JP4085611B2

JP4085611B2 - 電気泳動表示装置の製造方法

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Publication number: JP4085611B2
Application number: JP2001326519A
Authority: JP
Inventors: 貞男神戸
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: JP2002202534A; US20020149835A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯型の情報機器の発達が急である。そこで低消費電力、薄型の表示装置の要望が増しておる。これらの要望に答えるため、いろいろな開発が試みられている。今まで液晶表示体がその要望を満たしていた。
【０００３】
しかしながら、この液晶表示体には、画面を見る角度や、反射光による文字の見づらさや、光源のちらつき等による視覚への負担が未だ十分に解決されていない。このため視覚への負担の少ない表示装置の研究が盛んに行われている。
【０００４】
低消費電力、眼への負担軽減等の観点から、反射表示装置が期待されている。その一つとして電気泳動表示体（米国特許ＵＳＰ３６１２７５８）が知られている。
【０００５】
この電気泳動表示体の動作原理を図２に示す。この電気泳動表示体は、帯電粒子１１と、色素が溶解されて着色された絶縁性を有する着色液体１２とからなる分散液と、分散液を挟んで対峙する一対の基板１５、１５とからなっている。
【０００６】
一対の基板１５、１５には、それぞれ透明電極１４が設けられ、透明電極１４を介して電圧を印加する事により、電荷を有する電気泳動粒子である帯電粒子１１を反対極性の電極へ引き寄せるものである。表示は、この帯電粒子１１（電気泳動粒子）の色と、着色液体１２の色との対比により行われる。また、電極の形状を適宜変えることにより、所望の表示を行うことが出来る。
【０００７】
すなわち、例えば、帯電粒子１１が白色であり、着色液体１２が白色以外の色であるときには、電圧をある極性で印加した場合、目視者に近い方の電極に白色の帯電粒子１１（電気泳動粒子）が引き寄せられ、着色液体１２の色をバックとして、所望の形状に白色の表示が観測される。逆に反対の電圧を印加した場合、反対側の電極に帯電粒子１１（電気泳動粒子）が引き寄せられ、目視者には絶縁性を有する着色液体の色が認識されることになる。
【０００８】
この電気泳動表示体の作成方法は、それぞれに透明電極１４が設けられている一対の基板１５、１５を、スペーサ１３を介して張り合わせてセルを作り、セル中に毛細管現象を利用して、分散液を充填する方法であった。しかし、この方法では、帯電粒子１１の沈降がおきるため電気泳動表示体の寿命が短かった。
【０００９】
そこで、帯電粒子１１の沈降を防ぐために、絶縁性を有する着色液体と、前記着色液体に分散された帯電粒子とがカプセル本体内に充填されてなるマイクロカプセルを、バインダとともにロールコータ等を利用して基板に塗布する方法によって得られる電気泳動表示体が提案された。
【００１０】
この方法によって得られた電気泳動表示体の概念図を図３に示し、図４に図３に示した電気泳動表示体を表示部（表示面）側から見た概念図を示す。図３において、符号３１は透明電極、符号３２は帯電粒子、符号３３は着色液体、符号４１は、マイクロカプセル、符号３４はバインダ、３５は基板をそれぞれ示す。この電気泳動表示体においても、電源からの極性が切り替わることにより、目視者は、表示部側から帯電粒子３２の色を見たり、着色液体３３の色を見たりすることになる。また、この電気泳動表示体においても、電極の形状を適宜変えることにより、所望の表示を行うことが出来る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マイクロカプセルを用いた従来の電気泳動表示装置は、発色が悪く、十分なコントラストが得られないという欠点があった。これは、マイクロカプセルと基板との間にバインダが入り、表示面を構成する実質の表示部を構成する表示面側の基板とマイクロカプセルとが接触している領域の面積が少ないことが原因であった。また、互いに隣接するマイクロカプセルの間にもバインダが入り、表示領域内に表示に関係しない領域が出来、コントラストを落としていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の欠点を解決するためになされたものであり、マイクロカプセルを用いたコントラストのよい電気泳動表示装置の製造方法を提供するためになされたものである。
【００１３】
すなわち、本発明は、一対の基板間に複数のマイクロカプセルが挟持され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は、絶縁性を有する着色液体と、前記着色液体に分散された帯電粒子とがカプセル本体内に充填されてなり、前記一対の基板のうちの少なくとも表示面側に配置される基板に面接触していることを特徴とする。
【００１４】
一般に、マイクロカプセルは、略球形の形状を有しているので、従来の電気泳動表示装置では、基板とマイクロカプセルとの接触は、点と面との接触となる。このため、基板とマイクロカプセルとが接触している面積はわずかしか得られなかった。
これに対し、本発明の電気泳動表示装置では、マイクロカプセルは、表示面側に配置される基板に面接触している。すなわち、マイクロカプセルの少なくとも表示面側の表面には平坦面が形成されており、表示面側の基板とマイクロカプセルとは、面と面との接触となっている。その結果、従来の電気泳動表示装置と比較して、基板とマイクロカプセルとが接触している面積の割合が大きくなり、表示ムラが生じにくくなるとともに、コントラスト比を大きくすることができ、高品質な表示が得られる。
【００１５】
また、上記の電気泳動表示装置においては、互いに隣接するマイクロカプセル同士が、面接触していることがより望ましい。
このような電気泳動表示装置とすることで、表示領域内における平面的にマイクロカプセルが存在しない領域である表示に関係しない領域が非常に少なくなるとともに、基板とマイクロカプセルとが接触している面積の割合がより一層大きくなり、より一層高品質な表示が得られる。
【００１６】
また、上記の電気泳動表示装置においては、表示ムラが生じにくく、コントラスト比を大きくすることができ、高品質な表示が得られるので、一対の基板として、例えば、表示パターン毎或いはドット毎に独立である複数の画素電極と各画素電極に接続されたスイッチング素子とを備えたアクティブ素子（ＴＦＴ素子）基板と、表示領域全体で共通となる共通電極を備えた対向基板とからなるものを採用することができる。
このような電気泳動表示装置とすることで、任意の微細な形状を表示することが可能なものとなる。
【００１７】
また、上記の課題を解決するために、本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、一対の基板間に複数のマイクロカプセルが挟持されてなる電気泳動表示装置の製造方法において、前記マイクロカプセルと該マイクロカプセルの直径よりも小さい直径を有する球状のスペーサを含むマイクロカプセル分散液を前記一対の基板間に配置して、前記一対の基板を貼り合わせ、加圧しながら固定することにより、前記マイクロカプセルを前記一対の基板に面接触させることを特徴とする。
【００１８】
このような電気泳動表示装置の製造方法においては、マイクロカプセルは、加圧しながら一対の基板を固定する際に、一対の基板によって、マイクロカプセルとスペーサとの直径の差に相当する寸法分押しつぶされて変形する。その結果、マイクロカプセルと一対の基板とが、面と面とで接触された状態となり、従来の電気泳動表示装置と比較して、基板とマイクロカプセルとが接触している面積の割合が大きくなり、表示ムラが生じにくくなるとともに、コントラスト比を大きくすることができ、高品質な表示が得られる。
【００１９】
また、上記の課題を解決するために、本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、一対の基板間に複数のマイクロカプセルが挟持されてなる電気泳動表示装置の製造方法において、バインダと、前記バインダに分散されたマイクロカプセルと、該マイクロカプセルの直径よりも小さい直径を有する球状のスペーサとが分散されてなるマイクロカプセル分散液を、前記一対の基板のうちの表示面側に配置される基板に塗布して乾燥させた後、前記一対の基板を貼り合わせることを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法であってもよい。
【００２０】
このような電気泳動表示装置の製造方法において、マイクロカプセル分散液を表示面側に配置される基板に塗布して乾燥させると、バインダの量の減少にともなって、まず、マイクロカプセル分散液中のマイクロカプセルうち、基板と接触していなかったマイクロカプセルが沈下してきて基板と接触するようになる。さらに、乾燥させると、マイクロカプセル分散液中のマイクロカプセル同士の距離が次第に狭くなり、互いに隣接するマイクロカプセル同士が接触するようになる。ここで、さらに乾燥させると、マイクロカプセルが変形して、マイクロカプセルと基板とが面と面とで接触された状態になるとともに、互いに隣接するマイクロカプセル同士も面と面とで接触された状態になる。
【００２１】
その結果、上記の電気泳動表示装置の製造方法によれば、マイクロカプセルが表示面側に配置される基板に面接触している電気泳動表示装置が得られるので、従来の電気泳動表示装置と比較して、基板とマイクロカプセルとが接触している面積の割合が大きく、表示ムラが生じにくく、十分なコントラストが得られる優れた電気泳動表示装置を得ることができる。
さらに、上記の電気泳動表示装置の製造方法によれば、互いに隣接するマイクロカプセル同士も面接触している電気泳動表示装置が得られるので、表示領域内における平面的にマイクロカプセルが存在しない領域である表示に関係しない領域の割合が非常に少なく、基板とマイクロカプセルとが接触している面積の割合が非常に大きくなり、高品質な表示が得られる電気泳動表示装置を得ることができる。
【００２２】
また、このような電気泳動表示装置の製造方法においては、前記バインダは、エマルジョン系接着剤と水とからなり、前記マイクロカプセル分散液は、前記マイクロカプセルが前記マイクロカプセル分散液の重量の５０％以下の範囲であるとともに、乾燥後の前記エマルジョン系接着剤が前記マイクロカプセルの体積の１０％以下の範囲となるように配合されたものあり、前記マイクロカプセル分散液を、前記マイクロカプセルの直径の１倍ないし３倍の厚みで塗布することが望ましい。
【００２３】
このような電気泳動表示装置の製造方法とすることで、表示面側に配置される基板上に十分な数のマイクロカプセルを供給することができ、表示領域内における平面的にマイクロカプセルが存在しない領域である表示に関係しない領域を非常に少なくすることができるとともに、マイクロカプセル分散液を均一に塗布することができるので、マイクロカプセルが表示面側に配置される基板に面接触しているとともに、互いに隣接するマイクロカプセル同士が面接触している上記の電気泳動表示装置を容易に得ることが可能となる。
【００２４】
例えば、マイクロカプセルがマイクロカプセル分散液の重量の５０％を越えると、マイクロカプセル分散液を均一に塗布することが困難となってしまう。
また、乾燥後のエマルジョン系接着剤がマイクロカプセルの体積の１０％を越えると、マイクロカプセル分散液の乾燥が終了した後におけるマイクロカプセルの体積に対するエマルジョン系接着剤の体積の割合が大きくなり、基板とマイクロカプセルとが接触している領域の面積を大きくする効果や、平面的にマイクロカプセルが存在しない領域である表示に関係しない領域の面積を小さくする効果が十分に得られない恐れが生じるため好ましくない。
【００２５】
さらに、マイクロカプセル分散液を、マイクロカプセルの直径の３倍を越える厚みやマイクロカプセルの直径の１倍未満の厚みで塗布する場合、均一に塗布することが困難となってしまうため好ましくない。さらに、マイクロカプセル分散液をマイクロカプセルの直径の１倍未満の厚みで塗布する場合、表示面側に配置される基板上に十分な数のマイクロカプセルを供給することができない恐れが生じる。
また、マイクロカプセル分散液は、マイクロカプセルの直径の２倍程度の厚みで塗布することがより望ましい。
【００２６】
また、上記の課題を解決するために、本発明の電子機器は、上記の電気泳動表示装置を用いることを特徴とする。
このような電子機器は、上記の電気泳動表示装置を用いているので、高品質な表示が得られる表示部を有するものとなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
「電気泳動表示装置」
図１４は、本発明の電気泳動表示装置の一例の一部を示した概略断面図であり、図１は、図１４に示した電気泳動表示装置を表示面側から見た概念図である。なお、本実施形態の電気泳動表示装置は、本発明の電気泳動表示装置の製造方法によって得られたものである。
【００２８】
この電気泳動表示装置は、図１４に示すように、バインダ５と、前記バインダ５に分散された複数のマイクロカプセル１とが、下基板３５ａと上基板３５ｂとからなる一対の基板３５、３５間に挟持されたものである。
マイクロカプセル１は、絶縁性を有する着色液体３３と、前記着色液体３３に分散された帯電粒子３２とがカプセル本体７内に充填されてなるものであり、着色液体３３は、溶媒と、溶媒中に溶解された色素とからなるものである。
また、下基板３５ａと上基板３５ｂとには、それぞれ透明電極３１、３１が設けられている。なお、この電気泳動表示装置においては、下基板３５ａ側が表示面側となっている。
【００２９】
本実施形態の電気泳動表示装置では、マイクロカプセル１は、図１４に示すように、下基板３５ａおよび上基板３５ｂと面接触している。また、図１および図１４に示すように、互いに隣接するマイクロカプセル１、１同士も面接触している。
【００３０】
帯電粒子３２としては、亜鉛華、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化クロム、炭酸カルシウム、石膏、鉛白、マンガンバイオレット、カーボンブラック、鉄黒、紺青、群青、フタロシアニンブルー、クロムイエロー、カドミウムイエロー、リトポン、モリブデートオレンジ、ファーストイエロー、ベンズイミダゾリンイエロー、フラバンスイエロー、ナフトールイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ペリノンオレンジ、ベンガラ、カドミウムレッド、マダレーキ、ナフトールレッド、ジオキサジンバイオレット、フタロシアニンブルー、アルカリブルー、セルリアンブルー、エメラルドグリーン、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーン、コバルトグリーン、アニリンブラックなどを用いることが出来る。
【００３１】
また、着色液体３３を構成する溶媒としては、絶縁性を有するものが使用される。例えば、四塩化エチレンとイソパラフィンとの混合溶媒などが使用される。溶媒中に溶解される色素としては、例えば、アントラキン系染料などが使用される。
【００３２】
また、カプセル本体７は、アラビアゴムやゼラチンなどによって形成されている。カプセル本体７を破損なく変形しうる条件としては、カプセル本体７が柔軟で、ある程度の強度を有している必要がある。この条件は、例えば、マイクロカプセル１作成時において、ゼラチンの架橋に用いられるホルマリンの量によって達成される。すなわち、ゼラチンの架橋に使用されるホルマリンの量が少ないと、マイクロカプセル１の強度が十分に得られない。また、多すぎると、硬くなりすぎて変形しなくなる。具体的には、ゼラチンの重量（Ｗ₁）と３７％ホルマリン水溶液の重量（Ｗ₂）との比（Ｗ₁／Ｗ₂）を０．５〜２０の範囲とするのが好適てある。
【００３３】
また、バインダ５は、エマルジョン系接着剤と水とからなるバインダ溶液が乾燥されて硬化したものである。
【００３４】
この電気泳動表示装置において、表示は、電源から透明電極３１を介して印加される電圧の極性が切り替わることにより、表示面側に帯電粒子３２の色が表示されたり、着色液体３３の色が表示されたりすることによって行われる。また、この電気泳動表示体においては、透明電極３１の形状を適宜変えることにより、所望の表示を行うことが出来る。
【００３５】
このような電気泳動表示装置では、マイクロカプセル１は、下基板３５ａおよび上基板３５ｂと面接触しているので、従来の電気泳動表示装置と比較して、基板とマイクロカプセルとが接触している領域の面積が広くなり、表示ムラが生じにくくなるとともに、コントラスト比を大きくすることができ、高品質な表示が得られる。
【００３６】
また、本実施形態の電気泳動表示装置においては、互いに隣接するマイクロカプセル１、１同士が面接触しているので、平面的にマイクロカプセル１が存在しない領域である表示に関係しない領域が非常に少なくなるとともに、基板とマイクロカプセルとが接触している面積が非常に広くなり、非常に高品質な表示が得られる。
【００３７】
「電気泳動表示装置の製造方法」
次に、このような電気泳動表示装置を製造する方法の一例を説明する。
まず、溶媒中に色素を溶解させて着色液体３３とし、着色液体３３に、界面活性剤による処理などの適当な処理を施した帯電粒子３２を分散させ、コアセルベーション法により、カプセル本体７内に着色液体３３と帯電粒子３２とを充填し、略球形の形状を有する直径３０〜２００ミクロンのマイクロカプセルを形成する。
【００３８】
次に、このようにして得られたマイクロカプセルをバインダ溶液に分散させてマイクロカプセル分散液を調整する。
ここで使用されるバインダ溶液としては、エマルジョン系接着剤と水とからなる溶液などが使用され、バインダ溶液を構成するエマルジョン系接着剤としては、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが好適に使用される。
【００３９】
また、ここで使用されるマイクロカプセル分散液としては、マイクロカプセルがマイクロカプセル分散液の重量の５０％以下の範囲、乾燥後のエマルジョン系接着剤がマイクロカプセルの体積の１０％以下の範囲となるように配合されることが望ましい。
マイクロカプセル１がマイクロカプセル分散液の重量の５０％を越えると、均一に塗布することが困難となってしまうため好ましくない。また、乾燥後のエマルジョン系接着剤がマイクロカプセル１の体積の１０％を越えると、マイクロカプセル分散液の乾燥が終了した後におけるマイクロカプセル１の体積に対するエマルジョン系接着剤の体積の割合が大きくなり、基板とマイクロカプセルとが接触している領域の面積を大きくする効果や、平面的にマイクロカプセル１が存在しない領域である表示に関係しない領域の面積を小さくする効果が十分に得られない恐れが生じるため好ましくない。
【００４０】
ついで、マイクロカプセル分散液を、下基板３５ａ上に塗布して乾燥させる。以下に、図１５を参照して、本実施形態におけるマイクロカプセル分散液の塗布および乾燥について、詳しく説明する。なお、図１５においては、図面を見やすくするために、下基板に備えられている透明電極の図示を省略している。
図１５において、符号３５ａは下基板を示し、符号１ａはマイクロカプセルを示し、符号４はバインダ溶液を示している。
【００４１】
まず、図１５（ａ）に示すように、下基板３５ａ上に、コータ等を用いる方法などにより、マイクロカプセル分散液を塗布する。このとき、マイクロカプセル分散液は、マイクロカプセル１ａの直径の１倍〜３倍の厚みで塗布されることが好ましく、２倍程度で塗布されることが最も好ましい。マイクロカプセル分散液を、例えば、マイクロカプセルの直径の３倍を越える厚みやマイクロカプセルの直径の１倍未満の厚みで塗布すると、均一に塗布することが困難となってしまうため好ましくない。
【００４２】
そして、マイクロカプセル分散液が塗布された下基板３５ａを、例えば、室温で１時間放置して乾燥させた後、５０℃〜９５℃で５分以上乾燥させる方法などによって乾燥させる。
マイクロカプセル分散液の乾燥を開始すると、マイクロカプセル分散液を構成するバインダ溶液４の量が減少しはじめ、バインダ溶液４の量の減少にともなって、図１５（ｂ）に示すように、マイクロカプセル分散液を構成するマイクロカプセル１ａうち、下基板３５ａと接触していなかったマイクロカプセル１ａが沈下して、下基板３５ａと接触するようになる。
【００４３】
さらに、乾燥させると、マイクロカプセル分散液中のマイクロカプセル同士１ａ、１ａの距離が次第に狭くなり、図１５（ｃ）に示すように、互いに隣接するマイクロカプセル同士１ａ、１ａが接触するようになり、マイクロカプセル１ａを下基板３５ａ上に一面に細密充填した状態となる。
そして、さらに乾燥させると、マイクロカプセル１ａは、変形して、図１５（ｄ）に示すように、下基板３５ａと接する表面および上基板３５ｂが接する表面、互いに隣接するマイクロカプセル同士が接する表面に、平坦面が形成されたマイクロカプセル１となり、マイクロカプセル１と下基板３５ａとが面と面とで接触された状態になるとともに、互いに隣接するマイクロカプセル１，１同士も面と面とで接触された状態になる。また、バインダ溶液４は、体積が減少してバインダ５となり、マイクロカプセル分散液の乾燥が終了する。
【００４４】
その後、下基板３５ａと上基板３５ｂとを、ラミネータなどを用いて貼り合わせることにより、図１４に示す電気泳動表示装置が形成される。
【００４５】
このような電気泳動表示装置の製造方法においては、マイクロカプセル１が下基板３５ａおよび上基板３５ｂに面接触している電気泳動表示装置が得られるので、従来の電気泳動表示装置と比較して、基板とマイクロカプセルとが接触している面積の割合が広く、表示ムラが生じにくく、十分なコントラストが得られる電気泳動表示装置を得ることができる。
また、上記の電気泳動表示装置の製造方法によれば、互いに隣接するマイクロカプセル１、１同士も面接触している電気泳動表示装置が得られるので、平面的にマイクロカプセル１が存在しない領域である表示に関係しない領域の面積が非常に少なくなるとともに、基板とマイクロカプセル１とが接触している面積が非常に広くなり、非常に高品質な表示が得られる電気泳動表示装置を得ることができる。
【００４６】
また、マイクロカプセル分散液は、マイクロカプセル１ａがマイクロカプセル分散液の重量の５０％以下の範囲であるとともに、エマルジョン系接着剤がマイクロカプセル１ａの体積の１０％以下の範囲となるように配合されたものあり、マイクロカプセル分散液を、マイクロカプセル１ａの直径の１倍ないし３倍の厚みで塗布する方法であるので、下基板３５ａ上に十分な数のマイクロカプセル１ａを供給できるとともに、マイクロカプセル分散液を乾燥させることによってマイクロカプセル１ａを容易に変形させることができるものとなり、マイクロカプセル１が下基板３５ａおよび上基板３５ｂに面接触しているとともに、互いに隣接するマイクロカプセル１、１同士が面接触している電気泳動表示装置が容易に得られる。
【００４７】
［第２の実施形態］
「電気泳動表示装置の製造方法」
本実施形態の電気泳動表示装置の製造方法によって得られた電気泳動表示装置が、上述した第１の実施形態の電気泳動表示装置と異なるところは、バインダを構成する材料と製造方法のみであるので、本実施形態においては、電気泳動表示装置についての詳しい説明を省略し、製造方法の異なる部分についてのみ詳しくする。
【００４８】
本実施形態の電気泳動表示装置の製造方法においては、まず、上述した第１の実施形態の電気泳動表示装置の製造方法と同様の方法などにより、略球形の形状を有するマイクロカプセル１ａを形成する。
次に、このようにして得られたマイクロカプセル１ａをバインダ５に分散させてマイクロカプセル分散液を調整する。
ここで使用されるバインダ５としては、通常バインダ５として使用されている樹脂などが使用可能であるが、シリコン樹脂やウレタン樹脂が特に好適である。
【００４９】
また、ここで使用されるマイクロカプセル分散液は、例えば、マイクロカプセル１ａと、シリコン樹脂またはウレタン樹脂と水とからなるバインダ５とを、６０対５対６０(重量比)の割合で混合したものなどが使用される。
【００５０】
ついで、マイクロカプセル分散液を、コータ等を用いる方法などにより下基板３５ａ上に塗布する。その後、マイクロカプセル１ａの直径より薄いスペーサをマイクロカプセル１ａの無い部位に配置し、スペーサを介して、下基板３５ａと上基板３５ｂとを貼り合わせ、加圧しながらラミネートすることにより固定する。
このとき、略球形の形状を有するマイクロカプセル１ａは、下基板３５ａと上基板３５ｂとによって、マイクロカプセル１ａとスペーサとの直径の差に相当する寸法分押しつぶされて変形し、下基板３５ａと接する表面および上基板３５ｂが接する表面、互いに隣接するマイクロカプセル同士が接する表面に、平坦面が形成されたマイクロカプセル１とされる。
このようにして、図１４に示す電気泳動表示装置が形成される。
【００５１】
このような電気泳動表示装置の製造方法においては、略球形の形状を有するマイクロカプセル１ａは、下基板３５ａと上基板３５ｂとを固定する際に、下基板３５ａと上基板３５ｂとによって、マイクロカプセル１ａとスペーサとの直径の差に相当する寸法分押しつぶされて変形する。その結果、マイクロカプセル１と下基板３５ａおよび上基板３５ｂとが、面と面とで接触された状態となり、基板とマイクロカプセルとが接触している領域の面積が広く、表示ムラが生じにくく、十分なコントラスト比を有する電気泳動表示装置を得ることができる。
【００５２】
なお、上述した電気泳動表示装置の製造方法においては、略球形の形状を有するマイクロカプセルを、コアセルベーション法により形成したが、コアセルベーション法でなくてもよく、例えば、界面重宿合法や溶媒蒸発法等も使用できる。
【００５３】
また、上述した電気泳動表示装置の製造方法の例に示したように、マイクロカプセル分散液の塗布方法としては、コータ等を用いる方法が好適であるが、通常の塗布方法はいずれも可能であり、とくに限定されない。
【００５４】
また、上述した第１の実施形態においては、マイクロカプセル分散液の調整は、以下の方法によって行うことも可能である。
まず、図１５（ｃ）に示す略球形の形状を有するマイクロカプセル１ａを下基板３５ａ上に一面に細密充填した状態におけるマイクロカプセル１ａの空間体積（Ｖ１）とそれ以外の空間体積（Ｖ２）とを計算で求め、Ｒ＝Ｖ１／Ｖ２を計算で求める。しかる後、Ｒより大きくなるように、マイクロカプセル１ａとエマルジョン系接着剤とを混合する。適宜、マイクロカプセル１ａとエマルジョン系接着剤との混合物を水、溶剤などで薄め、マイクロカプセル分散液とする。この場合においても、第１の実施形態において述べた効果と同様の効果が得られる。
【００５５】
また、上述した第２の実施形態に示したように、スペーサをマイクロカプセル１ａの無い部位に配置して下基板３５ａと上基板３５ｂとを貼り合わせてもよいが、マイクロカプセル１ａの直径よりも直径の小さい球状のスペーサを前もってマイクロカプセル分散液中に分散しておき、スペーサが分散されたマイクロカプセル分散液を、第２の実施形態と同様にして塗布し、第２の実施形態と同様にして下基板３５ａと上基板３５ｂとを貼り合わせ、加圧しながらラミネートすることにより目的とする電気泳動表示装置を得るようにすることもできる。
【００５６】
［第３の実施形態］
「電子機器」
本実施形態においては、本発明の電気泳動表示装置を備えた本発明の電子機器の例について説明する。
本発明の電気泳動表示装置を電子機器の表示部に組み込むことにより、本発明の電子機器を得ることが可能となる。
このようにして得られた電子機器は、一度書き込めば半永久的に表示が可能なため、長時間表示する場合などに威力を発揮するものである。以下に、本発明の電子機器の具体例を図面を参照して説明する。
【００５７】
＜モバイル型コンピュータ＞
まず、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図８は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図８において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、上述した電気泳動表示装置１００を備えた表示ユニットとから構成されている。
【００５８】
＜携帯電話＞
次に、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を、携帯電話の表示部に適用した例について説明する。図９は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図９において、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６とともに、上述した電気泳動表示装置１００を備えるものである。
【００５９】
＜ディジタルスチルカメラ＞
さらに、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置をファインダに用いたディジタルスチルカメラについて説明する。図１０は、このディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図であるが、外部機器との接続についても簡易的に示すものである。
【００６０】
通常のカメラは、被写体の光像によってフィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。ここで、ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース１３０２の背面には、上述した電気泳動表示装置１００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて、表示を行う構成となっている。このため、電気泳動表示装置１００は、被写体を表示するファインダとして機能する。また、ケース１３０２の観察側（図１０においては裏面側）には、光学レンズやＣＣＤなどを含んだ受光ユニット１３０４が設けられている。
【００６１】
ここで、撮影者が電気泳動表示装置１００に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００にあっては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図１０に示されるように、前者のビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、また、後者のデータ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４３０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作によって、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成となっている。
【００６２】
＜電子ペーパー＞
次に、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を、電子ペーパーの表示部に適用した例について説明する。図１１は、この電子ペーパーの構成を示す斜視図である。図１１において、電子ペーパー１４００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からなる本体１４０１と、上述した電気泳動表示装置１００を備えた表示ユニットとから構成されている。
また、図１２は、電子ノートの構成を示す斜視図である。図１２において、電子ノート１４０２は、図１１に示した電子ペーパー１４００が複数枚束ねられ、カバー１４０３に挟まれているものである。また、電子ノート１４０２は、カバー１４０３に表示データ入力手段を備えることにより、束ねられた状態で電子ペーパー１４００の表示内容を変更することができる。
【００６３】
＜電子ブック＞
次に、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を、電子ブックに適用した例について説明する。図１３は、この電子ブックの構成を示す斜視図である。
図１３において、符号１５３１は、電子ブックを示している。電子ブック１５３１は、ブック形状のフレーム１５３２と、このフレーム１５３２に開閉可能なカバー１５３３とを有する。フレーム１５３２には、その表面に表示面を露出させた状態で上述した電気泳動表示装置からなる表示装置１５３４が設けられ、さらに、操作部１５３５が設けられている。
【００６４】
なお、電子機器としては、図８のパーソナルコンピュータ、図９の携帯電話、図１０のディジタルスチルカメラ、図１１の電子ペーパー、図１２の電子ノート、図１３の電子ブックの他にも、液晶テレビや、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などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、上述した電気泳動表示装置が適用可能なのは言うまでもない。
【００６５】
さらに、本発明の電子機器は、一度書き込めば半永久的に表示が可能なため、長時間表示する時計の日表示、ポスター、掲示板などに威力を発揮するものである。
【００６６】
［実施例］
以下、実施例を示して本発明を詳細に述べる。
（実施例１）
図１および図１３に示した本発明の電気泳動表示装置を以下のようにして製造した。
まず、約０.３ミクロンの二酸化チタン粒子からなる帯電粒子３２を界面活性剤で処理し、アントラキノン系青色染料で着色したドデシルベンゼンからなる着色液体３３中に分散させた。ついで、帯電粒子３２が分散された着色液体３３をアラビヤゴムとゼラチンよりなる水溶液に添加し、適当な回転数により攪拌することにより、略球形の形状を有するマイクロカプセルを得た。その後、マイクロカプセル１ａを篩により分級し、５０〜６０ミクロンのマイクロカプセル１ａを得た。
【００６７】
このマイクロカプセル１ａとシリコン樹脂からなるバインダ５とを、９５対５（重量比）の割合で混合してマイクロカプセル分散液とし、コータにより透明電極３１付きガラス基板である下基板３５ａに塗布した。塗布後、マイクロカプセル１ａの周りに、厚さ３０ミクロンのスペーサを配置し、透明電極３１付きガラス基板である上基板を貼り合わせ、２キログラム重／ｃｍ²の圧力をかけ、１２０℃の高温槽にて固化固定して電気泳動表示装置を得た。
【００６８】
このようにして得られた電気泳動表示装置を表示面側から見た写真を図５に示す。図５より分かるように、表示面側の基板表面に接するマイクロカプセル１が基板に面接触している。また、隣接するマイクロカプセル１、１も面接触していることが分かる。この電気泳動表示装置を４０Ｖで実際に駆動したところ、青表示、白表示の明度差は３０であった。
【００６９】
（実施例２）
図１および図１３に示した本発明の電気泳動表示装置を以下のようにして製造した。
まず、実施例１と同様にして得られたマイクロカプセル１ａと、シリコン樹脂と水とからなるバインダ５とを、５６対４対４０(重量比)の割合で混合してマイクロカプセル分散液とし、コータにより、実施例１と同様の下基板３５ａに塗布した。塗布後、９０℃で２０分間乾燥し、透明電極３１付きガラス基板である上基板を貼り合わせ、電気泳動表示装置を得た。
【００７０】
このようにして得られた電気泳動表示装置を表示面側から見た写真を図７に示す。図７より分かるように、表示面側の基板表面に接するマイクロカプセル１が下基板３５ａに面接触している。また、隣接するマイクロカプセル１、１も面接触していることが分かる。この電気泳動表示装置を５０Ｖで実際に駆動したところ、青表示、白表示の明度差は２９であった。
【００７１】
（従来例）
実施例１と同様にして得られたマイクロカプセル分散液をコータにより、実施例１と同様の下基板３５ａに塗布した。塗布後、実施例１と同様の上基板を貼り合わせ、加圧しない従来の方法で固化固定して電気泳動表示装置を得た。
【００７２】
このようにして得られた電気泳動表示装置を表示面側から見た写真を図６に示す。図６より分かるように、マイクロカプセルは、球形であり、実施例１および実施例２と比較して、平面的にマイクロカプセルが存在しない領域が多く、基板とマイクロカプセルとが接触している面積が狭いことが分かる。この電気泳動表示装置を実際に駆動したところ、青表示、白表示の明度差は２０であった。
また、乾燥後のシリコン樹脂の体積とマイクロカプセルの体積との割合は、４８対５２であった。
【００７３】
（実施例３）
実施例２で得られた電気泳動表示装置を用いて、セグメント２桁の日表示可能な電気泳動表示装置を作成し、日表示付きの腕時計に組み込み、昇圧回路を組み込み駆動した。
【００７４】
その結果、液晶表示装置を組み込んだ従来のものよりも、色の鮮やかさ、見栄え等において一段と勝っていた。また、従来の方法により得られた電気泳動表示装置を組み込んだものよりも、３割ほど明度差が優れていた。
【００７５】
（実施例４）
実施例２で得られた電気泳動表示装置を用いて、試合の得点版を作成した。得点版は、７セグメント２桁のパネルよりなる高さ２０センチ、幅１０センチの電気泳動表示装置である。
この電気泳動表示装置を５０Ｖの駆動回路により駆動したところ、数十メートル離れていても明瞭に識別できる表示性能を発揮した。
【００７６】
（実施例５）
基板として、電極がマトリクス状に配置され、個々の電極はＴＦＴ素子につながり独立して駆動できるＴＦＴ基板を使用したこと以外は、実施例２と同様にして電気泳動表示装置を作成した。
この電気泳動表示装置を２０Ｖで駆動したところ、任意の形状を表示できた。
【００７７】
（実施例６）
図１および図１３に示した本発明の電気泳動表示装置を以下のようにして製造した。
まず、実施例１と同様にして得られたマイクロカプセル１ａと、シリコン樹脂と水とからなるバインダ５とを、４６対８対４６(重量比)の割合で混合してマイクロカプセル分散液とし、コータにより、実施例１と同様の下基板３５ａに１２０ミクロンの厚みで塗布した。塗布後、室温で１時間放置して乾燥させた後、９０℃で２０分間乾燥し、透明電極３１付きガラス基板である上基板を貼り合わせ、電気泳動表示装置を得た。
【００７８】
このようにして得られた電気泳動表示装置を２０Ｖで実際に駆動したところ、青表示、白表示の明度差は２９であった。
また、乾燥後のシリコン樹脂の体積とマイクロカプセルの体積との割合は、１０対１００であった。
【００７９】
【発明の効果】
マイクロカプセルとこのマイクロカプセルを挟持する二枚の基板が形成する従来の電気泳動表示装置の表示に関係しない部分をなくすことにより、表示部分の斑部分がへり表示が均一になった。またそれに加えて明度差が取れるようになりコントラストが向上した。その結果ＴＦＴ駆動表示装置のような微細の駆動も出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気泳動表示装置を表示面側から見た概念図である。
【図２】電気泳動表示体の原理を示す概念図である。
【図３】マイクロカプセルを用いた電気泳動表示体の側面の概念図である。
【図４】図３に示した電気泳動表示体を表示部側から見た概念図を示す。
【図５】実施例１の電気泳動表示装置を表示面側から見た写真である。
【図６】従来例の電気泳動表示装置を表示面側から見た写真である。
【図７】実施例２の電気泳動表示装置を表示面側から見た写真である。
【図８】本発明の電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図９】同電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。
【図１０】同電子機器の一例たるディジタルスチルカメラの背面側の構成を示す斜視図である。
【図１１】同電子機器の一例たる電子ペーパーの構成を示す斜視図である。
【図１２】同電子機器の一例たる電子ノートの構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の電子機器の一例たる電子ブックの構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の電気泳動表示装置の一例の一部を示した概略断面図である。
【図１５】本発明の電気泳動表示装置の製造方法の一例の一部を示した図であり、マイクロカプセル分散液の塗布および乾燥について説明するための図である。
【符号の説明】
１、４１．．．マイクロカプセル
４．．．バインダ溶液
５．．．バインダ
７．．．カプセル本体
１３．．．スペーサ
１４、３１．．．透明電極
１５、３５．．．基板
１１、３２．．．帯電粒子
１２，３３．．．着色液体

Claims

一対の基板間に複数のマイクロカプセルが挟持されてなる電気泳動表示装置の製造方法において、
前記マイクロカプセルと該マイクロカプセルの直径よりも小さい直径を有する球状のスペーサを含むマイクロカプセル分散液を前記一対の基板間に配置して、前記一対の基板を貼り合わせ、加圧しながら固定することにより、前記マイクロカプセルを前記一対の基板に面接触させることを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
一対の基板間に複数のマイクロカプセルが挟持されてなる電気泳動表示装置の製造方法において、
バインダと、前記バインダに分散されたマイクロカプセルと、該マイクロカプセルの直径よりも小さい直径を有する球状のスペーサとが分散されてなるマイクロカプセル分散液を、前記一対の基板のうちの表示面側に配置される基板に塗布して乾燥させた後、
前記一対の基板を貼り合わせることを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
前記バインダは、エマルジョン系接着剤と水とからなり、
前記マイクロカプセル分散液は、前記マイクロカプセルが前記マイクロカプセル分散液の重量の５０％以下の範囲であるとともに、乾燥後の前記エマルジョン系接着剤が前記マイクロカプセルの体積の１０％以下の範囲となるように配合されたものあり、
前記マイクロカプセル分散液を、前記マイクロカプセルの直径の１倍ないし３倍の厚みで塗布することを特徴とする請求項２に記載の電気泳動表示装置の製造方法。