JPH02189525A - 電気泳動ディスプレイ用表示液及びその表示液を使用した電気泳動ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気泳動ディスプレイ用表示液及びその表示
液を使用した電気泳動ディスプレイに関する。

（従来の技術） 電気泳動ディスプレイは、少なくとも一方は透明な２枚
の基板をスペーサを介して所要間隔をあけて対向配置し
て密封空間を形成し、この密封空間に電気泳動分散系の
表示液を充填すると共に、表示液に電界を印加する手段
を備えた構成をしており、透明な基板が表示面となる。

電気泳動分散系の表示液は、分散媒に電荷をもった微粒
子を、微粒子と色のコントラストをつけるための染料、
安定化剤などと共に混合した系で、たとえば分散媒とし
てのキシレンに、１！荷をもった微粒子として白色顔料
の二酸化チタン、染料として青色染料、それに界面活性
剤を混合したものである。

密封空間に充填された表示液に電界を印加することによ
り、電気泳動分散系の粒子が透明基板側へ移動し表示面
には粒子の色が現われる。逆方向の電界印加により粒子
は対向基板側へ移動し、表示面には着色された分散媒の
色が現われる。このように電気泳動ディスプレイは、Ｗ
ｉ界の向きを制御することにより所望の表示を得ること
ができ、表示にメモリ性も有するので低消費電力化が可
能であり、高コントラストの表示が得られる。

電気泳動ディスプレイの電界印加手段として一対の基板
面に形成された電極間に電圧を印加する手法が一般的で
あるが、特開昭６２−３４１８７号公報に示されるよう
なコロナイオンの帯電を利用して電界を印加する手法が
開発され大面積、大容量化が可能となった。

（発明が解決しようとする課題） 電気泳動ディスプレイの長寿命化を達成するためには表
示液の長寿命化が必要であり、このためには表示液の導
電率を低くすることが有効である。

また特にコロナイオンの帯電を利用して電界印加を行う
電気泳動ディスプレイでは背面絶縁基板（表示面でない
方の基板）を介しての電界印加となるので表示液の導電
率を特に低くする必要がある。

しかし従来常用されてきた表示液は安定化剤としてイオ
ン性界面活性剤を用いるため非極性溶媒中といえども電
離を生じ、表示液の体積抵抗率を１ｏｌＯオ一ムセンチ
メートルより大きくすることは困難であった。また体積
抵抗率を増大させるため非イオン系界面活性剤を用いた
場合は、電気泳動粒子（電荷をもった微粒子）の帯電が
不十分で電界の印加に対して十分応答できないという問
題点があった。

本発明は電気泳動粒子（電荷をもった微粒子）へのＩＥ
電を保ちつつ表示液の高抵抗率を達成し、長寿命の表示
液及びその表示液を使用した電気泳動ディスプレイを提
供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の電気泳動ディスプレイ用表示液は、表面がシリ
コーン樹脂で被覆された二酸化チタン微粒子と、二酸化
チタン微粒子と色の異なる分散媒とより成るものである
。

表面がシリコーン樹脂で被覆された二酸化チタン微粒子
は、液相中に二酸化チタン微粒子を想濁させ、この懸濁
液中にアルキルアルコキシシランを混合して加水分解、
縮合反応により二酸化チタン微粒子表面にシリコーン樹
脂を付着、形成させることにより製造する。

具体的には、例えば次のようにして製造する。

二酸化チタン微粒子（商品名Ｒ３Ｌ−３Ｎ、堺化学社製
）１０ｇをアンモニア水でＰＨ１１に調整した水２００
ｍＱに分散させたものに、メチルｌ−リフトキシシラン
（商品名ＴＳＬ８１１３．東芝シリコーン社製）５ｇを
滴下し、撹拌しながら８０℃で１時間加水分解と縮合反
応を行わせ二酸化チタン微粒子に約０．０５μｍ厚のシ
リコン樹脂カプセル層を形成し、乾燥後１２０℃で１時
間焼成して縮合反応をさらに進め、これを粉砕して製造
する。

二酸化チタン微粒子の大きさは０．１〜２μｍ程度、シ
リコーン樹脂の被覆層の厚さは０．０１〜０．５μｍ程
度が好ましい。

表示液の分散媒としては、キシレン、パラフィン系炭化
水素、オリーブ油等が好ましく、二酸化チタン微粒子と
色のコントラストがない場合は、染料例えば青色染料の
マクリレツクスプルーＲＲ（バイエル社製商品名）等を
使用する。

二酸化チタン微粒子の分散状態を安定させるために、更
に界面活性剤を使用するのが好ましい。

第１図は本発明の表示液を使用した電気泳動ディスプレ
イの断面図である。この例ではコロナイオンの帯電を利
用した電気泳動ディスプレイを採用した。この方式は画
素間のクロストークがないため、ドツトマトリックス型
ディスプレイには特に有用である。透明基板１は、縦横
５０ｃｍ、厚さ３ｍｍのガラス板である。透明基板１の
片面に透明導電膜２が全面にねたって形成されている。

背面誘電体基板４としてはポリエチレンテレフタレート
フィルム（厚さ１００μｍ）を用いスペーサ５を介して
、透明基板１と接着固定して電気泳動セルとなる密封空
間が形成される。この電気泳動セルに、分散媒としてパ
ラフィン系炭化水素（商品名アイソパーＧ、エクソン化
学社製）、青色染料（Ｉ品名マクリレツクスプルーＲＲ
、バイエル社製）、シリコーン樹脂で被覆した二酸化チ
タン３からなる表示液６を注入して電気泳動パネルを形
成する。シリコーン樹脂で被覆した二酸化チタン３は、
具体的に製造法を説明した前述の方法で製造したもので
ある。この表示液の体積抵抗率は５　Ｘ　１０”オーム
センチメートルであった。

この電気泳動パネルに印加する電界の形成にはイオン帯
電を利用する。すなわち制御電極８によりイオンを選択
的に背面誘電体基板４上に帯電させて静電像を得る。イ
オンの帯電した部分は透明電極２との間に電界を生じ、
イオンの帯電しなかった部分は、電界を生じない。この
イオンの帯電は各帯電イオンが独立に働くのでアクティ
ブマトリックスと全く同値に作用する。なお、７はコロ
ナワイヤ、９は帯電イオン（静電潜像）である。

このような静電潜像の形成は特開昭６２−３４１８７号
公報に示されているコロナイオン発生器と、このイオン
の流れを制御する制御電極から成る爵込電極などが使用
できる。

その−例を第２図に示す。直径４０〜１２０μｍの金メ
ツキタングステン線（コロナワイヤ）７に、正または負
の３〜１０　Ｋ、　Ｖ程度の電圧を印加してコロナイオ
ンを発生させる。このイオンは制御電極８によってその
通過が制御される。制御電極８は上部電極８ａと下部電
極８ｂが所定間隔で配置され、中央に設けられた透孔を
コロナイオン流が通過できるように構成されている。次
に動作について説明する。第２図（ａ）のように上部電
極８ａが正、下部電極が負になるように、制御電源１０
を印加すると電界が順方向となりコロナイオンが通過す
る。逆に第２図（ｂ）のように制御電源１０を逆極性に
印加するとコロナイオンは通過できない。なお１１はバ
イアス電源である。

消去は逆極性のコロナイオンを用いて行う。

比較のため、従来と同様なパラフィン系炭化水素（商品
名アイソパーＧ、エクソン化学社製）、二酸化チタン微
粒子（商品名Ｒ−６７０、石原産業社製）、染料（商品
名マクロレックスブルーＲＲ、バイエル社製）、界面活
性剤（商品名ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、東
京化成社製）よりなる表示液を作製し、第１図の電気泳
動デ、イスプレイを用いて表示状態および寿命を測定し
たところ、初期値で従来の表示液を使用したものはコン
トラスト１．２に対し本発明の表示液を使用したものは
コントラスト７．５の表示を得た。また書替え可能回数
も従来の表示液を使用したものは１００回程度であった
のに対し、本発明の表示液をしようしたものは１０＠回
以上可能であり人ｄ１な長寿命化が達成できた。

（作用） 表示液の高抵抗化をなすためには遊離のイオン量を低く
することが必要であり、イオン性界面活性剤の使用は望
ましくない。イオン性界面活性剤を用いずに粒子に帯電
を付与する必要がある。二酸化チタン微粒子は非極性溶
媒中においても僅かの帯電が自然に発生しているが、こ
の帯ＴＩ！量は小さいために電界の印加によっても十分
な応答が得られない。本発明者らは、自然発生帯電量の
大きな材料で二酸化チタン微粒子をカプセル化して表面
改質を行えばよいと考え各種材料について検討した所、
シリコン樹脂が大きな自然発生帯′重量をもつことを見
い出した。なおシリコン樹脂のみの微粒子を電気泳動粒
子に用い九ばよいと考えられるが、シリコン樹脂は屈折
率が略々溶媒と等しく、十分な光散乱能がないため、こ
れの大きい二酸化チタンとの複合化が必要であった。

また液相中でシリコン樹脂をカプセル化するために、二
酸化チタン粒子の分散のよい条件（ｐＨ。

溶媒系など）でシリコン樹脂のカプセルができるため、
個々の二酸化チタン粒子へのカプセル化が可能となる。

また設備的にも特別の装置を要せず安価に作製すること
ができる。

（発明の効果） 本発明によれば、低消費電力で大形化のし易い電気泳動
ディスプレイの長寿命化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気泳動ディスプレイ
の断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は静電潜像形成法を説
明する回路図である。 符号の説明 １、透明基板　　　　　　２．透明導電膜３、シリコー
ン樹脂で被覆した二酸化チタン微粒子　　　　　　　　
　４．背面誘電体基板５、スペーサ　　　　　　６０表
示液 ７．コロナワイヤ　　　　８．イオン制御電極９、帯電
イオン（静電潜像）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面がシリコーン樹脂で被覆された二酸化チタン微
   粒子と、二酸化チタン微粒子と色の異なる分散媒とより
   成る電気泳動ディスプレイ用表示液。 ２、少なくとも一方は透明な２枚の基板をスペーサを介
   して所要間隔をあけて対向配置して密封空間を形成し、
   この密封空間に請求項第１項記載の表示液を充填すると
   共に、表示液に電界を印加する手段を備えた電気泳動デ
   ィスプレイ。