KR101630362B1 - 표시 성능을 향상시킨 이색 입자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 전압을 인가했을 때의 입자의 회전 성능이 우수한 이색 입자를 제공하는 것, 특히 백/흑의 색의 조합 이외의 색의 조합의 입자에 있어서, 전압을 인가했을 때의 높은 회전 성능을 달성하는 것이다. 본 발명의 이색 입자는 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 대략 이분된 수지제의 이색 입자이며, 이 이색 입자의 대략 반구가 도전성 백색안료를 포함하고, 바탕색을 구성하고 있고, 이 이색 입자의 나머지 대략 반구가 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

표시 성능을 향상시킨 이색 입자{BICOLORED PARTICLES HAVING IMPROVED DISPLAY PERFORMANCE}
본 발명은 이색 입자 및 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 입자 회전형 화상 표시 장치의 표시 소자로서 적합하게 사용되는 이색 입자, 및 이 입자를 표시 소자로서 가지는 입자 회전형 화상 표시 장치에 관한 것이다.
화상의 표시 방법에는 다양한 것이 있다. 예를 들어, CRT(브라운관), PDP(플라즈마 디스플레이 패널), LCD(액정 디스플레이), FED(전해 방출 디스플레이)이다.
CRT는 전자가 수속한 전자선을 형광 물질에 주사함으로써 발광시키는 표시 장치이다. PDP는 2개의 전극간에 끼워진 형광체층을 가지는 영역에 고압의 희가스를 봉입하고, 이 희가스에 전압을 가하여 자외선을 발생시켜 광을 발생시키는 표시 장치이다. LCD는 백라이트로부터의 광의 편광 상태를, 광을 액정에 통과시킴으로써 액정의 배향에 따라 변화시켜 표시시키는 장치이다. FED는 전자를 진공중에 방출하고, 형광체에 충돌시킴으로써 발광시키는 표시 장치이다.
상기와 같은 표시 장치 이외에, 이색으로 나뉜 입자를 절연 수지중에 배치하여, 이 이색 입자를 회전시키는 입자 회전형 표시라는 표시 방법이 있다. 이 표시 방법에 있어서는, 이색 이상의 색의 영역을 가지는 입자를 실리콘 고무 등의 광투과성 지지체에 회전이 자유롭게 분산시키고, 이 광투과성 지지체를 전극으로 끼우고 전압을 인가함으로써, 모든 입자의 특정의 색의 영역을 동일한 방향을 향하게 한다. 입자의 각각의 색의 영역에 있어서의 대전 특성이 상이하기 때문에, 이러한 것이 가능하다. 또, 입자의 각각의 색의 영역의 비중을 맞추면, 입자의 회전 성능이 상승된다. 또, 비중을 맞춤으로써, 한번 전압을 가하면 입자의 방향이 그 방향에서 고정되어, 전압을 가하는 장치의 전원을 꺼도 그 상태가 계속된다(이것을 메모리 특성이라고 함). 그 때문에, 입자 회전형 표시는 전력 절약성이 우수한 표시 방법이다. 한편, 이 방법에서는 입자가 회전하는데 시간이 걸리기 때문에, 표시하는 화상이 어지럽게 변화되는 표시 장치, 예를 들어 동화(動畵)를 표시하는 표시 장치에는 입자 회전형 표시는 적합하지 않다. 그러나, 상기 서술한 메모리 특성에 의해, 입자 회전형 표시는 문자, 그림 등의 정지화(靜止畵)를 표시하는데 적합하여, 소위 전자 페이퍼 등으로의 응용이 기대되고 있다.
이 입자 회전형 표시에 사용되는 입자로서, 다양한 입자가 개발되어 있다. 예를 들어 특허문헌 1(일본 특허 공개 소64-42683호 공보)에는 주재료로서 왁스상 물질을 사용하고, 이것과 안료 및 염료로 이루어지는 입자가 개시되어 있다.
또 특허문헌 2(일본 특허 공개 평11-352421호 공보)에는 유리, 산화티탄, 산화아연, 산화지르코니아, 알루미나 등을 재료로 하여 형성한 백색의 미소 볼의 반구를 TiC 등으로 스퍼터법 등에 의해 착색함으로써 얻어지는 입자가 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3(일본 특허 공개 2000-122103호 공보)에는 이산화티탄을 충전한 유리 볼에 흑색 재료를 코팅함으로써 얻어지는 2색 볼이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 소64-42683호 공보 일본 특허 공개 평11-352421호 공보 일본 특허 공개 2000-122103호 공보
그러나, 이들 특허문헌에 개시된 입자는 주로 백/흑의 이색 입자이며, 그 밖의 색의 조합의 입자에 있어서는, 원인은 불분명하지만, 전압을 인가했을 때의 입자의 회전 성능(회전 속도)이 불충분하다.
본 발명은 전압을 인가했을 때의 입자의 회전 성능이 우수한 이색 입자를 제공하는 것을 목적으로 하고, 특히 백/흑의 색의 조합 이외의 색의 조합의 입자에 있어서, 전압을 인가했을 때의 높은 회전 성능을 달성하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명자는, 이색 입자의 일방의 색(바탕색)을 구성하는 반구 부분에, 도전성 백색안료를 함유시킴으로써, 백/흑의 색의 조합 이외의 색의 조합의 입자에 있어서도, 전압을 인가했을 때의 높은 회전 성능을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 이색 입자는, 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 대략 이분된 수지제의 이색 입자로서, 이 이색 입자의 대략 반구가 도전성 백색안료를 포함하고, 바탕색을 구성하고 있고, 이 이색 입자의 나머지 대략 반구가 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색되어 있는 것을 특징으로 하는 이색 입자이다.
도전성 백색안료는, 예를 들어 백색안료를, 산화안티몬/이산화주석, 산화인듐/이산화주석으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 재료로 처리하여 도전성을 부여함으로써 제조할 수 있다.
상기 이색 입자의 바탕색을 구성하는 대략 반구에 배합되는 도전성 백색안료의 분체 저항율은 통상은 1~100Ωcm의 범위내에 있다.
이와 같이 바탕색 대략 반구의 유전율이 높고, 반구끼리 유전율에 차가 있는 이색 입자는 전압을 인가했을 때의 회전 성능이 높다.
상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색된 대략 반구는, 예를 들어 유채색 염료 또는 유채색 안료로 착색되어 있고, 그 경우에는, 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색된 대략 반구 부분은 유채색 염료 또는 유채색 안료를 함유한다.
상기 이색 입자의 평균 입자 직경은 입자의 회전의 효율을 고려하면, 통상은 체적 기준으로 나타내서 30~200μm의 범위내에 있다.
또, 본 발명의 이색 입자는 입자 회전형 화상 표시 장치의 표시 소자로서 적합하다. 본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치는, 한 쌍의 전극간에 이색 입자를 회동이 자유롭게 함유하는 절연 수지로 이루어지는 입자 회전형 화상 표시 장치로서, 이 이색 입자가 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 대략 이분된 수지제의 이색 입자이며, 이 이색 입자의 대략 반구가 도전성 백색안료를 포함하고, 바탕색을 구성하고 있고, 이 이색 입자의 나머지 대략 반구가 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색되어 이루어지고, 이 전극간에 인가하는 전압에 의해 이 이색 입자가 이 절연 수지내에서 회동하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 입자 회전형 화상 표시 장치에 있어서, 상기 이색 입자는 상기 절연 수지중에 함침된 절연성 액체중에 회동이 자유롭게 부유하고 있는 것이 바람직하다.
상기 입자 회전형 화상 표시 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 전극간에 인가하는 전압은 바람직하게는 50~300V의 범위내에 있다.
본 발명에 의하면, 전압을 가했을 때의 입자의 회전 성능이 우수한 이색 입자, 특히 회전 성능이 우수한 백/흑의 색의 조합 이외의 색의 조합의 이색 입자, 및 이 이색 입자를 표시 소자로서 가지는 입자 회전형 화상 표시 장치가 제공된다.
도 1은, 일본 특허 공개 2004-197083호 공보에 기재된 이색 입자의 제조 방법에 있어서, 착색 연속상을 이송하는 제1 마이크로 채널 및 이색 입자를 제조하는 제2 마이크로 채널을 나타내는 개념도 및 이색 입자의 형성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 일본 특허 공개 2004-197083호 공보에 기재된 이색 입자의 제조 방법에 있어서, 착색 연속상을 형성시키는 일 방식 예를 나타내는 개념도이다.
도 3은, 일본 특허 공개 2004-197083호 공보에 기재된 이색 입자의 제조 방법의 일 방식을 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 이색 입자 및 이 이색 입자를 표시 소자로서 가지는 입자 회전형 화상 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
[본 발명의 이색 입자]
본 발명의 이색 입자는 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 대략 이분된 수지제의 이색 입자이다. 이 이색 입자의 대략 반구에는 도전성 백색안료가 함유되어 있고, 이 도전성 백색안료를 주체 성분으로 하는 백색안료가 바탕색을 구성한다. 그리고, 이 이색 입자의 나머지 대략 반구가 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색되어 있다.
즉, 본 발명의 이색 입자는 1개의 입자 중 대략 절반의 영역이 도전성 백색안료를 함유하는 유전성 영역과, 도전성 성분을 함유하지 않고 착색재를 함유하는 나머지 대략 절반의 영역(착색 영역)으로 이루어진다.
본 발명의 이색 입자의 1개의 입자의 대략 절반을 형성하는 유전성 영역은 분체 저항율이 통상은 1~100Ωcm, 바람직하게는 1~30Ωcm의 범위내에 있는 도전성 백색안료를 함유하는 수지로 형성되어 있다. 이 유전성 영역에는 가교 구조가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 유전성 영역에 있어서, 도전성 백색안료는 도전성 백색안료와 수지의 합계 중량 100중량부에 대하여, 통상은 1~10중량부, 바람직하게는 2~5중량부의 범위내의 양으로 함유되어 있다. 이러한 양으로 도전성 백색안료를 함유함으로써, 이색 입자의 대략 절반을 차지하는 영역이 도전성을 나타냄과 아울러 높은 유전율을 나타낸다.
이 이색 입자에 있어서의 유전성 영역과, 착색재를 함유하는 착색 영역의 전위차가, 한 쌍의 전극간에 둔 본 발명의 이색 입자를, 전극에 인가되는 전압에 대응시켜 회전시키는 구동력이 된다.
그리고, 도전성 백색안료를 함유하는 유전성 영역은, 일반적으로는 도전성 백색안료의 색을 반영하여 백색이지만, 이 유전성 영역의 특성을 해치지 않는 범위내에서 착색해도 된다. 예를 들어 유전성 영역을 황색으로 착색하면, 본 발명의 이색 입자의 바탕색은 황색이 된다. 즉, 본 발명의 이색 입자에 있어서, 대략 절반을 차지하는 유전성 영역의 특성을 정하는 성분이 도전성 백색안료이며, 이 도전성 백색안료 자체가 백색인 점에서, 본 발명의 이색 입자의 본래의 바탕색은 백색이다. 이 때문에, 이 이색 입자의 바탕색을 백색 내지 담색으로부터 농색 내지 흑색의 어느 색으로도 조정할 수 있다. 이러한 특성은 유전성 영역에 도전성 백색안료를 사용함으로써 달성할 수 있는 본 발명의 이색 입자의 특성이며, 도전성 재료로서 흑색의 도전성 카본블랙 등을 사용한 것으로는, 상기 서술한 바와 같은 색의 겹침에 의한 바탕색의 조정을 행할 수는 없다.
이와 같이 본 발명의 이색 입자에서는, 유전성 영역을 자유롭게 착색할 수 있으므로, 이색 입자의 나머지 대략 절반을 구성하는 착색 영역은, 유전성 영역의 색에 맞추어 적당히 선택할 수 있다. 일반적으로는 유전성 영역의 색의 반대색 또는 그것에 근사한 색으로 착색함으로써, 형성 화상이 보다 선명해진다.
착색 영역에 있어서의 수지와 착색재의 비율은, 유전성 영역의 색이 착색 영역을 통하여 투시할 수 없는 것 같은 양으로 착색재를 사용하면 되고, 수지와 착색재의 합계 100중량부에 대하여, 착색재를 통상은 1~70중량부의 범위내의 양, 바람직하게는 2~50중량부의 범위내의 양으로 사용한다.
이 착색 영역은 수지와, 이 수지중에 분산 혹은 용해한 착색재로 이루어진다. 이 착색 영역도 유전성 영역과 마찬가지로 가교 구조가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 이색 입자는, 각종 방법에 의해 제조할 수 있는데, 통상은, 본 발명의 이색 입자의 제조 방법은 크게 3개의 타입으로 나뉜다. 구체적으로는 마이크로 채널법(예를 들어 일본 특허 공개 2004-197083호 공보 참조), 적하법(예를 들어, 일본 특허 공개 2004-199022호 공보 참조) 및 파쇄법(예를 들어 일본 특허 공개 2004-294628호 공보 참조)으로 크게 구별된다. 이하 이들 방법에 대해서 설명한다.
〔마이크로 채널법〕
이 마이크로 채널법에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이색으로 분상된 착색 연속상(6)을 제1 마이크로 채널(1)내에서 이송하고, 유동성 매체가 흐르고 있는 제2 마이크로 채널(2)내에 연속적 또는 간헐적으로 순차적으로 토출시킨다. 상기 착색 연속상과 상기 유동성 매체는 서로 O/W 또는 W/O의 불용의 관계에 있기 때문에, 토출된 착색 연속상은 제2 마이크로 채널내를 흐르면서, 계면장력에 의해 구상 입자(12')가 된다. 그리고 이 착색 연속상은 수지 또는 그 모노머를 함유하고 있고, 수지 또는 그 모노머는 착색 연속상이 토출되어 구상화되고 있을 때에 UV 조사 및/또는 가열함으로써 중합 경화하고, 이것에 의해, 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 대략 이분된 수지제의 이색 입자가 완성된다.
<착색 연속상>
상기 착색 연속상은 이색으로 분상하고 있고, 그 어느 상도 수지 또는 그 모노머, 염료나 안료 등의 착색재, 및 그 밖의 임의 성분을 함유한다. 본 발명의 이색 입자에 있어서 바탕색을 구성하는 대략 반구가 되는 상(바탕색상)에는 착색재 및 바탕색을 구성하는 대략 반구에 도전성을 부여하기 위한 도전성 백색안료가 함유되어 있다. 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색된 대략 반구가 되는 상(바탕색 이외의 임의의 착색상)에는 바탕색을 제외한 임의의 착색재가 함유되어 있다. 상기 바탕색상 및 바탕색 이외의 임의의 착색상은 이들 함유 성분을 혼합함으로써 얻어진다.
(수지 또는 그 모노머)
상기 수지로서는 아크릴계 수지·스티렌계 수지·에틸렌계 수지·염화비닐계 수지·아세트산비닐계 수지 등을 들 수 있고, 상기 모노머로서는 상기 수지를 형성할 수 있는 것을 들 수 있다.
상기 모노머의 구체예로서,
본 발명에 사용되는 주 모노머로서는 (메타)아크릴계 모노머, 스티렌계 모노머 및 비닐계 모노머를 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 모노머의 예로서는; (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산옥틸 등의 아크릴산알킬에스테르, (메타)아크릴산시클로헥실 등의 (메타)아크릴산시클로알킬, 아크릴산이소보르닐 등의 (메타)아크릴산과 2환식 알코올의 에스테르, (메타)아크릴산페닐, (메타)아크릴산벤질 등의 (메타)아크릴산아릴에스테르류를 들 수 있다.
상기 스티렌계 모노머의 예로서는; 스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 트리메틸스티렌, 에틸스티렌, 디에틸스티렌, 트리에틸스티렌, 프로필스티렌, 부틸스티렌, 헥실스티렌, 헵틸스티렌 및 옥틸스티렌, 플로로스티렌, 클로르스티렌, 브로모스티렌, 디브로모스티렌, 클로르메틸스티렌, 니트로스티렌, 아세틸스티렌, 메톡시스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, p-스티렌술폰산나트륨을 들 수 있다.
상기 비닐계 모노머의 예로서는; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, n-부티르산비닐, 이소부티르산비닐, 피발산비닐, 카프로산비닐, 버서테이트비닐, 라우릴산비닐, 스테아르산비닐, 벤조산비닐, p-t-부틸벤조산비닐, 살리실산비닐을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 그 밖의 모노머의 예로서는; 염화비닐리덴, 클로로헥산카르복실산비닐, β-메타크릴로일옥시에틸하이드로젠프탈레이트, 퍼플루오로에틸렌, 퍼플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란을 들 수 있다.
또, 모노머중으로의 착색재의 분산성을 개선하기 위해서 또는 이색 입자를 구성하는 각각의 반구의 유전율의 조정을 위해, 적어도 1종류의 관능기; 예를 들어 카르복실기·아미드기·아미노기·히드록실기·에폭시기·니트릴기를 분자내에 가지는 모노머를 병용할 수도 있다.
분자내에 카르복실기를 가지는 모노머의 예로서는, 불포화 카르복실산이다; 아크릴산, 메타아크릴산, 테트라히드로프탈산, 이타콘산, 시트라콘산, 크로톤산, 말레산, 푸말산, 이소크로톤산, 노르보르넨디카르복실산, 비시클로[2,2,1]헵토-2-엔-5,6-디카르복실산 등을 들 수 있다. 또, 이들 유도체로서의 무수말레산, 무수이타콘산, 무수시트라콘산, 테트라히드로무수프탈산, 비시클로[2,2,1]헵토-2-엔-5,6-디카르복실산무수물, 산할라이드도 분자내에 카르복실기를 가지는 모노머의 예로서 들 수 있다.
분자내에 아미드기를 가지는 모노머의 예로서는, 아미드기 함유 비닐 단량체이다; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 및 N-메틸올메타크릴아미드, N-메톡시에틸메타크릴아미드, N-부톡시메틸메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드 등의 아크릴아미드계 유도체, 또한, N-메틸올(메타)아크릴아미드 및 디아세톤아크릴아미드 등의 (메타)아크릴아미드류, 6-아미노헥실숙신산이미드, 2-아미노에틸숙신산이미드를 들 수 있다.
분자내에 아미노기를 가지는 모노머의 예로서는, 아미노기 함유 비닐 단량체이다; (메타)아크릴산아미노에틸, (메타)아크릴산프로필아미노에틸, 메타크릴산디메틸아미노에틸, (메타)아크릴산아미노프로필, 메타크릴산페닐아미노에틸, 메타크릴산시클로헥실아미노에틸 등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르계 유도체, N-비닐디에틸아민, N-아세틸비닐아민 등의 비닐아민계 유도체, 알릴아민, 메타크릴아민, N-메틸아크릴아민 등의 알릴아민계 유도체, p-아미노스티렌 등의 아미노스티렌류를 들 수 있다.
분자내에 히드록실기를 가지는 모노머의 예로서는; (메타)아크릴산-2-히드록시에틸, (메타)아크릴산-2-히드록시프로필, (메타)아크릴산과 폴리프로필렌글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜과의 모노에스테르, 락톤류와 (메타)아크릴산-2-히드록시에틸과의 부가물을 들 수 있다.
분자내에 에폭시기를 가지는 모노머의 예로서는; (메타)아크릴산글리시딜, 말레산의 모노 및 디글리시딜에스테르, 푸말산의 모노 및 디글리시딜에스테르, 크로톤산의 모노 및 디글리시딜에스테르, 테트라히드로프탈산의 모노 및 디글리시딜에스테르, 이타콘산의 모노 및 글리시딜에스테르, 부텐트리카르복실산의 모노 및 디글리시딜에스테르, 시트라콘산의 모노 및 디글리시딜에스테르, 알릴숙신산의 모노 및 글리시딜에스테르 등의 디카르복실산 모노 및 알킬글리시딜에스테르, p-스티렌카르복실산의 알킬글리시딜에스테르를 들 수 있다.
분자내에 니트릴기를 가지는 모노머의 예로서는; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 이러한 모노머를 1종 단독 또는 2종 이상의 복수종을 조합시켜 사용할 수 있다.
상기 수지는 대응하는 모노머를 중합시킴으로써 얻어진다. 예를 들어 상기 서술한 착색 연속상이 토출되어 구상화되어 있을 때에, UV 조사 및/또는 가열함으로써, 모노머 또는 수지는 그 계면장력에 의해 구상이 되면서 경화하여 구상의 형태를 가지는 수지 경화체가 된다.
(도전성 백색안료)
상기 도전성 백색안료는, 예를 들어 백색안료를 산화안티몬/이산화주석, 산화인듐/이산화주석의 어느 하나의 도전성 재료로 처리하여 도전성을 부여함으로써 얻어지고, 바탕색을 구성하는 대략 반구에 도전성을 부여하기 위해서 사용된다. 상기 백색안료로서는 예를 들어 산화티탄, 산화아연을 들 수 있다.
여기서 처리는 구체적으로는 구상의 백색안료(예를 들어 산화티탄)를 핵으로 하여, 상기 도전성 재료로 피복 또는 함침하는 조작이다. 백색안료가 산화티탄인 경우에는, 산화티탄은 루틸형이어도 되고 아나타아제형이어도 된다. 또 상기 피복 또는 함침은 백색안료를 도전성 재료와, 습식 또는 건식으로 혼합함으로써 행할 수 있다. 이렇게 하여 얻어지는 도전성 백색안료는 시판도 되어 있다. 예를 들어 상품명 ET-500W(이시하라산교(주)제) 등으로서 시판되어 있는 도전성 백색안료를 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 도전성 백색안료를 구성하는 백색안료와 피복재(또는 함침재)의 양은 적당히 설정할 수 있지만, 백색안료와 피복재(또는 함침재)의 중량비(백색안료:피복재(또는 함침재))를 통상은 95:5~70:30, 바람직하게는 90:10~80:20의 범위로 설정한다. 상기한 범위내에서 피복재 또는 함침재를 사용함으로써, 백색안료에 양호한 도전성을 부여할 수 있다.
또한, 도전성 백색안료의 입자 직경은 통상 0.10~5μm이며, 바람직하게는 0.10~0.5μm이다.
도전성 백색안료의 분체 저항율은 통상 1~100Ωcm, 바람직하게는 1~30Ωcm이다.
본 발명에 있어서는, 상기와 같은 도전성 백색안료와, 도전성 처리하고 있지 않은 백색안료를 혼합하여 사용할 수도 있다.
(착색재)
상기 착색재로서는 무채색 염료, 무채색 안료, 유채색 염료 및 유채색 안료를 들 수 있다.
구체적으로는, 흑…Olesolol Fast Black, BONJET BLACK CW-1, Solvent Black 27Cr(3가) 5% 함유, Pigment Black 7,
수, 적…VALIFAST RED 3306, Olesolol Fast RED BL, Solvent RED 8Cr(3가) 5.8% 함유, Permanent Carmain FBB02-JP,
청…카야세트 블루, Solvent Blue 35, 시아닌 블루
황색…VALIFAST YELLOW 4120, Oil Yellow 129, Solvent Yellow 16, Solvent Yellow 33, Disperse Yellow 54, PV Fast Yellow H2G,
레몬색…Piast Yellow 8005,
녹…Oil Green 502, Opias Green 502, Solvent Green 3,
마젠타…VALIFAST PINK 2310N, Plast RED D-54, Plast RED 8355, Plast RED 8360, Plast Vioiet 8850, Disperse Violet 28, Solvent RED 149, Solvent RED 49, Solvent RED 52, Solvent RED 218Cr(3가) 4% 함유,
시안…VALIFAST BLUE 2610, VALIFAST BLUE 2606, Oil BLUE 650, Plast BLUE 8580, Plast BLUE 8540, Oil BLUE 5511, Solvent Blue 70 Cu4% 함유,
오렌지…Oil Orange 201, VALIFAST ORANGE 3210, Solvent Orange 70, 카야세트 오렌지 G,
브라운…VALIFAST BROWN 2402, Solvent Yellow 116, Kayaset Flavine FG 등을 들 수 있다.
또, 예를 들어 솔벤트 블루, 솔벤트 레드, 솔벤트 오렌지, 솔벤트 그린, 루모겐F 오렌지 등도 착색재의 예로서 들 수 있다.
또, 예를 들어 쿠라린계, 페릴렌계, 디시아노피닐계, 아조계, 퀴노프탈론계, 아미노피라졸계, 메틴계, 디시아노이미다졸계, 인도아닐린계, 프탈로시아닌계 등의 필기 기록액에 통상 사용되고 있는 염료, 감열기록지 또는 감온착색재로서 사용되는 로이코 염료, 또한 로다민B스테아레이트(적색 215호), 테트라클로르테트라브롬플루오레센(적색 218호), 테트라브롬플루오레센(적색 223호), 수단III(적색 225호), 디브롬플루오레세인(등색 201호), 디요오드플루오레세인(등색 206호), 플루오레세인(황색 201호), 퀴놀린 옐로우SS(황색 204호), 퀴니자린 그린SS(녹색 202호), 아주린 퍼플SS(자색 201호), 약용 스칼렛(적색 501호), 오일 레드XO(적색 505호), 오렌지SS(등색 403호), 옐로우AB(황색 404호), 옐로우OB(황색 405호), 수단 블루B(청색 403호) 등의 화장품에 사용되고 있는 타르계 염료도 상기 착색재로서 들 수 있다.
또, 이들 염료는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 또한 필요에 따라서 각종 직접 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 아조익 염료, 반응성 염료, 형광 염료 및 형광증백제도 착색재의 예로서 들 수 있고, 또한 이들은 상기한 (메타)아크릴계 모노머로의 분산이 가능하다.
또한, 예를 들어 옐로우 안료로서 퍼머넌트 옐로우 DHG, 리오놀 옐로우 1212B, 시뮬러 패스트 옐로우 4400, 피그먼트 옐로우 12,
마젠타 안료로서 피그먼트 레드 57:1, 리오놀 레드 6B-4290G, 일가라이트 루빈 4BL, 패스토겐 수퍼 마젠타 RH,
시안 안료로서 리오놀 블루 7027, 패스토겐 블루 BB, 크로모프탈 블루 4GNP,
블랙 안료로서 카본블랙, 블랙 펄즈 430, 벵갈라, 군청,
백색안료로서 도전성을 가지지 않는 티탄 화이트, 황화아연, 산화아연, 알루미나 화이트, 탄산칼슘 등의 각종 무기·유기 안료 등도 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 바탕색을 구성하는 대략 반구가 되는 상(바탕색상) 및 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색된 대략 반구가 되는 상(바탕색 이외의 임의의 착색상)에 포함되는 착색재의 총량은 각각의 상에 있어서의 상기 수지 및 그 모노머의 합계량 100중량부에 대하여 통상 0.1~50중량부이며, 바람직하게는 2~40중량부이다. 또, 체적분률로 나타낸 경우는 바람직하게는 1~20%이다.
(중합 개시제)
본 발명에 있어서는, 바탕색상 및 바탕색 이외의 임의의 착색상에 중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다.
구체적으로는 상기 중합 개시제는 중합하여 수지가 되는 상기 모노머가 중합 반응을 개시하기 쉽게 하기 위해서 사용되고, 본 발명에 있어서는 중합 개시제를 착색 연속상에 함유시키는 것이 바람직하다.
중합 개시제로서는, 예를 들어 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 과산화벤조일, 과산화라우륨 등의 과산화물, 아조비스이소부틸로니트릴 등의 아조 화합물 등을 들 수 있다. 또, 착색·중합시에 바람직하게 사용되는 중합 개시제로서는, 예를 들어 아조계 중합 개시제인 2,2´-아조비스(2-메틸프로피오니트릴), 2,2´-아조비스(2-메틸부틸올니트릴), 2,2´-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2´-아조비스(2-디클로로프로필프로피오니트릴), 1,1´-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 디메틸-2,2´-아조비스(2-메틸프로피오네이트)를 들 수 있다.
이들 중합 개시제는 통상 상기 모노머 100중량부당, 0.01~5중량부이며, 바람직하게는 0.5~2중량부 사용된다.
그 밖의 중합 개시제로서, 예를 들어 광중합 개시제로서 종래 공지인 아세토페논류; 예를 들어, 아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, p-디메틸아미노아세토페논, 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-시클로헥실아세토페논,
또 케톤류; 예를 들어, 벤조페논, 2-클로로벤조페논, p,p´-디클로로벤조페논, p,p´-비스디에틸아미노벤조페논, N,N´-테트라메틸-4,4´-디아미노벤조페논(미힐러케톤), 4-(2-히드록시에톡시)페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤,
또, 벤조인에테르류; 예를 들어, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤질메틸케탈, 벤조일벤조에이트, α-아실옥심에스테르, 티오크산톤류를 들 수 있다.
또, 열분해형의 중합 개시제로서, 예를 들어 퍼옥시에스테르류, 유기 퍼옥사이드류, 유기 하이드로퍼옥사이드류, 유기 퍼옥시케탈류 및 아조 화합물류를 들 수 있다.
상기 퍼옥시에스테르류로서는: 예를 들어, tert-헥실퍼옥시피발레이트, tert-부틸퍼옥시네오데카네이트, tert-부틸퍼옥시벤조에이트, tert-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 헥실퍼옥시네오데카네이트, 쿠밀퍼옥시네오데카네이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트를 들 수 있다.
상기 유기 퍼옥사이드류로서는: 예를 들어, 디쿠밀퍼옥사이드, 디-tert-부틸퍼옥사이드, tert-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디라우로일퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드, 디아세틸퍼옥사이드, 디데카노일퍼옥사이드, 디이소노나일퍼옥사이드, 2-메틸펜타노일퍼옥사이드를 들 수 있다.
또 상기 유기 하이드로퍼옥사이드류로서는: 예를 들어, tert-부틸하이드로퍼옥사이드, 쿠밀하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디하이드로퍼옥시헥산, p-메탄하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드를 들 수 있다.
또 상기 유기 퍼옥시케탈류로서는: 예를 들어, 1,1-비스(tert-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(tert-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시) 3,3,5-트리메틸시클로헥산을 들 수 있다.
또 상기 아조 화합물류로서는: 예를 들어, 2,2´-아조비스이소부틸로니트릴, 2,2´-아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 2,2´-아조비스시클로헥실니트릴, 1,1´-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2-페닐아조-4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴, 디메틸-2,2´-아조비스이소부틸레이트를 들 수 있다.
이들 중합 개시제는 1종 단독이어도 되고 2종 이상을 조합시켜 사용할 수도 있다.
(다관능성 모노머)
본 발명에 있어서는, 바탕색상 및 바탕색 이외의 임의의 착색상에 2관능성 이상의 다관능성 모노머를 배합하여, 상기 게재한 본 발명에 사용되는 주 모노머 또는 그 밖의 모노머와 반응시켜도 된다.
상기 2관능성 이상의 다관능성 모노머의 예로서는, (폴리)알킬렌글리콜의 디아크릴산에스테르류·트리아크릴산에스테르류·테트라아크릴산에스테르류, 또는, (폴리)알킬렌글리콜의 디메타크릴산에스테르류·트리메타크릴산에스테르류·테트라메타크릴산에스테르류를 들 수 있다.
이들의 예로서, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 1,1,1-트리스히드록시메틸에탄디아크릴레이트, 1,1,1-트리스히드록시메틸에탄트리아크릴레이트, 1,1,1-트리스히드록시메틸프로판트리아크릴레이트, N-메틸올아크릴아마이드, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디아크릴레이트를 들 수 있다.
상기 2관능성 이상의 다관능성 모노머는 상기 수지에 가교 구조를 도입하기 위해서 사용된다. 가교 구조는 필수는 아니지만, 이색 입자가 가교 구조를 가짐으로써, 후술하는 본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치에 있어서, 실리콘 오일과 같은 절연성 액체와 본 발명의 이색 입자가 접촉해도, 본 발명의 이색 입자가 절연성 액체에 의해 팽윤하지 않고, 이색 입자를 절연성 수지중의 절연성 액체중에 안정적으로 부유시킬 수 있다.
또, 이러한 다관능성 모노머는 상기 서술한 수지가 되는 모노머 100중량부중, 통상 10~90중량부의 양으로 사용된다. 또한, 다관능성 모노머는 그것만을 사용하여 중합시킴과 아울러 가교 구조를 형성하여, 다관능성 모노머의 중합체를 본 발명의 이색 입자에 있어서의 수지로 할 수도 있다.
(그 밖의 임의 성분)
상기 착색 연속상(즉 바탕색상 및 바탕색 이외의 임의의 착색상)에 함유되는 그 밖의 임의 성분으로서는 UV 증감제, 대전 제어제, 안료 분산제, 열안정제, 도전제, 방부제, 표면장력 조정제, 소포제, 방청제, 산화 방지제, 근적외 흡수제, 자외선 흡수제, 형광제, 형광증백제 등을 들 수 있다.
상기 UV 증감제는 상기 광중합 개시제의 효과를 보다 강하게 발휘시키기 위해서 사용되는 것이며, 그 예로서, n-부틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
상기 대전 제어제는 이것을 상기 바탕색상 및/또는 바탕색 이외의 임의의 착색 상에 함유시킴으로써, 얻어지는 이색 입자의 각 대략 반구의 대전 특성을 조절하고, 전압을 인가했을 때의 이색 입자의 회전 성능을 향상시키기 위해서 사용된다. 여기서 대전 제어제의 예로서는, 스티렌아크릴계 폴리머, 칼릭스아렌 유도체, 힌더드아민, 아진 화합물, 살리실산계 금속 착체, 페놀계 축합물, 레시틴, 파라로사닐린, 니그로신계 염료, 알콕시화 아민, 알킬아미드, 인 및 텅스텐의 단체 및 화합물, 몰리브덴산킬레이트 안료, 불소계 활성제, 소수성 실리카, 모노아조 염료의 금속염, 구리 프탈로시아닌의 술포닐아민, 오일 블랙, 나프텐산 금속염, 벤질트리부틸암모늄-4-히드록시나프탈렌-1-술포네이트 등의 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 대전 제어제가 착색재를 겸하고 있어도 상관없고, 착색재가 대전 제어제를 겸하고 있어도 된다.
대전 제어제는 상기 서술한 수지가 되는 모노머 100중량부에 대하여, 통상 0.05~5중량부, 바람직하게는 0.5~2중량부의 양으로 사용된다.
<유동성 매체>
마이크로 채널법에 있어서 사용되는 유동성 매체는 상기 서술한 바와 같이 상기 착색 연속상과 O/W 또는 W/O의 관계에 있는 매체이다. 바꾸어 말하면, 유동성 매체는 자신에 착색 연속상을 용해시키지 않고, 또 착색 연속상이 구상이 되기 위해서, 이 유동성 매체중에서 착색 연속상이 자유롭게 변형할 수 있는 매체이다.
유동성 매체로서는 예를 들어 이온 교환수에 폴리비닐알코올을 용해시킨 폴리비닐알코올 수용액, 카르복시메틸셀룰로오스 수용액, 히드록시메틸셀룰로오스 수용액을 들 수 있다. 착색 연속상은 유성의 상(O상)인 경우가 많으므로, 유동성 매체로서는 수성인 것(W상)이 바람직하다.
<이색 입자의 제조 방법>
본 발명의 이색 입자를 형성하는 방법의 일례인 마이크로 채널법에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이색으로 분상한 착색 연속상(6)을 제1 마이크로 채널(1)내에서 이송하고, 유동성 매체가 흐르고 있는 제2 마이크로 채널(2)내에 연속적 또는 간헐적으로 순차적으로 토출시킨다. 상기 착색 연속상과 상기 유동성 매체는 서로 O/W 또는 W/O 상태를 형성하여 존재한다는 불용의 관계에 있다. 그 때문에, 토출된 착색 연속상은 제2 마이크로 채널내를 흐르면서, 계면장력에 의해 구상 입자(12')가 된다. 그리고 이 착색 연속상은 수지 또는 그 모노머를 함유하고 있으며, 수지 또는 그 모노머는 착색 연속상이 토출되어 구상화되어 있을 때에 UV 조사 및/또는 가열함으로써 중합하여 경화하는 것에 의해, 통상은 수지의 경화체를 형성하고, 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 대략 이분된 이색 입자가 생성된다.
이 방법에 있어서, 마이크로 채널의 유로 폭이 수백μm정도의 매우 가는 경우는, 그곳을 흐르는 유체(착색 연속상)는 점성이 지배적이 되기 때문에 레이놀즈수가 대체로 1000 이하에서 층류 상태가 되는 경향이 있다. 착색 연속상이 이색으로 분상하고 있어도 마찬가지이며, 이색으로 분상한 착색 연속상은 대략 층류 상태에서 이송되는 경향이 있기 때문에, 이색이 혼합되지 않는 연속상으로서 제1 마이크로 채널내를 용이하게 이송할 수 있다.
착색 연속상을 제1 마이크로 채널내에 있어서 이송할 때의 속도는, 착색 연속상의 점도, 표면장력, 밀도, 액성(극성기) 등에 따르기도 하지만, 통상 플로우 F1=0.01~10ml/hr의 유속으로, 바람직하게는 0.01~5ml/hr의 유속으로 하여, 적당히 이송 또는 제2 마이크로 채널내에 토출시킬 수 있다.
또, 제2 마이크로 채널내를 흐르는 유동성 매체의 플로우 F2ml/hr는, 토출되는 착색 연속상이 흐르면서 구상화되는 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 통상 플로우 F2=1~100ml/hr의 유속이며, 바람직하게는 1~50ml/hr의 유속이다.
F2/F1로 나타내는 플로우비는 제조하고자 하는 이색 입자의 생성량, 평균 입자 직경 및 입자 단분산성, 착색 연속상 및 유동성 매체의 유체 점도, 밀도, 표면장력 등의 액성을 고려하여, 적당히 설정할 수 있다.
제2 마이크로 채널내에 토출된 착색 연속상은 이색으로 분상한 채로 토출·분산·이송중에 구상 입자화되고, 그 토출 착색 연속상중의 수지 또는 그 모노머는 UV 조사 및/또는 가열에 의해 중합 경화한다. 구상화후의 토출 착색 연속상의 구상 형상은 안정적이므로, 이 중합 경화는 반드시 이 제2 마이크로 채널내를 흐르는 동안에, 착색 연속상이 완전히 중합 경화하지 않아도, 제2 마이크로 채널 계외에 설치하는 이색 입자의 회수조인 별도 용기내에서의 UV 조사하 및/또는 가열하에 적당히 행할 수 있다.
UV를 조사할 때의 조사량은 통상 300~1500mJ/cm2이며, 가열할 때의 가열 온도는 통상 60~100℃의 온도이며, 가열 시간은 20~120분이다.
또한, 제1 마이크로 채널(1)내에 이색상[6a/6b]의 착색 연속상(6)을 이송하기 위해서, 제1 마이크로 채널의 액유입단구에, 예를 들어, 도 2(a)에 나타내는 방식으로 이색상[6a/6b]을 공급시킨다. 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 마이크로 채널(1)의 액유입단구에, 제3 마이크로 채널(3)과 제4 마이크로 채널(4)을 V자형을 형성하도록 접합시킨다. 이 제3 및 제4 마이크로 채널로부터 바탕색상 및 바탕색 이외의 임의의 착색상인 6a 및 6b를 제1 마이크로 채널(1)에 공급하여, 제1 마이크로 채널(1)내에 이색상[6a/6b]의 착색 연속상(6)을 형성시킨다. 이 도 2(a)에 나타내는 방식에 있어서는, V자형을 형성하는 제3 마이크로 채널(3) 및 제4 마이크로 채널(4)은, 바람직하게는 제1 마이크로 채널(1)과 동일 평면상이 되도록 설치한다. 또, 이 접합 부위에 있어서의 V자형을 형성하는 교각 θ5=90±80°, 바람직하게는 교각 θ5=90±60°이다.
또, 도 2(b)에 나타내는 바와 같은 방식으로 이색으로 분상한 착색 연속상을 제1 마이크로 채널에 공급할 수 있다. 도 2(b)에 나타내는 방식에서는, 예를 들어, 색상(6b)이 이송되고 있는 제1 마이크로 채널(1)의 도중 부위에, 색상(6b)의 이송 방향으로, 교각(또는 개방각)(θ6)이 예각의 범위가 되도록 제3 마이크로 채널(8)을 접합시킨다. 그리고, 이 제3 마이크로 채널(8)로부터 색상(6a)을 공급시킴으로써, 제1 마이크로 채널(1)내에서 이색상[6a/6b]의 착색 연속상(6)을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 이색 입자는 도 3에 나타내는 바와 같은 방식으로 제조할 수도 있다. 제1 마이크로 채널(1)의 액유출단구와, 단위 ml/hr로 나타내는 소정의 플로우 F로 유동성 매체(7)가 흐르고 있는 통형상의 제2 마이크로 채널(2)의 액유입단구가 서로 동축 직선방향으로 접합되어 있다.
이 연결 부위 근방의 동일면상의 양측에, 제1 마이크로 채널내의 착색 연속상(6)의 이송 방향을 향하여 양 사이드·마이크로 채널(5a와 5b)이 각각 교각 θ3 및 θ4=45±5~40°의 범위에서 제2 마이크로 채널(2)에 접합되어 있다.
도 3으로부터 분명한 바와 같이, 제1 마이크로 채널(1)에 이송되는 이색상[6a/6b]의 착색 연속상(6)은 이 접합 부위(또는 연결 부위)인 제1 마이크로 채널(1)의 선단구(액유출단구)에 있어서, 양 사이드·마이크로 채널(5a와 5b)로부터 공급되는 유동성 매체(7)에 의해, 비틀어따듯이 제2 마이크로 채널(2)내에 토출되어, 착색 연속상(6)의 구상화물(12')이 형성된다.
양 사이드·마이크로 채널과 제1 마이크로 채널이 이루는 교각 θ3 및 θ4는, 바람직하게는 θ3=θ4이며, 또 이 교각θ3 및 θ4는 상기 서술한 바와 같이 도 3에 있어서 45±5~40°의 범위의 예각이다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 이 교각 θ3 및 θ4를 90° 이상의 직각 또는 둔각으로 하여 실시할 수도 있다.
상기 서술한 제1 마이크로 채널~제3 마이크로 채널 및 사이드·마이크로 채널의 수직 절단구의 형상으로서는, 예를 들어 원형, 타원형 및 사각형(정사각형, 직사각형, 사다리꼴)을 들 수 있다. 이러한 형상의 마이크로 채널을, 예를 들어 유리판, 플라스틱판 등의 소재로 형성할 때의 미세 가공의 관점에서는, 마이크로 채널의 수직 절단구의 형상으로서는 사각형(정사각형, 직사각형)이 바람직하다. 그리고, 이들 마이크로 채널 절단구가 직사각형(또는 장방형)인 경우에는 그 절단구의 긴변은 0.5~500μm이며, 그 절단구의 짧은변은 0.5~500μm의 범위인 것이 바람직하다. 또, 보다 바람직하게는 각각의 변의 길이의 하한값은 1μm이다.
〔액적법〕
액적법에서는 바탕색의 제1 액적과, 바탕색 이외의 임의의 색상을 가지는 제2 액적을 공기중 또는 액중에서 접촉시켜 하나의 액적으로 하고, 반응액에 접촉시켜, 순식간에 굳힘으로써 본 발명의 이색 입자를 제조한다.
상기 제1 액적 및 제2 액적을 착색하는 착색재로서는, 상기한 마이크로 채널법에서 사용되는 착색재와 동일한 착색재를 사용할 수 있다. 또한 액적법에서는 마이크로 채널법에서 사용되는 성분 이외에, 1,6헥산디아민 등의 아민 화합물, 알긴산나트륨, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 폴리비닐알코올을 상기 제1 액적 및 제2 액적의 함유 성분으로서 사용할 수 있고, 이들은 상기 반응액과 반응한다. 또, 제1 액적에는 도전성 백색안료가 포함된다. 또한, 상기 제1 액적 및 제2 액적의 임의 함유 성분으로서 전하 제어제나 대전 제어제가 배합되어 있어도 된다.
<공기중 또는 액중에서 액적으로 하는 방법>
우선, 공기중에서 액적으로 하는 방법에 대해서 설명한다. 상기 제1 및 제2 액적은 각각의 함유 성분으로 이루어지는 액체(제1 액체 및 제2 액체)를, 예를 들어 스프레이 노즐, 잉크젯 노즐로 분출함으로써 형성할 수 있다.
다음에 액중에서 액적으로 하는 방법에 대해서 설명한다. 상기 제1 및 제2 액적은 제1 액체 및 제2 액체가 용해하지 않는 액체중에 토출함으로써 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 액체가 친수성의 액체인 경우, 이들을 비친수성의 용매, 예를 들어 오일 등에 토출하면 된다.
<반응액>
상기 반응액으로서는 예를 들어 세바코일클로라이드 등의 산클로라이드, TDI등의 이소시아네이트, 염화칼슘 등의 다가 양이온, 붕사, 염산 등의 산을 들 수 있다. 이들은 형성한 제1 및 제2 액적의 성분에 의해 적당히 선택된다.
<이색 입자의 제조 방법>
상기한 바와 같이, 예를 들어 잉크젯 노즐로 분출하는 것에 의해 작성된 제1 및 제2 액적은 공기중에서 접촉하여 하나의 액적이 된다. 이 액적이 낙하하는 장소에 상기 반응액을 준비해 두면, 액적은 반응액에 접촉하여 순식간에 경화한다. 이렇게 하여 본 발명의 이색 입자가 제조된다.
〔파쇄법〕
파쇄법에서는, 열가소성 수지 바탕색 조성물(A)로 이루어지는 층과, 바탕색 이외의 임의의 색으로 착색한 열가소성 수지 착색 조성물(B)로 이루어지는 적층체(C)를, 적층면과 대략 수직방향으로의 점형상의 타격에 의해 파쇄하여 파쇄편을 얻어, 이 파쇄편을 가열함으로써 본 발명의 이색 입자를 제조한다. 파쇄법에서는, 상기 파쇄편이 가열에 의해 구형으로 변형할 필요가 있으므로, 이색 입자를 구성하는 수지가 되는 수지는 열가소성 수지일 필요가 있다.
상기 열가소성 수지 바탕색 조성물(A) 및 상기 열가소성 수지 착색 조성물(B)에서 사용하는 열가소성 수지로서는 공지의 열가소성의 천연 수지나 합성 수지를 사용할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어 로진, 로진의 펜타에리트리톨에스테르, 다마르 등의 천연 수지; 상기 마이크로 채널법에서 사용할 수 있는 아크릴계 모노머를 (공)중합시켜 얻어지는 아크릴계 수지, 스티렌-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-(메타)아크릴산 공중합체, 폴리스티렌, 말레산 수지, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 열가소성 폴리우레탄 등의 합성 수지를 사용할 수 있다.
상기 수지류는 단독 혹은 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 그러나, 파쇄법에서는, 상기 열가소성 수지로 이루어지는 적층체를 제조후, 파쇄하여 소편화한 후, 가열에 의해 입자화하기 때문에, 파쇄력에 적합한 가요성을 가지고, 유리 전이 온도가 60℃ 이상인 수지가 적합하다.
<적층체(C)의 제조 방법>
적층체(C)를 작성하는 방법으로서는, 예를 들어 이하의 방법을 들 수 있다.
(1) 기체상에 열가소성 수지 바탕색 조성물(A)을 함유하는 도료(A1)를 도공하여 건조시킨 후, 열가소성 수지 착색 조성물(B)을 함유하는 도료(B1)를 적층 도공하고, 건조후 기체로부터 박리하는 적층 도공법
(2) 기체상에 도료(A1)를 분무하여 건조시킨 후, 도료(B1)를 분무하고, 건조후 기체로부터 박리하는 방법
(3) 열가소성 수지 바탕색 조성물(A)과 열가소성 수지 착색 조성물(B)을 겹친 판형상물이나 잉곳을 가열 롤러 등에 의해 전연(展延)하는 방법.
또한, 이들 방법에 있어서는, 용제가 필요하게 되는데, 용제로서는 알코올류, 에스테르류, 케톤류, 글리콜에테르류, 글리콜에스테르류 및 글리콜에테르에스테르류 등을 들 수 있다.
<이색 입자의 제조 방법>
파쇄법에서는, 상기한 적층체(C)를 적층면과 대략 수직방향으로의 점형상의 타격에 의해 파쇄하여 파쇄편을 얻어, 이 파쇄편을 가열한다.
상기 점형상의 타격은 점형상의 좁은 면적에 충격을 줄 수 있는 형상, 예를 들어 침형상, 송곳형상의 형상을 가지고, 적층체(C)의 파괴 강도 이상의 크기의 충격을 줄 수 있는 재료, 예를 들어 강철이나 스테인레스 등으로 된 타격자에 의해 부여한다.
상기한 대략 수직방향은 구체적으로는 수직방향 ±15°이다.
상기한 타격자에 의해, 적층체(C)에 대하여, 적층면과 대략 수직방향으로의 점형상의 타격을 주어 파쇄하여, 얻어진 파쇄편을 가열한다. 보다 구체적으로는, 파쇄편을 열풍 등에 의해, 열가소성 수지 바탕색 조성물(A), 또는 열가소성 수지 착색 조성물(B)에 포함되는 열가소성 수지중, 융해 개시 온도가 높은 열가소성 수지의 융해 개시 온도 이상으로 가열하여 용융시킨다. 파쇄편은 열가소성 수지의 계면장력에 의해 진구상으로 구형화하고, 구형화한 파쇄편을 냉각함으로써 이색 입자가 얻어진다.
〔본 발명의 이색 입자〕
예를 들어 상기 서술한 방법에 의해 제조되는 본 발명의 이색 입자는 수지로 이루어지고, 외관상 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 대략 이분되어 있으며, 이 이색 입자의 대략 반구가 도전성 백색안료를 포함하고, 바탕색을 구성하고 있고, 이 이색 입자의 나머지 대략 반구가 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색되어 있다.
이와 같이 본 발명의 이색 입자는 그 바탕색 대략 반구의 유전율과 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색된 대략 반구의 유전율이 크게 상이하기 때문에, 이들 각 대략 반구의 대전 특성은 크게 상이하다. 따라서 본 발명의 이색 입자는 전압을 인가했을 때의 입자의 회전 성능이 우수하고, 특히 종래 회전 성능이 불충분했던 백/흑의 색의 조합 이외의 색의 조합의 입자에 있어서도, 높은 회전 성능이 달성되고 있다.
또 본 발명의 이색 입자는 그 평균 입자 직경이 체적 기준으로 나타내서 통상 30~200μm, 바람직하게는 70~150μm의 범위내에 있다. 평균 입자 직경이 이 범위에 있는 이색 입자는 전압을 인가했을 때에 회전하기 쉽다. 또 입자 직경의 불균일은 균제도를 Cv값으로 나타내어, 통상 20% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 더욱 바람직하게는 3% 이하이다.
상기 평균 입자 직경은 이하와 같이 하여 조정할 수 있다.
마이크로 채널법을 채용하는 경우에는 토출량의 제한, 노즐의 제한, 수지 점도의 제한 등에 의해, 얻어지는 이색 입자의 평균 입자 직경은 작아진다.
액적법을 채용하는 경우에는, 예를 들어 스프레이 노즐 등에 의해 분출하여 제1 및 제2 액적을 작성하는 경우는, 노즐의 공경을 작게 함으로써, 양쪽 액적의 입자 직경이 작아지므로, 결과적으로 이색 입자의 입자 직경도 작아진다. 또, 액적법에서는, 반응액과 반응하는 알긴산나트륨 등은 용매에 용해한 용액으로서 사용되기 때문에, 상기 제1 및 제2 액적도 용매를 포함하고 있다. 이색 입자를 작성하고 건조시키면, 상기 용매가 증발하여, 용매가 증발하기 전보다 입자 직경이 작아진다. 따라서, 제1 및 제2 액적의 용매 이외의 성분의 농도를 조절함으로써, 이색 입자의 평균 입자 직경을 조정할 수 있다.
파쇄법을 채용하는 경우는, 점형상의 타격을 주는 타격자를, 침을 묶은 다발형상물로 하고, 침의 밀도를 조정함으로써, 얻어지는 이색 입자의 크기를 제어할 수 있다. 즉, 침의 밀도를 변화시켜 이색 입자를 얻은 후, 그 입자 직경을 측정함으로써, 원하는 입자 직경을 효율적으로 얻을 수 있는 침의 밀도를 결정할 수 있다. 입자 직경과 침의 밀도의 관계는, 타격자에 의해 금이 가서 얻어지는 파쇄편의 크기의 영향을 받는다.
[입자 회전형 화상 표시 장치]
상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 이색 입자는 전압을 인가했을 때의 회전 성능이 우수하기 때문에, 입자 회전형 화상 표시 장치의 표시 소자로서 적합하다.
본 발명의 이색 입자를 표시 소자로서 구비하는 입자 회전형 화상 표시 장치는, 한 쌍의 전극간에 이색 입자를 회동이 자유롭게 함유하는 절연 수지로 이루어지는 입자 회전형 화상 표시 장치로서, 이 이색 입자가 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 대략 이분된 수지제의 이색 입자이며, 이 이색 입자의 대략 반구가 도전성 백색안료를 포함하고, 바탕색을 구성하고 있고, 이 이색 입자의 나머지 대략 반구가 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색되어 이루어지고, 이 전극간에 인가하는 전압에 의해 이 이색 입자가 이 절연 수지내에서 회동하도록 구성되어 있다.
본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치는 일반적으로는 시트 형상이며, 다음의 공정을 거쳐 제조할 수 있다.
(1) 본 발명의 이색 입자를 분산시킨 열경화성 수지 조성물을 조제하는 공정.
(2) 이 열경화성 수지 조성물을 기재에 도포한 후 열경화시킴으로써, 상기 이색 입자가 분산된 절연성 투명 수지 시트를 제작하는 공정.
(3) 이 절연 투명 수지 시트를 절연성 액체중에 함침함으로써, 이 시트를 팽윤시키고, 내부에 분산되어 있는 이색 입자를 감싸도록 절연성 액체의 액포를 형성시킨 표시 부재를 제작하는 공정.
(4) 이 표시 부재의 양면에 전극 부재를 적층하는 공정.
(1)의 공정에 있어서의 열경화성 수지 조성물에 사용하는 열경화성 수지로서는, 절연성과 투명성이 모두 우수한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 표시 시트로 했을 때에 유연성을 가지는 이액 경화형 실리콘 수지를 적합하게 사용할 수 있다. 이하, 열경화성 수지로서 이액 경화형 실리콘 수지를 사용한 입자 회전형 화상 표시 장치에 대해서 설명한다.
열경화성 수지 조성물은 이액 경화형 실리콘 수지에 본 발명의 이색 입자를 그 함유율이 40~60체적%가 되도록 배합하고, 교반기로 혼합함으로써 얻어진다. 이 이색 입자의 함유율이 40체적%보다 적으면, 얻어지는 표시 시트의 은폐성이 불충분하게 되어, 화상 표시 장치의 표시 특성이 악화되는 경우가 있다. 한편 60체적%를 넘으면, 수지량이 부족하게 됨으로써, 시트 제작시에 기재에 대한 열경화성 수지 조성물의 균일한 도공이 곤란하게 되는 경우가 있다.
상기 열경화성 수지 조성물은 공지 관용의 수단으로 기재에 도포할 수 있다. 이 열경화성 수지 조성물의 점도는 통상 5000~10000mPa·s로 높고, 이것에 적합한 도공 수단으로서는 예를 들어 와이어 바 도공, 어플리케이터 도공, 스핀 도공 등의 매엽 코터 이외에, 나이프 코터, 콤마 코터, 다이 코터, 립 코터 등의 연속식 코터 등을 들 수 있다.
이 때에 사용하는 기재에 대해서는, 후공정이 되는 열경화성 수지의 경화시의 온도에서 문제없이 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 강도 및 치수 안정성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 적합하다.
열경화성 수지 조성물의 도막 두께는 본 발명의 이색 입자의 체적 기준으로 나타낸 평균 입자 직경의 2~4배인 것이 바람직하다. 2배보다 작으면 기판에 대한 도공시에 조대 입자 등이 원인이 되어, 도공 얼룩이 생기기 쉬워져, 얻어지는 표시 시트의 은폐성이 불충분하게 되는 경우가 있다. 반대로, 4배보다 크면, 이색 입자가 두께 방향으로 다층으로 배열됨으로써, 표시 시트의 반사율이 저하되어, 표시 품질이 악화되는 경우가 있다.
상기 열경화성 수지 조성물의 도막을 가열하여 경화시킨다. 경화는 이색 입자에 사용한 열가소성 수지의 유리 전이 온도를 넘지 않는 범위에서, 될 수 있는 한 높은 온도에서 행하는 것이 바람직하다.
상기 열경화성 수지 조성물의 열경화 도막을 기재로부터 박리하여, 본 발명의 이색 입자가 분산된 절연성 투명 수지 시트가 얻어진다. 이 절연성 투명 수지 시트중에 분산된 이색 입자는 경화한 매트릭스 수지와 밀착하고 있기 때문에, 전계를 인가해도 회전하지 않는다. 그래서, 이 절연성 투명 수지 시트를 절연성 액체에 침지하여, 상기 열경화성 수지 조성물의 경화물을 팽윤시킴으로써, 이색 입자의 주위에 이 절연성 액체가 채워진 액포를 형성할 수 있다.
사용하는 절연성 액체는 경화후의 열경화성 수지를 팽윤시킬 수 있는 것이며, 또한 본 발명의 이색 입자의 유전 영역 및 착색 영역에 사용하는 수지의 어느 것도 용해, 또는 팽윤시키지 않는 것이어야 한다. 이러한 절연성 액체로서는 실리콘 오일, 고급 지방산 에스테르, 폴리올레핀에테르, 이소파라핀, 불소화폴리에테르를 예로서 들 수 있다.
열경화성 수지가 상기 실리콘 수지인 경우에는, 절연성 액체로서 적합하게 사용할 수 있는 것은 실리콘 오일이다. 실리콘 오일은 실리콘 수지와의 친화성이 높으므로, 실리콘 수지 경화물을 팽윤시키지만, 상기 유전성 영역 및 착색 영역에 사용하는 수지의 어느것도 용해 또는 팽윤시키지 않는다.
실리콘 오일로서는 예를 들어 메틸페닐폴리실록산, 디메틸폴리실록산 등을 사용할 수 있다. 실리콘 오일의 25℃에 있어서의 점도는 100mPa,s 이하인 것이 바람직하다. 점도가 100mPa,s를 넘으면, 액포중의 이색 입자의 회전이 곤란해져, 표시의 응답 속도가 저하되는 경우가 있다. 이것을 보충하기 위해서 전계강도를 높이면, 화상 고쳐쓰기 등에 필요로 하는 전력 소비가 커지는 등의 문제가 발생하는 경향이 있다. 또, 실리콘 오일의 비중은 이색 입자의 비중에 가까운 것을 선택하는 것이 바람직하다.
이색 입자가 분산된 절연성 투명 수지 시트를 절연성 액체중에 침지하는 경우의 조건은 사용하는 열경화성 수지와 절연성 액체의 종류, 열경화성 수지의 경화의 정도에 따라 상이하다. 상기 서술한 열경화성 수지가 이액 경화형 실리콘 수지이며, 절연성 액체가 실리콘 오일인 경우에는 실온에 있어서 통상 10~24시간의 침지에서 액포가 형성된다. 이 시간은 절연성 투명 수지 시트를 절연성 액체중에 침지하는 온도를 이색 입자에 사용한 수지의 유리 전이 온도를 넘지 않는 범위에서 될 수 있는 한 높은 온도로 함으로써 단축할 수 있다.
다음에, 상기한 방법에 의해 얻어진 시트형상 표시 부재의 양면에, 전극층을 적층함으로써, 본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치가 얻어진다. 이를 위해서는 이 시트형상 표시 부재의 양면에, 기재의 편면에 전극층을 설치한 시트형상 전극 부재, 예를 들어 편면에 전극층을 설치한 플라스틱 필름을 기판으로서 적층하면 된다. 그 때, 반드시 이 기판의 전극면과 이 시트형상 표시 부재의 면을 밀착시킬 필요는 없고, 이 기판의 전극면과는 반대측의 면을 이 시트형상 표시 부재와 밀착시켜도 된다. 또한, 이 시트형상 표시 부재와 이 기판 사이 등에, 절연성 액체의 누출을 막음과 아울러, 외기를 차단할 목적에서, 가스 배리어성을 가지는 단층 또는 다층 플라스틱 필름을 개재시켜도 된다.
상기 전극층을 적층하는 기재로서는 염화비닐리덴, 염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 플라스틱의 필름이나 시트, 유리판 등을 사용할 수 있다. 전극층에는 알루미늄, 구리, 니켈 등 전기 저항값이 낮은 금속의 박, 증착이나 스퍼터링에 의해 형성되는 박막, 또는 산화인듐주석(ITO), 산화안티몬주석(ATO) 산화주석 등의 투명 전극 박막 등을 사용할 수 있다.
이러한 전극층을 상기 시트형상 표시 부재의 양면에 적층함으로써 얻어지는 본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치에 있어서, 장치의 적어도 시인측의 전극층, 전극층을 적층하는 기재, 및 필요에 따라서 사용하는 플라스틱 필름 등은 모두 투명해야 한다. 투명하지 않으면 장치가 표시하는 화상이 보이지 않기 때문이다.
시트형상 표시 부재의 양면에 기판을 적층할 때에는, 접착제나 양면 점착 시트 등을 사용해도 된다. 이 경우도 표시 시트의 시인측의 투명성을 손상시키지 않도록 재료를 선택할 필요가 있다.
상기한 방법에 의해 얻어지는 본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치에 있어서는, 그 기판의 전극간에, 통상은 50~500V의 범위내의 전압, 바람직하게는 50~300V의 범위내의 전압을 인가함으로써, 열경화성 수지 조성물의 경화체중의 절연성 액체중에 부유하고 있는 이색 입자를 회전시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치는, 상기 열경화성 수지(절연성과 투명성이 우수함)가 본 발명의 이색 입자를 회동이 자유롭게 함유하고 있기 때문에, 전압을 인가했을 때의 이색 입자의 회전 성능이 우수하므로, 신속한 표시가 가능하다.
또 이색 입자의 바탕색 대략 반구의 비중과 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색된 대략 반구(이하 임의 착색 대략 반구라고 함)의 비중을 대략 동일하게 하면(비중을 맞추면), 이색 입자의 무게중심이 구의 중심이 되거나 또는 중심에 근접하여, 이색 입자가 회전하기 쉬워진다. 또한 전압을 인가하여 이색 입자를 회전시킨 후도, 이색 입자가 중력에 따라서 회전하여 표시 장치의 표시가 바뀌어버리거나 하는 일도 없고, 메모리 특성이 발휘된다. 또한, 다소 비중이 상이해도, 이색 입자에 대한 실리콘 오일 등 절연성 액체의 점도에 의한 구속력에 의해, 이색 입자의 무질서한 회동은 억제되어, 본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치는 통상 메모리 특성을 가진다.
상기한 바와 같이 하여 비중 맞춤을 행하는 경우에 있어서, 바탕색 대략 반구 및 임의 착색 대략 반구의 비중 맞춤은, 예를 들어 하기와 같이 하여 행할 수 있다.
본 발명의 바탕색 대략 반구는 도전성 백색안료를 포함하고 있다. 그 때문에 바탕색 대략 반구 부분쪽이 임의 착색 대략 반구보다 비중이 무거워지는 경향이 있다.
그래서, 바탕색 대략 반구에 포함되는 도전성 백색안료의 함유량을 줄이거나, 바탕색 대략 반구에 함유되는 그 밖의 비중이 가벼운 성분의 함유량을 늘림으로써, 바탕색 대략 반구의 비중을 가볍게 할 수 있다.
한편, 임의 착색 대략 반구에 있어서는, 비중이 무거운 착색재의 함유량을 늘리거나, 임의 착색 대략 반구의 색에 영향을 주지 않고, 비중이 무거운 비중 조정제를 함유시킴으로써, 임의 착색 대략 반구의 비중을 무겁게 할 수 있다. 상기 비중 조정제로서는, 예를 들어 임의 착색 대략 반구가 흑색인 경우에는, 마그네타이트 등을 들 수 있다.
이렇게 하여 바탕색 대략 반구와 임의 착색 대략 반구의 비중을 맞춤으로써, 전압을 인가했을 때의 회전 성능이 우수하고, 메모리 특성을 가지는 입자 회전형 화상 표시 장치의 표시 소자가 될 수 있는 이색 입자가 얻어진다.
이와 같이 본 발명의 입자 회전형 화상 표시 장치는, 그 표시 소자인 이색 입자가 백/흑의 색의 조합 이외의 색의 조합의 이색 입자이여도 회전 성능이 우수하고, 또한 소정의 조정에 의해 메모리 특성도 가지므로, 전자 페이퍼 등에 대한 응용을 기대할 수 있다.
(실시예)
이하 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
[반응성 용액 A-1의 조제]
수지를 형성하는 모노머로서, 메틸메타크릴레이트(MMA) 20중량부 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA) 80중량부에, 착색재로서 티탄 화이트(이시하라산교(주)제;CR-50-2) 30중량부 및 도전성 티탄(이시하라산교(주)제;ET-500W) 5중량부를 볼밀을 사용하여 분산시켰다. 얻어진 혼합액에 대전 제어제로서 4급 암모늄염(벤질트리부틸암모늄-4-히드록시나프탈렌-1-술포네이트) 0.5중량부를 용해시키고, 열중합 개시제로서 헥실퍼옥시네오데카네이트 5중량부를 용해시켜, 착색 연속상용 반응성 용액 A-1을 얻었다.
또한, 상기 도전성 티탄 ET-500W는 루틸형의 구상의 산화티탄을 핵으로 하여, 이산화주석 및 오산화안티몬으로 피복한 것이며, 도전성 백색안료에 있어서, 이산화티탄의 중량은 83%, 이산화주석의 중량은 10%, 오산화안티몬의 중량은 4%, 도전성 백색안료의 입자 직경은 0.2~0.3μm, 9.8MPa의 압력에 있어서의 분체 저항율은 2~5Ωcm이다. 분체 저항율은 도전성 백색안료의 분말을 9.8MPa에서 가압 성형하여 시료편을 작성하고, 가압한 상태에서 시료편의 상하간의 저항값을 측정하고, 동시에 시험편의 두께를 측정하고, 측정된 저항값 및 시험편의 두께 및 단면적으로부터 체적 저항율을 산출했다.
[반응성 용액 A-2의 조제]
수지를 형성하는 모노머로서, MMA 20중량부 및 TMPTA 80중량부에, 착색재로서 시아닌 블루(다이니치세이카코교(주)제) 6중량부를 볼밀을 사용하여 분산시켰다. 얻어진 혼합액에 대전 제어제로서 살리실산계 금속 착체(오리엔트카가쿠코교(주)제:BONTRON E-84) 1중량부를 용해시키고, 열중합 개시제로서 헥실퍼옥시네오데카네이트 5중량부를 용해시켜, 착색 연속상용 반응성 용액 A-2를 얻었다.
[실시예 1]
다음에, 이온 교환수 100중량부에 88% 비누화 폴리비닐알코올 1중량부를 용해시키고, 이것을 수성의 유동성 매체 B로 했다.
도 2(a)에 나타내는 마이크로 채널 장치(θ5=90°)를 사용하여 상기 용액 A-1 및 A-2를 합류시키고, 이것을 도 3에 나타내는 마이크로 채널 장치(θ3=45°, θ4=45°)의 제1 마이크로 채널로 이송하고, 다음에 사이드·마이크로 채널(5a, 5b) 및 제1 마이크로 채널의 3개의 유로가 교차된 마이크로 채널의 가운데의 제1 마이크로 채널로부터, 상기 용액 A-1 및 A-2를 합계 1ml/hr로, 그 양측의 사이드·마이크로 채널을 20ml/hr로 흐르는 유동성 매체 B중에 토출시키고, 그 후, 관내직경 1mm의 PTFE 튜브에 흘리면서, 70℃ 온수욕중을 통과시켜 중합 경화를 행했다.
이상의 조작에 의해, 백색/청색의, 입자 직경이 가지런한 이색 입자가 얻어졌다. 그 체적 기준으로 나타낸 평균 입자 직경은 100μm이며, CV값은 2%였다.
얻어진 이색 입자의 표시 성능의 확인은 하기와 같이 하여 행했다.
상기한 이색 입자 6g을 이액 경화형 실리콘 수지중에 충분히 분산시키고, PET 기재상에, 경화 완료후에 세로 200mm×가로 200mm×높이 0.3mm가 되도록 도포한 후, 80도에서 10시간에 걸쳐서 경화를 완료시켜, 입자 함유 수지 시트를 얻었다.
다음에, 얻어진 수지 시트를 PET 기재로부터 벗기고, 실리콘 오일(점도:2mPa,s)에 15시간 침지함으로써, 이색 입자가 실리콘 오일에 감싸여, 실리콘 수지중에서 자유롭게 회동 가능한 액포를 얻었다.
이 액포를 포함하는 실리콘 수지를 다층 플라스틱을 통하여 표면에 ITO 전극을 피복 처리한 유리판으로 끼움으로써 전자 페이퍼를 작성했다.
<입자 회전 성능의 평가>
상기 전자 페이퍼에, 전극간에 100V의 전위차가 생기도록 전압의 인가를 행하고, 이색 입자의 방향을 통일했다. 전극간의 전압의 인가 방법을 정부(正負) 반전시킴으로써 이색 입자를 반전시켰다. 이 때의 이색 입자의 반전의 모습을 확인하고, 반전하고 있는 입자수(200개 중)를 세었다. 150개 이상 반전한 경우를 ○, 반전한 것이 150개 미만인 경우를 ×로 하여 하기 표 1에 나타낸다. 확인 사이즈는 가로세로 약1mm 내. N=5에 있어서의 평균값으로 평가를 행했다.
<입자 응답 성능의 평가>
상기 전자 페이퍼에, 전극간에 100V의 전위차가 생기도록 전압의 인가를 행하고, 이색 입자의 방향을 통일했다. 전극간의 전압의 인가 방법을 정부 반전시킴으로써 이색 입자를 반전시켰다. 그 때, 회전하고 있는 입자를 확인할 수 없게 될 때까지의 시간을 계측했다. 확인 사이즈는 가로세로 약1mm 내로 하고, N=5에 있어서의 평균값으로 평가를 행했다.
<색차의 평가>
상기 전자 페이퍼에, 전극간에 100V의 전위차가 생기도록 전압을 인가하고, 전극간의 전압의 인가 방법을 정부 반전시킴으로써 이색 입자를 반전시켰다. 그것에 의해 이색 입자가 단일방향의 방향으로 늘어섰을 때의 색차의 측정을 행했다. 측정에는 (유)도쿄덴쇼쿠제 TC-8600A를 사용했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
[실시예 2~6, 비교예 1~2]
착색 연속상용 반응성 용액 A-1 및 A-2의 조성을 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 이색 입자 및 전자 페이퍼를 작성하고, 실시예 1과 마찬가지로 입자 회전 성능 및 입자 응답 성능의 평가 및 색차의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 입자 응답 성능의 평가는 실시예 1 및 비교예 1에 대해서만 행했다. 그 결과, 실시예 1의 이색 입자가 반전하는데 필요한 시간은 비교예 1의 이색 입자가 반전하는데 필요한 시간의 3분의 1이었다. 즉 실시예 1의 이색 입자의 반전 속도는 비교예 1의 이색 입자의 반전 속도의 3배였다.
또한, 하기 표 1에 있어서 「부」는 중량부를 나타낸다.
Figure 112014076094320-pct00005
상기 표 1에 있어서의 약호 등의 내용을 이하에 나타낸다.
IBXA…이소보르닐아크릴레이트
EGDMA…에틸렌글리콜디메타크릴레이트
CR-50-2…이시하라산교(주)제의 티탄 화이트
PV Fast Yellow H2G…클라리언트재팬(주)제의 황색 착색재
R-980…이시하라산교(주)제의 티탄 화이트
ET-500W…이시하라산교(주)제의 도전성 백색안료
도전성 산화아연…하쿠스이테크(주)제
시아닌 블루…다이니치세이카코교(주)제:4920
Permanent Carmain FBB02-JP…클라리언트재팬(주)제의 적색 착색재
1,9-ND-A…1,9노난디올디아크릴레이트
BMA…부틸메타크릴레이트
NPA…네오펜틸글리콜디아크릴레이트
BEPGA…2부틸-2에틸-1,3프로판디올디아크릴레이트
CR-58…이시하라산교(주)제의 티탄 화이트
KA-20…티탄코교(주)제의 티탄 화이트
1…제1 마이크로 채널
2…제2 마이크로 채널
3…제3 마이크로 채널
4…제4 마이크로 채널
5a, 5b…사이드·마이크로 채널
6…착색 연속상
7…유동성 매체
8…제3 마이크로 채널
10…착색 연속상의 토출물
11'…구상화하고 있는 토출물
12'…이색 입자

Claims (8)

  1. 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 이분된 수지제의 이색 입자로서,
    이 이색 입자의 반구가 분체 저항율이 1~100Ωcm의 범위내에 있는 도전성 백색안료를 포함하고, 바탕색을 구성하고 있고,
    이 이색 입자의 나머지 반구가 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색되어 있는 것을 특징으로 하는 이색 입자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이색 입자의 바탕색을 구성하는 반구에 포함되는 도전성 백색안료가, 백색안료를 산화안티몬/이산화주석, 산화인듐/이산화주석으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 재료로 처리하여 도전성을 부여하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이색 입자.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색된 반구가 유채색 염료 또는 유채색 안료를 함유하는 것을 특징으로 하는 이색 입자.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이색 입자의 평균 입자 직경이 체적 기준으로 나타내서 30~200μm의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 이색 입자.
  5. 한 쌍의 전극간에 이색 입자를 회동이 자유롭게 함유하는 절연 수지로 이루어지는 입자 회전형 화상 표시 장치로서,
    이 이색 입자가 외관상, 개개의 구상 입자가 상이한 색으로 이분된 수지제의 이색 입자이며,
    이 이색 입자의 반구가 분체 저항율이 1~100Ωcm의 범위내에 있는 도전성 백색안료를 포함하고, 바탕색을 구성하고 있고,
    이 이색 입자의 나머지 반구가 상기 바탕색을 제외한 임의의 색으로 착색되어 이루어지고,
    이 전극간에 인가하는 전압에 의해 이 이색 입자가 이 절연 수지내에서 회동하는 것을 특징으로 하는 입자 회전형 화상 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 절연 수지중에 함침된 절연성 액체중에, 상기 이색 입자가 회동이 자유롭게 부유하고 있는 것을 특징으로 하는 입자 회전형 화상 표시 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 한 쌍의 전극간에 인가하는 전압이 50~300V의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 입자 회전형 화상 표시 장치.
  8. 삭제
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