TW201343683A - 顯示粒子、顯示粒子分散液、顯示媒體及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種顯示粒子，包含：共聚物，該共聚物具有與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元，以及與具有極性基團和烯系不飽和鍵的化合物相對應的重複單元：□其中，Ar表示未取代的芳香環，或者被具有1-6個碳原子的烷基或具有6-12個碳原子的芳基所取代的芳香環，以及n表示1-4的整數。

Description

顯示粒子、顯示粒子分散液、顯示媒體及顯示裝置
本發明係關於顯示粒子、顯示粒子分散液、顯示媒體以及顯示裝置。
迄今為止，使用遷移粒子的顯示媒體係已知為可重複寫入的顯示媒體。例如，該顯示媒體被構造為包含一對基板和包含在該基板之間的粒子，該粒子根據在該對基板之間形成的電場而在該基板之間自由移動。另外，在某些情況下，該顯示媒體可以包含根據在該基板之間形成的電場而具有較低遷移速度的粒子(例如白色粒子)，從而顯示背景色(例如，白色)。
例如，日本專利文獻JP-A-2008-145713提出「分散在電泳分散液中用於電泳的聚合物接枝粒子，該粒子包含顏料粒子，其中聚合物經由16質量%至100質量%的顏料粒子進行接枝」。
例如，日本專利文獻JP-A-2001-125147提出「一種用於電泳顯示的顯示液，由分散介質和至少一種與該分散介質具有不同色調的顏色粒子構成，該分散介質包含聚合物型表面活性劑」。
例如，日本專利文獻JP-A-06-100701提出「一種複合粒狀顏料材料，其由至少兩種化學上不同的材料之複合材料所組成，即，其粒子具有正表面電荷的第一材料和其粒子具有負表面電荷的第二材 料，其中由於上述表面電荷而使得第一材料的粒子與第二材料的粒子複合並保持」。
例如，日本專利文獻JP-A-2008-122468提出「一種複合粒子，其包含塗覆有樹脂的白色或有色粒子，其中該白色或有色粒子可以借助於分散劑而分散在分散介質中；該樹脂包含由吸附到該白色或有色粒子的分散劑分子中的反應性基團與至少一種單體反應所得的聚合物，並且該樹脂不溶於該分散介質中」。
本發明的目的是提供具有抑制的電場響應性之顯示粒子。
經由以下方面達成本發明目的：
(1)一種顯示粒子，包含：共聚物，該共聚物具有與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元，以及與具有極性基團和烯系不飽和鍵的化合物相對應的重複單元：
其中，Ar表示未取代的芳香環，或者被具有1-6個碳原子的烷基或具有6-12個碳原子的芳基所取代的芳香環，及n表示1-4的整數。
(2)如(1)之顯示粒子，其進一步包含有色粒子，其中每個該有色粒子均被含有該共聚物的外殼所包覆。
(3)如(1)之顯示粒子，其中，該式(1)所示的乙烯基化合物為選自由苯乙烯、二乙烯苯、乙烯聯苯、二乙烯聯苯、乙烯萘和二 乙烯萘所組成的群組中之至少一種。
(4)如(1)之顯示粒子，其中，該式(1)所示的乙烯基化合物為選自由苯乙烯、二乙烯苯、乙烯聯苯和乙烯萘所組成的群組中之至少一種。
(5)如(1)之顯示粒子，其中，與具有極性基團和烯系不飽和鍵化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的0.1質量%以上至20質量%以下。
(6)如(1)之顯示粒子，其中，與具有極性基團和烯系不飽和鍵化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的5質量%以上至20質量%以下。
(7)如(1)之的顯示粒子，其中，與具有極性基團和烯系不飽和鍵化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的10質量%以上至20質量%以下。
(8)如(1)之顯示粒子，其中，與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的5質量%以上至75質量%以下。
(9)如(1)之顯示粒子，其中，與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的5質量%以上至65質量%以下。
(10)如(1)之顯示粒子，其中，與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的5質量%以上至55質量%以下。
(11)如(1)之顯示粒子，其中，該共聚物進一步包含與具有聚矽氧鏈的化合物相對應的重複單元。
(12)如(11)之顯示粒子，其中，與具有聚矽氧鏈化合物相對應的重複單元之含量比例占該共聚物總量的5質量%至50質量%。
(13)如(11)之顯示粒子，其中，與具有聚矽氧鏈化合物相對應的重複單元之含量比例占該共聚物總量的10質量%至40質量%。
(14)一種顯示粒子分散液，包含：含有如(1)至(13)中任一項之含有顯示粒子的粒子群，以及用於分散該粒子群的分散介質。
(15)一種顯示媒體，包含：一對基板，其中至少一個基板具有半透明性質，並且該對基板係以在其間留有間隙的方式設置；遷移粒子群，其封閉在該對基板之間，並且根據電場進行遷移；顯示粒子群，其封閉在該對基板之間，並含有如(1)至(13)中任一項之顯示粒子；以及分散介質，其封閉在該對基板之間，以分散該遷移粒子群和該顯示粒子群。
(16)一種顯示裝置，包含：如(15)之顯示媒體；以及在該對基板之間產生電場之電場產生單元。
與以含有不包含具有極性基團和烯系不飽和鍵化合物作為聚合成分之聚合物作為構成成分的粒子相比，如上述(1)至(13)之發明提供了具有抑制的電場響應性之粒子。
與包含在粒子群中的粒子含有不包含具有極性基團和烯系不飽和鍵化合物作為聚合成分之聚合物作為構成成分的情況相比，如上述(14)之發明提供了一種顯示粒子分散液，其中粒子群的電場響應性受到抑制。
與以包含在粒子群中的粒子含有不包含具有極性基團和烯系不飽和鍵化合物作為聚合成分之聚合物作為構成成分的情況相 比，如上述(15)和(16)之發明提供了一種分散介質和分散裝置，其中由粒子群的電場響應性所造成的混合色顯示受到抑制。
10‧‧‧顯示裝置
12‧‧‧顯示媒體
16‧‧‧電壓施加單元
18‧‧‧控制單元
20‧‧‧顯示基板
22‧‧‧背面基板
24‧‧‧間隔構件
34‧‧‧粒子群
34A‧‧‧粒子群
34B‧‧‧粒子群
34C‧‧‧靛青色粒子群
34M‧‧‧紫紅色粒子群
34Y‧‧‧黃色粒子群
36‧‧‧反射粒子群
38‧‧‧支撐基板
40‧‧‧表面電極
42‧‧‧表面層
44‧‧‧支撐基板
46‧‧‧背面電極
48‧‧‧表面層
50‧‧‧分散介質
下面將根據以下附圖對本發明的示範性實施例進行詳細說明，其中：圖1表示根據本發明第一示範性實施例之顯示裝置構造示意圖；圖2(A)及(B)表示根據第一示範性實施例之顯示裝置的顯示媒體的基板之間施加電壓時粒子群的移動模式；圖3表示根據第二示範性實施例之顯示裝置構造示意圖；圖4表示根據第二示範性實施例之顯示裝置中所施加的電壓與粒子移動程度(顯示密度)之間的關係圖；圖5(A)至(I)表示在顯示媒體的基板之間所施加的電壓模式與粒子移動模式之間的關係圖。
在本說明書中，「(甲基)丙烯酸」既表示「丙烯酸」，又表示「甲基丙烯酸」，「(甲基)丙烯酸酯」既表示「丙烯酸酯」，又表示「甲基丙烯酸酯」。
顯示粒子
下文對根據該示範性實施例的顯示粒子的兩個示範性實施例進行說明。
根據第一示範性實施例的顯示粒子
根據第一示範性實施例的顯示粒子包含共聚物作為成 分，該共聚物包含下式(1)所示的乙烯基化合物(下文中又稱為「特定乙烯基化合物」)以及具有極性基團和烯系不飽和鍵的化合物(下文中又稱為「含極性基團聚合成分」)作為聚合成分。
在式(1)中，Ar表示未取代的芳香環，或者被具有1-6個碳原子的烷基或具有6-12個碳原子的芳基所取代的芳香環，n表示1-4的整數。
由於上述組態，根據第一示範性實施例的顯示粒子具有抑制的電場響應性。
例如，將根據電場遷移的遷移粒子和顯示背景顏色的粒子(下文中又稱為「背景顏色顯示粒子」)用於顯示媒體中。較佳地，背景顏色顯示粒子具有低電場響應性，且在粒子分散介質中甚至電場中可保持漂浮狀態。當背景顏色顯示粒子具有高電場響應性時，根據電場的電泳速度也高，結果造成背景顏色顯示粒子與其它顏色的遷移粒子一起朝向顯示媒體之顯示表面一側遷移，據此造成混合色顯示。
在這方面，儘管還不知道確切原因，但是據信，與包含特定乙烯基化合物作為聚合成分但不包含該含極性基團的聚合成分的聚合物所形成的粒子相比，根據第一示範性實施例的顯示粒子具有更低的電荷量以及更低的電場響應性。
因此，據信，根據第一示範性實施例的顯示粒子具有依據電場的低電泳速度，亦即，該粒子難以遷移，從而抑制了由於該粒子的電場響應性所造成的混合色顯示。
根據第一示範性實施例的顯示粒子之例子，其包含顯示粒子(1)和顯示粒子(2)，在該顯示粒子(1)中，含有特定乙烯基化合物和含極性基團聚合成分作為聚合成分之共聚物獨立地粒子化；在顯示粒子(2)中，含有特定乙烯基化合物和含極性基團聚合成分作為聚合成分之共聚物的粒狀產物包含有色粒子。
由於上述顯示粒子(1)的材料為其中含有特定乙烯基化合物和含極性基團聚合成分作為聚合成分之共聚物傾向於顯示出高折射率的材料，因此粒子(1)可以用作白色顯示粒子。
另外，在上述顯示粒子(1)中，當其中不含有色粒子時，顯示粒子的比重低；因此，當顯示粒子分散於分散介質中時，其不容易下沉，並且易於在分散介質中保持漂浮狀態。
上述顯示粒子(2)，其中(例如)有色粒子分散並包含在粒狀共聚物中，該共聚物包含特定乙烯基化合物和含極性基團聚合成分作為聚合成分。該顯示粒子(2)能夠根據所含有色粒子的顏色而顯示色調。
根據第二示範性實施例的顯示粒子
根據第二示範性實施例的顯示粒子具有有色粒子和覆蓋層，該覆蓋層包覆該有色粒子，並以包含含有特定乙烯基化合物和含極性基團聚合成分作為聚合成分的共聚物作為構成成分。
此處，包覆意為該共聚物覆蓋有色粒子的至少表面一部分。
借助於上述構造，根據第二示範性實施例提供具抑制的電場響應性之顯示粒子。
迄今為止，顯示媒體使用具有與要顯示的色調相對應的 顏色之有色粒子作為顯示粒子。然而，有些有色粒子具有高帶電荷量，因此當此種有色粒子作為背景顏色顯示粒子時，該背景顏色顯示粒子的電場響應性高，並且可能產生混合色顯示。例如，當背景顏色設為白色時，以無機白色粒子(例如氧化鈦粒子)作為背景顏色顯示粒子。但是，由於無機白色粒子的電荷量高，該無機白色粒子具有高的電場響應性，以及由電場所造成的高遷移速度，從而導致混合色顯示。
另一方面，據信在根據第二示範性實施例的顯示粒子中，該有色粒子包覆有覆蓋層，該覆蓋層包含含有以特定乙烯基化合物和含極性基團聚合成分作為聚合成分之共聚物作為構成成分，並且該覆蓋層的帶電荷量低，由此電場響應性也低。
因此，據信，根據第二示範性實施例的顯示粒子具有依據電場的低遷移速度，亦即，該粒子難以遷移，因此抑制了由於該粒子的電場響應性而導致的混合色顯示。
根據第二示範性實施例的顯示粒子能夠根據所含有色粒子的顏色而顯示色調。
在根據第二示範性實施例的顯示粒子中，對該有色粒子占全部顯示粒子之含量比例沒有特別的限定。例如，從該顯示粒子根據所含有色粒子的顏色而顯示色調的角度考慮，該含量比例較佳為30質量%以上；從抑制比重以實現粒子在分散介質中不易下沉的角度考慮，該含量比例較佳為90質量%以下。例如，當採用白色粒子(例如氧化鈦粒子)作為有色粒子時，從實現高白度的角度考慮，有色粒子的含量比例較佳為30質量%以上；從抑制比重以實現粒子在分散介質中不易下沉的角度考慮，該含量比例較佳為90質量%以下，更佳為40質量%至80質量%。
所述有色粒子的含量比例如以下(例如)獲得。一種方法係將形成的粒子進行離心沉降以測量其質量，由此計算有色粒子材料的含量比例。可以經由粒子組成分析或熱重分析計算該含量比例。
對根據第二示範性實施例的顯示粒子的包覆率並沒有特別的限定，其中該包覆率為經共聚物包覆的表面占有色粒子全部表面的比值。從降低該顯示粒子的電場響應性的角度考慮，該包覆率較佳為50%以上，更佳為70%至100%。
下文對根據第一示範性實施例和第二示範性實施例的顯示粒子的構成成分和這些構成成分所含的原料成分進行描述。
式(1)所示的乙烯基化合物
特定乙烯基化合物為上述式(1)所示的乙烯基化合物。
上述式(1)中，Ar表示未取代的芳香環，或者被具有1-6個碳原子的烷基或具有6-12個碳原子的芳基所取代的芳香環。芳香環可以為單環或多環，也可以為稠環。例如，其可以為具有n個來自苯環的氫原子基團(單環芳烴)；具有多個苯原子之單鍵的多環芳香烴，例如聯苯和聯三苯；稠環芳香烴，例如萘、迫苯并萘(phenalene)、菲、蒽、聯三伸苯、芘、1,2-苯并菲和稠四苯；具有兩個以上選自多環芳香烴和稠環芳香烴的原子之單鍵的化合物；具有多個苯原子經由具有1-6個碳原子的烷基之單鍵的化合物，該烷基為直鏈或支鏈烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基及己基；具有兩個以上選自多環芳香烴和稠環芳香烴經由具有1-6個碳原子的烷基之單鍵的化合物，該烷基為直鏈或支鏈烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基及己基。
其中，從包含共聚物(其含有特定乙烯基化合物和含極性基團聚合成分作為聚合成分)作為構成成分的粒子具有低電荷量的角度考慮，較佳具有n個來自苯環、聯苯或萘的氫原子的基團作為芳香環。
芳香環可被具有1-6個碳原子的烷基或具有6-12個碳原子的芳基取代。具有1-6個碳原子的烷基的例子包含甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、己基等。具有6-12個碳原子的芳基之例子包含苯基、甲苯基、三甲苯基、苄基、二甲苯基、萘基等。
上述式(1)中，n表示1-4的整數，較佳為1或2。
該特定乙烯基化合物較佳為選自苯乙烯(下述結構式(1-1))、二乙烯苯(下述結構式(1-2))、乙烯聯苯(下述結構式(1-3))、二乙烯聯苯(下述結構式(1-4)和(1-5))、乙烯萘(下述結構式(1-6))和二乙烯萘(下述結構式(1-7)和(1-8))。從粒子易於形成、粒子帶電荷量低和折射率高的角度考慮，上述包含這些特定乙烯基化合物的共聚物更佳優於上述包含除了該特定乙烯基化合物之外的其它特定乙烯基化合物的共聚物。
在該二乙烯苯、乙烯聯苯、二乙烯聯苯、乙烯萘和二乙烯萘中，對一個或兩個乙烯基的位置沒有特別的限定。
上述結構式(1-1)至(1-8)所示的特定乙烯基化合物作為聚合成分具有相同的特性，包含任意這些化合物作為聚合成分的共聚物也具有相同的特性。其中，結構式(1-1)、(1-2)、(1-3)和(1-6)所示的特定乙烯基化合物易於獲得。
具有極性基團及烯系不飽和鍵化合物
該含極性基團聚合成分為具有極性基團及烯系不飽和鍵化合物。該極性基團可以為任何酸性基團、中性基團及鹼性基團。具有酸性極性基團的含極性基團聚合成分(下文中還稱為「含酸性基團聚合成分」)的例子包含具有任何羧基、磺基、磷酸基和甲酸基等的烯系不飽和化合物。
具有羧基的烯系不飽和化合物的例子包含(甲基)丙烯酸、延胡索酸、順丁烯二酸、伊康酸、肉桂酸、馬來酸單甲酯、1-[2-(甲基丙烯醯氧基)乙基]鄰苯二甲酸酯及其類似物。
具有磺基之烯系不飽和化合物的例子包含2-((甲基)丙烯醯氧基)乙磺酸酯及其類似物。
具有磷酸基之烯系不飽和化合物的例子包含2-((甲基) 丙烯醯氧基)乙基磷酸酯及其類似物。
含有中性極性基團的含極性基團聚合成分(下文中亦稱為「含中性基團聚合成分」)的例子包含具有任何羥基、醯胺基和氰基及其類似物之烯系不飽和化合物。
具有羥基之烯系不飽和化合物的例子包含(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯及其類似物。
具有醯胺基之烯系不飽和化合物的例子包含(甲基)丙烯醯胺及其類似物。
具有氰基之烯系不飽和化合物的例子包含2-氰基乙基(甲基)丙烯酸酯及其類似物。
具有鹼性極性基團之含極性基團聚合成分(下文中亦稱為「含鹼性基團聚合成分」)的例子包含具有胺基之烯系不飽和化合物。
具有胺基之烯系不飽和化合物包含2-(二乙基胺基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(二甲基胺基)乙基(甲基)丙烯酸酯及其類似物。
從調整電荷量的角度考慮，較佳採用含酸性基團之聚合成分作為該含極性基團聚合成分，其中，較佳採用具有羧基之烯系不飽和化合物，更佳採用(甲基)丙烯酸。
關於該含極性基團聚合成分，可以單獨使用一種，也可兩種或更多種組合使用。
其它聚合成分
除了該特定乙烯基化合物和含極性基團聚合成分之外，根據第一示範性實施例和第二示範性實施例之顯示粒子的共聚物進一步可以包含其它聚合成分。該其它聚合成分的例子包含具有聚矽氧鏈的化合物及具有烷基鏈的聚合成分(具有烷基鏈的單體)。
具有聚矽氧鏈的化合物的例子包含在一個末端具有(甲基)丙烯酸酯基的二甲基矽氧烷化合物(由以下結構式(A)所示的矽氧烷化合物，例如，由Chisso Corporation生產的SILAPLANE：FM-0711、FM-0721和FM-0725，以及由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生產的X-22-174DX、X-22-2426和X-22-2475)，以下結構式(B)所示的矽氧烷化合物，以下結構式(C)所示的矽氧烷化合物及其類似物。
在結構式(A)中，R1表示氫原子或甲基。R1’表示氫原子或具有1-4個碳原子的烷基。m表示自然數(例如1至1000，較佳為3至100)。x表示1至3的整數。
在結構式(B)和(C)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9和R10各自獨立地表示氫原子、具有1-4個碳原子的烷基或具有1-4個碳原子的氟烷基。R8表示氫原子或甲基。p、q及r各自獨立地表示1至1000的整數。x表示1至3的整數。
在結構式(B)中，較佳地，R1和R5表示丁基，R2、R3、R4、R6和R7表示甲基，R8表示甲基，p和q各自獨立地表示1至5的整數，x表示1至3的整數。
在結構式(C)中，較佳地，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9和R10表示甲基，R8表示H原子或者甲基，p、q和r各自獨立地表示1至3的整數，x表示1至3的整數。
結構式(B)所示的單體的例子包括Gelest公司生產的MCS-M11及其類似物。結構式(C)所示的單體的例子包括Gelest公司生產的RTT-1011及其類似物。這些單體的結構如下所示。
對於MCS-M11，在上述結構式中m和n各自獨立地表示2至4的整數，其分子量為800至1000。
RTT-1011為上述結構式所示的化合物。
具有烷基鏈的聚合成分(具有烷基鏈的單體)的例子包含(甲基)丙烯酸酯。其具體例子包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸酯十八烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯及其類似物。其中，較佳採用具有長鏈烷基(例如，具有4至30個碳原子的烷基鏈)的(甲基)丙烯酸酯。
上述聚合物中，從抑制該粒子的電場響應性的角度考 慮，該含極性基團聚合成分占共聚物總量之含量比例較佳為0.001質量%以上，更佳為0.1質量%以上，甚至更佳為1質量%以上，甚至特佳為5質量%以上，甚至尤佳為10質量%以上。另外，該含極性基團聚合成分占共聚物總量之含量比例的上限較佳為20質量%以下。
從經由使樹脂在粒子分散溶劑中沉澱以形成粒子的角度考慮，特定乙烯基化合物占共聚物總量之含量比例較佳為5質量%以上，更佳為10質量%以上，甚至更佳為20質量%以上。另外，該特定乙烯基化合物占共聚物總量之含量比例的上限較佳為75質量%以下，更佳為65質量%以下，甚至更佳為55質量%以下。
當上述共聚物中包含具有聚矽氧鏈的化合物時，相對於共聚物的總量，該具有聚矽氧鏈的化合物之含量比例可以為(例如)5質量%至50質量%，更佳為10質量%至40質量%。
有色粒子
對於該有色粒子的顏色沒有特別的限定，並且選擇具有與顯示媒體背景顏色相對應的顏色之有色粒子。
有色粒子的例子包括有機色料、無機色料；玻璃珠；絕緣的金屬氧化物粒子(例如氧化鋁和氧化鈦)；熱塑性樹脂粒子或熱固性樹脂粒子；含有著色劑(有機顏料、無機顏料、染料及類似物)的熱塑性樹脂粒子或熱固性樹脂粒子，該著色劑固定於該粒子表面；含有絕緣著色劑(有機顏料、無機顏料、染料及其類似物)的熱塑性樹脂粒子或熱固性樹脂粒子；具有等離子(plasmon)著色功能的金屬膠體粒子及其類似物。
用作下述顯示裝置的例子之粒子群34中粒子的原料成分及其作為有色粒子之原料成分的製備方法，以及製備有色粒子的方 法。
在有色粒子中，例如，無機白色粒子用作為白色粒子。無機白色粒子的例子包括金屬氧化物粒子，例如，氧化鈦粒子、氧化矽粒子、氧化鋅粒子及氧化錫粒子。其中，從提高折射率和實現高白度顯示的角度考慮，氧化鈦粒子係有利的。
以下，對根據第一示範性實施例和第二示範性實施例的顯示粒子的性質進行說明。
顯示粒子的體積平均粒徑可以為(例如)0.1μm至10μm，較佳為0.15μm至5μm，更較佳為0.15μm至1μm。
該粒子的體積平均粒徑係採用粒徑分析儀(FPAR-1000，由Otsuka Electronics Co.,Ltd.生產)所量測的值。
關於顯示粒子的電荷量，例如，濃度為1.5質量%下的總電荷量/顯示面積可以為0.5nC/cm2至50nC/cm2，較佳為1nC/cm2至30nC/cm2，更較佳為1nC/cm2至20nC/cm2。
以下，對根據第一示範性實施例和第二示範性實施例的顯示粒子之製備方法進行說明。對製備該粒子的製備方法並沒有特別限定，例如，採用以下方法製備。
根據第一示範性實施例的顯示粒子之製備方法
首先，在有機溶劑中加入上述共聚物的原料成分，以及其它添加劑(如果需要的話，例如，聚合引發劑)並混合，從而製得混合溶液。
然後，例如，將該混合溶液加熱以使上述共聚物的原料成分進行聚合反應。
接著，將聚合反應後的反應溶液滴入具有不溶解上述共 聚物性質的溶劑中，從而使上述共聚物沉澱，由此得到沉澱物形式的上述共聚物。
然後，將上述共聚物溶於具有溶解上述共聚物性質的溶劑中，並在溶劑中滴入用於顯示媒體的分散介質(例如，矽油)，以使上述共聚物沉澱，從而形成上述共聚物之粒子。
由此得到用上述共聚物作為成分的粒子分散於其中的液體。
當在上述共聚物的粒狀產物中包含有色粒子時，採用(例如)以下製備方法製備根據第一示範性實施例的顯示粒子。
其實例包含：一種方法，其包含捏合並粉碎上述製備方法中以沉澱物形式獲得的上述共聚物及有色粒子；一種方法，其包含使上述共聚物的原料成分於同時存在有色粒子的溶液中聚合，從而使得上述材料凝集；一種方法，其包含使上述共聚物的原料成分聚合，然後向其中加入有色粒子，從而使該材料凝集等。
根據第二示範性實施例的顯示粒子之製備方法
首先，在有機溶劑中加入上述共聚物的原料成分，以及其它添加劑(如果需要的話，例如，聚合引發劑)並混合，從而製得混合溶液。
然後，例如，將該混合溶液加熱以使上述共聚物的原料成分進行聚合反應。
其次，將聚合反應後的反應溶液滴入具有不能溶解上述共聚物性質的溶劑中從而使上述共聚物沉澱，由此得到沉澱物形式之上述共聚物。
再次，將上述共聚物溶於具有能夠溶解上述共聚物性質 的溶劑中，並向其中加入有色粒子，然後採用分散組件(例如氧化鋯珠或搖擺磨機(rocking mill))使其分散，從而獲得有色粒子分散液。
然後，在有色粒子分散液中滴入用於顯示媒體的分散介質(例如，矽油)使上述共聚物沉澱於有色粒子表面，從而形成其中有色粒子表面經上述共聚物包覆的粒子。
由此得一種液體，其中分散有含經包含上述共聚物作為成分的覆蓋層所包覆的有色粒子之粒子。
顯示粒子分散液
根據該示範性實施例的顯示粒子分散液，其具有包含根據該示範性實施例的顯示粒子之粒子群，以及用於分散該粒子群的分散介質。
顯示粒子分散液可以包含作為粒子群的其它顯示粒子(遷移粒子)。另外，如果需要的話，也可以在所述顯示粒子分散液中加入酸、鹼、鹽、分散劑、分散穩定劑、抗氧化穩定劑、紫外吸收劑及其類似物、殺菌劑、防腐劑及其類似物。
儘管各種用於顯示媒體的分散介質均能作為分散介質，但是較佳地選擇低介電溶劑(例如，介電常數為5.0或更低，較佳為3.0或更低)。儘管除了該低介電溶劑之外的其它溶劑也可以組合用於該分散介質，但是較佳為包含50%體積以上的低介電溶劑。採用介電常數量測單元(由Nihon Rufuto Co.,Ltd.生產)以測量該介電常數。
低介電溶劑的例子包括鏈烷烴類溶劑、矽油、以及由石油所衍生的高沸點溶劑(例如氟基液體)。可以根據共聚物(其為該示範性實施例中顯示粒子的成分)的種類來選擇該低介電溶劑。
具體而言，例如，當所用共聚物中包含具有聚矽氧鏈的 化合物作為聚合成分時，可以選擇矽油作為分散介質。當所用共聚物中包含具有烷基鏈的聚合成分時，可以選擇鏈烷烴類溶劑作為分散介質。當然，該低介電溶劑並不侷限於此。
該矽油的具體例子包含其中烴類基團與矽氧烷鍵鍵結的矽油，例如，二甲基矽油、二乙基矽油、甲基乙基矽油、甲基苯基矽油及二苯基矽油等。其中，特別較佳採用二甲基矽油。
鏈烷烴類溶劑的例子包括碳原子數為20以上的正鏈烷烴類和異鏈烷烴類(沸點為80℃或更高)。但是，由於安全性和揮發性等方面的考慮，較佳採用異鏈烷烴類。其具體例子包括SHELLSOL 71(由Showa Shell Sekiyu K.K.生產)、ISOPAR-O、ISOPAR-H、ISOPAR-K、ISOPAR-L、ISOPAR-G和ISOPAR-M(商品名，由Exxon Mobile Corporation生產)、IP溶劑(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.生產)等。
電荷控制劑的例子包括離子或非離子表面活性劑、具有親脂性部分和親水性部分的嵌段或接枝共聚物、具有聚合物鏈骨架(如環狀、星狀或樹枝狀聚合物(樹狀聚合物))的化合物、水楊酸金屬錯合物、兒茶酚金屬錯合物、含金屬的雙偶氮染料、四苯硼酸酯衍生物、聚合性有機矽大分子單體(由Chisso Corporation製備的SILAPLANE)與陰離子單體或陽離子聚合物的共聚物及其類似物。
離子或非離子表面活性劑的具體例如下。非離子表面活性劑的例子包含聚氧乙烯壬基苯醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯十二烷基苯醚、聚氧乙烯烷醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脫水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯和脂肪酸烷醇醯胺及其類似物。陰離子表面活性劑的例子包含烷基苯磺酸鹽、烷基苯基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、高級脂肪酸鹽、高級脂肪酸酯之硫酸酯鹽及高級脂肪酸酯之 磺酸等。陽離子表面活性劑的例子包含一級胺鹽到三級胺鹽和四級銨鹽及其類似物。相對於粒子固體含量，這些電荷控制劑的用量較佳在0.01重量%至20重量%範圍內，特佳在0.05重量%至10重量%範圍內。
根據本示範性實施例的顯示粒子和顯示粒子分散液用於電泳型顯示媒體及其類似物。
顯示媒體和顯示裝置
下面對根據本示範性實施例的顯示媒體和顯示裝置的例子進行說明。在以下例子中，根據本示範性實施例的顯示粒子用作白色顯示粒子；根據本示範性實施例的顯示粒子以白色顯示粒子形式進行描述。
第一示範性實施例
圖1表示根據本發明第一示範性實施例的顯示裝置構造示意圖。圖2示範性表示當在根據第一示範性實施例的顯示裝置的顯示媒體之基板間施加電壓時，粒子群的移動模式。
根據第一示範性實施例的顯示裝置10為一種形式，其中將隨著電場進行遷移的遷移粒子群(除白色粒子之外)用作顯示媒體12的粒子群34，並且將包含根據本示範性實施例的白色顯示粒子之白色粒子群用作反射粒子群36。
另外，採用一種方式，其中將粒子群34A及與粒子群34A顏色不同且帶電極性不同的粒子群34B用作粒子群34。
如圖1所示，根據本示範性實施例的顯示裝置10可配置為包含顯示媒體12、對顯示媒體12施加電壓的電壓施加部16及控制部18。
顯示媒體12可配置為包含用作影像顯示表面的顯示基 板20、與顯示基板20相對且與其之間留有間隙地所設置的背面基板22、保持基板之間特定間隔並將顯示基板20和背面基板22之間的空間分隔成多個格室之間隔構件24、以及具有與包含在各格室中的粒子群34不同光學反射性質之反射粒子群36。
上述格室係為顯示基板20、背面基板22和間隔構件24所圍繞的區域。分散介質50容納於各格室中。粒子群34包含多個粒子，它們分散在分散介質50中，並根據在各格室中形成的電場強度，穿過反射粒子群36中的空隙而在顯示基板20和背面基板22之間移動(遷移)。
經由將間隔構件24設置為對應於各像素(對於其中顯示媒體12顯示影像的情況)，並且將所得到的格室對應於各像素，顯示媒體12可配置為以逐像素方式(pixel to pixel)來顯示影像。
為了簡化說明，下面將採用主要關注一個格室的附圖來對本示範性實施例進行說明。下面將詳細說明各個構造。
首先，對一對基板進行說明。
顯示基板20具有其中表面電極40和表面層42依次疊加在支撐基板38上的構造。背面基板22具有其中背面電極46和表面層48疊加在支撐基板44上的構造。
顯示基板20具有半透明性，或顯示基板20和背面基板22都具有半透明性。此處，在本示範性實施例中，半透明性是指可見光的透射率為60%或更高。
支撐基板38和支撐基板44之材料的例子包含玻璃和塑膠，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂和聚醚碸樹脂及其類似物。
表面電極40和背面電極46之材料的例子包括銦、錫、鎘及銻之氧化物及其類似物；諸如ITO等複合氧化物；諸如金、銀、銅和鎳等金屬、以及諸如聚吡咯烷和聚噻吩及其類似物之有機材料。表面電極40和背面電極46可以是單層膜、混合膜及其複合膜中的任意一種。表面電極40和背面電極46的厚度可以為100Å至2000Å。背面電極46和表面電極40可以(例如)形成為矩陣狀或條紋狀。
此外，表面電極40可嵌入支撐基板38中。另外，背面電極46可嵌入支撐基板44中。在這種情況中，支撐基板38和支撐基板44的材料係根據粒子群34之各粒子的組成及其類似物進行選擇。
背面電極46和表面電極40可分別與顯示基板20和背面基板22分離，並可設置在顯示媒體12外部。
在上文中，已經描述了在顯示基板20和背面基板22兩者中均設置電極(表面電極40和背面電極46)的情況，但電極可以僅設置在一個基板中，以進行主動矩陣驅動。
另外，為了實現主動矩矩陣驅動，支撐基板38和支撐基板44可設置有針對每個像素的薄膜電晶體(TFT)。TFT較佳設置在背面基板22中，而不是設置在顯示基板中。
下面對表面層進行說明。
表面層42和表面層48分別形成在表面電極40和背面電極46上。表面層42和表面層48的材料例子包括聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚醯亞胺、環氧樹脂、聚異氰酸酯、聚醯胺、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龍共聚物、可紫外固化的丙烯酸樹脂、氟樹脂及其類似物。
表面層42和表面層48可配置為包含上述樹脂和電荷輸 送材料，並且可配置為包含具有電荷輸送性的自支撐樹脂。
下面對間隔構件進行說明。
用來保持顯示基板20和背面基板22間的間隔之間隔構件24由(例如)熱塑性樹脂、熱固性樹脂、電子束固化性樹脂、光固化性樹脂、橡膠、金屬或其類似物來形成。
間隔構件24可以與顯示基板20和背面基板22中的任一者一體化形成。在這種情況中，經由對支撐基板38或支撐基板44進行蝕刻的蝕刻製程、雷射加工製程、使用預成型模具之壓制加工製程、印刷製程等來製造該結構。
在這種情況中，間隔構件24在顯示基板20和背面基板22的任一者或兩者中形成。
雖然間隔構件24可以具有顏色或不具有顏色，但較佳是無顏色且透明的。在這種情況中，間隔構件24由諸如聚苯乙烯、聚酯或丙烯酸樹脂等透明樹脂形成。
另外，較佳具有粒子形狀的間隔構件24也是透明的，由此除了聚苯乙烯、聚酯、丙烯酸樹脂等透明樹脂之外，還可以使用玻璃粒子。
「透明」是指可見光的透射率為60%或更高。
下面對粒子群進行說明。
亦較佳的是，包含在顯示媒體12中的粒子群34分散在作為分散介質50的聚合物樹脂中。該聚合物樹脂較佳為聚合物凝膠、高分子聚合物或其類似物。
聚合物樹脂的例子包含得自天然聚合物衍生之聚合物凝膠，例如瓊脂糖、瓊脂果膠、直鏈澱粉、海藻酸鈉、海藻酸丙二醇 酯、異地衣澱粉、胰島素、乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、凝膠多糖、酪蛋白、鹿角菜膠、羧甲基纖維素、羧甲基澱粉、胼胝質、瓊脂、機丁質、甲殼素、絲蛋白、瓜爾膠、溫柏種子、冠癭多糖、糖原、葡甘露聚糖、硫酸角質素、角蛋白、膠原蛋白、醋酸纖維素、胞外多糖膠、裂殖菌多糖、明膠、象牙棕櫚甘露聚糖、動物纖維素、右旋糖酐、硫酸皮膚素、澱粉、黃芪膠、黑麯黴多糖、透明質酸、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、石耳素、海蘿聚糖、降解木葡聚糖、果膠、紫菜聚糖、甲基纖維素、甲基澱粉、昆布糖、地衣澱粉、香菇聚糖及刺槐豆膠，並且在合成聚合物的情況下幾乎包含所有聚合物凝膠。
此外，還可以包含在重複單元中具有醇、酮、醚、酯及醯胺的官能團的聚合物等，如聚乙烯醇、聚(甲基)丙烯醯胺、其衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、聚環氧乙烷及包含這些聚合物的共聚物。
其中，從製備穩定性、電泳性質的角度考慮，較佳使用明膠、聚乙烯醇、聚(甲基)丙烯醯胺及其類似物。
這些聚合物樹脂較佳與上述絕緣性液體一起用作分散介質50。
包含在各格室中的粒子群34具有多個粒子，它們分散在分散介質50中並根據在格室中形成的電場強度而在顯示基板20和背面基板22之間移動。
粒子群34的粒子例子包括玻璃珠，諸如氧化鋁和氧化鈦等絕緣性金屬氧化物粒子、熱塑性樹脂粒子或熱固性樹脂粒子、著色劑固定在其表面的樹脂粒子、其內含有絕緣性著色劑的熱塑性樹脂或熱固性樹脂之粒子、以及具有等離子著色功能的金屬膠體粒子等。
用來製備粒子群34的粒子之熱塑性樹脂的例子包含以 下物質的均聚物或共聚物：苯乙烯類，如苯乙烯和氯苯乙烯，單烯烴類如乙烯、丙烯、丁烯及異戊二烯，乙烯基酯類如乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、苯甲酸乙烯基酯和丁酸乙烯基酯，α-烯基脂肪族單羧酸酯類如丙烯酸甲酯、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，乙烯基醚類如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚和乙烯基丁醚，和乙烯基酮類如甲基乙烯酮、己基乙烯酮和異丙烯基乙烯酮。
用來製備粒子群34的粒子之熱固性樹脂的例子包含交聯樹脂，如含有二乙烯苯作為主要成分的交聯共聚物和交聯聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酯樹脂及有機矽樹脂。特別是，代表性的黏結劑樹脂包括聚苯乙烯、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-順丁烯二酸酐共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚胺基甲酸乙酯、環氧樹脂、有機矽樹脂、聚醯胺、改質松香、石蠟及其類似物。
有機顏料或無機顏料、油溶性染料及其類似物可用作著色劑，且著色劑的已知例子包含磁鐵礦、鐵氧體或其類似物的磁性粉末、炭黑、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋅、酞菁銅類靛青色材料、偶氮類黃色材料、偶氮類紫紅色材料、喹吖酮類紫紅色材料、紅色材料、綠色材料、藍色材料及其類似物。其具體的代表性例子包括苯胺藍、銅油藍、鉻黃、群青藍、杜邦油紅、喹啉黃、氯化亞甲基藍、酞菁藍、孔雀綠草酸鹽、燈黑、玫瑰紅、C.I.顏料紅48：1、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅57：1、C.I.顏料黃97、C.I.顏料藍15：1和C.I.顏料藍15：3極其類 似物。這些可以與多種著色材料組合使用。
根據需要，可以將電荷控制劑混合入用於粒子群34的粒子的樹脂中。可將用於電子照相用調色劑材料之已知電荷控制劑用作電荷控制劑，且其例子包含氯化十六烷基吡啶鎓，四級銨鹽，如BONTRON P-51、BONTRON P-53、BONTRON E-84和BONTRON E-81(均由Orient Chemical Industries,Ltd.製備)、水楊酸基金屬錯合物、苯酚類縮合物、四苯基化合物、金屬氧化物粒子及使用各種偶聯劑進行表面處理的金屬氧化物粒子。
根據需要可將磁性材料混入到粒子群34的粒子內，或者將其施加於其表面。根據需要將具有任選的顏色塗層之無機磁性材料或有機磁性材料用作磁性材料。此外，較佳使用透明磁性材料(尤其是透明有機磁性材料)，因為其不會抑制著色顏料的顯色，並且其比重比無機磁性材料的比重低。
例如，可將在日本專利文獻JP-A-2003-131420中公開的小粒徑著色磁性粉末用作著色磁性粉末。使用該著色磁性粉末，其包括核磁性粒子和疊加在磁性粒子表面上的著色層。可以選擇著色層以使得用顏料或其類似物以不滲透方式對磁性粉末進行著色，但是較佳使用(例如)光學干涉薄膜。該光學干涉薄膜經由使用無色材料(如SiO2或TiO2)以形成其厚度與光波長相同的薄膜，並且其由於薄膜內的光干涉而以波長選擇性方式來反射光。
根據需要可以將外部添加劑附著到粒子群34的粒子表面。外部添加劑的顏色較佳是透明的進而不會影響粒子群34的粒子顏色。
將金屬氧化物(如氧化矽(二氧化矽)、氧化鈦及氧化鋁) 的無機粒子作為外部添加劑。為了調節粒子群34的粒子的帶電性、流動性及環境依賴性等，可使用偶聯劑或矽油對其表面進行處理。
偶聯劑的例子包含：帶正電荷的偶聯劑，如胺基矽烷類偶聯劑、胺基鈦類偶聯劑及腈類偶聯劑；和不含氮原子(包含除了氮原子之外的其它原子)的帶負電荷的偶聯劑，如矽烷類偶聯劑、鈦類偶聯劑、環氧矽烷類偶聯劑及丙烯醯基矽烷類偶聯劑。矽油的例子包含帶正電荷的油，如胺基改質矽油，及帶負電荷的油，如二甲基矽油、烷基改質矽油、α-甲基碸改質矽油、甲基苯矽油、氯苯基矽油和氟改質矽油。這些可根據外部添加劑的所需電阻而進行選擇。
在上述外部添加劑中，較佳使用眾所周知的疏水性二氧化矽和疏水性氧化鈦，且特別是，在日本專利文獻JP-A-10-3177中記載經由TiO(OH)2與諸如矽烷偶聯劑等矽烷化合物反應而獲得的鈦化合物是有利的。氯矽烷、烷氧基矽烷、矽氮烷和(特別是)甲矽烷化試劑中的任一者均可用作該矽烷化合物。該鈦化合物係經由使矽烷化合物或矽油與經由濕式方法製備的TiO(OH)2反應並乾燥所得物而製得。由於該製程沒有包含在攝氏幾百度下的烘焙處理，因此不會在Ti原子之間形成強鍵，且不會發生凝集。由此，粒子群34的粒子為初級粒子狀態。此外，由於使矽烷化合物或矽油與TiO(OH)2直接反應，因此使得用於處理的矽烷化合物或矽油的量增加，因此經由調節用於處理的矽烷化合物或其類似物的量控制帶電性質，並且與常規氧化鈦相比還改善了所賦予的帶電性。
通常，外部添加劑的體積平均粒徑為5nm至100nm，較佳為10nm至50nm，但不侷限於此範圍。
根據粒子群34的粒子粒徑和外部添加劑的粒徑之間的 平衡來調節外部添加劑和粒子群34的粒子之混合比。當所加入的外部添加劑的量過大時，外部添加劑的一部分與粒子群34的粒子表面分離，並且這一部分附著在另一粒子群34的粒子表面，從而無法獲得所需的帶電性質。通常，相對於100質量份粒子群34的粒子，外部添加劑的量可以為0.01質量份至3質量份，較佳為0.05質量份至1質量份。
外部添加劑可以添加到多種類型粒子群34的任何一種中，或可以添加到兩種或更多種粒子群34或全部類型的粒子群34中。當外部添加劑添加到粒子群34所有粒子表面時，較佳的是外部添加劑在衝擊力下添加到粒子群34的粒子表面，或進行加熱以使得外部添加劑牢固地固定到粒子群34的粒子表面。因此，可以抑制外部添加劑與粒子群34的粒子分離、抑制具有相反極性的外部添加劑的強烈凝集，以及抑制所得的外部添加劑凝集體(難以在電場中解離)的形成，由此抑制影像品質的劣化。
粒子群34的粒子被描述為具有預先調節的有助於根據電場移動的性質(如平均帶電量或靜電量)，使得粒子群34的粒子根據在該基板之間所形成的電場而在顯示基板20和背面基板22之間移動。
具體而言，可以經由下列因素來調節粒子群34粒子的平均帶電量：將要與上述樹脂混合的電荷控制劑的類型和量、與粒子群34的粒子表面連接的聚合物鏈的類型和量、添加或嵌入到粒子群34的粒子表面中的外部添加劑的類型和量、施加至粒子群34粒子表面的表面活性劑、聚合物鏈以及偶聯劑的類型和量以及粒子群34粒子的單位表面積(體積平均粒徑或形狀因數)。
可將任意已知方法用作製備粒子群34粒子的方法。例如，如日本專利文獻JP-A-7-325434中所述，使用一種方法，包含：以 特定混合比稱重樹脂、顏料和電荷控制劑，加熱並熔融該樹脂，向其中加入顏料，進行混合並分散，將混合物冷卻，經由使用諸如噴射式研磨機、錘式研磨機或渦輪式研磨機等粉碎機來製備粒子群34的粒子，並將所得粒子群34的粒子分散在分散介質中。此外，經由使用諸如懸浮聚合法、乳化聚合法或分散聚合法等聚合方法、凝聚、熔融分散或乳化凝集法來製備含有電荷控制劑之粒子群34的粒子，之後將所得粒子分散在分散介質中，以製備粒子群34的粒子之分散介質。另外，可以使一種方法，其採用合適的裝置，該裝置在樹脂可以塑化且不使分散介質沸騰，並且在低於樹脂、電荷控制劑和/或著色劑的分解點的溫度下將上述樹脂、著色劑、電荷控制劑及分散介質的原料分散並捏合。具體而言，經由下列方法製備粒子群34的粒子：使用行星式混合機、捏合機等將顏料、樹脂及電荷控制劑在分散介質中加熱並熔融，並在攪拌情況下將熔融的混合物冷卻，之後利用樹脂的溶劑溶解度所具有的溫度依賴性來冷卻並攪拌混合物，之後使混合物凝結/沉澱，從而製得粒子群34的粒子。
此外，使用一種方法，其包含：將上述原料置於含有分散和捏合用的粒子狀介質之合適容器(例如磨碎機和諸如加熱的球形研磨機等加熱的振動式研磨機)中，並在如80℃至160℃的較佳溫度範圍內分散並捏合該容器的內容物。粒子狀介質的較佳例子包括如不銹鋼和碳鋼等鋼，氧化鋁，氧化鋯，二氧化矽等。當使用該方法製備粒子群34的粒子時，經由容器中的分散介質進一步分散已經預先製成流化狀態的原料，接著冷卻分散介質以使包含著色劑的樹脂從分散介質中沉澱。粒子狀介質在冷卻期間和冷卻之後保持移動狀態，並藉由產生剪切和/或衝擊從而降低粒徑。
對粒子群34占格室內容物的總質量之含量(質量%)沒有特別限制，只要實現獲得所需色調的濃度即可。對於顯示媒體12而言，經由調節格室的厚度(即，顯示基板20和背面基板之間的距離)來調節含量係有效的。亦即，為了獲得所需的色調，可以增加格室厚度使得含量減小，並且可以經由減小格室的厚度已使得含量增加。通常，該含量為0.01質量%至50質量%。
下面對反射粒子群進行說明。
反射粒子群36包含光學反射性質不同於粒子群34的反射粒子，並且其用作顯示出顏色與粒子群34的顏色不同的反射構件。反射粒子群36還具有間隔構件的功能，其在不干擾該粒子在顯示基板20和背面基板22之間移動的情況下以使粒子移動。亦即，粒子群34的粒子穿過反射粒子群36的間隙而從背面基板22一側移動到顯示基板20一側或從顯示基板20一側移動到背面基板22一側。
將根據該示範性實施例的白色顯示粒子之白色粒子群用作反射粒子群36。
下面對顯示媒體的其它構成進行描述。
顯示媒體12中格室的尺寸與顯示媒體12的解析度密切相關，並且格室尺寸越小，顯示媒體12可以產生的影像解析度越高。顯示媒體12中顯示基板20在基本平面方向上的長度通常為10μm至1mmm。
為了將上述的顯示基板20和背面基板22彼此固定(在這兩者之間插入間隔構件24)，使用諸如螺栓和螺帽的組合、夾具、夾子或基板固定用框架等固定單元。此外，可以使用諸如黏合劑、熱熔合及超聲波黏合等固定手段。
具有上述構造的顯示媒體12用於(例如)其中儲存並改寫影像的公告牌、迴圈板、電子白板、看板、招牌、變色牌、電子紙、電子報紙、電子書和在影印機和印表機中用的檔紙中。
下面對顯示裝置進行說明。
如上所述，根據本示範性實施例的顯示裝置10配置為包括顯示媒體12、對顯示媒體12施加電壓的電壓施加單元16及控制單元18(見圖1)。
電壓施加單元16與表面電極40和背面電極46電連接。在本示範性實施例中，表面電極40和背面電極46均描述為電連接至電壓施加單元16，但是表面電極40和背面電極46其中之一接地，同時另一個連接至電壓施加單元16的構造也是可以的。
電壓施加單元16與控制單元18連接，以發送並且接收信號。
控制單元18可配置為微型電腦，包含控制整個裝置操作的CPU(中央處理單元)、臨時儲存各種資料的隨機存取記憶體(RAM)和其中事先存儲有各種程式(如用於控制整個裝置的控制程式)的唯讀記憶體(ROM)。
電壓施加單元16為向表面電極40和背面電極46施加電壓的電壓施加設備，並且根據控制單元18的控制，該電壓施加設備向表面電極40和背面電極46施加電壓。
下面對顯示裝置10的操作進行說明。將根據控制單元18的操作對該操作進行說明。
此處描述其中包含在顯示媒體12中的粒子群34中的粒子群34A帶負電荷，粒子群34B帶正電荷的情況。所進行的描述係假 設分散介質50為透明的並且反射粒子群36為白色。亦即，在該示範性實施例中，描述其中顯示媒體12根據粒子群34A和粒子群34B的移動而顯示由其所表現的顏色，並以顯示白色作為背景顏色的情況。
首先，向電壓施加單元16輸出初始操作信號，該信號表示施加特定一段時間(T1)的電壓，使得表面電極40用作負電極且背面電極46用作正電極。當在該基板之間施加閾值電壓以上(在該電壓下密度停止變動)的負電壓時，帶負電荷的粒子群34A的粒子向背面基板22移動，並到達背面基板22(見圖2(A))。另一方面，帶正電荷的粒子群34B之粒子朝向顯示基板20移動，並到達顯示基板20(見圖2(A))。
此時，目視識別粒子群34B表現的顏色為顯示媒體12的顏色，其從白色背景色下的顯示基板20這一側證實為反射粒子群36的顏色。粒子群34A被反射粒子群36所遮蔽從而難以目視識別。
作為表示在開始操作中施加電壓時電壓施加時間的資訊，時間T1可以預先儲存在記憶體中，例如，在控制單元18中表示的ROM(圖中未表示)等。當進行該操作時，可以讀取表示該特定時間的資訊。
接著，當在表面電極40和背面電極46之間施加與在基板之間所施加的電壓之極性相反的電壓，使得表面電極40作為正電極並且背面電極46作為負電極時，帶負電荷的粒子群34A朝向顯示基板20移動並到達顯示基板20(見圖2(B))。另一方面，帶正電荷的粒子群34B的粒子向背面22移動並到達背面22(見圖2(B))。
此時，目視識別粒子群34A表現的顏色為顯示媒體12的顏色，其從白色背景色下的顯示基板20這一側證實為反射粒子群36的顏色。粒子群34B被反射粒子群36所遮蔽從而難以目視識別。
在根據本示範性實施例的顯示裝置10中，粒子群34(粒子群34A和粒子群34B)到達顯示基板20或背面基板22並附著在其上，從而進行顯示。
第二示範性實施例
下面對根據第二示範性實施例的顯示裝置進行說明。圖3表示根據第二示範性實施例的顯示裝置構造示意圖。圖4示範性表示在根據第二示範性實施例的顯示裝置中所施加的電壓與粒子移動程度(顯示密度)之間的關係圖。圖5示範性表示在根據第二示範性實施例的顯示裝置中在顯示媒體的基板之間所施加的電壓模式與粒子移動模式之間的關係。
根據第二示範性實施例的顯示裝置10具有其中使用三種類型的粒子群34的形式。這三種類型的粒子群34均帶有相同極性的電荷。
如圖3所示，根據第二示範性實施例的顯示裝置10可配置為包含顯示媒體12、對顯示媒體12施加電壓的電壓施加部16和控制部18。
在根據第二示範性實施例的顯示裝置10中，與根據第一示範性實施例的顯示裝置10中相同的構件係由相同的元件符號標記，並且省略了對其的詳細說明。
顯示媒體12可配置為包含用作影像顯示表面的顯示基板20、與顯示基板20相對且與顯示基板20之間留有間隙地設置的背面基板22、保持基板之間特定間隔並將顯示基板20和背面基板22之間的空間分隔成多個格室的間隔構件24、包含在各格室中的粒子群34以及光學反射性質不同於粒子群34的反射粒子群36。
按照第一示範性實施例中所述的方式對顯示基板20和背面基板22的彼此相對的表面進行充電，並且表面層42和表面層48分別設置在彼此相對的表面上。
在該示範性實施例中，作為粒子群34，具有彼此不同顏色的多種類型的粒子群34分散在分散介質50中。
在該示範性實施例中，雖然描述假設了將具有彼此不同顏色的粒子群34(即具有黃色的黃色粒子群34Y、具有紫紅色的紫紅色粒子群34M和具有靛青色的靛青色粒子群34C)作為三種類型的粒子群34以進行分散，但粒子群34並不侷限於這三種類型。
該多種類型的粒子群34為在基板之間電泳遷移的粒子群，並且具有不同顏色的粒子群根據電場進行移動所必需的電壓絕對值為不同。即，具有不同顏色的粒子群34(黃色粒子群34Y、紫紅色粒子群34M和靛青色粒子群34C)具有引起各種具有不同顏色的粒子群34移動所必需的電壓範圍，且該電壓範圍彼此相同。
可以經由下列方法獲得根據電場以進行移動所必需的電壓絕對值係彼此不同之多種類型粒子群34的各種粒子：經由改變構成粒子的樹脂的類型或濃度、電荷控制劑的量等，以製備包含粒子帶電量不同之粒子分散液，並將所製備的粒子分散液混合。
如上所述，將具有彼此顏色不同的黃色粒子群34Y、紫紅色粒子群34M和靛青色粒子群34C作為三種類型的粒子群34分散在根據本示範性實施例的顯示媒體12中，並且在多種類型的粒子群34中，具有不同顏色的粒子群根據電場以進行移動所必需的電壓絕對值不同。
在該示範性實施例中，在本說明書中，對於三種顏色粒 子群(即，顯示紫紅色的紫紅色粒子群34M、顯示靛青色的靛青色粒子群34C及顯示黃色的黃色粒子群34Y)各自開始移動的電壓絕對值，|Vtm|表示顯示紫紅色的紫紅色粒子群34M開始移動的電壓絕對值，|Vtc|表示顯示靛青色的靛青色粒子群34C開始移動的電壓絕對值，|Vty|表示顯示黃色的黃色粒子群34Y開始移動的電壓絕對值。另外，在本說明書中，對於引起三種顏色的粒子群(例如，具有不同顏色的粒子群34中顯示紫紅色的紫紅色粒子群34M、顯示靛青色的靛青色粒子群34C及顯示黃色的黃色粒子群34Y)均移動的最大電壓絕對值，以|Vdm|表示使顯示紫紅色的紫紅色粒子群34M移動的最大電壓絕對值，以|Vdc|表示使顯示靛青色的靛青色粒子群34C移動的最大電壓絕對值，以|Vdy|表示使顯示黃色的黃色粒子群34Y移動的最大電壓絕對值。
下文中，Vtc、-Vtc、Vdc、-Vdc、Vtm、-Vtm、Vdm、-Vdm、Vty、-Vty、Vdy及-Vdy的絕對值滿足|Vtc|<|Vdc|<|Vtm|<|Vdm|<|Vty|<|Vdy|之關係式。
具體而言，如圖4所示，三種類型之粒子群34以它們帶有相同極性的狀態分散在分散介質50中，並且設定使靛青色粒子群34C移動所必需的電壓範圍絕對值|VtcVcVdc|(具有Vtc至Vdc之值的絕對值)、使紫紅色粒子群34M移動所必需的電壓範圍絕對值|VtmVmVdm|(在Vtm至Vdm範圍內之值的絕對值)以及使黃色粒子群34Y移動所必需的電壓範圍絕對值|VtyVyVdy|(具有Vty至Vdy之值的絕對值)在彼此不重疊的情況下依次增加。
為了獨立地驅動具有不同顏色的粒子群34，設定引起所有靛青色粒子群34C移動的最大電壓絕對值|Vdc|小於引起紫紅色粒子群34M移動所必需的電壓範圍絕對值|VtmVmVdm|(具有Vtm至Vdm 之值的絕對值)和引起黃色粒子群34Y移動的電壓範圍絕對值|VtyVyVdy|(具有Vty至Vdy之值的絕對值)。設定引起所有紫紅色粒子群34M移動的最大電壓絕對值|Vdm|小於引起黃色粒子群34Y移動的電壓範圍絕對值|VtyVyVdy|(具有Vty至Vdy之值的絕對值)。
亦即，在該示範性實施例中，經由設定引起具有不同顏色的粒子群34移動所必需的電壓範圍(使其彼此不重疊)，從而獨立地驅動具有不同顏色的粒子群34。
「引起粒子群34移動所必需的電壓範圍」係指從粒子開始移動所需的電壓值到移動開始後，即使增加電壓和電壓施加時間也不再引起顯示密度的變化並且顯示密度為飽和之電壓範圍。
另外，「引起所有粒子群34移動所需的最大電壓」係指在上述移動開始後即使增加電壓和電壓施加時間也不再引起顯示密度變化並且顯示密度為飽和時之電壓。
另外，「所有」包含了這樣的含義，一部分粒子群34的性質不同，從而對於顯示特性沒有貢獻，因為具有不同顏色的粒子群34的性質不同。即，即使從移動開始時使增加電壓和電壓施加時間，也不再引起顯示密度的變化並且顯示密度為飽和。
此外，「顯示密度」係指即使在下列情況時密度也不再改變並且密度為飽和時之密度：在使用反射密度儀(例如使用由X-rite公司生產的反射密度儀)以光學密度形式測量顯示面一側的顏色密度時，在顯示面一側和背面一側之間施加電壓，使電壓在所測定的密度增加的方向上緩緩改變(使得所施加的電壓增加或降低)，由此每單位電壓的密度變化為飽和，並且電壓施加時間增加。
在根據該示範性實施例的顯示媒體12中，當在顯示基 板20和背面基板22之間施加電壓時，使得所施加電壓的電壓值從0V開始緩緩增加，並且當在該基板之間所施加的電壓超過+Vtc時，由於靛青色粒子34C在顯示媒體12中移動而出現顯示密度的變化。此外，當進一步增加電壓值並且在該基板之間增加所施加的電壓至+Vdc時，由於靛青色粒子群34C在顯示媒體12中的移動導致顯示密度的變化停止。
當增加電壓值使在顯示基板20和背面基板22之間所施加的電壓超過+Vtm時，由於紫紅色粒子群34M在顯示媒體12中移動而出現顯示密度的變化。此外，當增加電壓值從而使在顯示基板20和背面基板22之間所施加的電壓達到+Vdm時，由於紫紅色粒子群34M在顯示媒體12中的移動導致顯示密度的變化停止。
當增加電壓值使在該基板之間所施加的電壓超過+Vty時，由於黃色粒子群34Y在顯示媒體12中移動而出現顯示密度的變化。當使增加電壓值從而在該基板之間所施加的電壓達到+Vdy時，由於黃色粒子群34Y在顯示媒體12中的移動導致顯示密度的變化停止。
相反地，當在顯示基板20和背面基板22之間從0V開始施加負電極電壓，並且將所施加電壓的絕對值緩緩增加，從而超過在基板之間施加的電壓-Vtc的絕對值，由於靛青色粒子34C在顯示媒體12的基板之間的移動而出現顯示密度的變化。當增加電壓絕對值且在顯示基板20和背面基板22之間所施加的電壓達到-Vdc或更高時，由於靛青色粒子群34C在顯示媒體12中的移動導致顯示密度的變化停止。
當經由增加電壓值的絕對值而施加負電極電壓，並且在顯示基板20和背面基板22之間所施加的電壓超過-Vtm的絕對值時， 由於紫紅色粒子群34M在顯示媒體12中移動而出現顯示密度的變化。當增加電壓絕對值且在顯示基板20和背面基板22之間所施加的電壓達到-Vdm時，由於紫紅色粒子群34M在顯示媒體12中的移動導致顯示密度的變化停止。
此外，當經由增加電壓值的絕對值而施加負電極電壓，並且在顯示基板20和背面基板22之間所施加的電壓絕對值超過-Vty的絕對值時，由於黃色粒子群34Y在顯示媒體12中移動而出現顯示密度的變化。當增加電壓絕對值該基板之間所施加的電壓達到-Vdy時，由於黃色粒子群34Y在顯示媒體12中的移動導致的顯示密度的變化停止。
亦即，在該示範性實施例中，如圖4所示，當在顯示基板20和背面基板22之間施加的電壓在-Vtc至+Vtc的範圍(電壓範圍|Vtc|以下)時，可以認為，粒子群34(靛青色粒子群34C、紫紅色粒子群34M及黃色粒子群34Y)不會出現引起顯示媒體12的顯示密度變化之移動程度。當在該基板之間施加高於電壓+Vtc和-Vtc絕對值的電壓時，則三種顏色粒子群34中的靛青色粒子群34C會出現引起顯示媒體12的顯示密度變化之移動程度，而使得顯示密度發生變化。當施加等於或高於電壓-Vdc和Vdc的絕對值|Vdc|的電壓時，則不會出現每單位電壓的顯示密度的變化。
此外，當在顯示基板20和背面基板22之間施加的電壓在-Vtm至+Vtm之範圍(電壓範圍|Vtm|以下)時，可以認為，紫紅色粒子群34M和黃色粒子群34Y均不會出現引起顯示媒體12的顯示密度變化之移動程度。當在該基板之間施加高於電壓+Vtm和-Vtm絕對值的電壓時，則紫紅色粒子群34M和黃色粒子群34Y中的紫紅色粒子群 34M會出現引起顯示媒體12的顯示密度變化之移動程度，使得每單位電壓的顯示密度發生變化。當施加等於或高於電壓-Vdm和Vdm的絕對值|Vdm|的電壓時，顯示密度則不會發生變化。
當在顯示基板20和背面基板22之間施加的電壓在-Vty至+Vty之範圍(電壓範圍|Vty|以下)時，可以認為，黃色粒子群34Y不會出現引起顯示媒體12的顯示密度變化之移動程度。當在所述基板之間施加高於電壓+Vty和-Vty絕對值的電壓時，黃色粒子群34Y的粒子會出現引起顯示媒體12的顯示密度變化的移動程度，使得顯示密度發生變化。當施加等於或高於電壓Vdy和-Vdy的絕對值|Vdy|的電壓時，顯示密度則不會發生變化。
下面將參照圖5對當在顯示媒體12上顯示影像時的粒子移動機制進行說明。
例如，該描述假設黃色粒子群34Y、紫紅色粒子群34M及靛青色粒子群34C作為多種類型的粒子群34包含在顯示媒體12中。
此外，在下文中，將在基板之間所施加高於黃色粒子群34Y的粒子開始移動時所必需的電壓絕對值，但等於或低於該黃色粒子群34Y的上述最大電壓之電壓稱為「高電壓」，將在基板之間所施加高於紫紅色粒子群34M的粒子開始移動時所必需的電壓絕對值，但等於或低於紫紅色粒子群34M的上述最大電壓之電壓稱為「中電壓」，並將在基板之間所施加高於靛青色粒子群34C的粒子開始移動所必需的電壓絕對值，但等於或低於靛青色粒子群34C的上述最大電壓之電壓稱為「低電壓」。
此外，當在該基板之間施加電壓，使得顯示基板20一側的電壓比背面基板22一側的電壓高時，將各電壓分別稱為「+高電 壓」、「+中電壓」及「+低電壓」。此外，當在該基板之間施加電壓使得背面基板22一側的電壓比顯示基板20一側的電壓高時，將各電壓分別稱為「-高電壓」、「-中電壓」及「-低電壓」。
如圖5(A)所示，假設在初始狀態(白色顯示狀態)將作為全部粒子群的紫紅色粒子群34M、靛青色粒子群34C及黃色粒子群34Y均設置在背面基板22一側，當以初始狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「+高電壓」時，作為全部粒子群的紫紅色粒子群34M、靛青色粒子群34C及黃色粒子群34Y朝向顯示基板20移動。在該狀態下即使停止施加電壓，各粒子群也不會移動並且保持為附著在顯示基板20，使得經由紫紅色粒子群34M、靛青色粒子群34C及黃色粒子群34Y的減色混合(紫紅色、靛青色及黃色的減色混合)而保持黑色顯示(見圖5(B))。
接著，當在圖5(B)所示的狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「-中電壓」時，全部顏色的粒子群34中之紫紅色粒子群34M和靛青色粒子群34C向背面基板22移動。因此，由於僅黃色粒子群34Y保持附著在顯示基板20上，進而顯示黃色(見圖5(C))。
此外，當在圖5(C)所示的狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「+低電壓」時，已經朝向背面基板22移動的靛青色粒子群34C和紫紅色粒子群34M中的靛青色粒子群34C朝向顯示基板20移動。因此，黃色粒子群34Y和靛青色粒子群34C附著在顯示基板20上，使得經由黃色和靛青色的減色混合而顯示綠色(見圖5(D))。
此外，當在圖5(B)所示的狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「-低電壓」時，全部粒子群34中的靛青色粒子群34C朝向背面基板22移動。因此，黃色粒子群34Y和紫紅色粒子群34M 附著在顯示基板20上，使得經由黃色和紫紅色的減色混合而顯示紅色(見圖5(I))。
當在圖5(A)所示的初始狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「+中電壓」時，全部粒子群34(紫紅色粒子群34M、靛青色粒子群34C及黃色粒子群34Y)中的紫紅色粒子群34M和靛青色粒子群34C朝向顯示基板20移動。因此，紫紅色粒子群34M和靛青色粒子群34C附著在顯示基板20上，使得經由紫紅色和靛青色的減色混合而顯示藍色(見圖5(E))。
當在圖5(E)所示的狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「-低電壓」時，紫紅色粒子群34M中的靛青色粒子群34C及附著在顯示基板20上的靛青色粒子群34C向背面基板22移動。
因此，僅紫紅色粒子群34M附著在顯示基板20上，進而顯示紫紅色(見圖5(F))。
當在圖5(F)所示的狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「-高電壓」時，附著在顯示基板20上的紫紅色粒子群34M朝向背面基板22移動。
因此，沒有粒子群附著在顯示基板20上，進而顯示白色(其是反射粒子群36的顏色)(見圖5(G))。
當在圖5(A)所示的初始狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「+低電壓」時，全部粒子群34(紫紅色粒子群34M、靛青色粒子群34C及黃色粒子群34Y)中的靛青色粒子群34C朝向顯示基板20移動。因此，靛青色粒子群34C附著在顯示基板20上，而顯示靛青色(見圖5(H))。
當在圖5(I)所示的狀態在顯示基板20和背面基板22之 間施加「-高電壓」時，所有的粒子群34都朝向背面基板22移動(如圖5(G)所示)，而顯示白色。
當在圖5(D)所示的狀態在顯示基板20和背面基板22之間施加「-高電壓」時，所有的粒子群34都朝向背面基板22移動(如圖5(G)所示)，而顯示白色。
在該示範性實施例中，由於施加針對各粒子群34的電壓，由此所需粒子根據由電壓引起之電場選擇性地移動，因此抑制除了所需顏色之外的其它顏色粒子於分散介質50中移動，從而抑制了其中除了所需顏色之外的其它顏色的顏色混合，並在抑制顯示媒體12的影像品質劣化的同時實現了顏色顯示。
只要引起粒子群34根據電場移動所需的電壓絕對值彼此不同，就會即使根據電場引起粒子群移動所需的電壓範圍彼此重疊時，也實現了鮮亮顏色顯示。然而，當電壓範圍彼此不同時，可以在進一步抑制顏色混合的同時實現顏色顯示。
此外，可以經由將靛青色、紫紅色及黃色這三種顏色的粒子群34分散在分散介質50中來顯示靛青色、紫紅色、黃色、藍色、紅色、綠色及黑色，並且經由(例如)白色反射粒子群36來顯示白色。此外，可以實現特定的顏色顯示。
以上描述一形式，其中在根據上述示範性實施例中之任一實施例的顯示媒體12和顯示裝置10中，在表面基板20上設置表面電極40，在背面基板22上設置背面電極46，從而在該電極之間(亦即，在該基板之間)施加電壓以使粒子群34在基板之間移動(遷移)，從而實現顯示。然而，本發明並不侷限於該構造，並且可採用一形式，其中在顯示基板20上設置表面電極40，在間隔構件上設置電極，從而該電 極之間施加電壓以使得粒子群34在顯示基板20和間隔構件之間移動，從而實現顯示。
已描述一形式，其中在根據上述示範性實施例中任一實施例的顯示媒體12和顯示裝置10中，在顯示基板20上設置表面電極40並在背面基板22上設置背面電極46，從而構成顯示媒體12。但也可以採用其中各電極設置在顯示媒體12之外的形式。
此外，已描述一形式，在根據上述示範性實施例中任一實施例的顯示媒體12和顯示裝置10中採用兩種或三種類型(兩種或三種顏色)的粒子群(34A和34B)作為粒子群34。然而也可以僅採用其中一種類型(一種顏色)的粒子群或多於四種類型(四種顏色)的粒子群之形式。
[實施例]
下文中將根據例子對本發明進行詳細說明，但本發明不侷限於這些例子。
下文中，除非另有說明，否則「份」基於質量。
實施例1至44，比較例1至9
根據第一示範性實施例之顯示粒子的製備
將表1、2、3、4或5中所述之組成物比例(質量份)的共聚物的原料成分，1份作為聚合引發劑的過氧化月桂醯(由Aldrich生產)與100份甲苯混合。將所得混合物在75℃下加熱6小時，然後將其滴加至異丙醇中，從而得到白色沉澱物形式的共聚物。
採用凝膠滲透色譜法(GPC)測定各共聚物的重量平均分子量。
將20份上述所得共聚物與100份甲苯混合以溶解該共 聚物。在所得溶液中滴加200份二甲基矽油(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生產，KF-96L-2cs)使該共聚物沉澱。然後，在60℃、20毫巴的真空度下使用蒸發器去除甲苯，從而得到白色粒子分散液，其中由上述共聚物構成的粒子分散在該矽油中。
採用粒徑分析儀(FPAR-1000，由Otsuka Electronics Co.,Ltd.生產)測量各白色粒子的體積平均粒徑。
實施例101至103、比較例101
根據第二示範性實施例之顯示粒子的製備
將具有表6中所述之組成物比例(質量份)的共聚物的原料成分，1份作為聚合引發劑的過氧化月桂醯(由Aldrich生產)與100份甲苯混合。將所得混合物在75℃下加熱6小時，然後將其滴加至異丙醇中，從而得到白色沉澱形式的共聚物。
20份上述所得共聚物與100份甲苯混合以溶解該共聚物，然後向其中加入10份氧化鈦(TTO-55A，由Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.生產)，採用氧化鋯珠(直徑1μm)使所得混合物在搖擺磨(rocking mill)中分散1小時。去除分散液中的氧化鋯珠，然後在所得分散液中滴加200份二甲基矽油(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生產，KF-96L-2cs)，從而使該共聚物沉澱。然後，在60℃、20毫巴的真空度下使用蒸發器去除甲苯，從而得到白色粒子分散液，其中包覆有樹脂的氧化鈦粒子分散在該矽油中。
採用粒徑分析儀(FPAR-1000，由Otsuka Electronics Co.,Ltd.生產)測量各白色粒子的體積平均粒徑。
評估
如下所述對實施例1-44、比較例1-9、實施例101-103 及比較例101中的白色粒子分散液進行評估。結果顯示於下表1-6中。
電荷量
製備用於評估的顯示媒體格室1
將具有厚度50nm的氧化銦錫(ITO)膜(使用濺鍍法形成)之玻璃基板作為電極，並且將含氟樹脂(由Asahi Glass Co.,Ltd.生產的Cytop)旋塗在該玻璃基板上，在130℃下乾燥1小時後，從而形成厚度80nm的表層。
將經由上述方式獲得具有表層之兩個ITO基板製成顯示基板和背面基板。使該表層彼此相對，並用50μm-Teflon(註冊商標)片材作為間隔物(間隔構件)插入二者之間，從而使該顯示基板覆蓋該背面基板，然後用夾子將其固定。
將製得的其中白色粒子的固體含量為20質量%的白色粒子分散液注入到兩個具有表層的ITO基板之間的空間內，從而得到用於評估的顯示媒體格室1。
電荷量的測量
使用用於評估的顯示媒體格室1並在電極之間施加5秒15V的電位差，使該表面電極成為負極。使用電錶(由Keithley Instruments生產的Electrometer 6514)測量此時流動的電荷量。所有粒子遷移終止後的電荷量減去施加電壓後即刻的電荷量，從而得到該粒子的電荷量。此處，計算得到的電荷量為總電荷量/單位顯示面積(nC/cm2)。
混色顯示
製備用於評估的顯示媒體格室2
經由混合以下的靛青色粒子分散液和白色粒子分散液 以獲得混合分散液。此時，調整靛青色粒子的固體含量至1.5質量%，並且調整白色粒子的固體含量以達到30%的白度(實施例1-44和比較例1-9)，和50%的白度(實施例101-103和比較例101)。
將混合分散液容納在其上形成有氧化銦錫(ITO)電極的一對玻璃基板之間，從而製得用於評估的顯示媒體格室2(即其中在具有表層的兩個ITO基板之間插有50μm間隔物的格室)。
靛青色粒子分散液
將65份的甲基丙烯酸2-羥基乙酯、30重量份的矽氧烷大分子單體(由Chisso Corporation生產的SILAPLANE：FM-0721)和5份的甲基丙烯酸混合到100份的異丙醇中，及將偶氮二異丁腈(聚合引發劑，由Aldrich生產的AIBN)溶解在所得的混合物中，以在70℃下於氮氣中聚合6小時。對所得產品進行精製和乾燥，從而獲得聚合物。
之後，於9g異丙醇中加入0.5g該聚合物並使之溶解，並向所得溶液中加入0.5g靛青色顏料(由Sanyo Color Works,Ltd.生產的Cyanine Blue-4973)，然後使用0.5mm的氧化鋯球使該混合物分散48小時，從而獲得含有顏料的聚合物溶液。
取3g該含有顏料的聚合物溶液，在對其施加超聲波的同時，向其中一點一點地滴加12g二甲基矽油(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生產的KF-96L-2cs)，從而進行乳化。之後採用蒸發器將所得物加熱至60℃並減壓去除異丙醇，從而獲得含有聚合物和顏料的遷移粒子。之後，使用離心機將粒子沉澱，以去除上清液，向其中加入5g矽油，並對其施加超聲波，從而進行洗滌。隨後使用離心機將粒子沉澱，以去除上清液，並且向其中加入5g上述的矽油，從而獲得靛青色粒子分散液。所獲得的靛青色粒子的體積平均粒徑為0.2μm。
將該分散液容納在兩電極基板之間，向其施加DC電壓以觀察遷移方向，從而評估該分散液中粒子的帶電極性。經評估，該粒子帶有負電。
評估方法
使用用於評估的顯示媒體格室2，並且在電極之間(在其電極之間)施加10V的DC電壓，以經由正/負極性轉換以使靛青色粒子移動。當對顯示基板的電極施加正電壓時，靛青色粒子朝向顯示基板移動以顯示靛青色。另一方面，當對顯示基板的電極施加負電壓時，靛青色粒子朝向背面基板移動以顯示白色。對顯示電極的電極施加正電壓並且使用色度計X-Rite 404(由X-Rite公司生產)測量顯示靛青色的顯示基板上之靛青色密度。當在白度為30%或50%的反射板上測量只含有靛青色粒子的格室時，基於靛青色密度獲得靛青色密度的劣化程度(%)，並按照以下標準進行評估。
A：靛青色密度的劣化程度小於10%
B：靛青色密度的劣化程度為10%至小於20%
C：靛青色密度的劣化程度為20%至小於40%
D：靛青色密度的劣化程度為40%或更大
如表1-6所示，可以看出，與比較例相比，實施例中白色粒子分散液中的白色粒子的電荷量較小，混合色顯示被抑制，並且白色粒子的電場回應性降低。
表1-6中的縮寫表示以下化合物： St：苯乙烯
VNp：2-乙烯萘
VBP：4-乙烯聯苯
DVB：二乙烯苯(m、p混合物)
MAA：甲基丙烯酸
CB-1：1-[2-(甲基丙烯醯氧基)乙基]鄰苯二甲酸酯
FM0721：矽氧烷大分子單體(由Chisso Corporation生產的 SILAPLANE FM-0721，重量平均分子量為5000。結構式(A)中，R1為甲基，R1’為丁基，m為68，x為3)
HEMA：甲基丙烯酸2-羥基乙酯
DEAEMA：甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯
MMA：甲基丙烯酸甲酯
提供對本發明示範性實施例的上述描述是為了舉例和說明。並非旨在窮舉，或將本發明限制為所公開的精確形式。明顯地，對於本發明領域具有通常知識者而言，許多變型和修飾將是顯而易見的。選擇並描述這些實施例為的是更好地說明本發明的原理及其實際應用，從而使得發明領域具有通常知識者理解本發明的多種實施例，並且其多種變型適用於所預期的特定用途。本發明的範圍期望經由所附申請專利範圍及其等同形式來限定。
10‧‧‧顯示裝置
12‧‧‧顯示媒體
16‧‧‧電壓施加單元
18‧‧‧控制單元
20‧‧‧顯示基板
22‧‧‧背面基板
24‧‧‧間隔構件
34‧‧‧粒子群
34A‧‧‧粒子群
34B‧‧‧粒子群
36‧‧‧反射粒子群
38‧‧‧支撐基板
40‧‧‧表面電極
42‧‧‧表面層
44‧‧‧支撐基板
46‧‧‧背面電極
48‧‧‧表面層
50‧‧‧分散介質

Claims (16)

  1. 一種顯示粒子，包含：共聚物，該共聚物具有與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元，以及與具有極性基團和烯系不飽和鍵的化合物相對應的重複單元： 其中，Ar表示未取代的芳香環，或者被具有1-6個碳原子的烷基或具有6-12個碳原子的芳基所取代的芳香環，及n表示1-4的整數。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其進一步包含有色粒子，其中每個該有色粒子均被含有該共聚物的外殼所包覆。
  3. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，該式(1)所示的乙烯基化合物為選自由苯乙烯、二乙烯苯、乙烯聯苯、二乙烯聯苯、乙烯萘和二乙烯萘所組成的群組中之至少一種。
  4. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，該式(1)所示的乙烯基化合物為選自由苯乙烯、二乙烯苯、乙烯聯苯及乙烯萘所組成的群組中之至少一種。
  5. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，與具有極性基團和烯系不飽和鍵化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的0.1質量%以上至20質量%以下。
  6. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，與具有極性基團和烯系不飽和鍵化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的5質量 %以上至20質量%以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，與具有極性基團和烯系不飽和鍵的化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的10質量%以上至20質量%以下。
  8. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的5質量%以上至75質量%以下。
  9. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元之含量占該共聚物總量的5質量%以上至65質量%以下。
  10. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，與式(1)所示的乙烯基化合物相對應的重複單元的含量占該共聚物總量的5質量%以上至55質量%以下。
  11. 如申請專利範圍第1項之顯示粒子，其中，該共聚物進一步包含與具有聚矽氧鏈的化合物相對應的重複單元。
  12. 如申請專利範圍第11項之顯示粒子，其中，與具有聚矽氧鏈化合物相對應的重複單元之含量比例占該共聚物總量的5質量%至50質量%。
  13. 如申請專利範圍第11項之顯示粒子，其中，與具有聚矽氧鏈化合物相對應的重複單元之含量比例占該共聚物總量的10質量%至40質量%。
  14. 一種顯示粒子分散液，包含：含有申請專利範圍第1至13項中任一項之含有顯示粒子的粒子群，以及用於分散該粒子群的分散介質。
  15. 一種顯示媒體，包含：一對基板，其中至少一個該基板具有半透明性質，並且該對基板係以在其間留有間隙的方式設置；遷移粒子群，其封閉在該對基板之間，並且根據電場進行遷移；顯示粒子群，其封閉在該對基板之間，並含有申請專利範圍第1至13項中任一項之顯示粒子；以及分散介質，其封閉在該對基板之間，以分散該遷移粒子群和該顯示粒子群。
  16. 一種顯示裝置，包含：申請專利範圍第15項之顯示媒體；以及在該對基板之間產生電場之電場產生單元。
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