JP2010078809A - 帯電性微小粒子、並びにそれを用いた表示媒体用粒子および情報表示用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】高い帯電性能及び高い帯電保持耐久性を示し、複合型表示媒体用粒子の母粒子表面に付着又は固着させることによって良好な帯電性能を表示媒体用粒子に付与することが可能な帯電性微小粒子を提供することにある。
【解決手段】少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、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複合型表示媒体用粒子３１の母粒子３２表面に付着又は固着させる帯電性微小粒子３３であって、親水性及び帯電性を示す官能基を有するモノマーを重合することによって得られ、該帯電性微小粒子３３の表面および内部に該親水性及び帯電性を示す官能基が存在することを特徴とする帯電性微小粒子３３である。
【選択図】図６

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に粒子群として構成した表示媒体を封入し、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複合型表示媒体用粒子を構成する帯電性微小粒子、並びにそれを用いた表示媒体用粒子および情報表示用パネルに関するものである。

従来、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が知られている。このような情報表示用パネルに用いる表示媒体を構成する粒子（表示媒体用粒子）として、電子写真用のトナー粒子のような帯電性を有する着色粒子の表面に、さらに、帯電性を有する微小粒子（以下、帯電性微小粒子ともいう）を付着または固着させた複合型表示媒体用粒子や、着色粒子の表面に帯電性微小粒子を付着または固着させて帯電性を有するようにした複合型表示媒体用粒子を用いる試みがなされている（例えば特許文献１）。

特開２００６−０７２２８３号公報

上記帯電性微小粒子が、摩擦時に帯電が発生するためには、該帯電性微小粒子表面に帯電性を容易に示す官能基が存在することが重要である。このような帯電性微小粒子を作製する有効な手法の一つとしてソープフリー重合が挙げられるが、ソープフリー重合で作製した場合、帯電性を示す官能基は微小粒子表面にしか存在しない。例えば、帯電性を示す官能基を表面に存在させるためにピリジン等の弱塩基性の帯電性官能基を持った開始剤を使用して、従来、微小粒子の材料として用いられている負帯電性を示すポリスチレン樹脂からなる微小粒子を作製した場合、微小粒子が正帯電を示さないおそれがある。また、正帯電性を示す官能基を微小粒子表面に存在させるために、４級化剤を使用する場合には、処理工程が別途必要となり、帯電性微小粒子の製造工程に長時間を要するおそれがある。このため、従来の方法では、高い帯電量を有する帯電性微小粒子を効率良く得るのが困難であった。

また、上記複合型粒子を表示媒体用粒子として用いた情報表示用パネルにおいて、表示書き換えを繰り返し行ったときに帯電性微小粒子が母粒子から離脱したり、母粒子内部に完全に埋没したりすることによって、粒子群としての流動特性悪化や表示媒体としての帯電特性変化などの現象が生じて、表示媒体としての性能を維持できず、良好な表示安定性が得られない場合がある。このような現象発生を抑制し、表示書き換えを繰り返す場合の耐久性を確保する手法としては、帯電性微小粒子の粒子径を特定の範囲に制御することが挙げられる。しかしながら、従来の方法では、帯電量を確保した上で、特定の粒子径を有する帯電性微小粒子を得るのが困難であった。

本発明の目的は上述した課題を解決して、高い帯電性能及び高い耐久性を示し、表示媒体用粒子の母粒子表面に付着又は固着させることによって良好な帯電性能を表示媒体用粒子に付与することが可能な帯電性微小粒子を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる帯電性微小粒子を母粒子表面に付着又は固着させて得られ、情報表示用パネルの表示媒体に用いることで良好な表示安定性を得ることができる表示媒体用粒子および情報表示用パネルを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、親水性及び帯電性を示す官能基を有するモノマーを重合して得られた帯電性微小粒子が、表面及び内部に親水性及び帯電性を示す官能基を有することで、高い帯電量を示すことを見出した。さらに、上述したように帯電性微小粒子を製造することで、該帯電性微小粒子の粒子径を特定の範囲に制御することが可能となって、高い帯電量のみならず高い耐久性を示す帯電性微小粒子を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明の帯電性微小粒子は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、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の母粒子表面に付着又は固着させる帯電性微小粒子であって、親水性及び帯電性を示す官能基を有するモノマーを重合することによって得られ、該帯電性微小粒子の表面および内部に該親水性及び帯電性を示す官能基が存在することを特徴とする。

本発明の帯電性微小粒子の好適例において、前記モノマーの重合を、非水分散重合法によって行うことを特徴とする。

本発明の帯電性微小粒子の好適例において、前記帯電性微小粒子の平衡重量平均帯電量Ｑ（μＣ／ｇ）が、｜Ｑ｜＞１．０を満たすことを特徴とする。

本発明の帯電性微小粒子の好適例において、平均粒子径が３０〜１０００ｎｍであることを特徴とする。

本発明の帯電性微小粒子の好適例において、前記モノマー全体に対し、ビニル基を少なくとも２つ以上有するモノマーを10mol％以上用いることを特徴とする。

また、本発明の表示媒体用粒子は、上記帯電性微小粒子を母粒子表面に付着又は固着させてなることを特徴とする。

また、本発明の情報表示用パネルは、上記表示媒体用粒子を含んだ粒子群を表示媒体として用いたことを特徴とする。

本発明の帯電性微小粒子によれば、高い帯電性能及び高い耐久性を示し、母粒子表面に付着又は固着させることによって良好な帯電性能を表示媒体用粒子に付与することが可能な帯電性微小粒子を提供できるという有利な効果を奏する。さらに、かかる帯電性微小粒子を用いて、良好な帯電性能を示し、良好な耐久性を有する表示媒体用粒子を提供できるとともに、かかる表示媒体用粒子を情報表示用パネルの表示媒体に用いることで良好な表示安定性を有する情報表示用パネルを提供できるという有利な効果を奏する。

以下に本発明について詳細に説明する。まず、本発明の帯電性微小粒子を用いて構成される複合型表示媒体用粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を用いる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用粒子を含んだ粒子群として構成され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、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。

本発明の複合型表示媒体用粒子を表示媒体として用いる情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図５（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含む粒子群として構成される、互いに光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは白色表示媒体用粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体用粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を基板間に封入し、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５（ＴＦＴ付き画素電極）と基板２に設けた電極６（共通電極）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と垂直に移動させる。そして、図１（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色ドット表示を行うか、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色ドット表示を行っている。なお、図１（ａ）、（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、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含む粒子群として構成される、互いに光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは白色表示媒体用粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体用粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を基板間に封入し、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５（ライン電極）と基板２に設けた電極６（ライン電極）とで形成する画素電極対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と垂直に移動させる。そして、図２（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色ドット表示を行うか、あるいは、図２（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色ドット表示を行っている。なお、図２（ａ）、（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、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含む粒子群として構成される１種類の表示媒体（ここでは白色表示媒体用粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗを示す）を基板間に封入し、隔壁４で形成された各セルにおいて、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る。そして、図３（ａ）に示すように、白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色ドット表示を行うか、あるいは、図３（ｂ）に示すように黒色板７の色を観察者に視認させて黒色ドット表示を行っている。なお、図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、手前にある隔壁は省略している。

図４（ａ）〜（ｄ）に示す例では、まず、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含む粒子群として構成される、互いに光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは白色表示媒体用粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体用粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を基板間に封入し、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１の外側に設けた外部電界形成手段１１と基板２の外側に設けた外部電界形成手段１２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と垂直に移動させる。そして、図４（ｂ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色ドット表示を行うか、あるいは、図２（ｄ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色ドット表示を行っている。なお、図４（ａ）〜（ｄ）において、手前にある隔壁は省略している。また、基板１の内側には導電部材１３を設けるとともに、基板２の内側には導電部材１４を設けている。この導電部材は設けなくてもよい。

図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、三個のセルで表示単位（１ドット）を構成するカラー表示の例を示している。図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、表示媒体としてはすべてのセル２１−１〜２１−３に白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを充填し、第１のセル２１−１の観察者側に赤色カラーフィルター２２Ｒを設け、第２のセル２１−２の観察者側に緑色カラーフィルター２２Ｇを設け、第３のセル２１−３の観察者側に青色カラーフィルター２２ＢＬを設け、第１のセル２１−１、第２のセル２１−２および第３のセル２１−３の三個のセルで表示単位を構成している。本例では、図５（ａ）に示すように、観察者側に、すべての第１セル２１−１〜第３のセル２１−３において白色表示媒体３Ｗを移動することで、観察者に対し白色ドット表示を行うか、あるいは、図５（ｂ）に示すように、観察者側に、すべての第１セル２１−１〜第３のセル２１−３において黒色表示媒体３Ｂを移動することで、観察者に対し黒色ドット表示を行っている。なお、図５（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。各セルにおいて表示媒体の移動のさせ方で多色カラー表示を行うことができる。

次に、本発明の特徴となる帯電性微小粒子について図を参照しながら詳細に説明する。本発明の帯電性微小粒子は、図１（ａ）、（ｂ）〜図５（ａ）、（ｂ）の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複合型表示媒体用粒子の帯電性付与に用いることができ、複合型表示媒体用粒子を母粒子表面に付着又は固着され構成するものである。図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の帯電性微小粒子を用いて構成された複合型表示媒体用粒子の一例を示す図である。図６（ａ）、（ｂ）に示す例において、複合型表示媒体用粒子３１は、母粒子３２表面に本発明の帯電性微小粒子３３を付着又は固着してなることを特徴とする。図６（ａ）に母粒子３２の表面に帯電性微小粒子３３を固着させて複合型表示媒体用粒子３１を構成した例を示すとともに、図６（ｂ）に母粒子３２の表面に帯電性微小粒子３３を付着させて複合型表示媒体用粒子３１を構成した例を示す。ここで、「付着」とは、帯電性微小粒子３３が母粒子３２の表面に静電気力、クーロン力、ファンデルワールス力などにより固定されているため、繰り返して表示書き換えを行った時に帯電性微小粒子３３の移動があるものを意味し、「固着」とは、帯電性微小粒子３３が母粒子３２の表面に埋設、接着、粘着などにより固定されているため、繰り返して表示書き換えを行った時に帯電性微小粒子３３の移動がないものを意味する。

本発明において、帯電性微小粒子３３は、親水性及び帯電性を示す官能基を有するモノマーを重合することによって得られ、該帯電性微小粒子の表面および内部に該親水性及び帯電性を示す官能基が存在することを特徴とする。このように、親水性及び帯電性を示す官能基を有するモノマーを重合させて帯電性微小粒子を製造することによって、帯電性微小粒子の表面及び内部に該親水性及び帯電性を示す官能基を存在させ、帯電性微小粒子に高い帯電性能を付与することが可能となり、さらに、該帯電性微小粒子の粒子径を、該帯電性微小粒子を用いてなる複合型表示媒体用粒子を表示媒体として用いた情報表示用パネルにおいて表示書き換えを繰り返し行ったときに該帯電性微小粒子が母粒子内部に埋没したりするのを防ぐことが可能な粒子径の範囲に制御することができ、それによって該複合型表示媒体用粒子の繰り返し表示書き換え時の耐久性を向上し、該情報表示用パネルの表示安定性を向上させることが可能となる。

上記親水性及び帯電性を示す官能基を有するモノマーとしては、モノマー側鎖にカルボン酸、スルホン酸、等の親水性の高いアニオン性官能基もしくはイミダゾール、ピリジン等の窒素含有複素環またはシクロヘキシルアミン、ジメチルアミン等の窒素含有脂肪族を有する親水性の高いカチオン性官能基を有するスチレン系、アクリル系モノマーがある。具体的には、負帯電性を示すモノマーとしてアクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルホン酸、スチレンカルボン酸等が挙げられる。また、正帯電性を示すモノマーとして、スチレン・ジメチルアミン、スチレン・ジエチルアミン、２−ビニルピリジン、３−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール等が挙げられる。

また、より高耐久性及び高硬度の帯電性微小粒子得るためには、スチレン、ビニルナフタレン、４−ビニルビフェニル、１，１−ジフェニルエチレン、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルビフェニル等のビニル基を単独もしくは複数有するモノマーを使用するのが好ましい。これらはビニル基を複数有するモノマー単独もしくは他モノマー複数種組み合わせて使用してよい。なお、帯電性微小粒子の強度をさらに上げるためには、ビニル基を少なくとも２つ以上有するモノマーがモノマー全体に対し、1mol％以上存在することが好ましく、より好ましくは10mol%以上である。

モノマーの重合に用いる開始剤としては、アゾイソブチロニトリル（AIBN）、過酸化ベンゾイル（BPO）、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）等の負帯電機能を有する開始剤や、２，２'−アゾビス[２−（トリフルオロメチルスルホン酸−２−メチルイミダゾリン−２−イル）プロパン、２，２'−アゾビス[２−（２−メチルイミダゾリン−２−イル）プロパン塩酸塩、２，２'−アゾビス[２−（２−メチルイミダゾリン−２−イル）プロパン硫酸塩、２，２’−アゾビズ（１−イミノ−１−ピロリジノ−２−メチルプロパン）塩酸塩、２，２'−アゾビス[２−（トリフルオロメチルベンゼンスルホン酸−２−メチルイミダゾリン−２−イル）プロパン、２，２'−アゾビス[２−（トルエンスルホン酸−２−メチルイミダゾリン−２−イル）プロパン、２，２'−アゾビス[２−（ベンゼンスルホン酸−２−メチルイミダゾリン−２−イル）プロパン等の正帯電機能を有する開始剤等が挙げられる。なお、上記重合開始剤がモノマー量に対し、０．０３〜８０％用いられるのが好ましい。

モノマーの重合の際に用いる分散安定剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ジ（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合物、ポリオキシエチレンポリイソプレン共重合物、ポリビニルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリシクロヘキサン、ポリトリシクロデシルメタクリレート、ポリ−４−メチルペンテン−１、シクロオレフィン重合物、エチレン−シクロオレフィン共重合物等が挙げられる。シクロオレフィン重合物としては、ノルボルネン、ノルボルナジエン、メチルノルボルネン、ジメチルノルボルネン、エチルノルボルネン、クロロノルボルネン、クロロメチルノルボルネン、シクロヘキシルノルボルネン、ジシクロヘキシルノルボルネン、フェニルノルボルネン、ジフェニルノルボルネン、ピリジニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、そのアルキル、アリール置換体、トリシクロペンタジエン、そのアルキル、アリール置換体、テトラシクロドデセン、そのアルキル、アリール置換体等が挙げられる。

上述した親水性及び帯電性を示す官能基を有するモノマーを重合する方法としては、非水分散重合を用いることが好ましい。非水分散重合を用いることによって、より確実に、帯電性微小粒子の表面および内部に親水性及び帯電性を示す官能基を存在させ、かつ高い耐久性を得ることが可能な粒子径を有する帯電性微小粒子を得ることができる。さらに、容易に正帯電性及び負帯電性を有する帯電性微小粒子を設計することができるようになり、モノマーの選択肢に幅を持たせることができるので、より高い耐久性を可能にするモノマーを選択して帯電性微小粒子を製造できる。

本発明の帯電性微小粒子３３の製造は、例えば下記のようにして行うことができる。上記モノマー、上記重合開始剤及び上記分散安定剤を適切な溶媒に溶解させた溶液を所定の温度下に置いて、上記モノマーを重合させる。得られた重合溶液を濾過し、適宜選択した溶媒で洗浄した後、次いで遠心分離機等によって微小粒子を回収し、所定の温度のオーブン等で乾燥させることによって、親水性及び帯電性を示す官能基を表面及び内部に有する帯電性微小粒子３３を得ることができる。

本発明の帯電性微小粒子３３において、情報表示用パネル内での駆動性能を向上させ、表示安定性をより向上させるという観点から、該帯電性微小粒子３３の平衡重量平均帯電量Ｑ（μＣ／ｇ）が｜Ｑ｜＞１．０を満たすことが好ましい。ここで、本発明における帯電性微小粒子３３の帯電量測定方法は、一般的なブローオフ法に基づいて測定した。すなわち、すなわち、測定装置としてブローオフ方式帯電量測定機（京セラケミカル社製、ＴＢ−２０３）を用いて、メッシュアパーチャ：３２（μｍ）、フロー圧／サクション圧：４．５（ｋＰａ）／９．５（ｋＰａ）、キャリア：Ｆ９６−８０（パウダーテック社製）、サンプル／キャリア配合質量比：１／１００、振とう回数：１０００回（初期）、４０００回（長期）、の条件で測定した。

また、本発明の帯電性微小粒子３３は、表示書き換えを繰り返し行ったときに複合型表示媒体用粒子３１において帯電性微小粒子３３が母粒子３２表面内部に完全に埋没するのを防ぐという観点から、平均粒子径が３０〜１０００ｎｍであることが好ましい。

以下、本発明の複合型表示媒体用粒子を用いる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。

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、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、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、金属箔（例えば圧延銅箔）をラミネートする方法や、導電部材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、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍ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。

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１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板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７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。

次に、複合型表示媒体用粒子３１について説明する。複合型表示媒体用粒子３１は、そのまま該複合型表示媒体用粒子３１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。該複合型表示媒体用粒子３１を構成する母粒子３２には、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。

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、スチレンアクリル樹脂、アクリル樹脂、アクリルフッ素樹脂、ポリスチレン樹脂が好適である。

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。

また、本発明の表示媒体用粒子は平均粒子径d(0.5)が、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。

更に本発明では、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、各表示媒体用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、複数の表示媒体を使用する場合には、使用した表示媒体を構成する表示媒体用粒子の内、最大の平均粒子径d(0.5)を示す表示媒体用粒子のd(0.5)に対する最小の平均粒子径d(0.5)を示す表示媒体用粒子のd(0.5)の比を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表示媒体用粒子が互いに反対方向に動くので、互いの表示媒体用粒子サイズが近く、互いの表示媒体用粒子が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。

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。

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、表示媒体用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。

更に、表示媒体用粒子で構成する表示媒体を気体中空間で駆動させる方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。

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１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍに調整される。対向する基板間の気体中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。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

実施例および比較例の帯電性微小粒子は、下記の方法にて作製したものを、下記の基準に従い、評価した。

＜実施例１＞
３口フラスコにエチルセルロース２０ｇを加え、トルエン５００ｍｌを加え、溶解させる。ビニルピリジン１０．０ｇ（94.3mmol）、エチレングリコールジメタクリレート１０．０ｇ（34.6mol％）、過酸化ベンゾイル１ｇを加えた後、室温にて２０分間窒素ガスでバブリングを行った。フラスコからモノマーがもれないようにフラスコを密閉した後、７５℃で２４時間重合して白濁の重合溶液を得た。重合溶液を濾過した後、メタノール、アセトン、ｎ−へキサンの順で洗浄した。重合物は遠心分離により回収し、６０℃で２４時間乾燥させることによって、ピリジン基を有する高架橋微小粒子が得られた。該高架橋微小粒子の平均粒子径を日本電子製透過型電子顕微鏡写真（Ｓ３０００）から測定したところ、平均粒子径は２５０ｎｍであり、上述したブローオフ法に基づいて該高架橋微小粒子の４０００回振とう後の帯電量を測定したところ、４０００回振とう後の帯電量は１５．０μＣ／ｇであり、正帯電を示した。

＜実施例２＞
３口フラスコにエチルセルロース２０ｇを加え、トルエン５００ｍｌを加え、溶解させる。ビニルピリジン１８．５ｇ（0.17mol）、ジビニルベンゼン６．５ｇ（22.3mol%）、過酸化ベンゾイル１ｇを加えた後、室温にて２０分間窒素ガスでバブリングを行った。フラスコからモノマーがもれないようにフラスコを密閉した後、７５℃で２４時間重合して白濁の重合溶液を得た。重合溶液を濾過した後、メタノール、アセトン、n-へキサンの順で洗浄した。重合物は遠心分離により回収し、６０℃で２４時間乾燥させることによって、ピリジン基を有する高架橋微小粒子が得られた。実施例１と同様に、該高架橋微小粒子の平均粒子径及び４０００回振とう後の帯電量を測定したところ、平均粒子径は１８０ｎｍであり、４０００回振とう後の帯電量は１．４μＣ／ｇであり、正帯電を示した。

＜実施例３＞
３口フラスコにエチルセルロース２０ｇを加え、トルエン５００ｍｌを加え、溶解させる。ビニルイミダゾール１０．０ｇ（1.08mol）、ジビニルベンゼン１０．０ｇ（41.7mol%）、過酸化ベンゾイル１ｇを加えた後、室温にて２０分間窒素ガスでバブリングを行った。フラスコからモノマーがもれないようにフラスコを密閉した後、７５℃で２４時間重合して白濁の重合溶液を得た。重合溶液を濾過した後、メタノール、アセトン、n-へキサンの順で洗浄した。重合物は遠心分離により回収し、６０℃で２４時間乾燥させることによって、イミダゾール基を有する高架橋微小粒子が得られた。実施例１と同様に、該高架橋微小粒子の平均粒子径及び４０００回振とう後の帯電量を測定したところ、平均粒子径は２４０ｎｍであり、４０００回振とう後の帯電量は２０．０μＣ／ｇであり、正帯電を示した。

＜実施例４＞
３口フラスコにエチルセルロース２０ｇを加え、トルエン５００ｍｌを加え、溶解させる。スチレンスルホン酸１０．０ｇ（54.3mmol）、ジビニルベンゼン１０．０ｇ（58.6mol%）、過酸化ベンゾイル１ｇを加えた後、室温にて２０分間窒素ガスでバブリングを行った。フラスコからモノマーがもれないようにフラスコを密閉した後、７５℃で２４時間重合して白濁の重合溶液を得た。重合溶液を濾過した後、メタノール、アセトン、n-へキサンの順で洗浄した。重合物は遠心分離により回収し、６０℃で２４時間乾燥させることによって、スルホン酸基を有する高架橋微小粒子が得られた。実施例１と同様に、該高架橋微小粒子の平均粒子径及び４０００回振とう後の帯電量を測定したところ、平均粒子径は１３０ｎｍであり、４０００回振とう後の帯電量は−８０．０μＣ／ｇであり、負帯電を示した。

＜従来例＞
３口フラスコに４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸（メチルピリジン）アミド）（Ｖ５０１−３−ＡＭＰ）４．２３ｇを入れ、蒸留水１３２０ｍｌ、メタノール２４０ｍｌを加え、溶解させる。スチレン５．０ｇ（54.3mmol）、ジビニルベンゼン５．０ｇ（41.4mol％）を加えた後、室温にて２０分間窒素ガスでバブリングを行った。フラスコからモノマーがもれないようにフラスコを密閉した後、７５℃で２４時間重合して白濁の重合溶液を得た。重合溶液を濾過した後、メタノール、アセトン、ｎ−へキサンの順で洗浄した。重合物は遠心分離により回収し、６０℃で２４時間乾燥させることによって、ピリジン基を有する高架橋微小粒子が得られた。実施例１と同様に、該高架橋微小粒子の平均粒子径及び４０００回振とう後の帯電量を測定したところ、平均粒子径は２３０ｎｍであり、４０００回振とう後の帯電量は−５３．３μＣ／ｇであり、正帯電を示す粒子とはならなかった。

以上の結果を表１にまとめて示す。

表１から、実施例において、平均粒子径３０〜１０００nmを満たす粒子が作製でき、従来のポリスチレン微小粒子と比較して、摩擦帯電させると所期の正帯電または負帯電が得られていることがわかる。

本発明の対象とな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、電子書籍、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、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部の他、外部電界形成手段を用いて表示書き換えを行う表示部（いわゆるリライタブルペーパー）などに好適に用いられる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の対象となる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対象となる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対象となる情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の対象となる情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の対象となる情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 本発明の対象となる帯電性微小粒子を用いて構成された表示媒体用粒子の一例を説明するための図である。 本発明の対象となる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。

符号の説明

１、２ 基板
３ 表示媒体
３Ｗ 白色表示媒体（白色粒子群）
３Ｗａ 白色表示媒体用粒子
３Ｂ 黒色表示媒体（黒色粒子群）
３Ｂａ 黒色表示媒体用粒子
４ 隔壁
５、６ 電極
７ 黒色板
１１、１２ 外部電界形成手段
１３、１４ 導電部材
２１−１ 第１のセル
２１−２ 第２のセル
２１−３ 第３のセル
２２Ｒ 赤色カラーフィルター
２２Ｇ 緑色カラーフィルター
２２ＢＬ 青色カラーフィルター
３１ 複合型表示媒体用粒子
３２ 母粒子
３３ 帯電性微小粒子

Claims (7)

1. 少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、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複合型表示媒体用粒子の母粒子表面に付着又は固着させる帯電性微小粒子であって、親水性及び帯電性を示す官能基を有するモノマーを重合することによって得られ、該帯電性微小粒子の表面および内部に該親水性及び帯電性を示す官能基が存在することを特徴とする帯電性微小粒子。
2. 前記モノマーの重合を、非水分散重合法によって行うことを特徴とする請求項１記載の帯電性微小粒子。
3. 前記帯電性微小粒子の平衡重量平均帯電量Ｑ（μＣ／ｇ）が、｜Ｑ｜＞１．０を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の帯電性微小粒子。
4. 粒子径が３０〜１０００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の微小粒子。
5. 前記モノマー全体に対し、ビニル基を少なくとも２つ以上有するモノマーを10mol％以上用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電性微小粒子。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電性微小粒子を母粒子表面に付着又は固着させてなることを特徴とする表示媒体用粒子。
7. 請求項６記載の表示媒体用粒子を含んだ粒子群を表示媒体として用いたことを特徴とする情報表示用パネル。

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