JP3665718B2

JP3665718B2 - 磁気泳動表示パネル

Info

Publication number: JP3665718B2
Application number: JP25686999A
Authority: JP
Inventors: 義人仁平; 隆広伊藤
Original assignee: Takara Co Ltd
Current assignee: Takara Co Ltd
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: ES2308964T3; EP1083538B1; HK1041670A1; TW572836B; HUP0003551A2; HK1041670B; HU0003551D0; JP2001080286A; CN1327917A; EP1083538A1; CN1131792C; KR100513940B1; CA2317911A1; US7015892B1; DE60039665D1; CA2317911C; KR20010080862A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁界を作用させてパネル内に封入した磁性粒子を磁気泳動し、表示及び消去を行なう磁気泳動表示パネルに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、２枚の基板間を多セル構造となし、このセル内に磁性粒子と分散媒及び着色剤と増稠剤からなる分散液体を２枚の基板間に封入した磁気パネルを用いて、表示用磁気ペンによる磁界作用により、磁気パネル表面に吸引された磁性粒子が磁気パネル底部より磁気泳動され、分散液体と磁性粒子の色の差により表示する方法が知られている。例えば、特許第１２８０２６０号公報、特許第１１５４４１７号公報、実用新案登録第１４２８５６２号公報、特開平８ー１８３２９１号公報等に開示されているとおりである。
【０００３】
また、磁気パネル内に封入する磁性粒子については、特許第２１０５６７８号公報に、磁性粒子の諸条件が記載されている。
【０００４】
しかしながら、磁気パネル表示及び消去については
(1) パネルの厚み
(2) 表示および消去磁石がパネル上また下部を摺動したとの実際の磁束密度
(3) 上記(2) の磁石の実効磁束密度に応じた、いわゆる低磁界を作用させたときの磁性粒子の磁化
(4) 分散液体である流体の流体粘度調整
により決定されるものであり、上述した公報に見られるような、単独に示されている磁性粒子の飽和磁化、パネルの厚み、あるいは磁石の磁束密度といった、個々の要素だけでは解決できないものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、多セル構造よりなる磁気パネルにおいて、パネル厚の規制、表示用磁気ペンおよび消去磁石のパネル上または下部を摺動したときの実効磁束密度の規制、着色磁性粒子の低磁界での磁化の規制、分散液体の着色流動液の粘度規制などを行なうことで、鮮明に印字・印画を表示することができ、かつ、消去もきれいにでき、しかも表示面のパターンニングにより分割された領域毎に色の異なる着色流動液と前記着色流動液と異なる色調の着色磁性粒子を配することで、いろいろな色調からなる磁気泳動表示パネルを提供することをその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る磁気泳動表示パネルは、少なくとも磁気パネル、表示用磁気ペン、消去磁石よりなる磁気泳動表示パネルよりなり、以下の要件を備えたことを特徴とする。
（イ）磁気パネルは、少なくとも一方を透明とした２枚の基板で密封された厚みが０．８〜１．５mmの内部空間部を形成した多セル構造よりなること
（ロ）各セル内には着色流動液と該着色流動液とは異なる色調の磁性粒子からなるものを配していること
（ハ）表示用磁気ペンは、永久磁石を先端に配し、該磁気パネル表面で摺動させることで該各セル内の磁性粒子の磁気泳動作用により、磁気パネル表面に表示が行なわれること
（ニ）消去磁石は、該磁気パネル底部に配置され、移動することで磁気パネル表面の表示物が磁気泳動作用により消去するように構成されていること
（ホ）該表示用磁気ペンを該磁気パネル表面においたとき、該磁気パネル底部での実効磁束密度は１００〜５００（Gauss)）であること
（ヘ）該消去磁石を該磁気パネル底部においたとき、該磁気パネル表面での実効磁束密度は３００〜１５００（Gauss）であること
（ト）前記着色磁性粒子は、印加磁界が２００（Oe）のときの該着色磁性粒子の磁化が８．０（emu/g)以上であり、印加磁界５００（Oe）のときの該着色磁性粒子の磁化は２０．０（emu/g)以上であり、該着色流動液を８０〜９０Wt(%) としたときに、該着色流動液とは異なる色調の該着色磁性粒子を１０〜２０Wt(%) 含有する。
【０００７】
前記磁気パネルは、パターンニングにより分割された領域毎に色の異なる着色流動液と前記着色流動液と異なる色調の着色磁性粒子が複数箇所に封入されている構成が好ましい。
【０００８】
また、前記着色流動液はイソパラフィン、酸化チタン、酸化珪素、アルミナ及び着色顔料からなり、これらからなる混合流動液体の粘度が２００〜８００ (cp) の範囲であるのが望ましい。
【０００９】
【作用】
本発明の磁気泳動表示パネルにおいては、パネルの厚みを規制し、さらに、パネル厚を含んだ状態の表示消去磁石の実効磁束密度を規制する。また、パネル内封入物である着色流動液の粘度を規制し、さらに、着色磁性粒子の該磁石の磁界に応じた磁化領域を設けることで鮮明に印字・印画を表示することができ、しかも、消去もきれいにできる。さらに、表示面のパターンニングにより分割された領域毎に色の異なる着色流動液と前記着色流動液と異なる色調の着色磁性粒子を配することで、パネルの表示面がいろいろな色調となる。
【００１０】
なお、着色磁性粒子４が１０ Wt(%) 未満では、磁性粒子の量が少ないため、パネル表面１ａの表示物の解像性が劣ってしまう。例えば、線や文字の太さが細くなり、とぎれることも生じる。これに対し、該着色磁性粒子４が２０ Wt(%) を超えた場合では、パネル表面１ａの表示物の濃度は高くすることはできるものの、着色流動液９を汚染しやすくなるため、消去時のパネル色調が劣る要因となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は磁気泳動表示パネル表面の多セル構造を示す拡大平面図、図２は磁気泳動表示パネルの断面図、図３は磁気泳動表示パネルを構成するセル内の拡大断面図であり、図４は複数色の着色流動液をパネルに封入するパターニングの例を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施形態である磁気泳動表示パネルは、磁気パネル１、表示用磁気ペン２及び消去磁石３から構成され、表示用磁気ペン２でパネル表面１ａを摺動させることでパネル１内に封入した着色磁性粒子４に磁界が作用し、該着色磁性粒子４の磁気泳動が起こり、パネル表面１ａに一定の表示がなされる。消去についても同様の方法を用いて、消去磁石３をパネル底部で移動させて、パネル表面１ａ上の表示を消去するものである。
【００１３】
磁気パネル１は、多数のセル６を有する多セル構造体５の両側開口端の少なくとも一方を透明とした２枚の基板７、８で密封したものであり、このような多セル構造については、図２に示されるような、平面が正六角形の六角柱形状がもっとも望ましく、上記多セル構造体５の一例としてハニカム構造体が知られている。そして、これらの構造体の材料も特定のものに限定されないが、紙を樹脂で被覆した材料や、パルプを原料とした特殊紙などが好ましい。なお、「透明」とは要するにセル６内部の着色流動液９の色が透けて見えればよいのであり、例えば基板に曇りがかかっていたり、基板自体が色調を有したり、エンボス加工が施されたりしていても、結果として、使用者が着色流動液９の色を目視できる程度に透けて見ることができる状態をいうものとする。
【００１４】
図１に示すように、各セル６内には着色流動液９と該着色流動液９とは異なる色調の着色磁性粒子４とからなるものを配しており、永久磁石３を先端に配した表示用磁気ペン２を該磁気パネル１の表面で摺動させて、パネル１のセル内磁性粒子４を磁気泳動させて表示を行なう。平面が正六角形の六角柱形状のセル構造が望ましい理由としては、印字した表示物の解像度を高めることができる構造であること、さらに、強度的にも優れていることからである。
【００１５】
なお、後述のように、セル６は所定のパターンニングに従って３個のブロックに分けられ、各ブロックのセルには他のブロックのセルとは異なる３色の着色流動液９ａ、９ｂ、９ｃが充填されている。したがって、磁気パネル１の表面は３色に色分けされている。
【００１６】
また、磁気パネル１は、２枚の基板７、８で密封された多セル構造体５の厚みｔを０．８〜１．５mmの内部空間部を形成するものとし、表示用磁気ペン２は、該磁気パネル１の表面においたとき、該磁気パネル１の底部での実効磁束密度は１００〜５００（Gauss)であり、該消去磁石３については、該消去磁石３を該磁気パネル１の底部においたとき、該磁気パネル表面１ａでの実効磁束密度は３００〜１５００（Gauss)とする。
【００１７】
磁気パネル１の厚みを規制する理由としては、厚みｔが０．８mm未満の場合、セル６内における磁性粒子４の色調を隠すための着色流動液９の着色度を調整するため、流体中に着色微粒子を多く含有する必要が出てくる。この結果、流体粘度が高くなり、磁性粒子４の磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、表示用磁気ペン２や消去磁石３の実効磁束密度を高くする必要があり、磁石３の材質もコスト的に高いものになってしまい、さらに、パネル表面１ａに印字された表示物の解像性についても劣ってしまうからである。
【００１８】
該磁気パネルの厚みｔが０.８〜１．５mmのとき、表示用磁気ペン２は、該磁気パネル１の表面においたとき、該磁気パネル底部での実効磁束密度が１００〜５００（Gauss)であることが望ましい。
【００１９】
該表示の磁石３の実効磁束密度が１００（Gauss)未満では、セル６内での磁気泳動作用が弱いために、パネル表面１ａでの表示が困難になってしまう。該表示の磁石３実効磁束密度が５００（Gauss)を超える場合は、磁界が強すぎるため磁気泳動された磁性粒子４がパネル表面１ａに印字されたときに、表示物の解像性を劣化させてしまう。
【００２０】
また、消去磁石３については、該磁気パネル１の底部においたとき、該磁気パネル表面１ａでの実効磁束密度は３００〜１５００（Gauss)であることが望ましい。
【００２１】
該消去磁石３の実効磁束密度が３００（Gauss)未満では、セル６内での磁気泳動作用が弱いためにパネル表面１ａでの消去が困難になってしまう。該消去磁石３の実効磁束密度が１５００（Gauss)を超える場合は、磁界が強すぎるため磁気泳動された磁性粒子４の穂立ちが起こりパネル表面１ａに残存してしまう。
【００２２】
以上のように、パネル厚の規制により、表示用磁気ペン２および消去磁石３の実効磁束密度を規制することとなり、パネル表面１ａでの印字・印画を鮮明に表示することができ、しかも、消去もきれいに行なうことができる。
【００２３】
なお、該磁気パネル１の材質については、塩化ビニール、ポリエステル、ポリエチレンなどの公知の樹脂を成形したものを用いてもよいが、オレフィン系樹脂を用いるのがなおよい。
【００２４】
また、該表示用磁気ペン２および該消去磁石３の素材についても公知のものを用いればよい。例えば、フェライト粒子（マグネトプランパイト型フェライト）や金属粒子(Nd,Sm,Co,Fe,Ni などの単独もしくは合金) よりなる磁石、或いはこれらの材質にゴムや樹脂を加えて成形した磁石３より選択すればよい。
【００２５】
該磁気パネル１は、２枚の碁板７、８で密封され、内部空間部を形成した多セル構造よりなり、個別にセル６内には着色流動液９と該着色流動液９とは異なる色調の着色磁性粒子４を配している。
【００２６】
前記着色流動液９は、流動液としてイソパラフィンが好適であり、これに、酸化チタン、酸化珪素、アルミナ及び着色顔料を加えて混合したものを用いる。
麦示を４色のパターンにしたい場合、着色顔料としては、例えば、赤色の場合、キナクリドン、アントラキノン系染科、ジアゾ染科等から選択すればよい。黄色の場合、ベンジンイエロー、キノリンイエロー、モノアゾ染料等から選択すればよい。青色の場合、銅フタロシアニン、インダンスレンブルー等から選択すればよい。また、緑色の場合、マグネシウムフタロシアニン、Ｃｏ−Ｍｎ系複合酸化物等から選択すればよい。これらを個別容器に作製し４色の着色流動液９を得る。
【００２７】
該着色流動液９はイソパラフィン、酸化チタン、酸化珪素、アルミナ及び前記着色顔料からなり、これらからなる混合流動液９の粘度は２００〜８００（cp）の範囲であることが望ましい。
【００２８】
着色流動液９体の粘度が２００(cp)未満の場合は、特に消去時において、磁性粒子４の色調を隠すことが困難となる。また、流動液９体の粘度が８００(cp)を超える場合は、磁性粒子４の磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、表示用磁気ペン２や消去磁石３の磁束密度を高くする必要がある。また、パネル表面１ａに印字された表示物の解像性についても劣ってしまう。
【００２９】
前記着色磁性粒子４は、フェライト粉（スピル型フェライト、マグネトプランバイト型フェライト）や金属粉（Fe、Ni、Cu、Coなど）に樹脂や顔料や染料等の着色剤を含有した磁性粉を用いればよい。コアとして上記より選択した磁性粉に吹き付けて各色の着色磁性粒子４を得る。さらに、これを分級して製品領域を得る。
【００３０】
着色顔料としては、例えば赤色の場合、キナクリドン、アントラキノン系染科、ジアゾ染科等から選択する。黒色の場合、カーボンブラック、ニグロシン染料等から選択すればよい。青色の場合、銅フタロシアニン、インダンスレンブルー等から選択すればよい。白色の場合、チタンホワイトを用いる。
【００３１】
前記着色磁性粒子４は、該表示／消去の磁石３の実効磁束密度のような低磁界の作用において磁気泳動が行なわれる磁化を持つ必要があり、印加磁界が２００（Oe）のときの該着色磁性粒子４の磁化が８．０（emu/g)以上であり、印加磁界が５００（Oe）のときの該着色磁性粒子４の磁化は２０．０（emu/g)以上であることが望ましい。このとき、該着色磁性粒子４は磁気泳動が十分に行なわれることから、パネル表面１ａで表示／消去が優れている。
【００３２】
前記印加磁界において、該着色磁性粒子４の磁化がこれらの範囲未満の場合、該着色磁性粒子４の磁化が低いことから、該磁気パネル１中の厚みｔの範囲において、該着色磁性粒子４の磁気泳動が不十分となり、パネル表面１ａでの表示／消去が劣ってしまう。
【００３３】
また、該着色流動液９を８０〜９０Wt(%) としたときに、１０〜２０Wt(%) の着色磁性粒子４を含有することが望ましい。
【００３４】
該着色磁性粒子４が１０Wt(%) 未満では、磁性粒子の量が少ないため、パネル表面１ａの表示物の解像性が劣ってしまう。例えば、線や文字の太さが細くなり、とぎれることも生じる。これに対し、該着色磁性粒子４が２０Wt(%) を超えた場合では、パネル表面１ａの表示物の濃度は高くすることはできるものの、着色流動液９を汚染しやすくなるため、消去時のパネル色調が劣る要因となる。
【００３５】
ところで、上述したように、磁気パネル１の表面は３種類に色分けされているが、このようにブロック毎に異なる色調にするためには、例えば次のようにすればよい。すなわち、３種類の着色流動液９と着色磁性粒子４のほか、図４に示すように３種類のマスクシート１０、１１、１２を用意する。各マスクシートにはそれぞれ第１着色用開口部１３、第２着色用開口部１４及び第３着色用開口部１５が形成してある。これらの開口部１３、１４、１５は、それぞれ重複しないようなパターンになっている。
【００３６】
図１に示すものと同じ磁気パネル１を上下反対にし、上部の基板８を外した状態にし、開口部１３が形成してあるマスクシート１０を位置決めして載置する。次に、マスクシート１０の開口部１３に相当するパターンに位置するブロック化された複数のセル空間の内部に着色磁性粒子を含む第１着色流動液９ａを充填する。
【００３７】
次に、上記マスクシート１０を外し、別パターンの開口部１４が形成してあるマスクシート１１を同じ要領で位置決めして載置する。次に、マスクシート１１の開口部１４に相当するパターンに位置するブロック化された複数セル空間の内部に着色磁性粒子を含む第２着色流動液９ｂを充填する。
【００３８】
次に、上記マスクシート１１を外し、別パターンの開口部１５が形成してあるマスクシート１２を同じ要領で位置決めして載置する。次に、マスクシート１２の開口部１５に相当するパターンに位置するブロック化された複数セル空間の内部に着色磁性粒子を含む第３着色流動液９ｃを充填する。
【００３９】
その後、マスクシート１２を外し、上記基板８で多セル構造体５を密封すればよい。
【００４０】
このような方法により、表示面の全体を互いに異なる３色の表示面を有する磁気泳動表示パネルを得ることができる。したがって、各セルには図３に示すように、イソパラフィン１６に酸化チタン１７、酸化珪素１８、アルミナ１９及び着色顔料２０を混合した着色流動液９が充填されている。磁気パネル１の表面を４色にするには、多セル構造体のセルに４種類のマスクシートにより４種類の着色流動液を充填すればよい。これにより、いろいろな色調の磁気泳動表示パネルを得ることができる。
【００４１】
また、上述の例は表示面を複数色にし、磁性粒子の色を単色にした例であるが、磁性粒子の着色も複数色にしてもよい。さらに、セル内の流動液と磁性粒子の色を、着色したものでなく、従来の表示パネルのように白と黒、例えば流動液を白、磁性粒子を黒、あるいは流動液を黒、磁性粒子を白にしてもよい。
【００４２】
さらに、磁気パネル１の内部を複数のセルに分割するための部材はハニカム構造体に限定されない。マイクロカプセルやその他の仕切り部材などを用いることができる。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４４】
パネル内封入物の作製
着色流動液は、イソパラフィン、酸化チタン、酸化珪素、アルミナ及び各色調の顔料を、下記の表１に示す組成で、所定に定量した後、ホモシナイザー撹拌機により４、０００ｒｐｍで５分間撹拌を行なって着色流動液１〜５を得た。さらに、これを別容器に移して、表２に示す所定量の各色調の着色磁性粒子１〜３を加え、撹拌機により３００ｒｐｍで１分間撹拌し、パネル内封入物を得た。
【００４５】
【表１】

【００４６】
【表２】

【００４７】
磁気パネル１の作製
得られた封入物を、撹拌しながらＰＥＴ製の所定の厚みを持つ多セル構造の透明パネルに充填した後、エポキシ系接着財を塗ったＰＥＴシートを加圧しながらパネルに貼り合わせて完全に密封し、表３に示す磁気パネル１〜８を得た。得られた磁気パネルについて、以下の測定・評価を行なった。
【００４８】
測定は、次のようにして行なった。
【００４９】
測定
ａ．着色磁性粒子試料の磁化の測定は、振動試料型磁力計（東英工業製ＶＳＭ−３型）を用いて、該着色磁性粒子試料をホルダーにセットして、印加する磁界を変えて測定を行なった。
ｂ．パネルでの磁石実効磁束密度の測定は、所定のパネル厚での表示の際は、パネル上部からの磁界に対するパネル下部での実効磁束密度をハンディタイプの磁力計（エーデーエス製ＦＳ−５型）により求めた。同様に、消去の際は、磁界の印加を逆にして求めた値である。
ｃ．パネル表面１ａの表示／消去の色調については目視により確認した。
○：良好 ×：劣る
ｄ．表示物の解像性
目視により確認した。線部での途切れや文字の散りについて観察した。
○：良好 ×：劣る
【００５０】
【表３】

【００５１】
以上の表から分かるように、本発明に従い構成された、磁気パネル、表示用磁気ペン、消去磁石、着色磁性粒子、着色流動液を用いることで、いろいろな色調からなり、優れた画像性能を持つ磁気泳動表示パネルが得られる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多セル構造よりなる磁気泳動表示パネルにおいて、パネル厚の規制により、表示用磁気ペンおよび消去磁石の実効磁束密度を規制するものであるから、パネル表面での印字・印画を鮮明に表示することができ、しかも、消去もきれいに行なうことができる。
【００５３】
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気泳動表示パネル表面の多セル構造を示す拡大平面図である。
【図２】磁気泳動表示パネルの断面図である。
【図３】磁気泳動表示パネルを構成するセル内の拡大断面図である。
【図４】複数色の着色流動液をパネルに封入するパターニングの例を示す図である。
【符号の説明】
ｔ多セル構造体の厚み
１磁気パネル
２磁気ペン
３消去磁石
４着色磁性粒子
５多セル構造体
６セル
７、８基板
９、９ａ、９ｂ、９ｃ着色流動液

Claims

少なくとも磁気パネル、表示用磁気ペン、消去磁石よりなり、以下の要件を備えたことを特徴とする磁気泳動表示パネル。
（イ）磁気パネルは、少なくとも一方を透明とした２枚の基板で密封された厚みが０．８〜１．５mmの内部空間部を形成した多セル構造よりなること
（ロ）各セル内には着色流動液と該着色流動液とは異なる色調の磁性粒子からなるものを配していること
（ハ）表示用磁気ペンは、永久磁石を先端に配し、該磁気パネル表面で摺動させることで該各セル内の磁性粒子の磁気泳動作用により、磁気パネル表面に表示が行なわれること
（ニ）消去磁石は、該磁気パネル底部に配置され、移動することで磁気パネル表面の表示物が磁気泳動作用により消去するように構成されていること
（ホ）該表示用磁気ペンを該磁気パネル表面においたとき、該磁気パネル底部での実効磁束密度は１００〜５００（Gauss)）であること
（ヘ）該消去磁石を該磁気パネル底部においたとき、該磁気パネル表面での実効磁束密度は３００〜１５００（Gauss)であること
（ト）前記着色磁性粒子は、印加磁界が２００（Oe）のときの該着色磁性粒子の磁化が８．０（emu/g)以上であり、印加磁界５００（Oe）のときの該着色磁性粒子の磁化は２０．０（emu/g)以上であり、該着色流動液を８０〜９０Wt(%) としたときに、該着色流動液とは異なる色調の該着色磁性粒子を１０〜２０Wt(%) 含有する。
前記磁気パネルは、パターンニングにより分割された領域毎に色の異なる着色流動液と前記着色流動液と異なる色調の着色磁性粒子が複数箇所に封入されている、請求項１記載の磁気泳動表示パネル。
前記着色流動液はイソパラフィン、酸化チタン、酸化珪素、アルミナ及び着色顔料からなり、これらからなる混合流動液体の粘度が２００〜８００(cp)の範囲である請求項１又は２に記載の磁気泳動表示パネル。