JP2010061061A - Display particles for image display device and image display device - Google Patents
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Description
帯電された表示粒子を、電界を加えることで移動させることにより、画像の表示および消去を繰り返し実行できる画像表示装置に用いられる表示粒子および画像表示装置に関する。 The present invention relates to a display particle and an image display device used in an image display device capable of repeatedly displaying and erasing an image by moving charged display particles by applying an electric field.
従来より、帯電された表示粒子を気相中に封入し、かつ、電圧を印加させて電界方向に沿って表示粒子を移動させることにより画像表示を行える様にした方式が知られている。この方式は、基板間に電圧を印加して形成された電界方向に沿って、帯電された表示粒子を移動させる必要があるため、低い印加電圧の下でも表示粒子をスムーズに移動させる技術が求められていた。 Conventionally, there has been known a system in which charged display particles are enclosed in a gas phase, and a voltage is applied to move the display particles along the electric field direction so that an image can be displayed. In this method, since it is necessary to move the charged display particles along the direction of the electric field formed by applying a voltage between the substrates, a technique for smoothly moving the display particles even under a low applied voltage is required. It was done.
表示粒子として、例えば特許文献1では、表示粒子を構成する樹脂の体積固有抵抗を1×1014Ω・cm以上にする表示粒子を用いることが提案されている。しかしながら、そのような表示粒子は、誘電率が比較的高くなり、電界によって分極が起こるため、駆動電圧を十分に低減することはできなかった。また画像の表示および消去を繰り返し実施したときに、画像部と非画像部のコントラストが著しく低下するという問題があった。
本発明は、駆動電圧を十分に低減でき、画像部と非画像部とのコントラストが比較的高い画像を繰り返して表示できる表示粒子および該表示粒子を備えた画像表示装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a display particle capable of sufficiently reducing a driving voltage and repeatedly displaying an image having a relatively high contrast between an image portion and a non-image portion, and an image display device including the display particle. To do.
本発明は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に、帯電された表示粒子を封入し、該基板間に電界を発生させることによって、表示粒子を移動させて画像を表示する画像表示装置に用いられる表示粒子において、
表示粒子が正帯電表示粒子および負帯電表示粒子を含み、正帯電表示粒子および負帯電表示粒子の誘電率がそれぞれ独立して2.0〜4.0の範囲内であることを特徴とする表示粒子、および該表示粒子を備えた画像表示装置に関する。
The present invention provides an image display device that displays an image by moving display particles by encapsulating charged display particles between two substrates, at least one of which is transparent, and generating an electric field between the substrates. In the display particles used,
The display particles include positively charged display particles and negatively charged display particles, and the dielectric constants of the positively charged display particles and the negatively charged display particles are independently in the range of 2.0 to 4.0. The present invention relates to particles and an image display device including the display particles.
本発明によれば、駆動電圧を有効に低減でき、しかも画像部と非画像部とのコントラストが十分に高い画像を繰り返して表示できる。 According to the present invention, it is possible to effectively reduce the drive voltage and to repeatedly display an image having sufficiently high contrast between the image portion and the non-image portion.
[画像表示装置用表示粒子]
本発明に係る画像表示装置用表示粒子は、正帯電表示粒子および負帯電表示粒子からなる。詳しくは、混合によって互いに摩擦接触させたり、または電荷付与材料としての鉄粉(キャリア)等の基準材料に対して摩擦接触させたりしたときに、正帯電性を示す表示粒子と、負帯電性を示す表示粒子とを使用する。それらの表示粒子は通常、帯電極性だけでなく、色も異なるので、後で詳述する画像表示装置において基板間に電界を発生させたとき、視認方向上流側の基板に移動・付着する表示粒子と、視認方向下流側の基板上に残留・付着する表示粒子との間の当該色の差に基づいて、表示画像を視覚的に認識できるようになる。例えば、正帯電表示粒子または負帯電表示粒子の一方を白色とし、他方を黒色とすることで表示画像を視覚的に認識できる。
[Display particles for image display devices]
The display particles for an image display device according to the present invention are composed of positively charged display particles and negatively charged display particles. Specifically, when the particles are brought into frictional contact with each other by mixing, or are brought into frictional contact with a reference material such as iron powder (carrier) as a charge imparting material, the display particles exhibiting positive chargeability and negative chargeability are exhibited. Use the display particles shown. Since these display particles usually have different colors as well as charging polarities, when an electric field is generated between the substrates in the image display device described in detail later, the display particles move and adhere to the upstream substrate in the viewing direction. And the display image can be visually recognized based on the color difference between the display particles remaining and attached on the substrate on the downstream side in the viewing direction. For example, the display image can be visually recognized by setting one of the positively charged display particles and the negatively charged display particles to white and the other to black.
正帯電表示粒子および負帯電表示粒子はそれぞれ独立して、誘電率が2.0〜4.0の範囲内のものである。正帯電表示粒子および負帯電表示粒子の誘電率は、初期コントラストのさらなる向上および駆動電圧のさらなる低減の観点から好ましくは、それぞれ独立して2.2〜3.5であり、初期および耐久時のコントラストのさらなる向上および駆動電圧のさらなる低減の観点から好ましくは、それぞれ独立して2.2〜3.0である。正帯電表示粒子および負帯電表示粒子がそれぞれ上記した誘電率を有することによって、基板間での電界形成時において個々の表示粒子が分極を引き起こすことなく、当該電界に基づいて有効に移動するようになる。そのため、駆動電圧を有効に低減でき、しかも画像部と非画像部とのコントラストが十分に高い画像を繰り返して表示できる。誘電率が小さすぎると、表示粒子が有効に電界による駆動作用を受けないので、表示粒子の電界に基づく移動が困難になる。そのため、駆動電圧が上昇し、コントラストが低下する。誘電率が大きすぎると、基板間での電界形成時において、表示粒子中での分極が促進され、電界による駆動作用を打ち消すため、表示粒子の電界に基づく移動が困難になる。そのため、駆動電圧が上昇し、コントラストが低下する。正帯電表示粒子または負帯電表示粒子の片方のみの誘電率が上記範囲外であっても、駆動電圧が上昇し、コントラストが低下する。 The positively charged display particles and the negatively charged display particles each independently have a dielectric constant in the range of 2.0 to 4.0. The dielectric constants of the positively charged display particles and the negatively charged display particles are preferably independently 2.2 to 3.5 from the viewpoint of further improving the initial contrast and further reducing the driving voltage. From the viewpoint of further improving the contrast and further reducing the driving voltage, it is preferably independently 2.2 to 3.0. The positively charged display particles and the negatively charged display particles each have the above-described dielectric constant, so that when the electric field is formed between the substrates, the individual display particles are effectively moved based on the electric field without causing polarization. Become. Therefore, the driving voltage can be effectively reduced, and an image with sufficiently high contrast between the image portion and the non-image portion can be repeatedly displayed. If the dielectric constant is too small, the display particles are not effectively driven by the electric field, so that it is difficult to move the display particles based on the electric field. For this reason, the drive voltage increases and the contrast decreases. If the dielectric constant is too large, polarization in the display particles is promoted when an electric field is formed between the substrates, and the driving action by the electric field is canceled, so that the movement of the display particles based on the electric field becomes difficult. For this reason, the drive voltage increases and the contrast decreases. Even if the dielectric constant of only one of the positively charged display particles or the negatively charged display particles is outside the above range, the drive voltage increases and the contrast decreases.
正帯電表示粒子の誘電率および負帯電表示粒子の誘電率はそれぞれ独立して上記範囲内であればよく、それらの差は、双方の表示粒子が同一電界で同一に駆動できるようにするために好ましくは0.5以下であり、0.3以下がより好ましい。 The dielectric constant of the positively charged display particles and the dielectric constant of the negatively charged display particles may be independently within the above ranges, and the difference between them is to allow both display particles to be driven in the same electric field. Preferably it is 0.5 or less, and 0.3 or less is more preferable.
本明細書中、誘電率はインピーダンス測定装置を用いて測定された値を用いている。具体的な測定装置としては、例えば「4284AプレシジョンLCRメータ(ヒューレット・パッカード社製)」などが使用可能である。以下に「4284AプレシジョンLCRメータ(ヒューレット・パッカード社製)」を用いて表示粒子の誘電率を求める方法について、図1を用いて説明する。 In this specification, the dielectric constant is a value measured using an impedance measuring device. As a specific measuring apparatus, for example, “4284A Precision LCR Meter (manufactured by Hewlett-Packard Company)” or the like can be used. Hereinafter, a method for obtaining the dielectric constant of display particles using a “4284A Precision LCR meter (manufactured by Hewlett-Packard Company)” will be described with reference to FIG.
まず、25℃50%環境下で、所定の表示粒子0.6gを秤量し、34300kPaの荷重をかけ、直径25mm、厚さ1mm以下の円盤状の測定試料1を成型する。次いで、作成した測定試料1を、直径25mmの誘電率測定治具(電極)2「SE-71形固定用電極安藤電気製」に装着して固定する。その後、3.43N(350g)の荷重をかけて、交流で印加電圧5V、周波数100kHzの条件下で、LCRメータ3「TYPE AG4311 LCR METER 安藤電気製」により誘電率を3回測定し、その平均値を誘電率とする。
First, in an environment of 25 ° C. and 50%, 0.6 g of predetermined display particles are weighed, a load of 34300 kPa is applied, and a disk-shaped measurement sample 1 having a diameter of 25 mm and a thickness of 1 mm or less is molded. Next, the prepared measurement sample 1 is mounted and fixed to a dielectric constant measurement jig (electrode) 2 “SE-71 type fixing electrode Ando Electric” having a diameter of 25 mm. Then, applying a load of 3.43N (350g), measuring the dielectric constant three times with
正帯電表示粒子と負帯電表示粒子の誘電率は、画像表示装置より、以下の方法に基づいて正帯電表示粒子と負帯電表示粒子とを分離・採取し、前記した測定方法に供することより測定できる。
まず、画像表示装置の上下電極間に500Vの直流電圧を印加して、正帯電表示粒子と負帯電表示粒子とを当該装置内で分離したのち、当該装置を分解する。次いで、正帯電表示粒子と負帯電表示粒子とをそれぞれ採取する。採取された正帯電表示粒子と負帯電表示粒子をそれぞれ前記した測定方法に供することによって、各表示粒子の誘電率を測定できる。直流電圧は、一方の電極に+500V、他方の電極に0Vを印加するものとする。
The dielectric constant of the positively charged display particles and the negatively charged display particles is measured by separating and collecting the positively charged display particles and the negatively charged display particles from the image display device according to the following method, and using the obtained measurement method. it can.
First, a DC voltage of 500 V is applied between the upper and lower electrodes of the image display device to separate the positively charged display particles and the negatively charged display particles in the device, and then the device is disassembled. Next, positively charged display particles and negatively charged display particles are collected. By subjecting the collected positively charged display particles and negatively charged display particles to the measurement method described above, the dielectric constant of each display particle can be measured. As for the DC voltage, +500 V is applied to one electrode and 0 V is applied to the other electrode.
(表示粒子の製造)
正帯電の表示粒子および負帯電の表示粒子は、少なくともバインダー樹脂および着色剤を含有する母体粒子からなり、通常はさらに外添剤を含むものである。表示粒子の帯電極性は、例えば後述する画像表示装置の製造方法において主にキャリアを選択することによって制御される。例えば、正帯電の表示粒子として使用するものには、通常コア表面にフッ素化アクリレート樹脂をコートしたキャリアを使用する。負帯電の表示粒子として使用するものには、コア表面にシクロへキシルメタクリレートをコートしたキャリアを使用する。
(Manufacture of display particles)
The positively charged display particles and the negatively charged display particles are composed of base particles containing at least a binder resin and a colorant, and usually further include an external additive. The charging polarity of the display particles is controlled mainly by selecting a carrier in a method for manufacturing an image display device described later, for example. For example, a carrier having a core surface coated with a fluorinated acrylate resin is usually used for a positively charged display particle. For those used as negatively charged display particles, a carrier having a core surface coated with cyclohexyl methacrylate is used.
母体粒子を構成するバインダー樹脂は、特に限定されるものではなく、下記に示すビニル系樹脂と呼ばれる重合体がその代表的なものであり、ビニル系樹脂の他に、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等の縮合系の樹脂もある。ビニル系樹脂の具体例としては、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂の他、エチレン単量体やプロピレン単量体より形成されるポリオレフィン樹脂等が挙げられる。また、ビニル系樹脂以外の樹脂としては、前述した縮合系樹脂の他に、ポリエーテル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等がある。
母体粒子に使用可能なバインダー樹脂を構成する重合体は、これらの樹脂を形成する重合性単量体を少なくとも1種類用いて得られるものの他、複数種類の重合性単量体を組み合わせて作製することもできる。複数種類の重合性単量体を組み合わせて樹脂を作製する場合、たとえば、ブロック共重合体やグラフト共重合体、ランダム共重合体といった共重合体を形成する方法の他、複数種類の樹脂を混ぜ合わせるポリマーブレンド法による樹脂形成もある。そのような共重合体として、例えば、スチレン・アクリル樹脂が好ましく使用される。
The binder resin constituting the base particles is not particularly limited, and the following polymers called vinyl resins are typical, and in addition to the vinyl resins, polyamide resins, polyester resins, polycarbonates There are also condensation resins such as resins and epoxy resins. Specific examples of vinyl resins include polystyrene resins, polyacrylic resins, polymethacrylic resins, and polyolefin resins formed from ethylene monomers and propylene monomers. In addition to the above-described condensation resins, resins other than vinyl resins include polyether resins, polysulfone resins, polyurethane resins, fluorine resins, and silicone resins.
The polymer constituting the binder resin that can be used for the base particles is prepared by combining plural types of polymerizable monomers in addition to those obtained by using at least one type of polymerizable monomer that forms these resins. You can also. When a resin is prepared by combining a plurality of types of polymerizable monomers, for example, a method of forming a copolymer such as a block copolymer, a graft copolymer, or a random copolymer, or a mixture of a plurality of types of resins. There is also resin formation by a polymer blending method. As such a copolymer, for example, a styrene / acrylic resin is preferably used.
母体粒子に含有される着色剤は、表示粒子が所定の誘電率を有し、かつ、正帯電の表示粒子に使用されるものと、負帯電の表示粒子に使用されるものとで異なる色の着色剤が使用される限り、特に限定されるものではなく、公知の顔料が用いられる。以下、白色母体粒子および黒色母体粒子について説明するが、本発明はこれらの組み合わせに制限されて解釈されるべきではない。 The colorant contained in the base particles has different colors depending on whether the display particles have a predetermined dielectric constant and are used for positively charged display particles and those used for negatively charged display particles. As long as a colorant is used, it is not particularly limited, and a known pigment is used. Hereinafter, the white base particles and the black base particles will be described, but the present invention should not be construed as being limited to these combinations.
例えば、白色母体粒子を構成する白色顔料の具体例としては、アナタース型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛(亜鉛華)、アンチモン白、硫化亜鉛などが挙げられる。誘電率の制御の観点からは、アナタース型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛が好ましく、特にアナタース型酸化チタン、ルチル型酸化チタンが好ましい。白色顔料は2種類以上組み合わせて含有させることができる。
また例えば、黒色母体粒子を構成する黒色顔料の具体例としては、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、活性炭等が挙げられる。誘電率の制御の観点からは、カーボンブラックが好ましい。黒色顔料は2種類以上組み合わせて含有させることができる。
For example, specific examples of the white pigment constituting the white base particles include anatase type titanium oxide, rutile type titanium oxide, zinc oxide (zinc white), antimony white, and zinc sulfide. From the viewpoint of controlling the dielectric constant, anatase-type titanium oxide, rutile-type titanium oxide, and zinc oxide are preferable, and anatase-type titanium oxide and rutile-type titanium oxide are particularly preferable. Two or more white pigments can be contained in combination.
For example, specific examples of the black pigment constituting the black base particles include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon, and the like. Carbon black is preferable from the viewpoint of controlling the dielectric constant. Two or more black pigments can be contained in combination.
着色剤の種類および含有量を調整することによって、表示粒子の誘電率を制御できる。例えば、同じ含有量で使用される場合、例えば酸化亜鉛は酸化チタンより表示粒子の誘電率は小さくなる。また例えば、着色剤含有量が少ないほど、表示粒子の誘電率は小さくなるが、着色度が低下するため、コントラストが低下する傾向がある。着色剤含有量を増加させることで誘電率は大きくなる。 The dielectric constant of the display particles can be controlled by adjusting the type and content of the colorant. For example, when used in the same content, for example, zinc oxide has a smaller dielectric constant of display particles than titanium oxide. Further, for example, the smaller the colorant content, the smaller the dielectric constant of the display particles, but the degree of coloration decreases, so the contrast tends to decrease. Increasing the colorant content increases the dielectric constant.
着色剤の含有量は、誘電率の制御、ならびに駆動電圧の低減とコントラストの向上とのバランスの観点から、バインダー樹脂100重量部に対して、白色母体粒子の場合は通常、20〜200重量部であり、黒色母体粒子の場合は通常、5〜20重量部である。 The content of the colorant is usually 20 to 200 parts by weight in the case of white base particles with respect to 100 parts by weight of the binder resin, from the viewpoint of controlling the dielectric constant and the balance between reduction in driving voltage and improvement in contrast. In the case of black matrix particles, it is usually 5 to 20 parts by weight.
白色母体粒子における着色剤の含有量について、詳しくは、例えばアナタース型酸化チタンを、バインダー樹脂としてのスチレン・アクリル共重合体樹脂とともに使用する場合、バインダー樹脂100重量部に対して、通常は20〜180重量部であり、好ましくは25〜160重量部、より好ましくは30〜150重量部である。
また例えばルチル型酸化チタンを、バインダー樹脂としてのスチレン・アクリル共重合体樹脂とともに使用する場合、バインダー樹脂100重量部に対して、通常は20〜180)重量部であり、好ましくは25〜160重量部、より好ましくは30〜150重量部である。
また例えば酸化亜鉛を、バインダー樹脂としてのスチレン・アクリル共重合体樹脂)とともに使用する場合、バインダー樹脂100重量部に対して、通常は40〜200重量部であり、好ましくは50〜180重量部、より好ましくは60〜160重量部である。
着色剤の含有量が少なすぎると、誘電率が小さくなりすぎ、また着色度が低下する。よって駆動電圧が増大し、コントラストが低下する。着色剤の含有量が多すぎると、誘電率が大きくなりすぎるので、駆動電圧が増大し、コントラストが低下する。
Regarding the content of the colorant in the white base particles, specifically, for example, when anatase type titanium oxide is used together with a styrene-acrylic copolymer resin as a binder resin, it is usually 20 to 100 parts by weight of the binder resin. 180 parts by weight, preferably 25 to 160 parts by weight, more preferably 30 to 150 parts by weight.
For example, when rutile type titanium oxide is used together with a styrene / acrylic copolymer resin as a binder resin, it is usually 20 to 180) parts by weight, preferably 25 to 160 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Parts, more preferably 30 to 150 parts by weight.
For example, when using zinc oxide together with a styrene / acrylic copolymer resin as a binder resin), it is usually 40 to 200 parts by weight, preferably 50 to 180 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the binder resin. More preferably, it is 60-160 weight part.
When the content of the colorant is too small, the dielectric constant becomes too small, and the coloring degree is lowered. Therefore, the drive voltage increases and the contrast decreases. When the content of the colorant is too large, the dielectric constant becomes too large, so that the driving voltage increases and the contrast decreases.
黒色母体粒子における着色剤の含有量について、詳しくは、例えばカーボンブラックを、バインダー樹脂としてのスチレン・アクリル共重合体樹脂とともに使用する場合、バインダー樹脂100重量部に対して、好ましくは8〜20重量部であり、より好ましくは5〜15重量部である。 Specifically, for example, when carbon black is used together with a styrene / acrylic copolymer resin as a binder resin, the content of the colorant in the black base particles is preferably 8 to 20 weights with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Part, more preferably 5 to 15 parts by weight.
着色剤の平均一次粒径は着色力が発揮できれば特に制限されず、通常は、白色顔料の場合で50〜500nm、特に100〜300nmが好適であり、黒色顔料の場合で10〜50nm、特に15〜35nmが好適である。 The average primary particle size of the colorant is not particularly limited as long as the coloring power can be exerted, and is usually 50 to 500 nm, particularly 100 to 300 nm in the case of a white pigment, and 10 to 50 nm, particularly 15 in the case of a black pigment. ˜35 nm is preferred.
本明細書中、平均一次粒径は以下の方法によって測定された値を用いている。
走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope通称SEM)において、1万倍で写真を撮り、実画像の粒子100個の平均値を用いている。
In this specification, the average primary particle size is a value measured by the following method.
In a scanning electron microscope (commonly known as SEM), a photograph is taken at 10,000 times, and an average value of 100 particles of an actual image is used.
母体粒子には、他の添加剤、例えば、荷電制御剤が内添されてもよい。
白色母体粒子の場合は、正帯電性荷電制御剤として、二グロシン染料、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、黒色母体粒子の場合は、負帯電性荷電制御剤として、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、4級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、ニトロイミダゾール誘導体等があげられる。
Other additives such as a charge control agent may be internally added to the base particles.
In the case of white base particles, as a positively chargeable charge control agent, digrosine dye, triphenylmethane compound, quaternary ammonium salt compound, polyamine resin, imidazole derivative, etc. Examples of the control agent include salicylic acid metal complexes, metal-containing azo dyes, quaternary ammonium salt compounds, calixarene compounds, nitroimidazole derivatives, and the like.
本発明の表示粒子は、母体粒子に外添剤を添加し、混合することによって製造できる。
外添剤は、画像表示装置の表示粒子の分野で従来から公知の外添剤が使用され、例えば、シリカ、チタニア等が挙げられる。
The display particles of the present invention can be produced by adding an external additive to the base particles and mixing them.
As the external additive, conventionally known external additives are used in the field of display particles of an image display device, and examples thereof include silica and titania.
外添剤は、粒子同士、粒子と電極間の物理的付着力低減の観点から、疎水化剤により表面処理されて使用されることが好ましい。疎水化剤は、表示粒子の分野で外添される無機微粒子の表面処理に使用される公知の疎水化剤が使用可能であり、例えば、アミノシランカップリング剤、ジシラザン化合物、シリコーンオイル等が挙げられる。 The external additive is preferably used after being surface-treated with a hydrophobizing agent from the viewpoint of reducing physical adhesion between the particles and between the particles and the electrode. As the hydrophobizing agent, known hydrophobizing agents used for surface treatment of inorganic fine particles externally added in the field of display particles can be used, and examples thereof include aminosilane coupling agents, disilazane compounds, and silicone oils. .
外添剤の平均一次粒径は10〜200nm、好ましくは30〜100nmである。 The average primary particle size of the external additive is 10 to 200 nm, preferably 30 to 100 nm.
外添剤の添加量は、特に制限されず、母体粒子100重量部に対して、通常は0.1〜20重量部、特に0.5〜10重量部が好ましい。 The addition amount of the external additive is not particularly limited, and is usually 0.1 to 20 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base particles.
母体粒子の作製方法は、特に限定されるものではなく、たとえば、電子写真方式の画像形成に使用されるトナーの製造方法等、樹脂と着色剤を含有する粒子を作製する公知の方法を応用することにより対応が可能である。母体粒子の具体的な作製方法としては、たとえば、以下の方法が挙げられる。
(1)樹脂と着色剤とを混練した後、粉砕、分級の各工程を経て母体粒子を作製する方法;
(2)水系媒体中で重合性単量体と着色剤を機械的に撹拌して液滴を形成した後、重合を行って母体粒子を作製する、いわゆる懸濁重合法;および
(3)界面活性剤を含有させた水系媒体中に重合性単量体を滴下し、ミセル中で重合反応を行って100〜150nmの重合体粒子を作製した後、着色剤粒子と凝集剤を添加してこれらの粒子を会合させて母体粒子を作製する、いわゆる乳化会合法。
The method for producing the base particles is not particularly limited. For example, a known method for producing particles containing a resin and a colorant is applied, such as a method for producing toner used for electrophotographic image formation. It is possible to cope with it. Specific examples of the method for producing the base particles include the following methods.
(1) A method of preparing base particles through kneading and classification steps after kneading a resin and a colorant;
(2) a so-called suspension polymerization method in which a polymerizable monomer and a colorant are mechanically stirred in an aqueous medium to form droplets and then polymerized to produce base particles; and (3) interface A polymerizable monomer is dropped into an aqueous medium containing an activator, a polymerization reaction is performed in micelles to produce polymer particles of 100 to 150 nm, and then colorant particles and an aggregating agent are added. So-called emulsification association method in which base particles are produced by associating particles.
表示粒子の体積平均粒径D1は0.1〜50μmであり、電界による移動の容易性および濃度ばらつきの軽減の観点から、好ましくは1〜20μmである。 The volume average particle diameter D1 of the display particles is 0.1 to 50 μm, and preferably 1 to 20 μm from the viewpoint of ease of movement by an electric field and reduction of concentration variation.
粒子の体積平均粒径D1は体積基準メディアン径(d50径)であって、マルチサイザー3(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用のコンピューターシステムを接続した装置を用いて測定、算出することができる。
測定手順としては、粒子0.02gを界面活性剤溶液20ml(粒子を分散させるためのもので、界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、粒子分散液を作製する。この粒子分散液を、サンプルスタンド内のISOTONII(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定濃度10%になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを2500個に設定して測定する。なお、マルチサイザー3のアパチャー径は50μmのものを使用する。
The volume average particle diameter D1 of the particles is a volume-based median diameter (d50 diameter), and is measured and calculated using a device in which a computer system for data processing is connected to Multisizer 3 (manufactured by Beckman Coulter). Can do.
As a measurement procedure, 0.02 g of particles are mixed with 20 ml of a surfactant solution (for dispersing particles, a surfactant solution obtained by diluting a neutral detergent containing a
[画像表示装置]
本発明に係る画像表示装置は上記した表示粒子を備えたことを特徴とする。以下、本発明の画像表示装置について詳細に説明する。
[Image display device]
An image display device according to the present invention is characterized by including the above-described display particles. Hereinafter, the image display apparatus of the present invention will be described in detail.
本発明に係る画像表示装置は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に上記した表示粒子を封入し、該基板間に電界を発生させることによって、表示粒子を気相中で移動させて画像を表示するものである。 The image display device according to the present invention encloses the display particles described above between two substrates, at least one of which is transparent, and generates an electric field between the substrates, thereby moving the display particles in the gas phase to generate an image. Is displayed.
本発明に係る画像表示装置の代表的な構成断面を図2に示す。図2(a)は、基板11、12上に層構造の電極15を設け、電極15表面に絶縁層16を設けたものである。図2(b)に示す画像表示装置は、装置内に電極を設けていない構造のもので、装置外部に設けられた電極を介して電界を付与させ、表示粒子の移動を行える様にしたものである。図2(a)および図2(b)における同じ符号は同じ部材を意味するものとする。図2は図2(a)および図2(b)を包含して意味するものとする。図2の画像表示装置10は、図に示す様に、基板11側より画像を視認するものとするが、本発明では基板11側より画像を視認するものに限定されるものではない。また、図2(b)に示すタイプは、装置自体に電極15が設けられていない分、装置の構造を簡略化させ、その製造工程を短縮化することができるメリットがある。図2(b)に示すタイプの画像表示装置10を電圧印加可能な装置にセットして電圧印加を行う様子を示すものを図4に示す。なお、本発明に係る画像表示装置の断面構成は図2(a)と(b)に示すものに限定されるものではない。
FIG. 2 shows a typical cross section of the image display apparatus according to the present invention. FIG. 2A shows a structure in which an
図2(a)の画像表示装置10の最外部には、当該画像表示装置を構成する筐体である2つの基板11と12が対向して配置されている。基板11と12は双方が向き合う側の面上に電圧印加を行うための電極15が設けられ、さらに、電極15上に絶縁層16が設けられている。基板11と12には、電極15と絶縁層16が設けられ、電極15と絶縁層16を有する側の面を対向させて形成される隙間18には表示粒子が存在する。図2に示す画像表示装置10は、表示粒子として負帯電した黒色表示粒子(以下、黒色粒子という)21と正帯電した白色表示粒子(以下、白色粒子という)22の2種類の表示粒子を隙間18に存在させている。なお、黒色粒子21および白色粒子22の表面には厳密には前記した外添剤が添加されて存在するが、図示しないものとする。また、図2の画像表示装置10では、隙間18が基板11と12及び2つの隔壁17により四方を囲んだ構造となっており、表示粒子は隙間18に粉体形態で封入された状態で存在している。
At the outermost part of the
隙間18の厚さは、封入された表示粒子が移動可能で画像のコントラストを維持できる範囲であれば、特に限定されるものではなく、通常は10μm乃至500μm、好ましくは10μm乃至100μmである。隙間18内における表示粒子の体積占有率は、5%乃至70%であり、好ましくは30%乃至60%である。表示粒子の体積占有率を上記範囲にすることにより、隙間18内で表示粒子がスムーズに移動でき、また、コントラストのよい画像が得られる。
The thickness of the
次に、画像表示装置10の隙間18での表示粒子の挙動について説明する。
本発明に係る画像表示装置は、2枚の基板間に電圧を印加されて電界が形成されると、帯電している表示粒子は電界方向に沿って移動する様になる。この様に、表示粒子が存在する基板間に電圧を印加することにより、帯電した表示粒子が基板間を移動して画像表示を行うものである。
Next, the behavior of display particles in the
In the image display device according to the present invention, when a voltage is applied between two substrates to form an electric field, the charged display particles move along the electric field direction. In this way, by applying a voltage between the substrates on which display particles exist, the charged display particles move between the substrates to perform image display.
本発明に係る画像表示装置における画像表示は以下の手順により行われるものである。
(1)表示媒体として用いる表示粒子を、キャリアによる摩擦帯電等の公知の方法により帯電させる。
(2)対向する2枚の基板間に表示粒子を封入し、この状態で基板間に電圧を印加する。
(3)基板間への電圧印加により、基板間に電界が形成される。
(4)表示粒子は、電極間の電界の力の作用により表示粒子の極性と反対側の電界方向に沿って基板表面に引き寄せられ、画像表示が行える様になる。
(5)また、基板間の電界方向を変えることにより、表示粒子の移動方向を切り換える。この移動方向の切換えにより画像表示を様々に変えることができる。
The image display in the image display apparatus according to the present invention is performed by the following procedure.
(1) The display particles used as the display medium are charged by a known method such as frictional charging with a carrier.
(2) Display particles are sealed between two opposing substrates, and a voltage is applied between the substrates in this state.
(3) An electric field is formed between the substrates by applying a voltage between the substrates.
(4) The display particles are attracted to the surface of the substrate along the direction of the electric field opposite to the polarity of the display particles by the action of the electric field force between the electrodes, so that image display can be performed.
(5) Further, the moving direction of the display particles is switched by changing the electric field direction between the substrates. The image display can be changed variously by switching the moving direction.
なお、上述した公知の方法による表示粒子の帯電方法としては、たとえば、キャリアに接触させて摩擦帯電により表示粒子を帯電させる方法、帯電極性の異なる2色の表示粒子を混合、撹拌して両者間の摩擦帯電により表示粒子を帯電させる方法等が挙げられるが、本発明では、キャリアを使用し、帯電した表示粒子を基板内に封入することが好ましい。 The display particles can be charged by the above-described known methods, for example, a method in which the display particles are charged by contact with a carrier by frictional charging, or two color display particles having different charging polarities are mixed and stirred. In the present invention, it is preferable to use a carrier and enclose the charged display particles in a substrate.
基板間への電圧印加に伴う表示粒子の移動の例を図3と図4に示す。
図3(a)は、基板11と12の間に電圧を印加する前の状態を示しており、電圧印加前は視認側の基板11近傍には正帯電した白色粒子22が存在している。この状態は画像表示装置10が白色画像を表示しているものである。また、図3(b)は、電極15に電圧を印加した後の状態を示しており、基板11に正の電圧に印加することで負に帯電した黒色粒子21が視認側の基板11近傍に移動し、白色粒子22は基板12側に移動している。この状態は画像表示装置10が黒色画像を表示しているものである。
Examples of the movement of the display particles accompanying voltage application between the substrates are shown in FIGS.
FIG. 3A shows a state before a voltage is applied between the
図4は、図2(b)に示した画像表示装置10に電極を有さないタイプのものを電圧印加装置30にセットし、この状態で電圧を印加する前の様子(図4(a))と電圧を印加した後の様子(図4(b))を示したものである。図2(b)に示すタイプの画像表示装置10も電極15を有する画像表示装置10と同様、基板11に正の電圧を印加することで負に帯電した黒色粒子21が視認側の基板11近傍に移動し、正に帯電した白色粒子22は基板12側に移動している。
FIG. 4 shows a state before the voltage is applied in this state in which the
次に、図2に示す画像表示装置10を構成する基板11、12、電極15、絶縁層16、および隔壁17について説明する。
Next, the
先ず、画像表示装置10を構成する基板11と12について説明する。画像表示装置10では、観察者は基板11と12の少なくとも一方の側から表示粒子により形成される画像を視認するので、観察者が視認する側に設けられる基板は透明な材質のものが求められる。したがって、観察者が画像を視認する側に使用される基板は、たとえば可視光透過率が80%以上の光透過性の材料が好ましく、80%以上の可視光透過率を有することにより十分な視認性が得られる。なお、画像表示装置10を構成する基板のうち、画像を視認する側の反対側に設けられる基板の材質は必ずしも透明なものである必要はない。
First, the
基板11、12の厚さは、それぞれ2μm〜5mmが好ましく、さらに、5μm〜2m
mがより好ましい。基板11、12の厚さが上記範囲のとき、画像表示装置10に十分な強度を付与するとともに基板の間隔を均一に保つことができる。また、基板の厚さを上記範囲とすることでコンパクトで軽量な画像表示装置を提供することができるので、広い分野での当該画像表示装置の使用を促進させる。さらに、画像を視認する側の基板の厚みを上記範囲とすることにより、表示画像の正確な視認が行え表示品質に支障を与えない。
The thickness of each of the
m is more preferable. When the thicknesses of the
可視光透過率が80%以上の材料としては、ガラスや石英等の可撓性を有さない無機材料や、後述する樹脂材料に代表される有機材料や金属シート等が挙げられる。このうち、有機材料や金属シートは画像表示装置にある程度の可撓性を付与することができる。可視光透過率を80%以上とすることが可能な樹脂材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等に代表されるポリエステル樹脂や、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、ポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの重合体であるアクリル樹脂やポリエチレン樹脂等のビニル系の重合性単量体をラジカル重合して得られる透明樹脂も挙げられる。 Examples of the material having a visible light transmittance of 80% or more include an inorganic material having no flexibility such as glass and quartz, an organic material typified by a resin material described later, a metal sheet, and the like. Among these, organic materials and metal sheets can impart a certain degree of flexibility to the image display device. Examples of the resin material having a visible light transmittance of 80% or more include polyester resins typified by polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polycarbonate resins, polyethersulfone resins, and polyimide resins. . In addition, a transparent resin obtained by radical polymerization of a vinyl polymerizable monomer such as an acrylic resin or a polyethylene resin, which is a polymer of acrylic acid ester or methacrylic acid ester represented by polymethyl methacrylate (PMMA). It is done.
電極15は基板11と12の面上に設けられ、電圧印加により基板間すなわち隙間18に電界を形成するものである。電極15は、前述の基板と同様に、観察者が画像を視認する側に透明なものを設ける必要がある。
The
画像を視認する側に設けられる電極の厚みは、導電性を確保するとともに光透過性に支障を来さないレベルにすることが求められ、具体的には3nm〜1μmが好ましく、5nm〜400nmがより好ましい。なお、画像を視認する側に設けられる電極の可視光透過率は、基板同様、80%以上とすることが好ましい。画像を視認する側の反対側に設けられる電極の厚みも上記範囲とすることが好ましいが、透明なものにする必要はない。 The thickness of the electrode provided on the side for visually recognizing the image is required to ensure conductivity and at a level that does not hinder the light transmittance. Specifically, the thickness is preferably 3 nm to 1 μm, and preferably 5 nm to 400 nm. More preferred. Note that the visible light transmittance of the electrode provided on the side where the image is viewed is preferably 80% or more, like the substrate. The thickness of the electrode provided on the side opposite to the side where the image is viewed is also preferably within the above range, but it is not necessary to be transparent.
電極15の構成材料としては、金属材料や導電性金属酸化物、あるいは、導電性高分子材料等が挙げられる。具体的な金属材料としては、たとえば、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等が挙げられ、導電性金属酸化物の具体例としては、インジウム・スズ酸化物(ITO)、酸化インジウム、アンチモン・スズ酸化物(ATO)、酸化スズ、酸化亜鉛等が挙げられる。さらに、導電性高分子材料としては、たとえば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等が挙げられる。
Examples of the constituent material of the
電極15を基板11や12上に形成する方法としては、たとえば、薄膜上の電極を設ける場合には、スパッタリング法や真空蒸着法、化学蒸着法(CVD法;Chemical Vapor Deposition)、塗布法等が挙げられる。また、導電性材料を溶媒やバインダ樹脂に混合させ、この混合物を基板に塗布して電極を形成する方法もある。
As a method of forming the
絶縁層16は電極15の表面に設けられ、絶縁層16表面で表示粒子21,22と接触する構成となっている。絶縁層16は表示粒子21、22を移動させる際に印加される電圧によって帯電量の変化を緩和する役割をもっている。また、疎水性の高い構造をもつ樹脂、凹凸を付与することによって、表示粒子との物理的な付着力を低減でき、駆動電圧を低減させる働きももっている。絶縁層16を構成する材料としては、電気絶縁性を有する薄膜化可能な材料であって、所望により透明性を有するものである。画像を視認する側に設けられる絶縁層は可視光透過率を、基板同様、80%以上とすることが好ましい。具体例として、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
The insulating
絶縁層16の厚みは0.01μm以上10.0μm以下とすることが好ましい。すなわち、絶縁層16の厚みが上記範囲の時は、電極15間にそれほど大きな電圧を印加せずに表示粒子21,22が移動でき、たとえば、電気泳動法による画像形成で印加したレベルの電圧を付与して画像表示が行えるので好ましい。
The thickness of the insulating
隔壁17は、上下基板間の間隔18を確保するものであり、図5上段の右側および左側の図に示すように基板11,12の縁部だけでなく、必要に応じて内部にも形成できる。隔壁17の幅、特に画像表示面18a側の隔壁の厚みは、例えば図5上段の右側の図に示すように、表示画像の鮮明性を確保する上からできるだけ薄くした方がよい。
The
基板11,12の内部に形成される隔壁17は、図5上段の右側および左側の図中、表裏方向に連続的に形成されても、断続的に形成されてもよい。
隔壁17の形状および配置を制御することにより、隔壁17により仕切られた隙間18のセルを様々な形状で配置できる。隙間18を基板11の視認方向から見た時のセルの形状および配置の例を図5下段の図に示す。セルは、図5下段の図に示すように、四角形状、三角形状、ライン状、円形状、六角形状等にて、複数個で、ハニカム状や網目状に配置することができる。
The
By controlling the shape and arrangement of the
隔壁17は、たとえば以下に挙げる方法を用いて画像を視認する側の反対側の基板上を加工処理することにより形成できる。隔壁17を形成する方法としては、たとえば、樹脂材料等によるエンボス加工や熱プレス射出成形による凹凸形成、フォトリソグラフ法やスクリーン印刷等が挙げられる。
The
本発明に係る画像表示装置は以下に示す電子写真現像方式によって製造可能である。
2枚の基板11、12に、電極15および所望により絶縁層16を形成し、一対の電極付き基板を得る。表示粒子21およびキャリア210を混合することにより表示粒子21を負帯電させ、混合物(21,210)を、図6(a)に示すように、導電性のステージ100上に置き、一方の電極付き基板を、ステージ100と所定の間隔を空けて設置する。次いで、図6(a)に示すように、電極15に正極性の直流電圧と交流電圧を印加して、絶縁層16上に負帯電の表示粒子21を付着させる。次に表示粒子22およびキャリア220を混合することにより表示粒子22を正帯電させ、混合物(22,220)を、図6(b)に示すように、導電性のステージ100上に置き、負帯電の表示粒子を付着させた電極付き基板を、ステージ100と所定の間隔を空けて設置する。次いで、図6(b)に示すように、電極15に負極性の直流電圧と交流電圧を印加して、負帯電の表示粒子21の付着層上に正帯電の表示粒子22を付着させる。負帯電の表示粒子および正帯電の表示粒子を付着させた一方の電極付き基板と、他方の電極付き基板とを、図6(c)に示すように、所定の間隔になるように隔壁で調整して重ね、基板周辺を接着し、画像表示装置を得ることができる。
The image display device according to the present invention can be manufactured by the following electrophotographic development system.
An
また以下に示す電子写真現像方式の別の実施形態によっても製造可能である。
2枚の基板11、12に、電極15および所望により絶縁層16を形成し、一対の電極付き基板を得る。表示粒子21およびキャリア210を混合することにより表示粒子21を負帯電させ、混合物(21,210)を、図7(a)に示すように、導電性のステージ100上に置き、一方の電極付き基板を、ステージ100と所定の間隔を空けて設置する。次いで、図7(a)に示すように、電極15に正極性の直流電圧と交流電圧を印加して、絶縁層16上に負帯電の表示粒子21を付着させる。
表示粒子22およびキャリア220を混合することにより表示粒子22を正帯電させ、混合物(22,220)を、図7(b)に示すように、導電性のステージ100上に置き、他方の電極付き基板を、ステージ100と所定の間隔を空けて設置する。次いで、図7(b)に示すように、電極15に負極性の直流電圧と交流電圧を印加して、絶縁層16上に正帯電の表示粒子22を付着させる。負帯電の表示粒子を付着させた電極付き基板と、正帯電の表示粒子を付着させた電極付き基板とを、図7(c)に示すように、所定の間隔になるように隔壁で調整して重ね、基板周辺を接着し、画像表示装置を得ることができる。
Further, it can be manufactured by another embodiment of the electrophotographic developing system described below.
An
By mixing the
<実施例1>
[正帯電用表示粒子(白色粒子)の製造]
下記した樹脂及び酸化チタンをヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)に投入し、撹拌羽根の周速を25m/秒に設定して5分間混合処理して混合物とした。
スチレンアクリル樹脂(重量平均分子量20,000) 100重量部
アナタース型酸化チタン(平均一次粒径150nm) 30重量部
上記混合物を二軸押出混練機で混練し、次いで、ハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミル粉砕機(ターボ工業社製)で粗粉粉砕し、さらに、コアンダ効果を利用した気流分級機で微粉分級処理を行って、体積平均粒径8.2μmおよびCV20の白色の母体粒子を製造した。次に、上記白色の母体粒子100重量部に、アミノシランカップリング処理されたシリカ微粒子(平均一次粒径100nm)5.0重量部添加し、TKミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、その回転速度を50m/秒に設定し、30分間の混合処理を行った(第1混合)。引き続きシリコーンオイル処理を行った平均一次粒径が15nmのチタニア微粒子を0.5重量部添加し、タービュラーミキサー(ウイリーAバッハオーフェン社製)を用い、5分間の混合処理を行うことにより白色粒子を製造した(第2混合)。
<Example 1>
[Production of positively charged display particles (white particles)]
The resin and titanium oxide described below were put into a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Mining Co., Ltd.), the peripheral speed of the stirring blade was set to 25 m / second, and the mixture was mixed for 5 minutes to obtain a mixture.
Styrene acrylic resin (weight average molecular weight 20,000) 100 parts by weight Anatase type titanium oxide (average primary particle size 150 nm) 30 parts by weight The above mixture was kneaded with a twin-screw extrusion kneader and then coarsely pulverized with a hammer mill. Coarse powder pulverization was performed with a turbo mill pulverizer (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.), and fine powder classification was performed with an airflow classifier utilizing the Coanda effect to produce white base particles having a volume average particle size of 8.2 μm and CV20. . Next, 5.0 parts by weight of silica fine particles (average
[負帯電用表示粒子(黒色粒子)の製造]
下記した樹脂及びカーボンブラックをヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)に投入し、撹拌羽根の周速を25m/秒に設定して5分間混合処理して混合物とした。
スチレンアクリル樹脂(重量平均分子量20,000) 100重量部
カーボンブラック(平均一次粒径25nm) 10重量部
上記混合物を二軸押出混練機で混練し、次いで、ハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミル粉砕機(ターボ工業社製)で粗粉粉砕し、さらに、コアンダ効果を利用した気流分級機で微粉分級処理を行って、体積平均粒径8.0μmおよびCV20の黒色母体粒子を製造した。次に、上記黒色母体粒子100重量部に、ジシラザン処理されたシリカ微粒子(平均一次粒径100nm)5.0重量部を添加し、TKミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、その回転速度を50m/秒に設定し、30分間の混合処理を行った(第1混合)。引き続きシリコーンオイル処理を行った平均一次粒径が15nmのチタニア微粒子を0.5重量部添加し、タービュラーミキサー(ウイリーAバッハオーフェン社製)を用い、5分間の混合処理を行うことにより黒色粒子を製造した(第2混合)。
[Manufacture of negatively charged display particles (black particles)]
The resin and carbon black described below were put into a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Mining Co., Ltd.), the peripheral speed of the stirring blade was set to 25 m / sec, and the mixture was mixed for 5 minutes to obtain a mixture.
Styrene acrylic resin (weight average molecular weight 20,000) 100 parts by weight Carbon black (average primary particle size 25 nm) 10 parts by weight The above mixture is kneaded with a twin-screw extrusion kneader, then coarsely pulverized with a hammer mill, and then turbo milled. Coarse powder was pulverized by a machine (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.), and further finely classified by an airflow classifier utilizing the Coanda effect to produce black matrix particles having a volume average particle size of 8.0 μm and CV20. Next, to 100 parts by weight of the black base particles, 5.0 parts by weight of silica particles treated with disilazane (average
[正帯電用表示粒子を帯電させるためのキャリアA]
平均粒子径80μmのフェライトコア100重量部に対して、フッ素化アクリレート樹脂粒子を2重量部加え、これら原料を水平回転翼型混合機に投入し、水平回転翼の周速が8m/秒となる条件で22℃で10分間混合攪拌した後、90℃に加熱し40分攪拌して、キャリアAを製造した。
[Carrier A for charging display particles for positive charging]
Two parts by weight of fluorinated acrylate resin particles are added to 100 parts by weight of the ferrite core having an average particle diameter of 80 μm, and these raw materials are put into a horizontal rotary blade type mixer so that the peripheral speed of the horizontal rotary blade is 8 m / sec. After mixing and stirring at 22 ° C. for 10 minutes under the conditions, the carrier A was manufactured by heating to 90 ° C. and stirring for 40 minutes.
[負帯電用表示粒子を帯電させるためのキャリアB]
平均粒子径80μmのフェライトコア100重量部に対して、シクロヘキシルメタクリレート樹脂粒子を2重量部加え、これら原料を水平回転翼型混合機に投入し、水平回転翼の周速が8m/秒となる条件で22℃で10分間混合攪拌した後、90℃に加熱し40分攪拌して、キャリアBを製造した。
[Carrier B for charging display particles for negative charge]
Conditions in which 2 parts by weight of cyclohexyl methacrylate resin particles are added to 100 parts by weight of ferrite core having an average particle diameter of 80 μm, and these raw materials are put into a horizontal rotary blade type mixer so that the peripheral speed of the horizontal rotary blade is 8 m / sec. Was mixed and stirred at 22 ° C. for 10 minutes, and then heated to 90 ° C. and stirred for 40 minutes to produce Carrier B.
[画像表示装置の製造]
画像表示装置は、図2(a)と同様の構造を有するように、以下の方法に従って製造した。長さ80mm、幅50mm、厚さ0.7mmのガラス基板11を2枚用意し、各基板面上には、厚さ300nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)被膜(抵抗30Ω/□)からなる電極15を蒸着法により形成した。上記電極上に、ポリカーボネート樹脂12gを、テトラヒドロフラン80mlとシクロヘキサノン20mlの混合溶媒に溶解させてなる塗布液を、スピンコート法により塗布して厚さ3μmの絶縁層16を形成し、一対の電極付き基板を得た。
[Manufacture of image display devices]
The image display device was manufactured according to the following method so as to have the same structure as that shown in FIG. Two
負帯電用表示粒子1gおよびキャリアB 9gを振とう機(YS−LD(株)ヤヨイ製)により30分間混合することにより、表示粒子を帯電させた。得られた混合物(21,210)を、図7(a)に示すように、導電性のステージ100上に置き、一方の電極付き基板を、ステージ100と約2mmの間隔を空けて設置した。電極15とステージ100との間に、DCバイアス+100V,ACバイアス2.0kV,周波数2.0kHzを印加して、絶縁層16上に負帯電の表示粒子21を付着させた。電圧印加時間を調整して所定量の表示粒子21を付着させた。
The display particles were charged by mixing 1 g of the negatively charged display particles and 9 g of carrier B with a shaker (manufactured by YS-LD Co., Ltd., Yayoi) for 30 minutes. As shown in FIG. 7A, the obtained mixture (21, 210) was placed on a
正帯電用表示粒子1gおよびキャリアA 9gを振とう機(YS−LD(株)ヤヨイ製)により30分間混合することにより、表示粒子を帯電させた。得られた混合物(22,220)を、図7(b)に示すように、導電性のステージ100上に置き、他方の電極付き基板を、ステージ100と約2mmの間隔を空けて設置した。電極15とステージ100との間に、DCバイアス−100V,ACバイアス2.0kV,周波数2.0kHzを印加して、絶縁層16上に正帯電の表示粒子22を付着させた。電圧印加時間を調整して所定量の表示粒子22を付着させた。
The display particles were charged by mixing 1 g of positively charged display particles and 9 g of carrier A with a shaker (manufactured by YS-LD, Yayoi Co., Ltd.) for 30 minutes. The obtained mixture (22, 220) was placed on a
負帯電の表示粒子を付着させた電極付き基板と、正帯電の表示粒子を付着させた電極付き基板とを、図7(c)に示すように、間隔50μmになるように隔壁で調整して重ね、基板周辺をエポキシ系接着剤にて接着し、画像表示装置とした。なお、2種類の表示粒子のガラス基板間への体積占有率は25%であった。正帯電の表示粒子と負帯電の表示粒子との含有割合は正帯電の表示粒子/負帯電の表示粒子の個数比でほぼ1/1にしてある。 As shown in FIG. 7 (c), the electrode-attached substrate to which the negatively charged display particles are attached and the electrode-attached substrate to which the positively charged display particles are attached are adjusted with a partition wall so that the interval is 50 μm. Then, the periphery of the substrate was adhered with an epoxy adhesive to obtain an image display device. The volume occupation ratio between the two types of display particles between the glass substrates was 25%. The content ratio of the positively charged display particles and the negatively charged display particles is approximately 1/1 in terms of the number ratio of the positively charged display particles / negatively charged display particles.
<実施例2〜6/比較例1〜4>
負帯電用表示粒子および正帯電用表示粒子の製造条件を表1に記載のように変更したこと以外、実施例1と同様の方法により、画像表示装置を製造した。
<Examples 2 to 6 / Comparative Examples 1 to 4>
An image display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the production conditions of the negatively charged display particles and the positively charged display particles were changed as shown in Table 1.
<評価>
・誘電率
前記した方法に従って、画像表示装置から正帯電表示粒子(白色粒子)と負帯電表示粒子(黒色粒子)とを分離・採取した。採取した正帯電表示粒子(白色粒子)と負帯電表示粒子(黒色粒子)のそれぞれを前記した誘電率の測定方法に供した。
<Evaluation>
Dielectric constant According to the method described above, positively charged display particles (white particles) and negatively charged display particles (black particles) were separated and collected from the image display device. The collected positively charged display particles (white particles) and negatively charged display particles (black particles) were each subjected to the dielectric constant measurement method described above.
・駆動特性の評価
画像表示装置に対して以下の手順で直流電圧を印加し、電圧印加により得られる表示画像の反射濃度を測定することにより、表示特性を評価した。尚、電圧印加は、以下の手順で行い、印加電圧を0Vからプラス側に変化させた後、続いてマイナス側に変化させ、再び0Vに戻る経路(1サイクル)のヒステリシス曲線を描く様に電圧を印加した。すなわち、
(1)0Vから+250Vまで50V間隔で電圧を変化させながら印加を行う。
(2)+250Vから−250Vまで50V間隔で電圧を変化させながら印加を行う。
(3)−250Vより0Vまで50V間隔で電圧を変化させながら印加を行う。
上記手順で各画像表示装置に直流電圧を印加したところ、白表示の状態でプラスの電圧を印加した時に、表示が白から黒に変化することが確認された。なお、画像表示装置の視認方向上流側の電極に印加する電圧を変化させ、他方の電極は電気的に接地させた。濃度は、反射濃度計「RD−918(マクベス社製)」を用いて測定した。
Evaluation of drive characteristics Display characteristics were evaluated by applying a DC voltage to the image display apparatus according to the following procedure and measuring the reflection density of the display image obtained by the voltage application. The voltage is applied in the following procedure. After changing the applied voltage from 0V to the plus side, the voltage is changed to the minus side, and the voltage is drawn so as to draw a hysteresis curve of the path (1 cycle) returning to 0V again. Was applied. That is,
(1) Application is performed while changing the voltage from 0V to + 250V at intervals of 50V.
(2) Application is performed while changing the voltage from + 250V to -250V at intervals of 50V.
(3) Application is performed while changing the voltage from −250V to 0V at intervals of 50V.
When a DC voltage was applied to each image display device according to the above procedure, it was confirmed that the display changed from white to black when a positive voltage was applied in a white display state. The voltage applied to the electrode on the upstream side in the visual recognition direction of the image display device was changed, and the other electrode was electrically grounded. The density was measured using a reflection densitometer “RD-918 (manufactured by Macbeth)”.
評価は、初期および1万サイクルの電圧印加後において、表示特性としてコントラストについて行った。繰り返しの電圧印加は交流電圧250V、周波数2Hzの矩形波を印加した。 The evaluation was performed on contrast as display characteristics at the initial stage and after voltage application of 10,000 cycles. For the repetitive voltage application, a rectangular wave having an AC voltage of 250 V and a frequency of 2 Hz was applied.
(コントラスト)
+250Vを印加したときの濃度(黒濃度)、−250Vを印加したときの濃度(白濃度)を測定した。濃度は任意の5箇所について測定し、それらの平均値を用いた。黒濃度と白濃度との差に基づいてコントラストを評価した。コントラストは、濃度差が1.00以上を合格(△)、1.00未満を不合格(×)とした。特に濃度差は1.05以上が好ましく(○)、1.10以上がより好ましい(◎)。
(contrast)
The density (black density) when +250 V was applied and the density (white density) when -250 V was applied were measured. The concentration was measured at any five locations, and the average value thereof was used. Contrast was evaluated based on the difference between black density and white density. Contrast was determined as acceptable (Δ) when the density difference was 1.00 or more, and rejected (x) when less than 1.00. In particular, the density difference is preferably 1.05 or more (◯), more preferably 1.10 or more (◎).
(最低駆動電圧V1)
最低駆動電圧は、0Vから+250Vまで1V間隔で変化させた時、表示濃度の値が下記の値となる時の電圧V1である。V1は、50V以下を合格(△)、50Vを超えるとき不合格(×)とした。特にV1は40V以下が好ましく(○)、30V以下がより好ましい(◎)。
表示濃度=CW+{(CB−CW)×0.1}
コントラストの初期評価において測定された黒濃度を「CB」、白濃度を「CW」とする。
(Minimum drive voltage V1)
The minimum drive voltage is the voltage V1 when the display density value becomes the following value when it is changed from 0V to + 250V at 1V intervals. As for V1, 50V or less was set to pass ((triangle | delta)), and when it exceeded 50V, it was set as the rejection (x). In particular, V1 is preferably 40 V or less (◯), more preferably 30 V or less (◎).
Display density = C W + {(C B −C W ) × 0.1}
The black density measured in the initial evaluation of contrast is “C B ”, and the white density is “C W ”.
10:画像表示装置、11:12:基板、15:電極、16:絶縁層、17:隔壁、18:隙間、18a:画像表示面、21:黒色粒子、22:白色粒子。 10: image display device, 11:12: substrate, 15: electrode, 16: insulating layer, 17: partition, 18: gap, 18a: image display surface, 21: black particles, 22: white particles.
Claims (2)
表示粒子が正帯電表示粒子および負帯電表示粒子を含み、正帯電表示粒子および負帯電表示粒子の誘電率がそれぞれ独立して2.0〜4.0の範囲内であることを特徴とする表示粒子。 Display particles used in an image display device for displaying an image by moving display particles by encapsulating charged display particles between two substrates, at least one of which is transparent, and generating an electric field between the substrates In
The display particles include positively charged display particles and negatively charged display particles, and the dielectric constants of the positively charged display particles and the negatively charged display particles are independently in the range of 2.0 to 4.0. particle.
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