JP2003186060A - Particles for image display and image display device - Google Patents
Particles for image display and image display deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クーロン力などを
利用した粒子の移動によって画像を繰り返し表示、消去
できる画像表示用粒子および画像表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display particle and an image display device capable of repeatedly displaying and erasing an image by moving particles utilizing Coulomb force or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶(LCD)に代わる画像表示装置と
して、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サー
マル方式、2色粒子回転方式などの技術を用いた画像表
示装置(ディスプレイ)が提案されている。これらの画
像表示装置は、LCDに比べて、通常の印刷物に近い広
い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能
を有している等のメリットから、次世代の安価な表示装
置として考えられ、携帯端末用表示、電子ペーパー等へ
の展開が期待されている。2. Description of the Related Art As an image display device replacing liquid crystal (LCD), an image display device (display) using a technique such as an electrophoretic system, an electrochromic system, a thermal system, and a two-color particle rotation system has been proposed. These image display devices are considered as next-generation inexpensive display devices because they have a wider viewing angle than ordinary printed matter, lower power consumption, and a memory function than LCDs. Therefore, it is expected to be applied to displays for mobile terminals and electronic papers.
【0003】最近、分散粒子と着色溶液からなる分散液
をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置
する電気泳動方式が提案されている。しかしながら、電
気泳動方式では、低比重の溶液中に酸化チタンなどの高
比重の粒子を分散させているために、沈降しやすく、分
散状態の安定性維持が難しく、また、色をつけるために
溶液に染料等を添加しているために長期保存性に難があ
り、画像繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えてい
る。マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイク
ロカプセルレベルにし、見かけ上、このような欠点が現
れ難くしているだけで、本質的な問題は何ら解決されて
いない。Recently, an electrophoretic method has been proposed in which a dispersion liquid composed of dispersed particles and a coloring solution is formed into microcapsules and the microcapsules are arranged between opposed substrates. However, in the electrophoretic method, particles of high specific gravity such as titanium oxide are dispersed in a solution of low specific gravity, so it is easy to settle down, it is difficult to maintain the stability of the dispersed state, and the solution for coloring is added. Due to the addition of a dye or the like to the above, there is a problem in long-term storability, and there is a problem that the image repeating stability is lacking. Even in the case of microencapsulation, the cell size is set to the microcapsule level, and such defects are apparently difficult to appear, and no essential problem is solved.
【0004】以上のような溶液中での挙動を利用した電
気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸
送層を基板の一部に組み入れた方式も提案されている。
しかし、このような乾式表示装置では、基板の一部に電
荷輸送層、更には電荷発生層を配置するために構造が複
雑になると共に、導電性粒子から電荷を一定に逃がすこ
とが難しく、安定性に欠ける。(例えば非特許文献1参
照)In contrast to the electrophoretic method that utilizes the behavior in a solution as described above, a method that does not use a solution but incorporates conductive particles and a charge transport layer in a part of the substrate has also been proposed.
However, in such a dry display device, the structure is complicated because the charge transport layer and further the charge generation layer are arranged on a part of the substrate, and it is difficult to dissipate the charges from the conductive particles at a constant level. Lacks sex. (For example, see Non-Patent Document 1)
【0005】[0005]
【非特許文献1】日本画像学会「Japan Hardcopy'99 」
論文集1999年7月21日、p 249〜252[Non-Patent Document 1] Japan Imaging Society "Japan Hardcopy '99"
Proceedings July 21, 1999, p. 249-252
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
の如き状況から、クーロン力などにより粒子を移動させ
て画像表示を行なう画像表示装置において、安定性、特
に繰り返し耐久性に優れる画像表示用粒子および画像表
示装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Under the circumstances described above, an object of the present invention is to provide an image display device which is excellent in stability, particularly in repeated durability, in an image display device which displays an image by moving particles by Coulomb force or the like. The object is to provide particles for use and an image display device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討を重ねた結果、粒子を構成す
る樹脂の力学的特性を制御することにより、安定性、特
に繰り返し耐久性に優れる画像表示用粒子および画像表
示装置が得られることを見出し、本発明に至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for achieving the above object, the present inventors have found that stability, particularly repeated durability, can be improved by controlling the mechanical properties of the resin constituting the particles. The present invention has been accomplished by finding that particles for image display and an image display device having excellent properties can be obtained.
【0008】すなわち本発明は、以下の画像表示用粒子
および画像表示装置を提供するものである。
1.少なくとも一方が透明な対向する基板間に、2種以
上の色および帯電特性の異なる粒子、または1種の粒子
を封入し、基板間に電界を与えて粒子を移動させて画像
を表示する画像表示装置において用いられる画像表示用
粒子であって、アイゾット衝撃強さ(ノッチ付き)が1
00J/m以上であることを特徴とする画像表示用粒
子。
2.下記式で表される溶剤不溶率が50%以上である上
記1の画像表示用粒子。
溶剤不溶率(%)=(B/A)×100
(但し、Aは粒子の溶剤浸漬前重量、Bは良溶媒中に粒
子を25℃で24時間浸漬した後の重量を示す)
3.吸水率が3質量%以下である上記1又は2の画像表
示用粒子。
4.体積固有抵抗1×1010Ω・cm以上の絶縁性粒子で
ある上記1〜3のいずれかに記載の画像表示用粒子。
5.上記1〜4のいずれかの画像表示用粒子を用いたこ
とを特徴とする画像表示装置。
6.対向する基板間の空間における粒子の体積占有率が
10〜80%である上記5の画像表示装置。That is, the present invention provides the following image display particles and image display device. 1. An image display in which two or more kinds of particles having different color and charging characteristics or one kind of particles are encapsulated between opposing substrates, at least one of which is transparent, and an electric field is applied between the substrates to move the particles to display an image. Image display particles used in a device, having an Izod impact strength (notched) of 1
Particles for image display characterized by being at least 00 J / m. 2. The image display particle according to the above 1, wherein the solvent insolubility represented by the following formula is 50% or more. Solvent insolubility rate (%) = (B / A) × 100 (where A is the weight of the particles before soaking in the solvent, and B is the weight after soaking the particles in a good solvent at 25 ° C. for 24 hours). The image display particle according to the above 1 or 2, which has a water absorption rate of 3% by mass or less. 4. The image display particle as described in any one of 1 to 3 above, which is an insulating particle having a volume resistivity of 1 × 10 10 Ω · cm or more. 5. An image display device comprising the image display particle according to any one of 1 to 4 above. 6. 6. The image display device according to the above 5, wherein the volume occupancy of particles in the space between the opposing substrates is 10 to 80%.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の画像表示装置では、対向
する基板間に粒子を封入した表示装置に何らかの手段で
基板表面に電荷が付与される。正に帯電した基板部位に
向かっては負に帯電した粒子がクーロン力などにより引
き寄せられ、また、負に帯電した基板部位に向かっては
正に帯電した粒子がクーロン力などにより引き寄せら
れ、それら粒子が対向する基板間を往復移動することに
より、画像表示がなされる。従って、粒子が、均一に移
動し、かつ、繰り返し時あるいは保存時の安定性を維持
できるように、表示装置を設計する必要がある。ここで
粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付
けあう力、極板との電気影像力、分子間力、さらに液架
橋力、重力などが考えられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the image display device of the present invention, electric charges are applied to the surface of the substrate by some means in the display device in which particles are enclosed between opposed substrates. Negatively charged particles are attracted by the Coulomb force toward the positively charged substrate site, and positively charged particles are attracted by the Coulomb force toward the negatively charged substrate site. An image is displayed by reciprocating between the substrates facing each other. Therefore, it is necessary to design the display device so that the particles can move uniformly and can maintain stability during repeated or storage. Here, the force applied to the particles may be a force that attracts each other due to the Coulomb force between the particles, an electric image force with the electrode plate, an intermolecular force, a liquid bridge force, and gravity.
【0010】しかしながら、これまでの表示装置では、
粒子の移動の原動力を重んじるが故に、粒子の電気的特
性、いわゆる帯電性付与が重視されるか、あるいは、そ
の粒子の電気的特性でカバーできない特性を駆動電圧な
どの駆動方法で補おうとするのが現状であった。例え
ば、駆動電圧を低電圧化するために、高帯電性の粒子を
用いると、粒子移動が速やかに起き、駆動電圧の低電圧
化は可能となるものの、高帯電性であるが故に、繰り返
し使用時に粒子同士が凝集しはじめるという問題をかか
える。また、繰り返し耐久性を向上するために、低帯電
性粒子を用いると、粒子同士の凝集は起こりにくく安定
性は向上するものの、粒子の帯電性が不足し、均一な粒
子移動が起きにくくなると共に、たとえ粒子が基板面ま
で移動したとしても、粒子と基板面との付着性、いわゆ
るメモリー性が十分でないために、鮮明な画像が得られ
難くなるという問題をかかえる。However, in the conventional display devices,
Since the motive force of the movement of particles is emphasized, the electrical characteristics of particles, that is, so-called charge imparting, is emphasized, or the characteristics that cannot be covered by the electrical characteristics of the particles are attempted to be supplemented by a driving method such as a driving voltage. Was the current situation. For example, if particles with high chargeability are used to reduce the drive voltage, the particles will move rapidly and the drive voltage can be lowered, but due to its high chargeability, it can be used repeatedly. Occasionally, particles start to aggregate with each other. Further, in order to improve the repeated durability, if the low-charged particles are used, the aggregation of the particles is unlikely to occur, and the stability is improved, but the chargeability of the particles is insufficient, and uniform particle migration becomes difficult to occur. However, even if the particles move to the surface of the substrate, there is a problem that it is difficult to obtain a clear image because the adhesion between the particles and the surface of the substrate, that is, the so-called memory property is not sufficient.
【0011】本発明は、安定性の改善のヒントが、粒子
の電気的特性、駆動方法の他に、粒子の力学的特性にあ
ることを見出したものである。先に述べたように、粒子
が往復運動するわけであるから、その往復運動に支障を
きたさないように、言い換えれば、粒子が移動する際
の、粒子同士の衝突時の悪影響が少なくなるように、粒
子の力学特性を制御すれば、表示安定性、特に繰り返し
安定性を向上させることができる。粒子の力学的特性
は、電気泳動方式のような液中を粒子が移動する際には
さほど問題ではなかったが、液を有さない乾式表示装置
における粒子移動の場合には、特に耐久性向上の重要因
子である。The present invention has found that the hints for improving the stability are not only the electrical characteristics of the particles and the driving method, but also the mechanical characteristics of the particles. As described above, since the particles reciprocate, the reciprocating motion should not be hindered. By controlling the mechanical properties of the particles, it is possible to improve the display stability, especially the repeating stability. The mechanical properties of the particles were not so much a problem when the particles moved in the liquid as in the electrophoretic method, but especially in the case of the particle movement in the dry display device without the liquid, the durability was improved. Is an important factor.
【0012】図1は本発明の画像表示装置の構造の一例
を示す説明図である。対向する基板1、基板2が所定の
間隔で設置され、一種以上の粒子が封入される。なお、
図1は2種の色および帯電特性の異なる粒子3が封入さ
れている場合である。基板1、基板2の少なくとも一方
は装置外側から粒子の色が確認できる透明基板であり、
可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適であ
る。画像表示装置としての可撓性の有無は用途により適
宜選択され、例えば、電子ペーパー等の用途には可撓性
のある材料、携帯電話、PDA、ノートパソコン類の携
帯機器表示等の用途には可撓性のない材料が用いられ
る。FIG. 1 is an explanatory view showing an example of the structure of the image display device of the present invention. The substrates 1 and 2 facing each other are placed at a predetermined interval, and one or more kinds of particles are enclosed therein. In addition,
FIG. 1 shows a case where two kinds of particles 3 having different colors and different charging characteristics are encapsulated. At least one of the substrate 1 and the substrate 2 is a transparent substrate from which the color of particles can be confirmed from the outside of the device,
A material having a high visible light transmittance and good heat resistance is suitable. Whether or not the image display device is flexible is appropriately selected depending on the application. For example, for an application such as electronic paper, a flexible material, a mobile phone, a PDA, and a display of a portable device such as a notebook computer are used. An inflexible material is used.
【0013】基板材料を例示すると、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、
ポリカーボネートなどのポリマーシートや、ガラス、石
英などの無機シートが挙げられる。基板厚みは、2〜5
000μm、好ましくは5〜1000μmが好適であ
り、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにく
くなり、厚すぎると、表示機能としての鮮明さ、コント
ラストの低下が発生し、特に、電子ペーパー用途の場合
には可撓性に欠ける。Examples of the substrate material include polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyethylene,
Examples include polymer sheets such as polycarbonate and inorganic sheets such as glass and quartz. Substrate thickness is 2-5
000 μm, preferably 5 to 1000 μm is suitable, and when it is too thin, it becomes difficult to maintain strength and uniformity of spacing between substrates, and when it is too thick, sharpness as a display function and deterioration of contrast occur. It lacks flexibility in paper applications.
【0014】本発明の画像表示装置では、電極を基板上
に設ける場合と、その他の部位、例えば両端や隔壁や基
板の外側に基板とは離して設ける場合とがある。電極を
基板上に設けず、基板とは離して設ける場合は、基板外
部表面に静電潜像を与え、その静電潜像に応じて発生す
る電界にて、所定の特性に帯電した色のついた粒子を基
板に引き寄せあるいは反発させることにより、静電潜像
に対応して配列した粒子を透明な基板を通して表示装置
外側から視認する。なお、この静電潜像の形成は、電子
写真感光体を用い通常の電子写真システムで行われる静
電潜像を画像表示装置の基板上に転写形成する方法や、
イオンフローにより静電潜像を基板上に直接形成する等
の方法がある。In the image display device of the present invention, the electrodes may be provided on the substrate or may be provided at other portions, for example, both ends, partition walls, or the outside of the substrate, apart from the substrate. When the electrodes are not provided on the substrate but are provided separately from the substrate, an electrostatic latent image is given to the outer surface of the substrate, and an electric field generated according to the electrostatic latent image causes the electrostatic charge of a color charged to a predetermined characteristic. By attracting or repelling the picked-up particles to the substrate, the particles arranged corresponding to the electrostatic latent image are visually recognized from the outside of the display device through the transparent substrate. The electrostatic latent image is formed by a method of transferring and forming the electrostatic latent image on the substrate of the image display device, which is performed in a normal electrophotographic system using an electrophotographic photosensitive member,
There is a method of directly forming an electrostatic latent image on a substrate by ion flow.
【0015】基板上に電極を設ける場合は、電極部位へ
の外部電圧入力により、基板上の各電極位置に生じた電
界により、所定の特性に帯電した色の粒子が引き寄せあ
るいは反発させることにより、静電潜像に対応して配列
した粒子を透明な基板を通して表示装置外側から視認す
る。この際の電極は、透明かつパターン形成可能である
導電性材料で形成され、例示すると、酸化インジウム、
アルミニウムなどの金属類、ポリアニリン、ポリピロー
ル、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が挙げられ、
真空蒸着、塗布などの形成手法が例示できる。なお、電
極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障なければよ
く、3〜1000nm、好ましくは5〜400nmが好
適である。この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交
流を重畳してもよい。When an electrode is provided on the substrate, an external voltage is applied to the electrode portion to cause an electric field generated at each electrode position on the substrate to attract or repel particles of a color charged to a predetermined characteristic. The particles arranged corresponding to the electrostatic latent image are visually recognized from the outside of the display device through the transparent substrate. The electrode at this time is formed of a transparent and patternable conductive material, and, for example, indium oxide,
Metals such as aluminum, conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, etc.,
A forming method such as vacuum deposition or coating can be exemplified. The thickness of the electrode may be 3 to 1000 nm, preferably 5 to 400 nm, as long as the conductivity can be secured and the light transmittance is not hindered. In this case, the external voltage input may be DC or AC superimposed.
【0016】本発明の画像表示装置では、粒子の基板平
行方向の余分な粒子移動を阻止するため、基板上にエッ
チングなどにより規則正しい凹凸をつけてもよく、図2
に示すように、基板断面方向から見れば三角状、四角
状、半円状などが、基板平面方向から見れば四角状、三
角状、丸状、ライン状などが例示される。その面積サイ
ズ、高さはいずれでもよいが、できるだけ表示側から見
える凸部分に相当する部分(枠部の面積)は小さくした
方がよく、枠部の面積を小さくすることにより画像表示
の鮮明さが増すことになる。従って、凸部形成により、
耐久繰り返し性や、メモリー保持性が向上する。また、
本発明の画像表示装置では、図3に示すような隔壁4
や、図4に示すようなスペーサー5を用いて基板間の空
間を細分して、粒子の基板平行方向の余分な粒子移動を
阻止し、耐久繰り返し性、メモリー保持性を向上させる
と共に、基板間の間隔を均一にし、かつ補強し、表示装
置自体の強度を上げることもできる。In the image display device of the present invention, in order to prevent excessive movement of particles in the direction parallel to the substrate, regular unevenness may be formed on the substrate by etching or the like.
As shown in FIG. 5, examples thereof include a triangular shape, a square shape, and a semicircular shape when viewed from the substrate cross-sectional direction, and a rectangular shape, a triangular shape, a round shape, and a line shape when viewed from the substrate plane direction. The area size or height may be any, but it is better to make the part corresponding to the convex part (frame area) visible from the display side as small as possible, and the image display clarity can be reduced by reducing the frame area. Will increase. Therefore, by forming the convex portion,
Durability and repeatability and memory retention are improved. Also,
In the image display device of the present invention, the partition wall 4 as shown in FIG.
Alternatively, a spacer 5 as shown in FIG. 4 is used to subdivide the space between the substrates to prevent excessive movement of particles in the direction parallel to the substrate, improve durability and repeatability, and retain memory. It is also possible to increase the strength of the display device itself by making the intervals uniform and reinforced.
【0017】粒子は、クーロン力などにより移動できる
ものであればいずれでもよい。また、粒子の作製は、必
要な樹脂、帯電制御剤、着色剤、その他添加剤を混練り
粉砕しても、あるいはモノマーから重合しても、あるい
は既存の粒子を樹脂、帯電制御剤、着色剤、その他添加
剤でコーティングしてもよい。本発明では、粒子のアイ
ゾット衝撃強さ(ノッチ付き)を100J/m以上、好
ましくは130J/m以上とすることである。アイゾッ
ト衝撃強さ(ノッチ付き)が100J/m未満である
と、粒子が往復運動する際の粒子同士の衝突により、粒
子の一部が磨耗し帯電制御剤が脱落して粒子自体の移動
に支障をきたすと共に、更には、その発生した磨耗カス
がやはり粒子の移動に支障をきたし、耐久性を著しく低
下させてしまう。なお、アイゾット衝撃強さは、AST
M D526に準じ、23℃において測定した値であ
る。対向する基板間の空間における粒子の体積占有率は
10〜80%が好ましく、更に好ましくは10〜60%
である。80%を超える場合には粒子の移動の支障をき
たし、10%未満の場合にはコントラストが不明確とな
り易い。The particles may be any particles as long as they can move by Coulomb force or the like. The particles can be prepared by kneading and pulverizing the necessary resin, charge control agent, colorant, and other additives, or polymerizing from a monomer, or existing particles are made into resin, charge control agent, colorant. Alternatively, it may be coated with other additives. In the present invention, the Izod impact strength (notched) of the particles is 100 J / m or more, preferably 130 J / m or more. If the Izod impact strength (notched) is less than 100 J / m, the particles collide with each other when the particles reciprocate, and some of the particles are abraded and the charge control agent falls off, which hinders the movement of the particles themselves. In addition, the abrasion debris generated also hinders the movement of particles, and the durability is significantly reduced. The Izod impact strength is AST
It is a value measured at 23 ° C. according to MD526. The volume occupancy of particles in the space between opposed substrates is preferably 10 to 80%, more preferably 10 to 60%.
Is. If it exceeds 80%, the movement of particles may be hindered, and if it is less than 10%, the contrast tends to be unclear.
【0018】以下に、樹脂、帯電制御剤、着色剤、その
他添加剤を例示する。樹脂の例としては、ウレタン樹
脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン変性ア
クリル樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ
樹脂、スチレン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン
樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂など
が挙げられ、2種以上混合することもでき、特に、基板
との付着力を制御する上から、ポリエステル樹脂、アク
リルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、
アクリルウレタンフッ素樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹
脂が好適である。Examples of resins, charge control agents, colorants, and other additives are shown below. Examples of the resin include urethane resin, acrylic resin, polyester resin, urethane-modified acrylic resin, silicone resin, nylon resin, epoxy resin, styrene resin, butyral resin, vinylidene chloride resin, melamine resin, phenol resin, and fluororesin. It is also possible to mix two or more kinds, and in particular, from the viewpoint of controlling the adhesive force to the substrate, polyester resin, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin,
Acrylic urethane fluororesin, urethane resin, and fluororesin are suitable.
【0019】帯電制御剤の例としては、正電荷付与の場
合には、4級アンモニウム塩系化合物、ニグロシン染
料、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール誘導体
などが挙げられ、負電荷付与の場合には、含金属アゾ染
料、サリチル酸金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体な
どが挙げられる。着色剤の例としては、塩基性、酸性な
どの染料が挙げられ、ニグロシン、メチレンブルー、キ
ノリンイエロー、ローズベンガルなどが例示される。無
機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜
鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、
シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミ
ウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレン
ジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コ
バルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カー
ボンブラック、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、銅粉、アルミニウム粉などが挙げ
られる。Examples of the charge control agent include quaternary ammonium salt compounds, nigrosine dyes, triphenylmethane compounds and imidazole derivatives in the case of imparting a positive charge, and in the case of imparting a negative charge. Examples thereof include metal-containing azo dyes, salicylic acid metal complexes, and nitroimidazole derivatives. Examples of colorants include basic and acidic dyes such as nigrosine, methylene blue, quinoline yellow, and rose bengal. Examples of inorganic additives include titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, antimony oxide, calcium carbonate, lead white, talc,
Silica, calcium silicate, alumina white, cadmium yellow, cadmium red, cadmium orange, titanium yellow, navy blue, ultramarine blue, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper powder , Aluminum powder and the like.
【0020】本発明においては、繰り返し耐久性を向上
させるために、先に述べた粒子の力学的特性(アイゾッ
ト衝撃強さ)を制御することが必要であるが、表示安定
性を更に向上させるためには、粒子、言い換えれば構成
する樹脂の安定性、特に、含水量と溶剤不溶率を管理す
ることが効果的である。吸水率は、3質量%以下が好ま
しく、より好ましくは2質量%以下である。なお、吸水
率の測定は、ASTM D570に準じ、23℃、24
時間の測定条件で行う。溶剤不溶率に関しては、下記関
係式で表される溶剤不溶率を50%以上、特に70%以
上とすることが好ましい。
溶剤不溶率(%)=(B/A)×100
(但し、Aは粒子の溶剤浸漬前重量、Bは良溶媒中に粒
子を25℃で24時間浸漬した後の重量を示す)この溶
剤不溶率が50%未満では、長期保存時に粒子表面にブ
リードが発生し、粒子との付着力に影響を及ぼし粒子の
移動の妨げとなり、画像表示耐久性に支障をきたす場合
がある。なお、溶剤不溶率を測定する際の用の溶剤(良
溶媒)としては、フッ素樹脂ではメチルエチルケトン
等、ポリアミド樹脂ではメタノール等、アクリルウレタ
ン樹脂ではメチルエチルケトン、トルエン等、メラミン
樹脂ではアセトン、イソプロパノール等、シリコーン樹
脂ではトルエン等が好ましい。In the present invention, it is necessary to control the mechanical properties (Izod impact strength) of the above-mentioned particles in order to improve the repeated durability, but in order to further improve the display stability. For this purpose, it is effective to control the stability of the particles, in other words, the stability of the constituent resin, especially the water content and the solvent insolubility. The water absorption is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less. The water absorption is measured at 23 ° C. and 24 ° C. according to ASTM D570.
Perform under time measurement conditions. Regarding the solvent insolubility rate, the solvent insolubility rate represented by the following relational expression is preferably 50% or more, and particularly preferably 70% or more. Solvent insolubility (%) = (B / A) × 100 (where A is the weight of the particles before soaking in the solvent, and B is the weight after soaking the particles in a good solvent at 25 ° C. for 24 hours). If the ratio is less than 50%, bleeding may occur on the surface of the particles during long-term storage, which may affect the adhesive force with the particles and hinder the movement of the particles, which may impair the durability of image display. In addition, as a solvent (good solvent) for measuring the solvent insolubility ratio, methyl ethyl ketone or the like for a fluororesin, methanol or the like for a polyamide resin, methyl ethyl ketone, toluene or the like for an acrylic urethane resin, acetone, isopropanol or the like for a melamine resin, and a silicone. For the resin, toluene or the like is preferable.
【0021】各粒子は球形であることが好ましい。基板
1と基板2の間隔は、粒子が移動でき、コントラストを
維持できればよいが、通常10〜5000μm、好まし
くは10〜500μmに調整される。なお、粒子はその
帯電電荷を保持する必要があるので、体積固有抵抗が1
×1010Ω・cm以上の絶縁性粒子が好ましく、特に1×
1012Ω・cm以上の絶縁性粒子が好ましい。また、基板
間の粒子を取り巻く空間部分の気体の湿度管理も表示安
定性向上に寄与する。具体的には、空間部分の気体の湿
度は、25℃における相対湿度を60%RH以下、好ま
しくは50%RH以下、更に好ましくは35%RH以下
とすることが好ましい。空間部分とは、対向する基板
1、基板2に挟まれる部分から、粒子3の占有部分、装
置シール部分、また必要に応じて設ける後述する隔壁や
スペーサー部分を除いた、いわゆる粒子が接する気体部
分を指すものとする。気体は、先に述べた湿度領域であ
れば、その種類は問わないが、乾燥空気、窒素、アルゴ
ン、ヘリウムなどが好適である。気体は、その湿度が保
持されるように装置に封入することが必要であり、例え
ば、後述する粒子、基板などを所定湿度環境下にて組み
立て、更に、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール
方法を施し、気体及び粒子を封入した表示装置を作製す
る。なお、本発明の画像表示装置は、ノートパソコン、
PDA、携帯電話などのモバイル機器の表示部、電子ブ
ック、電子新聞などの電子ペーパー、看板、ポスター、
黒板などの掲示板、コピー機、プリンター用紙代替のリ
ライタブルペーパー、電卓、家電製品の表示部、ポイン
トカードの表示部などに用いられる。Each particle is preferably spherical. The distance between the substrate 1 and the substrate 2 is adjusted so that particles can move and the contrast can be maintained, but it is usually adjusted to 10 to 5000 μm, preferably 10 to 500 μm. Since the particles need to retain their charged electric charge, the volume resistivity is 1
× preferably 10 10 Ω · cm or more insulating particles, especially 1 ×
Insulating particles of 10 12 Ω · cm or more are preferable. In addition, controlling the humidity of the gas in the space surrounding the particles between the substrates also contributes to improving the display stability. Specifically, it is preferable that the humidity of the gas in the space portion has a relative humidity at 25 ° C. of 60% RH or less, preferably 50% RH or less, and more preferably 35% RH or less. The space portion is a gas portion in contact with particles, which is a portion sandwiched between the substrates 1 and 2 facing each other, excluding a portion occupied by the particles 3, a device sealing portion, and a partition wall or a spacer portion which will be described later, which is provided as necessary. Shall be pointed out. The gas may be of any type as long as it is in the above-mentioned humidity range, but dry air, nitrogen, argon, helium and the like are preferable. The gas needs to be sealed in the device so that its humidity is maintained. For example, particles, which will be described later, and the substrate are assembled in a predetermined humidity environment, and a sealing material that prevents humidity from entering from the outside, A display device in which a gas and particles are enclosed by a sealing method is manufactured. The image display device of the present invention is a laptop computer,
Displays of mobile devices such as PDAs and mobile phones, electronic books such as electronic books and electronic newspapers, signs, posters,
It is used for bulletin boards such as blackboards, copiers, rewritable paper as a substitute for printer paper, calculators, display parts for home appliances, and display parts for point cards.
【0022】[0022]
【実施例】次に実施例及び比較例を示して、本発明を更
に具体的に説明する。但し本発明は以下の実施例により
限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で得
られた粒子及び表示装置について、下記の基準に従い、
評価を行った。EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by showing Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following examples. Regarding the particles and display devices obtained in Examples and Comparative Examples, according to the following criteria,
An evaluation was made.
【0023】(1)粒子のアイゾット衝撃強さ
ASTM D256に準じ、23℃において測定した。
(2)粒子の吸水率
ASTM D570準じ、23℃、24時間の測定条件
で測定した。
(3)粒子の溶剤不溶率
粒子をメチルエチルケトン溶剤中に25℃で24時間浸
漬し、100℃で5時間乾燥させた後の重量を測定し
た。浸漬前後の重量変化より、次の式に従って溶剤不溶
率を測定した。
溶剤不溶率(%)=(B/A)×100
(但し、Aは粒子の溶剤浸漬前重量、Bはメチルエチル
ケトン溶剤中に粒子を25℃で24時間浸漬した後の重
量を示す)
(4)表示機能の評価
作製した表示装置に、250Vを印加し、極性を反転さ
せることにより、黒色〜白色の表示を繰り返した。表示
機能の評価は、コントラスト比について、初期、100
00回繰り返し表示後を反射画像濃度計を用いて測定し
た。ここで、コントラスト比とは、コントラスト比=黒
色表示時反射濃度/白色表示時反射濃度とした。また、
初期対比のコントラスト比保持率も求めた。(1) Izod impact strength of particles Measured at 23 ° C. according to ASTM D256. (2) Water absorption rate of particles According to ASTM D570, it was measured under measurement conditions of 23 ° C. and 24 hours. (3) Solvent-insoluble rate of particles The particles were immersed in a methyl ethyl ketone solvent at 25 ° C for 24 hours and dried at 100 ° C for 5 hours, and then the weight was measured. From the weight change before and after immersion, the solvent insolubility was measured according to the following formula. Solvent insolubility rate (%) = (B / A) × 100 (where A is the weight of the particles before soaking in the solvent, and B is the weight after immersing the particles in a methyl ethyl ketone solvent at 25 ° C. for 24 hours) (4) Evaluation of Display Function By applying 250 V to the manufactured display device and inverting the polarity, black to white display was repeated. The display function was evaluated in terms of the contrast ratio at an initial value of 100.
After repeated display of 00 times, measurement was performed using a reflection image densitometer. Here, the contrast ratio is defined as: contrast ratio = reflection density during black display / reflection density during white display. Also,
The contrast ratio retention ratio of the initial contrast was also obtained.
【0024】実施例1
粒子Aは、熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマ
ー:ハイトレル6347(東レ・デュポン社製)100
質量部にカーボンブラック(CB)4質量部(ph
r)、荷電制御剤ボントロンN07(オリエント化学社
製)2質量部(phr)を添加し、混練り後、ジェット
ミルにて粉砕分級して粒子を作製した。粒子Bは、熱可
塑性ポリエーテルエステルエラストマー:ハイトレル6
347(東レ・デュポン社製)100質量部に酸化チタ
ン10質量部(phr)、荷電制御剤ボントロンE89
(オリエント化学社製)2質量部(phr)を添加し、
混練り後、ジェットミルにて粉砕分級して粒子を作製し
た。約500Å厚みの酸化インジウム電極を設けた一対
のガラス基板を、間隔400μmになるようにスペーサ
ーで調整したガラス基板間に、前述粒子A、Bを入れ、
ガラス基板周辺をエポキシ系接着剤にて接着すると共
に、粒子を封入し、表示装置を作製した。粒子Aと粒子
Bの混合率は同重量ずつとし、それら粒子のガラス基板
間での体積占有率は60容量%となるように調整した。
評価結果を第1表に示す。Example 1 Particle A is a thermoplastic polyetherester elastomer: Hytrel 6347 (manufactured by Toray DuPont) 100
4 parts by weight of carbon black (CB) (ph)
r) and 2 parts by mass (phr) of the charge control agent Bontron N07 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) were added, kneaded, and then pulverized and classified by a jet mill to prepare particles. Particle B is a thermoplastic polyetherester elastomer: Hytrel 6
347 (manufactured by Toray DuPont) 100 parts by mass of titanium oxide 10 parts by mass (phr), charge control agent Bontron E89
(Orient Chemical Co., Ltd.) 2 parts by mass (phr) was added,
After kneading, particles were prepared by pulverizing and classifying with a jet mill. Particles A and B are put between a pair of glass substrates provided with indium oxide electrodes having a thickness of about 500 Å and the spacers are adjusted to have a spacing of 400 μm.
A display device was manufactured by adhering the periphery of the glass substrate with an epoxy adhesive and encapsulating the particles. The mixing ratios of the particles A and the particles B were set to the same weight, and the volume occupancy ratio of the particles between the glass substrates was adjusted to be 60% by volume.
The evaluation results are shown in Table 1.
【0025】実施例2
実施例1において、粒子を構成する樹脂を熱可塑性ポリ
エーテルエステルエラストマー:ハイトレル6347M
(東レ・デュポン社製)へ変更した以外は、同様にし
て、表示装置を作製した。評価結果を第1表に示す。Example 2 In Example 1, the resin constituting the particles was made of thermoplastic polyether ester elastomer: Hytrel 6347M.
A display device was prepared in the same manner except that the display device was changed to (Toray DuPont). The evaluation results are shown in Table 1.
【0026】参考例1
実施例1において、粒子のガラス基板での体積占有率を
90容量%へ変更した以外は、同様にして、表示装置を
作製した。評価結果を第1表に示す。Reference Example 1 A display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the volume occupancy of the particles on the glass substrate was changed to 90% by volume. The evaluation results are shown in Table 1.
【0027】比較例1
実施例1において、粒子を構成する樹脂を熱可塑性ポリ
エーテルエステルエラストマー:ハイトレル7247M
(東レ・デュポン社製)へ変更した以外は、同様にし
て、表示装置を作製した。評価結果を第1表に示す。Comparative Example 1 In Example 1, the resin forming the particles was made of thermoplastic polyether ester elastomer: Hytrel 7247M.
A display device was prepared in the same manner except that the display device was changed to (Toray DuPont). The evaluation results are shown in Table 1.
【0028】比較例2
実施例1において、粒子を構成する樹脂を樹脂を熱可塑
性ポリエーテルエステルエラストマー:ハイトレル72
47F(東レ・デュポン社製)へ変更した以外は、同様
にして、表示装置を作製した。評価結果を第1表に示
す。COMPARATIVE EXAMPLE 2 In Example 1, the resin constituting the particles was replaced with the resin thermoplastic polyether ester elastomer: Hytrel 72.
A display device was manufactured in the same manner except that the display device was changed to 47F (manufactured by DuPont Toray). The evaluation results are shown in Table 1.
【0029】[0029]
【表1】 [Table 1]
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明の画像表示装置は、粒子の力学的
特性を制御することにより、特にアイゾット衝撃強さを
制御することによって、安定性、特に繰返し耐久性に優
れた画像を表示できる画像表示装置が得ることができ
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY The image display device of the present invention can display an image excellent in stability, especially in repeated durability by controlling mechanical properties of particles, particularly by controlling Izod impact strength. Display device can be obtained.
【図1】本発明の画像表示装置の構造の一例を示す説明
図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a structure of an image display device of the present invention.
【図2】本発明の画像表示装置における基板の形状の一
例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the shape of a substrate in the image display device of the present invention.
【図3】本発明の画像表示装置における基板の形状の一
例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the shape of a substrate in the image display device of the present invention.
【図4】本発明の画像表示装置における基板の形状の一
例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the shape of a substrate in the image display device of the present invention.
1、2:基板 3:粒子 4:隔壁 5:スペーサー 1, 2: substrate 3: Particle 4: Partition wall 5: Spacer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二瓶 則夫 東京都小平市小川東町3−5−5 (72)発明者 薬師寺 学 東京都小平市小川東町3−2− 6−408 (72)発明者 北野 創 東京都小平市小川東町3−5−5 (72)発明者 川越 隆博 埼玉県所沢市青葉台1302−57 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Norio Nihei 3-5-5 Ogawahigashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo (72) Inventor Yakushiji Manabu 3-2- 6-408 Ogawahigashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo (72) Inventor Hajime Kitano 3-5-5 Ogawahigashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo (72) Inventor Takahiro Kawagoe 1302-57 Aobadai, Tokorozawa, Saitama Prefecture
Claims (6)
に、2種以上の色および帯電特性の異なる粒子、または
1種の粒子を封入し、基板間に電界を与えて粒子を移動
させて画像を表示する画像表示装置において用いられる
画像表示用粒子であって、アイゾット衝撃強さ(ノッチ
付き)が100J/m以上であることを特徴とする画像
表示用粒子。1. An image in which two or more kinds of particles having different colors and different charging characteristics or one kind of particles are enclosed between opposing substrates, at least one of which is transparent, and an electric field is applied between the substrates to move the particles. A particle for image display used in an image display device for displaying, wherein the Izod impact strength (with notch) is 100 J / m or more.
上である請求項に記載の画像表示用粒子。 溶剤不溶率(%)=(B/A)×100 (但し、Aは粒子の溶剤浸漬前重量、Bは良溶媒中に粒
子を25℃で24時間浸漬した後の重量を示す)2. The particles for image display according to claim 1, wherein the solvent insolubility represented by the following formula is 50% or more. Solvent insolubility rate (%) = (B / A) × 100 (where A is the weight of the particles before soaking in the solvent, and B is the weight after soaking the particles in a good solvent at 25 ° C. for 24 hours)
は2に記載の画像表示用粒子。3. The image display particle according to claim 1, which has a water absorption of 3% by mass or less.
縁性粒子である請求項1〜3のいずれかに記載の画像表
示用粒子。4. The image display particle according to claim 1, which is an insulating particle having a volume resistivity of 1 × 10 10 Ω · cm or more.
示用粒子を用いたことを特徴とする画像表示装置。5. An image display device using the particles for image display according to claim 1.
積占有率が10〜80%である請求項5に記載の画像表
示装置。6. The image display device according to claim 5, wherein the volume occupancy of particles in the space between the opposed substrates is 10 to 80%.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002295183A JP2003186060A (en) | 2001-10-11 | 2002-10-08 | Particles for image display and image display device |
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US8136262B2 (en) * | 2007-06-29 | 2012-03-20 | Airdri Limited | Drier information system |
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2002
- 2002-10-08 JP JP2002295183A patent/JP2003186060A/en active Pending
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