JP2009186501A - 電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置 - Google Patents

電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009186501A
JP2009186501A JP2008023043A JP2008023043A JP2009186501A JP 2009186501 A JP2009186501 A JP 2009186501A JP 2008023043 A JP2008023043 A JP 2008023043A JP 2008023043 A JP2008023043 A JP 2008023043A JP 2009186501 A JP2009186501 A JP 2009186501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
electrophoretic
image display
dispersion
electrophoretic dispersion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008023043A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Arita
均 有田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2008023043A priority Critical patent/JP2009186501A/ja
Publication of JP2009186501A publication Critical patent/JP2009186501A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、反射率及び応答速度が優れる電気泳動分散液、該電気泳動分散液を有する画像表示媒体及び該画像表示媒体を有する画像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】電気泳動分散液は、分散媒中に電気泳動粒子が一種以上分散されており、電気泳動粒子は、後方散乱光を検出することにより粒径に換算する動的光散乱法を用いて測定することにより得られる、粒径が1μm以上の粒子の含有量及び粒径が100nm以下の粒子の含有量がそれぞれ0体積%以上4体積%以下及び0体積%以上2体積%以下であり、水分率が0ppm以上800ppm以下である。
【選択図】なし

Description

本発明は、電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置に関する。
従来、文字、静止画、動画等の画像を表示する画像表示装置としては、カソードレイチューブ(CRT)、液晶ディスプレイ等が用いられている。これらの画像表示装置は、画像を瞬時に表示することができ、また、書き換えることができるが、持ち歩くことが困難であること、眼が疲労しやすいこと、電源をオフにすると画像を表示できないこと等の問題がある。
一方、文字、静止画等の画像は、プリンターを用いて紙媒体に記録された後、配布されたり、保存されたりする。このような画像が記録された紙媒体は、ハードコピーとして広く使用されている。ハードコピーは、ディスプレイよりも文字が読みやすいこと、目が疲れにくいこと、自由な姿勢で読めること、軽量で自由に持ち運べること等の特徴を有する。しかしながら、ハードコピーは、使用後に廃棄されたり、リサイクルされたりするが、多くの労力と費用を要するので、省資源の点では問題がある。
このため、ディスプレイとハードコピーの両方の長所を有し、書き換えが可能なペーパーライクな画像表示媒体のニーズが高くなり、例えば、高分子分散型液晶素子、双安定性コレステリック液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子等が知られている。これらの画像表示媒体は、反射型であるため、明るい画像を表示することができると共に、メモリ性があるため、注目されている。中でも、電気泳動素子を用いた画像表示媒体は、表示品質、表示動作時の消費電力等の点で優れている。
このような画像表示媒体は、例えば、着色した分散媒が一組の透明電極の間に封入されており、着色した分散媒中に、異なる色を有すると共に、表面が帯電している電気泳動粒子が分散されている。このため、透明電極の一方に、電子泳動粒子の帯電している電荷と反対の電圧を印加すると、電気泳動粒子が堆積して電気泳動粒子の色が観測される。また、透明電極の一方に、電気泳動粒子の帯電している電荷と同じ電圧を印加すると、電気泳動粒子が透明電極の他方に移動して分散媒の色が観測される。電気泳動素子を用いた画像表示媒体には、このような原理に基づいて、画像が表示される。
分散媒中における電気泳動粒子の安定性は、一般的に、静電効果又は立体効果(吸着層効果とも呼ばれる)により得られる。静電効果については、DLVO理論が知られており、電気二重層の広がり及び界面電位(いわゆるζ電位)が重要な因子となっている。これらを形成するためには、イオンの存在が必要とされている。一方、立体効果については、非特許文献1に、安定な非水溶媒系分散液の製造方法が開示されており、溶媒中に分散させる粒子に対して相溶性を有する成分と、溶媒に対して溶解性を有する成分を含むブロック共重合体又はグラフト共重合体が溶媒中で製造されている。
一方、特許文献1には、電気泳動素子を用いた画像表示媒体の解像度を向上させるために、乾式分級、湿式分級等を用いて平均粒径を制御することが開示されている。また、特許文献2には、電気泳動粒子の粒度を制御するために、遠心分離の原理を応用した分級処理や、フィルトレーション法による粒度調整方法を実施することが開示されている。
さらに、特許文献3には、基板と、基板の一方の面側に設けられ、少なくとも1種の電気泳動粒子を分散媒に分散してなる電気泳動分散液を内包するマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル含有層とを備える電気泳動表示シートが開示されている。このとき、分散媒が水分を含んだ有機材料で構成され、かつ、分散媒中における水分の含有量が飽和水分量の0.7〜2倍であることにより、分散媒の種類によらず、応答特性に優れる電気泳動表示装置を構築し得る電気泳動表示シートが得られると記載されている。
しかしながら、電気泳動分散液の反射率については言及されていない。
特開2006−292897号公報 特開2006−215381号公報 特開2007−192945号公報 F.A.Waite,J.Oil Col.Chem.Assoc.,54,342(1971)
本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、反射率及び応答速度が優れる電気泳動分散液、該電気泳動分散液を有する画像表示媒体及び該画像表示媒体を有する画像表示装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、分散媒中に電気泳動粒子が一種以上分散されている電気泳動分散液であって、該電気泳動粒子は、後方散乱光を検出することにより粒径に換算する動的光散乱法を用いて測定することにより得られる、粒径が1μm以上の粒子の含有量及び粒径が100nm以下の粒子の含有量がそれぞれ0体積%以上4体積%以下及び0体積%以上2体積%以下であり、水分率が0ppm以上800ppm以下であることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電気泳動分散液において、白色の前記電気泳動粒子及び染料を含有することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電気泳動分散液において、黒色の前記電気泳動粒子及び白色の前記電気泳動粒子を含有することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、画像表示媒体において、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気泳動分散液を有することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、画像表示装置において、請求項4に記載の画像表示媒体を有することを特徴とする。
本発明によれば、反射率及び応答速度が優れる電気泳動分散液、該電気泳動分散液を有する画像表示媒体及び該画像表示媒体を有する画像表示装置を提供することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。
本発明の電気泳動分散液は、分散媒中に電気泳動粒子が分散されており、電気泳動粒子は、粒径が1μm以上の粗大粒子の含有量が0〜4体積%であり、0〜3体積%が好ましく、0〜1体積%が特に好ましい。また、電気泳動粒子は、粒径が100nm以下の微小粒子の含有量が0〜2体積%であり、0〜1体積%が好ましく、0〜0.5体積%が特に好ましい。このとき、粗大粒子の含有量及び微小粒子の含有量は、後方散乱光を検出することにより粒径に換算する動的光散乱法を用いて測定することにより得られる。なお、本発明の電気泳動分散液は、このような電気泳動粒子が二種以上分散されていてもよい。また、本発明の電気泳動分散液は、水分率が0〜800ppmであり、0〜700ppmが好ましく、0〜500ppmが特に好ましい。これにより、反射率及び応答速度が優れる電気泳動分散液が得られる。
粗大粒子の含有量が4体積%を超える場合及び微小粒子の含有量が2体積%を超える場合は、粗大粒子及び微小粒子が電気泳動粒子の移動を妨げる。即ち、粗大粒子は、移動速度が遅いため、電気泳動粒子の移動を妨げ、微小粒子は、移動速度が速いため、電気泳動粒子の前方で乱流を発生させて、電気泳動粒子の移動を妨げる。
また、電気泳動分散液中では、分散媒中に分散されている電気泳動粒子が電極の電圧に応じて泳動するが、電気泳動分散液の水分率が800ppmを超えると、電気泳動粒子への電界の印加が不十分になり、電気泳動粒子の泳動を妨げる。さらに、電気泳動粒子の表面に水分が吸着して、電気泳動粒子を凝集、沈殿させ、電気泳動分散液の応答速度及び反射率が低下する。
本発明において、粗大粒子の含有量及び微小粒子の含有量は、後方散乱光を検出することにより粒径に換算する動的光散乱法を用いて電気泳動分散液を測定することにより得られるが、具体的には、電気泳動分散液にレーザー光を照射して、電気泳動粒子により散乱されたドップラーシフト光の速度を検出することにより周波数解析を行い、粒径に換算する。このため、従来の光子相関法による動的光散乱法、静的光散乱法を用いて測定する場合に必要であった電気泳動分散液の希釈を必要とせず、希釈による電気泳動粒子の分散状態の変化を回避することができる。なお、粗大粒子の含有量及び微小粒子の含有量は、例えば、粒度分布計MICROTRAC−UPA、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(バッチ型)、UPA−EX250(バッチ・インライン型)、マイクロトラック粒度分布測定装置MT3300EX、MT3000シリーズ、HRA(X−100)、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX250インライン、インライン粒度分布測定システムIMT3000/ISRA、スプレー粒度分布測定装置エアロトラックSPR、遠心沈降式粒度分布測定装置BI−DCP、粗大粒子粒度分布測定装置ミリトラックJPA(以上、日機装社製)等を用いて測定することができる。
なお、粗大粒子の含有量及び微小粒子の含有量の測定においては、電気泳動分散液中に、カーボンブラック等の黒色の電気泳動粒子、酸化チタン等の白色の電気泳動粒子等が複数分散されていても、粒度分布が重なっていない場合は、適切な測定装置を選択することや適切な測定条件を設定することにより、これらの電気泳動粒子の粒度分布を分離して測定することができる。例えば、平均粒径が100nmの電気泳動粒子と平均粒径が700nmの電気泳動粒子が分散されている分散液を測定すると、二種類の電気泳動粒子の粒度分布が別々に測定される。一般に、粒径が100nm以下である電気泳動粒子は、ブラウン運動が強く、レーザー光に対する散乱光の強度が強いのに対して、粒径が500nm以上である電気泳動粒子は、散乱光の強度が弱いが、強度が異なる散乱光の影響を受けずに、二種類の電気泳動粒子の粒度分布を分離して測定することができる。
以上のように、複数の電気泳動粒子が分散されている電気泳動分散液であっても、電気泳動粒子の粒度分布を分離して測定することができる。
本発明において、電気泳動分散液の水分率は、カールフィッシャー水分計を用いて測定することができる。カールフィッシャー水分計は、ヨウ素、二酸化硫黄、ピリジンを含むカールフィッシャー試薬が、メタノール存在下で水と特異的に反応することを利用して、水分率を測定する。カールフィッシャー水分計を用いると、比較的短時間で水分率を測定することができ、測定精度が高く、低濃度から高濃度までの広い範囲で測定が可能である。なお、測定範囲は、約100ppm〜100%である。また、測定に用いるサンプル量は、約1gである。カールフィッシャー水分計としては、例えば、自動滴定装置GT−100/Win型(ダイアインスツルメンツ社製)を用いることができ、測定手順等は、JIS K 7251「プラスチック−水分含有率の求め方」に規定されている。
本発明において、電気泳動分散液の水分率を0〜800ppmにする方法としては、特に限定されないが、電気泳動粒子、分散媒等の構成成分をそれぞれ脱水することが好ましい。なお、脱水する際には、モレキュラーシーブ(合成ゼオライト)を用いることができる。モレキュラーシーブは、細孔径が0.1nmレベルで制御されているので、種類(細孔径)と操作条件を選択することにより、水と共に不純物を吸着除去することができる。また、モレキュラーシーブは、細孔径が均一であり、オレフィン類等の共吸着を起こさないため、オレフィン類等の炭化による有効吸着面の汚れが少なく、寿命が長い。さらに、モレキュラーシーブは、水と接触しても潮解することがなく、高温下で脱水しても崩壊しない。また、モレキュラーシーブは、効率の良い吸着システムであるため、操業費が非常に安い。さらに、モレキュウラーシーブは、他の吸収法等の湿式システムと異なり、腐食、廃液、公害等の問題が無い上に、操作が非常に簡単である。
本発明で用いられる電気泳動粒子は、粗大な粒子及び微小な粒子を除去することにより得られる。粗大な粒子又は微小な粒子を除去する方法としては、重力分級、機械分級、水力分級等が挙げられるが、自然沈降を利用した重力分級が好ましい。具体的には、電気泳動粒子を分散させた分散液を容器に入れて放置すると、電気泳動粒子が重力によって自然沈降する。その結果、沈降速度が早い粗大な粒子が下層に堆積し、沈降速度の遅い微小な粒子が上層に残存する。したがって、上層を除去して下層に堆積している粗大な粒子を分散媒中に再分散させて回収するか、下層を除去して微小な粒子が残存する上層を回収することができる。なお、自然沈降の条件は、分散液の粘度、粒子の比重、粒径等によって適宜決定される。また、分級する際には、実用化されて市販されている装置を用いることができるが、市販されている装置を用いずに、原理的に可能な分級方法を用いてもよい。
また、分級濾過により粗大な粒子を除去することができるが、粒子が分散されている分散液を濾過する場合に、使用する濾材(フィルタ)の孔径(ポアサイズ)をDf[nm]としたとき、Dmとの比が重要な要因となる。DfがDmよりもかなり大きいと、粒子の大きさに対してフィルタのポアサイズが大きすぎて、粗大な粒子がフィルタを通過する。また、DfがDmよりも小さいと、濾過ができない。
なお、Do、Dmから、フィルタのポアサイズを選定すると、濾過できないことがある。これは、実際の粒子は、球形ではなく、鎖状、分岐状等の形状を有することによると考えられる。このような場合、濾過が可能なフィルタのポアサイズは、Do、Dmとは大きく異なる。なお、ポアサイズは、JIS K3832に示されるフィルタの最大孔径を測定するのに用いられているバブル・ポイント法を用いて測定することができる。また、ポアサイズは、フィルタのポアサイズ毎に決められた指標菌(微生物)を実際に濾過し、フィルタの保留性を測定して管理することができる。
フィルタの材質としては、特に限定されないが、セルロースアセテート、セルロースナイトレート、再生セルロース、ポリサルフォン、ポリプロピレン、ポリアミド等が挙げられ、二種以上併用してもよい。なお、フィルタの材質により濾過できないことがあるが、フィルタの材質の中に分散液に含まれる成分と濡れにくいものが含まれていることによると考えられる。
さらに、遠心分級により微小な粒子を除去することができるが、遠心分級は、自然沈降とは異なり、遠心力を印加するため、短時間で粗大な粒子と微小な粒子を分離することができる。具体的には、所定の回転数で所定の時間遠心分離された後、微小な粒子を含む上澄み液を除去し、沈降堆積した粗大な粒子を掻き取って回収し、分散媒中に再分散させる。このとき、上澄み液に含まれる微小な粒子が連続的に排出される、即ち、沈降堆積した粗大な粒子に分散媒が加えられて自動的に分散された後、遠心分級され、上澄み液が排出されることが好ましい。
遠心分級する際には、高精度な分級を可能とする湿式分級装置を用いることが好ましい。湿式分級装置は、特殊構造の分級ローターにより分級室内に乱流を発生させず、必要以上に大きい遠心力を印加しないため、粗大な粒子の排出が容易となり、特に、Dmが1μm以下である粒子を分離することができる。湿式分級装置としては、最小分級点が50nmのナノカット・マイクロカット(ユーロテック社製)を用いることができる。このとき、溶媒と粒子の比重の差を大きくすると共に、粒子同士が分離しやすくする分離液の組成や分級室内の滞留時間、回転速度、圧力等の設定条件を適切に選択することが好ましい。
また、遠心分級する際には、静止状態の機器に分散液を注入するだけで分離が可能な液体サイクロンを用いてもよい。具体的には、円筒形容器の円周方向に分散液を高速で供給することにより、回転運動を起こし遠心力を作用させることにより分離することができる。分離の度合いは、分散液の供給速度(供給圧力、流量)、出口部分の流量比を変えることにより選択することができる。液体サイクロンとしては、ハイドロサイクロン(日本化学機械製造社製)を用いることができる。
また、粗大な粒子及び微小な粒子を除去するその他の方法としては、粒子の界面特性を利用した電気泳動、ホモ凝集、ヘテロ凝集等が挙げられ、中でも、電気泳動が好ましい。電気泳動は、粒径が大きくなると、粒子の泳動速度が大きくなることを利用して、泳動速度に対応して粗大な粒子及び微小な粒子を除去することができる。
さらに、クロマトグラフィーを利用して、粗大な粒子及び微小な粒子を除去することができ、例えば、層流に垂直の遠心場中で粒子を分離することができる。具体的には、粗大な粒子が外側を流れ、微小な粒子が中心を速く流れるField Flow Fractionanation法、粒子がその半径より壁面に近づけない特性を利用し、粗大な粒子が中心を速く流れるHydrodynamic Chromatography法を用いることができる。
本発明において、電気泳動粒子としては、特に限定されないが、必要に応じて表面が修飾されている顔料粒子を用いることができる(例えば、特開2005−265938号公報参照)。顔料粒子としては、従来公知のものを用いることができるが、カーボンブラック等の黒色の有機粒子、酸化チタン等の白色の無機粒子等の無機粒子等が挙げられる。また、顔料粒子としては、例えば、特開2007−078965号公報、特開2007−033637号公報、特開2007−033630号公報に開示されたものも用いることができる。
また、顔料粒子の表面を修飾する方法としては、ロジン処理、グラフト化処理、ポリマー処理、プラズマ処理等が挙げられるが(顔料分散技術(技術情報協会発行)の第5章参照)、顔料粒子の分散性を向上させるためには、ポリマー処理が好ましい。
ロジン処理としては、顔料粒子とロジンを機械的に混練して、顔料粒子の表面にロジンを処理する方法、顔料粒子の水性スラリーにロジンのアルカリ水溶液を加えた後、アルカリ土類金属の塩又は酸を加えてロジンの難溶性塩又は遊離酸を顔料粒子の表面に析出させる方法等が挙げられる。ロジン処理する際には、通常、顔料粒子に対して、数%から20%程度のロジンが用いられ、顔料粒子の結晶成長を防止することにより微細で透明性の大きい電気泳動粒子が得られること、電気泳動粒子の乾燥凝集が弱くなるために機械的分散が容易になること、顔料粒子の表面の親油性を増大させることにより非極性溶媒に対する濡れを改善すること等の効果が得られる。
グラフト化処理とは、顔料粒子の表面に存在する水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性官能基とポリマーを反応させてグラフト化するものである。グラフト化する方法としては、顔料粒子の存在下で、重合開始剤を用いてビニルモノマーの重合を行い、系内で生成する生長ポリマーを顔料粒子の表面の官能基で停止させる方法、顔料粒子の表面に導入した重合開始基からグラフト鎖を生長させる方法、顔料粒子の表面の官能基とポリマー末端の官能基を反応させる方法等が挙げられる。
プラズマ処理とは、低温プラズマや熱プラズマにより顔料粒子の表面を改質するものである。低温プラズマによる顔料粒子の表面を改質する方法としては、酸素、窒素等の非重合性気体のプラズマを照射する方法、重合性気体を用いてプラズマ重合膜を形成する方法、プラズマを照射することにより顔料粒子の表面に活性種を形成する工程と、顔料粒子の表面をモノマーと接触させ、グラフト重合する工程からなる方法等が挙げられる。
ポリマー処理としては、in−situ重合法、相分離法(コアセルベーション法)、機械的な力で処理する方法等が挙げられる。
in−situ重合法としては、顔料粒子及びポリマーの系を分散させた後、懸濁重合する方法、分散剤の存在下、顔料粒子を水系に分散させた後、極性ポリマー、ビニル系ポリマー、多官能ポリマーを加えて重合する方法、顔料粒子を分散したモノマーを塊状重合した後、懸濁重合又は乳化重合する方法等が挙げられる。
相分離法(コアセルベーション法)は、ポリマー溶液中に顔料粒子を分散させた後、何らかの方法でポリマーの溶解度を低下させ、ポリマーを顔料粒子の表面に析出させる方法であり、in−situ重合法と比較して、広い範囲のポリマーを用いることができる。具体的には、顔料粒子を分散させたポリマー溶液に非溶媒を加えて顔料粒子の表面にポリマーを析出させる方法、水溶性ポリマー溶液に顔料粒子を分散させた後、pHを調整してポリマーを顔料粒子の表面に析出させる方法、酸可溶性の含窒素アクリル樹脂の酸溶液中で顔料粒子を分散させた後、pHを上げてポリマーを顔料粒子の表面に析出させる方法等が挙げられる。
機械的な力で処理する方法としては、ポリマーと顔料を予め顔料の含有量が5〜95重量%になるように混合した後、加熱しながら、ニーダー、三本ロール等で混練し、ピンミル等で粉砕する方法、フラッシング処理が挙げられる。
ポリマー処理に用いられるポリマーとしては、分散媒中で顔料粒子の分散性を向上させることが可能なポリマーであれば、特に制限されないが、オレフィンの単独重合体及び共重合体(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、エチレン−メタクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等)、スチレン及びその誘導体の単独重合体及び共重合体(例えば、ブタジエン−スチレン共重合体、イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−メタクリレート共重合体、スチレン−アクリレート共重合体等)、アクリル酸エステルの単独重合体及び共重合体、メタクリル酸エステルの単独重合体及び共重合体、イタコン酸ジエステルの単独重合体及び共重合体、無水マレイン酸の共重合体、ロジン樹脂、水素添加ロジン樹脂、石油樹脂、水素添加石油樹脂、マレイン酸樹脂、テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂、クロマン−インデン樹脂、環化ゴム−メタクリル酸エステル共重合体、環化ゴム−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。
ポリマー処理に用いるポリマーは、顔料粒子に吸着すると共に、分散媒中に分散するためには、分散媒に溶媒和する部分、分散媒に溶媒和しにくい部分及び極性の官能基を有する部分を有することが好ましい。重合後に分散媒に溶媒和する部分を形成することが可能なモノマーとしては、例えば、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、セチルメタクリレート等が挙げられる。重合後に分散媒に溶媒和しにくい部分を形成することが可能なモノマーとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。極性の官能基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸等の酸性官能基を有するモノマー;ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルピロリジン、ビニルピペリジン、ビニルラクタム等の塩基性官能基を有するモノマー;これらの塩等が挙げられる。
ポリマー処理を行う際のポリマーに対する顔料粒子の重量比は、通常、95/5〜50/50であり、90/10〜60/40が好ましく、80/20〜70/30が特に好ましい。
本発明の電気泳動分散液は、染料をさらに含有してもよい。染料としては、特に限定されないが、マクロレックスブルーRR(バイエル社製)等が挙げられる。
本発明において、電気泳動粒子が分散されている分散媒としては、特に限定されないが、イソパラフィン系炭化水素Isoper(エクソン化学社製)や変性シリコーンオイル(東レダウ・チッソ社製)等の非極性溶媒を用いることができる。
本発明の電気泳動分散液は、電気泳動粒子の保存安定性をさらに向上させるために、分散剤をさらに含有してもよい。分散剤としては、分散媒に相溶すると共に電気泳動粒子を安定に分散させることが可能であれば、特に限定されないが、従来公知の顔料用分散剤を用いることができる。
分散剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリオレエート等)、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等)、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル(例えば、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリエチレングリコールジイソステアレート等)、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等)、脂肪族ジエタノールアミド系等のノニオン系界面活性剤を用いることができる。
また、高分子系分散剤としては、例えば、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン、ウレタン系高分子化合物BYK−160、162、164、182(ビックケミー社製)、ウレタン系分散剤EFKA−47、LP−4050(EFKA社製)、ポリエステル系高分子化合物ソルスパース24000(ゼネカ社製)、脂肪族ジエタノールアミド系高分子化合物ソルスパース17000(ゼネカ社)等が挙げられる。なお、高分子分散剤は、数平均分子量が1000以上であることが好ましい。
その他の高分子系分散剤としては、分散媒に溶媒和する部分を形成することが可能なラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、セチルメタクリレート等のモノマー、分散媒に溶媒和しにくい部分を形成することが可能なメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン等のモノマー及び極性の官能基を有するモノマーのランダム共重合体、特開平3−188469号公報に開示されているグラフト共重合体等が挙げられる。極性の官能基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸等の酸性の官能基を有するモノマー;ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルピロリジン、ビニルピペリジン、ビニルラクタム等の塩基性の官能基を有するモノマー;これらの塩;スチレン−ブタジエン共重合体、特開昭60−10263号公報に開示されているスチレンと長鎖アルキルメタクリレートのブロック共重合体等が挙げられる。中でも、特開平3−188469号公報に開示されているグラフト共重合体が好ましい。
電気泳動粒子を分散媒中に分散させる際の電気泳動粒子に対する分散剤の重量比は、0.05〜5%が好ましい。これにより、電気泳動粒子を安定に分散させることができる。
図1に、本発明の画像表示媒体の第一例を示す。画像表示媒体10は、電気泳動分散液11が導電層12及び13の間に挟持されている。また、電気泳動分散液11は、黒色の粒子11a及び白色の粒子11bが非極性溶媒11c中に分散されており、電気泳動効果とメモリ効果を併せ持っている。なお、黒色の粒子11aは、正に帯電している。さらに、導電層12は、光透過性を有し、導電層13は、光透過性を有してもよいし、有さなくてもよい。また、導電層12及び13は、右半分と左半分に仕切られている。なお、電気泳動分散液11は、本発明の電気泳動分散液である。
次に、図2を用いて、画像表示媒体10に画像を表示させる動作を説明する。まず、導電層12及び13の右半分に、外部の電圧印加手段(不図示)を用いて、それぞれ負及び正の電圧を印加する(図2(a)参照)。これにより、黒色の粒子11aは、静電引力により上方に移動するが(図2(b)参照)、導電層12に徐々に到達し(図2(c)参照)、導電層12に付着する(図2(d)参照)。このとき、画像表示媒体10を上方から見ると、左半分には、白色の粒子11bの色が、右半分には、黒色の粒子11bの色が見える。なお、画像表示媒体10に可逆的に画像を表示させることができるため、画像表示媒体10を繰り返し使用することができる。
図3は、本発明の画像表示媒体の第二例を示す。なお、図3において、図1と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。画像表示媒体20は、マイクロカプセル21が導電層12及び13の間に挟持されている。また、マイクロカプセル21は、図4に示すように、マイクロカプセル膜21aにより電気泳動分散液11が内包されている。画像表示媒体20は、導電層12又は13上に、電着塗装等によりマイクロカプセル21を単層になるように配置することにより作製される。また、マイクロカプセル21は、電気泳動分散液11を、ゼラチンが溶解されている水中に分散させ、ゼラチンとアラビアゴムのコアセルベートにより内包した後、グルタルアルデヒドにより架橋してマイクロカプセル膜21aを形成することにより作製される。
図5に、本発明の画像表示媒体の第三例を示す。画像表示媒体30は、透明基板31A及び31B上にそれぞれパターン形成された透明電極32A及び32Bを有し、対向配置された透明電極32A及び32Bの間に、スペーサ33を介して、電気泳動分散液34が封入されている。これにより、電気泳動粒子の凝集や付着による表示ムラの発生を抑制することができる。透明基板31A及び31としては、特に限定されないが、フィルム等を用いることができる。また、電気泳動分散液34は、染料により着色された非極性溶媒中に白色の粒子が分散されている。なお、白色の粒子は、負に帯電している。また、スペーサ33としては、特に限定されないが、メッシュ状又は多孔質状の有孔スペーサを用いることができる。
次に、画像表示媒体30に画像を表示させる動作を説明する。まず、透明電極32A及び32Bにそれぞれ正及び負の電圧を印加すると、白色の粒子は、静電引力により透明電極32Aに付着し、画像表示媒体30を上方から見ると、白色が観測される。一方、透明電極32A及び32Bにそれぞれ負及び正の電圧を印加すると、白色の粒子は、静電引力により透明電極32Bに付着し、画像表示媒体30を上方から見ると、染料の色が観測される。以上のようにして、画像表示媒体30に可逆的に画像を表示させることができるため、画像表示媒体30を繰り返し使用することができる。
図6に、本発明の画像表示媒体の第四例を示す。図6は、画像表示媒体40は、シート状で折り曲げが可能であるため、折り畳み状態での携帯することができる。
図7に、本発明の画像表示装置の一例を示す。画像表示装置50は、画像表示媒体10をフラット画面で使用したものであり、入力部51から画像情報を入力することにより画像を表示させることができる。
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。なお、部は、重量部を意味する。
[粒子1の合成]
4Lのガラス製の反応容器に脱イオン水3.0Lを投入して250rpmで攪拌しながら、カーボンブラックPrintex A(Degussa社製)115gを投入した。次に、37%塩酸を3.0mL投入した後、4−ビニルアニリン2.5gを投入し、65℃で30分間以上攪拌した。さらに、亜硝酸ナトリウム1.43gを脱イオン水10mLに溶解させた溶液を、1時間程度で滴下し、65℃で3時間攪拌した。次に、室温に戻して一夜間攪拌して得られた分散物を30000rpmで20分間遠心分離し、デカンテーションした。得られた黒色粉体に脱イオン水500mLを投入して攪拌し、再分散させた。さらに、得られた分散物を30000rpmで20分間遠心分離し、デカンテーションした。得られた黒色粉体を一夜間放置し、乾燥した後、40℃で4時間真空乾燥し、表面処理カーボンブラックが得られた。
次に、1Lのガラス製の反応容器に表面処理カーボンブラック50g、トルエン100mL、2−エチルヘキシルメタクリレート100mL、AIBN0.65gを投入した。次に、250rpmで攪拌しながら、20分間窒素置換し、一時間程度で70℃まで加熱した後、7時間攪拌し、室温まで冷却した。さらに、THF500mLを投入して攪拌したものを、3Lのメタノール中に再沈させ、吸引濾過した。得られた残渣にTHF1.5Lを投入して攪拌し、再分散させた後、10℃に冷却し、30000rpmで20分間遠心分離し、デカンテーションする操作を計3回繰り返した。さらに、70℃で4時間真空乾燥し、粒子1が得られた。なお、粒子1を熱重量分析すると、重量減少が12.3%であった。
[粒子2の合成]
4Lのガラス製の反応容器にエタノール930.7g、脱イオン水69.3gを投入して150rpmで攪拌しながら、酢酸を滴下し、pH4.5に調整した。次に、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート160gを投入して150rpmで5分間攪拌した後、250rpmにした。さらに、酸化チタンR−960(Dupont社製)1000gを投入して250rpmで10分攪拌した後、200rpmにした。次に、メタノール1826.6gを投入して200rpmで1分間攪拌した後、3000rpmで20分間遠心分離し、デカンテーションした。得られた白色粉体を一夜間放置し、乾燥した後、70℃で4時間真空乾燥し、表面処理酸化チタンが得られた。
次に、4Lのガラス製の反応容器にラウリルメタクリレート960g、トルエン1386gを投入して200rpmで攪拌した後、50℃にし、300rpmにした。次に、予め粉砕した表面処理酸化チタン750gを投入して攪拌しながら、20分間窒素置換した。さらに、AIBN5.64gをトルエン500gに溶解させた溶液を、1時間程度で滴下し、一時間程度で70℃まで加熱し、70℃で一夜間攪拌した後、10000rpmで30分間遠心分離し、デカンテーションした。得られた白色粉体にトルエン1000gを投入して攪拌し、再分散させた後、3000rpmで30分間遠心分離し、デカンテーションする操作を計2回繰り返した。さらに、一夜間放置し、乾燥した後、70℃で4時間真空乾燥し、粒子2が得られた。なお、粒子2を熱重量分析すると、重量減少が22.6%であった。
[粒子3の合成]
メタクリロキシプロピル変性シリコーンのサイラプレーンFM−0711(チッソ社製)14部、メタクリル酸ジメチルアミノエチル(東京化成社製)6部、重合開始剤アゾビスジメチルバレロニトリル0.1部を、シリコーンオイルKF−96L 1cs(信越化学工業社製)180部に溶解させた溶液を、窒素雰囲気下、60℃で6時間反応させた。次に、シリコーンオイルを蒸発させて除去し、樹脂分散剤を得た。
攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器内に、樹脂分散剤1部、カーボンブラック1.5部、シリコーンオイル200部を投入し、氷冷しながらホモジナイザーで1時間超音波を照射し、カーボンブラックを分散させた。次に、メタクリル酸メチル6部、メタクリロキシプロピル変性シリコーンのサイラプレーンFM−0725(チッソ社製)3部、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート0.1部、重合開始剤アゾビスジメチルバレロニトリル0.05部を加え、60℃で6時間反応させた。さらに、固体成分を回収して、乾燥し、粒子3が得られた。なお、粒子3を熱重量分析すると、重量減少が9.8%であった。
[粒子4の合成]
攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器内に、シリコーンオイルSH200 1cs(東レ・ダウコーニングシリコーン社製)200部を投入し、50℃に加熱した後、メタクリロキシプロピル変性シリコーン19部、メタクリル酸ジメチルアミノエチル1部、アゾビスジメチルバレロニトリル0.1部の混合液を滴下した。次に、50℃で4時間攪拌して反応させ、樹脂溶液が得られた。
次に、攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器内に、樹脂溶液20部、シリコーンオイル75部、酸化チタンCR−90(石原産業社製)5部を、ホモジナイザーを用いて分散させた分散液を投入して50℃に加熱した。さらに、メタクリル酸メチル8部、メタクリロキシプロピル変性シリコーン1部、メタクリル酸ジメチルアミノエチル1部、アゾビスジメチルバレロニトリル0.1部の混合液を滴下した。次に、50℃で4時間攪拌して反応させ、固体成分を回収して、乾燥し、粒子4が得られた。なお、粒子4を熱重量分析すると、重量減少が7.8%であった。
[粒子5の合成]
電磁攪拌棒を備え付けた1LのErlenmeyerフラスコに、エタノール500mL、水50mlを投入した後、33重量%の水酸化アンモニウム水溶液を滴下し、pHを9.9に調整した。次に、40重量%のN−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−N'−(4−ビニルベンジル)エチレンジアミン塩酸塩のメタノール溶液40gを加えて4分間攪拌した後、加水分解し、濃縮した。さらに、チタン系黒色顔料Tilack D(赤穂化成社製)25gを加えて7分間攪拌した後、生成物を遠心ボトルに注ぎ、3000rpmで15分間遠心分離し、デカンテーションした。得られた黒色粉体を、空気中で8時間乾燥した後、2時間に亘って70℃まで加熱し、表面修飾チタン系黒色顔料が得られた。なお、表面修飾チタン系黒色顔料を熱重量分析すると、重量減少が12.47%であった。
冷却器、窒素ブランケット、攪拌棒及び攪拌ビーズを備え付けた250mlのフラスコに、表面修飾チタン系黒色顔料15g、2−エチルヘキシルメタクリレート15gをトルエン15.9mlに溶解させた溶液を加えた。次に、攪拌しながら、20分間窒素置換し、60〜65℃まで加熱した。このとき、温度が50℃に達した時点で、AIBN0.15gをトルエン3mlに溶解させた溶液を加えた。さらに、窒素下、60〜65℃で18時間維持した後、室温まで冷却した。次に、得られた生成物にアセトン15mlを加えたものを2本の250mlの遠心ボトルに注いだ後、アセトンを追加してボトルを満たし、3000rpmで15分間遠心分離し、デカンテーションした。さらに、これらのボトルにTHFを満たし、ボトルの底に残渣が残らなくなるまで攪拌した後、3000rpmで20分間遠心分離し、デカンテーションした。次に、空気中で4時間乾燥した後、減圧下、65℃で18時間乾燥し、粒子5が得られた。なお、粒子5を熱重量分析すると、重量減少が16.7%であった。
[粒子6の合成]
チタン系黒色顔料の代わりに、複合酸化物(Fe−Ti)黒色顔料TAROX ETB−300(チタン工業社製)を用いた以外は、粒子5と同様にして、粒子6を合成した。なお、粒子6を熱重量分析すると、重量減少が21.7%であった。
[粒子7の合成]
チタン系黒色顔料の代わりに、銅酸化物(CuO)銅ブラック(富士色素社製)を用い、2−エチルヘキシルメタクリレートの代わりに、ラウリルメタクリレートを用いた以外は、粒子5と同様にして、粒子7を合成した。なお、粒子7を熱重量分析すると、重量減少が26.4%であった。
[粒子8の合成]
チタン系黒色顔料の代わりに、マンガン酸化物(Mn)マンガンブラック(富士色素社製)を用い、2−エチルヘキシルメタクリレートの代わりに、ラウリルメタクリレートを用いた以外は、粒子5と同様にして、粒子8を合成した。なお、粒子8を熱重量分析すると、重量減少が32.1%であった。
[熱重量分析方法]
TGA−50H(島津製作所社製)を用いて、乾燥した試料を白金セルに約20mg入れて、熱重量分析を行った。具体的には、窒素雰囲気中、20℃/分で室温から600℃まで昇温した後、600℃で10分間保持した。このとき、窒素雰囲気中でポリマーが熱分解する。
[電気泳動粒子1の作製]
得られた粒子1を、湿式分級装置ナノカット・マイクロカットの実験装置LAB−CUT(LC−1000型)(ユーロテック社製)を用いて分級した。なお、実験装置LAB−CUT(LC−1000型)の処理能力は、15〜30L/時である。
具体的には、まず、5Lのビーカーに3LのアイソパーG、100gの粒子1を入れ、超音波で30分間分散させ、分散液を調製した。次に、LAB−CUT(LC−1000型)の上部の注入口から分散液を注ぎ、30000rpmで20分間遠心分離した。このとき、分級ローター内では、粒径の大きい粒子から沈降するため、500mlのビーカーを10個用意して、装置の下から、分散液を各々のビーカーに300mlずつ、順次排出した。さらに、粒度分析計MICROTRAC−UPA(日機装社製)を用いて、各々のビーカーに存在する粒子の粒径を測定し、10個のビーカーの内、粒径が1μmを超える粗大な粒子と粒径が100nm未満の微小な粒子を含まないビーカーを採用して乾燥し、電気泳動粒子1を得た。
[電気泳動粒子2〜8の作製]
粒子1の代わりに、粒子2〜8を用いた以外は、電気泳動粒子1と同様にして、電気泳動粒子2〜8を作製した。
[分級粒子1の作製]
10個のビーカーの内、粒径が1μmを超える粗大な粒子を含まないビーカーを採用した以外は、電気泳動粒子1と同様にして、分級粒子1を作製した。
[分級粒子2、5、7の作製]
粒子1の代わりに、粒子2、5、7を用いた以外は、分級粒子1と同様にして、分級粒子2、5、7を作製した。
[分級粒子2'の作製]
10個のビーカーの内、粒径が100nm未満の微小な粒子を含まないビーカーを採用した以外は、電気泳動粒子2と同様にして、分級粒子2'を作製した。
[分級粒子3'、4'、6'の作製]
粒子2の代わりに、粒子3、4、6を用いた以外は、分級粒子2'と同様にして、分級粒子3'、4'、6'を作製した。
[実施例1]
モレキュラーシーブ(合成ゼオライト)ビーズ4ANRG(松尾薬品産業社製)を100℃で24時間乾燥させて、モレキュラーシーブに吸着している水分を揮発除去した。
モレキュラーシーブを底に敷き詰めたガラス容器内に、分散剤Solsperse 17000(アビシア社製)、ノニオン系界面活性剤ソルビタントリオレート(和光純薬社製)及びアイソパーG(エクソンモービル社製)をそれぞれ入れて、密閉して数日間放置し、水分を除去した。
また、モレキュラーシーブを底に敷詰めたデシケータ内に、電気泳動粒子1及び2を数日間放置し、水分を除去した。
次に、1.7部の電気泳動粒子1、40部の電気泳動粒子2、分散剤Solsperse 17000(アビシア社製)0.47部、ノニオン系界面活性剤ソルビタントリオレート(和光純薬社製)0.53部、アイソパーG(エクソンモービル社製)57.26部を混合し、超音波で1時間分散し、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が300ppmであった。
[実施例2]
電気泳動粒子1及び電気泳動粒子2の代わりに、それぞれ電気泳動粒子3及び電気泳動粒子4を用いた以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が500ppmであった。
[実施例3]
モレキュラーシーブ(合成ゼオライト)ビーズ4ANRG(松尾薬品産業社製)を100℃で24時間乾燥させて、モレキュラーシーブに吸着している水分を揮発除去した。
モレキュラーシーブを底に敷き詰めたガラス容器内に、染料マクロレックスブルーRR(バイエル社製)のアイソパーH(エクソン化学社製)飽和溶液をそれぞれ入れて、密閉して数日間放置し、水分を除去した。
また、モレキュラーシーブを底に敷詰めたデシケータ内に、電気泳動粒子4を数日間放置し、水分を除去した。
次に、1部の電気泳動粒子4、染料マクロレックスブルーRR(バイエル社製)のアイソパーH(エクソン化学社製)飽和溶液30部を混合し、超音波で1時間分散し、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が400ppmであった。
[実施例4]
電気泳動粒子1の代わりに、電気泳動粒子5を用いた以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が350ppmであった。
[実施例5]
電気泳動粒子1の代わりに、電気泳動粒子6を用いた以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が450ppmであった。
[実施例6]
電気泳動粒子1の代わりに、電気泳動粒子7を用いた以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が450ppmであった。
[実施例7]
電気泳動粒子1の代わりに、電気泳動粒子8を用いた以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が650ppmであった。
[比較例1]
電気泳動粒子1及び電気泳動粒子2の代わりに、それぞれ分級粒子1及び分級粒子2を用いた以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が1000ppmであった。
[比較例2]
電気泳動粒子1及び電気泳動粒子2の代わりに、それぞれ分級粒子3'及び分級粒子4'を用いた以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が3000ppmであった。
[比較例3]
電気泳動粒子4の代わりに、粒子4を用いた以外は、実施例3と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が3500ppmであった。
[比較例4]
電気泳動粒子1及び電気泳動粒子2の代わりに、それぞれ分級粒子5及び分級粒子2'を用い、水分を除去しなかった以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が1200ppmであった。
[比較例5]
電気泳動粒子1及び電気泳動粒子2の代わりに、それぞれ分級粒子6'及び粒子2を用いた以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が2000ppmであった。
[比較例6]
電気泳動粒子1及び電気泳動粒子2の代わりに、それぞれ分級粒子7及び粒子2を用い、水分を除去しなかった以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が3000ppmであった。
[比較例7]
電気泳動粒子1及び電気泳動粒子2の代わりに、それぞれ粒子8及び粒子2を用い、水分を除去しなかった以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が4100ppmであった。
[比較例8]
水分を除去しなかった以外は、実施例1と同様にして、電気泳動分散液を得た。なお、電気泳動分散液は、水分率が5500ppmであった。
[水分率の測定方法]
自動滴定装置GT−100/Win型(ダイアインスツルメンツ社製)を用いて、水分率を測定した。具体的には、JIS K 7251「プラスチック−水分含有率の求め方」に従い、電気泳動分散液約1gを用いて、測定した。
[電気泳動分散液の評価方法及び評価結果]
粒度分析計MICROTRAC−UPA(日機装社製)を用いて、電気泳動分散液中に含まれる粒子の最小粒径D、平均粒径D及び最大粒径Dを測定した。表1に、評価結果を示す。
なお、比較例5及び7は、二種の粒子の粒度分布が重なり、分離できないため、D、D及びDを測定することができなかった。
また、粒度分析計MICROTRAC−UPA(日機装社製)を用いて、粒径が100nm以下の粒子の含有量、粒径が1μm以上の粒子の含有量を測定した。表2に評価結果を示す。
なお、比較例5及び7は、二種の粒子の粒度分布が重なり、分離できないため、これらの粒子の含有量を測定することができなかった。
[画像表示セルの作製]
2枚のITO電極付きガラス基板(ジオマテック社製)の間に1cmの開口を設けた厚さ100μmのポリエステルフィルムを挟むことにより設けられた空間に、マイクロシリンジを用いて、毛細管現象により電気泳動分散液を封入した。
なお、ITO電極付きガラス基板は、ガラスの材質がソーダガラスであり、寸法が29.8±0.1mm×39.8±0.1mmであり、外周部が面取りされており、ITO電極の表面抵抗が50±10Ω/□である。
[画像表示セルの評価方法及び評価結果]
画像表示セルの上部のITO電極に5Vを印加すると、正に帯電している黒色の粒子(又は負に帯電している白色の粒子)は、下部(又は上部)のITO電極に電着した。次に、上部のITO電極に−5Vを印加すると、正に帯電している黒色の粒子(又は負に帯電している白色の粒子)は、上部(又は下部)のITO電極に電着した。この電圧の印加の切り替えを周波数0.1Hzで100回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。なお、正に帯電している黒色の粒子(又は負に帯電している白色の粒子)は、電圧を取り去っても、電着した状態を保持していた。このとき、画像表示セルの反射率、コントラスト、応答速度を、LCD EVALUATION SYSTEM LCD−5000(大塚電子社製)を用いて測定した。なお、反射率を測定する際には、一方のITO電極付きガラス基板の全面にITOが形成されている画像表示セルを用いた。表3に、評価結果を示す。
なお、比較例5及び7は、表1及び表2のデータが得られなかったため、評価を省略した。
さらに、画像表示セルの左側の上部と下部のITO電極に20Vを印加すると、正に帯電している黒色の粒子(又は負に帯電している白色の粒子)は、左側から右側(又は右側から左側)に移動して、右側(又は左側)の上部と下部のITO電極に電着した。次に、左側の上部と下部のITO電極に−20Vを印加すると、正に帯電している黒色の粒子(又は負に帯電している白色の粒子)は、右側から左側(又は左側から右側)に移動して、左側(又は右側)の上部と下部のITO電極に電着した。この電圧の印加の切り替えを100回程度行ったが、安定して繰り返すことができた。なお、正に帯電している黒色の粒子(又は負に帯電している白色の粒子)は、電圧を取り去っても、電着した状態を保持していた。この電圧の印加の切り替えを行い、正に帯電している黒色の粒子(又は負に帯電している白色の粒子)の移動挙動を上部から顕微鏡で観察し、層流状態であるか、乱流状態であるかを評価した。また、正に帯電している黒色の粒子(又は負に帯電している白色の粒子)が移動した後にITO電極に電着した状態を観察し、均一であるか、不均一であるかを評価した。このとき、観察する側のITO電極付きガラス基板の中央に幅1mmのITOの無い線が形成されている画像表示セルを用いた。表4に、評価結果を示す。
なお、比較例5及び7は、表1及び表2のデータが得られなかったため、評価を省略した。
以上のように、染料及び白色の電気泳動粒子、或いは、黒色及び白色の電気泳動粒子を含有する電気泳動分散液を用いることにより、画像特性及び保存安定性が優れる画像表示セルが得られることがわかる。
本発明の画像表示媒体の第一例を示す断面図である。 図1の画像表示媒体に画像を表示させる動作を説明する断面図である。 本発明の画像表示媒体の第二例を示す断面図である。 図3のマイクロカプセルを示す断面図である。 本発明の画像表示媒体の第三例を示す断面図である。 本発明の画像表示媒体の第四例を示す斜視図である。 本発明の画像表示装置の一例を示す斜視図である。
符号の説明
10、20、30、40 画像表示媒体
11、34 電気泳動分散液
11a 黒色の粒子
11b 白色の粒子
11c 非極性溶媒
12、13 導電層
21 マイクロカプセル
21a マイクロカプセル膜
31A、31B 透明基板
32A、32B 透明電極
33 スペーサ
50 画像表示装置
51 入力部

Claims (5)

  1. 分散媒中に電気泳動粒子が一種以上分散されている電気泳動分散液であって、
    該電気泳動粒子は、後方散乱光を検出することにより粒径に換算する動的光散乱法を用いて測定することにより得られる、粒径が1μm以上の粒子の含有量及び粒径が100nm以下の粒子の含有量がそれぞれ0体積%以上4体積%以下及び0体積%以上2体積%以下であり、
    水分率が0ppm以上800ppm以下であることを特徴とする電気泳動分散液。
  2. 白色の前記電気泳動粒子及び染料を含有することを特徴とする請求項1に記載の電気泳動分散液。
  3. 黒色の前記電気泳動粒子及び白色の前記電気泳動粒子を含有することを特徴とする請求項1に記載の電気泳動分散液。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気泳動分散液を有することを特徴とする画像表示媒体。
  5. 請求項4に記載の画像表示媒体を有することを特徴とする画像表示装置。
JP2008023043A 2008-02-01 2008-02-01 電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置 Pending JP2009186501A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008023043A JP2009186501A (ja) 2008-02-01 2008-02-01 電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008023043A JP2009186501A (ja) 2008-02-01 2008-02-01 電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009186501A true JP2009186501A (ja) 2009-08-20

Family

ID=41069844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008023043A Pending JP2009186501A (ja) 2008-02-01 2008-02-01 電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009186501A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6501862B2 (ja) 着色電気泳動ディスプレイ
EP0708798B1 (en) Suspension for use in electrophoretic image display systems
US7002728B2 (en) Electrophoretic particles, and processes for the production thereof
TWI662352B (zh) 彩色有機顏料及含有其之電泳顯示介質
WO2004090626A1 (ja) 画像表示媒体に用いる粒子、それを用いた画像表示用パネル及び画像表示装置
CN105700265B (zh) 具有电场响应光子晶体特性的彩色电泳显示器及其制备方法和显示方法
JPH09507881A (ja) 改良電気泳動表示器懸濁物のための組成物及び関連する方法
CN102422214B (zh) 电泳显示用液、使用其的电泳显示装置和电子设备
JP2008122468A (ja) 複合粒子、複合粒子の製造方法、複合粒子分散液並びにそれを用いた画像表示媒体及び装置
JP2007310400A (ja) 電気泳動ディスプレイ装置
JP2008076492A (ja) 電気泳動分散液及びこれを用いた画像表示装置
JP4911942B2 (ja) 電気泳動粒子の精製方法、およびそれを用いた粒子分散液、画像表示媒体・装置
JP2023054153A (ja) 複合材電気泳動粒子およびこれを含む可変式透過性フィルム
JP2004279732A (ja) 電気泳動用インク組成物とその製造方法、ならびに該インク組成物を用いた電気泳動表示装置および電気泳動表示素子
JP2008145879A (ja) ポリマーグラフト微粒子、その製造方法、電気泳動分散液及びこれを利用した画像表示装置
JP4743810B2 (ja) 画像表示媒体
JP2010002586A (ja) 電気泳動粒子とその製造方法、電気泳動粒子を含む電気泳動分散液、画像表示媒体、及び画像表示装置
JP2007078965A (ja) 画像表示媒体およびこれを用いた画像表示装置
JP2009186500A (ja) 電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置
JP2009186501A (ja) 電気泳動分散液、画像表示媒体及び画像表示装置
TWI644996B (zh) 電泳墨汁
JP5472558B2 (ja) 微粒子、微粒子の製造方法、微粒子分散液およびそれを用いた画像表示媒体、装置
EP3686248A1 (en) Pigment particle and electrophoretic display unit applied to electrophoretic display
JP2010270088A (ja) 電気泳動粒子分散液、画像表示媒体及び画像表示装置
JP2007033637A (ja) 画像表示媒体及びこれを用いた画像表示装置