JP2007187896A - Particle for display medium and information display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電特性を有する表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルに用いる表示媒体を構成する粒子およびそれを用いた情報表示用パネルに関するものである。 The present invention encloses a display medium having optical reflectance and charging characteristics between two substrates, at least one of which is transparent, and applies an electric field to the display medium, thereby moving the display medium to obtain information such as an image. The present invention relates to particles that constitute a display medium used for an information display panel that displays and information display panels using the same.
従来、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電特性を有する表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルが知られている(例えば、特許文献1参照)。この情報表示用パネルに用いられる表示媒体を構成する粒子の製造方法として、例えばバルクで均一な配合材料を作製した後、粉砕・分級して所望の粒子径に調整するブレイクダウン法、分子レベルから配合材料を凝集・成長させて所定の粒子径まで成長させるビルドアップ法、を用いることができる。
一般に、ブレイクダウン法で作製される粒子は粉砕工程を経るために、ゴツゴツした不均一な形状を保った不均一形状の粒子群となる。一方で、ビルドアップ法で作製される粒子は化学重合で作製されるために、ほぼ球形状を保った均一形状の粒子群になる。さらに、それぞれの粒子作製法について、形状をコントロールする方法が種々検討されている。例えば、電子写真トナーについては、粉砕法で作製したトナーを高温雰囲気中に晒す事で球形にする技術が報告されている。また、同様に重合法で作製されたトナーについても、重合過程で種粒子を次々ランダム凝集させる事で、不定形トナーに類似した形状にする技術が報告されている。 In general, particles produced by a breakdown method are subjected to a pulverization step, and thus become a group of particles having a non-uniform shape while maintaining a rugged non-uniform shape. On the other hand, since the particles produced by the build-up method are produced by chemical polymerization, they become a group of particles having a uniform shape while maintaining a substantially spherical shape. Furthermore, various methods for controlling the shape of each particle preparation method have been studied. For example, regarding electrophotographic toner, a technique for making a spherical shape by exposing a toner produced by a pulverization method to a high temperature atmosphere has been reported. Similarly, a technique has also been reported for a toner produced by a polymerization method, in which seed particles are agglomerated randomly one after another in the polymerization process to form a shape similar to that of an amorphous toner.
上述した情報表示用パネルは、帯電した粒子を電磁気力により気相中を瞬時に移動させる事で、画像等の情報を表示している。気相中を移動させる事で、高速応答性、メモリー性などの優位特性を獲得出来ているが、一方の問題点として、気相系であるが故に粒子−粒子間の凝集力、粒子−パネル構造部材間の付着力が、電気泳動式ディスプレイ等の液相系を駆動させる方式に比べて大きくなる点が挙げられる。 The information display panel described above displays information such as images by moving charged particles instantaneously in the gas phase by electromagnetic force. By moving in the gas phase, superior characteristics such as high-speed response and memory characteristics can be obtained. However, as one problem, because of the gas phase system, the cohesion between particles and particles, particle-panel It can be mentioned that the adhesion force between the structural members is larger than that of a method of driving a liquid phase system such as an electrophoretic display.
当該問題を解決する事は、情報表示用パネルの駆動電圧を実用化水準まで低減するために不可欠である。当該問題に対しては、表示媒体用粒子の表面を種々の方法で処理する事で、凝集力・付着力を低減する試みが成されている。しかしながら、粒子自体に着目した駆動性改善手法はまだ無いのが現状である。 Solving this problem is indispensable for reducing the driving voltage of the information display panel to a practical level. In order to deal with this problem, attempts have been made to reduce the cohesion and adhesion by treating the surface of the particles for display media by various methods. However, there is currently no drivability improvement method that focuses on the particles themselves.
本発明の目的は上述した問題点を解消して、粉流体などの表示媒体を構成する粒子として良好な駆動性を示す表示媒体用粒子およびそれを用いた情報表示用パネルを提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide particles for a display medium exhibiting good driveability as particles constituting a display medium such as a powder fluid and an information display panel using the same. It is.
本発明の表示媒体用粒子は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電特性を有する表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルに用いる表示媒体を構成する粒子であって、以下に示す方法で求められた形状パラメータSPが1.0≦SP<1.4の範囲であることを特徴とするものである:(1)粒子の画像を撮影する;(2)任意の粒子画像について、その外周を形成する線を当該画像から獲得する;(3)獲得した外周線に対して外接する長方形のうち、長辺が最大となるものを見出し、その長辺の長さをLiとする;(4)獲得した外周線に囲まれた面積を求め、これをSiとする;(5)SPi=(Li*Li*π)/(4*Si)として、粒子iの形状パラメータSPiを定義する;(6)十分均一に分散した粒子試料の画像から、無作為に100個以上のn個の粒子を選び、これらに対してSPiを求めた上で、SP=(1/n)*ΣSPi(i=1〜n、n≧100)を求め、これを粒子の形状パラメータSPと定義する。 The particles for a display medium of the present invention move a display medium by enclosing a display medium having optical reflectance and charging characteristics between two substrates, at least one of which is transparent, and applying an electric field to the display medium. Particles constituting a display medium used for an information display panel for displaying information such as images, and the shape parameter SP obtained by the following method is in the range of 1.0 ≦ SP <1.4. (1) Take an image of a particle; (2) For a given particle image, obtain a line that forms the outer circumference from the image; (3) For the obtained outer circumference Of the circumscribed rectangles, find the one with the longest long side, and let Li be the length of the long side; (4) Find the area surrounded by the acquired outer circumference, and let this be Si; (5 ) SPi = (Li * Li * π) / (4 * i) define the shape parameter SPi of the particle i; (6) randomly select 100 or more n particles from the image of a sufficiently uniformly dispersed particle sample, and determine SPi for these. Above, SP = (1 / n) * ΣSPi (i = 1 to n, n ≧ 100) is obtained and defined as the particle shape parameter SP.
また、本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電特性を有する表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルにおいて、上述した表示媒体用粒子を表示媒体として少なくとも1種類以上使用することを特徴とするものである。 Further, the information display panel of the present invention encloses a display medium by enclosing a display medium having optical reflectance and charging characteristics between two substrates, at least one of which is transparent, and applying an electric field to the display medium. In an information display panel that moves and displays information such as an image, at least one kind of the above-described display medium particles is used as a display medium.
本発明によれば、所定の方法で求めた形状パラメータSPが、1.0≦SP<1.4の範囲であることにより、粉流体などの表示媒体を構成する粒子として良好な駆動性を示す表示媒体用粒子およびそれを用いた情報表示用パネルを得ることができる。 According to the present invention, when the shape parameter SP obtained by a predetermined method is in the range of 1.0 ≦ SP <1.4, good drivability is exhibited as particles constituting a display medium such as powdered fluid. Display medium particles and an information display panel using the same can be obtained.
まず、本発明の情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明の対象となる情報表示用パネルでは、対向する2枚の基板間に封入した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、帯電した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、表示媒体が電位の切替による電界方向の変化によって移動方向を変えることにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示を書き換える時あるいは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、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鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。 First, the basic configuration of the information display panel of the present invention will be described. In the information display panel which is an object of the present invention, an electric field is applied to a display medium sealed between two opposing substrates. Along with the applied electric field direction, the charged display medium is attracted by the electric field force or Coulomb force, etc., and the display medium changes the moving direction by the electric field direction change due to the potential switching, thereby displaying information such as an image. Made. Therefore, it is necessary to design the information display panel so that the display medium can move uniformly and maintain stability when rewriting the display repeatedly or when displaying the display information continuously. Here, as the force applied to the particles constituting the display medium, in addition to the force attracting each other by the Coulomb force between the particles, an electric mirror image force between the electrode and the substrate, an intermolecular force, a liquid cross-linking force, gravity and the like can be considered.
本発明の対象となる情報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。 An example of an information display panel that 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).
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光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも2種以上の表示媒体3(ここでは白色表示媒体用粒子3Waの粒子群からなる白色表示媒体3Wと黒色表示媒体用粒子3Baの粒子群からなる黒色表示媒体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、黒色表示媒体3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体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を設けセルを形成している。また、図1(b)において、手前にある隔壁は省略している。
In the example shown in FIGS. 1A and 1B, at least two kinds of display media 3 (here, white display medium particles 3Wa) having at least one kind of particles and having different optical reflectance and charging characteristics. A
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光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも2種以上の表示媒体3(ここでは白色表示媒体用粒子3Waの粒子群からなる白色表示媒体3Wと黒色表示媒体用粒子3Baの粒子群からなる黒色表示媒体3Bを示す)を、基板1に設けた電極5と基板2に設けた電極6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、黒色表示媒体3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体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、基板1、2との間に例えば格子状に隔壁4を設けセルを形成している。また、図2(b)において、手前にある隔壁は省略している。
In the example shown in FIGS. 2A and 2B, at least two or more types of display media 3 (here, white display medium particles 3Wa) having different optical reflectance and charging characteristics composed of at least one type of particles. Between the
図3(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少なくとも光学的反射率と帯電性を有する表示媒体3(ここでは白色表示媒体用粒子3Waの粒子群からなる白色表示媒体3Wを示す)を、基板1に設けた電極5と電極6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と平行方向に移動させ、白色表示媒体3Wを観察者に視認させて白色の表示を行うか、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の隔壁4を設けセルを形成している。また、図3(b)において、手前にある隔壁は省略している。
In the example shown in FIGS. 3A and 3B, the display medium 3 (here, from the particle group of the particles 3Wa for white display medium) having at least an optical reflectance and a charging property composed of at least one kind of particles. The
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体3Wを粉流体からなる白色媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体3Bを粉流体からなる黒色表示媒体に、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。粉流体については後述する。
The above description applies in the same manner to the case where the
上述した構成の情報表示用パネルで使用する表示媒体用粒子について、駆動性を種々検討の結果、情報表示用パネル中に2種の互いに異なる極性の電荷を保持する表示媒体を封入する場合の組合せにおいても、少なくとも一方の表示媒体を構成する粒子が球形に近い場合、より低電圧で好適な表示特性を顕示しうる事が判明した。これは、不定形粒子の場合、他の粒子やパネル構造部材と接触する面積が、球形粒子に対して多くなるため、互いに引き付け合おうとするファンデルワース力等の相互作用力がより効果的に働き、結果としてより大きな駆動力を必要とするためだと推定される。これが、球形粒子の場合は、相互作用力が働く接触面が限りなく点に近づくので、より小さな駆動力で表示媒体を駆動可能となるものと考えられる。尚、情報表示用パネル中に1種の表示媒体を封入する場合も、表示媒体を構成する表示媒体用粒子が球形に近い方が、より低電圧で好適な表示特性を顕示する。また、一方が不定形粒子でも、もう一方が球形粒子である場合もまた同様に相対的に駆動しやすい状況になる。これは、より駆動させやすい球形粒子が移動し、対向電極面に到達した際の衝撃力が引き金となって不定形粒子が揺らされ、相互作用力が球形粒子相当水準まで低減する事で、二次的に移動出来ているものと推察される。さらに、粉流体が真球形状からどの程度ずれると駆動性に影響を与えるかを詳細に検討した結果、以下に示す形状パラメータSPが、1.0≦SP<1.4である時に、上記の様な好適な駆動を顕示し得る事を見出した。 As a result of various studies on driveability of the display medium particles used in the information display panel having the above-described configuration, a combination in which two types of display media holding different polar charges are encapsulated in the information display panel However, it has been found that when the particles constituting at least one display medium are nearly spherical, suitable display characteristics can be exhibited at a lower voltage. This is because, in the case of irregular particles, the area in contact with other particles and panel structural members is larger than that of spherical particles, so interaction forces such as van der Waals forces that try to attract each other are more effective. It is presumed that this is because it works and as a result requires a larger driving force. In the case of spherical particles, since the contact surface on which the interaction force acts is as close to the point as possible, it is considered that the display medium can be driven with a smaller driving force. Even when one type of display medium is sealed in the information display panel, the display medium particles constituting the display medium are more nearly spherical, so that suitable display characteristics are revealed at a lower voltage. Similarly, when one of the particles is irregular and the other is a spherical particle, the situation is relatively easy to drive. This is because the spherical particles that are easier to drive move, the impact force when reaching the counter electrode surface is triggered, the irregular particles are shaken, and the interaction force is reduced to a level equivalent to spherical particles. It is presumed that the next move was possible. Furthermore, as a result of examining in detail how much the powder fluid deviates from the true spherical shape and affecting the drivability, when the following shape parameter SP is 1.0 ≦ SP <1.4, It has been found that such a suitable drive can be demonstrated.
<形状パラメータの算出方法>
ここでいう形状パラメータSPは、次の様に算出されたものとする。図4に示す例を用いて説明する。
(1)粒子11の画像を撮影する。
(2)任意の粒子画像について、その外周を形成する線12を当該画像から獲得する。
(3)獲得した外周線12に対して外接する長方形13のうち、長辺が最大となるものを見出し、その長辺の長さをLiとする。
(4)獲得した外周線12に囲まれた面積を求め、これをSiとする。
(5)SPi=(Li*Li*π)/(4*Si)として、粒子iの形状パラメータSPiを定義する。
(6)十分均一に分散した粒子試料の画像から、無作為に100個以上のn個の粒子を選び、これらに対してSPiを求めた上で、SP=(1/n)*ΣSPi(i=1〜n、n≧100)を求め、これを粒子の形状パラメータSPと定義する。
<Calculation method of shape parameter>
The shape parameter SP here is assumed to be calculated as follows. This will be described using the example shown in FIG.
(1) An image of the particle 11 is taken.
(2) For an arbitrary particle image, a
(3) Among the
(4) The area surrounded by the acquired outer
(5) The shape parameter SPi of the particle i is defined as SPi = (Li * Li * π) / (4 * Si).
(6) From an image of a sufficiently uniform dispersed particle sample, 100 or more n particles are randomly selected and SPi is obtained for them, and then SP = (1 / n) * ΣSPi (i = 1 to n, n ≧ 100), and this is defined as the particle shape parameter SP.
形状パラメータSPを求めるための具体的な方法としては、粒子のSEM写真を撮影し、粒子外周に糸を沿わしてその長さを測ったり、粒子外周に沿って写真を切り抜いたものの重量を測定し、その写真全体の重量との比が画面上の既知の面積比と一になる事を利用する方法や、当該写真を画像ファイル化してソフトウェアで解析する方法などが考えられるが、特に限定されないものとする。 Specific methods for obtaining the shape parameter SP include taking a SEM photograph of the particle, measuring the length of the yarn along the outer periphery of the particle, and measuring the weight of the photo cut out along the outer periphery of the particle. However, there are methods that use the fact that the ratio of the total weight of the photo is the same as the known area ratio on the screen, and a method that converts the photo into an image file and analyzes it with software. Shall.
以下、本発明の情報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 information display panel of this invention is demonstrated.
基板については、少なくとも一方の基板は情報表示用パネル外側から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、ポリエチレンナフタレート、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、薄型情報表示用パネルとする場合に不都合がある。
As for the substrate, at least one substrate is the
必要に応じて情報表示用パネルに電極を設ける場合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。視認側であり透明である必要のある表示面側基板2に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板1に設ける電極は透明である必要はない。いずれの場合もパターン形成可能で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1に設ける電極の材質や厚みなどは上述した表示面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。
As an electrode forming material when an electrode is provided on an information display panel as required, metals such as aluminum, silver, nickel, copper, and gold, ITO, indium oxide, conductive tin oxide, conductive zinc oxide, etc. Conductive polymers such as conductive metal oxides, polyaniline, polypyrrole, and polythiophene are exemplified and 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 display
必要に応じて基板に設ける隔壁4については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置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10〜100μm、好ましくは10〜50μm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1、2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。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図5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。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分(セルの枠部の面積)はできるだけ小さくした方が良く、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。いずれの方法もこの発明の情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、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。
The shape of the
In forming the partition wall, a both-rib method in which ribs are formed on each of the opposing
As shown in FIG. 5, the cells formed by the partition walls made up of these ribs are illustrated in a square shape, a triangular shape, a line shape, a circular shape, and a hexagonal shape as viewed from the substrate plane direction. And a mesh shape. It is better to make the portion corresponding to the cross section of the partition wall visible from the display surface side (the area of the cell frame) as small as possible, and the display becomes clearer.
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. Any of these methods can be suitably used for the information display panel of the present invention, and among these, a photolithography method using a resist film and a mold transfer method are suitably used.
次に、本発明の表示媒体用粒子から構成される表示媒体として用いる粉流体について説明する。なお、本発明の情報表示用パネルで用いる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):登録番号4636931」の権利を得ている。 Next, the powder fluid used as a display medium composed of the display medium particles of the present invention will be described. As for the name of the powder fluid used in the information display panel of the present invention, the present applicant has obtained the right of “Electronic Powder Fluid (registered trademark): Registration No. 4636931”.
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、本発明の情報表示用パネル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 regarded as a dispersoid in the information display panel of the present invention. To do.
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、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、小さな電界の力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。
本発明に表示媒体として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、本発明の情報表示用パネルでは、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表示媒体として用いられる。
The information display panel of the present invention encloses a powder fluid exhibiting high fluidity in an aerosol state in which solid particles are stably suspended as a dispersoid, for example, in a gas, between opposed substrates, at least one of which is transparent. In addition, such a powder fluid can be easily and stably moved by a Coulomb force or the like with a small electric field.
As described above, for example, the powder fluid used as a display medium in the present invention is a substance in an intermediate state between fluid and particles that exhibits fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. It is. This powder fluid can be in an aerosol state in particular, and in the information display panel of the present invention, it is used as a display medium in a state where a solid substance floats relatively stably as a dispersoid in the gas.
次に、本発明の情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する表示媒体用粒子(以下、粒子ともいう)について説明する。表示媒体用粒子は、そのまま該表示媒体用粒子だけで構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて構成して表示媒体としたり、粉流体となるように調整、構成して表示媒体としたりして用いられる。
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, display medium particles (hereinafter also referred to as particles) constituting the display medium in the information display panel of the present invention will be described. The display medium particles are composed of the display medium particles as they are to form a display medium, or are combined with other particles to form a display medium, or adjusted and configured to become a powder fluid to form a display medium. Or used.
The particles can contain a charge control agent, a colorant, an inorganic additive, and the like, as necessary, in the resin as the main component, as necessary. 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、インダンスレンブルー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,
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、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダン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. 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、本発明の表示媒体用粒子(以下、粒子ともいう)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表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。 The particles for display media of the present invention (hereinafter also referred to as particles) preferably 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. If the average particle diameter d (0.5) is smaller than this range, the cohesive force between the particles becomes too large, which hinders movement as a display medium.
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、均一な表示媒体としての移動が可能となる。
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 movement as a uniform display medium 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。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に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。 Furthermore, regarding the correlation between the particles, the ratio of the d (0.5) of the particles having the minimum diameter to the 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. Even if the particle size distribution Span is reduced, particles with different charging characteristics move in opposite directions, so that the particle size is close to each other and each particle can be easily moved in the opposite direction by the equivalent amount. This is within this range.
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, put particles into a nitrogen stream and use the attached analysis software (software based on volume-based distribution using Mie theory). The diameter and particle size distribution can be measured.
表示媒体用粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、情報表示用パネルにおける表示媒体用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、特に表示媒体用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 display medium particles naturally depends on the measurement conditions, but the charge amount of the display medium particles in the information display panel is almost the same as the initial charge amount, the contact with the partition walls, the contact with the substrate, and the elapsed time. It was found that depending on the charge decay, the saturation value of the charging behavior of the particles for the display medium is a dominant factor.
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において同一のキャリア粒子を用いて、表示媒体に用いる粒子の帯電量測定を行うことにより、表示媒体用粒子の適正な帯電特性値の範囲を評価できることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have been able to evaluate the range of proper charging characteristics of display medium particles by measuring the charge amount of the particles used in the display medium using the same carrier particles in the blow-off method. I found.
更に、表示媒体用粒子で構成する粒子群や粉流体等の表示媒体を本発明の情報表示用パネルに適用する場合には、基板間の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(電極を基板の内側に設けた場合)、表示媒体3の占有部分、隔壁4の占有部分(隔壁を設けた場合)、情報表示用パネルのシール部分を除いた、いわゆる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情報表示用パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、情報表示用パネル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, when a display medium such as a particle group or a powder fluid composed of display medium particles is applied to the information display panel of the present invention, it is important to manage the gas in the void surrounding the display medium between the substrates. Contributes to improved display stability. Specifically, it is important that the relative humidity at 25 ° C. is 60% RH or less, and preferably 50% RH or less for the humidity of the gas in the gap.
1A, 1B, 3B, 3B, and 3B, the gaps are defined as
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 an information display panel so that the humidity is maintained, for example, filling a display medium, assembling an information display panel in a predetermined humidity environment, It is important to apply a sealing material and a sealing method that prevent moisture from entering from the outside.
本発明の対象となる情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、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%を超える場合には表示媒体の移動に支障をきたし、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 information display panel that is the subject of the present invention is not limited as long as the 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 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 display medium is hindered, and if it is less than 5%, the contrast tends to be unclear.
以下のようにして本発明の表示媒体用粒子からなる表示媒体を準備し、準備した表示媒体を使用して情報表示用パネルを作製し、形状パラメータSPの評価を行った。 A display medium comprising the display medium particles of the present invention was prepared as follows, an information display panel was prepared using the prepared display medium, and the shape parameter SP was evaluated.
1)表示媒体用粒子の作製
表示媒体用粒子として、以下の通り調整したものを作製した。これら表示媒体用粒子について、日立製作所製走査型電子顕微鏡S−2700にて画像撮影し、得られた画像を画像解析ソフトウェア・Mac-View(MOUNTECH Co., Ltd.製)を用いて解析を行い、SPを算出した。
1) Preparation of particles for display medium As particles for display medium, particles prepared as follows were prepared. These display medium particles are imaged with a scanning electron microscope S-2700 manufactured by Hitachi, Ltd., and the obtained images are analyzed using image analysis software Mac-View (manufactured by MOUNTECH Co., Ltd.). , SP was calculated.
着色顔料としてカーボンブラック5重量部含有する、懸濁重合法で作製した架橋St/EGDMA共重合樹脂粒子を、平均粒子径9.0μmになるよう調整した。この粒子100重量部に対し、パイロジェニック法で作製した平均一次粒子径0.009μmのシリカ微粒子について、ヘキサメチルジシラザンで表面処理し、更にトリクロロアミノシランで表面処理した微粒子2.2重量部を、カーボンミキサーHFM−001C((株)SMT製)にて3000rpmで30分混合撹拌し、黒色表示媒体用粒子Aを得た。これのSPは1.19であった。 Cross-linked St / EGDMA copolymer resin particles prepared by suspension polymerization method containing 5 parts by weight of carbon black as a color pigment were adjusted so as to have an average particle size of 9.0 μm. With respect to 100 parts by weight of the particles, silica fine particles having an average primary particle diameter of 0.009 μm prepared by a pyrogenic method are subjected to surface treatment with hexamethyldisilazane, and further 2.2 parts by weight of fine particles subjected to surface treatment with trichloroaminosilane. Mixing and stirring were carried out at 3000 rpm for 30 minutes with a carbon mixer HFM-001C (manufactured by SMT Co., Ltd.) to obtain particles A for black display media. The SP of this was 1.19.
着色顔料としてカーボンブラック5重量部含有する、PMMA樹脂コンパウンドを作製し、これを気流式粉砕分級機を用いて平均粒子径9.0μmになるよう分級した。この粒子100重量部に対し、パイロジェニック法で作製した平均一次粒子径0.009μmのシリカ微粒子について、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した微粒子2.2重量部を、カーボンミキサーHFM−001C((株)SMT製)にて3000rpmで30分混合撹拌し、黒色表示媒体用粒子Bを得た。これのSPは1.67であった。 A PMMA resin compound containing 5 parts by weight of carbon black as a coloring pigment was prepared, and this was classified using an airflow type pulverization classifier so as to have an average particle size of 9.0 μm. With respect to 100 parts by weight of the particles, 2.2 parts by weight of fine particles of silica fine particles having an average primary particle diameter of 0.009 μm prepared by a pyrogenic method and surface-treated with hexamethyldisilazane were added to a carbon mixer HFM-001C ((stock) ) Manufactured by SMT) and stirred at 3000 rpm for 30 minutes to obtain particles B for black display medium. Its SP was 1.67.
懸濁工程後の重合中、槽内撹拌を停止した状態とした事を除いては、黒色表示媒体用粒子Aと同等の工程をもって黒色表示媒体用粒子Cを得た。これのSPは1.53であった。 During the polymerization after the suspension step, black display medium particles C were obtained by the same steps as the black display medium particles A except that the stirring in the tank was stopped. Its SP was 1.53.
着色顔料としてメチルハイドロジェンポリシロキサンとメチルポリシロキサンのコポリマーで表面処理した顔料用チタニアを100重量部含有する、懸濁重合法で作製した架橋St/DvB共重合樹脂を、平均粒子径9.0μmになるよう調整した。この粒子100重量部に対し、パイロジェニック法で作製した平均一次粒子径0.009μmのシリカ微粒子について、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した微粒子2.2重量部を、カーボンミキサーHFM−001C((株)SMT製)にて3000rpmで30分混合撹拌し、白色表示媒体用粒子Dを得た。これのSPは1.12であった。 A cross-linked St / DvB copolymer resin prepared by a suspension polymerization method containing 100 parts by weight of titania for pigment surface-treated with a copolymer of methylhydrogenpolysiloxane and methylpolysiloxane as a coloring pigment has an average particle size of 9.0 μm. It was adjusted to become. With respect to 100 parts by weight of the particles, 2.2 parts by weight of fine particles of silica fine particles having an average primary particle diameter of 0.009 μm prepared by a pyrogenic method and surface-treated with hexamethyldisilazane were added to a carbon mixer HFM-001C ((stock) ) Manufactured by SMT) and stirred at 3000 rpm for 30 minutes to obtain particles D for white display medium. Its SP was 1.12.
着色顔料として顔料用チタニアを100重量部含有する、シクロオレフィン樹脂コンパウンドを作製し、これを気流式粉砕分級機を用いて平均粒子径9.0μmになるよう分級した。この粒子100重量部に対し、パイロジェニック法で作製した平均一次粒子径0.009μmのシリカ微粒子について、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した微粒子2.2重量部を、カーボンミキサーHFM−001C((株)SMT製)にて3000rpmで30分混合撹拌し、白色表示媒体用粒子Eを得た。これのSPは1.77であった。 A cycloolefin resin compound containing 100 parts by weight of titania for pigment as a color pigment was prepared, and this was classified using an airflow type pulverization classifier so as to have an average particle size of 9.0 μm. With respect to 100 parts by weight of the particles, 2.2 parts by weight of fine particles of silica fine particles having an average primary particle diameter of 0.009 μm prepared by a pyrogenic method and surface-treated with hexamethyldisilazane were added to a carbon mixer HFM-001C ((stock) ) Manufactured by SMT) and stirred at 3000 rpm for 30 minutes to obtain particles E for white display medium. Its SP was 1.77.
作製した表示媒体を以下の表1にまとめて示す。 The produced display media are summarized in Table 1 below.
2)評価試験用表示パネルの作製
評価試料として、黒色及び白色表示媒体用粒子を用いた表示媒体を準備した。両表示媒体は、各々ステンレス管中をN2気流搬送する事で、摩擦帯電させた。更に、100μmスペーサーが配された、内側表面がITOコーティング処理されたガラス基板(A)を用意し、上記ステンレス管と上記ガラス基板のITO面間にバイアス電圧を重畳し、気流の安定した22.5℃、5%rhの乾燥空気雰囲気下で、当該試料をITO表面にスプレーする事で評価試料を積層した。当該工程を黒色表示媒体と白色表示媒体の双方に対して順次実行した後に、スペーサー表面に付着した表示媒体のみを除去した。
2) Production of display panel for evaluation test A display medium using black and white display medium particles was prepared as an evaluation sample. Both display media were triboelectrically charged by carrying N 2 air current through the stainless steel tube. Further, a glass substrate (A) having an inner surface coated with ITO coated with a 100 μm spacer is prepared, and a bias voltage is superimposed between the stainless steel tube and the ITO surface of the glass substrate to stabilize the air flow. The sample to be evaluated was laminated by spraying the sample on the ITO surface in a dry air atmosphere at 5 ° C. and 5% rh. After the process was sequentially performed on both the black display medium and the white display medium, only the display medium attached to the spacer surface was removed.
更に、片面がITOコーティング処理されたガラス基板(B)を用意し、上記試料表示媒体を積層したガラス基板に対して、ITO面が内側に向かい合うように貼り合わせた。この時、接着には紫外線(UV)硬化型の一液エポキシ系接着剤を用いた。最後に、両ガラスのITO面から電極を引き出して、表示試験用表示パネルとした。この時、試験用表示パネル内に配置された表示媒体は、黒色表示媒体と白色表示媒体の総体積が等量であり、且つ、試験用表示パネル内の表示媒体の充填率(体積占有率)が25%となる様に、適宜調整した。基板電極と電源を、ガラス基板(A)がグラウンド側、ガラス基板(B)がバイアス側となるようにして接続した。 Further, a glass substrate (B) on which one side was coated with ITO was prepared, and bonded to the glass substrate on which the sample display medium was laminated so that the ITO surface faced inward. At this time, an ultraviolet (UV) curable one-part epoxy adhesive was used for adhesion. Finally, electrodes were pulled out from the ITO surfaces of both glasses to form a display test display panel. At this time, the display medium arranged in the test display panel has the same total volume of the black display medium and the white display medium, and the filling rate (volume occupation ratio) of the display medium in the test display panel. Was adjusted as appropriate so that it would be 25%. The substrate electrode and the power source were connected such that the glass substrate (A) was on the ground side and the glass substrate (B) was on the bias side.
今回準備した一連の表示パネルを評価した結果、表示媒体が反転駆動したものについては、プラス電位を重畳するとガラス基板(A)側から見て黒色に表示された。また、マイナス電位を重畳すると、表示媒体が反転駆動したものについては、ガラス基板(B)側から見て白色に表示された。 As a result of evaluating the series of display panels prepared this time, those in which the display medium was inverted were displayed in black when viewed from the glass substrate (A) side when a positive potential was superimposed. In addition, when a negative potential was superimposed, the display medium that was inverted was displayed in white when viewed from the glass substrate (B) side.
3)表示媒体の駆動性・表示特性評価
表示媒体の駆動性評価は、評価対象たる表示媒体用粒子で構成した表示媒体を用いた表示パネルを上記の通り作製し、次に示した表示性能評価法で得られる駆動性評価指数V90で比較した。
3) Evaluation of driveability and display characteristics of display medium Displayability of display medium is evaluated by producing a display panel using the display medium composed of the display medium particles to be evaluated as described above, and evaluating the display performance shown below. The driving performance evaluation index V90 obtained by the method was used for comparison.
作製した表示パネルに、極性を反転させながら、電圧を重畳してゆき、各電圧印加時における反射濃度を反射画像濃度計(RD918, Macbeth社製)を用いて測定した。ここで判明したデータを横軸電圧、縦軸反射濃度のグラフ上に配置する事でヒステリシスサイクルを求めた。ここで、以下の式(4)、式(5)で示す濃度に対応する印加電圧のうち、絶対値が大きいものをV90a、V90bとした時、以下の式(6)で示される値を駆動性評価指数V90とした。なお、ODmaxはヒステリシスサイクル内で示される最大反射濃度である。ODminはヒステリシスサイクル内で示される最小反射濃度である。また、画像特性の評価指標として、以下の式(7)で示される値を濃度表示特性評価指数Ctとし、これで比較した。さらに、ベタ表示の斑(均一性)を目視で官能評価した。 A voltage was superimposed on the produced display panel while inverting the polarity, and the reflection density when each voltage was applied was measured using a reflection image densitometer (RD918, manufactured by Macbeth). The hysteresis cycle was obtained by arranging the data found here on a graph of horizontal axis voltage and vertical axis reflection density. Here, among the applied voltages corresponding to the concentrations shown in the following formulas (4) and (5), when the voltages having large absolute values are V90a and V90b, the values shown in the following formula (6) are driven. The sex evaluation index was V90. Note that ODmax is the maximum reflection density shown in the hysteresis cycle. ODmin is the minimum reflection density shown in the hysteresis cycle. Further, as an evaluation index of image characteristics, a value represented by the following formula (7) was used as a density display characteristic evaluation index Ct, and the comparison was made. Further, the solid display spots (uniformity) were visually and sensory-evaluated.
0.9*ODmax+0.1*ODmin 式(4)
0.1*ODmax+0.9ODmin 式(5)
V90=0.5*(|V90a|+|V90b|) 式(6)
Ct=ODmax−ODmin 式(7)
0.9 * ODmax + 0.1 * ODmin Formula (4)
0.1 * ODmax + 0.9ODmin Formula (5)
V90 = 0.5 * (| V90a | + | V90b |) Formula (6)
Ct = ODmax−ODmin Formula (7)
実施例1〜3、比較例1〜2として、以下の表2に示した組合せの黒色及び白色表示媒体用粒子で構成した表示媒体を用意し、最大印加電圧300Vで上記評価を行った。この結果、実施例1〜3については低電圧で高コントラストの良好な反転駆動性を示し、表示斑もない好適な表示性能を実現出来た。 As Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, display media composed of black and white display media particles having the combinations shown in Table 2 below were prepared, and the above evaluation was performed at a maximum applied voltage of 300V. As a result, in Examples 1 to 3, a favorable inversion driving property with a low voltage and a high contrast was exhibited, and a suitable display performance free from display spots could be realized.
本発明の情報表示用パネルは、本発明の表示媒体用粒子を用いることで広視野角の反射画像を得ることができ、紙面印刷物の様な高い視認性を有するもので、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、情報ボード、電子POP(Point Of Presence, Point Of Purchase advertising)、電子値札、電子棚札、電子楽譜、RF−ID機器の表示部などに好適に用いられる。 The information display panel of the present invention can obtain a reflected image with a wide viewing angle by using the particles for display medium of the present invention, and has high visibility like a printed paper. Display units for mobile devices such as mobile phones and handy terminals, electronic papers such as electronic books and electronic newspapers, billboards such as signboards, posters, blackboards, display units for calculators, home appliances, automotive products, point cards, IC cards, etc. Card display unit, electronic advertisement, information board, electronic POP (Point Of Presence, Point Of Purchase advertising), electronic price tag, electronic shelf label, electronic score, display unit of RF-ID device, etc.
1、2 基板
3 表示媒体(粒子群、粉流体)
3W 白色表示媒体
3Wa 白色表示媒体用粒子
3B 黒色表示媒体
3Ba 黒色表示媒体用粒子
4 隔壁
5、6 電極
11 粒子
12 外周線
13 長方形
1, 2
3W White display medium 3Wa White display
Claims (2)
(1)粒子の画像を撮影する;
(2)任意の粒子画像について、その外周を形成する線を当該画像から獲得する;
(3)獲得した外周線に対して外接する長方形のうち、長辺が最大となるものを見出し、その長辺の長さをLiとする;
(4)獲得した外周線に囲まれた面積を求め、これをSiとする;
(5)SPi=(Li*Li*π)/(4*Si)として、粒子iの形状パラメータSPiを定義する;
(6)十分均一に分散した粒子試料の画像から、無作為に100個以上のn個の粒子を選び、これらに対してSPiを求めた上で、SP=(1/n)*ΣSPi(i=1〜n、n≧100)を求め、これを粒子の形状パラメータSPと定義する。 Information for displaying information such as an image by moving a display medium by enclosing a display medium having optical reflectance and charging characteristics between two substrates, at least one of which is transparent, and applying an electric field to the display medium Particles constituting a display medium for use in a display panel, wherein the shape parameter SP determined by the following method is in the range of 1.0 ≦ SP <1.4:
(1) Taking an image of particles;
(2) For an arbitrary particle image, a line forming the outer circumference is obtained from the image;
(3) Among rectangles circumscribing the acquired outer perimeter line, find the one having the longest long side, and let Li be the length of the long side;
(4) The area surrounded by the acquired outer circumference is obtained, and this is defined as Si;
(5) Define the shape parameter SPi of the particle i as SPi = (Li * Li * π) / (4 * Si);
(6) From an image of a sufficiently uniform dispersed particle sample, 100 or more n particles are randomly selected and SPi is obtained for them, and then SP = (1 / n) * ΣSPi (i = 1 to n, n ≧ 100), and this is defined as the particle shape parameter SP.
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