【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示用パネルに関し、特には、クーロン力等による粒子の飛翔移動または粉流体の移動を利用することで、特別に画像消去を行うことなしに画像表示を繰り返し行うことができる画像表示用パネル及びその画像表示用パネルを利用した画像表示方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の画像表示（コピー画像や印刷画像の表示）は、紙等の表示媒体上に鉛筆やペン等を用いたり、プリンターやコピー機を用いたりして、現像剤等（トナー）やインク等を固着させる方法を用いて行われている。
【０００３】
紙等の表示媒体に対して画像表示、画像消去をすることはできない。一旦画像表示された紙等の表示媒体については、未だ画像表示されていない媒体裏面にも画像表示する場合を除けば、それを再使用することはできない。そのため、画像表示された紙等の表示媒体は使用済みとなったあとは廃棄されたり、焼却されたりし、リサイクル使用できないし、鉛筆、ペン、プリンター、コピー機等においては現像剤等（トナー）やインク等なども消耗品として消費される。
【０００４】
なお、画像表示、画像消去を繰り返すことができる画像表示用パネルとして、電気泳動型の表示用パネルが提案されている。この表示用パネルでは、少なくとも一方が透明な２枚の基板を、スペーサを介して間隔を開けて対向配置することで空間を形成し、その中に電気泳動能のある粒子をそれとは色の異なる分散媒中に分散させた表示液を充填したもので、静電場を付与して表示液中の粒子を泳動させることで、粒子の色もしくは分散媒の色で画像表示を行うものである。
【０００５】
しかしながら、この電気泳動型表示用パネルでは、粒子と表示液中の分散媒との比重差が非常に大きく、粒子の沈降、凝集が発生し易いため、表示のコントラストの低下が起こり易く、長期間安定な画像表示が困難であり、さらに、粒子の液中での帯電性は経時変化が大きく、この点でも長期間での画像表示安定性（画像のメモリー性）が劣る。
【０００６】
一方、溶液中での粒子挙動を利用した電気泳動方式に対し、溶液を全く使わない方式も提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この方式は、粒子と基板から成る気体中での粒子挙動を利用した方式である。この方式では、溶液を全く用いないために、電気泳動方式で問題となっていた粒子の沈降、凝集の問題は解決される。
【０００７】
【非特許文献１】
趙 国来、外３名、“新しいトナーディスプレイデバイス（Ｉ）”、１９９９年７月２１日、日本画像学会年次大会（通算８３回）“Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９９”、ｐ．２４９−２５２
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した溶液を全く使わない方式では、粒子の駆動電圧が大幅にアップしてしまい、電気泳動方式が数十Ｖ程度で粒子を移動可能であったのに対し、数百Ｖ以上でないと粒子を移動できないという新たな問題を生じており、外部電荷により画像を表示させようとする画像表示用パネルとしての性能に欠けていたり、構成が複雑なため安価なパネルとはならなかったり、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みて鋭意検討されたものであり、乾式の粒子による画像表示において、易移動性の粒子を、もしくは、液体の特徴である流動性と、固体の特徴である一定の外形保持性とを兼ね備えた新規状態物質：粉流体を用いて、以下の利点を有する画像表示用パネル及び画像表示方法を提供しようとするものである。
（１）画像表示、画像消去を繰り返し行うことができるので、従来の紙等の画像表示媒体、現像剤（トナー）、インク等の消耗品を使用する必要がなく、今日の環境負荷低減に応えることができる。
（２）コントラストに優れ、高解像度で高品質な画像を長期間、安定的に表示できる。
（３）良好な可逆性を示し、残像が発生しにくく、従って特別に画像消去を行わなくても画像を書き換え表示できる。
（４）低い電圧で粒子もしくは粉流体が駆動するので、外部からの小さな電荷による静電場でも画像表示ができる。
（５）電極がいらないので、構成が簡単で、安価なものとできる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像表示用パネルは、所定の間隔で対向する、少なくとも一方が透明な２枚のシート間に、周囲を仕切り壁で囲まれた１又は２以上のセルを形成し、前記各セルに易移動性粒子群（第１発明）もしくは粉流体（第２発明）を収納するに際し、前記易移動性粒子群もしくは粉流体を、互いに帯電極性の異なる、且つ、互いに色の異なるものとし、互いに異なる帯電極性に帯電している状態で前記セル内に収納し、前記シートの外部表面に形成された、表示させたい画像に対応した静電潜像に基づく静電場によって、前記易移動性粒子群もしくは粉流体を移動させることによって画像表示を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、移動した易移動性粒子群もしくは粉流体は、静電場がなくなっても、シート内表面に静電付着したまま保持されるので、表示させたい画像に対応した静電潜像に基づく静電場に対応して、色および帯電極性の異なる易移動性粒子群もしくは粉流体の置き換わりが起こることで、表示画像の書き換えが行われる。もちろん、別の手法（例えば交番電場等を形成する等）によって画像を消去することもできる。従って、一旦画像表示された画像表示用パネルを廃棄する必要はない。また、現像剤等（トナー）やインク等が要らないので、従来の画像表示にまつわる紙等の画像表示媒体、現像剤等の消耗品の使用をなくすことができる。さらに、従来の電子写真方式の画像形成のように現像剤（トナー）を紙等のシートに熱で溶かして定着するようなことが不要であり、従来のこの種の画像形成で必要としたエネルギーの大部分を節約できる。このように、本発明によれば、今日の環境負荷低減に応えることができる。
【００１２】
本発明の好適例としては、セル内の易移動性粒子群もしくは粉流体が、静電塗装法によって予め、互いに異なる帯電極性に帯電している状態で収納されていること、セル内の易移動性粒子群もしくは粉流体の、ＡＳＴＭ Ｄ５７０に準じて測定条件２３℃、２４時間で測定した吸水率が、３％以下であること、及び、セル内の易移動性粒子群もしくは粉流体の体積占有率が１０〜８０ｖｏｌ％の範囲であることがある。いずれの場合も、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００１３】
また、本発明の画像表示方法は、上述した画像表示用パネルを用いて画像表示を行うこと、及び、画像表示用パネルに表示された画像を消去することを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、少なくとも一方が透明な対向するシート間に、易移動性粒子群もしくは新規状態物質：粉流体を封入し、クーロン力等により易移動性粒子群もしくは粉流体を移動させ画像を表示する全く新しいタイプの画像表示用パネルに関する。以下、図１〜４を参照して本発明の画像表示用パネルについて説明する。
【００１５】
本発明の画像表示用パネルは、図１に一例を示すように、対向する２枚のシート間（透明シート１とシート２との間）において、隔壁４によって形成されたセル内に易移動性粒子群（または粉流体）３を封入した構成を有している。セル内に封入された易移動性粒子群（または粉流体）３は色と帯電極性が互いに異なるものであり、セル内に封入する時点でそれぞれ所定の帯電極性に帯電させたものが収納されている。図１では、正帯電の白色粒子（または粉流体）３Ｗと負帯電の黒色粒子（または粉流体）３Ｂを例示しているが、本発明の画像表示用パネルにおいて、粒子（または粉流体）の色と帯電極性の組み合わせはこの例に限定されるものではない。
【００１６】
図２は本発明の画像表示用パネルにおける画像表示の一例を説明するための図である。本発明の画像表示用パネルでは、図２に一例を示すように、対向するシート１、２間に易移動性粒子群（または粉流体）３を封入した表示用パネルの透明シート１側外部表面に、何らかの静電場印加手段１１で電荷が付与されることにより静電場が形成される。その静電場にしたがって、正極性に帯電したシート部位に向かっては負極性に帯電した易移動性粒子群（または粉流体）３がクーロン力等によって引き寄せられ、また、負極性に帯電したシート部位に向かっては正極性に帯電した易移動性粒子群（または粉流体）３がクーロン力等によって引き寄せられ、それら易移動性粒子群（または粉流体）３が透明シート１の内表面に引き寄せられて静電付着することにより、画像表示がなされる。
【００１７】
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本発明の画像表示用パネル上に転写形成する、あるいは、イオンフローにより静電潜像を直接形成する等の方法でも行うことができる。透明シート１の内表面に引き寄せられて静電付着した易移動性粒子群（あるいは粉流体）３は、図２に一例を示すように、静電場がなくなってもそのまま付着しているので、表示画像がそのまま保持（メモリー）される。図２では、正帯電の白色粒子（または粉流体）３Ｗと負帯電の黒色粒子（または粉流体）３Ｂを例示している。
【００１８】
図３は本発明の画像表示用パネルにおける画像書き換えの一例を説明するための図である。一度画像が表示されたパネルをそのままの状態で、図３に一例を示すように、表示用パネルの透明シート１側外部表面に新たな静電場印加手段１１で電荷が付与されることにより新たな静電場が形成される。その新たに形成された静電場にしたがって、再び易移動性粒子群（または粉流体）３の移動が起こり、正極性に帯電したシート部位に向かっては負極性に帯電した易移動性粒子群（または粉流体）３がクーロン力等によって引き寄せられ、また、負極性に帯電したシート部位に向かっては正極性に帯電した易移動性粒子群（または粉流体）３がクーロン力等によって引き寄せられ、それら易移動性粒子群（または粉流体）３が透明シート１の内表面に引き寄せられて静電付着することにより、画像表示が書き換えられる。図３では、正帯電の白色粒子（または粉流体）３Ｗと負帯電の黒色粒子（または粉流体）３Ｂを例示している。
【００１９】
図４は本発明の画像表示用パネルにおける画像消去の一例を説明するための図である。図４に一例を示すように、表示用パネルのシート１、２のそれぞれの外面に外部電極１２、１３を配置して、例えばシート１、２に交番電圧を印加する。これにより、表示用パネルのシート１、２の外面に電荷を供給することによって、画像消去することができる。
【００２０】
以下、本発明の画像表示用パネルの各構成部分について、粒子（第１発明）、粉流体（第２発明）、第１発明と第２発明に共通の構成部分の順に、詳細に説明する。
【００２１】
まず、本発明の画像表示用パネルの第１発明に用いる２種類の易移動性粒子群について述べる。本発明の画像表示用パネルの第１発明に用いる２種類の易移動性粒子群は、色と帯電極性の異なるものである。
２種類の易移動性粒子の作製は、粒子の作製においては、必要な樹脂、荷電制御剤、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、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤でコーティングしても良いが、２種を組合わせて用いるので、双方の粒子の色と帯電極性を異なるものとすることが肝要である。
以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００２２】
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。
【００２３】
荷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。
【００２４】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００２５】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、グラフト処理カーボンブラック等がある。白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ等がある。
【００２６】
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
【００２７】
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
【００２８】
その他、体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
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。
これらの着色剤及び無機系添加剤は、単独或いは複数組み合わせて用いることができる。特に黒色着色剤としてカーボンブラックが、白色着色剤として酸化チタンが好ましい。
【００２９】
また、粒子は球形で、粒子径が均一で揃っていることが好ましい。
本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Ｓｐａｎを５未満、好ましくは３未満とする。
Ｓｐａｎ＝（ｄ（０．９）−ｄ（０．１））／ｄ（０．５）
（但し、ｄ（０．５）は粒子の５０％がこれより大きく、５０％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．１）はこれ以下の粒子の比率が１０％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．９）はこれ以下の粒子が９０％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Ｓｐａｎを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な粒子移動が可能となる。
【００３０】
さらに、２種易移動性粒子群中の各粒子の平均粒子径ｄ（０．５）を、０．１〜５０μｍとすることが好ましい。この範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きすぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のｄ（０．５）に対する最小径を有する粒子のｄ（０．５）の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。
たとえ粒子径分布Ｓｐａｎを小さくしたとしても、互いに帯電極性の異なる粒子が互いに接近して動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００３１】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Ｍｉｅ理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００３２】
次に、本発明の第２発明で用いる粉流体について説明する。
本発明の第２発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性（光学的性質）を有するものである（平凡社：大百科事典）。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている（丸善：物理学事典）。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている（平凡社：大百科事典）。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。
【００３３】
すなわち、本発明における粉流体は、液晶（液体と固体の中間相）の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の画像表示用パネルで固体状物質を分散質とするものである。
【００３４】
本発明の対象となる画像表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向するシート間に、気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、低電圧の印加でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
【００３５】
粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の画像表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で用いられる。
【００３６】
エアロゾル状態の範囲は、粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上であることが好ましく、更に好ましくは２．５倍以上、特に好ましくは３倍以上である。上限は特に限定されないが、１２倍以下であることが好ましい。
粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍より小さいと表示上の制御が難しくなり、また、１２倍より大きいと粉流体を装置内に封入する際に舞い過ぎてしまうなどの取扱い上の不便さが生じる。なお、最大浮遊時の見かけ体積は次のようにして測定される。すなわち、粉流体が透過して見える密閉容器に粉流体を入れ、容器自体を振動或いは落下させて、最大浮遊状態を作り、その時の見かけ体積を容器外側から測定する。具体的には、直径（内径）６ｃｍ、高さ１０ｃｍのポリプロピレン製の蓋付き容器（商品名アイボーイ：アズワン（株）製）に、未浮遊時の粉流体として１／５の体積相当の粉流体を入れ、振とう機に容器をセットし、６ｃｍの距離を３往復／ｓｅｃで３時間振とうさせる。振とう停止直後の見かけ体積を最大浮遊時の見かけ体積とする。
【００３７】
また、本発明の画像表示用パネルでは、粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものが好ましい。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
ここで、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。なお、本発明の画像表示用パネルは、粉流体の見かけ体積の時間変化Ｖ１０／Ｖ５が０．８５よりも大きいものが好ましく、０．９よりも大きいものが特に好ましい。Ｖ１０／Ｖ５が０．８以下の場合は、通常のいわゆる粒子を用いた場合と同様となり、本発明のような高速応答、耐久性の効果が確保できなくなる。
【００３８】
また、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径（ｄ（０．５））は、好ましくは０．１〜２０μｍ、更に好ましくは０．５〜１５μｍ、特に好ましくは０．９〜８μｍである。０．１μｍより小さいと表示上の制御が難しくなり、２０μｍより大きいと、表示はできるものの隠蔽率が下がり装置の薄型化が困難となる。なお、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径（ｄ（０．５））は、次の粒子径分布Ｓｐａｎにおけるｄ（０．５）と同様である。
【００３９】
粉流体を構成する粒子物質は、下記式に示される粒子径分布Ｓｐａｎが５未満であることが好ましく、更に好ましくは３未満である。
粒子径分布Ｓｐａｎ＝（ｄ（０．９）−ｄ（０．１））／ｄ（０．５）
ここで、ｄ（０．５）は粉流体を構成する粒子物質の５０％がこれより大きく、５０％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．１）はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質の比率が１０％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．９）はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質が９０％である粒子径をμｍで表した数値である。粉流体を構成する粒子物質の粒子径分布Ｓｐａｎを５以下とすることにより、サイズが揃い、均一な粉流体移動が可能となる。
【００４０】
なお、以上の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粉流体にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。この粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られる。具体的には、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．）測定機を用いて、窒素気流中に粉流体を投入し、付属の解析ソフト（Ｍｉｅ理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、測定を行うことができる。
【００４１】
粉流体の作製は、必要な樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を混練り粉砕しても、モノマーから重合しても、既存の粒子を樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤でコーティングしても良い。以下、粉流体を構成する樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００４２】
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、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。
【００４３】
荷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。
【００４４】
着色剤の例としては、塩基性、酸性等の染料が挙げられ、ニグロシン、メチレンブルー、キノリンイエロー、ローズベンガル等が例示される。
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。
これらの着色剤及び無機系添加剤は、単独或いは複数組み合わせて用いることができる。特に黒色着色剤としてカーボンブラックが、白色着色剤として酸化チタンが好ましい。
【００４５】
しかしながら、このような材料を工夫無く混練り、コーティングなどを施しても、エアロゾル状態を示す粉流体を作製することはできない。エアロゾル状態を示す粉流体の決まった製法は定かではないが、例示すると次のようになる。
【００４６】
まず、粉流体を構成する物質の表面に、平均粒子径が２０〜１００ｎｍ、好ましくは２０〜８０ｎｍの無機微粒子を固着させることが適当である。また、その無機微粒子が２種以上の微粒子から成ることが適当である。更に、その無機微粒子がシリコーンオイルで処理されていることが適当である。ここで、無機微粒子としては、二酸化珪素（シリカ）、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化銅等が挙げられる。この無機微粒子を固着させる方法が重要であり、例えば、ハイブリダイザー（奈良機械製作所（株）製）やメカノフュージョン（ホソカワミクロン（株）製）などを用いて、ある限定された条件下（例えば処理時間）で、エアロゾル状態を示す粉流体を作製することができる。
【００４７】
ここで繰り返し耐久性を更に向上させるためには、粉流体を構成する樹脂の安定性、特に、吸水率と溶剤不溶率を管理することが効果的である。シート間に封入する粉流体を構成する樹脂の吸水率は、３重量％以下、特に２重量％以下とすることが好ましい。なお、吸水率の測定は、ＡＳＴＭ−Ｄ５７０に準じて行い、測定条件は２３℃で２４時間とする。粉流体を構成する樹脂の溶剤不溶率に関しては、下記関係式で表される粉流体の溶剤不溶率を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は樹脂の溶剤浸漬前重量、Ｂは良溶媒中に樹脂を２５℃で２４時間浸漬した後の重量を示す）
【００４８】
この溶剤不溶率が５０％未満では、長期保存時に粒子物質表面にブリードが発生し、粉流体との付着力に影響を及ぼし粉流体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。
【００４９】
また、易移動性粒子群もしくは粉流体の充填量については、易移動性粒子群もしくは粉流体の占有体積が、対向するシート間の空隙部分の３〜８０ｖｏｌ％、好ましくは３〜６５ｖｏｌ％、更に好ましくは１０〜５５ｖｏｌ％になるように調整することが好ましい。易移動性粒子群もしくは粉流体の体積占有率が、３ｖｏｌ％より小さいと鮮明な画像表示が行えなくなり、８０ｖｏｌ％より大きいと易移動性粒子群もしくは粉流体が移動しにくくなる。ここで、空間体積とは、対向するシート１、シート２に挟まれる部分から、必要に応じて設けた、隔壁４の占有部分、シートのシール部分を除いた、いわゆる易移動性粒子群もしくは粉流体を充填可能な体積を指すものとする。
【００５０】
次に、第１発明と第２発明に共通の構成部分を説明する。
先ず、本発明で用いるシート（基板）について説明する。
シート１はパネル外側から易移動性粒子群あるいは粉流体の色が確認できる透明シートであり、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。可とう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とう性のある材料、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とう性のない材料が用いられる。シート２は透明であっても、透明でなくても構わない。
【００５１】
シート材料を例示すると、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。また、シート１にはシートの透明性、平坦性を向上する目的でポリカーボネートを混合して用いることが好ましい。さらに、透明性を損なわない範囲で、また必要な耐熱性を実現できる範囲で、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等の透明樹脂を用いることもできる。さらにまた、耐候性、耐酸化劣化性、帯電防止性を改善するため、各種紫外線吸収剤、酸化防止剤および荷電防止剤を、透明性と耐熱性を損なわない範囲で添加することがきる。
【００５２】
シート厚みは、２〜５０００μｍ、好ましくは５〜１０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、シート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とう性に欠ける。
【００５３】
本発明の隔壁の形状は、表示にかかわる易移動性粒子のサイズあるいは粉流体のサイズにより適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は１０〜１０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍに、隔壁の高さは１０〜５０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍに調整される。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両シートの各々にリブ（隔壁）を形成した後に接合する両リブ法による隔壁形成を用いても、対向する両基板の一方にリブを形成した後に接合する片リブ法による隔壁形成を用いてもよい。
これらリブからなる隔壁により形成される表示セルは、図５に示すごとく、基板平面方向からみて六角状（ハニカム構造）、四角状、三角状、ライン状、円形状が例示される。このうち、ハニカム構造にするとコントラストを向上する効果があるので好ましい。
外部（表示側）から見える隔壁断面部分に相当する部分（表示セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、画像表示の鮮明さが増す。
【００５４】
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、感光体ペースト法、アディティブ法が挙げられる。
【００５５】
なお、本発明の画像表示用パネルは、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、ポイントカードなどのカード表示部などに用いられる。
【００５６】
【実施例】
次に実施例、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。
【００５７】
＜実施例１（第１発明）＞
画像表示用パネルを以下のように作製した。
まず、Ａ４サイズの０．５ｍｍ厚ガラス板を準備し、高さ４００μｍのリブを作り、ストライプ状の隔壁を形成した。
リブの形成は次のように行なった。先ずペーストは、無機粉体としてＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 、Ｂ２ Ｏ３ 、Ｂｉ２Ｏ３およびＺｎＯの混合物を、溶融、冷却、粉砕したガラス粉体を、樹脂として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、溶剤にて粘度１２０００ｃｐｓになるように調製したペーストを作製した。次に、ペーストを準備したガラス板の背面上に塗布し、１５０℃で加熱硬化させ、この塗布〜硬化を繰り返す事により、厚み（隔壁の高さに相当）４００μｍになるように調整した。次に、ドライフォトレジストを貼り付けて、露光〜エッチングにより、ライン５０μｍ、スペース４００μｍ、ピッチ２５０μｍの隔壁パターンが形成されるようなマスクを作製した。次に、サンドブラストにより、所定の隔壁形状になるように余分な部分を除去し、所望とするストライプ状隔壁を形成した。また、透明シートとして０．５ｍｍ厚のガラス基板を準備した。
【００５８】
次に、２種類の粒子群（粒子群Ａ、粒子群Ｂ）を準備した。
粒子群Ａ（黒色粒子群）は、アクリルウレタン樹脂ＥＡＵ５３Ｂ（亜細亜工業（株）製）／ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業（株）製）に、カーボンＭ１００（三菱化学（株）製）４ｐｈｒ、荷電制御剤ボントロンＮ０７（オリエント化学（株）製）２ｐｈｒを添加し、混練り後、ジェットミルにて粉砕分級して作製した。
粒子群Ｂ（白色粒子群）は、アクリルウレタン樹脂ＥＡＵ５３Ｂ（亜細亜工業（株）製）／ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業（株）製）に、酸化チタン１０ｐｈｒ、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製）２ｐｈｒを添加し、混練り後、ジェットミルにて粉砕分級して作製した。
【００５９】
作製された粒子群Ａは、含水率が２．９％、溶剤不溶率が９１％、平均粒子径が９．２μｍの負帯電性の黒色粒子群であった。また、作製された粒子群Ｂは、含水率が２．９％、溶剤不溶率が９１％、平均粒子径が７．１μｍの正帯電性の白色粒子群であった。
【００６０】
リブが形成されたシート（ガラス板）を、湿度４０％ＲＨ以下の乾燥した容器内に移し、粒子群Ａを第１の粒子群として、容器内上部に設けられたノズルから容器内に分散して、容器下部に置かれた基板上のセル内に散布することにより粒子群Ａを所定の帯電状態に帯電させて充填した。続いて、粒子群Ｂを第２の粒子群として、容器内上部に設けられた別のノズルから容器内に分散して、容器下部に置かれたシート上のセル内（すでに粒子群Ａが充填されている）に散布することにより所定の帯電状態に帯電させて、粒子群Ａに重ねて充填した。粒子群Ａと粒子群Ｂの混合率は同重量ずつとし、それら粒子群のシート間セル内への充填率（体積占有率）は２５ｖｏｌ％となるように調整した。
次に、粒子群Ａと粒子群Ｂが充填されたシートに、透明なガラス板を重ねてから、シート周辺をエポキシ系接着剤にて接着密封して、表示用パネルを作製した。
【００６１】
＜実施例２（第２発明）＞
画像表示用パネルを以下のように作製した。
まず、Ａ４サイズの０．５ｍｍ厚ガラス板を準備し、高さ４００μｍのリブを作り、ストライプ状の隔壁を形成した。
リブの形成は次のように行なった。先ずペーストは、無機粉体としてＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 、Ｂ２ Ｏ３ 、Ｂｉ２Ｏ３およびＺｎＯの混合物を、溶融、冷却、粉砕したガラス粉体を、樹脂として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、溶剤にて粘度１２０００ｃｐｓになるように調製したペーストを作製した。次に、ペーストを準備したガラス板の背面上に塗布し、１５０℃で加熱硬化させ、この塗布〜硬化を繰り返す事により、厚み（隔壁の高さに相当）４００μｍになるように調整した。次に、ドライフォトレジストを貼り付けて、露光〜エッチングにより、ライン５０μｍ、スペース４００μｍ、ピッチ２５０μｍの隔壁パターンが形成されるようなマスクを作製した。次に、サンドブラストにより、所定の隔壁形状になるように余分な部分を除去し、所望とするストライプ状隔壁を形成した。また、透明シートとして０．５ｍｍ厚のガラス基板を準備した。
【００６２】
次に２種類の粉流体（粉流体Ｘ、粉流体Ｙ）を準備した。
粉流体Ｘ（白色粉流体）は、まず、メチルメタクリレートモノマー、ＴｉＯ２（２０ｐｈｒ）、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製、５ｐｈｒ）、開始剤ＡＩＢＮ（０．５ｐｈｒ）を用いて懸濁重合した後、分級装置にて粒子径をそろえた。次に、ハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて、これらの粒子に外添剤Ａ（シリカＨ２０００／４、ワッカー社製）と外添剤Ｂ（シリカＳＳ２０、日本シリカ（株）製）を投入し、４８００回転で５分間処理して、外添剤を、重合した粒子表面に固定化し、粉流体になるように調整した。この粉流体Ｘは正帯電性であった。
粉流体Ｙ（黒色粉流体）は、まず、スチレンモノマー、アゾ系化合物（５ｐｈｒ）、荷電制御剤ボントロンＮ０７（オリエント化学（株）製、５ｐｈｒ）、開始剤ＡＩＢＮ（０．５ｐｈｒ）を用いて懸濁重合した後、分級装置にて粒子径をそろえた。次に、ハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて、これら粒子に外添剤Ｃ（シリカＨ２０５０、ワッカー社製）と外添剤Ｂ（シリカＳＳ２０、日本シリカ（株）製）を投入し、４８００回転で５分間処理して、外添剤を、重合した粒子表面に固定化し、粉流体になるように調整した。この粉流体Ｙは負帯電性であった。
【００６３】
粉流体Ｘを構成する粒子物質の含水率は３．０％であり、溶剤不溶率は９２％であり、平均粒子径は３．３μｍであった。また、粉流体Ｙを構成する粒子物質の含水率は２．８％であり、溶剤不溶率は９２％であり、平均粒子径は３．１μｍであった。
【００６４】
リブが形成されたシート（ガラス板）を、湿度４０％ＲＨ以下の乾燥した容器内に移し、粉流体Ｘを第１の粉流体として、容器内上部に設けられたノズルから容器内に分散して、容器下部に置かれたシート上のセル内に散布することにより粉流体Ｘを所定の帯電状態に帯電させて充填した。続いて、粉流体Ｙを第２の粉流体として、容器内上部に設けられた別のノズルから容器内に分散して、容器下部に置かれたシート上のセル内（すでに粉流体Ｘが充填されている）に散布することにより所定の帯電状態に帯電させて、粉流体Ｘに重ねて充填した。粉流体Ｘと粉流体Ｙの混合率は同重量ずつとし、それら粉流体のガラス基板間への充填率（体積占有率）は２５ｖｏｌ％となるように調整した。次に、粉流体Ｘと粉流体Ｙが充填されたシートに、透明なガラス板を重ねてから、シート周辺をエポキシ系接着剤にて接着密閉して、表示用パネルを作製した。
【００６５】
作製した実施例１の表示用パネル及び実施例２の表示用パネルについて、下記の基準に従い、表示機能の評価を行った。また、上記粒子群および粉流体の含水量及び粒子群および粉流体を構成する粒子の粒子径分布および粒子径を、以下のようにして測定した。結果を以下の表１に示す。
【００６６】
「粒子および粉流体の含水量」
カールフィッシャー装置を用いて、粒子群及び粉流体を構成する粒子の含水量を測定した。
「粒子および粉流体を構成する粒子の粒子径分布および粒子径」
Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．）測定機に粒子群および粉流体を構成する各粒子を投入し、付属の解析ソフト（体積基準分布を基に粒子径分布、粒子径を算出するソフト）を用いて、下記値を求めた。
粒子径分布：Ｓｐａｎ＝（ｄ（０．９）−ｄ（０．１））／ｄ（０．５）
（ここで、ｄ（０．５）は粒子もしくは粉流体を構成する粒子物質の５０％がこれより大きく、５０％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．１）はこれ以下の粒子もしくは粉流体を構成する粒子物質の比率が１０％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．９）はこれ以下の粒子もしくは粉流体を構成する粒子物質が９０％である粒子径をμｍで表した数値である。）
【００６７】
「表示機能の評価」
電子写真用の感光体ドラムに静電潜像（パターン１）を作製し、この感光体ドラムを回転させながら、この感光体ドラムの下を、表示用パネルの透明シート側表面が感光体ドラム側を向くようにして移動させることにより、パターン１の画像表示を行った。
続いて、電子写真用の感光体ドラムに静電潜像（パターン２）を作製し、この感光体ドラムを回転させながら、この感光体ドラムの下を、パターン１が表示された表示用パネルの透明シート側表面が感光体ドラム側を向くようにして移動させることにより、パターン２の画像表示による書き換えを行った。
表示機能の評価は、表示画像の書き換え後表示状態（パターン２）にて、画像表示直後の画像状態（パターン１画像の画像残りの有無）、及び、画像表示後の表示用パネルをそのまま水平に放置した場合と、垂直に立てかけて放置した場合にて、１０日放置後の画像状態について、目視観察することで行った。
【００６８】
【表１】
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、所定の間隔で対向する、少なくとも一方が透明な２枚のシート間に、周囲を仕切り壁で囲まれた１又は２以上のセルを形成し、前記各セルに易移動性粒子群（第１発明）もしくは粉流体（第２発明）を収納するに際し、前記易移動性粒子群もしくは粉流体を、互いに帯電極性の異なる、且つ、互いに色の異なるものとし、互いに異なる帯電極性に帯電している状態で前記セル内に収納し、前記シートの外部表面に形成された、表示させたい画像に対応した静電潜像に基づく静電場によって、前記易移動性粒子群もしくは粉流体を移動させることによって画像表示を行っているため、以下の効果を得ることができる。
【００７０】
（１）画像表示、画像消去を繰り返し行うことができるので、従来の紙等の画像表示媒体、現像剤（トナー）、インク等の消耗品を使用する必要がなく、今日の環境負荷低減に応えることができる。
（２）コントラストに優れ、高解像度で高品質な画像を長期間、安定的に表示できる。
（３）良好な可逆性を示し、残像が発生しにくく、従って特別に画像消去を行わなくても画像を書き換え表示できる。
（４）低い電圧で粒子もしくは粉流体が駆動するので、外部からの小さな電荷による静電場でも画像表示ができる。
（５）電極がいらないので、構成が簡単で、安価なものとできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示用パネルの構造の一例を示す図である。
【図２】本発明の画像表示用パネルにおける画像表示の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の画像表示用パネルにおける画像書き換えの一例を説明するための図である。
【図４】本発明の画像表示用パネルにおける画像消去の一例を説明するための図である。
【図５】隔壁により形成される表示セルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 透明シート
２ シート
３ 易移動性粒子群（または粉流体）
３Ｗ 白色粒子（または粉流体）
３Ｂ 黒色粒子（または粉流体）
４ 隔壁
１１ 静電場印加手段
１２、１３ 外部電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display panel, and more particularly, to an image capable of repeatedly performing image display without specially erasing an image by using a flying movement of particles or a movement of a powder fluid due to Coulomb force or the like. The present invention relates to a display panel and an image display method using the image display panel.
[0002]
[Prior art]
The current image display (display of a copy image or print image) uses a pencil or a pen on a display medium such as paper, or uses a printer or a copier to remove the developer (toner) or ink. It is performed using a method of fixing.
[0003]
Images cannot be displayed and images cannot be deleted on a display medium such as paper. Once the image is displayed on the display medium, such as paper, it cannot be reused unless an image is displayed on the back side of the medium on which the image has not been displayed yet. For this reason, display media such as paper on which images are displayed are discarded or incinerated after use, and cannot be recycled. Developers (toners) are used in pencils, pens, printers, copiers, and the like. And ink are also consumed as consumables.
[0004]
Note that an electrophoretic display panel has been proposed as an image display panel capable of repeating image display and image deletion. In this display panel, a space is formed by arranging two substrates, at least one of which is transparent, at an interval with a spacer interposed therebetween, in which particles having electrophoretic ability are provided in different colors. The liquid is filled with a display liquid dispersed in a dispersion medium, and an image is displayed in the color of the particles or the color of the dispersion medium by applying an electrostatic field and causing the particles in the display liquid to migrate.
[0005]
However, in this electrophoretic display panel, the difference in specific gravity between the particles and the dispersion medium in the display liquid is very large, and the sedimentation and aggregation of the particles are likely to occur. Stable image display is difficult, and the chargeability of the particles in the liquid varies greatly with time. In this respect, the image display stability (image memory properties) over a long period of time is also inferior.
[0006]
On the other hand, in contrast to an electrophoresis method using particle behavior in a solution, a method using no solution has been proposed (for example, see Non-Patent Document 1). This method utilizes the behavior of particles in a gas composed of particles and a substrate. In this method, since no solution is used, the problems of sedimentation and agglomeration of particles, which were problems in the electrophoresis method, are solved.
[0007]
[Non-patent document 1]
Guo Lao Zhao and three others, “New Toner Display Device (I)”, July 21, 1999, Annual Meeting of the Imaging Society of Japan (83 times in total), “Japan Hardcopy '99”, p. 249-252
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method using no solution described above, the driving voltage of the particles is significantly increased, and the electrophoresis method can move the particles at about several tens of volts. A new problem that particles cannot move has arisen, and it lacks the performance of an image display panel that attempts to display images with external charges, and it does not become an inexpensive panel due to its complicated configuration. There was a problem.
[0009]
The present invention has been intensively studied in view of the above circumstances, and in image display using dry particles, easily movable particles, or fluidity, which is a characteristic of liquid, and a certain characteristic, which is a characteristic of solid. An object of the present invention is to provide an image display panel and an image display method having the following advantages by using a powdery fluid having a novel state substance having both external shape retention properties.
(1) Since image display and image erasure can be performed repeatedly, there is no need to use conventional image display media such as paper, consumables such as developer (toner), ink, etc., and it is possible to meet today's environmental load reduction. be able to.
(2) A high-resolution, high-quality image with excellent contrast can be stably displayed for a long period of time.
(3) It shows good reversibility and hardly causes an afterimage, so that an image can be rewritten and displayed without specially erasing the image.
(4) Since the particles or the powder fluid are driven at a low voltage, an image can be displayed even in an electrostatic field due to a small external charge.
(5) Since no electrodes are required, the configuration is simple and the cost can be reduced.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The image display panel according to the present invention forms one or two or more cells surrounded by a partition wall between two sheets at least one of which is opposed to each other at a predetermined interval and is transparent at least one of the sheets. When accommodating the mobile particles (first invention) or the powdered fluid (second invention), the mobile particles or the powdered fluid have different charging polarities and different colors from each other. Stored in the cell in a state charged with different charging polarity, formed on the outer surface of the sheet, by the electrostatic field based on the electrostatic latent image corresponding to the image to be displayed, the mobile particles group Alternatively, the image display is performed by moving the powder fluid.
[0011]
In the present invention, the moved easily movable particles or the liquid powder are held while being electrostatically attached to the inner surface of the sheet even when the electrostatic field disappears, and therefore, based on the electrostatic latent image corresponding to the image to be displayed. The display image is rewritten by the replacement of the easily movable particles or the powdered fluid having different colors and charged polarities in accordance with the electrostatic field. Of course, the image can be erased by another method (for example, forming an alternating electric field or the like). Therefore, it is not necessary to discard the image display panel once displaying the image. Further, since no developer (toner), ink, or the like is required, it is possible to eliminate the use of conventional image display media such as paper related to image display and consumables such as developer. Further, it is not necessary to dissolve and fix the developer (toner) by heat to a sheet such as paper unlike the conventional electrophotographic image formation, and the energy required for this type of conventional image formation is unnecessary. Can save most of As described above, according to the present invention, it is possible to respond to today's environmental load reduction.
[0012]
As a preferred example of the present invention, it is preferable that the mobile particles or the powder fluid in the cell are stored in advance in a state where they are charged to different charging polarities by an electrostatic coating method. Water absorption of the ionic particles or the powdered fluid measured at 23 ° C. for 24 hours according to ASTM D570 is 3% or less, and the volume occupancy of the easily mobile particles or the powdered fluid in the cell The rate may range from 10 to 80 vol%. In any case, the present invention can be more suitably implemented.
[0013]
Further, an image display method of the present invention is characterized in that an image is displayed using the above-described image display panel, and that the image displayed on the image display panel is deleted.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present invention, an image is displayed by enclosing a mobile particle group or a novel state substance: powder fluid between opposed sheets at least one of which is transparent, and moving the mobile particle group or powder fluid by Coulomb force or the like to display an image. It relates to a completely new type of image display panel. Hereinafter, the image display panel of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
As shown in FIG. 1, the image display panel according to the present invention can be easily moved between two opposing sheets (between the transparent sheet 1 and the sheet 2) in the cells formed by the partition walls 4. It has a configuration in which a particle group (or powder fluid) 3 is enclosed. The mobile particle group (or powdered fluid) 3 enclosed in the cell has a different color and charged polarity from each other. I have. FIG. 1 illustrates the positively charged white particles (or powdered fluid) 3W and the negatively charged black particles (or powdered fluid) 3B. The combination of the color and the charging polarity is not limited to this example.
[0016]
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of image display on the image display panel of the present invention. In the image display panel of the present invention, as shown in an example in FIG. 2, the outer surface of the display panel on the transparent sheet 1 side in which the mobile particles 3 (or powder fluid) 3 is sealed between the opposing sheets 1 and 2. Then, an electric field is formed by applying an electric charge by some electrostatic field applying means 11. According to the electrostatic field, the mobile particles 3 (or powder fluid) charged negatively are attracted by the Coulomb force or the like toward the sheet part charged positively, and the sheet part charged negatively. The positively-charged easily-movable particles (or powder fluid) 3 are attracted by Coulomb force or the like, and the easily-movable particles (or powder fluid) 3 are attracted to the inner surface of the transparent sheet 1. The image is displayed by the electrostatic adhesion.
[0017]
The formation of the electrostatic latent image is performed by transferring an electrostatic latent image, which is performed by a normal electrophotographic system using an electrophotographic photosensitive member, onto the image display panel of the present invention, or by using an ion flow to form the electrostatic latent image. The method can also be performed by directly forming a latent image. As shown in an example in FIG. 2, the easily movable particles 3 (or powdered fluid) 3 attracted to and adhered to the inner surface of the transparent sheet 1 remain attached even when the electrostatic field disappears. The image is retained (memory) as it is. FIG. 2 exemplifies positively charged white particles (or liquid powder) 3W and negatively charged black particles (or liquid powder) 3B.
[0018]
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of image rewriting in the image display panel of the present invention. Once the panel on which the image has been displayed is left as it is, as shown in an example in FIG. 3, a new electrostatic field applying means 11 applies a new charge to the external surface of the display panel on the transparent sheet 1 side, so that a new charge is applied. An electrostatic field is formed. In accordance with the newly formed electrostatic field, the mobile particle group (or powder fluid) 3 moves again, and the negatively charged mobile particle group (or the negatively charged particle group) moves toward the positively charged sheet portion. Or powder fluid) 3 is attracted by Coulomb force or the like, and the positively charged easily-movable particles (or powder fluid) 3 are attracted by Coulomb force or the like toward the negatively charged sheet portion, The image display is rewritten by the mobile particles (or powdered fluid) 3 being attracted to the inner surface of the transparent sheet 1 and electrostatically attached thereto. FIG. 3 illustrates positively charged white particles (or powdered fluid) 3W and negatively charged black particles (or powdered fluid) 3B.
[0019]
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of image deletion in the image display panel of the present invention. As shown in FIG. 4, for example, external electrodes 12 and 13 are arranged on the outer surfaces of the sheets 1 and 2 of the display panel, and an alternating voltage is applied to the sheets 1 and 2, for example. Thus, an image can be erased by supplying electric charges to the outer surfaces of the sheets 1 and 2 of the display panel.
[0020]
Hereinafter, each component of the image display panel of the present invention will be described in detail in the order of particles (first invention), powdered fluid (second invention), and components common to the first and second inventions.
[0021]
First, two types of easily mobile particle groups used in the first invention of the image display panel of the present invention will be described. The two types of easily movable particles used in the first invention of the image display panel of the present invention have different colors and charged polarities.
In the preparation of the two types of easily mobile particles, in the preparation of the particles, the necessary resin, charge control agent, colorant, and other additives are kneaded and pulverized, or polymerized from a monomer, or an existing one. The particles may be coated with a resin, a charge control agent, a coloring agent, and other additives, but it is important to make the two particles different in color and charge polarity because they are used in combination.
Hereinafter, resins, charge control agents, coloring agents, and other additives are exemplified.
[0022]
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, fluorine resin, and the like. And a mixture of two or more types. Particularly, from the viewpoint of controlling the adhesion to the substrate, polyester resin, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, urethane resin, and fluororesin are preferred. .
[0023]
Examples of the charge control agent include a quaternary ammonium salt-based compound, a nigrosine dye, a triphenylmethane-based compound, and an imidazole derivative in the case of providing a positive charge, and a metal-containing azo compound in the case of providing a negative charge. Dyes, salicylic acid metal complexes, nitroimidazole derivatives and the like.
[0024]
As the coloring agent, various kinds of organic or inorganic pigments and dyes as exemplified below can be used.
[0025]
Examples of black colorants include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon, and grafted carbon black. Examples of white colorants include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
Examples of blue colorants include C.I. I. Pigment Blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 15, Navy Blue, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Metal-Free Phthalocyanine Blue, Partially Chlorinated Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indaslen Blue BC and the like.
[0026]
As the red colorant, red iron, cadmium red, leadtan, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, lithol red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, rhodamine lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B, C.I. I. Pigment Red 2 and the like.
Examples of yellow colorants include: lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hanza yellow G, Hanza yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, Quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, tartrazine lake, C.I. I. Pigment Yellow 12 and the like.
[0027]
Green colorants include chrome green, chromium oxide, pigment green B, C.I. I. Pigment Green 7, Malachite Green Lake, Final Yellow Green G and the like.
Examples of orange colorants include red lead, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, indaslen brilliant orange RK, benzidine orange G, indaslen brilliant orange GK, C.I. I. Pigment Orange 31 and the like.
Examples of the purple colorant include manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
[0028]
Other extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, alumina white and the like. Various dyes such as basic, acidic, dispersion, and direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue.
Examples of inorganic additives include titanium oxide, zinc white, 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, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper powder, aluminum powder, and the like.
These colorants and inorganic additives can be used alone or in combination of two or more. In particular, carbon black is preferable as the black colorant, and titanium oxide is preferable as the white colorant.
[0029]
Further, it is preferable that the particles have a spherical shape and a uniform particle size.
In the present invention, regarding the particle size distribution of each particle, the particle size distribution Span represented by the following formula is set to less than 5, preferably less than 3.
Span = (d (0.9) −d (0.1)) / d (0.5)
(However, d (0.5) is a numerical value in μm indicating a particle diameter in which 50% of the particles are larger than 50% and smaller than 50%, and d (0.1) is a ratio of particles smaller than 10%.) %, And d (0.9) is a numerical value, expressed in μm, where 90% of the particles are 90% or less.
By setting the span within the range of 5 or less, the size of each particle becomes uniform, and uniform particle movement becomes possible.
[0030]
Furthermore, it is preferable that the average particle diameter d (0.5) of each particle in the two types of easily movable particles be 0.1 to 50 μm. If it is larger than this range, the sharpness of the display will be lacking, and if it is smaller than this range, the cohesive force between the particles will be too large to hinder the movement of the particles.
Furthermore, regarding the correlation of each particle, of the particles used, the ratio of d (0.5) of the particle having the minimum diameter to d (0.5) of the particle having the maximum diameter is 50 or less, preferably 10 or less. It is important that
Even if the particle size distribution Span is reduced, particles having different charging polarities move closer to each other, so that the particle sizes are close to each other and it is preferable that the particles can easily move. Is in this range.
[0031]
The above-mentioned particle size distribution and particle size can be determined by a laser diffraction / scattering method or the like. When the particles to be measured are irradiated with laser light, a light intensity distribution pattern of diffraction / scattered light is generated spatially, and since this light intensity pattern has a correspondence with the particle size, the particle size and the particle size distribution can be measured. .
The particle size and the particle size distribution in the present invention are obtained from a volume-based distribution. Specifically, using a Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Ltd.) measuring device, the particles are introduced into a nitrogen gas stream, and the particles are analyzed using the attached analysis software (software based on a volume-based distribution using Mie theory). Measurements of diameter and particle size distribution can be made.
[0032]
Next, the powder fluid used in the second invention of the present invention will be described.
The “powder fluid” in the second invention of the present invention is a substance in an intermediate state between a fluid and a particle that exhibits fluidity by itself without using the power of gas or liquid. For example, a liquid crystal is defined as an intermediate phase between a liquid and a solid, and has fluidity which is a characteristic of a liquid and anisotropy (optical properties) which is a characteristic of a solid (Heibonsha: Encyclopedia). . On the other hand, the definition of a particle is an object having a finite mass even if it is negligible in size, and is said to be affected by gravity (Maruzen: Encyclopedia of Physics). Here, even particles have a special state of gas-solid fluidized bed or liquid-solid fluid, and when gas flows from the bottom plate to the particles, an upward force acts on the particles corresponding to the velocity of the gas. Is a gas-solid fluidized bed that can easily flow like a fluid when it balances gravity, and a liquid-solid fluidized body is also called a fluidized fluidized body. (Company: Encyclopedia). Thus, the gas-solid fluidized bed or the liquid-solid fluid is in a state utilizing the flow of gas or liquid. In the present invention, it has been found that a substance in a state of exhibiting fluidity can be specifically produced without using the power of such a gas or the power of a liquid, and this is defined as a powder fluid.
[0033]
That is, the powder fluid in the present invention is in an intermediate state having both the characteristics of particles and liquid in the same state as the definition of liquid crystal (intermediate phase between liquid and solid), and the gravitational force which is the characteristic of the particles described above is used. It is a substance that is extremely unaffected and exhibits a unique state of high fluidity. Such a substance can be obtained in an aerosol state, that is, a dispersion system in which a solid or liquid substance is stably suspended as a dispersoid in a gas, and the solid substance is regarded as a dispersoid in the image display panel of the present invention. Is what you do.
[0034]
The image display panel that is the object of the present invention encloses a powder fluid that exhibits high fluidity in an aerosol state in which solid particles are stably suspended as a dispersoid in a gas between opposed sheets, at least one of which is transparent. Such a powder fluid can be easily and stably moved by Coulomb force or the like when a low voltage is applied.
[0035]
As described above, the powder fluid is a substance in an intermediate state between a fluid and a particle, which exhibits fluidity by itself without using the power of gas or liquid. The powdered fluid can be in an aerosol state, and is used in the image display panel of the present invention in a state where a solid substance is relatively stably suspended in a gas as a dispersoid.
[0036]
The range of the aerosol state is preferably such that the apparent volume at the time of the maximum suspension of the powder fluid is at least twice as large as that at the time of no suspension, more preferably at least 2.5 times, particularly preferably at least 3 times. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 12 times or less.
If the apparent volume at the time of the maximum floating of the powder fluid is smaller than twice that of the non-floating state, it is difficult to control the display. If the apparent volume is larger than 12 times, the powder fluid will flutter too much when sealed in the device. Inconvenience in handling occurs. In addition, the apparent volume at the time of maximum floating is measured as follows. That is, the powder fluid is put into a closed container through which the powder fluid can be seen, and the container itself is vibrated or dropped to create a maximum floating state, and the apparent volume at that time is measured from the outside of the container. Specifically, a powdery fluid equivalent to 1/5 of the volume of the powdery fluid in a non-floating powdery fluid is placed in a polypropylene-made container with a lid (trade name: Iboy: manufactured by As One Corporation) having a diameter (inner diameter) of 6 cm and a height of 10 cm. And the container is set on a shaker, and shaken at a distance of 6 cm at 3 reciprocations / sec for 3 hours. The apparent volume immediately after stopping shaking is the apparent volume at the time of maximum suspension.
[0037]
Further, in the image display panel of the present invention, it is preferable that the temporal change of the apparent volume of the powder fluid satisfies the following expression.
V 10 / V 5 > 0.8
Where V 5 Is the apparent volume (cm) 5 minutes after the maximum suspension 3 ), V 10 Is the apparent volume (cm) 10 minutes after the maximum floating 3 ). It should be noted that the image display panel of the present invention has the following characteristics. 10 / V 5 Is preferably larger than 0.85, particularly preferably larger than 0.9. V 10 / V 5 Is 0.8 or less, it is the same as the case where ordinary so-called particles are used, and the effect of high-speed response and durability as in the present invention cannot be secured.
[0038]
The average particle diameter (d (0.5)) of the particulate matter constituting the powder fluid is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and particularly preferably 0.9 to 8 μm. . If it is smaller than 0.1 μm, it is difficult to control the display. If it is larger than 20 μm, the display can be performed, but the concealment ratio is reduced, and it is difficult to reduce the thickness of the device. The average particle diameter (d (0.5)) of the particulate matter constituting the powder fluid is the same as d (0.5) in the next particle diameter distribution Span.
[0039]
The particle material constituting the powder fluid preferably has a particle size distribution Span represented by the following formula of less than 5, and more preferably less than 3.
Particle size distribution Span = (d (0.9) -d (0.1)) / d (0.5)
Here, d (0.5) is a numerical value expressing the particle diameter in μm that 50% of the particulate matter constituting the powder fluid is larger than 50% and smaller than 50%, and d (0.1) is less than this. The value of the particle diameter in which the ratio of the particulate matter constituting the powder fluid is 10% is expressed in μm, and d (0.9) is the particle diameter in which the particle material constituting the powder fluid of 90% or less is represented by μm. It is a numerical value represented by. By setting the particle size distribution Span of the particulate matter constituting the powder fluid to 5 or less, the size becomes uniform and uniform powder fluid movement becomes possible.
[0040]
The above particle size distribution and particle size can be determined by a laser diffraction / scattering method or the like. When a laser beam is irradiated to the powder fluid to be measured, a light intensity distribution pattern of diffraction / scattered light is generated spatially, and since this light intensity pattern has a correspondence with the particle size, the particle size and the particle size distribution are measured. it can. The particle size and the particle size distribution are obtained from a volume-based distribution. Specifically, using a Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Ltd.) measuring machine, a powder fluid is introduced into a nitrogen stream, and attached analysis software (software based on volume-based distribution using Mie theory) is used. A measurement can be made.
[0041]
Powder fluids can be prepared by kneading and pulverizing the necessary resin, charge control agent, colorant, and other additives, or polymerizing from monomers, and adding existing particles to the resin, charge control agent, colorant, and other additives. It may be coated with an agent. Hereinafter, a resin, a charge control agent, a colorant, and other additives constituting the powder fluid will be exemplified.
[0042]
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, fluorine resin, and the like. It is also possible to mix two or more kinds, and in particular, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, urethane resin, and fluororesin are preferable from the viewpoint of controlling the adhesion to the substrate.
[0043]
Examples of the charge control agent include a quaternary ammonium salt-based compound, a nigrosine dye, a triphenylmethane-based compound, and an imidazole derivative in the case of providing a positive charge, and a metal-containing azo compound in the case of providing a negative charge. Dyes, salicylic acid metal complexes, nitroimidazole derivatives and the like.
[0044]
Examples of the coloring agent include basic and acidic dyes, and examples thereof include nigrosine, methylene blue, quinoline yellow, and rose bengal.
Examples of inorganic additives include titanium oxide, zinc white, 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, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper powder, aluminum powder, and the like.
These colorants and inorganic additives can be used alone or in combination of two or more. In particular, carbon black is preferable as the black colorant, and titanium oxide is preferable as the white colorant.
[0045]
However, even if such a material is kneaded and coated without any ingenuity, a powder fluid showing an aerosol state cannot be produced. It is not clear how the powdered fluid exhibiting the aerosol state is determined, but for example, it is as follows.
[0046]
First, it is appropriate to fix inorganic fine particles having an average particle diameter of 20 to 100 nm, preferably 20 to 80 nm, on the surface of the substance constituting the powder fluid. It is appropriate that the inorganic fine particles are composed of two or more kinds of fine particles. Further, it is appropriate that the inorganic fine particles are treated with silicone oil. Here, examples of the inorganic fine particles include silicon dioxide (silica), zinc oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, cerium oxide, iron oxide, and copper oxide. The method of fixing the inorganic fine particles is important, for example, using a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) or mechanofusion (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) under certain limited conditions (for example, processing time). ), A powder fluid showing an aerosol state can be produced.
[0047]
Here, in order to further improve the repetition durability, it is effective to control the stability of the resin constituting the powder fluid, particularly the water absorption and the solvent insolubility. The water absorption of the resin constituting the powder fluid enclosed between the sheets is preferably 3% by weight or less, particularly preferably 2% by weight or less. In addition, the measurement of the water absorption is performed according to ASTM-D570, and the measurement condition is set to 23 ° C. for 24 hours. Regarding the solvent insolubility of the resin constituting the powder fluid, the solvent insolubility of the powder fluid represented by the following relational expression is preferably 50% or more, particularly preferably 70% or more.
Solvent insolubility (%) = (B / A) × 100
(However, A indicates the weight of the resin before immersion in the solvent, and B indicates the weight after immersing the resin in a good solvent at 25 ° C. for 24 hours.)
[0048]
If the solvent insolubility is less than 50%, bleeding occurs on the surface of the particulate matter during long-term storage, which affects the adhesive force with the powdered fluid, hinders the movement of the powdered fluid, and impairs the durability of image display. is there. Solvents (good solvents) for measuring the solvent insolubility include fluorine resin such as methyl ethyl ketone, polyamide resin such as methanol, acrylic urethane resin such as methyl ethyl ketone and toluene, melamine resin such as acetone and isopropanol, and silicone resin such as silicone resin. Is preferably toluene or the like.
[0049]
Regarding the filling amount of the mobile particles or the powder fluid, the volume occupied by the mobile particles or the powder fluid is 3 to 80 vol%, preferably 3 to 65 vol%, of the gap between the opposing sheets. It is preferable to adjust so as to be preferably 10 to 55 vol%. If the volume occupancy of the mobile particles or the liquid powder is less than 3 vol%, clear image display cannot be performed, and if it is more than 80 vol%, the mobile particles or the liquid powder becomes difficult to move. Here, the space volume refers to a so-called easily-movable particle group or powder, excluding a portion occupied by the partition wall 4 and a seal portion of the sheet provided as necessary from a portion sandwiched between the opposed sheets 1 and 2. It refers to the volume that can be filled with fluid.
[0050]
Next, components common to the first invention and the second invention will be described.
First, the sheet (substrate) used in the present invention will be described.
The sheet 1 is a transparent sheet in which the color of the mobile particles or powder fluid can be confirmed from the outside of the panel, and a material having high visible light transmittance and good heat resistance is preferable. The presence or absence of flexibility is appropriately selected depending on the application. For example, a material that is flexible for applications such as electronic paper, and inflexible for applications such as display of portable devices such as mobile phones, PDAs and notebook computers. Material is used. The sheet 2 may or may not be transparent.
[0051]
Examples of sheet materials include polymer sheets such as polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polyethylene, and polycarbonate, and inorganic sheets such as glass and quartz. It is preferable that the sheet 1 is mixed with polycarbonate for the purpose of improving the transparency and flatness of the sheet. Further, a transparent resin such as polymethyl methacrylate or polystyrene can be used as long as the transparency is not impaired and the required heat resistance can be realized. Further, in order to improve weather resistance, oxidation deterioration resistance and antistatic property, various ultraviolet absorbers, antioxidants and antistatic agents can be added within a range not impairing transparency and heat resistance.
[0052]
The sheet thickness is preferably from 2 to 5000 μm, and more preferably from 5 to 1000 μm. If the thickness is too small, it is difficult to maintain the strength and the uniformity between the sheets. Occurs, and is particularly inflexible in electronic paper applications.
[0053]
The shape of the partition wall of the present invention is appropriately set optimally according to the size of the mobile particles or the size of the liquid powder involved in the display, and is not particularly limited, but the width of the partition wall is 10 to 1000 μm, preferably 10 to 500 μm. The height of the partition is adjusted to 10 to 5000 μm, preferably 10 to 500 μm.
Further, in forming the partition walls, even if ribs (partition walls) are formed on both of the opposing sheets and then the ribs are formed by a double rib method, the ribs are formed on one of the two opposite substrates and then joined. Partition formation by a one-rib method may be used.
As shown in FIG. 5, the display cells formed by the rib-shaped partition walls have a hexagonal (honeycomb structure), square, triangular, line, or circular shape when viewed from the substrate plane direction. Among them, a honeycomb structure is preferable because it has an effect of improving contrast.
The portion (area of the frame portion of the display cell) corresponding to the cross section of the partition seen from the outside (display side) is preferably as small as possible, and the sharpness of the image display is increased.
[0054]
Here, examples of the method for forming the partition include a screen printing method, a sand blast method, a photoconductor paste method, and an additive method.
[0055]
The image display panel of the present invention includes a display unit of a mobile device such as a notebook computer, a PDA, and a mobile phone, an electronic book such as an electronic book and an electronic newspaper, a signboard, a poster, a bulletin board such as a blackboard, a copy machine, and a printer paper. It is used for alternative rewritable paper, calculators, display units of home appliances, card display units such as point cards, and the like.
[0056]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited by the following examples.
[0057]
<Example 1 (first invention)>
An image display panel was manufactured as follows.
First, an A4 size glass plate having a thickness of 0.5 mm was prepared, ribs having a height of 400 μm were formed, and striped partition walls were formed.
The ribs were formed as follows. First, the paste is made of SiO as inorganic powder. 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , Bi 2 O 3 A mixture prepared by melting, cooling, and pulverizing a mixture of ZnO and ZnO was used, and a thermosetting epoxy resin was prepared as a resin, and a paste was prepared with a solvent so as to have a viscosity of 12,000 cps. Next, the paste was applied on the back surface of the prepared glass plate, heated and cured at 150 ° C., and the application and curing were repeated to adjust the thickness to 400 μm (corresponding to the height of the partition). Next, a dry photoresist was attached thereto, and a mask was formed by exposure to etching so that a partition pattern having a line of 50 μm, a space of 400 μm, and a pitch of 250 μm was formed. Next, an excess portion was removed by sandblasting so as to have a predetermined partition shape, thereby forming a desired striped partition. Further, a glass substrate having a thickness of 0.5 mm was prepared as a transparent sheet.
[0058]
Next, two types of particle groups (particle group A and particle group B) were prepared.
Particle group A (black particle group) was prepared by mixing acrylic urethane resin EAU53B (manufactured by Asia Kogyo Co., Ltd.) / IPDI-based crosslinker Excel Hardener HX (manufactured by Asia Co., Ltd.) with carbon M100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). 4 phr and 2 phr of a charge control agent Bontron N07 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) were added, kneaded, and pulverized and classified by a jet mill to prepare a product.
The particle group B (white particle group) was obtained by adding 10 phr of titanium oxide and a charge control agent Bontron E89 (acrylic urethane resin EAU53B (manufactured by Asia Industry Co., Ltd.) / IPDI-based crosslinking agent Excel Hardener HX (manufactured by Asia Industry Co., Ltd.)). 2 phr (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) was added, kneaded, and then pulverized and classified by a jet mill.
[0059]
The prepared particle group A was a negatively chargeable black particle group having a water content of 2.9%, a solvent insolubility of 91%, and an average particle diameter of 9.2 μm. The produced particle group B was a group of positively chargeable white particles having a water content of 2.9%, a solvent insolubility of 91%, and an average particle diameter of 7.1 μm.
[0060]
The sheet (glass plate) on which the ribs are formed is transferred into a dry container having a humidity of 40% RH or less, and the particle group A is dispersed into the container as a first particle group from a nozzle provided at an upper portion in the container. Then, the particles A were charged into a predetermined charged state by being sprayed into cells on a substrate placed under the container, and filled. Subsequently, the particle group B is dispersed as a second particle group into the container from another nozzle provided at the upper portion of the container, and is dispersed in a cell on a sheet placed at the lower portion of the container (the particle group A is already filled). ), And charged to a predetermined charged state, and the particles were overlaid on the particle group A. The mixing ratio of the particle group A and the particle group B was set equal to each other by weight, and the filling ratio (volume occupancy) of the particle group into the cell between the sheets was adjusted to be 25 vol%.
Next, a transparent glass plate was overlaid on the sheet filled with the particle groups A and B, and the sheet periphery was bonded and sealed with an epoxy-based adhesive to produce a display panel.
[0061]
<Example 2 (second invention)>
An image display panel was manufactured as follows.
First, an A4 size glass plate having a thickness of 0.5 mm was prepared, ribs having a height of 400 μm were formed, and striped partition walls were formed.
The ribs were formed as follows. First, the paste is made of SiO as inorganic powder. 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , Bi 2 O 3 A mixture prepared by melting, cooling, and pulverizing a mixture of ZnO and ZnO was used, and a thermosetting epoxy resin was prepared as a resin, and a paste was prepared with a solvent so as to have a viscosity of 12,000 cps. Next, the paste was applied on the back surface of the prepared glass plate, heated and cured at 150 ° C., and the application and curing were repeated to adjust the thickness to 400 μm (corresponding to the height of the partition). Next, a dry photoresist was attached thereto, and a mask was formed by exposure to etching so that a partition pattern having a line of 50 μm, a space of 400 μm, and a pitch of 250 μm was formed. Next, an excess portion was removed by sandblasting so as to have a predetermined partition shape, thereby forming a desired striped partition. Further, a glass substrate having a thickness of 0.5 mm was prepared as a transparent sheet.
[0062]
Next, two types of powder fluids (the powder fluid X and the powder fluid Y) were prepared.
The powder X (white powder) is firstly a methyl methacrylate monomer, TiO 2 2 (20 phr), charge control agent Bontron E89 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd., 5 phr) and initiator AIBN (0.5 phr) were subjected to suspension polymerization, and the particle diameters were adjusted using a classifier. Next, an external additive A (Silica H2000 / 4, manufactured by Wacker Inc.) and an external additive B (Silica SS20, Nippon Silica Co., Ltd.) were added to these particles using a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.). )) And treated at 4800 rpm for 5 minutes to immobilize the external additive on the surface of the polymerized particles and to adjust to a powdery fluid. This powder fluid X was positively charged.
The powder fluid Y (black powder fluid) is first suspended using a styrene monomer, an azo compound (5 phr), a charge control agent Bontron N07 (5 phr, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), and an initiator AIBN (0.5 phr). After the suspension polymerization, the particle diameters were adjusted using a classifier. Next, an external additive C (silica H2050, manufactured by Wacker Inc.) and an external additive B (silica SS20, manufactured by Nippon Silica Co., Ltd.) were added to these particles using a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.). And the mixture was treated at 4800 rpm for 5 minutes to adjust the external additive to be immobilized on the surface of the polymerized particles and to become a powdery fluid. This powder fluid Y was negatively charged.
[0063]
The water content of the particulate matter constituting the powder fluid X was 3.0%, the solvent insolubility was 92%, and the average particle size was 3.3 μm. The water content of the particulate matter constituting the powder fluid Y was 2.8%, the solvent insolubility was 92%, and the average particle size was 3.1 μm.
[0064]
The sheet (glass plate) on which the ribs are formed is transferred into a dry container having a humidity of 40% RH or less, and powder fluid X is dispersed into the container as a first powder fluid from a nozzle provided at an upper portion of the container. Then, the powdered fluid X was charged to a predetermined charged state by being sprayed into cells on a sheet placed under the container, and filled. Subsequently, the powder fluid Y is dispersed as a second powder fluid into the container from another nozzle provided in the upper portion of the container, and is dispersed in the cell on the sheet placed at the lower portion of the container (the powder fluid X is already filled). ), And charged to a predetermined charging state, and the powder fluid X was filled in a superposed manner. The mixing ratio of the powdered fluid X and the powdered fluid Y was set to the same weight, and the filling rate (volume occupancy) of the powdered fluid between the glass substrates was adjusted to be 25 vol%. Next, a transparent glass plate was overlaid on the sheet filled with the powder fluid X and the powder fluid Y, and the periphery of the sheet was adhered and sealed with an epoxy-based adhesive to produce a display panel.
[0065]
The display function of the manufactured display panel of Example 1 and the display panel of Example 2 was evaluated according to the following criteria. Further, the water content of the particle group and the powder fluid and the particle size distribution and the particle diameter of the particles constituting the particle group and the powder fluid were measured as follows. The results are shown in Table 1 below.
[0066]
`` Moisture content of particles and powder fluids ''
Using a Karl Fischer device, the water content of the particles and the particles constituting the powder fluid was measured.
"Particle size distribution and particle size of particles and particles constituting powder fluid"
The particles constituting the particle group and the powder fluid are put into a Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Ltd.) measuring device, and the attached analysis software (software for calculating the particle size distribution and the particle size based on the volume-based distribution) is used. The following values were determined.
Particle size distribution: Span = (d (0.9) -d (0.1)) / d (0.5)
(Here, d (0.5) is a numerical value expressed in μm of a particle diameter in which 50% of the particle substance constituting the particle or the powder fluid is larger than 50% and smaller than 50%, expressed in μm. Is a numerical value in μm representing a particle diameter in which the ratio of particles or particles constituting the liquid powder or fluid is 10%, and d (0.9) is 90 or less particles or particles or particles constituting the liquid powder or fluid. % Is a numerical value in which the particle diameter is expressed in μm.)
[0067]
"Evaluation of display function"
An electrostatic latent image (pattern 1) is formed on a photoconductor drum for electrophotography, and while the photoconductor drum is being rotated, the surface of the display panel on the transparent sheet side is positioned below the photoconductor drum under the photoconductor drum. , The image of Pattern 1 was displayed.
Subsequently, an electrostatic latent image (pattern 2) is formed on a photoconductor drum for electrophotography, and while the photoconductor drum is rotated, a display panel on which a pattern 1 is displayed is displayed below the photoconductor drum. The pattern 2 was rewritten by image display by moving the transparent sheet side surface so as to face the photosensitive drum side.
The evaluation of the display function is performed in the display state after the rewriting of the display image (pattern 2), the image state immediately after the image display (the presence or absence of the image remaining in the pattern 1 image), and the display panel after the image display is horizontally held as it is. In the case of standing and the case of standing upright, the image state after standing for 10 days was visually observed.
[0068]
[Table 1]
[0069]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, one or two or more cells surrounded by a partition wall are formed between two sheets at least one of which is opposed to each other at a predetermined interval and is transparent at least. Then, when storing the mobile particle group (first invention) or the powder fluid (second invention) in each of the cells, the mobile particle group or the powder fluid is charged with different charging polarities and different colors. Are stored in the cell in a state where they are charged to different charging polarities from each other, and formed on the outer surface of the sheet, by an electrostatic field based on an electrostatic latent image corresponding to an image to be displayed, Since the image display is performed by moving the mobile particles or the powder fluid, the following effects can be obtained.
[0070]
(1) Since image display and image erasure can be performed repeatedly, there is no need to use conventional image display media such as paper, consumables such as developer (toner), ink, etc., and it is possible to meet today's environmental load reduction. be able to.
(2) A high-resolution, high-quality image with excellent contrast can be stably displayed for a long period of time.
(3) It shows good reversibility and hardly causes an afterimage, so that an image can be rewritten and displayed without specially erasing the image.
(4) Since the particles or the powder fluid are driven at a low voltage, an image can be displayed even in an electrostatic field due to a small external charge.
(5) Since no electrodes are required, the configuration is simple and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the structure of an image display panel of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of image display on the image display panel of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of image rewriting in the image display panel of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of image deletion in the image display panel of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a display cell formed by partition walls.
[Explanation of symbols]
1 Transparent sheet
2 sheets
3 Mobile particles (or powder fluid)
3W white particles (or powder fluid)
3B Black particles (or powder fluid)
4 Partition wall
11 Electrostatic field applying means
12, 13 external electrode
