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技術 表示媒体用粒子及びその製造方法、並びにその表示媒体用粒子を用いた情報表示用パネル

出願人 株式会社ブリヂストン
発明者 村田和也本間正洋
出願日 2009年5月28日 (11年8ヶ月経過) 出願番号 2009-129702
公開日 2010年12月9日 (10年2ヶ月経過) 公開番号 2010-276886
状態 未査定
技術分野 光の可変吸収、エレクトロクロミック表示素子 エレクロ、電気泳動、可変反射吸収素子
主要キーワード ベースモノマー ブリリアントカーミン6B 対向電極対 ギャップ確保 セル形成用 パーマネントレッド4R 樹脂タイプ 負帯電粒子
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課題

荷電制御のため配合した荷電制御剤粒子内に確実に固定化することにより、耐久性および帯電能力を向上させた表示媒体用粒子を提供する。

解決手段

少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体封入し、表示媒体に帯電を付与することによって移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルで使用される前記表示媒体を構成する表示媒体用粒子であって、分子内にアミノトリアジン基と、この表示媒体用粒子のベースを形成するベース樹脂用ベースモノマーと共重合可能不飽和結合とを含む荷電制御モノマーと、前記ベースモノマーとを含む混合物を共重合してなる。

概要

背景

情報表示装置として液晶表示装置(LCD)が広く普及している。しかし、一般に液晶表示装置は電力消費量が大きく、視野角が狭いなどの欠点があることが知られていた。そこで、液晶表示装置に代わるものとして、少なくとも一方が透明な2枚の基板(例えばガラス基板)間に隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、このセル内に表示媒体を構成する表示媒体用粒子封入して、この表示媒体用粒子に電界を作用させて画像等の情報を表示する表示用パネルについての提案がある。

上記のような表示用パネルでは、表示する情報が変化する都度、基板間に封入した表示媒体用粒子に電界を作用させて移動させる。その一方で、移動後に再度、電界が作用されるまではその情報を長期安定に表示することが求められる。よって、採用する表示媒体用粒子には帯電保持性帯電定性)や耐久性やなどについて、一定レベルの要求がある。このレベルに満たない表示媒体用粒子を使用すると、表示用パネルに表示性能に問題が発生する可能性が高くなる。そこで、表示媒体用粒子については従来から種々の検討がなされている。
そこで、例えば特許文献1は懸濁重合で製造される表示媒体用粒子に含有させる荷電制御剤について、その配合量や所定の官能基を持った構造とすることなどについて提案している。このような表示媒体用粒子であれば、帯電保持性や耐久性を改善できる。

概要

荷電制御のため配合した荷電制御剤が粒子内に確実に固定化することにより、耐久性および帯電能力を向上させた表示媒体用粒子を提供する。少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、表示媒体に帯電を付与することによって移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルで使用される前記表示媒体を構成する表示媒体用粒子であって、分子内にアミノトリアジン基と、この表示媒体用粒子のベースを形成するベース樹脂用ベースモノマーと共重合可能不飽和結合とを含む荷電制御モノマーと、前記ベースモノマーとを含む混合物を共重合してなる。なし

目的

本発明の主な目的は、荷電制御のため配合した荷電制御剤が粒子内に確実に固定化することにより、耐久性および帯電能力を向上させた表示媒体用粒子を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体封入し、表示媒体に帯電を付与することによって移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルで使用される前記表示媒体を構成する表示媒体用粒子であって、分子内にアミノトリアジン基と、この表示媒体用粒子のベースを形成するベース樹脂用ベースモノマーと共重合可能不飽和結合とを含む荷電制御モノマーと、前記ベースモノマーとを含む混合物を共重合してなる、ことを特徴とする表示媒体用粒子。

請求項2

前記荷電制御モノマーの添加量が、0.05〜0.5wt%である、ことを特徴とする請求項1に記載の表示媒体用粒子。

請求項3

前記荷電制御モノマーは、2−ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンである、ことを特徴とする請求項1に記載の表示媒体用粒子。

請求項4

前記荷電制御モノマーはアルデヒド化合物硬化され、かつ、粒子表面に固定化されている、ことを特徴とする請求項1に記載の表示媒体用粒子。

請求項5

前記ベースモノマーおよび前記荷電制御モノマーは、懸濁重合法で高分子化してある、ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の表示媒体用粒子。

請求項6

少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、表示媒体に帯電を付与することによって移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルで使用される前記表示媒体を構成する表示媒体用粒子の製造方法であって、荷電制御モノマーが分子内にアミノトリアジン基を含むと共に、前記表示媒体用粒子のベースを形成するベース樹脂用のベースモノマーと共重合可能な不飽和結合を含むものであって、前記荷電制御モノマーと前記ベースモノマーと共重合させる、ことを特徴とする表示媒体用粒子の製造方法。

請求項7

荷電制御モノマーをアルデヒド化合物で硬化する処理ステップと、共重合で高分子化する際に粒子表面に固定化する共重合ステップとを含んでいる、ことを特徴とする請求項6に記載の表示媒体用粒子の製造方法。

請求項8

前記共重合ステップでは懸濁重合する、ことを特徴とする請求項7に記載の表示媒体用粒子の製造方法。

請求項9

請求項1から5のいずれかに記載の表示媒体用粒子を用いた表示媒体用粒子を用いたことを特徴とする情報表示用パネル。

技術分野

0001

本発明は、画像等の情報を表示する情報表示用パネルに用いる表示媒体を構成する表示媒体用粒子に関するものである。

背景技術

0002

情報表示装置として液晶表示装置(LCD)が広く普及している。しかし、一般に液晶表示装置は電力消費量が大きく、視野角が狭いなどの欠点があることが知られていた。そこで、液晶表示装置に代わるものとして、少なくとも一方が透明な2枚の基板(例えばガラス基板)間に隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、このセル内に表示媒体を構成する表示媒体用粒子を封入して、この表示媒体用粒子に電界を作用させて画像等の情報を表示する表示用パネルについての提案がある。

0003

上記のような表示用パネルでは、表示する情報が変化する都度、基板間に封入した表示媒体用粒子に電界を作用させて移動させる。その一方で、移動後に再度、電界が作用されるまではその情報を長期安定に表示することが求められる。よって、採用する表示媒体用粒子には帯電保持性帯電定性)や耐久性やなどについて、一定レベルの要求がある。このレベルに満たない表示媒体用粒子を使用すると、表示用パネルに表示性能に問題が発生する可能性が高くなる。そこで、表示媒体用粒子については従来から種々の検討がなされている。
そこで、例えば特許文献1は懸濁重合で製造される表示媒体用粒子に含有させる荷電制御剤について、その配合量や所定の官能基を持った構造とすることなどについて提案している。このような表示媒体用粒子であれば、帯電保持性や耐久性を改善できる。

先行技術

0004

特開2008−165206公報

発明が解決しようとする課題

0005

従来、上記特許文献1の段落[0006]に記載があるように、荷電制御剤としては、表示媒体用粒子の本体をなすベース樹脂結着樹脂)に対して溶解性のある樹脂タイプのものが採用される場合があった。
ところが、このような荷電制御剤はベース樹脂に強固に結合した構造となっていない。そのため、表示媒体用粒子が繰り返して表示を行う間に、物理的な衝撃を受けると、粒子本体から荷電制御剤が脱落してしまう場合がある。このうに荷電制御剤が脱落すると、表示媒体用粒子の帯電能力が低下する。また、情報表示用パネル内では、脱落した荷電制御剤が逆極性の表示媒体用粒子に付着してセル内での帯電に悪影響を与えしまうなどの問題を発生させることが懸念される。

0006

よって、本発明の主な目的は、荷電制御のため配合した荷電制御剤が粒子内に確実に固定化することにより、耐久性および帯電能力を向上させた表示媒体用粒子を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

上記目的は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、表示媒体に帯電を付与することによって移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルで使用される前記表示媒体を構成する表示媒体用粒子であって、
分子内にアミノトリアジン基と、この表示媒体用粒子のベースを形成するベース樹脂用ベースモノマーと共重合可能不飽和結合とを含む荷電制御モノマーと、前記ベースモノマーとを含む混合物を共重合してなる、ことを特徴とする表示媒体用粒子により達成できる。

0008

また、前記荷電制御モノマーの添加量が、0.05〜0.5wt%であるのが望ましい。そして、前記荷電制御モノマーは、2−ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンとするのが好ましい。また、前記荷電制御モノマーはアルデヒド化合物硬化され、かつ、粒子表面に固定化させることができる。前記ベースモノマーおよび前記荷電制御モノマーは、懸濁重合法で高分子化できる。

0009

また、上記目的は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、表示媒体に帯電を付与することによって移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルで使用される前記表示媒体を構成する表示媒体用粒子の製造方法であって、
荷電制御モノマーが分子内にアミノトリアジン基を含むと共に、前記表示媒体用粒子のベースを形成するベース樹脂用のベースモノマーと共重合可能な不飽和結合を含むものであって、
前記荷電制御モノマーと前記ベースモノマーと共重合させる、ことを特徴とする表示媒体用粒子の製造方法によっても達成できる。

0010

また、荷電制御モノマーをアルデヒド化合物で硬化する処理ステップと、共重合で高分子化する際に粒子表面に固定化する共重合ステップとを含んでいるのが好ましい。そして、前記共重合ステップでは懸濁重合するのが望ましい。

0011

そして、上記に記載の表示媒体用粒子を用いた情報表示用パネルであれば、表示媒体用粒子が耐久性および帯電能力に優れているので、高い表示品質を維持して信頼性のある表示用パネルを提供できる。

発明の効果

0012

本発明の表示媒体用粒子は、分子内にアミノトリアジン基と、この表示媒体用粒子のベースを形成するベース樹脂用のベースモノマーと共重合可能な不飽和結合とを含む荷電制御モノマーと、前記ベースモノマーとを含む混合物を共重合している。このような荷電制御モノマーは、粒子の本体を成すベース樹脂と化学的に強固結合するので外部から衝撃を受けたときに容易に脱落しない。よって、本発明の表示媒体用粒子は、従来の表示媒体用粒子のように荷電制御剤が容易に脱落しないので、耐久性及び帯電能力が改善された長期間の使用に適した高性能の表示媒体用粒子となる。

図面の簡単な説明

0013

(a)、(b)は本発明の製造方法で作製した表示媒体用粒子を用いた一例となる帯電粒子移動方式の情報表示用パネルの原理的構成を説明するために示した図である。
(a)、(b)は本発明の製造方法で作製した表示媒体用粒子を用いた一例となる帯電粒子移動方式の情報表示用パネルの他の原理的構成を説明するために示した図である。

実施例

0014

以下、本発明に係る一実施形態を詳細に説明する。本発明に係る表示媒体を構成する表示媒体用粒子は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体として封入されるものである。そして、電界を付与することによって、基板を移動して画像等の情報を表示する。
本発明の理解を容易とするため、本発明に係る表示媒体用粒子を表示媒体として用いて画像等の情報を表示する情報表示装置の概略構成を、図面を参照して説明する。このような情報表示装置は、対向する2枚の透明な基板間の空間に封入した光学的反射率および帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向に沿って、表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動することにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が均一に移動し、かつ、繰り返し表示情報書き換える時、或いは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示装置を設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力分子間力液架橋力重力などが考えられる。

0015

本発明の表示媒体用粒子を表示媒体として用いる前記情報表示用パネルの例を、図1(a)、(b)および図2(a)、(b)を参照して説明する。
図1(a)、(b)に示す例は、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する表示媒体用粒子を含んだ粒子群として構成される互いに光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも2種類の表示媒体(ここでは負帯電性白色粒子3Waを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体3Wと正帯電性黒色粒子3Baを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体3Bを示す)を、隔壁4で形成された各セルにおいて、基板1に設けた電極5(TFT付き画素電極)と基板2に設けた電極6(共通電極)とで形成する電極対の間に電圧印加することにより発生する電界に応じて、基板1、2と垂直に移動させる。そして、図1(a)に示すように白色表示媒体3Wを観察者視認させて白色表示、あるいは、図1(b)に示すように黒色表示媒体3Bを観察者に視認させて黒色表示をするなど、白黒ドットマトリックス表示をすることができる。
なお、図1(a)、(b)においては、手前にある隔壁は省略している。各電極5、6は、基板1、2の外側に設けても、基板の内側に設けても、基板内部に埋め込むように設けてもよい。画素ドット)とセルとを1対1に対応させた例を示しているが、画素とセルとは対応させなくてもよい。

0016

また、図2(a)、(b)に示す例では、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成される互いに光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも2種類の表示媒体(ここでは負帯電性白色粒子3Waを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体3Wと正帯電性黒色粒子3Baを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体3Bを示す)を、隔壁4で形成された各セルにおいて、基板1に設けた電極5(ライン電極)と基板2に設けた電極6(ライン電極)とが対向直交交差に形成する画素電極対の間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板1、2と垂直に移動させる。そして、図2(a)に示すように白色表示媒体3Wを観察者に視認させて白色表示、あるいは、図2(b)に示すように黒色表示媒体3Bを観察者に視認させて黒色ドット表示をするなど、白黒のドットマトリックス表示をすることができる。
なお、図2(a)、(b)において、手前にある隔壁は省略している。各電極5、6は、基板1、2の外側に設けても、基板の内側に設けても、基板内部に埋め込むように設けてもよい。画素(ドット)とセルとを1対1に対応させた例を示しているが、画素とセルとは対応させなくてもよい。

0017

なお、上記基板1、2としては、ガラス基板、樹脂シート基板、樹脂フィルム基板等の基板を用いることができる。表示面側(観察側)とする基板2は、透明基板とする。この基板2の情報表示画面領域に、所定の電圧および極性(正・負)を有する電圧を印加するための電極(図1などで説明した、共通電極またはライン電極5)を配設する場合には透明電極とする。図1及び図2に示した情報表示用パネルを構成する基板1の表面には、マトリックス状電極対を構成するように薄膜トランジスタ(TFT)付き画素電極もしくはライン電極が形成されている。この対向電極対に電圧を印加したときに、表示媒体(粒子群)に電界が印加されることによって移動して所望の表示を行う前述の構造が実現できる。

0018

以下、さらに、本発明の対象となる表示媒体用粒子について詳細に説明する。本発明の表示媒体用粒子は、図1(a)、(b)及び図2(a)、(b)の情報表示用パネルなどに適用することができ、少なくとも一方が透明な2枚の基板の間に表示媒体を構成して封入されるものである。

0019

本発明に係る表示媒体用粒子における特徴的な構成は、表示媒体用粒子が荷電制御に係わる荷電制御モノマーを含んでおり、この荷電制御モノマーが分子内にアミノトリアジン基を含むと共に、表示媒体用粒子のベースを形成するベース樹脂用のベースモノマーと共重合している点にある。このような荷電制御モノマーは、粒子の本体を成すベース樹脂と化学的に強固結合するので外部から衝撃を受けたときに容易には脱落しない。よって、本発明の表示媒体用粒子は耐久性及び帯電能力が改善されているので、長期間の使用に適した高性能な表示媒体用粒子として提供できる。

0020

上記アミノトリアジン基は、官能基であるアミノ基を含むのでアルデヒド化合物で硬化することにより、外部からの衝撃を受けても、これにより対応できる強固な結合が形成される。さらに、同一分子内にベース樹脂用のベースモノマーと共重合可能な不飽和結合を含んでいる。これにより、アミノトリアジン基を含む荷電制御モノマーを、表示媒体用粒子本体を形成するベースモノマーに共重合させた化学的に強固な構造とするのができる。なお、荷電制御モノマーはアルデヒド化合物で硬化した後に、ベースモノマーと共重合する際に粒子表面に固定化するのが望ましい。
そして、前記荷電制御モノマーの添加量は0.05〜0.5wt%でとするのが好ましい。ここでの添加量は、荷電制御モノマー及びベースモノマーとを含む混合物に対する割合である。
荷電制御モノマーは、2−ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンが特に好ましい。なお、上記荷電制御モノマーは、特に、正帯電の表示媒体用粒子に用いるのが好適であり、モノマーを重合するための手法は、従来と同様に、懸濁重合法とすることができる。

0021

更に、本発明の表示媒体用粒子について詳述する。まず、表示媒体用粒子の基本構成について説明する。粒子の主成分となるベース樹脂(結着樹脂、バインダー樹脂等とも称される)に、必要に応じて、荷電制御剤、着色剤無機添加剤等を含めることができる。以下でベース樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。

0024

また、黄色着色剤としては、黄鉛亜鉛黄カドミウムイエロー黄色酸化鉄ミネラルファーストイエローニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、C.I.ピグメントイエロー12等がある。緑色着色剤としては、クロムグリーン酸化クロムピグメントグリーンB、C.I.ピグメントグリーン7、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等がある。橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジバルカンオレンジインダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK、C.I.ピグメントオレンジ31等がある。紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等がある。白色着色剤としては、亜鉛華酸化チタンアンチモン白、硫化亜鉛等がある。

0025

体質顔料としては、バライト粉炭酸バリウムクレーシリカホワイトカーボンタルクアルミナホワイト等がある。また、塩基性酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシンメチレンブルーローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。

0026

無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン炭酸カルシウム鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジチタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーンコバルトバイオレット酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラックコバルトフェライトブラック、銅粉アルミニウム粉などが挙げられる。

0027

そして、本発明に係る荷電制御剤は前述したように荷電制御モノマーであり、アミノトリアジン基を含むと共に、ベース樹脂用のベースモノマーと共重合している。アミノトリアジン基はアルデヒド化合物で硬化させてから、ベースモノマーと共重合させて粒子表面に固定化される。このような荷電制御モノマーとしては、2−ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンが好適である。また、荷電制御モノマーの添加量は0.05〜0.5wt%とするのが望ましい。以下更に、本発明による表示媒体用粒子を用いることができる情報表示用パネルを構成する各部材について説明し、その後に表示媒体用粒子の実施例を説明する。

0028

前述した基板としては、少なくとも一方の基板はパネル外側から表示媒体の色が確認できる透明基板であり、可視光透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。もう一方の基板となる背面基板は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルサルフィン(PES)、アクリル等の有機高分子系基板や、ガラスシート石英シート金属シート等を用い、表示面側にはこのうち透明なものを用いる。基板の厚みは、2〜2000μmが好ましく、さらに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、2000μmより厚いと、薄型情報表示用パネルとする場合に不都合となる。

0029

必要に応じて、上記基板に設ける電極の形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛アルミニウム(AZO)、酸化インジウム、導電性酸化錫アンチモン錫酸化物ATO)、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類ポリアニリンポリピローラ、ポリチオフェンなどの導電性高分子類を例示でき、これらを適宜に選択して用いることができる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法真空蒸着法CVD(化学蒸着)法、塗布法等で薄膜状にパターニング形成する方法や、金属箔ラミネートする方法(例えば圧延銅箔法)や、導電剤溶媒合成樹脂バインダーに混合して塗布してパターニング形成する方法を用いることができる。
視認側(表示面側)基板の情報表示画面領域に設ける電極は透明である必要があるが、情報表示画面領域外や背面側基板に設ける電極は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、0.01〜10μm、好ましくは0.05〜5μmが好適である。背面側基板に設ける電極の材質や厚みなどは上述した表示面側基板に設ける電極と同様であるが、透明である必要はない。

0030

基板に設ける隔壁については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は2〜100μm、好ましくは3〜50μmである。隔壁の高さは、基板間ギャップ以内で、基板用ギャップ確保用部分は基板間ギャップと同じに、それ以外のセル形成用部分は基板間ギャップと同じか、それよりも低くすることができる。また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板1、2の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。隔壁の高さは、基板間距離に合わせるが、部分的に基板間距離よりも低くすることもできる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、その形状として例えば基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分(セルの枠部の面積)はできるだけ小さくした方がよく、表示状態の鮮明さを増すことができる。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法スクリーン印刷法サンドブラスト法フォトリソ法アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示装置に搭載する情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法を好適に用いられる。

0031

また、表示媒体用粒子は平均粒子径d(0.5)が、1〜20μmの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなり過ぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。

0032

さらに本発明では、各表示媒体用粒子粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Span(スパン)を5未満、好ましくは3未満とするのが望ましい。
Span=(d(0.9)−d(0.1))/d(0.5)
(但し、d(0.5)は粒子の50%がこれより大きく、50%がこれより小さいという粒子径をμmで表した数値、d(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10%である粒子径をμmで表した数値、d(0.9)はこれ以下の粒子が90%である粒子径をμmで表した数値である。)
Spanを5以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。

0033

さらにまた、帯電極性が互いに異なる2種類の表示媒体用粒子を用いて構成した2種類の表示媒体を用いた情報表示用パネルでは、平均粒子径d(0.5)が大きい方の表示媒体の平均粒径と平均粒子径d(0.5)が小さい方の表示媒体の平均粒径との比を10以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電極性の異なる表示媒体用粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズを同程度にし、互いの表示媒体用粒子が反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。

0034

なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザ回折散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザ光照射すると空間的に回折散乱光光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。例えば、Mastersizer2000(シスメックス(株))測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属解析ソフトにて、粒子径および粒子径分布の測定を行うことができる。

0035

さらに、表示媒体用粒子で構成する表示媒体を気体中空間で駆動させる乾式の情報表示用パネルでは、基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、25℃における相対湿度を60%RH以下、好ましくは50%RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、上記図1(a)、(b)、図2(a)、(b)において、対向する基板1、基板2に挟まれる部分から、電極5、6(電極を基板の内側に設けた場合)、表示媒体3の占有部分、隔壁4の占有部分、情報表示用パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように情報表示用パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、情報表示用パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材シール方法を施すことが肝要である。

0036

本発明による表示媒体用粒子が採用される情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常10〜500μm、好ましくは10〜200μmに、帯電粒子移動方式の情報表示用パネルでは10〜100μm、好ましくは10〜50μmに調整される。
対向する基板間の気体中空間における表示媒体の体積占有率は5〜70%が好ましく、さらに好ましくは5〜60%である。なお、70%を超える場合には表示媒体の移動に支障をきたし、5%未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。

0037

以下、本発明の実施例となる表示媒体用粒子およびその製造法を説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。なお、本発明に係るアミノトリアジン基を含む荷電制御モノマーは、正帯電粒子の荷電制御に採用するのが好ましいものである。

0038

(実施例1)
負帯電粒子としてスチレンモノマ−(関東化学試薬)60重量部及び、ジビニルベンゼン和光薬試薬)40重量部に、負帯電の荷電制御剤としてボントロンE−89(オリエン化学製)5重量部と、白色着色剤として、酸化チタン(タイペ−クCR−50:石原産業製)80重量部をサンドミルにより分散させた後、さらに重合の開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル(V−60:和光純薬製)2重量部を溶解させた液を、ポリオキシエチレンアルキルエ−テル硫酸ナトリウム(ラテムルE−118B:花王製)を0.5wt%添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過洗浄、乾燥させた後、分級機(MDS−2:日本ニュマチック工業)を用いて平均粒子径9.0μmの白色負帯電粒子Aを得た。
この白色負帯電粒子Aに、シリカ微粒子(H3004:日本クラリアント(株))を2重量%添加し、ヘンシェルミキサー(KM5C:三井金属鉱山(株))にて攪拌し、負帯電白色粒子A1を得た。この粒子の帯電量は−18μC/gであった。

0039

一方、本発明に係る表示媒体用粒子として正帯電粒子を作製した。正帯電粒子は以下の方法で作製した。まず、ベース樹脂用のモノマーとして、メチルメタクリレ−ト(関東化学試薬)65重量部及び、エチレングリコ−ルジメタクリレ−ト(和光純薬試薬)35重量部を準備した。これに、アミノトリアジン基を含む正帯電性の荷電制御モノマーとして、2−ビニル−4,6−ジアミノ1,3,5−トリアジン(VDATA)を0.05wt%添加し、黒色着色剤として、カ−ボンブラックスペシャルブラック5:デグッサ(株)製)5wt%をサンドミルにより分散させた後、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエ−テル硫酸ナトリウム(ラテムルE-118B:花王(株)製)を0.5wt%添加した精製水に懸濁させ油滴を形成した。
そこへ、アルデヒド化合物としてホルマリンホルムアルデヒド)0.25重量部を添加して50℃×4時間反応させ、液滴表面にVDATAの硬化膜を生成させた。この後、さらに重合の開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル(V−60:和光純薬製)2重量部を添加して上記ベース樹脂用のモノマーおよび荷電制御モノマーを共重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機(MDS-2:日本ニュ−マチック工業(株))を用いて分級を行い、平均粒子径10.0μmの正帯電母粒子Bを得た。
この正帯電母粒子Bに、シリカ微粒子(H3050:日本クラリアント(株))を2重量%添加し、ヘンシェルミキサー(KM5C:三井金属鉱山(株))にて攪拌し、正帯電黒色粒子B2を得た。この粒子の帯電量は+10μC/gであった。

0040

上記白色粒子A1と黒色粒子B2とを当量混合攪拌して摩擦帯電を行い、100μmのスペ−サ−を介して配置された、一方が内側ITO処理され電源に接続されたガラス基板と、もう一方が銅基板であるセル中に体積占有率30%で充填して、表示用パネルを作製した。ITOガラス基板、銅基板それぞれを電源に接続し、ITOガラス基板を低電位に、銅基板を高電位となる様に直流電圧をかけると、黒色粒子は低電位極側に、白色粒子は高電位極側にそれぞれに移動した。
ここで黒色粒子は正帯電、白色粒子が負帯電であるので、ガラス基板を通して黒色の表示状態が観察され、次に印可電圧電位を逆にすると、粒子はそれぞれ逆方向に移動して、白色の表示状態が観察された。印加電圧が±150V印加時の白表示反射率黒表示時反射率の比をコントラスト比とし、この表示用パネルの初期のコントラスト比は、7.8で充分な表示性能を得た。なお、コントラスト比は数値が6.5以上であると、表示状態は実用レベルである。
さらに、±150Vの低電位と高電位の切り替え1kHzで100万耐久を行った後のコントラスト比は、7.6でほとんど変化がなく使用に十分に耐える表示品質の表示用パネルであることが確認された。

0041

(実施例2)
負帯電粒子としては、上記A1を同様に準備した。
正帯電粒子としては、実施例1からVDATAの添加量を0.2wt%に変更した以外は同様の作業により、平均粒子径9.5μmの正帯電母粒子Cを得た。この粒子Cに、シリカ微粒子(H3050:日本クラリアント(株))を2重量%添加し、ヘンシェルミキサー(KM5C:三井金属鉱山(株))にて攪拌し、正帯電黒色粒子C2を得た。この粒子の帯電量は+18μC/gであった。

0042

上記白色粒子A1と黒色粒子C2とを当量混合攪拌して摩擦帯電を行い、実施例1と同様の方法でパネル評価を行った所、この表示用パネルの初期コントラスト比は、7.9であった。さらに、±150Vの低電位と高電位の切り替え1kHzで100万回耐久を行った後のコントラスト比は、7.6でほとんど変化がなく使用に十分に耐える表示品質の表示用パネルであることが確認された。

0043

(実施例3)
負帯電粒子としては、上記A1を同様に準備した。
正帯電粒子としては、実施例1からVDATAの添加量を0.5wt%に変更した以外は同様の作業により、平均粒子径9.5μmの正帯電母粒子Dを得た。この粒子Dに、シリカ微粒子(H3050:日本クラリアント(株))を2重量%添加し、ヘンシェルミキサー(KM5C:三井金属鉱山(株))にて攪拌し、正帯電黒色粒子D2を得た。この粒子の帯電量は+14μC/gであった。

0044

上記白色粒子A1と黒色粒子D2とを当量混合攪拌して摩擦帯電を行い、実施例1と同様の方法でパネル評価を行った所、この表示用パネルの初期コントラスト比は、7.2であった。さらに、±150Vの低電位と高電位の切り替え1kHzで100万回耐久を行った後のコントラスト比は、6.8でほとんど変化がなく使用に十分に耐える表示品質の表示用パネルであることが確認された。

0045

(比較例1)
負帯電粒子としては、上記A1を同様に準備した。
正帯電粒子としては、メチルメタクリレ−ト(関東化学試薬)65重量部及び、エチレングリコ−ルジメタクリレ−ト(和光純薬試薬)35重量部を準備した。これに、従来型の溶解性荷電制御剤として、正帯電性のモノマー溶解性荷電制御剤FCA−201PS:化成製)0.05重量部を添加した。さらに、黒色着色剤として、カ−ボンブラック(スペシャルブラック5:デグッサ(株)製)5重量部をサンドミルにより分散させた後、さらに重合の開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル(V−60:和光純薬製)2重量部を溶解させた液を、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエ−テル硫酸ナトリウム(ラテムルE-118B:花王(株)製)を0.5wt%添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機(MDS−2:日本ニュ−マチック工業(株))を用いて分級を行い、平均粒子径9.2μmの正帯電母粒子Eを得た。この粒子Eに、シリカ微粒子(H3050:日本クラリアント(株))を2重量%添加し、ヘンシェルミキサー(KM5C:三井金属鉱山(株))にて攪拌し、正帯電黒色粒子E2を得た。この粒子の帯電量は+20μC/gであった。

0046

上記白色粒子A1と黒色粒子E2とを当量混合攪拌して摩擦帯電を行い、100μmのスペ−サ−を介して配置された、一方が内側ITO処理され電源に接続されたガラス基板と、もう一方が銅基板であるセル中に体積占有率30%で充填し、表示用パネルを得た。ITOガラス基板、銅基板それぞれを電源に接続し、ITOガラス基板を低電位に、銅基板を高電位となる様に直流電圧をかけると、黒色粒子は低電位極側に、白色粒子は高電位極側にそれぞれ移動した。
ここで黒色粒子は正帯電、白色粒子が負帯電であるので、ガラス基板を通して黒色の表示状態が観察され、次に印可電圧の電位を逆にすると、粒子はそれぞれ逆方向に移動して、白色の表示状態が観察される。印加電圧が±150V印加時の白表示時反射率と黒表示時反射率の比をコントラスト比とし、この表示用パネルの初期のコントラスト比は、7.5であった。
しかしながら、±150Vの低電位と高電位の切り替え1kHzで100万回耐久を行った後のコントラスト比は3.2と著しく低下してしまい実用に耐える表示レベルでなく、不十分な表示品質であった。

0047

(比較例2)
負帯電粒子としては、上記A1を使用した。
正帯電粒子としては、実施例1からVDATAの添加量を0.01wt%に変更した以外は同様の作業により、平均粒子径9.5μmの正帯電母粒子Fを得た。この粒子Eに、シリカ微粒子(H3050:日本クラリアント(株))を2重量%添加し、ヘンシェルミキサー(KM5C:三井金属鉱山(株))にて攪拌し、正帯電黒色粒子F2を得た。この粒子の帯電量は+6μC/gであった。
上記白色粒子A1と黒色粒子F2とを当量混合攪拌して摩擦帯電を行い、実施例1と同様の方法でパネル評価を行った所、この表示用パネルの初期コントラスト比は、4.5で不十分な表示品質であった。

0048

(比較例3)
負帯電粒子としては、上記A1を使用した。
正帯電粒子としては、実施例1からVDATAの添加量を0.6wt%に変更した以外は同様の作業により、平均粒子径9.5μmの正帯電母粒子Gを得た。この粒子Fに、シリカ微粒子(H3050:日本クラリアント(株))を2重量%添加し、ヘンシェルミキサー(KM5C:三井金属鉱山(株))にて攪拌し、正帯電黒色粒子G2を得た。この粒子の帯電量は+7μC/gであった。
上記白色粒子A1と黒色粒子G2とを当量混合攪拌して摩擦帯電を行い、実施例1と同様の方法でパネル評価を行った所、この表示用パネルの初期コントラスト比は、5.6で不十分な表示品質であった。

0049

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

0050

本発明に係る複合型の表示媒体用粒子を採用する情報表示用パネルは、ノートパソコン電子手帳、PDA(Personal Digital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器携帯電話ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子書籍電子新聞電子マニュアル電子取扱説明書)等の電子ペーパー看板ポスター黒板ホワイトボード等の掲示板電子卓上計算機家電製品自動車用品等の表示部、ポイントカードICカード等のカード表示部、電子広告情報ボード電子POP(Point Of Presence、Point Of Purchase advertising)、電子値札電子棚札電子楽譜、RF−ID機器の表示部のほか、POS端末カーナビゲーション装置時計など様々な電子機器の表示部に好適に用いられる。他に、外部電界形成手段表示書換えを行う表示パネルや外部表示書換え手段に接続して表示書換えを行う表示パネル(いずれも、いわゆるリライタブルペーパー)としても好適に用いられる。
なお、情報表示用パネルの駆動方式については、パネル自体にスイッチング素子を用いない単純マトリックス駆動方式やスタティック駆動方式、また、薄膜トランジスタ(TFT)で代表される三端子スイッチング素子あるいは薄膜ダイオード(TFD)で代表される二端子スイッチング素子を用いたアクティブマトリックス駆動方式や、外部電界形成手段を用いた外部電界駆動方式など、種々のタイプの駆動方式が適用できる。

0051

1、2基板
3Wa、3Ba表示媒体用粒子
3W、3B表示媒体(粒子群)

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