JP2010145615A - Display medium, display element, and display apparatus - Google Patents
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Images
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、表示媒体、表示素子、及び表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display medium, a display element, and a display device.
従来、繰り返し書き換えが可能な表示媒体として、着色粒子を用いた表示媒体が知られている。この表示媒体は、例えば一対の基板と、一対の基板間に形成された電界に応じて基板間を移動可能に該基板間に封入された粒子群と、を含んで構成されている。 Conventionally, display media using colored particles are known as display media that can be rewritten repeatedly. The display medium includes, for example, a pair of substrates and a group of particles sealed between the substrates so as to be movable between the substrates in accordance with an electric field formed between the pair of substrates.
電気泳動による表示媒体では、一対の基板間に電圧を印加することにより封入されている粒子を移動させることで、画像を表示させている。すなわち、表示対象となる画像の色に応じて、移動させる対象となる粒子群を移動させるための電圧を基板間に印加することで、移動対象となる粒子群を一対の基板の何れか一方側へ移動させて表示対象の画像の色に応じた画像を表示している。 In a display medium based on electrophoresis, an image is displayed by moving encapsulated particles by applying a voltage between a pair of substrates. That is, by applying a voltage between the substrates to move the particle group to be moved according to the color of the image to be displayed, the particle group to be moved is placed on either side of the pair of substrates. The image corresponding to the color of the image to be displayed is displayed.
例えば、特許文献1には、正に帯電した球体と、負に帯電した球体と、を含むマイクロカプセルを基板間に配置し、基板間に電界を形成することで、一方の色の球体がマイクロカプセルの表面に移動し、色変化を生じさせることが提案されている。
本発明は、電気泳動する粒子として非凝集粒子を用いた場合に比べて、表示した画像が好適に保持される表示媒体、表示素子、及び表示装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a display medium, a display element, and a display device in which a displayed image is favorably retained as compared with a case where non-aggregated particles are used as electrophoretic particles.
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、少なくとも一方が透光性を有し、間隙をもって配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され、前記一対の基板間に形成される電界に応じて前記分散媒中を移動し、正極の粒子と負極の粒子との凝集体とされ、正極または負極の帯電特性を有する第1の凝集粒子と、を備えた表示媒体である。
The above problem is solved by the following means. That is,
The invention according to claim 1 is characterized in that at least one of them has a light-transmitting property, a pair of substrates arranged with a gap, a dispersion medium sealed between the pair of substrates, dispersed in the dispersion medium, A first aggregated particle that moves in the dispersion medium in accordance with an electric field formed between a pair of substrates, is an aggregate of positive electrode particles and negative electrode particles, and has positive or negative electrode charging characteristics; A display medium provided.
請求項2に係る発明は、前記第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子と前記負極の粒子とは、同色であることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 2 is the display medium according to claim 1, wherein the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first aggregated particles have the same color.
請求項3に係る発明は、前記分散媒中に分散され、前記第1の凝集粒子とは逆極性の帯電特性を示し、該第1の凝集粒子とは色の異なる第2の粒子を備えたことを特徴とする請求項2に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 3 is provided with second particles that are dispersed in the dispersion medium, exhibit charging characteristics having a polarity opposite to that of the first aggregated particles, and have a color different from that of the first aggregated particles. The display medium according to claim 2.
請求項4に係る発明は、前記第2の粒子は、正極の粒子と負極の粒子との凝集体であることを特徴とする請求項3に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 4 is the display medium according to claim 3, wherein the second particles are aggregates of positive electrode particles and negative electrode particles.
請求項5に係る発明は、前記第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と逆極性の粒子1個当たりの帯電量の絶対値Aと、前記第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と同極性の粒子1個当たりの帯電量の絶対値Bと、前記第2の粒子の1個当たりの帯電量の絶対値Cと、の関係が、A>B>Cの関係であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の表示媒体である。 According to a fifth aspect of the present invention, the absolute value A of the charge amount per one particle having a polarity opposite to that of the second particle out of the positive electrode particle and the negative electrode particle constituting the first aggregated particle. And the absolute value B of the charge amount per particle having the same polarity as the second particle among the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first aggregated particles, and the second The display medium according to claim 3 or 4, wherein the relationship between the absolute value C of the charge amount per particle and the relationship of A> B> C is satisfied.
請求項6に係る発明は、前記第1の凝集粒子における、該第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と同極性の粒子の帯電量の絶対値の合計Dと、前記第1の凝集粒子における、該第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と逆極性の粒子の帯電量の絶対値の合計Eと、の関係がD<Eの関係を示し、且つ、前記第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と逆極性の粒子1個当たりの帯電量の絶対値Aと、前記第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と同極性の粒子1個当たりの帯電量の絶対値Bと、前記第2の粒子の1個当たりの帯電量の絶対値Cと、の関係が、B>A>Cの関係であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の表示媒体である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first agglomerated particles, among the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first agglomerated particles, charging of particles having the same polarity as the second particles is performed. A sum D of absolute values of the amount and of the positive particles and the negative particles constituting the first aggregated particles of the first aggregated particles, the particles having the opposite polarity to the second particles. The relationship between the absolute value E of the charge amount and the relationship D <E, and the second particles among the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first aggregated particles And the absolute value A of the charge amount per particle having a polarity opposite to that of the first particle, and the positive electrode particle and the negative electrode particle constituting the first agglomerated particle, the particle 1 having the same polarity as the second particle. The relationship between the absolute value B of the charge amount per unit and the absolute value C of the charge amount per unit of the second particles is B> > The display medium of claim 3 or claim 4, characterized in that the relation C.
請求項7に係る発明は、少なくとも一方が透光性を有し、間隙をもって配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され、前記一対の基板間に形成される電界に応じて前記分散媒中を移動し、正極の粒子と負極の粒子との凝集体とされ、正極または負極の帯電特性を有する第1の凝集粒子と、を備えた表示媒体と、前記表示媒体の前記一対の基板間に電界を形成するための電極と、を備えた表示素子である。 In the invention according to claim 7, at least one has translucency, a pair of substrates arranged with a gap, a dispersion medium enclosed between the pair of substrates, dispersed in the dispersion medium, A first aggregated particle that moves in the dispersion medium in accordance with an electric field formed between a pair of substrates, is an aggregate of positive electrode particles and negative electrode particles, and has positive or negative electrode charging characteristics; A display element comprising: a display medium provided; and an electrode for forming an electric field between the pair of substrates of the display medium.
請求項8に係る発明は、少なくとも一方が透光性を有し、間隙をもって配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され、前記一対の基板間に形成される電界に応じて前記分散媒中を移動し、正極の粒子と負極の粒子との凝集体とされ、正極または負極の帯電特性を有する第1の凝集粒子と、を備えた表示媒体と、前記表示媒体の前記一対の基板間に電界を形成するための電極と、前記電極に電圧を印加するための電圧印加装置と、を備えた表示装置である。 According to an eighth aspect of the present invention, at least one of the pair of substrates having translucency and disposed with a gap, a dispersion medium sealed between the pair of substrates, dispersed in the dispersion medium, A first aggregated particle that moves in the dispersion medium in accordance with an electric field formed between a pair of substrates, is an aggregate of positive electrode particles and negative electrode particles, and has positive or negative electrode charging characteristics; A display device comprising: a display medium provided; an electrode for forming an electric field between the pair of substrates of the display medium; and a voltage applying device for applying a voltage to the electrode.
請求項1に係る発明によれば、電気泳動する粒子として非凝集粒子を用いた場合に比べて、表示した画像が好適に保持される、という効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, there is an effect that the displayed image is favorably retained as compared with the case where non-aggregated particles are used as the electrophoretic particles.
請求項2に係る発明によれば、凝集粒子を構成する粒子を異なる色とした場合に比べて、色再現性の低下が抑制される、という効果を奏する。 According to the invention concerning Claim 2, compared with the case where the particle | grains which comprise aggregated particle are made into a different color, there exists an effect that the fall of color reproducibility is suppressed.
請求項3に係る発明によれば、電気泳動する粒子として非凝集粒子を用いた場合に比べて、色再現性の低下が抑制される、という効果を奏する。 According to the third aspect of the present invention, there is an effect that a decrease in color reproducibility is suppressed as compared with the case where non-aggregated particles are used as the electrophoretic particles.
請求項4に係る発明によれば、第1の粒子及び第2の粒子の少なくとも一方を非凝集粒子とした場合に比べて、さらに表示した画像が好適に保持される、という効果を奏する。 According to the invention which concerns on Claim 4, compared with the case where at least one of 1st particle | grains and 2nd particle | grains is made into a non-aggregated particle, there exists an effect that the displayed image is hold | maintained suitably.
請求項5に係る発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、容易に帯電量や極性の調整された凝集粒子が調整される、という効果を奏する。 According to the invention concerning Claim 5, compared with the case where it does not have the structure of this invention, there exists an effect that the aggregated particle by which the charge amount and the polarity were adjusted easily is adjusted.
請求項6に係る発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、容易に帯電量や極性の調整された凝集粒子が調整される、という効果を奏する。 According to the invention concerning Claim 6, compared with the case where it does not have the structure of this invention, there exists an effect that the aggregated particle in which the charge amount and the polarity were adjusted easily is adjusted.
請求項7に係る発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、容易に帯電量や極性の調整された凝集粒子が調整される、という効果を奏する。 According to the invention concerning Claim 7, compared with the case where it does not have the structure of this invention, there exists an effect that the aggregated particle in which the charge amount and the polarity were adjusted easily is adjusted.
請求項8に係る発明によれば、電気泳動する粒子として非凝集粒子を用いた場合に比べて、表示した画像が好適に保持される、という効果を奏する。 According to the invention concerning Claim 8, compared with the case where non-aggregated particles are used as the electrophoretic particles, there is an effect that the displayed image is suitably held.
請求項9に係る発明によれば、電気泳動する粒子として非凝集粒子を用いた場合に比べて、表示した画像が好適に保持される、という効果を奏する。 According to the ninth aspect of the invention, there is an effect that the displayed image is favorably retained as compared with the case where non-aggregated particles are used as the electrophoretic particles.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、作用・機能が同じ働きを担う部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol may be provided to the member which an effect | action and function bear the same function through all the drawings, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
(第1の実施の形態)
本実施の形態では、表示装置10は、図1に示すように、表示素子12と、表示素子12に電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18と、を含んで構成されている。
(First embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
表示素子12は、画像表示面とされる表示基板20、表示基板20に間隙をもって対向する背面基板22、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板20と背面基板22との基板間を保持する間隙部材24、凝集粒子28、及び凝集粒子28とは異なる光学的反射特性を有すると共に凝集粒子28の通過する孔を有する反射部材26を含んで構成されている。
The
凝集粒子28は、詳細は後述するが、互いに逆極性の帯電特性を有する2種類の粒子が静電的に結合した凝集体であり、これらの2種類の粒子が、分散媒14中において分散されることなく一体として振る舞う。この凝集粒子28は、上述のように互いに逆極性の帯電特性を有する2種類の粒子が静電的に結合した凝集体とされたときに、全体として、正極または負極の帯電特性を有している。
このため、分散媒14中に分散された凝集粒子28は、表示基板20と背面基板22との間に形成された電界に応じて表示基板20及び背面基板22の基板間を、反射部材26の孔を通じて移動する。
Although the details will be described later, the
Therefore, the
本実施の形態では、表示基板20は、支持基板30上に、表面電極32、及び表面層34を順に積層した構成とされている。背面基板22は、支持基板36上に、背面電極38、及び表面層34を順に積層した構成とされている。
なお、本実施の形態では、背面基板22は背面電極38を含んだ構成とされ、表示基板20は表面電極32を含んだ構成とされている場合を説明するが、背面電極38及び表面電極32を表示素子12とは別体として設けた構成であってもよい。
なお、本実施の形態では、この背面電極38及び表面電極32を表示素子12とは別体として設けた構成とした場合、すなわち、表示素子12の内の背面電極38及び表面電極32を含まない構成部分を、表示媒体13と称して説明するものとする。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the case where the
In the present embodiment, when the
上記表示装置10が、本発明の表示装置に相当し、表示素子12が、本発明の表示素子に相当する。また、後述する表示媒体13が、本発明の表示媒体に相当する。
さらに、表示基板20及び背面基板22が、本発明の表示媒体の一対の基板に相当し、分散媒14が本発明の表示媒体の分散媒に相当する。さらに、凝集粒子28が、本発明の表示媒体の第1の粒子群に相当する。また、電圧印加部16が、本発明の表示装置の電圧印加装置に相当する。
The
Furthermore, the
上記表示基板20及び背面基板22の内の、少なくとも表示基板20は、透光性を有している。ここで、本実施の形態における透光性及び透明とは、可視光の透過率が60%以上であることを示している。
Of the
支持基板30及び支持基板36としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
Examples of the
表面電極32及び背面電極38には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ITO等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等が使用される。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用され、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成される。また、その厚さは、蒸着法、スパッタリング法によれば、通常100Å以上2000Å以下である。背面電極38及び表面電極32は、従来の液晶表示媒体あるいはプリント基板のエッチング等従来公知の手段により形成される。
For the
なお、表面電極32は、支持基板30に埋め込まれた形態であってもよい。また、背面電極38についても、支持基板36に埋め込まれた形態であってもよい。
The
表面層34及び表面層40は、上記表面電極32及び背面電極38が、各々支持基板30及び支持基板36上に形成されている場合、表面電極32及び背面電極38の破損や、各凝集粒子28の各粒子の固着を招く電極間のリークの発生を防止するため、表面電極32及び背面電極38各々上に誘電体膜として形成されていることが望ましい。
When the
この表面層34及び表面層40各々を形成する材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等が用いられる。
As materials for forming the
また、表面層34及び表面層40を構成する材料として上述した材料の他に、この材料中に電荷輸送物質を含有させたものも使用される。
In addition to the materials described above as materials constituting the
電荷輸送物質としては、例えば、正孔輸送物質であるヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等が挙げられる。また、電子輸送物質であるフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等も使用できる。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂が用いられる。 Examples of the charge transport material include a hydrazone compound, a stilbene compound, a pyrazoline compound, and an arylamine compound that are hole transport materials. Further, a fluorenone compound, a diphenoquinone derivative, a pyran compound, zinc oxide, or the like, which is an electron transport material, can also be used. Furthermore, a self-supporting resin having a charge transporting property is used.
具体的には、ポリビニルカルバゾール、米国特許第4806443号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート等が挙げられる。 Specific examples thereof include polyvinyl carbazole and polycarbonate obtained by polymerization of a specific dihydroxyarylamine and bischloroformate described in US Pat. No. 4,806,443.
表示基板20と背面基板22との基板間の隙を保持する間隙部材24は、表示基板20の透光性を損なわないように形成され、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等で形成される。
The
間隙部材24は表示基板20及び背面基板22の何れか一方と一体化されてもよい。この場合には、支持基板36または支持基板44をエッチングするエッチング処理、レーザー加工処理、予め作製した型を使用してプレス加工処理または印刷処理等を行うことによって作製される。この場合、間隙部材24は、表示基板20側、背面基板22側のいずれか、又は双方に作製される。
The
間隙部材24は有色でも無色でもよいが、表示素子12に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが望ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等が使用される。
The
また、間隙部材24は粒子状であってもよく、この場合には、ポリスチレン、ポリエステル又はアクリル等の透明樹脂粒子の他、ガラス粒子も使用される。
Further, the
分散媒14としては、絶縁性液体であることが望ましい。ここで、「絶縁性」とは、体積固有抵抗が1011Ωcm以上であることを示している。以下同様である。
The
上記絶縁性液体として具体的には、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、ジククロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、アルコール類、エーテル類、エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、N−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に使用される。 Specific examples of the insulating liquid include hexane, cyclohexane, toluene, xylene, decane, hexadecane, kerosene, paraffin, isoparaffin, silicone oil, dichloroethylene, trichloroethylene, perchloroethylene, high-purity petroleum, ethylene glycol, and alcohols. , Ethers, esters, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methylformamide, acetonitrile, tetrahydrofuran, propylene carbonate, ethylene carbonate, benzine, diisopropylnaphthalene, olive oil, isopropanol, trichloro Trifluoroethane, tetrachloroethane, dibromotetrafluoroethane, etc. and mixtures thereof are preferred. They are used to.
また、下記体積抵抗値となるよう不純物を除去することで、水(所謂、純水)も、分散媒14として好適に使用される。該体積抵抗値としては、103Ωcm以上であることが望ましく、107Ωcm以上1019Ωcm以下であることがより好適であり、さらに1010Ωcm以上1019Ωcm以下であることがより良い。この範囲の体積抵抗値とすることで、より効果的に、粒子群に電界を印加することが可能となり、かつ、電極反応に起因する液体の電気分解による気泡の発生が抑制され、通電毎に凝集粒子28の電気泳動特性が損なわれることがなく、優れた繰り返し安定性に寄与する。
Further, water (so-called pure water) is also suitably used as the
なお、絶縁性液体には、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などが添加されるが、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが望ましい。なお、表示素子12に封入される上記凝集粒子28は、分散媒14として高分子樹脂に分散されていることも望ましい。この高分子樹脂としては、高分子ゲル、高分子ポリマー等であってもよい。
また、この分散媒14に公知の着色剤を混合してもよい。着色剤を分散媒14に混合すると、表示素子12への、反射部材26及び凝集粒子28の色とは異なる色が表示される。
The insulating liquid is added with acid, alkali, salt, dispersion stabilizer, stabilizer for anti-oxidation or UV absorption, antibacterial agent, preservative, etc. as necessary. It is desirable to add so that it may become the range of the specific volume resistance value shown. The aggregated
Further, a known colorant may be mixed in the
分散媒14はその中で凝集粒子28が移動することから、分散媒14の粘度が所定値以上であると、背面基板22及び表示基板20への付着力のばらつきが大きいことから、分散媒14の粘度についても、調整することがよい。
分散媒14の粘度は、温度20℃の環境下において、0.1mPa・s以上100mPa・s以下であることが凝集粒子28の移動速度、すなわち、表示速度の観点から必須であり、0.1mPa・s以上50mPa・s以下であることが望ましく、0.1mPa・s以上20mPa・s以下であることが更に望ましい。
In the
The viscosity of the
分散媒14の粘度の調整は、分散媒の分子量、構造、組成等を調整することによって可能である。なお、この粘度の測定には、東京計器製B−8L型粘度計が用いられる。
The viscosity of the
反射部材26は凝集粒子28とは異なる光学的反射特性を有すると共に、凝集粒子28が通過する孔を有している。
The reflecting
この反射部材26に設けられている孔は、少なくとも表示素子12に形成される電界勾配方向に通じる孔とされており、本実施の形態では、表面電極32と背面電極38とによって表示基板20と背面基板22との基板間に形成された電界勾配方向、すなわち表示基板20と背面基板22との向かい合う方向へ少なくとも通じる孔である。この反射部材26の孔は、少なくとも凝集粒子28を構成する粒子が孔を通じて、表示基板20及び背面基板22の何れか一方の基板側から他方の基板側へと相互に移動する大きさに構成されている。
The holes provided in the reflecting
この反射部材26が「凝集粒子28とは異なる光学的反射特性を有する」とは、複数の凝集粒子28が分散している分散媒14と、孔内に分散媒14を浸透させた反射部材26と、を対比して目視で観察した場合に、色相や明度、鮮度などにおいて、両者の差異が識別できる差異があることを意味している。
The
この反射部材26は、凝集粒子28を遮蔽する機能を有していることが好ましい。ここで、本実施の形態における「隠蔽」とは、可視光に対して50%以下の透過率を示す場合を意味している。
The reflecting
このため、凝集粒子28が反射部材26より表示基板20側にある場合には凝集粒子28の色が、凝集粒子28が反射部材26より背面基板22側にある場合には、反射部材26の色が表示素子12に表示される。
For this reason, when the aggregated
この反射部材26の色は、白い背景で表示が行なえるとの理由から、白色であることが好ましく、白色度が30%以上であることが好ましく、40%以上であることが特に好ましい。
なお、この白色度は、白さの尺度をいい、具体的にはJIS−P8123に記載の方法に従い、ハンター白色度計やX−rite測色計を用いて測定した値である。
The color of the reflecting
The whiteness is a measure of whiteness, and is specifically a value measured using a Hunter whiteness meter or an X-rite colorimeter according to the method described in JIS-P8123.
この反射部材26の形態としては、上述のように、上記凝集粒子28が移動する孔を有すると共に、凝集粒子28とは異なる光学的反射特性を有すれば特に限定されず、酸化チタン、酸化亜鉛等の材料から構成される無機材料粒子や、メタクリル酸メチル樹脂、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の材料から構成される有機材料粒子などの粒子状の部材の集合体であってもよいし、樹脂シートや、不織布等を利用してもよい。
As described above, the shape of the reflecting
反射部材26を基板間へ封入するには、例えば、インクジェット法などにより行う。また、反射部材26を固定化する場合、例えば、反射部材26を封入した後、加熱(及び必要があれば加圧)して、反射部材26の粒子群表層を溶かすことで、粒子間隙を維持させつつ行われる。
The
凝集粒子28は、上述のように、互いに逆極性の帯電特性を有する2種類の粒子が静電的に結合した凝集体であり、これらの2種類の粒子が、分散媒14中において分散されることなく一体として振る舞う。また、この凝集粒子28は、上述のように互いに逆極性の帯電特性を有する2種類の粒子が静電的に結合した凝集体とされたときに、全体として、正極または負極の帯電特性を有している。なお、本実施の形態においては、帯電特性とは、粒子の帯電極性を示している。
As described above, the aggregated
例えば、図2に示すように、凝集粒子28は、正極の帯電特性を有する1または複数の正極粒子28Aと、負極の帯電特性を有する1または複数の負極粒子28Bと、を含んで構成されており、これらが静電的に結合されている。分散媒14中に分散されている各凝集粒子28は、表示素子12において繰り返し表示が行われた後であっても、各凝集粒子28を構成する正極粒子28Aと負極粒子28Bとの比及びこれらの数等の構成に変化の無い程度に安定して存在している。
For example, as shown in FIG. 2, the agglomerated
図2に示す例では、凝集粒子28は、正極の帯電特性を有する正極粒子28Aが1個と、負極の帯電特性を有し且つ該正極粒子28Aの帯電量の絶対値と同じ帯電量を有する負極粒子28Bが2個と、から構成されている。このため、凝集粒子28としては、負極の帯電特性を示す状態とされている。
In the example shown in FIG. 2, the agglomerated
この凝集粒子28を構成する各正極粒子28A及び負極粒子28Bの各々の帯電量、及び該凝集粒子28に含まれる正極粒子28A及び負極粒子28Bの数や比は、正極粒子28A及び負極粒子28Bの粒子間において生じる静電的な結合力に応じて定まり、分散媒14中において繰り返し表示が行われた場合であっても、各凝集粒子28間において、その粒子構成に変化の無い程度に安定して存在する構成であればよい。このため、本実施の形態で説明するような、1対2の関係(正極粒子28Aが1個、負極粒子28Bが2個)で凝集する形態に限られない。
The charge amount of each of the
なお、凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの大きさは、各極性の粒子において同じであってもよいし、異なっていても良い。
Note that the size of the
この凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの色は、凝集粒子28とされたときの色が反射部材26の色と異なる色を示す組み合わせであればよく、同じ色であっても異なる色であってもよいが、同じ色である方が表示の色純度を上げる観点から望ましい。
The color of the
なお、この凝集粒子28の製法については、後述する各実施の形態の説明の最後にまとめて説明する。
In addition, about the manufacturing method of this aggregated
上記表示基板20及び背面基板22を、間隙部材24を介して互いに固定するには、ボルトとナットの組み合わせ、クランプ、クリップ、基板固定用の枠等の固定手段を使用することができる。また、接着剤、熱溶融、超音波接合等の固定手段も使用される。
In order to fix the
表示素子12は、画像の保存及び書換えが可能な掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子ペーパー、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用されるドキュメントシート等に使用される。
The
この表示素子12への所望の画像の表示は、具体的には、表示素子12を、表示装置10に設けた構成とすることによって実現される。
Specifically, the display of a desired image on the
例えば、図1に示すように、表示装置10を、上述の表示素子12と、書込装置17と、を含んで構成する。書込装置17は、電圧印加部16と制御部18とを含んで構成されている。
For example, as shown in FIG. 1, the
電圧印加部16は、表面電極32及び背面電極38に電気的に接続されている。また電圧印加部16は、制御部18に信号授受可能に接続されている。
The
制御部18は、装置全体の動作を司るCPU(中央処理装置)と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、装置全体を制御する制御プログラム等の各種プログラムが予め記憶されたROM(Read Only Memory)と、を含むマイクロコンピュータとして構成されている。
電圧印加部16は、表面電極32及び背面電極38に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部18の制御に応じた電圧を表面電極32及び背面電極38間に印加する。
The
The
この制御部18の制御によって、電圧印加部16から表面電極32及び背面電極38へ、凝集粒子28を表示基板20側へ電気泳動させる電界を該基板間に形成するための電圧が印加されると、凝集粒子28は、表示基板20側へ電気泳動する。
When a voltage for forming an electric field for causing the aggregated
表示基板20側に電気泳動した凝集粒子28を構成する粒子は、図3に示すように、表示基板20の背面基板22の対向面に到達すると、該対向面に沿った形に変形する。これは、凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bは、静電的に結合された状態とされていることから、該対向面に到達したときの衝撃や表示基板20及び背面基板22の基板間に形成された電界による表示基板20側へと押しつける力によって、容易に変形されるためと考えられる。
As shown in FIG. 3, when the particles constituting the aggregated
また、この制御部18の制御によって、電圧印加部16から表面電極32及び背面電極38へ、凝集粒子28を背面基板22側へ電気泳動させる電界を該基板間に形成するための電圧が印加されると、凝集粒子28は、背面基板22側へ電気泳動する。
In addition, under the control of the
そして、背面基板22の表示基板20との対向面に到達した凝集粒子28は、上記表示基板20に到達したときと同じように、該対向面に沿った形に変形する。
The agglomerated
以上説明したように、本実施の形態の表示素子12においては、正極の帯電特性を有する正極粒子28Aと、負極の帯電極性を有する負極粒子28Bと、から構成された凝集粒子28を、分散媒14において電気泳動する粒子として用いている。このため、表示基板20及び背面基板22の何れか一方の、他方との対向面に到達した凝集粒子28は、対向面に沿った形に変形した状態となる。
As described above, in the
一方、従来構成の一例を示す図4に示すように、凝集粒子28と平均粒径が同程度である、単一の粒子として構成された粒子29が該対向面に到達しても、この粒子29は球状のままであり、凝集粒子28のような静電力によって結合された複数の粒子から構成されたものではないことから、該凝集粒子28に比べて変形の度合いが低いと考えられる。
On the other hand, as shown in FIG. 4 showing an example of the conventional configuration, even if the
このため、本実施の形態の表示素子12においては、図4に示すように、非凝集体である単一の粒子から構成された粒子29が、表示基板20及び背面基板22の何れか一方の対向面に到達した場合に比べて、より該対向面と分散媒14との界面に近い領域に、凝集粒子28が存在されることとなる。このため、凝集粒子28の方が粒子29に比べ電極近傍での粒子間密度が増大し、該対向面と分散媒14との界面により近い領域に存在する分散媒14は、粒子29を用いた場合に比べ、凝集粒子28を用いた場合の方が、効率よく該領域から排除される、または粒子間に存在する分散媒14の体積が凝集粒子28を用いた場合の方が少ない。
For this reason, in the
従って、電気泳動する粒子として凝集粒子28を用いると、電気泳動する粒子を単体の粒子29として構成した場合に比べて、表示した画像が好適に保持される、といえる。
Therefore, when the aggregated
また、凝集粒子28は、正極の帯電特性を有する正極粒子28Aと、負極の帯電特性を有する負極粒子28Bと、から構成されていることから、表示基板20の背面基板22との対向面に集合した隣り合う凝集粒子28間における静電反発力は、凝集粒子28を単一の粒子として構成した場合に比べて小さいと考えられる。
このため、電気泳動する粒子として凝集粒子28を用いると、電気泳動する粒子を単体の粒子29として構成した場合に比べて、表示した画像が保持される、といえる。
Further, since the aggregated
For this reason, when the aggregated
(第2の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、表示素子12中には、電気泳動粒子として、凝集粒子28が分散媒14中に分散されている場合を説明したが、本実施の形態では、分散媒14中に、凝集粒子28と、該凝集粒子28とは色が異なり且つ逆極性に帯電された粒子42(図5参照)と、が分散されている場合を説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the aggregated
以下、第1の実施の形態で説明した表示装置10及び表示素子12と同じ構成及び機能を有する部分には同じ番号を付与して詳細な説明を省略する。
Hereinafter, parts having the same configurations and functions as those of the
本実施の形態の表示装置10は、図5に示すように、表示素子12Aと、表示素子12Aに電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18と、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 5, the
表示素子12Aは、表示基板20、背面基板22、間隙部材24、凝集粒子28、及び粒子42を含んで構成されている。なお、本実施の形態の表示素子12Aは、反射部材26を含まない構成である場合を説明するが、第1の実施の形態で説明した表示素子12と同様に反射部材26の設けられた構成であってもよい。
The
表示基板20は、支持基板30上に、表面電極32、及び表面層34を順に積層した構成とされている。背面基板22は、支持基板36上に、背面電極38、及び表面層34を順に積層した構成とされている。なお、本実施の形態では、表示素子12Aの内の、表示基板20に表面電極32を含まず、且つ背面基板22に背面電極38を含まない構成部分を、表示媒体13Aと称する。
The
上述のように、本実施の形態の表示素子12Aにおいては、分散媒14中に、第1の実施の形態で説明した凝集粒子28と共に、粒子42が分散された構成とされている。
As described above, the
凝集粒子28は第1の実施の形態で説明したように、互いに逆極性の帯電特性を有する2種類の粒子が静電的に結合した凝集体であり、これらの2種類の粒子が、分散媒14中において分散されることなく一体として振る舞うものである。また、この凝集粒子28は、全体として、正極または負極の帯電特性を有している。
As described in the first embodiment, the agglomerated
また、本実施の形態では、この凝集粒子28を構成する2種類の粒子(正極粒子28A及び負極粒子28B)は、同色の粒子、すなわち、同じ光学的反射特性を有する粒子とされている。
In the present embodiment, the two types of particles (
一方、分散媒14中に分散されている粒子42は、凝集粒子28に対して逆極性の帯電特性を有している。この粒子42は、粒子単体で構成されている。また、この粒子42は、凝集粒子28とは異なる色、すなわち、異なる光学的反射特性を有するように予め調整されている。詳細には、この粒子42は、凝集粒子28とは異なる色とされている。
On the other hand, the
この粒子42が図6に示すように正極の帯電特性を示す粒子であるとすると、この凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの内の、粒子42と逆極性である負極粒子28Bは、粒子42に比べて優先的に正極粒子28Aと凝集体を形成し、且つ形成した凝集体として分散媒14中で安定して(分散することなく)存在するように、その帯電量が調整されている。
Assuming that the
この粒子42が負極の帯電特性を示す粒子である場合も同様に、この凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの内の、粒子42と逆極性である正極粒子28Aは、粒子42に比べて優先的に負極粒子28Bと凝集体を形成し、且つ形成した凝集体として分散媒14中で安定して(分散することなく)存在するように、その帯電量が調整されている。
Similarly, when the
この各粒子(正極粒子28A、負極粒子28B、粒子42)の帯電量や極性の調整は、後述する正極粒子28A、負極粒子28B、及び粒子42の製造方法において添加される磁性成分の量や種類、各粒子を構成する材料等によって調整される。
The amount of charge and polarity of each particle (
分散媒14中において、正極粒子28A及び負極粒子28Bが、粒子42に比べて優先して凝集体を形成するように帯電量を調整する方法としては、例えば、下記2通りの何れか関係を有するように、各粒子の帯電量を予め調整すればよい。
In the
具体的には、凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの内の、粒子42と逆極性の帯電特性を示す一方の種類の粒子1個当たりの帯電量の絶対値が、他方の種類(粒子42と同極性)の粒子1個当たりの帯電量の絶対値及び該第2の粒子の1個当たりの帯電量の絶対値より大きく、且つ該他方の種類(粒子42と同極性)の粒子1個当たりの帯電量の絶対値が、該粒子42の1個当たりの帯電量の絶対値より大きくなるように予め調整すればよい。
Specifically, the absolute value of the charge amount per one type of particles showing the charging characteristics opposite in polarity to the
例えば、図6に示すように、粒子42が正極に帯電されているとし、凝集粒子28を構成する正極粒子28Aの帯電量を+M(正極)とし、負極粒子28Bの帯電量を−M(負極)とし、粒子42の帯電量を+C(正極)とすると、これらの帯電量の関係が、|−M|>|+M|>|+C|の関係を満たすように予め調整すればよい。
For example, as shown in FIG. 6, it is assumed that the
また、例えば、粒子42が負極に帯電されているとし、凝集粒子28を構成する正極粒子28Aの帯電量を+M(正極)とし、負極粒子28Bの帯電量を−M(負極)とし、粒子42の帯電量を+C(正極)とすると、これらの帯電量の関係を、|+M|>|−M|>|−C|の関係を満たすように予め調整すればよい。
Further, for example, assuming that the
また、その他の方法としては、具体的には、凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの内の、粒子42と同極性の帯電特性を示す一方の種類の粒子1個当たりの帯電量の絶対値が、該凝集粒子28における他方の種類(粒子42と逆極性)の帯電量の絶対値の合計より小さく、
且つ凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの内の、粒子42と同極性の帯電特性を示す一方の種類の粒子の1個当たりの帯電量の絶対値が、他方の種類(粒子42と逆極性)の粒子1個当たりの帯電量の絶対値及び該粒子42の1個当たりの帯電量の絶対値より大きくなるように予め調整すればよい。
As another method, specifically, charging is performed per one type of particles having the same polarity as the
The absolute value of the charge amount per one type of particles having the same polarity as the
例えば、図8に示すように、粒子42が正極に帯電されているとし、凝集粒子28を構成する正極粒子28Aの帯電量を+M(正極)とし、負極粒子28Bの帯電量を−M(負極)とし、粒子42の帯電量を+C(正極)とする。また、凝集粒子28が、1つの正極粒子28Aとn個の負極粒子28B(図8では、n=2)の凝集体であるとする。この場合には、これらの帯電量の関係は、|+M|>|−M|>|+C|の関係を満たし、且つ(|−M|×n)>|+M|の関係を満たすように予め調整すればよい。
For example, as shown in FIG. 8, it is assumed that the
上述のように、分散媒14中に分散される凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの帯電量、及び粒子42の帯電量及び極性が調整されるので、凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの2種類の内の、粒子42と同極性である一方の種類の粒子が、粒子42に比べて優先的に他方の(粒子42と逆極性の)種類の粒子と凝集体を形成し、且つ形成した凝集体として分散媒14中で安定して(分散することなく)存在される。
As described above, the charge amount of the
本実施の形態の表示素子12Aにおいては、第1の実施の形態で説明した表示素子12と同様に、制御部18の制御によって、電圧印加部16から表面電極32及び背面電極38へ、凝集粒子28を表示基板20側へ電気泳動させる電界が該基板間に形成するための電圧が印加されると、凝集粒子28は、表示基板20側へ電気泳動し、凝集粒子28と逆極性の帯電特性を有する粒子42は背面基板22側へ電気泳動する。
In the
表示基板20側に電気泳動した凝集粒子28を構成する各粒子は、図7に示すように、表示基板20の背面基板22の対向面に到達すると、該対向面に沿った形に変形する。これは、凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bは、静電的に結合された状態とされていることから、該対向面に到達したときの衝撃や表示基板20及び背面基板22の基板間に形成された電界による表示基板20側へと押しつける力によって、容易に変形されるためと考えられる。このため凝集粒子28を単体の粒子として構成した場合に比べて、表示した画像が好適に保持される、といえる。
As shown in FIG. 7, when the particles constituting the aggregated
また、この凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bは、粒子42に比べて優先的に他方の(粒子42と逆極性の)種類の粒子と凝集体を形成し、且つ形成した凝集体として分散媒14中で安定して(分散することなく)存在される。このため、互いに色及び極性の異なる2種類の粒子を電気泳動する粒子として用いた場合に比べて、異なる色の粒子間(本実施の形態では凝集粒子28と粒子42との間)において、互いに引き合う作用が抑制され、異なる色の粒子の凝集による混色発生が抑制される、と考えられる。
Further, the
また、この制御部18の制御によって、電圧印加部16から表面電極32及び背面電極38へ、凝集粒子28を背面基板22側へ電気泳動させる電界を該基板間に形成するための電圧が印加されると、凝集粒子28は、背面基板22側へ電気泳動し、粒子42は、表示基板20側へ電気泳動する。
In addition, under the control of the
背面基板22側に電気泳動した凝集粒子28を構成する各粒子は、背面基板22の表示基板20の対向面に到達すると、該対向面に沿った形に変形する。これは、凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bは、静電的に結合された状態とされていることから、該対向面に到達したときの衝撃や表示基板20及び背面基板22の基板間に形成された電界による背面基板22側へと押しつける力によって、容易に変形されるためと考えられる。このため、電気泳動する粒子を単体の粒子として構成した場合に比べて、表示した画像が好適に保持される、といえる。
When the particles constituting the aggregated
また、この凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bは、粒子42に比べて優先的に他方の(粒子42と逆極性の)種類の粒子と凝集体を形成し、且つ形成した凝集体として分散媒14中で安定して(分散することなく)存在される。このため、互いに色及び極性の異なる2種類の粒子を電気泳動する粒子として用いた場合に比べて、異なる色の粒子間(本実施の形態では凝集粒子28と粒子42との間)において、互いに引き合う作用が抑制され、異なる色の粒子の凝集による混色発生が抑制される、と考えられる。
Further, the
なお、本実施の形態では、電気泳動する粒子として、分散媒14中に、凝集粒子28と、該凝集粒子28とは色が異なり且つ逆極性に帯電された粒子42と、が分散されている場合を説明したが、凝集粒子28及び粒子42の双方が、互いに逆極性の帯電特性を有する2種類の粒子から構成された凝集体であってもよい。
In the present embodiment, as the particles to be electrophoresed, the aggregated
この場合には、図9に示すように、正極粒子28Aと負極粒子28Bとから構成された凝集粒子28と、正極粒子42Aと負極粒子42Bとから構成され、該凝集粒子28とは色及び極性の異なる凝集粒子42と、を、電気泳動する粒子として分散媒14中に分散させた構成とすればよい。
In this case, as shown in FIG. 9, the aggregated
この凝集粒子42は、図9に示すように、凝集粒子28と同様に、正極の帯電特性を有する1または複数の正極粒子42Aと、負極の帯電特性を有する1または複数の負極粒子42Bと、を含んで構成されており、これらが静電的に結合している。分散媒14中に分散されている各凝集粒子42は、表示素子12Aにおいて繰り返し表示が行われた後であっても、各凝集粒子42を構成する正極粒子42Aと負極粒子42Bとの比及びこれらの数等の構成に変化の無い程度に安定して存在している。
As shown in FIG. 9, the agglomerated
そして、この凝集粒子42を構成する正極粒子42A及び負極粒子42Bについて、上記凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bと同様に、互いに凝集して凝集体を形成し、且つ形成した凝集体として分散媒14中で安定して(分散することなく)存在するように、その帯電量を予め調整すればよい。
Then, the
このように、分散媒14中に分散させる互いに極性の異なる2種類の電気泳動する粒子として、凝集粒子28、及び該凝集粒子28に対して色及び極性の異なる凝集粒子42を用いることで、凝集粒子28及び凝集粒子42の内の、何れの凝集粒子を表示基板20側または背面基板22側へ電気泳動させた場合においても、表示基板20及び背面基板22の対向する対向面において、各凝集粒子28及び凝集粒子42の各々が、該対向面に沿った形に変形する。このため、凝集粒子28及び凝集粒子42の何れか一方または双方を、単体の粒子として構成した場合に比べて、表示した画像が好適に保持される、といえる。
As described above, as the two types of electrophoretic particles having different polarities dispersed in the
また、この凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bは、凝集体として分散媒14中で安定して(分散することなく)存在される。また、この凝集粒子42を構成する正極粒子42A及び負極粒子42Bは、凝集体として分散媒14中で安定して(分散することなく)存在される。
このため、互いに色及び極性の異なる2種類の単体の粒子を電気泳動する粒子として用いた場合に比べて、異なる色の粒子間、すなわち凝集粒子28と凝集粒子42との間において、互いに引き合う作用が抑制され、異なる色の粒子の凝集による混色発生が抑制される、と考えられる。
Further, the
For this reason, compared with the case where two types of single particles having different colors and polarities are used as the particles to be electrophoresed, the particles attract each other between the particles of different colors, that is, between the aggregated
(粒子の作製方法)
上記第1の実施の形態及び第2の実施の形態において、電気泳動粒子として用いた凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28B、粒子42、該粒子42を凝集体として構成した凝集粒子42を構成する正極粒子42A及び負極粒子42Bの各々の調整方法について説明する。
(Production method of particles)
In the first embodiment and the second embodiment, the
上記正極粒子28A、負極粒子28B、粒子42、正極粒子42A、及び負極粒子42B(以下、総称する場合には、単に「粒子」と称して説明する。)としては、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に着色剤を含有する粒子等が挙げられる。
Examples of the
粒子の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体が例示される。 Examples of the thermoplastic resin used in the production of particles include styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isoprene, vinyls such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate. Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid such as ester, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate Homopolymers or copolymers of vinyl ethers such as acid esters, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl butyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropenyl ketone It is exemplified.
また、粒子の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。 In addition, as thermosetting resins used for the production of particles, crosslinked resins mainly composed of divinylbenzene and crosslinked resins such as crosslinked polymethyl methacrylate, phenol resins, urea resins, melamine resins, polyester resins, silicones Examples thereof include resins. Particularly representative binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. Examples of the polymer include polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, and paraffin wax.
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、マグネタイト、フェライト等の磁性紛、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤が挙げられる。具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等が代表的なものとして例示される。 As the colorant, organic or inorganic pigments, oil-soluble dyes, etc. can be used, magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, phthalocyanine copper-based cyan colorant, Known colorants such as an azo yellow color material, an azo magenta color material, a quinacridone magenta color material, a red color material, a green color material, and a blue color material can be used. Specifically, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. Blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, etc. are exemplified as typical examples.
粒子の樹脂には、必要に応じて、帯電制御剤を混合してもよい。帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用され、例えば、セチルピリジルクロライド、BONTRON P−51、BONTRON P−53、BONTRON E−84、BONTRON E−81(以上、オリエント化学工業社製)等の第4級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、酸化金属粒子、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属粒子が挙げられる。 The particle resin may be mixed with a charge control agent, if necessary. As the charge control agent, known materials used for toner materials for electrophotography are used. For example, cetylpyridyl chloride, BONTRON P-51, BONTRON P-53, BONTRON E-84, BONTRON E-81 (above, Quaternary ammonium salts such as Orient Chemical Industry Co., Ltd., salicylic acid metal complexes, phenol condensates, tetraphenyl compounds, metal oxide particles, and metal oxide particles surface-treated with various coupling agents.
粒子の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させてもよい。外添剤の色は、粒子の色に影響を与えないように、透明であることが望ましい。外添剤としては、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、アルミナ等の金属酸化物等の無機粒子が用いられる。粒子の帯電性、流動性、及び環境依存性等を調整するために、これらをカップリング剤やシリコーンオイルで表面処理してもよい。 An external additive may be attached to the surface of the particles as necessary. The color of the external additive is desirably transparent so as not to affect the color of the particles. As the external additive, inorganic particles such as metal oxides such as silicon oxide (silica), titanium oxide, and alumina are used. In order to adjust the charging property, fluidity, and environment dependency of the particles, they may be surface-treated with a coupling agent or silicone oil.
粒子を作製する方法としては、従来公知のどの方法を用いてもよい。例えば、特開平7−325434公報記載のように、樹脂、顔料及び帯電制御剤を所定の混合比になるように計量し、樹脂を加熱溶融させた後に顔料を添加して混合、分散させ、冷却した後、ジェットミル、ハンマーミル、ターボミル等の粉砕機を用いて粒子を調製し、得られた粒子をその後分散媒に分散する方法が使用される。また、懸濁重合、乳化重合、分散重合等の重合法やコアセルベーション、メルトディスパージョン、エマルジョン凝集法で帯電制御剤を粒子中に含有させた粒子を調製し、その後分散媒に分散して粒子分散媒を作製してもよい。さらにまた、樹脂が可塑化可能で、分散媒が沸騰せず、かつ、樹脂、帯電制御剤及び/又は着色剤の分解点よりも低温で、前記の樹脂、着色剤、帯電制御剤及び分散媒の原材料を分散及び混錬することができる適当な装置を用いる方法がある。具体的には、流星型ミキサー、ニーダー等で顔料と樹脂、帯電制御剤を分散媒中で加熱溶融し、樹脂の溶媒溶解度の温度依存性を利用して、溶融混合物を撹拌しながら冷却し、凝固/析出させて粒子を作製する。 Any conventionally known method may be used as a method for producing the particles. For example, as described in JP-A-7-325434, a resin, a pigment, and a charge control agent are weighed to a predetermined mixing ratio, and after the resin is heated and melted, the pigment is added, mixed, dispersed, and cooled. After that, a method is used in which particles are prepared using a pulverizer such as a jet mill, a hammer mill, a turbo mill, and the obtained particles are then dispersed in a dispersion medium. Also, particles containing a charge control agent are prepared by polymerization methods such as suspension polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization, coacervation, melt dispersion, emulsion aggregation, and then dispersed in a dispersion medium. A particle dispersion medium may be produced. Furthermore, the resin, the colorant, the charge control agent and the dispersion medium can be plasticized, the dispersion medium does not boil, and the temperature is lower than the decomposition point of the resin, the charge control agent and / or the colorant. There is a method using an appropriate apparatus capable of dispersing and kneading the raw materials. Specifically, the pigment, the resin, and the charge control agent are heated and melted in a dispersion medium with a meteor mixer, a kneader, etc., and the molten mixture is cooled with stirring using the temperature dependence of the solvent solubility of the resin. Solidify / precipitate to produce particles.
さらにまた、分散及び混練のための粒状メデイアを装備した適当な容器、例えばアトライター、加熱したボールミル等の加熱された振動ミル中に上記の原材料を投入し、この容器を望ましい温度範囲、例えば80℃以上160℃以下で分散及び混練する方法が使用される。粒状メデイアとしては、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼、アルミナ、ジルコニア、シリカ等が望ましく用いられる。この方法によって粒子を作製するには、あらかじめ流動状態にした原材料をさらに粒状メデイアによって容器内に分散させた後、分散媒を冷却して分散媒から着色剤を含む樹脂を沈殿させる。粒状メデイアは冷却中及び冷却後にも引き続き運動状態を保ちながら、剪断及び/又は、衝撃を発生させ粒子径を小さくする。 Furthermore, the raw materials described above are put into a suitable container equipped with granular media for dispersion and kneading, such as a heated vibration mill such as an attritor or a heated ball mill, and the container is placed in a desired temperature range, for example 80 A method of dispersing and kneading at a temperature of from 0 ° C. to 160 ° C. is used. As granular media, steels such as stainless steel and carbon steel, alumina, zirconia, silica and the like are desirably used. In order to produce particles by this method, the raw material that has been previously fluidized is further dispersed in a container by means of granular media, and then the dispersion medium is cooled to precipitate a resin containing a colorant from the dispersion medium. The granular media generates a shear and / or impact to reduce the particle size while maintaining a motion state during and after cooling.
上記各粒子(正極粒子28A、負極粒子28B、粒子42、正極粒子42A、及び負極粒子42B)を用いて、上記第1の実施の形態及び第2の実施の形態で用いた凝集粒子28及び凝集粒子42の帯電量や極性は、例えば、粒子に含まれる帯電制御剤や、磁性材料の添加量、及び用いる材料の種類等を調整することによって、容易に調整される。
Using each of the particles (
これらの各粒子を用いて、凝集粒子28及び凝集粒子42を形成する方法としては、上記に説明したように、凝集粒子28においては、所望の正極粒子28A及び負極粒子28Bとが、同じ分散媒14中に含まれる予定または含まれている他の粒子(例えば、粒子42や、凝集粒子42)に比べて優先して凝集体を形成するように帯電量を調整すればよい。凝集粒子42についても同様に、所望の正極粒子42A及び負極粒子42Bとが、同じ分散媒14中に含まれている他の粒子(例えば、凝集粒子28)に比べて優先して凝集体を形成するように帯電量を調整すればよい。
As a method for forming the aggregated
分散媒14中に、表示媒体として構成したときに、同じセル(表示基板20と背面基板22と間隙部材24とによって囲まれた領域)内に、正極粒子28A及び負極粒子28Bとの凝集粒子28と、単体の粒子である粒子42と、を分散させて、この凝集粒子28と粒子42とを電気泳動する粒子として用いる場合には、上記第2の実施の形態において説明した2通りの何れか関係を有するように、各粒子の帯電量を予め調整し、凝集粒子28と粒子42とを同一セル内の分散媒14中に分散した構成とすればよい。
When configured as a display medium in the
例えば、図10に示すように、正極に帯電した粒子42と、該粒子42と色の異なる凝集粒子28を構成する粒子として正極粒子28A及び負極粒子28Bを調整する。
粒子42として負極に帯電された粒子を用いるとし、凝集粒子28を構成する正極粒子28Aの帯電量を+M(正極)とし、負極粒子28Bの帯電量を−M(負極)とし、粒子42の帯電量を+C(正極)とすると、これらの帯電量の関係が、|−M|>|+M|>|+C|の関係を満たすように、各粒子の作製時に帯電量を予め調整すればよい。
For example, as shown in FIG. 10, the
Assuming that particles charged to the negative electrode are used as the
そして、粒子42と、該粒子42と逆極性の負極粒子28Bと、を、図10に示すように、分散媒14中に分散し、ここに、正極粒子28Aを添加する。そして、これらの粒子42と負極粒子28Bとの分散された分散媒14中に、一対の電極50及び電極52を間隔を空けて設けて、該電極50及び電極52間に、電極50と電極52とに交互に正極及び負極の電圧を印加する。具体的には、電極50側を正極とし、電極52側を負極として電圧を印加した後に、電極50側を負極とし、電極52側を正極として電圧を印加する処理を1工程とし、該工程を数回繰り返す(すなわち交流電圧を印加する)。これによって、負極粒子28B、正極粒子28A、及び粒子42を、電極50及び電極52間で往復運動させる電界が、分散媒14中に形成されることとなる。
And the particle |
この処理によって、分散媒14中に分散されている負極粒子28B、正極粒子28A、及び粒子42の内の、正極粒子28Aと負極粒子28Bとが優先的に静電的に結合し、その結合する粒子の数が、それ以上他の正極粒子28Aまたは負極粒子28Bを凝集体に取り込むことが困難な程度にまで成長する(図11参照)。これによって、さらに分散媒14中に電圧が印加されても、各凝集粒子28を構成する正極粒子28Aと負極粒子28Bとの比及びこれらの数等の構成に変化の無い程度に安定して存在した状態とされる。
By this treatment, among the
以上の工程により、分散媒14中には、粒子42と、正極粒子28A及び負極粒子28Bの凝集粒子28と、が分散された状態となり、凝集粒子28が調整される。
Through the above steps, the
なお、分散媒14中に上記凝集粒子28が形成されたときに、該凝集粒子28として取り込まれなかった正極粒子28Aまたは負極粒子28Bが分散媒14中に残存することを抑制するために、分散媒14中に添加する粒子42、負極粒子28B、正極粒子28Aの添加量、及び各粒子42、負極粒子28B、及び正極粒子28Aの帯電量を上記式(|−M|>|+M|>|+C|)の関係を満たす範囲で調整すればよい。
In addition, when the aggregated
粒子42として、負極に帯電された粒子42を用いる場合については、例えば、粒子42が負極に帯電されているとし、凝集粒子28を構成する正極粒子28Aの帯電量を+M(正極)とし、負極粒子28Bの帯電量を−M(負極)とし、粒子42の帯電量を+C(正極)とすると、これらの帯電量の関係を、上記式(|−M|>|+M|>|+C|)に変えて、上記式(|+M|>|−M|>|−C|)を満たすように帯電量や極性を予め調整した粒子を用いる以外は同様にして、分散媒14中に負極に帯電された粒子42及び正極に帯電された凝集粒子28の分散された状態を調整すればよい。
In the case where the
また、例えば、凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの内の、粒子42と同極性の帯電特性を示す一方の種類の粒子1個当たりの帯電量の絶対値が、該凝集粒子28における他方の種類の帯電量の絶対値の合計より小さく、
且つ凝集粒子28を構成する正極粒子28A及び負極粒子28Bの内の、粒子42と同極性の帯電特性を示す一方の種類の粒子の1個当たりの帯電量の絶対値が、他方の種類の粒子1個当たりの帯電量の絶対値及び該粒子42の1個当たりの帯電量の絶対値より大きくなるように予め調整し、凝集粒子28と粒子42との分散された分散媒14を調整してもよい。
Further, for example, the absolute value of the charge amount per one type of particles having the same polarity as that of the
The absolute value of the charge amount per one type of particles having the same polarity as the
この場合には、例えば、図12に示すように、粒子42が正極に帯電されているとし、凝集粒子28を構成する正極粒子28Aの帯電量を+M(正極)とし、負極粒子28Bの帯電量を−M(負極)とし、粒子42の帯電量を+C(正極)とする。また、凝集粒子28が、1つの正極粒子28Aとn個の負極粒子28Bの凝集体となるように調整するものとする。
この場合には、これらの帯電量の関係は、|+M|>|−M|>|+C|の関係を満たし、且つ(|−M|×n)>|+M|の関係を満たすように、各粒子(粒子42、正極粒子28A、及び負極粒子28B)の帯電量を予め調整する。
In this case, for example, as shown in FIG. 12, it is assumed that the
In this case, the relationship between these charge amounts satisfies the relationship of | + M |> | −M |> | + C | and satisfies the relationship of (| −M | × n)> | + M | The charge amount of each particle (
そして、粒子42と、該粒子42と逆極性の負極粒子28Bと、を、図12に示すように、分散媒14中に分散し、ここに、正極粒子28Aを添加する。そして、これらの粒子42と負極粒子28Bとの分散された分散媒14中に、一対の電極50及び電極52を間隔を空けて設けて、該電極50及び電極52間に、電極50と電極52とに交互に正極及び負極の電圧を印加する。具体的には、電極50側を正極とし、電極52側を負極として電圧を印加した後に、電極50側を負極とし、電極52側を正極として電圧を印加する処理を1工程とし、該工程を数回繰り返す。これによって、負極粒子28B、正極粒子28A、及び粒子42を、電極50及び電極52間で往復運動させる電界が、分散媒14中に形成されることとなる。
And the particle |
この処理によって、分散媒14中に分散されている負極粒子28B、正極粒子28A、及び粒子42の内の、正極粒子28Aと負極粒子28Bとが優先的に静電的に結合し、その結合する粒子の数が、それ以上他の正極粒子28Aまたは負極粒子28Bを凝集体に取り込むことが困難な程度にまで成長する(図13参照)。これによって、さらに分散媒14中に電圧が印加されても、各凝集粒子28を構成する正極粒子28Aと負極粒子28Bとの比(1対n)及びこれらの数等の構成に変化の無い程度に安定して存在した状態とされる。
By this treatment, among the
以上の工程により、分散媒14中には、粒子42と、正極粒子28A及び負極粒子28Bの凝集粒子28と、が分散された状態となり、凝集粒子28が調整される。
Through the above steps, the
なお、図1及び図2に示すように、分散媒14中に、電気泳動する粒子として、凝集粒子28のみを分散させる場合には、例えば、分散媒14中に分散された状態において該分散媒14中に上記交流電界が形成されることで、粒子(正極粒子28A、負極粒子28B)単体で存在するよりも、互いに極性の異なる2種類の粒子が凝集した状態となる方が、静電的に安定状態となるような、正極粒子28Aと負極粒子28Bとを用いればよい。この静電的な安定状態は、例えば、これらの正極粒子28A及び負極粒子28Bの帯電量、帯電量比、平均粒径、添加量、及び添加量比等を調整すればよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, when only the aggregated
そして、上記と同様に、分散媒14中にこれの正極粒子28A及び負極粒子28Bを分散させた後に該分散媒14中に交流電界を形成し、さらに分散媒14中に電圧が印加されても、各凝集粒子28を構成する正極粒子28Aと負極粒子28Bとの比及びこれらの数等の構成に変化の無い程度に安定して存在した状態とされるまで交流電界形成を継続すればよい。これによって、正極粒子28A及び負極粒子28Bの凝集粒子28を調整すればよい。
Similarly to the above, even if the
また、図9に示すように、分散媒14中に、正極に帯電した凝集粒子28と、負極に帯電した凝集粒子42と、の分散された状態を調整するためには、例えば、分散媒14中において、まず、正極粒子28A及び負極粒子28Bの凝集粒子28を、上記方法を用いて調整する。また、別に用意した分散媒14中に、正極粒子42A及び負極粒子42Bの凝集粒子42を、上記方法を用いて調整する。そして、これらの調整される凝集粒子28及び凝集粒子42の極性が逆極性となるように予め各粒子(正極粒子28A、負極粒子28B、正極粒子42A、及び負極粒子42B)の帯電量や極性を調整し、且つ、凝集粒子28及び凝集粒子42の各々として形成されたときに、互いを構成する粒子の混合が生じることなく各々安定した凝集体として存在するように、帯電量を予め調整すればよい。
Further, as shown in FIG. 9, in order to adjust the dispersed state of the aggregated
そして、これらの調整した凝集粒子28及び凝集粒子42を混合することで、互いに逆極性を示し、且つ色の異なる凝集粒子28及び凝集粒子42が分散媒14中に分散された状態を調整すればよい。
Then, by mixing the adjusted aggregated
上記実施形態の作用を確認するため、以下の試験を行った。なお、以下の実施例中の「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」、「質量%」を表す。 In order to confirm the operation of the above embodiment, the following tests were performed. In the following examples, “part” and “%” represent “part by mass” and “% by mass”, respectively.
(実施例A1)
―凝集粒子の調整―
電気泳動する粒子として、正極に帯電したシアン粒子Aと、正極に帯電したマゼンタ粒子B、負極に帯電したシアン粒子Cと、の凝集粒子を調整した。なお、詳細は下記に示したが、これらの各粒子の粒子1個当たりの帯電量の絶対値の比は、シアン粒子A:マゼンタ粒子B:シアン粒子C=3:1:2であった。また、本実施例A1で調整した凝集粒子は、該正極に帯電したシアン粒子Aと、正極に帯電したマゼンタ粒子B、負極に帯電したシアン粒子Cと、を1:4:5の質量%比で混合して用いた。
(Example A1)
―Adjustment of aggregated particles―
As electrophoretic particles, aggregated particles of cyan particles A charged on the positive electrode, magenta particles B charged on the positive electrode, and cyan particles C charged on the negative electrode were prepared. Although details are shown below, the ratio of the absolute value of the charge amount per particle of these particles was cyan particle A: magenta particle B: cyan particle C = 3: 1: 2. In addition, the aggregated particles prepared in Example A1 consist of cyan particles A charged on the positive electrode, magenta particles B charged on the positive electrode, and cyan particles C charged on the negative electrode in a mass ratio of 1: 4: 5. And mixed.
―シアン粒子Cの調整−
――反応性シリコーン系高分子Cの作製――
シリコーン系モノマーであるサイラプレーンFM−0711(チッソ社製):95質量部、グリシジルジメタクリレート5質量部をシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L−2CS)100質量部と混合し、重合開始剤としてアゾビスバレロニトリル(和光純薬製:V−65)を0.2質量部添加して、55℃、10時間重合を実施し、エポキシ基をもった反応性シリコーン系高分子C(反応性分散剤)を作製した。重量平均分子量は80万であった。そして、反応性シリコーン系高分子Cの3質量%シリコーンオイル溶液を準備した。
-Adjustment of cyan particle C-
--Preparation of reactive silicone polymer C--
Silaplane FM-0711 (manufactured by Chisso) which is a silicone monomer: 95 parts by mass and 5 parts by mass of glycidyl dimethacrylate are mixed with 100 parts by mass of silicone oil (KF-96L-2CS, manufactured by Shin-Etsu Silicone), and a polymerization initiator. Azobisvaleronitrile (manufactured by Wako Pure Chemical Co., Ltd .: V-65) was added in an amount of 0.2 parts by weight, and polymerization was carried out at 55 ° C. for 10 hours to give a reactive silicone polymer C having an epoxy group (reactivity) Dispersant) was prepared. The weight average molecular weight was 800,000. And the 3 mass% silicone oil solution of the reactive silicone polymer C was prepared.
――表示用粒子分散液の作製――
次に、帯電基を持つ高分子としてのポリメタクリル酸(和光純薬製:重量平均分子量5万)の10質量%水溶液を準備した。次に、Ciba製水分散顔料溶液(ユニスパース・シアン色:顔料濃度26質量%)1質量部に、上記ポリメタクリル酸10質量%水溶液3質量部及びこれを中和するための化学量論量のトリエチルアミンを混合し、この混合溶液を上記反応性シリコーン系高分子Cの3質量%シリコーン溶液10質量部に混合し、これを超音波破砕機(エスエムテー社製UH−600S)で攪拌し、帯電基を持つ高分子及び顔料を含む水溶液をシリコーンオイル中に分散・乳化した懸濁液を調製した。
--Preparation of particle dispersion for display--
Next, a 10% by mass aqueous solution of polymethacrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: weight average molecular weight 50,000) as a polymer having a charged group was prepared. Next, 1 part by mass of a water-dispersed pigment solution made by Ciba (Unisperse cyan color:
次に、この懸濁液を減圧(2KPa)、加熱(70℃)を1時間実施して水分を除去し、シリコーンオイル中に帯電基を持つ高分子及び顔料を含んだシアン着色粒子が分散したシリコーンオイル分散液を得た。さらに、この分散液を100℃で3時間加熱して上記反応性シリコーン系高分子Cを着色粒子表面に反応させて結合させた。この状態では未結合の反応性シリコーン系高分子Cが溶液中に共存する状態であり、この未結合の反応性シリコーン系高分子を利用してさらに高分子ゲル層を形成するためにエポキシ重合触媒としてトリエチルアミン0.2gを添加して100℃/3時間加熱した。反応後、遠心分離装置を用いて粒子を沈降、シリコーンオイル洗浄を繰り返し、精製を行なった。 Next, the suspension was decompressed (2 KPa) and heated (70 ° C.) for 1 hour to remove moisture, and cyan colored particles containing a polymer having a charged group and a pigment were dispersed in silicone oil. A silicone oil dispersion was obtained. Further, this dispersion was heated at 100 ° C. for 3 hours to cause the reactive silicone polymer C to react with and bind to the surface of the colored particles. In this state, the unbonded reactive silicone polymer C coexists in the solution, and an epoxy polymerization catalyst is used to form a polymer gel layer using the unbonded reactive silicone polymer. And 0.2 g of triethylamine was added and heated at 100 ° C. for 3 hours. After the reaction, the particles were settled using a centrifugal separator and purified by repeating washing with silicone oil.
さらにシリコーンオイルで濃度を調整して、5質量%のシアン色粒子C分散液(シアン色)を作製した。 Further, the concentration was adjusted with silicone oil to prepare a 5 mass% cyan particle C dispersion (cyan).
作製した表示用粒子分散液の表示用粒子の体積平均粒子径を測定(ホリバLA−300:レーザー光散乱・回折式粒度測定装置)した結果、380nmであった。
表示用粒子分散液の一部の表示用粒子を遠心沈降させた後、メタノールを添加して着色粒子を溶解・洗浄後、残存物を光学分析した結果、高分子ゲルが生成されており、その量から高分子ゲル層は着色粒子に対して30質量%で形成されていることがわかった。
本表示用粒子分散液中の表示用粒子の帯電極性を、2枚の電極基板間に該分散液を封入し、直流電圧を印加して泳動方向を評価した結果、負帯電であった。
It was 380 nm as a result of measuring the volume average particle diameter of the display particles of the produced display particle dispersion (Holiba LA-300: laser light scattering / diffraction particle size measuring device).
After a part of the display particles of the display particle dispersion was centrifuged and settled, methanol was added to dissolve and wash the colored particles, and the residue was optically analyzed. As a result, a polymer gel was produced. From the amount, it was found that the polymer gel layer was formed at 30% by mass with respect to the colored particles.
The charging polarity of the display particles in this display particle dispersion was negatively charged as a result of enclosing the dispersion between two electrode substrates and applying a DC voltage to evaluate the migration direction.
上記調整したシアン粒子Cの帯電量を、泳動電流値を測定し、それを粒子数で換算することにより求めたところ、粒子1個当たりの平均帯電量は−1.0×10−7(C/個)であった。 When the charge amount of the adjusted cyan particle C was determined by measuring the electrophoretic current value and converting it by the number of particles, the average charge amount per particle was −1.0 × 10 −7 (C / Piece).
―シアン粒子Aの調整−
上記負極に帯電され、平均粒径380nmで、且つ粒子1個当たりの平均帯電量が1×10−7(C/個)である上記シアン粒子Cに対して、その帯電量の絶対値の3/2倍の帯電量の絶対値を示し、且つ正極に帯電されたシアン粒子Aを調整した。
-Adjustment of cyan particle A-
For the cyan particle C charged with the negative electrode and having an average particle size of 380 nm and an average charge amount per particle of 1 × 10 −7 (C / piece), the absolute value of the charge amount is 3 A cyan particle A which shows an absolute value of the charge amount of 2 times and which is charged on the positive electrode was prepared.
帯電基を持つ高分子として、N−ビニルピロリドンとN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートとの質量比で8/2の共重合体(重量平均分子量6万)を通常のラジカル溶液重合で合成した。さらにこの樹脂をイソプロパノール中で該アミノ基に対して当モル以上のヨウ化エチルを添加し、80℃で1時間加熱することでアミノ基の4級化を実施し、再度、固体として精製した。 As a polymer having a charged group, a copolymer (weight average molecular weight 60,000) having a mass ratio of N-vinylpyrrolidone and N, N-diethylaminoethyl methacrylate of 8/2 was synthesized by ordinary radical solution polymerization. Further, this resin was added with an equimolar amount or more of ethyl iodide with respect to the amino group in isopropanol, and heated at 80 ° C. for 1 hour to quaternize the amino group and purified again as a solid.
シアン粒子Aの調整方法としては、上記シアン粒子Cについて、帯電樹脂として本樹脂を用いたこと以外は、シアン粒子Aと同じ製法により、5質量%のシアン色粒子A分散液(シアン色)を作製した。 As a method for adjusting the cyan particles A, a 5 mass% cyan color particle A dispersion (cyan color) was prepared using the same method as the cyan particles A except that the present resin was used as the charging resin for the cyan particles C. Produced.
作製した表示用粒子分散液の表示用粒子の体積平均粒子径を測定(ホリバLA−300:レーザー光散乱・回折式粒度測定装置)した結果、380nmであった。
表示用粒子分散液の一部の表示用粒子を遠心沈降させた後、メタノールを添加して着色粒子を溶解・洗浄後、残存物を光学分析した結果、高分子ゲルが生成されており、その量から高分子ゲル層は着色粒子に対して30質量%で形成されていることがわかった。
本表示用粒子分散液中の表示用粒子の帯電極性を、2枚の電極基板間に該分散液を封入し、直流電圧を印加して泳動方向を評価した結果、正帯電であった。
It was 380 nm as a result of measuring the volume average particle diameter of the display particles of the produced display particle dispersion (Holiba LA-300: laser light scattering / diffraction particle size measuring device).
After a part of the display particles of the display particle dispersion was centrifuged and settled, methanol was added to dissolve and wash the colored particles, and the residue was optically analyzed. As a result, a polymer gel was produced. From the amount, it was found that the polymer gel layer was formed at 30% by mass with respect to the colored particles.
The charging polarity of the display particles in this display particle dispersion was positively charged as a result of encapsulating the dispersion between two electrode substrates and applying a DC voltage to evaluate the migration direction.
上記調整したシアン粒子Cの帯電量を、泳動電流値を測定し、それを粒子数で換算することにより求めたところ、粒子1個当たりの平均帯電量は1.6×10−7(C/個)であった。 When the charge amount of the adjusted cyan particle C was determined by measuring the electrophoretic current value and converting it by the number of particles, the average charge amount per particle was 1.6 × 10 −7 (C / ).
―マゼンタ粒子Bの調整−
――帯電基を持つ高分子の作製――
N−ビニルピロリドンとN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートとの質量比で9/1の共重合体(重量平均分子量6万)を通常のラジカル溶液重合で合成した。さらに、この共重合体(高分子)のイソプロパノール溶液中に、当該共重合体(高分子)が持つアミノ基に対して当モル以上のヨウ化エチルを添加し、80℃で1時間加熱することでアミノ基の4級化を実施した後、当該共重合体を精製した。これを帯電基を持つ高分子とした。
-Adjustment of magenta particle B-
-Preparation of polymer with charged group-
A 9/1 copolymer (weight average molecular weight 60,000) in weight ratio of N-vinylpyrrolidone and N, N-diethylaminoethyl methacrylate was synthesized by ordinary radical solution polymerization. Furthermore, in this isopropanol solution of the copolymer (polymer), an equimolar amount or more of ethyl iodide is added to the amino group of the copolymer (polymer) and heated at 80 ° C. for 1 hour. The copolymer was purified after quaternization of the amino group. This was a polymer having a charged group.
上記帯電基を持つ高分子と共に、Ciba製水分散顔料溶液(ユニスパース・マゼンタ色:顔料濃度16質量%)を用いた以外は、シアン粒子Cと同様にして、5質量%のマゼンタ粒子B分散液を作製した。 5% by mass of magenta particle B dispersion in the same manner as cyan particle C, except that Ciba water-dispersed pigment solution (Unisperse / magenta color: pigment concentration of 16% by mass) was used together with the polymer having the charged group. Was made.
作製したマゼンタ粒子Bの体積平均粒子径を測定(ホリバLA−300:レーザー光散乱・回折式粒度測定装置)した結果、350nmであった。
また、調整したマゼンタ粒子Bの帯電極性を、2枚の電極基板間に該分散液を封入し、直流電圧を印加して泳動方向を評価した結果、正帯電であった。
上記調整したマゼンタ粒子Bの帯電量を、泳動電流値を測定し、それを粒子数で換算することにより求めたところ、粒子1個当たりの平均帯電量は0.5×10−7(C/個)であった。
It was 350 nm as a result of measuring the volume average particle diameter of the produced magenta particles B (Holiba LA-300: laser light scattering / diffraction particle size measuring device).
Further, the charged polarity of the prepared magenta particles B was positively charged as a result of evaluating the migration direction by enclosing the dispersion liquid between two electrode substrates and applying a DC voltage.
The charge amount of the adjusted magenta particle B was determined by measuring the electrophoretic current value and converting it by the number of particles. As a result, the average charge amount per particle was 0.5 × 10 −7 (C / ).
このため、上記調整したシアン粒子A(正極)、マゼンタ粒子B(正極)、及びシアン粒子C(負極)の各粒子の粒子1個当たりの帯電量の絶対値の比は、シアン粒子A:マゼンタ粒子B:シアン粒子C=3:1:2であった。 Therefore, the ratio of the absolute value of the charge amount per particle of each of the adjusted cyan particles A (positive electrode), magenta particles B (positive electrode), and cyan particles C (negative electrode) is as follows: cyan particle A: magenta Particle B: Cyan particle C = 3: 1: 2.
―反射部材の調整―
反射部材として、下記酸化チタン含有粒子(平均粒径14μm)を調整した。
-Adjustment of reflection member-
As the reflecting member, the following titanium oxide-containing particles (average particle diameter: 14 μm) were prepared.
−分散液AAの調製−
下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液AAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル :53質量部
・酸化チタン1(白色顔料) (一次粒子径0.3μm、タイペークCR63:石原産業社製) :45質量部
・シクロヘキサン:5質量部
-Preparation of dispersion AA-
The following components were mixed and ball milling was performed for 20 hours with 10 mmφ zirconia balls to prepare dispersion AA.
<Composition>
・ Cyclohexyl methacrylate: 53 parts by mass. Titanium oxide 1 (white pigment) (primary particle size 0.3 μm, Type CR63: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.): 45 parts by mass. Cyclohexane: 5 parts by mass.
−炭カル分散液ABの調製−
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液ABを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム:40質量部
・水:60質量部
-Preparation of charcoal dispersion AB-
The following components were mixed, and finely pulverized with a ball mill in the same manner as above to prepare a charcoal dispersion AB.
<Composition>
-Calcium carbonate: 40 parts by mass-Water: 60 parts by mass
−混合液ACの調製−
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液ACを調製した。
<組成>
・2質量%セロゲン水溶液(第一製薬工業社製 セロゲン5Aの2質量%水溶液):4.3g
・炭カル分散液AB:8.5g
・20%食塩水:50g
-Preparation of mixture AC-
The following components were mixed, degassed with an ultrasonic machine for 10 minutes, and then stirred with an emulsifier to prepare a mixed liquid AC.
<Composition>
-2% by mass aqueous serogen solution (2% by mass aqueous solution of serogen 5A manufactured by Daiichi Pharmaceutical Co., Ltd.)
Charcoal cal dispersion AB: 8.5g
・ 20% saline: 50 g
分散液AA35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を10分おこなった。これを前記混合液ACに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に65℃で15時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により−35℃、0.1Paの下で、2日間でシクロヘキサンを除去した。得られた粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、目開き:14μm、25μmのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径14.5μmの白粒子群を得た。これを複数の白色の粒子からなる反射部材とした。 35 g of dispersion AA, 1 g of divinylbenzene, and polymerization initiator AIBN: 0.35 g were weighed and mixed well, and deaeration was performed for 10 minutes with an ultrasonic machine. This was added to the mixed solution AC and emulsified with an emulsifier. Next, this emulsified liquid was put into a bottle, put into a silicone bottle, used with an injection needle, sufficiently degassed under reduced pressure, and sealed with nitrogen gas. Next, it was reacted at 65 ° C. for 15 hours to prepare particles. After cooling, cyclohexane was removed from the dispersion with a freeze dryer at −35 ° C. and 0.1 Pa for 2 days. The obtained particle powder was dispersed in ion-exchanged water, calcium carbonate was decomposed with hydrochloric acid water, and filtered. Thereafter, it was washed with sufficient distilled water, and passed through a nylon sieve having openings of 14 μm and 25 μm to make the particle sizes uniform. This was dried to obtain a group of white particles having an average particle diameter of 14.5 μm. This was made into the reflective member which consists of a some white particle.
上記作製したシアン粒子A、マゼンタ粒子B、シアン粒子C、及び反射部材を用いて、図1に示す表示素子を作製した。 A display element shown in FIG. 1 was produced using the produced cyan particles A, magenta particles B, cyan particles C, and a reflecting member.
−表示素子の作製―
表示基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を使用した。また、背面基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を用いた。なお、これらの基板に設けられたITO電極は、各々基板の面方向の全領域に渡って設けられた、所謂、ベタ電極とした。
-Fabrication of display elements-
As the display substrate, a transparent conductive ITO supporting substrate of 70 mm × 50 mm × 1.1 mm (thickness) was used. Further, as the back substrate, a transparent conductive ITO supporting substrate of 70 mm × 50 mm × 1.1 mm (thickness) was used. The ITO electrodes provided on these substrates were so-called solid electrodes provided over the entire region in the surface direction of the substrate.
次に、上記背面基板上に間隙部材を設け、高さ100μmとなるように形成した。 Next, a gap member was provided on the back substrate and formed to have a height of 100 μm.
なお、間隙部材は、背面基板22にエポキシ樹脂(MicroChem Corp.製SU−8)を塗布した後、露光及びウエットエッチングを行うことにより形成した。この間隙部材は20mm×20mm、高さ10μm、幅2mmとした。
The gap member was formed by applying an epoxy resin (SU-8 manufactured by MicroChem Corp.) to the
上述のようにして調整したシアン粒子A分散液、マゼンタ粒子B分散液、シアン粒子C分散液を、1:4:4の分量比で混合すると共に、上記調整した反射部材としての白色粒子をジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L 2csを100質量%に対して10質量%添加した分散液を、上記間隙部材の形成された背面基板上に充填することにより、各セル内(間隙部材によって区画化された各領域)に混合粒子の分散液を充填した。 The cyan particle A dispersion, the magenta particle B dispersion, and the cyan particle C dispersion adjusted as described above are mixed at a 1: 4: 4 ratio, and the adjusted white particles as the reflecting member are mixed with dimethyl. Silicone oil (a dispersion obtained by adding 10% by mass of KF-96L 2cs made by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. to 100% by mass is filled on the back substrate on which the above-mentioned gap member is formed. Each partitioned area) was filled with a dispersion of mixed particles.
なお、反射部材は、上記反射部材として調整した白色粒子を上記割合で混合することによって、表示基板と背面基板との対向方向に直交する方向に添って後工程により調整される凝集粒子が通過可能な間隙をもって反射部材としての白色の粒子を配列させると共に、反射部材と表示基板及び背面基板までの距離が、略等距離となるようにセル内に設けた。 The reflecting member is a mixture of the white particles adjusted as the reflecting member in the above ratio, so that the aggregated particles adjusted in the subsequent process can pass along the direction orthogonal to the opposing direction of the display substrate and the back substrate. The white particles as the reflecting member were arranged with a small gap, and the distance between the reflecting member and the display substrate and the back substrate was set in the cell so as to be substantially equal.
この、シアン粒子A分散液、マゼンタ粒子B分散液、シアン粒子C分散液の分散されたセル内に、ITO電極を1mm間隔で対向して浸漬し、±300V、0.1Hzの矩形波交流電圧を10分間印加した。その結果、分散媒(シリコーンオイル)中に分散されたシアン粒子A、マゼンタ粒子B、及びシアン粒子Cがほぼ全凝集した凝集粒子が作製されていることが確認された。全粒子が凝集していることは、逆電圧を印加した際に、表示面に泳動してくる粒子が存在しないことにより確認された。この凝集粒子の色は、シアン色であり、正極に帯電されていた。 In this cell in which the cyan particle A dispersion, the magenta particle B dispersion, and the cyan particle C dispersion are dispersed, ITO electrodes are immersed facing each other at intervals of 1 mm, and a rectangular wave AC voltage of ± 300 V and 0.1 Hz. Was applied for 10 minutes. As a result, it was confirmed that aggregated particles in which cyan particles A, magenta particles B, and cyan particles C dispersed in a dispersion medium (silicone oil) were almost all aggregated were produced. Aggregation of all particles was confirmed by the absence of particles migrating on the display surface when a reverse voltage was applied. The color of the aggregated particles was cyan and was charged on the positive electrode.
さらに、間隙部材上に、上記表示基板を配置して、周囲を紫外線硬化型接着剤(Norland社製)で封止固定した後に紫外線を照射した。これによって、表示素子を作製した。 Further, the display substrate was placed on the gap member, and the periphery was sealed and fixed with an ultraviolet curable adhesive (manufactured by Norland), and then irradiated with ultraviolet rays. Thus, a display element was produced.
(評価)
実施例A1で作製した表示素子の表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加したところ、該表示素子中の上記シアン色の凝集粒子の表示基板側への移動が確認された。
そして、この表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加した直後と、該電圧印加を解除してから24時間経過後と、の双方について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、この測定結果の濃度平均値を比較した。その結果、電圧印加直後と、24時間経過後と、において濃度平均値の低下は、3%以下であった。
(Evaluation)
When a voltage of 12 V was applied to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side of the display element produced in Example A1 was a negative electrode and the electrode on the back substrate side was a positive electrode, the cyan color in the display element was The movement of the aggregated particles to the display substrate side was confirmed.
Then, immediately after applying a voltage of 12 V to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side becomes a negative electrode and the electrode on the back substrate side becomes a positive electrode, and after 24 hours have passed since the voltage application was released. In both cases, the concentration is measured with a densitometer (X-Rite 404A, manufactured by X-Rite) at 10 points including the end and center of the entire area of the surface of the display substrate. Mean values were compared. As a result, the decrease in the average concentration value was 3% or less immediately after voltage application and after 24 hours.
(実施例A2)
―凝集粒子の調整―
電気泳動する粒子として、正極に帯電したマゼンタ粒子Dと、正極に帯電したマゼンタ粒子E、負極に帯電したマゼンタ粒子Fと、の凝集粒子を調整した。なお、詳細は下記に示したが、これらの各粒子の粒子1個当たりの帯電量の絶対値の比は、マゼンタ粒子D:マゼンタ粒子E:マゼンタ粒子F=3:1:2であった。また、本実施例A2で調整した凝集粒子は、該正極に帯電したマゼンタ粒子Dと、正極に帯電したマゼンタ粒子E、負極に帯電したマゼンタ粒子Fと、を1:4:2の重量%比で混合して用いた。
(Example A2)
―Adjustment of aggregated particles―
As electrophoretic particles, aggregated particles of magenta particles D charged on the positive electrode, magenta particles E charged on the positive electrode, and magenta particles F charged on the negative electrode were prepared. Although details are shown below, the ratio of the absolute value of the charge amount per particle of these particles was magenta particle D: magenta particle E: magenta particle F = 3: 1: 2. In addition, the aggregated particles prepared in Example A2 have a weight ratio of 1: 4: 2 between magenta particles D charged on the positive electrode, magenta particles E charged on the positive electrode, and magenta particles F charged on the negative electrode. And mixed.
―マゼンタ粒子Dの調整−
−帯電基を持つ高分子の作製−
N−ビニルピロリドンとN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートとの質量比で7/3の共重合体(重量平均分子量6万)を通常のラジカル溶液重合で合成した。さらに、この共重合体(高分子)のイソプロパノール溶液中に、当該共重合体(高分子)が持つアミノ基に対して当モル以上のヨウ化エチルを添加し、80℃で1時間加熱することでアミノ基の4級化を実施した後、当該共重合体を精製した。これを帯電基を持つ高分子とした。
-Adjustment of magenta particle D-
-Fabrication of polymers with charged groups-
A copolymer (weight average molecular weight 60,000) having a mass ratio of N-vinylpyrrolidone and N, N-diethylaminoethyl methacrylate of 7/3 was synthesized by ordinary radical solution polymerization. Furthermore, in this isopropanol solution of the copolymer (polymer), an equimolar amount or more of ethyl iodide is added to the amino group of the copolymer (polymer) and heated at 80 ° C. for 1 hour. The copolymer was purified after quaternization of the amino group. This was a polymer having a charged group.
上記帯電基を持つ高分子と共に、Ciba製水分散顔料溶液(ユニスパース・マゼンタ色:顔料濃度16質量%)を用いた以外は、シアン粒子Cと同様にして、5質量%のマゼンタ粒子D分散液を作製した。 5% by mass of magenta particle D dispersion in the same manner as cyan particle C, except that Ciba water-dispersed pigment solution (Unisperse / magenta color: pigment concentration: 16% by mass) was used together with the polymer having the charged group. Was made.
作製したマゼンタ粒子Dの体積平均粒子径を測定(ホリバLA−300:レーザー光散乱・回折式粒度測定装置)した結果、350nmであった。
また、調整したマゼンタ粒子Bの帯電極性を、2枚の電極基板間に該分散液を封入し、直流電圧を印加して泳動方向を評価した結果、正帯電であった。
上記調整したマゼンタ粒子Dの帯電量を、泳動電流値を測定し、それを粒子数で換算することにより求めたところ、粒子1個当たりの平均帯電量は、2.1×10−7(C/個)であった。
It was 350 nm as a result of measuring the volume average particle diameter of the produced magenta particle D (Holiba LA-300: laser light scattering / diffraction particle size measuring device).
Further, the charged polarity of the prepared magenta particles B was positively charged as a result of evaluating the migration direction by enclosing the dispersion liquid between two electrode substrates and applying a DC voltage.
When the charge amount of the adjusted magenta particle D was determined by measuring the electrophoretic current value and converting it by the number of particles, the average charge amount per particle was 2.1 × 10 −7 (C / Piece).
―マゼンタ粒子Eの調整−
上記マゼンタ粒子Dの作製において、N−ビニルピロリドンとN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートとの質量比で9/1にした以外は、マゼンタ粒子Dと同様にして、5質量%のマゼンタ粒子E分散液を作製した。
-Adjustment of magenta particle E-
A 5% by mass magenta particle E dispersion was prepared in the same manner as the magenta particle D, except that the mass ratio of N-vinylpyrrolidone and N, N-diethylaminoethyl methacrylate was 9/1 in the production of the magenta particle D. Was made.
作製したマゼンタ粒子Eの体積平均粒子径を測定(ホリバLA−300:レーザー光散乱・回折式粒度測定装置)した結果、350nmであった。
また、調整したマゼンタ粒子Eの帯電極性を、2枚の電極基板間に該分散液を封入し、直流電圧を印加して泳動方向を評価した結果、正帯電であった。
上記調整したマゼンタ粒子Eの帯電量を、泳動電流値を測定し、それを粒子数で換算することにより求めたところ、粒子1個当たりの平均帯電量は、0.5×10−7(C/個)であった。
It was 350 nm as a result of measuring the volume average particle diameter of the produced magenta particle E (Holiba LA-300: laser light scattering / diffraction particle size measuring device).
Further, the charged polarity of the adjusted magenta particle E was positively charged as a result of enclosing the dispersion liquid between two electrode substrates and applying a DC voltage to evaluate the migration direction.
When the charge amount of the adjusted magenta particle E was determined by measuring the electrophoretic current value and converting it by the number of particles, the average charge amount per particle was 0.5 × 10 −7 (C / Piece).
―マゼンタ粒子Fの調整−
――反応性シリコーン系高分子Aの作製――
まず、シリコーン系モノマーであるサイラプレーンFM−0711(チッソ社製):95質量部、及びグリシジルメタクリレート5質量部を、ジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L 2cs)100質量部と混合し、重合開始剤としてアゾビスバレロニトリル(和光純薬製:V−65)を0.5質量部添加して、55℃、10時間、重合を実施し、エポキシ基をもった反応性シリコーン系高分子A(反応性分散剤)を作製した。重量平均分子量は80万であった。そして、ジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L 2cs)で希釈することで反応性シリコーン系高分子Aの3質量%シリコーンオイル溶液を準備した。
-Adjustment of magenta particle F-
--Preparation of reactive silicone polymer A--
First, Silaplane FM-0711 (manufactured by Chisso), which is a silicone monomer, is mixed with 95 parts by mass and 5 parts by mass of glycidyl methacrylate with 100 parts by mass of dimethyl silicone oil (KF-96L 2cs, manufactured by Shin-Etsu Silicone). Reactive silicone polymer having an epoxy group by adding 0.5 part by mass of azobisvaleronitrile (manufactured by Wako Pure Chemicals: V-65) as a polymerization initiator and performing polymerization at 55 ° C. for 10 hours. A (reactive dispersant) was prepared. The weight average molecular weight was 800,000. And the 3 mass% silicone oil solution of the reactive silicone type polymer A was prepared by diluting with dimethyl silicone oil (KF-96L 2cs by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).
――表示用粒子分散液の作製――
次に、帯電基を持つ高分子としての市販品(和光純薬製)のポリメタクリル酸(重量平均分子量5万)の10質量%水溶液を準備した。次に、Ciba製水分散顔料溶液(ユニスパース・マゼンタ色:顔料濃度16質量%)1質量部に、上記ポリメタクリル酸10質量%水溶液3質量部及びトリエチルアミン0.36質量部を混合し、この混合溶液を上記反応性シリコーン系高分子Aの3質量%シリコーンオイル溶液10質量部に混合し、これを超音波破砕機(エスエムテー社製UH−600S)で10分間攪拌し、帯電基を持つ高分子及び顔料を含む水溶液をシリコーンオイル中に分散・乳化させた懸濁液を調製した。
--Preparation of particle dispersion for display--
Next, a commercially available product (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a polymer having a charging group was prepared as a 10% by mass aqueous solution of polymethacrylic acid (weight average molecular weight 50,000). Next, 3 parts by mass of the
次に、この懸濁液を減圧(2KPa)、加熱(70℃)を1時間実施して水分を除去し、シリコーンオイル中に帯電基を持つ高分子及び顔料を含んだマゼンタ粒子が分散したシリコーンオイル分散液を得た。さらに、この分散液を100℃で3時間加熱して反応性シリコーン系高分子A(非架橋体)を着色粒子表面に反応させて結合させた。 Next, this suspension was reduced in pressure (2 KPa) and heated (70 ° C.) for 1 hour to remove moisture, and a silicone oil in which magenta particles containing a polymer having a charged group and a pigment were dispersed in silicone oil. An oil dispersion was obtained. Further, this dispersion was heated at 100 ° C. for 3 hours to cause the reactive silicone polymer A (non-crosslinked product) to react with and bind to the surface of the colored particles.
次に、反応性シリコーン系高分子Aを着色粒子表面に反応させた後のシリコーンオイル分散液中に、エポキシ重合触媒(架橋剤)としてトリエチルアミン0.2質量部添加し後、100℃で3時間加熱をして、当該分散液中で残存して共存状態にある未反応の反応性シリコーン系高分子Aを架橋した。これにより、シリコーン系高分子ゲル生成すると共に、これによる高分子ゲル層が着色粒子を覆って形成した。この状態では未結合のシリコーン系反応性分散剤Cが溶液中に共存する状態であり、この未結合の反応性シリコーン分散剤を利用してさらに高分子ゲル層を形成するためにエポキシ重合触媒としてトリエチルアミン0.2gを添加して100℃/3時間加熱した。 Next, 0.2 parts by mass of triethylamine as an epoxy polymerization catalyst (crosslinking agent) is added to the silicone oil dispersion after reacting the reactive silicone polymer A with the colored particle surface, and then at 100 ° C. for 3 hours. Heating was performed to crosslink the unreacted reactive silicone polymer A remaining in the dispersion and coexisting. Thereby, a silicone polymer gel was formed, and a polymer gel layer formed thereby covered the colored particles. In this state, the unbonded silicone-based reactive dispersant C coexists in the solution, and an epoxy polymerization catalyst is used to form a polymer gel layer using the unbonded reactive silicone dispersant. Triethylamine 0.2g was added and it heated at 100 degreeC / 3 hours.
反応後、遠心分離装置を用いて粒子を沈降、シリコーンオイル洗浄を繰り返し、精製を行なった。さらにシリコーンオイルで濃度を調整して、5質量%のマゼンタ粒子F分散液を作製した。 After the reaction, the particles were settled using a centrifugal separator and purified by repeating washing with silicone oil. Further, the concentration was adjusted with silicone oil to prepare a 5 mass% magenta particle F dispersion.
作製したマゼンタ粒子F分散液中のマゼンタ粒子Fの体積平均粒子径を測定(ホリバLA−300:レーザー光散乱・回折式粒度測定装置)した結果、400nmであった。
この表示用粒子のマゼンタ粒子Fの帯電極性を、2枚の電極基板間に該分散液を封入し、直流電圧を印加して泳動方向を評価した結果、負帯電であった。
上記調整したマゼンタ粒子Fの帯電量を、泳動電流値を測定し、それを粒子数で換算することにより求めたところ、粒子1個当たりの平均帯電量は、−1.0×10−7(C/個)であった。
It was 400 nm as a result of measuring the volume average particle diameter of the magenta particle F in the produced magenta particle F dispersion (Holiba LA-300: laser light scattering / diffraction particle size measuring device).
The charging polarity of the magenta particles F of the display particles was negatively charged as a result of enclosing the dispersion liquid between two electrode substrates and applying a DC voltage to evaluate the migration direction.
The adjusted charge quantity of the magenta particles F, measured electrophoretic current, was determined by converting it in particle number, average charge amount per one particle, -1.0 × 10 -7 ( C / piece).
このため、上記調整したマゼンタ粒子D(正極)、マゼンタ粒子E(正極)、及びマゼンタ粒子F(負極)の各粒子の粒子1個当たりの帯電量の絶対値の比は、マゼンタ粒子D:マゼンタ粒子E:マゼンタ粒子F=1:4:2であった。 Therefore, the ratio of the absolute value of the charge amount per particle of the adjusted magenta particle D (positive electrode), magenta particle E (positive electrode), and magenta particle F (negative electrode) is magenta particle D: magenta. Particle E: Magenta particle F = 1: 4: 2.
上記作製したマゼンタ粒子D、マゼンタ粒子E、マゼンタ粒子F、及び実施例A1で調整した反射部材を用いて、図1に示す表示素子を作製した。 Using the magenta particle D, the magenta particle E, the magenta particle F, and the reflection member prepared in Example A1, the display element shown in FIG. 1 was manufactured.
−表示素子の作製―
表示基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を使用した。また、背面基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を用いた。なお、これらの基板に設けられたITO電極は、各々基板の面方向の全領域に渡って設けられた、所謂、ベタ電極とした。
-Fabrication of display elements-
As the display substrate, a transparent conductive ITO supporting substrate of 70 mm × 50 mm × 1.1 mm (thickness) was used. Further, as the back substrate, a transparent conductive ITO supporting substrate of 70 mm × 50 mm × 1.1 mm (thickness) was used. The ITO electrodes provided on these substrates were so-called solid electrodes provided over the entire region in the surface direction of the substrate.
次に、上記背面基板上に間隙部材を設け、高さ100μmとなるように形成した。 Next, a gap member was provided on the back substrate and formed to have a height of 100 μm.
なお、間隙部材は、背面基板22にエポキシ樹脂(MicroChem Corp.製SU−8)を塗布した後、露光及びウエットエッチングを行うことにより形成した。この間隙部材は20mm×20mm、高さ10μm、幅2mmとした。
The gap member was formed by applying an epoxy resin (SU-8 manufactured by MicroChem Corp.) to the
上述のようにして調整したマゼンタ粒子D分散液、マゼンタ粒子E分散液、マゼンタ粒子F分散液を、1:4:2の分量比で混合すると共に、上記調整した反射部材としての白色粒子を―ジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L 2cs―を100質量%に対して10質量%添加した分散液を、上記間隙部材の形成された背面基板上に充填することにより、各セル内(間隙部材によって区画化された各領域)に混合粒子の分散液を、実施例A1と同様にして充填した。 The magenta particle D dispersion, the magenta particle E dispersion, and the magenta particle F dispersion prepared as described above are mixed at a 1: 4: 2 ratio, and the adjusted white particles as the reflecting member are mixed. A dispersion liquid in which 10% by mass of dimethyl silicone oil (KF-96L 2cs- manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) is added to 100% by mass is filled on the back substrate on which the above-mentioned gap members are formed. Each region partitioned by the member was filled with a dispersion of mixed particles in the same manner as in Example A1.
この、マゼンタ粒子D、マゼンタ粒子E、及びマゼンタ粒子Fの分散されたセル内に、ITO電極を1mm間隔で対向して浸漬し、±300V、0.1Hzの矩形波交流電圧を10分間印加した。その結果、分散媒(シリコーンオイル)中に分散されたシアン粒子D、マゼンタ粒子E、及びシアン粒子Fがほぼ全凝集した凝集粒子が作製されていることが確認された。全粒子が凝集していることは、逆電圧を印加した際に、表示面に泳動してくる粒子が存在しないことにより確認された。この凝集粒子の色は、マゼンタ色であり、正極に帯電されていた。 In this cell in which magenta particles D, magenta particles E, and magenta particles F are dispersed, ITO electrodes are immersed oppositely at 1 mm intervals, and a rectangular wave AC voltage of ± 300 V and 0.1 Hz is applied for 10 minutes. . As a result, it was confirmed that aggregated particles in which cyan particles D, magenta particles E, and cyan particles F dispersed in a dispersion medium (silicone oil) were almost totally aggregated were produced. Aggregation of all particles was confirmed by the absence of particles migrating on the display surface when a reverse voltage was applied. The color of the aggregated particles was magenta and charged on the positive electrode.
さらに、間隙部材上に、上記表示基板を配置して、周囲を紫外線硬化型接着剤(Norland社製)で封止固定した後に紫外線を照射した。これによって、表示素子を作製した。 Further, the display substrate was placed on the gap member, and the periphery was sealed and fixed with an ultraviolet curable adhesive (manufactured by Norland), and then irradiated with ultraviolet rays. Thus, a display element was produced.
(評価)
実施例A2で作製した表示素子の表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加したところ、該表示素子中の上記シアン色の凝集粒子の表示基板側への移動が確認された。そして、この表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加した直後と、該電圧印加を解除してから24時間経過後と、の双方について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、この測定結果の濃度平均値を比較した。その結果、電圧印加直後と、24時間経過後と、において濃度平均値の低下は、3%以下であった。
(Evaluation)
When a voltage of 12 V was applied to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side of the display element produced in Example A2 was a negative electrode and the electrode on the back substrate side was a positive electrode, the cyan color in the display element was The movement of the aggregated particles to the display substrate side was confirmed. Then, immediately after applying a voltage of 12 V to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side becomes a negative electrode and the electrode on the back substrate side becomes a positive electrode, and after 24 hours have passed since the voltage application was released. In both cases, the concentration is measured with a densitometer (X-Rite 404A, manufactured by X-Rite) at 10 points including the end and center of the entire area of the surface of the display substrate. Mean values were compared. As a result, the decrease in the average concentration value was 3% or less immediately after voltage application and after 24 hours.
(比較例A1)
比較例A1では、実施例A1で調整したシアン粒子A、マゼンタ粒子B、及びシアン粒子Cの内の、シアン粒子A及びマゼンタ粒子Bのみを用いて、これらを1:4の重量%比で混合し表示素子を作製し、実施例A1と同じ評価を行った。
(Comparative Example A1)
In Comparative Example A1, only cyan particles A and magenta particles B out of cyan particles A, magenta particles B, and cyan particles C prepared in Example A1 were used, and these were mixed at a weight ratio of 1: 4. A display element was manufactured and evaluated in the same manner as in Example A1.
具体的には、実施例A1の表示素子の作製において、実施例A1において各セル内に充填した「シアン粒子A分散液、マゼンタ粒子B分散液、シアン粒子C分散液を、1:4:4の分量比で混合すると共に、上記調整した反射部材としての白色粒子をジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L 2csを100質量%に対して10質量%添加した分散液)に変えて、「シアン粒子A分散液、マゼンタ粒子B分散液を、1:4の分量比で混合すると共に、上記実施例A1で調整した反射部材としての白色粒子をジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L 2csを100質量%に対して10質量%添加した分散液」に変えた以外は、実施例A1と同じ方法により、各セル内に該分散液を充填した。 Specifically, in the manufacture of the display element of Example A1, “cyan particle A dispersion, magenta particle B dispersion, and cyan particle C dispersion 1: 4: 4 filled in each cell in Example A1. The white particles as the reflective member adjusted as described above were changed to dimethyl silicone oil (a dispersion obtained by adding 10% by mass of KF-96L 2cs manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. to 100% by mass). The cyan particle A dispersion liquid and the magenta particle B dispersion liquid were mixed at a ratio of 1: 4, and the white particles as the reflecting member prepared in Example A1 were mixed with dimethyl silicone oil (KF-96L 2cs manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.). Each cell was filled with the dispersion by the same method as in Example A1 except that the dispersion was changed to “dispersion with 10% by mass added to 100% by mass”.
次に、このシアン粒子A、マゼンタ粒子Bの分散されたセル内に、ITO電極を1mm間隔で対向して浸漬し、±300V、0.1Hzの矩形波交流電圧を10分間印加した。
しかし、シアン粒子A及びマゼンタ粒子Bの凝集は生じず、凝集粒子は全く作製されず、各粒子がそのまま単体で分散媒中に存在していることが確認された。
Next, ITO electrodes were immersed in the cells in which the cyan particles A and magenta particles B were dispersed so as to face each other at intervals of 1 mm, and a rectangular wave AC voltage of ± 300 V and 0.1 Hz was applied for 10 minutes.
However, the agglomeration of cyan particles A and magenta particles B did not occur, and no agglomerated particles were produced. It was confirmed that each particle was present as it was in the dispersion medium as it was.
(評価)
比較例A1で作製した表示素子の表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加したところ、該表示素子中の上記シアン粒子A及びマゼンタ粒子Bの双方の、表示基板側への移動が確認された。
そして、この表示基板側の電極が負極となり、背面基板側の電極が正極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加した直後と、該電圧印加を解除してから24時間経過後と、の双方について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、この測定結果の濃度平均値を比較した。その結果、電圧印加直後と、24時間経過後と、において濃度平均値の低下は、80%以上であった。
(Evaluation)
When a voltage of 12 V was applied to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side of the display element produced in Comparative Example A1 was a negative electrode and the electrode on the back substrate side was a positive electrode, the cyan particles in the display element were Both A and magenta particles B were confirmed to move toward the display substrate.
Then, immediately after applying a voltage of 12 V to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side becomes a negative electrode and the electrode on the back substrate side becomes a positive electrode, and after 24 hours have passed since the voltage application was released. In both cases, the concentration is measured with a densitometer (X-Rite 404A, manufactured by X-Rite) at 10 points including the end and center of the entire area of the surface of the display substrate. Mean values were compared. As a result, the decrease in the average concentration value was 80% or more immediately after voltage application and after 24 hours.
(実施例A1、A2、及び比較例A1についての評価結果について)
上記実施例A1、A2に示されるように、電気泳動する粒子を正極の粒子と負極の粒子とからなる凝集粒子とした場合には、単体の粒子を電気泳動する粒子として用いた比較例A1に比べて、表示基板側に粒子または凝集粒子を移動させた直後と、24時間経過後、とにおける濃度平均値の変化が小さい、という結果が得られた。このため、実施例A1、A2では、比較例A1に比べて好適に画像が保持されている、という結果が得られた。
(About the evaluation result about Example A1, A2, and comparative example A1)
As shown in Examples A1 and A2, when the particles to be electrophoresed are aggregated particles composed of positive electrode particles and negative electrode particles, Comparative Example A1 in which a single particle is used as the electrophoretic particles is used. In comparison, the result that the change in the average concentration value was small immediately after the particles or aggregated particles were moved to the display substrate side and after 24 hours had elapsed was obtained. For this reason, in Example A1 and A2, the result that the image was hold | maintained suitably compared with comparative example A1 was obtained.
(実施例B1)
―凝集粒子の調整―
電気泳動する粒子として、負極に帯電したマゼンタ粒子Gと、正極に帯電したシアン粒子Hと、の凝集粒子と、正極に帯電したマゼンタ粒子Iと、を調整した。
なお、詳細は下記に示したが、これらの各粒子の粒子1個当たりの帯電量の絶対値の関係は、マゼンタ粒子G>マゼンタ粒子I>シアン粒子H、の関係を示した。
その比は、マゼンタ粒子G:マゼンタ粒子I:シアン粒子H=10:5:3であった。また、本実施例B1では、分散媒中に、これらの負極に帯電したマゼンタ粒子Gと、正極に帯電したシアン粒子Hと、正極に帯電したマゼンタ粒子Iと、を1:4:1の質量%比で混合して用いた。
(Example B1)
―Adjustment of aggregated particles―
As electrophoretic particles, agglomerated particles of magenta particles G charged on the negative electrode, cyan particles H charged on the positive electrode, and magenta particles I charged on the positive electrode were prepared.
Although the details are shown below, the relationship between the absolute values of the charge amount per particle of these particles shows the relationship of magenta particle G> magenta particle I> cyan particle H.
The ratio was magenta particles G: magenta particles I: cyan particles H = 10: 5: 3. In Example B1, the mass of the magenta particles G charged on the negative electrode, the cyan particles H charged on the positive electrode, and the magenta particles I charged on the positive electrode are 1: 4: 1 in the dispersion medium. The mixture was used in a% ratio.
―負極に帯電したマゼンタ粒子Gの調整−
マゼンタ粒子Gとしては、上記調整したマゼンタ粒子F(負帯電 −1.0×10−7(C/個)体積平均粒子径400nm)を用いた。
-Adjustment of the magenta particles G charged on the negative electrode-
As the magenta particles G, the magenta particles F adjusted as described above (negatively charged −1.0 × 10 −7 (C / particle) volume average particle diameter 400 nm) were used.
−正極に帯電したマゼンタ粒子Iの調整−
マゼンタ粒子Iとしては、上記に調整したマゼンタ粒子E(正帯電 0.5×10−7(C/個)体積平均粒子径350nm)を用いた。
-Adjustment of magenta particles I charged on the positive electrode-
As the magenta particles I, the magenta particles E (positively charged 0.5 × 10 −7 (C / piece) volume average particle diameter 350 nm) prepared as described above were used.
―正極に帯電したシアン粒子Hの調整−
シアン粒子Hとしては、上記調整したシアン粒子Aの調整において、「N−ビニルピロリドンとN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートとの質量比」を、で9.5/0.5の共重合体とした以外は、シアン粒子Aと同じ方法によりシアン粒子Hを調整した。調整されたシアン粒子Hの帯電量は0.3×10−7(C/個)であり、体積平均粒子径は380nmであった。
-Adjustment of cyan particles H charged on the positive electrode-
As the cyan particles H, a copolymer having a mass ratio of N-vinylpyrrolidone and N, N-diethylaminoethyl methacrylate of 9.5 / 0.5 in the above-prepared cyan particles A was prepared. Except for the above, cyan particles H were prepared by the same method as cyan particles A. The charge amount of the adjusted cyan particles H was 0.3 × 10 −7 (C / piece), and the volume average particle diameter was 380 nm.
上記作製したマゼンタ粒子G、シアン粒子H、及びマゼンタ粒子I、及び実施例A1で調整した反射部材を用いて、図5に示す表示素子を作製した。 A display element shown in FIG. 5 was produced using the magenta particles G, cyan particles H, magenta particles I, and the reflective member prepared in Example A1.
−表示素子の作製―
表示基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を使用した。また、背面基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を用いた。なお、これらの基板に設けられたITO電極は、各々基板の面方向の全領域に渡って設けられた、所謂、ベタ電極とした。
-Fabrication of display elements-
As the display substrate, a transparent conductive ITO supporting substrate of 70 mm × 50 mm × 1.1 mm (thickness) was used. Further, as the back substrate, a transparent conductive ITO supporting substrate of 70 mm × 50 mm × 1.1 mm (thickness) was used. The ITO electrodes provided on these substrates were so-called solid electrodes provided over the entire region in the surface direction of the substrate.
次に、上記背面基板上に間隙部材を設け、高さ100μmとなるように形成した。 Next, a gap member was provided on the back substrate and formed to have a height of 100 μm.
なお、間隙部材は、背面基板22にエポキシ樹脂(MicroChem Corp.製SU−8)を塗布した後、露光及びウエットエッチングを行うことにより形成した。この間隙部材は20mm×20mm、高さ10μm、幅2mmとした。
The gap member was formed by applying an epoxy resin (SU-8 manufactured by MicroChem Corp.) to the
上述のようにして調整したマゼンタ粒子G分散液、マゼンタ粒子I分散液、及びシアン粒子H分散液を、1:1:4の体積比で混合すると共に、上記調整した反射部材としての白色粒子をジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L 2csを100質量%に対して10質量%添加した分散液を、上記間隙部材の形成された背面基板上に充填することにより、各セル内(間隙部材によって区画化された各領域)に混合粒子の分散液を充填した。 The magenta particle G dispersion, the magenta particle I dispersion, and the cyan particle H dispersion adjusted as described above are mixed at a volume ratio of 1: 1: 4, and the adjusted white particles as the reflecting member are mixed. Dimethyl silicone oil (a dispersion obtained by adding 10% by mass of KF-96L 2cs made by Shin-Etsu Silicone Co. to 100% by mass on the back substrate on which the above-mentioned gap member is formed is filled in each cell (gap member Each region partitioned by) was filled with a dispersion of mixed particles.
なお、反射部材は、上記反射部材として調整した白色粒子を上記割合で混合することによって、表示基板と背面基板との対向方向に直交する方向に添って後工程により調整される凝集粒子が通過可能な間隙をもって反射部材としての白色の粒子を配列させると共に、反射部材と表示基板及び背面基板までの距離が、略等距離となるようにセル内に設けた。 The reflecting member is a mixture of the white particles adjusted as the reflecting member in the above ratio, so that the aggregated particles adjusted in the subsequent process can pass along the direction orthogonal to the opposing direction of the display substrate and the back substrate. The white particles as the reflecting member were arranged with a small gap, and the distance between the reflecting member and the display substrate and the back substrate was set in the cell so as to be substantially equal.
この、マゼンタ粒子G、マゼンタ粒子I、及びシアン粒子Hの分散されたセル内に、ITO電極を1mm間隔で対向して浸漬し、±300V、0.1Hzの矩形波交流電圧を10分間印加した。その結果、分散媒(シリコーンオイル)中に分散されたマゼンタ粒子G、マゼンタ粒子I、及びシアン粒子Hの内の、マゼンタ粒子G及びマゼンタ粒子Iが凝集した凝集粒子が作製されていることが確認された。凝集体が粒子Gと粒子Iから形成されていることの確認は、粒子I(マゼンタ:正帯電)由来の粒子が負極側に観測されないこと、および粒子H(シアン:正帯電)由来の粒子が正極側に観測されないことにより行った。この凝集粒子の色は、マゼンタ色であり、負極に帯電されていた。 In this cell in which magenta particles G, magenta particles I, and cyan particles H are dispersed, ITO electrodes are immersed facing each other at intervals of 1 mm, and a rectangular wave AC voltage of ± 300 V and 0.1 Hz is applied for 10 minutes. . As a result, it was confirmed that aggregated particles in which the magenta particles G and magenta particles I among the magenta particles G, magenta particles I, and cyan particles H dispersed in the dispersion medium (silicone oil) were aggregated were produced. It was done. Confirmation that the aggregates are formed from the particles G and I is that particles derived from the particle I (magenta: positively charged) are not observed on the negative electrode side, and particles derived from the particle H (cyan: positively charged) are This was done by not observing on the positive electrode side. The color of the aggregated particles was magenta and charged on the negative electrode.
さらに、間隙部材上に、上記表示基板を配置して、周囲を紫外線硬化型接着剤(Norland社製)で封止固定した後に紫外線を照射した。これによって、分散媒中に、マゼンタ粒子Gとマゼンタ粒子Iによる凝集粒子と、シアン粒子Hと、の分散された表示素子を作製した。 Further, the display substrate was placed on the gap member, and the periphery was sealed and fixed with an ultraviolet curable adhesive (manufactured by Norland), and then irradiated with ultraviolet rays. Thus, a display element in which the agglomerated particles of the magenta particles G and the magenta particles I and the cyan particles H were dispersed in the dispersion medium was manufactured.
(評価)
実施例B1で作製した表示素子の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加したところ、該表示素子中の上記凝集粒子の表示基板側への移動が確認された。
そして、この表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加した直後と、該電圧印加を解除してから
24 時間経過後と、の双方について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、この測定結果の濃度平均値を比較した。その結果、電圧印加直後と、24時間経過後と、において濃度平均値の低下は、5%以内であった。
(Evaluation)
When a voltage of 12 V was applied to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side of the display element produced in Example B1 was a positive electrode and the electrode on the back substrate side was a negative electrode, the aggregated particles in the display element were obtained. Has been confirmed to move toward the display substrate.
Then, immediately after applying a voltage of 12V to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side becomes a positive electrode and the electrode on the back substrate side becomes a negative electrode, and after 24 hours have passed since the voltage application was released In both cases, the concentration is measured with a densitometer (X-Rite 404A, manufactured by X-Rite) at 10 points including the end and center of the entire area of the surface of the display substrate. Mean values were compared. As a result, the decrease in the average concentration value was within 5% immediately after voltage application and after 24 hours.
次に、表示基板側の電極が負極となり背面基板側の電極が正極となるように両電極に、12Vの電圧を5秒間印加した後に、再度、表示基板側の電極が正極となり背面基板側の電極が負極となるように両電極に12Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加して表示基板側に凝集粒子を移動させた。 Next, after applying a voltage of 12V to both electrodes for 5 seconds so that the electrode on the display substrate side becomes a negative electrode and the electrode on the back substrate side becomes a positive electrode, the electrode on the display substrate side becomes the positive electrode and again on the back substrate side. The process of applying a voltage of 12V to both electrodes so that the electrodes become negative is a series of processes, and after 1000 times, both the electrodes on the display substrate side become positive and the electrodes on the back substrate become negative. A voltage of 12 V was applied to the electrodes for 60 seconds to move the aggregated particles to the display substrate side.
この繰り返し表示後に再度凝集粒子が表示基板側へ移動された表示素子について、表面基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、97%の色濃度が確認された。
このため、繰り返し表示を行った後であっても、良好な色再現性が確認された。
For the display element in which the aggregated particles are moved again to the display substrate side after the repeated display, the cyan density is measured at 10 points including the end portion and the central portion of the entire area of the surface substrate surface by a densitometer (X-Rite). X-Rite 404A) and a density average value of 97% were compared with the value before 1000 repetitions. As a result, a color density of 97% was confirmed.
For this reason, good color reproducibility was confirmed even after repeated display.
(比較例B1)
―粒子の調整―
電気泳動する粒子として、実施例B1で調整した、負極に帯電したマゼンタ粒子Gと、正極に帯電したシアン粒子Hと、を用いた。
なお、本比較例B1では、分散媒中に、これらの負極に帯電したマゼンタ粒子Gと、正極に帯電したシアン粒子Hと、を1:2の重量%比で混合して用いた。
(Comparative Example B1)
―Particle adjustment―
As the electrophoretic particles, the magenta particles G charged in the negative electrode and the cyan particles H charged in the positive electrode, which were prepared in Example B1, were used.
In Comparative Example B1, magenta particles G charged on the negative electrode and cyan particles H charged on the positive electrode were mixed in a dispersion medium at a weight ratio of 1: 2.
上記実施例B1で作製したマゼンタ粒子G、シアン粒子H、及び実施例A1で調整した反射部材を用いて表示素子を作製した。 A display element was produced using the magenta particles G and cyan particles H produced in Example B1 and the reflective member prepared in Example A1.
−表示素子の作製―
表示基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を使用した。また、背面基板としては、70mm×50mm×1.1mm(厚み)の透明な導電性のITO支持基板を用いた。なお、これらの基板に設けられたITO電極は、各々基板の面方向の全領域に渡って設けられた、所謂、ベタ電極とした。
-Fabrication of display elements-
As the display substrate, a transparent conductive ITO supporting substrate of 70 mm × 50 mm × 1.1 mm (thickness) was used. Further, as the back substrate, a transparent conductive ITO supporting substrate of 70 mm × 50 mm × 1.1 mm (thickness) was used. The ITO electrodes provided on these substrates were so-called solid electrodes provided over the entire region in the surface direction of the substrate.
次に、上記背面基板上に間隙部材を設け、高さ100μmとなるように形成した。 Next, a gap member was provided on the back substrate and formed to have a height of 100 μm.
なお、間隙部材は、背面基板22にエポキシ樹脂(MicroChem Corp.製SU−8)を塗布した後、露光及びウエットエッチングを行うことにより形成した。この間隙部材は20mm×20mm、高さ10μm、幅2mmとした。
The gap member was formed by applying an epoxy resin (SU-8 manufactured by MicroChem Corp.) to the
上述のようにして調整したマゼンタ粒子G分散液、及びシアン粒子H分散液を、1:4の体積比で混合すると共に、上記調整した反射部材としての白色粒子をジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96L 2csを100質量%に対して10質量%添加した分散液を、上記間隙部材の形成された背面基板上に充填することにより、各セル内(間隙部材によって区画化された各領域)に混合粒子の分散液を充填した。 The magenta particle G dispersion liquid and the cyan particle H dispersion liquid prepared as described above were mixed at a volume ratio of 1: 4, and the white particles serving as the adjusted reflective member were mixed with dimethyl silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.). Each cell (each region partitioned by the gap member) is filled with a dispersion liquid in which 10% by mass of KF-96L 2cs is added to 100% by mass on the back substrate on which the gap member is formed. Was filled with a dispersion of mixed particles.
なお、反射部材は、上記反射部材として調整した白色粒子を上記割合で混合することによって、表示基板と背面基板との対向方向に直交する方向に添って後工程により調整される凝集粒子が通過可能な間隙をもって反射部材としての白色の粒子を配列させると共に、反射部材と表示基板及び背面基板までの距離が、略等距離となるようにセル内に設けた。 The reflecting member is a mixture of the white particles adjusted as the reflecting member in the above ratio, so that the aggregated particles adjusted in the subsequent process can pass along the direction orthogonal to the opposing direction of the display substrate and the back substrate. The white particles as the reflecting member were arranged with a small gap, and the distance between the reflecting member and the display substrate and the back substrate was set in the cell so as to be substantially equal.
この、マゼンタ粒子G、及びシアン粒子Hの分散されたセル内に、ITO電極を1mm間隔で対向して浸漬し、±300V、0.1Hzの矩形波交流電圧を10分間印加した。しかし、凝集粒子は作製されず、一部マゼンタ粒子Gとシアン粒子Hの凝集がみられたが、繰り返しの交流電圧印加により、凝集が解除される場合があり、本実施の形態で称する「凝集粒子」が作製されたとはいえなかった。 In this cell in which the magenta particles G and cyan particles H are dispersed, ITO electrodes are immersed facing each other at intervals of 1 mm, and a square wave AC voltage of ± 300 V and 0.1 Hz is applied for 10 minutes. However, no agglomerated particles were produced, and some of the magenta particles G and cyan particles H were agglomerated. However, the agglomeration may be canceled by repeated application of an alternating voltage. It could not be said that "particles" were produced.
さらに、間隙部材上に、上記表示基板を配置して、周囲を紫外線硬化型接着剤(Norland社製)で封止固定した後に紫外線を照射した。これによって、分散媒中に、マゼンタ粒子Gと、シアン粒子Hと、の分散された表示素子を作製した。 Further, the display substrate was placed on the gap member, and the periphery was sealed and fixed with an ultraviolet curable adhesive (manufactured by Norland), and then irradiated with ultraviolet rays. Thereby, a display element in which magenta particles G and cyan particles H were dispersed in a dispersion medium was produced.
(評価)
比較例B1で作製した表示素子の表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加したところ、該表示素子中のマゼンタ粒子Gの表示基板側への移動が確認された。
そして、この表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加した直後と、該電圧印加を解除してから24時間経過後と、の双方について、表示基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、この測定結果の濃度平均値を比較した。その結果、電圧印加直後と、24時間経過後と、において濃度平均値の低下は、80%以上であった。
(Evaluation)
When a voltage of 12 V was applied to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side of the display element produced in Comparative Example B1 was a positive electrode and the electrode on the back substrate side was a negative electrode, the magenta particles G in the display element were Has been confirmed to move toward the display substrate.
Then, immediately after applying a voltage of 12 V to both electrodes for 60 seconds so that the electrode on the display substrate side becomes a positive electrode and the electrode on the back substrate side becomes a negative electrode, and after 24 hours have passed since the voltage application was released. In both cases, the concentration is measured with a densitometer (X-Rite 404A, manufactured by X-Rite) at 10 points including the end and center of the entire area of the surface of the display substrate. Mean values were compared. As a result, the decrease in the average concentration value was 80% or more immediately after voltage application and after 24 hours.
次に、表示基板側の電極が負極となり背面基板側の電極が正極となるように両電極に、12Vの電圧を5秒間印加した後に、再度、表示基板側の電極が正極となり背面基板側の電極が負極となるように両電極に12Vの電圧を印加する処理を一連の処理として、1000回繰り返した後に、表示基板側の電極が正極となり、背面基板側の電極が負極となるように両電極に12Vの電圧を60秒間印加して表示基板側に凝集粒子を移動させた。 Next, after applying a voltage of 12V to both electrodes for 5 seconds so that the electrode on the display substrate side becomes a negative electrode and the electrode on the back substrate side becomes a positive electrode, the electrode on the display substrate side becomes the positive electrode and again on the back substrate side. The process of applying a voltage of 12V to both electrodes so that the electrodes become negative is a series of processes, and after 1000 times, both the electrodes on the display substrate side become positive and the electrodes on the back substrate become negative. A voltage of 12 V was applied to the electrodes for 60 seconds to move the aggregated particles to the display substrate side.
この繰り返し表示後に再度マゼンタ粒子Gが表示基板側へ移動される電圧の印加された表示素子について、表面基板の面の全領域の内の端部と中央部を含む10点について、シアン色濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)により測定し、濃度平均値を1000回繰返し前の値と比較したところ、70%であった。繰返し駆動を行ううちに粒子Gと粒子Hの凝集体が形成されたため、色再現性が低下したものと考えられる。
このため、繰り返し表示を行った後には、色再現正の低下が確認された。
For a display element to which a voltage is applied so that the magenta particles G are again moved to the display substrate side after this repeated display, the cyan color density is determined at 10 points including the end and center of the entire area of the surface substrate surface. It was 70% when measured with a densitometer (X-Rite 404A, manufactured by X-Rite) and the concentration average value was compared with the value before 1000 repetitions. It is considered that the color reproducibility was lowered because aggregates of particles G and H were formed during repeated driving.
For this reason, after repeated display, a decrease in color reproducibility was confirmed.
(実施例B1、及び比較例B1についての評価結果について)
上記実施例B1に示されるように、電気泳動する粒子を、正極の粒子と負極の粒子とからなる凝集粒子と、粒子単体で存在する粒子と、から構成した場合には、単体の粒子のみを電気泳動する粒子として用いた比較例B1に比べて、表示基板側に粒子または凝集粒子を移動させた直後と、24時間経過後、とにおける濃度平均値の変化が小さい、という結果が得られた。このため、実施例B1では、比較例B1に比べて好適に画像が保持されている、という結果が得られた。
(About the evaluation result about Example B1 and Comparative Example B1)
As shown in Example B1, when the particles to be electrophoresed are composed of aggregated particles composed of positive electrode particles and negative electrode particles, and particles existing as single particles, only single particles are included. Compared to Comparative Example B1 used as electrophoretic particles, the results showed that the change in the average concentration immediately after moving the particles or aggregated particles to the display substrate side and after 24 hours was small. . For this reason, in Example B1, the result that the image was hold | maintained suitably compared with comparative example B1 was obtained.
さらに、上記実施例B1に示されるように、電気泳動する粒子を、正極の粒子と負極の粒子とからなる凝集粒子と、粒子単体で存在する粒子と、から構成した場合には、単体の粒子のみを電気泳動する粒子として用いた比較例B1に比べて、繰り返し表示を行った後であっても、色再現性の低下が抑制されている、という結果が得られた。 Furthermore, as shown in Example B1, when the particles to be electrophoresed are composed of aggregated particles composed of positive electrode particles and negative electrode particles and particles existing as single particles, single particles As compared with Comparative Example B1 using only as the electrophoretic particles, the result that the decrease in color reproducibility was suppressed even after repeated display was obtained.
10 表示装置
10A 表示装置
12 表示素子
12A 表示素子
13 表示媒体
13A 表示媒体
16 電圧印加部
18 制御部
20 表示基板
22 背面基板
26 反射部材
28 凝集粒子
32 表面電極
38 背面電極
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記一対の基板間に封入された分散媒と、
前記分散媒中に分散され、前記一対の基板間に形成される電界に応じて前記分散媒中を移動し、正極の粒子と負極の粒子との凝集体とされ、正極または負極の帯電特性を有する第1の凝集粒子と、
を備えた表示媒体。 A pair of substrates at least one of which is translucent and disposed with a gap;
A dispersion medium sealed between the pair of substrates;
It is dispersed in the dispersion medium and moves in the dispersion medium according to an electric field formed between the pair of substrates, and is an aggregate of positive electrode particles and negative electrode particles. First agglomerated particles having,
A display medium comprising:
前記第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と同極性の粒子1個当たりの帯電量の絶対値Bと、
前記第2の粒子の1個当たりの帯電量の絶対値Cと、
の関係が、A>B>Cの関係であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の表示媒体。 Of the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first agglomerated particles, the absolute value A of the charge amount per particle having the opposite polarity to the second particles,
Among the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first agglomerated particles, the absolute value B of the charge amount per particle having the same polarity as the second particle,
An absolute value C of the charge amount per one of the second particles;
The display medium according to claim 3, wherein the relationship of A>B> C.
前記第1の凝集粒子における、該第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と逆極性の粒子の帯電量の絶対値の合計Eと、
の関係がD<Eの関係を示し、
且つ、
前記第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と逆極性の粒子1個当たりの帯電量の絶対値Aと、
前記第1の凝集粒子を構成する前記正極の粒子及び前記負極の粒子の内の、前記第2の粒子と同極性の粒子1個当たりの帯電量の絶対値Bと、
前記第2の粒子の1個当たりの帯電量の絶対値Cと、
の関係が、B>A>Cの関係であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の表示媒体。 The sum D of the absolute values of the charge amount of the particles having the same polarity as the second particles out of the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first aggregate particles in the first aggregate particles; ,
In the first aggregated particles, among the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first aggregated particles, a total E of the absolute values of the charge amounts of the particles having the opposite polarity to the second particles; ,
Indicates a relationship of D <E,
and,
Of the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first agglomerated particles, the absolute value A of the charge amount per particle having the opposite polarity to the second particles,
Among the positive electrode particles and the negative electrode particles constituting the first agglomerated particles, the absolute value B of the charge amount per particle having the same polarity as the second particle,
An absolute value C of the charge amount per one of the second particles;
The display medium according to claim 3, wherein the relationship of B>A> C.
前記一対の基板間に封入された分散媒と、
前記分散媒中に分散され、前記一対の基板間に形成される電界に応じて前記分散媒中を移動し、正極の粒子と負極の粒子との凝集体とされ、正極または負極の帯電特性を有する第1の凝集粒子と、
を備えた表示媒体と、
前記表示媒体の前記一対の基板間に電界を形成するための電極と、
を備えた表示素子。 A pair of substrates at least one of which is translucent and disposed with a gap;
A dispersion medium sealed between the pair of substrates;
It is dispersed in the dispersion medium and moves in the dispersion medium according to an electric field formed between the pair of substrates, and is an aggregate of positive electrode particles and negative electrode particles. First agglomerated particles having,
A display medium comprising:
An electrode for forming an electric field between the pair of substrates of the display medium;
A display device comprising:
前記一対の基板間に封入された分散媒と、
前記分散媒中に分散され、前記一対の基板間に形成される電界に応じて前記分散媒中を移動し、正極の粒子と負極の粒子との凝集体とされ、正極または負極の帯電特性を有する第1の凝集粒子と、
を備えた表示媒体と、
前記表示媒体の前記一対の基板間に電界を形成するための電極と、
前記電極に電圧を印加するための電圧印加装置と、
を備えた表示装置。 A pair of substrates at least one of which is translucent and disposed with a gap;
A dispersion medium sealed between the pair of substrates;
It is dispersed in the dispersion medium and moves in the dispersion medium according to an electric field formed between the pair of substrates, and is an aggregate of positive electrode particles and negative electrode particles. First agglomerated particles having,
A display medium comprising:
An electrode for forming an electric field between the pair of substrates of the display medium;
A voltage applying device for applying a voltage to the electrode;
A display device comprising:
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