(57)【要約】【課題】  長時間安定し、かつ可逆的なメモリー性を実現することのできる電気泳動表示素子及び電気泳動表示装置を提供する。【解決手段】  所定間隙を開けた状態に配置される第１基板３ａ及び第２基板３ｂと、第１基板３ａ及び第２基板３ｂの間隙に配置された隔壁部材５とに囲まれた空間に分散媒２及び複数の帯電粒子１からなる粒子分散液を充填すると共に、帯電粒子１が示すゼータ電位の極性と、粒子分散液が充填される空間の内壁界面が示すゼータ電位の極性とを同一とし、かつ空間の内壁界面を構成する部材７の誘電率を、帯電粒子１の誘電率よりも大きくする。【選択図】      図１
2006292877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隙を開けた状態に配置される第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び第２基板の間隙に配置された隔壁部材と、前記第１基板及び第２基板と前記隔壁部材とに囲まれた空間に充填される分散媒及び複数の帯電粒子からなる粒子分散液と、前記空間に面して配置された第１電極及び第２電極とを備え、前記電極間に印加した電圧によって生じる電界により前記帯電粒子の分布を変化させて表示を行う電気泳動表示素子において、
前記帯電粒子が示すゼータ電位の極性が、前記粒子分散液が充填される空間の内壁界面が示すゼータ電位の極性と同一で、かつ前記空間の内壁界面を構成する部材の誘電率が、前記帯電粒子の誘電率よりも大きいことを特徴とする電気泳動表示素子。
【請求項２】
前記帯電粒子のゼータ電位の絶対値が、前記空間の内壁界面のゼータ電位の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示素子。
【請求項３】
前記請求項１又は２記載の電気泳動表示素子を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示素子及び電気泳動表示装置に関し、特にメモリー性を向上させるための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、このニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われている。中でも低消費電力、視覚への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。そして、このような反射型表示装置の一例として、電気泳動表示装置が知られている。
【０００３】
ここで、この電気泳動表示装置は、帯電粒子を電界（静電気力）によって電極間を泳動させ、表示を行う構成の電気泳動表示素子を備えている。ここで、このような電気泳動表示素子としては、対向して配置された画素電極と共通電極の間でスイッチングを行なうことにより基板に対して垂直方向の電界を発生させて、帯電粒子を上下基板間で移動させる上下型の電気泳動表示素子がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、対向して配置された基板のうちのどちらか一方の基板に形成された画素電極と共通電極間でスイッチングを行ない、基板に対し水平方向の電界を発生させて、帯電粒子を基板に対し水平方向に移動させる面内型の電気泳動表示素子がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
なお、このような面内型の電気泳動表示素子において、反射型の電気泳動表示装置に用いられるものの場合、間隙を一定に保ちながら重ね合わせた対向する一対の基板のうち、どちらか一方の基板の対向面上に反射層を形成し、例えば透過性分散媒中に分散させた黒色帯電粒子を反射層上で移動させることにより、明及び暗の表示を行う構成の反射型電気泳動表示素子がある（例えば、特許文献３参照）。さらに、このような反射型電気泳動表示素子としては、画素電極または共通電極を反射層の下側、すなわち反射基板の基材との間に形成する構造のものがある（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
ところで、図２は、従来の面内型の電気泳動表示素子の概略構成を示すものであり、微小な粒子である帯電粒子１１と分散媒１２からなる粒子分散液を、隔壁１５により所定の間隔に保持された一対の基板１３ａ，１３ｂ間に充填し、一方の基板１３ｂに形成された一組の電極１４ａ，１４ｂ間にスイッチング手段１８により電圧を印加すると、帯電粒子１１は自身が示す電荷と逆極性の電位を示す電極に引き寄せられる。なお、図２は、帯電粒子１１がプラス帯電の場合を示している。ここで、帯電粒子１１を着色し、絶縁層１６もしくは第１電極１４ａに反射性材料を用いるようにすることにより、反射型電気泳動表示素子として表示を行うことが出来る。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１８５０８７号公報
【特許文献２】特開昭４９−２４６９５号公報
【特許文献３】特開平１１−２０２８０４号公報
【特許文献４】特開２００３−１６１９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、このような従来の電気泳動表示素子及び電気泳動表示装置において、電界無印加時の表示画像保持性能、つまりメモリー性は、例えば分散媒１２の粘性等を調整して帯電粒子１１の移動度を低下させる、或は粒子分散液が充填される空間を構成する内壁面に大きな界面電位を与えて帯電粒子１１に対する引力を発生させることによって付与されている。
【０００９】
しかしながら、このようにメモリー性を付与するため、分散媒１２の粘性を高くした場合には、帯電粒子１１の泳動速度が著しく低下し易く、また内壁面に大きな界面電位を与えた場合には、内壁面に帯電粒子１１が固着して可逆的なメモリー性の実現が困難である等の問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、長時間安定し、かつ可逆的なメモリー性を実現することのできる電気泳動表示素子及び電気泳動表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、所定間隙を開けた状態に配置される第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び第２基板の間隙に配置された隔壁部材と、前記第１基板及び第２基板と前記隔壁部材とに囲まれた空間に充填される分散媒及び複数の帯電粒子からなる粒子分散液と、前記空間に面して配置された第１電極及び第２電極とを備え、前記電極間に印加した電圧によって生じる電界により前記帯電粒子の分布を変化させて表示を行う電気泳動表示素子において、前記帯電粒子が示すゼータ電位の極性が、前記粒子分散液が充填される空間の内壁界面が示すゼータ電位の極性と同一で、かつ前記空間の内壁界面を構成する部材の誘電率が、前記帯電粒子の誘電率よりも大きいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のように、第１基板、第２基板及び隔壁部材とに囲まれた空間に分散媒及び複数の帯電粒子からなる粒子分散液を充填すると共に、帯電粒子が示すゼータ電位の極性と、粒子分散液が充填される空間の内壁界面が示すゼータ電位の極性とを同一とし、かつ空間の内壁界面を構成する部材の誘電率を、帯電粒子の誘電率よりも大きくすることにより、長時間安定し、かつ可逆的なメモリー性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、図１に示すように、この電気泳動表示素子は、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板である観察者側の第１基板である透明対向基板３ａ及び対向側の第２基板である電極基板３ｂと、これらの基板３ａ，３ｂの間隙を一定に保持するための隔壁部材である隔壁５と、基板３ａ，３ｂと隔壁５に囲まれた空間内に充填された透明な分散媒２と、分散媒２に分散された複数の微小粒子である帯電粒子の一例としての着色帯電粒子１と、を備えている。
【００１４】
なお、この電気泳動表示素子は、基板上にマトリクス配置した画素を有するものであり、隔壁５は隣接する画素間での着色帯電粒子１の移動を防止する機能を併せ持っている。
【００１５】
また、電極基板３ｂ上には第１電極４ａと、第１電極４ａと異なる電圧が印加される第２電極４ｂが形成されており、これら第１及び第２電極４ａ，４ｂによって着色帯電粒子２の空間分布を制御する電場を形成することにより、着色帯電粒子１を第１電極４ａと第２電極４ｂとの間で水平方向に移動させることができる。
【００１６】
なお、図１において、６は電極基板３ｂ上に形成され、第１及び第２電極４ａ，４ｂを絶縁する絶縁層、７は基板３ａ，３ｂ及び隔壁７の表面、即ち隔壁５と基板３ａ，３ｂとに囲まれた空間の内壁面に設けられ、着色帯電粒子１と、着色帯電粒子１が分散された分散媒２とからなる粒子分散液とに接するコート層であり、このコート層７により、基板３ａ，３ｂと隔壁５に囲まれた空間の粒子分散液と接する内壁界面が形成される。また、８は一方の基板３ｂに形成された第１及び第２電極４ａ，４ｂにそれぞれ異なった極性の電圧を印加するスイッチング手段である。
【００１７】
なお、図１においては、電極基板３ａ上に第１電極４ａと第２電極４ｂが絶縁層６を隔てて設けられているが、特に上記構造に限定されるものではなく、例えば隔壁５内に第２電極４ｂを設けても良い。
【００１８】
ここで、この電気泳動表示素子は、第１電極４ａ及び第２電極４ｂとの間に電圧を印加することにより着色帯電粒子１を基板３ａ，３ｂに沿って第１電極側、或は第２電極側に移動させ、着色帯電粒子１の分布を変化させることによって表示を行うように構成されている。つまり、本実施の形態における電気泳動表示素子は、着色帯電粒子１が基板３ａ，３ｂに沿うように移動する水平移動型のものである。
【００１９】
例えば、第１電極面を白色に着色してマイナスの帯電黒色の着色帯電粒子１を使用すると共に、第１電極４ａにマイナスの電圧を、第２電極４ｂにプラスの電圧を印加すると、図１の（ａ）のように着色帯電粒子１は第２電極４ｂを覆うように分布する。この場合、上部の第２基板表面の法線方向から眺めると、画素全体が白色に見える。
【００２０】
また、第１電極４ａにプラスの電圧を、第２電極４ｂにマイナスの電圧を印加すると、図１の（ｂ）のように、着色帯電粒子１は第１電極４ａに沿って分布する。したがって、これを第２基板表面の法線方向から眺めると、画素全体は黒色に見える。さらに、電圧をスイッチすると、黒と白の状態を変えることができる。また、適当な中間の電圧にすると、黒と白の中間の状態のいずれかに変えることができ、グレーを表示する。
【００２１】
ところで、本発明者は、電気泳動表示素子に用いられる粒子分散液中の着色帯電粒子１が示すゼータ電位の極性と、粒子分散液が充填される空間の内壁面が示すゼータ電位の極性が同一極性である場合、表示画像を長期間放置する前と、長期間放置した後での駆動特性の変化が小さいことを見出した。
【００２２】
また、内壁界面を構成する部材の誘電率が、着色帯電粒子１を構成する部材の誘電率よりも大きい時に、より良好な高いメモリー性の効果が得られることを見出した。さらに、粒子分散液中の着色帯電粒子１のゼータ電位の絶対値が、粒子分散液が充填される空間を構成する内壁面のゼータ電位の絶対値よりも大きい場合、電気泳動表示素子に要求される表示内容の書き換え性能が良好であることを見出した。
【００２３】
そこで、本発明者は、長時間安定し、かつ可逆的なメモリー性を実現することができるよう、かつ長期メモリー表示後においても長期メモリー表示前と同等の階調表示特性を有するよう、粒子分散液中の着色帯電粒子１が示すゼータ電位の極性と、粒子分散液が充填される空間の内壁面を構成するコート層７が示すゼータ電位の極性が同一極性となるようにした。
【００２４】
さらに、より良好な高いメモリー性の効果が得られるようコート層７の誘電率を、着色帯電粒子１を構成する部材の誘電率よりも大きくすると共に、表示内容の書き換え性能が良好となるよう粒子分散液中の着色帯電粒子１のゼータ電位の絶対値を、コート層７のゼータ電位の絶対値よりも大きくした。
【００２５】
ここで、本実施の形態においては、粒子分散液中の着色帯電粒子１が示すゼータ電位の極性とコート層７のゼータ電位の極性が同極性となるよう、またコート層７の誘電率が着色帯電粒子１を構成する部材の誘電率よりも大きくなるよう、さらに着色帯電粒子１のゼータ電位がコート層７のゼータ電位よりも大きくなるようコート層７、着色帯電粒子１、及び分散媒２を形成する材料として以下のようなものを用いた。
【００２６】
即ち、コート層７は高い透明性を有する薄膜とし、その材料としては、具体的にはポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００２７】
また、着色帯電粒子１としては、分散媒２として用いる溶媒との組み合せにおいて、溶媒に対して不溶であり、溶媒中において分散された状態で存在できるものである他、その成分としては、無機着色材料、有機顔料、高分子材料ならびにそれらの混合物のいずれでも良く、また、使用する電気泳動表示素子の表示方法に合わせて着色することができる。
【００２８】
さらに、着色帯電粒子１としては、市販の粒子を用いることができ、このような市販の粒子としては、例えばミクロパール（積水化学工業（株）製）、ナトコスペーサー粒子（ナトコ（株）製）、エポカラー粒子（日本触媒化学工業（株）製）、ケミスノー（総研化学（株）製）、トスパール（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）、テクポリマー（積水化成品工業）等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００２９】
また、市販の粒子表面に、樹脂層をコートして用いることもできる。ここで、このような粒子コートに用いる樹脂としては、具体的には、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ノボラック樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニール、ポリフッ化エチレン樹脂等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００３０】
さらに、着色帯電粒子１の平均粒子径は、０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲が好ましい。本実施の形態では、必要であれば、乾式分級や湿式分級等の公知の方法で粒子の分級を行うことができる。
【００３１】
また、着色帯電粒子１を分散させる分散媒２の溶媒としては、導電率の低い高絶縁性有機溶媒、具体的には、ベンゼン、エチルベンゼン、ドデシルベンゼン、トルエン、キシレン、ナフテン系炭化水素などの芳香族炭化水素溶媒、トリクロロトリフルオロエチレン、臭化エチルなどのハロゲン化炭化水素溶媒、あるいはシリコンオイル、高純度石油等が挙げられるが、中でも脂肪族炭化水素溶媒が好適に使用され、具体的にはアイソパーＧ、Ｈ，Ｍ，Ｌ（いずれもエクソン化学社製）、Ｓｈｅｌｌｓｏｌ（昭和シェルジャパン）、ＩＰソルベント１０１６、１６２０、２０２８、２８３５（出光石油化学）が挙げられる。これらを単独、あるいは２種類以上混合して用いることができる。
【００３２】
また、分散媒２は、使用する電気泳動表示素子の表示方法に合わせて着色帯電粒子１と異なる色に着色することができる。なお、着色剤としては、分散媒２に溶解可能な油溶性染料であれば特に限定はされない。
【００３３】
さらに、粒子分散液においては、帯電帯電粒子１の帯電量を高める、あるいは帯電安定性を付与する目的で、ロジンエステルまたはロジン誘導体を使用することができる。こおで、ロジンエステルまたはロジン誘導体としては分散媒に可溶であるならば特に限定されないが、たとえばガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、ロジン変性マレイン酸、ロジン変性ペンタエリスリトール、ロジングリセリンエステル、部分水素添加ロジンメチルエステル、部分水素添加ロジングリセリンエステル、部分水素添加ロジントリエチレングリコールエステル、完全水素添加ロジンペンタエリスリトールエステル、マレイン酸変性ロジンエステル、フマル酸変性ロジンエステル、アクリル酸変性ロジンエステル、マレイン酸変性ロジンペンタエリスリトールエステル、フマル酸変性ロジンペンタエリスリトールエステル、アクリル酸変性ロジングリセリンエステル、マレイン酸変性ロジングリセリンエステル、フマル酸変性ロジングリセリンエステル、アクリル酸変性ロジングリセリンエステル等が挙げられる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、これらの帯電制御剤ならびに帯電安定化剤は、単独または２種類以上混合して用いることができる。
【００３５】
また、粒子分散液には、着色帯電粒子１の帯電量を高める、あるいは帯電安定性を付与する目的で、帯電制御剤や解離安定剤など、本実施の形態に係る分散安定剤以外の添加剤が含有されていても良い。具体的には、例えばナフテン酸コバルト、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸銅、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸亜鉛、オクテン酸コバルト、オクテン酸ジルコニウム、オクテン酸鉄、オクテン酸鉛、オクテン酸ニッケル、オクテン酸マンガン、オクテン酸亜鉛等の金属石鹸が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
なお、これら着色帯電粒子１、分散媒２及びコート層７の他、電気泳動表示素子を構成する部材としては以下の材料を用いた。
【００３７】
透明基板３ａの材料としては、高い透明性を有するものならば特に限定されず、例えばガラス、石英等の無機材料や、ポリマーフィルムなどの有機材料を挙げることができる。また、電極基板３ｂの材料としては、特に高い透明性を有する必要は無く、表面に絶縁層を有するステンレス基板なども使用することができる。
【００３８】
また、第１電極４ａ及び第２電極４ｂの材料としては、パターニング可能な導電性材料ならば特に限定されず、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、アルミ、チタンなどを挙げることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態のような、図１に示すように第１電極４ａと第２電極４ｂが電極基板３ｂの同一平面に形成される場合では、第１電極４ａが隔壁により区画された画素全体に形成され、第２電極４ｂは、隔壁下に第１電極４ａとは絶縁性の物質（絶縁層６）を介し絶縁された状態で形成されているが、もちろんこれに限定されるものではない。また、両電極４ａ，４ｂは隔壁５を介し異なる高さに形成しても良い。この場合、隔壁５などに絶縁性の材料を用いれば各電極４ａ，４ｂは絶縁された状態になる。
【００４０】
ここで、隔壁５の形状は、図１に示す矩形の他、例えば台形、側壁面が曲面、あるいは画素全体がお椀状であってもよく、隔壁５の材料としてはポリマー樹脂等を使用することができる。具体的には、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００４１】
さらに第２電極４ｂが配置される場所は、隔壁５の透明基板３ａ側もしくは電極基板３ｂ側に配置する構造に限る必要はない。例えば、隔壁５の画素側表面や、隔壁５の中央位置に配置される構造であっても良い。
【００４２】
絶縁層６に用いる材料としては、薄膜でピンホールが形成されにくいものが良く、具体的には、高い透明性を有するポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００４３】
また、本実施の形態の電気泳動表示素子を反射型電気泳動表示素子とした場合には、絶縁層６に反射層の機能を付与しても良く、この場合、絶縁層６を形成する材料としては、具体的には、アクリル樹脂やウレタン樹脂にサブミクロン粒径の酸化チタンを含有させた白色散乱層などが挙げられる。さらに、第１電極４ａをアルミニウムなどの反射性材料で構成し、絶縁層６に高い透明性樹脂材料を用いることで反射型電気泳動表示素子とすることも可能である。
【００４４】
次に、本実施の形態の実施例及び比較例について説明する。
【００４５】
なお、実施例及び比較例においては、分散液中の帯電粒子のゼータ電位は、レーザーゼータ電位測定装置（大塚電子製ＥＬＳ−６０００、ブルックヘブン社製ＺｅｔａＰＡＬＳなど）や顕微鏡電気泳動法ゼータ電位測定装置（マイクロテック社製ＺＥＥＣＯＭなど）を用いて測定する。
【００４６】
また、コート層７の材料表面のゼータ電位測定は、レーザーゼータ電位測定装置（大塚電子製、ＥＬＳ−６０００）の平板試料用セルを用いて測定できるが、顕微鏡電気泳動法ゼータ電位測定装置においても、コート層７の表面材料を試料セル表面に塗布し、分散媒に対しデータ電位がほぼ０となるような粒子をモニター粒子として用いれば、コート層表面のゼータ電位を測定できる。
【００４７】
また、着色帯電粒子１の誘電率ε１は、着色帯電粒子１を誘電率ε２の既知の固体媒体中に分散させた二相混合固形物の誘電率εを測定し、
【００４８】
【数１】
2006292877.tif 000003
のマクスウェル−ワグナー（Ｍａｘｗｅｌｌ−Ｗａｇｎｅｒ）則、もしくは
【００４９】
【数２】
2006292877.tif 000004
のリヒトネッカー（Ｌｉｃｈｔｅｎｅｃｋｅｒ）の対数混合則により得ることができる。ここで、Ｖ１およびＶ２は、それぞれ二相混合固形物中の着色帯電粒子１と固体媒体の体積分率である。
【００５０】
なお、以下の実施例及び比較例においては、着色帯電粒子１が分散した二相混合固形物及びコート層７を構成する部材の誘電率は、ヒューレット・パッカード製、インピーダンスアナライザーＨＰ４１９２Ａを用いて測定する。ここで、測定用サンプルは、アルミニウムを蒸着して電極形成を行ない、測定周波数は測定用サンプルの誘電分散特性が安定化する１００キロＨｚとするのが良い。
【００５１】
さらに、実施例及び比較例において泳動特性評価に用いた電気泳動表示素子としては、図１に示す構成の電気泳動表示素子を用いる。なお、この電気泳動表示素子としては、電極基板３ｂに白板ガラスを用いると共に電極基板上には第１電極４ａが設けられている。さらに、第１電極４ａの領域は隔壁５で区画された面内に相当し、９０μｍピッチの正方領域に区画されるようアルミニウムを蒸着して形成されている。
【００５２】
また、第２電極４ｂは各々の第１電極４ａの周囲、隔壁５の下になるように絶縁層６を介して設けられている。なお、第２電極４ｂの幅は隔壁５により覆い隠されるよう、５μｍ幅のアルミニウムで形成されている。さらに、これら電極基板３ｂ上に形成された第１電極４ａ及び第２電極４ｂは絶縁層６で覆われるように絶縁されている。なお、絶縁層６は厚さ１μｍのポリメチルメタクリレート樹脂である。
【００５３】
また、隔壁５は電極基板３ｂ上に設けられた第２電極４ｂ上に設けられており、この隔壁５は電極基板４ｂ上に設けられた絶縁層６と透明対向基板３ａの対向面との間隙を一定に保つよう、１５μｍの高さで、幅が１０μｍとなるよう感光性エポキシ樹脂で形成されている。
【００５４】
そして、電極基板３ｂ上を隔壁５で区画した升状の空間の表面にコート層７を形成した後、この升状の空間に粒子分散液を充填し、絶縁層６が形成された面と対向するように透明対向基板３ａを隔壁５と接触させるようにして固定した。なお、図１では図示されていないが、隔壁５と透明対向基板３ａはＵＶ硬化型接着剤で固定した。
【００５５】
さらに、第１電極４ａ及び第２電極４ｂには第１電極４ａと第２電極４ｂの間で電界印加が行えるよう電源及びスイッチング手段８が接続されており、スイッチング手段８を切り換えることにより、例えば着色帯電粒子１がプラス帯電を示す場合には、図１に示すように移動する。
【００５６】
また、分散媒２としては、アイソパーＧを主溶剤とし、１００重量部のアイソパーＧに対し添加剤としてスチレン−ブタジエンゴム１．０重量部、ロジンエステル３．０重量部、ポリエチレンワックス５．０重量部、ポリイソブチレンゴム０．１重量部を添加し、ミックスローターでほぼ１週間撹拌溶解させ、０．２μｍのフィルターにて不要成分のろ過を行ない作製されている。
【００５７】
さらに、本実施例及び比較例で泳動特性評価に用いる粒子分散液は、上記分散媒１００重量部に各実施例及び比較例で用いた着色帯電粒子１．０重量部を分散させて作製されている。また、本実施例及び比較例でゼータ電位測定に用いる粒子分散液は、上記分散媒１００重量部に各実施例及び比較例で用いた微小粒子０．１重量部を分散させて作製されている。
【００５８】
また、表示のメモリー性の評価に関しては、第１電極４ａをアルミニウムにて形成した反射型の電気泳動表示素子に電界を印加し、明または暗状態の書き込みを行った直後に電界の印加を止め、明または暗状態の書き込み状態の変化を反射率の変化として電界印加停止直後から経時的に追跡した。さらに、長期放置直後の電気泳動表示素子が、長期放置前の電気泳動表示素子と同等の条件で階調表示を行うことができるかを評価した。なお、本実施例及び比較例で用いられる反射率はアルミニウム標準反射体の白色光に対する反射率を１００％として算出した値である。
【００５９】
（実施例１）
実施例１に用いる着色帯電粒子１は、黒色染料により着色されたポリスチレン粒子の表面に、ポリトリフロロエチルメタクリレートを被覆した黒色粒子であり、この着色帯電粒子１の誘電率は５．３である。また、この着色帯電粒子１を用いて作成した粒子分散液における着色帯電粒子１のゼータ電位は−３０ｍＶである。
【００６０】
また、コート層７として透明なエチルメタクリレート−ジメチルシロキサンアクリルグラフト共重合体樹脂を電極基板３ｂ上の升状の空間に塗布し、反射型電気泳動表示素子を作成する。ここで、このコート材樹脂の誘電率は５．５であり、着色帯電粒子１の誘電率よりも大きい。また、コート層７として上記樹脂を石英上に塗布し、上記分散媒にて測定したコート層７のゼータ電位は−５ｍＶであり、着色帯電粒子１のゼータ電位と同一の極性である。なお、ゼータ電位の絶対値は着色帯電粒子１の方が大きい。
【００６１】
さらに、上記電極基板３ｂ上の升状の空間に上記分散媒１００重量部に上記着色帯電粒子１重量部を分散し作製される分散液を封入し、実施例１の電気泳動表示素子とする。
【００６２】
そして、上記のように作成された電気泳動表示素子の第１電極４ａと第２電極４ｂとの間に電圧を印加することで表示の書き換えを行うことができ、表示は明（白）表示（図１の（ａ）参照）、あるいは暗（黒）表示（図１の（ｂ）参照）、さらには第１電極４ａ及び第２電極４ｂに印加する電圧信号の大きさや時間を適宜調整することで階調表示を行うことができる。
【００６３】
なお、このような表示の書き換えに必要な最大電圧は±１２．５Ｖであり、明状態における反射型電気泳動表示素子の最大反射率は４２パーセントで、暗状態における最小反射率は４．５パーセントである。
【００６４】
一方、実施例１の電気泳動表示素子の表示メモリー性、及び長期メモリー表示後の駆動特性について評価を行うため実施例１の電気泳動表示素子に電界を印加して明または暗状態の書き込みを行った後、電界の印加を止めて第１電極４ａと第２電極４ｂ間をショートさせた状態にして、明または暗状態の書き込み状態の変化を反射率の変化として電界印加停止直後から経時的に追跡する。
【００６５】
この結果、長期メモリー表示を行っても書き込み状態時と同等の反射率を維持し、実施例１のメモリー性が確認できる。また、長期メモリー表示直後の電気泳動表示素子は、長期メモリー表示前と同等の階調表示を行うことができることが確認できる。
【００６６】
（実施例２）
実施例２に用いる着色帯電粒子１は、黒色染料により着色されたポリスチレン粒子の表面にポリラウリルメタクリレート樹脂を被覆した黒色粒子であり、この着色帯電粒子１の誘電率は５．８である。また、この着色帯電粒子１を用いて作成した粒子分散液における着色帯電粒子１のゼータ電位は＋６３ｍＶである。
【００６７】
また、コート層７として透明なエチルメタクリレート−ステアリルメタクリレート共重合体樹脂を電極基板３ｂ上の升状の空間に塗布し、反射型表示素子を作成する。ここで、このコート材樹脂の誘電率は６．５であり、着色帯電粒子１の誘電率よりも大きい。また、コート層７として上記樹脂を石英上に塗布し、上記分散媒にて測定したコート層７のゼータ電位は＋８ｍＶであり、着色帯電粒子１のゼータ電位と同一の極性である。なお、ゼータ電位は着色帯電粒子１の方が大きい。
【００６８】
さらに、上記電極基板３ｂ上の升状の空間に分散媒１００重量部に上記着色帯電粒子１重量部を分散し作製される分散液を封入し、実施例２の反射型電気泳動表示素子とする。
【００６９】
そして、上記のように作成された電気泳動表示素子の第１電極４ａと第２電極４ｂとの間に電圧を印加することで表示の書き換えを行うことができ、表示は明（白）表示、あるいは暗（黒）表示、さらには第１電極４ａ及び第２電極４ｂに印加する電圧信号の大きさや時間を適宜調整することで階調表示を行うことができる。
【００７０】
なお、このような表示の書き換えに必要な最大電圧は±１５．１Ｖであり、明状態における反射型電気泳動表示素子の最大反射率は４４パーセントで、暗状態における最小反射率は４．５パーセントである。
【００７１】
一方、実施例２の電気泳動表示素子の表示メモリー性、及び長期メモリー表示後の駆動特性について評価を行うため実施例２の電気泳動表示素子に電界を印加して明または暗状態の書き込みを行った後、電界の印加を止めて第１電極４ａと第２電極４ｂ間をショートさせた状態にして、明または暗状態の書き込み状態の変化を反射率の変化として電界印加停止直後から経時的に追跡する。
【００７２】
この結果、長期メモリー表示を行っても書き込み状態時と同等の反射率を維持し、実施例２のメモリー性が確認できる。また、長期メモリー表示直後の電気泳動表示素子は、長期メモリー表示前と同等に階調表示を行うことができることが確認できる。
【００７３】
（比較例１）
比較例１に用いる着色帯電粒子１は、黒色染料により着色されたポリスチレン粒子の表面にポリラウリルメタクリレート樹脂を被覆した黒色粒子であり、この着色帯電粒子１の誘電率は５．８である。また、この着色帯電粒子１を用いて作成した粒子分散液における着色帯電粒子１のゼータ電位は＋６３ｍＶである。
【００７４】
また、コート層７として透明なエチルメタクリレート樹脂を電極基板３ｂ上の升状の空間に塗布し、反射型電気泳動表示素子を作成する。ここで、このコート材樹脂の誘電率は４．５であり、着色帯電粒子１の誘電率よりも小さい。また、コート層７として上記樹脂を石英上に塗布し、上記分散媒にて測定したコート層７のゼータ電位は＋２ｍＶであり、着色帯電粒子１のゼータ電位と同一の極性である。なお、ゼータ電位は着色帯電粒子１の方が大きい。
【００７５】
さらに、上記電極基板３ｂ上の升状の空間に上記分散媒１００重量部に上記着色帯電粒子１重量部を分散し作製される分散液を封入し、比較例１の電気泳動表示素子とする。
【００７６】
そして、上記のように作成された電気泳動表示素子の第１電極４ａと第２電極４ｂとの間に電圧を印加することで表示の書き換えを行うことができ、表示は明（白）表示、あるいは暗（黒）表示、さらには第１電極４ａ及び第２電極４ｂに印加する電圧信号の大きさや時間を適宜調整することで階調表示を行うことができる。
【００７７】
なお、このような表示の書き換えに必要な最大電圧は±１０．１Ｖであり、反射型電気泳動表示素子の明状態における最大反射率は４０パーセントで、暗状態における最小反射率は５．２パーセントである。
【００７８】
一方、比較例１の電気泳動表示素子の表示メモリー性、及び長期メモリー表示後の駆動特性について評価を行うため比較例１の電気泳動表示素子に電界を印加して明または暗状態の書き込みを行った後、電界の印加を止めて第１電極４ａと第２電極４ｂ間をショートさせた状態にして、明または暗状態の書き込み状態の変化を反射率の変化として電界印加停止直後から経時的に追跡する。
【００７９】
この結果、長期メモリー表示を行った場合、明状態の書き込み状態が維持されず、書き込み時の反射率より低い値となる。また、暗状態の書き込み状態も維持されず、書き込み時の反射率より低い値となる。そのため、比較例１のメモリー性は低いことが確認される。一方で、長期メモリー表示後の電気泳動表示素子は、長期メモリー表示前と同等に階調表示を行うことができることが確認できる。
【００８０】
（比較例２）
比較例２に用いる着色帯電粒子１は、黒色染料により着色されたポリスチレン粒子の表面にポリラウリルメタクリレート樹脂を被覆した黒色粒子であり、この着色帯電粒子１の誘電率は５．８である。また、この着色帯電粒子１を用いて作成した粒子分散液における着色帯電粒子１のゼータ電位は＋６３ｍＶである。
【００８１】
また、コート層７として透明なエチルメタクリレート−ジメチルシロキサンアクリルグラフト共重合体樹脂を電極基板３ｂ上の升状の空間に塗布し、反射型電気泳動表示素子を作成する。ここで、このコート材樹脂の誘電率は５．５であり、着色帯電粒子１の誘電率よりも小さい。また、コート層７として上記樹脂を石英上に塗布し、上記分散媒にて測定したゼータ電位は−５ｍＶであり、着色帯電粒子１のゼータ電位とは逆の極性である。なお、ゼータ電位は着色帯電粒子１の方が大きい。
【００８２】
さらに、上記電極基板３ｂ上の升状の空間に上記分散媒１００重量部に上記着色帯電粒子１重量部を分散し作製される分散液を封入し、比較例２の電気泳動表示素子とする。
【００８３】
そして、上記のように作成された電気泳動表示素子の第１電極４ａと第２電極４ｂとの間に電圧を印加することで表示の書き換えを行うことができ、表示は明（白）表示、あるいは暗（黒）表示、さらには第１電極４ａ及び第２電極４ｂに印加する電圧信号の大きさや時間を適宜調整することで階調表示を行うことができる。
【００８４】
なお、このような表示の書き換えに必要な最大電圧は±９．５Ｖであり、反射型電気泳動表示素子の明状態における最大反射率は３９パーセントで、暗状態における最小反射率は５．３パーセントである。
【００８５】
一方、比較例２の電気泳動表示素子の表示メモリー性、及び長期メモリー表示後の駆動特性について評価を行うため比較例２の電気泳動表示素子に電界を印加して明または暗状態の書き込みを行った後、電界の印加を止めて第１電極４ａと第２電極４ｂ間をショートさせた状態にして、明または暗状態の書き込み状態の変化を反射率の変化として電界印加停止直後から経時的に追跡する。
【００８６】
この結果、長期メモリー表示を行った場合、明状態の書き込み状態が維持されず、書き込み時の反射率よりも低い値となる。また、暗状態の書き込み状態も維持されず、書き込み時の反射率よりも低い値となる。そのため、比較例２のメモリー性は低いことが確認される。また、長期メモリー表示後の電気泳動表示素子は、長期メモリー表示前と同等の階調表示を再現することはできないことが確認できる。
【００８７】
（比較例３）
比較例３に用いる着色帯電粒子１は、黒色染料により着色されたポリスチレン粒子の表面にポリラウリルメタクリレート樹脂を被覆した黒色粒子であり、この着色帯電粒子１の誘電率は５．８である。また、この着色帯電粒子１を用いて作成した粒子分散液における着色帯電粒子１のゼータ電位は＋６３ｍＶである。
【００８８】
また、コート層７として透明なエポキシアクリレート−ジメチルシロキサンアクリルグラフト共重合体樹脂を電極基板３ｂ上の升状の空間に塗布し、反射型表示素子を作成する。ここで、このコート材樹脂の誘電率は７．５であり、着色帯電粒子１の誘電率よりも大きい。また、コート層７として上記樹脂を石英上に塗布し、上記分散媒にて測定したゼータ電位は−５ｍＶであり、着色帯電粒子１のゼータ電位とは逆の極性である。なお、ゼータ電位は着色帯電粒子１の方が大きい。
【００８９】
さらに、上記電極基板３ｂ上の升状の空間に上記分散媒１００重量部に上記着色帯電粒子１重量部を分散し作製される分散液を封入し、比較例３の電気泳動表示素子とする。
【００９０】
そして、上記のように作成された電気泳動表示素子の第１電極４ａと第２電極４ｂとの間に電圧を印加することで表示の書き換えを行うことができ、表示は明（白）表示、あるいは暗（黒）表示、さらには第１電極４ａ及び第２電極４ｂに印加する電圧信号の大きさや時間を適宜調整することで階調表示を行うことができる。
【００９１】
なお、このとき表示の書き換えに必要な最大電圧は±８．１Ｖであり、反射型電気泳動表示素子の明状態における最大反射率は４２パーセントで、暗状態における最小反射率は５．０パーセントである。
【００９２】
一方、比較例３の電気泳動表示素子の表示メモリー性、及び長期メモリー表示後の駆動特性について評価を行うため比較例３の電気泳動表示素子に電界を印加して明または暗状態の書き込みを行った後、電界の印加を止めて第１電極４ａと第２電極４ｂ間をショートさせた状態にして、明または暗状態の書き込み状態の変化を反射率の変化として電界印加停止直後から経時的に追跡する。
【００９３】
その結果、長期メモリー表示をしても書き込み状態時と同等の反射率を維持し、比較例３のメモリー性が確認できる。しかし、長期メモリー表示後の電気泳動表示素子は、長期メモリー表示前と同等の階調表示を再現することはできないことが確認できる。
【００９４】
（比較例４）
比較例４で用いる着色帯電粒子１は、黒色顔料が分散されたポリスチレン粒子の表面にポリラウリルメタクリレート樹脂を被覆した黒色粒子であり、この着色帯電粒子１の誘電率は６．８である。また、この着色帯電粒子１を用いて作成した粒子分散液における着色帯電粒子１のゼータ電位は＋５５ｍＶである。
【００９５】
また、コート層７として透明なエチルメタクリレート樹脂を電極基板３ｂ上の升状の空間に塗布し、反射型表示素子を作成する。ここで、このコート材樹脂の誘電率は４．５であり、着色帯電粒子１の誘電率よりも小さい。また、コート層７として上記樹脂を石英上に塗布し、上記分散媒にて測定したゼータ電位は＋２ｍＶであり、着色帯電粒子１のゼータ電位とは同一の極性であると共に、ゼータ電位は着色帯電粒子１の方が大きい。
【００９６】
さらに、上記電極基板３ｂ上の升状の空間に上記分散媒１００重量部に上記着色帯電粒子１重量部を分散し作製される分散液を封入し、比較例４の電気泳動表示素子とする。
【００９７】
そして、上記のように作成された電気泳動表示素子の第１電極４ａと第２電極４ｂとの間に電圧を印加することで表示の書き換えを行うことができ、表示は明（白）表示、あるいは暗（黒）表示、さらには第１電極４ａ及び第２電極４ｂに印加する電圧信号の大きさや時間を適宜調整することで階調表示を行うことができる。
【００９８】
なお、このとき表示の書き換えに必要な最大電圧は±１４．５Ｖであり、明状態における反射型電気泳動表示素子の最大反射率は４６パーセントで、暗状態における最小反射率は４．２パーセントである。
【００９９】
一方、比較例４の電気泳動表示素子の表示メモリー性、及び長期メモリー表示後の駆動特性について評価を行うため比較例４の電気泳動表示素子に電界を印加して明または暗状態の書き込みを行った後、電界の印加を止めて第１電極４ａと第２電極４ｂ間をショートさせた状態にして、明または暗状態の書き込み状態の変化を反射率の変化として電界印加停止直後から経時的に追跡する。
【０１００】
その結果、長期メモリー表示を行った場合、明状態の書き込み状態が維持されず、書き込み時の反射率より低い値となる。また、暗状態の書き込み状態も維持されず、書き込み時の反射率より低い値となる。そのため、比較例４のメモリー性は低いことが確認できる。一方で、長期メモリー表示後の電気泳動表示素子は、長期メモリー表示前と同等に階調表示を行うことができることが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気泳動表示素子の概略構成を示す図。
【図２】従来の電気泳動表示素子の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【０１０２】
１      帯電粒子
２      分散媒
３ａ    透明対向基板
３ｂ    電極基板
４ａ    第１電極
４ｂ    第２電極
５      隔壁
６      絶縁層
７      コート層
８      スイッチング手段
１１    帯電粒子
１２    分散媒
１３ａ  透明対向基板
１３ｂ  電極基板
１４ａ  第１電極
１４ｂ  第２電極
１５    隔壁
１６    絶縁層
１８    スイッチング手段
【図１】
2006292877.tif 000005
【図２】
2006292877.tif 000006