JP2006058563A - Panel for image display and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a panel for image display capable of reducing a sticking force of image display medium and lowering a driving voltage without damaging conductivity of an electrode and appearance and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: In the panel for image display, the image display medium 3 is enclosed between two sheets of substrates 1, 2 of which at least one side is transparent, the image display medium is moved by applying an electric field to the image display medium and, thereby, an image is displayed, wherein a thin film layer comprising fluorine based compound of low molecular weight is disposed in the substrate. Further, the thin film layer is formed as follow; the fluorine based compound of low molecular weight is applied in the substrate, the applied fluorine based compound is hydrolyzed, thereby, a film is uniformly formed in a molecular level and, thereafter, the excessive fluorine based compound is cleaned and removed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を付与することによって、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネル及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an image display panel for displaying an image by moving an image display medium by enclosing the image display medium between two substrates, at least one of which is transparent, and applying an electric field to the image display medium. It relates to a manufacturing method.

従来より、液晶(LCD)に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、2色粒子回転方式等の技術を用いた画像表示装置が提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, image display devices using techniques such as an electrophoresis method, an electrochromic method, a thermal method, and a two-color particle rotation method have been proposed as image display devices that can replace liquid crystal (LCD).

これら従来技術は、LCDと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な画像表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用画像表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。特に最近では、分散粒子と着色溶液から成る分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置して成る電気泳動方式が提案され、期待が寄せられている。   Compared to LCDs, these conventional technologies have advantages such as a wide viewing angle close to that of ordinary printed materials, low power consumption, and a memory function. It is considered as a technology that can be used for mobile phones, and is expected to expand to image display for mobile terminals, electronic paper, and the like. Particularly recently, an electrophoretic method in which a dispersion liquid composed of dispersed particles and a colored solution is encapsulated and disposed between opposing substrates has been proposed and is expected.

しかしながら、電気泳動方式では、液中を粒子が泳動するために液の粘性抵抗により応答速度が遅くなるという問題がある。さらに、低比重の溶液中に酸化チタン等の高比重の粒子を分散させているため沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、画像繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。また、マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイクロカプセルレベルにして、見かけ上、上述した欠点が現れにくくしているだけであって、本質的な問題は何ら解決されていない。   However, the electrophoresis method has a problem that the response speed becomes slow due to the viscous resistance of the liquid because the particles migrate in the liquid. Furthermore, since particles with high specific gravity such as titanium oxide are dispersed in a solution with low specific gravity, it is easy to settle, and it is difficult to maintain the stability of the dispersed state, and there is a problem of lack of image repetition stability. . Even when microencapsulation is performed, the cell size is set to the microcapsule level, and the above-described drawbacks are hardly made to appear, and the essential problems are not solved at all.

一方、溶液中での挙動を利用する電気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている(例えば、非特許文献1参照)。しかし、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、安定性に欠けるという問題もある。   On the other hand, a method in which conductive particles and a charge transport layer are incorporated into a part of a substrate without using a solution is proposed instead of an electrophoresis method using behavior in a solution (see, for example, Non-Patent Document 1). ). However, the structure is complicated because the charge transport layer and further the charge generation layer are arranged, and it is difficult to inject the charges into the conductive particles.

上述した種々の問題を解決するための一方法として、少なくとも一方が透明である2枚の対向する基板間に、画像表示媒体を封入した後、あるいは、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に画像表示媒体を封入した後、画像表示媒体に電界を与え、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルが知られている。
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”論文集、p.249-252
As one method for solving the various problems described above, after encapsulating the image display medium between two opposing substrates, at least one of which is transparent, or by forming cells isolated from each other by a partition wall, An image display panel is known that displays an image by enclosing an image display medium in a cell and then applying an electric field to the image display medium to move the image display medium.
趙 Kuniori 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” Proceedings, p.249-252

上述した画像表示用パネルでは、印加された電界に応じて、瞬時に、基板間(隔壁を設けた場合は隔壁で画成されたセル内)に封入された画像表示媒体を基板間で移動させる必要がある。しかしながら、場合によっては、基板表面や存在する場合は基板内に設けた隔壁表面及び電極表面に画像表示媒体が付着し、駆動電圧が高くなってしまう問題があった。また、この問題を解決しようとして、これまで、基板内にSiO、フッ素樹脂、ポリカーボネートなどによる処理を行うことが検討されてきたが、いずれも、画像表示媒体の付着力を低減させることはできたとしてもわずかで、また、製膜外観にも問題があった。 In the above-described image display panel, the image display medium enclosed between the substrates (in the cell defined by the partition walls when the partition walls are provided) is instantaneously moved between the substrates in accordance with the applied electric field. There is a need. However, depending on the case, there is a problem that the image display medium adheres to the surface of the substrate or, if present, the partition wall surface and the electrode surface provided in the substrate, and the drive voltage increases. In addition, in order to solve this problem, it has been studied to treat the substrate with SiO 2 , fluororesin, polycarbonate, etc., but any of them can reduce the adhesion of the image display medium. There was also a slight problem, and there was a problem with the film appearance.

本発明の目的は上述した問題点を解消して、電極の導電性及び外観を損なうことなく、画像表示媒体の付着力を低減させ、駆動電圧を低下させることができる画像表示用パネル及びその製造方法を提供しようとするものである。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to reduce the adhesion of the image display medium and reduce the driving voltage without impairing the conductivity and appearance of the electrode, and the manufacturing thereof. Is to provide a method.

本発明の画像表示用パネルは、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を付与することによって、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルにおいて、基板内に、分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を設けたことを特徴とするものである。   The image display panel of the present invention is an image in which an image display medium is sealed between two substrates, at least one of which is transparent, and an image is displayed by moving the image display medium by applying an electric field to the image display medium. In the display panel, a thin film layer made of a fluorine-based compound having a low molecular weight is provided in the substrate.

本発明の画像表示用パネルの好適例としては、薄膜層が、少なくとも基板内に設けた電極表面を被覆していること、薄膜層の厚みを0.5〜500nmとしたこと、及び、フッ素系化合物の分子量を50〜20000としたこと、がある。   As a suitable example of the panel for image display of this invention, the thin film layer has coat | covered the electrode surface provided in the board | substrate at least, the thickness of the thin film layer was 0.5-500 nm, and fluorine type The molecular weight of the compound may be 50-20000.

また、本発明の画像表示用パネルの製造方法は、上述した構成の画像表示用パネルの製造方法において、基板内に分子量の低いフッ素系化合物を塗布し、塗布したフッ素系化合物を加水分解させることで均一に分子レベルで成膜させ、その後余分なフッ素系化合物を洗浄して除去することを特徴とするものである。   The image display panel manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing an image display panel having the above-described configuration, in which a fluorine-based compound having a low molecular weight is applied in a substrate and the applied fluorine-based compound is hydrolyzed. The film is uniformly formed at the molecular level, and then the excess fluorine-based compound is washed away.

本発明では、基板内に分子量の低いフッ素系化合物を塗布し、塗布したフッ素系化合物を加水分解させることで均一に分子レベルで成膜させ、その後余分なフッ素系化合物を洗浄して除去することにより、基板内に、分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を設けることで、電極の導電性及び外観を損なうことなく、画像表示媒体の付着力を低減させることができ、駆動電圧を低下させることができる。   In the present invention, a fluorine compound having a low molecular weight is applied to the substrate, and the applied fluorine compound is hydrolyzed to form a film uniformly at the molecular level, and then the excess fluorine compound is removed by washing. By providing a thin film layer made of a low molecular weight fluorine-based compound in the substrate, the adhesion of the image display medium can be reduced without impairing the conductivity and appearance of the electrode, and the driving voltage is reduced. be able to.

まず、本発明の対象となる画像表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明で用いる画像表示用パネルでは、対向する2枚の基板間に封入した画像表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向にそって、高電位側に向かっては低電位に帯電した画像表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、また、低電位側に向かっては高電位に帯電した画像表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、それら画像表示媒体が電位の切替による電界方向の変化によって往復運動することにより、画像表示がなされる。従って、画像表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し時あるいは保存時の安定性を維持できるように、画像表示用パネルを設計する必要がある。ここで、画像表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気影像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。   First, a basic configuration of an image display panel that is an object of the present invention will be described. In the image display panel used in the present invention, an electric field is applied to an image display medium sealed between two opposing substrates. Along with the applied electric field direction, the image display medium charged at a low potential toward the high potential side is attracted by the force of the electric field or the Coulomb force, and is charged at a high potential toward the low potential side. The image display medium is attracted by an electric field force, a Coulomb force, or the like, and the image display medium is reciprocated by a change in the electric field direction due to the potential switching, thereby displaying an image. Therefore, it is necessary to design the image display panel so that the image display medium moves uniformly and can maintain stability during repetition or storage. Here, as the force applied to the particles constituting the image display medium, in addition to the force attracted by the Coulomb force between the particles, the electric image force with the electrode and the substrate, the intermolecular force, the liquid cross-linking force, gravity and the like can be considered. .

本発明の対象となる画像表示用パネルの例を、図1(a)、(b)〜図3(a)、(b)に基づき説明する。
図1(a)、(b)に示す例では、少なくとも1種以上の粒子から構成される色と帯電特性の異なる画像表示媒体3(ここでは白色粒子3Wと黒色粒子3Bを示す)を、基板1、2の外部から加えられる電界に応じて、基板1、2と垂直に移動させ、黒色粒子3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子3Wを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図1(b)に示す例では、図1(a)に示す例に加えて、基板1、2との間に例えば格子状に隔壁4を設け表示セルを画成している。
図2(a)、(b)に示す例では、少なくとも1種以上の粒子から構成される色と帯電特性の異なる画像表示媒体3(ここでは白色粒子3Wと黒色粒子3Bを示す)を、基板1に設けた電極6と基板2に設けた電極5との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板1、2と垂直に移動させ、黒色粒子3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子3Wを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図2(b)に示す例では、図2(a)に示す例に加えて、基板1、2との間に例えば格子状に隔壁4を設け表示セルを画成している。
図3(a)、(b)に示す例では、1種の色の帯電性を有する画像表示媒体3(ここでは白色粒子3W)を、基板2上に設けた電極5と電極6との間に電圧を印加させることにより発生する電界に応じて、基板1、2と平行方向に移動させ、白色粒子3Wを観察者に視認させて白色表示を行うか、あるいは、電極6または基板1の色を観察者に視認させて電極6または基板1の色の表示を行っている。なお、図3(b)に示す例では、基板1、2との間に例えば格子状に隔壁4を設け表示セルを画成している。
以上の説明は、白色粒子3Wを白色粉流体に、黒色粒子3Bを黒色粉流体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することが出来る。
An example of an image display panel which is an object of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) and (b) to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
In the example shown in FIGS. 1A and 1B, an image display medium 3 (here, white particles 3W and black particles 3B are shown) having different colors and charging characteristics composed of at least one kind of particles is used as a substrate. Depending on the electric field applied from the outside of 1 and 2, the substrate is moved perpendicularly to the substrates 1 and 2 and the black particles 3B are visually recognized by the observer to display black, or the white particles 3W are visually recognized by the observer. To display a white color. In the example shown in FIG. 1B, in addition to the example shown in FIG. 1A, partition walls 4 are provided, for example, in a lattice shape between the substrates 1 and 2 to define display cells.
In the example shown in FIGS. 2A and 2B, an image display medium 3 (in this case, white particles 3W and black particles 3B) having different colors and charging characteristics composed of at least one kind of particles is used as a substrate. 1 is moved perpendicularly to the substrates 1 and 2 in accordance with the electric field generated by applying a voltage between the electrode 6 provided on the substrate 1 and the electrode 5 provided on the substrate 2, and the black particles 3B are visually recognized by the observer. Thus, black display is performed, or white particles 3W are visually recognized by an observer to perform white display. In the example shown in FIG. 2B, in addition to the example shown in FIG. 2A, partition walls 4 are provided, for example, in a lattice form between the substrates 1 and 2 to define display cells.
In the example shown in FIGS. 3A and 3B, an image display medium 3 (in this case, white particles 3W) having one color of chargeability is disposed between the electrode 5 and the electrode 6 provided on the substrate 2. In accordance with the electric field generated by applying a voltage to the substrate 1, it is moved in a direction parallel to the substrates 1 and 2, and the white particles 3W are visually recognized by the observer, or the color of the electrode 6 or the substrate 1 is displayed. The color of the electrode 6 or the substrate 1 is displayed by the observer. In the example shown in FIG. 3B, partition walls 4 are provided between the substrates 1 and 2, for example, in a lattice shape to define display cells.
The above description can be similarly applied to the case where the white particles 3W are replaced with the white powder fluid and the black particles 3B are replaced with the black powder fluid.

本発明の画像表示用パネルの特徴は、基板内特に電極上に分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を構成することで、薄膜層により画像表示媒体と基板表面特に電極との付着を大幅に減少させた点、及び、厚みの薄い薄膜層であるため、電極上に設けても電極の導電性及び外観を損なうことがない点、にある。その結果、画像表示媒体の移動がスムーズになり、駆動電圧を低下させることができる。   The image display panel according to the present invention is characterized in that a thin film layer made of a fluorine-based compound having a low molecular weight is formed in the substrate, particularly on the electrode, so that the adhesion of the image display medium and the substrate surface, particularly the electrode, is greatly reduced. Since the thickness is reduced and the thin film layer is thin, the conductivity and appearance of the electrode are not impaired even if the thin film layer is provided on the electrode. As a result, the movement of the image display medium becomes smooth and the drive voltage can be reduced.

本発明の画像表示用パネルにおいて、薄膜層の膜厚については特に限定しないが、0.5〜500nmの範囲が好ましく、1〜20nmの範囲がさらに好ましい。膜厚が0.5nmより薄すぎると、処理剤であるフッ素系化合物の分子設計の限界に達してしまい、一方、膜厚が500nmより厚すぎると、導通性が損なわれ、かつ帯電して表示特性に影響がでる。また、処理剤としてフッ素系化合物の分子量についても特に限定せず、低分子量でありさえすれば良いが、50〜20000の範囲が好ましく、100〜1000の範囲がさらに好ましい。さらに、薄膜層形成後の電極の導電性については特に限定しないが、薄膜層形成前の導通特性の50〜100%を確保できれば好ましく、85〜100%確保できればさらに好ましい。さらにまた、撥水性、撥油性についても特に限定しないが、純水接触角は100度以上の撥水性を有することが好ましく、エチレングリコール、ジョードメタン、1ブロモナフタレン等との接触角は50度以上であることが好ましい。なお、接触角が低いと付着性を低減させられない。   In the image display panel of the present invention, the thickness of the thin film layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 500 nm, and more preferably in the range of 1 to 20 nm. If the film thickness is less than 0.5 nm, the molecular design limit of the fluorine compound as the treatment agent will be reached. On the other hand, if the film thickness is more than 500 nm, the conductivity will be impaired and the display will be charged. The characteristics are affected. Further, the molecular weight of the fluorine-based compound as the treating agent is not particularly limited as long as it is a low molecular weight, but a range of 50 to 20000 is preferable, and a range of 100 to 1000 is more preferable. Further, the conductivity of the electrode after forming the thin film layer is not particularly limited, but it is preferable if 50 to 100% of the conduction characteristics before forming the thin film layer can be secured, more preferably 85 to 100%. Further, the water repellency and oil repellency are not particularly limited, but the pure water contact angle preferably has a water repellency of 100 degrees or more, and the contact angle with ethylene glycol, jodomethane, 1 bromonaphthalene or the like is 50 degrees or more. It is preferable that If the contact angle is low, the adhesion cannot be reduced.

また、本発明の画像表示用パネルにおいて、薄膜層の製造方法については、基板内に薄膜層が形成できさえすればどのような方法でも用いることができるが、以下に述べる方法を使用することが好ましい。まず、分子量の低いフッ素系化合物(片端が金属等に反応する官能基を持つ)を基板内少なくとも電極上に塗布しする。次に、塗布したフッ素系化合物を常温常湿〜高温高湿下で加水分解させることで均一に分子レベルで製膜(単官能であることがポイント)させる。その後、余分なフッ素系化合物の洗浄を行うことで、電極の導電性及び外観を損なうことなく、画像表示媒体の付着力を低減させることができる。   In the image display panel of the present invention, as a method for producing the thin film layer, any method can be used as long as the thin film layer can be formed in the substrate, but the method described below can be used. preferable. First, a fluorine compound having a low molecular weight (one end has a functional group that reacts with a metal or the like) is applied to at least an electrode in the substrate. Next, the applied fluorine-based compound is hydrolyzed under normal temperature and normal humidity to high temperature and high humidity to uniformly form a film at the molecular level (points to be monofunctional). Thereafter, by cleaning the excess fluorine-based compound, the adhesion of the image display medium can be reduced without impairing the conductivity and appearance of the electrode.

以下、本発明の対象となる画像表示用パネルを構成する各部材について説明する。   Hereinafter, each member which comprises the image display panel used as the object of this invention is demonstrated.

本発明の隔壁4については、観察者側となる透明基板上に設けることが重要であり、その形状は表示にかかわる画像表示媒体の種類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2〜100μm、好ましくは3〜50μmに、隔壁の高さは10〜500μm、好ましくは10〜200μmに調整される。これらのリブからなる隔壁により形成される表示セルは、図4に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。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。   It is important that the partition wall 4 of the present invention is provided on a transparent substrate on the viewer side, and its shape is appropriately set appropriately depending on the type of image display medium involved in the display, and is not limited in general. The width is adjusted to 2 to 100 μm, preferably 3 to 50 μm, and the height of the partition wall is adjusted to 10 to 500 μm, preferably 10 to 200 μm. As shown in FIG. 4, the display cells formed by the partition walls made up of these ribs are exemplified by a square shape, a triangular shape, a line shape, a circular shape, and a hexagonal shape as viewed from the plane of the substrate. The shape and the mesh shape are exemplified. It is better to make the portion corresponding to the cross section of the partition wall visible from the display side (the area of the frame portion of the display cell) as small as possible, and the sharpness of the image display increases.

基板については、少なくとも観察者側となる基板は画像表示用パネル外側から画像表示媒体の色が確認できる、透明な基板1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。もう一方の背面側基板となる基板2は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるもの、および、ガラス、石英などの可とう性のない無機シートが挙げられる。透明基板の厚みは、2〜5000μmが好ましく、さらに5〜2000μmが好適であり、背面基板の厚みは、20〜5000μmが好ましく、さらに30〜2000μmが好適である。いずれの基板においても薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、5000μmより厚いと、薄型画像表示装置に搭載する画像表示用パネルとする場合に不都合がある。   As for the substrate, at least the substrate on the viewer side is the transparent substrate 1 in which the color of the image display medium can be confirmed from the outside of the image display panel, and a material having high visible light transmittance and good heat resistance is suitable. is there. The substrate 2 serving as the other back side substrate may be transparent or opaque. Examples of substrate materials include polymer sheets such as polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polyethylene, polycarbonate, polyimide, and acrylic, flexible materials such as metal sheets, and flexible materials such as glass and quartz. There are no inorganic sheets. The thickness of the transparent substrate is preferably 2 to 5000 μm, more preferably 5 to 2000 μm, and the thickness of the back substrate is preferably 20 to 5000 μm, and more preferably 30 to 2000 μm. If any of the substrates is too thin, it is difficult to maintain strength and uniformity between the substrates, and if it is thicker than 5000 μm, it is inconvenient for an image display panel mounted on a thin image display device.

必要に応じて設ける電極については、視認側であり透明である必要のある基板1側に設ける電極6は、透明かつパターン形成可能である導電性材料で形成され、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類やITO、酸化インジウム、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され適宜、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、CVD(化学蒸着)法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、3〜1000nm、好ましくは5〜400nmが好適である。背面側の基板2側に設ける電極5の材質や厚みなどは上述した電極6と同様であるが、透明である必要はない。なお、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。   Regarding the electrode provided as necessary, the electrode 6 provided on the side of the substrate 1 that needs to be transparent on the viewing side is formed of a conductive material that is transparent and can be patterned, and is formed of aluminum, silver, nickel, copper, Examples include metals such as gold, conductive metal oxides such as ITO, indium oxide, conductive tin oxide, and conductive zinc oxide, and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polythiophene. It is done. As a method for forming an electrode, a method of forming the above-described materials into a thin film by sputtering, vacuum deposition, CVD (chemical vapor deposition), coating, or the like, or mixing a conductive agent with a solvent or a synthetic resin binder. The method of apply | coating is used. Note that the electrode thickness is not particularly limited as long as the conductivity can be secured and the light transmittance is not hindered, and is preferably 3 to 1000 nm, preferably 5 to 400 nm. The material, thickness, and the like of the electrode 5 provided on the substrate 2 side on the back side are the same as those of the electrode 6 described above, but need not be transparent. In this case, the external voltage input may be superimposed with direct current or alternating current.

次に、本発明の画像表示用パネルで用いる画像表示媒体としての粉流体について説明する。なお、本発明の画像表示媒体としての粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体(登録商標)」の権利を得ている。   Next, the powder fluid as an image display medium used in the image display panel of the present invention will be described. As for the name of the powder fluid as the image display medium of the present invention, the present applicant has obtained the right of “Electronic Powder Fluid (registered trademark)”.

本発明における「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。   The “powder fluid” in the present invention is a substance in an intermediate state of both fluid and particle characteristics that exhibits fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. For example, liquid crystal is defined as an intermediate phase between a liquid and a solid, and has fluidity that is a characteristic of liquid and anisotropy (optical properties) that is a characteristic of solid (Heibonsha: Encyclopedia) . On the other hand, the definition of particle is an object with a finite mass even if it is negligible, and is said to be affected by gravity (Maruzen: Physics Encyclopedia). Here, even in the case of particles, there are special states of gas-solid fluidized bed and liquid-solid fluids. When gas is flowed from the bottom plate to the particles, upward force is applied to the particles according to the velocity of the gas. Is a gas-solid fluidized bed that is in a state where it can easily flow when it balances with gravity, and it is also called a liquid-solid fluidized state that is fluidized by a fluid (ordinary) Company: Encyclopedia). As described above, the gas-solid fluidized bed body and the liquid-solid fluid are in a state of using a gas or liquid flow. In the present invention, it has been found that a substance in a state of fluidity can be produced specifically without borrowing the force of such gas and liquid, and this is defined as powder fluid.

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、本発明の画像表示装置で固体状物質を分散質とするものである。   That is, the pulverulent fluid in the present invention is in an intermediate state having both the characteristics of particles and liquid, as in the definition of liquid crystal (liquid and solid intermediate phase), and is the characteristic of the above-mentioned particles. It is a substance that is extremely unaffected and exhibits a unique state with 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 used as a dispersoid in the image display device of the present invention. Is.

本発明の画像表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、画像表示媒体として例えば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。
本発明に例えば用いる粉流体とは、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、本発明の画像表示装置では、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。
The image display panel of the present invention is a powder fluid exhibiting high fluidity in an aerosol state in which solid particles are stably suspended as a dispersoid, for example, as an image display medium between two opposing substrates, at least one of which is transparent. Such a powder fluid can be easily and stably moved by a Coulomb force by applying a low voltage.
As described above, for example, the powder fluid used in the present invention is a substance in an intermediate state between fluid and particles, which exhibits fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. This powder fluid can be in an aerosol state in particular, and in the image display device of the present invention, a solid substance is used in a state of relatively stably floating as a dispersoid in the gas.

次に、本発明の画像表示用パネルで用いる画像表示媒体としての粒子について説明する。粒子は、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。   Next, the particles as the image display medium used in the image display panel of the present invention will be described. The particles can contain a charge control agent, a colorant, an inorganic additive, and the like, if necessary, in the resin as the main component, as in the conventional case. Examples of resins, charge control agents, colorants, and other additives will be given below.

樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、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、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、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、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、2種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、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、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。   Examples of the resin include urethane resin, urea resin, acrylic resin, polyester resin, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, acrylic fluororesin, silicone resin, acrylic silicone resin, epoxy resin, polystyrene resin, styrene Acrylic resin, polyolefin resin, butyral resin, vinylidene chloride resin, melamine resin, phenol resin, fluororesin, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyether resin, polyamide resin and the like can be mentioned, and two or more kinds can be mixed. In particular, acrylic urethane resin, acrylic silicone resin, acrylic fluororesin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, fluororesin, and silicone resin are suitable from the viewpoint of controlling the adhesive force with the substrate.

荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属(金属イオンや金属原子を含む)の油溶性染料、4級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物(ベンジル酸ホウ素錯体)、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、4級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。   The charge control agent is not particularly limited. Examples of the negative charge control agent include salicylic acid metal complexes, metal-containing azo dyes, metal-containing oil-soluble dyes (including metal ions and metal atoms), and quaternary ammonium salt systems. Examples thereof include compounds, calixarene compounds, boron-containing compounds (benzyl acid boron complexes), and nitroimidazole derivatives. Examples of the positive charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane compounds, quaternary ammonium salt compounds, polyamine resins, imidazole derivatives, and the like. In addition, metal oxides such as ultrafine silica, ultrafine titanium oxide, ultrafine alumina, nitrogen-containing cyclic compounds such as pyridine and derivatives and salts thereof, various organic pigments, resins containing fluorine, chlorine, nitrogen, etc. are also charged. It can also be used as a control agent.

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。   As the colorant, various organic or inorganic pigments and dyes as exemplified below can be used.

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、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC等がある。
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。
Examples of the black colorant include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon and the like.
Examples of blue colorants include C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 15, Bituminous Blue, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Metal-free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue Partial Chlorides, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue BC and the like.
Examples of red colorants include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, resol 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 etc.

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、ミネラルファーストイエロー、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。
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、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等がある。
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。
As yellow colorants, yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral first yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, C.I. I. Pigment Yellow 12 etc.
Examples of green colorants include chrome green, chromium oxide, pigment green B, C.I. I. Pigment Green 7, Malachite Green Lake, Final Yellow Green G, etc.
Examples of the orange colorant include red chrome yellow, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK, C.I. I. Pigment Orange 31 etc.
Examples of purple colorants include manganese purple, first violet B, and methyl violet lake.
Examples of white colorants include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.

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。   Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white. Examples of various dyes such as basic, acidic, disperse, and direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue.

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。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
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, Examples include bitumen, ultramarine blue, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper powder, and aluminum powder.
These pigments and inorganic additives can be used alone or in combination. Of these, carbon black is particularly preferable as the black pigment, and titanium oxide is preferable as the white pigment.

また、本発明の画像表示用パネルで用いる画像表示媒体として用いる粒子は平均粒子径d(0.5)が、0.1〜20μmの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)が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くなりすぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。   Moreover, it is preferable that the particles used as the image display medium used in the image display panel of the present invention have an average particle diameter d (0.5) in the range of 0.1 to 20 μm and are uniform and uniform. If the average particle diameter d (0.5) is larger than this range, the display is not clear, and if it is smaller than this range, the cohesive force between the particles becomes too large, which hinders the movement of the particles.

更に本発明では、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。
Furthermore, in the present invention, regarding the particle size distribution of each particle, the particle size distribution Span represented by the following formula is 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 expressing the particle diameter in μm that 50% of the particles are larger than this and 50% is smaller than this, and d (0.1) is a particle in which the ratio of the smaller particles is 10%. (Numerical value expressed in μm, and d (0.9) is a numerical value expressed in μm for a particle diameter of 90% or less.)
By keeping Span within a range of 5 or less, the size of each particle is uniform, and uniform particle movement becomes possible.

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。   Furthermore, regarding the correlation between the particles, the ratio of d (0.5) of the particles having the minimum diameter to d (0.5) of the particles having the maximum diameter among the used particles is set to 50 or less, preferably 10 or less. It is essential.

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。
ここで、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。
The particle size distribution and the particle size can be obtained from a laser diffraction / scattering method or the like. When laser light is irradiated onto particles to be measured, a light intensity distribution pattern of diffracted / scattered light is spatially generated, and this light intensity pattern has a corresponding relationship with the particle diameter, so that the particle diameter and particle diameter distribution can be measured. .
Here, the particle size and particle size distribution in the present invention are obtained from a volume-based distribution. Specifically, using a Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd.) measuring instrument, particles are introduced into a nitrogen stream, and the attached analysis software (software based on volume-based distribution using Mie theory) The diameter and particle size distribution can be measured.

画像表示媒体を構成する粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、画像表示用パネルにおける画像表示媒体を構成する粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、隔壁との接触、基板との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に画像表示媒体を構成する粒子の帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かった。   The charge amount of the particles constituting the image display medium naturally depends on the measurement conditions, but the charge amount of the particles constituting the image display medium in the image display panel is almost equal to the initial charge amount, contact with the partition walls, and the substrate. It was found that the saturation value of the charging behavior of the particles constituting the image display medium is a dominant factor, depending on the charge decay with contact and elapsed time.

更に、本発明において画像表示媒体に粒子群又は粉流体を用いる場合は、基板間の画像表示媒体3(粒子群又粉流体)を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、25℃における相対湿度を60%RH以下、好ましくは50%RH以下、更に好ましくは35%RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図1(a)、(b)〜図3(a)、(b)において、対向する基板1、基板2に挟まれる部分から、電極5、6、画像表示媒体(粒子群あるいは粉流体3)の占有部分、隔壁4の占有部分(不完全なセルを画成している隔壁が存在する部分)、装置シール部分を除いた、いわゆる画像表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように装置に封入することが必要であり、例えば、画像表示媒体の充填、基板の組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
Furthermore, in the present invention, when a particle group or powder fluid is used for the image display medium, it is important to manage the gas in the void surrounding the image display medium 3 (particle group or powder fluid) between the substrates, and display stability is improved. Contribute to. Specifically, it is important that the relative humidity at 25 ° C. is 60% RH or less, preferably 50% RH or less, more preferably 35% RH or less with respect to the humidity of the gas in the gap.
1A, 1B, 3A, and 3B, the gap portion is defined by the electrodes 5 and 6 and the image display medium (particles) from the portion sandwiched between the opposing substrate 1 and substrate 2. Group or powdered fluid 3), a portion occupied by partition wall 4 (portion where partition walls defining incomplete cells are present), and a portion of gas contacted with a so-called image display medium excluding an apparatus seal portion. Shall.
The gas in the gap is not limited as long as it is in the humidity region described above, but dry air, dry nitrogen, dry argon, dry helium, dry carbon dioxide, dry methane, and the like are preferable. This gas needs to be sealed in the apparatus so that the humidity is maintained. For example, the image display medium is filled and the substrate is assembled in a predetermined humidity environment. It is important to apply a sealing material and a sealing method to prevent the above.

対向する基板間の空間における画像表示媒体(粒子群又は粉流体)の体積占有率は5〜70%が好ましく、さらに好ましくは5〜60%である。70%を超える場合には画像表示媒体(粒子群又粉流体)の移動の支障をきたし、5%未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。   The volume occupancy of the image display medium (particle group or powder fluid) in the space between the opposing substrates is preferably 5 to 70%, more preferably 5 to 60%. When it exceeds 70%, the movement of the image display medium (particle group or powder fluid) is hindered, and when it is less than 5%, the contrast tends to be unclear.

以下、本発明の画像表示用パネルの製造方法において、薄膜層を形成させるために、基板内特に電極上に対して用いる処理剤についてした検討について、撥水・撥油性の検証、画像表示媒体の付着性の評価、反転性評価の順に説明する。なお、画像表示媒体として使用した黒色粒子群及び白色粒子群は、以下のようにして作製した。   Hereinafter, in the method for manufacturing an image display panel of the present invention, in order to form a thin film layer, a study on a treatment agent used on a substrate, particularly on an electrode, for water / oil repellency verification, image display medium Description will be made in the order of adhesion evaluation and reversibility evaluation. In addition, the black particle group and white particle group used as an image display medium were produced as follows.

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)にカーボンブラック(MA100 三菱化学(株))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し、さらにハイブリダイザー装置(奈良機械製作所(株)製)を用いて機械的衝撃力を加えて略球状としてから分級して作製した。作製された黒色粒子群は、平均粒子径が9.1μm、略球状で負帯電性の黒色粒子群であった。   The black particle group consists of acrylic urethane resin EAU53B (manufactured by Asia Kogyo Co., Ltd.) / IPDI crosslinking agent Excel Hardener HX (manufactured by Asia Kogyo Co., Ltd.), carbon black (MA100 Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 4 phr, charge control agent Bontron N07 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 2 phr was added, kneaded, pulverized with a jet mill, and further applied with a mechanical impact force using a hybridizer device (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) to form a substantially spherical shape. And then classified. The produced black particle group was a substantially spherical and negatively charged black particle group having an average particle diameter of 9.1 μm.

白色粒子群は、ターシャリーブチルメタクリレ−トモノマー80重量部とメタクリル酸2−(ジエチルアミノ)エチルモノマ−20重量部に0.5重量部のAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)を溶解し、カップリング剤処理して親油性とした酸化チタン20重量部を分散させて得られた液を、10倍量の0.5%界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム)水溶液に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機(MDS−2:日本ニュ−マチック工業)を用いて作製した。作製された白色粒子群は、平均粒子径が8.5μmで正帯電性の球状白色粒子群であった。   The white particles are prepared by dissolving 0.5 parts by weight of AIBN (azobisisobutyronitrile) in 80 parts by weight of tertiary butyl methacrylate monomer and 20 parts by weight of 2- (diethylamino) ethyl methacrylate. The liquid obtained by dispersing 20 parts by weight of titanium oxide made lipophilic by treatment with an agent is suspended and polymerized in an aqueous solution of 0.5% surfactant (sodium lauryl sulfate), filtered, dried. Then, it was prepared using a classifier (MDS-2: Nippon Numatic Industries). The produced white particle group was a positively charged spherical white particle group having an average particle diameter of 8.5 μm.

<撥水・撥油性の検証>
処理剤として以下の化学式で示される低分子量のフッ素系化合物を用いた。この化学式において、Rが加水分解によりR’としてここでは金属表面と反応する。実際には現役を溶剤に溶かし、その液に基板をディップして2時間放置し、溶剤にディップして洗浄した。得られた薄膜層は、分子レベルで製膜したため、絶縁膜ではなかった。また、画像表示時の駆動悪化、帯電などの心配もなかった。
<Verification of water and oil repellency>
A low molecular weight fluorine-based compound represented by the following chemical formula was used as a treating agent. In this chemical formula, R reacts with the metal surface here as R ′ by hydrolysis. Actually, the active ingredient was dissolved in a solvent, the substrate was dipped in the solution and left for 2 hours, and then dipped in the solvent and washed. The resulting thin film layer was not an insulating film because it was formed at the molecular level. Further, there was no concern about drive deterioration or charging during image display.

Figure 2006058563
Figure 2006058563

上述した処理に従って、ITO電極付き基板表面を処理し、水に対する撥水性、及び、エチレングリコール、ジョードメタン、1ブロモナフタレンに対する撥油性を、それぞれの接触角を測定することで調査した。図5は、基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する撥水・撥油性についての測定結果を示すグラフである。図5の結果から、本発明に従って基板内に薄膜層を設けた処理品は、未処理に品に比べて、処理することで水から油まですべてはじくようになることがわかった。   According to the above-mentioned treatment, the substrate surface with ITO electrode was treated, and the water repellency with respect to water and the oil repellency with respect to ethylene glycol, jodomethane, and 1 bromonaphthalene were investigated by measuring respective contact angles. FIG. 5 is a graph showing the measurement results of water repellency / oil repellency for a treated product treated on the substrate surface and an untreated product not treated. From the results of FIG. 5, it was found that the treated product provided with the thin film layer in the substrate according to the present invention repels everything from water to oil when treated compared to the untreated product.

<画像表示媒体の付着性の評価>
上述した接触角のデータに基づき、基板表面に処理を行った処理品と処理を行わなかった未処理品とに対し、画像表示媒体(ここでは黒色粒子群と白色粒子群)と基板との間の界面自由エネルギーと付着仕事を算出した。ここで、基板と画像表示媒体との界面の面積を広げようとするエネルギーである界面自由エネルギーは、高いほど密着していくことを表している。また、基板と画像表示媒体とを引き剥がすのに必要な仕事である付着仕事は、高いほど剥がれにくいことを表している。
<Evaluation of adhesion of image display medium>
Based on the contact angle data described above, between the processed product that has been processed on the substrate surface and the unprocessed product that has not been processed, between the image display medium (here, the black particle group and the white particle group) and the substrate. The interfacial free energy and adhesion work were calculated. Here, the interface free energy, which is the energy for expanding the area of the interface between the substrate and the image display medium, indicates that the higher the contact free energy, the closer the contact is. In addition, the adhesion work, which is a work necessary for peeling off the substrate and the image display medium, indicates that the higher the adhesion work, the harder it is to peel off.

図6は、基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する界面自由エネルギーの算出結果を示すグラフである。図6の結果から、基板と画像表示媒体との界面の面積を広げようとするエネルギーである界面自由エネルギーは、黒色粒子群、白色粒子群とも、処理品は未処理品に比べて低く、密着性が減少することがわかった。また、図7は、基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する付着仕事の算出結果を示すグラフである。図7の結果から、基板と画像表示媒体とを引き剥がすのに必要な仕事である付着仕事は、黒色粒子群、白色粒子群とも、処理品は未処理品に比べて低く、剥がれやすいことがわかる。図6、図7の結果から、処理することで、画像表示媒体の密着性を低減できることがわかった   FIG. 6 is a graph showing the calculation result of the interface free energy for the processed product processed on the substrate surface and the unprocessed product not processed. From the results shown in FIG. 6, the interface free energy, which is the energy for expanding the area of the interface between the substrate and the image display medium, is lower in the treated product than in the untreated product for both the black particle group and the white particle group. It was found that sex decreased. FIG. 7 is a graph showing calculation results of adhesion work on a processed product that has been processed on the substrate surface and an untreated product that has not been processed. From the results shown in FIG. 7, the adhesion work, which is a work necessary for peeling off the substrate and the image display medium, is lower in the treated product than the untreated product in both the black particle group and the white particle group, and may be easily peeled off. Recognize. From the results of FIGS. 6 and 7, it was found that the adhesion of the image display medium can be reduced by processing.

<反転性評価>
処理したパネルと未処理のパネルに対し、黒色粒子群及び白色粒子群を充填して、印加電圧を変化させてその際のOD値(反射濃度)を求めた。基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対するOD値と印加電圧との関係を比較検討したところ、同コントラストで駆動電圧を10〜30V下げられ、同印加電圧でOD値が0.05〜0.15向上することがわかった。なお、未処理品は1万回反転で画像表示媒体が動かなくなった。また、処理品は2万回反転で画像表示媒体が動かなくなった。
<Reversibility evaluation>
The treated panel and the untreated panel were filled with a black particle group and a white particle group, and the applied voltage was changed to determine the OD value (reflection density) at that time. When the relation between the OD value and the applied voltage was compared for the treated product that had been processed on the substrate surface and the untreated product that had not been treated, the drive voltage was reduced by 10 to 30 V with the same contrast, and the OD was applied with the same applied voltage. It was found that the value was improved by 0.05 to 0.15. The unprocessed product was reversed 10,000 times and the image display medium stopped moving. In addition, the processed product was reversed 20,000 times and the image display medium stopped moving.

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、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ICカード等のカード表示部、電子広告、電子POP、電子値札、電子楽譜、RF−ID機器の表示部などに好適に用いられる。   The image display panel according to the present invention includes display units for mobile devices such as notebook computers, PDAs, mobile phones, and handy terminals, electronic papers such as electronic books and electronic newspapers, bulletin boards such as signboards, posters, and blackboards, calculators, and home appliances. It is suitably used for display parts for automobile supplies, card display parts such as point cards and IC cards, electronic advertisements, electronic POPs, electronic price tags, electronic musical scores, and display parts for RF-ID devices.

(a)、(b)はそれぞれ本発明の画像表示用パネルの一例の動作を示す図である。(A), (b) is a figure which shows operation | movement of an example of the image display panel of this invention, respectively. (a)、(b)はそれぞれ本発明の画像表示用パネルの他の例の動作を示す図である。(A), (b) is a figure which shows operation | movement of the other example of the image display panel of this invention, respectively. (a)、(b)はそれぞれ本発明の画像表示用パネルのさらに他の例の動作を示す図である。(A), (b) is a figure which shows operation | movement of the further another example of the image display panel of this invention, respectively. 本発明の対象となる画像表示用パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape of the partition in the image display panel used as the object of this invention. 基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する撥水・撥油性についての測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result about the water repellency and oil repellency with respect to the processed goods which processed the substrate surface, and the untreated goods which were not processed. 基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する界面自由エネルギーの算出結果を示すグラフである。It is a graph which shows the calculation result of the interface free energy with respect to the processed goods which processed the substrate surface, and the untreated goods which were not processed. 基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する付着仕事の算出結果を示すグラフである。It is a graph which shows the calculation result of the adhesion work with respect to the processed goods which processed the substrate surface, and the untreated goods which were not processed.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 基板
3 画像表示媒体(粒子群または粉流体)
3W 白色粒子群
3B 黒色粒子群
4 隔壁
5、6 電極
1, 2 Substrate 3 Image display medium (particle group or powder fluid)
3W White particle group 3B Black particle group 4 Bulkhead 5, 6 Electrode

Claims (6)

少なくとも一方が透明な2枚の基板間に画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を付与することによって、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルにおいて、基板内に、分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を設けたことを特徴とする画像表示用パネル。   In an image display panel for displaying an image by moving an image display medium by enclosing the image display medium between two substrates transparent at least one and applying an electric field to the image display medium, An image display panel comprising a thin film layer made of a fluorine-based compound having a low molecular weight. 薄膜層が、少なくとも基板内に設けた電極表面を被覆していることを特徴とする請求項1に記載の画像表示用パネル。   The image display panel according to claim 1, wherein the thin film layer covers at least an electrode surface provided in the substrate. 薄膜層の厚みを0.5〜500nmとしたことを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示用パネル。   The image display panel according to claim 1, wherein the thin film layer has a thickness of 0.5 to 500 nm. フッ素系化合物の分子量を50〜20000としたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示用パネル。   The image display panel according to claim 1, wherein the molecular weight of the fluorine-based compound is 50 to 20000. 画像表示媒体が粒子群または粉流体であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示用パネル。   The image display panel according to claim 1, wherein the image display medium is a particle group or a powder fluid. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示用パネルの製造方法において、基板内に分子量の低いフッ素系化合物を塗布し、塗布したフッ素系化合物を加水分解させることで均一に分子レベルで成膜させ、その後余分なフッ素系化合物を洗浄して除去することを特徴とする画像表示用パネルの製造方法。   The method for manufacturing an image display panel according to any one of claims 1 to 5, wherein a fluorine compound having a low molecular weight is applied in a substrate, and the applied fluorine compound is hydrolyzed to obtain a uniform molecular level. A method for producing an image display panel, characterized in that a film is formed by, and then an excessive fluorine-based compound is washed away.
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