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Abstract
Description
本発明は、表示媒体、及び表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display medium and a display device.
従来、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた表示媒体が知られている。 Conventionally, a display medium using colored particles is known as an image display medium that can be rewritten repeatedly.
これらの表示媒体は、例えば一対の基板と、一対の基板間に形成された電界に応じて基板間を移動可能に該基板間に封入された粒子群と、を含んで構成されている。 These display media include, for example, a pair of substrates and a particle group sealed between the substrates so as to be movable between the substrates in accordance with an electric field formed between the pair of substrates.
この表示媒体では、一対の基板間に電圧を印加することにより封入されている粒子を移動させることで、何れか一方の基板側に移動した粒子の色に応じた色の画像を表示させており、複数色の粒子の混色によるコントラスト比の低下や、表示対象色とは異なる色が表示されることを抑制するための様々な技術が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。 In this display medium, by moving the encapsulated particles by applying a voltage between a pair of substrates, an image of a color corresponding to the color of the particles moved to one of the substrates is displayed. Various techniques are known for suppressing a reduction in contrast ratio due to a mixture of particles of a plurality of colors and a display of a color different from the display target color (for example, see Patent Documents 1 to 3).
特許文献1では、白色粒子及び着色粒子の少なくとも一方を、ゲル化させた分散媒中で電気泳動させている。このゲル状態にある分散媒中で粒子を電気泳動させることで色調の異なる2粒子間の凝集を抑制している。 In Patent Document 1, at least one of white particles and colored particles is electrophoresed in a gelled dispersion medium. Aggregation between two particles having different color tones is suppressed by electrophoresis of the particles in the dispersion medium in the gel state.
特許文献2では、着色粒子の体積中位径を白色粒子の体積中位径に対して1/1から1/50とすることで、着色粒子と白色粒子間の立体障害的な動的相互作用が緩和されることで、色調の異なる粒子間の凝集による混色を抑制している。 In Patent Document 2, by setting the volume median diameter of the colored particles to 1/1 to 1/50 with respect to the volume median diameter of the white particles, sterically hindered dynamic interaction between the colored particles and the white particles. Is mitigated, thereby suppressing color mixing due to aggregation between particles having different color tones.
特許文献3では、電気泳動性白色固体の表面に、20dyne/cm以下の臨界表面張力を有する撥水撥油性表面層を備えた構成とすることで、電気泳動粒子の凝集や電極板への付着を防止している。
本発明は、粒子同士の凝集によるコントラストの低下を抑制可能な表示媒体及び表示装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a display medium and a display device that can suppress a decrease in contrast due to aggregation of particles.
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙をもって配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散されると共に、互いに大きさの異なる複数種類の粒子群と、を備え、前記複数種類の粒子群の内の、少なくとも最も小さい第1の粒子群が前記一対の基板間に形成された電界に応じて前記分散媒中を移動し、該第1の粒子群より大きい粒子群の内の少なくとも1種類の粒子群が、該粒子群の各粒子の表面の少なくとも一部の領域に凹凸を有する凹凸粒子群であり、且つ該凹凸粒子群は、前記複数種類の粒子群の内の該凹凸粒子群以外の粒子群とは少なくとも異なる色であることを特徴とする表示媒体である。
The above problem is solved by the following means. That is,
In the invention according to claim 1, at least one of the pair of substrates having translucency and disposed with a gap, a dispersion medium enclosed between the pair of substrates, and being dispersed in the dispersion medium, A plurality of types of particle groups having different sizes, and the dispersion medium according to an electric field in which at least the smallest first particle group of the plurality of types of particle groups is formed between the pair of substrates. The at least one kind of particle group that moves inside and larger than the first particle group is an uneven particle group having unevenness in at least a partial region of the surface of each particle of the particle group, The concavo-convex particle group is a display medium characterized in that it has at least a different color from a particle group other than the concavo-convex particle group among the plurality of types of particle groups.
請求項2に係る発明は、前記複数種類の粒子群は、互いに色が異なることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 2 is the display medium according to claim 1, wherein the plurality of types of particle groups have different colors.
請求項3に係る発明は、前記各種類の粒子群は、互いに色の異なる複数種類の色粒子群からなることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 3 is the display medium according to claim 1, wherein each type of particle group is composed of a plurality of types of color particle groups having different colors.
請求項4に係る発明は、前記凹凸粒子群は、前記複数種類の粒子群の内の最も大きい粒子群であることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 4 is the display medium according to claim 1, wherein the uneven particle group is the largest particle group of the plurality of types of particle groups.
請求項5に係る発明は、前記複数種類の粒子群の内の最も大きい粒子群の明度が最も高いことを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 5 is the display medium according to claim 1, wherein the lightness of the largest particle group among the plurality of types of particle groups is highest.
請求項6に係る発明は、前記凹凸粒子群は、白色であることを特徴とする請求項4に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 6 is the display medium according to claim 4, wherein the uneven particle group is white.
請求項7に係る発明は、前記凹凸領域は、少なくとも凹部の開口が前記第1の粒子群の粒子の体積平均一次粒径より小さいことを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 7 is the display medium according to claim 1, wherein in the uneven region, at least the opening of the recess is smaller than the volume average primary particle size of the particles of the first particle group.
請求項8に係る発明は、前記凹凸領域は、前記凹凸粒子群の各粒子の表面の少なくとも一部の領域に複数の第3の粒子が付着してなることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 8 is characterized in that the uneven region is formed by attaching a plurality of third particles to at least a partial region of the surface of each particle of the uneven particle group. Display media.
請求項9に係る発明は、前記第3の粒子は、無機酸化物であることを特徴とする請求項8に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 9 is the display medium according to claim 8, wherein the third particles are inorganic oxides.
請求項10に係る発明は、前記分散媒は、非極性溶媒であることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項11に係る発明は、前記分散媒は、シリコーンオイルであることを特徴とする請求項9に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項12に係る発明は、少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙をもって配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散されると共に、互いに大きさの異なる複数種類の粒子群と、を備え、前記複数種類の粒子群の内の、少なくとも最も小さい第1の粒子群が前記一対の基板間に形成された電界に応じて前記分散媒中を移動し、該第1の粒子群より大きい粒子群の内の少なくとも1種類の粒子群が、該粒子群の各粒子の表面の少なくとも一部の領域に凹凸を有する凹凸粒子群であり、且つ該凹凸粒子群は、前記複数種類の粒子群の内の該凹凸粒子群以外の粒子群とは少なくとも異なる色である表示媒体と、前記一対の基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置である。
In the invention according to
A display device characterized by comprising:
請求項1に係る発明によれば、分散媒中に分散されている複数種類の粒子群の内の最も小さい粒子群より大きい粒子群の内の少なくとも1種類の粒子群が表面の少なくとも一部の領域に凹凸を有する凹凸粒子群であることから、凹凸粒子群とその他の種類の粒子群との凝集が抑制され、該凝集によるコントラストの低下が抑制される、という効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, at least one kind of particle group larger than the smallest particle group among the plurality of kinds of particle groups dispersed in the dispersion medium is at least a part of the surface. Since the concavo-convex particle group has concavo-convex regions, it is possible to suppress the aggregation of the concavo-convex particle group and other types of particle groups, and to suppress the decrease in contrast due to the aggregation.
請求項2に係る発明によれば、コントラストの低下の抑制と共にカラー表示が可能となるという効果を奏する。 According to the invention which concerns on Claim 2, there exists an effect that a color display is attained with the suppression of the fall of contrast.
請求項3に係る発明によれば、コントラストの低下の抑制と共に簡易な構成でカラー表示が可能となるという効果を奏する。 According to the third aspect of the present invention, there is an effect that color display is possible with a simple configuration while suppressing a decrease in contrast.
請求項4に係る発明によれば、さらなるコントラストの低下の抑制が図れるという効果を奏する。 According to the invention which concerns on Claim 4, there exists an effect that suppression of the further fall of contrast can be aimed at.
請求項5に係る発明によれば、さらなるコントラストの低下の抑制が図れるという効果を奏する。 According to the invention which concerns on Claim 5, there exists an effect that suppression of the further fall of contrast can be aimed at.
請求項6に係る発明によれば、さらなるコントラストの低下の抑制が図れるという効果を奏する。 According to the invention which concerns on Claim 6, there exists an effect that suppression of the further fall of contrast can be aimed at.
請求項7に係る発明によれば、凹凸粒子群とその他の種類の粒子群との凝集が更に抑制されという効果を奏する。 According to the invention which concerns on Claim 7, there exists an effect that aggregation with an uneven | corrugated particle group and another kind of particle group is further suppressed.
請求項8に係る発明によれば、凹凸粒子群の帯電が制御されると共に、第1の粒子の該凹凸粒子群への付着、及び凹凸粒子群同士の凝集が防止される、という効果を奏する。 According to the eighth aspect of the invention, the charging of the concavo-convex particle group is controlled, and there is an effect that adhesion of the first particle to the concavo-convex particle group and aggregation of the concavo-convex particle group are prevented. .
請求項9に係る発明によれば、ポリマー粒子に比べて凝集エネルギーが小さいことから、凹凸粒子群とその他の種類の粒子群との凝集が更に抑制されるという効果を奏する。 According to the ninth aspect of the present invention, since the aggregation energy is smaller than that of the polymer particles, there is an effect that the aggregation between the uneven particle group and the other type of particle group is further suppressed.
請求項10に係る発明によれば、複数種類の粒子群の各粒子同士の凝集が抑制されるという効果を奏する。
According to the invention which concerns on
請求項11に係る発明によれば、透明性に優れ、且つ表示発色が向上される、という効果を奏する。
According to the invention which concerns on
請求項12に係る発明によれば、コントラストの低下が抑制されるという効果を奏する。 According to the twelfth aspect of the invention, there is an effect that a decrease in contrast is suppressed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、作用・機能が同様の働きを担う部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol may be provided to the member which an action and a function bears the same function through all drawings, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
本実施形態に係る表示装置10は、図1に示すように、表示媒体12と、表示媒体12に電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18と、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the
表示媒体12は、画像表示面とされる表示基板20、表示基板20に間隙をもって対向する背面基板22、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板20と背面基板22との基板間を複数のセルに区画する間隙部材24、各セル内に封入された粒子群34を含んで構成されている。
The
上記セルとは、表示基板20と、背面基板22と、間隙部材24と、によって囲まれた領域を示している。このセル中には、分散媒50が封入されており、粒子群34は、この分散媒50中に分散されている。
The cell indicates a region surrounded by the
なお、本実施の形態では、説明を簡易化するために、1つのセルに注目した図を用いて本実施の形態を説明する。以下、各構成について詳細に説明する。 In the present embodiment, in order to simplify the description, the present embodiment will be described using a diagram focusing on one cell. Hereinafter, each configuration will be described in detail.
まず、粒子群34について説明する。
First, the
粒子群34は、互いに大きさの異なる複数種類の粒子群から構成されており、且つ各種類の粒子群は、同じ大きさの複数の粒子から構成されている。
The
なお、本実施の形態における「大きさ」とは、体積平均一次粒径を示している。 The “size” in the present embodiment indicates a volume average primary particle size.
この体積平均一次粒径の測定方法としては、各種類の粒子群にレーザ光を照射し、そこから発せられる回折、散乱光の強度分布パターンから平均粒径を測定する、レーザ回折散乱法を採用する。なお、測定は動的光散乱式粒径分布測定装置(LB−550、(株)堀場製作所)を用い、25℃で測定を行った。 The volume average primary particle size is measured by irradiating each type of particles with laser light and measuring the average particle size from the intensity distribution pattern of diffraction and scattered light emitted from the group. To do. In addition, the measurement was performed at 25 ° C. using a dynamic light scattering type particle size distribution measuring device (LB-550, Horiba, Ltd.).
この互いに大きさの異なる複数種類の粒子群の内の、少なくとも最も大きさの小さい粒子群は、表示基板20と背面基板22との基板間に形成された電界に応じて分散媒50中を移動(所謂、電気泳動)する。なお、表示媒体12は、複数種類の粒子群の内の少なくとも最も大きさの小さい粒子群が電気泳動すればよく、該最も大きさの小さい粒子群を含む複数種類の粒子群が電気泳動する構成であってもよい。
Among the plural types of particle groups having different sizes, at least the smallest particle group moves in the
表示媒体12における表示色の変化は、この粒子群34を構成する複数種類の粒子群の内の、電気泳動する粒子群の分散媒50中の移動によって生じる。すなわち、電気泳動する粒子群が表示基板20側または背面基板22側へ移動することによって、この移動に応じて表示基板20側から視認される色に変化が生じ、表示媒体12に表示される色、すなわち表示媒体12を表示基板20側から視認したときの色が変化する。
The change in display color on the
また、この互いに大きさの異なる複数種類の粒子群の内の、上記最も大きさの小さい粒子群より大きい粒子群の内の少なくとも1種類の粒子群は、粒子群の各粒子の表面の少なくとも一部の領域に凹凸を有する凹凸粒子からなる凹凸粒子群であり、且つこの凹凸粒子群を構成する各凹凸粒子は、凹凸を有さない粒子群とは異なる色を有している。 In addition, at least one kind of particle group larger than the smallest particle group among the plurality of kinds of particle groups having different sizes is at least one of the surfaces of the particles of the particle group. It is a concavo-convex particle group composed of concavo-convex particles having concavo-convex portions in the region, and each concavo-convex particle constituting the concavo-convex particle group has a color different from that of the particle group having no concavo-convex.
なお、本実施の形態において「異なる色である」とは、色差(CIE1976(L * a * b * )表色系、JIS Z8730)が5以上であることを示している。 In the present embodiment, “different colors” indicates that the color difference (CIE1976 (L * a * b *) color system, JIS Z8730) is 5 or more.
同一セル内に封入されている大きさの異なる複数種類の粒子群の内の、最も小さい粒子群より大きい粒子群の内の少なくとも1種の粒子群の粒子が、表面の少なくとも一部の領域に凹凸を有する凹凸粒子であるので、この凹凸粒子の表面の凹凸によって、凹凸粒子と、凹凸を有さない粒子との凝集が抑制される。 Particles of at least one of the particle groups larger than the smallest among a plurality of types of particle groups of different sizes enclosed in the same cell are present in at least a part of the surface. Since it is uneven | corrugated particle | grains which have an unevenness | corrugation, aggregation of an uneven | corrugated particle and the particle | grains which do not have an unevenness | corrugation is suppressed by the unevenness | corrugation of the surface of this uneven | corrugated particle.
また、凹凸粒子は、上記のように表面の少なくとも一部の領域に凹凸を有すると共に凹凸を有さない粒子群の粒子とは少なくとも異なる色であることから、凹凸粒子と、凹凸を有さない粒子と、の間における凝集が抑制されることで、これらの異なる色の粒子間の凝集による混色の発生が抑制されると共に、コントラスト(明暗差)の低下が抑制される。 In addition, since the irregular particles have irregularities in at least a part of the surface as described above and at least a color different from the particles of the particle group having no irregularities, the irregular particles and the irregular particles do not have irregularities. By suppressing aggregation between the particles, generation of color mixing due to aggregation between the particles of different colors is suppressed, and a decrease in contrast (light / dark difference) is suppressed.
なお、同一セル内に封入されている大きさの異なる複数種類の粒子群の内、凹凸粒子からなる粒子群は、上述のように最も大きさの小さい粒子群より大きい粒子群の内の少なくとも1種類であればよいが、凹凸粒子からなる粒子群は、最も大きさの大きい粒子群であることが、粒子同士の付着力制御の安定性の理由から好ましい。 Note that, among the plurality of types of particle groups having different sizes enclosed in the same cell, at least one of the particle groups larger than the smallest particle group is the particle group composed of uneven particles as described above. The particle group composed of uneven particles is preferably the largest particle group for reasons of stability of adhesion control between particles.
この凹凸粒子群の各凹凸粒子表面に設けられている凹凸の形成された領域(以下、凹凸領域と称する場合がある)における凹部の開口は、上記最も大きさの小さい粒子群の体積平均一次粒径より小さい。 The opening of the concave portion in the region where the unevenness is provided on the surface of each uneven particle of the uneven particle group (hereinafter sometimes referred to as the uneven region) is the volume average primary particle of the smallest particle group. Smaller than the diameter.
この凹部の開口は、同一セル内に封入されている互いに大きさの異なる複数種類の粒子群の内の、最も大きさの小さい粒子群の体積平均一次粒径の1倍以下であることが好ましく、0.5倍以下であることが更に好ましく、0.3倍以下であることが特に好ましい。 The opening of the recess is preferably not more than 1 times the volume average primary particle size of the smallest particle group among a plurality of types of particle groups of different sizes enclosed in the same cell. , 0.5 times or less is more preferable, and 0.3 times or less is particularly preferable.
凹部の開口が、大きさの異なる複数種類の粒子群の内の最も大きさの小さい粒子群の体積平均一次粒径の1倍より大きいと、凹部の開口を介して最も小さい粒子群の各粒子が凹部内に入り込む場合があり、結果的に、凹凸粒子群の各凹凸粒子と、最も大きさが小さく凹凸を有さない粒子群との凝集の抑制効果が低下する場合がある。 When the opening of the concave portion is larger than 1 times the volume average primary particle size of the particle group having the smallest size among the plurality of types of particle groups having different sizes, each particle of the smallest particle group through the opening of the concave portion May enter the recess, and as a result, the effect of suppressing aggregation between the uneven particles of the uneven particle group and the particle group having the smallest size and no unevenness may be reduced.
なお、上記のように、凹凸を有する凹凸粒子からなる粒子群は、分散媒50中に分散されている互いに大きさの異なる複数種類の粒子群の内の、最も大きさの小さい粒子群以外の粒子群の内の少なくとも1種類であればよいが、好ましい形態は、最も大きさの大きい粒子群が凹凸を有する凹凸粒子から構成されている場合である。
In addition, as described above, the particle group including the uneven particles having unevenness is a particle group other than the smallest particle group among the plurality of types of particle groups having different sizes dispersed in the
同一セル内に封入されている互いに大きさの異なる複数種類の粒子群の内の、最も大きさの大きい粒子群が凹凸を有する凹凸粒子から構成されていると、該凹凸を有さない粒子群は、凹凸粒子に付着しにくいため、凹凸粒子と凹凸を有さず且つ凹凸粒子とは異なる色の粒子群との凝集の抑制効果が高いという効果を奏する。 If the largest particle group among the plural types of particle groups of different sizes enclosed in the same cell is composed of uneven particles having unevenness, the particle group not having the unevenness Since it is difficult to adhere to the concavo-convex particles, the effect of suppressing the aggregation between the concavo-convex particles and the particle group having a different color from the concavo-convex particles is high.
また、同一セル内に封入されている大きさの異なる複数種類の粒子群は、上述のように、凹凸を有する凹凸粒子からなる凹凸粒子群の色と、凹凸を有さない粒子からなる粒子群の色と、が少なくとも異なるが、好ましくは、これらの大きさの異なる複数種類の粒子群は、種類間で互いに色及び大きさの双方が異なることが好ましい。 In addition, as described above, the plurality of types of particle groups different in size enclosed in the same cell are the color of the uneven particle group made of uneven particles having unevenness and the particle group made of particles having no unevenness. The plurality of types of particle groups having different sizes are preferably different in color and size from one type to another.
粒子群34を、互いに大きさ及び色の異なる複数種類の粒子群から構成することで、表示媒体12においてさらなる多色表示が可能となる。
By configuring the
なお、これらの複数種類の粒子群の内の、最も大きい粒子群の色の明度が最も高い事が好ましく、更に好ましくは白色であることが好ましい。 In addition, it is preferable that the brightness of the color of the largest particle group among these several types of particle groups is the highest, and it is more preferable that it is white.
最も大きい粒子群の色の明度が最も高いと、光の反射光が大きくなり、表示の明るさが向上し、カラー色再現域も拡大し、カラー表現色が拡大するという効果を奏する。 When the lightness of the color of the largest particle group is the highest, the reflected light of light is increased, the brightness of display is improved, the color reproduction range is expanded, and the color expression color is expanded.
なお、上述のように、粒子群34は、互いに大きさの異なる複数種類の粒子群から構成されているが、更に、同じ大きさの粒子からなる各種類の粒子群を、互いに色の異なる複数種類の色粒子群から構成してもよい。
As described above, the
このようにすれば、大きさが同じで且つ色の異なる粒子群が分散媒50中にさらに分散された形態となるため、粒子の移動速度が均一且つ安定となり、表示特性が安定的に得られるという効果を奏する。
In this way, particles having the same size and different colors are further dispersed in the
以下本実施の形態の表示媒体12について、具体例を挙げて説明する。
Hereinafter, the
本実施の形態の表示媒体12では、粒子群34は、図1に示すように、互いに大きさの異なる複数種類の粒子群として、粒子群30と、該粒子群30を構成する粒子より大きさが大きく且つ表面に凹凸を有する凹凸粒子からなる凹凸粒子群32と、から構成されている。
In the
粒子群30は、凹凸粒子群32より体積平均粒径の小さい複数の粒子から構成されている。粒子群30を構成する各粒子は正又は負に帯電されており、表面電極40と背面電極46との電極間に(すなわち、表示基板20と背面基板22と基板間に)、所定の電圧が印加されて表示基板20と背面基板22との基板間に所定の電界強度以上の電界が形成されることで分散媒50中を移動する。
The
表示媒体12における表示色の変化は、この粒子群30を構成する各粒子の分散媒50中の移動によって生じる。
The change in display color on the
この粒子群30の各粒子としては、ガラスビーズ、アルミナ、シリカ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に着色剤を含有する粒子、樹脂で包まれたカプセル型顔料粒子、及びプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子等が挙げられる。
Each particle of the
粒子の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体が挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin used in the production of particles include styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isoprene, vinyls such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate. Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid such as ester, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate Homopolymers or copolymers of vinyl ethers such as acid esters, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl butyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropenyl ketone And the like.
また、粒子の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。 In addition, as thermosetting resins used for the production of particles, crosslinked resins mainly composed of divinylbenzene and crosslinked resins such as crosslinked polymethyl methacrylate, phenol resins, urea resins, melamine resins, polyester resins, silicones Examples thereof include resins. Particularly representative binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. Examples of the polymer include polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, and paraffin wax.
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、マグネタイト、フェライト等の磁性紛、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤を挙げることができる。具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー155、C.I.ピグメント・イエロー128、C.ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等が代表的なものとして例示される。 As the colorant, organic or inorganic pigments, oil-soluble dyes, etc. can be used, magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, phthalocyanine copper-based cyan colorant, Known colorants such as an azo yellow color material, an azo magenta color material, a quinacridone magenta color material, a red color material, a green color material, and a blue color material can be given. Specifically, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 238, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. Blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, etc. are exemplified as typical examples.
粒子の樹脂には、必要に応じて、帯電制御剤を混合してもよい。帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用でき、例えば、セチルピリジルクロライド、BONTRON P−51、BONTRON P−53、BONTRON E−84、BONTRON E−81(以上、オリエント化学工業社製)等の第4級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、酸化金属粒子、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属粒子を挙げることができる。 The particle resin may be mixed with a charge control agent, if necessary. As the charge control agent, known materials used for toner materials for electrophotography can be used. For example, cetylpyridyl chloride, BONTRON P-51, BONTRON P-53, BONTRON E-84, BONTRON E-81 (above, Quaternary ammonium salts such as Orient Chemical Industry Co., Ltd., salicylic acid metal complexes, phenol condensates, tetraphenyl compounds, metal oxide particles, and metal oxide particles surface-treated with various coupling agents. .
粒子の内部や表面には、必要に応じて、磁性材料を混合してもよい。磁性材料は必要に応じてカラーコートした無機磁性材料や有機磁性材料を使用する。また、透明な磁性材料、特に、透明有機磁性材料は着色顔料の発色を阻害せず、比重も無機磁性材料に比べて小さく、より望ましい。 A magnetic material may be mixed in the inside or the surface of the particles as necessary. As the magnetic material, a color-coated inorganic magnetic material or organic magnetic material is used as necessary. Further, a transparent magnetic material, in particular, a transparent organic magnetic material does not hinder the color development of the color pigment, and the specific gravity is smaller than that of the inorganic magnetic material, so that it is more desirable.
着色した磁性粉として、例えば、特開2003−131420公報記載の小径着色磁性粉を用いることができる。核となる磁性粒子と該磁性粒子表面上に積層された着色層とを備えたものが用いられる。そして、着色層としては、顔料等により磁性粉を不透過に着色する等選定して差し支えないが、例えば光干渉薄膜を用いるのが望ましい。この光干渉薄膜とは、SiO2やTiO2等の無彩色材料を光の波長と同等な厚みを有する薄膜にしたものであり、薄膜内の光干渉により光を波長選択的に反射するものである。 As the colored magnetic powder, for example, a small-diameter colored magnetic powder described in JP-A-2003-131420 can be used. A material provided with magnetic particles serving as nuclei and a colored layer laminated on the surface of the magnetic particles is used. The colored layer may be selected by coloring the magnetic powder opaque with a pigment or the like, but it is desirable to use, for example, a light interference thin film. This optical interference thin film is a thin film having a thickness equivalent to the wavelength of light made of an achromatic material such as SiO 2 or TiO 2 , and reflects light in a wavelength selective manner by optical interference in the thin film. is there.
粒子群30を作製する方法としては、従来公知のどの方法を用いてもよい。例えば、特開平7−325434公報記載のように、樹脂、顔料及び帯電制御剤を所定の混合比になるように計量し、樹脂を加熱溶融させた後に顔料を添加して混合、分散させ、冷却した後、ジェットミル、ハンマーミル、ターボミル等の粉砕機を用いて粒子を調製し、得られた粒子をその後分散媒に分散する方法が使用できる。また、懸濁重合、乳化重合、分散重合等の重合法やコアセルベーション、メルトディスパージョン、エマルジョン凝集法、液中乾燥法、等で帯電制御剤を粒子中に含有させた粒子を調製し、その後分散媒に分散して粒子分散媒を作製してもよい。さらにまた、樹脂が可塑化可能で、分散媒が沸騰せず、かつ、樹脂、帯電制御剤及び/又は着色剤の分解点よりも低温で、前記の樹脂、着色剤、帯電制御剤及び分散媒の原材料を分散及び混錬することができる適当な装置を用いる方法がある。具体的には、流星型ミキサー、ニーダー等で顔料と樹脂、帯電制御剤を分散媒中で加熱溶融し、樹脂の溶媒溶解度の温度依存性を利用して、溶融混合物を撹拌しながら冷却し、凝固/析出させて粒子を作製することができる。
As a method for producing the
さらにまた、分散及び混練のための粒状メデイアを装備した適当な容器、例えばアトライター、加熱したボールミル等の加熱された振動ミル中に上記の原材料を投入し、この容器を望ましい温度範囲、例えば80〜160℃で分散及び混練する方法が使用できる。粒状メデイアとしては、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼、アルミナ、ジルコニア、シリカ等が望ましく用いられる。この方法によって粒子を作製するには、あらかじめ流動状態にした原材料をさらに粒状メデイアによって容器内に分散させた後、分散媒を冷却して分散媒から着色剤を含む樹脂を沈殿させる。粒状メデイアは冷却中及び冷却後にも引き続き運動状態を保ちながら、剪断及び/又は、衝撃を発生させ粒子径を小さくする。 Furthermore, the above raw materials are put into a suitable container equipped with granular media for dispersion and kneading, for example, a heated vibration mill such as an attritor or a heated ball mill, and the container is placed in a desired temperature range, for example, 80 A method of dispersing and kneading at ˜160 ° C. can be used. As granular media, steels such as stainless steel and carbon steel, alumina, zirconia, silica and the like are desirably used. In order to produce particles by this method, the raw material that has been previously fluidized is further dispersed in a container by means of granular media, and then the dispersion medium is cooled to precipitate a resin containing a colorant from the dispersion medium. The granular media generates a shear and / or impact to reduce the particle size while maintaining a motion state during and after cooling.
粒子群30の含有量(セル中の全質量に対する含有量(質量%))は、所望の色相が得られる濃度であれば特に限定されるものではなく、セルの厚さ(すなわち、表示基板20と背面基板との基板間の距離)により含有量を調整することが、表示媒体12としては有効である。即ち、所望の色相を得るために、セルが厚くなるほど含有量は少なくなり、セルが薄くなるほど含有量を多くすることができる。一般的には、0.01質量%〜50質量%である。
The content of the particle group 30 (content (mass%) with respect to the total mass in the cell) is not particularly limited as long as the desired hue is obtained, and the cell thickness (that is, the display substrate 20). It is effective for the
凹凸粒子群32は、粒子群30を構成する各粒子より大きく、且つ粒子群30の色とは異なる色を示し、表面に凹凸を有する複数の凹凸粒子60から構成されている。なお、本実施の形態では、凹凸粒子群32は白色である場合を説明するが、この色に限定されることはない。
The concavo-
また、本実施の形態では、凹凸粒子群32は、帯電されていない粒子群(すなわち、電気泳動しない粒子群)であるとして説明する。また、凹凸粒子群32を構成する各凹凸粒子60は、複数の凹凸粒子60間の空隙を介して粒子群30を構成する各粒子が移動可能な大きさに構成されている。このため、本実施の形態では、凹凸粒子群32は、表示基板20と背面基板22との基板間の移動を阻害することなく移動させる空隙部材としての機能も有している。
In the present embodiment, the
凹凸粒子群32を構成する各凹凸粒子60は、図2(A)に示すように、母粒子62の表面に複数の第3の粒子64が付着することにより凹凸領域65の形成された形態の凹凸粒子60Aであってもよいし、図2(B)に示すように、母粒子62の表面に複数の凹部68が設けられることにより凹凸領域65の形成された形態の凹凸粒子60Bであってもよい。
As shown in FIG. 2 (A), each
これらの凹凸粒子60A及び凹凸粒子60B(総称する場合には、凹凸粒子60と称する)の表面における凹凸領域65の割合は、母粒子62の表面の少なくとも50%以上を占める領域であればよく、好ましくは、70%以上、さらに好ましくは、80%以上である。
The ratio of the concavo-
凹凸粒子60の表面における凹凸領域65の割合が、母粒子62の表面の50%未満であると、凹凸粒子60と、凹凸を有さず且つ凹凸粒子60とは異なる色の粒子群30の各粒子との凝集の抑制効果が低下し、コントラストの低下を抑制することが困難となる場合がある。
When the ratio of the concavo-
一方、凹凸粒子60の表面における凹凸領域65の割合が、母粒子62の表面の50%以上であれば、凹凸粒子60と、粒子群30を構成する各粒子との凝集が抑制され、表示媒体12におけるコントラストの低下が抑制される。
On the other hand, if the ratio of the concavo-
この凹凸領域65における凹部68の開口は、同一セル内に封入されている複数種類の粒子群の内の最も小さい粒子群(本実施の形態でな粒子群30)の体積平均一次粒径より大きく構成されており、好ましくは、1倍以上であり、さらに好ましくは、2倍以上である。
The opening of the
なお、凹部68の開口とは、凹凸領域65における複数の凹部68の開口の最大径を示している。
In addition, the opening of the recessed
凹凸領域65における凹部68の開口が、同一セル内に封入されている複数種類の粒子群の内の最も小さい粒子群(本実施の形態では粒子群30)より大きいと、粒子群30を構成する粒子が凹部68内に入り込むことによって、粒子群30を構成する各粒子と凹凸粒子60との凝集によって、表示媒体12におけるコントラストの低下が生じる場合がある。
When the opening of the
このような凹凸粒子60を構成する母粒子62としては、凹凸粒子60が電気泳動しない粒子である場合には、例えば、酸化チタンや酸化ケイ素、酸化亜鉛などの白色顔料を、ポリスチレンやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、PMMA、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などに分散した粒子が使用される。また、凹凸粒子60を白色以外の粒子とする場合、例えば、所望の色の顔料、あるいは染料を内包した前記した樹脂粒子を使用することができる。顔料や染料は、例えばRGBやYMC色であれば、印刷インキやカラートナーに使用されている一般的な顔料あるいは染料を使用できる。
As the
なお、本実施の形態では、この凹凸粒子群32を構成する凹凸粒子は、電気泳動しない場合を説明するが、電気泳動する構成であってもよい。この場合には、顔料や染料として白色顔料や染料を用いて上記粒子群30と同様にして母粒子62を作製すればよい。
In the present embodiment, the concavo-convex particles constituting the concavo-
この母粒子62に凹凸領域65を設ける方法として、上記示したように、母粒子62の表面に複数の第3の粒子64を付着させることによって凹凸領域65を設けて凹凸粒子60A(図2(A)参照)を構成する場合には、下記方法を用いればよい。
As a method of providing the
なお、この第3の粒子64としては、母粒子62の1/1000倍以上1/10倍以下の体積平均一次粒径であることが好ましく、1/5000倍以上1/100倍以下の体積平均一次粒径であることが好ましい。第3の粒子64の体積平均一次粒径が母粒子62の1/1000倍未満であると、凸凹の寄与がすくなく、凝集制御が不安定と言う問題が生じる場合があり、1/10倍を超えると、安定した付着ができず、第3の粒子64がはずれやすいと言う問題が生じる場合がある。
The
具体的には、母粒子62の体積平均一次粒径は、2μm以上50μm以下の範囲内であることが好ましく、5μm以上20以下の範囲内であることが特に好ましい。そして、第3の粒子64の体積平均一次粒径は、母粒子62の体積平均一次粒径に対して上記比率の大きさの範囲内であり、且つ、具体的には、0.01μm以上2μm以下の範囲内であることが好ましく、0.05μm以上1μm以下の範囲内であることが特に好ましい。
Specifically, the volume average primary particle size of the
第3の粒子64としては、母粒子62の色に影響を与えないように、透明もしくは、無着色であることが好ましい。
The
このような第3の粒子64としては、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、アルミナ等の金属酸化物等の無機粒子が用いられる。これらの中でも、溶媒の劣化回避の理由から、無機酸化物を用いることが好ましい。
As such
なお、これらの第3の粒子64は、分散媒50との親和性を調整するために、カップリング剤や界面活性剤で表面処理された形態であることが好ましい。
In addition, in order to adjust the affinity with the
第3の粒子64をカップリング剤や界面活性剤で表面処理された形態とすることによって、第3の粒子64の表面が帯電処理、付着防止処理されることから、凹凸粒子60が分散媒50中に分散されたときに、付着防止、母粒子からの離脱防止という効果を奏する。
Since the surface of the
カップリング剤には、アミノシラン系カップリング剤、アミノチタン系カップリング剤、ニトリル系カップリング剤等の正帯電性のものと、窒素原子を含まない(窒素以外の原子で構成される)シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、エポキシシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等の負帯電性のものがある。また、シリコーンオイルには、アミノ変性シリコーンオイル等の正帯電性のものと、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等の負帯電性のものが挙げられる。これらは第3の粒子64の所望の抵抗に応じて選択される。
Coupling agents include positively chargeable ones such as aminosilane coupling agents, aminotitanium coupling agents, nitrile coupling agents, and silanes that do not contain nitrogen atoms (consisting of atoms other than nitrogen). There are negatively charged ones such as coupling agents, titanium-based coupling agents, epoxy silane coupling agents, and acrylic silane coupling agents. Silicone oil includes positively charged ones such as amino-modified silicone oil, dimethyl silicone oil, alkyl-modified silicone oil, α-methylsulfone-modified silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorophenyl silicone oil, fluorine-modified silicone. Examples include negatively chargeable oils. These are selected according to the desired resistance of the
上記第3の粒子64の中では、よく知られている疎水性シリカや疎水性酸化チタンが望ましく、特に特開平10−3177記載のTiO(OH)2と、シランカップリング剤等のシラン化合物との反応で得られるチタン化合物が好適である。シラン化合物としてはクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。このチタン化合物は、湿式工程の中で作製されるTiO(OH)2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを反応、乾燥させて作製される。数百度という焼成工程を通らないため、Ti同士の強い結合が形成されず、凝集が全くなく、粒子は一次粒子の状態である。さらに、TiO(OH)2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを直接反応させるため、シラン化合物やシリコーンオイルの処理量を多くすることができて、シラン化合物の処理量等を調整することにより帯電特性を制御でき、且つ付与できる帯電能も従来の酸化チタンのそれより顕著に改善することができる。
Of the
この第3の粒子64と母粒子62との配合比は、母粒子62の表面における第3の粒子64の被覆率が上記範囲内となるように、母粒子62の粒径と第3の粒子64の粒径との兼ね合いから調整される。第3の粒子64の添加量が多すぎると、母粒子62の表面から該第3の粒子64の少なくとも一部が遊離して、表示駆動の不安定化、コントラストの不安定という問題が生じる場合がある。具体的には、第3の粒子64の量は、母粒子100重量部に対して0.1重量部〜220重量部、また0.5重量部〜10重量部であることがより良い。
The compounding ratio of the
この第3の粒子64を母粒子62上に外添(付着)させる方法としては、母粒子62表面に第3の粒子64を衝撃力で打込んだり、母粒子62を加熱して第3の粒子64を母粒子62表面に強固に固着したりすることが望ましい。これにより、第3の粒子64が母粒子62から遊離し、第3の粒子64同士が強固に凝集して、電界で解離させることが困難な第3の粒子64の凝集体を形成することが防止され、ひいては画質劣化が防止される。
As a method of externally adding (attaching) the
この母粒子62の表面自体に複数の凹部68を設けることで、凹凸粒子60B(図2(B)参照)を構成する場合には、下記方法を用いればよい。
The following method may be used when the concave and
詳細には、懸濁重合法において、モノマーに、炭酸塩、たとえば、炭酸カルシウム微粒子を分散させ、水相中で懸濁、重合し、その後、酸などで、炭酸カルシウムを分解、溶出させる。もしくは、モノマー中にモノマーと貧溶媒である溶媒を含有させ、懸濁、重合させ、加熱させ、貧溶媒を除去する方法で作成することができる。 Specifically, in the suspension polymerization method, a carbonate, for example, calcium carbonate fine particles are dispersed in a monomer, suspended and polymerized in an aqueous phase, and then the calcium carbonate is decomposed and eluted with an acid or the like. Alternatively, it can be prepared by a method in which a monomer and a solvent that is a poor solvent are contained in the monomer, suspended, polymerized, heated, and the poor solvent is removed.
分散媒50としては、絶縁性液体であることが望ましい。ここで、「絶縁性」とは、体積固有抵抗が1011Ωcm以上であることを示している。以下同様である。
The
上記絶縁性液体として具体的には、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン(商品名:アイソパー(G,H,L,M等)、エクソン化学(株)製)、シリコーンオイル、ジククロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、アルコール類、エーテル類、エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、N−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に使用できる。 Specific examples of the insulating liquid include hexane, cyclohexane, toluene, xylene, decane, hexadecane, kerosene, paraffin, and isoparaffin (trade names: Isopar (G, H, L, M, etc.), manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.) , Silicone oil, dichloroethylene, trichloroethylene, perchlorethylene, high purity petroleum, ethylene glycol, alcohols, ethers, esters, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, 2-pyrrolidone, N- Methylformamide, acetonitrile, tetrahydrofuran, propylene carbonate, ethylene carbonate, benzine, diisopropylnaphthalene, olive oil, isopropanol, trichlorotrifluoroethane, tetrachloro Ethane, and the like dibromotetrafluoroethane, mixtures thereof can be preferably used.
これら中でも、非極性溶媒である、シリコーンオイル、パラフィンオイルなどを用いることが好ましい。 Among these, it is preferable to use non-polar solvents such as silicone oil and paraffin oil.
分散媒50として非極性溶媒を用い、且つ、上述のように凹凸粒子60をカップリング剤や界面活性剤等により親水化処理された第3の粒子64により凹凸領域65の形成された凹凸粒子60を用いることで、凹凸粒子60と粒子群30を構成する粒子との間の凝集が抑制されるという効果が得られる。
The concavo-
なお、絶縁性液体には、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などを添加してもよいが、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが望ましい。 If necessary, the insulating liquid may contain acid, alkali, salt, dispersion stabilizer, stabilizer for anti-oxidation or ultraviolet absorption, antibacterial agent, preservative, etc. It is desirable to add so that it may become the range of the specific volume resistance value shown above.
また、絶縁性液体には、帯電制御剤として、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、金属石鹸、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類また、変性シリコーンオイル等を添加してもよい。 For insulating liquids, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, fluorosurfactants, silicone surfactants, metal soaps as charge control agents Alkyl phosphate esters, succinimides, and modified silicone oils may also be added.
イオン性及び非イオン性の界面活性剤としては、より具体的には以下があげられる。ノニオン活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド等が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸等がある。カチオン界面活性剤としては、第一級ないし第三級のアミン塩、第四級アンモニウム塩等があげられる。これら帯電制御剤は、粒子固形分に対して0.01重量%以上、20重量%以下が望ましく、特に0.05〜10重量%の範囲が望ましい。0.01重量%を下回ると、希望とする帯電制御効果が不充分であることがあり、また20重量%を越えると、分散媒50の過度な電導度の上昇を引き起こすことがあり、使い難くなるからである。
More specific examples of the ionic and nonionic surfactants are as follows. Nonionic activators include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, And fatty acid alkylolamide. Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonate, alkylphenyl sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, higher fatty acid salt, sulfate of higher fatty acid ester, sulfonic acid of higher fatty acid ester, and the like. Examples of the cationic surfactant include primary to tertiary amine salts and quaternary ammonium salts. These charge control agents are preferably 0.01% by weight or more and 20% by weight or less, and particularly preferably in the range of 0.05 to 10% by weight, based on the solid content of the particles. If it is less than 0.01% by weight, the desired charge control effect may be insufficient, and if it exceeds 20% by weight, the conductivity of the
なお、表示媒体12に封入される上記粒子群34は、分散媒50として高分子樹脂に分散された形態であってもよい。この高分子樹脂としては、高分子ゲル、高分子ポリマー等であることも望ましい。
The
この高分子樹脂としては、アガロース、アガロペクチン、アミロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、イソリケナン、インスリン、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カードラン、カゼイン、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、カロース、寒天、キチン、キトサン、絹フィブロイン、クアーガム、クインスシード、クラウンゴール多糖、グリコーゲン、グルコマンナン、ケラタン硫酸、ケラチン蛋白質、コラーゲン、酢酸セルロース、ジェランガム、シゾフィラン、ゼラチン、ゾウゲヤシマンナン、ツニシン、デキストラン、デルマタン硫酸、デンプン、トラガカントゴム、ニゲラン、ヒアルロン酸、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、プスツラン、フノラン、分解キシログルカン、ペクチン、ポルフィラン、メチルセルロース、メチルデンプン、ラミナラン、リケナン、レンチナン、ローカストビーンガム等の天然高分子由来の高分子ゲルが挙げられる他、合成高分子の場合にはほとんどすべての高分子ゲルが挙げられる。 As this polymer resin, agarose, agaropectin, amylose, sodium alginate, propylene glycol ester of alginate, isolikenan, insulin, ethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, curdlan, casein, carrageenan, carboxymethylcellulose, carboxymethyl starch, callose, agar, chitin , Chitosan, silk fibroin, gar gum, quince seed, crown gall polysaccharide, glycogen, glucomannan, keratan sulfate, keratin protein, collagen, cellulose acetate, gellan gum, schizophyllan, gelatin, elephant palm mannan, tunisin, dextran, dermatan sulfate, starch , Tragacanth gum, nigeran, hyaluronic acid, hydroxyethyl cellulose, hydroxy In addition to polymer gels derived from natural polymers such as propylcellulose, pustulan, funolan, decomposed xyloglucan, pectin, porphyran, methylcellulose, methyl starch, laminaran, lichenan, lentinan, locust bean gum, etc. Includes almost all polymer gels.
更に、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、及びアミドの官能基を繰り返し単位中に含む高分子等が挙げられ、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリルアミドやその誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシドやこれら高分子を含む共重合体を挙げることができる。 In addition, polymers containing functional groups of alcohol, ketone, ether, ester, and amide in the repeating unit are exemplified. For example, polyvinyl alcohol, poly (meth) acrylamide and derivatives thereof, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and the like. Mention may be made of copolymers containing molecules.
これら中でも、製造安定性、電気泳動特性等の観点から、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリルアミド等が望ましく用いられる。 Among these, gelatin, polyvinyl alcohol, poly (meth) acrylamide and the like are desirably used from the viewpoints of production stability, electrophoretic characteristics and the like.
これら高分子樹脂は、上記絶縁性液体と共に分散媒50として用いることが望ましい。
These polymer resins are desirably used as the
また、この分散媒50に下記着色剤を混合することで、表示媒体12に粒子群34の色とは異なる色が表示される。
Further, by mixing the following colorant in the
この分散媒50に混合する着色剤としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤を挙げることができる。具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー155、C.I.ピグメント・イエロー128、C.ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等が代表的なものとして挙げられる。
Examples of the colorant mixed in the
分散媒50はその中で粒子群34が移動することから、分散媒50の粘度は、温度20℃の環境下において、0.1mPa・s〜100mPa・sであることが粒子の移動速度、すなわち、表示速度の観点から必須であり、0.1mPa・s〜50mPa・sであることが望ましく、0.1mPa・s〜20mPa・sであることが更に望ましい。
Since the
分散媒50の粘度を0.1mPa・sPa・s〜100mPa・sの範囲とすることにより、分散媒50中に分散されている電気泳動する粒子群30の電気泳動時間のばらつきが抑制される。
By setting the viscosity of the
分散媒50の粘度の調整は、分散媒の分子量、構造、組成等を調整することによって可能である。なお、この粘度の測定には、東京計器製B−8L型粘度計を用いた。
The viscosity of the
表示基板20は、支持基板38上に、表面電極40を積層した構成となっている。背面基板22は、支持基板44上に、背面電極46を積層した構成となっている。
The
表示基板20、又は表示基板20と背面基板22との双方は、透光性を有している。ここで、本実施の形態における透光性とは、可視光の透過率が60%以上であることを示している。
The
支持基板38及び支持基板44としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
Examples of the
表面電極40及び背面電極46には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ITO等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等を使用することができる。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用でき、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成できる。また、その厚さは、蒸着法、スパッタリング法によれば、通常100〜2000Åである。背面電極46及び表面電極40は、従来の液晶表示媒体あるいはプリント基板のエッチング等従来公知の手段により、所望のパターン、例えば、マトリックス状、あるいはパッシブマトリックス駆動を可能とするストライプ状に形成することができる。
For the
また、表面電極40を支持基板38に埋め込んでもよい。また、背面電極46を支持基板44に埋め込んでもよい。この場合、支持基板38及び支持基板44の材料を粒子群34の各粒子の組成等に応じて選択する。
Further, the
なお、背面電極46及び表面電極40各々を表示基板20及び背面基板22と分離させ、表示媒体12の外部に配置してもよい。
The
なお、上記では、表示基板20と背面基板22の双方に電極(表面電極40及び背面電極46)を備える場合を説明したが、何れか一方にだけ設けるようにして、アクティブマトリクス駆動させるようにしてもよい。
In the above description, the case where both the
また、アクティブマトリックス駆動を可能にするために、支持基板38及び支持基板44は、画素毎にTFT(薄膜トランジスタ)を備えていてもよい。配線の積層化及び部品実装が容易であることから、TFTは表示基板ではなく背面基板22に形成することが望ましい。
In order to enable active matrix driving, the
表示基板20と背面基板22との基板間の隙を保持するための間隙部材24は、表示基板20の透光性を損なわないように形成され、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等で形成することができる。
The
間隙部材24は表示基板20及び背面基板22の何れか一方と一体化されてもよい。この場合には、支持基板38又は支持基板44をエッチングするエッチング処理、レーザ加工処理、予め作製した型を使用してプレス加工処理又は印刷処理等を行うことによって作製することができる。
The
この場合、間隙部材24は、表示基板20側、背面基板22側のいずれか、又は双方に作製することができる。
In this case, the
間隙部材24は有色でも無色でもよいが、表示媒体12に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが望ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等を使用することができる。
The
また、粒子状の間隙部材24もまた透明であることが望ましく、ポリスチレン、ポリエステル又はアクリル等の透明樹脂粒子の他、ガラス粒子も使用できる。
The
なお、本実施の形態において「透明」とは、可視光に対して、透過率60%以上有することを示している。 In the present embodiment, “transparent” means having a transmittance of 60% or more with respect to visible light.
表示媒体12における上記セルの大きさとしては、表示媒体12の解像度と密接な関係にあり、セルが小さいほど高解像度な画像を表示可能な表示媒体12を作製することができ、通常、表示媒体12の表示基板20の板面方向の長さが10μm〜1mm程度である。
The size of the cell in the
上記表示基板20及び背面基板22を、間隙部材24を介して互いに固定するには、ボルトとナットの組み合わせ、クランプ、クリップ、基板固定用の枠等の固定手段を使用することができる。また、接着剤、熱溶融、超音波接合等の固定手段も使用することができる。
In order to fix the
このように構成される表示媒体12は、画像の保存及び書換えが可能な掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子ペーパー、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用できるドキュメントシート等に使用することができる。
The
上記に示したように、本発明の実施の形態に係る表示装置10は、表示媒体12と、表示媒体12に電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18とを含んで構成されている(図1参照)。
As described above, the
電圧印加部16は、表面電極40及び背面電極46に電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、表面電極40及び背面電極46の双方が、電圧印加部16に電気的に接続されている場合を説明するが、表面電極40及び背面電極46の一方が、接地されており、他方が電圧印加部16に接続された構成であってもよい。
The
電圧印加部16は、制御部18に信号授受可能に接続されている。
The
制御部18は、装置全体の動作を司るCPU(中央処理装置)と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、装置全体を制御する制御プログラム等の各種プログラムが予め記憶されたROM(Read Only Memory)と、を含むマイクロコンピュータとして構成されていることも可能である。
The
電圧印加部16は、表面電極40及び背面電極46に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部18の制御に応じた電圧を表面電極40及び背面電極46間に印加する。
The
次に、表示装置10の作用を説明する。この作用は制御部18の動作に従って説明する。
Next, the operation of the
ここで、表示媒体12に封入されている粒子群30は、黒色であり且つ負極性に帯電されている場合を説明する。また、分散媒50は透明であり、凹凸粒子群32が白色であるものとして説明する。すなわち、本実施の形態では、表示媒体12は、粒子群30の移動によって黒色又は白色を表示する場合を説明する。
Here, the case where the
まず、電圧を、所定時間、表面電極40が負極となり背面電極46が正極となるように印加することを示す信号を、電圧印加部16へ出力する。基板間に負極で且つ濃度変動が終了する電圧値以上の電圧が所定時間印加されると、負極に帯電している粒子群30を構成する粒子が背面基板22側へと移動して、背面基板22に到る(図3(A)参照)。
First, a signal indicating that the voltage is applied for a predetermined time so that the
このとき、表示基板20側から視認される表示媒体12の色は、凹凸粒子群32の色としての白色として視認される。
At this time, the color of the
この所定時間は、予め制御部18内の図示を省略するROM等のメモリ等に記憶しておけばよい。そして、処理実行のときに、この所定時間を示す情報を読み取るようにすればよい。
The predetermined time may be stored in advance in a memory such as a ROM (not shown) in the
次に、表面電極40と背面電極46との電極間に、基板間に印加した電圧とは極性を反転させて、表面電極40を正極とし背面電極46を負極として電圧を印加すると、図3(B)に示すように、粒子群34を構成する各粒子が分散媒50中を電気泳動して、凹凸粒子群32の各凹凸粒子60の間を介して表示基板20側へと移動する。そして、図3(C)に示すように、粒子群34を構成する各粒子が表示基板20側へと到達することで、粒子群34の色が視認されて黒表示がなされる。
Next, the polarity is reversed between the voltage applied between the substrates between the
ここで、凹凸粒子群32は、上記説明したように表面に凹凸を有する凹凸粒子60から構成されている。このため、粒子群34を構成する各粒子が分散媒50中を電気泳動するときに凹凸粒子群32の各凹凸粒子60に接した場合であっても、図4に示すように、凹凸粒子60は、開口径が粒子群34の粒径より小さい凹部68からなる凹凸領域を有していることから、粒子群30が球状の母粒子62に直接接する場合に比べて接触面積が小さくなり、粒子群30を構成する各粒子と、凹凸粒子60との凝集が抑制される。
Here, the concavo-
またさらに、凹凸粒子60を図2(A)及び図4に示すような、母粒子62の表面に第3の粒子64を付着させて凹凸領域65を形成し、且つこの第3の粒子64の表面を表面処理して表面処理層64Aを設けると共に、分散媒50として非極性溶媒を用いれば、表面処理層64Aと分散媒50との界面のエネルギー差により、凹凸粒子60と粒子群30を構成する各粒子との凝集が更に抑制される。
Furthermore, as shown in FIGS. 2A and 4, the
このように、本実施の形態の表示媒体12によれば、凹凸粒子60からなる凹凸粒子群32と、該凹凸粒子60とは色及び大きさの異なる粒子群30との凝集が抑制されるので、凹凸粒子群32の色と粒子群30の色との混色による表示媒体12におけるコントラストの低下が抑制される。
As described above, according to the
なお、本実施の形態では、凹凸粒子群32は、電気泳動しない場合を説明したが、電気泳動する構成であってもよい。この場合には、例えば、凹凸粒子群32を構成する各凹凸粒子60と、粒子群30を構成する各粒子と、を逆極性に帯電させて、いずれか一方を表示基板20側、他方を背面基板22側へ移動させる電圧を表示基板20と背面基板22との基板間に印加することで、凹凸粒子群32の色、または粒子群30の色を表示すればよい。
In the present embodiment, the case where the concavo-
この場合においても、凹凸粒子群32を構成する凹凸粒子60は、表面に凹凸を有することから、粒子群30を構成する各粒子及び凹凸粒子群32を構成する各凹凸粒子60が電気泳動によって分散媒50中を移動するときに接触が生じた場合であっても、凹凸粒子60の表面の凹凸によって互いに凝集することが抑制される。従って、コントラストの低下が抑制される。
Also in this case, since the
なお、図1に示す例では、表示媒体12中の各セル内に分散されている、互いに大きさの異なる複数種類の粒子群34として、2種類の粒子群(粒子群30及び凹凸粒子群32)が封入されている場合を説明したが、上記説明したように、複数種類の粒子群34の内の、少なくとも最も小さい粒子群が電気泳動する粒子からなり、この最も小さい粒子群より大きい粒子群の内の少なくとも1種類の粒子群が、凹凸粒子60から構成された凹凸粒子群であり且つ該凹凸粒子群の凹凸粒子60の色が該凹凸粒子群以外の粒子群の粒子の色とは異なる形態であればよく、図1に示す形態に限られない。
In the example shown in FIG. 1, two types of particle groups (
例えば、図5に示すように、表示媒体13内の各セルに封入されている大きさの異なる複数種類の粒子群34として、粒子群30、粒子群30を構成する粒子より大きい粒径の粒子からなる粒子群33、及び凹凸粒子群32から構成されていてもよい。
For example, as shown in FIG. 5, as a plurality of types of
そして、これらの粒子群30、粒子群33、及び凹凸粒子群32の内、最も大きさの小さい粒子群30のみが電気泳動する構成であってもよいし、粒子群30と、粒子群33及び凹凸粒子群32のいずれか一方または双方が電気泳動する構成であってもよい。
The
また、これらの粒子群30、粒子群33、及び凹凸粒子群32の内の、最も小さい粒子群30以外の粒子群33及び凹凸粒子群32のいずれか一方のみが凹凸粒子60から構成されていてもよいし、双方が凹凸粒子60から構成されていてもよい。
Of these
また、粒子群34を構成する粒子群30、粒子群33、及び凹凸粒子群32の内の、最も大きい凹凸粒子群32の明度が最も高く、例えば白色であることが好ましいが、このような形態に限られない。
Further, among the
表示媒体13は、表示基板20と、背面基板22と、間隙部材24と、分散媒50と、を含んで構成されている、表示装置11は、この表示媒体13と、電圧印加部16と、制御部18と、から構成されている。
The
なお、表示媒体13は、セル内に分散されている粒子群34の種類が3種類である以外は、表示媒体12の構成と同じであるため、同一構成には同一番号を付与して説明を省略する。また、表示装置11は、表示媒体12に換えて表示媒体13を用いた以外は表示装置10と同じ構成であるため詳細な説明を省略する。
The
表示媒体13の各セルに封入されている大きさの異なる複数種類の粒子群34として、粒子群30、粒子群30を構成する粒子より大きい粒子からなる粒子群33、及び粒子群33を構成する粒子より大きい粒径(母粒子62の体積平均一次粒径が粒子群33を構成する粒子より大きい)の凹凸粒子60からなる凹凸粒子群32を用い、これらの粒子群の色が互いに異なり、粒子群34及び粒子群30が電気泳動する粒子から構成されているとする。
As a plurality of types of
この場合には、表示媒体12と同様に、表示媒体13の表示基板20と背面基板22との間に電界が形成されることで、粒子群30と粒子群33との単位時間あたりの電気泳動速度の差や、電界に応じて基板間を移動するときの移動を開始する電圧の絶対値の差等によって、粒子群30及び粒子群33が選択的に電気泳動することで、表示対象色に応じた色が表示媒体13に表示される。
In this case, similarly to the
このとき、凹凸粒子群32を構成する各凹凸粒子60は、表面に凹凸領域65を有していることから、電気泳動する粒子群30の粒子や粒子群33の粒子が、凹凸粒子60に付着して凝集することが抑制される。このため、凹凸粒子60の色と、凹凸を有さない粒子群30の色及び粒子群33の色との混色が抑制され、表示媒体13におけるコントラストの低下が抑制される。
At this time, each concavo-
また、表示媒体は、図6に示すように、大きさの異なる複数種類の粒子群34の各種類の粒子群に、同じ大きさで且つ色の異なる複数種類の色粒子群を含んだ構成であってもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the display medium includes a plurality of types of
図6に示す表示媒体15は、表示基板20と、背面基板22と、間隙部材24と、分散媒50と、を含んで構成されている。表示装置17は、この表示媒体15と、電圧印加部16と、制御部18と、から構成されている。
A
なお、表示媒体15は、セル内に分散されている互いに大きさの異なる複数種類の粒子群34の種類が3種類であり、且つ各種類の粒子群の内の1種類の粒子群が、色の異なる複数種類の色粒子群を含んだ構成である以外は、表示媒体12の構成と同じであるため、同一構成には同一番号を付与して説明を省略する。また、表示装置17は、表示媒体12に換えて表示媒体15を用いた以外は表示装置17と同じ構成であるため詳細な説明を省略する。
The
表示媒体15は、複数種類の粒子群34として、例えば、イエロー色の粒子群30B及びマゼンタ色の粒子群30Aからなる粒子群30と、粒子群30より粒径の大きい粒子群からなるシアン色の粒子群33と、凹凸粒子群32と、から構成されている。
The
そして、粒子群30B、粒子群30A、及び粒子群33と、を電気泳動する粒子として用いて互いに電界に応じて移動を開始する電圧値の絶対値または単位時間あたりの電気泳動速度が異なるように予め調整する。この移動を開始する電圧値の絶対値や単位時間あたりの電気泳動速度の調整としては、各粒子群を調整するときの磁性剤の含有量や帯電処理方法等を調整すればよい。
Then, the
表示媒体15では、表示媒体12と同様に、表示媒体15の表示基板20と背面基板22との間に電界が形成されることで、粒子群30Aと、粒子群30Bと、粒子群33と、の単位時間あたりの電気泳動速度の差や、電界に応じて基板間を移動するときの移動を開始する電圧の絶対値の差等によって、粒子群30A、粒子群30B、及び粒子群33が選択的に電気泳動することで、表示対象色に応じた色が表示媒体15に表示される。
In the
このとき、凹凸粒子群32を構成する各凹凸粒子60は、表面に凹凸領域65を有していることから、電気泳動する粒子群30A、粒子群30B、及び粒子群33の粒子が、凹凸粒子60に付着して互いに凝集することが抑制される。このため、凹凸粒子60の色と、凹凸を有さない粒子群30A、粒子群30B、及び粒子群33各々の色と、の混色が抑制され、表示媒体15におけるコントラストの低下が抑制される。
At this time, each concavo-
この場合についても同様に、凹凸粒子群32のみが凹凸を有する凹凸粒子60から構成されていてもよいし、大きさの異なる複数種類の粒子群の内の最も粒径の小さい粒子群より大きい粒子群の1つである粒子群33についても同様に、凹凸を有する凹凸粒子60から構成してもよい。
Similarly in this case, only the
以下に本発明を、実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
(シアン色の粒子群の調製)
乳化剤としてのシリコーン変性アクリルポリマー(信越シリコーン社製KP545)5重量部を、貧溶媒としてのジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96−2CS)95重量部に溶解して溶液Aを調整した。次に、イオン性高分子としてのカチオン化ポリビニルアルコール「日本合成化学社製K−210」7重量部、着色剤としてのシアン顔料分散液(山陽色素社製:顔料固形分20重量部相当)3重量部、及び良溶媒としての水63重量部を混合して溶液B(分散相)を調整した。溶液A80重量部と溶液B20重量部とを混合して乳化を行い、乳化液を調製した。乳化は、超音波破砕機(エスエムテー社製UH−600S)にて10分間行った。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(Preparation of cyan particles)
A solution A was prepared by dissolving 5 parts by weight of a silicone-modified acrylic polymer (KP545 manufactured by Shin-Etsu Silicone) as an emulsifier in 95 parts by weight of dimethyl silicone oil (KF-96-2CS manufactured by Shin-Etsu Silicone) as a poor solvent. Next, 7 parts by weight of cationized polyvinyl alcohol “K-210 manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.” as an ionic polymer, cyan pigment dispersion as a colorant (manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd .: equivalent to 20 parts by weight of pigment solids) 3 A solution B (dispersed phase) was prepared by mixing 63 parts by weight of water and 63 parts by weight of water as a good solvent. Emulsification was carried out by mixing 80 parts by weight of Solution A and 20 parts by weight of Solution B to prepare an emulsion. The emulsification was performed for 10 minutes with an ultrasonic crusher (UH-600S manufactured by SMT).
次に、得られた乳化液をナスフラスコに入れ,撹拌しながらエバポレーターにて加熱(65℃)/減圧(10mPa)することで水分(良溶媒)を除去し、シアン顔料を含有した電気泳動する粒子がシリコーンオイルに分散された粒子分散液を得た。 Next, the obtained emulsion is put into an eggplant flask and heated (65 ° C.) / Reduced pressure (10 mPa) with an evaporator while stirring to remove moisture (good solvent) and perform electrophoresis containing a cyan pigment. A particle dispersion in which particles were dispersed in silicone oil was obtained.
この液体を遠心分離機にかけ、沈殿させたのち、該シリコーンオイルに再分散させ、分散媒としてのシリコーンオイルに8重量%の割合で分散されたシアン色の粒子群を得た。 This liquid was centrifuged and precipitated, and then re-dispersed in the silicone oil to obtain a cyan particle group dispersed in a silicone oil as a dispersion medium at a ratio of 8% by weight.
作製したシアン色の粒子群をHORIBA LB−550(動的光散乱式粒径分布測定装置)に測定したところ、体積平均一次粒径は330nmであった。
(凹凸を有する白色粒子の調整)
まず、白色の母粒子を調整した。
−分散液AAの調製−
下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液AAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル 53重量部
・酸化チタン1(白色顔料)(一次粒子径0.3μm、タイペークCR63:石原産業社製) 45重量部
・シクロヘキサン 5重量部
−炭カル分散液ABの調製−
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液ABを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム 40重量部
・水 60重量部
−混合液ACの調製−
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液ACを調製した。
<組成>
・2%セロゲン 4.3g
・炭カル分散液AB 8.5g
・20%食塩水 50g
分散液AA35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を10分おこなった。これを前記混合液ACに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に65℃で15時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により-35℃、0.1Paの下で、2日間でシクロヘキサンを除去した。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、目開き:15μm、10μmのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、体積平均一次粒径12μmの白粒子群を得た。これを白色の母粒子とした。
When the produced cyan particle group was measured with HORIBA LB-550 (dynamic light scattering particle size distribution measuring device), the volume average primary particle size was 330 nm.
(Adjustment of white particles with irregularities)
First, white mother particles were prepared.
-Preparation of dispersion AA-
The following components were mixed and ball milling was performed for 20 hours with 10 mmφ zirconia balls to prepare dispersion AA.
<Composition>
-53 parts by weight of cyclohexyl methacrylate-Titanium oxide 1 (white pigment) (primary particle size 0.3 µm, Type CR63: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 45 parts by weight-5 parts by weight of cyclohexane-Preparation of charcoal dispersion AB-
The following components were mixed, and finely pulverized with a ball mill in the same manner as above to prepare a charcoal dispersion AB.
<Composition>
-
The following components were mixed, degassed with an ultrasonic machine for 10 minutes, and then stirred with an emulsifier to prepare a mixed liquid AC.
<Composition>
・ 4.3g of 2% serogen
-Charcoal dispersion AB 8.5g
・ 20% saline 50g
35 g of dispersion AA, 1 g of divinylbenzene, and polymerization initiator AIBN: 0.35 g were weighed and mixed well, and deaeration was performed for 10 minutes with an ultrasonic machine. This was added to the mixed solution AC and emulsified with an emulsifier. Next, this emulsified liquid was put into a bottle, put into a silicone bottle, used with an injection needle, sufficiently degassed under reduced pressure, and sealed with nitrogen gas. Next, it was reacted at 65 ° C. for 15 hours to prepare particles. After cooling, cyclohexane was removed from the dispersion with a freeze dryer at −35 ° C. and 0.1 Pa for 2 days. The obtained fine particle powder was dispersed in ion-exchanged water, calcium carbonate was decomposed with hydrochloric acid water, and filtered. Thereafter, it was washed with sufficient distilled water, and passed through a nylon sieve having openings of 15 μm and 10 μm to make the particle sizes uniform. This was dried to obtain a group of white particles having a volume average primary particle size of 12 μm. This was white mother particle.
なお、体積平均一次粒径は、上記シアン色の粒子群と同様にして測定した。 The volume average primary particle size was measured in the same manner as the cyan particle group.
上記調整した白色の母粒子を98重量部と、親水性表面処理酸化チタン(MT−100AQ、体積平均一次粒径15nm、アルギン酸処理)2重量部と、を、サンプルミルミキサーを用いて回転数13000rpmで60秒間混合することによって、凹凸を有する白色の凹凸粒子を調整した。
98 parts by weight of the adjusted white mother particles and 2 parts by weight of hydrophilic surface-treated titanium oxide (MT-100AQ, volume average
この調整した凹凸粒子の表面を、電子顕微鏡により観察したところ、母粒子の表面に疎水性表面処理酸化チタンの付着による凹凸が観察された。 When the surface of the adjusted uneven particle was observed with an electron microscope, unevenness due to adhesion of hydrophobic surface-treated titanium oxide was observed on the surface of the mother particle.
この母粒子の上記酸化チタンによる表面被覆率を、反射型電子顕微鏡SEMで粒子表面を数枚観察し、画像解析装置にて、画像処理を実施し、粒子の付着している部分としていない部分の面積を測定し、表面被覆率を測定したところ、80%だった。また、この酸化チタンによって形成された凹凸領域の凹部の開口の最大値をSII(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社社製SPM(走査型プローブ顕微鏡)で観察し、表面の起伏状況を測定したところ、330nmであった。このため、凹凸を有する白色粒子の表面における凹凸領域の凹部の開口は、上記調整したシアン粒子の平均粒径より小さかった。
(実施例1)
以下のようにして、上記図1を用いて説明した表示媒体12と同様名構成の表示媒体を作製した。
The surface coverage of the mother particles with the titanium oxide is observed with several reflection electron microscopes SEM, the image is processed with an image analyzer, and the portion where the particles are not attached is observed. When the area was measured and the surface coverage was measured, it was 80%. Moreover, when the maximum value of the opening of the recessed part of the uneven | corrugated area | region formed with this titanium oxide was observed with SII (SII nanotechnology Co., Ltd. SPM (scanning probe microscope), and the undulation situation of the surface was measured, For this reason, the opening of the concave portion of the concave and convex region on the surface of the white particle having concave and convex portions was smaller than the average particle size of the adjusted cyan particles.
(Example 1)
A display medium having the same configuration as that of the
厚さ0.7mmのガラスからなる支持基上に電極としてITOをスパッタリング法により50nmの厚さで成膜した。その後、この基板上に光感光性ポリイミドワニスを用いて層を塗布した後、露光、及びウエットエッチングを行うことにより高さ100μm、幅20μmの間隙部材を形成した。更に、上記調整した白色の凹凸粒子を均一にすりこみとなるように、セル内へ詰めたのち、間隙部材の上部に熱融着性の接着層(図示せず)を形成した後、上記調整したシアン色の粒子群が分散媒としてのシリコーンオイルに3重量%の割合で分散された分散液を充填した後に、背面基板と同様にして作製した表示基板を互いの電極面側が対向するように張り合わせて熱をかけて、表示媒体を作製した。 ITO was formed into a film with a thickness of 50 nm as an electrode on a support base made of glass having a thickness of 0.7 mm by sputtering. Thereafter, a layer was applied onto the substrate using a photosensitive polyimide varnish, and then a gap member having a height of 100 μm and a width of 20 μm was formed by performing exposure and wet etching. Further, after adjusting the white uneven particles adjusted as described above into a cell so as to be uniformly rubbed, a heat-bonding adhesive layer (not shown) was formed on the upper portion of the gap member, and then adjusted as described above. After filling a dispersion liquid in which 3% by weight of cyan particles are dispersed in silicone oil as a dispersion medium, the display substrates prepared in the same manner as the back substrate are bonded so that the electrode surfaces face each other. The display medium was produced by applying heat.
このようにして作製した表示媒体を用いて、表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はシアン色を表示した。 Using the display medium thus produced, a voltage of 40 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was negative and the electrode of the back substrate was positive. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed cyan.
このシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は53であった。 When the density of the display medium when this cyan color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 53.
なお、実施例においては、上記光学濃度計を用いて測定対象領域内の任意の箇所10点について測定した測定結果の平均値を、光学濃度計による測定結果として示した。 In the examples, the average value of the measurement results measured for any 10 points in the measurement target region using the optical densitometer was shown as the measurement result by the optical densitometer.
次に、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Next, a voltage of 40 V was applied to both electrodes for 1 second so that the display substrate electrode was positive and the back substrate electrode was negative. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the back substrate by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed white.
この白色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は90であった。 When the density of the display medium when this white color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 90.
その後、上記シアン色表示と白色表示との切替えを1回として300回表示を繰り返した後に、上記と同様にして表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はシアン色を表示した。 Thereafter, the display between the cyan color display and the white color display is changed once and the display is repeated 300 times. Then, in the same manner as described above, both electrodes are set to 40 V so that the electrode on the display substrate is negative and the electrode on the rear substrate is positive. Was applied for 1 second. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed cyan.
この300回の表示切り替えの後にシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は58であった。 The density of the display medium when the cyan color is displayed after the display switching of 300 times is measured with the optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite) from the display substrate side. Was 58.
次に、さらに、上記と同様にして、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Next, in the same manner as described above, a voltage of 40 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was positive and the electrode of the back substrate was negative. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the back substrate by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed white.
この白色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は88であった。 When the density of the display medium when this white color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 88.
このように、300回表示切り替え前と後において、表示されたシアン色及び白色の双方の濃度に変化はみられなかった。このため、コントラストの低下が抑制されているといえる。
(実施例2)
以下のようにして、上記実施形態と同様な構成の表示媒体12を作製した(図1参照)
なお、上記実施例1では、凹凸を有する白色粒子として、電気泳動しない白色粒子を調整したが、本実施例2では、凹凸を有する白色粒子として、電気泳動し且つ凹凸を有する白色粒子を調整し、表示媒体を作製した。
(凹凸を有する白色粒子の調整)
まず、白色の母粒子を調整した。
−分散液AAの調製−
下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液AAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル 53重量部
・酸化チタン1(白色顔料)(一次粒子径0.3μm、タイペークCR63:石原産業社製) 45重量部
・シクロヘキサン 5重量部
−炭カル分散液ABの調製−
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液ABを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム 40重量部
・水 60重量部
−混合液ACの調製−
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液ACを調製した。
<組成>
・2%セロゲン 4.3g
・炭カル分散液AB 8.5g
・20%食塩水 50g
分散液AA35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を10分おこなった。これを前記混合液ACに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に65℃で15時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により−35℃、0.1Paの下で、2日間でシクロヘキサンを除去した。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、目開き:15μm、10μmのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、体積平均一次粒径12μmの白粒子群を得た。これを白色の母粒子とした。
Thus, there was no change in the density of both the displayed cyan and white before and after the display switching 300 times. For this reason, it can be said that a decrease in contrast is suppressed.
(Example 2)
The
In Example 1, white particles that do not undergo electrophoresis were adjusted as white particles having irregularities, but in this Example 2, white particles that were electrophoresed and had irregularities were adjusted as white particles having irregularities. A display medium was produced.
(Adjustment of white particles with irregularities)
First, white mother particles were prepared.
-Preparation of dispersion AA-
The following components were mixed and ball milling was performed for 20 hours with 10 mmφ zirconia balls to prepare dispersion AA.
<Composition>
-53 parts by weight of cyclohexyl methacrylate-Titanium oxide 1 (white pigment) (primary particle size 0.3 µm, Type CR63: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 45 parts by weight-5 parts by weight of cyclohexane-Preparation of charcoal dispersion AB-
The following components were mixed, and finely pulverized with a ball mill in the same manner as above to prepare a charcoal dispersion AB.
<Composition>
-
The following components were mixed, degassed with an ultrasonic machine for 10 minutes, and then stirred with an emulsifier to prepare a mixed liquid AC.
<Composition>
・ 4.3g of 2% serogen
-Charcoal dispersion AB 8.5g
・ 20% saline 50g
35 g of dispersion AA, 1 g of divinylbenzene, and polymerization initiator AIBN: 0.35 g were weighed and mixed well, and deaeration was performed for 10 minutes with an ultrasonic machine. This was added to the mixed solution AC and emulsified with an emulsifier. Next, this emulsified liquid was put into a bottle, put into a silicone bottle, used with an injection needle, sufficiently degassed under reduced pressure, and sealed with nitrogen gas. Next, it was reacted at 65 ° C. for 15 hours to prepare particles. After cooling, cyclohexane was removed from the dispersion with a freeze dryer at −35 ° C. and 0.1 Pa for 2 days. The obtained fine particle powder was dispersed in ion-exchanged water, calcium carbonate was decomposed with hydrochloric acid water, and filtered. Thereafter, it was washed with sufficient distilled water, and passed through a nylon sieve having openings of 15 μm and 10 μm to make the particle sizes uniform. This was dried to obtain a group of white particles having a volume average primary particle size of 12 μm. This was white mother particle.
なお、体積平均一次粒径は、上記シアン色の粒子群と同様にして測定した。 The volume average primary particle size was measured in the same manner as the cyan particle group.
上記調整した白色の母粒子を98重量部と、表面処理酸化チタン(MT−100AQ、体積平均一次粒径15nm、アルギン酸処理にアミノ変性シリコーン処理を10%処理したもの)
)2重量部と、を、サンプルミルミキサーを用いて回転数13000rpmで60秒間混合することによって、凹凸を有する白色の凹凸粒子を調整した。
98 parts by weight of the prepared white mother particles and surface-treated titanium oxide (MT-100AQ, volume average
2) parts by weight were mixed for 60 seconds at a rotational speed of 13000 rpm using a sample mill mixer to prepare white uneven particles having unevenness.
この調整した凹凸粒子の表面を、電子顕微鏡により観察したところ、母粒子の表面に疎水性表面処理酸化チタンの付着による凹凸が観察された。 When the surface of the adjusted uneven particle was observed with an electron microscope, unevenness due to adhesion of hydrophobic surface-treated titanium oxide was observed on the surface of the mother particle.
この母粒子の上記酸化チタンによる表面被覆率を、上記と同様にして測定したところ、60%だった。また、この酸化チタンによって形成された凹凸領域の凹部の開口の最大値を上記と同様にして測定したところ、400nmであった。このため、凹凸を有する白色粒子の表面における凹凸領域の凹部の開口は、上記調整したシアン粒子の平均粒径より小さかった。 When the surface coverage of the mother particles with the titanium oxide was measured in the same manner as described above, it was 60%. Further, the maximum value of the opening of the concave portion of the concave and convex region formed by the titanium oxide was measured in the same manner as described above, and was 400 nm. For this reason, the opening of the recessed part of the uneven | corrugated area | region in the surface of the white particle which has an unevenness | corrugation was smaller than the average particle diameter of the said adjusted cyan particle.
凹凸を有する白色粒子として、実施例1で調整した凹凸を有する白色粒子に換えて、本実施例2で調整した凹凸を有する白色粒子を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。 A display medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that the white particles having unevenness adjusted in Example 2 were used as the white particles having unevenness in place of the white particles having unevenness adjusted in Example 1. This was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
実施例2で作製した表示媒体を用いて、表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はシアン色を表示した。 Using the display medium produced in Example 2, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was negative and the electrode of the back substrate was positive. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed cyan.
このシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて実施例1と同様にして測定したところ、L*値は50であった。 The density of the display medium when this cyan color was displayed was measured in the same manner as in Example 1 with the optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite) from the display substrate side. Was 50.
次に、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板側へ移動し、負に帯電された凹凸を有する白色粒子群が表示基板側へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Next, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the display substrate electrode was positive and the back substrate electrode was negative. As a result, it is observed that the positively charged cyan particles move to the back substrate side due to the electric field by voltage application, and the negatively charged white particles having unevenness move to the display substrate side, and the display medium is A white color was displayed.
この白色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は90であった。 When the density of the display medium when this white color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 90.
その後、上記シアン色表示と白色表示との切替えを1回として300回表示を繰り返した後に、上記と同様にして表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はシアン色を表示した。 Then, after switching the cyan display and white display once and repeating the display 300 times, in the same manner as described above, both electrodes are set to 35 V so that the electrode on the display substrate is negative and the electrode on the back substrate is positive. Was applied for 1 second. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed cyan.
この300回の表示切り替えの後にシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は52であった。 The density of the display medium when the cyan color is displayed after the display switching of 300 times is measured with the optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite) from the display substrate side. Was 52.
次に、さらに、上記と同様にして、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板側へ移動し、負に帯電された凹凸を有する白色粒子群が表示基板側へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Next, in the same manner as described above, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was positive and the electrode of the back substrate was negative. As a result, it is observed that the positively charged cyan particles move to the back substrate side due to the electric field by voltage application, and the negatively charged white particles having unevenness move to the display substrate side, and the display medium is A white color was displayed.
この白色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は88であった。 When the density of the display medium when this white color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 88.
このように、300回表示切り替え前と後において、表示されたシアン色及び白色の双方の濃度に変化はみられなかった。このため、コントラストの低下が抑制されているといえる。
(実施例3)
以下のようにして、上記実施形態と同様な構成の表示媒体13を作製した(図5参照)
なお、上記実施例1では、大きさの異なる複数種類の粒子群として、凹凸を有する白色粒子と、該白色粒子より大きさの小さい粒子からなる粒子群33と、該粒子群33を構成する粒子より大きさの小さい粒子からなる粒子群30と、を調整し、表示媒体を作製した。
Thus, there was no change in the density of both the displayed cyan and white before and after the display switching 300 times. For this reason, it can be said that a decrease in contrast is suppressed.
Example 3
A
In Example 1 above, as a plurality of types of particle groups having different sizes, asperity white particles, a
なお、本実施例3では、凹凸を有する白色粒子としては、実施例1で調整した凹凸を有する白色粒子を用い、最も大きさの小さい粒子群30としては、実施例1で調整したシアン色の粒子群を用いた。
In Example 3, the white particles having unevenness adjusted in Example 1 were used as the white particles having unevenness, and the cyan particles adjusted in Example 1 were used as the
実施例1で調整した凹凸を有する白色粒子の体積平均一次粒径より小さく、且つ実施例1で調整したシアン色の粒子群の粒子の体積平均一次粒径より大きい粒子からなる粒子群は、下記方法で調整した。
(マゼンタ色の粒子群の調製)
乳化剤としてのシリコーン変性アクリルポリマー(信越シリコーン社製KP545)5重量部を、貧溶媒としてのジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96−2CS)95重量部に溶解して溶液Aを調整した。次に、イオン性高分子としてのアミン系カチオン化樹脂「四日市合成社製PD−7」7重量部、着色剤としてのマゼンタ顔料分散液(山陽色素社製:C.I.PigmentRed238(パーマネントカーミン3810)顔料固形分20重量部相当)3重量部、及び良溶媒としての水63重量部を混合して溶液B(分散相)を調整した。溶液A80重量部と溶液B20重量部とを混合して乳化を行い、乳化液を調製した。乳化は、超音波破砕機(エスエムテー社製UH−600S)にて10分間行った。
The particle group consisting of particles smaller than the volume average primary particle size of the white particles having irregularities adjusted in Example 1 and larger than the volume average primary particle size of the particles of the cyan particle group adjusted in Example 1 is as follows. Adjusted by the method.
(Preparation of magenta particles)
A solution A was prepared by dissolving 5 parts by weight of a silicone-modified acrylic polymer (KP545 manufactured by Shin-Etsu Silicone) as an emulsifier in 95 parts by weight of dimethyl silicone oil (KF-96-2CS manufactured by Shin-Etsu Silicone) as a poor solvent. Next, 7 parts by weight of an amine-based cationized resin “PD-7 manufactured by Yokkaichi Gosei Co., Ltd.” as an ionic polymer, a magenta pigment dispersion as a colorant (manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd .: CI Pigment Red 238 (permanent carmine 3810) ) Equivalent to 20 parts by weight of pigment solid content) 3 parts by weight and 63 parts by weight of water as a good solvent were mixed to prepare a solution B (dispersed phase). Emulsification was carried out by mixing 80 parts by weight of Solution A and 20 parts by weight of Solution B to prepare an emulsion. The emulsification was performed for 10 minutes with an ultrasonic crusher (UH-600S manufactured by SMT).
次に、得られた乳化液をナスフラスコに入れ,撹拌しながらエバポレーターにて加熱(65℃)/減圧(10mPa)することで水分(良溶媒)を除去し、シアン顔料を含有した電気泳動する粒子がシリコーンオイルに分散された粒子分散液を得た。 Next, the obtained emulsion is put into an eggplant flask and heated (65 ° C.) / Reduced pressure (10 mPa) with an evaporator while stirring to remove moisture (good solvent) and perform electrophoresis containing a cyan pigment. A particle dispersion in which particles were dispersed in silicone oil was obtained.
この液体を遠心分離機にかけ、沈殿させたのち、該シリコーンオイルに再分散させ、分散媒としてのシリコーンオイルに3重量%の割合で分散されたマゼンタ色の粒子群を得た。 This liquid was centrifuged and precipitated, and then re-dispersed in the silicone oil to obtain a magenta particle group dispersed in 3% by weight in the silicone oil as a dispersion medium.
作製したマゼンタ色の粒子群をHORIBA LB−550(動的光散乱式粒径分布測定装置)に測定したところ、体積平均一次粒径は500nmであった。 When the produced magenta color particle group was measured with HORIBA LB-550 (dynamic light scattering type particle size distribution measuring device), the volume average primary particle size was 500 nm.
本実施例3で作製した表示媒体を用いて、表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動し、正に帯電されたマゼンタ色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はブルー色を表示した。 Using the display medium produced in Example 3, a voltage of 40 V was applied to both electrodes for 2 seconds so that the display substrate electrode was negative and the back substrate electrode was positive. As a result, it is observed that positively charged cyan particles move to the display substrate side by an electric field by applying a voltage, and positively charged magenta particles move to the display substrate by an electric field by applying a voltage. The display medium displayed a blue color.
このブルー色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて実施例1と同様にして測定したところ、L*値は45であった。 The density of the display medium when this blue color was displayed was measured in the same manner as in Example 1 using the optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite) from the display substrate side. Was 45.
次に、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板側へ移動し、正に帯電されたマゼンタ色の粒子群が表示基板側へ移動するのが観察され表示媒体はマゼンタ色を表示した。 Next, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the display substrate electrode was positive and the back substrate electrode was negative. As a result, the positively charged cyan particles are moved to the back substrate side by the electric field by voltage application, and the positively charged magenta particles are observed to move to the display substrate side, and the display medium is magenta. Displayed color.
このマゼンタ色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は40であった。 When the density of the display medium when this magenta color was displayed was measured with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite) from the display substrate side, the L * value was 40.
さらに、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に50Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板側へ移動し、正に帯電されたマゼンタ色の粒子群が背面基板側へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Further, a voltage of 50 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was positive and the electrode of the back substrate was negative. As a result, the positively charged cyan particles move to the back substrate side by the electric field generated by voltage application, and the positively charged magenta particles are observed to move to the back substrate side, and the display medium is white. Is displayed.
この白色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は88であった。 When the density of the display medium when this white color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 88.
さらに、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板側へ移動し、正に帯電されたマゼンタ色の粒子群が背面基板側にとどまり表示媒体はシアン色を表示した。 Further, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was positive and the electrode of the back substrate was negative. As a result, the positively charged cyan particles moved to the back substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the positively charged magenta particles stayed on the back substrate side and the display medium displayed cyan.
このシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は48であった。 When the density of the display medium when this cyan color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 48.
その後、上記ブルー色表示→マゼンタ色表示→白色表示→シアン色表示の切替えを1回として300回表示を繰り返した。 After that, the display was repeated 300 times with the above switching of blue color display → magenta color display → white color display → cyan color display as one time.
この後に、上記と同様にして表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動し、
に帯電されたマゼンタ色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はブルー色を表示した。
Thereafter, in the same manner as described above, a voltage of 40 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was negative and the electrode of the back substrate was positive. As a result, the positively charged cyan particles move to the display substrate side by the electric field generated by voltage application,
It was observed that the magenta-colored particles charged in the direction moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed a blue color.
このブルー色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて実施例1と同様にして測定したところ、L*値は44であった。 The density of the display medium when this blue color was displayed was measured in the same manner as in Example 1 with the optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite) from the display substrate side. Was 44.
次に、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板側へ移動し、正に帯電されたマゼンタ色の粒子群が表示基板側へ残り観察され表示媒体はマゼンタ色を表示した。 Next, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the display substrate electrode was positive and the back substrate electrode was negative. As a result, the positively charged cyan particles move to the back substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the positively charged magenta particles remain on the display substrate side, and the display medium displays the magenta color. did.
このマゼンタ色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は39であった。 When the density of the display medium when this magenta color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 39.
さらに、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に50Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたマゼンタ色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板側へ移動し、正に帯電されたマゼンタ色の粒子群が背面基板側へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Further, a voltage of 50 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was positive and the electrode of the back substrate was negative. As a result, the positively charged magenta particles are moved to the back substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the positively charged magenta particles are observed to move to the back substrate side, and the display medium is white. Is displayed.
この白色色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は87であった。 The density of the display medium when this white color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), and the L * value was 87.
さらに、表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動し、正に帯電されたマゼンタ色の粒子群がそのまま観察され表示媒体はシアン色を表示した。 Further, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the display substrate electrode was negative and the back substrate electrode was positive. As a result, the positively charged cyan particles moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the positively charged magenta particles were observed as they were, and the display medium displayed cyan.
このシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は46であった。 When the density of the display medium when this cyan color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 46.
このように、300回表示切り替え前と後において、表示されたシアン色、マゼンタ色、ブルー色、及び白色の双方の濃度に変化はみられなかった。このため、コントラストの低下が抑制されているといえる。
(実施例4)
以下のようにして、上記実施形態と同様な構成の表示媒体12を作製した(図1参照)
なお、上記実施例1では、分散媒としてシリコーンオイルを用いたが、本実施例4では、アイソパーL;エクソン社製を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体を調整し、評価を行った。
Thus, there was no change in the density of the displayed cyan, magenta, blue, and white before and after switching the display 300 times. For this reason, it can be said that a decrease in contrast is suppressed.
(Example 4)
The
In Example 1, silicone oil was used as the dispersion medium. In Example 4, the display medium was adjusted and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Isopar L; manufactured by Exxon Corporation was used. Went.
実施例4で作製した表示媒体を用いて、表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に30Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はシアン色を表示した。 Using the display medium produced in Example 4, a voltage of 30 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate was negative and the electrode of the back substrate was positive. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed cyan.
このシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は45であった。 When the density of the display medium when this cyan color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 45.
次に、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に30Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Next, a voltage of 30 V was applied to both electrodes for 1 second so that the display substrate electrode was positive and the back substrate electrode was negative. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the back substrate by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed white.
この白色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は88であった。 When the density of the display medium when this white color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 88.
その後、上記シアン色表示と白色表示との切替えを1回として300回表示を繰り返した後に、上記と同様にして表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に30Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はシアン色を表示した。 Thereafter, the display between the cyan color display and the white color display is switched once and the display is repeated 300 times, and then, in the same manner as described above, both electrodes are 30 V so that the display substrate electrode is negative and the back substrate electrode is positive. Was applied for 1 second. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed cyan.
この300回の表示切り替えの後にシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は43であった。 The density of the display medium when the cyan color is displayed after the display switching of 300 times is measured with the optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite) from the display substrate side. Was 43.
次に、さらに、上記と同様にして、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に30Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Next, in the same manner as described above, a voltage of 30 V was applied to both electrodes for 1 second so that the electrode on the display substrate was positive and the electrode on the back substrate was negative. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the back substrate by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed white.
この白色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は86であった。 When the density of the display medium when this white color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 86.
このように、300回表示切り替え前と後において、表示されたシアン色及び白色の双方の濃度に変化はみられなかった。このため、コントラストの低下が抑制されているといえる。
(比較例1)
上記実施例1で調整した凹凸を有する白色粒子に換えて、実施例1で調整した白色の母粒子を電気泳動しない白色粒子として用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体を調整し、実施例1と同様にして評価を行った。
Thus, there was no change in the density of both the displayed cyan and white before and after the display switching 300 times. For this reason, it can be said that a decrease in contrast is suppressed.
(Comparative Example 1)
A display medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that the white mother particles adjusted in Example 1 were used as white particles that did not undergo electrophoresis instead of the white particles having irregularities adjusted in Example 1 above. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
比較例1で作製した表示媒体を用いて、表示基板の電極がマイナス、背面基板の電極がプラスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって表示基板側へ移動するのが観察され、表示媒体はシアン色を表示した。 Using the display medium produced in Comparative Example 1, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the display substrate electrode was negative and the back substrate electrode was positive. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the display substrate side by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed cyan.
このシアン色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は65であった。 When the density of the display medium when this cyan color was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 65.
次に、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加した。これにより正に帯電されたシアン色の粒子群が電圧印加による電界によって背面基板へ移動するのが観察され表示媒体は白色を表示した。 Next, a voltage of 35 V was applied to both electrodes for 1 second so that the display substrate electrode was positive and the back substrate electrode was negative. As a result, it was observed that the positively charged cyan particles were moved to the rear substrate by the electric field generated by the voltage application, and the display medium displayed white.
この白色が表示されたときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は70であった。 When the density of the display medium when white was displayed was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 70.
その後、上記シアン色表示と白色表示との切替えを1回として表示切り替えを複数回繰り返したところ、50回表示切り替えを行った後に、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加して白色表示を行ったときに、青色のかぶりが視認された。 After that, when the display switching is repeated a plurality of times with the switching between the cyan display and the white display being performed once, the display substrate electrode becomes positive and the back substrate electrode becomes negative after the display switching is performed 50 times. When a white display was performed by applying a voltage of 35 V to both electrodes for 1 second, a blue fog was visually recognized.
この50回切替え表示を行った後に白色表示を行ったときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は68であった。このため、50回切替え表示前に比べてコントラストの低下が発生したといえる。
When the density of the display medium when the white display is performed after performing the switching
さらに、続けて100回の表示切り替え(合計150回)を行った後に、表示基板の電極がプラス、背面基板の電極がマイナスとなるように両電極に35Vの電圧を1秒間印加して白色表示を行うと、あきらかなシアン色表示が確認された。 Further, after 100 display switching operations (total 150 times), a voltage of 35V is applied to both electrodes for 1 second so that the electrode of the display substrate is positive and the electrode of the back substrate is negative, and white display is performed. As a result, clear cyan display was confirmed.
このときの表示媒体の濃度を、表示基板側から光学濃度径X−Rite MODE L404(X−Rite社製)にて測定したところ、L*値は60であった。このため、さらなるコントラストの低下が発生したといえる。 When the density of the display medium at this time was measured from the display substrate side with an optical density diameter X-Rite MODE L404 (manufactured by X-Rite), the L * value was 60. For this reason, it can be said that a further decrease in contrast occurred.
10、11、17 表示装置
12、13、15 表示媒体
16 電圧印加部
18 制御部
20 表示基板
22 背面基板
30 粒子群
32 凹凸粒子群
33 粒子群
34 粒子群
50 分散媒
10, 11, 17
Claims (12)
前記一対の基板間に封入された分散媒と、
前記分散媒中に分散されると共に、互いに大きさの異なる複数種類の粒子群と、
を備え、
前記複数種類の粒子群の内の、少なくとも最も小さい第1の粒子群が前記一対の基板間に形成された電界に応じて前記分散媒中を移動し、該第1の粒子群より大きい粒子群の内の少なくとも1種類の粒子群が、該粒子群の各粒子の表面の少なくとも一部の領域に凹凸を有する凹凸粒子群であり、且つ該凹凸粒子群は、前記複数種類の粒子群の内の該凹凸粒子群以外の粒子群とは少なくとも異なる色であることを特徴とする表示媒体。 A pair of substrates at least one having translucency and disposed with a gap;
A dispersion medium sealed between the pair of substrates;
A plurality of types of particles dispersed in the dispersion medium and having different sizes from each other;
With
A particle group larger than the first particle group in which at least the smallest first particle group of the plurality of types of particle groups moves in the dispersion medium in accordance with an electric field formed between the pair of substrates. At least one kind of particle group is a concavo-convex particle group having undulations in at least a partial region of the surface of each particle of the particle group, and the concavo-convex particle group is one of the plurality of types of particle groups. A display medium having a color different from that of at least a particle group other than the uneven particle group.
前記一対の基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 A pair of substrates having at least one of translucency and disposed with a gap, a dispersion medium enclosed between the pair of substrates, and a plurality of kinds of different types dispersed in the dispersion medium and having different sizes from each other A particle group, and at least the smallest first particle group of the plurality of types of particle groups moves in the dispersion medium according to an electric field formed between the pair of substrates, and the first At least one kind of particle group larger than the particle group is an uneven particle group having unevenness in at least a partial region of the surface of each particle of the particle group, and the uneven particle group is A display medium having a color that is at least different from a particle group other than the uneven particle group among a plurality of types of particle groups;
Voltage applying means for applying a voltage between the pair of substrates;
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