JP2009134010A - 粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】分散された粒子の帯電特性の変化を抑制可能な粒子分散液、この粒子分散液を用いた表示媒体、及び表示装置を提供する。
【解決手段】電界に応じて移動する粒子群を分散し、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有したことを特徴とする粒子分散液、この分散粒子分散液を用いた表示媒体、及び表示装置。
【選択図】図1
【解決手段】電界に応じて移動する粒子群を分散し、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有したことを特徴とする粒子分散液、この分散粒子分散液を用いた表示媒体、及び表示装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、粒子分散液、表示媒体、及び表示装置に関する。
従来から、繰り返し書換えの可能な表示媒体として、電気泳動を用いた表示技術が提案されている。
このような表示技術としては、例えば、一対の基板間に、分散液を封入すると共に、この分散液内に帯電した粒子からなる粒子群を分散した構成の表示媒体が知られている。
このような表示媒体では、画像に応じた電圧を基板間に印加することにより、帯電した粒子を移動させて、粒子の色のコントラストとして画像の表示を行っている(例えば、特許文献1〜4参照)。
このような表示媒体では、画像に応じた電圧を基板間に印加することにより、帯電した粒子を移動させて、粒子の色のコントラストとして画像の表示を行っている(例えば、特許文献1〜4参照)。
このような表示技術においては、基板間を移動する粒子は、上述のように分散媒に分散された状態で基板間に封入されている。この分散媒としては、例えば、芳香族炭化水素溶媒、イソパラフィン系炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、シリコーンオイルの如くオイル状ポリシロキサン、又は、高純度石油などの絶縁性の高い溶媒が用いられている。
上述のように、基板間を移動する粒子は、基板間に形成された電界に応じて分散媒中を移動することによって、粒子の色のコントラストとして画像の表示を行っていることから、粒子の帯電特性が経時変化等により変動すると目的とする画像表示を行うことが困難となる場合がある。
本発明は、分散された粒子の帯電特性の変化を抑制可能な粒子分散液、この粒子分散液を用いた表示媒体、及び表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、分散された粒子の帯電特性の変化を抑制可能な粒子分散液、この粒子分散液を用いた表示媒体、及び表示装置を提供することを目的とする。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
<1>本発明の粒子分散液は、電界に応じて移動する粒子群を分散し、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有したことを特徴とする。
<2> 前記カルボキシル変性シリコーンオイルは、カルボキシル基を側鎖に有する側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイルであることを上記<1>に記載の粒子分散液である。
<3> 前記粒子群の体積平均一次粒径より小さく且つ前記粒子群の表面に付着する第2の粒子群をさらに分散したことを特徴とする上記<1>に記載の粒子分散液である。
<4> 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の基板間に封入され、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有する粒子分散液と、前記粒子分散液中に分散され、電界に応じて移動する粒子群と、を備えたことを特徴とする表示媒体である。
<5> 前記カルボキシル変性シリコーンオイルは、カルボキシル基を側鎖に有する側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイルであることを特徴とする上記<4>に記載の表示媒体である。
<6> 前記粒子分散液中に分散され、前記粒子群の体積平均一次粒径より小さく且つ前記粒子群の表面に付着する第2の粒子群を更に備えたことを特徴とする上記<4>に記載の表示媒体である。
<7> 前記粒子群は、互いに電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が異なると共に、互いに異なる色に着色された複数種類の粒子から構成されることを特徴とする上記<4>に記載の表示媒体である。
<8> 前記複数種類の粒子は、種類毎に電界に応じて移動するために必要な電圧範囲を有し、且つ互いに該電圧範囲の異なることを特徴とする上記<7>に記載の表示媒体である。
<9> 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の基板間に封入され、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有した粒子分散液と、前記粒子分散液中に分散され、電界に応じて移動する粒子と、を備えた表示媒体と、前記表示媒体の前記一対の基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、を備えた表示装置である。
<10> 前記カルボキシル変性シリコーンオイルは、カルボキシル基を側鎖に有する側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイルであることを特徴とする上記<9>に記載の表示装置である。
<11> 前記粒子分散液中に分散され、前記粒子群の体積平均一次粒径より小さく且つ前記粒子群の表面に付着する第2の粒子群を更に備えたことを特徴とする上記<9>に記載の表示装置である。
<12> 前記粒子群は、互いに電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が異なると共に、互いに異なる色に着色された複数種類の粒子から構成されることを特徴とする上記<9>に記載の表示装置である。
<13> 前記複数種類の粒子は、種類毎に電界に応じて移動するために必要な電圧範囲を有し、且つ互いに該電圧範囲の異なることを特徴とする上記<9>に記載の表示装置である。
請求項1に係る発明によれば、カルボキシル変性シリコーンオイルを含有しない場合と比較して、分散された粒子の帯電特性の変化が抑制可能となる、という効果を奏する。
請求項2に係る発明によれば、分散された粒子の帯電特性の変化を効率よく抑制するという効果を奏する。
請求項3に係る発明によれば、分散された粒子の帯電特性の更なる安定化が図れる、という効果を奏する。
請求項4に係る発明によれば、カルボキシル変性シリコーンオイルを含有しない場合と比較して、分散された粒子の帯電特性の変化が抑制可能な表示媒体が得られる、という効果を奏する。
請求項5に係る発明によれば、分散された粒子の帯電特性の変化を効率よく抑制する表示媒体が得られる、という効果を奏する。
請求項6に係る発明によれば、分散された粒子の帯電特性の更なる安定化が図れた表示媒体が得られる、という効果を奏する。
請求項7に係る発明によれば、単一画素でカラー表示がされる、といった効果を奏する。
請求項8に係る発明によれば、混色を抑制し、カラー表示される、といった効果を奏する。
請求項9に係る発明によれば、カルボキシル変性シリコーンオイルを含有しない場合と比較して、分散された粒子の帯電特性の変化を抑制可能な表示装置が得られる、という効果を奏する。
請求項10に係る発明によれば、分散された粒子の帯電特性の変化を効率よく抑制する表示装置が得られるという効果を奏する。
請求項11に係る発明によれば、分散された粒子の帯電特性の更なる安定化が図れた表示媒体を備えた表示装置が得られる、という効果を奏する。
請求項12に係る発明によれば、単一画素でカラー表示がされる、といった効果を奏する。
請求項13に係る発明によれば、混色を抑制し、カラー表示される、といった効果を奏する。
以下、本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施の形態)
本実施の形態の粒子分散液は、電界に応じて移動する粒子群を分散し、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有している。
本実施の形態の粒子分散液は、電界に応じて移動する粒子群を分散し、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有している。
本実施の形態において、上記電界に応じて移動する粒子群は、粒子分散液に分散された状態において帯電特性を有している。このため、粒子群は、粒子分散液内に電界が形成されることで、形成された電界に応じて粒子分散液内を移動する。
この粒子群においては、上述のように、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有する粒子分散液内に分散されることで、時間経過による帯電特性の変化が抑制される。粒子分散液中に含有されている分散剤の濃度低下等により粒子群の帯電基と粒子分散液との平衡状態がくずれると、粒子群の帯電基が分散液内へと移動することによって粒子群の帯電特性が変化すると考えられる。しかし、粒子分散液をカルボキシル変性シリコーンオイルを含有した構成とすることで、カルボキシル変性シリコーンオイル中のカルボキシル基が粒子群の帯電基に吸着すること によって帯電基の分散液内への移動が抑制され、帯電特性の変化が抑制されると考えられる。
この粒子群においては、上述のように、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有する粒子分散液内に分散されることで、時間経過による帯電特性の変化が抑制される。粒子分散液中に含有されている分散剤の濃度低下等により粒子群の帯電基と粒子分散液との平衡状態がくずれると、粒子群の帯電基が分散液内へと移動することによって粒子群の帯電特性が変化すると考えられる。しかし、粒子分散液をカルボキシル変性シリコーンオイルを含有した構成とすることで、カルボキシル変性シリコーンオイル中のカルボキシル基が粒子群の帯電基に吸着すること によって帯電基の分散液内への移動が抑制され、帯電特性の変化が抑制されると考えられる。
なお、この「帯電特性」とは、本実施の形態では、粒子の帯電極性及び帯電量を示している。このため、本実施の形態では、「時間経過による帯電特性の変化が抑制される」とは、時間経過による帯電量及び帯電極性の何れか一方または双方の変化が抑制されることを意味する。
まず、この粒子分散液に分散される上記粒子群について説明する。
上述のように、この粒子群は、粒子分散液に分散された状態で特定の帯電特性を備えている。分散されている粒子群の帯電特性に応じた電界が粒子分散液内に形成されると、形成された電界の帯電特性に応じた粒子群が移動する。
この粒子群としては、本実施の形態では、公知のカチオン系、ノニオン系、アニオン系の樹脂からなる樹脂粒子を使用することができる。さらに、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、これらの樹脂粒子中に着色剤を含有したもの等が挙げられる。
カチオン系、アニオン系の樹脂粒子の場合は、樹脂の官能基の置換により樹脂粒子をカチオン系、アニオン系とする。上記カチオン系、ノニオン系、アニオン系の樹脂からなる樹脂粒子の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、ビニルピロリドン類の単独重合体あるいは共重合体を例示することができる。
また、粒子の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、マグネタイト、フェライト等の磁性紛、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤を挙げることができる。具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等を代表的なものとして例示することができる。
上記樹脂粒子を構成する樹脂には、必要に応じて、帯電制御剤を混合してもよい。帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用でき、例えば、セチルピリジルクロライド、BONTRON P−51、BONTRON P−53、BONTRON E−84、BONTRON E−81(以上、オリエント化学工業社製)等の第4級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、酸化金属微粒子、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属微粒子を挙げることができる。
粒子の内部や表面には、必要に応じて、磁性材料を混合してもよい。磁性材料は必要に応じてカラーコートした無機磁性材料や有機磁性材料を使用する。また、透明な磁性材料、特に、透明有機磁性材料は着色顔料の発色を阻害せず、比重も無機磁性材料に比べて小さく、より望ましい。
着色した磁性粉として、例えば、特開2003−131420公報記載の小径着色磁性粉を用いることができる。核となる磁性粒子と該磁性粒子表面上に積層された着色層とを備えたものが用いられる。そして、着色層としては、顔料等により磁性粉を不透過に着色する等適宜選定して差し支えないが、例えば光干渉薄膜を用いるのが好ましい。この光干渉薄膜とは、SiO2やTiO2等の無彩色材料を光の波長と同等な厚みを有する薄膜にしたものであり、薄膜内の光干渉により光の波長を選択的に反射するものである。
着色した磁性粉として、例えば、特開2003−131420公報記載の小径着色磁性粉を用いることができる。核となる磁性粒子と該磁性粒子表面上に積層された着色層とを備えたものが用いられる。そして、着色層としては、顔料等により磁性粉を不透過に着色する等適宜選定して差し支えないが、例えば光干渉薄膜を用いるのが好ましい。この光干渉薄膜とは、SiO2やTiO2等の無彩色材料を光の波長と同等な厚みを有する薄膜にしたものであり、薄膜内の光干渉により光の波長を選択的に反射するものである。
粒子の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させてもよい。外添剤の色は、粒子の色に影響を与えないように、透明であることが好ましい。
外添剤としては、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、アルミナのような金属酸化物等の無機微粒子が用いられる。微粒子の帯電性、流動性、及び環境依存性等を調整するために、これらをカップリング剤やシリコーンオイルで表面処理することができる。
カップリング剤には、アミノシラン系カップリング剤、アミノチタン系カップリング剤、ニトリル系カップリング剤等の正帯電性のものと、窒素原子を含まない(窒素以外の原子で構成される)シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、エポキシシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等、シリコーンオイルには、アミノ変性シリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらは外添剤の所望の抵抗に応じて選択される。
このような外添剤の中では、よく知られている疎水性シリカや疎水性酸化チタンが好ましく、特に特開平10−3177記載のTiO(OH)2と、シランカップリング剤のようなシラン化合物との反応で得られるチタン化合物が好適である。シラン化合物としてはクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。このチタン化合物は、湿式工程の中で作製されるTiO(OH)2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを反応、乾燥させて作製される。数百度という焼成工程を通らないため、Ti同士の強い結合が形成されず、凝集が全くなく、微粒子はほぼ一次粒子の状態である。さらに、TiO(OH)2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを直接反応させるため、シラン化合物やシリコーンオイルの処理量を多くすることができて、シラン化合物の処理量等を調整することにより帯電特性を制御でき、且つ付与できる帯電能も従来の酸化チタンのそれより顕著に改善することができる。
外添剤の一次粒子は、一般的には5nm以上100nm以下であり、好ましくは10nm以上50nm以下であるが、これに限定されない。
外添剤と粒子の配合比は粒子の粒径と外添剤の粒径の兼ね合いから適宜調整される。外添剤の添加量が多すぎると粒子表面から該外添剤の一部が遊離し、これが他方の粒子の表面に付着して、所望の帯電特性が得られなくなる。一般的には、外添剤の量は、粒子100重量部に対して、0.01重量部以上3重量部以下、より好ましくは0.05重量部以上1重量部以下である。
外添剤は、複数種類の粒子の何れか1種にのみ添加してもよいし、複数種または全ての種類の粒子に添加してもよい。全ての粒子の表面に外添剤を添加する場合は、粒子表面に外添剤を衝撃力で打ち込んだり、粒子表面を加熱して外添剤を粒子表面に強固に固着することが望ましい。これにより、外添剤が粒子から遊離し、異極性の外添剤が強固に凝集して、電界で解離させることが困難な外添剤の凝集体を形成することが防止され、ひいては画質劣化が防止される。
粒子群を作製する方法としては、従来公知のどの方法を用いてもよい。例えば、特開平7−325434公報記載のように、樹脂、顔料および帯電制御剤を所定の混合比になるように計量し、樹脂を加熱溶融させた後に顔料を添加して混合、分散させ、冷却した後、ジェットミル、ハンマーミル、ターボミル等の粉砕機を用いて微粒子を調製し、得られた粒子をその後分散媒に分散する方法が使用できる。また、懸濁重合、乳化重合、分散重合等の重合法やコアセルベーション、メルトディスパージョン、エマルジョン凝集法で帯電制御剤を粒子中に含有させた粒子を調製し、その後分散媒に分散して粒子分散液を作製してもよい。さらにまた、樹脂が可塑化可能で、分散媒が沸騰せず、かつ、樹脂、帯電制御剤および/または着色剤の分解点よりは低い温度で、前記の樹脂、着色剤、帯電制御剤および分散媒の原材料を分散および混錬することができる適当な装置を用いる方法がある。具体的には、流星型ミキサー、ニーダー等で顔料と樹脂、帯電制御剤を分散媒中で加熱溶融し、樹脂の溶媒溶解度の温度依存性を利用して、溶融混合物を撹拌しながら冷却し、凝固/析出させて粒子を作製することができる。
さらにまた、分散および混練のための粒状メデイアを装備した適当な容器、例えばアトライター、加熱したボールミルのような加熱された振動ミル中に上記の原材料を投入し、この容器を好ましい温度範囲、例えば80℃以上160℃以下で分散および混練する方法が使用できる。粒状メデイアとしては、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼、アルミナ、ジルコニア、シリカ等が好ましく用いられる。この方法によって粒子を作製するには、あらかじめ十分に流動状態にした原材料をさらに粒状メデイアによって容器内に分散させた後、分散媒を冷却して分散媒から着色剤を含む樹脂を沈殿させる。粒状メデイアは冷却中および冷却後にも引き続き運動状態を保ちながら、剪断および/または、衝撃を発生させ粒子径を小さくする。
上記粒子群を分散する粒子分散液は、上述のように、上記粒子群を分散すると共に、シリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有する液体である。
第1の溶媒に含まれるシリコーンオイルとしては、具体的には、シロキサン結合に炭化水素基が結合したジメチルシリコーンオイル、ジエチルシリコーンオイル、メチルエチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイルなどが挙げられる。これらの中でも、安全性が高く、化学的に安定で長期の信頼性が良く、且つ抵抗率が高いといった観点から、ジメチルシリコーンが特に望ましい。
シリコーンオイルの粘度は、温度20℃の環境下において、0.1mPa・s以上20mPa・s以下であることが望ましく、より望ましくは0.1mPa・s以上2mPa・s以下である。粘度を上記範囲とすることで、粒子の移動速度、すなわち、表示速度の向上が図れる。なお、この粘度の測定には、東京計器製B−8L型粘度計を用いる。
パラフィン系炭化水素溶媒としては、炭素数20以上(沸点80℃以上)のノルマルパラフィン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素を挙げることができるが、安全性、揮発性等の理由から、イソパラフィンを用いることが好ましい。具体的には、シェルゾル71(シェル石油製)、アイソパーO、アイソパーH、アイソパーK、アイソパーL、アイソパーG、アイソパーM(アイソパーはエクソン社の商品名)やアイピーソルベント(出光石油化学製)等が挙げられる。
粒子分散液における粒子の含有量は、所望の色相が得られる濃度であれば特に限定されるものではなく、セルの厚さ(すなわち、表示基板と背面基板との基板間の距離)により含有量を調整することが、表示媒体としては有効である。即ち、所望の色相を得るために、セルが厚くなるほど含有量は少なくてすみ、セルが薄くなるほど含有量を多くするなど、含有量を調整する。一般的には、1重量%以上90重量%以下である。
また、第1の溶媒がシリコーンオイルとパラフィン系炭化水素溶媒の混合溶液である場合には、溶液の粘度や導電率等により、任意の割合で混合して使用することが可能である。
粒子分散液に含まれるカルボキシル変性シリコーンオイルとしては、具体的には、ポリシロキサンの側鎖にカルボキシル基を有する下記一般式(1)で表される化合物、ポリシロキサンの片末端にカルボキシル基を有する下記一般式(2)で表される化合物、ポリシロキサンの両末端にカルボキシル基を有する下記一般式(3)で表される化合物、及びポリシロキサンの側鎖と両末端の両方にカルボキシル基を有する下記一般式(4)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物が挙げられる。
上記一般式(1)中、R1〜R9は、各々独立に炭素数1〜3のアルキル基を示し、mは1以上40以下の整数を示し、nは、1以上40以下の整数を示す。
また、上記一般式(2)中、R10〜R16は、各々独立に炭素数1〜3のアルキル基を示し、nは、1以上40以下の整数を示す。
また、上記一般式(2)中、R10〜R16は、各々独立に炭素数1〜3のアルキル基を示し、nは、1以上40以下の整数を示す。
また、上記一般式(3)中、R17〜R22は、各々独立に炭素数1〜3のアルキル基を示し、nは、1以上40以下の整数を示す。
また、上記一般式(4)中、R23〜R29は、各々独立に炭素数1〜3のアルキル基を表し、mは1以上40以下の整数を示し、nは、1以上40以下の整数を示す。
これらの化合物の中でも、カルボキシル変性シリコーン1mol中に多量のカルボキシル基を有している等の理由で、一般式(2)、または一般式(3)のように、末端にカルボキシル基を有する場合には、式中nの数によらず、1分子中のカルボキシル基の数は1ないし2であるが、一般式(1)、または一般式(4)のように側鎖にカルボキシル基を有する場合には、式中nの数だけカルボキシル基を有する事になり、分散された粒子群の帯電特性の変化を効率よく抑制する。したがって、一般式(1)または一般式(4)で表されるような、側鎖にカルボキシル基を有する側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイルを用いる事が好ましい。
上記カルボキシル変性シリコーンオイルのカルボキシル当量は、1,400g/mol以上4,000g/mol以下の範囲内であることが望ましい。
カルボキシル変性シリコーンオイルのカルボキシル当量が1,400g/mol以上
4,000 g/mol以下の範囲内であると、少量のカルボキシル変性シリコーンオイル量の添加で効果が得られる。
4,000 g/mol以下の範囲内であると、少量のカルボキシル変性シリコーンオイル量の添加で効果が得られる。
なお、カルボキシル当量とは、カルボキシル変性シリコーンオイルの全分子量をカルボキシル基の数で割った値である。
なお、カルボキシル当量の測定方法は、カルボキシル変性シリコーンオイルを秤量し、
イソプロピルアルコールとトルエンの1:1混合液を加え、撹拌溶解させた後に、0.1Nアンモニア水溶液で自動滴定装置を用いて滴定し、次式によりカルボキシル当量を算出することによって測定することができる。
イソプロピルアルコールとトルエンの1:1混合液を加え、撹拌溶解させた後に、0.1Nアンモニア水溶液で自動滴定装置を用いて滴定し、次式によりカルボキシル当量を算出することによって測定することができる。
[式1]
カルボキシル当量(g/mol)=シリコーンオイル量(g)×1,000/{アンモニア消費量(ml)×0.1}
カルボキシル当量(g/mol)=シリコーンオイル量(g)×1,000/{アンモニア消費量(ml)×0.1}
粒子分散液は、上記第1の溶媒に対して、上記カルボキシル変性シリコーンオイルを含有することによって、帯電特性の変化抑制効果が現れるが、カルボキシル当量によって、変性シリコーンオイル中に含まれるカルボキシル基の含有量が異なることから、カルボキシル当量の大きさによってカルボキシル変性シリコーンオイルの含有量を調整することができる。例えばカルボキシル当量1,400g/molの場合は、0.01重量%以上含有することが好ましく、0.1重量%以上含有することがより好ましく、0.5重量%以上含有すると、より顕著に帯電特性の変化抑制効果が現れることから、より好ましい。また、カルボキシル当量が例えば4,000g/molの場合は、0.1重量%以上含有することが好ましく、0.5重量%以上含有することが、より顕著に帯電特性の変化抑制効果が現れることから、より好ましい。
このように、カルボキシル当量の大きさによって、カルボキシル変性シリコーンオイル中に含まれるカルボキシル基の量が異なるので、使用するカルボキシル変性シリコーンオイルのカルボキシル当量によって、含有量を調整することが有効である。
粒子分散液が、第1の溶媒に対して、例えば上記カルボキシル当量1,400g/molのカルボキシル変性シリコーンオイルを0.01重量%以上含有することで、粒子分散液に分散される粒子群の帯電特性の変化を抑制し、0.01重量%未満であると、粒子群の帯電特性の変化抑制が不充分である場合がある。
なお、粒子分散液中のカルボキシル変性シリコーンオイルは、カルボキシル変性シリコーンオイルの含有量を変化させても、第1の溶媒の導電率にはほとんど関与しない。このため、カルボキシル変性シリコーンオイルの含有量が大きいほど、粒子群の帯電特性の変化が抑制される。
粒子分散液は、消費電力低減等の理由から絶縁性であることが好ましく、具体的には、体積抵抗値が、103Ωcm以上であることが好ましく、より好ましくは107Ωcm以上1019Ωcm以下であり、さらに好ましくは1010Ωcm以上1019Ωcm以下である。このような体積抵抗値とすることで、電圧を印加したときの流れる電流量を抑制する。
なお、上記粒子分散液には、上記電界に応じて移動する(所謂、電気泳動する)粒子群の体積平均一次粒径より小さく、且つ粒子分散液中に分散されている上記粒子群の各粒子の表面に付着する第2の粒子群を更に含んだ構成であってもよい。
この第2の粒子群を構成する各粒子は、上記電気泳動する粒子群の体積平均一次粒径の1/100倍以上1/2倍以下であることが好ましく、1/50倍以上1/5倍以下であることが好ましい。なお、電気泳動する粒子群として、体積平均一次粒径の異なる複数種類の粒子群が粒子分散液中に分散されている場合には、複数種類の粒子群の内の最も体積平均一次粒径の小さい粒子群の体積平均粒径の1/100倍以上1/2倍以下、好ましくは1/50倍以上1/5倍以下であればよい。
さらに、この第2の粒子群は、粒子分散液中に含有された状態において、実質的に無色もしくは白色であることが好ましい。なお、「実質的に無色」とは、色相(BGR等)の色純度を低下させるような着色、即ち可視域に吸収がなく、光透過性に優れること、具体的には波長400nm以上にモル吸光係数1000以上の吸収を有しないことを指す(本明細書中において同様とする)。
さらに、上記のように、第2の粒子群は、粒子分散液中に分散されている上記電気泳動する粒子群の各粒子の表面に付着するという付着特性を有している。
このような付着特性を有するためには、この第2の粒子群は、連続した同一系内の粒子分散液中に分散されている上記電気泳動する粒子群が正極に帯電した粒子群である場合には、負極に帯電した粒子として構成され、該電気泳動する粒子群が負極に帯電した粒子群である場合には、正極に帯電した構成とすればよい。
そして、このような第2の粒子群を正極または負極に帯電した構成とする場合には、連続した同一系内の粒子分散液中に分散されている第2の粒子群の帯電特性を、該同一系内の粒子分散液中に分散されている上記電気泳動する粒子群の総帯電量と同じ帯電量で且つ逆極性に帯電された構成とすればよい。
このような付着特性を有するためには、この第2の粒子群は、連続した同一系内の粒子分散液中に分散されている上記電気泳動する粒子群が正極に帯電した粒子群である場合には、負極に帯電した粒子として構成され、該電気泳動する粒子群が負極に帯電した粒子群である場合には、正極に帯電した構成とすればよい。
そして、このような第2の粒子群を正極または負極に帯電した構成とする場合には、連続した同一系内の粒子分散液中に分散されている第2の粒子群の帯電特性を、該同一系内の粒子分散液中に分散されている上記電気泳動する粒子群の総帯電量と同じ帯電量で且つ逆極性に帯電された構成とすればよい。
上記特性を有する第2の粒子としては、無機粒子、有機粒子、またはこれらの混合粒子が用いられる。
この無機粒子としては、具体的には、フュームドシリカ、コロイダルシリカ、ヒュームドアルミナ、ヒュームドチタニアが挙げられる。
また、この有機粒子としては、具体的には、ポリスチレン及びスチレン系共重合体、(メタ)アクリル樹脂及び(メタ)アクリル系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテンのポリオレフィン及びオレフィン系共重合体、メラミン樹脂が挙げられ、好ましくは、(メタ)アクリル樹脂及び(メタ)アクリル系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテンのポリオレフィン及びオレフィン系共重合体が挙げられる。
また、第2の粒子群を樹脂粒子として構成する場合には、シリコーングラフト鎖を0.01重量部以上80重量部以下含有する構成とすることで、第2の粒子の上記粒子分散液における分散性が向上する。
この第2の粒子群に含有されるシリコーングラフト鎖としては、例えば、チッソ製サイラプレーンFM−0711,M−0721,FM−0725等が好ましく用いられる。
この第2の粒子群に含有されるシリコーングラフト鎖としては、例えば、チッソ製サイラプレーンFM−0711,M−0721,FM−0725等が好ましく用いられる。
さらに、第2の粒子群の上記付着特性を調整するために、同一系内の粒子分散液中に分散されている上記電気泳動する粒子群の総帯電量と同じ帯電量で且つ逆極性に帯電された構成とするためには、具体的には、上記第2の粒子群を構成する樹脂に帯電基を有するように調製すればよい。
上記第2の粒子群を調整する方法としては、例えば、第2の粒子群を樹脂粒子として構成する場合には、塩基性単量体、またはアニオン性単量体等のモノマーを懸濁重合法又は乳化重合法により重合して調製することが好ましい。
さらに、懸濁重合法の一種である逆相懸濁重合法がより好ましく用いられる。
さらに、懸濁重合法の一種である逆相懸濁重合法がより好ましく用いられる。
この第2の粒子群の粒子分散液中の含有量は、連続した同一系内の粒子分散液中に分散されている電気泳動する粒子群の帯電量や濃度にもよるが、電気泳動する粒子群の電気泳動特性を阻害しないために、電気泳動粒子群100重量部に対して0.1重量部以上100重量部以下の範囲内であることが好ましく、1重量部以上10重量部以下の範囲内であることが更に好ましい。
なお、粒子分散液には、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などを添加することができるが、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが好ましい。
また、粒子分散液には、帯電制御剤として、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、金属石鹸、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類等を添加して使用できる。
イオン性、非イオン性の界面活性剤、親油性部と親水性部からなるブロックもしくはグラフト共重合体類、さらにまた環状、星状、樹状高分子(デンドリマー)等の高分子鎖骨格をもった化合物、さらにはサリチル酸の金属錯体、カテコールの金属錯体、含金属ビスアゾ染料、テトラフェニルボレート誘導体等より選ばれる化合物を用いることができる。
また、粒子分散液には、帯電制御剤として、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、金属石鹸、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類等を添加して使用できる。
イオン性、非イオン性の界面活性剤、親油性部と親水性部からなるブロックもしくはグラフト共重合体類、さらにまた環状、星状、樹状高分子(デンドリマー)等の高分子鎖骨格をもった化合物、さらにはサリチル酸の金属錯体、カテコールの金属錯体、含金属ビスアゾ染料、テトラフェニルボレート誘導体等より選ばれる化合物を用いることができる。
イオン性および非イオン性の界面活性剤としては、より具体的には以下があげられる。ノニオン活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド等が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸等がある。カチオン界面活性剤としては、第一級ないし第三級のアミン塩、第四級アンモニウム塩等があげられる。これら帯電制御剤は、粒子固形分に対して0.01重量%以上、20重量%以下が好ましく、特に0.05重量%以上10重量%以下の範囲が好ましい。0.01重量%を下回ると、希望とする帯電制御効果が不充分であり、また20重量%を越えると、粒子分散液の過度な電導度の上昇を引き起こし、使い難くなるからである。
上記粒子分散液に分散する粒子群として、上記説明した粒子群の内の、ノニオン系の樹脂からなる樹脂粒子、ノニオン系の樹脂からなる樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、またはノニオン系の樹脂からなる樹脂粒子中に着色剤を含有したものを用いた場合には、この樹脂粒子は粒子分散液内においてプラス極に帯電し、時間経過の後も極性の変化及び帯電量の変動が抑制され、帯電特性の経時変化が抑制される。
また、上記粒子分散液に分散する粒子群として、上記説明した粒子群の内の、カチオン性の樹脂からなる樹脂粒子、カチオン系の樹脂からなる樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、またはカチオン系の樹脂からなる樹脂粒子中に着色剤を含有したものを用いた場合についても、この樹脂粒子は粒子分散液内においてプラス極に帯電し、時間経過の後も極性の変化及び帯電量の変動が抑制され、帯電特性の経時変化が抑制される。
同様に、上記粒子分散液に分散する粒子群として、上記説明した粒子群の内の、アニオン系の樹脂からなる樹脂粒子、アニオン系の樹脂からなる樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、またはアニオン系の樹脂からなる樹脂粒子中に着色剤を含有したものを用いた場合には、この樹脂粒子は粒子分散液内においてマイナス極に帯電し、時間経過の後も極性の変化及び帯電量の変動が抑制され、帯電特性の経時変化が抑制される。
また更に、上記粒子分散液に上記第2の粒子群を含有させることによって、電気泳動する粒子群の各粒子の表面に第2の粒子群が付着する。そして、この第2の粒子群が電気泳動する粒子群の各粒子の表面に付着することで、粒子分散液内のプラス電荷とマイナス電荷をつり合わせ、系としてはニュートラルな状態となり、電気泳動する粒子群の帯電特性の更なる安定化が図れる。
本実施の形態にかかる粒子分散液は、電気泳動方式の表示媒体における粒子群の粒子分散液として利用される。この粒子分散液は、分散した粒子群の帯電特性の変化を抑制するので、特に、帯電した粒子を分散する分散液を用いる各分野に適応され得る。
(第2の実施の形態)
図1は、本発明の本実施形態に係る表示装置を示す概略構成図である。
本実施形態に係る表示装置10は、第1の実施の形態で説明した粒子群に相当する粒子群34を分散する粒子分散液50として、第1の実施の形態で説明した粒子分散液を適用する形態である。
粒子分散液50として第1の実施の形態で説明した粒子分散液を適用することによって、詳細を後述する表示媒体12中に分散された粒子群34の帯電特性の変化を抑制するとともに、表示媒体12における画質劣化を抑制する。
図1は、本発明の本実施形態に係る表示装置を示す概略構成図である。
本実施形態に係る表示装置10は、第1の実施の形態で説明した粒子群に相当する粒子群34を分散する粒子分散液50として、第1の実施の形態で説明した粒子分散液を適用する形態である。
粒子分散液50として第1の実施の形態で説明した粒子分散液を適用することによって、詳細を後述する表示媒体12中に分散された粒子群34の帯電特性の変化を抑制するとともに、表示媒体12における画質劣化を抑制する。
第2実施形態に係る表示装置10は、図1に示すように、表示媒体12と、電圧印加部16と、制御部18とを含んで構成されている。制御部18は、電圧印加部16に信号授受可能に接続されている。
制御部18は、装置全体の動作を司るCPU(中央処理装置)と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、装置全体を制御する制御プログラムや処理ルーチンによって示されるプログラムを含む各種プログラムが予め記憶されたROM(Read Only Memory)と、を含むマイクロコンピュータとして構成されている。
なお、表示媒体12が本発明の表示媒体に相当し、表示装置10が本発明の表示装置に相当し、電圧印加部16が、本発明の表示装置の電圧印加手段に相当する。また、粒子分散液50が本発明の粒子分散液に相当し、粒子群34が本発明の粒子分散液、表示媒体、及び表示装置の粒子群に相当する。
電圧印加部16は、表面電極40(詳細後述)及び背面電極46(詳細後述)に電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、表面電極40及び背面電極46の双方が、電圧印加部16に電気的に接続されている場合を説明するが、表面電極40及び背面電極46の一方が接地されており、他方が電圧印加部16に接続されていてもよい。
電圧印加部16は、表面電極40及び背面電極46に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部18の制御に応じた電圧を表面電極40及び背面電極46間に印加する。
表示媒体12は、図1に示すように、画像表示面とされる表示基板20、表示基板20に間隙をもって対向する背面基板22、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板20と背面基板22との間を複数のセルに区画する間隙部材24、及び各セル内に封入された粒子群34を含んで構成されている。
上記セルとは、表示基板20と、背面基板22と、間隙部材24と、によって囲まれた領域を示している。このセル中には、粒子分散液50が封入されている。粒子群34は、第1の実施例で説明した粒子群に相当し、電界に応じて粒子分散液50内を移動するように特定の帯電特性を有している。そして、この粒子群34は、この粒子分散液50中に分散された状態でセル内に電界が形成されると、この形成された電界強度に応じて粒子分散液50中を、すなわち、表示基板20と背面基板22との間を移動する。
なお、この表示媒体12に画像を表示したときの各画素に対応するように間隙部材24を設け、各画素に対応するようにセルを形成することで、表示媒体12を、画素毎の色表示が可能となるように構成してもよい。
表示媒体12の粒子分散液50中に分散されている粒子群34として、本実施の形態では、互いに色が異なる複数種の粒子群34が分散されている。なお、本実施の形態では3種類の粒子群34として、互いに色の異なる粒子群34として、イエロー色のイエロー粒子群34Y、マゼンタ色のマゼンタ粒子群34M、及びシアン色のシアン粒子群34Cが分散されているとして説明するが、3種類に限られない。
この複数種類の粒子群34は、基板間を電気泳動する粒子群であり、電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が各色の粒子群でそれぞれ異なる。
この複数種類の粒子群34は、基板間を電気泳動する粒子群であり、電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が各色の粒子群でそれぞれ異なる。
このような、電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が異なる複数種の粒子群34の各粒子としては、上記第1実施形態で説明した粒子群を構成する材料の内の、例えば、樹脂の種類や、樹脂や樹脂中の官能基の種類や、帯電制御剤や磁性粉の量等を換える等して、帯電量の異なる粒子を含む粒子分散液をそれぞれ作製し、これを混合することで得られる。
ここで、上記セル中の全質量に対する粒子群34の含有量(質量%)としては、所望の色相が得られる濃度であれば特に限定されるものではなく、セルの厚さにより含有量を調整することが、表示媒体12としては有効である。即ち、所望の色相を得るために、セルが厚い場合には含有量は少なく、セルが薄い場合には含有量を多くしてもよい。一般的には、0.01質量%以上50質量%以下である。
なお、更に各セル中に、上記第1の実施の形態で説明した第2の粒子群を含んだ構成としてもよい。この場合には、上記セル中の全質量に対する第2の粒子群の含有量(質量%)としては、粒子群34によって表示媒体12に示される色に影響を与えない程度で且つ
電気泳動する粒子群の帯電量が安定に保たれる程度含まれていれば良く、第2の粒子群の帯電量により含有量を調整することが、表示媒体12としては有効である。具体的には、0.1質量%以上50質量%以下である。
電気泳動する粒子群の帯電量が安定に保たれる程度含まれていれば良く、第2の粒子群の帯電量により含有量を調整することが、表示媒体12としては有効である。具体的には、0.1質量%以上50質量%以下である。
以下、表示媒体12の各構成部材について説明する。
表示基板20は、支持基板38上に、表面電極40及び表面層42を順に積層した構成となっている。背面基板22は、支持基板44上に、背面電極46及び表面層48を順に積層した構成となっている。
上記支持基板38及び支持基板44としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
背面電極46及び表面電極40には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ITO等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機導電性材料等を使用してもよい。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用でき、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成される。また、その厚さは、蒸着法、スパッタリング法によれば、通常100オングストローム以上2000オングストローム以下である。背面電極46及び表面電極40は、従来の液晶表示素子あるいはプリント基板のエッチング等従来公知の手段により、所望のパターン、例えば、マトリックス状、あるいはパッシブマトリックス駆動を可能とするストライプ状に形成される。
また、表面電極40を支持基板38に埋め込んでもよい。同様に、背面電極46を支持基板44に埋め込んでもよい。この場合、支持基板38及び支持基板44の材料が粒子群34の各粒子の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、粒子群34の各粒子の組成等に応じて適宜選択する。
なお、背面電極46及び表面電極40各々を表示基板20及び背面基板22と分離させ、表示媒体12の外部に配置してもよい。この場合、背面電極46と表面電極40との間に表示媒体12が挟まれる構成となるため、背面電極46と表面電極40との間の電極間距離が大きくなって電界強度が小さくなるため、所望の電界強度が得られるように表示媒体12の支持基板38及び支持基板44の厚みや、支持基板38と支持基板44との基板間距離を小さくする等の工夫が必要である。
なお、上記では、表示基板20と背面基板22の双方に電極(表面電極40及び背面電極46)を備える場合を説明したが、何れか一方にのみ設けるようにしてもよい。
また、アクティブマトリックス駆動を可能にするために、支持基板38及び支持基板44は、画素毎にTFT(薄膜トランジスタ)を備えていてもよい。配線の積層化及び部品実装が容易であることから、TFTは表示基板ではなく背面基板22に形成することが好ましい。
なお、表示媒体12を単純マトリクス駆動とすると、表示媒体12をそなえた後述する表示装置10の構成を簡易な構成とすることができ、TFTを用いたアクティブマトリックス駆動とすると、単純マトリクス駆動に比べて表示速度が速くなる。
上記表面電極40及び背面電極46が、各々支持基板38及び支持基板44上に形成されている場合、表面電極40及び背面電極46の破損や、粒子群34の各粒子の固着を招く電極間のリークの発生を防止するため、必要に応じて表面電極40及び背面電極46各々上に誘電体膜としての表面層42、及び、あるいは表面層48を形成することが好ましい。
この表面層42、及び、あるいは表面層48を形成する材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等の有機層、或いはSiO2膜等の無機層を用いてもよい。
また、上記した絶縁性材料の他に、絶縁性材料中に電荷輸送物質を含有させたものも使用され得る。電荷輸送物質を含有させることにより、粒子への電荷注入による粒子帯電性の向上や、粒子の帯電量が極度に大きくなった場合に粒子の電荷を漏洩させ、粒子の帯電量を安定させるなどの効果が得られる。
電荷輸送物質としては、例えば、正孔輸送物質であるヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等が挙げられる。また、電子輸送物質であるフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等も使用してもよい。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いてもよい。
具体的には、ポリビニルカルバゾール、米国特許第4806443号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート等が挙げられる。誘電体膜は、粒子の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、粒子の組成等に応じて適宜選択する。基板の一方である表示基板は光を透過する必要があるので、上記各材料のうち透明のものを使用することが好ましい。
具体的には、ポリビニルカルバゾール、米国特許第4806443号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート等が挙げられる。誘電体膜は、粒子の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、粒子の組成等に応じて適宜選択する。基板の一方である表示基板は光を透過する必要があるので、上記各材料のうち透明のものを使用することが好ましい。
表示基板20と背面基板22との間隙を保持するための間隙部材24は、表示基板20の透明性を損なわないように形成され、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等で形成される。
間隙部材24には、セル状のものと、粒子状のものがある。セル状のものとしては、例えば、網がある。網は入手が容易で安価であり、厚さも比較的均一であることから、安価な表示媒体12を製造する場合に有益である。網は微細な画像の表示には不向きであり、高い解像度が必要とされない大型の表示装置に使用することが好ましい。また、他のセル状のスペーサとしては、エッチングやレーザー加工等によりマトリックス状に穴を開けたシートが挙げられ、このシートでは、網に比べ、厚さ、穴の形状、穴の大きさなどを容易に調整される。このため、シートは微細な画像を表示するための表示媒体に使用し、コントラストをより向上させるのに効果的である。
間隙部材24は表示基板20及び背面基板22の何れか一方と一体化されてもよく、支持基板38又は支持基板44をエッチング処理、レーザー加工したり、予め作製した型を使用し、プレス加工、印刷等によって、任意のサイズのセルパターンを有する支持基板38又は支持基板44、及び間隙部材24が作製される。
この場合、間隙部材24は、表示基板20側、背面基板22側のいずれか、又は双方に作製し得る。
この場合、間隙部材24は、表示基板20側、背面基板22側のいずれか、又は双方に作製し得る。
間隙部材24は有色でも無色でもよいが、表示媒体12に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが好ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等を使用してもよい。
また、粒子状の間隙部材24は、透明であることが好ましく、ポリスチレン、ポリエステル又はアクリル等の透明樹脂粒子の他、ガラス粒子も使用される。
表示媒体12においては、各セル中に絶縁性粒子36が封入されている。絶縁性粒子36は、同一のセル内に封入されている粒子群34とは異なる色で且つ絶縁性の粒子であり、粒子群34の各粒子各々が通過可能な間隙を持って、背面基板22と表示基板20との対向方向に略直交する方向に添って配列されている。また、この絶縁性粒子36と背面基板22との間、及び表示基板20と絶縁性粒子36との間には、同一セルに含まれる粒子群34の各粒子を背面基板22と表示基板20との対向方向に複数積層可能な程度の間隔が設けられている。
すなわち、絶縁性粒子36の間隙を通って、背面基板22側から表示基板20側、又は表示基板20側から背面基板22側へ粒子群34の各粒子は移動される。この絶縁性粒子36の色としては、例えば、背景色となるように白色又は黒色を選択することが好ましい。
絶縁性粒子36としては、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物の球状粒子、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の球状粒子、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の球状粒子、((株)日本触媒製エポスター)、酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子(積水化成品工業(株)製MBX−ホワイト)、架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子(綜研化学製ケミスノーMX)、ポリテトラフルオロエチレンの微粒子(ダイキン工業(株)製ルブロンL、 Shamrock Technologies Inc.製 SST−2)、フッ化炭素の微粒子(日本カーボン製CF−100、ダイキン工業製CFGL,CFGM)、シリコーン樹脂微粒子(東芝シリコーン(株)製トスパール)、酸化チタン含有ポリエステルの微粒子(日本ペイント製ビリューシア PL1000ホワイトT)、酸化チタン含有ポリエステル・アクリルの微粒子(日本油脂製コナックNo181000ホワイト)、シリカの球状微粒子(宇部日東化成製ハイプレシカ)等が挙げられる。上記に限定せずに、酸化チタン等の白色顔料を樹脂に混合分散したのち、所望の粒子径に粉砕、分級したものでもよい。
これらの絶縁性粒子36は、上述のように表示基板20と背面基板22との間に設けるために、セルの表示基板20と背面基板22との対向方向の長さに対して、1/5乃至1/50となるような体積平均一次粒子径であり、このセルの体積に対して含有量が1体積%乃至50体積%であることがよい。
表示媒体12における上記セルの大きさとしては、表示媒体12の解像度と密接な関係にあり、セルが小さいほど高解像度な表示媒体を作製することができ、通常、10μm以上1mm以下程度である。
上記表示基板20及び背面基板22を固定するには、ボルトとナットの組み合わせ、クランプ、クリップ、基板固定用の枠等の固定手段を使用することができる。また、接着剤、熱溶融、超音波接合等の固定手段も使用することができる。
以上の表示媒体12は、画像の保存及び書換えが可能な掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子ペーパー、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用できるドキュメントシート等に使用することができる。
この表示媒体12では、表示基板20と背面基板22との間に印加する印加電圧(V)を変えることによって、異なる色を表示する。
表示媒体12では、表示基板20と背面基板22との間に形成された電界に応じて粒子群34を移動させることによって、表示媒体12の各画素に対応するセル毎に、画像データの各画素に応じた色を表示することができる。
ここで、上述のように、本実施の形態の表示媒体12には3種類の粒子群34として、互いに色の異なるイエロー粒子群34Y、マゼンタ粒子群34M、及びシアン粒子群34Cが分散されており、これらの複数種類の粒子群34は、電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が各色の粒子群でそれぞれ異なる。すなわち、各色の粒子群34(イエロー粒子群34Y、マゼンタ粒子群34M、及びシアン粒子群34C)は、色毎に各色の粒子群34を移動させるために必要な電圧範囲を有し、当該電圧範囲がそれぞれ異なる。
なお、本実施の形態では、マゼンタ色のマゼンタ粒子群34M、シアン色のシアン粒子群34C、及びイエロー色のイエロー粒子群34Yの3色の粒子群各々が移動を開始するときの電圧の絶対値として、マゼンタ色のマゼンタ粒子群34Mが|Vtm|、シアン色のシアン粒子群34Cが|Vtc|、イエロー色のイエロー粒子群34Yが|Vty|であるとして説明する。また、各色粒子群34のゼンタ色のマゼンタ粒子群34M、シアン色のシアン粒子群34C、及びイエロー色のイエロー粒子群34Yの3色の粒子群各々をほぼ全て移動させるための最大電圧の絶対値として、マゼンタ色のマゼンタ粒子群34Mが|Vdm|、シアン色のシアン粒子群34Cが|Vdc|、イエロー色のイエロー粒子群34Yが|Vdy|であるとして説明する。
なお、以下で説明するVtc、−Vtc、Vdc、−Vdc、Vtm、−Vtm、Vdm、−Vdm、Vty、−Vty、Vdy、及び−Vdyの絶対値は、|Vtc|<|Vdc|<|Vtm|<|Vdm|<|Vty|<|Vdy|の関係であるとして説明する。
具体的には、図2に示すように、例えば、3種類の粒子群34は、全て同極性に帯電された状態で粒子分散液50内に分散され、シアン粒子群34Cを移動させるために必要な電圧範囲の絶対値|Vtc≦Vc≦Vdc|(VtcからVdcの間の値の絶対値)、マゼンタ粒子群34Mを移動させるために必要な電圧範囲の絶対値|Vtm≦Vm≦Vdm|(VtmからVdmの間の値の絶対値)、及びイエロー粒子群34Yを移動させるために必要な電圧範囲の絶対値|Vty≦Vy≦Vdy|(VtyからVdyの間の値の絶対値)が、この順で重複することなく、大きくなるように設定されている。
また、各色の粒子群34を独立駆動するために、シアン粒子群34Cをほぼ全て移動させるための最大電圧の絶対値|Vdc|が、マゼンタ粒子群34Mを移動させるために必要な電圧範囲の絶対値|Vtm≦Vm≦Vdm|(VtmからVdmの間の値の絶対値)、及びイエロー粒子群34Yを移動させるために必要な電圧範囲の絶対値|Vty≦Vy≦Vdy|(VtyからVdyの間の値の絶対値)よりも小さく設定されている。また、マゼンタ粒子群34Mをほぼ全て移動させるための最大電圧の絶対値|Vdm|が、イエロー粒子群34Yを移動させるために必要な電圧範囲の絶対値|Vty≦Vy≦Vdy|(VtyからVdyの間の値の絶対値)よりも小さく設定されている。
即ち、本実施形態では、各色の粒子群34を移動させるために必要な電圧範囲が重ならないように設定することによって、各色の粒子群34が独立駆動されるようにしている。
なお、「粒子群34を移動させるために必要な電圧範囲」とは、粒子が移動開始するために必要な電圧と移動開始からさらに電圧及び電圧印加時間を増加させても、表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和するまでの電圧範囲を示す。
また、「粒子群34をほぼ全て移動させるために必要な最大電圧」とは上記の移動開始からさらに電圧及び電圧印加時間を増加させても、表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和する電圧を示す。
また、「ほぼ全て」とは、各色の粒子群34の特性ばらつきがあるため、一部の粒子群34の特性が表示特性に寄与しない程度異なるものがあることを表す。すなわち上述した移動開始からさらに電圧及び電圧印加時間を増加させても、表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和した状態である。
また、「表示濃度」は、表示面側における色濃度を光学濃度(Optical Density=0D)の反射濃度計X−rite社の反射濃度計で測定しながら、表示面側と背面側との間に電圧を印加して且つこの電圧を測定濃度が増加する方向に徐々に変化(印加電圧を増加又は減少)させて、単位電圧あたりの濃度変化が飽和し、且つその状態で電圧及び電圧印加時間を増加させても濃度変化が生じず、濃度が飽和したときの濃度を示している。
また、「粒子群34をほぼ全て移動させるために必要な最大電圧」とは上記の移動開始からさらに電圧及び電圧印加時間を増加させても、表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和する電圧を示す。
また、「ほぼ全て」とは、各色の粒子群34の特性ばらつきがあるため、一部の粒子群34の特性が表示特性に寄与しない程度異なるものがあることを表す。すなわち上述した移動開始からさらに電圧及び電圧印加時間を増加させても、表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和した状態である。
また、「表示濃度」は、表示面側における色濃度を光学濃度(Optical Density=0D)の反射濃度計X−rite社の反射濃度計で測定しながら、表示面側と背面側との間に電圧を印加して且つこの電圧を測定濃度が増加する方向に徐々に変化(印加電圧を増加又は減少)させて、単位電圧あたりの濃度変化が飽和し、且つその状態で電圧及び電圧印加時間を増加させても濃度変化が生じず、濃度が飽和したときの濃度を示している。
そして、本実施形態に係る表示媒体12では、表示基板20と背面基板22との基板間に0Vから電圧を印加して除々に印加電圧の電圧値を上昇させて、基板間に印加された電圧が+Vtcを超えると、表示媒体12においてシアン粒子群34Cの移動により表示濃度に変化が現れ始める。さらに、電圧値を上昇させて、基板間に印加された電圧が+Vdcとなると、表示媒体12においてシアン粒子群34Cの移動による表示濃度の変化が止まる。
さらに電圧値を上昇させて、表示基板20と背面基板22との基板間に印加された電圧が+Vtmを超えると、表示媒体12においてマゼンタ粒子群34Mの移動による表示濃度の変化が現れ始める。さらに電圧値を上昇させて、表示基板20と背面基板22との基板間に印加された電圧が+Vdmとなると、表示媒体12においてマゼンタ粒子群34Mの移動による表示濃度の変化が止まる。
さらに、電圧値を上昇させて、基板間に印加された電圧が+Vtyを超えると、表示媒体12においてイエロー粒子群34Yの移動による表示濃度の変化が現れ始める。さらに電圧値を上昇させて、基板間に印加された電圧が+Vdyとなると、表示媒体12においてイエロー粒子群34Yの移動による表示濃度の変化が止まる。
反対に、表示基板20と背面基板22との基板間に0Vからマイナス極の電圧を印加して除々に電圧の絶対値を上昇させ、基板間に印加された電圧−Vtcの絶対値を超えると、表示媒体12においてシアン粒子群34Cの基板間の移動により表示濃度に変化が現れ始める。さらに、電圧値の絶対値を上昇させ、表示基板20と背面基板22との基板間に印加された電圧が−Vdc以上となると、表示媒体12においてシアン粒子群34Cの移動による表示濃度の変化が止まる。
さらに電圧値の絶対値を上昇させてマイナス極の電圧を印加し、表示基板20と背面基板22との基板間に印加される電圧が−Vtmの絶対値を超えると、表示媒体12においてマゼンタ粒子群34Mの移動による表示濃度の変化が現れ始める。さらに電圧値の絶対値を上昇させて、表示基板20と背面基板22との基板間に印加された電圧が−Vdmとなると、表示媒体12においてマゼンタ粒子群34Mの移動による表示濃度の変化が止まる。
さらに電圧値の絶対値を上昇させてマイナス極の電圧を印加し、表示基板20と背面基板22との基板間に印加される電圧が−Vtyの絶対値を超えると、表示媒体12においてイエロー粒子群34Yの移動により表示濃度に変化が現れ始める。さらに電圧値の絶対値を上昇させて、基板間に印加された電圧が−Vdyとなると、表示媒体12においてイエロー粒子群34Yの移動による表示濃度の変化が止まる。
すなわち、本実施の形態では、図2に示すように、基板間に印加される電圧が−VtcからVtcの範囲内(電圧範囲|Vtc|以下)となるような電圧が表示基板20と背面基板22との基板間に印加された場合には、表示媒体12の表示濃度に変化が発生する程度の粒子群34(シアン粒子群34C、マゼンタ粒子群34M、及びイエロー粒子群34Y)の粒子の移動は生じていないといえる。そして、基板間に、電圧+Vtc及び電圧−Vtcの絶対値以上の電圧が印加されると、3色の粒子群34の内のシアン粒子群34Cについて表示媒体12の表示濃度に変化が発生する程度の粒子の移動が生じはじめて表示濃度に変化が生じはじめ、電圧−Vdc及び電圧Vdcの絶対値|Vdc|以上の電圧が印加されると、単位電圧あたりの表示濃度に変化は生じなくなる。
さらに、基板間に印加される電圧が−VtmからVtmの範囲内(電圧範囲|Vtm|以下)となるような電圧が表示基板20と背面基板22との基板間に印加された場合には、表示媒体12の表示濃度に変化が発生する程度のマゼンタ粒子群34M及びイエロー粒子群34Yの粒子の移動は生じていないといえる。そして、基板間に、電圧+Vtm及び電圧−Vtmの絶対値以上の電圧が印加されると、マゼンタ粒子群34M及びイエロー粒子群34Yの内のマゼンタ粒子群34Mについて、表示媒体12の表示濃度に変化が発生する程度の粒子の移動が生じはじめて単位電圧あたりの表示濃度に変化が生じはじめ、電圧−Vdm及び電圧Vdmの絶対値|Vdm|以上の電圧が印加されると、表示濃度に変化は生じなくなる。
さらに、基板間に印加する電圧が−VtyからVtyの範囲内(電圧範囲|Vty|以下)となるような電圧が表示基板20と背面基板22との基板間に印加された場合には、表示媒体12の表示濃度に変化が発生する程度のイエロー粒子群34Yの粒子の移動は生じていないといえる。そして、基板間に、電圧+Vty及び電圧−Vtyの絶対値以上の電圧が印加されると、イエロー粒子群34Yについて、表示媒体12の表示濃度に変化が発生する程度の粒子の移動が生じ始めて表示濃度に変化が生じはじめ、電圧−Vdy及び電圧Vdyの絶対値|Vdy|以上の電圧が印加されると、表示濃度に変化は生じなくなる。
次に、図3を参照して、本発明の表示媒体12に画像を表示するときの粒子移動のメカニズムを説明する。
例えば、表示媒体12に、複数種類の粒子群34として、図2を用いて説明したイエロー粒子群34Y、マゼンタ粒子群34M、シアン粒子群34Cが封入されているとして説明する。
また、以下では、イエロー粒子群34Yを構成する粒子が移動開始するために必要な電圧の絶対値より大きく、且つイエロー粒子群34Yの上記最大電圧以下で基板間に印加する電圧を「大電圧」と称し、マゼンタ粒子群34Mを構成する粒子が移動開始するために必要な電圧の絶対値より大きく、且つマゼンタ粒子群34Mの上記最大電圧以下で基板間に印加する電圧を「中電圧」と称し、シアン粒子群34Cを構成する粒子が移動開始するために必要な電圧の絶対値より大きく、且つシアン粒子群34Cの上記最大電圧以下で基板間に印加する電圧を「小電圧」と称して説明する。
また、表示基板20側に背面基板22側より高い電圧を基板間に印加する場合には、各々の電圧を、「+大電圧」、「+中電圧」、及び「+小電圧」各々と称する。また、背面基板22側に表示基板20側より高い電圧を基板間に印加する場合には、各々の電圧を、「−大電圧」、「−中電圧」、及び「−小電圧」各々と称して説明する。
図3(A)に示すように、初期状態では全ての粒子群としてのマゼンタ粒子群34M、シアン粒子群34C、及びイエロー粒子群34Yの全てが背面基板22側に位置されるとすると、この初期状態から、表示基板20と背面基板22との間に「+大電圧」を印加させると、全ての粒子群として、マゼンタ粒子群34M、シアン粒子群34C、及びイエロー粒子群34Yが表示基板20側に移動する。この状態で、電圧印加を解除しても、各粒子群各々は表示基板20側に付着したまま移動せずに、マゼンタ粒子群34M、シアン粒子群34C、及びイエロー粒子群34Yによる減色混合(マゼンタと、シアンと、イエロー色の減色混合)により黒色を表示したままの状態となる。(図3(B)参照)。
次に、図3(B)の状態から、表示基板20と背面基板22との間に「−中電圧」を印加させると、全ての色の粒子群34の内、マゼンタ粒子群34Mと、シアン粒子群34Cと、が背面基板22側に移動する。このため、表示基板20側にはイエロー粒子群34Yのみが付着した状態となることから、イエロー色表示がなされる(図3(C)参照)。
さらに、図3(C)の状態から、表示基板20と背面基板22との間に「+小電圧」を印加させると、背面基板22側に移動したマゼンタ粒子群34M及びシアン粒子群34Cの内、シアン粒子群34Cが表示基板20側に移動する。このため、表示基板20側には、イエロー粒子群34Y及びシアン粒子群34Cが付着した状態となり、イエローとシアンとの減色混合による緑色が表示される(図3(D)参照)。
また、上記図3(B)の状態から、表示基板20と背面基板22との間に「−小電圧」を印加させると、全ての粒子群34のシアン粒子群34Cが背面基板22側に移動する。このため、表示基板20側にはイエロー粒子群34Yとマゼンタ粒子群34Mが付着した状態となることから、シアンとマゼンタの加色混合による赤色表示がなされる(図3(I)参照)。
一方、図3(A)に示す上記初期状態から、表示基板20と背面基板22との間に「+中電圧」を印加させると、全ての粒子群34(マゼンタ粒子群34M、シアン粒子群34C、及びイエロー粒子群34Y)の内、マゼンタ粒子群34Mとシアン粒子群34Cとが表示基板20側に移動する。このため、表示基板20側には、マゼンタ粒子群34Mとシアン粒子群34Cとが付着するので、マゼンタとシアンの減色混合による青色が表示される(図3(E)参照)。
この図3(E)の状態から、表示基板20と背面基板22との間に「−小電圧」を印加させると、表示基板20側に付着しているマゼンタ粒子群34Mとシアン粒子群34Cの内の、シアン粒子群34Cが背面基板22側に移動する。
このため、表示基板20側には、マゼンタ粒子群34Mのみが付着した状態となるので、マゼンタ色が表示される(図3(F)参照)。
このため、表示基板20側には、マゼンタ粒子群34Mのみが付着した状態となるので、マゼンタ色が表示される(図3(F)参照)。
この図3(F)の状態から、表示基板20と背面基板22との間に「−大電圧」を印加させると、表示基板20側に付着しているマゼンタ粒子群34Mが背面基板22側に移動する。
このため、表示基板20側には、何も付着しない状態となるため、絶縁性粒子36の色としての白色が表示される(図3(G)参照)。
このため、表示基板20側には、何も付着しない状態となるため、絶縁性粒子36の色としての白色が表示される(図3(G)参照)。
また、上記図3(A)に示す上記初期状態から、表示基板20と背面基板22との間に「+小電圧」を印加させると、全ての粒子群34(マゼンタ粒子群34M、シアン粒子群34C、及びイエロー粒子群34Y)の内、シアン粒子群34Cが表示基板20側に移動する。このため、表示基板20側には、シアン粒子群34Cが付着するので、シアン色が表示される(図3(H)参照)。
さらに、上記図3(I)に示す状態から、表示基板20と背面基板22との間に「−大電圧」を印加させると、図3(G)に示すように全ての粒子群34が背面基板22側に移動して白色表示がなされる。
同様に、上記図3(D)に示す状態から、表示基板20と背面基板22との間に「−大電圧」を印加させると、図3(G)に示すように全ての粒子群34が背面基板22側に移動して白色表示がなされる。
同様に、上記図3(D)に示す状態から、表示基板20と背面基板22との間に「−大電圧」を印加させると、図3(G)に示すように全ての粒子群34が背面基板22側に移動して白色表示がなされる。
このように、本実施形態では、各粒子群34に応じた電圧を基板間に印加することで、当該電圧による電界に応じて選択的に所望の粒子を移動させるので、所望の色以外の色の粒子が粒子分散液50中を移動することを抑制することができ、所望の色以外の色が混じる混色を抑制され、表示媒体12の画質劣化を抑制しつつ、カラー表示がなされる。なお、各粒子群34は、互いに電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が異なれば、互いに電界に応じて移動するために必要な電圧範囲が重なっていても、単一画素でカラー表示が実現できるが、当該電圧範囲が互いに異なるほうが、より混色を抑制してカラー表示が実現される。
また、シアン、マゼンタ、イエローの3色の粒子群34を粒子分散液50中に分散することによって、シアン、マゼンタ、イエロー、青色、赤色、緑色、及び黒色を表示することができるとともに、白色の絶縁性粒子36によって白色を表示することができ、所望のカラー表示を行うことが可能となる。
ここで、粒子分散液50内に分散された各色粒子群34(イエロー粒子群34Y、マゼンタ粒子群34M、及びシアン粒子群34C)の帯電特性が表示媒体12の作製時から時間の経過とともに変化すると、同一の電圧や同一の極性の電圧を表示媒体12に印加しても、所望の色を表示媒体12に表示することが困難となる場合がある。
しかしながら、本実施の形態の表示媒体12及び表示装置10によれば、表示媒体12内の粒子群34は、第1の実施の形態で説明した粒子分散液50中に分散されていることから、帯電特性の変化が抑制される。従って、表示媒体12内に分散された電界に応じて移動する粒子群34の帯電特性の変化が抑制され、表示媒体12の画質劣化の抑制が図れる。
しかしながら、本実施の形態の表示媒体12及び表示装置10によれば、表示媒体12内の粒子群34は、第1の実施の形態で説明した粒子分散液50中に分散されていることから、帯電特性の変化が抑制される。従って、表示媒体12内に分散された電界に応じて移動する粒子群34の帯電特性の変化が抑制され、表示媒体12の画質劣化の抑制が図れる。
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、部は重量部を示す。
[実施例]
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
(実施例1)
―絶縁性粒子36の調製―
絶縁性粒子36を下記手順で調製した。
まず、下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液AAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル 53重量部
・酸化チタン1(白色顔料)(一次粒子径0.3μm、タイペークCR63:石原産業社製) 45重量部
・シクロヘキサン 5重量部
―絶縁性粒子36の調製―
絶縁性粒子36を下記手順で調製した。
まず、下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液AAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル 53重量部
・酸化チタン1(白色顔料)(一次粒子径0.3μm、タイペークCR63:石原産業社製) 45重量部
・シクロヘキサン 5重量部
次に、下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液ABを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム 40重量部
・水 60重量部
<組成>
・炭酸カルシウム 40重量部
・水 60重量部
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液ACを調製した。
<組成>
・2%セロゲン 4.3g
・炭カル分散液AB 8.5g
・20%食塩水 50g
<組成>
・2%セロゲン 4.3g
・炭カル分散液AB 8.5g
・20%食塩水 50g
上記調製した分散液AA35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を10分おこなった。これを上記調製した混合液ACに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に65℃で15時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により−35℃、0.1Paの下で、2日間でシクロヘキサンを除去した。得られた粒子粉をイオン交換水中に分散させて、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、目開き:25μm、20μmのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径20μmの白粒子群を得た。これを絶縁性粒子36とした。
−粒子群34の調製−
粒子群34として、マゼンタ色のマゼンタ粒子群34Mを調製した。
粒子群34として、マゼンタ色のマゼンタ粒子群34Mを調製した。
下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液BAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル 53重量部
・マゼンタ顔料 (カーミン6B:大日精化社製) 3重量部
・帯電制御剤(COPY CHARGE PSY VP2038:クラリアントジャパン製) 2重量部
・シクロヘキサン 5重量部
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル 53重量部
・マゼンタ顔料 (カーミン6B:大日精化社製) 3重量部
・帯電制御剤(COPY CHARGE PSY VP2038:クラリアントジャパン製) 2重量部
・シクロヘキサン 5重量部
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液BBを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム 40重量部
・水 60重量部
<組成>
・炭酸カルシウム 40重量部
・水 60重量部
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液BCを調製した。
<組成>
・2%セロゲン水溶液 4.3g
・炭カル分散液BB 8.5g
・20%食塩水 50g
<組成>
・2%セロゲン水溶液 4.3g
・炭カル分散液BB 8.5g
・20%食塩水 50g
上記調整した分散液BA35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を10分おこなった。これを前記混合液BCに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に60℃で10時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により−35℃、0.1Paの下で、2日間でシクロヘキサンを除去した。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、これを乾燥させた。得られた粒子2重量部を界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルエーテル2重量部と共に、シリコーンオイル98重量部(第1の溶媒に相当)に投入し、攪拌分散してマゼンタ粒子群34M及びマゼンタ粒子群34Mの分散液を調製した。マゼンタ粒子群34Mの体積平均粒子径は1μmであった。このようにして作製したマゼンタ粒子群34Mは、負帯電であった。
上記作製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、分散液、及び絶縁性粒子36を用いて、下記表示媒体を作製した。
なお、本実施例1では、表示媒体12内においてマゼンタ粒子群34Mを分散する粒子分散液としては、第1の溶媒としてのシリコーンオイル100重量%に対して30重量%の両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を含有させた液体を用いた。詳細を下記に示す。
なお、本実施例1では、表示媒体12内においてマゼンタ粒子群34Mを分散する粒子分散液としては、第1の溶媒としてのシリコーンオイル100重量%に対して30重量%の両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を含有させた液体を用いた。詳細を下記に示す。
―画像表示媒体の作製―
上記表示媒体12は、支持基板44として、本実施例では70mm×50mm×1.1mmの透明なガラスからなる支持基板を使用し、この支持基板上に背面電極46としてITOをスパッタリング法により50nmの厚さで成膜した。
このとき、この基板の色濃度をX−Rite(X−Rite社製、X−Rite404A)にて測定したところL*値は93を示した。
このとき、この基板の色濃度をX−Rite(X−Rite社製、X−Rite404A)にて測定したところL*値は93を示した。
また、支持基板38も同様にして、70mm×50mm×1.1mmの透明なガラスからなる支持基板を使用し、この支持基板38上に表面電極40としてITOをスパッタリング法により50nmの厚さで成膜した。
このとき、この基板の色濃度をX−Riteにて測定したところL*値は93を示した。
このとき、この基板の色濃度をX−Riteにて測定したところL*値は93を示した。
その後、この支持基板44の背面電極46上に、光感光性ポリイミドワニスを用いて層を塗布して表面層48として背面基板22を作製した後に、この背面基板22の表面層48上に露光及びウエットエッチングを行うことにより高さ100μm、幅20μmの隔壁を間隙部材24として形成した。
この間隙部材24上に、熱融着性の接着層(図示せず)を形成した後、上記調製した絶縁性粒子36と、上記調製したマゼンタ粒子群34Mと、マゼンタ粒子群34Mの分散液、及びマゼンタ粒子群34Mの分散液に含まれる第1の溶媒としてのシリコーンオイル100重量%に対して30重量%の両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を充填した。
すなわち、実施例1では、粒子分散液として、上記調製した第1の溶媒(シリコーンオイル)を含む分散液に、この第1の溶媒100重量%に対して30重量%のカルボキシル変性シリコーンオイルを混合した溶液を粒子分散液として用いた。
次に、支持基板38の表面電極40上に、光感光性ポリイミドワニスを用いて層を塗布して表面層48を形成して表示基板20を作製し、表示基板20の表面電極40と、背面基板22の背面電極46とが向かい合うようにして、表示基板20を、間隙部材24を介して背面基板22に張り合わせて熱をかけて表示媒体12を作製した。
このようにして実施例1で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であり、濃度変化はみられなかった。
この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であり、濃度変化はみられなかった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は93であり、電圧印加前と変化はなく、マゼンタ粒子群34Mの付着は見られなかった。
このため、実施例1で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、1000回の書換え、及び25℃40%RH環境下に240時間放置した後においても、帯電特性に変化が見られず、帯電特性の変化を抑制することができたといえる。
さらに、同様の表示媒体12を用いて、上記マゼンタ色表示及び白色表示を5000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は38、b*は0であった。
さらに、同様の表示媒体12を用いて、上記マゼンタ色表示及び白色表示を5000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は38、b*は0であった。
(実施例2)
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、分散液、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、本実施例2では、表示媒体12内に封入する粒子分散液としては、上記実施例1で粒子分散液として用いた第1の溶媒(シリコーンオイル)を含む分散液に、該第1の溶媒100重量%に対して10重量%の上記両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を混合した溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、分散液、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、本実施例2では、表示媒体12内に封入する粒子分散液としては、上記実施例1で粒子分散液として用いた第1の溶媒(シリコーンオイル)を含む分散液に、該第1の溶媒100重量%に対して10重量%の上記両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を混合した溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例2で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は38、b*は0であり、濃度変化はみられなかった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を上記濃度計にて測定したところ、L*値は92であり、電圧印加前とほぼ同じであり、マゼンタ粒子群34Mの付着は見られなかった。
このため、実施例2で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例1と同様に、1000回の書換え及び25℃40%RH環境下に240時間放置した後においても、帯電特性に変化が見られず、帯電特性の変化を抑制することができたといえる。
(実施例3)
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。上記実施例1で粒子分散液として用いた第1の溶媒(シリコーンオイル)を含む分散液に、該第1の溶媒100重量%に対して0.5重量%の上記両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を混合した溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。上記実施例1で粒子分散液として用いた第1の溶媒(シリコーンオイル)を含む分散液に、該第1の溶媒100重量%に対して0.5重量%の上記両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を混合した溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例3で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は37、b*は0であり、濃度変化はみられなかった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は91であり、電圧印加前より値は下がったものの、マゼンタ粒子群34Mの付着はほとんど分からなかった。
このため、実施例3で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例1と同様に、25℃40%RH環境下に240時間放置した後においても、帯電特性に変化が見られず、帯電特性の変化を抑制することができたといえる。
(実施例4)
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、上記実施例1では、第1の溶媒として、シリコーンオイルを用いたが、本実施例4では、パラフィン系炭化水素溶媒であるイソパラフィン(エクソン社製、商品名アイソパーM)を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、上記実施例1では、第1の溶媒として、シリコーンオイルを用いたが、本実施例4では、パラフィン系炭化水素溶媒であるイソパラフィン(エクソン社製、商品名アイソパーM)を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例4で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であり、濃度変化はみられなかった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は93であり、電圧印加前と同じであり、マゼンタ粒子群34Mの付着は見られなかった。
このため、実施例4で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例1と同様に、1000回の書換え、及び25℃40%RH環境下に240時間放置した後においても、帯電特性に変化が見られず、帯電特性の変化を抑制することができたといえる。
(実施例5)
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、上記実施例1では、第1の溶媒として、シリコーンオイルのみを用いたが、本実施例5では、シリコーンオイル(信越化学社製、商品名 KF96−1CS)と、パラフィン系炭化水素溶媒であるイソパラフィン(エクソン社製、商品名 アイソパーM)と、の混合溶液を第1の溶媒として用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、上記実施例1では、第1の溶媒として、シリコーンオイルのみを用いたが、本実施例5では、シリコーンオイル(信越化学社製、商品名 KF96−1CS)と、パラフィン系炭化水素溶媒であるイソパラフィン(エクソン社製、商品名 アイソパーM)と、の混合溶液を第1の溶媒として用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例5で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であり、濃度変化はみられなかった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は93であり、電圧印加前と同じであり、マゼンタ粒子群34Mの付着は見られなかった。
このため、実施例5で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例1と同様に、1000回の書換え、及び25℃40%RH環境下に240時間放置した後においても、帯電特性に変化が見られず、帯電特性の変化を抑制することができたといえる。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は92であり、電圧印加前と同じであり、マゼンタ粒子群34Mの付着は見られなかった。
このため、実施例5で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例1と同様に、1000回の書換え、及び25℃40%RH環境下に240時間放置した後においても、帯電特性に変化が見られず、帯電特性の変化を抑制することができたといえる。
(実施例6)
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、上記実施例1では、粒子分散液に含まれるカルボキシル変性シリコーンオイルとして、両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を用いたが、本実施例では、これにかえて、側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製、商品名 X22−3701E、カルボキシル当量:4,000g/mol)を用いた。この点以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、上記実施例1では、粒子分散液に含まれるカルボキシル変性シリコーンオイルとして、両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を用いたが、本実施例では、これにかえて、側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製、商品名 X22−3701E、カルボキシル当量:4,000g/mol)を用いた。この点以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例6で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は38、b*は0であり、濃度変化はみられなかった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は92であり、電圧印加前とほとんど同じであり、マゼンタ粒子群34Mの付着は見られなかった。
このため、実施例6で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例1と同様に、1000回の書換え、及び25℃40%RH環境下に240時間放置した後においても、帯電特性に変化が見られず、帯電特性の変化を抑制することができたといえる。
(実施例7)
上記実施例3で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、上記実施例3では、粒子分散液に含まれるカルボキシル変性シリコーンオイルとして、カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を用いたが、本実施例では、これにかえて、カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製、商品名 X22−3710、カルボキシル当量:1,450g/mol)を用いた。この点以外は、実施例3と同様にして表示媒体12を作製し、実施例3と同様にして評価を行った。
上記実施例3で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、上記実施例3では、粒子分散液に含まれるカルボキシル変性シリコーンオイルとして、カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製:X−22−162C、カルボキシル当量:2,300g/mol)を用いたが、本実施例では、これにかえて、カルボキシル変性シリコーンオイル(信越化学社製、商品名 X22−3710、カルボキシル当量:1,450g/mol)を用いた。この点以外は、実施例3と同様にして表示媒体12を作製し、実施例3と同様にして評価を行った。
実施例7で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は38、b*は0であり、濃度変化はみられなかった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は92であり、電圧印加前とほとんど同じであり、マゼンタ粒子群34Mの付着は見られなかった。
このため、実施例7で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例3と同様に、1000回の書換え、及び25℃40%RH環境下に240時間放置した後においても、帯電特性に変化が見られず、帯電特性の変化を抑制することができたといえる。
(実施例8)
粒子群34として、マゼンタ色のマゼンタ粒子群34Mを以下のように調製した。
下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液BAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル 53重量部
・マゼンタ顔料 (カーミン6B:大日精化社製) 3重量部
・サイラプレーンFM−0711 (チッソ製) 0.2重量部
・帯電制御剤(COPY CHARGE PSY VP2038:クラリアントジャパン製) 2重量部
・シクロヘキサン 5重量部
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液BBを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム 40重量部
・水 60重量部
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液BCを調製した。
<組成>
・2%セロゲン水溶液 4.3g
・炭カル分散液BB 8.5g
・20%食塩水 50g
上記調整した分散液BA35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を10分おこなった。これを前記混合液BCに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に60℃で10時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により−35℃、0.1Paの下で、2日間でシクロヘキサンを除去した。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、これを乾燥させた。得られた粒子2重量部を界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルエーテル2重量部と共に、シリコーンオイル98重量部(第1の溶媒に相当)に投入し、攪拌分散してマゼンタ粒子群34M及びマゼンタ粒子群34Mの分散液を調製した。マゼンタ粒子群34Mの体積平均粒子径は1μmであった。このようにして作製したマゼンタ粒子群34Mは、負帯電であった。
上記のようにして調製したマゼンタ粒子群34M以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
粒子群34として、マゼンタ色のマゼンタ粒子群34Mを以下のように調製した。
下記成分を混合し、10mmΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を20時間実施して分散液BAを調製した。
<組成>
・メタクリル酸シクロヘキシル 53重量部
・マゼンタ顔料 (カーミン6B:大日精化社製) 3重量部
・サイラプレーンFM−0711 (チッソ製) 0.2重量部
・帯電制御剤(COPY CHARGE PSY VP2038:クラリアントジャパン製) 2重量部
・シクロヘキサン 5重量部
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液BBを調製した。
<組成>
・炭酸カルシウム 40重量部
・水 60重量部
下記成分を混合し、超音波機で脱気を10分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液BCを調製した。
<組成>
・2%セロゲン水溶液 4.3g
・炭カル分散液BB 8.5g
・20%食塩水 50g
上記調整した分散液BA35gとジビニルベンゼン1g、重合開始剤AIBN:0.35gをはかりとり、充分混合し、超音波機で脱気を10分おこなった。これを前記混合液BCに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に60℃で10時間反応させ粒子を調製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機により−35℃、0.1Paの下で、2日間でシクロヘキサンを除去した。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、これを乾燥させた。得られた粒子2重量部を界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルエーテル2重量部と共に、シリコーンオイル98重量部(第1の溶媒に相当)に投入し、攪拌分散してマゼンタ粒子群34M及びマゼンタ粒子群34Mの分散液を調製した。マゼンタ粒子群34Mの体積平均粒子径は1μmであった。このようにして作製したマゼンタ粒子群34Mは、負帯電であった。
上記のようにして調製したマゼンタ粒子群34M以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例8で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は36、b*は0であった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は90であり、マゼンタ粒子群34Mの付着は見られなかった。
このため、実施例8で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例1〜7に比べて、1000回の書換え、及び25℃40%RH環境下に240時間放置した後の表示濃度については劣っていた。しかし、後述する比較例1〜2に比べると、帯電特性及び帯電特性の変化は抑制されていた。
(実施例9)
上記実施例1で作製した表示媒体12の各セル内(粒子分散液内)に、第2の粒子として、更に下記粒子を含有させた以外は、実施例1と同じようにして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
上記実施例1で作製した表示媒体12の各セル内(粒子分散液内)に、第2の粒子として、更に下記粒子を含有させた以外は、実施例1と同じようにして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
―第2の粒子群の調整―
第2の粒子群として、下記粒子を調整した。
第2の粒子群として、下記粒子を調整した。
乳化剤としてのシリコーン変性アクリルポリマー(信越化学社製KP545)5重量部を、貧溶媒としてのジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製KF−96−2CS)95重量部に溶解して溶液A(連続相)を調整した。次に、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン系ポリマー(四日市合成株式会社製カチオマスターPD‐10を7重量部、及び良溶媒としての水100重量部を混合して溶液B(分散相)を調整した。溶液A80重量部と溶液B20重量部とを混合して乳化を行い、乳化液を調製した。乳化は、超音波破砕機(エスエムテー社製UH−600S)にて20分間行った
次に、得られた乳化液をナスフラスコに入れ,撹拌しながらエバポレーターにて加熱(65℃)/減圧(10mPa)することで水分(良溶媒)を除去し、無色粒子がシリコーンオイルに分散された粒子分散液を得た。この粒子分散液を遠心分離機にかけ、沈殿させたのち、該シリコーンオイルに再分散させ、第2の粒子群がシリコーンオイルに分散された粒子分散液を得た。得られた第2の粒子群の体積平均粒子径は30nmであった。また、この第2の粒子群は、正帯電であった。
次に、得られた乳化液をナスフラスコに入れ,撹拌しながらエバポレーターにて加熱(65℃)/減圧(10mPa)することで水分(良溶媒)を除去し、無色粒子がシリコーンオイルに分散された粒子分散液を得た。この粒子分散液を遠心分離機にかけ、沈殿させたのち、該シリコーンオイルに再分散させ、第2の粒子群がシリコーンオイルに分散された粒子分散液を得た。得られた第2の粒子群の体積平均粒子径は30nmであった。また、この第2の粒子群は、正帯電であった。
上記調整した第2の粒子群を光学顕微鏡で観察したが,1mm以上の粒子は観察されず、また凝集塊も確認することはできないことから、調整した第2の粒子群は分散安定性に優れていることがわかった。走査型電子顕微鏡(日立製FE−SEM S−5500)観察したところ、球形粒子が観察された。また、HORIBA LB−550(動的光散乱式粒径分布測定装置)に測定したところ、平均粒子径30nmであった。
実施例9で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は93であった。
さらに、同様の表示媒体12を用いて、上記マゼンタ色表示及び白色表示を5000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
さらに、同様の表示媒体12を用いて、上記マゼンタ色表示及び白色表示を5000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は39、b*は0であった。
このため、実施例9で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、実施例1に比べて、更なる帯電特性及び帯電特性の変化の抑制がみられた。
(比較例1)
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、本比較例1では、表示媒体12内に封入する粒子分散液としては、上記実施例1で粒子分散液として用いた、実施例1で調整した第1の溶媒100重量%に対して30重量%のカルボキシル変性シリコーンオイルを混合した溶液に換えて、実施例1で調整した第1の溶媒にカルボキシル変性シリコーンオイルを混合しない溶液、すなわち第1の溶媒を粒子分散液50として用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
上記実施例1で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、本比較例1では、表示媒体12内に封入する粒子分散液としては、上記実施例1で粒子分散液として用いた、実施例1で調整した第1の溶媒100重量%に対して30重量%のカルボキシル変性シリコーンオイルを混合した溶液に換えて、実施例1で調整した第1の溶媒にカルボキシル変性シリコーンオイルを混合しない溶液、すなわち第1の溶媒を粒子分散液50として用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体12を作製し、実施例1と同様にして評価を行った。
比較例1で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は37、b*は0であった。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は37、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は33、b*は0であり、濃度が著しく低下していた。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は82であり、マゼンタ粒子群34Mの付着が見られた。
このため、比較例1で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、時間の経過によって、極性が反転する粒子が発生し、帯電特性に変化が生じたといえる。
(比較例2)
上記実施例8で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、本比較例2では、表示媒体12内に封入する粒子分散液としては、上記実施例8で粒子分散液として用いた、実施例8で調整した第1の溶媒100重量%に対して30重量%のカルボキシル変性シリコーンオイルを混合した溶液に換えて、実施例8で調整した第1の溶媒にカルボキシル変性シリコーンオイルを混合しない溶液、すなわち第1の溶媒を粒子分散液50として用いた以外は、実施例8と同様にして表示媒体12を作製し、実施例8と同様にして評価を行った。
上記実施例8で調製したマゼンタ粒子群34M、第1の溶媒、及び絶縁性粒子36を用いて、表示媒体12を作製した。
なお、本比較例2では、表示媒体12内に封入する粒子分散液としては、上記実施例8で粒子分散液として用いた、実施例8で調整した第1の溶媒100重量%に対して30重量%のカルボキシル変性シリコーンオイルを混合した溶液に換えて、実施例8で調整した第1の溶媒にカルボキシル変性シリコーンオイルを混合しない溶液、すなわち第1の溶媒を粒子分散液50として用いた以外は、実施例8と同様にして表示媒体12を作製し、実施例8と同様にして評価を行った。
比較例2で作製した表示媒体12を用いて、表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は37、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
上記40Vの電圧を2秒印加した直後の表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は37、b*は0であった。
その後、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって背面基板22側へ移動するのが観察されて、表示媒体12は白色を表示した。
さらに、上記マゼンタ色表示及び白色表示を1000回繰り返した後に、さらに上記表示媒体12を、25℃40%RH環境下に240時間放置した後に、再度表示基板20側の表面電極40がプラス、背面基板22の背面電極46がマイナスとなるように両電極に40Vの電圧を2秒印加した。これにより負に帯電されたマゼンタ粒子群34Mが電圧印加による電界によって表示基板20側へ移動するのが観察されて、表示媒体12はマゼンタ色を表示した。この25℃40%RH環境下に240時間放置した後において40Vの電圧を2秒印加した直後における、表示基板20の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、a*は34、b*は0であり、濃度が著しく低下していた。
さらに、表示基板20の表面電極40がマイナス、背面基板22の背面電極46がプラスとなるように両電極に40Vの電圧を印加した後に、表示基板20を剥離して、表示基板20の色濃度を測定したところ、L*値は84であり、マゼンタ粒子群34Mの付着が見られた。
このため、比較例2で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、時間の経過によって、極性が反転する粒子が発生し、帯電特性に変化が生じたといえる。
このため、比較例2で作製した表示媒体12中のマゼンタ粒子群34Mは、時間の経過によって、極性が反転する粒子が発生し、帯電特性に変化が生じたといえる。
10 表示装置
12 表示媒体
16 電圧印加部
34 粒子群
34C シアン粒子群
34Y イエロー粒子群
34M マゼンタ粒子群
50 粒子分散液
12 表示媒体
16 電圧印加部
34 粒子群
34C シアン粒子群
34Y イエロー粒子群
34M マゼンタ粒子群
50 粒子分散液
Claims (13)
- 電界に応じて移動する粒子群を分散し、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有したことを特徴とする粒子分散液。
- 前記カルボキシル変性シリコーンオイルは、カルボキシル基を側鎖に有する側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイルであることを特徴とする請求項1に記載の粒子分散液。
- 前記粒子群の体積平均一次粒径より小さく且つ前記粒子群の表面に付着する第2の粒子群をさらに分散したことを特徴とする請求項1に記載の粒子分散液。
- 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、
前記一対の基板間に封入され、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有する粒子分散液と、
前記粒子分散液中に分散され、電界に応じて移動する粒子群と、
を備えたことを特徴とする表示媒体。 - 前記カルボキシル変性シリコーンオイルは、カルボキシル基を側鎖に有する側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイルであることを特徴とする請求項4に記載の表示媒体。
- 前記粒子分散液中に分散され、前記粒子群の体積平均一次粒径より小さく且つ前記粒子群の表面に付着する第2の粒子群を更に備えたことを特徴とする請求項4に記載の表示媒体。
- 前記粒子群は、互いに電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が異なると共に、互いに異なる色に着色された複数種類の粒子から構成されることを特徴とする請求項4に記載の表示媒体。
- 前記複数種類の粒子は、種類毎に電界に応じて移動するために必要な電圧範囲を有し、且つ互いに該電圧範囲の異なることを特徴とする請求項7に記載の表示媒体。
- 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の基板間に封入され、少なくともシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素溶媒の少なくとも一方を含む第1の溶媒と、カルボキシル変性シリコーンオイルと、を含有した粒子分散液と、前記粒子分散液中に分散され、電界に応じて移動する粒子と、を備えた表示媒体と、
前記表示媒体の前記一対の基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えた表示装置。 - 前記カルボキシル変性シリコーンオイルは、カルボキシル基を側鎖に有する側鎖型カルボキシル変性シリコーンオイルであることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 前記粒子分散液中に分散され、前記粒子群の体積平均一次粒径より小さく且つ前記粒子群の表面に付着する第2の粒子群を更に備えたことを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 前記粒子群は、互いに電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が異なると共に、互いに異なる色に着色された複数種類の粒子から構成されることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 前記複数種類の粒子は、種類毎に電界に応じて移動するために必要な電圧範囲を有し、且つ互いに該電圧範囲の異なることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
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-
2007
- 2007-11-29 JP JP2007309213A patent/JP2009134010A/ja active Pending
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