 등의 중합물이 사용되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 모노머는, 그 1종 단독으로, 또는, 2종 이상으로 병용되어도 된다. 또한, 이들 아크릴레이트와 공중합 가능한 스티렌, 시클로헥실말레이미드, 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드, 페닐말레이미드, 메틸말레이미드, 에틸말레이미드, n-부틸말레이미드, 라우릴말레이미드 등의 화합물이 공중합되어도 된다.

또한, 아크릴계 수지에 에틸렌성 불포화기가 부가되어도 된다. 아크릴계 수지에 에틸렌성 불포화기를 부가하는 방법으로서는, 글리시딜메타크릴레이트 등의 에폭시 함유 수지에 아크릴산 등의 에틸렌성 불포화기와 카르본산 함유 화합물을 부가하는 방법, 메타크릴산 등의 카르본산 함유 수지에 글리시딜메타크릴레이트 등의 에폭시 함유 아크릴레이트를 부가하는 방법, 또는, 히드록시메타크릴레이트 등의 수산기 함유 수지에 메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트 등의 이소시아네이트기 함유 아크릴레이트를 부가하는 방법 등이 이용되지만, 이들 예에 한정되는 것은 아니다.

본 실시 형태에 따른 수지의 일례의 노볼락 수지로서는, 페놀노볼락계 에폭시 수지, 또는, 크레졸노볼락계 에폭시 수지 등이 사용된다.

바인더 수지의 질량 평균 분자량은, 500∼10000의 범위 내인 것이 바람직하고, 500∼8000의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 바인더 수지의 질량 평균 분자량이 10000을 초과하면, 착색부의 건조 공정 시에 잉크의 유동성이 부족하고, 패턴 평탄성이 떨어지는 경우가 있다. 바인더 수지의 질량 평균 분자량이 500 미만에서는, 컬러 필터에 요구되는 내용제성, 내열성 등의 물성을 만족시키는 것이 곤란하다.

착색 재료의 분산제는, 용제에의 안료의 분산성을 향상시키기 위해 사용된다. 분산제로서, 예를 들어 이온성, 비이온성 계면 활성제 등이 사용된다. 구체적으로는, 분산제로서는, 예를 들어 알킬벤젠술폰산나트륨, 폴리지방산염, 지방산염알킬인산염, 테트라알킬암모늄염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 등이 사용된다. 분산재로서, 유기 안료 유도체, 폴리에스테르 등이 사용되어도 된다. 분산제는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 또는, 필요에 따라 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

본 실시 형태에 따른 잉크의 점도는, 1∼20mPa·s의 범위인 것이 바람직하고, 5∼15mPa·s의 범위인 것이 보다 바람직하다. 만일 착색 재료의 점도가 20mPa·s를 초과하면, 잉크젯 토출 시에 잉크가 소정의 위치에 착탄하지 않는 불량이 발생하는 경우가 있고, 또는, 노즐 막힘과 같은 불량을 초래하는 경우가 있다. 한편, 잉크의 점도가 1mPa·s 미만인 경우에는, 잉크를 토출할 때에 잉크가 비산하는 경우가 있다.

이상 설명한 본 실시 형태에 따른 전기 영동식 반사형 컬러 디스플레이(10, 10A, 10b)는, 밝고, 색순도가 양호하며, 컬러 색상과 백색 및 흑색의 표시를 가능하게 하고, 3색 또는 4색의 표시를 가능하게 한다.

본 실시 형태는, 발명의 취지가 변하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 적용할 수 있다.

이하에, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 설명한다.

실시예

[실시예 1]

<전기 영동 표시층의 제작>

폴리에틸렌 수지로 표면을 피복한 평균 입경 3㎛의 산화티탄 분말(백색 입자)과, 알킬트리메틸암모늄클로라이드로 표면 처리된 평균 입경 4㎛의 카본 블랙 분말(흑색 입자)을 테트라클로로에틸렌에 분산하고, 분산액이 얻어진다. 이 경우, 백색 입자가 부로 대전하고, 흑색 입자가 정으로 대전한다.

이 분산액은, O/W 에멀전화되고, 젤라틴-아라비아고무에 의한 컴플렉스·코아세르베이션법에 의해 마이크로 캡슐이 형성된다. 그리고, 분산액이 마이크로 캡슐 중에 봉입된다. 이와 같이 하여 얻어진 마이크로 캡슐이 체선별되어, 평균 입경이 60㎛, 50∼70㎛의 입경의 마이크로 캡슐의 비율이 50％ 이상으로 되도록, 마이크로 캡슐의 입경이 고르게 된다.

다음으로, 고형분 40질량％의 마이크로 캡슐의 수분산액이 조제된다. 이 수분산액과, 고형분 25질량％의 우레탄계 바인더[CP-7050, 다이닛본(大日本) 잉크 가부시끼가이샤(株式會社)제]와, 계면 활성제와, 증점제와, 순수가 혼합되어, 전기 영동층 형성용 도액이 제작된다. 이 도액이, ITO를 포함하는 화소 전극(12)이 표면에 형성된, 예를 들어 글래스 등의 기판(11) 상에 도포되고, 전기 영동 표시층(14)이 형성된다.

이 전기 영동 표시층(14) 상에 ITO를 포함하는 투명 전극층(15)이 형성되고, 이 투명 전극층(15) 상에, 폴리에스테르 수지계의 수용액[NS-141LX, 다까마쯔유시(高松油脂) 가부시끼가이샤(株式會社)제]이 콤마 코터를 사용하여 연속 도공되어, 평균 막 두께 10㎛의 수용층이 형성된다.

<안료 분산액의 제작>

다음으로, 착색 재료가 제작된다. 컬러 필터의 제조에 사용되는 착색 재료에 포함되는 착색을 위한 안료로서, 예를 들어 표 1에 나타내는 안료가 사용된다. 표 1에 나타내는 처방으로, 안료가 비즈 밀 분산에 의해 충분히 혼련되어, 적색 안료 분산액, 녹색 안료 분산액, 청색 안료 분산액 및 황색 안료 분산액이 제작된다.

<착색 재료의 제작>

이와 같이 하여 제작된 안료 분산액에, 바인더 수지 및 유기 용제를 첨가하여 잘 교반하고, 표 2에 나타내는 6종의 컬러 필터용 착색 재료(잉크 A∼F)가 제작된다.

<컬러 필터층(16)의 형성>

다음으로, 전기 영동 표시층(14) 상에 형성된 수용층에 대해, 12pl, 180dpi(2.54㎝당 180도트) 헤드[세이코 인스트루먼트(주)제]를 탑재한 잉크젯 인쇄 장치를 사용하여, 상기 착색 재료의 잉크 A가, 각 화소의 소정의 위치에 도공된다. 그 후, 열풍 오븐을 사용하여 80℃×5분의 건조를 실행함으로써, 착색부(R)와 비착색부(T)를 포함하는 컬러 필터층(16)이 형성된다.

또한, 화소 내의 착색부(R)의 투과광에 의한 색상 확인을 행하기 위해, 미리 기재로서의 글래스 상에 상기 수용층을 형성한 기재에 대해, 마찬가지의 도공이 실시된 후, 분광 광도계에 의해 색 측정이 행해진다.

그 결과, 실시예 1에 나타내는 컬러 필터가 얻어진다.

마지막으로, 컬러 필터층(16) 상에 보호 필름(17)이 형성되고, 전기 영동식 반사형 디스플레이가 완성된다.

[실시예 2∼6], [비교예 1∼4]

실시예 1과 마찬가지로 하여, 표 3에 나타낸 잉크, 인쇄 조건의 조합으로, 실시예 2∼6 및 비교예 1∼4의 컬러 필터가 얻어진다.

표 3에 나타낸 결과로부터, 이하의 내용이 명백하다.

즉, 실시예 1∼4에 나타내는, 적색(RED), 녹색(GREEN), 청색(BLUE) 및 황색(YELLOW)상 중 어느 하나와 백색/흑색 표시와의 3색 표시가 가능한 경우,

각 착색부의 색상이, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된,

L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가

RED:30≤a*≤70, －20≤b*≤20

GREEN:－70≤a*≤－30, －20≤b*≤20

BLUE:－20≤a*≤20, －70≤b*≤－30

YELLOW:－20≤a*≤20, 30≤b*≤70

의 각 식을 만족하고,

착색부와 비착색부가 1:1∼1:7의 범위인 경우에 있어서,

전기 영동식 반사형 디스플레이에 있어서의 백색/흑색, 및 각 색 표시(R, G, B, Y)를 실시한 경우,

밝기(반사율) 및 색순도(채도 c*)가 양호하며, 백색/흑색/컬러 색 표시에 있어서의 콘트라스트가 양호한 표시가 얻어진다.

즉, 실시예 5∼6에 나타내는, 적색상 및 녹색상, 또는, 청색상 및 황색상과, 백색/흑색 표시와의 4색 표시 가능한 경우,

L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가

RED:30≤a*≤70, －20≤b*≤20

GREEN:－70≤a*≤－30, －20≤b*≤20

BLUE:－20≤a*≤20, －70≤b*≤－30

YELLOW:－20≤a*≤20, 30≤b*≤70

의 각 식을 만족하고,

상기 화소 내의 착색부가 차지하는 면적비가 25％ 이상을 차지하는 경우에 있어서,

그 이외의 비교예 1∼4에 있어서, 전기 영동식 반사형 디스플레이에 있어서의 백색/흑색, 및 각 색 표시(R, G, B, Y)를 실시한 경우, 밝기(반사율) 및 색순도(채도 c*)가 불충분하며, 백색/흑색/색 표시에 있어서의 콘트라스트가 양호한 표시는 얻어지지 않는다.

Claims

기판 상에, 전기 영동 표시층과, 광투과성 전극층과, 상기 광투과성 전극층 상의 화소 내에 착색부와 비착색부를 포함하는 컬러 필터층이 이 순서로 적층된 반사형 컬러 디스플레이로서,
상기 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「30≤a*≤70」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 적색 색상을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 컬러 디스플레이.
기판 상에, 전기 영동 표시층과, 광투과성 전극층과, 상기 광투과성 전극층 상의 화소 내에 착색부와 비착색부를 포함하는 컬러 필터층이 이 순서로 적층된 반사형 컬러 디스플레이로서,
상기 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－70≤a*≤－30」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 녹색 색상을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 컬러 디스플레이.
기판 상에, 전기 영동 표시층과, 광투과성 전극층과, 상기 광투과성 전극층 상의 화소 내에 착색부와 비착색부를 포함하는 컬러 필터층이 이 순서로 적층된 반사형 컬러 디스플레이로서,
상기 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「30≤a*≤70」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 적색 색상과, 상기 D65 광원을 사용하여 상기 투과광에 의해 측정된, 상기 L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－70≤a*≤－30」, 「－20≤b*≤20」의 각 식을 만족하는 녹색 색상을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 컬러 디스플레이.
기판 상에, 전기 영동 표시층과, 광투과성 전극층과, 상기 광투과성 전극층 상의 화소 내에 착색부와 비착색부를 포함하는 컬러 필터층이 이 순서로 적층된 반사형 컬러 디스플레이로서,
상기 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－20≤a*≤20」, 「－70≤b*≤－30」의 각 식을 만족하는 청색 색상을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 컬러 디스플레이.
기판 상에, 전기 영동 표시층과, 광투과성 전극층과, 상기 광투과성 전극층 상의 화소 내에 착색부와 비착색부를 포함하는 컬러 필터층이 이 순서로 적층된 반사형 컬러 디스플레이로서,
상기 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－20≤a*≤20」, 「30≤b*≤70」의 각 식을 만족하는 황색 색상을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 컬러 디스플레이.
기판 상에, 전기 영동 표시층과, 광투과성 전극층과, 상기 광투과성 전극층 상의 화소 내에 착색부와 비착색부를 가지고 이루어지는 컬러 필터층이 이 순서로 적층된 반사형 컬러 디스플레이로서,
상기 착색부의 색상은, D65 광원을 사용하여 투과광에 의해 측정된, L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－20≤a*≤20」, 「－70≤b*≤－30」의 각 식을 만족하는 청색 색상과, 상기 D65 광원을 사용하여 상기 투과광에 의해 측정된, 상기 L*a*b* 표색계 색도도에 있어서의 색도 좌표 (a*, b*)가 「－20≤a*≤20」, 「30≤b*≤70」의 각 식을 만족하는 황색 색상을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 컬러 디스플레이.
제1항에 있어서,
상기 화소 내의 상기 착색부와 상기 비착색부와의 면적비가 1:1∼1:7인 것을 특징으로 하는 반사형 컬러 디스플레이.
제3항에 있어서,
상기 화소에 차지하는 상기 착색부의 면적은, 25％ 이상인 것을 특징으로 하는 반사형 컬러 디스플레이.