JP2006058630A - Image display plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子棚札のような電子POP(point of purchase advertising:購買時点広告)などに利用され、例えばクーロン力を利用した粒子の飛翔移動に伴い、画像を繰り返し表示、消去できる画像表示板に関する。 The present invention is used for an electronic POP (point of purchase advertising) such as an electronic shelf label. For example, an image display board capable of repeatedly displaying and erasing an image as a particle moves using Coulomb force. About.
このような画像表示板は、粒子に直接的に静電界を与えてクーロン力により粒子を飛翔移動させることによって画像表示を行い、画像のメモリ性を有し、表示画像の切替の応答速度が速く、かつ、コントラストが良好な特性を有する(例えば、特許文献1)。
近年、このような画像表示板において、画像のメモリ性を有し、表示画像の切替の応答速度が速く、かつ、コントラストが良好な特性を十分に生かすことが所望されている。 In recent years, in such an image display board, it has been desired to fully utilize the characteristics of having an image memory property, a response speed of switching a display image, and a good contrast.
本発明の目的は、画像のメモリ性を有し、表示画像の切替の応答速度が速く、かつ、コントラストが良好な特性を十分に生かした画像表示板を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image display board that has image memory characteristics, has a fast response speed for switching display images, and sufficiently takes advantage of good contrast characteristics.
本発明による画像表示板は、
少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間の密閉された空間に、画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を与えて、画像表示媒体を移動させて画像を表示するパネル表示部を有し、そのパネル表示部の裏面が着脱自在であることを特徴とする。
An image display board according to the present invention comprises:
A panel display section for enclosing an image display medium in a sealed space between two opposing substrates at least one of which is transparent, applying an electric field to the image display medium, and moving the image display medium to display an image And the rear surface of the panel display unit is detachable.
本発明によれば、画像表示媒体を移動させて画像を表示するパネル表示部の裏面を着脱自在としているので、例えば、新刊書籍の帯札に利用することができる。従来の帯札は、通常の印刷によって作製され、陳列する新書刊に巻きつけられているため、資源の消費及び帯札の取り付けの観点から好ましくない。 According to the present invention, since the rear surface of the panel display unit that displays the image by moving the image display medium is detachable, it can be used, for example, as a band for a newly published book. Conventional band tags are produced by ordinary printing and are wound around new publications to be displayed, which is not preferable from the viewpoint of resource consumption and band band attachment.
本発明による画像表示板は、画像のメモリ性を有するために自由に書換えを行うことができ、すなわち、再利用を行うことができるので、本発明による画像表示板を帯札に利用すれば、帯札を通常の印刷によって作製した場合に比べて資源の消費が大幅に減少する。また、パネル表示部の裏面を着脱自在とすることによって、帯札を通常の印刷によって作製した場合に比べて取り付け作業数が大幅に減少する。その結果、画像のメモリ性を有し、表示画像の切替の応答速度が速く、かつ、コントラストが良好な特性を十分に生かすことができる。 The image display board according to the present invention can be rewritten freely because it has image memory properties, that is, it can be reused. Therefore, if the image display board according to the present invention is used as a sash, The consumption of resources is greatly reduced compared to the case where the obi tag is produced by normal printing. In addition, by making the rear surface of the panel display portion detachable, the number of attaching work is greatly reduced as compared with the case where the band tag is produced by normal printing. As a result, it is possible to make full use of the characteristics of having a memory property of the image, a response speed of switching the display image, and a good contrast.
また、前記画像表示媒体を、色及び帯電性の異なる2種類の粒子群又は粉流体を含むものとすることができる。本発明による画像表示板を用いて、電子棚札のような電子POPを構成することができる。 The image display medium may include two types of particle groups or powder fluids having different colors and charging properties. An electronic POP such as an electronic shelf label can be configured using the image display board according to the present invention.
本発明による画像表示板の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1(a)、(b)はそれぞれ本発明による画像表示板の表面及び裏面を示す図である。図1において、画像表示板100は、新刊書籍の帯札として利用され、後に詳細に説明するように、少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間の密閉された空間に、画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を与えて、画像表示媒体を移動させて画像を表示するパネル表示部101を有し、そのパネル表示部101の裏面102が、微粘着材103によって着脱自在になっている。
An embodiment of an image display board according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIGS. 1A and 1B are views showing the front and back surfaces of an image display board according to the present invention, respectively. In FIG. 1, an
新刊書籍の帯札は、購買者の購買意欲を喚起するために付けられており、購買者の手に渡った時点でその意味を失うものである。したがって、紙に印刷して作製された帯札は、購買者がそのままにし又は廃棄されている。本1冊について1枚の帯札を使用するのは、資源の消費量は相当なものになる。また、新刊書籍1冊ごとに帯札を付けるのも、大変な作業工数となる。 The new book obi tag is attached to encourage buyers to purchase and loses its meaning when it reaches the buyer's hand. Therefore, the band tag printed on paper is left as it is or discarded by the purchaser. The use of one obi tag for one book results in considerable resource consumption. In addition, attaching a obi tag to each newly published book is a significant man-hour.
画像表示板100の基板を、例えば樹脂材料を用いて薄型とし、画像表示板100の表面全体をパネル表示部101として設け、書籍の表紙の有する限られた面積内において従来と同等以上の記載量を確保したリサイクル可能な電子帯札が得られる。また、従来における表紙両端部の折り返しによる挟み込みの代わりに、裏面102に設けた微粘着材103によって画像表示板100を書籍の表紙に固定する。購買者がこの電子帯札(画像表示板100)の付いた書籍をレジに持ってきたときには、販売者がこの電子帯札を書籍から剥がして回収する。回収した電子帯札は、そのまま次の同一書籍に貼り付けて再使用する。なお、違う書籍の帯札とするときには、表示内容を書き換える。
The substrate of the
本発明によれば、画像のメモリ性を有するために自由に書換えを行うことができ、すなわち、再利用を行うことができるので、帯札を通常の印刷によって作製した場合に比べて資源の消費が大幅に減少する。また、パネル表示部の裏面を着脱自在とすることによって、帯札を通常の印刷によって作製した場合に比べて取り付け作業数が大幅に減少する。その結果、画像のメモリ性を有し、表示画像の切替の応答速度が速く、かつ、コントラストが良好な特性を十分に生かすことができる。 According to the present invention, since it has the memory property of the image, it can be rewritten freely, that is, it can be reused. Is greatly reduced. In addition, by making the rear surface of the panel display portion detachable, the number of attaching work is greatly reduced as compared with the case where the band tag is produced by normal printing. As a result, it is possible to make full use of the characteristics of having a memory property of the image, a response speed of switching the display image, and a good contrast.
図2は本発明による画像表示板を構成する画像表示素子の一例とその表示駆動原理を示す図である。図2(a)〜(c)に示す例において、1は透明基板、2は対向基板、3は表示電極(透明電極)、4は対向電極、5は負帯電性画像表示媒体、6は正帯電性画像表示媒体、7は隔壁をそれぞれ示す。 FIG. 2 is a diagram showing an example of an image display element constituting the image display board according to the present invention and its display driving principle. 2A to 2C, 1 is a transparent substrate, 2 is a counter substrate, 3 is a display electrode (transparent electrode), 4 is a counter electrode, 5 is a negatively chargeable image display medium, and 6 is a positive electrode. A chargeable image display medium, 7 is a partition wall.
図2(a)は対向する基板(透明基板1と対向基板2)の間に負帯電性画像表示媒体5及び正帯電性画像表示媒体6を配置した状態を示す。この状態のものに、表示電極3側が低電位、対向電極4側が高電位となるように電圧を印加すると、図2(b)に示すように、クーロン力によって、正帯電性画像表示媒体6は表示電極3側飛翔移動し、負帯電性画像表示媒体5は対向電極4側に飛翔移動する。この場合、透明基板1側から見る表示面は正帯電性画像表示媒体6の色に見える。次に、電位を切り換えて、表示電極3側が高電位、対向電極4側が低電位となるように電圧を印加すると、図2(c)に示すように、クーロン力によって、負帯電性画像表示媒体5は表示電極3側に飛翔移動し、正帯電性画像表示媒体6は対向電極4側に飛翔移動する。この場合、透明基板1側から見る表示面は負帯電性画像表示媒体6の色に見える。
FIG. 2A shows a state in which the negatively chargeable image display
図2(b)と図2(c)の間は電源の電位を反転するだけで繰り返し表示することができ、このように電源の電位を反転することで可逆的に色を変化させることができる。粒子の色は、随意に選定できる。例えば、負帯電性画像表示媒体5を黄色とし、正帯電性画像表示媒体6を黒色とするか、負帯電性画像表示媒体5を黒色とし、正帯電性画像表示媒体6を黄色とすると、表示は黄色と黒色間の可逆表示となる。この方式では、各粒子は一度電極に鏡像力により付着した状態にあるので、電圧を切った後も表示画像は長期に保持され、メモリ保持性が良い。図2において、電極を基板の内側表面に設けているが、基板の外側表面か基板内部に設けることもできる。
Between FIG. 2 (b) and FIG. 2 (c), it is possible to repeatedly display only by reversing the potential of the power supply, and the color can be reversibly changed by reversing the potential of the power supply in this way. . The color of the particles can be selected at will. For example, if the negatively chargeable
本発明では、各帯電性画像表示媒体は気体中を飛翔するため、画像表示の応答速度が速く、応答速度を1msec以下にすることができる。また、液晶表示素子のように配向膜や偏光板等が不要で、構造が単純で、低コストかつ大面積が可能である。温度変化に対しても安定で、低温から高温まで使用可能である。さらに、視野角がなく、高反射率、反射型で明るいところでも見易く、低消費電力である。表示画像のメモリ性もあり、画像保持する場合に電力を消費しない。 In the present invention, since each chargeable image display medium flies in the gas, the response speed of image display is high, and the response speed can be 1 msec or less. Further, unlike the liquid crystal display element, an alignment film, a polarizing plate, and the like are unnecessary, the structure is simple, and the cost and the large area are possible. It is stable against temperature changes and can be used from low to high temperatures. Furthermore, there is no viewing angle, high reflectivity, reflection type, easy to see even in bright places, and low power consumption. There is also a memory property of the display image, and power is not consumed when holding the image.
本発明による画像表示板は、マトリックス状に配置された上記画像表示素子から構成される。図3(a)、(b)にその模式図の一例を示す。この例では説明の都合上3×3のマトリックスを示す。各電極の数をn個とすることで、任意のn×nのマトリックスを構成することができる。 The image display board by this invention is comprised from the said image display element arrange | positioned at matrix form. An example of the schematic diagram is shown in FIGS. In this example, a 3 × 3 matrix is shown for convenience of explanation. By setting the number of electrodes to n, an arbitrary n × n matrix can be configured.
図3(a)、(b)に示す例において、ほぼ平行に配置した表示電極3−1〜3−3と同じくほぼ平行に配置した対向電極4−1〜4−3とは、互いにほぼ直交した状態で、透明基板1上及び対向基板2上に設けられている。表示電極3−1〜3−3には、それぞれ連続して2個設けられたSW3−1−1とSW3−1−2;SW3−2−1とSW3−2−2;SW3−3−1とSW3−3−2;が各別に接続されている。同様に、対向電極4−1〜4−3には、それぞれ連続して2個設けられたSW4−1−1とSW4−1−2;SW4−2−1とSW4−2−2;SW4−3−1とSW4−3−2;が各別に接続されている。
In the example shown in FIGS. 3A and 3B, the display electrodes 3-1 to 3-3 arranged almost in parallel with the counter electrodes 4-1 to 4-3 arranged almost in parallel are substantially orthogonal to each other. In this state, it is provided on the transparent substrate 1 and the
SW3−n−1(n=1〜3)とSW4−n−1(n=1〜3)とは、グラウンドへの接続と次段のSWへの接続とを切り換える役目を果たす。SW3−n−2(n=1〜3)とSW4−n−2(n=1〜3)とは、高電圧発生回路8への接続と低電圧発生回路9への接続とを切り換える役目を果たす。これらSWの全体がマトリックスドライブ回路10を構成する。また、本例では、隔壁7によりお互いを隔離して3×3個の画像表示素子を構成しているが、この隔壁7は必須ではなく、省くこともできる。
SW3-n-1 (n = 1 to 3) and SW4-n-1 (n = 1 to 3) play a role of switching between connection to the ground and connection to the SW of the next stage. SW3-n-2 (n = 1 to 3) and SW4-n-2 (n = 1 to 3) serve to switch the connection to the high
上述した表示電極3−1〜3−3と対向電極4−1〜4−3とからなるマトリックス電極の動作は、表示したい画像に応じて、図示しないシーケンサの制御により各SWの開閉を制御して、3×3個の画像表示素子を順に表示させることが行われる。この動作は従来から知られているものと同じである。 The operation of the matrix electrode composed of the display electrodes 3-1 to 3-3 and the counter electrodes 4-1 to 4-3 described above controls the opening and closing of each SW by the control of a sequencer (not shown) according to the image to be displayed. Thus, 3 × 3 image display elements are sequentially displayed. This operation is the same as that conventionally known.
上述した構成の画像表示板において、マトリックスドライブ回路10は、画像データにより、マトリックス電極の各電極に、高電位VH、低電位VL及び中間電位V0を随時付与する。高電位VHと低電位VLとの差は200V以下の電圧でよい。中間電位V0はそれらの中間に設定され、通常はグラウンド電位であることが好ましいが、その近辺の一定電位でも、VHとVLとの平均電位(VH+VL)/2、あるいは高電位VH、低電位VLと同調して変化する電位であってもよい。高電位及び低電位の印加は、直流あるいはそれに交流を重畳しても良い。
In the image display board having the above-described configuration, the
なお、図3においては、非駆動時の各電極を、メカニカルリレーからなるSWで切り換えてグラウンド電位に接続している場合を例示しているが、半導体素子を用いたSWによる切り換えでもよいし、あるいは、固定抵抗体を介してグラウンド電位に接続してもよい。 In addition, in FIG. 3, although the case where each electrode at the time of non-drive is switched by SW consisting of a mechanical relay and connected to the ground potential is illustrated, it may be switched by SW using a semiconductor element, Alternatively, it may be connected to the ground potential via a fixed resistor.
本発明による画像表示板に用いる画像表示素子では、表示素子に対して、一方の電極に高電位を付与し、他方の電極に低電位を付与する場合と、その逆に、一方の電極に低電位を付与し、他方の電極に高電位を付与する場合の選択で画像表示を行う。ここで、マトリックス電極駆動においては、各電極に一度高電位又は低電位を印加した後に、次の電圧印加まで各電極をフロート状態にしておくと、他の電極からの電界の影響により、電位が変動してしまい、画像表示が乱れる。そこで、本発明では、各電極に駆動電圧(高電位又は低電位)が印加されていない場合には、各電極は低インピーダンスでグラウンド等の中間電位V0に接続されるようにマトリックスドライブ回路10を設計している。グラウンド等の中間電位V0への接続は10MΩ以下、好ましくは1MΩ以下の低抵抗であることが好ましい。抵抗が大きすぎると、画像表示が乱れるので好ましくない。
In the image display element used for the image display board according to the present invention, a high potential is applied to one electrode and a low potential is applied to the other electrode, and vice versa. An image is displayed by selection when a potential is applied and a high potential is applied to the other electrode. Here, in the matrix electrode driving, if a high potential or a low potential is applied to each electrode once and then each electrode is left in a floating state until the next voltage application, the potential is affected by the electric field from other electrodes. It fluctuates and the image display is disturbed. Therefore, in the present invention, when a drive voltage (high potential or low potential) is not applied to each electrode, the
以下、本発明による画像表示板を構成する各部材について説明する。
基板については、少なくとも一方の基板は画像表示板外側から画像表示媒体の色が確認できる透明な基板2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。基板1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。基板の厚みは、2〜5000μmが好ましく、さらに5〜2000μmが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、5000μmより厚いと、薄型の画像表示板とする場合に不都合がある。
Hereinafter, each member which comprises the image display board by this invention is demonstrated.
As for the substrate, at least one substrate is the
必要に応じて設ける電極の電極形成材料としては、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。視認側基板に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板に設ける電極は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、3〜1000nm、好ましくは5〜400nmが好適である。背面側基板に設ける電極の材質や厚みなどは上述した視認側基板に設ける電極と同様であるが、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。 Electrode forming materials for electrodes provided as necessary include metals such as aluminum, silver, nickel, copper, and gold, conductive metal oxides such as ITO, indium oxide, conductive tin oxide, and conductive zinc oxide, polyaniline , Conductive polymers such as polypyrrole and polythiophene are exemplified, and are appropriately selected and used. 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. The electrode provided on the viewing side substrate needs to be transparent, but the electrode provided on the back side substrate does not need to be transparent. In any case, the above-mentioned material that is conductive and capable of pattern formation can be suitably 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 and thickness of the electrode provided on the back side substrate are the same as those of the electrode provided on the viewing side substrate described above, but need not be transparent. In this case, the external voltage input may be superimposed with direct current or alternating current.
必要に応じて設ける隔壁については、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。また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。本発明では、いずれの方法も好適に用いられる。 About the partition provided as needed, the shape is appropriately set appropriately depending on the type of the image display medium involved in the display, and is not limited in general, but the width of the partition is 2 to 100 μm, preferably 3 to 50 μm. The height is adjusted to 10 to 500 μm, preferably 10 to 200 μm. In forming the partition walls, a both-rib method in which ribs are formed on each of the opposing substrates and then bonded, and a one-rib method in which ribs are formed only on one substrate are conceivable. In the present invention, any method is preferably used.
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。ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。このうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。いずれの方法においても本発明を好適に用いることができる。 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. Here, examples of the method for forming the partition include a mold transfer method, a screen printing method, a sand blast method, a photolithography method, and an additive method. Among these, a photolithography method using a resist film and a mold transfer method are preferably used. In any method, the present invention can be suitably used.
次に、本発明の画像表示板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 board 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、本発明の画像表示板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, in 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 board of the present invention. Is.
発明による画像表示板は、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、本発明の画像表示板では、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。
An image display board according to the invention encloses 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 opposing substrates, at least one of which is transparent. Such a powder fluid can be easily and stably moved by a Coulomb force or the like 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 board of the present invention, a solid substance is used in a state where it floats relatively stably as a dispersoid in the gas.
次に、本発明による画像表示板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 board according to 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, risor 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.
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。
Yellow colorants include chrome yellow, 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.
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、本発明の画像表示媒体としての粒子は平均粒子径d(0.5)が、0.1〜50μm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。 Further, the particles as the image display medium of the present invention preferably have a uniform average particle diameter d (0.5) in the range of 0.1 to 50 μm. 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 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 indicating 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 size 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 is 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, the particles are put 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、画像表示板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 plate is almost the initial charge amount, contact with the partition, contact with 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 the elapsed time.
更に、本発明においては乾式の画像表示媒体を用いる場合に基板間の画像表示媒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、互いに対向する基板に挟まれる部分から、電極、画像表示媒体(粒子群又は粉流体)の占有部分、隔壁の占有部分(隔壁を設けた場合)、画像表示板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画像表示板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、画像表示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 dry image display medium is used, it is important to manage the gas in the gap surrounding the image display medium between the substrates, which contributes to improved display stability. 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.
The void portion refers to an electrode, an occupied portion of an image display medium (particle group or powdered fluid), an occupied portion of a partition wall (when a partition wall is provided), an image display plate seal portion from a portion sandwiched between mutually opposing substrates. The gas part which the so-called image display medium excluding touches shall be pointed out.
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 image display board so that the humidity is maintained. For example, filling of the image display medium and assembly of the image display board are performed in a predetermined humidity environment. It is important to use a sealing material and a sealing method that prevent moisture from entering.
発明による画像表示板における基板と基板との間隔は、画像表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常10〜500μm、好ましくは10〜200μmに調整される。
対向する基板間の空間における画像表示媒体の体積占有率は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 distance between the substrates in the image display plate according to the invention is not limited as long as the image display medium can be moved and the contrast can be maintained, but is usually adjusted to 10 to 500 μm, preferably 10 to 200 μm.
The volume occupation ratio of the image display medium in the space between the opposing substrates is preferably 5 to 70%, more preferably 5 to 60%. If it exceeds 70%, the movement of the image display medium is hindered. If it is less than 5%, the contrast tends to be unclear.
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
例えば、上記実施の形態において、本の表紙に貼り付ける帯紙として用いる場合について説明したが、本発明による画像表示板を他の用途に適用してもよい。また、パネル表示部の裏面に粘着材によって着脱自在にする場合について説明したが、粘着材以外のもの(例えば、着脱自在のテープ)によって着脱自体にすることもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and many changes and modifications can be made.
For example, in the above-described embodiment, the case where it is used as a strip attached to the cover of a book has been described. However, the image display board according to the present invention may be applied to other uses. Moreover, although the case where it was made detachable with the adhesive material on the back surface of the panel display part was demonstrated, it can also be made detachable itself with things other than an adhesive material (for example, removable tape).
上記実施の形態における2色の組合せを白黒としたが、互いに濃暗色/淡明色の関係にある任意の組合せを用いることができる。また、カラーフィルタを用いてカラー表示を行うこともできる。 The combination of the two colors in the above embodiment is black and white, but any combination having a dark / light color relationship can be used. In addition, color display can be performed using a color filter.
上記実施の形態において、表示電極と対向電極を互いに交差させて形成するマトリックス電極対を具える画像表示板について説明したが、電極対をマトリックス上に配置したマトリックス電極対からなる画像表示板を用いることもできる。ただ、製造コストを考えた場合、本発明の単純マトリックス電極を用いることが好ましい。 In the above embodiment, the image display plate including the matrix electrode pair formed by crossing the display electrode and the counter electrode is described. However, the image display plate including the matrix electrode pair in which the electrode pair is arranged on the matrix is used. You can also However, when considering the manufacturing cost, it is preferable to use the simple matrix electrode of the present invention.
1 透明基板
2 対向基板
3 表示電極
4 対向電極
5 負帯電性画像表示媒体
6 正帯電性画像表示媒体
7 隔壁
8 高電圧発生回路
9 低電圧発生回路
10 単純マトリックスドライブ回路
100 画像表示板
101 パネル表示部
102 裏面
103 微粘着材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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