JPS6027003B2 - 磁気−応答性デイスプレ−物品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的にカラーディスプレー及び特に、ひと
りでにはディスプレーとして性格づけられない、カラー
ディスプレーのシャッター要素（ｓｈｕＵｅｒｅｌｅｎ
ｅｎｔｓ）に関する。

本発明のカラーディスプレーは、像の形状、又は対照的
な色合い（ｈ雌）をした該ディスプレー物品の表面シャ
ッター層の下にある、−種々に変化するィンホメーショ
ンにより作動する。本発明は特に可逆的で可変的な程度
の透明又は半透明性を生ずる様に磁気的に操作される実
質上二次元的シャッターに関する。

本発明は特にシャッター層をその下に置かれる基体の間
で比較した場合対照的な色合いを供する事により視覚的
差異を増大させた、改良シャッターディスプレーに関す
る。本発明はこの様な識別性色合いの色を有するシャッ
ターディスプレーに関する。１９６１年２月１４日に発
行された米国特許第２９７１９１６号は、磁気性粒子を
紬状液体に分散し、マイクロカプセル中に包含し、その
カプセルを磁気性シートの磁化部分に塗装し、受容シー
トに対して最后にはカプセルを圧力破壊させ、結果とし
て磁気性粒子が受容シートに移る事を開示している。

１９６３王１１月３０日に出た米国特許第３２２１３１
５号は、該シャッター効果を有し、該ディスプレーに使
用されるマイクロカプセルに含まれるオイルに分散され
る、望ましい磁気材料として鉄フレーク（ｆｌａｋｅｓ
）を使用している磁気一応答性ディスプレーを詳述して
いる。

その特許のディスプレーは、選択部分に用いられる効果
的磁気力に応答して、配向される磁気粒子で、光の透過
が多い又は少ないという方法を用いて、選択部分と非選
択部分の間に外観の相違を表わす。しかし該特許は、該
ディスプレー基本物質及びバインダーフィルムを含むカ
プセルの種々の要素に関して、色合いのコントラストの
効果又は色材の使用については述べていない。１９６７
年５月１６日に出た米国特許第３３２０５２３号は、水
性媒体中の磁気材料の乾燥ェマルション塗装を含む磁場
検知機を開示している。

該磁気粒子は種々の磁場強度で色々な程度に配列され、
その配列が投射光の反射の変化により明らかにされる。
しかし色合いのコントラストの効果又は色材の適性につ
いては述べていない。１９７２王８月８日に出た、米国
特許第３総＊滋２号は又、磁気一応答性ディスプレーを
開示している。しかしこのディスプレーは基体層の可動
性磁気粒子の塗装を用い、その塗装は、該塗装上の全投
射光が該磁気粒子から反射しない様に完全に吸収する様
な厚さであった。その為、光は粒子の配列のいかなる型
（ｍｏｄｅ）でも該塗装を完全には透過しない。そのシ
ャッター効果はそこで全つくなくなり、それ故該基体層
又は該塗装中に具備される種々の色合いの組合せ効果に
ついては述べられない。１９７２王６月２７日に出た米
国特許第３６７３５９７号は、マイクロカプセルの塗装
利用する磁気一応答性ディスプレーを開示し、そのマイ
クロカプセルは準安定分散媒体中に光反射性顔料及び磁
気性フレークを包含している。

一旦融けた該準安定媒体は該マイク。カプセル中でフレ
ークと顔料の位置を永続的にする。該ディスプレー上の
投射光は該フレークから又は該顔料から反射されて現わ
れる。該マイクロカプセルの内容物は投射光を透過させ
ず、反射又は吸収のいずれかに作用する。投射光を反射
する事によって作動し、反射体としての可動性磁気性フ
レーク粒子の塗装を用いた、磁気一応答性ディスプレー
は、投射光を著しく反射する様に該可動性磁気性フレー
ク粒子が均一に配列した時“反射型”となる。投射光が
透過し、反射しない様に該磁気粒子が配列する時、該粒
子は一般に“吸収型”となり、その場合談塗装は充分厚
く、該塗装のどこからも抜け出す事なく、該塗装中の深
い粒子間の内部反射によって吸収され、捕獲される。“
透過型”は、非反射投射光が表面下の粒子によって吸収
される程該塗装が厚くない時に示される。投射光が透過
する様に該磁気粒子が配列し及び該光線が投射の反対側
の塗装から現われるのに充分な程、表面下の粒子の濃度
が低い時、該“透過型”は示される。先行技術の磁気一
応答性ディスプレーは一般に少なくとも二つの理由で不
満足であった。

第一に、塗装内に入り、そこから反射されない全ての光
線は塗装内で吸収され、黒いディスプレー像を生ずる様
な高い磁気粒子濃度及び厚い塗装を用いているディスプ
レ−であった。これらの厚い“光線捕獲”塗装は、基体
層によって与えられるコントラストの利点を生ずるのに
適当な光線の透過をさせない。該塗装は多重の材料を要
する為一般に高価となる。更に、多量の磁気性材料を適
当に配列し、最適の像を供するには、比較的強力なシグ
ナル状磁場が必要である。第二に、色材成分を用いず及
び少量の磁気材料の存在で反射型及び吸収型又は透過型
間の視覚コントラストが一般的に弱く、各型間で示され
る色合いの違いがないシャッター型ディスプレーであっ
た。加えて、各型間の色合いの相違という長所を有さな
いディスプレーのコントラストを最大にする為に、磁気
物質の配列をほとんど完全にする必要があった。本発明
は、磁気粒子を有する塗装の中に色材を用いる事により
、反射型及び透過型間のコントラストを高めたシャッタ
ーディスプレーを供する事により磁気応答性ディスプレ
ーを大きく改良したものである。

又、改良した点は基体物質中に色材を供した事であり、
色材を、塗装又は外塗装中に存在するフィルム形成マト
リックスバインダーにも使用出釆る事である。該色材は
分散又は溶解でもよく、もし溶解ならば、分子状分散と
考えられる。本発明の一つの目的は、磁気一応答性物質
と接触している要素として色材を用いた視覚コントラス
トの増大した、改良磁気応答性オブスキュアラント（ｏ
ｂｓｃｍａｎｔ）シャッターディスプレーを供する事で
ある。

加えて、本発明の目的は、視覚コントラストを増大する
ものとして色村、及び反射性要素として磁気粒子の油状
分散を包含するマイクロカプセルを有する改良シャッタ
ーを供する事である。本発明の他の目的は、フィルム中
に包含され、配列した沢山のマイクロカプセルを有する
改良したシャッターを供する事であり、ここで該シャッ
ターは磁気粒子の配列による透過型と反射型間の視覚外
観に顕器なコントラストを示すものである。

発明の別の目的は、マイクロカプセルの壁又はマイクロ
カプセル中のどちらでも色材を含むマイクロカプセルを
有するフィルムで高い透過特性のある改良シャッターを
有するディスプレーを供することであり、ここで該マイ
クロカプセルは隣りのマイクロカプセルと実際上薮する
様な多量でフィルム中にあり、該シャッターが該マイク
ロカプセル中の色材の色合いとコントラストな色合いを
有する、下に置く基体と接触（少なくとも部分的に）す
る。加えて、更に本発明の目的は、反射型と透過型の相
違の点で色合いに明確なコントラストを有し、磁気物質
の量及びカプセルの大きさに適したカプセルの臨界量内
で作られたカプセルフィルムを用いたシャッターを供す
る事である。

本発明の物品は可逆性及び明確な、可変の表示ができる
実質上二次元シャッターである。

該物品は磁気的に操作でき、液体媒体中に色村と磁気物
質の分散物を含むマイクロカプセルを多量に包含したバ
インダーから成る。該磁気物質は一般的にフレーク状の
形で、可動性でマイクロカプセル中の液体媒体中で自由
に動く。カプセルのフィルムの近くの磁場が磁気フレー
クを配列する。粒子の配列が起る面は、該フレークフィ
ルムの面と平行になった時投射光を反射し、該フレーク
がフィルムの面と垂直になった時投射光を透過する。本
発明の物品の主要な特徴は、シャッターディスプレー要
素の透過型と反射型の間の視覚コントラストを改良する
為に、色村及び異なった色合いの使用にある。本願では
“色材”という言葉は着色した物質という意味で、該物
質の視覚的印象を“色合い”としている。色村及びその
異なる色合いの使用は、カプセルに包んだ磁気粒子の分
散液中の色村を供する事、及び磁気粒子の配列が基体デ
ィスプレー表面に平行になると、カプセル化した色材の
色合いが示され、磁気粒子の配列が基体表面に垂直にな
ると、基体表面の色合いが示される様な基体ディスプレ
ー表面の色材を供する事に関する。磁気粒子の適当な濃
度及び密度は本物品を成功させるのに決定的である。該
マイクロカプセルは一般的に実質上球状で、平均直径約
５から約１０００ミクロン（又はやや大きい）までの大
きさの範囲である。

該球状カプセルの形は、磁気粒子が該カプセル内で確実
に可動する為に重要である。該カプセルの大きさも磁気
粒子の可動性に関係する。磁気粒子の最っとも長い部分
でも、カプセル内の該粒子の可動性がそこなわれるほど
カプセルの大きさに対して大きくてはならない。余りに
大きい磁気粒子はその可動性を拘束し、余りに小さい粒
子はそのフレーク状の特性を矢ない易い。カプセル壁物
質は一般に、カプセル内の物質に影響又は溶解されない
物質の組合せ又はフィルム形成重合体物質であって、本
発明の操作が出きる様な実質上透過性の物質である。

適当な物質の例は他の目的の為にカプセルを形成するの
に通常用いなれる物質を含む：ゼラチン及びアラビアガ
ムの様な天然物質：ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタク
リル酸）、ポリ（ビニルアルコール）の様な合成重合体
物質及びポリ（メチルビニルェーテル−共一驚水マレィ
ン酸）及びポリ（スチレンー共一無水マレィン酸）（加
水分解物及び非加水分解物）の様な共重合体。カプセル
化する液体は、適当なカプセル壁物質が普通水溶性であ
るので、一般には水に実質上不溶な油状物質である。し
かし、カプセル壁とカプセル内容物の間で悪影響がない
限り、有機溶媒可溶重合体も本発明のカプセルに使用で
きる。カプセル含有液体も、上述した様に、好ましくは
油状で、水に不落・性である。

例示物質として、ベンゼン、トルェン及びシクロヘキサ
ンの様な揮発性液体及び塩素化ビフェニル及びピーナッ
ツ油の様な非揮発性液体を包含する鍵油及び植物油があ
る。カプセル壁物質の選択によるが、水瀞性又は水性カ
プセル内容物も用いられる。液体の組合せも使用可能で
ある事は理解すべきである。談合有液体は色材及び可動
性磁気粒子の分散媒体として作用する。本発明の成功は
磁場で磁気粒子の可動性に依存し、該含有分散媒体が約
１から約１０００センチポィズ又は多分それよりもやや
高い範囲まで、好ましくは約５から３０センチポィズの
範囲内で、比較的温度に影響されない粘度を有すべきで
ある事がわかつた。余りに砧稲な分散媒体は磁場に応答
が遅くなり、一方余りに低い粘度の分散媒体は不安定な
シャッターを供する。該磁気性粒子は実質上、フレーク
、円板、板状又は葉状であるべきである。

該粒子は平均最長の長さが約１から約４０ミクロンの範
囲で、約０．５ミクロンの平均厚さを有する。該粒子の
“フレークの程度（ｎａｋｅｎｂｓｓ）”を“縦横比”
として知られている量で述べる。縦横比は平均的フレー
クの断面積に対する一つの平均的フレーク側面の表面積
の割合で、適当な磁気性粒子の縦横比は約５と１００の
間、好ましくは約５と４０の間であるできである。効果
的シャッター操作には、投射光が吸収されないで該シャ
ッター要素を完全に透過する事を要する事は記述される
べきである。該磁気粒子の縦横比が大きくなると、透過
型の時、投射光がシャッターフィルムをより多く透過す
るようである。該磁気粒子は鉄、特にカルボニル鉄、ニ
ッケル、ステンレス鋼及び他の合金及び他の常磁性物質
であり得る。該磁気粒子は磁気応答性を与える磁気性物
質を彼着した、又は他の方法で組合せに非磁気性フレー
クでも良い。該色材は分散媒体中に分子状分散（溶解）
するのが好ましいが、もし細かく分散するならば不溶解
性色材も又、有効である。

該色材の目的は、カプセル塗装の色材から反射される投
射光と、該色材と異なる色合いの基体から反射される投
射光の間の視覚コントラストを増大させる事である。細
かく分散した色材は分子状分散した色材より投射光を散
乱する。未溶解色材の平均粒子の大きさは約１ミクロン
を超えるべきではなく、最終の未溶解色村粒子の大きさ
は好ましくは約０．１から０．５ミクロンである。適当
な色村の例は、下記商品名で、ヒルトンーデイピスケミ
カルカン／ぐニー，シンシナチ，オハイオ（Ｈｉｌｂｎ
ＤａｓｉｓＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｃｉｎｃ
ｉｎｎａｔｊ，０ｈｉｏ）から販売されている染料、オ
イルレッドヒダコ（ＯｉｌＲｅｄＨｉｄａｃｏ）２０−
６０５１：オイルイエローヒダコ（ＯｉｌＹｅｌｌｏｗ
Ｈｉｄａｃｏ）２０一４４３４：オイルオレンジヒダコ
（ＯｉｌＯｒａｎｇｅＨｉｄａｃｏ）２０一５０１５：
下記の商品名で、ウエスタン ソルベント アンド ケ
ミカルカンパニ−，ロムルス，ミシガン（Ｗｅｓｔｅｍ
Ｓｏｌｖｅｎｔ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍ
ｐａｎｙ，Ｒｏｍ山ｕｓ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から販売
されている染料、オイルイエロー３０：オイルイエ。−
ＡＲ１５１３８：オイルイエロー１５１１３７：オイル
イエロー１０ＳＩ５６７９：下記の商品名でイー，アイ
，デュポン ド ネモールアンド コーボレーシヨン
ウイルミントン，デラウエア（Ｅ．１．ｄｕｐｏｎｔｄ
ｅ Ｎｅｍｏｕ岱 ＆ Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ
，Ｄｅｌａｗａｒｅ）で販売されている染料、オイルイ
エローＮＢ（ソルベントイェロー５０ Ｐ−ジエチルア
ミノアゾベンゼンーカラーインデックス１１０２１とし
て知られている）：オイルブルーＡ、及び下記の商品名
でヒルトンーデイビス ケミカルカンバニーから販売さ
れている顔料、パーマネントレッドが．５−１７−Ｆ−
１０２：フタロシアニングリーン，ブルーシユード，５
−６５一Ｆ−４１がある。該カプセルは先行技術ですで
に開示された都合の良いいかなる方法でも製造できる。

本発明用のカプセル製造方法は本発明の構成部分ではな
い。該カプセルの好ましい製造方法は１９６７年９月１
２日、１９６９王４月１日に各々だされた米国特許第３
私１４６６号及び第３４３６３５５号に開示されている
。該シャッターフィルム中の磁気粒子の維持すべき特有
の濃度によって、下記の条件の濃度、容量を他の条件と
組合せて用いるのが好ましい：該カプセルは液体カプセ
ルコア物質分散液を約５０から約９５好まし〈は７５か
ら８５重量％含むべきであり、該液体カプセルコア物質
は約５から約６０好まし〈は、１５から３の重量％の磁
気粒子及び加えて、約１から約２０好まし〈は２から１
の重量％の色材を含むようにすべきである。凝集力のあ
る効果的なシャッターを作る為に、核カプセルは重合体
バインダー物質で形成したフィルム中に保持される。

該バインダー物質はカプセル間の光の透過を妨害せず、
又、該カプセルと該基体との接着剤となる。バインダー
物質は該カプセルを分散する為に使用するどんな溶媒に
も溶解させ得る。該溶媒に必要な事は単に、それが該カ
プセル壁物質に悪影響がなく、同時に該バインダー物質
を溶解せねばならない事である。勿論、バインダー質は
実質上透明フィルムとして乾燥しなければならなあい。
該カプセルを分散させる為に水性溶媒を使用する場合、
澱粉、グァ−ガム（飢ａｒｇ町ｍ）アラビアガム，ポリ
ビニルアルコール，ゼラチン，カルボキシメチルセルロ
ース，水溶性アクリレート重合体等の様なバインダー物
質が適当であり、アクリレート等の様な重合体、共重合
体のラテックス塗料系も適当である。有機溶媒を用いた
時、適当なバインダー物質には、ポリスチレン及びポリ
スチレンの共重合体、ポリビニルアセテート及びその共
重合体、有機溶媒可溶性アクリレート重合体及び共重合
体、ニトロセルロース，エチルセルロース，ポリブタジ
エン，ポリウレタン等がある。要するに、上述の要件に
合致する実質上透明ないかなる重合体物質もバインダー
として使用可能である。バインダー物質及びカプセルか
らの乾燥フィルムが本発明のシャッターである。

磁気性粒子が該フィルムに平行に配列した時、投射光の
透過を実質上阻止し、磁気性粒子が該フィルムに垂直に
配列した時、投射光は実質上透過する様に、該フィルム
は作られねばならない。このようにフィルムを作る為に
は、該カプセルは隣りあったカプセルどうしが事実上接
触する様な量で該フィルム中に存在せねばならず、該フ
ィルム中の磁気性フレーク粒子の濃度は、平側粒面積の
総計が、該フィルムがおおつているシャッター面積の約
１から１０倍、好ましくは１．５から４．７３部こなる
様にすべきである。“平側粒面積”は各々の粒子のひと
つの側面の表面積である。理由は完全には解らないが、
シャッターフィルム面積に対する総平側粒面積である‘
‘遮蔽乳七”（Ｃｏｖｅｒａ袋ｒｅｔｊｏ）”は粒子形
状の不規則性、該フィルム形成の際の不完全さ、反射型
の時の該粒子の不完全な配列及びいくつかのカプセル中
でのフレークの不完全な分散の可能性の為、１より明ら
かに大きくなる。上の考えは、反射型の時個々の磁気粒
子はいくらか重なりを要するという事であるが、該シャ
ッターが透過型の時、投射光が吸収される程磁気粒子の
濃度を高くない様に注意しなければならない。磁気粒子
の平面の面積の測定は注意深く管理した条件下で水表面
上に該磁気性フレーク粒子の既知量を浮べ、次に粒子の
単位量当り遮蔽された表面を計算する為に、おおわれた
面を測定する事によって出来る。

粒子平面の面積が測定法の詳述は“アルミニウムペイン
ト及び粉末”ジェー・ナーェドワード及びアール・アィ
・ウレィ著、レインホールド出版会社、ニューヨーク（
１９５９王）１８−２２ページにある。該フィルムはコ
ントラストな色合いを有する基体ディスプレー表面に接
着させても、接着させなくても使用可能である。

とにかく、該シャッターフィルムを少なくともある程度
異なった色合いの、下に置く表面と組合せて用いる。該
シャッターフィルムは、バインダー物質の液体溶液中の
該カプセルの分散液で、基体表面（規則的であったも不
規則であっても）に塗装する事により形成可能である。
該塗装した分散液を次に乾燥し、バインダー物質に包ま
れたカプセルの薄いフィルムを作り、基体表面に順応さ
せ、接着させる。規則的基体表面の例はポリエチレンテ
レフタレートのプラスチックフィルムである。不規則的
基体表面の例は紙又は他の繊維状物質（綴ってあっても
、綴ってなくても良い）である。ェンボス彫刻、鋳型又
は他の方法で作った物品の表面で示される全体的不規則
性も又、規則的又は不規則的表面という意味に含まれる
。該シャッターフィルムは、該シャッターを下に直く表
面に接触するが薮着しない様に置き、異なった色合いの
下に置く表面と組合せて使用可能である。

該フィルムと下に置く表面と間が、満足すべき操作に対
して事実上接触している事が必要である為、該シャッタ
ーフィルムを用いる方法として好ましくない。該組成物
を塗装する方法として、塗装の厚さを充分に調節でき、
それ故に該シャッターフィルム中の磁気粒子の濃度を調
節できるいかなる塗装方法も適当である。

小さな面には、捧引き（ｂａｒ−ｄｒａｗ−ｄｏｗｎ）
法が一般的に使用され、大きい面には、スプレー，エア
ーナイフ，リーバースロール（ｒｅｖｅＲｅ ｒｏｌｌ
）、押し出し、カーテン（ｃｍｂｉｎ）等が塗装法とし
て使用出来る。磁気応答性ディスプレーを作る為に使用
した塗装重量の函数として、本発明の該塗装物の視覚応
答を種々の図を参照して述べる。該塗装重量は“活性（
ａｃｔｉｖｅ）’’塗装重量とし、バインダー物質を含
まない事を意味する。“活性”塗装重量は２５×滋イン
チの５０の女（３３０ぴ平方フィート）の塗装した一連
の乾燥カプセルとカプセル内容物のポンド数である。図
式は一般に該シャッターと本発明の下地の色材効果に関
し、本発明の実施例１と２で製造した塗装とディスプレ
ーから作成した。これらの実施例で、色村含有カプセル
は黄色で、下地の基体の色合いは赤である。図１は、反
射型及び透過型におけるディスプレー塗装について、活
性塗装重量と“ａ”色度軸（赤→緑）のハンター色光反
射値（Ｈｕｎｔｅｒ０ｂｌｏｒｌｉかｔｒｅｆｅｃｔａ
Ｍｅｖａｌ股ｓ）の関係を示す。

〔リチャードＳハンターにより開発されたハンター色度
スケール（Ｈｕｎｔｅｒ ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙｓ
ｃａｌｅｓ）は、光度に相当する“Ｌ”軸、赤から緑の
色合いを示す“ａ”軸、及び黄色から青の色合いを測る
“ｂ”麹の数値で、人間の視覚感覚を等しく合せて確立
したものを表わす。Ｒ．Ｓ．ハンター、「三色フィルタ
ーによる光電三刺激値頚。色法」ナショナルピユーロー
オブ スタンダードサーキュラ一郎．４２９米国政府
印刷局１９４２王〕図２は種々の活性塗装重量について
、反射型と透過型の間のハンターカラー単位の“ａ”軸
の違いを示す。図３は種々の活性塗装重量について、反
射型と透過型で該ディスプレーからの投射光の色純度（
ｃｏｌｏｒｐｕｒｉｔｙ）を示す。

図４は種々の活性塗装重量について、反射型と透過型で
該ディスプレーからの投射光の主波長を示す。

図を詳細に説明すると、図１の縦軸は一般的に、一番端
の赤い人間の視覚から他端の緑の人間の視覚まで広がっ
た色合いを示す。

本発明で検討する試験用シャッターディスプレーは赤色
の不透明な基体層を有し、該シャッターの効果は種々の
塗装重量について該シャッターの動作により赤色基体が
どの程度遮蔽されるかで決める。縦軸の値の減少は赤味
の減少を意味する。先ず、“反射型”と示した線は、該
磁気フレークが該基体表面に平行に配列し、従って、可
能な限り該赤色基体を遮蔽している該試験用シャッター
ディスプレーを表わす。活性塗装重量が非常に低い点で
は、該磁気フレークで不完全におおわれる為該赤色は良
くかくされていない事がわかる。該反射型曲線は活性塗
装の一連当り約１５ポンドの点で赤色スケールから緑色
スケールになっている。次に、“透過型”と示した線は
、該磁気フレークが該基体表面に垂直に配列た時、従っ
て赤色基体を最大限に見せる時の該試験用シャッターデ
ィスプレーを表わす。活性塗装重量が非常に低いところ
では、該磁気粒子はほとんど該赤色をおおい隠さないが
、塗装重量が増大すると、該磁気フレークが該赤色基体
が現われるのを妨害する後向にある。該透過型曲線は活
性塗装の一連当り３５−４０ポンドのところで赤色スケ
ールから緑色スケールになっている。図２の線は、前述
した如く、図１で述べた反射型及び透過型のハンターカ
ラーの“ａ”軸単位の相違（△）を表わす。その相違は
種々の塗装重量での反射型と透過型の間の色材の相違を
示している。一連当り、約１５ポンドのところで該曲線
はピークになっている事がわかる。該ピークのどちら側
でも、色の相違が減少している。塗装重量が軽い側では
、反射型の時基体の色合いを充分におおし、隠さない為
に、色の相違は減少し、塗装重量が重い側では、透過型
の時、該磁気粒子の配列の悪さ及びエッヂ効果（ｅｄｇ
ｅｅｆｆｅｃＧ）により該基体の色合いがいくらか隠さ
れる為、色の相違が減じる。図３と４を読み合わせば、
反射型及び透過型での試験用シャッターディスプレーか
らの反射光の主波長、及び該主波長の反射光（１ナノメ
ーター又は２ナノメーター内）のパーセントを測定でき
る。

塗装の全くない基体の色合いが６１３ナノメーターの主
波長とその波長で７１％のカラー純度を示す事を理解す
べきである。反射型では塗装重量の全範囲で４５−５０
パーセントのカラー純度を示し、活性塗装重量の一連当
り約１５ポンド以上では主反射波長は約５７４−５７７
ナ／メーター（黄色）を示す。透過型は塗装重量の増加
とともにカラー純度が減少し、そのカラー純度は６００
ナノメーター（澄色）以上から斑０ナノメ−ター以下ま
での主波長においてほとんど直線的に減少する。上述し
た図はシャッターディスプレーを一般的に述べるのに有
用である。

該図を、有効なシャッターディスプレーに非常に通した
塗装重量を描くのに使用出きる事が考えられる。しかし
ながら、シャッターディスプレーが人間の視覚応答用に
作られる為、該ディスプレーの効果は視覚応答による判
断が最良である。効果的シャッターディスプレーは驚く
べきほど狭い範囲の活性塗装重量である事を要し、狭い
範囲の塗装重量とは言いかえると、狭い範囲の磁気フレ
ーク濃度則ち更に明確にすると、狭い範囲の満足すべき
遮蔽比になる。図２を見て、該カプセルの色材と該基体
の色合いの間の相違について、その相違が最大の約６０
パーセント程度の低さの時、シャッターディスプレーは
視覚的に有効であるとわかった。図（実施例１及び２）
の成分系の満足すべき活性塗装重量の範囲は、それ故、
一連当り約１０から約３０ポンドである。該活性塗装重
量範囲は、実施例で更に詳述する様に、約１−１／幼）
ら約４一３／４の磁気フレーク遮蔽比の範囲を表わす。
本発明に使用するカプセルは数種の既知のカプセル化法
のいかなる方法でもできる。

現在好ましい方法は１９６７年９月１２日に出された米
国特許第３３４１４６６号に開示されているものと同様
である。その方法は、少量のカプセルコアを有し、１０
ミクロン以下から１０００ミクロン以上及び多分１５
０００ミクロン程度の大きさまでの範囲の平均直径を一
般的に有する比較的均一な大きさのカプセルを作る。上
述した様に、好ましいカプセル化法は先向技術で開示さ
れているが、明確にする為に、適当なカプセル化法を以
下に繰り返す。

該壁形成重合体物質は約ＰＨ８‐９の等亀点を有する豚
皮ゼラチンとアラビアガムである。

２ムービーカーの中に次のものを入れる。

水 ８００ミリリットルｐＨ８−９
の等亀点を有する豚皮ゼラチンを重量で １１％有するゼラチン水溶 液 １８０ミリリットルアラビアガ
ムを重量で１１％有するアラビアゴム水 溶液 １８０ミリリットル次に、系
を蝿拝し、温度を約４０一５ｙｏに昇温し、２の重量％
の水酸化ナトリウム水溶液を用いて系の−を約９に調整
する。

次に、オイル中の磁気粒子分散液１６０夕をカプセル内
層として系に加える。その系を磁気粒子含有オイルが約
５一８０ミクロンのオーダーの様な所望の大きさに分散
するまで櫨拝する。この点になった後、僅か数分かかる
だけだが、系のｐＨを蝿辞しながら４．２一４．４まで
ゆっくり下げてコアセルベーションを生起させる。澄拝
を続けながら、系の温度を３０分間位にわたり室温（２
５±５℃）まで下げると複合重合体液状物質が該磁気粒
子懸濁液を含む内相となる油滴のまわりに折出する。蝿
梓を続けながら、系を約１ぴ０まで冷却し、重合体複合
物質の液状壁折出物をゲル状態にする。これらのゲル化
したカプセルは残存水性べヒクル中で架橋して硬化する
という次の段階を除けば完成したものである。硬化は２
５重量％のグルタルアルデヒド水溶液１０の‘を添加し
１時間から２幼時間燭拝し、その間カプセルスラリーの
温度を室温に調整しながら行なうとできる。該カプセル
は−般的に、好ましくは水性媒体中で用いられ、塗装さ
れる。上述の方法で作られたカプセルを使用する場合、
水性カプセル製造べヒクルから直接該カプセルを塗装す
ると便利である。しかし、他に所望ならば又は必要なら
ば、付加的物質を製造べヒクルと−緒に使用可能であり
又は該水性製造べヒクルを他の水性成分系で置き換えら
れるし又異なった又は付加的バインダー物質を用いる事
も可能である。乾燥カプセル壁を有するカプセルを水性
又は有機性べヒクル成分系を有する塗装組成物に配合出
来る。

勿論、粘度及び固体含量が所望の用途の方法に適当であ
る事がいかなる塗装組成物にも要求される事である。下
記の実施例で“パーセント”は重量パーセントを意味す
る。

実施例 １ 本実施例に於いて、塗装組成物は前に開示したカプセル
化法を用いて製造した。

カプセル含有オイルは、例えば、ジオクチルフタレート
、塩素化ピフェニル又は高沸点石油溶媒で良い。少量の
表面活性剤を核磁気粒子の分散を容易にする為に使用で
きる。該高沸点石油溶媒は、例えば、４８６％のパラフ
ィンと５１．４％のナフテンから成る溶媒で３９０から
４９げＦの沸点範囲を有する溶媒〔マグナフルツクス
コーポレ−ション（Ｍａ抑ａｆｌ似Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎ）から商品名マグナフルツクスオイルとして市販さ
れている〕で良い。該表面活性剤はソルピタントリオレ
ートで良い。溶媒の組合せも使用可能である。該磁気粒
子は縦横比約１６で最長が約４０ミクロンの金属ニッケ
ルのフレークである。該磁気フレークはＭＤ−７５６の
商品名でァルカン（ＡＺｃａｎ）アルミニウムコーポレ
ーション，ェリザベース，ニュージャージから市販され
ているもので良い。該フレークは、フレ−クｇ当り５６
０ぴ平方センチメーターの比遮蔽面積を有する事が上述
の方法を用いてアルカンァルミニゥムコーポレーション
によって測定されている。該比遮蔽面積は一連当り約１
．２ポンドの理論的良Ｄち完全なフレーク遮蔽になる。
該磁気粒子はカプセル成分系の約１９％（オイルについ
ては約３３％）である。該色村は上述したオイルイエロ
ーめでカブセル成分系の１一５％である。該カプセルは
平直径で約５から８０ミクロンであり、約８０％の粒子
油状分散液を含有する。該塗装組成物に対するべヒクル
は水性で、アクリル又はスチレン一ペタジェンラテツク
ス，メチル‐又はカルボキシメチルセルロース，殿粉又
はポリ（ビニルアルコール）の様なバインダー物を含む
。

バインダー物質は単独でも、組合せても使用。

能であり、代表的塗装組成物は、製造された時、カプセ
ル成分系から、約４０％のカプセルになるまで水を炉過
し次にそのカプセルスラリ−を約１０重量部と１０％ポ
リ（ビニルアルコール）溶液・１０の重量部と組合せて
作る。染料も単独でも、所望の色合いにする為組合せて
も使用可能であり、本実施例の塗装組成物用のカプセル
及びディスプレーの製造に色材として使用可能な代表的
な染料は前に掲げた。

もし所望又は必要ならば、異なった種類の磁気フレーク
を組合せて使用できる。

実施例 ２ 実施例１の組成分をポリスチレン又はポリエチレンテレ
フタレートの様な重合体物質の透明なシート上に塗装し
、乾燥した時、該組成物を赤いエナメルの不透明な基体
層でおおう。

最初の例示用シャッターでは、該組成物を、乾燥した時
約４３ミクロンの厚さになる様に塗装した。該乾燥厚さ
は一連当り約２５ポンドの総塗装重量に相当し、一連当
り約２０ポンドの活性塗装重量に相当する。実施例１の
組成物の乾燥フィルムの厚さは一連当り約３．８ポンド
の磁気フレ−ク濃度を表わす。実施例１で明細した様に
、本例で使用するフレークは−蓬当り約１．２ポンドの
理論的遮蔽を有し、及び本塗装のフレークが一連当り約
３８ポンドの遮蔽を有している。本実施例の遮蔽比は約
３．２である。透明シートを通して見ると、この最初の
例示用シャッターは透過型の時、明るい赤色を示し、反
射型の時、深い黄−金色を示した。該ディスプレーのシ
ャッターの一部が反射型であり一部が透過型である時、
黄−金色と赤色の間に顕著なコントラストがあった。二
番目の例示用シャッターでは、該組成物を約３６ミクロ
ンの乾燥厚さ（一連当り約１２ポンドの活性塗装重量）
になる様に塗装した。

相当する遮蔽比は約１．９であり、透明シートを通して
みると、この二番目の例示用シャッターは透過型の時明
るい赤色を示し、実質上、最初例示用シャッターの透過
型の時の色合いと同じであった。しかし反射型の時、こ
の二番目の例示用シャッターは最初の例示用シャッター
の反射型の時の赤色−金色の強いコントラストがなく赤
色と黄色の混じった色合いを示した。該フレークが基体
を適当に遮蔽していないのである。第三番目の例示用塗
装では、該組成物を、約７０ミクロンの乾燥厚さ（一連
当り約３３ポンドの活性塗装重量）になる様に塗装した
。

相当する遮蔽比は約５３である。この三番目の例示用装
置を反射型で透明なシートを通してみると、黄色−金色
を示した。この第三番目の例示用塗装を、前に透過型と
称した所に置くと、しかしながら階金色（憲一金色）が
示された。階金色で、赤色が実質上見えなくなった事は
投射光が該フィルムを透過せずそこで吸収された事を示
す。それ故、該塗装が余り厚いと投射光が透過するより
も吸収され、透過型が吸収型になり、該塗装がシャッタ
ーよりむしろ光トラツプになる。更に数種の例示用シャ
ッターを種々の塗装重量で作り、この例示用シャッター
の試験の結果から添付諸図が得られた。余りに薄い塗装
（第二番目の例示）でも、余り厚い塗装（第三番目の例
示）でも色合いの相違によるコントラストは増加しなか
った。

余りに薄い塗装は基体の色合いが優勢であり、余りに厚
い塗装は塗装の色合いが優勢である。特に色材濃度及び
磁気フレ−ク遮蔽が本発明の臨界条件に従わないと相違
する色合いの相互関係はないのである。勿論、狭い塗装
重量範囲が、そこに用いられる磁気粒子の濃度即ち密度
に決定的である事を理解すべきである。シャッターディ
スプレーを効果的にする為に基本的な決定的パラメータ
ーは、遮蔽比として前に定義した、ディスプレー表面の
単位面積当りの磁気粒子の平面の面積である。約１−１
／２から約４−３／４の遮蔽比だけが視覚的に満足する
シャッターディスプレーを生じる事を見し、出した。実
施例 ３ カプセル含有色材がフタロシアニングリーンの微小分散
顔料で、油を基準として約２％の濃度で使用し、平均粒
子径が約０．１ミクロンである事を除いて、実施例１の
塗装組成物を再び製造した。

本組成物を用いて作ったディスプレーは、溶解染料を用
いた、上の実施例２でわかったのと同様に、シャッター
効果について、同一の臨界塗装重量範囲を示した。実施
例 ４ 本実施例において、該色材がオイルイエローＮＢ（ｐ−
ジエチルアミノアゾベンゼン，カラーインデックス１１
０２１）であり、カプセル成分系の１．４％使用し、及
び該磁気物質がインターナショナルニッケル（Ｉｎｔｅ
ｒＭｔｉｏ佃Ｉ ＮｉｃｋｅｌＣＯ．，ｌｍ．，）ハン
テイントン，ウエストヴアジニアからＢＭ−１５５‐弘
の商品名で市販されている金属ニッケルのフレーク（縦
横比が約４０最長が約４０ミクロン）である事を除いて
実施例１と同様に塗装組成物を製造した。

該磁気フレークはカプセル化成分の約２０％である。カ
プセル化するオイルは実施例１で述べた中から選んだ。
該組成物を、厚さ３ミルのポリエチレンテレフタレート
のフイルムの様な柔軟な透明フィルムに、この塗装にお
いて該フレークの遮蔽比が約３．２になる様な量で塗装
した。透明フィルム上の乾燥塗装は種々の基体要素とと
もに使用して効果的なカラーシャッター要素を供する。
該シャッター要素を、シャッター要素中の色村と異なる
色合いを印刷した基体の上に導くと完全なシャッターデ
ィスプレーができる。

該シャッター要素を緑色の文字を有する印刷基体シート
上に置いた。反射型の時、基体の印刷は見えなかった。
透過型の時、基体の印刷はシャッター要素を通してはっ
きり見えた。該シャッター要素の色材と印刷の色村の間
の比較上の色合いの相違は、際だった主体的視覚コント
ラストを出し、該印刷の改良したディスプレーになる。
本実施例のディスプレーの効果は、シャッター要素の色
材の色合いに出来るだけ同じ色合いを有する基体下地上
に基体印刷を置くと高められる。

事実、透過型のシャッターを通してみえる未印刷基体部
は反射型シャッターの時と同一の外観であつた。該シャ
ッター効果及びそれ故、ディスプレーの価値は該塗装が
満足できる範囲内にない時、矢なわれる。

塗装重量が非常に軽い時、基体印刷は常に分り易く、塗
装重量が非常に重いと、該シャッターがどんな型であっ
ても基体印刷は分りにくくなる。実施例 ５ 本実施例では、前に開示した、好ましい方法によって作
り、作る際のべヒクルから分離し、乾燥したカプセルを
用いて、塗装組成物を作る。

平均直径約４０ミクロンの該カプセルは、約２％の色村
、１９％の磁気フレーク、残りは油状液体としての鉢油
からなる油状内相分散液を約縄％含む。該色材はフタロ
シアニングリーンの様な緑色の微小分散顔料で、約０．
１ミクロンの平均粒子径を有する。該磁気フレークは縦
横比が約１６で、最長が約４０ミクロンのニッケルであ
る。該組成物を作る為、カプセルを、溶媒としてトルェ
ン中５％エチルセルロースの溶液に分散し、該カプセル
を該組成物の２５％とする。本組成物を前述の実施例の
組成物と同じ方法で使用する。

本願で記述したカラーシャッターディスプレー要素に対
して平方メートル当り１．５から４．７６平方メートル
の規定した範囲内の平側表面遮蔽を供する、ある色合い
の塗装は異なる色合いを有する基体とともに使用すると
本発明の具体例になる。実施例 ６ 本実施例において、実施例５の塗装組成物を黒塗りの成
形体にスプレー塗装した。

該塗装の厚さを、規定した範囲内の平面面積の遮蔽にな
る様に１〜３ミルに調整する。本実施例のシャッター効
果は前述の実施例と同じであった。実施例 ７ 本実施例において、基体の色合いを有する透明フィルム
を、シャッターディスプレーを作る為に用いた。

実施例１の黄色の組成物の様な磁気フレークカプセル塗
装組成物を、乾燥フィルム磁気フレーク遮蔽比が１一１
／２から４一３′４になる様な塗装重量で、透明坦体シ
ート上に塗装する。次に、該カプセル塗装を、適当な有
機溶媒に溶解したオイルブルー染料の入った、ニトロセ
ルロースの様な色つきラッカーで順次に塗装する。該デ
ィスプレーのカプセル側に投射し、白色光を反射熱で該
ディスプレーから反射させると、該反射光は黄色の色合
いを有している。他方、該ディスプレーを透過型にする
と、反射した白色光は緑の色合いを示す。緑の色合いの
明るさは、該ディスプレーのラッカー面に高反射性表面
を置くと高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は活性塗装重量及びハンター値の関係を示す。 第２図は反射型と透過型でのハンター値の差及び活性塗
装量の関係を示す。第３図は活性塗装量及び反射型と透
過型での反射光のカラー純度の関係を示す。第４図は活
性塗装量及び反射型と透過型からの反射光の主波長の関
係を示す。第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （i）ある選択された色合いの基体デイスプレー表
   面、及び（ii）（イ）液体及び磁気性フレークを含有す
   る実質的に球状の多数のマイクロカプセル、及び（ロ）
   色材 （ハ）（イ）および（ロ）を囲む実質的に透明な重合体
   バインダー物質か成なる基体デイスプレー表面１上に塗
   布された磁気応答性、可逆性シヤツターフイルムを備え
   たデイスプレー物品であつて、該フレークが該デイスプ
   レー表面に平行になると該色材の色合いが優先し、該フ
   レークが該デイスプレー表面に垂直になると該デイスプ
   レー表面の色合いが優先するように、該物品の付近の磁
   場が該磁気性フレークの配列を引きおこすことからなる
   デイスプレー物品。