JP4393654B2 - Display medium, display device using the same, and display method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界により光学特性が可逆的に変化する表示媒体とそれを用いた表示装置並びに表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置、特に可逆性の表示装置として、電気泳動表示装置が知られている。電気泳動表示装置は、電界を印加・制御することにより所望の画像表示と消去が可能となる。この表示装置に形成れる画像はメモリー性を有するためため、画像表示を保持する電力を必要としない低消費電力装置として、また通常の印刷物に相当した広い画像視野角を有する広視野角表示装置として注目されている。
【０００３】
従来、このような表示装置として、図１に示すような断面構造を有する装置が知られている（特開昭６２−２６９１２４）。この装置では、透明基板１の一方の面上に所要のパターン状に形成された透明電極２を形成し、スペーサー３を介して、これら一組の透明電極基板を対向配置して形成される空間に、着色した分散媒中にその分散媒とは色調の異なる複数の泳動粒子を分散させた電気泳動表示液４を封入する。泳動粒子は分散媒中で表面に電荷を帯びており、透明電極間に電圧を印加すると、電荷を帯びた泳動粒子はその極性と異なる透明電極面方向に泳動し、粒子自身の色調が表示される。次に、上記とは逆方向の電圧を電極間に印加すると、泳動粒子は前回とは逆方向に移動し、粒子自身の色調が表示されていた部分は分散媒の色調が表示される。
ところが、このような装置構造と原理によって可逆的な表示が繰り返されると、泳動粒子の凝集や付着現象によって表示ムラが発生するという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、図２に示すように、対向電極２間に多孔質状の又はメッシュ状のスペーサー５を配置することにより、分散液４を不連続に分割し、表示動作の安定化を図る方法が提案されている（特開平２−２８４１２７号公報、特開平４−２１２９９０号公報）。
しかし、このような構造の場合、分散液の一様な封入処理が困難である、あるいは封入時に分散液の特性が変化するため、再現性が低いなどの問題があった。
【０００５】
また、特開平６４−８６１１６号公報（特許第２５５１７８３号）では、図３に示すように、電気泳動表示液６を内包した多数のマイクロカプセル７を形成し、これらを対向電極２間に配備した表示装置が提案され、上記問題を解決している。この表示装置ではマトリックス状の２次元駆動が容易であるため、特に、その駆動方式としてアクティブマトリックス駆動方式を採用することにより、高速かつ高解像度の書き込みが可能となる。しかし、その駆動方式では、表示媒体を駆動部から切り離すことは実質上不可能であるため表示媒体が大型化し、かつ高価なものとなる。さらには、透明基板としてガラス板等を使用するため、紙のように重ねたりすると傷が発生し、紙とどうような携帯には適していない。またさらに、電気泳動表示液による視認性を有する表示以外に、非視認性の情報記録機能をこの表示装置に付与させる場合、その駆動方式による制限から、より表示媒体が大型化し、より高価な装置となるか、あるいは新たな機能の付与そのものが不可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解消し、より鮮明な表示が可能な表示媒体とそれを用いた表示装置並びに表示方法を提供することをその課題とする。
【０００７】
【発明が解決するための手段】
本発明の第一の特徴は、電界の作用により可逆的な可視性記録が可能な表示媒体であって、基板、該基板の一方の表面に設けた共通電極、及びその該共通電極上に設けた、電界の作用により光学特性が可逆的に変化する表示体を不連続に分散したマトリックス材料からなる表示層から構成され、該表示層が１×１０12Ω以上の表面抵抗率を有することにある（請求項１）。
【０００８】
本発明の表示媒体は、表示体を分散したマトリックス材料からなる表示層から構成され、特に、表示体は不連続に表示層中に存在することを特徴とする。ここで、表示体の不連続な存在とは、表示体（Ａ）とマトリックス材料（Ｂ）から構成される、Ａ球構造、Ｂ球構造、Ａ棒構造、Ｂ棒構造、又はＡＢラメラ構造などの相分離構造を意味する。この不連続な表示体の存在により、各表示体の独立した表示制御が可能となり、鮮明な画像が提供される。
【０００９】
本発明の表示媒体の表示には、例えば、表示媒体に画像信号に応じて電界を作用させることができ、且つ表示媒体との平面的位置関係を相対的に変えられる機構を有する電極アレイ又はイオン銃アレイを装備した表示装置を用いて、表示媒体の共通電極をアース電位とし、表示層の表面に電極アレイ又はイオン銃アレイを密着又は近接させて、表示媒体との平面的位置関係を相対的に変えながら、画像信号に応じた電位を表示媒体の所定部に与える表示制御方式が適用でき、可視性表示が可能となる。
【００１０】
本発明の電界の作用により光学特性が可逆的に変化する表示体として、双安定性コレステリック液晶、ゲスト−ホスト型液晶、酸化還元反応により可逆的に着色と消色を繰り返す物質からなる膜とそれに接する電解液からなるエレクトロクロミック素子、着色した分散媒中に分散媒とは色調の異なる泳動粒子を分散させた、あるいは無色の分散媒に着色した泳動粒子を分散させた電気泳動素子等が挙げられる。
【００１１】
このような種々の表示体を不連続に分散したマトリックス材料からなる表示層は、場合によっては、表示体とマトリックス材料との組み合わせにより、その組み合わせの結果生じる様々な相分離構造の存在により、表示層内の体積抵抗や誘電率などの電気的な特性が所定領域（すなわち、表示を行おうとする領域）内で不均一になる。この場合、各表示体の独立制御は可能なものの、その表示層内の電気的な不均一性により、所定の表示制御が不可能となり、画像の鮮明性が低下する。これを防止するために、さらに鋭意検討した結果、表示層表面が１×１０12Ω以上の表面抵抗率を有している場合に、鮮明な画像が得られることがわかった。
【００１２】
すなわち、表示層表面の表面抵抗率を１×１０12Ω以上、好ましくは１×１０14〜１×１０16Ωとすることにより、表示層内の構成材料である表示体とマトリックス材料の組み合わせ及びその相分離構造に依存することなく、鮮明な画像が得られる。
【００１３】
また、表示層内の電気的な特性が所定領域内で均一であっても、表示層の表面抵抗率が１×１０12Ω未満であると、表示層に電極アレイを密着させて電位を与えた場合では、所定部以外の面と共通電極の間に電圧が印加されてしまい、不鮮明な表示しか得られない。
【００１４】
また、イオン銃アレイを表示面に近接させて電位を与える場合では、表示層の表面抵抗率が１×１０12Ω未満であると、所定部から非所定部へイオンが移動して、所定部以外の面と共通電極の間に電圧が印加されてしまい、不鮮明な表示しか得られない。
【００１５】
本発明の第二の特徴は、電界により可逆的な可視性表示が可能な表示媒体において、該表示媒体が、基板、該基板の一方の表面に設けた共通電極、その該共通電極上に設けた、電界により光学特性が可逆的に変化する表示体を不連続に分散したマトリックス材料からなる表示層、及び該表示層の表面の少なくとも一部分上に設けたオーバーコート層から構成され、該オーバーコート層が１×１０12Ω以上、好ましくは１×１０14〜１×１０16Ωの表面抵抗率を有することにある（請求項２）。
【００１６】
表示層上に設けた１×１０12Ω以上の表面抵抗率を有するオーバーコート層は、前記の１×１０12Ω以上の表面抵抗率を有する表示層と同様の機能を有すると共に、表示媒体の作製を容易にする。
【００１７】
すなわち、オーバーコートを有さない表示層は、表示体とマトリックス材料の二種類の成分から構成され、その構成上、表示層の表面は不均一になりやすく、１×１０12Ω以上の表面抵抗率を得るために設層条件などを適宜限定する必要がある。しかし、オーバーコート層を表示層上に設ける場合、そのような設層条件などを限定する必要性が少なく、容易に目的の表示媒体を作製することができる。
【００１８】
表面抵抗値は、本発明の実施態様において示すように調整剤の種類や量により調整することができる。
本発明における表面抵抗値は、ＪＩＳＫ６９１１に準じて測定し、実際の値としては３〜５回測定した平均値である。
【００１９】
本発明の第三の特徴は、前記の表示層が表示体を内包したマイクロカプセルと該カプセルを分散したマトリックス材料からなることにある（請求項３）。
表示体をマイクロカプセル化することにより、表示体のマトリックス材料への不連続な分散が容易になる。また、マイクロカプセルは粉末状の固体として扱うことができるため、ブレードコート、スクリーン印刷、ロールコート等の従来の手法を用いて基板上に設層することができるので、製造が容易である。
【００２０】
マイクロカプセル粒子は、ｉｎ−ｓｉｔｕ法、界面重合法又はコアセルベーション法などにより調製することが可能である。マイクロカプセルの壁材としては、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ポリウレタン、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシリ、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ゼラチン等が挙げられる。
【００２１】
また本発明の表示媒体は、前記の表示層又は前記オーバーコート層が、熱硬化性樹脂及び／又は活性エネルギー線硬化樹脂からなることを特徴とする（請求項４）。
【００２２】
一般に、記録操作により、及び／又は表示媒体どうしや他の物体との接触により、視認性低下の一因となる擦傷が発生し易くなる。熱硬化性樹脂及び／又は活性エネルギー線硬化樹脂からなる有する表示層又はオーバーコート層は、その擦傷を防止する効果を提供する。
【００２３】
熱硬化性樹脂は、自己又は架橋剤と反応して共有結合を形成することが可能な官能基を有したポリマー及び／又はポリマー性化合物からなり、任意の架橋促進剤と触媒を用いて形成される。自己又は架橋剤と反応して共有結合を形成することが可能な官能基を有したポリマー及びポリマー性化合物としては、ポリビニルアルキルカルバメート、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリウレア、ポリウレタン、ウレタンプレポリマー、カルボキシ変性ポリウレタン、アミノ変性ポリウレタン、ポリウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエーテルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、メラミン、メチロール化メラミン、アルキド樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、フラン樹脂、レゾシノール樹脂、エポキシ樹脂又はそれらの変性体などが挙げられる。架橋促進剤と触媒は、自己又は架橋剤と反応して共有結合を形成することが可能な官能基を有したポリマー及び／又はポリマー性化合物と架橋剤の組合せに応じて適宜選択する。
【００２４】
活性エネルギー線硬化樹脂は、光重合性モノマー（反応性希釈剤）、光重合性オリゴマー、不飽和プレポリマー、不飽和オリゴマー及び任意の光開始剤からなる。
【００２５】
光重合性モノマーとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート又は２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどの単官能モノマー、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート又はヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレートなどの二官能性モノマー、又はジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトールトリアクリレート又はトリメチロールプロパントリアクリレートなどの三官能以上のモノマーが挙げられる。
【００２６】
光重合性オリゴマーとしては、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、シリコンアクリレート、アルキッドアクリレート又はメラミンアクリレートなどが挙げられる。
【００２７】
光開始剤としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸メチル、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル−２−）モルホリノプロパン−１、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、２−クロロチオキサントン又は２，４−ジエチルチオキサントンなどが挙げられる。
【００２８】
不飽和プレポリマー及びオリゴマーとしては、不飽和ポリエステル、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、不飽和アクリル樹脂、不飽和シリコーン、又は不飽和フッ素樹脂などが挙げられる。
【００２９】
また本発明の表示媒体は、前記の表示層又は前記オーバーコート層が、無機粒子及び／又は有機粒子を有することを特徴とする（請求項５）。
無機粒子及び／又は有機粒子を用いることにより、表示層又は前記オーバーコート層の平均粗さの調整が可能となる。
【００３０】
平均粗さの調整された表示層又は前記オーバーコート層は、上記の表示媒体に画像信号に応じて電界を作用させることができ、且つ表示媒体との平面的位置関係を相対的に変えられる機構を有する電極アレイ又はイオン銃アレイを装備した表示装置を用いて、表示媒体の共通電極をアース電位とし、表示層の表面に電極アレイ又はイオン銃アレイを密着又は近接させて、表示媒体との平面的位置関係を相対的に変えながら、画像信号に応じた電位を表示媒体の所定部に与える記録方式によって記録する場合、正確に、効率よく記録を行うことができる。
【００３１】
例えば、１μｍ以下の中心線平均粗さを有する表示層又はオーバーコート層は、その所定の部分に、正確に、印加電圧を損失させることなく、電位が与えられ、鮮明な表示を提供する。しかし、表示層の平均中心線粗さが１μｍより大きいと、特にイオン銃アレイで電位を与える場合、その表面の凸部に局所的な電位が印加され、その表面抵抗率に関わらず、所定部に不均一な電界が発生し、表示が不鮮明になる。
【００３２】
無機粒子及び有機粒子としては、シリカ、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ケイ酸アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、酸化チタン、尿素−ホルマリン樹脂及びスチレン樹脂などが挙げられる。
【００３３】
また、本発明の表示媒体は、前記の表示層又は前記オーバーコート層が含シリコン化合物を有することを特徴とする（請求項６）。
含シリコン化合物を用いることにより、表示層又は前記オーバーコート層の動摩擦係数の調整が可能となる。例えば、含シリコン化合物により動摩擦係数の調整された、０．２以下の動摩擦係数を有する表示層又は前記オーバーコート層は、上記の電極アレイを装備した表示装置を用いた方式により表示する場合、電極アレイとの接触による摩擦力が軽減され、円滑に記録操作を行うことができる。また、表示媒体どうしや他の物体との接触による傷が発生しにくくなる。
【００３４】
また、本発明の特徴は、前記の表示層の少なくとも一部分、及び／又はオーバーコート層上の少なくとも一部分に、印刷層を設けたこと（請求項７）、前記の印刷層上に印刷保護層を設けたこと（請求項８）、電界により光学特性が可逆的に変化する表示粒子と該粒子を分散したマトリックス材料からなる表示層以外に、情報記録部を設けたこと（請求項９）、前記の情報記録部が、磁気の作用により情報記録の書き込みと読み出しが可能な記録部であること（請求項１０）、前記の情報記録部が、集積回路メモリー又は光メモリーであること（請求項１１）、前記の情報記録部が、光の作用により情報記録の読み出しが可能な透明な記録部であること（請求項１２）、前記の情報記録部の情報が、表示媒体の表裏を示す情報及び／又は表示媒体の位置を示す情報であること（請求項１３）にある。
【００３５】
本発明の表示媒体に用いる印刷層は、表示媒体の使用目的に応じて、オーバーコート層上の少なくとも一部分に公知のオフセット印刷、グラビア印刷及びスクリーン印刷により形成する。
【００３６】
また、本発明の表示媒体に用いる印刷保護層は、印刷層と同様に公知の方法により形成する。また、印刷保護層は、オーバーコート層上に設けることも可能である。
【００３７】
また、本発明の表示媒体に用いる磁気の作用により情報記録の書き込みと読み出しが可能な記録部、集積回路メモリー、又は光メモリー情報記録部は、従来の記録技術を用いて作製することができる。
【００３８】
また、本発明の表示媒体に用いる光の作用により情報記録の読み出しが可能な透明な記録部は、前記の記録部と異なり書き込みが不可能な読み取り専用の記録部であり、近赤外蛍光体や紫外蛍光体から形成する。また、この記録部は、電気泳動性の書き込み・消去時の電界に影響されないため、電気泳動により表示された画像の表示内容とその透明な記録部の情報とを組み合わせて、可逆非可逆情報記録媒体として利用することができる。
【００３９】
また、本発明の特徴は、前記の電界により光学特性が可逆的に変化する表示粒子が、分散媒、白色粒子、及び該白色粒子と色調の異なる着色粒子からなる表示液を内包したカプセル粒子からなること（請求項１４）、前記の白色粒子が、有機ポリマーからなる中空粒子であること（請求項１５）、前記の着色粒子が、チタンブラックであること（請求項１６）にある。
【００４０】
分散媒、白色粒子、及び該白色粒子と色調の異なる着色粒子からなる表示液を内包したカプセル粒子からなる表示粒子は、白色粒子及び／又は着色粒子が電界の作用によりカプセル粒子内を泳動し、白色粒子が白色色調を提供し、着色粒子がある波長領域の光を吸収して有色の色調を提供する。着色粒子の色調は表示媒体の使用目的に応じて適宜選択される。
【００４１】
白色粒子としては、有機材料、無機材料、及び有機／無機複合材料によって構成され、具体的には有機ポリマーからなる中空粒子、有機ポリマーからなる多孔質粒子、無機物質からなる中空粒子、無機物質からなる多孔質粒子、及びそれらの空隙を有する白色粒子の表面を樹脂などで被覆された粒子等を挙げることができる。特に、光の反射効率の中で、有機ポリマーからなる中空粒子が好ましい（請求項１５）。
【００４２】
有機ポリマーからなる中空粒子及び、有機ポリマーからなる多孔質粒子としては、従来公知の方法で製造することが可能であり、微粒子ポリマーの新展開（東レリサーチセンター）、微孔性ポリマーとその応用展開（東レリサーチセンター）や高分子微粒子の最新技術と用途展開（シーエムシー）などをはじめとする各種文献に掲載されている各種方法によって作製することが可能である。例えば、乳化重合を利用した方法、シード乳化重合法、ソープフリー重合法、分散重合法、懸濁重合法＋発泡を利用した方法、シード重合法＋発泡を利用した方法、シード重合＋重合収縮を利用した方法、Ｗ／Ｏ／Ｗエマルジョンの懸濁重合による方法、スプレードライの液滴の表面乾燥を利用した方法、ポリマーエマルジョンを電解質固体粒子の添加により凝集させるシード凝集法などが挙げられるがこれらの方法によって作製されたものに限定されるものではない。
【００４３】
また、有機ポリマーからなる中空粒子、及び有機ポリマーからなる多孔質粒子を構成する材料は、使用する透明な分散媒に応じてその分散媒に溶解しない材料を適宜選択して使用することができる。例えば、スチレン系（コ）ポリマー、スチレン−アクリル系（コ）ポリマー、スチレン−イソプレン系（コ）ポリマー、ジビニルベンゼン系（コ）ポリマー、メチルメタクリレート系（コ）ポリマー、メタクリレート系（コ）ポリマー、エチルメタクリレート系（コ）ポリマー、エチルアクリレート系（コ）ポリマー、ｎ−ブチルアクリレート系（コ）ポリマー、アクリル酸系（コ）ポリマー、アクリロニトリル系（コ）ポリマー、アクリルゴム−メタクリレート系（コ）ポリマー、エチレン系（コ）ポリマー、エチレン−アクリル酸系（コ）ポリマー、ナイロン系（コ）ポリマー、シリコーン系（コ）ポリマー、ウレタン系（コ）ポリマー、メラミン系（コ）ポリマー、ベンゾグアナミン系（コ）ポリマー、フェノール系（コ）ポリマー、フッソ（テトラクロロエチレン）系（コ）ポリマー、塩化ビニリデン系（コ）ポリマー、４級ピリジニウム塩系（コ）ポリマー、合成ゴム（コ）ポリマー、セルロース、酢酸セルロース、キトサン、アルギン酸カルシウム等のポリマー材料、及びこれらのポリマー材料に対して架橋をして耐溶剤性機能を向上させたポリマー材料などが挙げられるが、これらのポリマー材料に限定されるものではない。より具体的には、ローム・アンド・ハース社のローペイク、ＪＳＲ製中空粒子、松本油脂の熱膨張マイクロカプセル、大日本インキのＧｒｎｎｇｏｌｌなどが挙げられるが、これらのものに限定されるものではない。
【００４４】
また、無機材料からなる中空粒子、及び無機物質からなる多孔質粒子としては、従来公知の方法で作製される各種の無機材料からなる中空粒子及び、無機物質からなる多孔質粒子を用いることができる。これらの製法の一例としては、粉床法、トポケミカル法、メカノケミカル反応等の付着を利用した方法、表面沈積法、含浸法、界面反応法等の沈殿反応を利用する方法、界面ゲル化反応法、及び焼成発泡法等が挙げられる。これらの具体例として、界面反応法（新しい材料設計法への挑戦／１９９８年５月２９日：セミナー資料）を用いる事によって作製されたシリカ、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸バリウム、炭酸コバルト、酸化コバルト、コバルト、酸化鉄、コバルト−鉄炭酸塩、塩基性炭酸銅、金属銅、炭酸ニッケル等の無機球形中空粒子及び無機球形多孔質粒子、及び界面ゲル化反応法（色材，７０（２）８４−９１，１９９７）によって作製された酸化アルミ、二酸化チタン等の無機球形中空粒子及び無機球形多孔質粒子、さらに焼成発泡法による発泡性シリカなどが挙げられる。
【００４５】
さらに、前記の有機ポリマーからなる中空粒子、及び有機ポリマーからなる多孔質粒子の表面に対して、各種の無機顔料の微粒子を付着させた複合粒子も使用可能であり、例えば、有機ポリマーからなる中空粒子と二酸化チタンとのオーダードミクスチャーによる複合粒子が挙げられる。
【００４６】
またさらに、これらの無機材料からなる中空粒子、及び無機物質からなる多孔質粒子は、各種の有機ポリマー材料をその表面に被覆して使用することも可能である。その方法としては、コートマイザー法が好ましい。
【００４７】
白色粒子と色調の異なる着色粒子として、無機着色粒子及び有機着色粒子を用いることができる。
【００４８】
無機着色粒子としては、カドミウムイエロー、カドミウムリポトンイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、チタンバリウムイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムリポトンオレンジ、モリブデートオレンジ、ベンガラ、鉛丹、銀朱、カドミウムレッド、カドミウムリポトンレッド、アンバー、褐色酸化鉄、亜鉛鉄クロムブラウン、クロムグリーン、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、チタンコバルトグリーン、紺青、コバルトブルー、群青、セルリアンブルー、コバルトアルミニウムクロムブルー、コバルトバイオレット、ミネラルバイオレット、カーボンブラック、鉄黒、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅クロムブラック、銅クロムマンガンブラック、チタンブラック、アルミニウム粉、銅粉、鉛粉、鈴粉、亜鉛粉等が挙げられる。
【００４９】
有機着色粒子としては、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、縮合アゾイエロー、アントラピリミジンイエロー、イソインドリンイエロー、銅アゾメチンイエロー、キノフタロインイエロー、ベンズイミダゾロンイエロー、ニッケルジオキシムイエロー、モノアゾイエローレーキ、ジニトロアニリンオレンジ、ピラゾロンオレンジ、ペリノンオレンジ、ナフトールレッド、トルイジンレッド、パーマネントカーミン、ブリリアントファストスカーレット、ピラゾロンレッド、ローダミン６Ｇレーキ、パーマネントレッド、リソールレッド、ボンレーキレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、ボルドー１０Ｂ、ナフトールレッド、キナクリドンマゼンタ、縮合アゾレッド、ナフトールカーミン、ペリレンスカーレッド、縮合アゾスカーレッド、ベンズイミダゾロンカーミン、アントラキノニルレッド、ペリレンレッド、ペリレンマルーン、キナクリドンマルーン、キナクリドンスカーレッド、キナクリドンレッド、ジケトピロロピロールレッド、ベンズイミダゾロンブラウン、フタロシアニングリーン、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、アルカリブルートーナー、インダントロンブルー、ローダミンＢレーキ、メチルバイオレットレーキ、ジオキサジンバイオレット、ナフトールバイオレットが挙げられる。
【００５０】
上記着色粒子としては、優れた視認性と、白色粒子との電気泳動的な相互作用の点で、チタンブラック（黒色低次酸化チタン／一般式ＴｉnＯ2n-1）が好ましい（請求項１６）。
【００５１】
また、これらの着色粒子は、各種表面改質した形態でも用いることが可能である。この場合の表面改質の方法としては、ポリマーをはじめとする各種化合物を粒子表面にコーティングする方法、チタネート系・シラン系などの各種カップリング剤によるカップリング処理する方法、グラフト重合処理する方法などが挙げられる。
【００５２】
また、これらの着色粒子は、メカノケミカル的な処理した形態でも用いることが可能であり、異種又は同種の粒子同士、又は、ポリマー粒子又は中空ポリマー粒子と複合された複合粒子として用いることも可能である。
【００５３】
分散媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、フェニルキシリルエタン、ジイソプロピルナフタレン、ナフテン系炭化水素などの芳香族炭化水素類、ヘキサン、ドデシルベンゼン、シクロヘキサン、ケロシン、パラフィン系炭化水素などの脂肪族炭化水素類、クロロホルム、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ジクロロメタン、臭化エチルなどのハロゲン化炭化水素類、リン酸トリクレジル，リン酸トリオクチル，リン酸オクチルジフェニル，リン酸トリシクロヘキシルなどのリン酸エステル類，フタル酸ジブチル，フタル酸ジオクチル，フタル酸ジラウリル，フタル酸ジシクロヘキシルなどのフタル酸エステル類，オレイン酸ブチル，ジエチレングリコールジベンゾエート，セバシン酸ジオクチル，セバシン酸ジブチル，アジピン酸ジオクチル，トリメリット酸トリオクチル，クエン酸アセチルトリエチル，マレイン酸オクチル，マレイン酸ジブチル、酢酸エチルなどのカルボン酸エステル類，イソプロピルビフェニル，イソアミルビフェニル，塩素化パラフィン，ジイソプロピルナフタレン，１，１−ジトリルエタン，１，２−ジトリルエタン，２，４−ジターシャリアミノフェノール，Ｎ，Ｎ−ジブチル−２−ブトキシ−５−ｔ−オクチルアニリンなどが挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの分散媒はそれぞれ単独で、又は２種類以上を混合して用いることができる。
【００５４】
また、本発明の特徴は、前記の表示媒体と、該表示媒体に視認可能な情報を表示させることができる書き込み装置とからなり、前記表示媒体と前記書き込み装置は少なくとも書き込み時には近接させられるように着脱が可能である表示装置であって、前記書き込み装置は画像信号に応じて前記表示媒体に電界を作用させることができ、かつ前記表示媒体との平面位置関係を相対的に変えうる機構を有する電極アレイを装備している表示装置にある（請求項１７）。
【００５５】
このような表示装置においては、表示媒体の共通電極をアース電位とし、表示層の表面に電極アレイを密着させて、表示媒体との平面的位置関係を相対的に変えながら、画像信号に応じた電位を表示媒体の所定部に与えることができ、可視性表示が可能となる。
【００５６】
さらに、本発明の特徴は、前記の表示媒体と、当該表示媒体に視認可能な情報を表示させることができる書き込み装置とからなり、前記表示媒体と前記書き込み装置は少なくとも書き込み時には近接させられるように着脱が可能である表示装置であって、前記書き込み装置は画像信号に応じて前記表示媒体表面に電荷を付与させることができ、かつ前記表示媒体との平面位置関係を相対的に変えうる機構を有するイオン銃アレイを装備している表示装置にある（請求項１８）。
【００５７】
このような表示装置においては、表示媒体の共通電極をアース電位とし、表示層の表面にイオン銃アレイを近接させて、表示媒体との平面的位置関係を相対的に変えながら、画像信号に応じた電位を表示媒体の所定部に与えることができ、可視性表示が可能となる。イオン銃により表示媒体の表面に与えられた電荷は表示媒体を構成する材料の時定数で放電するため、それが粒子の移動時間（応答時間）より長い場合にはイオン銃の作用時間を応答時間より短くすることが可能となり、その結果、書き込み速度が速くなる。
【００５８】
またさらに、本発明の特徴は、前記の表示媒体と、当該表示媒体に視認可能な情報を表示させることができる書き込み装置とからなり、前記表示媒体と前記書き込み装置は少なくとも書き込み時には近接させられるように着脱が可能である表示装置であって、前記書き込み装置は複数の信号電極と走査電極を装備し、その交差部に画像信号に応じて表示媒体に電界を印加することのできるスイッチング素子を有し、それによって前記表示媒体に画像を表示するように構成された表示装置にある（請求項１９）。
【００５９】
このような構成では、２次元配列された電界印加手段がスイッチング素子を有するため、その作用により選択時にある部位に与えられた電荷は非選択時には表示媒体を構成する材料の時定数で放電するため、それが粒子の移動時間（応答時間）より長い場合には選択時間を応答時間より短くすることが可能となり、その結果、書き込み速度を速くなる。
【００６０】
前記の画像信号に応じて表示媒体に電界を印加することのできるスイッチング素子が、薄膜トランジスタである表示装置（請求項２０）にある。
スイッチング素子としては、大面積の薄膜デバイスの作製が容易な薄膜トランジスタが好ましい。薄膜トランジスタは３端子素子であるためスイッチング性能が高く、中間調を伴うような場合にも鮮明な表示を得ることができる。なお、より書き込み速度を速くするために、蓄積コンデンサを等価回路的に表示媒体と並列になるように設けることも可能である。
【００６１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の表示媒体の好ましい実施形態を図４により説明する。
基板１はガラス板かプラスチックフィルムからなる。基板の厚さは約１０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２５〜２００μｍである。共通電極２はマトリックス状にパターン化された又はパターン化されていない電極である。基板１のない表示層側を表示面とする場合、基板１は不透明であっても着色していてもよく、その着色色調を表示色の一部として利用することも可能である。
また、基板１に白色色調の材料を用いることにより、コントラスト比を高めることも可能となる。同様に、共通電極２は透明であっても着色していてもよく、金属、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ：Ａｌなどの導電体薄膜からなり、スッパタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法などにより形成する。また、基板側を表示面とする場合は、透明な基板１と透明な共通電極を使用する。透明な電極は、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ：Ａｌなどの透明な材料から形成する。
【００６２】
表示層９はマイクロカプセル粒子７とバインダー材料８からなる。表示層９の形成は、バインダー材料を溶解、分散、懸濁又は乳化する溶液、分散液、懸濁液又はエマルジョンにマイクロカプセル粒子７を分散し、得られる分散塗工液をワイヤーバーコート、ロールコート、ブレードコート、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、又はグラビアコートなどの方法により共通電極２上に塗工・乾燥することからなる。
【００６３】
バインダー材料８は、マイクロカプセル粒子７の壁材と同様な材料又はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニルデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアセタール、アクリル樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ジエン樹脂、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、アラミド、ポリイミド、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリ−ｐ−キシレン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリヒダントイン、ポリパラバン酸、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサジアゾール、ポリキノキサリン、前記した熱硬化性樹脂又は活性エネルギー線硬化樹脂、あるいはそれらの混合物からなる。
【００６４】
表示層９の表面抵抗率が１×１０12Ωｍ以上となるように表面抵抗率の調整剤として、アルコール系化合物、グリセリン系化合物、ポリエチレン系化合物、四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩、ホスホン酸塩、アミノ酸系化合物、アミノ硫酸エステル系化合物などをバインダー材料３に添加することも可能である。
【００６５】
本発明による表示媒体の別の好ましい実施形態を図５により説明する。
基板１、共通電極２、バインダー材料８、マイクロカプセル粒子７は図１と同様である。オーバーコート層２０は、オーバーコート層材料と場合によってはその材料を溶解、分散、懸濁又は乳化する媒体、硬化剤、触媒及び／又は助触媒を加えた保護層材料組成物を、表示層上にワイヤーバーコート、ロールコート、ブレードコート、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、又はグラビアコートなどの塗布方法、又はスパッタリング及び化学的気相法などの気相方法により形成する。
【００６６】
オーバーコート層の厚さは、マイクロカプセル粒子７を保護する機能を有する範囲内で可能な限り薄いほうが望ましく、約０．１〜１００μｍ、より好ましくは０．３〜３０μｍである。
オーバーコート層２０材料はバインダー材料８と同様な材料で、表面抵抗率が１×１０12Ωｍ以上となるように表面抵抗率の調整剤として、アルコール系化合物、グリセリン系化合物、ポリエチレン系化合物、四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩、ホスホン酸塩、アミノ酸系化合物、アミノ硫酸エステル系化合物などを添加することも可能である。
【００６７】
本発明による表示媒体のさらに別の好ましい実施形態を図６により説明する。
基板１、共通電極２、バインダー材料３、マイクロカプセル粒子７、及びオーバーコート層２０は図５と同様である。印刷層１０は、オーバーコート層面を表示面３０とする場合、オーバーコート層上の表示部分を除く少なくとも一部分に公知の方法により設けることができる。印刷保護層１１はオーバーコート層２０と同様な材料からなり、印刷層上及びオーバーコート層上にオーバーコート層や印刷層と同様な方法により設けることができる。非表示面４０には、磁気記録部１３と集積回路メモリー１４を少なくとも一部分の基板上に設け、その磁気記録部１３、集積回路メモリー１４及び基板上に第二保護層１２を設ける。第二保護層１２は、前記のオーバーコート層や印刷保護層を構成する材料と同様な材料から形成される。
【００６８】
本発明による表示媒体のさらに別の実施形態を図７により説明する。
基板１、共通電極２、バインダー材料８、マイクロカプセル粒子７、及びオーバーコート層２０は図５と同様である。図７（ａ）に示すように、基板１上に透明な記録部１５を設け、その透明な記録部１５と基板上に第二保護層１２を設ける。図７（ｂ）に示すように、透明な記録部は格子状に設けることができる。形成される行ｘnと列ｙmの交差点（ｘn，ｙm）を読み出し専用の情報として固有化して、デジタル情報として利用することができる。このような表示媒体の場合、透明な基板１と透明な共通電極２を用いることにより、オーバーコート層側（表示面３０）を表示面とすることも、透明記録部側（第二表示面３５）を表示面とすることも可能である。
【００６９】
【実施例】
本発明を実施例に基づいてさらに詳しく説明するが、これらは、本発明の一態様にすぎず、本発明の技術的範囲は、これらに限定されない。
【００７０】
実施例１
１００ｍＬの分散媒ＳＡＳ−２９６（日本石油化学社製）に５．０ｇのアデカコールＷＳ−１００（旭電化工業社製）を溶解し、この溶液に１．０ｇのチタンブラック（ＴｉｌａｃｋＤ、赤穂化成社製、Ｔｉ表面処理品）を加え、約１５分間超音波分散した。得られた分散液に１０．０ｇの架橋化ススチレン−アクリル系共重合体の中空粒子（ＳＸ−８６６Ａ、ＪＳＲ社製）を加え、ジルコニアビーズを用いて約３０時間ビーズ分散して、表示液を調製した。
ゼラチン水溶液とアラビアゴム水溶液を混合し、５０℃まで昇温した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを９に調整した。得られた水溶液に、上記で調製した表示液を加え、攪拌して乳化した。さらに水酸化ナトリウム水溶液を加えて、ｐＨを４まで徐々に下げ、分散液界面にゼラチン／アラビアゴムの濃厚液を析出させた。温度を下げて皮膜をゲル化し、グルタールアルデヒド水溶液を加えて硬化して、ゼラチンを壁材とするマイクロカプセル粒子のスラリーを得た。カプセル粒子の体積中位径が約１２５μｍとなるように乳化条件を調整した。
８０ｇの２０ｗｔ％のフルオロアルキルアクリレート共重合体エマルジョンに、上記で調製した２０ｇのマイクロカプセル粒子のスラリーを加えて分散液を調製した。共通電極としてＩＴＯ膜をスパッタリング法により約１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレート基板上に形成した。
この電極上に調製した分散液を約２ｍｍのギャップを有するアプリケーターを用いて、塗布、乾燥して、約２００μｍ厚の表示層を有する表示媒体を作製した。
表示層の表面抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１に従って測定した結果（以下同様）、約１０15Ωであった。
【００７１】
実施例２
８０ｇの１０ｗｔ％濃度のシリコン変性ポリビニルアルコール水溶液に、実施例１で調製した２０ｇのマイクロカプセル粒子のスラリーを加えて分散液を調製した。共通電極としてＩＴＯ膜をスパッタリング法により約１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレート基板上に形成した。この電極上に調製した分散液を約２ｍｍのギャップを有するアプリケーターを用いて、塗布、乾燥して、約２００μｍ厚の表示層を形成した。
次に、この表示層上に、紫外線硬化性ウレタンアクリレート（ビームセット５７５ＣＳ−Ｂ、荒川化学工業社製）のイソプロパノール溶液を塗工、乾燥した後、８００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して、約５μｍ厚のオーバーコート層を有する表示媒体を作製した。オーバーコート層の表面抵抗率は約１０13Ωであった。
【００７２】
実施例３
実施例２と同様に表示層を形成し、紫外線硬化性変性アクリレート（ビームセット２０７ＴＳ、荒川化学工業社製）のイソプロパノール溶液に、約０．５ｗｔ％の二酸化ケイ素（Ｐ−５１０、日産化学社製）を分散した分散液を、表示層上に塗工、乾燥した後、８００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して、約５μｍ厚のオーバーコート層を有する表示媒体を作製した。オーバーコート層の表面抵抗率は約１０16Ωであった。
【００７３】
実施例４
６５ｇの自己架橋性スチレンアクリル系共重合体エマルジョン（ＲＴＣ−１、岐阜セラック社製）に、実施例１で調製した３５ｇのマイクロカプセル粒子のスラリーを加えて分散液を調製した。ＩＴＯ膜付きの約１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレート基板上、調製した分散液を約２ｍｍのギャップを有するアプリケーターを用いて、塗布、乾燥した後、加熱硬化して、約２００μｍ厚の表示層を形成した。
次に、この表示層上に、シリコン変性ブチラール樹脂（ＳＰ７０１、大日精化社製）／ポリイソシアネート（Ｄ−７０、大日精化社製）（重量比８５／１５）のメチルエチルケトン／トルエン（重量比９５／５）溶液を塗布、乾燥し、４０℃で４８時間エージングして、約５μｍ厚のオーバーコート層を有する表示媒体を作製した。オーバーコート層の表面抵抗率は約１０15Ωであった。
【００７４】
比較例１
実施例４と同様に表示層を形成した後、シリコン変性ブチラール樹脂（ＳＰ７０１、大日精化社製）／ポリイソシアネート（Ｄ−７０、大日精化社製）／四級アンモニウム塩基含有メタクリルイミド共重合体（重量比８５／１５／５）のメチルエチルケトン／トルエン（重量比９５／５）溶液を塗布、乾燥し、４０℃で４８時間エージングして、約５μｍ厚のオーバーコート層を有する表示媒体を作製した。オーバーコート層の表面抵抗率は約１０8Ωであった。
【００７５】
比較例２
実施例４と同様に表示層を形成した後、シリコン変性ブチラール樹脂（ＳＰ７０１、大日精化社製）／ポリイソシアネート（Ｄ−７０、大日精化社製）／四級アンモニウム塩基含有メタクリルイミド共重合体／二酸化ケイ素（Ｐ−５１０、日産化学社製）（重量比８５／１５／５／５）のメチルエチルケトン／トルエン（重量比９５／５）分散液を塗布、乾燥し、４０℃で４８時間エージングして、約５μｍ厚のオーバーコート層を有する表示媒体を作製した。オーバーコート層の表面抵抗率は約１０9Ωであった。
【００７６】
比較例３
８０ｇのフルオロアルキルアクリレート共重合体エマルジョン（固形分２０ｗｔ％）／四級アンモニウム塩基含有メタクリルイミド共重合体／二酸化ケイ素（Ｐ−５１０、日産化学社製）（重量比８５／１５／５／５）の分散液に、実施例１で調製した２０ｇのマイクロカプセル粒子のスラリーを加えてカプセル分散液を調製した。共通電極としてＩＴＯ膜をスパッタリング法により約１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレート基板上に形成した。この電極上に調製したカプセル分散液を約２ｍｍのギャップを有するアプリケーターを用いて、塗布、乾燥して、約２００μｍ厚の表示層を有する表示媒体を作製した。表示層の表面抵抗率は約１０8Ωであった。
【００７７】
実施例５
図８に示す電極アレイを装備した書き込み装置を用いて、実施例１〜４及び比較例１、２の表示媒体に書き込みを行った。図８において、５０は表示媒体、５１は電極アレイ、５２は書き込み基板、５３は電極棒、５４はスイッチング回路、５５は電源回路、５６は送り機構である。電極アレイ５１は１２５μｍピッチで１６００個の電極棒を配列したものを用いた。画像信号に応じた電圧パルスをスイッチング回路５４を介して、電極棒５３に供給した。表示媒体表面が黒表示となる電圧を＋３００Ｖ、白表示となる電圧を−３００Ｖとし、パルス幅を２０ｍｓとした。ローラー送り機構５６によって表示媒体を移動させることによりパターン画像の形成を試みた。送り速度は６．２５ｍｍ／ｓｅｃとした。
記録操作中には表示媒体の搬送安定性を観察した。また記録操作後、画像の鮮明性と傷の有無を観察した。表１に画像の鮮明性（鮮明：Ｇ、不鮮明：ＮＧ）の結果を示す。
【００７８】
実施例６
図９に示すイオン銃アレイを装備した書き込み装置を用いて、実施例１〜４及び比較例１、２の表示媒体に書き込みを行った。なお、図中６０は表示媒体、６１はイオン銃アレイ、６２はコロナワイヤ、６３は放電フレーム、６４ａ，６４ｂは制御電極、６５はアパーチャー、６６はコロナイオン発生用高圧電源、６７はイオン流制御用電源、６８は送り機構である。イオン銃アレイ６１は１２５μｍピッチで１６００個のイオン銃を配列したものを用いた。まず、コロナワイヤ６２に−５ｋＶの電圧を印加して、表示媒体表面全面を白表示とした。次に、コロナワイヤ６２に＋５ｋＶの電圧を印加し、画像信号に応じて制御電極６４ａに＋３００Ｖ（黒表示）又は３００Ｖ（白表示）の電圧を印加した。印加のパルス幅は１０ｍｓとした。ローラー送り機構６８によって表示媒体６０を移動させることによりパターン画像の形成を試みた。送り速度は１２．５ｍｍ／ｓｅｃとした。
記録操作中には放電状態を観察した。また記録操作後、画像の鮮明性を観察した。表１に画像の鮮明性（鮮明：Ｇ、不鮮明：ＮＧ）の結果を示す。
【００７９】
【表１】
表１からも明らかなように表面抵抗率が、１１×１０12Ω以上であれば鮮明な画像が得られることがわかる。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、前記構成を採用したので、より鮮明な表示が可能な表示媒体とそれを用いた表示装置、表示方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の表示媒体の一例を示す断面図である。
【図２】従来の表示媒体の一例を示す断面図である。
【図３】従来の表示媒体の一例を示す断面図である。
【図４】本発明による表示媒体の一例を示す断面図である。
【図５】本発明による表示媒体の一例を示す断面図である。
【図６】本発明による表示媒体の一例を示す断面図である。
【図７】（ａ）は本発明による表示媒体の一例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の上面透視図である。
【図８】書き込み装置の一例を示す断面図である。
【図９】書き込み装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 透明基板
２ 透明電極
３ スペーサー
４ 電気泳動表示液
５ スペーサー
６ 電気泳動表示液
７ マイクロカプセル粒子
８ バインダー材料
９ 表示層
１０ 印刷層
１１ 印刷保護層
１２ 第二保護層
１３ 磁気記録部
１４ 集積回路メモリー
１５ 透明な記録部
３０ 表示面
３５ 第二表示面
４０ 非表示面
５０ 表示媒体
５１ 電極アレイ
５２ 書き込み基板
５３ 電極棒
５４ スイッチング回路
５５ 電源回路
５６ 送り機構
６０ 表示媒体
６１ イオン銃アレイ
６２ コロナワイヤ
６３ 放電フレーム
６４ａ 制御電極
６４ｂ 制御電極
６５ アパーチャー
６６ コロナイオン発生用高圧電源
６７ イオン流制御用電源
６８ 送り機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display medium whose optical characteristics are reversibly changed by an electric field, a display device using the display medium, and a display method.
[0002]
[Prior art]
An electrophoretic display device is known as a display device, particularly a reversible display device. The electrophoretic display device can display and erase a desired image by applying and controlling an electric field. Since the image formed on this display device has a memory property, it is a low power consumption device that does not require power for holding the image display, and a wide viewing angle display device having a wide image viewing angle corresponding to a normal printed matter. Attention has been paid.
[0003]
Conventionally, as such a display device, a device having a sectional structure as shown in FIG. 1 is known (Japanese Patent Laid-Open No. 62-269124). In this apparatus, a
However, when reversible display is repeated by such an apparatus structure and principle, there is a problem that display unevenness occurs due to aggregation and adhesion phenomenon of migrating particles.
[0004]
In order to solve this problem, as shown in FIG. 2, the
However, in the case of such a structure, there has been a problem that it is difficult to uniformly enclose the dispersion liquid, or the characteristics of the dispersion liquid change at the time of encapsulation, resulting in low reproducibility.
[0005]
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 64-86116 (Patent No. 2551783), as shown in FIG. 3, a large number of
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art and provide a display medium capable of clear display, a display device using the display medium, and a display method.
[0007]
[Means for Solving the Invention]
A first feature of the present invention is a display medium capable of reversible visibility recording by the action of an electric field, the substrate, a common electrode provided on one surface of the substrate, and the common electrode provided on the common electrode. Further, the display layer is composed of a display layer made of a matrix material in which a display body whose optical characteristics are reversibly changed by the action of an electric field is dispersed, and the display layer is 1 × 10 6. 12 It has a surface resistivity of Ω or more (Claim 1).
[0008]
The display medium of the present invention is composed of a display layer made of a matrix material in which a display body is dispersed. In particular, the display body is discontinuously present in the display layer. Here, the discontinuous presence of the display body means an A sphere structure, a B sphere structure, an A bar structure, a B bar structure, an AB lamella structure, or the like, which includes the display body (A) and the matrix material (B). The phase separation structure of Due to the presence of the discontinuous display bodies, independent display control of each display body is possible and a clear image is provided.
[0009]
For the display of the display medium of the present invention, for example, an electrode array or ion having a mechanism capable of applying an electric field to the display medium in accordance with an image signal and relatively changing the planar positional relationship with the display medium. Using a display device equipped with a gun array, the common electrode of the display medium is set to the ground potential, and the electrode array or ion gun array is brought into close contact with or close to the surface of the display layer so that the planar positional relationship with the display medium is relative. A display control method in which a potential corresponding to an image signal is applied to a predetermined portion of the display medium can be applied while changing the display to be visible.
[0010]
As a display body whose optical characteristics are reversibly changed by the action of an electric field of the present invention, a bistable cholesteric liquid crystal, a guest-host liquid crystal, a film made of a material that reversibly colors and disappears by an oxidation-reduction reaction, and a film Examples include an electrochromic element composed of an electrolytic solution in contact with each other, an electrophoretic element in which electrophoretic particles having a color tone different from that of the dispersion medium are dispersed in a colored dispersion medium, or colored electrophoretic particles are dispersed in a colorless dispersion medium. .
[0011]
Such a display layer made of a matrix material in which various display bodies are discontinuously dispersed may be displayed depending on the combination of the display body and the matrix material and the presence of various phase separation structures resulting from the combination. Electrical characteristics such as volume resistance and dielectric constant in the layer become non-uniform within a predetermined region (that is, a region to be displayed). In this case, although each display body can be controlled independently, predetermined display control becomes impossible due to electrical non-uniformity in the display layer, and the sharpness of the image is lowered. As a result of further intensive studies to prevent this, the surface of the display layer is 1 × 10 12 It was found that a clear image can be obtained when the surface resistivity is Ω or higher.
[0012]
That is, the surface resistivity of the display layer surface is 1 × 10. 12 Ω or more, preferably 1 × 10 14 ~ 1x10 16 By setting Ω, a clear image can be obtained without depending on the combination of the display body and the matrix material, which are constituent materials in the display layer, and the phase separation structure.
[0013]
Further, even if the electrical characteristics in the display layer are uniform within a predetermined region, the surface resistivity of the display layer is 1 × 10. 12 If it is less than Ω, when a potential is applied by bringing the electrode array into close contact with the display layer, a voltage is applied between the surface other than the predetermined portion and the common electrode, and only unclear display can be obtained.
[0014]
In addition, when the ion gun array is placed close to the display surface and a potential is applied, the surface resistivity of the display layer is 1 × 10. 12 If it is less than Ω, ions move from the predetermined portion to the non-predetermined portion, and a voltage is applied between the surface other than the predetermined portion and the common electrode, and only an unclear display can be obtained.
[0015]
A second feature of the present invention is a display medium capable of reversible visibility display by an electric field, wherein the display medium is provided on a substrate, a common electrode provided on one surface of the substrate, and the common electrode. And a display layer made of a matrix material in which a display body whose optical properties reversibly change by an electric field is dispersed discontinuously, and an overcoat layer provided on at least a part of the surface of the display layer. 1x10 layers 12 Ω or more, preferably 1 × 10 14 ~ 1x10 16 It has a surface resistivity of Ω.
[0016]
1 × 10 provided on the display layer 12 The overcoat layer having a surface resistivity of Ω or more is 1 × 10 12 It has the same function as a display layer having a surface resistivity of Ω or higher and facilitates the production of a display medium.
[0017]
That is, the display layer having no overcoat is composed of two types of components, a display body and a matrix material, and the surface of the display layer is likely to be uneven due to the configuration. 12 In order to obtain a surface resistivity of Ω or more, it is necessary to appropriately limit the layering conditions. However, in the case where an overcoat layer is provided on the display layer, there is little need to limit such layering conditions, and a target display medium can be easily manufactured.
[0018]
The surface resistance value can be adjusted by the type and amount of the adjusting agent as shown in the embodiment of the present invention.
The surface resistance value in this invention is measured according to JISK6911, and is an average value measured 3 to 5 times as an actual value.
[0019]
The third feature of the present invention resides in that the display layer comprises a microcapsule enclosing a display body and a matrix material in which the capsule is dispersed (claim 3).
By microencapsulating the display body, discontinuous dispersion of the display body in the matrix material is facilitated. In addition, since the microcapsules can be handled as a powdery solid, they can be formed on the substrate using a conventional method such as blade coating, screen printing, roll coating, and the like, so that the manufacture is easy.
[0020]
The microcapsule particles can be prepared by an in-situ method, an interfacial polymerization method, a coacervation method, or the like. Microcapsule wall materials include polyurethane, polyurea, polyurea-polyurethane, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, polyamide, polyester, polysulfonamide, polycarbonate, polysulfinate, epoxy, acrylic ester, methacrylic ester , Vinyl acetate, gelatin and the like.
[0021]
In the display medium of the present invention, the display layer or the overcoat layer is made of a thermosetting resin and / or an active energy ray curable resin.
[0022]
In general, scratches that cause a reduction in visibility are likely to occur due to a recording operation and / or contact between display media and other objects. The display layer or overcoat layer comprising a thermosetting resin and / or an active energy ray curable resin provides an effect of preventing the scratches.
[0023]
The thermosetting resin is composed of a polymer and / or a polymeric compound having a functional group capable of forming a covalent bond by reacting with itself or a crosslinking agent, and is formed using any crosslinking accelerator and catalyst. The Polymers and polymeric compounds having functional groups capable of forming a covalent bond by reacting with self or a crosslinking agent include polyvinyl alkyl carbamate, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose, cellulose acetate, nitrocellulose , Polyurea, polyurethane, urethane prepolymer, carboxy-modified polyurethane, amino-modified polyurethane, polyurethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, unsaturated polyester, polyether acrylate, N-methylol acrylamide, melamine, methylolated melamine, alkyd resin, phenol resin , Silicon resin, furan resin, resorcinol resin, epoxy resin or modified products thereof. The crosslinking accelerator and the catalyst are appropriately selected depending on the polymer having a functional group capable of forming a covalent bond by reacting with itself or the crosslinking agent and / or the combination of the polymeric compound and the crosslinking agent.
[0024]
The active energy ray curable resin is composed of a photopolymerizable monomer (reactive diluent), a photopolymerizable oligomer, an unsaturated prepolymer, an unsaturated oligomer, and an optional photoinitiator.
[0025]
Examples of the photopolymerizable monomer include monofunctional monomers such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate or 2-hydroxyethyl acryloyl phosphate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butane. Difunctional monomers such as diol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate or hydroxypivalate ester neopentyl glycol diacrylate, Or dipentaerythritol, pentaerythritol triacrylate or trimethylolpropane triacrylate Or more-functional monomer.
[0026]
Examples of the photopolymerizable oligomer include polyester acrylate, epoxy acrylate, polyurethane acrylate, polyether acrylate, polyether acrylate, silicon acrylate, alkyd acrylate, and melamine acrylate.
[0027]
Photoinitiators include benzophenone, methyl benzoylbenzoate, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- (4- (Methylthio) phenyl-2-) morpholinopropane-1, benzoin isobutyl ether, benzoin propyl ether, benzoin ethyl ether, benzyl, benzyldimethyl ketal, 2-chlorothioxanthone or 2,4-diethylthioxanthone.
[0028]
Examples of the unsaturated prepolymer and oligomer include unsaturated polyester, polyester acrylate, epoxy acrylate, polyurethane acrylate, polyether acrylate, unsaturated acrylic resin, unsaturated silicone, or unsaturated fluororesin.
[0029]
The display medium of the present invention is characterized in that the display layer or the overcoat layer has inorganic particles and / or organic particles.
By using inorganic particles and / or organic particles, the average roughness of the display layer or the overcoat layer can be adjusted.
[0030]
The display layer having the adjusted average roughness or the overcoat layer can apply an electric field to the display medium in accordance with an image signal and can relatively change the planar positional relationship with the display medium. Using a display device equipped with an electrode array or an ion gun array having a ground plane, the common electrode of the display medium is set to the ground potential, and the electrode array or ion gun array is brought into close contact with or close to the surface of the display layer. When recording is performed by a recording method in which a potential corresponding to an image signal is applied to a predetermined portion of the display medium while relatively changing the target positional relationship, recording can be performed accurately and efficiently.
[0031]
For example, a display layer or an overcoat layer having a center line average roughness of 1 μm or less is given a potential to a predetermined portion thereof accurately without losing an applied voltage, thereby providing a clear display. However, if the average center line roughness of the display layer is greater than 1 μm, a local potential is applied to the convex portion of the surface, particularly when the potential is applied by an ion gun array, and a predetermined portion is obtained regardless of the surface resistivity. Inhomogeneous electric field is generated and the display becomes unclear.
[0032]
Examples of inorganic particles and organic particles include silica, calcium carbonate, zinc oxide, barium sulfate, aluminum silicate, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, alumina, titanium oxide, urea-formalin resin, and styrene resin. .
[0033]
In the display medium of the present invention, the display layer or the overcoat layer has a silicon-containing compound (Claim 6).
By using the silicon-containing compound, the dynamic friction coefficient of the display layer or the overcoat layer can be adjusted. For example, when the display layer having a dynamic friction coefficient of 0.2 or less adjusted by a silicon-containing compound or the overcoat layer is displayed by a method using a display device equipped with the above electrode array, The frictional force due to contact with the array is reduced, and the recording operation can be performed smoothly. Further, scratches due to contact between display media and other objects are less likely to occur.
[0034]
Further, the present invention is characterized in that a printing layer is provided on at least a part of the display layer and / or at least a part of the overcoat layer (Claim 7), and a printing protective layer is provided on the printing layer. Provided (Claim 8), provided an information recording section in addition to the display particles composed of display particles whose optical properties reversibly change by an electric field and a matrix material in which the particles are dispersed (Claim 9), The information recording unit is a recording unit capable of writing and reading information recording by magnetic action (claim 10), and the information recording unit is an integrated circuit memory or an optical memory (claim 11). ), The information recording unit is a transparent recording unit capable of reading out information recording by the action of light (claim 12), the information in the information recording unit includes information indicating the front and back of the display medium, and / Or display Lies in (Claim 13) is information indicating the position of the body.
[0035]
The print layer used in the display medium of the present invention is formed by known offset printing, gravure printing and screen printing on at least a part of the overcoat layer according to the purpose of use of the display medium.
[0036]
Moreover, the printing protective layer used for the display medium of this invention is formed by a well-known method similarly to a printing layer. The print protective layer can also be provided on the overcoat layer.
[0037]
In addition, a recording unit, an integrated circuit memory, or an optical memory information recording unit capable of writing and reading information recording by the magnetic action used in the display medium of the present invention can be manufactured using a conventional recording technique.
[0038]
In addition, the transparent recording unit capable of reading out information records by the action of light used in the display medium of the present invention is a read-only recording unit that is not writable unlike the recording unit, and is a near-infrared phosphor. Or an ultraviolet phosphor. In addition, since this recording unit is not affected by the electrophoretic writing / erasing electric field, reversible irreversible information recording is performed by combining the display content of the image displayed by electrophoresis and the information of the transparent recording unit. It can be used as a medium.
[0039]
In addition, the present invention is characterized in that the display particles whose optical properties reversibly change due to the electric field are capsule particles containing a dispersion medium, white particles, and display liquid composed of colored particles having a color tone different from that of the white particles. (Claim 14), the white particles are hollow particles made of an organic polymer (Claim 15), and the colored particles are titanium black (Claim 16).
[0040]
Display particles composed of a dispersion medium, white particles, and capsule particles encapsulating a display liquid composed of colored particles having a color tone different from that of the white particles, the white particles and / or the colored particles migrate in the capsule particles by the action of an electric field, White particles provide a white color tone, and colored particles absorb light in a certain wavelength region to provide a colored color tone. The color tone of the colored particles is appropriately selected according to the purpose of use of the display medium.
[0041]
The white particles are composed of an organic material, an inorganic material, and an organic / inorganic composite material. Specifically, the white particles are hollow particles made of an organic polymer, porous particles made of an organic polymer, hollow particles made of an inorganic substance, and inorganic substances. Porous particles, and particles in which white particles having voids are coated with a resin or the like. In particular, hollow particles made of an organic polymer are preferable in light reflection efficiency (claim 15).
[0042]
Hollow particles made of organic polymer and porous particles made of organic polymer can be produced by a conventionally known method. New development of fine particle polymer (Toray Research Center), microporous polymer and its application development (Toray Research Center) and the latest technology of polymer fine particles and application development (CMC), etc., can be produced by various methods published in various literatures. For example, a method using emulsion polymerization, a seed emulsion polymerization method, a soap-free polymerization method, a dispersion polymerization method, a suspension polymerization method + a method using foaming, a seed polymerization method + a method using foaming, seed polymerization + polymerization shrinkage These include the method using suspension polymerization of W / O / W emulsion, the method using surface drying of spray-dried droplets, and the seed agglomeration method in which the polymer emulsion is agglomerated by adding electrolyte solid particles. It is not limited to what was produced by this method.
[0043]
Moreover, the material which comprises the hollow particle which consists of organic polymers, and the porous particle which consists of organic polymers can select and use the material which is not melt | dissolved in the dispersion medium suitably according to the transparent dispersion medium to be used. For example, styrene (co) polymer, styrene-acrylic (co) polymer, styrene-isoprene (co) polymer, divinylbenzene (co) polymer, methyl methacrylate (co) polymer, methacrylate (co) polymer, Ethyl methacrylate (co) polymer, ethyl acrylate (co) polymer, n-butyl acrylate (co) polymer, acrylic acid (co) polymer, acrylonitrile (co) polymer, acrylic rubber-methacrylate (co) polymer , Ethylene (co) polymer, ethylene-acrylic acid (co) polymer, nylon (co) polymer, silicone (co) polymer, urethane (co) polymer, melamine (co) polymer, benzoguanamine (co ) Polymer, phenolic (co) polymer, Polymer materials such as sso (tetrachloroethylene) (co) polymer, vinylidene chloride (co) polymer, quaternary pyridinium salt (co) polymer, synthetic rubber (co) polymer, cellulose, cellulose acetate, chitosan, calcium alginate, And polymer materials obtained by crosslinking these polymer materials to improve the solvent resistance function, but are not limited to these polymer materials. More specifically, ROHMAKE of Rohm and Haas, JSR hollow particles, thermally expanded microcapsules of Matsumoto fats and oils, and Grnngoll of Dainippon Ink are not limited thereto.
[0044]
Moreover, as the hollow particles made of an inorganic material and the porous particles made of an inorganic substance, hollow particles made of various inorganic materials and porous particles made of an inorganic substance prepared by a conventionally known method can be used. . Examples of these production methods include powder bed methods, topochemical methods, methods utilizing adhesion such as mechanochemical reactions, surface deposition methods, impregnation methods, methods utilizing precipitation reactions such as interfacial reaction methods, interfacial gelation reaction methods And a firing foaming method. As specific examples of these, silica, magnesium silicate, calcium silicate, strontium silicate, silicic acid produced by using the interfacial reaction method (challenge for a new material design method / May 29, 1998: seminar material) Inorganic spherical hollow particles and inorganic spherical porous particles such as barium acid carbonate, cobalt carbonate, cobalt oxide, cobalt, iron oxide, cobalt-iron carbonate, basic copper carbonate, metallic copper, nickel carbonate, and interfacial gelation reaction method ( Inorganic spherical hollow particles and inorganic spherical porous particles such as aluminum oxide and titanium dioxide produced by Coloring Materials, 70 (2) 84-91, 1997), and expandable silica by a firing foaming method.
[0045]
Furthermore, composite particles in which fine particles of various inorganic pigments are attached to the surface of the hollow particles made of the organic polymer and the porous particles made of the organic polymer can also be used. The composite particle by the ordered mixture of particle | grains and titanium dioxide is mentioned.
[0046]
Furthermore, the hollow particles made of these inorganic materials and the porous particles made of inorganic substances can be used by coating their surfaces with various organic polymer materials. The method is preferably a coatmizer method.
[0047]
As colored particles having a color tone different from that of white particles, inorganic colored particles and organic colored particles can be used.
[0048]
Inorganic colored particles include cadmium yellow, cadmium lipoton yellow, yellow iron oxide, titanium yellow, titanium barium yellow, cadmium orange, cadmium lipotone orange, molybdate orange, bengara, red lead, silver vermilion, cadmium red, cadmium lipotone Red, amber, brown iron oxide, zinc iron chrome brown, chrome green, chromium oxide, viridian, cobalt green, cobalt chrome green, titanium cobalt green, bitumen, cobalt blue, ultramarine, cerulean blue, cobalt aluminum chrome blue, cobalt violet, Mineral violet, carbon black, iron black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper chrome black, copper chrome manganese black, titanium bra Click, aluminum powder, copper powder, lead powder, Suzuko, zinc powder.
[0049]
Organic colored particles include fast yellow, disazo yellow, condensed azo yellow, anthrapyrimidine yellow, isoindoline yellow, copper azomethine yellow, quinophthaloin yellow, benzimidazolone yellow, nickel dioxime yellow, monoazo yellow lake, dinitroaniline orange , Pyrazolone orange, perinone orange, naphthol red, toluidine red, permanent carmine, brilliant fast scarlet, pyrazolone red, rhodamine 6G lake, permanent red, resol red, bon lake red, lake red, brilliant carmine, Bordeaux 10B, naphthol red, Quinacridone magenta, condensed azo red, naphthol carmine, perylene scar red, condensed azoska Red, benzimidazolone carmine, anthraquinonyl red, perylene red, perylene maroon, quinacridone maroon, quinacridone scarred, quinacridone red, diketopyrrolopyrrole red, benzimidazolone brown, phthalocyanine green, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, fast Sky blue, alkali blue toner, indanthrone blue, rhodamine B lake, methyl violet lake, dioxazine violet, and naphthol violet.
[0050]
As the colored particles, titanium black (black low-order titanium oxide / general formula Ti is used in terms of excellent visibility and electrophoretic interaction with white particles. n O 2n-1 ) Is preferred (claim 16).
[0051]
These colored particles can be used in various surface-modified forms. The surface modification method in this case includes a method of coating the surface of the particles with various compounds such as polymers, a method of coupling treatment with various coupling agents such as titanate and silane, a method of graft polymerization, etc. Is mentioned.
[0052]
In addition, these colored particles can be used in a mechanochemically treated form, and can be used as composite particles combined with different types or the same type of particles, or with polymer particles or hollow polymer particles. is there.
[0053]
Dispersion media include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, phenylxylylethane, diisopropylnaphthalene, and naphthenic hydrocarbons, and aliphatic hydrocarbons such as hexane, dodecylbenzene, cyclohexane, kerosene, and paraffinic hydrocarbons. , Halogenated hydrocarbons such as chloroform, trichloroethylene, tetrachloroethylene, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, dichloromethane, ethyl bromide, phosphoric acid such as tricresyl phosphate, trioctyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, tricyclohexyl phosphate Esters, phthalates such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, dilauryl phthalate, dicyclohexyl phthalate, butyl oleate, diethylene glycol dibenzoate Carboxylic acid esters such as dioctyl sebacate, dibutyl sebacate, dioctyl adipate, trioctyl trimellitate, acetyl triethyl citrate, octyl maleate, dibutyl maleate, ethyl acetate, isopropyl biphenyl, isoamyl biphenyl, chlorinated paraffin, diisopropyl Examples include, but are not limited to, naphthalene, 1,1-ditolylethane, 1,2-ditolylethane, 2,4-ditertiaryaminophenol, N, N-dibutyl-2-butoxy-5-t-octylaniline, and the like. These dispersion media can be used alone or in combination of two or more.
[0054]
The present invention is characterized by comprising the display medium and a writing device capable of displaying visible information on the display medium so that the display medium and the writing device are at least close to each other during writing. The display device is detachable, and the writing device has a mechanism capable of applying an electric field to the display medium in accordance with an image signal and relatively changing a planar positional relationship with the display medium. The display device is equipped with an electrode array.
[0055]
In such a display device, the common electrode of the display medium is set to the ground potential, the electrode array is brought into close contact with the surface of the display layer, and the two-dimensional positional relationship with the display medium is relatively changed, according to the image signal. A potential can be applied to a predetermined portion of the display medium, and visibility can be displayed.
[0056]
Further, the present invention is characterized by comprising the display medium and a writing device capable of displaying visible information on the display medium so that the display medium and the writing device are close to each other at the time of writing. A display device that can be attached and detached, wherein the writing device can apply a charge to the surface of the display medium in accordance with an image signal and can change a plane positional relationship with the display medium relatively. The display device is equipped with an ion gun array.
[0057]
In such a display device, the common electrode of the display medium is set to the ground potential, the ion gun array is brought close to the surface of the display layer, and the planar positional relationship with the display medium is relatively changed, and the response to the image signal. The applied potential can be applied to a predetermined portion of the display medium, and visibility can be displayed. Since the charge applied to the surface of the display medium by the ion gun is discharged with the time constant of the material constituting the display medium, if it is longer than the particle movement time (response time), the ion gun action time is set as the response time. It becomes possible to make it shorter, and as a result, the writing speed becomes faster.
[0058]
Still further, the present invention is characterized by comprising the display medium and a writing device capable of displaying visible information on the display medium, and the display medium and the writing device are brought close to each other at the time of writing. The writing device is equipped with a plurality of signal electrodes and scanning electrodes, and has a switching element that can apply an electric field to the display medium in accordance with an image signal at an intersection thereof. Accordingly, the display device is configured to display an image on the display medium.
[0059]
In such a configuration, since the two-dimensionally arranged electric field applying means has a switching element, the electric charge given to a part at the time of selection is discharged by the time constant of the material constituting the display medium when not selected. If it is longer than the particle movement time (response time), the selection time can be made shorter than the response time, and as a result, the writing speed is increased.
[0060]
A switching device that can apply an electric field to a display medium in accordance with the image signal is a display device (thirteenth aspect) that is a thin film transistor.
As the switching element, a thin film transistor that can easily produce a large-area thin film device is preferable. Since the thin film transistor is a three-terminal element, the switching performance is high, and a clear display can be obtained even when halftone is involved. In order to increase the writing speed, a storage capacitor can be provided in parallel with the display medium in an equivalent circuit.
[0061]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a preferred embodiment of the display medium of the present invention will be described with reference to FIG.
The
In addition, the contrast ratio can be increased by using a white tone material for the
[0062]
The
[0063]
The
[0064]
The surface resistivity of the
[0065]
Another preferred embodiment of the display medium according to the present invention is described with reference to FIG.
The
[0066]
The thickness of the overcoat layer is desirably as thin as possible within the range having the function of protecting the
The material of the
[0067]
Still another preferred embodiment of the display medium according to the present invention will be described with reference to FIG.
The
[0068]
Still another embodiment of the display medium according to the present invention will be described with reference to FIG.
The
[0069]
【Example】
The present invention will be described in more detail based on examples, but these are only one aspect of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto.
[0070]
Example 1
In 100 mL of dispersion medium SAS-296 (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.), 5.0 g of Adeka Coal WS-100 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) is dissolved. , Ti surface treatment product) was added and ultrasonically dispersed for about 15 minutes. 10.0 g of a crosslinked polystyrene-acrylic copolymer hollow particle (SX-866A, manufactured by JSR) was added to the obtained dispersion, and the beads were dispersed for about 30 hours using zirconia beads to obtain a display liquid. Prepared.
An aqueous gelatin solution and an aqueous gum arabic solution were mixed and heated to 50 ° C., and then an aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 9. To the obtained aqueous solution, the display liquid prepared above was added and emulsified by stirring. Further, an aqueous sodium hydroxide solution was added, and the pH was gradually lowered to 4 to precipitate a concentrated gelatin / gum arabic solution at the dispersion interface. The film was gelled by lowering the temperature, and an aqueous glutaraldehyde solution was added and cured to obtain a slurry of microcapsule particles using gelatin as a wall material. The emulsification conditions were adjusted so that the volume median diameter of the capsule particles was about 125 μm.
A dispersion was prepared by adding 20 g of the microcapsule particle slurry prepared above to 80 g of a 20 wt% fluoroalkyl acrylate copolymer emulsion. An ITO film as a common electrode was formed on a polyethylene terephthalate substrate having a thickness of about 100 μm by sputtering.
The dispersion liquid prepared on this electrode was applied and dried using an applicator having a gap of about 2 mm to produce a display medium having a display layer having a thickness of about 200 μm.
The surface resistivity of the display layer is a result of measurement according to JIS K6911 (hereinafter the same), about 10 15 Ω.
[0071]
Example 2
A dispersion of 20 g of microcapsule particles prepared in Example 1 was added to 80 g of a 10 wt% silicon-modified polyvinyl alcohol aqueous solution to prepare a dispersion. An ITO film as a common electrode was formed on a polyethylene terephthalate substrate having a thickness of about 100 μm by sputtering. The dispersion prepared on this electrode was applied and dried using an applicator having a gap of about 2 mm to form a display layer having a thickness of about 200 μm.
Next, on this display layer, an isopropanol solution of UV curable urethane acrylate (Beamset 575CS-B, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) is applied and dried, and then 800 mJ / cm. 2 A display medium having an overcoat layer with a thickness of about 5 μm was produced. The surface resistivity of the overcoat layer is about 10 13 Ω.
[0072]
Example 3
A display layer was formed in the same manner as in Example 2, and about 0.5 wt% silicon dioxide (P-510, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was added to an isopropanol solution of an ultraviolet curable modified acrylate (Beamset 207TS, manufactured by Arakawa Chemical Industries). ) Is dispersed on the display layer and dried, and then 800 mJ / cm. 2 A display medium having an overcoat layer with a thickness of about 5 μm was produced. The surface resistivity of the overcoat layer is about 10 16 Ω.
[0073]
Example 4
A dispersion liquid was prepared by adding the slurry of 35 g of microcapsule particles prepared in Example 1 to 65 g of a self-crosslinkable styrene acrylic copolymer emulsion (RTC-1, manufactured by Gifu Shellac Co., Ltd.). On a polyethylene terephthalate substrate having an ITO film with a thickness of about 100 μm, the prepared dispersion was applied and dried using an applicator having a gap of about 2 mm, and then heat-cured to form a display layer having a thickness of about 200 μm.
Next, on this display layer, silicon-modified butyral resin (SP701, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) / Polyisocyanate (D-70, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) (weight ratio 85/15) methyl ethyl ketone / toluene (weight ratio) 95/5) The solution was applied, dried, and aged at 40 ° C. for 48 hours to prepare a display medium having an overcoat layer having a thickness of about 5 μm. The surface resistivity of the overcoat layer is about 10 15 Ω.
[0074]
Comparative Example 1
After forming the display layer in the same manner as in Example 4, silicon-modified butyral resin (SP701, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) / Polyisocyanate (D-70, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) / Quaternary ammonium base-containing methacrylimide copolymer A methyl ethyl ketone / toluene (weight ratio 95/5) solution of the coalescence (weight ratio 85/15/5) is applied, dried, and aged at 40 ° C. for 48 hours to produce a display medium having an overcoat layer having a thickness of about 5 μm. did. The surface resistivity of the overcoat layer is about 10 8 Ω.
[0075]
Comparative Example 2
After forming the display layer in the same manner as in Example 4, silicon-modified butyral resin (SP701, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) / Polyisocyanate (D-70, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) / Quaternary ammonium base-containing methacrylimide copolymer Coated / silicon dioxide (P-510, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) (weight ratio 85/15/5/5) dispersion of methyl ethyl ketone / toluene (weight ratio 95/5) was applied, dried and aged at 40 ° C. for 48 hours. Thus, a display medium having an overcoat layer having a thickness of about 5 μm was produced. The surface resistivity of the overcoat layer is about 10 9 Ω.
[0076]
Comparative Example 3
80 g of fluoroalkyl acrylate copolymer emulsion (
[0077]
Example 5
Writing was performed on the display media of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 using a writing apparatus equipped with the electrode array shown in FIG. In FIG. 8, 50 is a display medium, 51 is an electrode array, 52 is a writing board, 53 is an electrode bar, 54 is a switching circuit, 55 is a power supply circuit, and 56 is a feeding mechanism. The
During the recording operation, the conveyance stability of the display medium was observed. Further, after the recording operation, the clarity of the image and the presence or absence of scratches were observed. Table 1 shows the results of image sharpness (clear: G, unclear: NG).
[0078]
Example 6
Writing was performed on the display media of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 using a writing apparatus equipped with the ion gun array shown in FIG. In the figure, 60 is a display medium, 61 is an ion gun array, 62 is a corona wire, 63 is a discharge frame, 64a and 64b are control electrodes, 65 is an aperture, 66 is a high voltage power source for generating corona ions, and 67 is an ion flow control. A
The discharge state was observed during the recording operation. Further, after the recording operation, the sharpness of the image was observed. Table 1 shows the results of image sharpness (clear: G, unclear: NG).
[0079]
[Table 1]
As is clear from Table 1, the surface resistivity was 11 × 10 12 It can be seen that a clear image can be obtained when Ω or more.
[0081]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the above configuration is adopted, it is possible to provide a display medium capable of displaying more clearly, a display device using the display medium, and a display method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional display medium.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional display medium.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional display medium.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a display medium according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a display medium according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a display medium according to the present invention.
7A is a cross-sectional view showing an example of a display medium according to the present invention, and FIG. 7B is a top perspective view of FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a writing device.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an example of a writing device.
[Explanation of symbols]
1 Transparent substrate
2 Transparent electrode
3 Spacer
4 Electrophoresis display solution
5 Spacer
6 Electrophoresis display solution
7 Microcapsule particles
8 Binder material
9 Display layer
10 Print layer
11 Print protection layer
12 Second protective layer
13 Magnetic recording part
14 Integrated circuit memory
15 Transparent recording section
30 Display surface
35 Second display surface
40 non-display surface
50 display media
51 electrode array
52 Writing board
53 Electrode bar
54 Switching circuit
55 Power supply circuit
56 Feeding mechanism
60 display media
61 Ion gun array
62 Corona wire
63 Discharge flame
64a Control electrode
64b Control electrode
65 aperture
66 High voltage power supply for corona ion generation
67 Power supply for ion flow control
68 Feed mechanism
Claims (18)
前記マトリックス材料からなる表示層が、表示体を内包したマイクロカプセルと該カプセルを分散したマトリックス材料であり、
前記表示層内のマトリックス材料又は前記オーバーコート層が、熱硬化性樹脂及び／又は活性エネルギー線硬化樹脂からなり、且つ該オーバーコート層が１×１０ 13 Ω〜１×１０ 1 ６ Ωの表面抵抗率を有することを特徴とする表示媒体。In a display medium capable of reversible visibility display by the action of an electric field, the display medium has at least a substrate, a common electrode provided on one surface of the substrate, and an optical characteristic provided by the electric field provided on the common electrode. Comprising a display layer made of a matrix material in which a display body that reversibly changes is discontinuously dispersed, and an overcoat layer provided on at least a part of the surface of the display layer,
The display layer made of the matrix material is a microcapsule containing a display body and a matrix material in which the capsule is dispersed,
The matrix material in the display layer or the overcoat layer is made of a thermosetting resin and / or an active energy ray curable resin, and the overcoat layer has a surface resistance of 1 × 10 13 Ω to 1 × 10 16 Ω . A display medium characterized by having a rate.
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