JP2007140182A - Panel for information display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも一方が透明な2枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる2色の表示媒体に、外部から電界を付与して2色の表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルに関するものである。 The present invention applies an external electric field to a two-color display medium with different optical reflectivity and charging characteristics enclosed between a plurality of cell air cavities partitioned by a partition between at least one transparent substrate. The present invention relates to an information display panel that displays information such as images by moving a display medium of two colors.
従来、表示媒体を基板間セル内の気中空間に封入し、外部から表示媒体に電界を付与してその表示媒体を駆動させて画像等の情報表示を行う、乾式の画像形成装置が知られている(例えば特許文献1参照)。上述した従来の画像形成装置では、基板間に種々の構成要素を配置するため、基板最外面は基板そのものからなっており絶縁性を有していた。図8は上述した従来の画像形成装置の一例を説明するための図である。図8に示す例において、51、52は基板、53は隔壁、54Bは黒色粒子、54Wは白色粒子である。黒色粒子54Bおよび白色粒子54Wは、外部から付与される電界の向きに応じて移動し、表示側の透明な絶縁性の基板52に画像等の情報を表示することができる。
上述した画像形成装置では、表示情報を書き換えるために外部から電界を付与する表示書き換え装置にて表示書き換えを行っているが、表示書き換え装置で表示書き換えを行っても表示媒体(粒子)が駆動せず、表示した情報が書き換わらないことがあった。また、駆動電圧が高くなり、表示書き換えの耐久性も問題であった。 In the image forming apparatus described above, display rewriting is performed by a display rewriting apparatus that applies an electric field from the outside in order to rewrite display information. However, even if display rewriting is performed by the display rewriting apparatus, the display medium (particles) is driven. The displayed information may not be rewritten. In addition, the driving voltage is increased, and the durability of display rewriting is also a problem.
本発明の目的は上述した問題点を解消して、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネルを提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide an information display panel which can solve the above-described problems and can suitably rewrite information and has good display rewriting durability with a low driving voltage. is there.
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な2枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる2色の表示媒体に、外部から電界を付与して2色の表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルであって、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けたことを特徴とするものである。 The information display panel of the present invention is a two-color display medium having different optical reflectivity and charging characteristics enclosed between a plurality of cell air cavities partitioned by a partition between at least one transparent substrate. An information display panel that displays information such as an image by applying an electric field from the outside to move a two-color display medium, and a conductive metal oxide or a conductive high electrode on the substrate surface in contact with the display medium A conductive member made of a molecular material is provided in contact with the display medium.
また、本発明の情報表示用パネルの好適例としては、表示面側に設ける導電性部材を透明導電性部材とすること、表示媒体として白色表示媒体と黒色表示媒体を用いるとともに、隔壁で仕切られた気中空間からなるセルに対応して三原色のカラーフィルターを配置し、1画素を3セルから構成したこと、がある。 Moreover, as a suitable example of the information display panel of the present invention, the conductive member provided on the display surface side is a transparent conductive member, a white display medium and a black display medium are used as the display medium, and the partition is partitioned by a partition wall. There are also cases where three primary color filters are arranged corresponding to cells in the air space and one pixel is composed of three cells.
本発明によれば、外部から電界を付与して2色の表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルにおいて、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けたことで、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネルを得ることができる。 According to the present invention, in an information display panel for displaying information such as an image by moving a two-color display medium by applying an electric field from the outside, the conductive metal oxide is formed on the substrate surface in contact with the display medium. Alternatively, by providing a conductive member made of a conductive polymer material so as to be in contact with the display medium, information can be suitably rewritten, and information having good display rewriting durability with a low driving voltage. A display panel can be obtained.
まず、本発明の情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明の対象となる情報表示用パネルでは、対向する2枚の基板間に封入した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向にそって、帯電した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、表示媒体が電位の切替による電界方向の変化によって移動方向を変えることにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示を書き換える時あるいは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。 First, the basic configuration of the information display panel of the present invention will be described. In the information display panel which is an object of the present invention, an electric field is applied to a display medium sealed between two opposing substrates. Along with the applied electric field direction, the charged display medium is attracted by the electric field force or Coulomb force, etc., and the display medium changes the moving direction by the electric field direction change due to the potential switching, thereby displaying information such as an image. Made. Therefore, it is necessary to design the information display panel so that the display medium can move uniformly and maintain stability when rewriting the display repeatedly or when displaying the display information continuously. Here, as the force applied to the particles constituting the display medium, in addition to the force attracting each other by the Coulomb force between the particles, an electric mirror image force between the electrode and the substrate, an intermolecular force, a liquid cross-linking force, gravity and the like can be considered.
図1は本発明の情報表示用パネルの一例の構成を説明するための図である。図1に示す例では、少なくとも1種以上の粒子から構成される光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも2種以上の表示媒体3(ここでは白色表示媒体用粒子3Waの粒子群からなる白色表示媒体3Wと黒色表示媒体用粒子3Baの粒子群からなる黒色表示媒体3Bを示す)を、外部から付与される電界(表示書き換え装置などを用いる)に応じて、基板1、2と垂直に移動させ、黒色表示媒体3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体3Wを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、基板1、2との間に例えば格子状に隔壁4を設けセル11を形成している。また、図1において、手前にある隔壁は省略している。用いる色の組合せは、白黒に限られず、見やすい色の組合せ、目立つ色の組合せなど、表示目的に応じて選定できる。
FIG. 1 is a view for explaining the structure of an example of an information display panel according to the present invention. In the example shown in FIG. 1, at least two or more types of display media 3 (here, white display particles composed of particles 3Wa for white display media) having different optical reflectivity and charging characteristics composed of at least one type of particles. The
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体3Wを粉流体からなる白色表示媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体3Bを粉流体からなる黒色表示媒体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することが出来る。粉流体については後に詳述する。
The above description is similarly applied to the case where the
上述した本発明において、重要な特徴は、図1に示すように、表示媒体3と接する側の基板1、2の表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材12を、表示媒体3と接するように設けた点である。なお、表示面側の透明な基板2の内部に表示媒体3と接触するように配置された導電部材12は透明である必要があるが、基板1の内部に表示媒体3と接触するように配置された導電部材12は必ずしも透明である必要はない。また、表示面を一方側だけとする場合は、背面側基板に設ける導電性部材は不透明でもよいが、両面を表示面とする場合は、両方とも透明にする必要がある。さらに、本例では、ライン状の導電性部材12を基板1、2上互いに交差するように配置されている。その際、各導電性部材12の端部が必ず隔壁4と重なるように設けることで、基板1、2の表面でセル11に露出する部分がないよう構成している。
In the present invention described above, as shown in FIG. 1, an important feature is that the
基板1、2の内部に表示媒体3と接触するよう配置する導電性部材12を構成する導電性金属酸化物としては、ITO(酸化インジウム錫)のほか、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫等を用いることができ、また、基板1、2の内部に表示媒体3と接触するように配置する導電性部材12を構成する導電性高分子材料としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子類を用いることができ、いずれも適宜選択して用いられる。導電性部材12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、導電剤を溶媒や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が用いられる。
Examples of the conductive metal oxide constituting the
上述した本発明では、基板1、2の内部に表示媒体3と接触するように導電性部材12を配置することで、外部から電界を付与して表示媒体3を移動させる際、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネルを得ることができる。本発明において、導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材12を、表示媒体3と接するように基板1、2の表面に配置することで、表示書き換え時に発生する書き換え不良の問題が解消される理由は解明されていないが、表示媒体(粒子)と接する基板表面を従来のように絶縁性材料で構成したり、金属のような導電性材料で構成したりした場合には、本発明の効果は得られないので、金属材料で形成した基板表面状態と本発明のような材料で形成した基板表面状態との差や、絶縁性材料や金属材料の導電性と本発明のような材料で形成された基板表面の導電性との差などが関係していると考えられる。
In the present invention described above, the
なお、上述した本発明では、表示媒体3を封入する基板1、2間には、表示媒体3の偏在を防止するために隔壁4を設けた。上記隔壁4は、完全にこの隔壁に囲まれたセルを形成する連続的なものであっても、不完全にこの隔壁で囲まれた断続的なものであってもよく、基板間のギャップを所定の大きさに保持する機能と、表示媒体の偏在を防止する機能とを有していればよい。
In the present invention described above, the
図2〜図4はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの他の例を説明するための図である。図2〜図4に示す例において、図1に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図2〜図4に示す例のうち、図2に示す例では、両基板1、2において、導電性部材12の外側にそれぞれ絶縁性層13を設けている。図3に示す例では、両基板1、2において、一枚の連続した導電性部材12を基板1、2のそれぞれに設けている。図4に示す例では、基板1、2の表面のみならず隔壁4の表面にも導電性部材12を設け、セル11の内表面全体を導電性部材12で覆うよう設けている。いずれの例でも、本発明をさらに好適に実施することができる。
2 to 4 are diagrams for explaining other examples of the information display panel of the present invention. In the example shown in FIGS. 2 to 4, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Among the examples shown in FIGS. 2 to 4, in the example shown in FIG. 2, the
図5、図6はそれぞれ本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を説明するための図である。図5、図6に示す例において、図1に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図5、図6に示す例はカラー表示が可能な例を示しており、表示面側の透明な基板2において、隔壁4で仕切られた気中空間からなるセル11に対応して、三原色のカラーフィルター14R(赤色)、14G(緑色)、14B(青色)を各別に設け、1画素をカラーフィルター14R、14G、14Bを各別に設けた3つのセル11から構成することで、カラー表示を可能にしている。
5 and 6 are diagrams for explaining still other examples of the information display panel of the present invention. In the example shown in FIGS. 5 and 6, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The example shown in FIGS. 5 and 6 shows an example in which color display is possible. In the
図5、図6に示す例のうち、図5に示す例では、カラーフィルター14R、14G、14Bを導電性部材12と離れた位置で透明な基板2の外側表面に設けた例を示している。図6に示す例では、カラーフィルター14R、14G、14Bを透明な導電部材12と接するように配置した例を示している。いずれの例でも、本発明におけるカラー表示を好適に実施できる。
Among the examples shown in FIGS. 5 and 6, the example shown in FIG. 5 shows an example in which the color filters 14 </ b> R, 14 </ b> G, and 14 </ b> B are provided on the outer surface of the
なお、カラー表示の場合には、三原色カラーフィルターを配置した3つのセルを1つのセットとしたユニットが画素単位となり、この画素単位の境界を形成する隔壁4(図中、両端の2本の隔壁)は、基板間ギャップを所定の大きさに保持する役割を担っているが、それ以外の隔壁4(図中、両端の2本の隔壁を除く中心部の2本の隔壁)には、この役割を持たせなくても良く、例えば、隔壁4の一端が基板と接触していなくても良い。画素単位に含まれるセル毎に独立した表示媒体移動を行うことで、カラーフィルターを通して得られる3色の合成によるカラー表示を行える。
In the case of color display, a unit consisting of three cells in which three primary color filters are arranged as one set is a pixel unit, and a partition wall 4 (two partition walls at both ends in the figure) that forms the boundary of this pixel unit. ) Plays the role of maintaining the gap between the substrates at a predetermined size, but the other partition walls 4 (in the figure, the two partition walls at the center excluding the two partition walls at both ends) For example, one end of the
以下、本発明の情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。 Hereinafter, each member which comprises the information display panel of this invention is demonstrated.
基板については、カラーフィルターを設ける一方の基板はパネル外側から表示媒体3の色が確認できる透明な基板2であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。基板1は透明でも不透明でもかまわないが、透明とすれば、両面表示ができる。基板としては、ガラスやセラミックス等の無機系基板や、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)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、アクリルなどの有機高分子系基板を用いることが可能である。基板の厚みは、2〜5000μmが好ましく、さらに5〜2000μmが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、5000μmより厚いと、薄型情報表示用パネルとする場合に不都合がある。
As for the substrate, one substrate on which the color filter is provided is the
基板に設ける隔壁4については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は2〜100μm、好ましくは3〜50μmに、隔壁の高さは10〜100μm、好ましくは10〜50μmに調整される。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板1、2の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図7に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分(セルの枠部の面積)はできるだけ小さくした方が良く、表示の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。
The shape of the
In forming the partition wall, a both-rib method in which ribs are formed on each of the opposing
As shown in FIG. 7, the cells formed by the partition walls made of these ribs are exemplified by a square shape, a triangular shape, a line shape, a circular shape, and a hexagonal shape as viewed from the substrate plane direction. And a mesh shape. It is better to make the portion corresponding to the cross section of the partition wall visible from the display surface side (the area of the cell frame) as small as possible, and the display becomes clearer.
Examples of the method for forming the partition include a mold transfer method, a screen printing method, a sand blast method, a photolithography method, and an additive method. Any of these methods can be suitably used for the information display panel of the present invention, and among these, a photolithography method using a resist film and a mold transfer method are suitably used.
次に、本発明の情報表示用パネルで表示媒体として例えば用いる粉流体について説明する。なお、本発明の情報表示用パネルで用いる粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体(登録商標):登録番号4636931」の権利を得ている。 Next, the powder fluid used as a display medium in the information display panel of the present invention will be described. As for the name of the powder fluid used in the information display panel of the present invention, the present applicant has obtained the right of “Electronic Powder Fluid (registered trademark): Registration No. 4636931”.
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流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。 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 flow when it balances with gravity, and it is also called a liquid-solid fluidized state that is fluidized by a 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.
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、本発明の情報表示用パネルで固体状物質を分散質とするものである。 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, in a dispersion system in which a solid or liquid substance is stably suspended as a dispersoid in a gas, and the solid substance is regarded as a dispersoid in the information display panel of the present invention. To do.
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子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粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、小さな電界の力でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に表示媒体として例えば用いる粉流体とは、先に述べたように、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。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の情報表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で表示媒体として用いられる。
The information display panel of the present invention encloses a powder fluid exhibiting high fluidity in an aerosol state in which solid particles are stably suspended as a dispersoid, for example, in a gas, between opposed substrates, at least one of which is transparent. In addition, such a powder fluid can be easily and stably moved by a Coulomb force or the like with a small electric field.
As described above, for example, the powder fluid used as a display medium in the present invention is a substance in an intermediate state between fluid and particles that exhibits fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. It is. This powder fluid can be in an aerosol state in particular, and in the information display panel of the present invention, it is used as a display medium in a state where a solid substance floats relatively stably as a dispersoid in the gas.
次に、本発明の情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する表示媒体用粒子(以下、粒子ともいう)について説明する。表示媒体用粒子は、そのまま該表示媒体用粒子だけで構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて構成して表示媒体としたり、粉流体となるように調整、構成して表示媒体としたりして用いられる。
粒子には、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
Next, display medium particles (hereinafter also referred to as particles) constituting the display medium in the information display panel of the present invention will be described. The display medium particles are composed of the display medium particles as they are to form a display medium, or are combined with other particles to form a display medium, or adjusted and configured to become a powder fluid to form a display medium. Or used.
The particles can contain a charge control agent, a colorant, an inorganic additive, and the like, if necessary, in the resin as the main component, as in the conventional case. Examples of resins, charge control agents, colorants, and other additives will be given below.
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、2種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、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。 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 Acrylic resin, polyolefin resin, butyral resin, vinylidene chloride resin, melamine resin, phenol resin, fluororesin, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyether resin, polyamide resin and the like can be mentioned, and two or more kinds can be mixed. In particular, acrylic urethane resin, acrylic silicone resin, acrylic fluororesin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, fluororesin, and silicone resin are suitable from the viewpoint of controlling the adhesive force with the substrate.
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、フッ素、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。 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, 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.
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。 As the colorant, various organic or inorganic pigments and dyes as exemplified below can be used.
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B、C.I.ピグメントレッド2等がある。
Examples of the black colorant include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon and the like.
Examples of blue colorants include C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 15, Bituminous Blue, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Metal-free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue Partial Chlorides, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue BC, and the like.
Examples of red colorants 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, Alizarin Lake,
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。
Yellow colorants include chrome yellow, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral first yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, C.I. I. Pigment Yellow 12 etc.
Examples of green colorants include chrome green, chromium oxide, pigment green B, C.I. I. Pigment Green 7, Malachite Green Lake, Final Yellow Green G, etc.
Examples of the orange colorant include red chrome yellow, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK, C.I. I. Pigment Orange 31 etc.
Examples of purple colorants include manganese purple, first violet B, and methyl violet lake.
Examples of white colorants include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
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。 Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white. Examples of various dyes such as basic, acidic, disperse, and direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue.
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
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 blue, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper powder, and aluminum powder.
These pigments and inorganic additives can be used alone or in combination. Of these, carbon black is particularly preferable as the black pigment, and titanium oxide is preferable as the white pigment.
また、本発明の表示媒体用粒子(以下、粒子ともいう)は平均粒子径d(0.5)が、0.1〜20μmの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。 The particles for display media of the present invention (hereinafter also referred to as particles) preferably have an average particle diameter d (0.5) in the range of 0.1 to 20 μm and are uniform and uniform. If the average particle diameter d (0.5) is larger than this range, the display is not clear. If the average particle diameter d (0.5) is smaller than this range, the cohesive force between the particles becomes too large, which hinders movement as a display medium.
更に本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを5未満、好ましくは3未満とする。
Span=(d(0.9)−d(0.1))/d(0.5)
(但し、d(0.5)は粒子の50%がこれより大きく、50%がこれより小さいという粒子径をμmで表した数値、d(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10%である粒子径をμmで表した数値、d(0.9)はこれ以下の粒子が90%である粒子径をμmで表した数値である。)
Spanを5以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体移動が可能となる。
Furthermore, in the present invention, regarding the particle size distribution of each particle, the particle size distribution Span represented by the following formula is less than 5, preferably less than 3.
Span = (d (0.9) −d (0.1)) / d (0.5)
(However, d (0.5) is a numerical value expressing the particle diameter in μm that 50% of the particles are larger than this and 50% is smaller than this, and d (0.1) is a particle in which the ratio of the smaller particles is 10%. (Numerical value expressed in μm, and d (0.9) is a numerical value expressed in μm for a particle diameter of 90% or less.)
By keeping Span within a range of 5 or less, the size of each particle is uniform, and uniform display medium movement becomes possible.
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を50以下、好ましくは10以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ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。 Furthermore, regarding the correlation between the particles, the ratio of d (0.5) of the particles having the minimum diameter to d (0.5) of the particles having the maximum diameter among the used particles is set to 50 or less, preferably 10 or less. It is essential. Even if the particle size distribution Span is reduced, particles with different charging characteristics move in opposite directions, so that the particle size is close to each other and each particle can be easily moved in the opposite direction by the equivalent amount. This is within this range.
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折/散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折/散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.)測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト(Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト)にて、粒子径および粒子径分布の測定を行うことができる。
The particle size distribution and the particle size can be obtained from a laser diffraction / scattering method or the like. When laser light is irradiated onto particles to be measured, a light intensity distribution pattern of diffracted / scattered light is spatially generated, and this light intensity pattern has a corresponding relationship with the particle diameter, so that the particle diameter and particle diameter distribution can be measured. .
Here, the particle size and particle size distribution in the present invention are obtained from a volume-based distribution. Specifically, using a Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd.) measuring instrument, put particles into a nitrogen stream and use the attached analysis software (software based on volume-based distribution using Mie theory). The diameter and particle size distribution can be measured.
表示媒体用粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、情報表示用パネルにおける表示媒体用粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、隔壁との接触、基板との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に表示媒体用粒子の帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かった。 The charge amount of the display medium particles naturally depends on the measurement conditions, but the charge amount of the display medium particles in the information display panel is almost the same as the initial charge amount, the contact with the partition walls, the contact with the substrate, and the elapsed time. It was found that depending on the charge decay, the saturation value of the charging behavior of the particles for the display medium is a dominant factor.
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において同一のキャリア粒子を用いて、表示媒体に用いる粒子の帯電量測定を行うことにより、表示媒体用粒子の適正な帯電特性値の範囲を評価できることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have been able to evaluate the range of proper charging characteristics of display medium particles by measuring the charge amount of the particles used in the display medium using the same carrier particles in the blow-off method. I found.
更に、表示媒体用粒子で構成する粒子群や粉流体等の表示媒体を乾式の情報表示用パネルに適用する場合には、基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、25℃における相対湿度を60%RH以下、好ましくは50%RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図1〜図6において、対向する基板1、基板2に挟まれる部分から、表示媒体3の占有部分、隔壁4(隔壁を設けた場合)の占有部分、カラーフィルターの部分(カラーフィルターを基板の内側に設けた場合)、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。
Furthermore, when applying a display medium such as a particle group or a powder fluid composed of particles for a display medium to a dry information display panel, it is important to manage the gas in the void surrounding the display medium between the substrates, Contributes to improved display stability. Specifically, it is important that the relative humidity at 25 ° C. is 60% RH or less, and preferably 50% RH or less for the humidity of the gas in the gap.
In FIG. 1 to FIG. 6, the void portion refers to the occupied portion of the
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, dry carbon dioxide, dry methane, and the like are preferable. This gas needs to be sealed in an information display panel so that the humidity is maintained, for example, filling a display medium, assembling an information display panel in a predetermined humidity environment, It is important to apply a sealing material and a sealing method that prevent moisture from entering from the outside.
本発明の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に調整される。
対向する基板間の空間における表示媒体の体積占有率は5〜70%が好ましく、さらに好ましくは5〜60%である。70%を超える場合には表示媒体の移動の支障をきたし、5%未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
The distance between the substrates in the information display panel of the present invention is not limited as long as the display medium can be moved and the contrast can be maintained, but is usually adjusted to 10 to 500 μm, preferably 10 to 200 μm.
The volume occupation ratio of the display medium in the space between the opposing substrates is preferably 5 to 70%, more preferably 5 to 60%. When it exceeds 70%, the movement of the display medium is hindered, and when it is less than 5%, the contrast tends to be unclear.
<実施例1>
図1に示す白黒2色の表示媒体を封入した構成の情報表示用パネルを、ITOからなる導電性部材12をガラス基板1、2の各々の最外表面に設けて作製した。外部電界式表示書き換え装置で100回の書き換えを実施したが、いずれも確実に書き換えることができた。書き換え情報は、パネルの表裏でちょうどポジ・ネガの関係で表示され、パネル両面で観察することができた。
<Example 1>
An information display panel having a structure in which a black and white two-color display medium shown in FIG. 1 is enclosed was prepared by providing a
<実施例2>
図1に示す白黒2色の表示媒体を封入した構成の情報表示用パネルを、ITOからなる導電性部材12をPET基板1、2の各々の最外表面に設けて作製した。外部電界式表示書き換え装置で100回の書き換えを実施したが、いずれも確実に書き換えることができた。書き換え情報は、パネルの表裏でちょうどポジ・ネガの関係で表示され、パネル両面で観察することができた。
<Example 2>
An information display panel having a configuration in which a black and white two-color display medium shown in FIG. 1 is enclosed was prepared by providing a
<比較例1>
図8に示す構成の情報表示用パネルを、ガラス基板51、52にITOからなる導電性部材12を設けずに作製した。外部電界式表示書き換え装置で100回の書き換えを実施したところ、書き換え不良が2回発生した。
<Comparative Example 1>
The information display panel having the configuration shown in FIG. 8 was produced without providing the
<比較例2>
図8に示す構成の情報表示用パネルを、PET基板51、52にITOからなる導電性部材12を設けずに作製した。外部電界式表示書き換え装置で100回の書き換えを実施したところ、書き換え不良が5回発生した。
<Comparative example 2>
The information display panel having the configuration shown in FIG. 8 was produced without providing the
本発明の情報表示用パネルは、ノートパソコン、PDA、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ICカード等のカード表示部、電子広告、電子POP、電子値札、電子棚札、電子楽譜、RF−ID機器の表示部などに好適に用いられる。 The information display panel according to the present invention includes display units for mobile devices such as notebook computers, PDAs, mobile phones, and handy terminals, electronic papers such as electronic books and electronic newspapers, bulletin boards such as signboards, posters, and blackboards, calculators, and home appliances. It is suitably used for display parts for automobile supplies, card display parts such as point cards and IC cards, electronic advertisements, electronic POPs, electronic price tags, electronic shelf labels, electronic musical scores, and display parts for RF-ID devices.
1、2 基板
3 表示媒体(粒子群、粉流体)
3W 白色表示媒体
3Wa 白色表示媒体用粒子
3B 黒色表示媒体
3Ba 黒色表示媒体用粒子
4 隔壁
5、6 電極
11 セル
12 導電性部材
13 絶縁性層
14R、14G、14B カラーフィルター
1, 2
3W White display medium 3Wa White display
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