JP4484448B2

JP4484448B2 - Manufacturing method of image display device

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Publication number: JP4484448B2
Application number: JP2003123735A
Authority: JP
Inventors: 英敏平岡; 良櫻井; 太一小林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: JP2004326011A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電力を利用した粒子の飛翔移動または粉流体の移動に伴い画像を繰り返し表示、消去できる画像表示板を備える画像表示装置の製造方法及びその製造方法に従って製造した画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶（ＬＣＤ）に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式などの技術を用いた画像表示装置（ディスプレイ）が提案されている。これらの画像表示装置は、ＬＣＤに比べて、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能を有している等のメリットから、次世代の安価な表示装置として考えられ、携帯端末用表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。
【０００３】
最近、分散粒子と着色溶液からなる分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置する電気泳動方式が提案されている。しかしながら、電気泳動方式では、液中に粒子が泳動するために液の粘性抵抗により応答速度が遅いという問題がある。また、低比重の溶液中に酸化チタンなどの高比重の粒子を分散させているために、沈降しやすく、分散状態の安定性維持が難しく、画像繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイクロカプセルレベルにし、見かけ上、このような欠点が現れ難くしているだけで、本質的な問題は何ら解決されていない。
【０００４】
以上のような溶液中での挙動を利用した電気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層を基板の一部に組み入れた方式も提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この方式は、電荷輸送層、更には電荷発生層を配置するための構造が複雑になると共に、導電性粒子から電荷を一定に逃がすことが難しく安定性に欠けるという問題もある。
【０００５】
【非特許文献１】
趙国来、外３名、“新しいトナーディスプレイデバイス（Ｉ）”、１９９９年７月２１日、日本画像学会年次大会（通算８３回）“Japan Hardcopy’99”、p.249-252
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上の問題を解消するために、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置として、透明基板および対向基板の間に、色及び帯電特性の異なる２種類の粒子群または粉流体を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群または粉流体に電界を与えて、粒子または粉流体を移動させ画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置が知られている。この画像表示装置では、透明基板と対向基板との間に隔壁を配置することにより画像表示素子を形成している。
【０００７】
従来、この一対の基板に対する隔壁の形成方法として、ウェットの接着剤を紙の上で伸ばして染み込ませ、それを一方の基板に設けた隔壁の上に貼った後剥がして接着剤を隔壁に転写し、転写した接着剤により隔壁と他方の基板とを接合する方法や、一方の基板に設けた隔壁上に他方の基板を設置し、プレスで加圧して他方の基板を隔壁に押し付け、密着させて固定する方法などが知られている。
【０００８】
しかしながら、前者の方法では、隔壁で形成されるセル内に接着剤が染み込んだり、接着剤が染み込んだ紙に粒子または粉流体が取られたりする不具合が生じ、後者の方法では、圧力むらや隔壁の高さのむらなどにより、密着の不具合箇所が出て、粒子または粉流体が表示の際の反転移動中に隔壁と基板との間に入り込んでしまうという不具合が生じる問題があった。
【０００９】
本発明の目的は上述した課題を解消して、製造にあたって、接着剤がセル内に染み込んだり、粒子または粉流体が取られたりすることのない画像表示装置の製造方法及び画像表示装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係る画像表示装置の製造方法は、少なくとも一方が透明な対向する基板間に粒子群を封入し、粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、（１）基材上にタックフリーの接着剤をシート状に塗工して転写接着フィルムを準備し、（２）一方の基板上に隔壁を形成し、隔壁間のセル内に粒子群を予め充填して準備しておき、（３）準備した転写接着フィルムの接着剤の存在する面を、準備した隔壁間のセル内に粒子群を予め充填しておいた一方の基板上に設けた隔壁に押し当てた後前記基材を剥がすことで、接着剤を隔壁上にのみ転写し、（４）他方の基板を、転写した接着剤を介して隔壁上に配置し、接着剤を硬化させることで、隔壁と他方の基板とを接合したこと、を特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第１発明の第１実施例では、（１）基材上にタックフリーの接着剤をシート状に塗工して転写接着フィルムを準備し、（２）準備した転写接着フィルムの接着剤の存在する面を、一方の基板上に設けた隔壁に押し当てた後前記基材を剥がすことで、接着剤を隔壁上にのみ転写し、（３）他方の基板を、転写した接着剤を介して隔壁上に配置し、接着剤を硬化させることで、隔壁と他方の基板とを接合することで、また、本発明の第１発明の第２実施例では、（１）樹脂バインダ中に接着剤内包マイクロカプセルを均一に分散し、基材上にこれをシート状に、マイクロカプセルの一部が、樹脂バインダ層の外に出るように塗工して転写接着フィルムを準備し、（２）準備した転写接着フィルムのマイクロカプセルの存在する面を、一方の基板上に設けた隔壁に押し当てた後前記基材を剥がすことで、マイクロカプセルを割り接着剤を隔壁上にのみ転写し、（３）他方の基板を、転写した接着剤を介して隔壁上に配置し、接着剤を硬化させることで、隔壁と他方の基板とを接合したことで、いずれの例でも転写接着フィルムはタックフリーであり、接着剤がセル内に染み込む問題、及び、粒子が取られたりする問題を解決することができる。
【００１３】
本発明の第１発明の好適例として、粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍであること、同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が、５μＣ／ｍ^２〜１５０μＣ／ｍ^２であること、粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子であること、および、粒子の色が白色及び黒色であること、がある。いずれの場合も本発明の画像表示装置の製造方法をより好適に実施することができる。
【００１４】
本発明の第２発明に係る画像表示装置の製造方法は、少なくとも一方が透明な対向する基板間に粉流体を封入し、粉流体に電界を与えて粉流体を移動させ画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、（１）基材上にタックフリーの接着剤をシート状に塗工して転写接着フィルムを準備し、（２）一方の基板上に隔壁を形成し、隔壁間のセル内に粉流体を予め充填して準備しておき、（３）準備した転写接着フィルムの接着剤の存在する面を、準備した隔壁間のセル内に粉流体を予め充填しておいた一方の基板上に設けた隔壁に押し当てた後前記基材を剥がすことで、接着剤を隔壁上にのみ転写し、（４）他方の基板を、転写した接着剤を介して隔壁上に配置し、接着剤を硬化させることで、隔壁と他方の基板とを接合したこと、を特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第２発明の第１実施例では、（１）基材上にタックフリーの接着剤をシート状に塗工して転写接着フィルムを準備し、（２）準備した転写接着フィルムの接着剤の存在する面を、一方の基板上に設けた隔壁に押し当てた後前記基材を剥がすことで、接着剤を隔壁上にのみ転写し、（３）他方の基板を、転写した接着剤を介して隔壁上に配置し、接着剤を硬化させることで、隔壁と他方の基板とを接合することで、また、本発明の第２発明の第２実施例では、（１）樹脂バインダ中に接着剤内包マイクロカプセルを均一に分散し、基材上にこれをシート状に、マイクロカプセルの一部が、樹脂バインダ層の外に出るように塗工して転写接着フィルムを準備し、（２）準備した転写接着フィルムのマイクロカプセルの存在する面を、一方の基板上に設けた隔壁に押し当てた後前記基材を剥がすことで、マイクロカプセルを割り接着剤を隔壁上にのみ転写し、（３）他方の基板を、転写した接着剤を介して隔壁上に配置し、接着剤を硬化させることで、隔壁と他方の基板とを接合したことで、いずれの例でも転写接着フィルムはタックフリーであり、接着剤がセル内に染み込む問題、及び、粉流体が取られたりする問題を解決することができる。
【００１７】
本発明の第２発明の好適例として、粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上であること、粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものであること、Ｖ_１０／Ｖ_５＞０．８、（なお、Ｖ_５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ^３）、Ｖ_１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ^３）を示す。）、および、粉流体の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍであること、がある。いずれの場合も本発明の画像表示装置の製造方法をより好適に実施することができる。
【００１８】
また、本発明の画像表示装置は、上述した本発明の第１発明または第２発明に係る画像表示装置の製造方法に従って製造することが特徴となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の画像表示装置を構成する画像表示板の画像表示素子における一例の構成とその表示駆動原理を示す図である。図１（ａ）〜（ｃ）に示す例において、１は透明基板、２は対向基板、３は透明な表示電極、４は対向電極、５は負帯電性粒子（または粉流体）、６は正帯電性粒子（または粉流体）、７は隔壁である。
【００２０】
図１（ａ）は本発明の画像表示装置において、対向する透明基板１と対向基板２との間に負帯電性粒子５及び正帯電性粒子を配置した状態を示す。この状態のものに、電源により表示電極３側と、対向電極４側に電位差ができるように電圧を付加すると、図１（ｂ）に示すようにクーロン力によって、正帯電性粒子６は表示電極３側に飛翔移動し、負帯電性粒子５は対向電極４側に飛翔移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は正帯電性粒子６の色に見える。次に電源の電位を切り替えて、表示電極３と、対向電極４に前記とは逆の電位差ができるように電圧を付加すると、図１（ｃ）に示すようにクーロン力によって、負帯電性粒子５は表示電極３に飛翔移動し、正帯電性粒子６は対向電極４の側に飛翔移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は負帯電性粒子５の色に見える。
【００２１】
図１（ｂ）と図１（ｃ）の間は電源の電位を反転するだけで繰り返し表示することができ、このように電源の電位を反転することで可逆的に色を変化させることができる。例えば、負帯電性粒子５を白色とし、正帯電性粒子６を黒色とするか、負帯電性粒子５を黒色とし、正帯電性粒子６を白色とすると、表示は白色と黒色間の可逆表示となる。本発明の方式では各粒子は電極に鏡像力により貼り付いた状態にあるので、電源を切った後も表示画像は長期に保持され、メモリー保持性が良い。
【００２２】
なお、上述した説明では、負帯電性粒子５と正帯電性粒子６を例にとって説明したが、これらを、後述するように気体中に固体状物質が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す負帯電性粉流体または正帯電性粉流体と置き換えても、同様の駆動原理となる。
【００２３】
本発明の画像表示装置の製造方法における特徴は、上述した構成の画像表示装置を製造するにあたり、画像表示素子を形成する隔壁７の透明基板１または対向基板２に対する固定方法を改良した点である。改良方法は、粒子を利用した画像表示装置でも粉流体を利用した画像表示装置でも同じであるため、以下、粒子を例にとって説明する。
【００２４】
図２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の第１発明及び第２発明の第１実施例に係る画像表示装置の製造方法の一例を説明するための図である。第１発明及び第２発明の第１実施例では、まず、図２（ａ）に示すように、フィルムまたはボードからなる基材１１上にタックフリーの接着剤１２をシート状に塗工して、転写接着フィルム１３を準備する。なお、タックフリーの接着剤１２としては、Ｂステージ硬化エポキシ接着剤、アクリル接着剤（なるべく疎水性のもので粘着成分の少ないもの）などを好適に使用することができる。また、本例では、ガラス基板からなる透明基板１上に隔壁７を形成し、隔壁７間のセル内に、黒色の負帯電性粒子５及び白色の正帯電性粒子６を散布して予め充填しておく。散布直後の粒子は、隔壁７の先端近傍の高さまで積もっている。
【００２５】
次に、図２（ｂ）に示すように、準備した転写接着フィルム１３の接着剤１２が存在する面を、隔壁７に押し当てる。この際、隔壁７の角からかかるせん断応力により、隔壁７上の接着剤１２が転写接着フィルム１３から切り離される。次に、図２（ｃ）に示すように、転写接着フィルム１３を隔壁７から剥がす。これにより、接着剤１２を隔壁７上にのみ転写することができる。なお、接着剤１２はタックフリーであるため、転写接着フィルム１３を隔壁７から剥がしても、粒子は転写接着フィルム１３に付着しない。最後に、図２（ｄ）に示すように、対向基板２を転写した接着剤１２を介して隔壁７上に配置し、接着剤１２を熱や紫外線で硬化させることで、隔壁７と対向基板２とを接合する。
【００２６】
図３（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の第１発明及び第２発明の第２実施例に係る画像表示装置の一例を説明するための図である。第１発明及び第２発明の第２実施例では、まず、図３（ａ）に示すように、好ましくはタックフリーの樹脂バインダ２１中に液状接着剤２２を内包した接着剤内包マイクロカプセル２３（マイクロカプセル内に液状接着剤２２が納まっている状態ではタックフリーである）を均一に分散し、基板２４上にこれをシート状に、マイクロカプセルの一部が、樹脂バインダ層の外に出るように塗工して、転写接着フィルム２５を準備する。なお、液状接着剤２２はタックフリーである必要はなく、従来から公知の液状接着剤のいずれをも使用することができる。また、本例では、ガラス基板からなる透明基板１上に隔壁７を形成し、隔壁７間のセル内に、黒色の負帯電性粒子５及び白色の正帯電性粒子６を散布して予め充填しておく。散布直後の粒子は、隔壁７の先端近傍の高さまで積もっている。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示すように、準備した転写接着フィルム２５の接着剤内包マイクロカプセル２３が好ましくは全面に存在する面を、隔壁７に押し当てる。この際、隔壁７に対応する位置に存在する接着剤内包マイクロカプセル２３が潰れ、中の液状接着剤２２が隔壁７に付着する。次に、図３（ｃ）に示すように、転写接着フィルム２５を隔壁７から剥がす。これにより、液状接着剤２２を隔壁７上にのみ転写することができる。なお、接着剤内包マイクロカプセル２３は潰れていない状態ではタックフリーであるため、転写接着フィルム２５を隔壁７から剥がしても、粒子は転写接着フィルム２５に付着しない。最後に、図３（ｄ）に示すように、対向基板２を転写した液状接着剤２２を介して隔壁７上に配置し、液状接着剤２２を熱や紫外線で硬化させることで、隔壁７と対向基板２とを接合する。
【００２８】
このようにして隔壁７を形成することにより、透明基板１と対向基板２との間に強固に隔壁７を形成することができ、画像表示素子を構成する空間中に、粒子または粉流体の流出を抑制した状態で所定量の粒子群または粉流体を完全に封入することができる。
【００２９】
以下、本発明の画像表示装置を構成する各部材について詳細に説明する。
基板については、少なくとも一方の基板は装置外側から粒子の色が確認できる透明基板１であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。対向基板２は透明でも不透明でもかまわない。基板の可撓性の有無は用途により適宜選択され、例えば、電子ペーパー等の用途には可撓性のある材料、携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン類の携帯機器表示等の用途には可撓性のない材料が好適である。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、ガラス、石英などの無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、特に５〜１０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、厚すぎると、表示機能としての鮮明さ、コントラストの低下が発生し、特に、電子ペーパー用途の場合にはフレキシビリティー性に欠ける。
【００３０】
電極については、図１に示す例では、電位の異なる２種類の電極である表示電極３及び対向電極４はそれぞれ透明基板１上及び対向基板２上に設けられている。他の電極配置方法としては、図４のように表示電極３及び対向電極４のいずれをも対向基板２の透明基板１と対向する側に配置する方式もある。なお、図４において、８は絶縁体である。図４に示す例では、表示電極３と対向電極４の両者は不透明な電極で良いので、銅、アルミニウム等の安価で、かつ抵抗の低い金属電極が使用できる。外部電圧印加は、直流あるいはそれに交流を重畳しても良い。各電極は帯電した粒子の電荷が逃げないように絶縁性のコート層を形成することが好ましい。このコート層は、負帯電性粒子に対しては正帯電性の樹脂を、正帯電性粒子に対しては負帯電性の樹脂を用いると粒子の電荷が逃げ難いので特に好ましい。
【００３１】
本発明の画像表示装置では、各図に示すような隔壁７を各表示素子の四周に設けるのが好ましい。隔壁を平行する２方向に設けることもできる。これにより、基板平行方向の余分な粒子移動を阻止し、耐久繰り返し性、メモリー保持性を介助すると共に、基板間の間隔を均一にかつ補強し画像表示板の強度を上げることもできる。
【００３２】
隔壁７の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、スクリーン版を用いて所定の位置にペーストを重ね塗りするスクリーン印刷法や、基板上に所望の厚さの隔壁材をベタ塗りし、隔壁として残したい部分のみレジストパターンを隔壁材上に被覆した後、ブラスト材を噴射して隔壁部以外の隔壁材を切削除去するサンドブラスト法や、該基板上に感光性樹脂を用いてレジストパターンを形成し、レジスト凹部へペーストを埋込んだ後レジスト除去するリフトオフ法（アディティブ法）や、該基板上に、隔壁材料を含有した感光性樹脂組成物を塗布し、露光・現像により所望のパターンを得る感光性ペースト法や、該基板上に隔壁材料を含有するペーストを塗布した後、凹凸を有する金型等を圧着・加圧成形して隔壁形成する鋳型成形法等、種々の方法が採用される。さらに鋳型成形法を応用し、鋳型として感光性樹脂組成物により設けたレリーフパターンを使用する、レリーフ型押し法も採用される。
【００３３】
次に、本発明の第１発明で利用する粒子について詳細に説明する。
本発明の画像表示装置で表示のための粒子は、負又は正帯電性の着色粒子で、クーロン力により飛翔移動するものであればいずれでも良いが、特に、帯電性に優れ、球形で比重の小さい粒子が好適である。粒子には単一の色のものであり、白色又は黒色の粒子が好適に用いられる。粒子の平均粒子径は０．１〜５０μｍが好ましく、特に１〜３０μｍが好ましい。粒子径がこの範囲より小さいと粒子の電荷密度が大きすぎて電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリー性はよいが、電界を反転した場合の追随性が悪くなる。反対に粒子径がこの範囲より大きいと、追随性は良いが、メモリー性が悪くなる。
【００３４】
粒子を負又は正に帯電させる方法は、特に限定されないが、コロナ放電法、電極注入法、摩擦法等の粒子を帯電する方法が用いられる。粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、画像表示装置における粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、基板との接触、種類の異なる粒子との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に「種類の異なる粒子との接触」、すなわち２粒子間の接触に伴う帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かっている。したがって、帯電量においてはこの２粒子間の帯電特性の差、すなわち仕事関数の差を知ることが重要であるが、これは簡易測定では難しい。
【００３５】
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において同じキャリヤを用いて、それぞれの粒子の帯電量測定を行うことにより相対的に評価できることを見出し、これを表面電荷密度によって規定することにより、画像表示装置として適当な粒子の帯電量を予測できることを見出した。
【００３６】
測定方法は詳しくは後に述べるが、ブローオフ法によって、粒子とキャリヤ粒子とを十分に接触させ、その飽和帯電量を測定することにより該粒子の単位重量あたりの帯電量を測定することができる。そして、該粒子の粒子径と比重を別途求めることにより該粒子の表面電荷密度を算出することができる。
【００３７】
画像表示装置においては、用いる粒子の粒子径は小さく、重力の影響はほぼ無視できるほど小さいため、粒子の比重は粒子の動きに対して影響しない。しかし、粒子の帯電量においては、同じ粒子径の粒子で単位重量あたりの平均帯電量が同じであっても、粒子の比重が２倍異なる場合に保持する帯電量は２倍異なることとなる。従って、画像表示装置に用いられる粒子の帯電特性は粒子の比重に無関係な表面電荷密度（単位：μC/m²）で評価するのが好ましいことが分かった。
【００３８】
そして、粒子間においてこの表面電荷密度の差が十分にある時、２種類の粒子はお互いの接触により異なる極性の帯電量を保持し、電界により移動する機能を保持するのである。
【００３９】
ここで、表面電荷密度は２粒子の帯電極性を異なるものにするためにある程度の差が必要であるが、大きいほどよいというものではない。粒子移動による画像表示装置においては粒子の粒子径が大きいときは主に電気影像力が粒子の飛翔電界(電圧)を決定する因子となる傾向が強いため、この粒子を低い電界(電圧)で動かすためには帯電量が低いほうがよいこととなる。また、粒子の粒子径が小さいときは分子間力・液架橋力等の非電気的な力が飛翔電界(電圧)決定因子となることが多いため、この粒子を低い電界(電圧)で動かすためには帯電量が高いほうがよいこととなる。しかし、これは粒子の表面性(材料・形状)にも大きく依存するため一概に粒子径と帯電量で規定することはできない。
【００４０】
本発明者らは平均粒子径が０．１〜５０μmの粒子においては、同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が5μC/m²〜150μC/m²である場合に画像表示装置として使用できる粒子と成り得ることを見出した。
【００４１】
ブローオフ測定原理及び方法は以下の通りである。ブローオフ法においては、両端に網を張った円筒容器中に粉体とキャリヤの混合体を入れ、一端から高圧ガスを吹き込んで粉体とキャリヤとを分離し、網の目開きから粉体のみをブローオフ(吹き飛ばし)する。この時、粉体が容器外に持ち去った帯電量と等量で逆の帯電量がキャリヤに残る。そして、この電荷による電束の全てはファラデーケージで集められ、この分だけコンデンサーは充電される。そこでコンデンサー両端の電位を測定することにより粉体の電荷量Qは、Q=CV（C:コンデンサー容量、V:コンデンサー両端の電圧）として求められる。
【００４２】
ブローオフ粉体帯電量測定装置としては東芝ケミカル社製のTB-200を用いた。本発明ではキャリヤとして正帯電性・負帯電性の２種類のものを用いて帯電量を測定し、別途測定して求めた粒子比重を用いて、それぞれの場合の単位表面積あたり電荷密度（単位：μC/ｍ^２）を算出した。すなわち、正帯電性キャリヤ(相手を正に帯電させ自らは負になりやすいキャリヤ)としてはパウダーテック社製のF963-2535を、負帯電性キャリヤ(相手を負に帯電させ自らは正に帯電しやすいキャリヤ)としてはパウダーテック社製のF921-2535を用いた。
【００４３】
粒子はその帯電電荷を保持する必要があるので、体積固有抵抗が１×１０¹⁰Ω・cm以上の絶縁性粒子が好ましく、特に１×１０¹²Ω・cm以上の絶縁性粒子が好ましい。
【００４４】
また、本発明の画像表示装置における粒子は、以下に述べる方法で評価した電荷減衰性の遅い粒子が更に好ましい。即ち、粒子を、別途、プレス、加熱溶融、キャストなどにより、厚み５〜１００μｍ範囲のフィルム状にして、そのフィルム表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させ、その表面電位の変化を測定し判定する。この場合、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きく、好ましくは４００Ｖより大きくなるように、粒子構成材料を選択、作製することが望ましい。
【００４５】
なお、上記表面電位の測定は、例えば図５に示した装置（ＱＥＡ社製ＣＲＴ２０００）により行なうことが出来る。この装置の場合は、前述したフィルムを表面に配置したロールシャフト両端部をチャック３１にて保持し、小型のスコロトロン放電器３２と表面電位計３３とを所定間隔離して併設した計測ユニットを上記フィルムの表面と１ｍｍの間隔を持って対向配置し、上記のロールシャフトを静止した状態のまま、上記計測ユニットを該ロールシャフトの一端から他端まで一定速度で移動させることにより、表面電荷を与えつつその表面電位を測定する方法が好適に採用される。なお、測定環境は温度２５±３℃、湿度５５±５ＲＨ％とする。
【００４６】
本発明の画像表示装置における粒子は帯電性能等の特性が満たされれば、いずれの材料から構成されても良い。例えば樹脂、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等から、或いは着色剤単独等で形成することができる。樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフイン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂などが挙げられ、特に基板との付着力を制御する上から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。２種以上混合することもできる。
【００４７】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、弗素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００４８】
着色剤としては、以下に例示すような、有機又は無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭などがある。
黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキなどがある。
橙色顔料としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫなどがある。
【００４９】
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレツド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂなどがある。
紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどがある。
青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣなどがある。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧなどがある。
また、白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などがある。
【００５０】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイトなどがある。
更に、塩基性、酸性、分散、直接染料などの各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルーなどがある。
これらの着色剤は、単独で或いは複数組合せて用いることができる。
特に黒色着色剤としてカーボンブラックが、白色着色剤として酸化チタンが好ましい。
粒子の製造例については特に限定されないが、例えば、電子写真のトナーを製造する場合に準じた粉砕法および重合法が使用出来る。また無機または有機顔料の粉体の表面に樹脂や荷電制御剤等をコートする方法も用いられる。
【００５１】
本発明の画像表示装置における透明基板１と対向基板２の間隔は、粒子が飛翔移動でき、コントラストを維持できれば良いが、通常１０〜５０００μｍ、好ましくは３０〜５００μｍに調整される。
粒子充填量（体積占有率）は、基板間の空間体積に対して、１０〜８０％、好ましくは１０〜７０％を占める体積になるように充填するのが良い。
【００５２】
次に、本発明の第２発明で利用する粉流体について詳細に説明する。
本発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性（光学的性質）を有するものである（平凡社：大百科事典）。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている（丸善：物理学事典）。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に移動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている（平凡社：大百科事典）。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。
【００５３】
すなわち、本発明における粉流体は、液晶（液体と固体の中間相）の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の画像表示装置で固体状物質を分散質とするものである。
【００５４】
エアロゾル状態の範囲は、粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上であることが好ましく、更に好ましくは２．５倍以上、特に好ましくは３倍以上である。上限は特に限定されないが、１２倍以下であることが好ましい。
粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍より小さいと表示上の制御が難しくなり、また、１２倍より大きいと粉流体を装置内に封入する際に舞い過ぎてしまうなどの取り扱い上の不便さが生じる。なお、最大浮遊時の見かけ体積は次のようにして測定される。すなわち、粉流体が透過して見える密閉容器に粉流体を入れ、容器自体を振動或いは落下させて、最大浮遊状態を作り、その時の見かけ体積を容器外側から測定する。具体的には、直径（内径）６ｃｍ、高さ１０ｃｍのポリプロピレン製の蓋付き容器（商品名アイボーイ：アズワン（株）製）に、未浮遊時の粉流体として１／５の体積相当の粉流体を入れ、振とう機に容器をセットし、６ｃｍの距離を３往復／ｓｅｃで３時間振とうさせる。振とう停止直後の見かけ体積を最大浮遊時の見かけ体積とする。
【００５５】
また、本発明の画像表示装置は、粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものが好ましい。
Ｖ_１０／Ｖ_５＞０．８
ここで、Ｖ_５は最大浮遊時から５分後の見かけ体積（ｃｍ^３）、Ｖ_１０は最大浮遊時から１０分後の見かけ体積（ｃｍ^３）を示す。なお、本発明の画像表示装置は、粉流体の見かけ体積の時間変化Ｖ_１０／Ｖ_５が０．８５よりも大きいものが好ましく、０．９よりも大きいものが特に好ましい。Ｖ_１０／Ｖ_５が０．８以下の場合は、通常のいわゆる粒子を用いた場合と同様となり、本発明のような高速応答、耐久性の効果が確保できなくなる。
【００５６】
また、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径（ｄ（０．５））は、好ましくは０．１〜２０μｍ、更に好ましくは０．５〜１５μｍ、特に好ましくは０．９〜８μｍである。０．１μｍより小さいと表示上の制御が難しくなり、２０μｍより大きいと、表示はできるものの隠蔽率が下がり装置の薄型化が困難となる。なお、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径（ｄ（０．５））は、次の粒子径分布Spanにおけるｄ（０．５）と同様である。
【００５７】
粉流体を構成する粒子物質は、下記式に示される粒子径分布Spanが５未満であることが好ましく、更に好ましくは３未満である。
粒子径分布Span＝（ｄ（０．９）−ｄ（０．１））／ｄ（０．５）
ここで、ｄ（０．５）は粉流体を構成する粒子物質の５０％がこれより大きく、５０％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．１）はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質の比率が１０％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．９）はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質が９０％である粒子径をμｍで表した数値である。粉流体を構成する粒子物質の粒子径分布Spanを５以下とすることにより、サイズが揃い、均一な粉流体移動が可能となる。
【００５８】
なお、以上の粒子径分布及び粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粉流体にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒径と対応関係があることから、粒子径及び粒子径分布が測定できる。この粒子径及び粒子径分布は、体積基準分布から得られる。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.)測定機を用いて、窒素気流中に粉流体を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、測定を行うことができる。
【００５９】
粉流体の作製は、必要な樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を混練り粉砕しても、モノマーから重合しても、既存の粒子を樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤でコーティングしても良い。以下、粉流体を構成する樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００６０】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂などが挙げられ、２種以上混合することもでき、特に、基板との付着力を制御する上から、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂が好適である。
【００６１】
荷電制御剤の例としては、正電荷付与の場合には、４級アンモニウム塩系化合物、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール誘導体などが挙げられ、負電荷付与の場合には、含金属アゾ染料、サリチル酸金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体などが挙げられる。
着色剤の例としては、塩基性、酸性などの染料が挙げられ、ニグロシン、メチレンブルー、キノリンイエロー、ローズベンガルなどが例示される。
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
【００６２】
しかしながら、このような材料を工夫無く混練り、コーティングなどを施しても、エアロゾル状態を示す粉流体を作製することはできない。エアロゾル状態を示す粉流体の決まった製法は定かではないが、例示すると次のようになる。
【００６３】
まず、粉流体を構成する粒子物質の表面に、平均粒子径が２０〜１００ｎｍ、好ましくは２０〜８０ｎｍの無機微粒子を固着させることが適当である。更に、その無機微粒子がシリコーンオイルで処理されていることが適当である。ここで、無機微粒子としては、二酸化珪素（シリカ）、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化銅等が挙げられる。この無機微粒子を固着させる方法が重要であり、例えば、ハイブリダイザー（奈良機械製作所（株）製）やメカノフュージョン（ホソカワミクロン（株）製）などを用いて、ある限定された条件下（例えば処理時間）で、エアロゾル状態を示す粉流体を作製することができる。
【００６４】
ここで繰り返し耐久性を更に向上させるためには、粉流体を構成する樹脂の安定性、特に、吸水率と溶剤不溶率を管理することが効果的である。基板間に封入する粉流体を構成する樹脂の吸水率は、３重量％以下、特に２重量％以下とすることが好ましい。なお、吸水率の測定は、ＡＳＴＭ−Ｄ５７０に準じて行い、測定条件は２３℃で２４時間とする。粉流体を構成する樹脂の溶剤不溶率に関しては、下記関係式で表される粉流体の溶剤不溶率を５０％以上、特に７０％以上とすることが好ましい。
溶剤不溶率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００
（但し、Ａは樹脂の溶剤浸漬前重量、Ｂは良溶媒中に樹脂を２５℃で２４時間浸漬した後の重量を示す）
【００６５】
この溶剤不溶率が５０％未満では、長期保存時に粉流体を構成する粒子物質表面にブリードが発生し、粉流体との付着力に影響を及ぼし粉流体の移動の妨げとなり、画像表示耐久性に支障をきたす場合がある。なお、溶剤不溶率を測定する際の溶剤（良溶媒）としては、フッ素樹脂ではメチルエチルケトン等、ポリアミド樹脂ではメタノール等、アクリルウレタン樹脂では、メチルエチルケトン、トルエン等、メラミン樹脂ではアセトン、イソプロパノール等、シリコーン樹脂ではトルエン等が好ましい。
【００６６】
また、粉流体の充填量については、粉流体の占有体積が、対向する基板間の空隙部分の５〜８５％、好ましくは１０〜６５％、更に好ましくは１０〜５５％になるように調整することが好ましい。粉流体がエアロゾル状態を示すために、表示装置内への封入は通常の方法では困難であり、静電塗装機を用いて、強制的に基板に粉流体を付着させることが、取り扱いの上で、好適である。この場合は、片方の基板にのみ、あるいは、両方の基板に付着させて合わせる、のいずれかの方法でも良い。
【００６７】
更に、本発明においては基板間の粒子群あるいは粉流体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％ＲＨ以下、好ましくは５０％ＲＨ以下、更に好ましくは３５％ＲＨ以下とすることが重要である。以上の空隙部分とは、透明基板１、対向基板２に挟まれる部分から、粒子群あるいは粉流体の専有部分、隔壁７の占有部分、装置シール部分を除いた、いわゆる粒子群あるいは粉流体が接する気体部分を指すものとする。
【００６８】
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウムなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように装置に封入することが必要であり、例えば、粒子群あるいは粉流体の充填、基板の組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、更に、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【００６９】
なお、本発明の画像表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話などのモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞などの電子ペーパー、看板、ポスター、黒板などの提示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカードなどのカード表示部などに用いられる。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の第１発明及び第２発明の第１実施例では、（１）基材上にタックフリーの接着剤をシート状に塗工して転写接着フィルムを準備し、（２）準備した転写接着フィルムの接着剤の存在する面を、一方の基板上に設けた隔壁に押し当てた後前記基材を剥がすことで、接着剤を隔壁上にのみ転写し、（３）他方の基板を、転写した接着剤を介して隔壁上に配置し、接着剤を硬化させることで、隔壁と他方の基板とを接合しているため、また、本発明の第１発明及び第２発明の第２実施例では、（１）樹脂バインダ中に接着剤内包マイクロカプセルを均一に分散し、基材上にこれをシート状に、マイクロカプセルの一部が、樹脂バインダ層の外に出るように塗工して転写接着フィルムを準備し、（２）準備した転写接着フィルムのマイクロカプセルの存在する面を、一方の基板上に設けた隔壁に押し当てた後前記基材を剥がすことで、マイクロカプセルを割り接着剤を隔壁上にのみ転写し、（３）他方の基板を、転写した接着剤を介して隔壁上に配置し、接着剤を硬化させることで、隔壁と他方の基板とを接合しているため、いずれの例でも転写接着フィルムはタックフリーであり、接着剤がセル内に染み込む問題、及び、粒子が取られたりする問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の画像表示装置における表示素子の一例とその表示作動原理を示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の画像表示装置の製造方法における画像表示素子を形成する隔壁の製造方法の一例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の画像表示装置の製造方法における画像表示素子を形成する隔壁の製造方法の他の例を示す図である。
【図４】本発明の画像表示装置における表示素子の他の例として、表示電極及び対向電極のいずれをも対向基板の透明基板と対向する側に配置した場合を示す説明図である。
【図５】本発明の画像表示装置における粒子の表面電位測定するための測定装置の説明図である。
【符号の説明】
１透明基板
２対向基板
３表示電極
４対向電極
５負帯電性粒子（粉流体）
６正帯電性粒子（粉流体）
７隔壁
８絶縁体
１１、２４基材
１２接着剤
１３、２５転写接着フィルム
２１樹脂バインダ
２２液状接着剤
２３接着剤内包マイクロカプセル
３１チャック
３２スコロトロン放電器
３３表面電位計[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an image display device including an image display plate capable of repeatedly displaying and erasing an image with the movement of particles flying or the movement of powder fluid using electrostatic force, and an image display device manufactured according to the manufacturing method. It is.
[0002]
[Prior art]
As an image display device that replaces a liquid crystal (LCD), an image display device (display) using a technique such as an electrophoretic method, an electrochromic method, a thermal method, or a two-color particle rotation method has been proposed. These image display devices are considered as next-generation inexpensive display devices because of their advantages such as a wide viewing angle close to that of ordinary printed materials, low power consumption, and memory function compared to LCDs. Therefore, it is expected to expand to displays for portable terminals, electronic paper, and the like.
[0003]
Recently, an electrophoretic method has been proposed in which a dispersion composed of dispersed particles and a colored solution is microencapsulated and disposed between opposing substrates. However, the electrophoresis method has a problem that the response speed is slow due to the viscous resistance of the liquid because the particles migrate into the liquid. In addition, since particles having a high specific gravity such as titanium oxide are dispersed in a solution having a low specific gravity, there is a problem that they are liable to settle, it is difficult to maintain the stability of the dispersed state, and the stability of image repetition is lacking. Even with microencapsulation, the cell size is reduced to the microcapsule level, and such defects are hardly made to appear, and the essential problems are not solved.
[0004]
In contrast to the electrophoresis method using the behavior in the solution as described above, a method in which the conductive particles and the charge transport layer are incorporated in a part of the substrate without using the solution has been proposed (for example, non-patent document). 1). This method has a problem in that the structure for arranging the charge transport layer and further the charge generation layer is complicated, and it is difficult to release the charge from the conductive particles to a certain degree and the stability is insufficient.
[0005]
[Non-Patent Document 1]
趙 Kuniori and three others, “New Toner Display Device (I)”, July 21, 1999, Annual Meeting of the Imaging Society of Japan (83 times in total) “Japan Hardcopy'99”, p.249-252
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the above problems, two types of dry and fast response speed, simple structure, inexpensive and excellent stability as an image display device having different colors and charging characteristics between a transparent substrate and a counter substrate One or more particles separated from each other by a partition wall that encloses a particle group or powder fluid and applies an electric field to the particle group or powder fluid from two types of electrodes having different potentials to move the particle or powder fluid and display an image. There is known an image display apparatus including an image display board having the image display elements. In this image display device, an image display element is formed by disposing a partition wall between a transparent substrate and a counter substrate.
[0007]
Conventionally, as a method of forming a partition wall for this pair of substrates, wet adhesive is stretched and soaked on paper, and is applied to a partition provided on one substrate and then peeled off to transfer the adhesive to the partition wall. Then, the partition and the other substrate are bonded with the transferred adhesive, or the other substrate is placed on the partition provided on the one substrate, and the other substrate is pressed against the partition by pressing with a press. There are known methods for fixing them.
[0008]
However, in the former method, there is a problem that the adhesive soaks into the cells formed by the partition walls, or particles or powdered fluid is taken into the paper soaked with the adhesive. Due to the unevenness of the height, there is a problem that a defective portion of adhesion comes out and a problem that particles or powder fluid enters between the partition wall and the substrate during the reversal movement at the time of display.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a method for manufacturing an image display device and an image display device in which an adhesive does not soak into a cell and particles or powdered fluid is not taken off during manufacture. It is what.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
First of the present invention Clearly The image display device manufacturing method includes one or more particles separated from each other by partition walls, in which at least one of the particles is encapsulated between opposing substrates, and an electric field is applied to the particles to move the particles to display an image. A method for producing an image display device comprising an image display plate having an image display element of (1): (1) preparing a transfer adhesive film by applying a tack-free adhesive in a sheet form on a substrate; (2) A partition wall is formed on one substrate, and a cell group between the partition walls is preliminarily filled and prepared. ( 3 ) Adhesive surface of the prepared transfer adhesive film, Particles were pre-filled in the cells between the prepared partition walls After pressing against the partition provided on one substrate, the base material is peeled off to transfer the adhesive only onto the partition, 4 ) The other substrate is placed on the partition via the transferred adhesive, and the adhesive is cured to bond the partition and the other substrate.
[0012]
In the first embodiment of the first invention of the present invention, (1) a tack-free adhesive is coated on a substrate in a sheet form to prepare a transfer adhesive film, and (2) the prepared transfer adhesive film is bonded. The surface on which the agent is present is pressed against the partition provided on one substrate and then the base material is peeled off to transfer the adhesive only onto the partition. (3) The adhesive onto which the other substrate is transferred And the adhesive is cured to bond the partition and the other substrate, and in the second embodiment of the first invention of the present invention, (1) in the resin binder An adhesive-encapsulated microcapsule is uniformly dispersed in a sheet, and this is coated in a sheet form on the substrate so that a part of the microcapsule comes out of the resin binder layer. 2) One side of the prepared transfer adhesive film on which the microcapsules exist After pressing against the partition provided on the substrate, the base material is peeled off to split the microcapsule and transfer the adhesive only onto the partition. (3) Transfer the other substrate onto the partition via the transferred adhesive. In this example, the transfer adhesive film is tack-free, and the adhesive penetrates into the cell, and the particles are bonded. The problem that is taken can be solved.
[0013]
As a preferred example of the first invention of the present invention, the average particle size of the particles is 0.1 to 50 μm, and the difference in surface charge density between the two types of particles measured by the blow-off method using the same type of carrier. Absolute value is 5μC / m ² ~ 150μC / m ² The surface after 0.3 seconds when the surface is charged by applying a voltage of 8 KV to the corona discharger in which the particles are arranged at a distance of 1 mm from the surface to generate a corona discharge. There are cases where the maximum value of the potential is a particle larger than 300 V and the color of the particle is white and black. In any case, the manufacturing method of the image display device of the present invention can be more suitably carried out.
[0014]
A method of manufacturing an image display device according to a second aspect of the present invention includes: a partition wall that encloses a powder fluid between opposing substrates at least one of which is transparent, and applies an electric field to the powder fluid to move the powder fluid and display an image A method of manufacturing an image display device comprising an image display plate having one or more image display elements isolated from each other by (1) applying and transferring a tack-free adhesive in a sheet form on a substrate Prepare an adhesive film, (2) A partition is formed on one substrate, and a powder fluid is filled in advance in the cells between the partitions, and prepared. ( 3 ) Adhesive surface of the prepared transfer adhesive film, The cell between the prepared partition walls was pre-filled with powdered fluid After pressing against the partition provided on one substrate, the base material is peeled off to transfer the adhesive only onto the partition, 4 ) The other substrate is placed on the partition via the transferred adhesive, and the adhesive is cured to bond the partition and the other substrate.
[0016]
In the first embodiment of the second invention of the present invention, (1) a transfer adhesive film is prepared by applying a tack-free adhesive in a sheet form on a substrate, and (2) adhesion of the prepared transfer adhesive film. The surface on which the agent is present is pressed against the partition provided on one substrate and then the base material is peeled off to transfer the adhesive only onto the partition. (3) The adhesive onto which the other substrate is transferred And is bonded to the other substrate by curing the adhesive, and in the second embodiment of the second invention of the present invention, (1) in the resin binder An adhesive-encapsulated microcapsule is uniformly dispersed in a sheet, and this is coated in a sheet form on the substrate so that a part of the microcapsule comes out of the resin binder layer. 2) One side of the prepared transfer adhesive film on which the microcapsules exist After pressing against the partition provided on the substrate, the base material is peeled off to split the microcapsule and transfer the adhesive only onto the partition. (3) Transfer the other substrate onto the partition via the transferred adhesive. In any case, the transfer adhesive film is tack-free, and the adhesive penetrates into the cell, and the powder fluid. It can solve the problem that is taken.
[0017]
As a preferred example of the second invention of the present invention, the apparent volume of the powdered fluid when floating is at least twice as large as when it is not floating, the temporal change in the apparent volume of the powdered fluid satisfies the following formula, V ₁₀ / V ₅ > 0.8, (V ₅ Is the apparent volume of powdered fluid (cm ³ ), V ₁₀ Is the apparent volume of powdered fluid 10 cm after the maximum floating time (cm ³ ). ) And the average particle diameter d (0.5) of the powder fluid is 0.1 to 20 μm. In any case, the manufacturing method of the image display device of the present invention can be more suitably carried out.
[0018]
The image display device of the present invention is characterized by being manufactured according to the method for manufacturing the image display device according to the first or second invention of the present invention described above.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1A to 1C are diagrams showing an example configuration of an image display element of an image display board constituting the image display apparatus of the present invention and the display driving principle thereof. In the example shown in FIGS. 1A to 1C, 1 is a transparent substrate, 2 is a counter substrate, 3 is a transparent display electrode, 4 is a counter electrode, 5 is negatively charged particles (or powdered fluid), and 6 is Positively charged particles (or powder fluid), 7 is a partition wall.
[0020]
FIG. 1A shows a state in which negatively chargeable particles 5 and positively chargeable particles are arranged between a transparent substrate 1 and a counter substrate 2 facing each other in the image display device of the present invention. When a voltage is applied to the display electrode 3 in this state so that a potential difference is generated between the display electrode 3 side and the counter electrode 4 side by the power source, the positively chargeable particles 6 are displayed by the Coulomb force as shown in FIG. The negatively chargeable particles 5 fly and move to the counter electrode 4 side. In this case, the display surface viewed from the transparent substrate 1 side looks like the color of the positively chargeable particles 6. Next, when the potential of the power source is switched and a voltage is applied to the display electrode 3 and the counter electrode 4 so as to create a potential difference opposite to the above, negatively charged particles are generated by Coulomb force as shown in FIG. 5 jumps to the display electrode 3 and the positively chargeable particles 6 fly to the counter electrode 4 side. In this case, the display surface viewed from the transparent substrate 1 side looks like the color of the negatively charged particles 5.
[0021]
Between FIG. 1 (b) and FIG. 1 (c), it is possible to repeatedly display only by reversing the potential of the power source, and the color can be reversibly changed by reversing the potential of the power source in this way. . For example, when the negatively charged particles 5 are white and the positively charged particles 6 are black, or the negatively charged particles 5 are black and the positively charged particles 6 are white, the display is reversible between white and black. It becomes. In the method of the present invention, since each particle is stuck to the electrode by mirror image force, the display image is retained for a long time even after the power is turned off, and the memory retainability is good.
[0022]
In the above description, the negatively chargeable particles 5 and the positively chargeable particles 6 have been described as examples. However, as will be described later, these particles are high in an aerosol state in which a solid substance is stably suspended as a dispersoid in a gas. The same driving principle can be obtained by replacing with a negatively charged powder fluid or a positively charged powder fluid exhibiting fluidity.
[0023]
A feature of the manufacturing method of the image display device according to the present invention is that the method for fixing the partition wall 7 forming the image display element to the transparent substrate 1 or the counter substrate 2 is improved in manufacturing the image display device having the above-described configuration. . Since the improvement method is the same for both an image display device using particles and an image display device using powdered fluid, the following description will be made taking particles as an example.
[0024]
FIGS. 2A to 2D are views for explaining an example of a method for manufacturing an image display device according to the first and second embodiments of the present invention. In the first embodiment of the first and second inventions, first, as shown in FIG. 2 (a), a tack-free adhesive 12 is applied in a sheet form on a substrate 11 made of a film or board. A transfer adhesive film 13 is prepared. In addition, as the tack-free adhesive 12, a B-stage curing epoxy adhesive, an acrylic adhesive (having a hydrophobic material with as little adhesive component as possible) and the like can be suitably used. Further, in this example, the partition walls 7 are formed on the transparent substrate 1 made of a glass substrate, and the black negatively charged particles 5 and the white positively charged particles 6 are dispersed and filled in the cells between the partition walls 7 in advance. Keep it. The particles just after spreading are piled up to a height near the tip of the partition wall 7.
[0025]
Next, as shown in FIG. 2B, the surface of the prepared transfer adhesive film 13 on which the adhesive 12 is present is pressed against the partition wall 7. At this time, the adhesive 12 on the partition wall 7 is separated from the transfer adhesive film 13 by the shear stress applied from the corner of the partition wall 7. Next, as shown in FIG. 2C, the transfer adhesive film 13 is peeled off from the partition wall 7. Thereby, the adhesive 12 can be transferred only onto the partition wall 7. Since the adhesive 12 is tack-free, the particles do not adhere to the transfer adhesive film 13 even if the transfer adhesive film 13 is peeled off from the partition wall 7. Finally, as shown in FIG. 2 (d), the opposing substrate 2 is placed on the partition wall 7 with the adhesive 12 transferred, and the adhesive 12 is cured with heat or ultraviolet rays, so that the partition wall 7 and the opposing substrate are cured. 2 is joined.
[0026]
FIGS. 3A to 3D are views for explaining an example of the image display apparatus according to the second embodiment of the first invention and the second invention of the present invention, respectively. In the second embodiment of the first and second inventions, first, as shown in FIG. 3A, an adhesive-encapsulated microcapsule 23 (a liquid adhesive 22 is preferably encapsulated in a tack-free resin binder 21 ( It is tack-free when the liquid adhesive 22 is contained in the microcapsule), and is dispersed in a sheet form on the substrate 24 so that a part of the microcapsule comes out of the resin binder layer. The transfer adhesive film 25 is prepared. In addition, the liquid adhesive 22 does not need to be tack-free, and any conventionally known liquid adhesive can be used. Further, in this example, the partition walls 7 are formed on the transparent substrate 1 made of a glass substrate, and the black negatively charged particles 5 and the white positively charged particles 6 are dispersed and filled in the cells between the partition walls 7 in advance. Keep it. The particles just after spreading are piled up to a height near the tip of the partition wall 7.
[0027]
Next, as shown in FIG. 3B, the surface of the prepared transfer adhesive film 25 in which the adhesive-encapsulated microcapsules 23 are preferably present on the entire surface is pressed against the partition wall 7. At this time, the adhesive-encapsulated microcapsule 23 present at a position corresponding to the partition wall 7 is crushed, and the liquid adhesive 22 contained therein adheres to the partition wall 7. Next, as shown in FIG. 3C, the transfer adhesive film 25 is peeled off from the partition wall 7. Thereby, the liquid adhesive 22 can be transferred only onto the partition wall 7. Since the adhesive-encapsulated microcapsules 23 are tack-free when not crushed, the particles do not adhere to the transfer adhesive film 25 even if the transfer adhesive film 25 is peeled off from the partition wall 7. Finally, as shown in FIG. 3D, the counter substrate 2 is disposed on the partition wall 7 via the liquid adhesive 22 to which the counter substrate 2 is transferred, and the liquid adhesive 22 is cured by heat or ultraviolet rays, thereby The counter substrate 2 is bonded.
[0028]
By forming the partition wall 7 in this way, the partition wall 7 can be firmly formed between the transparent substrate 1 and the counter substrate 2, and particles or powder fluid can flow out into the space constituting the image display element. It is possible to completely enclose a predetermined amount of particle group or powder fluid in a state where the above is suppressed.
[0029]
Hereafter, each member which comprises the image display apparatus of this invention is demonstrated in detail.
As for the substrate, at least one of the substrates is the transparent substrate 1 from which the color of the particles can be confirmed from the outside of the apparatus, and a material having high visible light transmittance and good heat resistance is preferable. The counter substrate 2 may be transparent or opaque. Whether the substrate is flexible or not is appropriately selected depending on the application. For example, a flexible material for applications such as electronic paper, and flexibility for applications such as mobile phones, PDAs, and notebook PCs. A material with no is preferred. Examples of the substrate material include polymer sheets such as polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polyethylene, polycarbonate, polyimide, and acrylic, and inorganic sheets such as glass and quartz. The thickness of the substrate is preferably 2 to 5000 μm, and particularly preferably 5 to 1000 μm. If it is too thin, it will be difficult to maintain the strength and the uniformity of the distance between the substrates, and if it is too thick, the display function will have sharpness and contrast. Decrease occurs, and in particular in the case of electronic paper use, flexibility is lacking.
[0030]
Regarding the electrodes, in the example shown in FIG. 1, the display electrode 3 and the counter electrode 4, which are two kinds of electrodes having different potentials, are provided on the transparent substrate 1 and the counter substrate 2, respectively. As another electrode arrangement method, there is a method in which both the display electrode 3 and the counter electrode 4 are arranged on the side of the counter substrate 2 facing the transparent substrate 1 as shown in FIG. In FIG. 4, 8 is an insulator. In the example shown in FIG. 4, since both the display electrode 3 and the counter electrode 4 may be opaque electrodes, a metal electrode having a low resistance such as copper or aluminum can be used. The external voltage application may be a direct current or an alternating current superimposed thereon. Each electrode is preferably formed with an insulating coating layer so that the charge of the charged particles does not escape. In this coating layer, it is particularly preferable to use a positively chargeable resin for the negatively chargeable particles and a negatively chargeable resin for the positively chargeable particles because the charge of the particles is difficult to escape.
[0031]
In the image display device of the present invention, it is preferable to provide partition walls 7 as shown in the drawings on the four sides of each display element. The partition walls can be provided in two parallel directions. Thereby, excessive particle movement in the substrate parallel direction can be prevented, durability repeatability and memory retention can be assisted, and the space between the substrates can be uniformly and reinforced to increase the strength of the image display plate.
[0032]
A method for forming the partition wall 7 is not particularly limited. For example, a screen printing method in which a paste is repeatedly applied to a predetermined position using a screen plate, or a partition wall material having a desired thickness is solidly coated on the substrate. The resist pattern is coated on the barrier rib material only on the part that you want to leave, and then the blasting material is sprayed to remove the barrier rib material other than the barrier rib part, and the resist pattern is formed on the substrate using a photosensitive resin. Then, a resist is removed after embedding the paste in the resist recess, or a photosensitive resin composition containing a partition wall material is applied onto the substrate, and a desired pattern is obtained by exposure and development. A photosensitive paste method or a mold forming method in which a partition containing partition wall material is applied on the substrate, and then a partition wall is formed by pressure bonding and pressure molding of a mold having irregularities. Various methods are employed. Furthermore, a relief molding method using a relief pattern provided by a photosensitive resin composition as a mold is also applied by applying a mold forming method.
[0033]
Next, the particles used in the first invention of the present invention will be described in detail.
The particles for display in the image display device of the present invention may be any negative or positively-charged colored particles that can move and move by Coulomb force. Particularly, the particles are excellent in chargeability, spherical and specific gravity. Small particles are preferred. The particles are of a single color, and white or black particles are preferably used. The average particle diameter of the particles is preferably from 0.1 to 50 μm, particularly preferably from 1 to 30 μm. If the particle diameter is smaller than this range, the charge density of the particles is too large and the mirror image force to the electrode or substrate is too strong, and the memory property is good, but the followability when the electric field is reversed is poor. On the other hand, if the particle diameter is larger than this range, the followability is good, but the memory property is poor.
[0034]
A method of charging the particles negatively or positively is not particularly limited, and a method of charging the particles such as a corona discharge method, an electrode injection method, and a friction method is used. The charge amount of particles naturally depends on the measurement conditions, but the charge amount of particles in the image display device is almost dependent on the initial charge amount, contact with the substrate, contact with different types of particles, and charge decay with elapsed time. In particular, it has been found that the “contact with different types of particles”, that is, the saturation value of the charging behavior associated with the contact between two particles is the dominant factor. Therefore, it is important to know the difference in charging characteristics between the two particles, that is, the difference in work function, in terms of the charge amount, but this is difficult by simple measurement.
[0035]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the same carrier can be used in the blow-off method to perform relative evaluation by measuring the charge amount of each particle, and by defining this by the surface charge density, the image can be obtained. It has been found that the charge amount of particles suitable as a display device can be predicted.
[0036]
Although the measurement method will be described in detail later, the charge amount per unit weight of the particles can be measured by bringing the particles and carrier particles into sufficient contact by the blow-off method and measuring the saturation charge amount. Then, the surface charge density of the particles can be calculated by separately obtaining the particle diameter and specific gravity of the particles.
[0037]
In the image display device, the particle diameter of the particles used is small and the influence of gravity is so small that it can be ignored. Therefore, the specific gravity of the particles does not affect the movement of the particles. However, regarding the charge amount of the particles, even if the average charge amount per unit weight is the same for the particles having the same particle diameter, the charge amount to be held when the specific gravity of the particles is two times different will be two times different. Therefore, the charging characteristics of the particles used in the image display device are the surface charge density (unit: μC / m) regardless of the specific gravity of the particles. ² It was found that the evaluation was preferable.
[0038]
When there is a sufficient difference in surface charge density between the particles, the two kinds of particles retain the charge amounts of different polarities due to contact with each other, and retain the function of moving by the electric field.
[0039]
Here, the surface charge density needs to have a certain difference in order to make the two particles have different charging polarities, but the larger the surface charge density, the better. In the image display device by particle movement, when the particle size of the particle is large, the electric image force tends to be a factor that mainly determines the flying electric field (voltage) of the particle, so this particle is moved with a low electric field (voltage). For this purpose, a lower charge amount is better. In addition, when the particle size of the particle is small, non-electric forces such as intermolecular force and liquid crosslinking force are often determinants of the flying electric field (voltage), so this particle is moved with a low electric field (voltage). Therefore, a higher charge amount is better. However, since this greatly depends on the surface properties (material / shape) of the particles, it cannot be generally defined by the particle diameter and the charge amount.
[0040]
In the case of particles having an average particle diameter of 0.1 to 50 μm, the present inventors have an absolute value of the difference in surface charge density of two types of particles measured by the blow-off method using the same type of carrier is 5 μC / m. ² ~ 150μC / m ² It was found that the particles can be used as an image display device.
[0041]
The blow-off measurement principle and method are as follows. In the blow-off method, a mixture of powder and carrier is placed in a cylindrical container with nets at both ends, high pressure gas is blown from one end to separate the powder and carrier, and only the powder is removed from the mesh opening. Blow off. At this time, the charge amount equal to the charge amount taken away from the container by the powder remains on the carrier. All of the electric flux due to this charge is collected by the Faraday cage, and the capacitor is charged by this amount. Therefore, by measuring the potential across the capacitor, the charge amount Q of the powder can be obtained as Q = CV (C: capacitor capacity, V: voltage across the capacitor).
[0042]
TB-200 manufactured by Toshiba Chemical Co. was used as a blow-off powder charge measuring device. In the present invention, the charge amount is measured using two types of carriers of positive chargeability and negative chargeability as the carrier, and the charge density per unit surface area in each case (unit: μC / m ² ) Was calculated. In other words, F963-2535 manufactured by Powdertech Co., Ltd. is used as a positively chargeable carrier (a carrier that tends to be negatively charged when the other party is positively charged). As an easy carrier, F921-2535 made by Powdertech was used.
[0043]
Since the particles need to retain their charged charge, the volume resistivity is 1 × 10 ^Ten Insulating particles of Ω · cm or more are preferable, especially 1 × 10 ¹² Insulating particles of Ω · cm or more are preferred.
[0044]
The particles in the image display device of the present invention are more preferably particles having a slow charge decay property evaluated by the method described below. That is, the particles are separately formed into a film having a thickness of 5 to 100 μm by pressing, heat melting, casting, or the like, and a voltage of 8 KV is applied to a corona discharger disposed with a 1 mm interval from the film surface. Corona discharge is generated to charge the surface, and the change in surface potential is measured and judged. In this case, it is desirable to select and prepare the particle constituent material so that the maximum value of the surface potential after 0.3 seconds is greater than 300V, preferably greater than 400V.
[0045]
The surface potential can be measured by, for example, the apparatus shown in FIG. 5 (CRT2000 manufactured by QEA). In the case of this apparatus, both ends of the roll shaft on which the above-described film is arranged are held by the chuck 31, and a measuring unit in which a small scorotron discharger 32 and a surface potential meter 33 are separated from each other by a predetermined distance is provided on the film. A surface charge is applied by moving the measurement unit at a constant speed from one end of the roll shaft to the other end while keeping the roll shaft stationary with a 1 mm gap from the surface of the roll. A method for measuring the surface potential is preferably employed. The measurement environment is a temperature of 25 ± 3 ° C. and a humidity of 55 ± 5 RH%.
[0046]
The particles in the image display apparatus of the present invention may be composed of any material as long as characteristics such as charging performance are satisfied. For example, it can be formed from a resin, a charge control agent, a colorant, an inorganic additive or the like, or a colorant alone. Examples of the resin include urethane resin, urea resin, acrylic resin, polyester resin, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, acrylic fluororesin, silicone resin, acrylic silicone resin, epoxy resin, polystyrene resin, styrene Examples include acrylic resin, polyolefin resin, butyral resin, vinylidene chloride resin, melamine resin, phenol resin, fluororesin, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyether resin, polyamide resin, etc. Therefore, acrylic urethane resin, acrylic silicone resin, acrylic fluororesin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, fluororesin, and silicone resin are suitable. Two or more kinds can be mixed.
[0047]
The charge control agent is not particularly limited. Examples of the negative charge control agent include salicylic acid metal complexes, metal-containing azo dyes, metal-containing oil-soluble dyes (including metal ions and metal atoms), and quaternary ammonium salt systems. Examples thereof include compounds, calixarene compounds, boron-containing compounds (benzyl acid boron complexes), and nitroimidazole derivatives. Examples of the positive charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane compounds, quaternary ammonium salt compounds, polyamine resins, imidazole derivatives, and the like. In addition, metal oxides such as ultrafine silica, ultrafine titanium oxide and ultrafine alumina, nitrogen-containing cyclic compounds such as pyridine and derivatives and salts thereof, various organic pigments, resins containing fluorine, chlorine, nitrogen, etc. are also charged. It can also be used as a control agent.
[0048]
As the colorant, various organic or inorganic pigments and dyes as exemplified below can be used.
Examples of black pigments include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, and activated carbon.
Yellow pigments include yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, and quinoline. There are yellow rake, permanent yellow NCG, tartrage rake and so on.
Examples of the orange pigment include red yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.
[0049]
Examples of red pigments include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, risor red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, rhodamine lake B, There are Alizarin Lake and Brilliant Carmine 3B.
Examples of purple pigments include manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
Examples of blue pigments include bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, and induslen blue BC.
Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, malachite green lake, final yellow green G, and the like.
Examples of white pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
[0050]
Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white.
Furthermore, various dyes such as basic, acidic, disperse, and direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue.
These colorants can be used alone or in combination.
In particular, carbon black is preferable as the black colorant, and titanium oxide is preferable as the white colorant.
Examples of the production of the particles are not particularly limited. For example, a pulverization method and a polymerization method according to the case of producing an electrophotographic toner can be used. Further, a method of coating the surface of the inorganic or organic pigment powder with a resin, a charge control agent or the like is also used.
[0051]
The distance between the transparent substrate 1 and the counter substrate 2 in the image display device of the present invention is adjusted to 10 to 5000 μm, preferably 30 to 500 μm, as long as the particles can fly and maintain the contrast.
The particle filling amount (volume occupancy) may be filled so as to be 10 to 80%, preferably 10 to 70% of the space volume between the substrates.
[0052]
Next, the powder fluid used in the second invention of the present invention will be described in detail.
The “powder fluid” in the present invention is a substance in an intermediate state of both fluid and particle characteristics that exhibits fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. For example, liquid crystal is defined as an intermediate phase between a liquid and a solid, and has fluidity that is a characteristic of liquid and anisotropy (optical properties) that is a characteristic of solid (Heibonsha: Encyclopedia) . On the other hand, the definition of particle is an object with a finite mass even if it is negligible, and is said to be affected by gravity (Maruzen: Physics Encyclopedia). Here, even in the case of particles, there are special states of gas-solid fluidized bed and liquid-solid fluids. When gas is flowed from the bottom plate to the particles, upward force is applied to the particles according to the velocity of the gas. Is a gas-solid fluidized bed that is in a state where it can easily move when it balances with gravity, and it is also called a liquid-solid fluidized state that is fluidized by the fluid (ordinary) Company: Encyclopedia). As described above, the gas-solid fluidized bed body and the liquid-solid fluid are in a state of using a gas or liquid flow. In the present invention, it has been found that a substance in a state of fluidity can be produced specifically without borrowing the force of such gas and liquid, and this is defined as powder fluid.
[0053]
That is, the pulverulent fluid in the present invention is in an intermediate state having both the characteristics of particles and liquid, as in the definition of liquid crystal (liquid and solid intermediate phase), and is the characteristic of the above-mentioned particles. It is a substance that is extremely unaffected and exhibits a unique state with high fluidity. Such a substance can be obtained in an aerosol state, that is, a dispersion system in which a solid or liquid substance is stably suspended as a dispersoid in a gas, and the solid substance is used as a dispersoid in the image display device of the present invention. Is.
[0054]
The range of the aerosol state is preferably such that the apparent volume of the pulverized fluid when it is floated is twice or more that when it is not suspended, more preferably 2.5 times or more, and particularly preferably 3 times or more. Although an upper limit is not specifically limited, It is preferable that it is 12 times or less.
If the apparent volume of the pulverized fluid is less than twice that of the unfloating state, it is difficult to control the display, and if it is more than 12 times, the powder fluid will be overloaded when sealed in the device. Inconvenience in handling occurs. The apparent volume at the maximum floating time is measured as follows. That is, the powdered fluid is put into a closed container that allows the powdered fluid to permeate, and the container itself is vibrated or dropped to create a maximum floating state, and the apparent volume at that time is measured from the outside of the container. Specifically, in a container with a lid (trade name: iBoy: manufactured by ASONE Co., Ltd.) having a diameter (inner diameter) of 6 cm and a height of 10 cm, the powder fluid corresponding to 1/5 of the volume of the fluid when not floating. And set the container on a shaker, and shake at a distance of 6 cm at 3 reciprocations / sec for 3 hours. The apparent volume immediately after stopping shaking is the apparent volume at the maximum floating time.
[0055]
In addition, the image display device of the present invention preferably has a temporal change in the apparent volume of the powder fluid that satisfies the following formula.
V ₁₀ / V ₅ > 0.8
Where V ₅ Is the apparent volume (cm ³ ), V ₁₀ Is the apparent volume 10 cm after the maximum floating time (cm ³ ). In addition, the image display apparatus of the present invention has a temporal change V of the apparent volume of the powder fluid. ₁₀ / V ₅ Is preferably greater than 0.85, particularly preferably greater than 0.9. V ₁₀ / V ₅ When 0.8 is 0.8 or less, it becomes the same as when ordinary so-called particles are used, and the effect of high-speed response and durability as in the present invention cannot be ensured.
[0056]
Moreover, the average particle diameter (d (0.5)) of the particulate material constituting the powder fluid is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and particularly preferably 0.9 to 8 μm. . If it is smaller than 0.1 μm, it is difficult to control the display, and if it is larger than 20 μm, it is possible to display but the concealment rate is lowered and it is difficult to make the device thin. The average particle diameter (d (0.5)) of the particulate material constituting the powder fluid is the same as d (0.5) in the next particle diameter distribution Span.
[0057]
The particle substance constituting the powder fluid preferably has a particle size distribution Span represented by the following formula of less than 5, more preferably less than 3.
Particle size distribution Span = (d (0.9) -d (0.1)) / d (0.5)
Here, d (0.5) is a numerical value expressed in μm of the particle diameter that 50% of the particulate material constituting the powder fluid is larger than this and 50% is smaller than this, and d (0.1) is less than this. A numerical value in which the ratio of the particle substance constituting the powder fluid is 10%, expressed in μm, and d (0.9) is the particle diameter in which the particulate substance constituting the powder fluid is 90% μm It is a numerical value expressed by By setting the particle size distribution Span of the particulate material constituting the powder fluid to 5 or less, the sizes are uniform and uniform powder fluid movement becomes possible.
[0058]
The above particle size distribution and particle size can be obtained from a laser diffraction / scattering method or the like. When laser light is irradiated to the powder fluid to be measured, a light intensity distribution pattern of diffracted / scattered light is generated spatially, and this light intensity pattern has a corresponding relationship with the particle size, so the particle size and particle size distribution are measured. it can. This particle size and particle size distribution are obtained from a volume-based distribution. Specifically, using a Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd.) measuring machine, the powdered fluid was introduced into the nitrogen stream, and the attached analysis software (software based on volume reference distribution using Mie theory) Measurements can be made.
[0059]
Preparation of powder fluid can be done by kneading and crushing the necessary resin, charge control agent, colorant and other additives, polymerizing from monomers, adding existing particles to resin, charge control agent, colorant and other It may be coated with an agent. Hereinafter, the resin, charge control agent, colorant, and other additives constituting the powder fluid will be exemplified.
[0060]
Examples of the resin include urethane resin, acrylic resin, polyester resin, urethane-modified acrylic resin, silicone resin, nylon resin, epoxy resin, styrene resin, butyral resin, vinylidene chloride resin, melamine resin, phenol resin, fluorine resin, etc. Two or more types can also be mixed. In particular, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, urethane resin, and fluororesin are preferable from the viewpoint of controlling the adhesive force with the substrate.
[0061]
Examples of charge control agents include quaternary ammonium salt compounds, nigrosine dyes, triphenylmethane compounds, imidazole derivatives and the like in the case of imparting positive charges, and metal-containing azo compounds in the case of imparting negative charges. Examples thereof include dyes, salicylic acid metal complexes, and nitroimidazole derivatives.
Examples of the colorant include basic and acidic dyes such as nigrosine, methylene blue, quinoline yellow, and rose bengal.
Examples of inorganic additives include titanium oxide, zinc white, zinc sulfide, antimony oxide, calcium carbonate, lead white, talc, silica, calcium silicate, alumina white, cadmium yellow, cadmium red, cadmium orange, titanium yellow, Examples include bitumen, ultramarine, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, copper powder, and aluminum powder.
[0062]
However, even if such a material is kneaded and coated without any ingenuity, a powder fluid that shows an aerosol state cannot be produced. The production method of the powder fluid showing the aerosol state is not clear, but is exemplified as follows.
[0063]
First, it is appropriate to fix inorganic fine particles having an average particle diameter of 20 to 100 nm, preferably 20 to 80 nm, to the surface of the particulate material constituting the powder fluid. Furthermore, it is appropriate that the inorganic fine particles are treated with silicone oil. Here, examples of the inorganic fine particles include silicon dioxide (silica), zinc oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, cerium oxide, iron oxide, and copper oxide. The method of fixing the inorganic fine particles is important. For example, using a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) or mechanofusion (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) or the like, under certain limited conditions (for example, processing time) ), A powder fluid showing an aerosol state can be produced.
[0064]
Here, in order to further improve the repeated durability, it is effective to manage the stability of the resin constituting the powder fluid, particularly the water absorption rate and the solvent insolubility rate. The water absorption rate of the resin constituting the powder fluid to be sealed between the substrates is preferably 3% by weight or less, particularly preferably 2% by weight or less. The water absorption is measured according to ASTM-D570, and the measurement condition is 23 ° C. for 24 hours. Regarding the solvent insolubility of the resin constituting the powder fluid, the solvent insolubility of the powder fluid represented by the following relational expression is preferably 50% or more, particularly 70% or more.
Solvent insolubility (%) = (B / A) × 100
(However, A represents the weight of the resin before dipping in the solvent, and B represents the weight after dipping the resin in a good solvent at 25 ° C. for 24 hours.)
[0065]
If this solvent insolubility is less than 50%, bleeding occurs on the surface of the particulate material that constitutes the powder fluid during long-term storage, which affects the adhesion with the powder fluid and hinders the movement of the powder fluid, resulting in improved image display durability. May cause problems. The solvent (good solvent) for measuring the solvent insolubility is methyl ethyl ketone, etc. for fluororesins, methanol, etc. for polyamide resins, methyl ethyl ketone, toluene, etc. for acrylic urethane resins, acetone, isopropanol, etc. for melamine resins, silicone resins, etc. In this case, toluene or the like is preferable.
[0066]
Further, the filling amount of the powder fluid is adjusted so that the occupied volume of the powder fluid is 5 to 85%, preferably 10 to 65%, more preferably 10 to 55% of the space between the opposing substrates. It is preferable. Since the powder fluid shows an aerosol state, it is difficult to enclose it in the display device by a normal method. For handling, it is necessary to force the powder fluid to adhere to the substrate using an electrostatic coating machine. Is preferable. In this case, either one of the methods may be employed, in which only one of the substrates is attached or the two substrates are attached and matched.
[0067]
Furthermore, in the present invention, it is important to manage the gas in the voids surrounding the particle group or the powder fluid between the substrates, which contributes to the improvement of display stability. Specifically, it is important that the relative humidity at 25 ° C. is 60% RH or less, preferably 50% RH or less, and more preferably 35% RH or less with respect to the humidity of the gas in the void portion. The above-described void portion is in contact with a so-called particle group or powder fluid excluding a portion occupied by the particle group or powder fluid, a portion occupied by the partition wall 7 and a device seal portion from a portion sandwiched between the transparent substrate 1 and the counter substrate 2. It shall refer to the gas part.
[0068]
The gas in the gap is not limited as long as it is in the humidity region described above, but dry air, dry nitrogen, dry argon, dry helium and the like are preferable. This gas needs to be sealed in the apparatus so that the humidity is maintained. For example, filling of particles or powdered fluid, assembly of the substrate, etc. are performed in a predetermined humidity environment, It is important to apply a sealing material and a sealing method to prevent moisture intrusion.
[0069]
The image display device of the present invention includes a display unit of a mobile device such as a notebook computer, a PDA, and a mobile phone, an electronic paper such as an electronic book and an electronic newspaper, a signboard, a poster, a display board such as a blackboard, a calculator, a home appliance, It is used for display parts such as automobile supplies, card display parts such as point cards.
[0070]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, in the first embodiment of the present invention and the first embodiment of the second invention, (1) a transfer adhesive film is formed by applying a tack-free adhesive in a sheet form on a substrate. (2) The surface of the prepared transfer adhesive film where the adhesive is present is pressed against the partition provided on one substrate, and then the base material is peeled off to transfer the adhesive only onto the partition. (3) Since the other substrate is placed on the partition via the transferred adhesive and the adhesive is cured, the partition and the other substrate are joined. In the second embodiment of the invention and the second invention, (1) adhesive-encapsulated microcapsules are uniformly dispersed in a resin binder, this is formed into a sheet on a substrate, and a part of the microcapsules is a resin binder layer Prepare a transfer adhesive film by coating it so that it goes out of (2) The surface of the transfer adhesive film on which the microcapsules are present is pressed against a partition provided on one substrate, and then the base material is peeled off to split the microcapsule and transfer the adhesive only onto the partition. The other substrate is placed on the partition via the transferred adhesive, and the partition is bonded to the other substrate by curing the adhesive, so the transfer adhesive film is tack-free in any example. Yes, it is possible to solve the problem that the adhesive soaks into the cell and the problem that particles are removed.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1C are explanatory views showing an example of a display element and its display operation principle in an image display device of the present invention, respectively.
FIGS. 2A to 2D are diagrams showing an example of a method for manufacturing a partition wall for forming an image display element in the method for manufacturing an image display device of the present invention.
FIGS. 3A to 3D are views showing another example of a method for manufacturing a partition wall for forming an image display element in the method for manufacturing an image display device of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a case where both the display electrode and the counter electrode are arranged on the side of the counter substrate facing the transparent substrate as another example of the display element in the image display device of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a measuring device for measuring the surface potential of particles in the image display device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Transparent substrate
2 Counter substrate
3 Display electrodes
4 Counter electrode
5 Negatively charged particles (powder fluid)
6 Positively charged particles (powder fluid)
7 Bulkhead
8 Insulator
11, 24 Base material
12 Adhesive
13, 25 Transfer adhesive film
21 Resin binder
22 Liquid adhesive
23 Adhesive-encapsulated microcapsules
31 Chuck
32 Scorotron discharger
33 Surface potential meter

Claims

An image display board having one or more image display elements separated from each other by a partition wall, in which the particle group is enclosed between opposing substrates at least one of which is transparent, and an electric field is applied to the particle group to move the particle and display an image A method of manufacturing an image display device comprising:
(1) A tack-free adhesive is coated on a substrate in a sheet form to prepare a transfer adhesive film,
(2) A partition wall is formed on one substrate, and a cell group between the partition walls is preliminarily filled and prepared.
(3) The base material after pressing the surface of the prepared transfer adhesive film on which the adhesive is present against a partition provided on one of the substrates in which particles are pre-filled in the cells between the prepared partitions By transferring the adhesive, transfer the adhesive only on the partition,
(4) A method of manufacturing an image display device, wherein the other substrate is placed on the partition wall via the transferred adhesive, and the partition wall and the other substrate are joined by curing the adhesive. .

The method for producing an image display device according to claim 1, wherein the average particle diameter of the particles is 0.1 to 50 μm.

3. The image display device according to claim 1, wherein an absolute value of a difference in surface charge density between two kinds of particles measured by a blow-off method using the same kind of carrier is 5 μC / m ^{2 to} 150 μC / m ^2. Manufacturing method.

The method for manufacturing an image display device according to claim 1, wherein the color of the particles is white and black.

An image display having one or more image display elements separated from each other by partition walls, in which powder fluid is enclosed between opposing substrates at least one of which is transparent, and an electric field is applied to the powder fluid to move the powder fluid to display an image. A method for manufacturing an image display device comprising a plate,
(1) A tack-free adhesive is coated on a substrate in a sheet form to prepare a transfer adhesive film,
(2) A partition is formed on one substrate, and a powder fluid is filled in advance in the cells between the partitions, and prepared.
(3) The base material after pressing the surface of the prepared transfer adhesive film on which the adhesive is present against the partition provided on one of the substrates previously filled with powder fluid in the cells between the prepared partitions By transferring the adhesive, transfer the adhesive only on the partition,
(4) A method of manufacturing an image display device, wherein the other substrate is placed on the partition wall via the transferred adhesive, and the partition wall and the other substrate are joined by curing the adhesive. .

The method for manufacturing an image display device according to claim 5, wherein an average particle diameter d (0.5) of the powder fluid is 0.1 to 20 μm.