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显示用白色颗粒、显示用颗粒分散液、显示介体以及显示装置.pdf

  • 上传人:奻奴
  • 文档编号:8946407
  • 上传时间:2021-01-24
  • 格式:PDF
  • 页数:37
  • 大小:4.07MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201210005957.6

    申请日:

    20120110

    公开号:

    CN102838886B

    公开日:

    20160120

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C09C1/00,C09C1/36,C09C3/10,C09C3/12,G02F1/167

    主分类号:

    C09C1/00,C09C1/36,C09C3/10,C09C3/12,G02F1/167

    申请人:

    富士施乐株式会社

    发明人:

    萱岛弘志,川原淳

    地址:

    日本东京

    优先权:

    2011-139517,2011-139516

    专利代理机构:

    北京天昊联合知识产权代理有限公司

    代理人:

    丁业平;张天舒

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    内容摘要

    一种显示用白色颗粒,其包括下述聚合物作为构成要素:该聚合物包括从具有一个乙烯基的联苯化合物和具有两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少一种作为聚合成分。根据本发明,可以提供这样一种显示用白色颗粒,其与由氧化钛颗粒形成的白色颗粒相比,抑制了沉淀。

    权利要求书

    1.一种显示用白色颗粒,其包括下述聚合物作为构成要素:该聚合物包括从具有一个乙烯基的联苯化合物和具有两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少一种作为聚合成分。 2.根据权利要求1所述的显示用白色颗粒,其中所述具有一个乙烯基的联苯化合物为一乙烯基联苯,所述具有两个乙烯基的联苯化合物为二乙烯基联苯。 3.根据权利要求1所述的显示用白色颗粒,其中所述聚合物为由所述包括从具有一个乙烯基的联苯化合物和具有两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少一种的聚合成分与具有有机硅链的聚合成分共聚而得的共聚物。 4.根据权利要求3所述的显示用白色颗粒,其中所述具有有机硅链的聚合成分为二甲基有机硅化合物,该二甲基有机硅化合物在一个末端具有丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团。 5.根据权利要求3所述的显示用白色颗粒,其中所述具有有机硅链的聚合成分为由结构式1表示的化合物:结构式1其中R表示氢原子或甲基,R′表示氢原子或碳原子数为1至4的烷基,n表示自然数,并且x表示1至3的整数。 6.一种显示用白色颗粒,包含:无机白色颗粒;以及涂覆在所述无机白色颗粒上的涂覆层,所述涂覆层包括下述聚合物作为构成要素:该聚合物包括从具有一个乙烯基的联苯化合物和具有两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少一种作为聚合成分。 7.根据权利要求6所述的显示用白色颗粒,其中所述具有一个乙烯基的联苯化合物为一乙烯基联苯,所述具有两个乙烯基的联苯化合物为二乙烯基联苯。 8.根据权利要求6所述的显示用白色颗粒,其中所述聚合物为由所述包括从具有一个乙烯基的联苯化合物和具有两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少一种的聚合成分与具有有机硅链的聚合成分共聚而得的共聚物。 9.根据权利要求8所述的显示用白色颗粒,其中所述具有有机硅链的聚合成分为二甲基有机硅化合物,该二甲基有机硅化合物在一个末端具有丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团。 10.根据权利要求8所述的显示用白色颗粒,其中所述具有有机硅链的聚合成分为由结构式1表示的化合物:结构式1其中R表示氢原子或甲基,R′表示氢原子或碳原子数为1至4的烷基,n表示自然数,并且x表示1至3的整数。 11.一种显示用颗粒分散液,包含:包括根据权利要求1所述的显示用白色颗粒的颗粒组;以及用来分散所述颗粒组的分散介质。 12.一种显示用颗粒分散液,包括:包含根据权利要求6所述的显示用白色颗粒的颗粒组;以及用来分散所述颗粒组的分散介质。 13.一种显示介体,包括:一对基板,其中至少一个基板具有透光性质,并且该对基板以在其之间留有间隙的方式相对设置;电泳颗粒组,其被封闭在所述一对基板之间,并且根据电场进行电泳;白色颗粒组,其被封闭在所述一对基板之间,并包括根据权利要求1所述的显示用白色颗粒;以及分散介质,其被封闭在所述一对基板之间,并且用来分散所述电泳颗粒组和所述白色颗粒组。 14.一种显示介体,包括:一对基板,其中至少一个基板具有透光性质,并且该对基板以在其之间留有间隙的方式相对设置;电泳颗粒组,其被封闭在所述一对基板之间,并且根据电场进行电泳;白色颗粒组,其被封闭在所述一对基板之间,并包括根据权利要求6所述的显示用白色颗粒;以及分散介质,其被封闭在所述一对基板之间,并且用来分散所述电泳颗粒组和所述白色颗粒组。 15.一种显示装置,包括:根据权利要求13所述的显示介体;以及在所述一对基板之间产生电场的电场产生单元。 16.一种显示装置,包括:根据权利要求14所述的显示介体;以及在所述一对基板之间产生电场的电场产生单元。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及显示用白色颗粒、显示用颗粒分散液、显示介体以及 显示装置。

    背景技术

    作为可重复写入的显示介体,已知的是使用电泳颗粒的显示介 体。例如,该显示介体包括一对基板和封闭在所述基板之间的颗粒, 所述颗粒可根据在该对基板之间形成的电场从而在所述基板之间移 动。在这种显示介体中,往往将白色颗粒密封在所述基板之间从而显 示白色。

    例如,日本专利文献JP-A-2006-096985和JP-A-2007-231208公 开了使用乙烯基萘的白色颗粒。

    例如,日本专利文献JP-A-2008-122468公开了其中颜料颗粒被乙 烯基萘涂覆的白色复合颗粒。

    发明内容

    根据本发明的第一方面,提供了一种显示用白色颗粒,其包括下 述聚合物作为构成要素:该聚合物包括从具有一个乙烯基的联苯化合 物和具有两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少一种作为聚合成分。

    本发明的第二方面提供根据第一方面所述的显示用白色颗粒,其 中所述具有一个乙烯基的联苯化合物为一乙烯基联苯,所述具有两个 乙烯基的联苯化合物为二乙烯基联苯。

    本发明的第三方面提供根据第一方面所述的显示用白色颗粒,其 中所述聚合物为由所述包括从具有一个乙烯基的联苯化合物和具有 两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少一种的聚合成分与具有有机 硅链的聚合成分共聚而得的共聚物。

    本发明的第四方面提供根据第三方面所述的显示用白色颗粒,其 中所述具有有机硅链的聚合成分为二甲基有机硅化合物,该二甲基有 机硅化合物在一个末端具有丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团。

    本发明的第五方面提供根据第三方面所述的显示用白色颗粒,其 中所述具有有机硅链的聚合成分为由结构式1表示的化合物:

    结构式1

    其中R1表示氢原子或甲基,R1′表示氢原子或碳原子数为1至4 的烷基,n表示自然数,并且x表示1至3的整数。

    根据本发明的第六方面,提供了一种显示用白色颗粒,该白色颗 粒包含:无机白色颗粒;以及涂覆在所述无机白色颗粒上的涂覆层, 所述涂覆层包括下述聚合物作为构成要素:该聚合物包括从具有一个 乙烯基的联苯化合物和具有两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少 一种作为聚合成分。

    本发明的第七方面提供根据第六方面所述的显示用白色颗粒,其 中所述具有一个乙烯基的联苯化合物为一乙烯基联苯,所述具有两个 乙烯基的联苯化合物为二乙烯基联苯。

    本发明的第八方面提供根据第六方面所述的显示用白色颗粒,其 中所述聚合物为由所述包括从具有一个乙烯基的联苯化合物和具有 两个乙烯基的联苯化合物中选择的至少一种的聚合成分与具有有机 硅链的聚合成分共聚而得的共聚物。

    本发明的第九方面提供根据第八方面所述的显示用白色颗粒,其 中所述具有有机硅链的聚合成分为二甲基有机硅化合物,该二甲基有 机硅化合物在一个末端具有丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团。

    本发明的第十方面提供根据第八方面所述的显示用白色颗粒,其 中所述具有有机硅链的聚合成分为由结构式1表示的化合物:

    结构式1

    其中R1表示氢原子或甲基,R1′表示氢原子或碳原子数为1至4 的烷基,n表示自然数,并且x表示1至3的整数。

    根据本发明的第十一方面,提供了一种显示用颗粒分散液,该分 散液包含:包括根据第一方面所述的显示用白色颗粒的颗粒组;以及 用来分散所述颗粒组的分散介质。

    根据本发明的第十二方面,提供了一种显示用颗粒分散液,包括: 包含根据第六方面所述的显示用白色颗粒的颗粒组;以及用来分散所 述颗粒组的分散介质。

    根据本发明的第十三方面,提供了一种显示介体,该显示介体包 括:一对基板,其中至少一个基板具有透光性质,并且该对基板以在 其之间留有间隙的方式相对设置;电泳颗粒组,其被封闭在所述一对 基板之间,并且根据电场进行电泳;白色颗粒组,其被封闭在所述一 对基板之间,并包括根据第一方面所述的显示用白色颗粒;以及分散 介质,其被封闭在所述一对基板之间,并且用来分散所述电泳颗粒组 和所述白色颗粒组。

    根据本发明的第十四方面,提供了一种显示介体,该显示介体包 括:一对基板,其中至少一个基板具有透光性质,并且该对基板以在 其之间留有间隙的方式相对设置;电泳颗粒组,其被封闭在所述一对 基板之间,并且根据电场进行电泳;白色颗粒组,其被封闭在所述一 对基板之间,并包括根据第六方面所述的显示用白色颗粒;以及分散 介质,其被封闭在所述一对基板之间,并且用来分散所述电泳颗粒组 和所述白色颗粒组。

    根据本发明的第十五方面,提供了一种显示装置,该显示装置包 括:根据第十三方面所述的显示介体;以及在所述一对基板之间产生 电场的电场产生单元。

    根据本发明的第十六方面,提供了一种显示装置,该显示装置包 括:根据第十四方面所述的显示介体;以及在所述一对基板之间产生 电场的电场产生单元。

    根据本发明的第一至第五方面,可以提供这样一种显示用白色颗 粒,与由氧化钛颗粒形成的白色颗粒相比,该显示用白色颗粒的沉淀 能受到抑制。

    根据本发明的第十一方面,可以提供这样一种显示用颗粒分散 液,与将由氧化钛颗粒形成的白色颗粒用作白色颗粒组的情况相比, 该分散液能抑制其中显示用白色颗粒的沉淀。

    根据本发明的第十三和第十五方面,可以提供这样一种显示介体 和显示装置,与将由氧化钛颗粒形成的白色颗粒用作白色颗粒组的情 况相比,它们可以稳定地保持白色显示。

    根据本发明的第六至第十方面,可以提供这样一种显示用白色颗 粒,与不具有涂覆层的无机白色颗粒相比,该显示用白色颗粒能抑制 其电场响应性。

    根据本发明的第十二方面,可以提供这样一种显示用颗粒分散 液,与将不具有所述涂覆层的无机白色颗粒用作白色颗粒组的情况相 比,该分散液能抑制其中显示用白色颗粒的电场响应性。

    根据本发明的第十四和第十六方面,可以提供这样一种显示介体 和显示装置,与将不具有所述涂覆层的无机白色颗粒用作白色颗粒组 的情况相比,它们能抑制由于显示用白色颗粒的电场响应性而导致的 混色显示。

    附图简要说明

    下面将根据以下附图对本发明的示例性实施方案进行详细说明, 其中:

    图1是显示根据本发明第一示例性实施方案的显示装置构造的 示意图;

    图2A和2B是显示当在根据第一示例性实施方案的显示装置的 显示介体的基板之间施加电压时颗粒组移动情况的示意图;

    图3是显示根据本发明第二示例性实施方案的显示装置构造的 示意图;

    图4是显示在根据第二示例性实施方案的显示装置中所施加的 电压和颗粒移动量(显示密度)之间关系的示意图;

    图5A至5I为显示在显示介体的基板之间所施加的电压和颗粒移 动情况之间关系的示意图。

    实施本发明的最佳方式

    下文中将对本发明的示例性实施方案进行详细说明。

    显示用白色颗粒和显示用颗粒分散液

    根据本发明示例性实施方案的白色颗粒包括以下聚合物作为构 成要素:该聚合物包括选自具有一个乙烯基的联苯化合物和具有两个 乙烯基的联苯化合物(在下文中,这两种联苯化合物还可以称为“乙 烯基联苯化合物”)中的至少一种作为聚合成分。

    在已知的显示介体中,当将背景颜色设定为白色时,从保持白色 显示的角度考虑,优选以显示用白色颗粒漂浮在分散介质中的状态来 保持这些颗粒。

    由于诸如氧化钛颗粒之类的无机白色颗粒具有高折射率,因此实 现了高白度的显示。然而,由于无机白色颗粒具有高比重(高密度), 因此随着时间流逝出现沉淀现象,并且因此难以保持稳定的白色显 示。

    另一方面,在根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒中,由于 将所述包括至少一种乙烯基联苯化合物作为聚合成分的聚合物用作 构成要素,因此抑制了沉淀。这是因为包括至少一种乙烯基联苯化合 物作为聚合成分的聚合物为具有低比重的材料(例如,比重为1.1或 更小的材料)。

    因此,在采用根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒的显示介 体(以及显示装置)中,可以保持稳定的白色显示。

    在根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒中,由于所述包括至 少一种乙烯基联苯化合物作为聚合成分的聚合物为具有高折射率(例 如,范围为1.63至1.66)的材料,因此还可以实现高白度的白色显 示。

    在根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒中,由于所述包括至 少一种乙烯基联苯化合物作为聚合成分的聚合物为具有低带电性 (chargeability)的材料,因此降低了电场响应性。即,降低了由电 场引起的电泳速度。因此,在显示介体(以及显示装置)中,由于所 述显示用白色颗粒没有与其它颜色显示颗粒(电泳颗粒)一起由于电 场而进行电泳,因此难以影响其它颜色显示颗粒(电泳颗粒)的显示 性质,因此可以抑制由于显示用白色颗粒的电场响应性而引起的混色 显示。

    根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒包括无机白色颗粒和 涂覆在无机白色颗粒上的涂覆层。

    所述涂覆层包括以下聚合物作为构成要素,该聚合物包括选自具 有一个乙烯基的联苯化合物和具有两个乙烯基的联苯化合物(下文 中,这两种联苯化合物还可以称为“乙烯基联苯化合物”)中的至少 一种作为聚合成分。

    在已知的显示介体中,当将背景颜色设定为白色时,从保持白色 显示的角度考虑,优选以显示用白色颗粒漂浮在分散介质中的状态来 保持这些颗粒。

    由于诸如氧化钛颗粒之类的无机白色颗粒具有高折射率,因此实 现了高白度显示。然而,由于无机白色颗粒具有大量的电荷从而具有 高度的电场响应性,因此由电场引起的电泳速度高并且因此无机白色 颗粒与其它颜色的电泳颗粒(显示颗粒)一起向着显示介体的显示面 电泳,从而引起混色显示。

    另一方面,在根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒中,由于 无机白色颗粒的表面被包括以下聚合物作为构成要素的涂覆层所包 覆:所述聚合物含有至少一种乙烯基化合物作为聚合成分,因此降低 了电场响应性。即,降低了由电场引起的电泳速度。这是因为所述包 括至少一种乙烯基联苯化合物作为聚合成分的聚合物为具有低带电 性的材料。

    因此,在采用根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒的显示介 体(以及显示装置)中,由于降低了由电场引起的显示用白色颗粒的 电泳速度,即,显示用白色颗粒没有与其它颜色显示颗粒(电泳颗粒) 一起由于电场而进行电泳,因此难以影响其它颜色显示颗粒(电泳颗 粒)的显示性质,从而可以抑制由显示用白色颗粒的电场响应性引起 的混色显示。

    在根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒中,因为所述包括至 少一种乙烯基联苯化合物作为聚合成分的聚合物为具有高折射率(例 如,在1.63至1.66的范围内)的材料,因此可以认为,由于无机白 色颗粒表面被包括所述聚合物作为构成要素的涂覆层所包覆,从而能 抑制白度的降低。

    下面将对这些成分进行说明。

    根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒均包括以下聚合物作 为构成要素:所述聚合物含有选自乙烯基化合物中的至少一种作为聚 合成分。

    即,根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒包括所述的聚合 物。

    具体而言,用作白色颗粒构成要素的聚合物优选为由包括选自乙 烯基联苯化合物中至少一种的聚合成分和另一种聚合成分共聚而得 的共聚物。

    从具有有机硅链的聚合成分、具有烷基链的聚合成分和非离子聚 合成分中选择的至少一种可以用作所述另一种聚合成分。

    用作白色颗粒构成要素的聚合物的例子包括:

    1)由包括选自乙烯基联苯化合物中至少一种的聚合成分、具有有 机硅链的聚合成分以及根据需要的非离子聚合成分共聚而得的共聚 物;

    2)由包括选自乙烯基联苯化合物中至少一种的聚合成分、具有烷 基链的聚合成分以及根据需要的非离子聚合成分共聚而得的共聚物; 和

    3)由包括选自乙烯基联苯化合物中至少一种的聚合成分和非离 子聚合成分共聚而得的共聚物。

    所述乙烯基联苯化合物选自具有一个乙烯基的联苯化合物和具 有两个乙烯基的联苯化合物。

    具有一个乙烯基的联苯化合物的例子包括一乙烯基联苯(例如, 由结构式A表示的一乙烯基联苯)。具有两个乙烯基的联苯化合物 的例子包括二乙烯基联苯(例如,由结构式B表示的二乙烯基联苯)。

    具有有机硅链的聚合成分(具有有机硅链的单体)的例子包括在 一个末端具有(甲基)丙烯酸酯基团的二甲基有机硅单体(由结构式1 表示的有机硅化合物,例如由ChissoCorporation制备的Silaplane FM-0711、FM-0721和FM-0725以及由Shin-EtsuSiliconeCo.制备的 X-22-174DX、X-22-2426、X-22-2475)。

    可将单体或大分子单体用作具有有机硅链的聚合成分。“大分子 单体”是具有可聚合官能团的低聚物(聚合度约为2至300)或聚合 物总称,它们具有聚合物和单体两者的性质。

    结构式1

    在结构式1中,R1表示氢原子或甲基,R1′表示氢原子或碳原子 数为1至4的烷基,n表示自然数(例如1至1000,优选3至100), 并且x表示1至3的整数。

    具有碳原子数优选为4至30的烷基链的长链(甲基)丙烯酸烷基酯 可以用作具有烷基链的聚合成分(具有烷基链的单体),其具体例子 包括(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、 (甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸硬脂基酯。

    非离子单体可以用作非离子聚合成分(非离子单体),其具体例 子包括(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、乙烯、 丙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯、N-烷基取代的(甲基)丙烯酰胺、 乙烯基咔唑、苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯基萘、聚乙二醇单(甲基) 丙烯酸酯、乙烯基氯、偏二氯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸 羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丁酯。

    术语“(甲基)丙烯酰基”是指“丙烯酰基和甲基丙烯酰基”,术 语“(甲基)丙烯基”是指“丙烯基和甲基丙烯基”,并且术语“(甲基) 丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯”。

    在用作白色颗粒构成成分的聚合物中,乙烯基联苯化合物的重量 相对于聚合物的总重量的比率优选为1重量%至99重量%(更优选为 10重量%至80重量%)。

    下面将对显示用白色颗粒的性质进行说明。

    显示用白色颗粒的体均粒径(例如)为0.1μm至10μm,优选为 0.15μm至5μm,更优选为1.5μm至1μm。

    颗粒的体均粒径通过使用由OtsukaElectronicsCo.,Ltd.制造的 “FPAR-1000:粒度分析仪”而测定。

    下面对制备显示用白色颗粒的方法进行说明。

    关于显示用白色颗粒,例如通过向有机溶剂中加入并混合用作白 色颗粒构成要素的聚合物原料成分(单体)和根据需要的诸如聚合引 发剂等其它添加剂来制备分散液。

    之后,当(例如)通过加热分散液使聚合反应进行时,通过该聚 合反应使聚合物沉淀从而形成颗粒状产品。

    具体而言,例如,作为聚合成分的乙烯基联苯化合物的可聚合部 位通过聚合而变得与有机溶剂不相容,从而沉淀,并成长为颗粒。因 此,当聚合物包括另一种成分作为聚合成分时,可以认为,在乙烯基 联苯化合物的可聚合部位向内部取向而另一种聚合成分的可聚合部 位向外部取向的同时,颗粒生长。

    例如,将具有溶解乙烯基联苯化合物但不溶解其聚合物这种性质 的溶剂用作此处所用的有机溶剂,具体而言,单独使用诸如石蜡和己 烷等烃类溶剂或使用该烃类溶剂、硅油和芳香族烃类溶剂(如甲苯) 的混合溶剂。

    下面对无机白色颗粒进行说明。

    无机白色颗粒的例子包括金属氧化物颗粒,如氧化钛颗粒、氧化 硅颗粒、氧化锌颗粒和氧化锡颗粒。

    其中,从具有高折射率以及实现高白度显示的角度考虑,可适当 使用氧化钛颗粒。

    下面对涂覆层进行说明。

    所述涂覆层包括以下所述聚合物作为构成要素,该聚合物含有选 自乙烯基联苯化合物中的至少一种作为聚合成分之一。即,涂覆层包 括聚合物。

    具体而言,用作涂覆层构成要素的聚合物优选为由包括至少一种 乙烯基联苯化合物的聚合成分和另一种聚合成分共聚而得的共聚物。

    从具有有机硅链的聚合成分、具有烷基链的聚合成分和非离子聚 合成分中选择的至少一种可以用作所述另一种聚合成分。

    用作涂覆层构成要素的聚合物的例子包括:

    1)由包括选自乙烯基联苯化合物中至少一种的聚合成分、具有有 机硅链的聚合成分以及根据需要的非离子聚合成分共聚而得的共聚 物;

    2)由包括选自乙烯基联苯化合物中至少一种的聚合成分、具有烷 基链的聚合成分以及根据需要的非离子聚合成分共聚而得的共聚物; 和

    3)由包括选自乙烯基联苯化合物中至少一种的聚合成分和非离 子聚合成分共聚而得的共聚物。

    所述乙烯基联苯化合物选自具有一个乙烯基的联苯化合物和具 有两个乙烯基的联苯化合物。

    具有一个乙烯基的联苯化合物的例子包括一乙烯基联苯(例如, 由上述结构式A表示的一乙烯基联苯)。

    具有两个乙烯基的联苯化合物的例子包括二乙烯基联苯(例如, 由上述结构式B表示的二乙烯基联苯)。

    具有有机硅链的聚合成分(具有有机硅链的单体)、具有烷基链 的聚合成分(具有烷基链的单体)以及非离子聚合成分(非离子单体) 与上文针对用作白色颗粒构成要素的聚合物所描述的相同。

    在用作涂覆层构成要素的聚合物中,乙烯基联苯化合物的重量相 对于聚合物的总重量的比率优选在1重量%至99重量%范围内(更优 选在10重量%至80重量%范围内)。

    在显示用白色颗粒中,涂覆于无机白色颗粒上的涂覆层的量相对 于无机白色颗粒的重量的比率,例如在1重量%至99重量%的范围内, 优选在5重量%至80重量%范围内。

    涂覆层的量可以(例如)如下所述计算。例如,将所制备的显示 用白色颗粒离心并沉淀,并测量沉淀物的重量,从而,可以将无机白 色颗粒所增加的重量计算为涂覆层的量。在另一例子中,可以通过使 用颗粒的组成分析或热重分析来计算涂覆层的量。

    下面对制备显示用白色颗粒的方法进行说明。

    对于显示用白色颗粒,制备其中无机白色颗粒分散在有机溶剂中 的无机白色颗粒分散液,并且通过(例如)向该无机白色颗粒分散液 中加入并混合用作涂覆层构成要素的聚合物原料成分(单体)和根据 需要的诸如聚合引发剂等其它添加剂来制备混合溶液。

    之后,当(例如)通过对混合溶液进行加热使聚合反应进行时, 通过聚合反应使得聚合物沉淀在无机白色颗粒的表面上。

    具体而言,例如,作为聚合成分的乙烯基联苯化合物的可聚合部 位通过聚合而变得与有机溶剂不相容,从而沉淀,并以层形式沉积在 无机白色颗粒的表面上。因此,当聚合物包括另一种成分作为聚合成 分时,可以认为,在乙烯基联苯化合物的可聚合部位向内部取向而另 一种聚合成分的可聚合部位向外部取向的同时,聚合物以层形式沉积 在无机白色颗粒的表面上。

    因此,可以获得这样的显示用白色颗粒,其包括被含有特定共聚 物作为构成要素的涂覆层所涂覆的无机白色颗粒。

    例如,将具有溶解乙烯基联苯化合物但不溶解其聚合物这种性质 的溶剂用作本文所用的有机溶剂,具体而言,单独使用诸如石蜡和己 烷等烃类溶剂或使用该烃类溶剂、硅油和芳香族烃类溶剂(如甲苯) 的混合溶剂。

    下面对采用显示用白色颗粒的显示用颗粒分散液进行说明。

    采用显示用白色颗粒的显示用颗粒分散液(根据本示例性实施方 案的颗粒分散液)包含:包括所述显示用白色颗粒的颗粒组和分散介 质,其中颗粒组分散在所述分散介质中。

    显示用颗粒分散液可包括其它显示颗粒(电泳颗粒)作为颗粒组。 根据需要可以向显示用颗粒分散液中加入酸、碱、盐、分散剂、分散 稳定剂、用于抗氧化或紫外吸收的稳定剂、抗菌剂、防腐剂等。

    用于显示介体的多种分散介质均可用作所述分散介质,但可以优 先地选择低介电常数溶剂(例如,介电常数为5.0或更低,优选介电 常数为3.0或更低)。该分散介质还可以与除所述低介电常数溶剂之 外的溶剂一起使用,但优选包括50体积%或更多的低介电常数溶剂。 该低介电常数溶剂的介电常数通过介电常数仪(由NihonRufutoCo., Ltd.制造)来测定。

    低介电常数溶剂的例子包括自石油衍生的高沸点溶剂诸如链烷 烃溶剂、硅油和含氟液体等,并且优选根据作为涂覆层构成要素的共 聚物类型来选择所述低介电常数溶剂。

    具体而言,例如,当使用一种包括具有有机硅链的聚合成分作为 其聚合成分的共聚物时,可优选选择硅油作为分散介质。当使用一种 包括具有烷基链的聚合成分作为其聚合成分的共聚物时,可优选选择 链烷烃溶剂作为分散介质。然而,分散介质不限于这些例子。

    硅油的例子包括那些其中烃基与硅氧烷键连接的硅油(如二甲基 硅油、二乙基硅油、甲基乙基硅油、甲基苯基硅油和二苯基硅油)。 其中,可优选使用二甲基硅油。

    链烷烃溶剂的例子包括碳原子数为20或更多的正链烷烃(沸点 为80℃或更高)和异链烷烃,并且从安全性和挥发性的角度考虑, 可优选使用异链烷烃。其具体例子包括ShellSol71(由ShellSekiyu K.K.制备)、IsoparO、IsoparH、IsoparK、IsoparL、IsoparG、Isopar M(Isopar为ExxonCo.的产品名)和IP溶剂(由Idemitsu PetrochemicalCo.,Ltd.制备)。

    电荷控制剂的例子包括离子或非离子表面活性剂、具有亲脂性部 分和亲水性部分的嵌段或接枝共聚物、具有聚合物链骨架(如环状、 星状或树枝状聚合物(树状聚合物))的化合物、水杨酸金属络合物、 儿茶酚金属络合物、含金属的双偶氮染料、四苯基硼酸酯衍生物、聚 合性有机硅大分子单体(由ChissoCorporation制备的Silaplane) 与阴离子单体或阳离子聚合物的共聚物等。

    离子或非离子表面活性剂的更具体例子包括以下所述的化合物。 非离子表面活性剂的例子包括聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯 基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸 酯、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和脂肪酸烷 醇酰胺。阴离子表面活性剂的例子包括烷基苯磺酸盐、烷基苯基磺酸 盐、烷基萘磺酸盐、高级脂肪酸盐、高级脂肪酸酯的硫酸酯盐和高级 脂肪酸酯的磺酸。阳离子表面活性剂的例子包括伯胺盐至叔胺盐和季 铵盐。相对于颗粒固体的量,这些电荷控制剂的含量优选在0.01重 量%至20重量%范围内,更优选在0.05重量%至10重量%范围内。

    根据本示例性实施方案的显示用白色颗粒和显示用颗粒分散液 被用于电泳显示介体等。

    显示介体和显示装置

    下面对根据本发明示例性实施方案的显示介体和显示装置的例 子进行说明。

    第一示例性实施方案

    图1是显示根据本发明第一示例性实施方案的显示装置构造的示 意图。图2A和2B是显示当在根据第一示例性实施方案的显示装置 的显示介体的基板之间施加电压时颗粒组移动情况的示意图。

    根据第一示例性实施方案的显示装置10为这样一种类型,其中 将除白色颗粒之外随着电场进行电泳的电泳颗粒组用作其显示介体 12的颗粒组34,并且将包括根据本示例性实施方案的显示用白色颗 粒的白色颗粒组用作反射颗粒组36。

    将颗粒组34A和与颗粒组34A颜色不同且带电极性不同的颗粒 组34B用作颗粒组34。

    如图1所示,根据本示例性实施方案的显示装置10包括显示介 体12、向显示介体12施加电压的电压施加单元16和控制单元18。

    显示介体12包括用作图像显示板的显示基板20、面向显示基板 20且与显示基板20之间留有间隙地设置的背面基板22、保持基板之 间特定间隔并将显示基板20和背面基板22之间的空间分隔成多个小 室的间隔部件24、被封闭在各小室中的颗粒组34以及光学反射性质 不同于颗粒组34的反射颗粒组36。

    小室表示被显示基板20、背面基板22和间隔部件24所围绕的区 域。分散介质50被封闭在各小室中。颗粒组34包括多个颗粒,它们 分散在分散介质50中,并根据在各小室中形成的电场强度,穿过反 射颗粒组36中的空隙而在显示基板20和背面基板22之间移动(电 泳)。

    通过设置间隔部件24以形成小室,使得所形成的小室对应于图 像显示在显示介体12上时的各个像素,以此,显示介体12可被构造 为以逐像素方式(pixelbypixel)来显示图像。

    为了简化说明,下面将参照主要关注一个小室的附图,来对本示 例性实施方案进行说明。下面将详细说明该构造。

    首先,对一对基板进行说明。

    显示基板20具有其中表面电极40和表面层42依次叠加在基础 基板38上的构造。背面基板22具有其中背面电极46和表面层48依 次叠加在基础基板44上的构造。

    显示基板20具有透光性质,或显示基板20和背面基板22都具 有透光性质。本示例性实施方案中的透光性质是指可见光的透射比为 60%或更高。

    基础基板38和基础基板44的材料的例子包括玻璃或塑料,例如 聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺 树脂、聚酯树脂、环氧树脂和聚醚砜树脂。

    表面电极40和背面电极46的材料的例子包括铟、锡、镉和锑的氧化物,诸如ITO等复合氧化物,诸如金、银、铜和镍等金属、以及诸如聚吡咯烷和聚噻吩等有机材料。表面电极40和背面电极46可以是单层膜、混合膜和其复合膜中的任意一种。表面电极40和背面电极46的厚度优选在至范围内。背面电极46和表面电极40可以(例如)形成为矩阵状或条状。

    表面电极40可嵌入基础基板38中。背面电极46可嵌入基础基 板44中。在这种情况中,基础基板38和基础基板44的材料根据颗 粒组34的颗粒组成进行选择。

    背面电极46和表面电极40可分别与显示基板20和背面基板22 分离,并可设置在显示介体12外部。

    已经描述了在显示基板20和背面基板22两者中均设置电极(表 面电极40和背面电极46)的情况,但电极可以仅设置在一个基板中 并可以以有源矩阵型进行驱动。

    为了以有源矩阵型来驱动电极,基础基板38和基础基板44可包 括针对每个像素的TFT(薄膜晶体管)。TFT优选设置在背面基板 22中,而不是设置在显示基板中。

    下面对表面层进行说明。

    表面层42和表面层48分别形成在表面电极40和背面电极46上。 表面层42和表面层48的材料例子包括聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、 聚酰亚胺、环氧树脂、聚异氰酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丁二烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、共聚尼龙、可紫外固化的丙烯酰基树脂和氟树脂。

    表面层42和表面层48可包括上述树脂和一种电荷输送材料,并 且可包括具有电荷输送性的自支持性树脂。

    下面对间隔部件进行说明。

    用来保持显示基板20和背面基板22之间内部基板间隔的间隔部 件24由热塑性树脂、热固性树脂、电子束固化树脂、光固化树脂、 橡胶、或金属等形成。

    间隔部件24可以并入显示基板20和背面基板22的任一者中。 在这种情况中,通过对基础基板38或基础基板44进行蚀刻的蚀刻工 艺、激光工艺、使用预成型模具的压印工艺或印刷工艺等来制造该结 构。

    在这种情况中,间隔部件24在显示基板20和背面基板22的任 一者或两者中形成。

    间隔部件24可以是有颜色的或无颜色的,但优选是无颜色且透 明的。在这种情况中,间隔部件24由诸如聚苯乙烯、聚酯或丙烯酸 树脂等透明树脂形成。

    颗粒状间隔部件24优选也是透明的,并且除聚苯乙烯、聚酯、 丙烯酸树脂等透明树脂颗粒之外,可以使用玻璃颗粒。

    术语“透明的”是指可见光的透射比为60%或更高。

    下面对颗粒组进行说明。

    被封闭在显示介体12中的颗粒组34优选分散在作为分散介质50 的聚合物树脂中。该聚合物树脂优选为聚合物凝胶或高分子聚合物。

    聚合物树脂的例子包括得自天然聚合物的聚合物凝胶,例如琼脂 糖、琼脂果胶、直链淀粉、海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯、异地衣淀粉、 胰岛素、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、凝胶多糖、酪蛋白、卡拉 胶、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、葡聚糖、琼脂、壳多糖、甲壳糖、 丝心蛋白、瓜尔胶、温柏种子、冠瘿多糖、糖原、葡甘聚糖、硫酸角 质素、角蛋白、胶原蛋白、醋酸纤维素、胞外多糖胶、裂褶多糖、凝 胶、象牙棕榈甘露聚糖、动物纤维素、右旋糖酐、硫酸皮肤素、淀粉、 黄芪胶、黑曲霉多糖、透明质酸、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、石 耳素、海萝聚糖、降解木葡聚糖、果胶、紫菜聚糖、甲基纤维素、甲 基淀粉、昆布糖、地衣淀粉、香菇聚糖和刺槐豆胶,以及几乎所有的 合成聚合物的聚合物凝胶。

    还可以使用在重复单元中具有醇、酮、醚、酯和酰胺等官能团的 聚合物,并且其例子包括聚乙烯醇、聚(甲基)丙烯酰胺或其衍生物、 聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷和包含这些聚合物的共聚物。

    其中,从制备稳定性、电泳性质等的角度考虑,优选使用明胶、 聚乙烯醇和聚(甲基)丙烯酰胺。

    这些聚合物树脂优选与绝缘性液体一起用作分散介质50。

    被封闭在各小室中的颗粒组34包括多个颗粒,它们分散在分散 介质50中并根据在小室中形成的电场强度在显示基板20和背面基板 22之间移动。

    颗粒组34的颗粒例子包括玻璃珠、氧化铝、氧化钛等的绝缘性 金属氧化物颗粒、热塑性或热固性树脂颗粒、通过用着色剂涂覆树脂 颗粒表面获得的颗粒、在热塑性或热固性树脂中含有绝缘性着色剂的 颗粒、以及具有Plasmon着色功能的金属胶体颗粒。

    用来制备颗粒组34的颗粒的热塑性树脂的例子包括以下物质的 聚合物或共聚物,所述物质为苯乙烯类如苯乙烯和氯苯乙烯,单烯烃 类如乙烯、丙烯、丁烯和异戊二烯,乙烯基酯类如乙酸乙烯基酯、丙 酸乙烯基酯、苯甲酸乙烯基酯和丁酸乙烯基酯,α-烯基脂肪族单羧酸 酯类如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、 丙烯酸辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基 丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸十二烷基酯,乙烯基醚类如乙烯基甲醚、乙 烯基乙醚和乙烯基丁醚,和乙烯基酮类如甲基乙烯基酮、己基乙烯基 酮和异丙烯基乙烯基酮。

    用来制备颗粒组34的颗粒的热固性树脂的例子包括含有二乙烯 基苯作为主要成分的交联共聚物、如交联聚甲基丙烯酸甲酯之类的交 联树脂、酚醛树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂和硅树脂。具 体而言,粘结剂树脂的代表性例子包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸烷 基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚 物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯、聚丙 烯、聚酯、聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺、改性松香和石蜡。

    有机或无机颜料、油溶性染料等可用作着色剂,其例子包括磁性 粉末如磁铁矿和铁素体,以及已知的着色剂如炭黑、氧化钛、氧化镁、 氧化锌、铜酞菁类青色着色剂、偶氮类黄色着色剂、偶氮类品红色着 色剂、喹吖酮类品红色着色剂、红色着色剂、绿色着色剂和蓝色着色 剂。其具体的代表性例子包括苯胺蓝、铜油蓝、铬黄、群青蓝、杜邦 油红、喹啉黄、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、孔雀绿草酸盐、灯黑、玫瑰 红、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料黄 97、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3。这些可以与多种着色剂组合 使用。

    根据需要,可以将电荷控制剂混合入颗粒组34颗粒的树脂中。 可将用作电子照相用调色剂材料的已知材料用作电荷控制剂。其例子 包括诸如氯化十六烷基吡啶、BONTRONP-51、BONTRONP-53、 BONTRONE-84和BONTRONE-81(由OrientChemicalIndustries Co.,Ltd.制备)等季铵盐、水杨酸基金属络合物、苯酚缩合物、四苯 基化合物、金属氧化物颗粒和使用各种偶联剂进行了表面处理的金属 氧化物颗粒。

    根据需要可将磁性材料混入到颗粒组34颗粒的内部或表面。根 据需要将被涂色的无机磁性材料或有机磁性材料用作磁性材料。透明 磁性材料(尤其是透明有机磁性材料)不会抑制着色颜料的显色,并 且其比重比无机磁性材料的小,这些透明磁性材料是优选的。

    例如,可将在日本专利文献JP-A-2003-131420中公开的小直径着 色磁性粉末用作所述着色磁性粉末。着色磁性粉末包括用作核的磁性 颗粒和叠加在磁性颗粒表面上的着色层。使用颜料等以不透水方式涂 覆磁性粉末以形成着色层,可选择这种着色层作为所述的着色层,例 如可优选使用光学干涉薄膜。该光学干涉薄膜是指由无色材料(如 SiO2或TiO2)形成的其厚度与光波长相同的薄膜,并且其通过薄膜 内部的光学干涉以波长选择性的方式反射光。

    根据需要可以将外部添加剂加入到颗粒组34的颗粒表面。外部 添加剂的颜色优选是透明的从而不会影响颗粒组34的颗粒颜色。

    将金属氧化物如氧化硅(二氧化硅)、氧化钛和氧化铝之类的无 机颗粒用作外部添加剂。为了调节颗粒组34的带电性、流动性、环 境依赖性等,可使用偶联剂或硅油对其表面进行处理。

    可以将正(+)带电性的偶联剂如氨基硅烷类偶联剂、氨基钛类 偶联剂、腈类偶联剂和负(-)带电性的偶联剂如不含氮原子(含除 氮之外的原子)的硅烷类偶联剂、钛类偶联剂、环氧硅烷类偶联剂、 丙烯酰基硅烷类偶联剂用作所述偶联剂。可将正(+)带电性的硅油 如改性氨基硅油和负(-)带电性的硅油如二甲基硅油、改性烷基硅 油、α-改性甲基砜硅油、甲基苯基硅油、氯苯基硅油和改性氟硅油用 作所述硅油。这些可根据外部添加剂的所需电阻进行选择。

    在这些外部添加剂中,可优选使用众所周知的疏水性二氧化硅和 疏水性氧化钛,并且可适当使用通过在日本专利文献JP-A-10-003177 中公开的TiO(OH)2与诸如硅烷偶联剂等硅烷化合物反应而获得的钛 化合物。氯硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷和特殊甲硅烷基化试剂的任一 者均可用作所述硅烷化合物。所述钛化合物通过使硅烷化合物或硅油 与通过湿式方法制备的TiO(OH)2反应并干燥所得物而制备。由于没 有进行几百℃(摄氏度)的烘烤处理,因此不会形成Ti之间的强键, 不会发生凝集,并且颗粒组34的颗粒为一次颗粒状态。由于使硅烷 化合物或硅油与TiO(OH)2直接反应,因此使得硅烷化合物或硅油的 材料处理量增加,并且通过调节硅烷化合物等的材料处理量控制了带 电性质,并且与现有技术中的氧化钛相比还改善了所述的带电性。

    外部添加剂的体均粒径通常在5nm至100nm范围内,优选在 10nm至50nm范围内,但不限于此范围。

    根据颗粒组34的颗粒粒径和外部添加剂的颗粒粒径之间的平衡 来调节外部添加剂和颗粒组34的颗粒的混合比。当所加入的外部添 加剂的量过大时,外部添加剂的一部分与颗粒组34的颗粒表面分离 并且这一部分附着在另一颗粒组34的颗粒表面,从而不能获得所需 的带电性质。通常,相对于100重量份颗粒组34的颗粒,外部添加 剂的量在0.01重量份至3重量份范围内,优选在0.05重量份至1重 量份范围内。

    外部添加剂可以添加到颗粒组34的多种类型颗粒的仅一种类型 中,或可以添加到颗粒组34的多种类型或全部类型颗粒中。当外部 添加剂添加到颗粒组34所有颗粒的表面时,优选的是外部添加剂在 冲击下添加到颗粒组34的颗粒表面,或加热颗粒组34的颗粒表面从 而使外部添加剂牢牢固定到颗粒组34的颗粒表面。因此,可以抑制 外部添加剂与颗粒组34的颗粒分离、抑制具有不同极性的外部添加 剂的强烈凝集,以及抑制难以在电场中解离的凝集体的形成,因此可 以抑制图像质量的劣化。

    由于颗粒组34的颗粒根据在所述基板之间所形成的电场而在显 示基板20和背面基板22之间移动,因此认为可以提前调节这些颗粒 的诸如平均带电量或静电量等有助于根据电场移动的性质。

    具体而言,可以通过调节将要与上述树脂混合的电荷控制剂的类 型和量、与颗粒组34的颗粒表面连接的聚合物链的类型和量、添加 或嵌入到颗粒组34的颗粒表面中的外部添加剂的类型和量、供给至 颗粒组34颗粒表面的表面活性剂和聚合物链以及偶联剂的类型和量 以及颗粒组34颗粒的比表面积(体均粒径或颗粒组34颗粒的形状因 子)来调节颗粒组34颗粒的平均带电量。

    可将任意已知方法用作制备颗粒组34颗粒的方法。例如,如日 本专利文献JP-A-7-325434中所公开的,使用这样一种方法,以获得 特定混合比的方式称重树脂、颜料和电荷控制剂,加热并熔融所述树 脂,向其中加入颜料,进行混合并分散,之后将分散液冷却,通过使 用诸如喷射式研磨机、锤式研磨机和涡轮式研磨机等粉碎机来制备颗 粒组34的颗粒,并将所得的颗粒组34的颗粒分散在分散介质中。颗 粒组34的颗粒分散液可以通过以下方法制备:通过使用诸如悬浮聚 合、乳化聚合或分散聚合等聚合方法或凝聚、熔融分散或乳化缩合法 来制备含有电荷控制剂的颗粒组34的颗粒,之后将所得颗粒分散在 分散介质中。另外,可以使用这样的方法,该方法采用合适的装置, 在该装置中可以将树脂塑化,分散介质不沸腾,并且在低于树脂、电 荷控制剂和/或着色剂的分解点的温度下将所述树脂、着色剂、电荷 控制剂和分散介质的原料分散并捏合。具体而言,通过使用流星式混 合机、捏合机等将颜料、树脂和电荷控制剂在分散介质中加热并熔融, 并在搅拌情况下将熔融的混合物冷却,之后利用树脂在溶剂中的溶解 度所具有的温度依赖性,来进行固化/沉淀,从而制得颗粒组34的颗 粒。

    使用这样的方法,将原料置于含有分散和捏合用的颗粒状介质的 合适容器(例如磨碎机等加热的振动式研磨机和加热的球形研磨机) 中,并在如80℃至160℃的优选温度范围内分散并捏合该容器。优选 将诸如不锈钢和碳钢等钢、氧化铝、氧化锆、二氧化硅等用作所述颗 粒状介质。当期望使用该方法制备颗粒组34的颗粒时,使用该颗粒 状介质将提前以流体状态放置的原料进一步在容器中分散,并冷却分 散介质以使包括着色剂的树脂从分散介质中沉淀。颗粒状介质即使在 冷却期间和冷却之后仍保持移动状态,并引起剪切和/或冲击从而降 低粒径。

    相对于小室总重量而言,对颗粒组34的含量(重量%)没有特 别限制,只要该含量是能实现所需色调的浓度即可。对于显示介体 12而言,根据小室的厚度(即,显示基板20和背面基板之间的距离) 来调节含量是有效的。即,为了获得所需的色调,可以使得该含量随 着小室厚度的增加而减小,使得含量随着小室厚度的减小而增加。通 常,该含量在0.01重量%至50重量%范围内。

    下面对反射颗粒组进行说明。

    反射颗粒组36包括光学反射性质不同于颗粒组34的反射颗粒, 并且其用作显示出颜色与颗粒组34的颜色不同的反射部件。反射颗 粒组36具有空隙部件的功能,其在不干扰所述颗粒在显示基板20和 背面基板22之间移动的情况下使得颗粒移动。即,颗粒组34的颗粒 穿过反射颗粒组36的空隙而从背面基板22移动到显示基板20或从 显示基板20移动到背面基板22。

    将根据该示例性实施方案的显示用白色颗粒的白色颗粒组用作 反射颗粒组36。

    下面对显示介体的其它构成进行说明。

    显示介体12中小室的尺寸与显示介体12的分辨率密切相关。当 小室尺寸降低时,显示介体12可以显示具有更高分辨率的图像。在 显示介体12中显示基板20的面内方向上,该长度通常在10μm至1 mm范围内。

    为了将显示基板20和背面基板22固定,在这两者之间插入间隔 部件24,并使用诸如螺栓和螺帽的组合、夹具、夹子和基板固定框 架等固定部件。可以使用诸如粘合剂、热熔合和超声波粘合等固定手 段。

    具有上述构造的显示介体12用于(例如)其中储存并改写图像 的公告牌、循环板、电子白板、广告牌、招牌、变色牌、电子纸、电 子报纸、电子书和在复印机和打印机中常用的文件纸中。

    下面对显示装置进行说明。

    如上所述,根据本示例性实施方案的显示装置10包括显示介体 12、向显示介体12施加电压的电压施加单元16和控制单元18(见 图1)。

    电压施加单元16与表面电极40和背面电极46电连接。在本示 例性实施方案中说明了表面电极40和背面电极46都电连接至电压施 加单元16,但表面电极40和背面电极46之一可以接地,另一个可 以连接至电压施加单元16。

    电压施加单元16与控制单元18连接,以向其传输信号并从其中 接收信号。

    控制单元18可体现为微型计算机,该微型计算机包括控制设备 整体操作的CPU(中央处理单元)、临时储存各种数据的RAM(随 机存取存储器)和其中事先存储有各种程序(如用于控制整个设备的 控制程序)的ROM(只读存储器)。

    电压施加单元16为向表面电极40和背面电极46施加电压的电 压施加设备,对应于控制单元18的控制,该电压施加设备向表面电 极40和背面电极46施加电压。

    下面对显示装置10的操作进行说明。将根据控制单元18的操作 对该操作进行说明。

    这里,假设被封闭在显示介体12中的颗粒组34中的颗粒组34A 带负(-)极性电荷,颗粒组34B带正(+)极性电荷。假设分散介质 50是透明的并且反射颗粒组36是白色的。即,在该示例性实施方案 中,显示介体12根据颗粒组34A和颗粒组34B的移动而显示由其表 现的颜色,并显示白色作为背景颜色。

    首先,向电压施加单元16输出开始操作的信号,该信号表示施 加特定一段时间的电压,使得表面电极40具有负(-)极性并且背面 电极46具有正(+)极性。当在所述基板之间施加等于或大于阈值电 压(该阈值电压为负(-)极性并且在该电压下密度变动停止)的电 压时,带负(-)极性电荷的颗粒组34A的颗粒向背面基板22移动并 到达背面基板22(见图2A)。另一方面,带(+)极性电荷的颗粒 组34B的颗粒向显示基板20移动并到达显示基板20(见图2A)。

    此时,从显示基板20这一侧看出显示介体12的颜色,其为白色 背景色下的颗粒组34B的颜色,所述白色背景是反射颗粒组36的颜 色。颗粒组34A被反射颗粒组36所遮蔽从而难以识别。

    作为表示在开始操作中施加电压时电压施加时间的信息,时间 T1可以被提前存储在存储器中,该存储器为,例如,没有在控制单 元18中示出的ROM等。当进行所述操作时,可以读取出表示该特 定时间的信息。

    当在表面电极40和背面电极46之间施加电压时,通过将在两个 基板之间施加电压时所获得的极性反转,使得表面电极40具有正(+) 极性并且背面电极46具有负(-)极性,从而带负(-)极性电荷的 颗粒组34A向显示基板20移动并到达显示基板20(见图2B)。另 一方面,带正(+)极性电荷的颗粒组34B的颗粒向背面基板22移 动并到达背面基板22(见图2B)。

    此时,从显示基板20这一侧看出显示介体12的颜色,其为白色 背景色下的颗粒组34A的颜色,所述白色背景是反射颗粒组36的颜 色。颗粒组34B被反射颗粒组36所遮蔽从而难以识别。

    以这种方式,在根据本示例性实施方案的显示装置10中,颗粒 组34(颗粒组34A和颗粒组34B)到达显示基板20或背面基板22 并附着在其上,从而进行显示。

    第二示例性实施方案

    下面对根据第二示例性实施方案的显示装置进行说明。图3是显 示根据本发明第二实施方案的显示装置构造的示意图。图4是在根据 第二示例性实施方案的显示装置中显示所施加的电压和颗粒移动量 (显示密度)之间关系的示意图。图5为显示在根据第二示例性实施 方案的显示装置中在显示介体的基板之间所施加的电压和颗粒移动 情况之间关系的示意图。

    根据第二示例性实施方案的显示装置10采用三种类型的颗粒组 34。这三种类型的颗粒组34都带有相同极性的电荷。

    如图3所示,根据第二示例性实施方案的显示装置10包括显示 介体12、向显示介体12施加电压的电压施加单元16和控制单元18。

    在根据第二示例性实施方案的显示装置10中,与根据第一示例 性实施方案的显示装置10中相同的部件由相同的参考标号标记,并 且省略了对其的详细说明。

    显示介体12包括用作图像显示板的显示基板20、面向显示基板 20且与显示基板20之间留有间隙地设置的背面基板22、保持基板之 间特定间隔并将显示基板20和背面基板22之间的空间分隔成多个小 室的间隔部件24、被封闭在各小室中的颗粒组34以及光学反射性质 不同于颗粒组34的反射颗粒组36。

    按照与第一示例性实施方案中所述相同的方式对显示基板20和 背面基板22的相对表面进行充电,并且表面层42和表面层48分别 形成在所述的相对表面上。

    在该示例性实施方案中,具有不同颜色的多种类型的颗粒组34 作为颗粒组34分散在分散介质50中。

    在该示例性实施方案中描述了将具有不同颜色的颗粒组34(即黄 色颗粒组34Y、品红色颗粒组34M和青色颗粒组34C)作为颗粒组 34的三种类型进行了分散,但颗粒组并不限于这三种类型。

    所述多种类型的颗粒组34为在所述基板之间电泳的颗粒组,并 且各色颗粒组根据电场进行移动所必需的电压的绝对值不同。即,各 色颗粒组34(黄色颗粒组34Y、品红色颗粒组34M和青色颗粒组34C) 具有引起各色颗粒组34按颜色移动所必需的电压范围,并且该电压 范围各不相同。

    可以通过改变在构成电泳颗粒的材料中构成颗粒的树脂的类型 或浓度以及电荷控制剂的量,从而制备包括带电量不同的颗粒的颗粒 分散液,并将所制备的颗粒分散液混合,以此来获得根据电场进行移 动所必需的电压绝对值不同的多种类型颗粒组34的颗粒。

    如上所述,将具有不同颜色的黄色颗粒组34Y、品红色颗粒组 34M和青色颗粒组34C作为颗粒组34的三种类型分散在根据本示例 性实施方案的显示介体12中,并且关于所述多种类型的颗粒组34, 各色颗粒组根据电场进行移动所必需的电压绝对值不同。

    在该示例性实施方案中,假设当品红色颗粒组34M、青色颗粒组 34C和黄色颗粒组34Y这三种颜色的颗粒组开始移动时电压的绝对 值如下:对于品红色颗粒组34M是|Vtm|,对于青色颗粒组34C是|Vtc|, 对于黄色颗粒组34Y是|Vty|。假设引起品红色颗粒组34M、青色颗 粒组34C和黄色颗粒组34Y这三种颜色的颗粒组均移动的最大电压 绝对值如下:对于品红色颗粒组34M是|Vdm|,对于青色颗粒组34C 是|Vdc|,对于黄色颗粒组34Y是|Vdy|。

    下面将要描述的Vtc、-Vtc、Vdc、-Vdc、Vtm、-Vtm、Vdm、-Vdm、 Vty、-Vty、Vdy和-Vdy的绝对值具有 |Vtc|<|Vdc|<|Vtm|<|Vdm|<|Vty|<|Vdy|这样的条件关系。

    具体而言,如图4所示,三种类型的颗粒组34以它们带有相同 极性电荷的状态分散在分散介质50中,并且设定使青色颗粒组34C 移动所必需的电压范围绝对值|Vtc≤Vc≤Vdc|(在Vtc至Vdc范围内 的值的绝对值)、使品红色颗粒组34M移动所必需的电压范围绝对 值|Vtm≤Vm≤Vdm|(在Vtm至Vdm范围内的值的绝对值)以及使 黄色颗粒组34Y移动所必需的电压范围绝对值|Vty≤Vy≤Vdy|(在 Vty至Vdy范围内的值的绝对值)在彼此不重叠的情况下以此顺序依 次增加。

    为了独立地驱动各色颗粒组34,设定引起所有青色颗粒组34C 移动的最大电压绝对值|Vdc|小于引起品红色颗粒组34M移动所必需 的电压范围绝对值|Vtm≤Vm≤Vdm|(在Vtm至Vdm范围内的值的 绝对值)和引起黄色颗粒组34Y移动的电压范围绝对值|Vty≤Vy≤ Vdy|(在Vty至Vdy范围内的值的绝对值)。设定引起所有品红色颗 粒组34M移动的最大电压绝对值|Vdm|小于引起黄色颗粒组34Y移 动的电压范围绝对值|Vty≤Vy≤Vdy|(在Vty至Vdy范围内的值的绝 对值)。

    即,在该示例性实施方案中,通过设定引起各色颗粒组34移动 所必需的电压范围,使其彼此不重叠,从而独立地驱动各色颗粒组 34。

    “引起颗粒组34移动所必需的电压范围”是指两个电压之间的 范围,即从颗粒开始移动所需的电压直到移动开始后即使电压增加和 电压施加时间增加也不再引起显示密度变化并且显示密度饱和时的 电压这两个电压之间的范围。

    “引起所有颗粒组34移动所需的最大电压”是指在移动开始后 即使电压增加和电压施加时间增加也不再引起显示密度变化并且显 示密度饱和时的电压。

    “所有”包括了由于各色颗粒组34的性质不均匀,颗粒组34中 某些颗粒的性质在一定程度上不同的情况,该颗粒性质的不同对于显 示性能没有贡献。即,在这种状态下,即使从移动开始时使电压增加 和电压施加时间增加,也不再引起显示密度的变化并且显示密度饱 和。

    “显示密度”是指使用光学密度(=OD)反射密度仪(例如使用 由X-RiteInc.公司制备的反射密度仪)测量显示面上的色密度而获得 的密度,当在显示面和背面之间施加电压时,使电压在所测定的密度 增加的方向上缓缓改变(使得所施加的电压增加或降低),相应于每 单位电压的密度变化饱和,并且即使在该状态下电压增加和电压施加 时间增加,显示密度也不再改变从而使显示密度饱和。

    在根据该示例性实施方案的显示介体12中,当在显示基板20和 背面基板22之间施加电压时,使得所施加电压的电压值从0V开始 缓缓增加,并且当在所述基板之间所施加的电压超过+Vtc时,由于 青色颗粒34C在显示介体12中移动而出现显示密度的变化。当进一 步使电压值增加并且在所述基板之间所施加的电压达到+Vdc时,由 于青色颗粒组34C在显示介体12中的移动所导致的显示密度的变化 停止。

    当进一步使得电压值增加并且显示基板20和背面基板22之间所 施加的电压超过+Vtm时,由于品红色颗粒组34M在显示介体12中 移动而出现显示密度的变化。当进一步使电压值增加并且在显示基板 20和背面基板22之间所施加的电压达到+Vdm时,由于品红色颗粒 组34M在显示介体12中的移动所导致的显示密度的变化停止。

    当进一步使得电压值增加在所述基板之间所施加的电压超过 +Vty时,由于黄色颗粒组34Y在显示介体12中移动而出现显示密度 的变化。当进一步使电压值增加在所述基板之间所施加的电压达到 +Vdy时,由于黄色颗粒组34Y在显示介体12中的移动所导致的显 示密度的变化停止。

    相反,当在显示基板20和背面基板22之间施加负的电压,使得 所施加电压的绝对值从0V开始缓缓增加时,并且当所述基板之间所 施加的电压绝对值超过-Vtc的绝对值时,由于青色颗粒34C在显示 介体12的所述基板之间的移动而出现显示密度的变化。当使电压绝 对值进一步增加并且在显示基板20和背面基板22之间所施加的电压 达到-Vdc时,由于青色颗粒组34C在显示介体12中的移动所导致的 显示密度的变化停止。

    当进一步施加负的电压,使得电压绝对值增加,并且在显示基板 20和背面基板22之间所施加的电压超过-Vtm的绝对值时,由于品红 色颗粒组34M在显示介体12中移动而出现显示密度的变化。当使电 压绝对值进一步增加并且在显示基板20和背面基板22之间所施加的 电压达到-Vdm时,由于品红色颗粒组34M在显示介体12中的移动 所导致的显示密度的变化停止。

    当进一步施加负的电压,使得电压绝对值增加,并且在显示基板 20和背面基板22之间所施加的电压绝对值超过-Vty的绝对值时,由 于黄色颗粒组34Y在显示介体12中移动而出现显示密度的变化。当 使电压绝对值进一步增加在所述基板之间所施加的电压达到-Vdy时, 由于黄色颗粒组34Y在显示介体12中的移动所导致的显示密度的变 化停止。

    即,在该示例性实施方案中,如图4所示,当在显示基板20和 背面基板22之间施加的电压在-Vtc至+Vtc的范围(等于或小于电压 范围|Vtc|)时,可以说,颗粒组34(青色颗粒组34C、品红色颗粒组 34M和黄色颗粒组34Y)不会出现足以引起显示介体12的显示密度 变化的颗粒移动。当在所述基板之间施加高于电压+Vtc和-Vtc绝对 值的电压时,则三种颜色颗粒组34中的青色颗粒组34C会出现足以 引起显示介体12的显示密度变化的颗粒移动,并且显示密度发生变 化。当施加等于或高于电压-Vdc和Vdc的绝对值|Vdc|的电压时,则 不会出现对应于每单位电压的显示密度的变化。

    当在显示基板20和背面基板22之间施加的电压在-Vtm至+Vtm 的范围(等于或小于电压范围|Vtm|)时,可以说,品红色颗粒组34M 和黄色颗粒组34Y均不会出现足以引起显示介体12的显示密度变化 的颗粒移动。当在所述基板之间施加高于电压+Vtm和-Vtm绝对值的 电压时,则在品红色颗粒组34M和黄色颗粒组34Y中,品红色颗粒 组34M会出现足以引起显示介体12的显示密度变化的颗粒移动,并 且相应于每单位电压显示密度发生变化。当施加等于或高于电压 -Vdm和Vdm的绝对值|Vdm|的电压时,显示密度不会发生变化。

    当在显示基板20和背面基板22之间施加的电压在-Vty至+Vty 的范围(等于或小于电压范围|Vty|)时,可以说,黄色颗粒组34Y不 会出现足以引起显示介体12的显示密度变化的颗粒移动。当在所述 基板之间施加高于电压+Vty和-Vty绝对值的电压时,黄色颗粒组34Y 则会出现足以引起显示介体12的显示密度变化的颗粒移动,并且显 示密度发生变化。当施加等于或高于电压Vdy和-Vdy的绝对值|Vdm| 的电压时,显示密度不会发生变化。

    下面将结合图5A至5I对当图像显示在显示介体12上时的颗粒 移动机理进行说明。

    例如,假设参照图4所描述的黄色颗粒组34Y、品红色颗粒组34M 和青色颗粒组34C作为多种类型的颗粒组34被密封在显示介体12 中。

    在下文中,将高于黄色颗粒组34Y的颗粒开始移动所必需的电压 绝对值且等于或低于黄色颗粒组34Y的最大电压并且是在所述基板 之间所施加的电压称为“高电压”,将高于品红色颗粒组34M的颗 粒开始移动所必需的电压绝对值且等于或低于品红色颗粒组34M的 最大电压并且是在所述基板之间所施加的电压称为“中电压”,并将 高于青色颗粒组34C的颗粒开始移动所必需的电压绝对值并等于或 低于青色颗粒组34C的最大电压并且是在所述基板之间所施加的电 压称为“低电压”。

    当在所述基板之间施加电压并且使施加到显示基板20上的电压 比施加到背面基板22的电压高时,将施加在显示基板上的电压称为 “+高电压”、“+中电压”和“+低电压”。当在所述基板之间施加 电压并且使施加到背面基板22上的电压比施加到显示基板20的电压 高时,将施加到背面基板上的电压称为“-高电压”、“-中电压”和 “-低电压”。

    如图5A所示,假设在初始状态将作为全部颗粒组的品红色颗粒 组34M、青色颗粒组34C和黄色颗粒组34Y均设置在背面基板22上 (白色显示状态)。之后,当以初始状态在显示基板20和背面基板 22之间施加“+高电压”时,作为全部颗粒组的品红色颗粒组34M、 青色颗粒组34C和黄色颗粒组34Y向显示基板20移动。在该状态下 即使停止施加电压,颗粒组也不会移动并且保持为它们附着在显示基 板20的状态,并通过基于品红色颗粒组34M、青色颗粒组34C和黄 色颗粒组34Y的减色混合(品红色、青色和黄色的减色混合)来保 持黑色显示状态(见图5B)。

    当在图5B所示的状态在显示基板20和背面基板22之间施加“- 中电压”时,全部颜色的颗粒组34中的品红色颗粒组34M和青色颗 粒组34C向背面基板22移动。相应地,由于仅黄色颗粒组34Y附着 在显示基板20上,因此实现了黄色显示(见图5C)。

    当在图5C所示的状态在显示基板20和背面基板22之间施加“+ 低电压”时,已经移动到背面基板22的品红色颗粒组34M和青色颗 粒组34C中的青色颗粒组34C向显示基板20移动。相应地,由于黄 色颗粒组34Y和青色颗粒组34C附着在显示基板20上,因此通过黄 色和青色的减色混合实现了绿色显示(见图5D)。

    当在图5B所示的状态在显示基板20和背面基板22之间施加“- 低电压”时,全部颗粒组34中的青色颗粒组34C向背面基板22移动。 相应地,由于黄色颗粒组34Y和品红色颗粒组34M附着在显示基板 20上,因此通过黄色和品红色的加色混合实现了红色显示(见图5I)。

    另一方面,当在图5A所示的初始状态在显示基板20和背面基板 22之间施加“+中电压”时,全部颜色的颗粒组34(品红色颗粒组 34M、青色颗粒组34C和黄色颗粒组34Y)中的品红色颗粒组34M 和青色颗粒组34C向显示基板20移动。相应地,由于品红色颗粒组 34M和青色颗粒组34C附着在显示基板20上,因此通过品红色和青 色的减色混合实现了蓝色显示(见图5E)。

    当在图5E所示的状态在显示基板20和背面基板22之间施加“- 低电压”时,附着在显示基板20上的品红色颗粒组34M和青色颗粒 组34C中的青色颗粒组34C向背面基板22移动。

    相应地,由于仅品红色颗粒组34M附着在显示基板20上,因此 实现了品红色显示(见图5F)。

    当在图5F所示的状态在显示基板20和背面基板22之间施加“- 高电压”时,附着在显示基板20上的品红色颗粒组34M向背面基板 22移动。

    相应地,由于没有颗粒组附着在显示基板20上,因此通过反射 颗粒组36的颜色实现了白色显示(见图5G)。

    当在图5A所示的初始状态在显示基板20和背面基板22之间施 加“+低电压”时,全部颜色的颗粒组34(品红色颗粒组34M、青色 颗粒组34C和黄色颗粒组34Y)中的青色颗粒组34C向显示基板20 移动。相应地,由于青色颗粒组34C附着在显示基板20上,因此实 现了青色显示(见图5H)。

    当在图5I所示的状态在显示基板20和背面基板22之间施加“- 高电压”时,所有的颗粒组34都向背面基板22移动,从而实现了白 色显示,如图5G所示。

    当在图5D所示的状态在显示基板20和背面基板22之间施加“- 高电压”时,所有的颗粒组34都向背面基板22移动,从而实现了白 色显示,如图5G所示。

    在该示例性实施方案中,通过在所述基板之间施加与颗粒组34 相对应的电压,选择性地使得所需的颗粒根据对应电压引起的电场而 移动。相应地,抑制了除所需颜色之外的其他颜色颗粒在分散介质 50中移动,从而抑制了其中除所需颜色之外的其他颜色的颜色混合, 并抑制了显示介体12的图像质量劣化,从而实现了彩色显示。

    当引起颗粒组34根据电场移动所需的电压绝对值彼此不同时, 即使根据电场引起颗粒组移动所需的电压范围彼此重叠,也实现了鲜 艳颜色显示。然而,当电压范围彼此不同时,可以实现其中混色受到 进一步抑制的彩色显示。

    可以通过将青色、品红色和黄色这三种颗粒组34分散在分散介 质50中来显示青色、品红色、黄色、蓝色、红色、绿色和黑色,并 且使用白色反射颗粒组36可以显示白色,从而可以实现特定的颜色 显示。

    在根据上述示例性实施方案中任一实施方案的显示介体12和显 示装置10中,已经阐明了在显示基板20上形成表面电极40,在背 面基板22上形成背面电极46,并且在所述电极之间(即,在所述基 板之间)施加电压以使得颗粒组34在所述基板之间移动(电泳)从 而实现显示,但本发明并不限于该构造。还可以采用其中颗粒组在电 极之间移动的构造,例如,这样的构造,其中在显示基板20上形成 表面电极40,在间隔部件上形成另一电极,并且在该电极之间施加 电压以使得颗粒组34在显示基板20和间隔部件之间移动从而实现显 示。

    在根据上述示例性实施方案中任一实施方案的显示介体12和显 示装置10中,已经阐明了在显示基板20上形成表面电极40并在背 面基板22上形成背面电极46从而构成显示介体12,但也可以采用 其中电极在显示介体12之外形成的构造。

    在根据上述示例性实施方案中任一实施方案的显示介体12和显 示装置10中,已经阐明了采用两种或三种类型(两种颜色或三种颜 色)的颗粒组(34A和34B)作为颗粒组34,但也可以仅采用一种类 型(一种颜色)的颗粒组,或可以采用四种类型(四种颜色)或更多 种类型的颗粒组。

    实例

    下文中将根据实例对本发明进行详细说明。

    对比例1

    氧化钛颗粒分散液的制备

    -氧化钛颗粒(由IshiharaSangyoKaisha,Ltd.制备的CR-EL,一 次粒径为0.25μm):1重量份

    -KP-545(由Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.制备):0.15重量份

    -二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs):10重量份

    将这些材料以上述的组成混合,向混合液中加入20重量份的氧 化锆珠(Φ1mm),用摇动式研磨机将所得物分散1小时,除去氧化 锆珠,从而获得氧化钛颗粒分散液。所获得的氧化钛颗粒的体均粒径 为0.43μm。

    将所获得的氧化钛颗粒分散液用作对比白色颗粒分散液。

    实施例1

    白色颗粒分散液1的制备

    -4-乙烯基联苯(由NipponSteelChemicalCo.,Ltd.制备):1重 量份

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw =5000并且具有结构式1(R1=甲基,R1′=丁基,n=68,并且x=3)): 1重量份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.03 重量份

    -IsoparM(注册商标,由ExxonMobilCorporation制备):10 重量份

    -己烷(由KantoChemicalCo.,Ltd.制备):2重量份

    -甲苯(由KantoChemicalCo.,Ltd.制备):2重量份

    将这些材料以上述的组成混合,将所得物在65℃下加热18小时, 之后用二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs)替换所用的溶剂。

    结果,获得了这样的树脂颗粒分散液,其包括含有4-乙烯基联苯 作为聚合成分的共聚物。所述树脂颗粒的体均粒径为0.53μm。

    将所获得的树脂颗粒分散液用作白色颗粒分散液1。

    实施例2

    白色颗粒分散液2的制备

    -4-乙烯基联苯(由NipponSteelChemicalCo.,Ltd.制备):0.95 重量份

    -4,4’-二乙烯基联苯(由SynthonixCorporation制备):0.05重 量份

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw =5000并且具有结构式1(R1=甲基,R1′=丁基,n=68,并且x=3)): 1.5重量份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.03 重量份

    -IsoparM(注册商标,由ExxonMobilCorporation制备):10 重量份

    -己烷(由KantoChemicalCo.,Inc.制备):2重量份

    -甲苯(由KantoChemicalCo.,Inc.制备):2重量份

    将这些材料以上述的组成混合,将所得物在65℃下加热18小时, 之后用二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs)替换所用的溶剂。

    结果,获得了这样的树脂颗粒分散液,其包括含有4-乙烯基联苯 和4,4’-二乙烯基联苯作为聚合成分的共聚物。所述树脂颗粒的体均 粒径为0.51μm。

    将所获得的树脂颗粒分散液用作白色颗粒分散液2。

    实施例3

    白色颗粒分散液3的制备

    -4,4’-二乙烯基联苯(由SynthonixCorporation制备):0.5重量 份

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw =5000并且具有结构式1(R1=甲基,R1′=丁基,n=68,并且x=3)): 1.5重量份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.015 重量份

    -IsoparM(注册商标,由ExxonMobilCorporation制备):10 重量份

    -己烷(由KantoChemicalCo.,Inc.制备):2重量份

    -甲苯(由KantoChemicalCo.,Inc.制备):2重量份

    将这些材料以上述的组成混合,将所得物在65℃下加热18小时, 之后用二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs)替换所用的溶剂。

    结果,获得了这样的树脂颗粒分散液,其包括含有4,4′-二乙烯 基联苯作为聚合成分的共聚物。所述树脂颗粒的体均粒径为0.47μm。

    将所获得的树脂颗粒分散液用作白色颗粒分散液3。

    评价

    如下所述对所获得的白色颗粒分散液进行评价。结果在表1中记 载。

    白度的保持性

    制造设备样品,其中将白色颗粒分散液(调节其颗粒固体含量(如 表1中所述),使得白度为35%)封闭在一对其上形成有氧化铟锡 (ITO)电极的玻璃基板之间(即将所述分散液封闭于小室中,其中 将50μm的间隔物(间隔部件)插入该一对玻璃基板之间)。

    将所制造的设备样品以竖直的状态放置12小时,之后测量该设 备样品的白度。

    评价标准如下所定义。

    A:白度等于或高于30%。

    B:白度等于或高于25%且低于30%。

    C:白度等于或高于20%且低于25%。

    D:白度低于20%。

    通过使用色度计X-Rite404(由X-RiteInc.公司制备)测量白色 反射密度并根据以下关系式将所测得的白色反射密度转化为白色反 射比来计算白度。

    关系式

    白度(白色反射比)=10-(白色反射密度)×100%

    电荷量

    调节所获得的白色颗粒分散液,使得颗粒固体含量为10重量%, 之后使用6515SYSTEMELECTROMETER(由KeithleyInstruments Inc.制备)测定电荷量(nC)。

    混色显示

    设备样品的制造

    将固体含量为1.5重量%的青色颗粒与具有满足35%白度的固体 含量(在表1中所述)的白色颗粒混合,以获得混合分散液。

    之后,制造设备样品,其中将混合分散液封闭在其上形成有氧化 铟锡(ITO)电极的一对玻璃基板之间(即将所述分散液封闭于小室 中,其中将50μm的间隔物(间隔部件)插入该一对玻璃基板之间)。

    青色颗粒分散液

    将65重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、30重量份的Silaplane FM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw=5000)和5 重量份的甲基丙烯酸混合到100重量份的异丙醇中,将0.2重量份的 AIBN作为聚合引发剂溶解在所得的混合物中,并将所得物在70℃下 于氮气气氛中聚合6小时。使用己烷作为再沉淀溶剂对产品进行精 制,然后干燥,从而获得聚合物。

    之后,向9g异丙醇中加入0.5g该聚合物并使之溶解,并向所 得溶液中加入0.5g由SanyoColorWorksLtd.制备的青色颜料 (CyanineBlue4973),然后使用0.5mmΦ的氧化锆球将之分散48 小时,从而获得含有颜料的聚合物溶液。

    取出3g该含有颜料的聚合物溶液,在对其施加超声波的同时, 向其中少量滴加12g粘度为2cs的硅油(由Shin-EtsuChemicalCo., Ltd.制备的KF96),从而使所得物乳化,之后将所得物加热至60℃ 并减压干燥以蒸发IPA,从而获得包含聚合物和颜料的电泳颗粒。之 后,使用离心机将颗粒沉淀,去除上清液,向其中加入5g硅油,并 对其施加超声波,洗涤所得物,使用离心机将颗粒沉淀,去除上清液, 进一步向其中加入5g硅油,从而获得青色颗粒分散液。所获得的青 色颗粒的体均粒径为0.2μm。

    将该分散液封闭在两片电极基板之间,向其施加DC电压,之后 评价电泳方向,从而测定该分散液中颗粒的带电极性为负(-)性。

    评价方法

    向设备样品的两个电极施加10V的DC(直流)电压,使极性(+) 和(-)反转以使得青色颗粒移动。当向显示电极施加正(+)电压时, 青色颗粒向显示玻璃基板移动以显示青色。另一方面,当向显示电极 施加负(-)电压时,青色颗粒向背面玻璃基板移动以显示白色。

    对向显示电极施加正(+)电压以显示青色时的青色和白色的混 色显示进行评价。具体而言,测定向显示基板施加正电压时的青色密 度,并使用色度计X-Rite404(由X-RiteInc.公司制备)进行评价。

    评价标准如下所述。

    A:青色密度等于或高于0.9。

    B:青色密度等于或高于0.7并低于0.9。

    C:青色密度等于或高于0.5并低于0.7。

    D:青色密度低于0.5。

    粘度

    调节所获得的白色颗粒分散液的固体含量(在表1中描述),使 得白度为35%,并使用数字粘度仪LVDVII+(由Brookfield EngineeringLaboratories制造)测量该分散液的粘度。

    这里,按照相同的方式测量参比白色颗粒分散液(颗粒固体含量 为25重量%)的粘度,该粘度为5.9cp。

    参比白色颗粒分散液

    -4-乙烯基萘(由NipponSteelChemicalCo.,Ltd.制备):1重量 份

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量 Mw=5000):1重量份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.03 重量份

    将这些材料以上述的组成混合,将所得物在65℃下加热18小时, 之后用二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs)替换所用的溶剂。

    结果,获得乙烯基萘颗粒分散液。

    将所获得的乙烯基萘颗粒分散液用作参比白色颗粒分散液。

    表1

    从上述结果中可以看出,与对比例相比,虽然在实施例中,白度 为35%的白色颗粒分散液中颗粒固体含量更大,但白度保持性更优 异。

    还可以看出,与对比例相比,在实施例中,白色颗粒分散液中的 白色颗粒电荷量更小,混色显示更优异,并且白色颗粒的电场响应性 降低。

    还可以看出,与实施例和对比例的白色颗粒分散液相比,参比白 色颗粒分散液的粘度增加。

    对比例2

    氧化钛颗粒的表面处理

    -氧化钛颗粒(由ShowaDenkoK.K.制备的MAXLIGHTTS-01, 体均粒径为0.1μm):1重量份

    -3-甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷(由GelestInc.制备):0.5重量 份

    -甲苯(由KantoChemicalCo.,Inc.制备):10重量份

    将这些材料以上述的组成混合,向其中加入20重量份的玻璃珠 (Φ1mm),并使用摇动式研磨机将所得物分散2小时,从而对氧化 钛颗粒进行表面处理(下文中称为“表面处理过的氧化钛颗粒”)。

    有机硅聚合物分散剂的制备

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw =5000并且具有结构式1(R1=甲基,R1′=丁基,n=68,并且x=3)): 10重量份

    -苯乙烯(由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制备):10重量 份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.5 重量份

    -甲苯(由KantoChemicalCo.,Inc.制备):20重量份

    将这些材料以上述的组成混合,使所得物在65℃下反应24小时, 并将所得物在己烷(由PureChemicalIndustries,Ltd.制备)中再沉淀 并精制,之后干燥,从而获得有机硅聚合物分散剂。

    对比白色颗粒分散液的制备

    -表面处理过的氧化钛颗粒:0.5重量份

    -有机硅聚合物分散剂:0.15重量份

    -二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs):10重量份

    将这些材料以上述的组成混合,向混合溶液加入20重量份的氧 化锆珠(Φ1mm),并使用摇动式研磨机将所得物分散1小时,除去 氧化锆珠,从而获得氧化钛颗粒分散液。氧化钛颗粒的体均粒径为 0.52μm。

    将所获得的氧化钛颗粒分散液用作对比白色颗粒分散液。

    实施例4

    氧化钛颗粒分散液1的制备

    -表面处理过的氧化钛颗粒(与对比例1中获得的相同):0.5重 量份

    -有机硅聚合物分散剂(与对比例1中获得的相同):0.15重量 份

    -IsoparM(注册商标,由ExxonMobilCorporation制备):10 重量份

    -己烷:2重量份

    -甲苯:2重量份

    将这些材料以上述的组成混合,向混合溶液加入20重量份的氧 化锆珠(Φ1mm),并使用摇动式研磨机将所得物分散1小时,除去 氧化锆珠,从而获得氧化钛颗粒分散液1。

    白色颗粒分散液4的制备

    -氧化钛颗粒分散液1:14重量份

    -4-乙烯基联苯(由NipponSteelChemicalCo.,Ltd.制备):1重 量份

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw =5000并且具有结构式1(R1=甲基,R1′=丁基,n=68,并且x=3)): 1重量份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.03 重量份

    将这些材料以上述的组成混合,将所得物在65℃下加热18小时, 之后用二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs)替换所用的溶剂。

    结果,获得了其中颗粒被以下所述涂覆层所包覆的氧化钛颗粒分 散液,所述涂覆层包括含有4-乙烯基联苯作为聚合成分的共聚物。被 所述涂覆层涂覆的氧化钛颗粒的体均粒径为0.58μm。

    将所获得的氧化钛颗粒分散液用作白色颗粒分散液4。

    实施例5

    白色颗粒分散液5的制备

    -氧化钛颗粒分散液1(与实施例4中获得的相同):14重量份

    -4-乙烯基联苯(由NipponSteelChemicalCo.,Ltd.制备):0.95 重量份

    -4,4’-二乙烯基联苯(由SynthonixCorporation制备):0.05重量 份

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw =5000并且具有结构式1(R1=甲基,R1′=丁基,n=68,并且x=3)): 1.5重量份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.03 重量份

    将这些材料以上述的组成混合,将所得物在65℃下加热18小时, 之后用二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs)替换所用的溶剂。

    结果,获得了其中颗粒被以下所述涂覆层所包覆的氧化钛颗粒分 散液,所述涂覆层包括含有4-乙烯基联苯和4,4’-二乙烯基联苯作为 聚合成分的共聚物。被所述涂覆层包覆的氧化钛颗粒的体均粒径为 0.53μm。

    将所获得的氧化钛颗粒分散液用作白色颗粒分散液5。

    实施例6

    白色颗粒分散液6的制备

    -氧化钛颗粒分散液1(与实施例4中获得的相同):14重量份

    -4,4′-二乙烯基联苯(由SynthonixCorporation制备):0.5重量 份

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw =5000并且具有结构式1(R1=甲基,R1′=丁基,n=68,并且x=3)): 1.5重量份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.03 重量份

    将这些材料以上述的组成混合,将所得物在65℃下加热18小时, 之后用二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs)替换所用的溶剂。

    结果,获得了其中颗粒被以下所述涂覆层所涂覆的氧化钛颗粒分 散液,所述涂覆层包括含有4,4′-二乙烯基联苯作为聚合成分的共聚 物。被所述涂覆层涂覆的氧化钛颗粒的体均粒径为0.49μm。

    将所获得的氧化钛颗粒分散液用作白色颗粒分散液6。

    评价

    如下所述对所获得的白色颗粒分散液进行评价。结果在表2中进 行描述。

    电荷量

    调节所获得的白色颗粒分散液,使得颗粒固体含量为10重量%, 之后使用6515SYSTEMELECTROMETER(由KeithleyInstruments Inc.制造)来测量电荷量(nC)。

    混色显示

    设备样品的制造

    将固体含量为1.5重量%的青色颗粒和具有白度满足50%的固体 含量的白色颗粒(在表2中描述)混合,以获得混合分散液。

    之后,制造设备样品,其中将混合分散液封闭在一对其上形成有 氧化铟锡(ITO)电极的玻璃基板之间(即将所述分散液封闭于小室 中,其中将50μm的间隔物(间隔部件)插入该一对玻璃基板之间)。

    青色颗粒分散液

    将65重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、30重量份的Silaplane FM-0721(由ChissoCorporation制造,重均分子量Mw=5000)和5 重量份的甲基丙烯酸混合到100重量份的异丙醇中,将0.2重量份的 AIBN作为聚合引发剂溶解在所得的混合物中,并将所得物在70℃下 于氮气气氛中聚合6小时。使用己烷作为再沉淀溶剂对产品进行精 制,然后干燥,从而获得聚合物。

    之后,向9g异丙醇中加入0.5g该聚合物并使之溶解,并向所 得溶液中加入0.5g由SanyoColorWorksLtd.制备的青色颜料 (CyanineBlue4973),然后使用0.5mmΦ的氧化锆球将之分散48 小时,从而获得含有颜料的聚合物溶液。

    取出3g该含有颜料的聚合物溶液,在对其施加超声波的同时, 向其中少量滴加12g粘度为2cs的硅油(由Shin-EtsuChemicalCo., Ltd.制备的KF96),从而使所得物乳化,之后将所得物加热至60℃ 并减压干燥以蒸发IPA,从而获得包含聚合物和颜料的电泳颗粒。之 后,使用离心机将颗粒沉淀,去除上清液,向其中加入5g硅油,并 对其施加超声波,洗涤所得物,使用离心机将颗粒沉淀,去除上清液, 进一步向其中加入5g硅油,从而获得青色颗粒分散液。所获得的青 色颗粒的体均粒径为0.2μm。

    将分散液封闭在两片电极基板之间,向其施加DC电压,之后评 价电泳方向,从而测定分散液中颗粒的带电极性为负(-)性。

    评价方法

    向设备样品的两个电极施加10V的DC(直流)电压,使极性(+) 和(-)反转以使得青色颗粒移动。当向显示电极施加正(+)电压时, 青色颗粒向显示玻璃基板移动以显示青色。另一方面,当向显示电极 施加负(-)电压时,青色颗粒向背面玻璃基板移动以显示白色。

    对向显示电极施加正(+)电压以显示青色时的青色和白色的混 色显示进行评价。具体而言,测定向显示基板施加正电压时的青色密 度,并使用色度计X-Rite404(由X-RiteInc.公司制备)进行评价。

    评价标准如下所述。

    A:青色密度等于或高于0.9。

    B:青色密度等于或高于0.7并低于0.9。

    C:青色密度等于或高于0.5并低于0.7。

    D:青色密度低于0.5。

    白度

    制造设备样品,其中将白色颗粒分散液封闭在一对其上形成有氧 化铟锡(ITO)电极的玻璃基板之间(即将所述分散液封闭于小室中, 其中将50μm的间隔物(间隔部件)插入该一对玻璃基板之间)。

    测量在所制造的设备样品中白度为50%的白色颗粒分散液的颗 粒固体含量。

    使用色度计X-Rite404(由X-RiteInc.公司制备)测量白色反射 密度,并根据以下关系式将所测得的白色反射密度转化为白色反射 比,从而计算白度。

    关系式

    白度(白色反射比)=10-(白色反射密度)×100%

    粘度

    调节所获得的白色颗粒分散液的固体含量(在表2中描述),使 得色度为50%,并使用数字粘度仪LVDVII+(由Brookfield EngineeringLaboratories制造)测量该分散液的粘度。

    这里,按照相同的方式测量参比白色颗粒分散液(颗粒固体含量 为20重量%)的粘度,该粘度为3.9cp。

    参比白色颗粒分散液

    -氧化钛颗粒分散液1(与实施例4中获得的相同):14重量份

    -4-乙烯基萘(由NipponSteelChemicalCo.,Ltd.制备):1重量 份

    -SilaplaneFM-0721(由ChissoCorporation制备,重均分子量Mw =5000并且具有结构式1(R1=甲基,R1′=丁基,n=68,并且x=3)): 1重量份

    -过氧化月桂酰(由AldrichChemicalCompanyInc.制备):0.03 重量份

    将这些材料以上述的组成混合,将所得物在65℃下加热18小时, 之后用二甲基硅油(由Shin-EtsuSiliconeCo.,Ltd.制备的KF-96L-2cs, 粘度为2cs)替换所用的溶剂。

    结果,获得了其中颗粒被如下所述涂覆层所涂覆的氧化钛颗粒分 散液,所述涂覆层包括含有4-乙烯基萘作为聚合成分的共聚物。

    将所获得的氧化钛颗粒分散液用作参比白色颗粒分散液。

    表2

    从上述结果中可以看出,与对比例相比,在实施例中白色颗粒分 散液中的白色颗粒的电荷量更小,混色显示更优异,并且白色颗粒的 电场响应性降低。

    还可以看出,与对比例相比,虽然在实施例中,白度为50%的白 色颗粒分散液中的颗粒固体含量更大,但其增加量小。

    还可以看出,与实施例和对比例的白色颗粒分散液相比,参比白 色颗粒分散液的粘度增大。

    提供对本发明的示例性实施方案的上述描述是为了举例和说明。 并非旨在涵盖所有本发明,或将本发明限制为所公开的精确形式。明 显地,对于本领域技术人员而言,各种变型和修改将是显而易见的。 选择并描述这些实施方案为的是更好地说明本发明的原理和其实际 应用,从而使得本领域技术人员理解本发明的多种实施方案,并且其 多种变型适用于所预期的特定用途。本发明的范围期望通过所附权利 要求及其等同形式限定。

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    显示 白色 颗粒 分散 以及 显示装置
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