JP2004093916A

JP2004093916A - Particles for display and display apparatus using the same

Info

Publication number: JP2004093916A
Application number: JP2002255076A
Authority: JP
Inventors: Atsunori Minagawa; 皆川　厚紀; Katsura Sakamoto; 阪本　桂; Mitsuo Ozaki; 尾崎　光男
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide particles for display which can be driven at a low driving voltage and to provide a display apparatus using them. <P>SOLUTION: The particles for diply are two-color rotation particles(display particles) 13 having at least two colors on the surface and moving in a dielectric liquid 14 by the effect of an electric field to selectively display one of the two colors. The particles for display are characterized in that a material having a functional group which generates acidity or a functional group which generates alkalinity, is incorporated into the part displaying one of the two colors in the particle. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示用粒子及びそれを用いた表示装置に関する。
【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、薄型かつ軽量で、携帯性に優れた表示装置の開発に注目が集まっている。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、紙に匹敵する柔軟性に加え、電子情報を容易に書き換えることが可能な表示装置、いわゆるデジタルペーパー、エレクトロニックペーパー、ペーパーライクディスプレイ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、特願昭６２−２４４６７９号に開示の、着色媒体中に電気泳動用単色粒子を分散させたものを内包したマイクロカプセルが挙げられる。これは、電気泳動により単色粒子をマイクロカプセル内の一方向（表示面側）に移動させることで粒子の色が表示され、単色粒子を反対方向に移動させることで媒体の色が表示されるものである。
【０００４】
さらに、色と帯電特性とが異なる２種類の単色粒子を透明媒体中に内包することで、各色の単色粒子を選択的に移動させ表示を切り替えるようにもできる。
【０００５】
また、米国特許第４，１４８，１０３号および、第４，２１６，８５４号の各々に記載の、半球づつを異なる色と帯電特性とに分けた表示装置用二色回転粒子を用いる表示装置は、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、空隙を複数有する光学的に透明な支持体と、その空隙中に誘電性液体と共に内包された二色回転粒子とを有する構造となっている。各二色回転粒子は、色と帯電特性とが異なる領域に二分されているので、電界が印加されると回転運動が引き起こされ、それによって像表示を行うことができる。
【０００６】
これら、電気泳動用単色粒子や二色回転粒子を利用した表示装置は、電源がな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、しかもそれは電極を備えた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とすることができ、紙の代替として期待されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように電界で駆動する表示装置においては、駆動電圧の低減やメモリ性の向上等が望まれている。この要求を叶えるには、電気泳動用単色粒子や二色回転粒子の密度を小さくし、これらの粒子が弱い電界でも機敏に反応するようにするのが有効である。そのため、従来においては、上記各粒子の主要構成材料である母体樹脂として、密度が０．９ｇ／ｃｍ^３と非常に小さいポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が使用されている。
【０００８】
しかしながら、ポリオレフィン系樹脂は、密度が小さいものの、極性を殆ど持たないために非常に帯電し難く、粒子を電界中で並進及び回転運動させるには非常に高い駆動電圧が必要となってしまう。
【０００９】
本発明は係る従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、従来よりも低い駆動電圧で駆動可能な表示用粒子及びそれを用いた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】
上記した課題は、電界の作用により液体中で運動を行い所定色を表示するように色分けされた複数の領域を有する表示用粒子であって、少なくとも一色を表示するための高分子材料に酸性を与える官能基又は塩基性を与える官能基を持つ材料が添加されたことを特徴とする表示用粒子によって解決する。
【００１１】
又は、表面が少なくともニ色に色分けされ、電界の作用により液体中で運動を行い前記ニ色のうちの一方を選択的に表示する表示用粒子であって、前記二色のうちの一方の色を表示する部位に、酸性又は塩基性を与える官能基を持つ材料を含有させたことを特徴とする表示用粒子によって解決する。
【００１２】
次に、本発明の作用について説明する。
【００１３】
本発明によれば、酸性又は塩基性を与える官能基を持つ材料を表示用粒子に添加して、表示用粒子を正又は負に帯電させ易くするようにしたので、表示用粒子を電界中に置くと、電界により正電荷密度や負電荷密度が高まる領域が粒子表面に表れ、その領域が帯電し易くなる。これにより、小さい電界でも表示用粒子が電気泳動したり回転し易くなる。
【００１４】
特に、表示用粒子が少なくとも二色に色分けされている場合は、各色における極性を反対にすることで、表示用粒子が弱い電界に対してより一層敏感に応答するようになる。そのように各色の極性を反対にするには、帯電する電荷の極性が互いに反対となる酸性の官能基と塩基性の官能基とを選び、一方の色の部位には塩基性、他方の色の部位には酸性を与える官能基を含有させればよい。
【００１５】
このように、上述の表示用粒子を用いた表示装置は、その駆動電圧が従来よりも低くされる。
【００１６】
また、単色の表示用粒子を製造するには、上記酸性又は塩基性を与える官能基を持つ材料とベース材料とが混合された混合材料を作製し、その混合材料よりなる顆粒を作製して、その顆粒を加熱することにより球形化して表示用粒子にする。
【００１７】
このように顆粒を加熱すると、顆粒が球形化されるだけでなく、顆粒中の官能基が粒子表面に浮き出してきて表示用粒子の帯電特性が向上する効果がもたらされる。
【００１８】
単色ではなく、少なくとも二色に色分けされた表示用粒子を製造する際にも、これと同様の作用が奏される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
（１）第１の実施の形態
本実施形態では、図１に示す表示装置において使用される電気泳動用単色粒子を作成する。
【００２１】
その表示装置はガラス基板等の第１基材１を有し、その第１基材１上には、例えばＩＴＯ膜をパターニングすることで第１電極膜２が形成される。この第１電極膜２の上方には、それと対向するＩＴＯ等の透明な第２電極膜５と、ガラス基板等の第２基材６とが設けられ、これら第１、第２電極膜２、５同士は、スペーサ３によって互いに離間される。
【００２２】
第１電極膜２と第２電極膜５との間には、例えばドデシルベンゼン等の誘電性液体中に電気泳動用単色粒子（表示用粒子）を多数分散してなる分散系１０が封入される。表示用粒子は、局所的に集中したり分散したりすると表示装置の色むらを引き起こすので、図２に示す如くスペーサ３を多孔性にし、分散系１０をスペーサ３の孔３ａ内に閉じ込めることで分散系１０の移動を防止し、上述の色むらを防いでいる。
【００２３】
この表示装置は、第１電極膜２と第２電極膜５との間に所定の電界を生じさせることで、分散系１０内の表示粒子を電気泳動によりいずれかの電極膜の方向へ移動させ、所定の色を表示するものである。例えば、表示粒子が第１電極膜２の方向へ移動すると誘電性液体の色が表示側（第２基材６側）に表示され、一方、第２電極膜５の方向へ移動すると表示用粒子の色が表示される。
【００２４】
その表示用粒子の拡大図を図３に示す。図示の如く、この表示用粒子７は単色である。
【００２５】
ところで、表示用粒子７は、帯電し易い方が電気泳動に必要な電界を小さくすることができ、表示装置の駆動電圧を低減することができる。
【００２６】
そこで、本実施形態では、酸性又は塩基性を与える官能基を持つ変性高分子材料を表示用粒子７に含有させ、表示用粒子７を正又は負に帯電し易くすることで、表示用粒子７が電気泳動を行い易くするようにする。
【００２７】
なお、表示用粒子７が正負どちらに帯電するかは、官能基中のどの原子が粒子表面に表出するかに依存し、官能基の酸塩基性とは必ずしも対応しない。
【００２８】
負帯電を与える官能基としては、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、フッ素原子、及び塩素原子等が挙げられる。一方、正帯電を与える官能基としては、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、及びニトロイル基等が挙げられる。
【００２９】
このような表示用粒子７を製造するには、まず、上記酸性及び塩基性のいずれか一方を与える官能基を持つ変性高分子材料と、粒子７の母体材料（ベース材料）である高分子材料と、粒子７を所定の色に着色する顔料との混合材料を用意する。
【００３０】
粒子７の母体材料である高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリル、ポリアルキド、ポリイミド、ポリカーボネート、カルナウバワックス、及びパラフィンワックスよりなる群から選択された単独、又は二種類以上混合したものが使用される。
【００３１】
一方、顔料としては、白色に着色する場合には酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、酸化ケイ素、炭酸カルシウムよりなる群から選択された単独、又は二種類以上混合したものが使用される。また、黒色に着色するための顔料としては、カーボンブラック又はマグネタイトのいずれか或いはそれらの混合物が使用される。
【００３２】
次に、図４（ａ）に示すように、上述の混合材料を加熱し、軟化した状態で圧延して薄層７ａとする。
【００３３】
続いて、図４（ｂ）に示すように、その薄層７ａを適当な液体１５中に投入し、超音波により粉砕して、顆粒７ｂとする。
【００３４】
次いで、図４（ｃ）に示すように、上述の液体１５を所定の温度に加熱すると顆粒７ｂが軟化し、自身の表面張力によって球形になり、表示用粒子７が完成する（球形化工程）。
【００３５】
上記した本実施形態によれば、酸性又は塩基性を与える官能基を持つ変性高分子材料を表示用粒子７に含有させたので、その樹脂を電界中に置くと、電界により正電荷密度や負電荷密度が高まる領域が粒子表面に表れ、その領域が正帯電又は負帯電し易くなる。
【００３６】
このように帯電し易くなると、表示用粒子７が小さい電界中でも電気泳動し易くなるので、図１に示した第１電極膜２と第２電極膜５との電位差（駆動電圧）を従来よりも小さくしても、表示用粒子７をいずれかの電極膜に移動させ、所定の色を表示することができるようになる。
【００３７】
なお、本実施形態において、表示用粒子７の帯電性は、粒子表面に存在する官能基により大きく影響され、粒子内部に存在する官能基の量は帯電性にさほど影響を与えない。これは、既述の球形化工程における熱により官能基が表示用粒子７の表面に集中し、表面の官能基が粒子の帯電性を支配的に決めるようになるためであると考えられる。よって、粒子中における変性高分子材料の含有量は、官能基が粒子表面に十分に露出する程度の量であればよく、特に限定されるものではない。
【００３８】
（２）第２の実施の形態
本実施形態では、図５に示す表示装置において使用される二色回転粒子を作成する。
【００３９】
この表示装置は、紙に匹敵する柔軟性に加え、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、いわゆるデジタルペーパーである。
【００４０】
その表示装置は、例えばＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）よりなる基材８を有し、その基材８上には、例えばＩＴＯをパターニングしてなる第１電極膜９が形成される。この第１電極膜９上には、空隙１０ａが複数形成された、例えばシリコーンゴムよりなる支持体１０が設けられる。空隙１０ａには、シリコーンオイル等の誘電性液体１４が封入されると共に、二色回転粒子（表示用粒子）１３が回転自在に配されている。その支持体１０上には、ＩＴＯ等よりなる透明な第２電極１１と、ＰＥＴ等よりなる透明フィルム１２とがこの順に形成される。
【００４１】
二色回転粒子１３の拡大図を図６に示す。図６に示すように、二色回転粒子１３はその表面が二色に色分けされており、白色部１３ａと黒色部１３ｂとを有する。色分けは、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに別々の材料を使用することで行われるのであるが、このように材料が異なると、誘電性液体１４（図５参照）中における粒子１３のζ電位が白色部１３ａと黒色部１３ｂとで異なることになる。よって、第１電極膜９と第２電極膜１１との間に所定の電界を生じさせると、上述のζ電位の違いに起因して二色回転粒子１３が回転し、白又は黒のいずれか一方を選択的に透明フィルム１２側に向けることができ、白又は黒を選択的に表示することができる。
【００４２】
ところで、二色回転粒子１３は、弱い電界でもすばやく応答し、白黒の切り替えが速く行われるのが好ましい。
【００４３】
そこで、本実施形態では、第１実施形態で説明した酸性又は塩基性を与える官能基を持つ変性高分子材料を、白色部１３ａ及び黒色部１３ｂのいずれか一方に含有させ、白色部１３ａや黒色部１３ｂの帯電量を大きくし、二色回転粒子１３が弱い電界に対して敏感に応答するようにする。
【００４４】
又は、これに代えて、帯電する電荷の極性が互いに反対となる酸性の官能基と塩基性の官能基とを選び、黒色部１３ｂには塩基性、白色部１３ａには酸性を与える官能基を含有させると、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに多くの電荷を帯電させながら、その電荷の極性を２つの部位で反対にすることができるようになるので、二色回転粒子１３が電界に対してより一層敏感に応答するようになる。勿論、これとは逆に、塩基性を与える官能基を持つ変性高分子材料を白色部１３ａに含有させ、酸性を与える官能基を持つ変性高分子材料を黒色部１３ｂに含有させてもよい。
【００４５】
このような二色回転粒子１３を製造するには、次のようにする。
【００４６】
まず、図７（ａ）に示すように、第１実施形態の薄層７ａ（図４（ａ）参照）の作成方法と同様の方法で、白色薄層１３ｃと黒色薄層１３ｄとを作成する。各薄層１３ｃ、１３ｄの構成材料も第１実施形態で説明した通りであって、それらのうちのいずれか一方に酸性又は塩基性を与える変性高分子材料が添加される。或いは、白色薄層１３ｃには塩基性、黒色薄層１３ｄには酸性といった如く、各薄層１３ｃ、１３ｄに対して別々の変性高分子材料を添加してもよい。なお、白色や黒色の如く薄層を着色するには、第１実施形態で説明した顔料を適宜選択して使用すればよい。
【００４７】
次いで、図７（ｂ）に示すように、白色薄層１３ｃと黒色薄層１３ｄとを加熱し、それらを軟化させて張り合わせ、積層体１６とする。
【００４８】
続いて、図７（ｃ）に示すように、積層体１６をカッター等により裁断して顆粒１７を複数作成する。
【００４９】
次に、図８（ａ）に示すように、顆粒１７を適当な液体１５中に投入する。
【００５０】
その後、図８（ｂ）に示すように、顆粒１７のガラス転移点または融点近くの温度まで液体１５を加熱することで、顆粒１７が軟化して自身の表面張力により球形化し、二色回転粒子１３が完成する（球形化工程）。
この球形化工程では、顆粒１７中の官能基が熱により粒子表面に浮き出してきて、二色回転粒子１３の帯電特性が向上する効果ももたらされる。
【００５１】
また、この二色回転粒子１３において、白色部１３ａは元々は白色薄層１３ｃ（図７（ａ）参照）であった部位であり、黒色部１３ｂは元々は黒色薄層１３ｄであった部位である。
【００５２】
上記した実施形態によれば、二色回転粒子１３の白色部１３ａや黒色部１３ｂに対し、酸性又は塩基性を与える変性高分子材料を添加したので、白色部１３ａや黒色部１３ｂにおける帯電量大きくすることができ、弱い電界でも二色回転粒子１３が敏感に応答することができる。
【００５３】
特に、極性が互いに反対となる酸性の官能基と塩基性の官能基とを選択し、それらのうち塩基性のものは白色部１３ａに添加し、酸性のものは黒色部１３ｂに添加するといった如く、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに別々の極性の変性高分子材料を添加すると、各部に多くの電荷を帯電させながら、その電荷の極性を２つの部位で反対にすることができるので、二色回転粒子１３が電界に対してより一層敏感に応答することができるようになる。
【００５４】
これにより、第１電極膜１０と第２電極膜１１との間の電位差を従来よりも小さくすることができるので、表示装置の駆動電圧を従来よりも低減することができるようになる。
【００５５】
【実施例】
（１）実施例１
本実施例では、図１に示した表示装置で使用される表示用粒子７（図３参照）を作成する。
【００５６】
まず、負帯電を与える変性高分子材料として、Ｌｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６（クリアラント社製、酸価約６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を使用する。このＬｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６は、−ＣＯ−ＯＨや−ＯＨ等の塩基性を与える官能基を持つものである。そして、表示用粒子７の母体材料としてポリエチレン樹脂（三井化学社製）を使用し、このポリエチレン樹脂の中に上述のＬｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６を５重量％混練した。次に、混練したものの中に、酸化チタン粒子をシランカップリング剤により疎水化処理したものを白色顔料として１０重量％混練した。酸化チタンを疎水化処理するのは、混練を行い易くするためである。
【００５７】
次いで、上記の混合物５０重量部を１６０℃に加熱して圧延し、厚さ約５μｍの薄層７ａ（図４（ａ）参照）とした。
【００５８】
続いて、液体１５（図４（ｂ）参照）としてシリコーンオイルを使用し、上述の薄層７ａをこのシリコーンオイル中に投入して超音波により粉砕し、顆粒７ｂとした。
【００５９】
更に、顆粒７ｂを１６０℃の温度のシリコーンオイル中で加熱し、図４（ｃ）の如く球形化を行い、平均粒径約１０μｍの白色の表示用粒子７を得た。
【００６０】
そして、この表示用粒子７をドデシルベンゼン（誘電性液体）中に分散させて分散系１０（図１参照）とし、それを図１に示した表示用装置に使用したところ、電界約１００Ｖ／ｍｍで電気泳動が確実に行われた。
【００６１】
（比較例１）
表示用粒子７中にＬｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６を混練しなかった以外は実施例１と同様にした。得られた表示用粒子７の平均粒径は約１０μｍであったが、電気泳動に必要な電界は約１０００Ｖ／ｍｍとなり、実施例１と比較すると大きなものであった。
【００６２】
（２）実施例２
本実施例では、図５に示した表示装置で使用される二色回転粒子１３を作成する。
【００６３】
まず、二色回転粒子１３の母体材料としてポリエチレン樹脂（三井化学社製）使用し、その中にＬｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６（クリアラント社製、酸価約６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を５重量％混練した。次に、混練したものの中に、酸化チタン粒子をシランカップリング剤により疎水化処理したものを白色顔料として１０重量％混練した。
【００６４】
続いて、上記の混合物５０重量部を１６０℃に加熱して圧延し、厚さ約１０μｍの白色薄層１３ｃ（図７（ａ）参照）とした。
【００６５】
更に、この白色薄層１３ｃとは別に、ポリエチレン樹脂中にカーボンブラック（キャボット社製）を２重量％混練し、この混合物５０重量部を上記と同様に圧延して、厚さ約１０μｍの黒色薄層１３ｄ（図７（ａ）参照）とした。
【００６６】
次に、図７（ｂ）に示したように、これら白色薄層１３ｃと黒色薄層１３ｄとを１６０℃に加熱しながら張り合わせを行い、積層体１６を得た。
【００６７】
続いて、図７（ｃ）に示したように、この積層体１６をカッター等により裁断して５０μｍ四方程度の顆粒１７を得た。
【００６８】
次いで、図８（ａ）に示す液体１５としてシリコーンオイルを使用してその中に顆粒１７を投入した。
【００６９】
そして、図８（ｂ）に示したように、このシリコーンオイルを１６０℃に加熱することにより顆粒１７を球形化し、二色回転粒子１３を得た。得られた二色回転粒子１３は、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに半球づつに色分けされており、その平均粒径は約３０μｍであった。
【００７０】
その後、上記の二色回転粒子１３と、二液性シリコーンゴムＫＥ１０６（東レダウコーニング社製）とをそれぞれ５０重量部ずつ混合し、混合したものをテフロンシート（不図示）上に５００μｍの厚さに均一に塗布し、それを５０℃の温度で１２時間かけて硬化させた。
【００７１】
次いで、硬化したシリコーンゴムを、ジメチルシリコーンオイル中に１２時間浸漬して膨潤させることにより、ジメチルシリコーンオイルが誘電性液体１４（図５参照）として空隙１０ａ中に二色回転粒子１３と共に封入されたシリコーンゴムよりなる支持体１０を作成した。
【００７２】
また、これとは別に、透明フィルム１２として厚さ１５０μｍのＰＥＴフィルムを使用し、透明な第２電極膜１１としてそのＰＥＴフィルム上にＩＴＯ膜を蒸着した。
【００７３】
全く同様にして、基材８として厚さ１５０μｍのＰＥＴフィルムを使用し、第１電極膜９としてそのＰＥＴフィルム上にＩＴＯ膜を蒸着した。
【００７４】
その後、基材８と透明フィルム１２との間に、既に得られている支持体１０を挟み込み、図５に示した表示装置を得た。
【００７５】
この表示装置に対して表示試験を行ったところ、２００Ｖ／ｍｍ程度の電界で二色回転粒子１３の白黒反転が安定に行われた。
【００７６】
（比較例２）
二色回転粒子１３の白色部１３ａにＬｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６を混練しなかった以外は実施例２と同じにした。その結果、得られた二色回転粒子１３は、その平均粒径は約３０μｍであり、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに半球ずつ色分けされていたが、白黒反転に必要な電界は約１０００Ｖ／ｍｍであり、実施例２と比較すると大きなものとなってしまった。
【００７７】
（比較例３）
上述のＬｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６に代えて、Ｃｅｒｉｄｕｓｔ３６１５（クリアラント社製、酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を白色部１３ａに５重量％混練した以外は実施例２と同様にした。このＣｅｒｉｄｕｓｔ３６１５は、Ｌｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６と異なり、酸性や塩基性を与える官能基を持たないものである。
【００７８】
その結果、得られた二色回転粒子１３は、その平均粒径は約３０μｍであり、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに半球ずつ色分けされていたが、白黒反転に必要な電界は約１０００Ｖ／ｍｍであり、実施例２と比較すると大きなものとなってしまった。
【００７９】
（３）実施例３
本実施例では、上述のＬｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６に代えてＣｅｒｉｄｕｓｔ３７１５（クリアラント社製、酸価５ｍｇＫＯＨ／ｇ）を白色部１３ａに５重量％混練した以外は実施例２と同様にした。このＣｅｒｉｄｕｓｔ３６１５も、Ｌｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６と同様に、−ＣＯ−ＯＨや−ＯＨ等の塩基性を与える官能基を持ち、粒子に負帯電を与えるものである。
【００８０】
その結果、得られた二色回転粒子１３は、その平均粒径が約３０μｍであり、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに半球ずつ色分けされており、約５００Ｖ／ｍｍ程度の電界で白黒反転を安定に行うことができた。
【００８１】
（４）実施例４
本実施例においては、白色部１３ａの組成を実施例２と同様にする一方で、実施例２の黒色部１３ｂに更にＣｅｒｉｄｕｓｔ３７１５を５重量％混練した。
【００８２】
その結果、得られた二色回転粒子１３は、その平均粒径が約３０μｍであり、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに半球ずつ色分けされており、約２００Ｖ／ｍｍ程度の電界で白黒反転を安定に行うことができた。
【００８３】
（５）実施例５
本実施例においては、白色部１３ａの組成を実施例２と同様にする一方で、実施例２の黒色部１３ｂに更にＣｅｒｉｄｕｓｔ９６１５Ａ（クリアラント社製、アミド変性、酸価約８ｍｇＫＯＨ／ｇ）を５重量％混練した。このＣｅｒｉｄｕｓｔ９６１５Ａはアミド変性であり、酸性を与える官能基として−ＣＯ−ＮＨ_２基を有し、粒子を正に帯電させるものである。
【００８４】
その結果、得られた二色回転粒子１３は、その平均粒径が約３０μｍであり、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに半球ずつ色分けされており、約１００Ｖ／ｍｍ程度の電界で白黒反転を安定に行うことができた。
【００８５】
（６）実施例６
本実施例においては、実施例２の白色部１３ａにＬｉｃｏｗａｘ　ＰＥＤ１３６を添加せず、実施例２の黒色部１３ｂにＣｅｒｉｄｕｓｔ９６１５Ａを５重量％混練した。
【００８６】
その結果、得られた二色回転粒子１３は、その平均粒径が約３０μｍであり、白色部１３ａと黒色部１３ｂとに半球ずつ色分けされており、約２００Ｖ／ｍｍ程度の電界で白黒反転を安定に行うことができた。
【００８７】
上記の結果を表１にまとめる。
【００８８】
【表１】

【００８９】
以下、本発明の特徴について付記する。
【００９０】
（付記１）　電界の作用により液体中で運動を行い所定色を表示するように色分けされた複数の領域を有する表示用粒子であって、
少なくとも一色を表示するための高分子材料に酸性を与える官能基又は塩基性を与える官能基を持つ材料が添加されたことを特徴とする表示用粒子。
【００９１】
（付記２）　表面が少なくともニ色に色分けされ、電界の作用により液体中で運動を行い前記ニ色のうちの一方を選択的に表示する表示用粒子であって、
前記二色のうちの一方の色を表示する部位に、酸性を与える官能基又は塩基性を与える官能基を持つ材料を含有させたことを特徴とする表示用粒子。
【００９２】
（付記３）　表面が少なくともニ色に色分けされ、電界の作用により液体中で運動を行い前記ニ色のうちの一色を選択的に表示する表示用粒子であって、
前記二色のうちの一方の色を表示する部位に、酸性を与える官能基を持つ材料を含有させ、
他方の色を表示する部位に、塩基性を与える官能基を持つ材料を含有させたことを特徴とする表示用粒子。
【００９３】
（付記４）　前記酸性を与える官能基及び前記塩基性を与える官能基のいずれか一方は、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、ニトロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、フッ素原子、及び塩素原子のいずれかであることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれかに記載の表示用粒子。
【００９４】
（付記５）　前記酸性を与える官能基又は塩基性を与える官能基を持つ材料は変性高分子材料であることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の表示用粒子。
【００９５】
（付記６）　前記表示用粒子は、
前記変性高分子材料と、
ベース材料と、
前記表示用粒子を着色する顔料と、
を含むことを特徴とする付記５に記載の表示用粒子。
【００９６】
（付記７）　前記ベース材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリル、ポリアルキド、ポリイミド、ポリカーボネート、カルナウバワックス、及びパラフィンワックスのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする付記６に記載の表示用粒子。
【００９７】
（付記８）　付記１に記載の表示用粒子を備えた表示装置であって、
基材と、
前記基材上に形成された第１電極膜と、
前記電極膜と対向する透明な第２電極膜と、
前記第１電極膜と第２電極膜との間に封入された前記液体と、
前記液体中に配された前記表示用粒子と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【００９８】
（付記９）　付記２又は付記３に記載の表示用粒子を備えた表示装置であって、
基材と、
前記基材上に形成された第１電極膜と、
前記第１電極膜上に設けられ、空隙を有する支持体と、
前記空隙内に回転自在に配された前記表示用粒子と、
前記空隙内に封入された前記液体と、
前記支持体上に形成された透明な第２電極膜と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【００９９】
（付記１０）　電界の作用により液体中で運動を行い所定色を表示する単色の表示用粒子の製造方法であって、
酸性を与える官能基又は塩基性を与える官能基を持つ材料と、ベース材料とが混合された混合材料を作製する工程と、
前記混合材料よりなる表示用粒子を作製する工程と、
を有することを特徴とする表示用粒子の製造方法。
【０１００】
（付記１１）　前記表示用粒子を作製する工程は、
前記混合材料よりなる顆粒を作製する工程と、
前記顆粒を加熱して球形化し、前記表示用粒子にする工程と
を有することを特徴とする付記１０に記載の表示用粒子の製造方法。
【０１０１】
（付記１２）表面が少なくともニ色に色分けされ、電界の作用により液体中で運動を行い前記ニ色のうちの一方を選択的に表示する表示用粒子の製造方法であって、
酸性を与える官能基又は塩基性を与える官能基を持つ材料と、ベース材料とが混合された混合材料を作製する工程と、
前記二色のうちの少なくとも一方の色側に前記混合材料を使用して前記表示用粒子を作製する工程と、
を有することを特徴とする表示用粒子の製造方法。
【０１０２】
（付記１３）
前記表示用粒子を作製する工程は、
前記一方の色側に前記混合材料が使用された顆粒を作製する工程と、
前記顆粒を加熱して球形化し、前記表示用粒子にする工程と
を有することを特徴とする付記１２に記載の表示用粒子の製造方法。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、酸性又は塩基性を与える官能基を持つ材料を表示用粒子に添加して、表示用粒子を正又は負に帯電させ易くするようにしたので、表示用粒子の駆動電圧を従来よりも低くすることができる。
【０１０４】
特に、表示用粒子が少なくとも二色に色分けされている場合は、一方の色の部位には塩基性、他方の色の部位には酸性を与える官能基を含有させることで、駆動電圧を一層低くすることができる。
【０１０５】
従って、このような表示用粒子を用いた表示用装置の駆動電圧も従来よりも低くすることができる。
【０１０６】
また、その表示用粒子を製造する際、上記酸性又は塩基性を与える官能基を持つ材料とベース材料とが混合された混合材料よりなる顆粒を作製し、その顆粒を加熱することで、顆粒が球形化されるだけでなく、顆粒中の官能基が粒子表面に浮き出してきて表示用粒子の帯電特性が向上する効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態において使用される表示装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態において使用される表示装置が備えるスペーサの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る表示用粒子の拡大図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る表示用粒子の製造工程について示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態において使用される表示装置の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る二色回転粒子（表示用粒子）の拡大図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係る表示用粒子の製造工程について示す図（その１）である。
【図８】図８（ａ）〜（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る表示用粒子の製造工程について示す図（その２）である。
【符号の説明】
１・・・第１基材、２、９・・・電極膜、３・・・スペーサ、５、１１・・・第２電極膜、６・・・第２基材、７・・・表示用粒子、７ａ・・・薄層、７ｂ・・・顆粒、８・・・基材、１０・・・支持体、１０ａ・・・空隙、１２・・・透明フィルム、１３・・・二色回転粒子、１３ａ・・・白色部、１３ｂ・・・黒色部、１３ｃ・・・白色薄層、１３ｄ・・・黒色薄層、１４・・・誘電性液体、１５・・・液体、１６・・・積層体、１７・・・顆粒。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to particles for display and a display device using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of portable information terminals and advanced information communication networks, attention has been focused on the development of thin, lightweight, and highly portable display devices. Among them, display devices that change the optical absorption characteristics and optical reflection characteristics by an electric field to display images, and have the flexibility comparable to paper and the electronic information can be easily rewritten, so-called digital paper, electronic Expectations for display devices called paper and paper-like displays are increasing.
[0003]
As a display element whose optical absorption characteristics and optical reflection characteristics are changed by application of an electric field, there is disclosed a microscopic device disclosed in Japanese Patent Application No. 62-244679, in which a monochromatic particle for electrophoresis is dispersed in a coloring medium. Capsules. The color of the medium is displayed by moving the monochromatic particles in one direction (display surface side) in the microcapsule by electrophoresis, and the color of the medium is displayed by moving the monochromatic particles in the opposite direction. It is.
[0004]
Furthermore, by enclosing two types of monochromatic particles having different colors and charging characteristics in a transparent medium, the monochromatic particles of each color can be selectively moved to switch the display.
[0005]
Further, a display device using two-color rotating particles for a display device, in which each hemisphere is divided into different colors and charging characteristics, described in U.S. Pat. Nos. 4,148,103 and 4,216,854, is disclosed. , A display exhibiting excellent contrast characteristics. This display device has a structure having an optically transparent support having a plurality of gaps, and two-color rotating particles included in the gaps together with a dielectric liquid. Since each of the two-color rotating particles is divided into regions having different colors and different charging characteristics, when an electric field is applied, a rotating motion is caused, whereby an image can be displayed.
[0006]
These display devices using monochromatic particles or two-color rotating particles for electrophoresis have features such as a memory function capable of holding image information without a power supply and a reflective display, and furthermore, they have electrodes. Since it can be formed on a PET film or the like, it can be made a thin, light, and bendable sheet-type display device, and is expected as a substitute for paper.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a display device driven by an electric field as described above, a reduction in driving voltage, an improvement in memory performance, and the like are desired. In order to fulfill this demand, it is effective to reduce the density of the monochromatic particles for electrophoresis and the two-color rotating particles so that these particles react quickly even in a weak electric field. Therefore, conventionally, as a base resin which is a main constituent material of each of the above particles, the density is 0.9 g / cm. ³ And very small polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene.
[0008]
However, although the polyolefin-based resin has a low density, it has very little polarity and thus is very difficult to be charged. Therefore, a very high driving voltage is required to translate and rotate the particles in an electric field.
[0009]
The present invention has been made in view of the problems of the related art, and has as its object to provide display particles that can be driven at a lower driving voltage than before and a display device using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The above-described problem is a display particle having a plurality of regions that are color-coded to display a predetermined color by moving in a liquid by the action of an electric field, and to acidify a polymer material for displaying at least one color. The problem is solved by a display particle characterized in that a material having a functional group to provide or a functional group to provide basicity is added.
[0011]
Or, the surface is color-coded at least two colors, the display particles to move in a liquid by the action of an electric field and selectively display one of the two colors, one of the two colors The problem is solved by particles for display, characterized in that a material having a functional group for imparting acidity or basicity is contained in a portion for displaying.
[0012]
Next, the operation of the present invention will be described.
[0013]
According to the present invention, a material having a functional group that imparts acidity or basicity is added to the display particles so that the display particles can be easily positively or negatively charged. When placed, a region where the positive charge density or the negative charge density increases due to the electric field appears on the particle surface, and the region is easily charged. Thus, the display particles can be easily electrophoresed or rotated even with a small electric field.
[0014]
In particular, when the display particles are color-coded into at least two colors, by inverting the polarity of each color, the display particles respond more sensitively to a weak electric field. To reverse the polarity of each color, select an acidic functional group and a basic functional group in which the polarities of the charges to be charged are opposite to each other. May be made to contain a functional group that imparts acidity.
[0015]
As described above, the driving voltage of the display device using the above-described display particles is lower than that of the related art.
[0016]
In addition, in order to produce monochromatic display particles, a mixed material in which a material having a functional group that imparts acidity or basicity and a base material are mixed is prepared, and granules made of the mixed material are prepared. By heating the granules, the granules are turned into spheres for display.
[0017]
When the granules are heated in this way, not only the granules are made spherical, but also the effect that the functional groups in the granules are raised on the particle surface and the charging characteristics of the display particles are improved.
[0018]
The same effect is exerted when manufacturing display particles that are color-coded in at least two colors instead of a single color.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020]
(1) First embodiment
In the present embodiment, monochromatic particles for electrophoresis used in the display device shown in FIG. 1 are created.
[0021]
The display device has a first substrate 1 such as a glass substrate, and a first electrode film 2 is formed on the first substrate 1 by patterning, for example, an ITO film. Above the first electrode film 2, a transparent second electrode film 5 such as ITO facing the first electrode film 2 and a second base material 6 such as a glass substrate are provided, and these first and second electrode films 2, 5 are separated from each other by a spacer 3.
[0022]
Between the first electrode film 2 and the second electrode film 5, a dispersion system 10 in which a large number of monochromatic particles for electrophoresis (display particles) are dispersed in a dielectric liquid such as dodecylbenzene is sealed. . When the display particles are locally concentrated or dispersed, they cause color unevenness of the display device. Therefore, as shown in FIG. 2, the spacer 3 is made porous and the dispersion system 10 is confined in the hole 3a of the spacer 3. The movement of the dispersion system 10 is prevented, and the above-described color unevenness is prevented.
[0023]
This display device generates a predetermined electric field between the first electrode film 2 and the second electrode film 5 to move display particles in the dispersion system 10 toward one of the electrode films by electrophoresis. , For displaying a predetermined color. For example, when the display particles move in the direction of the first electrode film 2, the color of the dielectric liquid is displayed on the display side (the side of the second base material 6). Is displayed.
[0024]
FIG. 3 shows an enlarged view of the display particles. As shown, the display particles 7 are of a single color.
[0025]
By the way, the display particles 7 that are easily charged can reduce the electric field required for electrophoresis, and can reduce the driving voltage of the display device.
[0026]
Thus, in the present embodiment, the display particles 7 are made to contain a modified polymer material having a functional group that imparts acidity or basicity to the display particles 7 so that the display particles 7 are easily charged positively or negatively. Facilitates electrophoresis.
[0027]
Whether the display particles 7 are positively or negatively charged depends on which atom in the functional group is exposed on the particle surface, and does not always correspond to the acid-base property of the functional group.
[0028]
Examples of the functional group giving negative charge include a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a fluorine atom, and a chlorine atom. On the other hand, examples of the functional group that gives positive charge include an amino group, an imino group, a nitrile group, and a nitroyl group.
[0029]
In order to manufacture such display particles 7, first, a modified polymer material having a functional group that provides one of the above-described acidic and basic properties, and a polymer material that is a base material (base material) of the particles 7 And a pigment and a pigment for coloring the particles 7 in a predetermined color.
[0030]
Examples of the polymer material that is a base material of the particles 7 include, alone or two or more selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyester, polyacryl, polyalkyd, polyimide, polycarbonate, carnauba wax, and paraffin wax A mixture is used.
[0031]
On the other hand, as the pigment, when colored white, a single pigment selected from the group consisting of titanium oxide, alumina, zinc oxide, silicon oxide, and calcium carbonate, or a mixture of two or more pigments is used. As a pigment for coloring black, either carbon black or magnetite or a mixture thereof is used.
[0032]
Next, as shown in FIG. 4A, the above-described mixed material is heated and rolled in a softened state to form a thin layer 7a.
[0033]
Subsequently, as shown in FIG. 4 (b), the thin layer 7a is put into a suitable liquid 15 and pulverized by ultrasonic waves to obtain granules 7b.
[0034]
Next, as shown in FIG. 4 (c), when the above-described liquid 15 is heated to a predetermined temperature, the granules 7b are softened, become spherical by their own surface tension, and the display particles 7 are completed (sphericalizing step). .
[0035]
According to the above-described embodiment, the modified polymer material having a functional group that imparts acidity or basicity is contained in the display particles 7. Therefore, when the resin is placed in an electric field, the positive charge density and the negative charge are caused by the electric field. A region where the charge density is increased appears on the particle surface, and the region is easily charged positively or negatively.
[0036]
When the particles are easily charged in this manner, the particles 7 for display are easily electrophoresed even in a small electric field. Therefore, the potential difference (driving voltage) between the first electrode film 2 and the second electrode film 5 shown in FIG. Even if the size is reduced, the display particles 7 can be moved to one of the electrode films to display a predetermined color.
[0037]
In the present embodiment, the chargeability of the display particles 7 is greatly affected by the functional groups present on the particle surface, and the amount of the functional groups present inside the particles does not significantly affect the chargeability. This is presumably because the heat in the sphering step concentrates the functional groups on the surface of the display particles 7 and the functional groups on the surface dominantly determine the chargeability of the particles. Therefore, the content of the modified polymer material in the particles is not particularly limited as long as the functional group is sufficiently exposed on the particle surface.
[0038]
(2) Second embodiment
In the present embodiment, two-color rotating particles used in the display device shown in FIG. 5 are created.
[0039]
This display device is a so-called digital paper having a function comparable to paper and a function of easily rewriting electronic information.
[0040]
The display device has a base material 8 made of, for example, PET (polyethylene terephthalate), and a first electrode film 9 formed by patterning, for example, ITO is formed on the base material 8. On the first electrode film 9, a support body 10 made of, for example, silicone rubber and having a plurality of gaps 10a is provided. In the space 10a, a dielectric liquid 14 such as silicone oil is sealed, and two-color rotating particles (display particles) 13 are rotatably arranged. On the support body 10, a transparent second electrode 11 made of ITO or the like and a transparent film 12 made of PET or the like are formed in this order.
[0041]
FIG. 6 shows an enlarged view of the two-color rotating particles 13. As shown in FIG. 6, the surface of the two-color rotating particle 13 is color-coded into two colors, and has a white portion 13a and a black portion 13b. Coloring is performed by using different materials for the white portion 13a and the black portion 13b. If the materials are different in this way, the ζ potential of the particles 13 in the dielectric liquid 14 (see FIG. 5) Is different between the white portion 13a and the black portion 13b. Therefore, when a predetermined electric field is generated between the first electrode film 9 and the second electrode film 11, the two-color rotating particles 13 rotate due to the above-mentioned difference in ζ potential, and either the white or black One can be selectively directed to the transparent film 12 side, and white or black can be selectively displayed.
[0042]
By the way, it is preferable that the two-color rotating particles 13 respond quickly even in a weak electric field, and the black and white switching is performed quickly.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, the modified polymer material having a functional group that imparts acidity or basicity described in the first embodiment is contained in one of the white portion 13a and the black portion 13b, and the white portion 13a or the black portion 13a is used. The charge amount of the portion 13b is increased so that the two-color rotating particles 13 respond sensitively to a weak electric field.
[0044]
Alternatively, an acidic functional group and a basic functional group in which the polarities of the charges to be charged are opposite to each other are selected, and a basic group is provided for the black portion 13b, and a functional group for providing acidity is provided for the white portion 13a. When it is contained, while the white portion 13a and the black portion 13b are charged with a lot of electric charges, the polarities of the electric charges can be reversed at the two portions. Respond more sensitively. Of course, conversely, a modified polymer material having a functional group that imparts basicity may be contained in the white portion 13a, and a modified polymer material having a functional group that imparts acidity may be contained in the black portion 13b.
[0045]
In order to manufacture such two-color rotating particles 13, the following is performed.
[0046]
First, as shown in FIG. 7A, a white thin layer 13c and a black thin layer 13d are formed by a method similar to the method of forming the thin layer 7a (see FIG. 4A) of the first embodiment. . The constituent materials of the

thin layers

13c and 13d are also the same as those described in the first embodiment, and a modified polymer material that imparts acidity or basicity to one of them is added. Alternatively, different modified polymer materials may be added to the

thin layers

13c and 13d, such as basic to the white thin layer 13c and acidic to the black thin layer 13d. In order to color a thin layer such as white or black, the pigment described in the first embodiment may be appropriately selected and used.
[0047]
Next, as shown in FIG. 7B, the white thin layer 13c and the black thin layer 13d are heated, and they are softened and bonded to form a laminate 16.
[0048]
Subsequently, as shown in FIG. 7C, the laminate 16 is cut with a cutter or the like to form a plurality of granules 17.
[0049]
Next, as shown in FIG.
[0050]
Thereafter, as shown in FIG. 8 (b), by heating the liquid 15 to a temperature near the glass transition point or melting point of the granules 17, the granules 17 soften and become spherical by their own surface tension, and the two-color rotating particles 13 is completed (sphericalizing step).
In the spheroidizing step, the functional groups in the granules 17 emerge on the surface of the particles due to heat, and the effect of improving the charging characteristics of the two-color rotating particles 13 is also brought about.
[0051]
In the two-color rotating particles 13, the white portion 13a is a portion that was originally the white thin layer 13c (see FIG. 7A), and the black portion 13b was a portion that was originally the black thin layer 13d. is there.
[0052]
According to the above-described embodiment, the white portion 13a and the black portion 13b of the two-color rotating particles 13 are added with the modified polymer material that imparts acidity or basicity. And the two-color rotating particles 13 can respond sensitively even with a weak electric field.
[0053]
In particular, an acidic functional group and a basic functional group whose polarities are opposite to each other are selected, of which the basic one is added to the white part 13a and the acidic one is added to the black part 13b. When a modified polymer material having different polarities is added to the white portion 13a and the black portion 13b, a large amount of charge can be charged to each portion, and the polarity of the charge can be reversed between the two portions. The color rotating particles 13 can respond more sensitively to the electric field.
[0054]
Thus, the potential difference between the first electrode film 10 and the second electrode film 11 can be made smaller than before, so that the driving voltage of the display device can be made lower than before.
[0055]
【Example】
(1) Example 1
In the present embodiment, display particles 7 (see FIG. 3) used in the display device shown in FIG. 1 are prepared.
[0056]
First, Licowax PED136 (manufactured by Clearant Co., Ltd., acid value about 60 mgKOH / g) is used as a modified polymer material giving negative charge. The Licowax PED 136 has a functional group that imparts basicity, such as -CO-OH or -OH. Then, a polyethylene resin (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used as a base material of the display particles 7, and the above-mentioned Licowax PED136 was kneaded in the polyethylene resin at 5% by weight. Next, 10% by weight of a kneaded mixture obtained by subjecting titanium oxide particles to a hydrophobic treatment with a silane coupling agent was used as a white pigment. The reason why the titanium oxide is subjected to the hydrophobic treatment is to facilitate the kneading.
[0057]
Next, 50 parts by weight of the above mixture was heated to 160 ° C. and rolled to form a thin layer 7a having a thickness of about 5 μm (see FIG. 4A).
[0058]
Subsequently, silicone oil was used as the liquid 15 (see FIG. 4B), and the above-mentioned thin layer 7a was put into this silicone oil and pulverized by ultrasonic waves to obtain granules 7b.
[0059]
Further, the granules 7b were heated in a silicone oil at a temperature of 160 ° C. to form spheres as shown in FIG. 4 (c), thereby obtaining white display particles 7 having an average particle diameter of about 10 μm.
[0060]
Then, the display particles 7 were dispersed in dodecylbenzene (dielectric liquid) to form a dispersion system 10 (see FIG. 1). When the dispersion system 10 was used in the display device shown in FIG. 1, an electric field of about 100 V / mm was obtained. The electrophoresis was performed reliably.
[0061]
(Comparative Example 1)
Example 1 was repeated except that Licowax PED136 was not kneaded in the display particles 7. The average particle size of the obtained display particles 7 was about 10 μm, but the electric field required for electrophoresis was about 1000 V / mm, which was larger than that of Example 1.
[0062]
(2) Example 2
In this embodiment, the two-color rotating particles 13 used in the display device shown in FIG. 5 are created.
[0063]
First, a polyethylene resin (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used as a base material of the two-color rotating particles 13, and 5% by weight of Licowax PED136 (manufactured by Clearant, an acid value of about 60 mg KOH / g) was kneaded. Next, 10% by weight of a kneaded mixture obtained by subjecting titanium oxide particles to a hydrophobic treatment with a silane coupling agent was used as a white pigment.
[0064]
Subsequently, 50 parts by weight of the above mixture was heated to 160 ° C. and rolled to obtain a white thin layer 13c having a thickness of about 10 μm (see FIG. 7A).
[0065]
Further, separately from the white thin layer 13c, 2% by weight of carbon black (manufactured by Cabot Corporation) is kneaded in a polyethylene resin, and 50 parts by weight of this mixture is rolled in the same manner as described above to obtain a black thin layer having a thickness of about 10 μm. This was a layer 13d (see FIG. 7A).
[0066]
Next, as shown in FIG. 7B, the white thin layer 13c and the black thin layer 13d were bonded to each other while being heated to 160 ° C. to obtain a laminate 16.
[0067]
Subsequently, as shown in FIG. 7C, the laminate 16 was cut with a cutter or the like to obtain granules 17 of about 50 μm square.
[0068]
Next, using a silicone oil as the liquid 15 shown in FIG.
[0069]
Then, as shown in FIG. 8B, by heating this silicone oil to 160 ° C., the granules 17 were sphericalized to obtain two-color rotating particles 13. The obtained two-color rotating particles 13 were color-coded into a white portion 13a and a black portion 13b by hemisphere, and the average particle size was about 30 μm.
[0070]
Thereafter, the two-color rotating particles 13 and the two-component silicone rubber KE106 (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) were mixed in an amount of 50 parts by weight, and the resulting mixture was coated on a Teflon sheet (not shown) to a thickness of 500 μm. And was cured at a temperature of 50 ° C. for 12 hours.
[0071]
Next, the cured silicone rubber was immersed in dimethyl silicone oil for 12 hours to swell, so that the dimethyl silicone oil was sealed in the void 10a together with the two-color rotating particles 13 as the dielectric liquid 14 (see FIG. 5). A support 10 made of silicone rubber was prepared.
[0072]
Separately, a PET film having a thickness of 150 μm was used as the transparent film 12, and an ITO film was deposited on the PET film as the transparent second electrode film 11.
[0073]
In exactly the same way, a 150 μm-thick PET film was used as the substrate 8, and an ITO film was deposited on the PET film as the first electrode film 9.
[0074]
Thereafter, the support 10 already obtained was sandwiched between the base material 8 and the transparent film 12 to obtain the display device shown in FIG.
[0075]
When a display test was performed on this display device, black-and-white inversion of the two-color rotating particles 13 was stably performed in an electric field of about 200 V / mm.
[0076]
(Comparative Example 2)
Example 2 was the same as Example 2 except that Licowax PED136 was not kneaded in the white portion 13a of the two-color rotating particles 13. As a result, the obtained two-color rotating particles 13 had an average particle diameter of about 30 μm, and were color-coded into a white portion 13a and a black portion 13b by a hemisphere. mm, which is larger than that of Example 2.
[0077]
(Comparative Example 3)
The same procedure as in Example 2 was carried out except that 5% by weight of Ceridust 3615 (manufactured by Clearant Co., Ltd., acid value 0 mgKOH / g) was kneaded in the white portion 13a in place of Licowax PED136. This Ceridust 3615 is different from Licowax PED136 in that it does not have a functional group that imparts acidity or basicity.
[0078]
As a result, the obtained two-color rotating particles 13 had an average particle diameter of about 30 μm, and were color-coded into a white portion 13a and a black portion 13b by a hemisphere. mm, which is larger than that of Example 2.
[0079]
(3) Example 3
In this example, the procedure was the same as that in Example 2 except that 5% by weight of Ceridust 3715 (manufactured by Clearant Co., Ltd., acid value 5 mgKOH / g) was kneaded in the white portion 13a in place of Licowax PED136. This Ceridust 3615, similarly to Licowax PED136, has a functional group that gives basicity such as -CO-OH or -OH and gives a negative charge to the particles.
[0080]
As a result, the obtained two-color rotating particles 13 have an average particle size of about 30 μm, are color-coded into hemispheres by a white part 13a and a black part 13b, and undergo black-and-white inversion by an electric field of about 500 V / mm. It was able to be performed stably.
[0081]
(4) Example 4
In this example, while the composition of the white portion 13a was the same as in Example 2, 5% by weight of Ceridust 3715 was further kneaded with the black portion 13b of Example 2.
[0082]
As a result, the obtained two-color rotating particles 13 have an average particle size of about 30 μm, are color-coded into hemispheres by a white portion 13a and a black portion 13b, and undergo black-and-white inversion by an electric field of about 200 V / mm. It was able to be performed stably.
[0083]
(5) Example 5
In the present embodiment, while the composition of the white portion 13a is the same as that of the second embodiment, the black portion 13b of the second embodiment is further coated with Ceridust 9615A (manufactured by Clearant Co., amide modified, acid value of about 8 mg KOH / g). % By weight. This Ceridust 9615A is amide-modified, and has a functional group that imparts acidity as -CO-NH ₂ It has a group and positively charges the particles.
[0084]
As a result, the obtained two-color rotating particles 13 have an average particle size of about 30 μm, are color-coded into hemispheres by a white part 13a and a black part 13b, and undergo black-and-white inversion by an electric field of about 100 V / mm. It was able to be performed stably.
[0085]
(6) Example 6
In this example, Licowax PED136 was not added to the white portion 13a of Example 2, and 5% by weight of Ceridust 9615A was kneaded to the black portion 13b of Example 2.
[0086]
As a result, the obtained two-color rotating particles 13 have an average particle size of about 30 μm, are color-coded into hemispheres by a white portion 13a and a black portion 13b, and undergo black-and-white inversion by an electric field of about 200 V / mm. It was able to be performed stably.
[0087]
The results are summarized in Table 1.
[0088]
[Table 1]

[0089]
Hereinafter, the features of the present invention will be additionally described.
[0090]
(Supplementary Note 1) A display particle having a plurality of regions which are colored so as to move in a liquid by the action of an electric field and display a predetermined color,
Display particles, characterized in that a material having a functional group that imparts acidity or a functional group that imparts basicity is added to a polymer material for displaying at least one color.
[0091]
(Supplementary Note 2) Display particles which are colored at least in two colors, move in a liquid by the action of an electric field, and selectively display one of the two colors,
A display particle, wherein a material having a functional group that imparts acidity or a functional group that imparts basicity is contained in a portion that displays one of the two colors.
[0092]
(Supplementary Note 3) Display particles which are colored at least in two colors, move in a liquid by the action of an electric field, and selectively display one of the two colors,
In a portion that displays one of the two colors, a material having a functional group that imparts acidity is contained,
A display particle, characterized in that a material having a functional group that imparts basicity is contained in a portion for displaying the other color.
[0093]
(Supplementary Note 4) One of the functional group that provides acidity and the functional group that provides basicity is an amino group, an imino group, a nitrile group, a nitroyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a fluorine atom, and 4. The display particle according to any one of Supplementary Notes 1 to 3, wherein the particle is a chlorine atom.
[0094]
(Supplementary Note 5) The display particles according to any one of Supplementary Notes 1 to 4, wherein the material having the functional group that imparts acidity or the functional group that imparts basicity is a modified polymer material.
[0095]
(Supplementary Note 6) The display particles include:
The modified polymer material;
Base material,
A pigment for coloring the display particles,
6. The display particle according to supplementary note 5, comprising:
[0096]
(Supplementary Note 7) The display according to supplementary note 6, wherein the base material includes at least one of polyethylene, polypropylene, polyester, polyacryl, polyalkyd, polyimide, polycarbonate, carnauba wax, and paraffin wax. For particles.
[0097]
(Supplementary Note 8) A display device including the display particles according to Supplementary Note 1, wherein
A substrate,
A first electrode film formed on the substrate,
A transparent second electrode film facing the electrode film;
The liquid sealed between the first electrode film and the second electrode film,
The display particles disposed in the liquid,
A display device comprising:
[0098]
(Supplementary Note 9) A display device including the display particles according to Supplementary Note 2 or 3, wherein
A substrate,
A first electrode film formed on the substrate,
A support provided on the first electrode film and having a gap;
The display particles rotatably arranged in the gap,
The liquid sealed in the gap,
A transparent second electrode film formed on the support,
A display device comprising:
[0099]
(Supplementary Note 10) A method for producing a single-color display particle for displaying a predetermined color by performing movement in a liquid by the action of an electric field,
A material having a functional group that imparts acidity or a functional group that imparts basicity, and a step of producing a mixed material in which a base material is mixed,
A step of producing display particles made of the mixed material,
A method for producing display particles, comprising:
[0100]
(Supplementary Note 11) The step of producing the display particles includes:
A step of producing granules made of the mixed material,
A step of heating the granules to form a sphere and forming the display particles;
11. The method for producing particles for display according to supplementary note 10, comprising:
[0101]
(Supplementary Note 12) A method for producing display particles, in which a surface is color-coded at least in two colors, moves in a liquid by the action of an electric field, and selectively displays one of the two colors,
A material having a functional group that imparts acidity or a functional group that imparts basicity, and a step of producing a mixed material in which a base material is mixed,
Producing the display particles using the mixed material on at least one color side of the two colors;
A method for producing display particles, comprising:
[0102]
(Appendix 13)
The step of producing the display particles,
A step of producing granules in which the mixed material is used on the one color side;
A step of heating the granules to form a sphere and forming the display particles;
13. The method for producing particles for display according to supplementary note 12, comprising:
[0103]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a material having a functional group that imparts acidity or basicity is added to display particles so that the display particles can be easily positively or negatively charged. The driving voltage of the particles can be made lower than before.
[0104]
In particular, when the display particles are color-coded into at least two colors, the drive voltage is further reduced by including a functional group that imparts basicity to one color portion and acidity to the other color portion. can do.
[0105]
Therefore, the driving voltage of a display device using such display particles can be made lower than before.
[0106]
Further, when producing the particles for display, granules made of a mixed material in which a material having a functional group imparting acidity or basicity and a base material are mixed, and by heating the granules, the granules are formed. In addition to the spheroidization, the functional groups in the granules emerge on the surface of the particles, and the effect of improving the charging characteristics of the display particles is brought about.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a display device used in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a spacer included in the display device used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a display particle according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 4 (a) to 4 (c) are views showing a process for producing particles for display according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a display device used in a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view of two-color rotating particles (display particles) according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 7A to 7C are diagrams (1) illustrating a process for manufacturing display particles according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are diagrams (2) showing a process for manufacturing display particles according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st base material, 2 and 9 ... electrode film, 3 ... spacer, 5 and 11 ... 2nd electrode film, 6 ... 2nd base material, 7 ... For display Particles, 7a: thin layer, 7b: granules, 8: base material, 10: support, 10a: void, 12: transparent film, 13: two-color rotating particles 13a: white portion, 13b: black portion, 13c: white thin layer, 13d: black thin layer, 14: dielectric liquid, 15: liquid, 16: laminated Body, 17 ... granules.

Claims

Display particles having a plurality of regions that are color-coded to display a predetermined color by moving in a liquid by the action of an electric field,
Display particles, characterized in that a material having a functional group that imparts acidity or a functional group that imparts basicity is added to a polymer material for displaying at least one color.

Display particles that are colored at least in two colors, and move in a liquid by the action of an electric field to selectively display one of the two colors,
A display particle, wherein a material having a functional group that imparts acidity or a functional group that imparts basicity is contained in a portion that displays one of the two colors.

Surfaces are color-coded into at least two colors, display particles that move in a liquid by the action of an electric field and selectively display one of the two colors,
In a portion that displays one of the two colors, a material having a functional group that imparts acidity is contained,
A display particle, characterized in that a material having a functional group that imparts basicity is contained in a portion for displaying the other color.

A display device comprising the particles for display according to claim 1,
A substrate,
A first electrode film formed on the substrate,
A transparent second electrode film facing the electrode film;
The liquid sealed between the first electrode film and the second electrode film,
The display particles disposed in the liquid,
A display device comprising:

A display device comprising the particles for display according to claim 2 or claim 3,
A substrate,
A first electrode film formed on the substrate,
A support provided on the first electrode film and having a gap;
The display particles rotatably arranged in the gap,
The liquid sealed in the gap,
A transparent second electrode film formed on the support,
A display device comprising: