KR100743851B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR100743851B1
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노리유키 야스다
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티디케이가부시기가이샤
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Abstract

한 쌍의 기판(11a, 11b)과 기판(11a, 11b) 사이에 수용되는 전기 절연성의 용매(50)와, 용매(50)속에 존재하는 복수의 제 1 입자(30)를 갖고, 기판(11a, 11b) 사이의 제 1 입자(30)의 공간 분포 변화에 기초하는 반사율의 상위에 의해서 표시를 행하는 표시 장치(100)로서, 제 1 입자(30)는 탄소를 주성분으로서 포함하고, 외형 형상이 대략 구형이다.
전계, 코어부, 비정질 구조, 체적 저항율, 전기영동 표시 장치

Description

표시 장치{Display device}
본 발명은 기판 사이에서의 입자의 공간 분포 변화에 기초하는 반사율의 상위(相違)에 의해서 표시를 행하는, 예를 들면 전자 페이퍼로서 사용 가능한 표시 장치에 관한 것이다.
전자 페이퍼는 종래의 종이에 의한 표시(소위, 하드 카피)와, CRT나 액정 등으로 대표되는 전자표시(소위, 소프트 카피)의 중간에 위치가 부여되는 것이고, 전자 신문지 등의 용도가 기대되고 있다. 전자 페이퍼에는 전자표시 장치와 달리, 일단 표시된 화면(화상, 문자 등)을 그 후에도 무전력으로 유지를 할 수 있는 것(자기 유지성)이 요구된다. 특히, 시인자(視認子)가 그 표시화면을 장시간 보더라도 피로감이 적고, 인쇄물과 동등한 높은 시인성(콘트라스트)이 갈망된다.
종래, 이러한 전자 페이퍼에 화상이나 문자를 표시시키는 수법으로서, 착색입자의 회전, 전기영동, 서멀리라이터블, 액정, 일렉트로클로미 등의 기술이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 전기영동 현상을 이용한 표시 장치로서, 기판 사이에 영동 입자를 포함하는 분산계가 봉입되어 있고, 그 분산계 내의 전기영동 입자의 분포 상태를 제어함으로써 광학적 반사 특성에 변화를 주고, 이로써 소요의 표시 동작을 행하게 하는 것이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는 도전성 미립자를 공간 상에서 이동시키는, 소위 토너 디스플레이로서, 전하 수송층을 표층에 갖는 화면 표시 장치가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2001-174853호
특허문헌 2: 일본 공개특허공보 제(소)63-303325호 공보
발명이 해결하고자 하는 과제
그런데, 상기 종래의 전기영동 표시 장치 또는 토너 디스플레이 등의 입자 이동형 표시 장치에 있어서는 안료를 갖는 이동 입자로서 내광성, 내후성(耐候性), 내전성이 높은 카본 블랙이 널리 사용되고 있다. 이 카본 블랙은 통상, 미세한 1차 입자가 복수 융착되어 이루어지는 외형 형상이 불규칙한 1차 응집체, 또는, 이 1차 응집체가 더욱 응집한 불규칙 형상의 2차 응집체로서 존재하고 있다. 여기에서, 미세한 1차 입자는 결정질 구조체(결정자)로 이루어지는 것이다.
그리고, 외형 형상이 불규칙한 카본 블랙의 1차 응집체는 매체에 있어서의 분산성이 나쁘고, 서로 응집하여 2차 응집체를 형성하기 쉬운 경향이 있다. 카본 블랙의 2차 응집체가 형성되면, 외관의 입자 직경이 커지기 때문에, 표시속도 및 시인성(콘트라스트)이 손상될 우려가 있다.
또한, 2차 응집체끼리가 모이고, 또한 큰 구조체를 형성하는 경우가 있고, 이 구조체가 한쪽의 전극으로부터 다른쪽의 전극까지 도달하면, 단락이 생기는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 입자가 응집하기 어렵고, 또한, 입자에 의한 전극 사이의 단락의 발생을 저감시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에 따른 표시 장치는 한 쌍의 기판과, 기판 사이에 수용되는 전기 절연성의 매체와, 매체 중에 존재하는 입자를 갖고, 기판 사이에서의 입자의 공간 분포 변화에 기초하는 반사율의 상위에 의해서 표시를 행하는 표시 장치로서, 입자는 탄소를 주성분으로 함과 함께 외형 형상이 대략 구형(球狀)인 복수의 제 1 입자를 포함한다.
본 발명에 의하면, 제 1 입자의 외형 형상이 대략 구형이기 때문에, 카본 블랙 등의 불규칙 형상의 입자에 비하여, 체적당의 표면적이 적다. 이 때문에, 제 1 입자끼리의 상호 작용이 약해지고, 제 1 입자가 분산하기 쉬워져 응집체가 형성되기 어렵다. 이 때문에, 제 1 입자의 이동 속도, 즉 표시속도가 향상됨과 함께, 표시 불균일함이 감소하여, 콘트라스트가 향상된다. 또한, 제 1 입자의 외형 형상이 대략 구형이기 때문에, 제 1 입자의 응집체가 형성된 경우라도, 제 1 입자끼리의 접촉 점수가 적어진다. 따라서 도전 경로가 적기 때문에 응집체로서의 저항이 높아지고, 응집체에 의한 전극 사이의 단락이 일어나기 어려워진다.
여기에서, 제 1 입자는 비정질 구조의 탄소를 포함하는 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 비정질 구조(무정형)의 탄소는 통상의 탄소 6원환의 평면 구조체가 적층된 결정질을 주로 하는 카본블랙 등의 탄소에 비하여, 비저항이 크다. 따라서, 제 1 입자가 응집하여 응집체를 형성한 경우라도 응집체로서의 저항이 더욱 높아지고, 전극 사이의 단락이 보다 일어나기 어려워진다.
또한, 제 1 입자는 탄소를 주성분으로 하는 코어부와, 코어부를 둘러싸고 비저항이 코어부보다도 큰 피복부를 포함하여도 좋다.
이와 같이, 제 1 입자의 표면에 탄소질의 코어보다도 비저항이 큰 물질이 형성되어 있는 경우, 제 1 입자가 응집하여 응집체를 형성한 경우라도 응집체로서의 저항이 더욱 높아지고, 전극 사이의 단락이 보다 일어나기 어렵게 된다.
또한, 제 1 입자는 그 표면에 유기관능기가 결합하고 있어도 좋다.
이것에 의해서도, 제 1 입자의 표면 저항이 높아지기 때문에, 제 1 입자가 응집하여 응집체를 형성한 경우라도 응집체로서의 저항이 더욱 높아져서, 전극 사이의 단락이 보다 일어나기 어렵게 된다.
또한, 제 1 입자는 제 1 입자의 집합체를 5MPa의 압력으로 성형한 성형체의 체적 저항율이 5.0Ω·cm 이상이 되는 입자인 것이 바람직하다.
제 1 입자를 성형한 성형체의 체적 저항치가 5.0Ω·cm 이상이고, 제 1 입자가 용매 내에서 응집하여 응집체가 형성된 경우라도, 응집체로서의 저항이 충분하게 높아지고, 전극 사이의 단락을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 제 1 입자의 입자 직경이 50nm 내지 5㎛인 것이 바람직하다.
이러한 입자 직경의 제 1 입자를 사용하는 것이, 분산성, 이동 속도 등의 면에서 바람직하다.
또한, 입자는 또한 제 1 입자와는 다른 복수의 제 2 입자를 포함하고, 제 2 입자의 표면의 색은 제 1 입자의 표면의 색과는 다른 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 소위, 2안료 방식의 표시 장치가 실현되고, 이 때, 제 1 입자의 외형 형상이 구형이기 때문에, 제 1 입자와 제 2 입자의 응집도 어렵게 되어, 콘트라스트의 향상을 실현할 수 있다.
또한, 제 2 입자는 외형 형상이 대략 구형인 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 제 2 입자끼리의 응집이나, 제 1 입자와 제 2 입자의 응집도 저감되고, 콘트라스트의 향상이 더욱 도모된다.
또한, 제 1 입자가 기판의 한쪽측으로 이동한 경우에 제 1 입자가 기판의 다른쪽측으로부터 보이지 않도록 제 1 입자를 은폐함과 함께, 기판의 다른쪽과 대향하는 면의 색이 제 1 입자와는 다른 은폐체를 기판 사이에 가져도 좋다.
이것에 의하면, 소위 1 안료 방식의 표시 장치가 실현된다.
또한, 기판의 한쪽으로부터 기판의 다른쪽으로 향함에 따라서 단면적이 좁아지는 공간을 복수의 구획으로 만듦과 함께, 상기 공간과 접하는 부분의 색이 상기 제 1 입자와는 다른 구획체를 기판 사이에 구비하여도 좋다. 이것에 의해서도, 1 안료 방식의 표시 장치가 실현된다.
또한, 제 1 입자를, 매체의 중량에 대하여, 0.05 내지 10중량% 함유하는 것이 바람직하다.
이 정도의 농도이면, 이 제 1 입자가 관찰자측의 기판을 향하여 이동함으로써, 상기 제 1 입자가 모인 부분의 반사율이 충분히 낮아지고, 관찰자에게 충분한 흑색으로서 인식된다. 이 때문에, 충분한 콘트라스트의 표시 장치가 실현된다. 또한, 제 1 입자가 지나지게 많기 때문에 표시속도도 적절하게 된다.
또한, 예를 들면, 산화티타늄 등의 제 2 입자나, 은폐체나 구획체 등의 색채 등을 충분히 은폐할 수 있다.
또한, 제 1 입자는 전계가 작용하면 전기영동하는 것이 바람직하다.
이것에 의해서, 표시 장치에 있어서의 표시내용을 저전력으로 적합하게 다시 사용할 수 있다.
또한, 매체를 끼우는 한 쌍의 전극을 갖고, 전극의 한쪽은 매트릭스형으로 설치하는 것이 바람직하다.
이로써, 매체 내의 제 1 입자에 대하여, 화소에 대응하는 부분마다 용이하게 전기영동시킬 수 있다.
또한, 이들 입자가, 매체로서의 절연성 액체 속을 이동하도록 하여도 좋고, 또는, 매체로서의 실질적으로 진공 상태로 감압된 기체(말하자면 진공) 또는 준대기압으로부터 대기압 근방의 압력을 갖는 기체 속을 이동하도록 하여도 좋다. 여기에서, 기판 사이에 수용되는 절연성 액체를 구비하고 있고, 복수의 입자가, 그 절연성 액체 중을 이동함으로써 공간 분포 변화를 생성시키도록 설치되어 있으면 바람직하다. 또한, 기판 사이에 일정 압력으로 수용되는 기체를 구비하고 있고, 복수의 입자가, 그 기체 중을 이동함으로써 공간 분포 변화를 생성시키도록 설치되어 있어도 적합하다.
또한, 본 발명에 의한 표시 장치는 예를 들면, 열, 빛, 소리 등 또는 자계 등의 작용을 이용한 별도의 기입 장치에 의해서 소망의 문자, 도형, 화상 등을 표시시킬 수 있다.
발명의 효과
본 발명의 표시 장치에 의하면, 입자가 응집하기 어렵고, 또한, 입자에 의한 전극 사이의 단락의 발생을 저감시킬 수 있는 표시 장치가 제공된다. 이로써, 표시 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 따른 표시 장치를 도시하는 모식 단면도.
도 2a는 탄화비드의 TEM상을 도시하는 도면.
도 2b는 도 2a중의 사각 프레임의 확대도.
도 2c는 카본 블랙의 TEM상을 도시하는 도면.
도 2d는 도 2c의 확대도.
도 3은 제 1 입자의 다른 예를 도시하는 단면도.
도 4는 제 2 실시형태에 따른 표시 장치를 도시하는 모식 단면도.
도 5는 도 4의 IV-IV 화살표로 본 도면.
도 6은 도 4의 V-V 화살표로 본 도면.
도 7은 제 3 실시형태에 따른 표시 장치를 도시하는 모식 단면도.
도 8은 도 7의 VIII-VIII 화살표로 본 도면.
도 9는 실시예 1 내지 실시예 7 및 비교예 1 내지 비교예 4의 결과를 제시하는 표.
발명을 실시하기 위한 양호한 실시예
(제 1 실시형태)
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또, 상하 좌우 등의 위치관계는 도면의 위치관계에 기초하는 것으로 한다. 도 1은 본 발명에 의한 표시 장치의 적합한 제 1 실시형태를 도시하는 모식 단면도이다.
표시 장치(100)는 전자 페이퍼로서 사용 가능한 것이며, 대향하여 배치된 2장의 기판(11a, 11b)의 각 대향면측에 설치된 2개의 전극(12a, 12b; 한 쌍의 전극)의 사이에, 복수의 제 1 입자(30) 및 복수의 제 2 입자(40)가 포함된 마이크로캡슐(14)이 설치된 것이다. 제 1 입자(30) 및 제 2 입자(40)는 매체로서의 용매(50)를 포함하는 마이크로캡슐(14) 내에 분산되어 있고, 분산계가 형성되어 있다. 또한, 각 마이크로캡슐(14)은 그 주위에 충전된 결합제(15)에 의해 전극(12a, 12b) 사이에 고정되어 있다.
여기에서, 분산이란 제 1 입자(30) 및 제 2 입자(40)가, 용매(50) 내에 산재한 상태, 즉, 현탁한 상태이다. 또한, 본 실시형태에서는 제 1 입자(30)나 제 2 입자(40)를 포함하는 상태에서의 용매(50)는 불투명하다.
제 1 입자(30)는 탄소를 주성분으로서 포함하는 흑색의 안료로서의 입자이고, 외형 형상이 대략 구형이고, 또한, 전계에 따라서 전기영동한다. 탄소의 구조는 비정질, 결정질을 묻지 않는다.
한편, 제 2 입자(40)는 비흑색의 백색 또는 담색의 안료로서의 입자이고, 예를 들면, 백색의 TiO나 고분자 복합체를 주성분으로서 포함하는 입자 등을 사용할 수 있다. 이 제 2 입자(40)는 예를 들면, 전계에 따라서, 제 1 입자(30)와는 다른 방향으로 전기영동하여도 좋고, 전계에 따른 전기영동을 하지 않는 것이라도 좋고, 또한, 전계에 따라서 제 1 입자(30)와 다른 속도로 제 1 입자(30)와 같은 방향으로 이동하는 것이라도 좋다. 즉 제 1 입자(30)와 제 2 입자(40)에서 전계가 인가된 경우에 이동의 속도차가 있으면 좋다. 여기에서, 예를 들면, 제 1 입자(30)의 입자 직경이 50nm이고, 제 2 입자(40)로서의 TiO2의 입자 직경이 1.5㎛일 때는 제 1 입자(30)쪽이 고속으로 전기영동한다.
용매(50)는 절연저항율이 높은 용매이고, 또한, 제 1 입자(30), 및, 제 2 입자(40)의 분산매이다. 이러한 용매로서는 예를 들면, 방향족 탄화수소류, 지방족 탄화수소류, 또는, 실리콘오일, 불소오일 등의 기름류 등을 단독 또는 적절하게 혼합한 것을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, n-데칸, 유동파라핀, 이소파라핀, 도데실벤젠, 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 퍼플루오로노난, 퍼플루오로트리 n-프로필아민 등, 많은 용제를 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 저유해성의 관점에서 바람직하게는 실리콘오일, 불소오일이 사용된다.
용매(50)는 제 1 입자(30)나 제 2 입자(40)의 분산성을 향상시키도록, 분산제를 포함하는 것이 바람직하다. 분산제로서는 각종의 분산제를 사용할 수 있고, 구체적으로는 예를 들면, 지방산염, 알킬설페이트, 알콕시설페이트, 알킬벤젠설폰산염, 폴리카복실산, 아민아세트산염, 벤질암모늄염, 폴리알킬렌글리콜 유도체, 소르비탄에스테르, 소르비탄에스테르에테르, 모노그리세라이드폴리글리세린알킬에스테르, 알카놀아미드, 알킬폴리에테르아민, 아민옥사이드 등을 들 수 있다.
또한, 제 1 입자(30)의 표면을 표면 처리함으로써 분산성을 부여하여도 좋다. 예를 들면, 표면 처리제에 의해서, 표면에, 직쇄상, 환상, 측쇄상의 관능기나 이온기, 고분자쇄를 결합시키면 좋다.
특히, 용매(50)가 실리콘오일을 포함하는 경우에는 알콜변성, 폴리에테르변성, 또는, 아미노변성 등의 실리콘오일을 계면활성제로서 사용하면, 분산성이 향상되어 초기분산성이 개선되고, 이로써 침전의 형성이 방지된다.
또한, 용매(50)로서는 착색 액체라도 좋지만 무색 투명액체가 바람직하다. 또한, 용매(50)에는 수지 등의 용질이 용해되어 있어도 좋다.
또한, 제 1 입자(30)나 제 2 입자(40)를 분산시키기 위해서, 호모게나이저(Homogenizer), 초음파 분산기, 블렌더나 교반기 등의 기기를 사용하여 분산액을 조제하는 것이 바람직하다.
전극(12a)은 기판(11a)의 내면 상의 거의 전체면에 걸쳐 형성된 투명전극이다. 한편, 전극(12b)은 기판(11b)의 내면상에, 매트릭스형으로 형성된 매트릭스 전극이다. 이 매트릭스 전극은 행 또는 열을 1단위로서 행하는 심플 매트릭스 제어, 및, 각각의 화소에 TFT, MIM 등의 반도체 스위칭 소자를 설치하여 오픈 상태의 ON/OFF 제어를 독립으로 하는 것이 가능한 액티브 매트릭스 제어의 어떠한 것이라도 좋고, 바람직하게는 액티브 매트릭스 제어이다. 반도체 스위칭 소자로서는 유기 TFT를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또, 전극(12b)을 전면 전극으로 하여도 좋다.
이러한 표시 장치에 있어서, 전극(12a, 12b) 사이에 전압을 인가함으로써, 용매(50) 내에 전계가 작용하여, 제 1 입자(30)와 제 2 입자(40)의 이동 속도에 차를 발생시킨다. 그리고, 한쪽의 기판(11a)측에 제 1 입자(30)가 모이면, 그 부분은 한쪽의 기판(11a)측으로부터 검게 보이는 한편, 한쪽의 기판(11a)측에 제 1 입자(30)가 모이지 않은 부분은 검게 되지 않고, 제 2 입자(40)에 의한 반사에 의해서, 백색 등으로 보이기 때문에, 표시 장치로서 이용할 수 있다.
여기에서, 본 실시형태의 표시 장치에 있어서, 제 1 입자(30)로서, 외형 형상이 대략 구형이며, 탄소를 주성분으로 하는 입자를 사용하고 있다. 이러한 제 1 입자(30)는 외형 형상이 대략 구형이기 때문에, 카본 블랙 등의 불규칙 형상의 탄소입자에 비하여, 체적당의 표면적이 적다. 이 때문에, 제 1 입자(30)끼리의 상호작용이 약해져서, 제 1 입자(30)가 분산하기 쉽게 되어 제 1 입자(30)의 응집체가 형성되기 어렵다. 이 때문에, 제 1 입자(30)의 영동 속도, 즉 표시 속도가 향상된다. 또한, 제 1 입자(30)의 응집체가 형성되기 어렵기 때문에, 콘트라스트가 향상된다. 또한, 제 1 입자의 외형 형상이 구형이기 때문에, 제 1 입자(30)가 응집한 경우라도, 제 1 입자끼리의 접촉 점수가 적어져 도전 경로가 적어진다. 이 때문에, 제 1 입자(30)의 응집체로서의 저항이 종래의 불규칙 형상의 카본블랙의 응집체에 비하여 높아진다. 따라서, 응집체에 의한 전극 사이의 단락이 일어나기 어려워진다.
또한, 탄소는 화학적으로 안정하고, 내광성, 내후성, 내전성능이 높다. 또한, 입자밀도가 1500 내지 2000kg/㎥이고, 종래의 산화철 등의 무기재료에 비하여 입자밀도가 낮기 때문에, 매체속에서 침강하기 어렵다. 이 때문에, 정보를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있고, 메모리 효과율이 높아진다. 또한, 이동 속도가 빨라진다.
여기에서, 본 출원에서 정의되어 있는 카본 블랙이란 채널 블랙, 퍼니스(furnace) 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙 등의 1차 입자가 융착한 스트럭처 구조를 갖고, 안료나 도전재료로서 사용되는 탄소재료이고, 불규칙 형상을 갖고, 응집성이 높은 것이다.
여기에서, 제 1 입자(30)를, 매체의 중량에 대하여, 0.05 내지 10중량% 함유하는 것이 바람직하다.
이 정도의 농도이면, 이 제 1 입자(30)가 관찰자측으로 이동함으로써, 상기 제 1 입자(30)가 모인 부분의 반사율이 충분히 낮아지고, 관찰자에게 충분한 흑색으로서 인식된다. 이 때문에, 충분한 콘트라스트의 표시 장치가 실현된다. 또한, 제 1 입자(30)가 지나치게 많기 때문에 표시속도도 적절하게 된다. 또한, 예를 들면, 산화티타늄 등의 제 2 입자의 색채 등을 충분히 은폐할 수 있다.
또한, 이러한 복수의 제 1 입자(30)는 그 입자 직경이 50nm 내지 5㎛의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
입자 직경이, 5㎛를 초과하면, 입자의 이동속도가 지나치게 느려지는 경향이 있음과 함께, 브라운 운동 등에 이겨내어 침강하기 쉬워지는 경향이 있다. 그리고, 이동속도가 느리면 표시속도가 느려지고, 또한, 침강하기 쉬워지면 정보의 보존성이 나빠진다. 한편, 입자 직경이 50nm를 하회하면, 입자가 분산하기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 복수의 제 1 입자(30)의 입자 직경 분포는 균일한 것이 바람직하다.
이러한 제 1 입자(30)로서, 특히, 탄화비드를 사용하는 것이 바람직하다. 이 탄화비드는 미리 구형의 고분자 경화물(페놀수지, 유리아수지, 푸란수지)을 조제하여, 이것을 불활성가스 또는 환원분위기 중에서 300 내지 1500℃ 정도로 가열하여 열분해 등에 의해 얻어진 구형 탄소입자이다. 이러한 탄화비드는 비정질(어몰퍼스) 구조를 갖고 있다.
도 2a, 도 2b에, 탄화비드의 TEM상을, 도 2c, 도 2d에 일반적인 결정질의 탄소 고체로서의 카본 블랙의 TEM 상을 각각 도시한다.
비정질인 탄화비드의 체적 저항율(5.0Ω·cm)은 일반적인 카본 블랙입자 등, 즉, 평면 6원환 구조체 결정이 겹쳐져서 이루어지는 결정질의 탄소 고체의 체적 저항율(0.15Ω·cm)보다도 크다.
이 때문에, 이러한 제 1 입자(30)가 응집하였다고 해도, 응집체로서의 저항이 결정질의 구형 탄소입자를 사용한 경우에 비하여 더욱 커지기 때문에, 전극 사이의 단락이 보다 일어나기 어렵게 된다. 또한, 특히 탄화비드는 완전한 구(球)에 가깝기 때문에, 접촉점이 보다 적어져, 단락이 일어나기 어렵다.
또한, 탄화비드에 있어서는 원료가 되는 구형의 고분자 경화물을, 역미셀법, 미크로겔법, 유화 중합법, 시드 중합법, 분산 중합법, 2단 팽윤법, 수면전개법, 스프레이드라이법 등에 의해서 작성할 수 있게 되고, 이 때의 조건을 적절하게 조절함으로써, 상술한 입도범위에 대응하는 구형의 고분자 경화물을 용이하게 형성할 수 있다. 이 때문에, 이것을 탄화함으로써, 상술한 입도 범위의 구형의 탄화비드 를 간이하게 얻을 수 있다.
또한, 탄화비드 대신에, 서멀블랙을 사용하는 것도 바람직하다. 서멀블랙은 천연가스나 석유 등의 기상 또는 액상의 탄화수소를 뜨겁게 한 화로 내에서 열분해하여 제조한 것을 말한다. 이 제법으로 만들어지는 서멀 블랙은 입자 직경이 일반적으로 크고, 또한, 구형 또는 그것에 가까운 외형 형상을 갖는다.
여기에서, 탄화비드나 서멀블랙 등의 제 1 입자(30)의 표면에, 탄화수소의 열분해 시에 형성되는 분해 생성물이 잔류하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 분해생성물은 탄화비드나 서멀 블랙 등을 제조할 때에 형성된다. 이러한 분해생성물은 탄화수소 화합물을 주성분으로 하는 것이며, 전기 절연성이 높기 때문에, 제 1 입자(30)에 있어서의 표면의 비저항을 증대시키는 효과가 있다. 상세하게는 잔류물은 고비점의 탄화수소류, 축합다환 방향족 탄화수소류이고, 특히, GC-MS에 의한 분석에 의하면, 축합 다환방향족 탄화수소류가 많고, 톨루엔에 용해하여 형광성을 갖는다.
또한, 제 1 입자(30)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 탄소를 주로 하는 코어(30a)의 표면에 코어(30a)보다도 전기저항이 높은 절연층(피복부; 30b)이 적극적으로 형성된 것이라도 좋다. 구체적으로는 표면을 고분자 화합물에 의해서 피복한 것, 표면에 절연물을 석출시킨 것, 표면에 절연물이 부착한 것, 표면이 산화처리된 것 등을 들 수 있다. 이것에 의해서도, 제 1 입자(30)의 표면에서의 저항이 높아지기 때문에, 제 1 입자(30)가 응집하여 응집체를 형성한 경우라도 응집체로서의 저항이 더욱 높아지고, 전극(11a, 11b) 사이에서의 단락이 보다 일어나기 어렵게 된다.
표면에 형성되는 절연층(30b)의 구체예로서는 무기화합물, 유기화합물을 막론하고, 예를 들면, 무기염류, 무기산화물, 탄화수소화합물, 폴리실록산, 폴리티타노실록산, 폴리알루미노시록산, 폴리붕소실록산, 폴리칼보실란, 폴리칼보실라잔, 폴리실라잔, 실리콘, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 나일론, 아크릴수지, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 에폭시수지, 페놀수지, 불소수지, 염화비닐수지, ABS, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리비닐알콜, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 에틸렌-비닐알콜공중합체, 셀룰로스에테르, 전분 등을 들 수 있다. 또, 절연물은 이들의 화합물에 한정되지 않고, 모든 화합물을 사용할 수 있다.
예를 들면, 실리카, 알루미나, 산화철 등의 금속산화물을 구형 탄소입자에 부착시키는 방법으로서, 메탄올, 에탄올 등의 유기용제 또는 유기용제의 수용액에 금속산화물의 미분체를 분산시키고, 이 분산 용액에 구형 탄소입자를 침지하여, 공기중에서 100℃ 내지 400℃에서 건조하고, 또한 불활성 분위기중에서 500℃ 내지 1000℃에서 열처리함으로써 코어로서의 탄소질 입자의 주위에 균일하게 금속산화물이 형성된 제 1 입자(30)를 형성할 수 있다.
또한, 예를 들면, 금속질산염이나 금속알콕시드를 적절하게 희석한 용액 중에 구형 탄소입자를 침지하여, 공기중에서 100 내지 400℃에서 건조하여 더욱 불활성 분위기 중에서 500 내지 1000℃에서 열처리함으로써 코어로서의 탄소질 입자의 주위에 균일하게 금속산화물이 형성된 제 1 입자(30)를 형성할 수 있다.
또한, 표면이 산화된 구형의 탄소질 입자를 제조하는 방법으로서, 오존, 질 산, 과산화 수소, 과망간산칼륨, 차아염소산나트륨 등의 많은 산화제를 구형의 탄소질 입자에 접촉시킴으로써, 표면을 산화처리하고, 제 1 입자(30)의 표면에 절연막을 형성할 수 있다.
구체적으로는, 상술한 산화제를 용해한 용액 중에, 구형 탄소입자를 침지하거나, 또는, 오존 같은 기체의 경우, 기상 중에서 직접 접촉시켜 산화를 한다. 이 산화에 의해서, 입자표면에 카복실기, 카보닐기, 수산기, 락톤 등이 생성하고, A.Voet, etal.Kolloid Z. Polymere, 201,[1]39(1965)에 의하면, 입자표면에 산화물질에 의한 절연층이 형성된 상태가 되고, 표면의 비저항이 현저하게 증대한다.
또, 제 1 입자(30)의 표면에 절연층(30b)이 형성되어 있는 경우에는 용매(50)로서, 이 절연층(30b)에 악영향을 미치지 않는 것을 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 입자(30)의 표면에는 각종의 관능기가 결합하고 있어도 좋다. 관능기로서는, 직쇄, 환형, 측쇄형의 유기기나, 이온기를 들 수 있다. 이러한 관능기는 구형 탄소의 표면을 산화처리한 후, 표면의 카복실기 등을 표면 처리제로 치환함으로써 결합시킬 수 있다. 이것에 의해서도, 제 1 입자(30)의 표면에서의 저항이 높아지기 때문에, 제 1 입자(30)가 응집하여 응집체를 형성한 경우라도 응집체로서의 저항이 더욱 높아지고, 전극(12a, 12b) 사이에서의 단락이 더욱 일어나기 어렵게 된다.
또한, 제 1 입자(30)로서, 제 1 입자(30)의 집합체를 5MPa의 압력으로 임의의 입체형상으로 압축 성형한 성형체의 체적 저항율이 5.0Ω·cm 이상이 되는 입자 를 사용하는 것이 바람직하다.
성형체의 체적 저항치는 제 1 입자(30)가 응집한 경우의 전류가 흐르기 쉬운 정도를 나타내는 것이고, 성형체의 체적 저항치가 상술한 범위 내에 들어가는 제 1 입자(30)를 사용하면, 단락이 일어나기 어렵게 된다.
한편, 제 2 입자(40)로서는 예를 들면, 산화티타늄, 산화아연, 탄산납, 리트폰, 황화아연, 산화안티몬, PTFE입자, 중공 폴리머 입자 등의, 백색 또는 담색 등의 흑색 이외의 공지의 입자를 사용할 수 있다. 또한, 제 2 입자(40)는 복합재료라도 좋다.
여기에서, 제 2 입자(40)도, 외형 형상이 구형인 것이 바람직하고, 이것에 의해서 체적당의 표면적이 적어지고, 제 2 입자(40)가 분산하기 쉽게 되고, 또한, 제 2 입자(40)끼리 및, 제 1 입자(30)와 제 2 입자(40)와의 응집도 억제된다. 따라서, 콘트라스트의 한층 더 향상과, 표시 속도의 한층 더 향상이 달성된다.
여기에서, 상술한 바와 같이, 어느 한쪽의 입자만이 매체 중을 이동함으로써 표시를 행하는 것도 가능하다. 다른쪽의 입자가 이동하지 않은 경우, 그 다른쪽의 입자 사이즈는 한쪽의 입자에 비하여 과도하게 크더라도 상관없다. 이와 같이 이동하지 않은 다른쪽의 입자로서 구형 탄소질 입자를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 예를 들면, 제 1 입자(30)가 전기영동하지 않고, 제 2 입자(40)가 전기영동하면 좋다.
(제 2 실시형태)
다음에, 본 발명에 따른 제 2 실시형태의 표시 장치에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 따른 표시 장치가 제 1 실시형태에 따른 표시 장치(100)와 다른 점은 도 4에 도시하는 바와 같이, 마이크로캡슐(14)로 바꾸어, 전극(12a, 12b) 사이에 개재하여, 전극(12a)과 전극(12b)의 사이의 공간을, 전극(12a, 12b) 사이의 두께와 직교하는 방향으로 매트릭스형으로 구획하는 전기 절연성의 구획체(205)를 구비하고 있는 점이다.
이 구획체(205)의 높이는 전극(11a, 12b) 사이의 거리와 동등하다. 또한, 이 구획체(205)는 전극(12a, 12b) 사이에, 한쪽의 기판(11a)에서 다른쪽의 기판(11b)으로 향함에 따라서 수평 단면적이 좁아지는 깔때기형상의 공간(206)을, 수평방향으로 복수 매트릭스형으로 형성시키고 있다.
그리고, 이 공간(206) 내에, 각각 용매(50)가 충전되어 있음과 함께, 용매(50) 내에 제 1 입자(30)가 포함되어 있다. 또한, 제 2 입자(40)는 특히 존재할 필요는 없다.
여기에서, 구획체(205)의 공간(206)측의 표면은 백색이다.
이러한 표시 장치(200)에서는 전계의 인가에 의해, 도 4의 좌측의 공간(206)과 같이, 제 1 입자(30)를 깔때기형상의 공간(206)의 하측 말단부로 치우쳐 모으도록 배치시키거나, 도 4의 오른쪽의 공간(206)과 같이, 깔때기상의 공간(206)의 최상부에, 전극(12a)의 전면을 아래로부터 덮도록 제 1 입자(30)를 배치시킬 수 있다.
그리고, 도 4의 좌측의 공간(206)과 같이, 전계의 인가에 의해 제 1 입자 (30)가 하방에 존재하는 경우에는 도 5와 같이, 공간(206)을 기판(11a) 측에서 보았을 때에, 흑색의 제 1 입자(30)가 중앙부에 굳어지고 있기 때문에, 구획체(205)에 의해서 반사되는 반사광이 많아진다. 이 때문에, 이 공간(206)은 전체로서, 구획체(205)의 표면의 색, 즉, 거의 백색으로 보인다. 한편, 도 4의 오른쪽의 공간(206)과 같이, 전계의 인가에 의해 제 1 입자(30)가 상방에 분포하여 존재하는 경우에는 도 6에 도시하는 바와 같이, 이 공간(206)을 보았을 때에, 공간(206)의 상면 전체에 걸쳐 분산하는 흑색의 제 1 입자(30)에 의해서, 반사광이 거의 출사하지 않기 때문에, 구획체(205)가 은폐되어 흑색으로 보인다.
즉, 제 1 입자(30)의 기판(11a, 11b) 사이에서의 위치를 바꿈으로써, 도 4의 도시 상방으로부터 보았을 때의 구획체(205)가 차지하는 면적과, 제 1 입자(30)가 차지하는 면적과의 비를 변화시킬 수 있고, 이것에 의해서, 콘트라스트를 연속적으로 변화시킬 수 있다.
여기에서, 구획체(205)는 상기 형상에 한정되지 않는다. 구획체(205)는 기판(11a)으로부터 기판(11b)으로 향함에 따라서, 수평 단면적이 좁아지는 형상이면 좋다.
또한, 구획체(205)의 상면의 색채도 백색에 한정되지 않고, 예를 들면, 담색 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 실시형태도, 제 1 실시형태와 동일한 제 1 입자(30)를 사용하고 있기 때문에, 제 1 실시형태와 동일한 작용 효과를 나타낸다.
(제 3 실시형태)
다음에, 본 발명에 따른 제 3 실시형태의 표시 장치에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
본 실시형태의 표시 장치(300)가, 제 1 실시형태의 표시 장치(100)와 다른 점은 도 7에 도시하는 바와 같이, 마이크로캡슐(14) 및 제 2 입자(40) 대신에, 전극(12a, 12b) 사이에, 충전된 복수의 조대 구형체(310)를 구비하고 있는 점이다.
조대 구형체(310)는 그 직경이 전극(12a, 12b) 사이의 거리와 같은 절연체이다. 그리고, 도 8에 도시하는 바와 같이, 복수의 구형체(310)가 전극(12a, 12b) 사이에는 최밀도로 1층분 충전됨으로써 은폐체(320)를 형성하고 있다. 조대 구형체(310)의 입자 직경은 제 1 입자(30)보다도 충분히 크고, 제 1 입자(30)가 조대 구형체(310) 사이의 빈틈을 통과 가능해지고 있다. 조대 구형체(310)는 예를 들면 산화티타늄을 포함하는 입자이고, 백색 또는 담색을 보인다.
이러한 표시 장치(300)에 있어서는 전계의 인가에 의해, 제 1 입자(30)가 상방으로 이동하고, 도시한 상측에 배치되어 있는 경우에는 상방으로부터 보았을 때에, 상기 부분은 제 1 입자(30)에 의해서 반사광이 적어지지 때문에 흑색으로 보인다.
한편, 전계의 인가에 의해 제 1 입자(30)가, 하방으로 이동하면, 제 1 입자(30)는 은폐체(320)의 빈틈을 빠져나간다. 그렇다면, 상방으로부터 보았을 때에, 제 1 입자(30)는 은폐체에 은폐되어 보이지 않게 되고, 대신에, 은폐체(320)를 구성하는 백색의 조대 구형체(310)에 의해서, 반사광이 증가하기 때문에, 백 또는 담색의 색채가 보이게 되고, 콘트라스트를 부여하는 것이 가능해진다.
여기에서, 은폐체(320)는 입자의 충전체에 한정되지 않고, 다공체나, 직물, 격자형상의 필터 등이라도 좋고, 중요한 것은 제 1 입자(30)가 아래쪽의 기판(11b) 측으로 이동한 경우에 제 1 입자(30)가 상방의 기판(11a)측으로부터 보이지 않도록 제 1 입자(30)를 은폐함과 함께, 상방의 기판(11a)과 대향하는 면이 제 1 입자(30)와는 다른 색을 띠면 좋다.
보다 구체적으로는 기판(11a, 11b) 사이를 이동하는 제 1 입자(30)의 그 내부로의 진입 및 그 내부로부터의 배출이 가능하고, 또한, 그 표면의 색채가 백색 또는 담색이면 좋다. 그렇게 하면, 제 1 입자(30)의 이동에 따라서, 제 1 입자의 은폐/노출을 전환할 수 있고, 제 1 입자(30)의 표시면측으로부터의 가시/불가시를 전환하여 콘트라스트의 변화를 발현시킬 수 있다. 또, 은폐체(320)의 착색방법으로서는 예를 들면, 안료나 염료의 도포, 으깸, 함침 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시형태도, 제 1 실시형태와 동일한 제 1 입자(30)를 사용하고 있기 때문에, 제 1 실시형태와 동일한 작용 효과를 나타낸다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 표시 장치에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이들의 예에 한정되지 않는다. 소위 당업자이면, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다.
예를 들면, 표시 장치(100)는 이동매체로서의 일정 압력의 기체 또는 진공 중을 제 1 입자(30)가 이동하는 소위 토너 디스플레이라도 좋다. 이 경우, 제 1 입자(30)가 이동하는 공간이, 예를 들면, 공기, 또는 질소 등의 불활성 기체로 충전되고, 또는, 실질적으로 진공으로 된다. 또한, 습도가 특히 중요하고, 건조기체 또는 진공이 바람직하다.
상기에 있어서, 토너 디스플레이와 전기영동 디스플레이의 본질적인 차이는 제 1 입자(30)의 주위에 배치된 매체가 기체(또는 실질적으로 진공)인지, 액체인지에 의한다. 즉, 토너 디스플레이와 같이, 제 1 입자(30)가 전극(12a, 12b)으로부터 전하 주입되는 방식의 전기영동 디스플레이도 본 발명의 대상이다. 또한, 제 1 입자(30) 자체가 원래 어느 정도의 전하를 띠고 있고, 또한 전하주입이 행하여지는 것이라도 좋고, 또한, 마찰에 의해 전하를 얻는 경우도 포함된다.
또한, 마이크로캡슐(14)은 반드시 필요하지 않고, 또한 전계인가를 위한 전극(12a, 12b)도 본 발명에 의한 표시 장치의 필수 구성 요소가 아니다. 전극(12a, 12b)을 사용하지 않고서 전계를 인가시키기 위해서는, 표시 장치(100)의 외부에 설치된 예를 들면 전압 인가 헤드, 전압 인가 펜 등의 전계 인가 장치를 사용하는 방식을 예시할 수 있다.
제 1 입자(30)는 외부로부터의 작용을 받아 이동하는 것이지만, 그 작용이란 예를 들면, 전계 이외에, 열, 빛, 소리, 또는 자계 등을 들 수 있다. 자계작용에 의한 경우의 예로서는 제 1 입자(30)로서 자성체를 부가한 구체 탄소 입자를 이동시키도록 설치한 자기 구동 방식의 표시 장치 등이 있다. 한편, 상술한 표시 장치(100, 200, 300)의 구성은 전계의 작용에 의해 입자가 이동하는 전계 구동 방식의 대표적인 것이며, 자기 구동 방식 등에 비하여 소비전력이 작기 때문에 특히 바람직한 형태이다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되지 않는다.
(실시예 1)
제 1 입자로서 표면 부근의 결정질의 구조가 카본 블랙과 유사한 평면탄소 6원환의 층상구조인 구형 탄소입자(평균 입자 직경 120nm)를 1.0중량%와, 제 2 입자로서 3.0중량%의 이산화티타늄(평균 입자 직경 1㎛)을, 1.0중량%의 논이온계 분산제(니혼유우시 제조)와 같이, 95중량%의 이소파라핀 ISOPARG(EXXON 화학사 제조)중에 초음파분산장치를 사용하여 분산시킨 후에, 5㎛의 필터로 여과하여 전기영동용 분산 용액을 조제하였다.
(실시예 2)
탄소입자로서, 분해 잔류물이 입자표면에 존재하는 구형 탄화비드(평균 입자 직경 120nm)를 1.0 중량% 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 전기영동용 분산용매를 조제하였다.
(실시예 3)
구형 탄화비드의 양을 2.0중량%로 한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여, 전기영동용 분산 용액을 조제하였다.
(실시예 4)
구형 탄화비드의 평균 입자 직경을 500nm로 한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 전기영동용 분산 용액을 조제하였다.
(실시예 5)
평균 입자 직경이 120nm인 탄화비드의 입자 표면을 오존으로 산화처리한 후, 표면을 2-(퍼플루오로옥틸)에톡시실란기로 치환한 것 1.0중량%과, 동일하게 표면을 2-(퍼플루오로옥틸)에톡시실란기로 치환한 이산화티타늄 3.0중량%을 95% 중량%의 FC-40(3M사 제조)중에 분산시킨 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 전기영동 분산 용액을 조제하였다.
(실시예 6)
탄화비드의 평균 입자 직경을 500nm로 한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여, 전기영동 분산 용액을 조제하였다.
(실시예 7)
탄소질입자로서, 평균 입자 직경이 120nm인 구형의 서멀 블랙을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 전기영동 분산 용액을 조제하였다.
(실시예 8)
500nm의 탄화비드의 표면에, 고속기류중 충격법에 의해서 에틸셀룰로스를 성막하고, 또한, 그 표면에 2-(퍼플루오로옥틸)에톡시실란기를 치환한 550nm의 제 1 입자를 사용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 전기영동 분산 용액을 조정하였다.
여기에서, 고속기류중 충격법이란 핵입자(탄화비드)와 피막재료 입자(에틸셀룰로스)를 고속의 기류 중에 분산시키고, 이들 입자끼리의 충돌에 의해서 충격력을 주체로 한 기계적·열적 에너지를 이들 입자에 줌으로써, 핵입자 표면에 피막을 형 성하는 방법이다. 이 충격 작용은 핵입자의 표면에 피막입자를 주입하는 고정화 및 성막 재료 입자의 핵입자 표면에서의 연화·융해작용이 있다고 일컬어지고 있다.
(실시예 9)
500nm의 탄화비드의 표면에, 고속기류중 충격법에 의해서 이산화규소(SiO2)를 성막하고, 또한, 그 표면에 2-(퍼플루오로옥틸)에톡시실란기를 치환한 540nm의 제 1 입자를 사용한 것 이외에는 실시예 8과 동일하게 하여 전기영동 분산 용액을 조정하였다.
(비교예 1)
탄소입자로서, 불규칙 형상의 카본 블랙(미쓰비시 화학사 제조)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 전기영동 분산 용액을 조제하였다.
(비교예 2)
탄소입자 대신에, 사삼 산화철(칸토우 화학사 제조)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전기영동용 분산 용액을 조제하였다.
(비교예 3)
탄소입자 대신에, 디아조계 색소(아리모토 화학공업사 제조)를 0.5중량%을 사용한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전기영동용 분산 용액을 조제하였다.
(비교예 4)
탄소입자 대신에, 안트라퀴논계 색소(아리모토 화학공업사 제조)를 0.5중량% 을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전기영동용 분산 용액을 조제하였다.
그리고, 이들의 전기영동용 분산 용액의 퇴색율을 측정하였다. 구체적으로는 각 전기영동용 분산 용액을 1000배로 희석하여 내부 직경 10mm각의 셀에 넣고, 맑은 날에 직사 일광 하에서 5시간 폭로 후, 각각의 샘플의 가시광역에 있어서의 최대 흡광파장으로의 흡광도와 폭로전의 동일 파장에 있어서의 흡광도의 변화율로서 퇴색율을 구하였다.
(표시 장치의 작성)
다음에, 대향면에 각각 ITO가 스퍼터된 전극 부착 유리를, 스페이서를 개재하여 100㎛의 간격이 되도록 대향 배치하여 표시용 셀을 제작하였다. 다음에, 각 셀 중에, 각 전기영동용 분산 용액을 각각 충전하였다.
그리고, 전극 사이에 DC30V를 인가하여, 콘트라스트비, 메모리 효과율을 측정함과 함께, 통전시험을 하여 단락이 일어나는지의 여부를 확인하고, 또한, 통전시험 후에 응집이 일어나는지의 여부를 측정하였다.
여기에서, 콘트라스트비의 평가는 셀면으로부터 30cm 떨어진 위치로부터 메탈할라이드 램프를 광원으로 한 광선을 조사하고, 그 때 얻어진 반사광의 휘도의 최대치를 최소치로 나눔으로써 구하였다. 또한, 메모리 효과율은 상기 광조사 조건과 동일 조건으로 전압을 인가하고, 전압의 인가 정지 후 60초 후의 반사광의 휘도를 전계인가 정지전의 반사광의 휘도의 최대치로 나누어 백분율로 변환함으로써 구하였다.
또한, 통전시험은 전극 사이에 인가하는 전압을 100V로 하고, 전압의 극성을 1초 사이클로 역전시키고, 24시간 연속 통전함으로써 행하였다. 그리고, 통전시험후에, 단락 등에 의한 스파크나 과전류에 의해 ITO가 갈색 또는 흑색으로 변화하는 것을 이용하여 단락의 유무를 확인하였다. 또한, 응집의 유무는 통전시험 후의 셀내를 육안으로 봄으로써 확인하였다.
또한, 탄소질 입자가 응집한 상태의 저항치의 목표로서, 각 탄소질 입자의 집합체를 성형한 성형체의 체적 저항율을 측정하였다. 구체적으로는 각 탄소질입자를 ψ19mm의 SUS제 금형에 충전하여, 성형압력 5MPa에서 원형 성형체를 제작하였다. 이 원형 성형체를 진공건조기에서 10mmHg 정도의 감압하 100℃에서 1시간 가열후, 감압하에서 상온으로 되돌리고, 그 후 진공건조기로부터 꺼내어, 체적 저항율을 측정하였다. 측정은 미쓰비시 화학제조의 저항율계 MCP-T600을 사용하여 4단자 4탐침법으로 행하였다.
이들 결과를 도 9에 제시한다. 구형의 탄소입자를 사용한 실시예 1 내지 실시예 9에 있어서는 불규칙 형상의 탄소입자를 사용한 비교예 1과 비교하여, 분산성이 좋고,ㅂ탄소질 입자의 응집이나 부착 등이 일어나지 않기 때문에, 콘트라스트비가 7.9 이상으로 높아졌다. 한편, 비교예 1에서는 분산성이 나쁘기 때문에 응집이나 부착 등이 발생하고, 특히 표시측의 투명전극으로의 부착에 의해, 콘트라스트가 현저하게 악화되었다.
또한, 구형 탄소입자를 사용한 실시예 1 내지 실시예 9에 있어서는 단락이 인정되지 않은 것에 대하여, 불규칙 형상의 탄소질 입자를 사용한 비교예 1에서는 단락이 인정되었다. 이것은 구형 탄소질을 사용한 경우에는 응집이 일어나기 어려운 것에 더하여, 응집체가 생겼다고 해도, 충전층의 체적 저항율이 불규칙 형상의 탄소질입자의 충전층의 체적 저항율에 비하여 상당히 높은 저항치를 갖고 있기 때문에, 단락이 어렵기 때문이라고 생각된다. 이 사실은 불규칙 형상의 탄소질입자(비교예 1)의 체적 저항율이 0.15Ω·cm인 데 대하여, 실시예 1 내지 실시예 9의 탄소질 입자의 체적 저항율이 모두 5.0Ω·cm 이상으로 되었기 때문이라고 이해된다.
또한, 실시예 1 내지 실시예 9에 있어서는 화학적으로 안정한 탄소질 입자를 사용하고 있기 때문에, 색소를 사용한 실시예 3, 실시예 4에 비하여, 퇴색성이 대단히 낮다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 9에 있어서는 입자밀도가 1500 내지 2 000kg/㎥정도로 용매의 밀도와 비교적 가까운 입자를 사용하고 있기 때문에, 사삼 산화철을 사용한 비교예 2보다도 침강하기 어렵고, 메모리 효과가 높아지고 있다.
이들의 결과로부터, 본 발명에 의한 표시 장치는 제 1 입자가 응집하기 어렵고, 또한, 전극 사이의 단락도 억제할 수 있는 것이 확인되었다.

Claims (14)

  1. 한 쌍의 기판과, 상기 기판 사이에 수용되는 전기 절연성의 매체와, 상기 매체 중에 존재하는 입자를 갖고, 상기 기판 사이에서의 상기 입자의 공간 분포 변화에 기초하는 반사율의 상위(相違)에 의해서 표시를 행하는 표시 장치에 있어서:
    상기 입자는 탄소를 주성분으로 함과 함께 외형 형상이 대략 구형인 복수의 제 1 입자를 포함하고,
    공간을 복수의 구획으로 만드는 구획체를 상기 기판 사이에 구비하는, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 입자는 비정질 구조의 탄소를 포함하는, 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 입자는 탄소를 주성분으로 하는 코어부와, 상기 코어부를 둘러싸고 비저항이 상기 코어부보다도 큰 피복부를 포함하는, 표시 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 입자는 그 표면에 유기관능기가 결합하고 있는, 표시 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 입자는 상기 제 1 입자의 집합체를 5MPa의 압력으로 성형한 성형체의 체적 저항율이 5.0Ω·cm 이상으로 되는 입자인, 표시 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 입자의 입자 직경이 50nm 내지 5㎛인, 표시 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 입자는 또한, 상기 제 1 입자와는 다른 복수의 제 2 입자를 포함하고,
    상기 제 2 입자의 표면의 색은 상기 제 1 입자의 표면의 색과는 다른, 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 입자는 외형 형상이 대략 구형인, 표시 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 입자가 상기 기판의 한쪽측으로 이동한 경우에 상기 제 1 입자가 상기 기판의 다른쪽측으로부터 보이지 않도록 상기 제 1 입자를 은폐함과 함께, 상기 기판의 다른쪽과 대향하는 면의 색이 상기 제 1 입자와는 다른 은폐체를 상기 기판 사이에 갖는, 표시 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구획체는 상기 기판의 한쪽으로부터 상기 기판의 다른쪽으로 향함에 따라서 단면적이 좁아지는 공간을 복수의 구획으로 만듦과 함께, 상기 공간과 접하는 부분의 색이 상기 제 1 입자와는 다른, 표시 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 입자를, 상기 매체의 중량에 대하여, 0.05 ~ 10중량% 함유하는, 표시 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 입자는 전계가 작용하면 전기영동하는, 표시 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 매체를 끼우는 한 쌍의 전극을 갖고, 상기 전극의 한쪽은 매트릭스형으로 설치된, 표시 장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구획체는, 상기 기판의 한쪽으로부터 상기 기판의 다른쪽으로 향함에 따라서 단면적이 좁아지는 공간을 복수의 구획으로 만드는, 표시 장치.
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Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629207B1 (ko) * 2005-03-11 2006-09-27 주식회사 동진쎄미켐 전계 구동 차광형 표시 장치
ITVA20050017A1 (it) * 2005-03-15 2006-09-16 B Lab Italia Srl Superficie interattiva
US7352501B2 (en) * 2005-03-31 2008-04-01 Xerox Corporation Electrophoretic caps prepared from encapsulated electrophoretic particles
KR100631291B1 (ko) * 2005-04-08 2006-10-04 주식회사 동진쎄미켐 전계 구동 반사형 표시 장치
JP2007127763A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Seiko Epson Corp 電気泳動表示装置
JP5119674B2 (ja) * 2006-02-14 2013-01-16 富士ゼロックス株式会社 画像表示媒体、画像表示装置、書込装置、及び画像表示プログラム
JP4711306B2 (ja) * 2006-02-20 2011-06-29 双葉電子工業株式会社 ナノ炭素粒子分散液及びその製造方法とコア・シェル型ナノ炭素粒子の製造方法
US20090061473A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Rajiv Krishna Saxena Measurement of Carbonaceous Particles in Biological Samples
US9176637B2 (en) * 2008-08-29 2015-11-03 Invention Science Fund I, Llc Display control based on bendable interface containing electronic device conformation sequence status
US8613394B2 (en) * 2008-08-29 2013-12-24 The Invention Science Fund I, Llc Bendable electronic interface external control system and method
US9035870B2 (en) * 2008-10-07 2015-05-19 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control based on conformation sequence status
US8584930B2 (en) * 2008-11-07 2013-11-19 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control based on conformation sequence status
US8462104B2 (en) * 2008-08-29 2013-06-11 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control based on conformation sequence status
US8624833B2 (en) * 2008-09-11 2014-01-07 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control of classified content based on e-paper conformation
US8240548B2 (en) * 2008-08-29 2012-08-14 The Invention Science Fund I, Llc Display control of classified content based on flexible display containing electronic device conformation
US8511563B2 (en) 2008-08-29 2013-08-20 The Invention Science Fund I, Llc Display control of classified content based on flexible interface E-paper conformation
US8466870B2 (en) * 2008-08-29 2013-06-18 The Invention Science Fund, I, LLC E-paper application control based on conformation sequence status
US8235280B2 (en) * 2008-08-29 2012-08-07 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control of classified content based on E-paper conformation
US8544722B2 (en) * 2008-08-29 2013-10-01 The Invention Science Fund I, Llc Bendable electronic interface external control system and method
US8251278B2 (en) * 2008-08-29 2012-08-28 The Invention Science Fund I, Llc Display control based on bendable display containing electronic device conformation sequence status
US8279199B2 (en) * 2008-11-14 2012-10-02 The Invention Science Fund I, Llc E-paper external control system and method
US8708220B2 (en) 2008-08-29 2014-04-29 The Invention Science Fund I, Llc Display control based on bendable interface containing electronic device conformation sequence status
US8490860B2 (en) * 2008-08-29 2013-07-23 The Invention Science Fund I, Llc Display control of classified content based on flexible display containing electronic device conformation
US8866731B2 (en) * 2008-08-29 2014-10-21 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control of classified content based on e-paper conformation
US8297495B2 (en) * 2008-08-29 2012-10-30 The Invention Science Fund I, Llc Application control based on flexible interface conformation sequence status
US8500002B2 (en) 2008-08-29 2013-08-06 The Invention Science Fund I, Llc Display control based on bendable display containing electronic device conformation sequence status
US20100073334A1 (en) * 2008-09-25 2010-03-25 Cohen Alexander J E-paper application control based on conformation sequence status
US8646693B2 (en) 2008-08-29 2014-02-11 The Invention Science Fund I, Llc Application control based on flexible electronic device conformation sequence status
US8493336B2 (en) * 2008-10-10 2013-07-23 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control based on conformation sequence status
US8485426B2 (en) * 2008-08-29 2013-07-16 The Invention Science Fund I, Llc Bendable electronic device status information system and method
US8596521B2 (en) * 2008-08-29 2013-12-03 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control based on conformation sequence status
US8777099B2 (en) * 2008-08-29 2014-07-15 The Invention Science Fund I, Llc Bendable electronic device status information system and method
US8517251B2 (en) * 2008-08-29 2013-08-27 The Invention Science Fund I, Llc Application control based on flexible interface conformation sequence status
US8446357B2 (en) * 2008-10-07 2013-05-21 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control based on conformation sequence status
US20100073263A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware, E-Paper application control based on conformation sequence status
US8272571B2 (en) 2008-08-29 2012-09-25 The Invention Science Fund I, Llc E-paper display control of classified content based on e-paper conformation
US8322599B2 (en) * 2008-08-29 2012-12-04 The Invention Science Fund I, Llc Display control of classified content based on flexible interface e-paper conformation
US8393531B2 (en) * 2008-08-29 2013-03-12 The Invention Science Fund I, Llc Application control based on flexible electronic device conformation sequence status
US20110147722A1 (en) * 2009-10-16 2011-06-23 Hawker Craig J Semiconductor light emitting device comprising high performance resins
KR101677669B1 (ko) * 2009-11-02 2016-11-29 주식회사 동진쎄미켐 전계 구동 표시 장치
US8184357B2 (en) * 2010-06-15 2012-05-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Display element
JP5741829B2 (ja) * 2010-06-18 2015-07-01 ソニー株式会社 電気泳動素子、表示装置および電子機器
US8961831B2 (en) * 2011-05-31 2015-02-24 E Ink California, Llc Silane-containing pigment particles for electrophoretic display
CN102929064B (zh) * 2011-08-12 2015-09-23 上海天马微电子有限公司 电子纸及电子纸的形成方法
JP2014209159A (ja) * 2013-03-26 2014-11-06 ソニー株式会社 表示装置および電子機器
EP3396656A1 (de) * 2017-04-28 2018-10-31 Biegert & Funk Product GmbH & Co. KG Anzeigevorrichtung zum anzeigen einer auswahl fest vorgegebener anzeigeelemente
EP4033298A4 (en) * 2019-09-19 2023-10-25 LG Innotek Co., Ltd. ELECTROPHORETIC PARTICLE AND BEAM PATH CONTROL ELEMENT CONTAINING SAME
KR20210037034A (ko) * 2019-09-26 2021-04-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN114930240A (zh) 2020-02-06 2022-08-19 伊英克公司 具有有机颜料核和带有薄金属氧化物层和硅烷层的壳的电泳核壳粒子
KR20210155294A (ko) 2020-06-15 2021-12-22 안병현 엘리베이터 부착용 손 소독기

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002236299A (ja) * 2001-02-07 2002-08-23 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2996029B2 (ja) * 1992-11-06 1999-12-27 トヨタ自動車株式会社 電気泳動表示素子
JP2002513169A (ja) * 1998-04-27 2002-05-08 イー−インク コーポレイション シャッターモードのマイクロカプセル化された電気泳動ディスプレイ
JP2000089261A (ja) * 1998-09-11 2000-03-31 Brother Ind Ltd 帯電粒子、表示素子及び表示媒体
DE19927361A1 (de) * 1999-06-16 2000-12-21 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrophoretische Displays
US6366751B1 (en) * 1999-09-17 2002-04-02 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus including preselected range between charge injection layer and voltage potential
JP4193363B2 (ja) * 2000-04-18 2008-12-10 富士ゼロックス株式会社 画像表示媒体
JP4061830B2 (ja) * 2000-08-31 2008-03-19 富士ゼロックス株式会社 画像表示媒体
US6428858B1 (en) * 2001-01-25 2002-08-06 Jimmie Brooks Bolton Wire for thermal spraying system
JP4631191B2 (ja) * 2001-03-26 2011-02-16 Ｔｄｋ株式会社 電気泳動表示素子
US6677926B2 (en) * 2001-06-11 2004-01-13 Xerox Corporation Electrophoretic display device
JP4456803B2 (ja) * 2001-09-19 2010-04-28 株式会社ブリヂストン 画像表示用粒子および画像表示装置
US7525719B2 (en) * 2001-09-19 2009-04-28 Bridgestone Corporation Particles and device for displaying image
JP4154175B2 (ja) * 2002-05-31 2008-09-24 キヤノン株式会社 電気泳動表示素子の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002236299A (ja) * 2001-02-07 2002-08-23 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005010605A1 (ja) 2005-02-03
CN1784632A (zh) 2006-06-07
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KR20060034212A (ko) 2006-04-21
CN100363833C (zh) 2008-01-23
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EP1621925A1 (en) 2006-02-01
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US20060203327A1 (en) 2006-09-14

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