JP2003195360A - 着色回転粒子及びその製造方法、並びに表示装置 - Google Patents
着色回転粒子及びその製造方法、並びに表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粒子径を小径化してもその明度を十分に確保
することを可能とする着色回転粒子、及びこの着色回転
粒子を表示素子として用いて表示画像の更なる高解像度
化を実現することを可能とする表示装置を提供する。 【解決手段】 本発明の着色回転粒子は、相異なる２
色、ここでは白色部１と黒色部２との間に光学的な反射
領域、ここでは反射層３を有して構成されている、この
構成により、通常では黒色部２で吸収されてしまう光を
反射層３で反射させ、再度白色部１で散乱させることに
より、白色度及び反射率の向上を図ることができる。
することを可能とする着色回転粒子、及びこの着色回転
粒子を表示素子として用いて表示画像の更なる高解像度
化を実現することを可能とする表示装置を提供する。 【解決手段】 本発明の着色回転粒子は、相異なる２
色、ここでは白色部１と黒色部２との間に光学的な反射
領域、ここでは反射層３を有して構成されている、この
構成により、通常では黒色部２で吸収されてしまう光を
反射層３で反射させ、再度白色部１で散乱させることに
より、白色度及び反射率の向上を図ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面が相異なる複
数色に色分けされてなり、電界の作用により回転して対
応する色の面を表示する着色回転粒子及びその製造方
法、並びに表示装置に関する。
数色に色分けされてなり、電界の作用により回転して対
応する色の面を表示する着色回転粒子及びその製造方
法、並びに表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯情報端末や高度情報通信網な
どの発達に伴い、薄型且つ軽量で、携帯性に優れた表示
装置の開発が注目されている。なかでも、電界により光
学的吸収特性や光学的反射特性を変化させて像表示を行
い、紙に匹敵するフレキシビリティに加え、電子情報を
容易に書き換えることが可能な機能を有する表示装置、
いわゆる電子ペーパ、ペーパライクディスプレイ、又は
デジタルペーパなどと呼ばれる表示装置への期待が高ま
っている。
どの発達に伴い、薄型且つ軽量で、携帯性に優れた表示
装置の開発が注目されている。なかでも、電界により光
学的吸収特性や光学的反射特性を変化させて像表示を行
い、紙に匹敵するフレキシビリティに加え、電子情報を
容易に書き換えることが可能な機能を有する表示装置、
いわゆる電子ペーパ、ペーパライクディスプレイ、又は
デジタルペーパなどと呼ばれる表示装置への期待が高ま
っている。
【０００３】電界の印加により光学的吸収特性や光学的
反射特性を変化する表示素子としては、色と電気的特性
の双方が異なる半球を合わせた回転粒子を誘電性液体と
ともに内包したマイクロカプセルや、特願昭６２−２４
４６７９号に開示されているように、電気泳動粒子を分
散させた溶媒を着色し、この溶媒を内包したマイクロカ
プセル、２色性色素とスメクチック液晶を含む液晶／高
分子複合膜などがある。
反射特性を変化する表示素子としては、色と電気的特性
の双方が異なる半球を合わせた回転粒子を誘電性液体と
ともに内包したマイクロカプセルや、特願昭６２−２４
４６７９号に開示されているように、電気泳動粒子を分
散させた溶媒を着色し、この溶媒を内包したマイクロカ
プセル、２色性色素とスメクチック液晶を含む液晶／高
分子複合膜などがある。
【０００４】これらの表示素子は、電源が無くても像情
報の保持が可能なメモリ性や、反射型表示などの特徴を
有し、当該表示素子を電極を備えたＰＥＴフィルム上な
どに形成できるため、薄くて、軽く、曲げることが可能
なシート型の表示装置であり、紙の代替として期待され
ている。
報の保持が可能なメモリ性や、反射型表示などの特徴を
有し、当該表示素子を電極を備えたＰＥＴフィルム上な
どに形成できるため、薄くて、軽く、曲げることが可能
なシート型の表示装置であり、紙の代替として期待され
ている。
【０００５】特に、米国特許第４，１２６，８５４号、
及び第４，１４３，１０３号の各々に記載されている、
回転粒子の半球ずつを異なる色と帯電特性に分けた着色
回転粒子を用いる表示装置は、他の方式に比べ、優れた
コントラスト特性を示すディスプレイとして知られてい
る。この表示装置は、誘電性液体を充填した空隙を複数
有し、且つ光学的に透明な層である基材と、この空隙に
回転粒子を有する構造とされている。また、回転粒子
は、１粒子中に、色と帯電特性の異なる２つの領域を有
する着色回転粒子であるため、電界を印加することによ
って、粒子の電気泳動と回転運動が惹起され、像表示を
行うことができる。
及び第４，１４３，１０３号の各々に記載されている、
回転粒子の半球ずつを異なる色と帯電特性に分けた着色
回転粒子を用いる表示装置は、他の方式に比べ、優れた
コントラスト特性を示すディスプレイとして知られてい
る。この表示装置は、誘電性液体を充填した空隙を複数
有し、且つ光学的に透明な層である基材と、この空隙に
回転粒子を有する構造とされている。また、回転粒子
は、１粒子中に、色と帯電特性の異なる２つの領域を有
する着色回転粒子であるため、電界を印加することによ
って、粒子の電気泳動と回転運動が惹起され、像表示を
行うことができる。
【０００６】この表示装置は、基材にシリコーンゴムな
どの誘電性高分子、また、誘電性液体にジメチルシリコ
ーンオイルを使用して作製される。具体的には、色材及
び樹脂からなる色の異なる領域を２種以上有する粒子を
２液性シリコーンゴムに分散しシート状に形成した後、
室温もしくは加熱しながら硬化する。その後、硬化した
ゴムをジメチルシリコーンオイルに浸漬することで、粒
子の周囲をシリコーンオイルが取り巻くマイクロカプセ
ルが形成され、粒子回転型の表示装置を作製することが
できる。
どの誘電性高分子、また、誘電性液体にジメチルシリコ
ーンオイルを使用して作製される。具体的には、色材及
び樹脂からなる色の異なる領域を２種以上有する粒子を
２液性シリコーンゴムに分散しシート状に形成した後、
室温もしくは加熱しながら硬化する。その後、硬化した
ゴムをジメチルシリコーンオイルに浸漬することで、粒
子の周囲をシリコーンオイルが取り巻くマイクロカプセ
ルが形成され、粒子回転型の表示装置を作製することが
できる。
【０００７】着色回転粒子の製造方法及び材料として
は、（１）米国特許第５，２６２，０９８号のように、
色の異なる２種類の溶融したワックス粒子を結合させ、
表面張力により球形した後に固化させる方法であり、材
料としてはカルナバワックス、カーボンブラック、酸化
チタンを用いるものや、（２）特願平９−２４６７３８
号、特願平９−２４６７３９号のように、ガラス、樹脂
などの粒子の表面に、金属、カーボンブラック、硫化ア
ンチモンなどを蒸着する方法、（３）特願平９−２４８
５２７号、特願平９−３３０１３５号のように、感光材
料からなる粒子を用い、露光、現像、定着処理により発
色させる方法であり、材料として酸化亜鉛（発色剤：ト
ナー）、親水性高分子（発色剤：ハロゲン化銀）を用い
るものなどが提案されている。
は、（１）米国特許第５，２６２，０９８号のように、
色の異なる２種類の溶融したワックス粒子を結合させ、
表面張力により球形した後に固化させる方法であり、材
料としてはカルナバワックス、カーボンブラック、酸化
チタンを用いるものや、（２）特願平９−２４６７３８
号、特願平９−２４６７３９号のように、ガラス、樹脂
などの粒子の表面に、金属、カーボンブラック、硫化ア
ンチモンなどを蒸着する方法、（３）特願平９−２４８
５２７号、特願平９−３３０１３５号のように、感光材
料からなる粒子を用い、露光、現像、定着処理により発
色させる方法であり、材料として酸化亜鉛（発色剤：ト
ナー）、親水性高分子（発色剤：ハロゲン化銀）を用い
るものなどが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コピー
に並ぶ程の表示画質実現への要求が高まる中、表示素子
の高解像度化に向けて着色回転粒子を小径化する必要が
あるが、この小径化に伴い、上記したような何れの製造
方法による着色回転粒子でも表示コントラストが本質的
に低下するという問題がある。即ち、着色回転粒子の小
径化に伴い着色領域の体積が減少するため、特に白黒２
色の着色回転粒子の場合、白色部における粒子の光学的
反射及び散乱特性が変化し、白色度の高い酸化チタン等
の顔料を白色材に用いたとしても白色度及び隠蔽率の低
下を抑えることができなくなる。
に並ぶ程の表示画質実現への要求が高まる中、表示素子
の高解像度化に向けて着色回転粒子を小径化する必要が
あるが、この小径化に伴い、上記したような何れの製造
方法による着色回転粒子でも表示コントラストが本質的
に低下するという問題がある。即ち、着色回転粒子の小
径化に伴い着色領域の体積が減少するため、特に白黒２
色の着色回転粒子の場合、白色部における粒子の光学的
反射及び散乱特性が変化し、白色度の高い酸化チタン等
の顔料を白色材に用いたとしても白色度及び隠蔽率の低
下を抑えることができなくなる。
【０００９】そこで本発明は、上記の課題に鑑みてなさ
れたものであり、粒子径を小径化してもその明度を十分
に確保することを可能とする着色回転粒子、及びこの着
色回転粒子について、各色の部位と反射材料との境界を
明確化するとともに各色の部位及び反射材料の各体積比
率を制御することを可能とする着色回転粒子の製造方
法、並びにこの着色回転粒子を表示素子として用いて表
示画像の更なる高解像度化を実現することを可能とする
表示装置を提供することを目的とする。
れたものであり、粒子径を小径化してもその明度を十分
に確保することを可能とする着色回転粒子、及びこの着
色回転粒子について、各色の部位と反射材料との境界を
明確化するとともに各色の部位及び反射材料の各体積比
率を制御することを可能とする着色回転粒子の製造方
法、並びにこの着色回転粒子を表示素子として用いて表
示画像の更なる高解像度化を実現することを可能とする
表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
【００１１】本発明の着色回転粒子は、表面が相異なる
色の複数の領域からなり、前記各領域毎に異なる帯電特
性を有しており、電界の作用により回転して対応する色
の面を表示する着色回転粒子であって、光学的な反射領
域を内に有して、前記複数の領域のうち１つの領域では
内側からの光反射を強めるように構成されてなるもので
ある。
色の複数の領域からなり、前記各領域毎に異なる帯電特
性を有しており、電界の作用により回転して対応する色
の面を表示する着色回転粒子であって、光学的な反射領
域を内に有して、前記複数の領域のうち１つの領域では
内側からの光反射を強めるように構成されてなるもので
ある。
【００１２】本発明の着色回転粒子の製造方法は、色の
相異なる２枚の熱可塑性樹脂シートを用意し、少なくと
も一方の前記熱可塑性樹脂シートの片面に光学的な反射
材料を形成する工程と、前記反射材料を挟持するよう
に、２枚の前記熱可塑性樹脂シートを貼り合わせて一体
化し、多層樹脂シートを形成する工程と、前記多層樹脂
シートをチップ状に切断し、当該チップ状の切片を熱処
理して球形化する工程とを含む。
相異なる２枚の熱可塑性樹脂シートを用意し、少なくと
も一方の前記熱可塑性樹脂シートの片面に光学的な反射
材料を形成する工程と、前記反射材料を挟持するよう
に、２枚の前記熱可塑性樹脂シートを貼り合わせて一体
化し、多層樹脂シートを形成する工程と、前記多層樹脂
シートをチップ状に切断し、当該チップ状の切片を熱処
理して球形化する工程とを含む。
【００１３】本発明の着色回転粒子の製造方法の他の態
様は、熱可塑性樹脂中に金属微粒子を分散してなる反射
層用樹脂シートを形成する工程と、色の相異なる２枚の
熱可塑性樹脂シートを用意し、前記反射層用樹脂シート
を挟持するように、２枚の前記熱可塑性樹脂シートを貼
り合わせて一体化し、多層樹脂シートを形成する工程
と、前記多層樹脂シートをチップ状に切断し、当該チッ
プ状の切片を熱処理して球形化する工程とを含む。
様は、熱可塑性樹脂中に金属微粒子を分散してなる反射
層用樹脂シートを形成する工程と、色の相異なる２枚の
熱可塑性樹脂シートを用意し、前記反射層用樹脂シート
を挟持するように、２枚の前記熱可塑性樹脂シートを貼
り合わせて一体化し、多層樹脂シートを形成する工程
と、前記多層樹脂シートをチップ状に切断し、当該チッ
プ状の切片を熱処理して球形化する工程とを含む。
【００１４】更に、本発明の表示装置は、少なくとも一
方が透明な一対の対向電極基板と、前記対向電極基板間
に封入されており、前記構成の着色回転粒子を含む分散
系を備えた表示装置である。
方が透明な一対の対向電極基板と、前記対向電極基板間
に封入されており、前記構成の着色回転粒子を含む分散
系を備えた表示装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した好適な実
施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】−本発明の基本的原理−
先ず、本発明の基本的原理について説明する。着色回転
粒子が明度及び帯電特性の相異なる複数色部分、例えば
白色部と黒色部の２色部分からなる場合、粒子径の小径
化に伴い、白色部の白色度が低下する原因は、粒子の白
色側に入射する光（通常は周囲光）が材料内で十分に散
乱されることなく対面の黒色部に入射し、光吸収されて
しまうためである。
粒子が明度及び帯電特性の相異なる複数色部分、例えば
白色部と黒色部の２色部分からなる場合、粒子径の小径
化に伴い、白色部の白色度が低下する原因は、粒子の白
色側に入射する光（通常は周囲光）が材料内で十分に散
乱されることなく対面の黒色部に入射し、光吸収されて
しまうためである。
【００１７】本発明の着色回転粒子は、光学的な反射領
域を内に有して、前記複数の領域のうち１つの領域では
内側からの光反射を強めるように、具体的には、図１に
示すように、相異なる２色、ここでは白色部１と黒色部
２との間に光学的な反射領域、ここでは反射層３を有し
て構成されている、この構成により、通常では黒色部２
で吸収されてしまう光を反射層３で反射させ、再度白色
部１で散乱させることにより、白色度及び反射率の向上
を図ることができる。
域を内に有して、前記複数の領域のうち１つの領域では
内側からの光反射を強めるように、具体的には、図１に
示すように、相異なる２色、ここでは白色部１と黒色部
２との間に光学的な反射領域、ここでは反射層３を有し
て構成されている、この構成により、通常では黒色部２
で吸収されてしまう光を反射層３で反射させ、再度白色
部１で散乱させることにより、白色度及び反射率の向上
を図ることができる。
【００１８】ここで、図１の例では、着色回転粒子の赤
道表面に必ず反射層３が露出する構成を採り、当該構成
が最も現実的ではあるが、後述するように、着色回転粒
子を球体に仕上げるための加熱処理の具合次第では、光
学的な反射領域が一切球体表面に露出せずに完全に内包
されるように、着色回転粒子を構成することも可能であ
る。この場合でも、反射層３を有する着色回転粒子と同
様の優れた効果を奏する。
道表面に必ず反射層３が露出する構成を採り、当該構成
が最も現実的ではあるが、後述するように、着色回転粒
子を球体に仕上げるための加熱処理の具合次第では、光
学的な反射領域が一切球体表面に露出せずに完全に内包
されるように、着色回転粒子を構成することも可能であ
る。この場合でも、反射層３を有する着色回転粒子と同
様の優れた効果を奏する。
【００１９】上述したような、光学的な反射領域を有す
る２色の着色回転粒子は、従来のように材料が比較的粘
性の低い状態で処理される方法では、その製造が困難で
あった。
る２色の着色回転粒子は、従来のように材料が比較的粘
性の低い状態で処理される方法では、その製造が困難で
あった。
【００２０】本発明では、２色の熱可塑性樹脂シート、
例えば白色樹脂シートと黒色樹脂シートとを貼り合わせ
た後、チップ状に切断して熱処理により球形化する製造
方法を応用する。
例えば白色樹脂シートと黒色樹脂シートとを貼り合わせ
た後、チップ状に切断して熱処理により球形化する製造
方法を応用する。
【００２１】即ち、先ず図２（ａ）に示すように、白色
樹脂シート２１と黒色樹脂シート２２とを貼り合わせる
際に、両者の間に光学的な反射機能を有する反射層２３
を挟む。続いて、図２（ｂ）に示すように、その一体化
した多層樹脂シート２４をチップ状の切片２５に切断し
た後、図２（ｃ）に示すように、これら切片２５を熱処
理によって球形化する。これにより、白色部１と反射層
３及び反射層３と黒色部２の境界が明確であり、且つ白
色部１、黒色部２及び反射層３の体積比率が制御された
着色回転粒子３１を製造する。
樹脂シート２１と黒色樹脂シート２２とを貼り合わせる
際に、両者の間に光学的な反射機能を有する反射層２３
を挟む。続いて、図２（ｂ）に示すように、その一体化
した多層樹脂シート２４をチップ状の切片２５に切断し
た後、図２（ｃ）に示すように、これら切片２５を熱処
理によって球形化する。これにより、白色部１と反射層
３及び反射層３と黒色部２の境界が明確であり、且つ白
色部１、黒色部２及び反射層３の体積比率が制御された
着色回転粒子３１を製造する。
【００２２】この反射層含有の多層樹脂シート２４は、
一方の白色樹脂シート２１ないしは黒色樹脂シート２２
の片面に金属薄膜を蒸着した後、この面を他方の黒色樹
脂シート２１ないしは白色樹脂シート２２と貼り合せる
ことによって作製できる。金属薄膜は白色樹脂シート２
１側、黒色樹脂シート２２側のいずれに蒸着してもよい
が、着色部（白色部１及び黒色部２）と金属薄膜の界面
の密着性及び平滑性を考慮し、白色側からの入射光の光
反射を増大させる観点から白色側に蒸着させることが望
ましい。
一方の白色樹脂シート２１ないしは黒色樹脂シート２２
の片面に金属薄膜を蒸着した後、この面を他方の黒色樹
脂シート２１ないしは白色樹脂シート２２と貼り合せる
ことによって作製できる。金属薄膜は白色樹脂シート２
１側、黒色樹脂シート２２側のいずれに蒸着してもよい
が、着色部（白色部１及び黒色部２）と金属薄膜の界面
の密着性及び平滑性を考慮し、白色側からの入射光の光
反射を増大させる観点から白色側に蒸着させることが望
ましい。
【００２３】あるいは、この反射層含有の白黒樹脂シー
トは、図３（ａ）に示すように、予め熱可塑性樹脂中に
金属の微粒子２６を分散させてなる反射層用樹脂シート
２６を作製しておき、この反射層樹脂シート２７の両面
に白色樹脂シート２１及び黒色樹脂シート２２を貼り合
わせ、図３（ｂ）に示すように、その一体化した多層樹
脂シート２８をチップ状の切片２９に切断した後、図３
（ｃ）に示すように、これら切片２９を熱処理によって
球形化する。これにより、着色回転粒子３２を製造す
る。この場合、反射層樹脂シート２７に用いる熱可塑性
樹脂は、着色部の基材樹脂と同じであることが望ましい
が、これに限定されるものではなく、着色部の基材樹脂
と相溶する樹脂であればよい。
トは、図３（ａ）に示すように、予め熱可塑性樹脂中に
金属の微粒子２６を分散させてなる反射層用樹脂シート
２６を作製しておき、この反射層樹脂シート２７の両面
に白色樹脂シート２１及び黒色樹脂シート２２を貼り合
わせ、図３（ｂ）に示すように、その一体化した多層樹
脂シート２８をチップ状の切片２９に切断した後、図３
（ｃ）に示すように、これら切片２９を熱処理によって
球形化する。これにより、着色回転粒子３２を製造す
る。この場合、反射層樹脂シート２７に用いる熱可塑性
樹脂は、着色部の基材樹脂と同じであることが望ましい
が、これに限定されるものではなく、着色部の基材樹脂
と相溶する樹脂であればよい。
【００２４】なお、この反射層は着色回転粒子の表面に
露出した形態となる場合が多いが、必ずしも表面に露出
していなくても良い。例えば、多層樹脂シート２４ない
しは２８を切断する際に、樹脂の軟化温度付近まで加熱
した状態で切断すると、切断面にダレが生じて反射層が
切片の断面に露出しない状態になり、その後に熱処理し
て球形化した着色回転粒子も反射層が表面に露出しない
形態となる。
露出した形態となる場合が多いが、必ずしも表面に露出
していなくても良い。例えば、多層樹脂シート２４ない
しは２８を切断する際に、樹脂の軟化温度付近まで加熱
した状態で切断すると、切断面にダレが生じて反射層が
切片の断面に露出しない状態になり、その後に熱処理し
て球形化した着色回転粒子も反射層が表面に露出しない
形態となる。
【００２５】また、反射層が金属の蒸着膜である場合に
は、粒子径に対して極めて薄い膜となるため、着色回転
粒子の表面では反射層の露出として認識されないことも
あり得る。
は、粒子径に対して極めて薄い膜となるため、着色回転
粒子の表面では反射層の露出として認識されないことも
あり得る。
【００２６】前述の金属の蒸着膜及び微粒子は、比重及
び反射率の観点からアルミニウムが好ましいが、これに
限定されるものではない。その他にも反射層には、樹脂
中に任意の光学的反射の機能を持たせたものを使用する
ことが可能である。
び反射率の観点からアルミニウムが好ましいが、これに
限定されるものではない。その他にも反射層には、樹脂
中に任意の光学的反射の機能を持たせたものを使用する
ことが可能である。
【００２７】−着色回転粒子の製造方法の具体的実施例
− 代表的な白黒２色の着色回転粒子の基材となる樹脂及び
添加剤の組成を表１に示す。以後の実施例については断
りの無い限り基材の組成を同一とした。
− 代表的な白黒２色の着色回転粒子の基材となる樹脂及び
添加剤の組成を表１に示す。以後の実施例については断
りの無い限り基材の組成を同一とした。
【００２８】
【表１】
【００２９】〔実施例１〕表１に示す組成で基材樹脂に
酸化チタン及びカーボンブラックをニーダにより混練
し、白色及び黒色の着色樹脂を用意した。これらの樹脂
塊を１１５℃で加熱しながら圧延し、厚み１２μｍ程度
の白色樹脂シート及び黒色樹脂シートを作製した。この
白色樹脂シートに真空蒸着によりアルミニウムを１００
ｎｍ程度の厚みに蒸着して反射層を付与した。８０℃で
加圧しながら白色樹脂シートの蒸着面側に黒色樹脂シー
トを接着し、反射層を含有した厚み２３μｍ程度の白黒
一体化樹脂シートを作製した。この樹脂シートを刃間隔
１５０μｍ程度の丸刃で多数の正方形タイル状に細断
し、１２０℃で加熱したシリコーンオイル中に分散して
３０秒間熱処理を行うことにより、直径１００μｍ程度
の反射層を含有した白黒２色の着色回転粒子が得られ
た。
酸化チタン及びカーボンブラックをニーダにより混練
し、白色及び黒色の着色樹脂を用意した。これらの樹脂
塊を１１５℃で加熱しながら圧延し、厚み１２μｍ程度
の白色樹脂シート及び黒色樹脂シートを作製した。この
白色樹脂シートに真空蒸着によりアルミニウムを１００
ｎｍ程度の厚みに蒸着して反射層を付与した。８０℃で
加圧しながら白色樹脂シートの蒸着面側に黒色樹脂シー
トを接着し、反射層を含有した厚み２３μｍ程度の白黒
一体化樹脂シートを作製した。この樹脂シートを刃間隔
１５０μｍ程度の丸刃で多数の正方形タイル状に細断
し、１２０℃で加熱したシリコーンオイル中に分散して
３０秒間熱処理を行うことにより、直径１００μｍ程度
の反射層を含有した白黒２色の着色回転粒子が得られ
た。
【００３０】この反射層を付与したことの効果をみるた
めに、反射層の有無の各場合について、白色顔料濃度を
１０ｗｔ％と２ｗｔ％の２種類で、白黒一体化樹脂シー
トの厚み（シート厚）を変化させて当該シートの白側の
反射率を測定した。
めに、反射層の有無の各場合について、白色顔料濃度を
１０ｗｔ％と２ｗｔ％の２種類で、白黒一体化樹脂シー
トの厚み（シート厚）を変化させて当該シートの白側の
反射率を測定した。
【００３１】測定結果を図４に示す。この図４から、反
射層を設けることにより、大幅に白色反射率が向上し、
特に顔料濃度が低いときに効果的であることが判る。例
えば、白色反射率７０％を得るために、反射層無しの場
合には１０ｗｔ％程度の白色顔料濃度で４４μｍのシー
ト厚が必要だが、反射層を設けることにより顔料濃度を
２ｗｔ％に低下させても許容でき、なお且つ、シート厚
を１２μｍ程度に薄くすることができる。比重の重い顔
料濃度の低下は、表示特性に影響を与える粒子の比重及
びそのバランスの改善に役立つ。また、シート厚を薄く
できるということは、表示粒子を小径化しても所望の反
射率が得られ、高解像度化にも対応できることを意味し
ている。
射層を設けることにより、大幅に白色反射率が向上し、
特に顔料濃度が低いときに効果的であることが判る。例
えば、白色反射率７０％を得るために、反射層無しの場
合には１０ｗｔ％程度の白色顔料濃度で４４μｍのシー
ト厚が必要だが、反射層を設けることにより顔料濃度を
２ｗｔ％に低下させても許容でき、なお且つ、シート厚
を１２μｍ程度に薄くすることができる。比重の重い顔
料濃度の低下は、表示特性に影響を与える粒子の比重及
びそのバランスの改善に役立つ。また、シート厚を薄く
できるということは、表示粒子を小径化しても所望の反
射率が得られ、高解像度化にも対応できることを意味し
ている。
【００３２】〔実施例２〕実施例１と同様に、厚み１０
μｍ程度の白色樹脂シート及び黒色樹脂シートを作製し
た。次にニーダにより基材樹脂であるポリエステルに平
均粒子径２μｍのアルミニウムの微粒子を混練し、この
樹脂塊を１１５℃で加熱しながら圧延することにより、
厚み４μｍ程度の反射層用樹脂シートを作製した。この
反射層用樹脂シートの両面を８０℃で加圧しながら白色
樹脂シート及び黒色樹脂シートを接着し、反射層を含有
した厚み２３μｍ程度の白黒一体化樹脂シートを作製し
た。この白黒一体化樹脂シートを実施例１と同様に細断
し、熱処理することにより、直径１００μｍ程度の反射
層を含有した白黒２色の着色回転粒子が得られた。
μｍ程度の白色樹脂シート及び黒色樹脂シートを作製し
た。次にニーダにより基材樹脂であるポリエステルに平
均粒子径２μｍのアルミニウムの微粒子を混練し、この
樹脂塊を１１５℃で加熱しながら圧延することにより、
厚み４μｍ程度の反射層用樹脂シートを作製した。この
反射層用樹脂シートの両面を８０℃で加圧しながら白色
樹脂シート及び黒色樹脂シートを接着し、反射層を含有
した厚み２３μｍ程度の白黒一体化樹脂シートを作製し
た。この白黒一体化樹脂シートを実施例１と同様に細断
し、熱処理することにより、直径１００μｍ程度の反射
層を含有した白黒２色の着色回転粒子が得られた。
【００３３】〔実施例３〕本例では、本発明の反射層を
含有した白黒２色の着色回転粒子を備えたシート型表示
装置を例示する。このシート型表示装置は、図５に示す
ように、分散系を構成する誘電性の透光性液体１２を充
填した空隙（キャビティ）を複数有し、これら空隙に本
発明の着色回転粒子（図示の例では１３Ａ〜１３Ｆ）を
有する光学的に透明な層であるシート基材１１と、この
シート基材１１の上面に設けられた対向電極基板となる
透明共通電極１５と、各着色回転粒子に対応するように
シート基材１１の下面に設けられた表示電極（図示の例
では１６Ａ〜１６Ｆ）と、信号入力端１７Ａを有する駆
動回路１７と、駆動回路１７の電源１８とを備えて構成
されている。
含有した白黒２色の着色回転粒子を備えたシート型表示
装置を例示する。このシート型表示装置は、図５に示す
ように、分散系を構成する誘電性の透光性液体１２を充
填した空隙（キャビティ）を複数有し、これら空隙に本
発明の着色回転粒子（図示の例では１３Ａ〜１３Ｆ）を
有する光学的に透明な層であるシート基材１１と、この
シート基材１１の上面に設けられた対向電極基板となる
透明共通電極１５と、各着色回転粒子に対応するように
シート基材１１の下面に設けられた表示電極（図示の例
では１６Ａ〜１６Ｆ）と、信号入力端１７Ａを有する駆
動回路１７と、駆動回路１７の電源１８とを備えて構成
されている。
【００３４】着色回転粒子は反射層３を挟み、色と帯電
特性の異なる２つの領域（白色部１４Ａ及び黒色部１４
Ｂ）を有する粒子であるため、図６に示すように、透明
共通電極１５と各表示電極１６Ａ〜１６Ｆとの間に電源
１８及び駆動回路１７により電圧を印加することによっ
て、着色回転粒子の電気泳動と回転運動が惹起され、像
表示（図示の例では（ａ）が黒表示、（ｂ）が色変化の
過程、（ｃ）が白表示）を行うことができる。
特性の異なる２つの領域（白色部１４Ａ及び黒色部１４
Ｂ）を有する粒子であるため、図６に示すように、透明
共通電極１５と各表示電極１６Ａ〜１６Ｆとの間に電源
１８及び駆動回路１７により電圧を印加することによっ
て、着色回転粒子の電気泳動と回転運動が惹起され、像
表示（図示の例では（ａ）が黒表示、（ｂ）が色変化の
過程、（ｃ）が白表示）を行うことができる。
【００３５】シート基材１１を作製するには、基材とし
て液体シリコーンが室温で固化する２液性ＲＴＶシリコ
ーンゴムＫＥ１０６（信越化学社製）を用い、着色回転
粒子として実施例１又は実施例２で作製してなる反射層
３を含有した白黒２色の着色回転粒子を用い、透光性液
体１２としてシリコーンオイルＳＨ２００、１０ｃＳ
（東レダウコーニングシリコーン社製）を用いた。この
シリコーンゴムと白黒２色の着色回転粒子とを体積比で
１：１となるように混合し、シート型に成型後、脱泡し
て常温で４８時間硬化し、シート化した。このシートを
透光性液体（シリコーンオイル）に浸漬し、１２時間放
置して、オイル膨潤を行い、着色回転粒子の周りに透光
性液体を付与した。このようにして作製したシート基材
１１の上下にＩＴＯ透明電極を蒸着した透明フィルムを
密着させシート内の粒子の回転を行えるようにした。
て液体シリコーンが室温で固化する２液性ＲＴＶシリコ
ーンゴムＫＥ１０６（信越化学社製）を用い、着色回転
粒子として実施例１又は実施例２で作製してなる反射層
３を含有した白黒２色の着色回転粒子を用い、透光性液
体１２としてシリコーンオイルＳＨ２００、１０ｃＳ
（東レダウコーニングシリコーン社製）を用いた。この
シリコーンゴムと白黒２色の着色回転粒子とを体積比で
１：１となるように混合し、シート型に成型後、脱泡し
て常温で４８時間硬化し、シート化した。このシートを
透光性液体（シリコーンオイル）に浸漬し、１２時間放
置して、オイル膨潤を行い、着色回転粒子の周りに透光
性液体を付与した。このようにして作製したシート基材
１１の上下にＩＴＯ透明電極を蒸着した透明フィルムを
密着させシート内の粒子の回転を行えるようにした。
【００３６】このシート基材１１に電圧を印加して着色
回転粒子の白側を観察者に向けたところ、反射層３を有
しない表示装置に比して白色度及び反射率の極めて高い
白表示を実現できた。
回転粒子の白側を観察者に向けたところ、反射層３を有
しない表示装置に比して白色度及び反射率の極めて高い
白表示を実現できた。
【００３７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、２色回転球方式のシート型表示装置用の着色回転粒
子に光学的な反射層３を導入することにより、白色反射
率の向上を図ることができる。このことは、表示装置の
高解像度化のための小径の着色回転粒子でも十分な白色
反射率を提供できることを意味する。また、本実施形態
を利用すれば、反射層無しの２色粒子を使用したときと
同様の白色反射率を得るのに、反射層を含有する着色回
転粒子の場合では、白色顔料濃度を減少させることがで
き、表示特性に関与する白黒の比重バランスの改善も可
能となる。
ば、２色回転球方式のシート型表示装置用の着色回転粒
子に光学的な反射層３を導入することにより、白色反射
率の向上を図ることができる。このことは、表示装置の
高解像度化のための小径の着色回転粒子でも十分な白色
反射率を提供できることを意味する。また、本実施形態
を利用すれば、反射層無しの２色粒子を使用したときと
同様の白色反射率を得るのに、反射層を含有する着色回
転粒子の場合では、白色顔料濃度を減少させることがで
き、表示特性に関与する白黒の比重バランスの改善も可
能となる。
【００３８】以下、本発明の諸態様を付記としてまとめ
て記載する。
て記載する。
【００３９】（付記１）表面が相異なる色の複数の領域
からなり、前記各領域毎に異なる帯電特性を有してお
り、電界の作用により回転して対応する色の面を表示す
る着色回転粒子であって、光学的な反射領域を内に有し
て、前記複数の領域のうち１つの領域では内側からの光
反射を強めるように構成されてなることを特徴とする着
色回転粒子。
からなり、前記各領域毎に異なる帯電特性を有してお
り、電界の作用により回転して対応する色の面を表示す
る着色回転粒子であって、光学的な反射領域を内に有し
て、前記複数の領域のうち１つの領域では内側からの光
反射を強めるように構成されてなることを特徴とする着
色回転粒子。
【００４０】（付記２）前記各色を構成する第１の部位
及び第２の部位の間に、反射層が挟持されて前記反射領
域が形成されてなることを特徴とする付記１に記載の着
色回転粒子。
及び第２の部位の間に、反射層が挟持されて前記反射領
域が形成されてなることを特徴とする付記１に記載の着
色回転粒子。
【００４１】（付記３）前記反射層は複数の積層膜で構
成されていることを特徴とする付記２に記載の着色回転
粒子。
成されていることを特徴とする付記２に記載の着色回転
粒子。
【００４２】（付記４）前記反射層は金属膜であること
を特徴とする付記２又は３に記載の着色回転粒子。
を特徴とする付記２又は３に記載の着色回転粒子。
【００４３】（付記５）前記反射層は、樹脂中に金属微
粒子が分散されてなるものであることを特徴とする付記
２又は３に記載の着色回転粒子。
粒子が分散されてなるものであることを特徴とする付記
２又は３に記載の着色回転粒子。
【００４４】（付記６）前記反射層は、前記２色の部分
と屈折率の異なる材料であることを特徴とする付記２〜
５のいずれか１項に記載の着色回転粒子。
と屈折率の異なる材料であることを特徴とする付記２〜
５のいずれか１項に記載の着色回転粒子。
【００４５】（付記７）表面が相異なる２色に色分けさ
れ、各色毎に異なる帯電特性を有しており、電界の作用
により回転して対応する色の面を表示する着色回転粒子
の製造方法であって、色の相異なる２枚の熱可塑性樹脂
シートを用意し、少なくとも一方の前記熱可塑性樹脂シ
ートの片面に光学的な反射材料を形成する工程と、前記
反射材料を挟持するように、２枚の前記熱可塑性樹脂シ
ートを貼り合わせて一体化し、多層樹脂シートを形成す
る工程と、前記多層樹脂シートをチップ状に切断し、当
該チップ状の切片を熱処理して球形化する工程とを含む
ことを特徴とする着色回転粒子の製造方法。
れ、各色毎に異なる帯電特性を有しており、電界の作用
により回転して対応する色の面を表示する着色回転粒子
の製造方法であって、色の相異なる２枚の熱可塑性樹脂
シートを用意し、少なくとも一方の前記熱可塑性樹脂シ
ートの片面に光学的な反射材料を形成する工程と、前記
反射材料を挟持するように、２枚の前記熱可塑性樹脂シ
ートを貼り合わせて一体化し、多層樹脂シートを形成す
る工程と、前記多層樹脂シートをチップ状に切断し、当
該チップ状の切片を熱処理して球形化する工程とを含む
ことを特徴とする着色回転粒子の製造方法。
【００４６】（付記８）前記反射材料が金属膜であり、
少なくとも一方の前記熱可塑性樹脂シートの片面に蒸着
法により前記金属膜を形成することを特徴とする付記７
に記載の着色回転粒子の製造方法。
少なくとも一方の前記熱可塑性樹脂シートの片面に蒸着
法により前記金属膜を形成することを特徴とする付記７
に記載の着色回転粒子の製造方法。
【００４７】（付記９）前記金属膜は複数の積層膜で構
成されていることを特徴とする付記８に記載の着色回転
粒子の製造方法。
成されていることを特徴とする付記８に記載の着色回転
粒子の製造方法。
【００４８】（付記１０）表面が相異なる２色に色分け
され、各色毎に異なる帯電特性を有しており、電界の作
用により回転して対応する色の面を表示する着色回転粒
子の製造方法であって、熱可塑性樹脂中に金属微粒子を
分散してなる反射層用樹脂シートを形成する工程と、色
の相異なる２枚の熱可塑性樹脂シートを用意し、前記反
射層用樹脂シートを挟持するように、２枚の前記熱可塑
性樹脂シートを貼り合わせて一体化し、多層樹脂シート
を形成する工程と、前記多層樹脂シートをチップ状に切
断し、当該チップ状の切片を熱処理して球形化する工程
とを含むことを特徴とする着色回転粒子の製造方法。
され、各色毎に異なる帯電特性を有しており、電界の作
用により回転して対応する色の面を表示する着色回転粒
子の製造方法であって、熱可塑性樹脂中に金属微粒子を
分散してなる反射層用樹脂シートを形成する工程と、色
の相異なる２枚の熱可塑性樹脂シートを用意し、前記反
射層用樹脂シートを挟持するように、２枚の前記熱可塑
性樹脂シートを貼り合わせて一体化し、多層樹脂シート
を形成する工程と、前記多層樹脂シートをチップ状に切
断し、当該チップ状の切片を熱処理して球形化する工程
とを含むことを特徴とする着色回転粒子の製造方法。
【００４９】（付記１１）前記反射層用樹脂シートを構
成する前記熱可塑性樹脂は、２枚の前記熱可塑性樹脂シ
ートと相溶するものであることを特徴とする付記１０に
記載の着色回転粒子の製造方法。
成する前記熱可塑性樹脂は、２枚の前記熱可塑性樹脂シ
ートと相溶するものであることを特徴とする付記１０に
記載の着色回転粒子の製造方法。
【００５０】（付記１２）少なくとも一方が透明な一対
の対向電極基板と、前記対向電極基板間に封入されてお
り、着色回転粒子を含む分散系とを備えた表示装置であ
って、前記着色回転粒子は、表面が相異なる色の複数の
領域からなり、前記各領域毎に異なる帯電特性を有して
おり、電界の作用により回転して対応する色の面を表示
するものであり、光学的な反射領域を内に有して、前記
複数の領域のうち１つの領域では内側からの光反射を強
めるように構成されてなることを特徴とする表示装置。
の対向電極基板と、前記対向電極基板間に封入されてお
り、着色回転粒子を含む分散系とを備えた表示装置であ
って、前記着色回転粒子は、表面が相異なる色の複数の
領域からなり、前記各領域毎に異なる帯電特性を有して
おり、電界の作用により回転して対応する色の面を表示
するものであり、光学的な反射領域を内に有して、前記
複数の領域のうち１つの領域では内側からの光反射を強
めるように構成されてなることを特徴とする表示装置。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、粒子径を小径化しても
その明度を十分に確保することを可能とする着色回転粒
子、及びこの着色回転粒子について、各色の部位と反射
材料との境界を明確化するとともに各色の部位及び反射
材料の各体積比率を制御することを可能とする着色回転
粒子の製造方法、並びにこの着色回転粒子を表示素子と
して用いて表示画像の更なる高解像度化を実現する表示
装置を提供することができる。
その明度を十分に確保することを可能とする着色回転粒
子、及びこの着色回転粒子について、各色の部位と反射
材料との境界を明確化するとともに各色の部位及び反射
材料の各体積比率を制御することを可能とする着色回転
粒子の製造方法、並びにこの着色回転粒子を表示素子と
して用いて表示画像の更なる高解像度化を実現する表示
装置を提供することができる。
【図１】本実施形態における着色回転粒子の概略構造を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図２】本実施形態における着色回転粒子の一製造方法
を工程順に示す模式図である。
を工程順に示す模式図である。
【図３】本実施形態における着色回転粒子の他の製造方
法を工程順に示す模式図である。
法を工程順に示す模式図である。
【図４】本実施形態における着色回転粒子における白側
の反射率を測定した結果を示す特性図である。
の反射率を測定した結果を示す特性図である。
【図５】本実施形態の表示装置を示す概略断面図であ
る。
る。
【図６】本実施形態の表示装置において、着色回転粒子
が電圧印加により回転する様子を示す模式図である。
が電圧印加により回転する様子を示す模式図である。
１，１４Ａ 白色部
２，１４Ｂ 黒色部
３ 反射層
１１ シート基材
１２ 透光性液体
１５ 透明共通電極
１６Ａ〜１３Ｆ 表示電極
１７ 駆動回路
１８ 電源
２１ 白色樹脂シート
２２ 黒色樹脂シート
２３ 反射層
２４，２８ 多層樹脂シート
２５，２９ 切片
２６ 金属微粒子
２７ 反射層樹脂シート
１３Ａ〜１３Ｆ，３１，３２ 着色回転粒子
フロントページの続き
(72)発明者 尾崎 光男
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 表面が相異なる色の複数の領域からな
り、前記各領域毎に異なる帯電特性を有しており、電界
の作用により回転して対応する色の面を表示する着色回
転粒子であって、 光学的な反射領域を内に有して、前記複数の領域のうち
１つの領域では内側からの光反射を強めるように構成さ
れてなることを特徴とする着色回転粒子。 - 【請求項２】 前記各色を構成する第１の部位及び第２
の部位の間に、反射層が挟持されて前記反射領域が形成
されてなることを特徴とする請求項１に記載の着色回転
粒子。 - 【請求項３】 前記反射層は複数の積層膜で構成されて
いることを特徴とする請求項２に記載の着色回転粒子。 - 【請求項４】 前記反射層は金属膜であることを特徴と
する請求項２又は３に記載の着色回転粒子。 - 【請求項５】 前記反射層は、前記２色の部分と屈折率
の異なる材料であることを特徴とする請求項２〜４のい
ずれか１項に記載の着色回転粒子。 - 【請求項６】 表面が相異なる２色に色分けされ、各色
毎に異なる帯電特性を有しており、電界の作用により回
転して対応する色の面を表示する着色回転粒子の製造方
法であって、 色の相異なる２枚の熱可塑性樹脂シートを用意し、少な
くとも一方の前記熱可塑性樹脂シートの片面に光学的な
反射材料を形成する工程と、 前記反射材料を挟持するように、２枚の前記熱可塑性樹
脂シートを貼り合わせて一体化し、多層樹脂シートを形
成する工程と、 前記多層樹脂シートをチップ状に切断し、当該チップ状
の切片を熱処理して球形化する工程とを含むことを特徴
とする着色回転粒子の製造方法。 - 【請求項７】 前記反射材料が金属膜であり、少なくと
も一方の前記熱可塑性樹脂シートの片面に蒸着法により
前記金属膜を形成することを特徴とする請求項６に記載
の着色回転粒子の製造方法。 - 【請求項８】 前記金属膜は複数の積層膜で構成されて
いることを特徴とする請求項７に記載の着色回転粒子の
製造方法。 - 【請求項９】 少なくとも一方が透明な一対の対向電極
基板と、 前記対向電極基板間に封入されており、着色回転粒子を
含む分散系とを備えた表示装置であって、 前記着色回転粒子は、 表面が相異なる色の複数の領域からなり、前記各領域毎
に異なる帯電特性を有しており、電界の作用により回転
して対応する色の面を表示するものであり、 光学的な反射領域を内に有して、前記複数の領域のうち
１つの領域では内側からの光反射を強めるように構成さ
れてなることを特徴とする表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001390134A JP2003195360A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 着色回転粒子及びその製造方法、並びに表示装置 |
| US10/278,865 US20030117424A1 (en) | 2001-12-21 | 2002-10-24 | Colored rotation spherical material, manufacturing method therefor, and display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001390134A JP2003195360A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 着色回転粒子及びその製造方法、並びに表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003195360A true JP2003195360A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=19188340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001390134A Withdrawn JP2003195360A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 着色回転粒子及びその製造方法、並びに表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030117424A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003195360A (ja) |
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| KR101101518B1 (ko) * | 2009-03-17 | 2012-01-04 | 삼성전기주식회사 | 전기영동 표시장치 및 그 제조방법 |
| JP2014142505A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Toppan Printing Co Ltd | ツイストボール及びそれを用いた表示パネル |
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| US20060269700A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-30 | Sater Neil A | Light reflective object and method |
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|---|---|---|---|---|
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| US5708525A (en) * | 1995-12-15 | 1998-01-13 | Xerox Corporation | Applications of a transmissive twisting ball display |
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| US6421035B1 (en) * | 1999-06-17 | 2002-07-16 | Xerox Corporation | Fabrication of a twisting ball display having two or more different kinds of balls |
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-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001390134A patent/JP2003195360A/ja not_active Withdrawn
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- 2002-10-24 US US10/278,865 patent/US20030117424A1/en not_active Abandoned
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