JP2010048948A - Image display medium and image display - Google Patents
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Abstract
【課題】素子全体の充電速度を速めて泳動粒子の電界に対する初期応答性を向上させることにより、表示切り替え速度に優れた画像表示媒体及び画像表示装置を提供する。
【解決手段】所望の間隔を設けて配設され少なくとも一方が光透過性である二つの電極基板間に、少なくとも非極性溶媒と粒子とからなる微粒子分散液が複数の区画化されたセル乃至カプセルに封入された表示層が狭持されており、前記二つの電極基板間に電圧を印加することによる該微粒子の電気泳動により表示動作を行う画像表示媒体において、該表示層と少なくとも一方の電極基板との間に、該表示層の静電容量よりも大きい静電容量の樹脂薄膜層を設けることを特徴とする。
【選択図】図1An image display medium and an image display device having an excellent display switching speed are provided by increasing the charging speed of the entire device and improving the initial response to the electric field of migrating particles.
A cell or capsule in which a fine particle dispersion composed of at least a nonpolar solvent and particles is divided into a plurality of compartments between two electrode substrates disposed at a desired interval and at least one of which is light transmissive. In an image display medium in which a display layer enclosed in a substrate is sandwiched and a display operation is performed by electrophoresis of the fine particles by applying a voltage between the two electrode substrates, the display layer and at least one electrode substrate And a resin thin film layer having a capacitance larger than that of the display layer.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、電気泳動の原理に基づき、帯電した白色ないし着色の粒子を電界方向に移動させることにより画像の表示状態、非表示状態を切り替える画像表示媒体、及び、この画像表示媒体を備えた画像表示装置に関する。 The present invention is based on the principle of electrophoresis, an image display medium that switches between a display state and a non-display state of an image by moving charged white or colored particles in the direction of an electric field, and an image including the image display medium The present invention relates to a display device.
従来、文字や静止画、動画等のいわゆる画像の表示用端末としてCRTや液晶ディスプレイが用いられている。これらはデジタルデータを瞬時に表示し、書き換えることができるが、装置を常に持ち歩くことは困難であり、長時間の作業では眼が疲労したり、電源をオフにしては表示できないなど多くの欠点もある。一方、文字や静止画を書類などとして配布や保存するときは、プリンターにて紙媒体に記録される。この紙媒体は、いわゆるハードコピーとして、広く使用されているものである。ハードコピーは、ディスプレイより文章を読みやすく、疲れにくく、自由な姿勢で読むことができる。さらに、軽量で自由に持ち運びが可能である特徴を有する。しかし、ハードコピーは使用された後は廃棄され、リサイクルされるが、そのリサイクルには多くの労力と費用を要するので省資源の点では問題が残る。 Conventionally, a CRT or a liquid crystal display is used as a terminal for displaying so-called images such as characters, still images, and moving images. They can display and rewrite digital data instantly, but it is difficult to always carry the device around, and it has many drawbacks such as eye fatigue when working for a long time and display when turning off the power. is there. On the other hand, when a character or a still image is distributed or stored as a document, it is recorded on a paper medium by a printer. This paper medium is widely used as a so-called hard copy. Hard copy is easier to read than display, less fatigue, and can be read freely. Furthermore, it has the characteristics that it is lightweight and can be carried freely. However, the hard copy is discarded and recycled after it is used. However, since the recycling requires a lot of labor and cost, there remains a problem in terms of resource saving.
上述のディスプレイとハードコピーの両方の長所を持った、書き換え可能でペーパーライクな表示媒体へのニーズは高く、これまでに高分子分散型液晶、双安定性コレステリック液晶、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子等を用いた表示媒体が提案され、反射表示型で明るい表示ができ、かつメモリ性のある表示媒体として注目されている。中でも電気泳動素子を用いたもの(電気泳動表示媒体)は、表示品質、表示動作時の消費電力の点で優れており、例えば、特許文献1、2などに開示されている。 There is a great need for a rewritable and paper-like display medium that has the advantages of both the above-mentioned display and hard copy. So far, polymer-dispersed liquid crystals, bistable cholesteric liquid crystals, electrochromic devices, and electrophoretic devices A display medium using the above has been proposed, and has attracted attention as a display medium that can display brightly in a reflective display type and has a memory property. Among them, an electrophoretic element (electrophoretic display medium) is excellent in terms of display quality and power consumption during display operation, and is disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2.
電気泳動表示媒体は、一組の透明電極の間に、着色した分散媒中にその分散媒の色とは異なる色を有する複数の電気泳動粒子を分散させた分散液を封入してある。この場合、その電気泳動粒子(単に「泳動粒子」とも言う。)は、分散媒中で表面に電荷を帯びており、透明電極間に電界を形成することにより粒子を移動させることが出来る。例えば、透明電極の一方に泳動粒子の電荷と逆の電荷を与えた場合には、泳動粒子がそちらに引き寄せられて、電極付近に堆積して泳動粒子の色が観測される。逆に、泳動粒子の電荷と同じ電荷を与えた場合には泳動粒子は反対側に移動するため分散媒の色が観測される。このように電極面の電荷を変化させることにより、観測される色を変化させる原理を応用して各種の表示を行うことができる。 In the electrophoretic display medium, a dispersion liquid in which a plurality of electrophoretic particles having a color different from the color of the dispersion medium is dispersed in a colored dispersion medium is enclosed between a pair of transparent electrodes. In this case, the electrophoretic particles (also simply referred to as “electrophoretic particles”) are charged on the surface in the dispersion medium, and the particles can be moved by forming an electric field between the transparent electrodes. For example, when a charge opposite to the charge of the electrophoretic particles is applied to one of the transparent electrodes, the electrophoretic particles are attracted to the electrode and deposited near the electrode, and the color of the electrophoretic particles is observed. Conversely, when the same charge as that of the electrophoretic particles is applied, the electrophoretic particles move to the opposite side, and thus the color of the dispersion medium is observed. By changing the charge on the electrode surface in this way, various displays can be performed by applying the principle of changing the observed color.
この時、泳動粒子の移動速度は粒子の帯電量の他に泳動粒子に掛かる電界の強さにも支配される。すなわち一般に分散媒が絶縁破壊を起こさない限り、電界強度が強いほど粒子の泳動速度は速くなる。この電界強度は電極基板間に外部電圧を印加した際の電位差に起因するが、電圧印加初期からすぐに実際に電界が発生しているわけではなく、絶縁性液体である分散媒が充電完了することによって初めて生じるものである。
したがって、分散媒が充電完了する時間が遅いと泳動粒子の泳動が始まる時間が遅れ、特にこれまでの電気泳動表示に用いられる粒子分散液では充電完了に要する時間が短くないため、結果として表示媒体の表示切り替え速度が遅いという課題があった。
At this time, the moving speed of the migrating particles is governed by the strength of the electric field applied to the migrating particles in addition to the charge amount of the particles. That is, generally, unless the dispersion medium causes dielectric breakdown, the migration speed of particles increases as the electric field strength increases. This electric field strength is caused by a potential difference when an external voltage is applied between the electrode substrates, but an electric field is not actually generated immediately after the initial voltage application, and the dispersion medium, which is an insulating liquid, is completely charged. It happens for the first time.
Therefore, if the time for completing the charging of the dispersion medium is slow, the time for starting the migration of the electrophoretic particles is delayed, and in particular, the time required for completing the charging is not short in the particle dispersion used for electrophoretic display so far. There was a problem that the display switching speed of was slow.
表示特性を改善するための手段としては、帯電量を制御するなど泳動粒子側の材料設計の改良による方法もあるが、より効果的な方法として泳動粒子に良好に電界がかかるように表示媒体の層構成を改良する方法が挙げられる。その一例として、一方の電極層に高誘電性ポリマー又はオリゴマーと放射線硬化性組成物を含む接着層を設け、この接着層の誘電率を規定する電気泳動ディスプレーが挙げられる(特許文献1参照)。また、このような接着層として、109〜約1011Ωcmの範囲の体積抵抗率を有し、そして少なくとも5×1011Ωcmの体積抵抗率を有する接着材料と、約107Ωcm以上の体積抵抗率を有する充填材の混合物を含む例も挙げられる(特許文献2参照)。 As a means for improving the display characteristics, there is a method by improving the material design on the side of the migrating particle, such as controlling the charge amount. However, as a more effective method, the display medium can be applied with a good electric field applied to the migrating particle. A method for improving the layer structure is mentioned. As an example, there is an electrophoretic display in which one electrode layer is provided with an adhesive layer containing a high dielectric polymer or oligomer and a radiation curable composition, and the dielectric constant of the adhesive layer is defined (see Patent Document 1). Also, as such an adhesive layer, an adhesive material having a volume resistivity in the range of 10 9 to about 10 11 Ωcm, and having a volume resistivity of at least 5 × 10 11 Ωcm, and a volume of about 10 7 Ωcm or more. An example including a mixture of fillers having resistivity is also given (see Patent Document 2).
これらはいずれも表示材料を含む表示層と電極基板を貼り合わせる際に使用する接着剤に特長を持たせるものであるが、接着性と上記電気物性を両立する材料を選定するのは困難である。特に表示媒体の貼り合わせの場合、接着剤としては溶剤系の物を適用するのは好ましくなく、熱硬化型や化学反応型の物に実質的に限定されるので、その材料選択の幅はさらに狭められる。 These are all characterized by the adhesive used when the display layer containing the display material and the electrode substrate are bonded together, but it is difficult to select a material that has both adhesive properties and the above-mentioned electrical properties. . Particularly in the case of bonding display media, it is not preferable to apply a solvent-based material as an adhesive, and since it is substantially limited to a thermosetting or chemically reactive material, the range of material selection is further increased. It is narrowed.
本発明の目的は、上記従来の問題を踏まえ、素子全体の充電速度を速めて泳動粒子の電界に対する初期応答性を向上させることにより、表示切り替え速度に優れた画像表示媒体及び画像表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image display medium and an image display device that are excellent in display switching speed by increasing the charging speed of the entire device and improving the initial response to the electric field of the migrating particles in light of the above-described conventional problems. It is to be.
上記課題を解決するために、本発明に係る画像表示媒体及び画像表示装置は、具体的には下記(1)〜(7)に記載の技術的特徴を有する。
(1)請求項1に記載の発明は、所望の間隔を設けて配設され少なくとも一方が光透過性である二つの電極基板間に、少なくとも非極性溶媒と粒子とからなる微粒子分散液が複数の区画化されたセル乃至カプセルに封入された表示層が狭持されており、該二つの電極基板間に電圧を印加することによる該微粒子の電気泳動により表示動作を行う画像表示媒体において、該表示層と少なくとも一方の該電極基板との間に樹脂薄膜層が配置され、かつ該樹脂薄膜層の静電容量が該表示層の静電容量よりも大きいことを特徴とする画像表示媒体である。
(2)請求項2に記載の発明は、前記表示層の静電容量が1〜1000μF/m2であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体である。
(3)請求項3に記載の発明は、前記樹脂薄膜層の静電容量と前記表示層の静電容量との差が、100μF/m2以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体である。
(4)請求項4に記載の発明は、前記樹脂薄膜層が少なくともセルロース誘導体からなることを特徴とする請求項1に記載の画像表示媒体である。
(5)請求項5に記載の発明は、前記樹脂薄膜層の膜厚方向の抵抗値が1cm2あたり1×1011Ω以下であることを特徴とする請求項1又は4に記載の画像表示媒体である。
(6)請求項6に記載の発明は、前記樹脂薄膜層の構成材料の体積抵抗率が1×1014Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1、4又は5に記載の画像表示媒体である。
(7)請求項7に記載の発明は、請求項1〜4に記載の画像表示媒体と、該画像表示媒体に画像情報を供給する情報入力手段と、前記画像表示媒体及び前記情報入力手段に電力を供給する電力供給手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置である。
In order to solve the above problems, the image display medium and the image display device according to the present invention specifically have the technical features described in the following (1) to (7).
(1) In the invention described in claim 1, a plurality of fine particle dispersions composed of at least a nonpolar solvent and particles are provided between two electrode substrates which are arranged at a desired interval and at least one of which is light transmissive. In an image display medium in which a display layer enclosed in a partitioned cell or capsule is sandwiched and a display operation is performed by electrophoresis of the fine particles by applying a voltage between the two electrode substrates. An image display medium, wherein a resin thin film layer is disposed between a display layer and at least one of the electrode substrates, and a capacitance of the resin thin film layer is larger than a capacitance of the display layer .
(2) The invention according to claim 2 is the image display medium according to claim 1, wherein the display layer has a capacitance of 1 to 1000 μF / m 2 .
(3) In the invention described in claim 3, the difference between the capacitance of the resin thin film layer and the capacitance of the display layer is 100 μF / m 2 or less. This is an image display medium.
(4) The image display medium according to claim 1, wherein the resin thin film layer comprises at least a cellulose derivative.
(5) The image display according to claim 1 or 4, wherein the resistance value in the film thickness direction of the resin thin film layer is 1 × 10 11 Ω or less per 1 cm 2. It is a medium.
(6) According to the invention described in claim 6, the volume resistivity of the constituent material of the resin thin film layer is 1 × 10 14 Ω · cm or less, and the image according to claim 1, 4 or 5 It is a display medium.
(7) The invention according to claim 7 is directed to the image display medium according to any one of claims 1 to 4, information input means for supplying image information to the image display medium, the image display medium, and the information input means. An image display device comprising power supply means for supplying power.
本発明によれば、表示層と少なくとも一方の電極基板との間に樹脂薄膜層を配置し、かつ該樹脂薄膜層の静電容量を該表示層の静電容量よりも大きくしたことにより、泳動粒子の電界に対する初期応答性が向上し、これにより表示切り替え速度が優れた画像表示媒体及び画像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, the resin thin film layer is disposed between the display layer and at least one of the electrode substrates, and the capacitance of the resin thin film layer is made larger than the capacitance of the display layer. The initial responsiveness of the particles to the electric field can be improved, thereby providing an image display medium and an image display device having an excellent display switching speed.
本発明を実施するための最良の形態を必要に応じて図面を参照にして説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明の好ましい形態における例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings as necessary. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of a preferred embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態を図1に示す画像表示媒体の模式図に基づき説明する。
図1において1および2は導電層からなる電極であり、少なくとも一方は光透過性である。電極としては、Al、Ag、Ni、Cu等の金属やITO、SnO2、ZnO:Al等の透明導電体をスパッタリング法、真空蒸着法、CVD法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、あるいは導電剤を溶媒又は合成樹脂バインダーに混合して塗布したものなどが用いられる。導電剤としてはポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉末等が用いられる。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described based on a schematic diagram of an image display medium shown in FIG.
In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote electrodes made of a conductive layer, and at least one of them is light transmissive. As an electrode, a metal such as Al, Ag, Ni, Cu, or a transparent conductor such as ITO, SnO 2 , ZnO: Al is formed into a thin film by sputtering, vacuum deposition, CVD, coating, etc. Or what mixed and apply | coated the electrically conductive agent with the solvent or the synthetic resin binder is used. Conductive agents include cationic polyelectrolytes such as polymethylbenzyltrimethyl chloride and polyallylpolymethylammonium chloride, anionic polyelectrolytes such as polystyrene sulfonate and polyacrylate, and electronically conductive zinc oxide and tin oxide. Indium oxide fine powder or the like is used.
導電層はそれ自体が自己支持機能を有する程度に厚い場合もあるし、図示しない自己支持機能を有する基体上に導電層が設けられている場合もあり、いずれの場合も好適に使用できる。なお、この自己支持機能を有する基体の少なくとも一方は光透過性である。また、導電層1、2は、異方導電性を示す層であってもよいし、厚さ方向に導電性部分が貫通したパターン状ないしマルチドット状のセグメントを有する層であってもよい。いずれにおいても導電層1、2の一部に電源電極をコンタクトすれば導電層1、2の間に電界を生じさせることが可能となるので、白色ないし着色粒子は確実に移動できる。このため、表示を行うには導電層1、2間の電圧印加手段を用意すればよい。 The conductive layer itself may be thick enough to have a self-supporting function, or the conductive layer may be provided on a substrate having a self-supporting function (not shown), which can be preferably used in either case. Note that at least one of the substrates having the self-supporting function is light transmissive. In addition, the conductive layers 1 and 2 may be layers showing anisotropic conductivity, or may be layers having a pattern or a multi-dot segment in which a conductive portion penetrates in the thickness direction. In any case, if a power supply electrode is brought into contact with a part of the conductive layers 1 and 2, an electric field can be generated between the conductive layers 1 and 2, so that white or colored particles can move reliably. For this reason, voltage display means between the conductive layers 1 and 2 may be prepared for display.
図1において、3は電気泳動粒子分散液を含有するマイクロカプセルである。マイクロカプセルは本発明の必須要件ではなく、フォトリソグラフィーなどにより微細な隔壁を設けたセル内に後述の粒子分散液を封入してもよい。いずれにせよ2つの電極基板間を微細な多数のセルで区切った方が重力による粒子の偏りや粒子同士の凝集を防ぐことができるので好ましい。マイクロカプセルの作製方法としては、コアセルベーション法、相分離法など公知の方法が使用でき特に限定されない。 In FIG. 1, 3 is a microcapsule containing an electrophoretic particle dispersion. The microcapsule is not an essential requirement of the present invention, and a particle dispersion described later may be enclosed in a cell provided with fine partition walls by photolithography or the like. In any case, it is preferable that the two electrode substrates are separated by a large number of fine cells because it is possible to prevent the deviation of particles due to gravity and the aggregation of particles. As a method for producing the microcapsules, a known method such as a coacervation method or a phase separation method can be used and is not particularly limited.
また図1において、マイクロカプセル3の内部の4は着色電気泳動粒子、5は白色電気泳動粒子であり、これら電気泳動粒子4、5の帯電極性はそれぞれ異なる。図1において、7は分散媒であり、無色透明であることが白色乃至着色電気泳動粒子4、5の色の違いに基づく画像のコントラストに悪影響を与えないので好ましい。 In FIG. 1, 4 inside the microcapsule 3 is colored electrophoretic particles, and 5 is white electrophoretic particles, and the electrophoretic particles 4 and 5 have different charging polarities. In FIG. 1, 7 is a dispersion medium, and it is preferable that it is colorless and transparent because it does not adversely affect the contrast of the image based on the color difference between the white or colored electrophoretic particles 4 and 5.
分散媒7は、特に電気絶縁性が高い非極性の有機溶媒であることが好ましい。このような非極性有機溶媒としてはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン等のパラフィン系炭化水素、イソヘキサン、イソオクタン、イソドデカン等のイソパラフィン系炭化水素、流動パラフィン等のアルキルナフテン系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキルベンゼン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジアルキルシリコーンオイル、アルキルフェニルシリコーンオイル、環状ポリジアルキルシロキサン又は環状ポリアルキルフェニルシロキサン等のシリコーンオイルなどが挙げられる。分散媒7には分散粒子(電気泳動粒子4、5)の分散性を制御するために、さらに分散剤などを必要に応じて添加してもよい。 The dispersion medium 7 is preferably a nonpolar organic solvent having particularly high electrical insulation. Examples of such nonpolar organic solvents include paraffinic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, and dodecane, isoparaffinic hydrocarbons such as isohexane, isooctane, and isododecane, and alkylnaphthene hydrocarbons such as liquid paraffin. , Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, alkylbenzene, solvent naphtha, silicone oils such as dimethyl silicone oil, phenylmethyl silicone oil, dialkyl silicone oil, alkylphenyl silicone oil, cyclic polydialkylsiloxane or cyclic polyalkylphenylsiloxane Etc. In order to control the dispersibility of the dispersed particles (electrophoretic particles 4, 5), a dispersant or the like may be further added to the dispersion medium 7 as necessary.
分散剤とは粒子分散液において溶媒に対して溶解性があり、粒子存在時には該粒子に吸着性がある化合物であり、静電反発ないし分散剤分子の立体効果により粒子同士の凝集を防ぐものである。本実施の形態で使用できる粒子分散剤としては、公知の粒子分散剤として使用される界面活性剤の内、反応性基を有するものであり、好ましくは高分子系の分散剤である。なお、この反応性を有する基は粒子に対して吸着性を有する基と同じであっても異なっていても良い。また粒子に対して吸着性を有する基を分子内に複数有する場合には、粒子への吸着に寄与しない部分を別の反応性を有する基に変性したものでも良い。例えば粒子に吸着性を有する基がアミノ基の場合、その一部をハロゲン基とビニル基を有する化合物で処理し、アミノ基とハロゲン基を反応させてこの部分をビニル基に変性することができる。このような分散剤としては、市販の変性ポリウレタン系高分子分散剤、ポリアクリレート系高分子分散剤などが挙げられる。粒子分散剤を加える場合、その量は、分散媒100重量部に対して0.1〜5重量部程度が適当である。 A dispersant is a compound that is soluble in a solvent in a particle dispersion and adsorbs to the particles when present, and prevents aggregation between particles due to electrostatic repulsion or steric effects of dispersant molecules. is there. As the particle dispersant that can be used in the present embodiment, among the surfactants used as known particle dispersants, those having a reactive group, preferably a polymer-based dispersant. The group having reactivity may be the same as or different from the group having adsorptivity to particles. In addition, in the case where a plurality of groups having an adsorptivity to particles are included in the molecule, a portion that does not contribute to the adsorption to the particles may be modified with a group having another reactivity. For example, when the group having an adsorptive property to the particles is an amino group, a part of the group can be treated with a compound having a halogen group and a vinyl group, and the amino group and the halogen group can be reacted to modify the part into a vinyl group. . Examples of such a dispersant include commercially available modified polyurethane polymer dispersants and polyacrylate polymer dispersants. When the particle dispersant is added, the amount is suitably about 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the dispersion medium.
粒子分散液を構成する白色電気泳動粒子5の例としては、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの金属酸化物の固体粒子が使用できる。
着色電気泳動粒子4の例としては、黒色の着色粒子としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色粒子としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色粒子としては、例えば、ローダミン6Gレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンB、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色粒子としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
As an example of the white electrophoretic particles 5 constituting the particle dispersion, solid particles of metal oxides such as silicon dioxide, aluminum oxide, and titanium oxide can be used.
As an example of the colored electrophoretic particles 4, for example, carbon black, aniline black, furnace black, lamp black, or the like can be used as the black colored particles. Examples of cyan colored particles include phthalocyanine blue, methylene blue, Victoria blue, methyl violet, aniline blue, and ultramarine blue. As magenta colored particles, for example, rhodamine 6G lake, dimethylquinacridone, watching red, rose bengal, rhodamine B, alizarin lake and the like can be used. As yellow colored particles, for example, chrome yellow, benzidine yellow, hansa yellow, naphthol yellow, molybdenum orange, quinoline yellow, tartrazine and the like can be used.
着色乃至白色粒子4、5の表面は分散媒中での分散安定性を向上させる目的で分散媒と相溶性がある高分子成分によるグラフト鎖を付与することが好ましい。高分子成分を粒子表面に形成するには、白色乃至着色粒子の表面に重合反応に寄与する官能基を付与すればよく、公知の方法が利用できる。酸化チタンなどの金属酸化物表面を有する粒子の場合は重合反応に寄与する官能基を持つカップリング剤で処理することが好ましい。例えば、表面にビニル基を付与する場合には、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートなどのビニル基を有するシランカップリング剤と反応させればよい。また、粒子がカーボンブラックの場合には例えばビニルアニリンと反応させるとカーボンブラック表面にビニル基を付与できることが知られている。重合反応に寄与する官能基を付与した粒子とモノマーのグラフト重合反応により、高分子成分がグラフト化した電気泳動粒子が得られる。あるいは特開2005−265938号公報に開示されているように、着色乃至白色粒子を非極性溶媒中に分散させた状態でモノマーを添加し、重合と同時に白色乃至着色粒子表面に分散媒と親和性の高い部位を有する高分子層を形成させることもできる。
本発明における着色乃至白色粒子4、5の好ましい粒径としては50nmから10μmである。白色の電気泳動粒子として特に好ましいのは200nmから1μm(それ以下では光散乱能が低下して白から透明に変化、それ以上では電気泳動速度、あるいは分散媒中での分散安定性が低下)である。
The surfaces of the colored or white particles 4 and 5 are preferably provided with a graft chain of a polymer component that is compatible with the dispersion medium for the purpose of improving the dispersion stability in the dispersion medium. In order to form the polymer component on the particle surface, a functional group contributing to the polymerization reaction may be added to the surface of the white or colored particle, and a known method can be used. In the case of particles having a metal oxide surface such as titanium oxide, it is preferable to treat with a coupling agent having a functional group that contributes to the polymerization reaction. For example, when a vinyl group is imparted to the surface, it may be reacted with a silane coupling agent having a vinyl group such as 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate. In addition, when the particles are carbon black, it is known that a vinyl group can be imparted to the carbon black surface by reacting with, for example, vinyl aniline. Electrophoretic particles in which a polymer component is grafted are obtained by graft polymerization reaction of particles and functional groups that contribute to the polymerization reaction. Alternatively, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-265938, a monomer is added in a state where colored or white particles are dispersed in a non-polar solvent. A polymer layer having a high part can also be formed.
The preferred particle size of the colored or white particles 4 and 5 in the present invention is 50 nm to 10 μm. Particularly preferred as the white electrophoretic particles is 200 nm to 1 μm (below, the light scattering ability is reduced to change from white to transparent, and above that, the electrophoretic speed or the dispersion stability in the dispersion medium is reduced). is there.
電気泳動粒子分散液における電気泳動粒子の質量割合は、所望の濃度の色が得られるように適宜設定されるが、1〜50質量%程度が適当である。これら各成分を非極性溶媒中に加え混合分散することにより粒子分散液を得る。この場合、分散手段としてホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等公知の分散手段を用いてもよい。この電気泳動粒子分散液を用いて、コアセルベーション法、相分離法など公知の方法でマイクロカプセルを作製する。 The mass ratio of the electrophoretic particles in the electrophoretic particle dispersion is appropriately set so as to obtain a desired concentration of color, but about 1 to 50 mass% is appropriate. These components are added to a nonpolar solvent and mixed and dispersed to obtain a particle dispersion. In this case, a known dispersing means such as a homogenizer, a ball mill, a sand mill, or an attritor may be used as the dispersing means. Using this electrophoretic particle dispersion, microcapsules are prepared by a known method such as a coacervation method or a phase separation method.
マイクロカプセルの粒径は、好ましくは5〜200μm、より好ましくは10〜100μmである。マイクロカプセルの粒径が上記範囲であると、画像表示媒体に適用した場合に、鮮明な画像表示特性を得ることができる。また、該マイクロカプセルの基材からなるカプセル壁の厚みは、好ましくは0.1〜2μm、より好ましくは0.2〜1μm程度である。カプセル壁の厚みが上記範囲であると、画像表示媒体に適用した場合に機械的強度と鮮明な画像表示特性を両立できるという利点がある。 The particle size of the microcapsules is preferably 5 to 200 μm, more preferably 10 to 100 μm. When the particle size of the microcapsules is in the above range, clear image display characteristics can be obtained when applied to an image display medium. The thickness of the capsule wall made of the microcapsule substrate is preferably about 0.1 to 2 μm, more preferably about 0.2 to 1 μm. When the capsule wall thickness is in the above range, there is an advantage that both mechanical strength and clear image display characteristics can be achieved when applied to an image display medium.
図1において、6はバインダー層であり、マイクロカプセルを薄層状に保持する。バインダー層6には導電層に塗膜形成が可能な任意の公知の材料が使用できるが、透明であること、またマイクロカプセルを凝集させることなく分散できることが好ましい。このような材料としては水溶性のウレタン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。
図1において、8Aは樹脂薄膜層である。該樹脂薄膜層の静電容量は表示層10の静電容量よりも大きい。該樹脂薄膜層に使用される樹脂は任意の溶媒に可溶な樹脂であれば良く、電極あるいは表示層上に塗膜形成可能であることが好ましい。樹脂薄膜層8Aの厚さは樹脂の比誘電率にもよるが、0.1〜5μmが適当であり、好ましくは1〜2.5μmである。
In FIG. 1, 6 is a binder layer, and holds microcapsules in a thin layer shape. Although any known material capable of forming a coating film on the conductive layer can be used for the binder layer 6, it is preferably transparent and can be dispersed without agglomerating the microcapsules. Examples of such materials include water-soluble urethane resins and acrylic resins.
In FIG. 1, 8A is a resin thin film layer. The capacitance of the resin thin film layer is larger than the capacitance of the display layer 10. The resin used for the resin thin film layer may be any resin that is soluble in an arbitrary solvent, and it is preferable that a coating film can be formed on the electrode or the display layer. The thickness of the resin thin film layer 8A depends on the relative dielectric constant of the resin, but is suitably 0.1 to 5 μm, and preferably 1 to 2.5 μm.
本実施の形態(図1)における画像表示媒体を製造するには、上記で得られた粒子分散液含有マイクロカプセル3とバインダー層6となる樹脂とを混合した混合物を電極1に塗布して表示層10を形成する。次いで樹脂溶液を塗布することによって樹脂薄膜層8Aを形成する。最後に接着層9を樹脂薄膜層8Aあるいは対向電極2上に形成し、これらを貼り合わせることにより本発明の画像表示媒体を製造することができる。なお上記の層を塗布により形成する場合には、方法としてブレード、ワイヤーバー、ディッピング、スピンコートなど公知の塗膜形成方法が使用でき、また特に限定されない。接着層9を形成する材料には、任意の公知の材料が使用できるが、透明であること、また電気的絶縁性に優れることが好ましい。特に無溶剤型の硬化材料が好ましい。このような材料としては光硬化型のエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂が挙げられる。 In order to manufacture the image display medium in the present embodiment (FIG. 1), the mixture obtained by mixing the particle dispersion-containing microcapsule 3 obtained above and the resin that becomes the binder layer 6 is applied to the electrode 1 for display. Layer 10 is formed. Next, a resin thin film layer 8A is formed by applying a resin solution. Finally, the adhesive layer 9 is formed on the resin thin film layer 8A or the counter electrode 2, and these are bonded together to produce the image display medium of the present invention. In addition, when forming said layer by application | coating, well-known coating-film formation methods, such as a blade, a wire bar, dipping, a spin coat, can be used as a method, and it does not specifically limit. Any known material can be used as the material for forming the adhesive layer 9, but it is preferably transparent and excellent in electrical insulation. A solvent-free curable material is particularly preferable. Examples of such a material include a photocurable epoxy resin, a urethane resin, and an acrylic resin.
本発明の別の実施の形態を図2に示す。図2において8Bは樹脂薄膜層である。該樹脂薄膜層8Bが設けられるところ、は前記図1に示した実施の形態と異なり、表示層3と接着層の間ではなく、表示層10と電極1の間に配置される。この場合でも前記実施の形態と同様の効果を有する。樹脂薄膜層8Bには前記実施の形態における樹脂薄膜層8Aと同様の材料を使用することができる。 Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In FIG. 2, 8B is a resin thin film layer. Unlike the embodiment shown in FIG. 1, the resin thin film layer 8 </ b> B is disposed not between the display layer 3 and the adhesive layer but between the display layer 10 and the electrode 1. Even in this case, the same effect as in the above embodiment is obtained. For the resin thin film layer 8B, the same material as the resin thin film layer 8A in the above embodiment can be used.
本実施の形態(図2)における画像表示媒体を製造するには、樹脂溶液を電極1に塗布することによって樹脂薄膜層8Bを形成する。樹脂薄膜層8Bの厚さは樹脂薄膜層8Aと同様樹脂の比誘電率にもよるが、0.1〜5μmが適当であり、好ましくは1〜2.5μmである。次いで、上記で得られた粒子分散液含有マイクロカプセル3とバインダー層6となる樹脂とを混合した混合物を塗布して表示層10を形成する。最後に接着層9を表示層10あるいは対向電極2上に形成し、これらを貼り合わせることにより本発明の画像表示媒体を製造することができる。なお上記の層を塗布により形成する場合にも、方法としてブレード、ワイヤーバー、ディッピング、スピンコートなど公知の塗膜形成方法が使用でき、また特に限定されない。また、接着層9を形成する材料も上記と同様な、光硬化型のエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂が挙げられる。 In order to manufacture the image display medium in the present embodiment (FIG. 2), the resin thin film layer 8B is formed by applying a resin solution to the electrode 1. The thickness of the resin thin film layer 8B depends on the relative dielectric constant of the resin as with the resin thin film layer 8A, but is suitably 0.1 to 5 μm, preferably 1 to 2.5 μm. Subsequently, the display layer 10 is formed by applying a mixture obtained by mixing the particle dispersion-containing microcapsules 3 obtained above and the resin that becomes the binder layer 6. Finally, the adhesive layer 9 is formed on the display layer 10 or the counter electrode 2, and these are bonded together to produce the image display medium of the present invention. Even when the above layer is formed by coating, a known coating film forming method such as blade, wire bar, dipping, or spin coating can be used as the method, and the method is not particularly limited. Moreover, the material which forms the contact bonding layer 9 can also be the same as the above, such as a photocurable epoxy resin, urethane resin, and acrylic resin.
上記本実施の形態(図1、図2)における画像表示媒体においては、樹脂薄膜層の静電容量(D8)が表示層の静電容量(D10)よりも大きい(D8>D10)という要件を備えていることが必要である。このような要件は、既知の表示層の静電容量に対して樹脂薄膜層の膜厚を制御することによって得ることができる。 In the image display medium in the present embodiment (FIGS. 1 and 2), the capacitance (D 8 ) of the resin thin film layer is larger than the capacitance (D 10 ) of the display layer (D 8 > D 10 ) Requirement. Such a requirement can be obtained by controlling the thickness of the resin thin film layer with respect to the known capacitance of the display layer.
本発明においては、表示層の静電容量(D10)は1〜1000μF/m2程度が適当である。(D10)の値が1μF/m2より小さいと粒子の泳動の必要な電荷を供給することができず表示切替が困難となってしまい、1000μF/m2より大きいと表示切替のために過剰な電力が必要となってしまう。
樹脂薄膜層の静電容量(D8)と表示層の静電容量(D10)の差(D8−D10)は、0〜100μF/m2であることが好ましく、そうすることによって、泳動粒子の泳動が始まるまでの時間が一層短縮されるようになる。
In the present invention, the capacitance (D 10 ) of the display layer is suitably about 1 to 1000 μF / m 2 . If the value of (D 10 ) is less than 1 μF / m 2 , it is difficult to supply charges necessary for particle migration, and display switching becomes difficult. If it is greater than 1000 μF / m 2 , it is excessive for display switching. Power is required.
The difference (D 8 -D 10 ) between the capacitance (D 8 ) of the resin thin film layer and the capacitance (D 10 ) of the display layer is preferably 0 to 100 μF / m 2 , The time until the migration of the electrophoretic particles is further shortened.
なお、樹脂薄膜層の静電容量(D8)≦表示層の静電容量(D10)であると、表示層の充電完了前に樹脂薄膜層の充電が完了してしまうという理由から、粒子の泳動が途中で止まってしまい、その結果、完全な表示切替を行うことができないという不具合がみられる。これに対して、樹脂薄膜層の静電容量>表示層の静電容量では、瞬時に樹脂薄膜層を充電すると同時に表示層にも充電電流が流れるという理由から、電圧印加から分散媒7が充電するまでの時間が短く、泳動粒子の泳動が始まる時間が速く、その結果、画像表示媒体のスイッチを入れてからすぐには画像が形成される。 If the capacitance of the resin thin film layer (D 8 ) ≦ the capacitance of the display layer (D 10 ), the charging of the resin thin film layer is completed before the charging of the display layer is completed. As a result, there is a problem that complete display switching cannot be performed. On the other hand, when the electrostatic capacity of the resin thin film layer> the electrostatic capacity of the display layer, the dispersion medium 7 is charged from voltage application because the charging current flows through the display layer at the same time as charging the resin thin film layer instantaneously. The time until the migration is short and the migration time of the migrating particles is fast, and as a result, an image is formed immediately after the image display medium is turned on.
樹脂薄膜層8A、8Bの静電容量は、同膜厚の樹脂単独膜の静電容量を測定することで得られる。 The capacitance of the resin thin film layers 8A and 8B can be obtained by measuring the capacitance of a single resin film having the same thickness.
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態において、樹脂薄膜層はセルロース誘導体からなることが好ましい。セルロース誘導体はポリマーの中では比較的比誘電率が高く、一方で体積抵抗率は低いため、本発明の樹脂薄膜層として好適である。また溶液を塗布して得られる塗膜からの成膜性も良い。したがって外部電圧印加と同時に素早く樹脂薄膜層が充電されることにより、電気泳動粒子もすぐに応答し泳動する。このようなセルロース誘導体としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ジエチルアミノエチルセルロース、トリエチルアンモニウムセルロース、4−アミノベンジルセルロース、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロース、プロピオン酸酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ジカルボキシセルロースナトリウム、セルロースグリコール酸ナトリウム、セルロース硫酸ナトリウム、シアノエチルセルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース、フタル酸水素酢酸セルロース、セルロースヒドロキシアパタイト、等が挙げられる。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, the resin thin film layer is preferably made of a cellulose derivative. Cellulose derivatives are suitable as the resin thin film layer of the present invention because they have a relatively high relative dielectric constant among polymers and a low volume resistivity. Moreover, the film-forming property from the coating film obtained by apply | coating a solution is also good. Accordingly, when the resin thin film layer is quickly charged simultaneously with the application of the external voltage, the electrophoretic particles also immediately respond and migrate. Examples of such cellulose derivatives include methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, diethylaminoethylcellulose, triethylammoniumcellulose, 4-aminobenzylcellulose, cellulose acetate, cellulose triacetate, and cellulose acetate butyrate. , Cellulose propionate, sodium carboxymethylcellulose, sodium dicarboxycellulose, sodium cellulose glycolate, sodium cellulose sulfate, cyanoethyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose phthalate, cellulose hydrogen phthalate, cellulose hydroxyapatite, and the like.
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態において、樹脂薄膜層8A、8Bの膜厚方向の抵抗は1cm2あたり1×1011Ω以下である。1cm2あたり1×1011Ω以上だと該樹脂薄膜層に電圧が多く分配され、表示層に電圧が掛からない。よって表示切り替えが困難になる。
(Third embodiment)
In the third embodiment of the present invention, the resin thin film layers 8A and 8B have a resistance in the film thickness direction of 1 × 10 11 Ω or less per 1 cm 2 . If it is 1 × 10 11 Ω or more per 1 cm 2, a large amount of voltage is distributed to the resin thin film layer, and no voltage is applied to the display layer. Therefore, display switching becomes difficult.
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態において、樹脂薄膜層8A、8Bの構成材料の体積抵抗率は、1×1014Ω・cm以下である。1×1014Ω・cm以下であることにより膜厚方向の抵抗を上げることなくある程度膜厚がある薄膜を形成することができる。体積抵抗率が1×1014Ω・cmを超えると、膜厚方向の抵抗を下げるために該樹脂薄膜層の膜厚を薄くしなければならないが、そのような薄膜を面内に均一に形成することは困難である。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention, the volume resistivity of the constituent material of the resin thin film layers 8A and 8B is 1 × 10 14 Ω · cm or less. By being 1 × 10 14 Ω · cm or less, a thin film having a certain thickness can be formed without increasing the resistance in the thickness direction. When the volume resistivity exceeds 1 × 10 14 Ω · cm, the film thickness of the resin thin film layer must be reduced in order to reduce the resistance in the film thickness direction, but such a thin film is uniformly formed in the plane. It is difficult to do.
(第5の実施の形態)
本発明画像表示装置を第5の実施の形態として図3に基づき説明する。図3に示されるように、本発明の画像表示装置11は画像表示媒体12を備え、そして、情報入力手段14,図示しない駆動回路、演算回路、内部メモリ、電源手段等を備えている。表示媒体における電極は、ドットマトリックスを形成し、指定のドットをON表示することにより、全体として画像を表示する。図3において、13は筺体である。また、電源手段としては、電池等の内部電力を備えていても、外部の電源から受電するコンセントなどの受電装置でも良い。
(Fifth embodiment)
The image display device of the present invention will be described as a fifth embodiment with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the image display device 11 of the present invention includes an image display medium 12, and includes an information input means 14, a drive circuit (not shown), an arithmetic circuit, an internal memory, a power supply means, and the like. The electrodes in the display medium form a dot matrix and display an image as a whole by displaying ON a specified dot. In FIG. 3, 13 is a housing. The power supply means may be provided with internal power such as a battery or a power receiving device such as an outlet receiving power from an external power source.
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例の説明において、特に断らない場合は、部、%などは質量基準である。 The invention is explained in more detail by means of examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In addition, in description of an Example and a comparative example, unless otherwise indicated, a part,%, etc. are a mass reference | standard.
〔実施例1〕
(白色電気泳動粒子の作製)
撹拌機を備えた反応容器にエタノール93部、水7部の混合溶媒を準備し、氷酢酸でpHを4.5に調整した。3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート16部を溶解したのち酸化チタン100部を加えて10分攪拌を続けた。次いでエタノール180部を加えて攪拌し、遠心分離で回収した固体分を1昼夜放置してから70℃で4時間真空乾燥して表面処理酸化チタンを得た。
次いで、撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器内にトルエン130部を準備し、ラウリルメタクリレート100部を溶解した。ここに上記の表面処理酸化チタン75部、アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したトルエン50部を加え窒素雰囲気下70℃で6時間加熱攪拌した。反応終了後固体分を遠心分離を繰り返すことによりトルエンで洗浄し、最後に70℃で4時間真空乾燥して目的とする白色の電気泳動粒子を得た。
[Example 1]
(Preparation of white electrophoretic particles)
A mixed solvent of 93 parts of ethanol and 7 parts of water was prepared in a reaction vessel equipped with a stirrer, and the pH was adjusted to 4.5 with glacial acetic acid. After dissolving 16 parts of 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate, 100 parts of titanium oxide was added and stirring was continued for 10 minutes. Next, 180 parts of ethanol was added and stirred, and the solid content recovered by centrifugation was left to stand for one day and then vacuum dried at 70 ° C. for 4 hours to obtain surface-treated titanium oxide.
Subsequently, 130 parts of toluene was prepared in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, and 100 parts of lauryl methacrylate was dissolved. To this was added 75 parts of the above surface-treated titanium oxide and 50 parts of toluene in which 0.5 part of azobisisobutyronitrile was dissolved, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the solid was repeatedly centrifuged and washed with toluene, and finally dried in vacuo at 70 ° C. for 4 hours to obtain the desired white electrophoretic particles.
(黒色電気泳動粒子の作製)
本実施例における黒色電気泳動粒子は特開2005−265938号公報に示す複合粒子製造方法に基づいて作製した。
即ち、メタクリロキシプロピル変性シリコーン(株式会社チッソ製、サイラプレーンFM−0711)14部、メタクリル酸ジメチルアミノエチル(東京化成株式会社製)6部、重合開始剤であるアゾビスジメチルバレロニトリル0.1部をシリコーンオイル(信越化学株式会社製、KF−96L 1cs)180部に溶解した溶液を収容し、窒素雰囲気下で60℃で6時間加熱した。反応終了後シリコーンオイルを蒸発させて除去し、均一で透明な樹脂を得た。
撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器内に前記分散剤1部、カーボンブラック1.5部、シリコーンオイル200部を合わせて氷冷しながらホモジナイザーで1時間超音波照射し、カーボンブラックを分散した。これにメタクリル酸メチル6部、メタクリロキシプロピル変性シリコーン(株式会社チッソ製、サイラプレーンFM−0725 分子量約10000)3部、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド0.1部、及び重合開始剤であるアゾビスジメチルバレロニトリル0.05部を加え、60℃で6時間反応させた。反応終了後固体成分のみを回収、乾燥することにより目的とする黒色電気泳動粒子を作製した。
(Preparation of black electrophoretic particles)
The black electrophoretic particles in this example were prepared based on the composite particle manufacturing method described in JP-A-2005-265938.
That is, 14 parts of methacryloxypropyl modified silicone (manufactured by Chisso Corporation, Silaplane FM-0711), 6 parts of dimethylaminoethyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), azobisdimethylvaleronitrile 0.1 which is a polymerization initiator The solution which melt | dissolved the part in 180 parts of silicone oil (the Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. make, KF-96L 1cs) was accommodated, and it heated at 60 degreeC under nitrogen atmosphere for 6 hours. After completion of the reaction, the silicone oil was removed by evaporation to obtain a uniform and transparent resin.
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, 1 part of the dispersant, 1.5 parts of carbon black, and 200 parts of silicone oil were combined and ultrasonically irradiated with a homogenizer for 1 hour while cooling with ice. Dispersed black. This is 6 parts of methyl methacrylate, 3 parts of methacryloxypropyl modified silicone (manufactured by Chisso Corporation, Silaplane FM-0725 molecular weight of about 10,000), 0.1 part of N, N-dimethylaminopropylacrylamide, and a polymerization initiator. 0.05 part of azobisdimethylvaleronitrile was added and reacted at 60 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, only the solid component was recovered and dried to prepare the desired black electrophoretic particles.
(画像表示媒体の作製と動作)
水290部に尿素10部、レソルシノール1部、エチレン−無水マレイン酸共重合体10部を溶解したものを水酸化ナトリウム水溶液でpHを3.5に調整した。別にイソパラフィン系炭化水素溶媒(エクソン化学社製、Isopar G)20部に上記白色電気泳動粒子15部、上記黒色電気泳動粒子0.7部、油溶性界面活性剤(ルブリゾール社製、Solsperse17000)0.1部を加え超音波分散したものを粒子分散液として調製し、この分散液を上記水溶液に加え、さらにホルムアルデヒド溶液25部を加えて50℃で3時間加熱撹拌した。反応終了後吸引濾過と水洗、乾燥によりマイクロカプセルを回収した。
得られたマイクロカプセルをウレタン樹脂中に分散させ、ITO電極付きガラス基板上にワイヤーバーで塗布して表示層を形成した。次にこの上に酢酸セルロース(体積抵抗率:1×1012Ω・cm)5部を乳酸エチル95部に溶解した塗布液を滴下し、スピンコートにより1μm厚の樹脂薄膜層(膜厚方向1cm2あたりの抵抗:1×108Ω)を形成した。さらにヒートシール用の接着剤を使用してもう一枚のITO電極とラミネートして貼り合わせて、画像表示媒体を作製した。
この画像表示媒体における、樹脂薄膜層の静電容量は50μF/m2であり、表示層の静電容量は25μF/m2であった。
下部ITO電極を基準にして、上部ITO電極に−10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は速やかに下部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は速やかに上部電極側に移動し、上部電極側から見ると黒色に見えた。次に上部ITO電極に+10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は速やかに上部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は速やかに下部電極側に移動し、上部電極側から見ると白色に見えた。この黒色から白色に変化するときの光反射率変化を図4に示す。
(Production and operation of image display medium)
A solution prepared by dissolving 10 parts of urea, 1 part of resorcinol and 10 parts of ethylene-maleic anhydride copolymer in 290 parts of water was adjusted to pH 3.5 with an aqueous sodium hydroxide solution. Separately, 15 parts of the white electrophoretic particles, 0.7 part of the black electrophoretic particles, and 20 parts of the oil-soluble surfactant (Solsperse 17000, Lubrizol Co., Ltd.) One part was added and ultrasonically dispersed to prepare a particle dispersion. This dispersion was added to the above aqueous solution, and further 25 parts of a formaldehyde solution was added and stirred at 50 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, the microcapsules were collected by suction filtration, washing with water and drying.
The obtained microcapsules were dispersed in a urethane resin and applied with a wire bar on a glass substrate with an ITO electrode to form a display layer. Next, a coating solution in which 5 parts of cellulose acetate (volume resistivity: 1 × 10 12 Ω · cm) is dissolved in 95 parts of ethyl lactate is dropped onto this, and a 1 μm-thick resin thin film layer (thickness direction: 1 cm) is applied by spin coating. Resistance per 2 : 1 × 10 8 Ω). Further, an image display medium was prepared by laminating and bonding with another ITO electrode using an adhesive for heat sealing.
In this image display medium, the capacitance of the resin thin film layer was 50 μF / m 2 , and the capacitance of the display layer was 25 μF / m 2 .
When -10V is applied to the upper ITO electrode with reference to the lower ITO electrode, the white electrophoretic particles quickly move to the lower electrode side, and the black electrophoretic particles quickly move to the upper electrode side. It looked black when seen. Next, when +10 V was applied to the upper ITO electrode, the white electrophoretic particles quickly moved to the upper electrode side, the black electrophoretic particles quickly moved to the lower electrode side, and looked white when viewed from the upper electrode side. FIG. 4 shows the change in light reflectance when changing from black to white.
〔実施例2〕
(画像表示媒体の作製と動作)
ITO電極付きガラス基板上に酢酸セルロース(体積抵抗率:1×1012Ω・cm)5部を乳酸エチル95部に溶解した塗布液を滴下し、スピンコートにより1μm厚の樹脂薄膜層(膜厚方向1cm2あたりの抵抗値:1×108Ω)を形成した。次いで実施例1におけるマイクロカプセルをウレタン樹脂中に分散させ、上記乳酸エチルの層上にワイヤーバーで塗布した。さらにヒートシール用の接着剤を使用してもう一枚のITO電極とラミネートして貼り合わせた。
この画像表示媒体における、樹脂薄膜層の静電容量は50μF/m2であり、表示層の静電容量は25μF/m2であった。
下部ITO電極を基準にして、上部ITO電極に−10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は速やかに下部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は速やかに上部電極側に移動し、上部電極側から見ると黒色に見えた。次に上部ITO電極に+10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は速やかに上部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は速やかに下部電極側に移動し、上部電極側から見ると白色に見えた。この黒色から白色に変化するときの光反射率変化を図4に示す。
[Example 2]
(Production and operation of image display medium)
A coating solution in which 5 parts of cellulose acetate (volume resistivity: 1 × 10 12 Ω · cm) is dissolved in 95 parts of ethyl lactate is dropped on a glass substrate with an ITO electrode, and a 1 μm-thick resin thin film layer (film thickness) is formed by spin coating. Resistance value per 1 cm 2 in the direction: 1 × 10 8 Ω) was formed. Next, the microcapsules in Example 1 were dispersed in a urethane resin and applied on the ethyl lactate layer with a wire bar. Further, it was laminated with another ITO electrode using a heat sealing adhesive.
In this image display medium, the capacitance of the resin thin film layer was 50 μF / m 2 , and the capacitance of the display layer was 25 μF / m 2 .
When -10V is applied to the upper ITO electrode with reference to the lower ITO electrode, the white electrophoretic particles quickly move to the lower electrode side, and the black electrophoretic particles quickly move to the upper electrode side. It looked black when seen. Next, when +10 V was applied to the upper ITO electrode, the white electrophoretic particles quickly moved to the upper electrode side, the black electrophoretic particles quickly moved to the lower electrode side, and looked white when viewed from the upper electrode side. FIG. 4 shows the change in light reflectance when changing from black to white.
〔実施例3〕
(画像表示媒体の作製と動作)
実施例1における酢酸セルロースの乳酸エチル溶液をエチルセルロース(体積抵抗率:1×1013Ω・cm)5部をトルエン80部とエタノール20部からなる混合溶媒に溶解したものに置き換えた以外は実施例1と同様に画像表示媒体を作製した。このときヒドロキシエチルセルロース層の膜厚は1μmであった。
この画像表示媒体における、樹脂薄膜層の静電容量は30μF/m2であり、表示層の静電容量は25μF/m2であった。
下部ITO電極を基準にして、上部ITO電極に−10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は速やかに下部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は速やかに上部電極側に移動し、上部電極側から見ると黒色に見えた。次に上部ITO電極に+10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は速やかに上部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は速やかに下部電極側に移動し、上部電極側から見ると白色に見えた。この黒色から白色に変化するときの光反射率変化を図4に示す。
Example 3
(Production and operation of image display medium)
Example 1 except that the ethyl lactate solution of cellulose acetate in Example 1 was replaced with one obtained by dissolving 5 parts of ethyl cellulose (volume resistivity: 1 × 10 13 Ω · cm) in a mixed solvent of 80 parts of toluene and 20 parts of ethanol. An image display medium was produced in the same manner as in Example 1. At this time, the film thickness of the hydroxyethyl cellulose layer was 1 μm.
In this image display medium, the capacitance of the resin thin film layer was 30 μF / m 2 , and the capacitance of the display layer was 25 μF / m 2 .
When -10V is applied to the upper ITO electrode with reference to the lower ITO electrode, the white electrophoretic particles quickly move to the lower electrode side, and the black electrophoretic particles quickly move to the upper electrode side. It looked black when seen. Next, when +10 V was applied to the upper ITO electrode, the white electrophoretic particles quickly moved to the upper electrode side, the black electrophoretic particles quickly moved to the lower electrode side, and looked white when viewed from the upper electrode side. FIG. 4 shows the change in light reflectance when changing from black to white.
〔実施例4〕
(画像表示媒体の作製と動作)
実施例2における酢酸セルロースの乳酸エチル溶液をエチルセルロース(体積抵抗率:1×1013Ω・cm)5部をトルエン80部とエタノール20部からなる混合溶媒に溶解したものに置き換えた以外は実施例2と同様に画像表示媒体を作製した。このときヒドロキシエチルセルロース層の膜厚は1μmであった。
この画像表示媒体における、樹脂薄膜層の静電容量は30μF/m2であり、表示層の静電容量は25μF/m2であった。
下部ITO電極を基準にして、上部ITO電極に−10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は速やかに下部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は速やかに上部電極側に移動し、上部電極側から見ると黒色に見えた。次に上部ITO電極に+10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は速やかに上部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は速やかに下部電極側に移動し、上部電極側から見ると白色に見えた。この黒色から白色に変化するときの光反射率変化を図4に示す。
Example 4
(Production and operation of image display medium)
Example 2 except that the ethyl lactate solution of cellulose acetate in Example 2 was replaced with one obtained by dissolving 5 parts of ethyl cellulose (volume resistivity: 1 × 10 13 Ω · cm) in a mixed solvent of 80 parts of toluene and 20 parts of ethanol. In the same manner as in Example 2, an image display medium was produced. At this time, the film thickness of the hydroxyethyl cellulose layer was 1 μm.
In this image display medium, the capacitance of the resin thin film layer was 30 μF / m 2 , and the capacitance of the display layer was 25 μF / m 2 .
When -10V is applied to the upper ITO electrode with reference to the lower ITO electrode, the white electrophoretic particles quickly move to the lower electrode side, and the black electrophoretic particles quickly move to the upper electrode side. It looked black when seen. Next, when +10 V was applied to the upper ITO electrode, the white electrophoretic particles quickly moved to the upper electrode side, the black electrophoretic particles quickly moved to the lower electrode side, and looked white when viewed from the upper electrode side. FIG. 4 shows the change in light reflectance when changing from black to white.
〔比較例4〕
(画像表示媒体の作製と動作)
実施例1におけるマイクロカプセルをウレタン樹脂中に分散させ、ITO電極付きガラス基板上にワイヤーバーで塗布した。さらにヒートシール用の接着剤を使用してもう一枚のITO電極とラミネートして貼り合わせた。
この画像表示媒体における、表示層の静電容量は25μF/m2であった。
下部ITO電極を基準にして、上部ITO電極に−10Vを印加すると、白色電気泳動粒子は下部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は上部電極側に移動し、上部電極側から見ると黒色に見えた。次に上部ITO電極に+10Vを印加すると、実施例に比べ遅れを伴って白色電気泳動粒子は上部電極側に移動し、黒色電気泳動粒子は下部電極側に移動し、上部電極側から見ると白色に見えた。この黒色から白色に変化するときの光反射率変化を図4に示す。
[Comparative Example 4]
(Production and operation of image display medium)
The microcapsules in Example 1 were dispersed in a urethane resin and applied on a glass substrate with an ITO electrode with a wire bar. Further, it was laminated with another ITO electrode using a heat sealing adhesive.
In this image display medium, the capacitance of the display layer was 25 μF / m 2 .
When -10V is applied to the upper ITO electrode with reference to the lower ITO electrode, the white electrophoretic particles move to the lower electrode side, the black electrophoretic particles move to the upper electrode side, and black when viewed from the upper electrode side. Looked. Next, when +10 V is applied to the upper ITO electrode, the white electrophoretic particles move to the upper electrode side with a delay compared to the example, the black electrophoretic particles move to the lower electrode side, and white when viewed from the upper electrode side. Looked like. FIG. 4 shows the change in light reflectance when changing from black to white.
1: 電極(導電層)
2: 電極(導電層)
3: マイクロカプセル
4: 着色粒子
5: 白色粒子
6: バインダー層
7: 分散媒
8A,8B: 樹脂薄膜層
9: 接着層
10: 表示層
11:画像表示装置
12:画像表示媒体
13:筺体
14:情報入力手段
1: Electrode (conductive layer)
2: Electrode (conductive layer)
3: Microcapsule 4: Colored particle 5: White particle 6: Binder layer 7: Dispersion medium 8A, 8B: Resin thin film layer 9: Adhesive layer 10: Display layer 11: Image display device 12: Image display medium 13: Housing 14: Information input means
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