JPS62296127A - 電気泳動表示素子 - 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】 ３、発明の詳細な説明 技術分野 本発明は電圧印加時の分散液中の顔料粒子の電気泳動に
より表示動作が行なわれる電気泳動表示素子に関する。

従来技術 ］ノビエ−ター１行先表示板、′ｆＩＬ子島板等の各種
機器における表示及びメモリーに用いられる電気泳動表
示素子は一般に添付図面に示すよ５に、少くとも一方が
透明な対向する２枚の電極１，１′の間隙内に、高絶縁
性着色分散媒２中に、この分散媒の色調とに異なる色調
の電気泳動性粒子３を分散した液（このような分散液中
では顔料粒子は正、負いずれかに帯電している）をスペ
ーサー４を用いて封入して構成されている。なおこの口
は電圧印加時（図中、５は駆動電源）の断面図で、顔料
粒子３は電圧印加、従って電界の作用を受けない時には
前述のように着色分散媒２中に単に分散しているだけで
あるが、電圧印加によって電界の作用を受けると、電気
泳動を起こし、その帯電極性に応じて一方の電極に付着
する。表示側の透明電極に付着した時は顔料粒子３の色
調が表示され、またその反対側の電極に付着した時は着
色分散媒２の色調が表示される。印加電圧の極性を反転
すれば各表示は互いに逆になる。従って実際の表示は顔
料粒子の８調と着色分散媒の色調との差、即ち色差によ
るものである。なお電極面にいったん付着した顔料粒子
は電圧印加を解除しても電極面との電気的及び物理的な
カによって保持されるいわゆるメモリー効果を持ってい
る。

しかし従来の電気泳動表示素子においては一般に分散液
中の顔料粒子の分散及び帯電状態が不安定で、長時間の
使用により顔料粒子同志が凝集して隠蔽力が低下し、そ
の結果１色差や鮮明性が低下したり１表示むらが生じる
等の欠点があった。そこでこれらの欠点を除去する目的
で分散液に各種界面活性剤、顔料分散用樹脂。

高級脂肪酸金属塩、オリーブ油等を添加したり。

顔料粒子表面を分散用樹脂で被覆することも提案されて
いるが（例えば特開昭５９−１６５０２８号公報ではア
ニオン界面活性剤と分散用樹脂とを分散媒中に添加して
いる。また特開昭５６−４７４６１号公報では分散用樹
脂として高弗素化ポリマーで顔料粒子表面の少（とも一
部を被覆している。）、まだ充分な効果は得られていな
い。

目　　　　　　　的 本発明の目的は顔料粒子の分散安定性及び帯電性を大巾
に改良することにより常に色差が大きく、鮮明で、且っ
ムラのない表示が得られる電気泳動表示素子を提供する
ことである。

構　　　　成 本発明の電気泳動表示素子は、少くとも一方が透明な２
枚の対向する電極の間隙内に、高絶縁性着色分散媒中に
この分散媒の色調とは異なる色調の顔料粒子を分散した
液を封入してなる電気泳動表示素子において、チタンカ
ップリング剤を、前記分散液中に含有せしめるか或いは
前記顔料粒子に被覆したことを特徴とするものである。

本発明で用いられる分散液について説明すると、まず顔
料粒子としては分散媒中で正又は負の極性を示すものが
使用される。このような顔料の具体例としては白色系の
ものでは酸化チタン（ルチル壓又はアナターゼ型）、亜
鉛華等の無機顔料が、黄色系のものでは黄色酸化鉄、カ
ドミウムイエロー、チタンイエロー、黄鉛等の無機顔料
やへンザイエロー、ピグメントイエロー等の有機顔料が
、赤色系のものではベンガラ。

カドミウムレッド等の無機顔料やシンカシャレッドＹ、
ホスタパームレッド等のキナクリドンｗ料、パーマネン
トレッド、７アーストスローレツド等のアゾ顔料等の有
機顔料が、青色系顔料では群青、紺青、コバルトクルー
、セルリアンブルー等の無機顔料やフタロシアニンブル
ー、ファーストスカイブルー等の７タロシアニン顔料、
インダンスレンブル−のよウナインダンスレン顔料等の
有機顔料が、緑色系のものではクロームグリーン、酸化
クロム、ピリジアン等の無機顔料やピグメントグリーン
、ナフトールグリーン等のニトロソ顔料、フタロシアニ
ングリーンのようなフタロシアニン顔料等の有機顔料が
挙げられる。以上の顔料は夫々単独で、又はｚａｆ以上
混合して使用することができる。なおこれらの顔料粒子
は通常、未着色の分散媒ｉｏ。

重量部に対し１〜１００重量部使用される。

一方１着色分散媒としては染料によって着色した高絶縁
性有＠ｍ媒が用いられる。ここで有機溶媒の具体例とし
てはｏ−、ｍ−又Ｆｉｐミル−キシレンルエン、ベンゼ
ン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、クロロブタン、ト
リクロロエタ／、四基化炭１ケロシン、シクロヘキシル
クロライド、クロロベンゼン、ｔ、１．ｚ、ｚ−？トラ
クロロエチレン、三塩化弗化エタン、四弗化三臭化エタ
ン、四弗化二弗化エタン、沃化メチレン、トリヨードク
ラン、沃化メチル、二硫化炭素等の単独又はそれらの混
合物が挙げられる。

これらの有機溶媒を着色するための染料としては油溶性
染料、特に使い易さの点からアゾ染料及びアンスラキノ
ン染料がある。具体的には青色染料としてアンスラキノ
ン系のマクフレックスブルーＲＲ（バイエル社製）、赤
色染料としてアゾ系のオイルレッド５３０３　（官本化
学社製）。

黒色染料としてアンスラキノン系のマクロレックスゾル
−ＦＲ（バイエル社製）とアゾ系のオイルレッドＸＯ（
カント−化学社製）との混合物が挙げられる。なおこれ
らの染料は通常、有機溶媒１００重量部に対し０．１〜
１ＯＮ量部使用される。

本発明の分散液には更に分散剤としてチタンカップリン
グ剤が使用される。チタンカップリング剤としては一般
式 ％式％ （但し炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは炭素数８〜１８
のアルキル基、脂肪酸残基、ヒドロキシフェニル基又は
炭化水素残基ｆｔ表わし。

ｍ　ｉｊ　ｌ〜４の整数、ｎは１〜３の整数を表わす。

） で示される化合物が好ましく使用される。上記一般式で
示されるチタンカップリング剤の具体例としてはイソプ
ロピル・トリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ル・トリデシルペンスルホニルチタネート、イソプロピ
ル・トリス（ジオクテルノでイロホスフエート）チタネ
ート。

イソプロピル・トリオクタノイルチタネート。

イソプロピルｅジメタクリルＯイソステアロイルチタネ
ート、イソプロピル・ジアクリル・イソステアロイルチ
、タネート、インプロピル・トリ（ジオクチルホスフェ
ート）チタネート、イソプロピル・トリクミルフェニル
チタネート、イソプロピル・トリ（Ｎ−アミノエチルア
ミンエチル）チタネート、テトライソプロピル・ビス（
ジオクチルホスファイトコチタネート、テトラオクチル
・ビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テト
ラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）・ビ
ス（ジ−トリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（
ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタ
ネート、ジクミルフェニル・オキシアセテートチタネー
ト、ジイソステアロイルエチレンチタネート、ビス（ジ
オクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート等が
挙げられる。なおこれらは例えば味の素■からプレンア
クトとい５商品名で市販されている。

以上のようなチタネート系カップリング剤は前述のよう
に分散液中に含有させてもよいし、或いは顔料粒子に被
覆してもよい。なお顔料粒子の被覆法としては例えばチ
タネート系カップリング剤の溶液中に顔料粒子を添加混
合し、ついで溶媒を除去する方法がある。いずれにして
もチタネート系カップリング剤の使用量は顔料粒子に対
し通常０．１〜ｌＯ重量％、好ましくは０．５〜５重量
％である。

本発明の分散液を作るには高絶縁性有機溶媒に染料を溶
解して着色分散媒とし、これに顔料粒子及び前記一般式
のチタネート系カップリング剤を添加するか、或いはチ
タネート系カップリング剤被覆顔料粒子を添加した後、
ペイントシェーカー、ｌ−ルミル、サンドグラインドミ
ル等の分散機で分散すればよい。なお分散液には更に分
散性や帯電性を向上するため、従来と同様な添加剤を添
加することができる。

以上のような分散液を用いて本発明の電気泳動表示素子
を作るにはまず一方が透明な電極を２枚用意し、一方の
電極を固定し、その周縁部に粒径１０〜１００μｍ程度
のスペーサー粒子も分散した熱硬化性接着剤を付着せし
め、その上に他方の電極を重ねてから接着剤を硬化せし
め、こうして形成されたセル内に分散液を注射器等を用
いて注入し、注入口を封じればよい。

こうして得られた電気泳動表示素子は従来と同様１両電
極に５〜２００ｖ程度の電圧を印加して分散液中の顔料
粒子をいずれかの電極に電気泳動せしめることにより表
示が行なわれる。なおこの聚示は前述のように電圧印加
を解除しても電極面上に保持される。

以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。

実施例１ 菖−キシレン（関東化学社製）５Ｉ及びオリーブ油（関
東化学社製）５９よりなる混合液にアゾ系黒色染料（Ｂ
ＡＳＦ社製スーダンブラックＸ６０　）　０．３９を溶
解し、黒色分散媒を調製した。

これに酸化チタン（チタン工業社製クロりスＫＲ−３８
ＯＮ　）　４５　Ｉ！及び式 で示されるイソプロピル・トリイソステアロイルチタネ
ート（味の素社製プレンアク）　ＴＴＳ）０．０４５Ｉ
ｉを加えてペイントシェーカーで約１時間混合分散し、
分散液をｖ！４製した。

一方１片而面　１．Ｔ、Ｏ，膜を有する透明ガラス電極
の周縁部に、直径１０μｍのスペーサー粒子（ａｊ水フ
ァインケミカル社製ミクロパール５Ｐ−２１０）を分散
した熱硬化性接着剤（三井東圧化学社製ストラク）Ｊン
ド）を付着せしめ、その上に同様な透明ガラス電極を重
ねて加熱し、接着剤を硬化させることにより表示用セル
を作成した。

次にこのセル内に注射器を用いて前記分散液を注入し、
注入口を封じることにより本発明の電気泳動表示素子を
作成した。

この表示素子にＤＣＩＯＶ（２）！圧を印加すると、プ
ラス電極側に酸化チタン粒子が電気泳動して付着し、白
色の鮮明な表示が得られ、従ってマイナス電極側は黒色
の鮮明な表示が得られた。

次に印ｍ電圧の極性を反転させると、′４！ｒｋ表示色
が反転した。この時の白と黒との色差を色彩色差計（ミ
ノルタ社製ＣＲ−Ｚｏｏ）で測定したところ、３５であ
った。更に電圧極性を１ＯＨｚの周波数で交互に反転さ
せて費示するテストを行なったところ１色差の低下やＭ
ｔ甑への粒子の固着もなく、約１０回の繰返し表示が可
能であった。またこの表示素子は７００時間の放置テス
トで粒子の凝集や沈降を生じなかった。

比較例 分散液の調製時にイソプロピル・トリイソステアロイル
チタネートの代りに弗素系界面活性剤（３Ｍ社製フロラ
ードｐ’ｃ−４３０）を用いた他は実施例１と同じ方法
で電気泳動表示素子を作成し、同様にテストした。その
結果、繰返し表示の初期では色差は２５であったが、約
１０″回後には粒子の網目状の凝集・ぞターンが発生し
、色差は１５に低下した。また放置テストでは２４時間
で粒子の沈降が生じた。

実施例２ 脱水したベンゼン１０ｇに式 ％式％ で示されるイソプロピル・トリデシルベンゼンスルホニ
ルチタネート（味の累社製プレンアク）３８Ｓ）Ｏ，Ｑ
！ｌを加え、充分攪拌後、酸化チタン（石原産業社製タ
イベークＡ−１００）４．５Ｊを加え、再びミキサーで
攪拌し、更にこの液を真空乾燥して溶剤を除去し、チタ
ネート系カップリング剤被覆酸化チタン粒子を得た。次
にこの酸化チタン粒子を実施例１で用いた黒色分散媒に
加え、ペイントシェーカーで約１時間分散させることに
より本発明の分散液を調製した。

以下この分散液を用いて実施例１と同様にして電気泳動
表示素子を作成し、同様にテストした。その結果、実施
例１と同様に鮮明な白色及び黒色の表示が得られた。こ
の時の白と黒との色差は３０であった。その他、繰返し
表示テスト及び放置テストの結果は実施例１と全く同様
であった。

実施例３ 分散液として下記処方のものを用いた他は実施例１と同
じ方法で電気泳動表示素子を作成した。

ｍ−キシレン（実施例１に同じ）　　　　　　　１ｏ１
アントラキノン系青色染料（バイエル社製マクロレック
スブルーＲＲ）　　　　　　　　　　ｏ、３ｇ酸化チタ
ン（チタン工業社製クロノスＫＲ−３１０）　　３．０
．９ビス（ジオクテルノぞイロホスフェート〕オキシア
セテートチタネート （味の素社製プレンアクト１３８８）　　　　　　０．
０２１１このものは実施例１と同じテストで白色及び背
色の表示が得られ１色差は２８、繰返し表示回数は約１
０回であった。放置テストの結果は実施例１と同じであ
った。

実施例４ 分散液として下記処方のものを用いた他は実施例１と同
じ方法で電気泳動表示素子を作成した。

ｍ−キシレン（実施例１に同じ）　　　　　　　　ｌａ
ｔ／アゾ系赤色染料（ＢＡＳＦ社製スーダンレッド４６
０）ｇ、ＩＪ酸化チタン（石層産業社製タイベークＲ８
３０）　　　１．ＯＪｉ’ビス（ジオクチルパイロホス
フェ−トコエチレンチタネート （味の素社製グレンアクト２３８８）　　　　　　０．
０２１１このものは実施例１と同じテストで白色及び赤
色の表示が得られ、色差は２５．繰返し表示回数は約１
０’回であった。放置テストの結果は実施例１と同じで
あった。

実施例５ 分散液として下記処方のせのを用いた他は実施例１と同
じ方法で電気泳動表示素子を作成した。

ｍ−キシレン（実施例１に同じ）　　　　　　　　　　
５．５１オリーブ油（実施例１に同じ）　　　　　　　
　　　　５Ｊｉｌアゾ系青色染料（ＢＡＳＦ社製スーダ
ンブルー６７０）０．２１！チタンイエｏ　−（５原産
業社製 タイベークイエローＴＹ５０）　　　　　　　　　　３
．０Ｊインプロピル・トリデシル ベンゼンスルホニルチタネート （味の素社製プレンアクト９８）　　　　　　　０．０
１Ｆこのものは実施例１と同じテストで黄色及び青色の
表示が得られ、色差は２５、繰返し表示回数は約１０６
回であった。放置テストの結果は実施例１と同じであっ
た。

実施例６ 分散液の調製時にインプロピル・トリイノステアロイル
チタネートの代りに式 で示されるインプロピル−トリオクタノイルチタネート
（味の素社製プレンアクト２８）を用いた他は実施例１
と同じ方法で電気泳動表示素子を作成した。

このものの各種テスト結果は実施例１と全（同じであっ
た。

実施例７ 分散液の調製時に酸化チタンの代りに酸化亜鉛（堺化学
社製すゼックス≠４０００　）を用いた他は実施例１と
同じ方法で電気泳動表示素子を作成した。

このものは実施例１と同じテストで白色及び黒色の表示
が得られ、色差は２３であった。その他のテスト結果は
実施例１と同じであった。

実施例８ 分散液の調製時にイソプロピル・トリイソステアロイル
チタネートの代りにビス（ジオクチルパイロホスフェー
ト）オキシアセテートチタネート（実施例３に同じ）を
用いた他は実施例１と同じ方法で電気泳動表示素子を作
成した。

このものは実施例１と同じテストで白色及び黒色の表示
が得られ、色差は２８、また繰返し表示回数は約１０回
であった。放置テストの結果は実施例１と同じであった
。

実施例９ 分散液の調製時にイソプロピルｅトリイソステアロイル
チタネートの代りにビス（ジオクチルパイロホスフェー
ト）エチレンチタネート（実施例４に同じ）を用いた他
は実施例１と同じ方法で電気泳動表示素子を作成した。

このものは実施例１と同じテストにおいて白色及び黒色
の表示が得られ、色差は２５であった。その他のテスト
結果は実施例１と全く同じであった。

実施例１０ 分散液の調製時にアゾ系黒色染料の代りにアンスラキノ
ン系青色染料（実施例３に同じ）を用いた他は実施例１
と同じ方法で電気泳動表示素子を作成した。

このものは実施例１と同じテストにおいて白色及び青色
の表示が得られ１色差は３０、また繰返し表示回数は約
１０回であった。放置テストの結果は実施例１と同じで
あった。

効　　　　果 以上の如く本発明の電気泳動表示素子は分散液に分散剤
としてチタネート系カップリング剤を用いたので１分散
液中の顔料粒子の分散性及び帯電性が大巾に改善され、
その結果、色差が太き（、鮮明で、且つむらのない表示
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図は電圧印加時の一般的な電気泳動表示素子の断面
図である。 １．１′・・・電　極　　　　　２・・・着色分散媒３
・・・顔料粒子　　　　４・・・スペーサー特許出願人
　株式会社　リ　コー 代理人　弁理士　月　村　　　　茂 外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少くとも一方が透明な２枚の対向する電極の間隙内
   に、高絶縁性着色分散媒中にこの分散媒の色調とは異な
   る色調の顔料粒子を分散した液を封入してなる電気泳動
   表示素子において、チタンカップリング剤を、前記分散
   液中に含有せしめるか或いは前記顔料粒子に被覆したこ
   とを特徴とする電気泳動表示素子。