JP4674019B2 - 画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界の作用によって帯電した白色粒子及び着色粒子を分散媒中において移動させることにより、可逆的に視認状態を変化させることができる画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、文字、静止画、動画等の画像を表示する画像表示装置として、カソードレイ チューブ（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ等の表示装置が用いられている。これらの表示装置は、デジタルデータを瞬時に表示でき、また、書き換えることができるが、▲１▼卓上等に設置して使用するものとなっているので持ち歩くことが困難であること、▲２▼これを長時間見て作業すると眼が疲労すること、▲３▼電源をオフにしては表示できないこと、等の問題があった。
【０００３】
一方、文字、静止画等のデジタルデータによる情報は、書類等の紙媒体として配布されたり、また、書類等の紙媒体として保存されたりするときは、プリンターにて紙媒体に記録されている。かかる情報が記録された紙媒体は、ハードコピーとして広く使用されている。ハードコピーは、(a) ディスプレイよりも文字が読みやすいこと、(b) 目が疲れにくいこと、(c) 自由な姿勢で読むことができること、(d) 軽量で自由に持ち運びが可能であること、等の特徴を有している。しかし，ハードコピーは、使用された後は、廃棄されたり、リサイクルされたりするが、そのためには、多くの労力と費用を要するので、省資源の点では問題があった。
【０００４】
そこで、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が可能なペーパーライクな表示媒体へのニーズが高くなり、高分子分散型液晶素子、双安定性コレステリック液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子等の表示媒体が提案された。これらの表示媒体は、反射型で明るい表示ができ、かつ、メモリー性のあるものとして注目されている。それらの中でも、電気泳動素子を用いた表示媒体（以下、「電気泳動表示媒体」という。）は、表示品質、表示動作時の消費電力等の点で優れており、例えば、特開平５−１７３１９４号公報及び特許第２６１２４７２号公報に開示されている。
【０００５】
このような電気泳動表示媒体においては、着色した分散媒が一組の透明電極の間に封入され、そして、この着色した分散媒中には、その色とは異なる色を有する複数の泳動粒子が分散されている。泳動粒子は、分散媒中では、その表面に電荷を帯びたものとなっているので、一組の透明電極の一方に、泳動粒子の電荷と逆向きの電圧を与えると、泳動粒子が透明電極の一方に堆積して泳動粒子の色が観測され、また、泳動粒子の電荷と同じ向きの電圧を与える場合には、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。電気泳動表示媒体には、このような原理に基づいて、情報が表示される。
【０００６】
電気泳動表示媒体に用いられる分散媒としては、一般に、電気絶縁性のある非極性の有機溶媒が使用される。これらの非極性の有機溶媒としては、▲１▼ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、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、リグロイン、ソルベントナフサ（アイソバーＨ、Ｇ、Ｌ、Ｋ（エクソン化学社製）、シエルゾール（シェル石油社製））等の脂肪族炭化水素、及び、▲２▼テトラクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素が挙げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの非極性の有機溶媒で構成される分散媒は、揮発性が高く、そのために、これを常温、大気圧下で表示媒体及び表示装置において使用したり或いはそのまま放置したりすると、その一部が気化することがあるので、引火したり、また、表示動作の安定性を確保することが困難となったりする、という問題があった。また、これらの分散媒は、表示媒体及び表示装置が万一破損して漏出した際には、人体に有害な蒸気を大量に発生させる危険、及び、火災を発生させる危険があった。特に、ハロゲン化炭化水素に至っては総じて毒性があり、これらを選択して表示媒体、表示装置等の製品を製造することは現実的ではない。
【０００８】
これらの問題を解決するために、直鎖アルキルベンゼン構造を有する化合物からなる分散媒を表示媒体に使用することが特許第２６１２４７４号公報に開示されている。しかし、かかる化合物からなる分散媒は、引火点がベンゼン、トルエン等よりも高いものの、特有の臭気を持つものが多く、また、総じて皮膚に対する刺激性が強いので、表示媒体及び表示装置が万一破損し分散媒が漏出した際には、人体に悪い影響を与えるという問題があった。
【０００９】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
即ち、本発明は、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、分散媒中に白色粒子及び白色以外の着色粒子を分散させた分散媒が導電層を介して少なくとも一方を光透過性とする一対の基板の間に封入された画像表示媒体であって、前記一対の基板間に電圧を印加することによる前記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、前記分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されていることを特徴とする画像表示媒体である。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記分散媒が、次の一般式
【化７】
【化８】
【化９】
（式中、Ｒ1 〜Ｒ12は、アルキル基、フェニル基及びアラルキル基から選ばれる基であって、それらは、同じ基であっても、また、異なった基であってもよい。
）
に示される繰り返し単位の少なくとも１種類以上により構成されるオルガノポリシロキサンで構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示媒体を有することを特徴とする画像表示装置である。
【００１４】
請求項５に記載された発明は、着色した分散媒中に白色粒子又はこの分散媒の色とは異なる着色粒子を分散させた分散媒が導電層を介して一対の基板間に封入された画像表示媒体であって、前記一対の基板間に電圧を印加することによる前記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、前記分散媒が、７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されていることを特徴とする画像表示媒体である。
【００１５】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記分散媒が、次の一般式
【化１０】
【化１１】
【化１２】
（式中、Ｒ1 〜Ｒ12は、アルキル基、フェニル基及びアラルキル基から選ばれる基であって、それらは、同じ基であっても、また、異なった基であってもよい。）
に示される繰り返し単位の少なくとも1種類以上により構成されるオルガノポリシロキサンであって、それらの繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサンであることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載された発明は、請求項５又は６に記載された発明において、前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載された発明は、請求項５〜７のいずれかに記載された発明において、前記分散媒がこれに可溶な油溶性染料で着色されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９に記載された発明は、請求項５〜８のいずれかに記載された画像表示媒体を有することを特徴とする画像表示装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態を示す表示媒体の断面図である。図２は、本発明の他の一実施の形態を示す表示媒体の断面図である。そして、図３は、本発明の一実施の形態を示す画像表示装置の模式図である。
【００２０】
（実施の形態１）
図１において、１０は、画像表示媒体である。画像表示媒体１０は、分散媒４の中に白色粒子３ａ及び白色以外の着色粒子（以下、明細書では、「着色粒子」という。）３ｂを分散させた分散媒４が導電層１，２を介して少なくとも一方を光透過性とする一対の基板（図示せず）の間に封入された一対の基板を有しており、そして、その一対の基板間に電圧を印加することによる前記粒子３の電気泳動により表示動作を行うものとなっている。また、画像表示媒体１０においては、その分散媒４が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されている。この油状のオルガノポリシロキサンは、有機塩素化合物のような毒性がなく、また、常温、大気圧において実質的に揮発しないので、人体の皮膚に作用して炎症を起こさせること等の悪い影響を人体に与えることはないし、さらに、環境に排出されることもない。
【００２１】
前記分散媒は、好ましくは、次の一般式
【化１３】
【化１４】
【化１５】
（式中、Ｒ1 〜Ｒ12は、アルキル基、フェニル基及びアラルキル基から選ばれる基であって、それらは、同じ基であっても、また、異なった基であってもよい。）
に示される繰り返し単位の少なくとも１種類以上により構成されるオルガノポリシロキサンで構成されている。
【００２２】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、ジメ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、アルキル変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイル、アルキルアラルキル変性シリコーンオイル、環状アルキルポリシロキサン等のうち引火点が７０℃以上のものがあげられる。これらの具体例を挙げれば次のとおりである。
【００２３】
・環状ポリアルキルフェニルシロキサンの例：環状ポリメチルフェニルシロキサン、環状ポリエチルフェニルシロキサン、環状ポリブチルフェニルシロキサン、環状ポリヘキシルフェニルシロキサン、環状ポリメチルクロロフェニルシロキサン、環状ポリメチルブロムフェニルシロキサン。
・アルキルフェニルシリコーンオイルの例：メチルフェニルシリコーンオイル、エチルフェニルシリコーンオイル、プロピルフェニルシリコーンオイル、ブチルフェニルシリコーンオイル、ヘキシルフェニルシリコーンオイル、オクチルフェニルシリコーンオイル、ラウリルフェニルシリコーンオイル、ステアリルフェニルシリコーンオイル。
【００２４】
これらシリコーンオイルの市販の例としては、信越化学工業（株）製のＫＦ９６シリーズ、ＫＦ５０シリーズ、ＫＦ５４、ＫＦ５６、旭化成ワッカーシリコーン（株）製のＡＫシリーズ、ＡＳシリーズ、ＡＲシリーズ、ＡＰシリーズ、ＰＤＭシリーズ、ＧＥ東芝シリコーン（株）製のＴＳＦ４５１シリーズ、ＴＳＦ４５６シリーズ、ＴＳＦ４０５、ＴＳＦ４４２７、ＴＳＦ４３１、ＴＳＦ４３３、ＴＳＦ４３７、ＴＳＦ４５６シリーズ、更には東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製のSH２００シリーズ、SH５１０、SH５５０、SH５５６、SH７０２、SH７０４、SH７０５などのうち引火点が７０℃以上のものが挙げられる。これらのオイルは単独あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２５】
前記導電層１，２は、アルミニウム、銀、ニッケル、銅等の金属材料、又は、ＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛：アルミニウム等の透明導電体材料を用いてスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等の手段で基板上に形成するか、或いは、導電剤を溶媒又は合成樹脂バインダに混合して得た塗布剤を用いて基板上に塗布することにより形成する。前記導電剤としては、▲１▼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、▲２▼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、或いは、▲３▼電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等の微粉末が用いられる。導電層１，２は、自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合もあるし、図示しない自己保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。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、白色粒子３ａ及び着色粒子３ｂは、確実に導電層１，２に移動できる。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。
【００２６】
白色粒子３ａ及び着色粒子３ｂは、帯電極性がそれぞれ異なる。白色粒子３ａとしては、例えば、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の金属酸化物の固体粒子である。また、着色粒子３ｂとしては、例えば、▲１▼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、ランプブラック等の黒色顔料、▲２▼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のシアン系の顔料、▲３▼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のマジェンタ、及び、▲４▼イエローの着色剤としては、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、タートラジン等黄色顔料がある。また、上記金属酸化物や着色顔料を少なくとも分散媒となる溶媒に不溶なバインダー樹脂に分散又は混合したものも使用できる。前記バインダー樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうち分散媒に不溶なものが全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましく使用できる。前記樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン系の重合体がある。このような金属酸化物及び着色剤が使用できる量は、バインダー樹脂１０重量部に対して上記金属酸化物及び着色顔料０．１〜３００重量部、好ましくは、１〜１００重量部である。
【００２７】
前記分散媒４は、無色透明であることが好ましい。このように、分散媒４が無色透明であると、白色粒子３ａ及び着色粒子３ｂ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。分散媒４には、分散粒子の分散性を制御するために界面活性剤などが必要に応じて添加されることもある。
【００２８】
本発明における分散媒中に前記白色粒子３ａ、着色粒子３ｂ等の配合成分を混合するには、前記配合成分を７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン中に直接混合分散すればよい。その際、前記配合剤を分散手段として、ボールミル、サンドミル、アトライター等を用いてもよい。なお、混合順序は特に限定されるものではない。
【００２９】
本発明の画像表示媒体を製造する際には、前記分散媒中の粒子の凝集や偏りを抑えるために導電層１、２の間に図示しない隔壁あるいはマイクロカプセルなどにより分散媒を微少空間に隔離しても良い。
【００３０】
本発明によれば、このように画像分散媒における分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されているので、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置とすることができる。
【００３１】
本発明によれば、前記分散媒の体積抵抗率は、好ましくは、１×１０9 Ω・ｃｍ以上である。このように、分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であると、分散媒に分散安定剤等を添加しても、導電層１，２における分散媒中の粒子の泳動が良好に行われ、そのために、応答性の良い画像表示媒体及び画像表示装置とすることができる。前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ未満であると導電層１，２の間に粒子の電気泳動に必要な電界を生じさせることが困難となり、素子としての動作に不具合を生じる。
【００３２】
（実施の形態２）
図２において、２０は、画像表示媒体である。画像表示媒体２０は、着色した分散媒１４の中に白色粒子１３ａ又はこの分散媒１４の色とは異なる着色粒子（図示せず）を分散させた分散媒１４が導電層１１，１２を介して少なくとも一方を光透過性とする一対の基板（図示せず）間に封入された一対の基板を有しており、その少なくとも一方を光透過性とする一対の基板の間に電圧を印加することによる前記粒子の電気泳動により表示動作を行うものとなっている。そして、前記画像表示媒体２０においては、その分散媒１４が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されている。この油状のオルガノポリシロキサンは、常温、大気圧において、実質的に実質上揮発せず、また、人体の皮膚に作用して炎症を起こさせること等の悪い影響を人体に与えることはない。
【００３３】
前記分散媒は、次の一般式
【化１６】
【化１７】
【化１８】
（式中、Ｒ1 〜Ｒ12は、アルキル基、フェニル基及びアラルキル基から選ばれる基であって、それらは、同じ基であっても、また、異なった基であってもよい。
）
に示される繰り返し単位の少なくとも１種類以上により構成されるオルガノポリシロキサンであって、それらの繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサンで構成されている。
【００３４】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、環状ポリアルキルフェニルシロキサン、アルキルフェニルシリコーンオイル、ポリアルキルアラルキルシロキサン等のうち引火点が７０℃以上のものがあげられる。これらの具体例を挙げれば下記のとおりである。
【００３５】
・環状ポリアルキルフェニルシロキサンの例：環状ポリメチルフェニルシロキサン、環状ポリエチルフェニルシロキサン、環状ポリブチルフェニルシロキサン、環状ポリヘキシルフェニルシロキサン、環状ポリメチルクロロフェニルシロキサン、環状ポリメチルブロムフェニルシロキサン。
・アルキルフェニルシリコーンオイルの例：メチルフェニルシリコーンオイル、エチルフェニルシリコーンオイル、プロピルフェニルシリコーンオイル、ブチルフェニルシリコーンオイル、ヘキシルフェニルシリコーンオイル、オクチルフェニルシリコーンオイル、ラウリルフェニルシリコーンオイル、ステアリルフェニルシリコーンオイル。
【００３６】
前記７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンとしては、信越化学工業（株）製のＫＦ５０、ＫＦ−５４、ＫＦ−５６、旭化成ワッカーシリコーン（株）製のＡＳシリーズ、ＡＲシリーズ、ＡＰシリーズ、ＰＤＭシリーズ、ＧＥ東芝シリコーン（株）製のＴＳＦ４３１、４３３、４３７、更には東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製のSH５１０、SH５５０、SH５５６、SH７０２、SH７０４、SH７０５などが挙げられる。これらの溶媒は単独あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００３７】
本発明によれば、このように画像分散媒における分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されているので、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置とすることができる。
【００３８】
前記７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンよりなる分散媒１４は、白色粒子１３ａ及び着色粒子１３ｂの色とは異なる色に着色されている。着色された分散媒１４には、分散粒子の分散性を制御するために界面活性剤などが必要に応じて添加されることもある。前記分散媒１４を着色する染料としては、上記分散媒に可溶な油溶性染料が挙げられ、Ｃｏｕｌｏｕｒ ＩｎｄｅｘにおいてＳｏｌｖｅｎｔ ｄｙｅに分類される染料が好適に使用される。これらの油溶性染料には、アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系の染料がある。これら油性染料は、例えば、スピリットブラック（ＳＢ，ＳＳＢＢ，ＡＢ）、ニグロシンベース（ＳＡ，ＳＡＰ，ＳＡＰＬ，ＥＥ，ＥＥＬ，ＥＸ，ＥＸＢＰ，ＥＢ）、オイルイエロー（１０５，１０７，１２９，３Ｇ，ＧＧＳ）、オイルオレンジ（２０１，ＰＳ，ＰＲ）、ファーストオレンジ、オイルレッド（５Ｂ，ＲＲ，ＯＧ）、オイルスカーレット、オイルピンク３１２、オイルバイオレット＃７３０、マクロレックスブルーＲＲ、スミプラストグリーンＧ、オイルブラウン（ＧＲ，４１６）、スーダンブラックＸ６０、オイルグリーン（５０２，ＢＧ）、オイルブルー（６１３，２Ｎ，ＢＯＳ）、オイルブラック（ＨＢＢ，８６０，ＢＳ）、バリファーストイエロー（１１０１，１１０５，３１０８，４１２０）、バリファーストオレンジ（３２０９，３２１０）、バリファーストレド（１３０６，１３５５，２３０３，３３０４，３３０６，３３２０）、バリファーストピンク２３１０Ｎ、バリファーストブラウン（２４０２，３４０５）、バリファーストブルー（３４０５，１５０１，１６０３，１６０５，１６０７，２６０６，２６１０）、バリファーストバイオレット（１７０１，１７０２）、ヴァリファーストブラック（１８０２，１８０７，３８０４，３８１０，３８２０，３８３０）が代表的なものとして挙げられるが、本発明の目的に反しない限り、ここに記載された染料以外の油性染料又は油溶性染料であってもかまわない。
【００３９】
本発明における「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」が、繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサンで構成されていることは、前述のとおりであるが、このように「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」が「繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサン」で構成されていると、「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」に前記したような油溶性染料をいっそう均一に溶解させることができるので、画像表示媒体に表示される文字等の情報を着色された分散媒によっていっそう鮮明に表示することができ、よって、表示コントラストが高い画像表示媒体および画像表示装置を提供することができる。
【００４０】
着色された分散媒１４には染料の溶解性を向上させるために他の物質を加えることができる。これらの物質は、非極性溶媒に溶解ないし混和可能な物質が好ましい。これらの物質の例としては、エーテル類、エステル類、アルコール類、ケトン類、アミド類などが挙げられる。このような他の溶媒の混合比は、分散媒１００重量部に対し０．１〜１０重量部程度である。
【００４１】
前記導電層１１，１２は、前記実施の形態１で説明したものと同様な材料を用いて同様な手段で基板上に形成される。白色粒子１３ａ及び着色粒子１３ｂとしては、前記実施の形態１で説明したものと同様なものが用いられる。そして、前記白色粒子１３ａ、着色粒子１３ｂ等の配合成分は、実施の形態１で説明したのと同様の手段で、分散媒１４の中に混合される。
【００４２】
本発明の画像表示媒体２０を製造する際には、実施の形態１と同様に、分散媒中の粒子の凝集や偏りを抑えるために導電層１１、１２の間に図示しない隔壁あるいはマイクロカプセルなどにより分散媒を微少空間に隔離しても良い。
【００４３】
本発明によれば、前記分散媒の体積抵抗率は、好ましくは、１×１０9 Ω・ｃｍ以上である。このように、分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であると、分散媒に分散安定剤等を添加しても、導電層１，２における分散媒中の粒子の泳動が良好に行われ、そのために、応答性の良い画像表示媒体及び画像表示装置とすることができる。前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ未満であると導電層１，２の間に粒子の電気泳動に必要な電界を生じさせることが困難となり、素子としての動作に不具合を生じる。
【００４４】
（実施の形態３）
図３に示されるように、本発明の画像表示装置３０は、画像表示媒体１０、又は、画像表示媒体２０）を備え、そして、図示しない駆動回路、演算回路、内部メモリ、電源等を備えている。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、３１は、筺体であり、また、３１は、情報入力手段である。
【００４５】
【実施例】
（実施例１）
ジメチルシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製ＳＨ２００ ５ｃｓ：引火点１５３℃）９５部に、黒色低次酸化チタン（チタンブラック）を３−アミノプロピルトリメトキシシランでカップリング処理したもの２部と酸化チタン３部を加えボールミルで分散して分散媒を調製した。なお、上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、１．２×１０１０Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に１ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入して画像表示媒体とした。このようにして得られた画像表示媒体の上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、前記チタンブラックは下部電極に電着され、また、酸化チタン粒子は上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは上部電極に移動して電着され、また、酸化チタン粒子は下部電極に移動し吸着されて、上部基板側から見るとチタンブラックの色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００４６】
（実施例２）
フェニルメチルシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社 ＳＨ５５６：引火点１３１℃）を使用した以外は実施例１と同様にして分散媒を調製した。上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、７．６×１０９Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に１ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入した。そして、上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは下部電極に電着され、また、酸化チタン粒子は上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは上部電極に移動して吸着され、また、酸化チタン粒子は下部電極に移動して吸着されて、上部基板側から見るとチタンブラックの色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００４７】
（実施例３）
アルキル変性シリコーンオイル（ＧＥ東芝シリコーン社 ＸＦ４２−Ａ３１６１：引火点２０８℃）を使用した以外は実施例１と同様にして分散媒を調製した。上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、１．３×１０１０Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に１ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入した。そして、上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは下部電極に電着され、また、酸化チタン粒子は上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは上部電極に移動して吸着され、また、酸化チタン粒子は下部電極に移動して吸着されて、上部基板側から見るとチタンブラックの色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００４８】
（実施例４）
フェニルメチルシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社 ＳＨ５５６：引火点１３１℃）９５部に染料（バイエル マクロレックスブルーＲＲ）０．１部を溶解して着色し、酸化チタン５部を加えボールミルで分散して分散媒を調製した。なお、上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、９．１×１０９Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に1ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入して画像表示媒体とした。このようにして得られた画像表示媒体の上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、酸化チタン粒子は速かに上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、酸化チタン粒子は下部電極に移動して吸着されて、上部基板側から見ると染料の色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００４９】
（実施例５）
分散媒にフェニルメチルシリコーンオイル（ＧＥ東芝シリコーン社 ＴＳＦ４３７：引火点１７０℃）を用いた以外は実施例１と同様にして分散媒を調製した。なお、上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、１．４×１０１０Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に1ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入して画像表示媒体とした。このようにして得られた画像表示媒体の上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、酸化チタン粒子は速かに上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、酸化チタン粒子は下部電極に移動して吸着されて、上部基板側から見ると染料の色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００５０】
【発明の効果】
（１）請求項１，２，４に記載された発明によれば、画像表示媒体における分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されているので、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置とすることができる。
【００５１】
（２）請求項３に記載された発明によれば、分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であるので、分散媒に分散安定剤等を添加しても、導電層における分散媒中の粒子の泳動が良好に行われ、そのために、応答性の良い画像表示媒体及び画像表示装置とすることができる。
【００５２】
（３）請求項５，９に記載された発明によれば、画像表示媒体における分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されているので、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置とすることができる。
【００５３】
（４）請求項６，８に記載された発明によれば、「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」が「繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサン」で構成されているので、「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」に油溶性染料をいっそう均一に溶解させることができ、そのために、画像表示媒体に表示される文字等の情報を着色された分散媒によっていっそう鮮明に表示することができ、よって、表示コントラストが高い画像表示媒体および画像表示装置を提供することができる。
【００５４】
（５）請求項７に記載された発明によれば、分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であるので、分散媒に分散安定剤等を添加しても、導電層における分散媒中の粒子の泳動が良好に行われ、そのために、応答性の良い画像表示媒体及び画像表示装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す表示媒体の断面図である。
【図２】本発明の他の一実施の形態を示す表示媒体の断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す画像表示装置の模式図である。
【符号の説明】
１，２ 導電層
３ａ，１３ａ 白色粒子
３ｂ，１３ｂ 着色粒子
４ 分散媒
１０，２０ 画像表示媒体
３０ 画像表示装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界の作用によって帯電した白色粒子及び着色粒子を分散媒中において移動させることにより、可逆的に視認状態を変化させることができる画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、文字、静止画、動画等の画像を表示する画像表示装置として、カソードレイ チューブ（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ等の表示装置が用いられている。これらの表示装置は、デジタルデータを瞬時に表示でき、また、書き換えることができるが、▲１▼卓上等に設置して使用するものとなっているので持ち歩くことが困難であること、▲２▼これを長時間見て作業すると眼が疲労すること、▲３▼電源をオフにしては表示できないこと、等の問題があった。
【０００３】
一方、文字、静止画等のデジタルデータによる情報は、書類等の紙媒体として配布されたり、また、書類等の紙媒体として保存されたりするときは、プリンターにて紙媒体に記録されている。かかる情報が記録された紙媒体は、ハードコピーとして広く使用されている。ハードコピーは、(a) ディスプレイよりも文字が読みやすいこと、(b) 目が疲れにくいこと、(c) 自由な姿勢で読むことができること、(d) 軽量で自由に持ち運びが可能であること、等の特徴を有している。しかし，ハードコピーは、使用された後は、廃棄されたり、リサイクルされたりするが、そのためには、多くの労力と費用を要するので、省資源の点では問題があった。
【０００４】
そこで、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が可能なペーパーライクな表示媒体へのニーズが高くなり、高分子分散型液晶素子、双安定性コレステリック液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子等の表示媒体が提案された。これらの表示媒体は、反射型で明るい表示ができ、かつ、メモリー性のあるものとして注目されている。それらの中でも、電気泳動素子を用いた表示媒体（以下、「電気泳動表示媒体」という。）は、表示品質、表示動作時の消費電力等の点で優れており、例えば、特開平５−１７３１９４号公報及び特許第２６１２４７２号公報に開示されている。
【０００５】
このような電気泳動表示媒体においては、着色した分散媒が一組の透明電極の間に封入され、そして、この着色した分散媒中には、その色とは異なる色を有する複数の泳動粒子が分散されている。泳動粒子は、分散媒中では、その表面に電荷を帯びたものとなっているので、一組の透明電極の一方に、泳動粒子の電荷と逆向きの電圧を与えると、泳動粒子が透明電極の一方に堆積して泳動粒子の色が観測され、また、泳動粒子の電荷と同じ向きの電圧を与える場合には、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。電気泳動表示媒体には、このような原理に基づいて、情報が表示される。
【０００６】
電気泳動表示媒体に用いられる分散媒としては、一般に、電気絶縁性のある非極性の有機溶媒が使用される。これらの非極性の有機溶媒としては、▲１▼ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、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、リグロイン、ソルベントナフサ（アイソバーＨ、Ｇ、Ｌ、Ｋ（エクソン化学社製）、シエルゾール（シェル石油社製））等の脂肪族炭化水素、及び、▲２▼テトラクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素が挙げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの非極性の有機溶媒で構成される分散媒は、揮発性が高く、そのために、これを常温、大気圧下で表示媒体及び表示装置において使用したり或いはそのまま放置したりすると、その一部が気化することがあるので、引火したり、また、表示動作の安定性を確保することが困難となったりする、という問題があった。また、これらの分散媒は、表示媒体及び表示装置が万一破損して漏出した際には、人体に有害な蒸気を大量に発生させる危険、及び、火災を発生させる危険があった。特に、ハロゲン化炭化水素に至っては総じて毒性があり、これらを選択して表示媒体、表示装置等の製品を製造することは現実的ではない。
【０００８】
これらの問題を解決するために、直鎖アルキルベンゼン構造を有する化合物からなる分散媒を表示媒体に使用することが特許第２６１２４７４号公報に開示されている。しかし、かかる化合物からなる分散媒は、引火点がベンゼン、トルエン等よりも高いものの、特有の臭気を持つものが多く、また、総じて皮膚に対する刺激性が強いので、表示媒体及び表示装置が万一破損し分散媒が漏出した際には、人体に悪い影響を与えるという問題があった。
【０００９】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
即ち、本発明は、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、分散媒中に白色粒子及び白色以外の着色粒子を分散させた分散媒が導電層を介して少なくとも一方を光透過性とする一対の基板の間に封入された画像表示媒体であって、前記一対の基板間に電圧を印加することによる前記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、前記分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されていることを特徴とする画像表示媒体である。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記分散媒が、次の一般式
【化７】
）
に示される繰り返し単位の少なくとも１種類以上により構成されるオルガノポリシロキサンで構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示媒体を有することを特徴とする画像表示装置である。
【００１４】
請求項５に記載された発明は、着色した分散媒中に白色粒子又はこの分散媒の色とは異なる着色粒子を分散させた分散媒が導電層を介して一対の基板間に封入された画像表示媒体であって、前記一対の基板間に電圧を印加することによる前記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、前記分散媒が、７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されていることを特徴とする画像表示媒体である。
【００１５】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記分散媒が、次の一般式
【化１０】
に示される繰り返し単位の少なくとも1種類以上により構成されるオルガノポリシロキサンであって、それらの繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサンであることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載された発明は、請求項５又は６に記載された発明において、前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載された発明は、請求項５〜７のいずれかに記載された発明において、前記分散媒がこれに可溶な油溶性染料で着色されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９に記載された発明は、請求項５〜８のいずれかに記載された画像表示媒体を有することを特徴とする画像表示装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態を示す表示媒体の断面図である。図２は、本発明の他の一実施の形態を示す表示媒体の断面図である。そして、図３は、本発明の一実施の形態を示す画像表示装置の模式図である。
【００２０】
（実施の形態１）
図１において、１０は、画像表示媒体である。画像表示媒体１０は、分散媒４の中に白色粒子３ａ及び白色以外の着色粒子（以下、明細書では、「着色粒子」という。）３ｂを分散させた分散媒４が導電層１，２を介して少なくとも一方を光透過性とする一対の基板（図示せず）の間に封入された一対の基板を有しており、そして、その一対の基板間に電圧を印加することによる前記粒子３の電気泳動により表示動作を行うものとなっている。また、画像表示媒体１０においては、その分散媒４が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されている。この油状のオルガノポリシロキサンは、有機塩素化合物のような毒性がなく、また、常温、大気圧において実質的に揮発しないので、人体の皮膚に作用して炎症を起こさせること等の悪い影響を人体に与えることはないし、さらに、環境に排出されることもない。
【００２１】
前記分散媒は、好ましくは、次の一般式
【化１３】
に示される繰り返し単位の少なくとも１種類以上により構成されるオルガノポリシロキサンで構成されている。
【００２２】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、ジメ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、アルキル変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイル、アルキルアラルキル変性シリコーンオイル、環状アルキルポリシロキサン等のうち引火点が７０℃以上のものがあげられる。これらの具体例を挙げれば次のとおりである。
【００２３】
・環状ポリアルキルフェニルシロキサンの例：環状ポリメチルフェニルシロキサン、環状ポリエチルフェニルシロキサン、環状ポリブチルフェニルシロキサン、環状ポリヘキシルフェニルシロキサン、環状ポリメチルクロロフェニルシロキサン、環状ポリメチルブロムフェニルシロキサン。
・アルキルフェニルシリコーンオイルの例：メチルフェニルシリコーンオイル、エチルフェニルシリコーンオイル、プロピルフェニルシリコーンオイル、ブチルフェニルシリコーンオイル、ヘキシルフェニルシリコーンオイル、オクチルフェニルシリコーンオイル、ラウリルフェニルシリコーンオイル、ステアリルフェニルシリコーンオイル。
【００２４】
これらシリコーンオイルの市販の例としては、信越化学工業（株）製のＫＦ９６シリーズ、ＫＦ５０シリーズ、ＫＦ５４、ＫＦ５６、旭化成ワッカーシリコーン（株）製のＡＫシリーズ、ＡＳシリーズ、ＡＲシリーズ、ＡＰシリーズ、ＰＤＭシリーズ、ＧＥ東芝シリコーン（株）製のＴＳＦ４５１シリーズ、ＴＳＦ４５６シリーズ、ＴＳＦ４０５、ＴＳＦ４４２７、ＴＳＦ４３１、ＴＳＦ４３３、ＴＳＦ４３７、ＴＳＦ４５６シリーズ、更には東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製のSH２００シリーズ、SH５１０、SH５５０、SH５５６、SH７０２、SH７０４、SH７０５などのうち引火点が７０℃以上のものが挙げられる。これらのオイルは単独あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２５】
前記導電層１，２は、アルミニウム、銀、ニッケル、銅等の金属材料、又は、ＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛：アルミニウム等の透明導電体材料を用いてスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等の手段で基板上に形成するか、或いは、導電剤を溶媒又は合成樹脂バインダに混合して得た塗布剤を用いて基板上に塗布することにより形成する。前記導電剤としては、▲１▼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、▲２▼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、或いは、▲３▼電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等の微粉末が用いられる。導電層１，２は、自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合もあるし、図示しない自己保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。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、白色粒子３ａ及び着色粒子３ｂは、確実に導電層１，２に移動できる。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。
【００２６】
白色粒子３ａ及び着色粒子３ｂは、帯電極性がそれぞれ異なる。白色粒子３ａとしては、例えば、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の金属酸化物の固体粒子である。また、着色粒子３ｂとしては、例えば、▲１▼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、ランプブラック等の黒色顔料、▲２▼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のシアン系の顔料、▲３▼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のマジェンタ、及び、▲４▼イエローの着色剤としては、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、タートラジン等黄色顔料がある。また、上記金属酸化物や着色顔料を少なくとも分散媒となる溶媒に不溶なバインダー樹脂に分散又は混合したものも使用できる。前記バインダー樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうち分散媒に不溶なものが全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましく使用できる。前記樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン系の重合体がある。このような金属酸化物及び着色剤が使用できる量は、バインダー樹脂１０重量部に対して上記金属酸化物及び着色顔料０．１〜３００重量部、好ましくは、１〜１００重量部である。
【００２７】
前記分散媒４は、無色透明であることが好ましい。このように、分散媒４が無色透明であると、白色粒子３ａ及び着色粒子３ｂ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。分散媒４には、分散粒子の分散性を制御するために界面活性剤などが必要に応じて添加されることもある。
【００２８】
本発明における分散媒中に前記白色粒子３ａ、着色粒子３ｂ等の配合成分を混合するには、前記配合成分を７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン中に直接混合分散すればよい。その際、前記配合剤を分散手段として、ボールミル、サンドミル、アトライター等を用いてもよい。なお、混合順序は特に限定されるものではない。
【００２９】
本発明の画像表示媒体を製造する際には、前記分散媒中の粒子の凝集や偏りを抑えるために導電層１、２の間に図示しない隔壁あるいはマイクロカプセルなどにより分散媒を微少空間に隔離しても良い。
【００３０】
本発明によれば、このように画像分散媒における分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されているので、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置とすることができる。
【００３１】
本発明によれば、前記分散媒の体積抵抗率は、好ましくは、１×１０9 Ω・ｃｍ以上である。このように、分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であると、分散媒に分散安定剤等を添加しても、導電層１，２における分散媒中の粒子の泳動が良好に行われ、そのために、応答性の良い画像表示媒体及び画像表示装置とすることができる。前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ未満であると導電層１，２の間に粒子の電気泳動に必要な電界を生じさせることが困難となり、素子としての動作に不具合を生じる。
【００３２】
（実施の形態２）
図２において、２０は、画像表示媒体である。画像表示媒体２０は、着色した分散媒１４の中に白色粒子１３ａ又はこの分散媒１４の色とは異なる着色粒子（図示せず）を分散させた分散媒１４が導電層１１，１２を介して少なくとも一方を光透過性とする一対の基板（図示せず）間に封入された一対の基板を有しており、その少なくとも一方を光透過性とする一対の基板の間に電圧を印加することによる前記粒子の電気泳動により表示動作を行うものとなっている。そして、前記画像表示媒体２０においては、その分散媒１４が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されている。この油状のオルガノポリシロキサンは、常温、大気圧において、実質的に実質上揮発せず、また、人体の皮膚に作用して炎症を起こさせること等の悪い影響を人体に与えることはない。
【００３３】
前記分散媒は、次の一般式
【化１６】
）
に示される繰り返し単位の少なくとも１種類以上により構成されるオルガノポリシロキサンであって、それらの繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサンで構成されている。
【００３４】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、環状ポリアルキルフェニルシロキサン、アルキルフェニルシリコーンオイル、ポリアルキルアラルキルシロキサン等のうち引火点が７０℃以上のものがあげられる。これらの具体例を挙げれば下記のとおりである。
【００３５】
・環状ポリアルキルフェニルシロキサンの例：環状ポリメチルフェニルシロキサン、環状ポリエチルフェニルシロキサン、環状ポリブチルフェニルシロキサン、環状ポリヘキシルフェニルシロキサン、環状ポリメチルクロロフェニルシロキサン、環状ポリメチルブロムフェニルシロキサン。
・アルキルフェニルシリコーンオイルの例：メチルフェニルシリコーンオイル、エチルフェニルシリコーンオイル、プロピルフェニルシリコーンオイル、ブチルフェニルシリコーンオイル、ヘキシルフェニルシリコーンオイル、オクチルフェニルシリコーンオイル、ラウリルフェニルシリコーンオイル、ステアリルフェニルシリコーンオイル。
【００３６】
前記７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンとしては、信越化学工業（株）製のＫＦ５０、ＫＦ−５４、ＫＦ−５６、旭化成ワッカーシリコーン（株）製のＡＳシリーズ、ＡＲシリーズ、ＡＰシリーズ、ＰＤＭシリーズ、ＧＥ東芝シリコーン（株）製のＴＳＦ４３１、４３３、４３７、更には東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製のSH５１０、SH５５０、SH５５６、SH７０２、SH７０４、SH７０５などが挙げられる。これらの溶媒は単独あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００３７】
本発明によれば、このように画像分散媒における分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されているので、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置とすることができる。
【００３８】
前記７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンよりなる分散媒１４は、白色粒子１３ａ及び着色粒子１３ｂの色とは異なる色に着色されている。着色された分散媒１４には、分散粒子の分散性を制御するために界面活性剤などが必要に応じて添加されることもある。前記分散媒１４を着色する染料としては、上記分散媒に可溶な油溶性染料が挙げられ、Ｃｏｕｌｏｕｒ ＩｎｄｅｘにおいてＳｏｌｖｅｎｔ ｄｙｅに分類される染料が好適に使用される。これらの油溶性染料には、アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系の染料がある。これら油性染料は、例えば、スピリットブラック（ＳＢ，ＳＳＢＢ，ＡＢ）、ニグロシンベース（ＳＡ，ＳＡＰ，ＳＡＰＬ，ＥＥ，ＥＥＬ，ＥＸ，ＥＸＢＰ，ＥＢ）、オイルイエロー（１０５，１０７，１２９，３Ｇ，ＧＧＳ）、オイルオレンジ（２０１，ＰＳ，ＰＲ）、ファーストオレンジ、オイルレッド（５Ｂ，ＲＲ，ＯＧ）、オイルスカーレット、オイルピンク３１２、オイルバイオレット＃７３０、マクロレックスブルーＲＲ、スミプラストグリーンＧ、オイルブラウン（ＧＲ，４１６）、スーダンブラックＸ６０、オイルグリーン（５０２，ＢＧ）、オイルブルー（６１３，２Ｎ，ＢＯＳ）、オイルブラック（ＨＢＢ，８６０，ＢＳ）、バリファーストイエロー（１１０１，１１０５，３１０８，４１２０）、バリファーストオレンジ（３２０９，３２１０）、バリファーストレド（１３０６，１３５５，２３０３，３３０４，３３０６，３３２０）、バリファーストピンク２３１０Ｎ、バリファーストブラウン（２４０２，３４０５）、バリファーストブルー（３４０５，１５０１，１６０３，１６０５，１６０７，２６０６，２６１０）、バリファーストバイオレット（１７０１，１７０２）、ヴァリファーストブラック（１８０２，１８０７，３８０４，３８１０，３８２０，３８３０）が代表的なものとして挙げられるが、本発明の目的に反しない限り、ここに記載された染料以外の油性染料又は油溶性染料であってもかまわない。
【００３９】
本発明における「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」が、繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサンで構成されていることは、前述のとおりであるが、このように「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」が「繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサン」で構成されていると、「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」に前記したような油溶性染料をいっそう均一に溶解させることができるので、画像表示媒体に表示される文字等の情報を着色された分散媒によっていっそう鮮明に表示することができ、よって、表示コントラストが高い画像表示媒体および画像表示装置を提供することができる。
【００４０】
着色された分散媒１４には染料の溶解性を向上させるために他の物質を加えることができる。これらの物質は、非極性溶媒に溶解ないし混和可能な物質が好ましい。これらの物質の例としては、エーテル類、エステル類、アルコール類、ケトン類、アミド類などが挙げられる。このような他の溶媒の混合比は、分散媒１００重量部に対し０．１〜１０重量部程度である。
【００４１】
前記導電層１１，１２は、前記実施の形態１で説明したものと同様な材料を用いて同様な手段で基板上に形成される。白色粒子１３ａ及び着色粒子１３ｂとしては、前記実施の形態１で説明したものと同様なものが用いられる。そして、前記白色粒子１３ａ、着色粒子１３ｂ等の配合成分は、実施の形態１で説明したのと同様の手段で、分散媒１４の中に混合される。
【００４２】
本発明の画像表示媒体２０を製造する際には、実施の形態１と同様に、分散媒中の粒子の凝集や偏りを抑えるために導電層１１、１２の間に図示しない隔壁あるいはマイクロカプセルなどにより分散媒を微少空間に隔離しても良い。
【００４３】
本発明によれば、前記分散媒の体積抵抗率は、好ましくは、１×１０9 Ω・ｃｍ以上である。このように、分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であると、分散媒に分散安定剤等を添加しても、導電層１，２における分散媒中の粒子の泳動が良好に行われ、そのために、応答性の良い画像表示媒体及び画像表示装置とすることができる。前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ未満であると導電層１，２の間に粒子の電気泳動に必要な電界を生じさせることが困難となり、素子としての動作に不具合を生じる。
【００４４】
（実施の形態３）
図３に示されるように、本発明の画像表示装置３０は、画像表示媒体１０、又は、画像表示媒体２０）を備え、そして、図示しない駆動回路、演算回路、内部メモリ、電源等を備えている。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、３１は、筺体であり、また、３１は、情報入力手段である。
【００４５】
【実施例】
（実施例１）
ジメチルシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製ＳＨ２００ ５ｃｓ：引火点１５３℃）９５部に、黒色低次酸化チタン（チタンブラック）を３−アミノプロピルトリメトキシシランでカップリング処理したもの２部と酸化チタン３部を加えボールミルで分散して分散媒を調製した。なお、上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、１．２×１０１０Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に１ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入して画像表示媒体とした。このようにして得られた画像表示媒体の上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、前記チタンブラックは下部電極に電着され、また、酸化チタン粒子は上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは上部電極に移動して電着され、また、酸化チタン粒子は下部電極に移動し吸着されて、上部基板側から見るとチタンブラックの色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００４６】
（実施例２）
フェニルメチルシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社 ＳＨ５５６：引火点１３１℃）を使用した以外は実施例１と同様にして分散媒を調製した。上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、７．６×１０９Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に１ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入した。そして、上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは下部電極に電着され、また、酸化チタン粒子は上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは上部電極に移動して吸着され、また、酸化チタン粒子は下部電極に移動して吸着されて、上部基板側から見るとチタンブラックの色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００４７】
（実施例３）
アルキル変性シリコーンオイル（ＧＥ東芝シリコーン社 ＸＦ４２−Ａ３１６１：引火点２０８℃）を使用した以外は実施例１と同様にして分散媒を調製した。上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、１．３×１０１０Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に１ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入した。そして、上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは下部電極に電着され、また、酸化チタン粒子は上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、チタンブラックは上部電極に移動して吸着され、また、酸化チタン粒子は下部電極に移動して吸着されて、上部基板側から見るとチタンブラックの色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００４８】
（実施例４）
フェニルメチルシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社 ＳＨ５５６：引火点１３１℃）９５部に染料（バイエル マクロレックスブルーＲＲ）０．１部を溶解して着色し、酸化チタン５部を加えボールミルで分散して分散媒を調製した。なお、上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、９．１×１０９Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に1ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入して画像表示媒体とした。このようにして得られた画像表示媒体の上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、酸化チタン粒子は速かに上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、酸化チタン粒子は下部電極に移動して吸着されて、上部基板側から見ると染料の色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００４９】
（実施例５）
分散媒にフェニルメチルシリコーンオイル（ＧＥ東芝シリコーン社 ＴＳＦ４３７：引火点１７０℃）を用いた以外は実施例１と同様にして分散媒を調製した。なお、上記分散媒の２０℃における体積抵抗率を交流インピーダンス測定から求めたところ、１．４×１０１０Ω・ｃｍであった。続いて、２枚のＩＴＯ電極付き基板間に1ｃｍ□の開口を設けた２５０μｍ厚のポリエステルフィルムを挟み空間を作り、その空間に上記分散媒を封入して画像表示媒体とした。このようにして得られた画像表示媒体の上部ＩＴＯ電極に＋２００Ｖを印加したところ、酸化チタン粒子は速かに上部電極に電着されて、上部基板面から見ると白色に見えた。さらに、上部電極に−２００Ｖを印加したところ、酸化チタン粒子は下部電極に移動して吸着されて、上部基板側から見ると染料の色に起因する着色状態が鮮明に見られた。
【００５０】
【発明の効果】
（１）請求項１，２，４に記載された発明によれば、画像表示媒体における分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されているので、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置とすることができる。
【００５１】
（２）請求項３に記載された発明によれば、分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であるので、分散媒に分散安定剤等を添加しても、導電層における分散媒中の粒子の泳動が良好に行われ、そのために、応答性の良い画像表示媒体及び画像表示装置とすることができる。
【００５２】
（３）請求項５，９に記載された発明によれば、画像表示媒体における分散媒が７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサンで構成されているので、火災の発生を防止すると共に、人体に悪い影響を与えることを防止し、且つ、分散粒子が外部電界によって良好に泳動することができる電気絶縁性の高い画像表示媒体及びそれを有する画像表示装置とすることができる。
【００５３】
（４）請求項６，８に記載された発明によれば、「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」が「繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位がフェニル基を有するオルガノポリシロキサン」で構成されているので、「７０℃以上の引火点を有する油状のオルガノポリシロキサン」に油溶性染料をいっそう均一に溶解させることができ、そのために、画像表示媒体に表示される文字等の情報を着色された分散媒によっていっそう鮮明に表示することができ、よって、表示コントラストが高い画像表示媒体および画像表示装置を提供することができる。
【００５４】
（５）請求項７に記載された発明によれば、分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上であるので、分散媒に分散安定剤等を添加しても、導電層における分散媒中の粒子の泳動が良好に行われ、そのために、応答性の良い画像表示媒体及び画像表示装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す表示媒体の断面図である。
【図２】本発明の他の一実施の形態を示す表示媒体の断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す画像表示装置の模式図である。
【符号の説明】
１，２ 導電層
３ａ，１３ａ 白色粒子
３ｂ，１３ｂ 着色粒子
４ 分散媒
１０，２０ 画像表示媒体
３０ 画像表示装置
Claims (3)
- 着色した分散媒中に白色の粒子又はこの分散媒の色とは異なる色に着色した粒子を分散させた分散媒が導電層を介して一対の基板間に封入された、前記一対の基板間に電圧を印加することにより表示動作を行う、画像表示媒体であって、
（イ）前記分散媒が、次の一般式
に示される繰り返し単位の少なくとも１種類以上よりなるオルガノポリシロキサンで構成され、
（ロ）前記繰り返し単位の少なくとも１つの繰り返し単位が、フェニル基を有するオルガノポリシロキサンとされ、
（ハ）前記分散媒が、該分散媒に可溶な油溶性染料で着色され、
（ニ）前記分散媒には、該分散媒１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の混合比で非極性溶媒に溶解ないし混和可能な溶媒が含有され、かつ、
（ホ）前記溶媒が、エーテル類、エステル類、アルコール類、ケトン類、及び、アミド類から選ばれる
ことを特徴とする画像表示媒体。 - 前記分散媒の体積抵抗率が１×１０9 Ω・ｃｍ以上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。
- 請求項１又は２に記載の画像表示媒体を有することを特徴とする画像表示装置。
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