JP2007298969A - 表示媒体用粒子およびそれを用いた情報表示用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】表示媒体用粒子の原材料の一部である共重合可能なモノマーとして用いる架橋性モノマーの含有量を好適範囲内に設定することにより、耐熱性が高く、かつ、駆動電圧が低い表示媒体用粒子を提供する。
【解決手段】少なくとも一方が透明な２枚の基板１，２間に表示媒体を封入し、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表示媒体用粒子として、モノマーを含む粒子原料を懸濁重合してなる概球形粒子であり、該モノマーの一部が架橋性モノマーであって、該架橋性モノマーの含有量が１０重量部以上５０重量部未満であるものを用いることにより、耐熱性が高く、かつ、駆動電圧（駆動電界）が低い表示媒体用粒子を得た。
【選択図】図２

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表示媒体用粒子、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。

従来より、液晶（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、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情報表示装置が提案されている。

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、次世代の安価な情報表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用情報表示、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と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。

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、情報表示の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。

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、この方式は、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、表示状態の安定性に欠けるという問題もある。

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な２枚の基板間に光学的反射率および帯電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。このような電界により表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するタイプの情報表示用パネルでは、表示媒体が有する帯電性の正負の性格付けおよび帯電量の確保が容易になることから、粒子径が０．１〜５０μｍである、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、スチレン系樹脂を表示媒体用粒子材料として使用している。その製造方法としては、工程の簡素化、低消費エネルギー化のために、あるいは、目的の粒子径を直接得るために、粉砕法よりも懸濁重合法を用いる方法が効果的である。また、懸濁重合により樹脂製の表示媒体用粒子を作成する際には、一般的に界面活性剤を使用して懸濁媒中に油滴の状態で分散させた１官能基性モノマーを重合により高分子量化する方法が取られている。

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"、p.249-252

上記のような１官能基性モノマーを樹脂原料として作製した表示媒体用粒子を情報表示用パネルに使用する場合には、高温に曝された場合に表示が不可能になる問題が生じる。その理由は、高温により、表示媒体用粒子がその樹脂のガラス転移温度Ｔｇ以下の場合であっても軟化してしまい、表示媒体用粒子同士が融着して移動できない状態となり、それにより表示が不可能になるからである。さらに、表示後に常温で放置した場合、放置後の表示媒体用粒子の移動に必要な電圧（駆動電圧）が高くなる問題も生じる。その理由は、１官能基性モノマーを使用して作製した樹脂は、一般的に熱可塑性を有するため、その樹脂を使用した表示媒体用粒子は、常温においてもクリープ性を有してしまうためである。よって、このような表示媒体用粒子を使用して作成した情報表示用パネルは、表示媒体用粒子同士の密着によって表示媒体用粒子の移動が阻止される結果、放置後の表示媒体用粒子の移動に必要な電圧（駆動電圧）が高くなってしまう。
上記問題の解決手段としては、例えば、架橋性モノマーを分子中の一部または全部に使用して、ガラス転移温度Ｔｇを高くした樹脂を用いることが考えられる。しかし、そのような樹脂を所期の使用目的である表示媒体用粒子として使用した場合、分子中の架橋性モノマーの割合がある程度以上になった場合に表示媒体用粒子の反転駆動特性が低下し、ひいては画像等の情報の表示特性が低下することが経験的に立証されている。そこで、上記のような表示媒体用粒子が有する、耐熱性の低さおよびクリープ性といった問題を回避し、かつ、画像等の情報の表示特性を満足させるためには、表示媒体用粒子の分子中における架橋性モノマーの割合を適切な範囲内に抑えることが重要である。

本発明は、表示媒体用粒子の原材料の一部である共重合可能なモノマーとして用いる架橋性モノマーの含有量を好適範囲内に設定することにより、耐熱性が高く、かつ、駆動電圧（駆動電界）を低くすることができる表示媒体用粒子を提供することを第１の目的とする。
本発明は、上記表示媒体用粒子を用いて構成した、情報表示用パネルに使用した場合の耐久性においての長寿命化および表示品質に優れた情報表示用パネルを提供することを第２の目的とする。

上記第１の目的を達成するため、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表示媒体用粒子であって、該表示媒体用粒子が、モノマーを含む粒子原料を懸濁重合してなる概球形粒子であり、該モノマーの一部が架橋性モノマーであって、該架橋性モノマーの含有量が１０重量部以上５０重量部未満であることを特徴とする。

本発明の表示媒体用粒子の好適例としては、前記架橋性モノマーが共重合可能なジビニルベンゼンであり、単体で重合した場合、その樹脂のガラス転移温度Ｔｇが１３０℃以上であるか、あるいは、ガラス転移温度Ｔｇが観察されない樹脂であること、前記架橋性モノマーを共重合させる他のモノマーが、少なくともアクリル系モノマー、メタクリル系モノマーおよびスチレン系モノマーを含む複数種のモノマーの中から選択される１種以上のモノマーであること、前記表示媒体用粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上であること、キャリアを用いてブローオフ法により測定した前記表示媒体用粒子の帯電量が絶対値で１０〜１００μＣ／ｇであること、前記表示媒体用粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子であること、および、前記表示媒体用粒子の色が白色および／または黒色であること、がある。

上記第２の目的を達成するため、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２枚の基板の間に、請求項１〜７の何れか１項に記載の表示媒体用粒子を含む表示媒体を少なくとも１種以上封入し、基板内に発生させた電界により表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するようにしたことを特徴とする。

上記本発明の表示媒体用粒子によれば、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、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表示媒体用粒子が、モノマーを含む粒子原料を懸濁重合してなる概球形粒子であり、該モノマーの一部が架橋性モノマーであって、該架橋性モノマーの含有量が１０重量部以上５０重量部未満であるので、この表示媒体用粒子は、後に説明する実施例で立証されているように、耐熱性が高く、かつ、駆動電圧（駆動電界）が低い表示媒体用粒子となる。

上記本発明の情報表示用パネルによれば、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に、請求項１〜８の何れかの表示媒体用粒子を含む表示媒体を少なくとも１種以上封入し、基板内に発生させた電界により表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するように構成されているので、この情報表示用パネルは、後に説明する実施例で立証されているように、情報表示用パネルに使用した場合の耐久性においての長寿命化および表示品質に優れた情報表示用パネルとなる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。

まず、本発明の表示媒体用粒子より成る表示媒体を用いる本発明の情報表示用パネルの構成について説明する。本発明の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沿って、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。

本発明の対象となる情報表示装置に搭載す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。

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。

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、図２（ａ）に示す例に加えて、基板１、２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。

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光学的反射率および帯電性を有する１種の表示媒体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、図３（ａ）に示す例に加えて、基板１、２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。基板の電極は、基板の内側に設けても、基板内部に埋め込むように設けてもよい。

以下、本発明の特徴となる表示媒体用粒子を詳細に説明する。本発明の表示媒体用粒子は、図１（ａ），（ｂ）〜図３（ａ），（ｂ）の情報表示用パネルに適用することができ、上記情報表示用パネルの少なくとも一方が透明な２枚の基板の間に表示媒体を構成して封入されるものである。この表示媒体用粒子としては、モノマーを含む粒子原料を懸濁重合してなる概球形粒子であり、該モノマーの一部が架橋性モノマーであって、該架橋性モノマーの含有量が１０重量部以上５０重量部未満であるものを用いている。前記共重合可能な架橋性モノマーとしては、例えば十分な耐熱性を有する樹脂となるジビニルベンゼンを用いることが好ましい。また、前記共重合可能な架橋性モノマーは、十分な量となる配合比（すなわち、含有量＝１０重量部以上５０重量部未満）で配合する必要があり、１０重量部未満の場合は耐熱性が不足してしまい、５０重量部以上の場合は過帯電により、コントラスト、耐久性等の表示特性が低下してしまう。
また、上記共重合可能な架橋性モノマーが、単体で重合した場合、その樹脂のガラス転移温度Ｔｇが１３０℃以上であるか、あるいは、ガラス転移温度Ｔｇが観察されない樹脂であること、上記架橋性モノマーを共重合させる他のモノマーが、少なくともアクリル系モノマー、メタクリル系モノマーおよびスチレン系モノマーを含む複数種のモノマーの中から選択される１種以上のモノマーであること、上記表示媒体用粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上であること、キャリアを用いてブローオフ法により測定した上記表示媒体用粒子の帯電量が絶対値で１０〜１００μＣ／ｇであること、上記表示媒体用粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子であること、および、上記表示媒体用粒子の色が白色および／または黒色であること、が好ましい。

本発明の表示媒体用粒子によれば、図１（ａ），（ｂ）〜図３（ａ），（ｂ）の情報表示用パネルに用いる表示媒体用粒子が、モノマーを含む粒子原料を懸濁重合してなる概球形粒子であり、該モノマーの一部が架橋性モノマーであって、該架橋性モノマーの含有量が１０重量％以上５０重量％未満である表示媒体用粒子であるので、この表示媒体用粒子は、後に説明する実施例で立証されているように、耐熱性が高く、かつ、駆動電圧（駆動電界）が低い表示媒体用粒子となる。また、この表示媒体用粒子を用いた図１（ａ），（ｂ）〜図３（ａ），（ｂ）の情報表示用パネルは、後に説明する実施例で立証されているように、耐久性および表示品質に優れた情報表示用パネルとなる。

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。

基板については、少なくとも一方の基板はパネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板であり、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。もう一方の基板となる背面基板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。

必要に応じて基板に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、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、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パターニング形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布してパターニング形成する方法が用いられる。視認側（表示面側）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。

必要に応じて基板に設ける隔壁については、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装置に搭載する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。

粒子を負または正に帯電させる方法は、特に限定されないが、コロナ放電法、電極注入法、摩擦法等の粒子を帯電する方法が用いられる。キャリアを用いてブローオフ法により測定した粒子の帯電量が絶対値で１０〜１００μＣ／ｇであることが好ましい。帯電量の絶対値がこの範囲より低いと、電界の変化に対する応答速度が遅くなり、メモリ性も低くなる。帯電量の絶対値がこの範囲より高いと、電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリ性はよいが、電界を反転した場合の表示媒体移動追随性が悪くなる。
本発明において、帯電量の測定は、以下によって行った。
＜ブローオフ測定原理および測定方法＞
ブローオフ法においては、両端に網を張った円筒容器中に粒体とキャリアの混合体を入れ、一端から高圧ガスを吹き込んで粒体とキャリアとを分離し、網の目開きから粒体のみをブローオフ（吹き飛ばし）する。このとき、粒体が容器外に持ち去った帯電量と等量で逆の帯電量がキャリアに残る。そして、この電荷による電束の全てはファラデーケージで集められ、この分だけコンデンサは充電される。そこでコンデンサ両端の電位を測定することにより、粒体の電荷量Ｑは、
Ｑ＝ＣＶ（Ｃ；コンデンサ容量、Ｖ；コンデンサ両端の電圧）
として求められる。
ブローオフ粒体帯電量測定装置としては東芝ケミカル社製のＴＢ−２００を用いた。本発明では、被測定粒子の帯電量測定にフェライト系キャリアを用いるが、情報表示用パネルに例えば正帯電性の粒子から構成される表示媒体と負帯電性粒子から構成される表示媒体との２種類の表示媒体を組み合わせて用いる場合にそれぞれの表示媒体を構成する表示媒体用粒子の帯電量を測定するときには同一種類のキャリアを用いる。具体的には、キャリアとして同和鉄粉工業（株）製のＤＦＣ１００ リンクル（Ｍｎ−Ｍｇ含有フェライト系）を用いて粒子の帯電量（μＣ／ｇ）を測定した。

粒子は、その帯電電荷を保持する必要があるので、体積固有抵抗が１×１０^１０Ω・ｃｍ以上の絶縁性粒子が好ましく、特に体積固有抵抗が１×１０^１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性粒子が好ましい。また、以下に述べる方法で評価した電荷減衰性の遅い粒子がさらに好ましい。

すなわち、ロール状の測定用治具の表面に被測定粒子を配置し、配置した粒子表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて粒子表面を帯電させ、その表面電位の変化を測定し判定する。この場合、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きく、好ましくは４００Ｖより大きくなるように、粒子構成材料を選択、作製することが肝要である。

なお、上記表面電位の測定は、例えば図５に示した装置（ＱＥＡ社製ＣＲＴ２０００）により行うことができる。この装置の場合は、前述した、表面に被測定粒子を配置したロール状の測定用治具のシャフト両端部をチャック２１にて保持し、小型のスコロトロン放電器２２と表面電位計２３とを所定間隔離して併設した計測ユニットを上記被測定粒子表面と１ｍｍの間隔をもって対向配置し、上記ロール状測定用治具を静止した状態のまま、上記計測ユニットをロール状測定用治具の表面に配置した粒子の一端から他端まで一定速度で移動させることにより、表面電荷を与えつつその表面電位を測定する方法が好適に採用される。なお、測定環境は温度２５±３℃、湿度５５±５ＲＨ％とする。

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して用いられる。
粒子には、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、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。

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。

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。

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。

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。

体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。

無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの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。上記着色剤を配合して、所望の色の表示媒体用粒子を作製できる。

また、本発明の表示媒体用粒子（以下、粒子ともいう）は粒子径が、０．１〜５０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。粒子径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。

さらに本発明では、各表示媒体用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。

さらにまた、各表示媒体用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。

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。

さらに、表示媒体用粒子で構成する表示媒体を気中空間で駆動する乾式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。

本発明の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。

以下、本発明の実施例および比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。実施例および比較例の情報表示用パネルは、下記の方法にて作製した粒子をパネル基板間の空間に湿度５０％ＲＨ以下の乾燥空気と共に封止したものを、下記の基準に従い、評価した。

＜黒色表示媒体用粒子の製造例１（黒、スチレン／ジビニルベンゼン系、正帯電）＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、スチレンモノマー（関東化学試薬）９４重量部と、ジビニルベンゼン（関東化学試薬）６重量部とに、正帯電の荷電制御剤としてニグロシン化合物（ボントロンＮＯ７：オリエント化学製）３重量部、及び、黒色顔料としてカーボンブラック（スペシャルブラック５：テグッサ製）５重量部をサンドミルにより分散させ、さらに２重量部のラウリルパーオキサイド（パーロイルＬ：日本油脂製）を溶解させた液を、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム（ラテムルＥ−１１８Ｂ：花王製）を０．５％添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニューマチック工業）を用いて、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子１を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは７５℃であった。

＜黒色表示媒体用粒子の製造例２（黒、スチレン／ジビニルベンゼン系、正帯電）＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、スチレンモノマーを３５重量部に変更し、ジビニルベンゼンを６５重量部に変更したこと以外は、粒子１と同様の方法で、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子２を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは観察されなかった。

＜黒色表示媒体用粒子の製造例３（黒、スチレン／ジビニルベンゼン系、正帯電）＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、スチレンモノマーを８８重量部に変更し、ジビニルベンゼンを１２重量部に変更したこと以外は、粒子１と同様の方法で、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子３を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは８０℃であった。

＜黒色表示媒体用粒子の製造例４（黒、スチレン／ジビニルベンゼン系、正帯電）＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、スチレンモノマーを７６重量部に変更し、ジビニルベンゼンを２４重量部に変更したこと以外は、粒子１と同様の方法で、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子４を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは８５℃であった。

＜黒色表示媒体用粒子の製造例５（黒、スチレン／ジビニルベンゼン系、正帯電）＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、スチレンモノマーを５５重量部に変更し、ジビニルベンゼンを４５重量部に変更したこと以外は、粒子１と同様の方法で、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子５を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは９５℃であった。

＜白色表示媒体用粒子の製造例１（白、スチレン／ジビニルベンゼン系、負帯電）＞
白色顔料として、酸化チタン（タイペークＣＲ−５０：石原産業製）と酸化チタン対比１ｗｔ％のチタネート系カップリング剤（プレンアクトＫＲＴＴＳ：味の素ファインテクノ製）とを酸化チタン対比１５０ｗｔ％のメタノールに分散させ、ペイントシェーカーにて２０分間攪拌した後、１２０℃で３０分間加熱、解砕したものを用いた。
負帯電白色表示媒体用粒子として、上記カップリング剤処理した酸化チタン３０重量部と、スチレンモノマー（関東化学試薬）９４重量部と、ジビニルベンゼン（関東化学試薬）６重量部とに、負帯電の荷電制御剤としてフェノール系縮合物（ボントロンＥ８９：オリエント化学製）５重量部、さらに２重量部のラウリルパーオキサイド（パーロイルＬ：日本油脂製）を溶解させた液を、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム（ラテムルＥ−１１８Ｂ：花王製）を０．５％添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニューマチック工業）を用いて粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子６を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは７５℃であった。

＜白色表示媒体用粒子の製造例２（白、スチレン／ジビニルベンゼン系、負帯電）＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、スチレンモノマーを３５重量部に変更し、ジビニルベンゼンを６５重量部に変更したこと以外は、粒子６と同様の方法で、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子７を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは観察されなかった。

＜白色表示媒体用粒子の製造例３（白、スチレン／ジビニルベンゼン系、負帯電）＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、スチレンモノマーを８８重量部に変更し、ジビニルベンゼンを１２重量部に変更したこと以外は、粒子６と同様の方法で、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子８を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは８０℃であった。

＜白色表示媒体用粒子の製造例４（白、スチレン／ジビニルベンゼン系、負帯電）＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、スチレンモノマーを７６重量部に変更し、ジビニルベンゼンを２４重量部に変更したこと以外は、粒子６と同様の方法で、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子９を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは８５℃であった。

＜白色表示媒体用粒子の製造例５（白、スチレン／ジビニルベンゼン系、負帯電）＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、スチレンモノマーを５５重量部に変更し、ジビニルベンゼンを４５重量部に変更したこと以外は、粒子６と同様の方法で、粒子径の範囲が０．１〜５０μｍで、平均粒子径が１０μｍ程度の粒子１０を得た。ＤＳＣ測定によるガラス転移温度Ｔｇは９５℃であった。

＜実験条件、評価方法および評価結果（表１，表２参照）＞
実験条件；耐熱試験（１００℃雰囲気に１．５時間放置する）を行った。その際、黒色表示媒体用粒子のパネル反転評価における白色表示媒体用粒子としては粒子９を用い、白色表示媒体用粒子のパネル反転表示評価における黒色表示媒体用粒子としては粒子４を用いた。
評価方法；上記耐熱試験後に、情報表示用パネルを駆動装置に組み込んで反転試験（パネル基板ギャップ１μｍあたり２Ｖの電圧を付与して行う駆動性試験）を行った。
評価結果；反転の可否（粒子の融着の有無）、コントラスト、耐久性等を評価した。

＜比較例１＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、粒子１を用いたところ、表１に示すように、反転可否；×、コントラスト；評価不能、耐久性；評価不能という評価結果を得た。
＜比較例２＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、粒子２を用いたところ、表１に示すように、反転可否；○、コントラスト；×、耐久性；×という評価結果を得た。
＜実施例１＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、粒子３を用いたところ、表１に示すように、反転可否；○、コントラスト；○、耐久性；○という評価結果を得た。従来、樹脂の耐熱性不足により反転不可であったような耐熱条件下においても反転可能となった。
＜実施例２＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、粒子４を用いたところ、表１に示すように、反転可否；○、コントラスト；○、耐久性；○という評価結果を得た。従来、樹脂の耐熱性不足により反転不可であったような耐熱条件下においても反転可能となった。
＜実施例３＞
正帯電黒色表示媒体用粒子として、粒子５を用いたところ、表１に示すように、反転可否；○、コントラスト；○、耐久性；○という評価結果を得た。従来、樹脂の耐熱性不足により反転不可であったような耐熱条件下においても反転可能となった。

＜比較例３＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、粒子６を用いたところ、表２に示すように、反転可否；×、コントラスト；評価不能、耐久性；評価不能という評価結果を得た。
＜比較例４＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、粒子７を用いたところ、表２に示すように、反転可否；○、コントラスト；×、耐久性；×という評価結果を得た。
＜実施例４＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、粒子８を用いたところ、表２に示すように、反転可否；○、コントラスト；○、耐久性；○という評価結果を得た。従来、樹脂の耐熱性不足により反転不可であったような耐熱条件下においても反転可能となった。
＜実施例５＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、粒子９を用いたところ、表２に示すように、反転可否；○、コントラスト；○、耐久性；○という評価結果を得た。従来、樹脂の耐熱性不足により反転不可であったような耐熱条件下においても反転可能となった。
＜実施例６＞
負帯電白色表示媒体用粒子として、粒子１０を用いたところ、表２に示すように、反転可否；○、コントラスト；○、耐久性；○という評価結果を得た。従来、樹脂の耐熱性不足により反転不可であったような耐熱条件下においても反転可能となった。
上記において、○は良好、×は不良、△はやや不良を示す。

本発明の表示媒体用粒子より成る表示媒体を用いる情報表示用パネルは、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（Point Of Presence 、Point Of Purchase advertising ）、電子値札、電子棚札、情報ボード、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの他の例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 本発明の情報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。 本発明の情報表示用パネルに用いる表示媒体用粒子の表面電位の測定要領を示す図である。

符号の説明

１、２ 基板
３ 表示媒体（粒子群）
３Ｗ 白色表示媒体
３Ｂ 黒色表示媒体
３Ｗａ 白色表示媒体用粒子
３Ｂａ 黒色表示媒体用粒子
４ 隔壁
５、６ 電極
２１ チャック
２２ スコロトロン放電器
２３ 表面電位計

Claims (8)

1. 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表示媒体用粒子であって、
   該表示媒体用粒子が、モノマーを含む粒子原料を懸濁重合してなる概球形粒子であり、該モノマーの一部が架橋性モノマーであって、該架橋性モノマーの含有量が１０重量部以上５０重量部未満であることを特徴とする表示媒体用粒子。
2. 前記架橋性モノマーが共重合可能なジビニルベンゼンであり、単体で重合した場合、その樹脂のガラス転移温度Ｔｇが１３０℃以上であるか、あるいは、ガラス転移温度Ｔｇが観察されない樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体用粒子。
3. 前記架橋性モノマーを共重合させる他のモノマーが、少なくともアクリル系モノマー、メタクリル系モノマーおよびスチレン系モノマーを含む複数種のモノマーの中から選択される１種以上のモノマーであることを特徴とする請求項１または２に記載の表示媒体用粒子。
4. 前記表示媒体用粒子を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示媒体用粒子。
5. キャリアを用いてブローオフ法により測定した前記表示媒体用粒子の帯電量が絶対値で１０〜１００μＣ／ｇであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の表示媒体用粒子。
6. 前記表示媒体用粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の表示媒体用粒子。
7. 前記表示媒体用粒子の色が白色および／または黒色であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の表示媒体用粒子。
8. 少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に、請求項１〜７の何れか１項に記載の表示媒体用粒子を含む表示媒体を少なくとも１種以上封入し、基板内に発生させた電界により表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するようにしたことを特徴とする情報表示用パネル。

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