CN103472649A - 电泳元件、其制造方法以及显示装置 - Google Patents

电泳元件、其制造方法以及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供电泳元件、其制造方法以及显示装置。所述电泳元件包括:在绝缘液体中的多个电泳粒子;以及由纤维状结构体形成的多孔层,所述纤维状结构体包括多个非迁移粒子。纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成,并且包括交联部分,在交联部分中,纤维在其之间的部分或全部的接触点彼此连接。

Description

电泳元件、其制造方法以及显示装置
技术领域
本公开内容涉及包括在绝缘液体中的多个电泳粒子的电泳元件、其制造方法以及显示装置。
背景技术
近些年,随着由移动电话和个人数码助理所代表的移动装置变得被广泛使用,对具有低能耗和高图像质量的显示装置(显示器)的需求日益增加。特别地,近来,与电子书的传送行业的诞生相关联,用于具有长时间阅读文本信息的目的的阅读应用的个人数码助理(电子书终端)引起了关注。因此,期望有具有适合于这类应用的显示质量的显示器。
作为用于阅读应用的显示器,已经提出了例如胆甾型液晶显示器、电泳显示器、电致变色显示器、扭转球型显示器等。特别地,反射型显示器是优选的。为此的一个原因是,由于反射型显示器像纸一样通过利用外部光的反射(散射)进行亮显示,反射型显示器提供接近于纸的显示质量的显示质量。另外,在反射型显示器中,背光照明不是必要的,并且因此保持低能耗。
反射型显示器的主要候选物是通过利用电泳现象产生对比度的电泳显示器,因为在电泳显示器中,能耗是低的且高速响应是优良的。因此,对于电泳显示器的显示方法已进行了各种讨论。
特别地,已经提出了将两种类型的具有不同光学反射特性的带电粒子分散在绝缘液体中,并且使各带电粒子根据电场移动的方法(例如,参见日本已审专利申请公开No.S50-015115以及日本专利No.4188091)。在该方法中,由于两种类型的带电粒子具有相反的极性,所述带电粒子的分布状态根据电场而变化。
另外,已经提出了在绝缘液体中设置多孔层并使带电粒子分散,且使带电粒子根据电场移动通过多孔层的小孔的方法(例如,参见日本未审专利申请公开No.2005-107146、日本已审专利申请公开No.S50-015120、日本未审专利申请公开No.2005-128143、以及日本未审专利申请公开No.2002-244163)。在该方法中,作为多孔层,例如,使用其中通过使用激光的钻孔法形成小孔的聚合物膜、由合成纤维等制成的纺织布、开孔多孔聚合物等。
发明内容
虽然已经提出了电泳显示器的多种显示方法,但是其显示质量仍不足。考虑到在未来实现例如彩色显示、电影显示等,必须进一步改善对比度和响应速度。
期望提供一种能够实现高对比度以及高速响应的电泳元件、其制造方法、以及显示装置。
根据本技术的实施方式,提供了一种电泳元件,其包括在绝缘液体中的:多个电泳粒子;以及由纤维状结构体形成的多孔层,纤维状结构体包括多个非迁移粒子。纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成,并且包括交联部分,在交联部分中,纤维在其之间的部分或全部的接触点彼此连接。
根据本技术的实施方式,提供了一种制造电泳元件的方法,该方法包括:形成纤维状结构体,所述纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成;以及通过向纤维状结构体中加入非迁移粒子并且使非迁移粒子分散在纤维状结构体中而形成多孔层。在纤维状结构体的纤维之间的部分或全部接触点形成其中纤维彼此连接的交联部分。
根据本技术的实施方式,提供了一种显示装置,其在一对基底之间设置有电泳元件,基底中的一个或两个是光能透射的,所述一对基底各自设置有电极,电泳元件包括在绝缘液体中的:多个电泳粒子;以及由纤维状结构体形成的多孔层,纤维状结构体包括多个非迁移粒子。纤维状结构由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成,并且包括交联部分,在交联部分中,纤维在其之间的部分或全部的接触点彼此连接。
在根据本技术的实施方式的电泳元件、其制造方法以及显示装置中,构成多孔层的纤维状结构体包括在纤维之间的接触点中的预设交联部分,并且因此,改善了多孔层中的光散射效率,同时保证了电泳粒子的移动路径。
按照根据本技术的实施方式的电泳元件、其制造方法以及显示装置,构成多孔层的纤维状结构体包括在纤维之间的接触点中的预设交联部分,改善了多孔层中的光散射效率,同时保证了电泳粒子的移动路径。因此,实现了高对比度和高速响应。
将理解,之前的概述以及之后的详述两者都是示例性的,并且意图提供所要求保护的技术的进一步说明。
附图说明
包括附图以提供本公开内容的进一步理解,附图被引入并且构成本说明书的一部分。附图说明实施方式,且与说明书一起用于解释技术的原理。
图1是说明根据本技术的实施方式的电泳元件的构造的平面图。
图2是说明电泳元件的构造的剖视图。
图3A-3D是说明交联部分的例子的示意图。
图4是说明制造图1中说明的电泳元件的步骤的流程图。
图5是使用根据本技术的实施方式的电泳元件的显示装置的构造的剖视图。
图6是用于说明显示装置的运行的剖视图。
具体实施方式
下面将参照附图对本技术的实施方式进行详细地描述。将按下列顺序进行描述:
1.实施方式
1-1.整体构造
1-2.形成多孔层的方法
2.应用例子
3.实施例
[1.电泳元件]
图1和图2说明了根据本技术的实施方式的电泳元件的平面构造和剖面构造。电泳元件通过利用电泳现象产生对比度,并且应用于各种电子装置,例如显示装置。电泳元件包括在绝缘液体1中的多个具有极性的电泳粒子10以及多孔层20。在该实施方式中,多孔层20包括纤维状结构体21以及非迁移粒子22。非迁移粒子22以预定的范围分散在纤维状结构体21中。
1-1.整体构造
[绝缘液体]
绝缘液体1可以为,例如,一种或多种有机溶剂,具体可以为链烷烃(paraffin)、异构链烷烃(isoparaffin)等。绝缘液体1的粘度和折射率优选尽可能地小。为此的一个原因是,在这种情况下,电泳粒子10的迁移率(响应速度)改善,并且因此降低了使电泳粒子10移动所必需的能量(能耗)。为此的另一个原因是,由于绝缘液体1的折射率和多孔层20的折射率之间的差增大,多孔层20的反射率提高。
应当注意,绝缘液体1可以含有其它各种必要的材料。所述各种材料的例子包括着色剂、电荷控制剂、分散稳定剂、粘度调节剂、界面活性剂、以及树脂。
[电泳粒子]
电泳粒子10是分散在绝缘液体1中的带电粒子,并且能够(被容许)根据电场移动通过多孔层20。电泳粒子10可以为,例如,由材料例如有机颜料、无机颜料、染料、碳材料、金属材料、金属氧化物、玻璃、以及聚合物材料(树脂)形成的粒子(粉末)中的一种或多种。另外,电泳粒子10可以为,例如,含有前述粒子的树脂固体成分的粉碎粒子、包囊(capsule)粒子等。对应于碳材料、金属材料、金属氧化物、玻璃、或聚合物材料的材料被排除在对应于有机颜料、无机颜料或染料的材料之外。
有机颜料的例子包括偶氮颜料、金属络合物偶氮颜料、多缩合(缩聚)偶氮颜料、黄烷士林颜料、苯并咪唑酮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、蒽醌颜料、二萘嵌苯颜料、芘酮颜料、蒽吡啶颜料、皮蒽酮(piranthrone)颜料、二
Figure BDA00003264986300041
嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹诺酞酮(quinophthalone)颜料和阴丹士林颜料。无机颜料的例子包括氧化锌、三氧化二锑、炭黑、铁黑、硼化钛、铁丹、玛皮柯棕黄(mapico yellow)、铅丹、镉黄、硫化锌、锌钡白、硫化钡、硒化镉、碳酸钙、硫酸钡、铬酸铅、硫酸铅、碳酸钡、白铅和矾土白。染料的例子包括苯胺黑染料、偶氮染料、酞菁染料、喹诺酞酮染料、蒽醌染料和甲川染料。碳材料的例子包括炭黑。金属材料的例子包括金、银和铜。金属氧化物的例子包括氧化钛、氧化锌、氧化锆、钛酸钡、钛酸钾、铜铬氧化物、铜锰氧化物、铜铁锰氧化物、铜铬锰氧化物和铜铁铬氧化物。聚合材料的例子包括其中引入在可见光区中具有光吸收区的官能团的聚合物化合物。只要使用在可见光区中具有光吸收区的聚合物化合物,对其类型无特别限制。
对电泳粒子10在绝缘液体1中的含量(浓度)并无特别地限制,并且可以为,例如,0.1重量%-10重量%(两个端点都包括在内),因为由此确保了电泳粒子10的屏蔽特性和迁移率。在这种情况下,如果电泳粒子10在绝缘液体1中的含量(浓度)小于0.1重量%,那么电泳粒子10可能不太可能屏蔽(隐蔽)多孔层20。另一方面,如果电泳粒子10在绝缘液体1中的含量(浓度)大于10重量%,那么电泳粒子10的可分散性降低,并且因此,电泳粒子10可能不太可能被电泳,且在一些情况下可能聚集。
电泳粒子10可以具有任意的光学反射特性(光反射率)。虽然对电泳粒子10的光学反射特性没有特别限制,但是优选,至少,电泳粒子10能够屏蔽多孔层20。为此的一个原因是,通过利用电泳粒子10的光学反射特性与多孔层20的光学反射特性之间的差异,产生对比度。
根据电泳粒子10所起的产生对比度的作用来选择电泳粒子10的具体形成材料。具体地,在通过电泳粒子10进行亮显示的情况下的材料可以为,例如,金属氧化物,诸如氧化钛、氧化锌、氧化锆、钛酸钡、硫酸钡和钛酸钾,或者有机球形粒子如三聚氰胺以及苯并胍胺。另一方面,在通过电泳粒子10进行暗显示的情况下的材料可以为,例如,碳材料、金属氧化物等。碳材料的例子包括炭黑。金属氧化物的例子包括铜铬氧化物、铜锰氧化物、铜铁锰氧化物、铜铬锰氧化物和铜铁铬氧化物。特别地,碳材料是优选的,因为由此可获得优良的化学稳定性、优良的迁移率和优良的光吸收性。
在通过电泳粒子10进行亮显示的情况下,对于从外部观看的电泳粒子10颜色并无特别限制,只要能够由此产生对比度。然而,特别地,从外部观看的电泳粒子10的颜色优选为接近白色的颜色,更优选为白色。另一方面,在通过电泳粒子10进行暗显示的情况下,对于从外部观看的电泳粒子10的颜色并无特别限制,只要能够由此产生对比度。然而,特别地,从外部观看的电泳粒子10的颜色优选为接近黑色的颜色,更优选为黑色。为此的一个原因是,在这两种情况下都可获得高的对比度。
优选电泳粒子10在绝缘液体1中长时间地容易地分散和容易地带电,并且不太可能被多孔层20吸附。因此,可使用分散剂(或者电荷调节剂)以通过静电排斥来分散电泳粒子10,可以对电泳粒子10进行表面处理,或者前述两种方法都可使用。
分散剂的例子包括可得自Lubrizol Co.的Solsperse系列、可得自BYK-Chemie Co.的BYK系列或者Anti-Terra系列、以及可得自ICI Americas Co.的Span系列。
表面处理的例子包括松香处理、表面活性剂处理、颜料衍生物处理、偶联剂处理、接枝聚合处理和微胶囊化处理。特别地,接枝聚合处理、微胶囊化处理、或者其组合是优选的,因为由此例如,可长时间获得分散稳定性等。
用于表面处理的材料的例子包括具有能够被电泳粒子10的表面吸附的官能团和可聚合官能团的材料(吸附性材料)。可吸附官能团类型根据电泳粒子10的形成材料来确定。其例子包括:用于碳材料诸如炭黑的苯胺衍生物诸如4-乙烯基苯胺、以及用于金属氧化物的有机硅烷衍生物诸如甲基丙烯酸-3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯。可聚合官能团的例子包括乙烯基、丙烯酰基和甲基丙烯酰基。
此外,用于表面处理的材料的例子包括能够接枝到引入了可聚合官能团的电泳粒子10的表面的材料(接枝材料)。接枝材料优选具有能够使电泳粒子10分散于绝缘液体1中并且能够通过位阻保持分散性的分散官能团和可聚合官能团。可聚合官能团的类型与对于吸附性材料所述的类型相似。在绝缘液体1为链烷烃的情况下,分散官能团的例子包括支化烷基。为了将接枝材料聚合或者接枝,例如,可使用聚合引发剂诸如偶氮二异丁腈(AIBN)。
为了参考,对于如上所述将电泳粒子10分散在绝缘液体1中的方法的细节,在由Science&Technology Co.出版的书诸如“Dispersion Technology of Superfine Particle and Evaluation thereof:Surface Treatment,Pulverizing,and Dispersion Stabilization in Air/Liquid/Polymer”中给出了描述。
[多孔层]
多孔层20是由纤维状结构体21形成的三维空间结构,并且具有由所述三维空间结构形成的多个小孔23。纤维状结构体21包括多个非迁移粒子22。就是说,多个非迁移离子22被纤维状结构体21把持(hold)。在作为三维空间结构的多孔层20中,纤维状结构体21由在相同方向或不同方向(其可为任意方向)上延伸的重叠的纤维210构成。在纤维状结构体21中,纤维210可以随意地彼此或相互缠绕,纤维210可以随意地组装和成层,或者前述两种状态可以同时存在。在其中存在多个纤维状结构体21的情况下,每个纤维状结构体21支撑一个或多个非迁移粒子22。图2说明了由多个纤维状结构体21形成多孔层20的情况。
为何多孔层20是由纤维状结构体21形成的三维空间结构的一个原因是,由于在这种情况下,光(外部光)被漫反射(多重散射),并且因此,多孔层20的光反射率增大以及多孔层20可为薄的以获得如此高的光反射率。从而,电泳元件的对比度提高,并且使电泳元件10移动所必需的能量降低。另外,由于小孔23的平均孔径增大,并且其数量增加,电泳粒子10容易地移动通过小孔23。从而,响应速度提高,并且使电泳粒子10移动所必需的能量更多地降低。
纤维状结构体21(纤维210)为具有相对于纤维直径(直径)足够大的长度的纤维材料。纤维状结构体21可以由,例如,聚合物材料、无机材料等中的一种或者多种形成,并且可由其它材料形成。聚合物材料的例子包括尼龙、聚乳酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚乙烯基咔唑、聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚砜、聚乙烯基吡咯烷酮、聚偏氟乙烯、聚六氟丙烯、醋酸纤维素、胶原蛋白、明胶、壳聚糖、及其共聚物。无机材料的例子包括氧化钛。特别地,作为纤维状结构体21的形成材料,聚合物材料是优选的。为此的一个原因是,由于聚合物材料具有低的反应性(光反应性等),即,聚合物材料是化学稳定的,因此纤维状结构体21的非计划的分解反应由此被抑制。在其中纤维状结构体21由具有高反应性的材料形成的情况下,纤维状结构体21的表面优选覆盖有任选的保护层(未示出)。
对于纤维状结构体21中的纤维210的形状(外观)没有特别地限制,只要如上述,纤维210具有长且薄的形状,其具有相对于纤维直径足够大的长度。具体地,其形状(外观)可以为线型的,可为弯曲的,或者可为在途中(on theway)弯曲的。对于形成纤维状结构体21的方法没有特别地限制。形成纤维状结构体21的方法优选为,例如,相分离法、相反转法、静电(电场)纺丝法、熔融纺丝法、湿式纺丝法、干式纺丝法、凝胶纺丝法、溶胶凝胶法、喷涂法等,因为通过前述方法容易地和稳定地形成具有相对于纤维直径足够大的长度的纤维材料。
虽然对于纤维状结构体21的纤维直径没有特别限制,其纤维直径优选尽可能地小。为此的一个原因是,在这种情况下,光容易地漫反射,并且小孔23的孔径变得更大。然而,确定纤维状结构体21的纤维直径使得纤维状结构体21能够把持后面提到的非迁移粒子22可为必要的。因此,纤维状结构体21的纤维直径优选为50nm-2000nm(两个端点都包括在内)。另外,其平均纤维直径优选等于或小于10μm。应注意的是,对于平均纤维直径的下限没有特别限制,并且可以为例如,等于或小于0.1μm。可通过例如利用扫描电子显微镜等的显微镜观察来测量纤维直径以及平均纤维直径。应当注意的是,纤维状结构体21的平均长度可以为任意长度。
特别地,纤维状结构体21优选为纳米纤维。为此的一个原因是,在这种情况下,光容易地被漫反射,并且因此,多孔层20的反射率进一步增大。为此的另一个原因是,在这种情况下,每单位体积的小孔23的比率增加,并且因此,电泳粒子10容易地移动通过小孔23。从而,提高了对比度,并且进一步降低了使电泳粒子10移动所必需的能量。纳米纤维是具有0.001μm-0.1μm(两个端点都包括在内)的纤维直径并且具有为纤维直径的100倍或更大的长度的纤维材料。作为纳米纤维的纤维状结构体21优选通过静电纺丝法形成,因为由此,容易地且稳定地形成具有小的纤维直径的纤维状结构体21。
纤维状结构体21优选具有与电泳粒子10的光学反射特性不同的光学反射特性。具体地,尽管对纤维状结构体21的光学反射特性没有特别限制,但是其光学反射特性优选设定为使得,至少,多孔层20作为整体能够屏蔽电泳粒子10。为此的一个原因是,如上所述,在这种情况下,通过利用电泳粒子10的光学反射特性和多孔层20的光学反射特性之间的差异,产生了对比度。相应地,在绝缘液体1中具有光透明性(透明且无色特性)的纤维状结构体21不是优选的。然而,在纤维状结构体21的光学反射特性不太可能影响多孔层20的光学反射特性和多孔层20的光学反射特性基本上由非迁移粒子22的光学反射特性决定的情况下,纤维状结构体21的光学反射特性可以为任意特性。
在该实施方式中,上述纤维状结构体21在其部分中具有交联部分21a。如上所述,纤维状结构体21通过将各自在任意方向上延伸的纤维210重叠而形成。交联部分21a是设置在纤维210之间的部分或全部接触点的部分、和纤维210在其处连接(结合或附着)的部分。更特别地,交联部分21a是处于如下状态的部分:在纤维210彼此或相互交叉的位置不同的纤维210不能够彼此区分,或者纤维210相互或彼此邻近。
图3A-3C示意性地说明了这样的交联部分21a的例子。如图3A中所示,交联部分21a设置在两根纤维210(在两个不同的方向上延伸)相互交叉的位置。另外,如图3B所示,交联部分21a可以设置在三根或更多根(在该情况下为三根)纤维210彼此交叉的位置。或者,如图3C所示,交联部分21a可以设置在XY-平面中的两根纤维210相互邻近的位置。或者,如图3D所示,交联部分21a可以构成Y形状的分支点。如上所述,例如,交联部分21a可以构成XY-平面中的纤维210的分支点。
尽管后续将提供细节,但是在纤维状结构体21中形成交联部分21a的方法的例子包括使用多种聚合物材料作为纤维状结构体21的构成材料的方法。从而,出现纤维形成速度的差异(变化),一部分纤维部分地相互或彼此附着,并且相应地,形成了使纤维210相互或彼此连接的交联部分21a。形成交联部分21a的方法的其它例子包括通过将聚合物材料溶解在具有高沸点的溶剂或多种溶剂中来控制纤维形成速度的方法以及通过加入添加剂来改变表面性质的方法。
这样的交联部分21a合乎期望地在纤维状结构体21中的纤维210之间的全部接触点的约10%-约100%(两个端点都包括在内)中形成。随着纤维之间的交联点的数量更大,三维小孔的体积在厚度方向上降低,变得更容易保证电泳粒子的移动距离,并且改善了电泳元件的特性。
对于小孔23的平均孔径没有特别地限制。然而,特别地,其平均孔径优选尽可能地大,因为由此电泳粒子21容易地移动通过小孔23。因此,小孔23的平均孔径优选为0.01μm-10μm(两个端点都包括在内)。
对于多孔层20的厚度没有特别地限制,并且可以为,例如5μm-100μm(两个端点都包括在内),因为由此提高多孔层20的屏蔽特性,并且电泳粒子10更容易地移动通过小孔23。
非迁移粒子22被纤维状结构体21把持(固定),并且为不被电泳的粒子。由于纤维状结构体21包括多个非迁移粒子22,光更容易地被漫反射,并且进一步提高了电泳元件的对比度。
纤维状结构体21中的非迁移粒子22优选在预设的范围内分散。应当注意的是,非迁移粒子22可以从纤维状结构体21部分地暴露,或者可以埋在纤维状结构体21中,只要非迁移粒子22被纤维状结构体21把持。
非迁移粒子22具有与电泳粒子10的光学反射特性不同的光学反射特性。虽然对于非迁移粒子22的光学反射特性没有特别地限制,但是优选设定其光学反射特性使得,至少,多孔层20作为整体能够屏蔽电泳粒子22。为此的一个原因是,如上所述,通过利用电泳粒子10的光学反射特性和多孔层20的光学反射特性之间的差异,能够产生对比度。应当注意的是,在这种情况下,非迁移粒子22的光反射率高于电泳粒子10的光反射率。
根据非迁移粒子22所起的产生对比度的作用来选择非迁移粒子22的形成材料。具体地,在通过非迁移粒子22进行亮显示的情况下的材料与在由电泳粒子10进行亮显示的情况下所选择的材料相似。另一方面,在通过非迁移粒子22进行暗显示的情况下的材料与在通过电泳粒子10进行暗显示的情况下所选择的材料相似。特别地,作为在通过非迁移粒子22进行亮显示的情况下所选择的材料,金属氧化物是优选的,因为由此可获得良好的化学稳定性、良好的固定特性、以及良好的光反射率。非迁移粒子22的形成材料可以为与电泳粒子10的形成材料相同的类型,或者可为与电泳粒子10的形成材料不同的类型,只要能够由此产生对比度。应该注意的是,在通过非迁移粒子22进行的亮显示或暗显示的情况下所观察到的颜色与对于电泳粒子10的观察颜色所描述的情况相似。
1-2.形成多孔层的方法
多孔层20的形成步骤的例子如下。图4说明了多孔层20的形成步骤的流程。首先,用聚合物材料涂覆待分散在纤维状结构体21中的非迁移粒子22(步骤S101)。具体地,将非迁移粒子22(例如氧化钛)以及用于涂覆的聚合物材料(例如聚丙烯酸)进行捏合,并且使用聚合物材料涂覆非迁移粒子22。
接下来,确定涂覆有聚合物材料的非迁移粒子22(为方便说明起见,称为“非迁移粒子22’”)的添加量的最佳范围(步骤S102)。具体地,制备通过如下获得的聚合物溶液:将作为纤维状结构体21的材料(主材料)的聚合物材料(例如聚丙烯腈)溶解在有机溶剂(例如N,N’-二甲基甲酰胺(DMF))中(步骤S102-1)。将聚合物溶液分为多个部分,并且将非迁移粒子22’分散在所述聚合物溶液的所述多个部分中。此时,制备多份非迁移粒子22’的分散溶液,并且各分散溶液的浓度变得相差5重量%并且对各分散溶液进行充分搅拌。接下来,使用静电纺丝法对各分散溶液进行纺丝以形成各纤维状结构体21(步骤S102-2)。之后,测量具有各浓度的每种纤维状结构体21的光反射率以确定非迁移粒子22’的添加量的最佳范围(步骤S102-3)。之后,如前述步骤S102-1中那样制备聚合物溶液(步骤S103),并且之后,向其中加入在前述步骤S102中所确定的最佳范围内的非迁移粒子22’以制备分散溶液(步骤S104)。接下来,使用其中分散有非迁移粒子22’的聚合物溶液通过静电纺丝法进行纺丝以形成纤维状结构体21(步骤S105)。由此,得到了具有改善的光散射效率的多孔层20,同时确保了电泳粒子10的移动路径(小孔23)。
在本实施方式中,如上所述,纤维状结构体21包括预设交联部分21a。形成交联部分21a的方法的例子包括使用多种聚合物材料作为纤维状结构体21的构成材料的方法。通过使用具有不同表面张力的多种聚合物材料,在纺丝时出现纤维形成速度的差异(变化),部分纤维部分地相互或彼此附着(粘附),并且相应地,形成了交联部分21a以将纤维210相互或彼此连接。具体地,在这种情况下,在纤维状结构体21中,加入具有与主聚合物材料(称为聚合物1)(例如聚丙烯腈)的表面张力不同的表面张力的聚合物材料(称为聚合物2)(例如聚丙烯酸)。聚丙烯腈的表面张力为45mN/m-55mN/m(两个端点都包括在内),并且聚丙烯酸的表面张力为55mN/m-74mN/m(两个端点都包括在内)。在电场纺丝法中,对聚合物溶液施加高电压,并且当电场和表面张力平衡时,纺成细丝。因此,具有低表面张力的聚合物材料(如聚合物1)有可能更快地变成纤维。相反,具有高表面张力的聚合物材料(如聚合物2)比聚合物1更慢地变成纤维。因此,例如,通过在聚合物1中加入具有比聚合物1的表面张力大的表面张力的聚合物2,形成了交联部分21a。
如上所述,通过利用含有具有不同表面张力的多种聚合物材料的溶液进行纺丝,形成了具有交联部分21a的纤维状结构体21。然而,聚合物1和2能够溶解在相同的溶剂中可能是必要的。另外,在聚合物1的表面张力和聚合物2的表面张力不同并且聚合物1的纤维形成速度与聚合物2的纤维形成速度即使稍有不同的情况下,能够形成交联部分21a。关于聚合物1和2的比率,如果非迁移粒子22向聚合物1的加入量是恒定的,非迁移粒子22与聚合物2之间的比合乎期望地设定在由下面描述的上限和下限所确定的范围内。下限是基于随后描述的实施例1的结果,上限是基于随后描述的实施例4的结果。
下限非迁移粒子22:聚合物2=95:5
上限非迁移粒子22:聚合物2=65:35
作为形成交联部分21a的方法,可以使用除前述方法以外的方法。其例子包括通过将聚合物材料溶解在具有高沸点的溶剂或者多种溶剂中而控制纤维形成速度的方法以及通过加入添加剂而改变表面性质的方法。
[电泳元件的优选显示方法]
在电泳元件中,如上所述,电泳粒子10和多孔层20(含有非迁移粒子22的纤维状结构体21)各自进行亮显示或暗显示,并且由此产生对比度。在这种情况下,可以通过电泳粒子10进行亮显示,同时通过多孔层20进行暗显示,或者反之亦然。角色的这种差异是由电泳粒子10的光学反射特性和多孔层20的光学反射特性之间的关系决定的。也就是说,进行亮显示的部分的反射率高于进行暗显示的部分的反射率。
特别地,优选由电泳粒子10进行暗显示并且由多孔层20进行亮显示。相应地,在多孔层20的光学特性基本上由非迁移粒子22的光学反射特性决定的情况下,非迁移粒子22的反射率优选高于电泳粒子10的反射率。在这种情况下的用于亮显示的反射率通过利用由多孔层20(三维空间结构)所致的光的漫反射而显著增加,并且因此,对比度相应地明显提高。
[电泳元件的运行]
在电泳元件中,电泳粒子10的光学反射特性与多孔层20(非迁移粒子22)的光学反射特性不同。在这种情况下,在对电泳元件施加电场的情况下,电泳粒子10在其中施加电场的范围内移动通过多孔层20(小孔23)。因此,如果从电泳粒子10朝向其移动的侧观察电泳元件,则在电泳粒子10移动的范围内由电泳粒子10进行暗显示(或亮显示),并且在电泳粒子10未移动的范围内由多孔层20进行亮显示(或暗显示)。因此,产生了对比度。
如上所述,研究了改善电泳显示器的显示质量,特别是其对比度或响应速度的方法。例如,方法之一是通过向构造进行亮显示(或暗显示)的多孔层的纤维状结构体加入非迁移粒子来改善对比度的方法,所述非迁移粒子具有与进行暗显示(或亮显示)的电泳粒子的光学反射特性不同的光学反射特性,如在本实施方式中那样。因此,对比度变得比现有的电泳显示器的对比度高,并且电泳粒子的响应速度提高。
[功能和效果]
在本实施方式中,在多孔层20中,纤维状结构体21包括交联部分21a。因此,与使用不具有交联部分21a的纤维状结构体的电泳元件相比,光散射效率改善,并且多孔层20中的反射率改善。在这种情况下,注意到,由于纤维状结构体21包括交联部分21a,三维小孔23的体积减小,并且电泳粒子10不太可能物理地迁移。然而,这样的减小的体积是由沿着电泳粒子10的移动方向上的减小的宽度(纤维状结构体21的厚度)引起的,这导致电泳粒子10的移动距离的减小。另外,由于纤维210的交叉部分(重叠的部分)连接,其中电泳粒子10被物理截留的空间减小。相应地,响应速度得到了改善。
因此,在本实施方式中,由于构成多孔层20的纤维状结构体21包括在纤维210之间的接触点中的预设交联部分21a,在多孔层20中的光散射效率得到了改善,同时确保了电泳粒子10的移动路径。因此,实现了高对比度和高速响应。
另外,由于改善了响应速度,例如,在使用前述的电泳元件作为像素的电子装置如显示装置中,降低了能耗。
[2.电泳元件的应用例子]
接下来,将对前述电泳元件的应用例子进行说明。所述电泳元件可应用于各种电子装置,并且对于所述电子装置的类型没有特别地限制。例如,将所述电泳元件应用于显示装置。
[显示装置的整体构造]
图5说明了显示装置的剖面构造。图6是用于说明图5中所示的显示装置的运行的图。应当注意的是,下列的显示装置构造仅仅是例子,并且可以进行适当地改变。
所述显示装置是利用电泳现象来显示图像(例如文本信息)的电泳显示器(所谓的电子纸显示器)。在所述显示装置中,例如,如图5所示,驱动基板30和对置基板40相对地设置,其中电泳元件50在中间。例如,在所述显示装置中,在对置基板40一侧显示图像。应当注意的是,驱动基板30和对置基板40彼此被隔离物60分隔以具有预设的间隔。
[驱动基板]
在驱动基板30中,例如,多个薄膜晶体管(TFT)32、保护层33、平坦化(planarizing)绝缘层34以及多个像素电极35按此顺序形成在支撑基底31的一个表面上。TFT32和像素电极35根据像素图案以矩阵形态或段(segment)形态设置。
支撑基底31可以由例如无机材料、金属材料、塑料材料等形成。无机材料的例子包括硅(Si)、氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氧化铝(AlOx)。氧化硅的例子包括玻璃和纺丝玻璃(SOG)。金属材料的例子包括铝(Al)、镍(Ni)和不锈钢。塑料材料的例子包括聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚醚醚酮(PEEK)。
支撑基底31可为光透射型或者非光透射型。由于在对置基板40一侧显示图像,因此支撑基底31没必要为光透射型。此外,支撑基底31可为具有刚性的基板例如晶片,或者可为具有柔性的薄层玻璃、膜等。特别地,后一类型是优选的,因为由此,实现了柔性(可弯曲的)显示装置。
TFT32为用于选择像素的切换用器件。应注意,TFT32可为使用无机半导体层作为沟道层的无机TFT,或者可为使用有机半导体层的有机TFT。保护层33和平坦化绝缘层34可由例如绝缘树脂材料诸如聚酰亚胺形成。然而,只要保护层33的表面足够平坦,就可省略平坦化绝缘层34。像素电极35可以由例如金属材料如金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)形成。像素电极35通过在保护层33和平坦化绝缘层34中设置的接触孔(未示出)与TFT32连接。
[对置基板]
在对置基板40中,例如,对电极42整体地形成以覆盖支撑基底41的一个表面。与像素电极32一样,对电极42可以矩阵形态或段形态形成。
支撑基底41由与支撑基底31的材料相似的材料形成,除了支撑基底41是光透射型的。为此的一个原因是,由于在相对基板40一侧显示图像,支撑基底41是光透射型的可为必要的。对电极42可以由,例如,光透射导电材料(透明电极材料)如铟-锡氧化物(ITO)、锑-锡氧化物(ATO)、氟掺杂锡氧化物(FTO)、以及铝掺杂锌氧化物(AZO)形成。
在对置基板40一侧显示图像的情况下,观察者通过对电极42观看电泳元件50。因此,对电极42的光透射特性(透射比)优选尽可能地高,并且可以为,例如,等于或高于80%。另外,对电极42的电阻优选尽可能地低,并且例如,可以等于或小于100Ω/□。
[电泳元件]
电泳元件50具有与前述电泳元件类似的构造。具体地,电泳元件50包括在绝缘液体51中的多个电泳粒子52以及具有多个小孔54的多孔层53。绝缘液体51占据,例如,驱动基板30和对置基板40之间的空间。例如,多孔层53可以由间隔物60把持。由绝缘液体51所占据的空间划分为较接近于像素电极35的屏蔽(refuge)区域R1以及较接近对电极42的移动区域R2,以其之间的多孔层53作为边界。绝缘液体51、电泳粒子52、以及多孔层53的配置与绝缘液体1、电泳粒子10、以及多孔层20的配置相似。应当注意的是,图5和图6仅说明了小孔54的一部分以简化所示内容。
[间隔物]
间隔物60可以由,例如,绝缘材料如聚合物材料形成。
对于间隔物60的形状没有特别地限制。特别地,间隔物60的形状优选为不影响电泳粒子52的移动并且使电泳粒子52均匀分布的形状。例如,间隔物60的形状可以为类似格子的形状。另外,对于间隔物60的厚度没有特别地限制。特别地,间隔物60的厚度优选尽可能地小以降低能耗,并且可以为,例如10μm-100μm(两个端点都包括在内)。
[显示装置的运行]
在显示装置中,如图5所示,在初始状态下,多个电泳粒子52位于屏蔽区域R1中。在这种情况下,在所有像素中,电泳粒子52被多孔层53屏蔽,并且因此,当从对置基板40一侧观看电泳元件50时,不产生对比度(不显示图像)。
当像素被TFT32选择并且在像素电极35和对电极42之间施加电场时,如图6所示,电泳粒子52从屏蔽区域R1移动通过多孔层53(小孔54)向移动区域R2移动。在这种情况下,由于其中电泳粒子52被多孔层53屏蔽的像素和其中电泳粒子52未被多孔层53屏蔽的像素同时存在,因此,当从对置基板40一侧观看电泳元件50时,产生了对比度。从而显示了图像。
[显示装置的功能和效果]
根据所述显示装置,电泳元件50具有与前述的电泳元件相似的构造。因此,实现了高对比度、高速响应和低能耗。相应地,以低能耗显示了高质量的图像。
[3.实施例]
接下来,将对本技术的实施方式的例子进行详细地描述。
[实施例1和2]
使用黑色电泳粒子(用于暗显示)以及白色多孔层(含粒子的纤维状结构体)(用于亮显示)按照以下步骤制造显示装置。
[电泳粒子的制造]
将43g氢氧化钠和0.37g硅酸钠溶解于43g水中以获得溶液A。随后,在搅拌溶液A的同时,将5g的复合氧化物细粒(从Dainichiseika Color&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.可购得的DAIPYROXIDE Color TM9550)添加至所得物中,并搅拌(15分钟)。之后,进行超声搅拌(在30℃~35℃(两个端点都包括在内)下,15分钟)。随后,加热溶液A(90℃)。之后,滴加15cm3(=ml)的0.22mol/cm3的硫酸和7.5cm3的其中溶解6.5mg硅酸钠和1.3mg氢氧化钠的水溶液2个小时。随后,在溶液A冷却(降至室温)之后,向其中添加1.8cm3的1mol/cm3的硫酸。随后,进行离心分离(30分钟,3700rpm)和倾析。随后,进行如下操作两次:其中,在使用乙醇进行再分散之后,进行离心分离(30分钟,3500rpm),并且进行倾析。随后,将5cm3乙醇和0.5cm3水的混合溶液加入到每个瓶中,进行超声搅拌(1个小时),由此获得包括经硅烷涂覆的复合氧化物粒子的分散溶液。
随后,混合3cm3的水、30cm3的乙醇和4g的N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-N′-(4-乙烯基联苯酰)乙二胺盐酸盐(40%甲醇溶液),并搅拌混合物(7分钟)。之后,将全部量的分散溶液投入其中。随后,在搅拌混合溶液(10分钟)之后,进行离心分离(30分钟,3500rpm)。随后,在进行倾析之后,进行两次如下的洗涤操作:其中,在利用乙醇进行再分散之后,进行离心分离(30分钟,3500rpm)。随后,在进行倾析之后,在减压环境(室温)中干燥所得物(6小时)。之后,在减压环境(70℃)中进一步干燥所得物(2小时),由此获得固体材料。随后,向该固体材料加入50cm3的甲苯以获得溶液B。之后,通过辊磨机搅拌所得物(12个小时)。随后,将溶液B移至其中投入了0.5g的丙烯酸和2.0g的2,5-二甲基-1,5-己二烯的三颈烧瓶。之后,在氮气流下搅拌所得物(20分钟)。随后,进一步搅拌溶液B(20分钟,50℃)。之后,向所得物加入其中0.01g的AIBN溶解于3cm3甲苯中的溶液C,并且随后加热(65℃)。随后,在搅拌混合溶液(1个小时)之后,将混合溶液冷却(降至室温),并且连同乙酸乙酯一起投入瓶子中,并进行离心分离(30分钟,3500rpm)。随后,在进行倾析之后,进行三次如下的洗涤操作:其中,在利用乙酸乙酯进行再分散之后,进行离心分离(30分钟,3500rpm)。随后,在减压环境(室温)中干燥所得物(12小时)之后,在减压环境(70℃)中进一步干燥所得物(2小时)。由此,获得包括经聚合物涂覆的颜料的黑色电泳粒子。
[绝缘液体的制造]
接下来,作为绝缘液体,制造了含有0.75%甲氧基磺酰氧基甲烷(Solsperse17000,可从Lubrizol Co.购得)、5.0%脱水山梨糖醇三油酸酯(Span85)和94%作为首要组分的异构链烷烃(IsoparG,可从Exxon Mobil Corporation购得)的有机溶剂。在这种情况下,必要时(asnecessary),将0.2克电泳粒子加入到9.7克绝缘液体中,并且将所得物在添加有玻璃珠(
Figure BDA00003264986300171
)的球磨机中搅拌(1小时)。之后,在使混合溶液进行玻璃纤维过滤以去除所述珠之后。从而,得到其中分散有电泳粒子的绝缘液体。
[多孔层的制造]
[实施例1-1]
接下来,将作为纤维状结构体形成材料的16g的聚丙烯腈(可从Aldrich Co.购得,分子量:150000)溶解于84g DMF中来制造溶液D。另一方面,例如,制造氧化钛作为非迁移粒子,并且将非迁移粒子用丙烯酸类树脂(聚丙烯酸类树脂)涂覆。此时,重量比为氧化钛:丙烯酸类树脂=95:5。之后,将在涂覆处理后的氧化钛加入到溶液D中。之后,将所得物在球磨机中混合以制造纺丝溶液。应注意的是,在涂覆处理后的氧化钛的浓度为30重量%。随后,将纺丝溶液投入注射器中,并且通过使用电场纺丝装置(NANON,可从MECC Co.,Ltd.购得)在其上以预定图案的形状形成了像素电极(ITO)的玻璃基板上进行8个来回的纺丝。作为纺丝条件,电场强度为28kV,放电速率为0.5cm3/分钟,纤维形成距离为15cm,以及扫描速率为20mm/秒。之后,在真空炉(75℃)中将玻璃基板干燥12小时以形成含有非迁移粒子的纤维状结构体。当通过扫描电子显微镜观察纤维状结构体时,在纤维状结构体中观察到了如图1所示的交联结构。其纤维直径为0.1μm-2μm(两个端点都包括在内)。
[实施例1-2]
另外,以与前述实施例1-1相似的方式形成纤维状结构体,除了氧化钛和丙烯酸类树脂之间的重量比为90:10,并且使用通过在85克DMF中溶解15克聚丙烯腈(可从Aldrich Co.购得,分子量:150000)而得到的溶液作为溶液D。在实施例1-2中,当通过扫描电子显微镜观察纤维状结构体时,在纤维状结构体中也观察到了如图1所示的交联结构。其纤维直径为0.1μm-2μm(两个端点都包括在内)。
[实施例1-3]
另外,以与前述实施例1-1相似的方式形成纤维状结构体,除了氧化钛和丙烯酸类树脂之间的重量比为70:30,并且使用通过在89克DMF中溶解11克聚丙烯腈(可从Aldrich Co.购得,分子量:150000)而得到的溶液作为溶液D。在实施例1-3中,当通过扫描电子显微镜观察纤维状结构体时,在纤维状结构体中也观察到了如图1所示的交联结构。其纤维直径为0.1μm-2μm(两个端点都包括在内)。
[实施例1-4]
另外,以与前述实施例1-1相似的方式形成纤维状结构体,除了氧化钛和丙烯酸类树脂之间的重量比为65:35,并且使用通过在90克DMF中溶解10克聚丙烯腈(可从Aldrich Co.购得,分子量:150000)而得到的溶液作为溶液D。在实施例1-4中,当通过扫描电子显微镜观察纤维状结构体时,在纤维状结构体中也观察到了如图1所示的交联结构。其纤维直径为0.1μm-2μm(两个端点都包括在内)。
[实施例1-5]
另外,以与前述实施例1-1相似的方式形成纤维状结构体,除了氧化钛和丙烯酸类树脂之间的重量比为65:35,并且使用通过在93克DMF中溶解7克聚丙烯腈(可从Aldrich Co.购得,分子量:150000)而得到的溶液作为溶液D。在实施例1-5中,当通过扫描电子显微镜观察纤维状结构体时,在纤维状结构体中也观察到了如图1所示的交联结构。然而,其纤维直径为0.1μm-3μm(两个端点都包括在内),其相对较大。另外,在纤维状结构体中,在一些地方存在3μm-5μm的珠状块(block)。
[对比例]
作为前述实施例1-1至1-5的对比例,作为非迁移粒子使用未涂覆的氧化钛形成纤维状结构体,使用通过在83克DMF中溶解17克丙烯腈(可从Aldrich Co.购得,分子量:150000)而得到的溶液作为溶液D。然而,除了溶液D之外以及除了氧化钛未被涂覆之外,以与前述实施例1-1相似的方式形成纤维状结构体。在对比例中,当通过扫描电子显微镜观察纤维状结构体时,尽管其纤维直径为0.1μm-2μm(两个端点都包括在内),但在纤维状结构体中未观察到如图1所示的交联结构。
[显示装置的组装]
从其上形成有像素电极的玻璃基板除去附着至其中未形成像素电极的区域的非必要纤维状结构体。随后,将作为隔离物的PET膜(为30μm厚)置于对电极(ITO)整体地形成于其上的玻璃基板之上。在其上层叠像素电极和纤维状结构体形成于其上的玻璃基板。应当注意的是,在其上未层叠多孔层的位置中,通过使用包含珠子(外径:30μm)的可光固化树脂(光敏树脂Photoreck A-400,可从Sekisui Chemical Co.,Ltd.购得)来进行勾出轮廓(tracing)。最后,在两个玻璃基板之间的间隙中注入电泳粒子分散在其中的绝缘液体。随后,在通过使用压辊整体加压而使多孔层变成与像素电极和对电极邻近之后,整个物体被进一步加压以压缩多孔层。
作为实施例1-1至1-5以及对比例的显示装置的性能,测量在仅将绝缘液体注入纤维状结构体中时的反射率X(%)、黑反射率(%)、白反射率(%)、对比度以及响应速度(ms)。获得示于表1中的结果。
[表1]
Figure BDA00003264986300191
在施加交流电压(0.1Hz和15V)1小时之后,通过分光光度计(可从X-Rite购得的eye-one pro)以45度环形照明来测量相对于标准扩散板的在基板法线方向上的白反射率和黑反射率。对比度(CR)是通过将白反射率除以黑反射率而获得的值。通过使用函数发生器(可从TOYO Corporation购得)施加短波电场(15V)而测量亮度。响应时间是指在白色状态的亮度为1且黑色状态的亮度为0的条件下,通过施加电场将亮度从0.1改变为0.9所必需的时间和在停止施加电场之后将亮度从0.9改变为0.1所必需的时间的平均值。
从表1中,发现,在实施例1-1至1-5和对比例之间进行比较的情况下,实施例1-1至1-4各自的反射率以及对比度高于对比例的反射率以及对比度。这一事实表明,电泳粒子的通过特性得到了改善,并且容许改善了反射显示系统的特性而未损害非迁移粒子的反射效率。另外,在实施例1-1至1-5中,除了改善了对比度,响应速度也得到了提高。这一事实是证实了电泳粒子的改善的通过特性的结果。另外,在实施例1-5中,在仅将绝缘液体注入纤维状结构体中时的反射率X(%)降低。这是由如下事实导致的:非迁移粒子未有效地分散在纤维上并且散射效率降低,因为纤维直径在前述的优选范围之外。然而,由于对比度降低,表观响应速度提高。因此,期望纤维状结构体中的纤维直径等于或小于2000nm(2μm),如上所述。
虽然已参考实施方式描述了本技术,但是本技术并不受前面的实施方式中描述的例子的限制,并且可以进行各种变化。例如,本技术的电泳元件的应用并不限于显示装置,并且本技术的电泳元件可以应用于其它电子元件。
从上述的示例性实施方式以及本公开内容的变型,可实现至少以下布置。
(1)一种电泳元件,包括:
在绝缘液体中的多个电泳粒子;以及
由纤维状结构体形成的多孔层,纤维状结构体包括多个非迁移粒子,其中,
纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成,并且包括交联部分,在交联部分中,纤维在其之间的部分或全部的接触点彼此连接。
(2)如(1)的电泳元件,其中交联部分是在垂直于纤维状结构体中的叠层方向的平面中的纤维之间的分支点。
(3)如(1)或(2)的电泳元件,其中在垂直于纤维状结构体的叠层方向的平面中的平均孔径为约0.1微米-约10微米,两个端点都包括在内。
(4)如(1)-(3)任意一项的电泳元件,其中纤维状结构体的纤维直径为约50纳米-约2000纳米,两个端点都包括在内。
(5)如(1)-(4)任意一项的电泳元件,其中纤维状结构体由聚合物材料和无机材料中的一种形成。
(6)如(1)-(5)任意一项的电泳元件,其中纤维状结构体的平均纤维直径为约0.1微米-约10微米,两个端点都包括在内。
(7)如(1)-(6)任意一项的电泳元件,其中纤维状结构体通过静电纺丝法形成。
(8)如(1)-(7)任意一项的电泳元件,其中非迁移粒子具有不同于电泳粒子的光学反射特性的光学反射特性。
(9)如(1)-(8)任意一项的电泳元件,其中非迁移粒子各自由有机颜料、无机颜料、染料、碳材料、金属材料、金属氧化物、玻璃以及聚合物材料中的一种形成。
(10)如(1)-(9)任意一项的电泳元件,其中非迁移粒子各自包括氧化钛。
(11)如(1)-(10)任意一项的电泳元件,其中非迁移粒子的反射率高于电泳粒子的反射率。
(12)一种制造电泳元件的方法,该方法包括:
形成纤维状结构体,所述纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成;以及
通过向纤维状结构体中加入非迁移粒子并且使非迁移粒子分散在纤维状结构体中而形成多孔层,
其中在纤维状结构体的纤维之间的部分或全部接触点形成其中纤维彼此连接的交联部分。
(13)如(12)的制造电泳元件的方法,其中纤维状结构体通过静电纺丝法形成。
(14)如(13)的制造电泳元件的方法,其中使用多种具有不同表面张力的聚合物材料形成纤维状结构体中的交联部分。
(15)如(14)的制造电泳元件的方法,进一步包括在向纤维状结构体中加入非迁移粒子之前,使用表面张力大于构成纤维状结构体的主要聚合物材料的表面张力的聚合物材料涂覆非迁移粒子。
(16)一种显示装置,其在一对基底之间设置有电泳元件,这对基底中的一个或两个是光能透射的,这对基板各自设置有电极,电泳元件包括:
在绝缘液体中的多个电泳粒子;以及
由纤维状结构体形成的多孔层,纤维状结构体包括多个非迁移粒子,其中,
纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成,并且包括交联部分,在交联部分中,纤维在其之间的部分或全部的接触点彼此连接。
本公开内容包含涉及于2012年6月5日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2012-127981中的公开内容的主题,其全部内容特此引入作为参考。
本领域技术人员应当理解,根据设计需求和其它因素,可以进行各种修改、组合、子组合和变形,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (16)

1.一种电泳元件,包括:
在绝缘液体中的多个电泳粒子;以及
由纤维状结构体形成的多孔层,纤维状结构体包括多个非迁移粒子,其中,
纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成,并且包括交联部分,在交联部分中,纤维之间的部分或全部的接触点彼此连接。
2.如权利要求1的电泳元件,其中交联部分是在垂直于纤维状结构体中的叠层方向的平面中的纤维之间的分支点。
3.如权利要求1的电泳元件,其中在垂直于纤维状结构体的叠层方向的平面中的平均孔径为约0.1微米-约10微米,两个端点都包括在内。
4.如权利要求1的电泳元件,其中纤维状结构体的纤维直径为约50纳米-约2000纳米,两个端点都包括在内。
5.如权利要求1的电泳元件,其中纤维状结构体由聚合物材料和无机材料中的一种形成。
6.如权利要求1的电泳元件,其中纤维状结构体的平均纤维直径为约0.1微米-约10微米,两个端点都包括在内。
7.如权利要求1的电泳元件,其中纤维状结构体通过静电纺丝法形成。
8.如权利要求1的电泳元件,其中非迁移粒子具有不同于电泳粒子的光学反射特性的光学反射特性。
9.如权利要求1的电泳元件,其中非迁移粒子各自由有机颜料、无机颜料、染料、碳材料、金属材料、金属氧化物、玻璃以及聚合物材料中的一种形成。
10.如权利要求1的电泳元件,其中非迁移粒子各自包括氧化钛。
11.如权利要求1的电泳元件,其中非迁移粒子的反射率高于电泳粒子的反射率。
12.一种制造电泳元件的方法,该方法包括:
形成纤维状结构体,所述纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠纤维构成;以及
通过向纤维状结构体中加入非迁移粒子并且使非迁移粒子分散在纤维状结构体中而形成多孔层,
其中在纤维状结构体的纤维之间的部分或全部接触点形成其中纤维彼此连接的交联部分。
13.如权利要求12的制造电泳元件的方法,其中纤维状结构体通过静电纺丝法形成。
14.如权利要求13的制造电泳元件的方法,其中使用多种具有不同表面张力的聚合物材料形成纤维状结构体中的交联部分。
15.如权利要求14的制造电泳元件的方法,进一步包括在向纤维状结构体中加入非迁移粒子之前,使用表面张力大于构成纤维状结构体的主要聚合物材料的表面张力的聚合物材料涂覆非迁移粒子。
16.一种显示装置,其在一对基底之间设置有电泳元件,这对基底中的一个或两个是光能透射的,这对基底各自设置有电极,电泳元件包括:
在绝缘液体中的多个电泳粒子;以及
由纤维状结构体形成的多孔层,纤维状结构体包括多个非迁移粒子,其中,
纤维状结构体由在相同方向或不同方向上延伸的重叠的纤维构成,并且包括交联部分,在交联部分中,纤维之间的部分或全部的接触点彼此连接。
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