TW201346413A - 顯示用粒子分散液、影像顯示裝置、電子裝置、展示用媒體以及卡媒體 - Google Patents
顯示用粒子分散液、影像顯示裝置、電子裝置、展示用媒體以及卡媒體 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201346413A TW201346413A TW102106539A TW102106539A TW201346413A TW 201346413 A TW201346413 A TW 201346413A TW 102106539 A TW102106539 A TW 102106539A TW 102106539 A TW102106539 A TW 102106539A TW 201346413 A TW201346413 A TW 201346413A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- display
- particles
- particle
- white
- group
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
- G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
- G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
- G02F1/1675—Constructional details
- G02F2001/1678—Constructional details characterised by the composition or particle type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
本發明提供一種白色顯示的反射率高、且抑制了顯示用白色粒子的沈澱的顯示用粒子分散液、及具備其的影像顯示裝置。上述顯示用粒子分散液具有:顯示用白色粒子,其包含白色顏料及樹脂,白色顏料的含量為30質量%~90質量%,體積平均粒徑為100 nm~500 nm,並滿足式(1):400≧6kT/(πd3(ρp-ρs)g)≧30;對應於電場而移動的除白色外的2種以上的顯示用著色粒子;以及分散介質。式(1)中,k表示玻耳茲曼係數、T表示絕對溫度298(K)、d表示顯示用白色粒子的體積平均粒徑、ρp表示顯示用白色粒子的比重、ρs表示分散介質的比重、g表示重力加速度。
Description
本發明是有關於一種可多色顯示的影像顯示裝置所利用的顯示用粒子分散液、及具有其的影像顯示裝置。
另外,本發明是有關於一種具備影像顯示裝置的電子裝置、展示用媒體以及卡媒體。
先前以來,作為可重複改寫的顯示技術,提出有使用電泳(electrophoresis)的顯示技術。此種顯示技術例如已知:在一對基板間封入分散液,並且在該分散液內分散包含帶電的粒子的粒子組群的構成的影像顯示裝置。
在此種影像顯示裝置中,藉由在基板間施加對應於影像的電壓,使帶電的粒子移動,而以粒子的顏色的對比度進行影像顯示(例如參照日本專利特開2004-333589號公報、日本專利特開2005-107146號公報、日本專利特開2005-128141號公報、及日本專利特開2003-005228號公報)。另外,已知使用包含氧化鈦粒
子等顏料的複合粒子作為顯示用白色粒子(例如參照日本專利特開2007-041078號公報及日本專利特開2007-033630號公報)。
然而現狀是,製備白色顯示的反射率高的顯示用白色粒
子,且製作可藉由顯示用著色粒子的移動而顯示的影像顯示裝置,結果導致顯示用白色粒子產生沈澱,另一方面,若欲抑制顯示用白色粒子產生沈澱,則會導致白色顯示的反射率降低。
因此,本發明是為了解決上述問題而成,其課題是提供一種白色顯示的反射率高、且抑制了顯示用白色粒子的沈澱的顯示用粒子分散液,及具備其的影像顯示裝置。
另外,本發明的課題是提供一種具備該影像顯示裝置的電子裝置、展示用媒體、及卡媒體。
用以達成上述課題的裝置如下所述。
<1>一種顯示用粒子分散液,其含有:顯示用白色粒子,其包含白色顏料及樹脂,且上述白色顏料的含量(上述白色顏料的質量/(上述白色顏料及上述樹脂的總質量))為30質量%以上、90質量%以下,體積平均粒徑為100 nm以上、500 nm以下,且滿足下述式(1):.式(1)400≧6kT/(πd3(ρp-ρs)g)≧30(式(1)中,k表示玻耳茲曼係數(Boltzmann's factor)(J.K-1);T表示絕對溫度298(K);d表示上述顯示用白色粒子的體積平均粒徑(nm);ρp表示上述顯示用白色粒子的比重(g/cm3);ρs表
示上述分散介質的比重(g/cm3);g表示重力加速度(m/s2))除了白色外的2種以上的顯示用著色粒子,上述顯示用著色粒子對應於電場而移動,且;分散介質,將上述顯示用著色粒子及上述顯示用白色粒子分散。
<2>如上述<1>所述的顯示用粒子分散液,其中上述白色顏料為氧化鈦。
<3>如上述<1>或<2>所述的顯示用粒子分散液,其中上述顯示用白色粒子與上述顯示用著色粒子的對應於電場而移動的移動速度比(上述顯示用白色粒子的移動速度Vw/上述顯示用著色粒子的移動速度Vc)為0.2以下。
<4>如上述<1>至<3>中任一項所述的顯示用粒子分散液,其中上述分散介質的黏度為5 mPa.s以下。
<5>如上述<1>至<4>中任一項所述的顯示用粒子分散液,其中上述分散介質為矽酮油。
<6>如上述<1>至<5>中任一項所述的顯示用粒子分散液,其中上述顯示用白色粒子的比重為2.1 g/cm3以上、4.3 g/cm3以下。
<7>如上述<1>至<6>中任一項所述的顯示用粒子分散液,其中上述分散介質的比重為0.6 g/cm3以上、1.2 g/cm3以下。
<8>一種影像顯示裝置,其具備:
至少一者具有透光性的一對基板;上述一對基板間所封入的如上述<1>至<7>中任一項所述的顯示用粒子分散液;在上述一對基板間施加使上述顯示用著色粒子移動的強度的電場的電場產生裝置。
<9>一種電子裝置,其具備如上述<8>所述的影像顯示裝置。
<10>一種展示用媒體,其具備如上述<8>所述的影像顯示裝置。
<11>一種卡媒體,其具備如上述<8>所述的影像顯示裝置。
根據本發明的一個態樣,可提供一種白色顯示的反射率高、且抑制了顯示用白色粒子的沈澱的顯示用粒子分散液、及具備其的影像顯示裝置。
另外,根據本發明的其他形態,可提供一種具備該影像顯示裝置的電子裝置、展示用媒體以及卡媒體。
10‧‧‧影像顯示裝置
12‧‧‧顯示媒體
16‧‧‧電壓施加部
18‧‧‧控制部
20‧‧‧顯示基板
22‧‧‧背面基板
24‧‧‧間隙構件
25、42、48‧‧‧表面層
34‧‧‧著色粒子組群
34C‧‧‧青粒子組群
34M‧‧‧品紅粒子組群
34Y‧‧‧黃粒子組群
36‧‧‧白色粒子組群
38、44‧‧‧支持基板
40‧‧‧表面電極
46‧‧‧背面電極
50‧‧‧分散介質
圖1是本發明的一個實施形態的影像顯示裝置的概略構成圖。
圖2是示意性表示本發明的一個實施形態的影像顯示裝置的
所施加的電壓與顯示用著色粒子的移動量(顯示濃度)的關係的線圖。
圖3是示意性表示本實施形態的影像顯示裝置的向基板間施加的電壓形態、與顯示用著色粒子的移動形態的說明圖。
以下,對本發明進行詳細地說明。
顯示用粒子分散液
本發明的顯示用粒子分散液具備:顯示用白色粒子、對應於電場而移動且除了白色外的2種以上的顯示用著色粒子、將顯示用著色粒子及顯示用白色粒子分散的分散介質。
顯示用白色粒子包含白色顏料及樹脂,且白色顏料的含量(白色顏料的質量/(白色顏料及樹脂的總質量))為30質量%以上、90質量%以下,體積平均粒徑為100 nm以上、500 nm以下,且滿足下述式(1)。
此處,藉由將白色顏料的含量及顯示用白色粒子的體積平均粒徑設為上述範圍,而顯示用白色粒子可實現高的白反射率。另一方面,藉由顯示用白色粒子滿足式(1),而顯示用白色粒子的因布朗運動(Brownian motion)引起的擴散與因自身重量引起的沈澱成為平衡狀態,外觀上在分散液中成為浮游狀態。
因此,本發明的顯示用粒子分散液中,在包含白色顏料及樹脂的顯示用白色粒子中,在將白色顏料的含量及顯示用白色粒子的體積平均粒徑設為上述範圍的基礎上,藉由滿足式(1),
而白色顯示的反射率高,且可抑制顯示用白色粒子的沈澱。
另外,在本發明的顯示用粒子分散液中,由於抑制顯示用白色粒子的沈澱,且分散穩定性增加,因此認為難以妨礙顯示用著色粒子的移動,而且顯示用著色粒子的顯示響應性亦提高。
以下,對本發明的顯示用粒子分散液的各構成要素進行說明。
顯示用著色粒子
顯示用著色粒子是對應於電場而移動的2種以上顯示用著色粒子,且是除了白色外的顯示用著色粒子。並且,顯示用著色粒子例如帶正電或帶負電,藉由形成預先規定的電場強度以上的電場,而可移動至分散介質中。另外,2種以上的顯示用著色粒子是顏色互不相同,並且帶電特性不同的粒子。所謂該帶電特性不同,是表示粒子的帶電極性或帶電量互不相同;或者帶電極性及帶電量這兩者不同。
另外,影像顯示裝置中的顯示顏色的變化是由於該顯示用著色粒子在分散介質中的移動而產生。
顯示用著色粒子的組成
顯示用著色粒子例如可列舉:樹脂粒子、在樹脂粒子的表面固定有著色劑者、或在樹脂中含有著色劑的粒子。作為顯示用著色粒子,另外亦可列舉:絕緣性金屬氧化物粒子(例如玻璃珠、氧化鋁、氧化鈦等粒子)、或具有電漿子(plasmon)發色功能的金屬膠體粒子等。
樹脂
顯示用著色粒子所使用的熱塑性樹脂例如可列舉:苯乙烯、氯苯乙烯等苯乙烯類;乙烯、丙烯、丁烯、異戊二烯等單烯烴類;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯酯類;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、甲基丙烯酸十二烷基酯等α-亞甲基脂肪族單羧酸酯類;乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基丁醚等乙烯醚類;或乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、乙烯基異丙烯基酮等乙烯基酮類的均聚物、或包含這些的共聚物的樹脂。
顯示用著色粒子所使用的熱硬化性樹脂例如可列舉:以二乙烯基苯為主成分的交聯共聚物或交聯聚甲基丙烯酸甲酯等交聯樹脂、酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酯樹脂、矽酮樹脂等。
顯示用著色粒子所使用的代表性的樹脂例如可列舉:聚苯乙烯樹脂、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、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、矽酮樹脂、聚醯胺樹脂、改質松香、石蠟(paraffin wax)等。
特別是作為顯示用著色粒子所使用的樹脂,為了使粒子帶電,較佳為可使用具有帶電性基的樹脂(以下稱為「具有帶電
性基的高分子」)。
具有帶電性基的高分子例如為具有陽離子性基或陰離
子性基的高分子。作為帶電性基的陽離子性基例如可列舉胺基、四級銨基(亦包含這些基團的鹽),藉由該陽離子基而對粒子賦予帶正電極性。另一方面,作為帶電性基的陰離子性基例如可列舉:羧基、羧酸鹽基、磺酸基、磺酸鹽基、磷酸基、及磷酸鹽基,藉由該陰離子性基而對粒子賦予帶負電極性。
具有帶電性基的高分子具體而言,例如可列舉:具有帶
電性基的單體的均聚物、具有帶電性基的單體與其他單體(不具有帶電性基的單體)的共聚物。
具有帶電性基的單體例如可列舉:具有陽離子性基的單
體(以下稱為陽離子性單體)、具有陰離子性基的單體(以下稱為陰離子性單體)。
陽離子性單體例如可列舉以下者。具體可列舉:(甲基)
丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二丁基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-羥基乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N-乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N-辛基-N-乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二己基胺基乙酯等具有脂肪族胺基的(甲基)丙烯酸酯類;N-甲基丙烯醯胺、N-辛基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺、N-環己基丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N-對甲氧基-苯基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二丁基丙烯醯胺、N-甲基-N-苯基丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺類;二甲基胺
基苯乙烯、二乙基胺基苯乙烯、二甲基胺基甲基苯乙烯、二辛基胺基苯乙烯等具有含氮基的芳香族取代乙烯系單體類;乙烯基-N-乙基-N-苯基胺基乙醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基胺基乙醚、三乙醇胺二乙烯醚、乙烯基二苯基胺基乙醚、N-乙烯基羥基乙基苯甲醯胺、間胺基苯基乙烯醚等含氮乙烯醚單體類等。
陽離子單體的例子亦較佳為可列舉含氮雜環式化合物
類,其中特佳為:N-乙烯基吡咯等吡咯類;N-乙烯基-2-吡咯啉、N-乙烯基-3-吡咯啉等吡咯啉類;N-乙烯基吡咯啶、乙烯基吡咯啶胺醚、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等吡咯啶類;N-乙烯基-2-甲基咪唑等咪唑類;N-乙烯基咪唑啉等咪唑啉類;N-乙烯基吲哚等吲哚類;N-乙烯基吲哚啉等吲哚啉類;N-乙烯基咔唑、3,6-二溴-N-乙烯基咔唑等咔唑類;2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶等吡啶類;(甲基)丙烯酸基哌啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基哌嗪等哌啶類;2-乙烯基喹啉、4-乙烯基喹啉等喹啉類;N-乙烯基吡唑、N-乙烯基吡唑啉等吡唑類;2-乙烯基噁唑等噁唑類;4-乙烯基噁嗪、(甲基)丙烯酸嗎啉基乙酯等噁嗪類等。
另一方面,陰離子性單體例如可列舉:羧酸單體、磺酸
單體、磷酸單體等。
羧酸單體例如可列舉:(甲基)丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、
順丁烯二酸、反丁烯二酸、及檸康酸,以及這些的酸酐,其單烷基酯,如羧基乙基乙烯醚、或羧基丙基乙烯醚般具有羧基的乙烯醚類,及其鹽等。
磺酸單體例如可列舉:苯乙烯磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲基
丙磺酸、(甲基)丙烯酸3-磺基丙酯、衣康酸雙(3-磺基丙基)酯等及其鹽。另外,磺酸單體的例子另外亦可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯的硫酸單酯及其鹽。
磷酸單體的例子可列舉:乙烯基膦酸、磷酸乙烯酯、酸
性磷氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、酸性磷氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、雙(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯、二苯基-2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯、二苯基-2-丙烯醯氧基乙基磷酸酯、二丁基-2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯、二丁基-2-丙烯醯氧基乙基磷酸酯、二辛基-2-(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸酯等。
可與具有帶電性基的單體併用的其他單體例如可列
舉:水溶性單體(例如具有羥基的單體等),具體而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、具有環氧乙烷單元的單體(例如四乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯等烷氧基寡聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯、或聚乙二醇的單末端(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸及其鹽、順丁烯二酸、(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸及其鹽、乙烯基磺酸及其鹽、以及乙烯吡咯烷酮等。
其他單體的例子另外可列舉:眾所周知的非離子性單
體。
另外,「(甲基)丙烯基」是指「丙烯基」及「甲基丙烯基」
這兩者。「(甲基)丙烯醯基」是指「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」這兩者。「(甲基)丙烯酸酯」是指「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」
這兩者。
著色劑
顯示用著色粒子所使用的著色劑可列舉:有機或無機的顏料、或油溶性染料等。
著色劑例如可列舉:磁鐵礦、鐵氧體等磁性粉,以及碳黑,氧化鈦、氧化鎂、氧化鋅,酞菁銅系青(cyan)色材、偶氮系黃色材、偶氮系品紅(magenta)色材、喹吖啶酮系品紅色材,紅色材、綠色材、藍色材等公知的著色劑。
作為著色劑,具體而言,例如可列舉:苯胺藍(aniline blue)、油溶藍(Calco Oil Blue)、鉻黃(chrome yellow)、天青石藍(ultramarine)、杜邦油紅(Du Pont Oil Red)、喹啉黃、氯化亞甲基藍、酞菁藍、孔雀綠草酸鹽、燈黑(lampblack)、孟加拉玫瑰紅(rose bengal)、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、C.I.顏料藍15:3等作為代表性者。
著色劑的含量例如相對於作為顯示用著色粒子的構成成分的樹脂,可為10質量%以上、99質量%以下,較佳為30質量%以上、99質量%以下。
其他成分
顯示用著色粒子中,根據需要可含有帶電控制劑。帶電控制劑可列舉:電子照片用色劑(toner)材料中所使用的公知者,例如可列舉:氯化鯨蠟基吡啶,BONTRON P-51、BONTRON P-53、
BONTRON E-84、BONTRON E-81(以上為東方化學工業(Orient Chemical Industries)公司製造)等四級銨鹽,水楊酸系金屬錯合物,酚系縮合物,四苯基系化合物,氧化金屬粒子、藉由各種偶合劑進行表面處理的氧化金屬粒子。
顯示用著色粒子的表面根據需要可附著外添劑。為了不對顯示用著色粒子的顏色造成影響,外添劑的顏色較佳為透明。
外添劑的例子可列舉:氧化矽(二氧化矽)、氧化鈦、氧化鋁等金屬氧化物等無機粒子。為了調整顯示用著色粒子的帶電性、流動性、或環境依存性等,外添劑亦可藉由偶合劑或矽酮油進行表面處理。
偶合劑的例子可列舉:胺基矽烷系偶合劑、胺基鈦系偶合劑、腈系偶合劑等帶正電性偶合劑,以及不含氮原子(由氮以外的原子構成)的矽烷系偶合劑、鈦系偶合劑、環氧矽烷偶合劑、丙烯酸系矽烷偶合劑等帶負電性偶合劑。
矽酮油的例子可列舉:胺基改質矽酮油等帶正電性矽酮油,以及二甲基矽酮油、烷基改質矽酮油、α-甲基碸改質矽酮油、甲基苯基矽酮油、氯苯基矽酮油、及氟改質矽酮油等帶負電性矽酮油。
另外,這些偶合劑或矽酮油可根據外添劑的所期望的電阻進行選擇。
外添劑的一次粒徑例如可為1 nm以上、100 nm以下,較佳為5 nm以上、50 nm以下,但並不限定於此。
外添劑的外添量例如相對於顯示用著色粒子100質量份,可為0.01質量份以上、3質量份以下,較佳為0.05質量份以上、1質量份以下。
外添劑的外添量可兼顧顯示用著色粒子的粒徑與外添劑的粒徑而進行調整。並且,若將外添劑的外添量設為上述範圍,則在以下方面有利:外添劑的至少一部分會自顯示用著色粒子表面游離,其附著於另一顯示用著色粒子的表面,而容易防止無法獲得所期望的帶電特性。
外添劑可僅添加於多種顯示用著色粒子的任一種中,亦可外添於多種或全部種類的顯示用著色粒子中。在全部種類的顯示用著色粒子的表面添加外添劑時,較佳為藉由衝擊力將外添劑打入顯示用著色粒子表面,或者將顯示用著色粒子表面加熱而將外添劑牢固地固著於顯示用著色粒子表面。藉此,就以下方面有利:容易防止外添劑自顯示用著色粒子游離,不同極性的外添劑牢固地凝聚而形成難以藉由電場解離的外添劑的凝聚體,進而容易防止畫質劣化。
顯示用著色粒子的特性
顯示用著色粒子的體積平均粒徑例如可為0.05 μm以上、20 μm以下,較佳為0.1 μm以上、1 μm以下。另外,顯示用著色粒子的大小並無特別限制,可根據用途,而確定較佳的範圍。
顯示用粒子分散液中的顯示用著色粒子的濃度若為可獲得所期望的顯示顏色的濃度,則並無特別限定,例如可為0.01
質量%以上、50質量%以下。
另外,顯示用著色粒子的濃度作為在影像顯示裝置的一對基板間所封入的狀態下的顯示用粒子分散液中的濃度,可為上述範圍。另外,有效的是,顯示用著色粒子的濃度藉由影像顯示裝置的一對基板間的距離進行調整。對於獲得所期望的色調而言,影像顯示裝置的一對基板間的距離越大,則粒子濃度越少;該距離越小,則粒子濃度越多。
顯示用著色粒子的製造方法
作為製造顯示用著色粒子的方法,可使用先前公知的任意方法。具體而言,例如可列舉以下所示的方法。
1)如日本專利特開平7-325434公報記載般,以成為目標混合比的方式計量樹脂、顏料及根據需要的帶電控制劑,在使樹脂加熱熔融後添加顏料進行混合、分散及冷卻後,藉由噴射磨機(jet mill)、錘磨機(hammer mill)、或渦輪磨機(turbine mill)等粉碎機,製造顯示用著色粒子的方法。
2)藉由懸浮聚合、乳化聚合、分散聚合等聚合法,或凝聚、熔融分散、或乳液凝聚法,而製造顯示用著色粒子的方法。
3)在樹脂具有可塑性時,在不使分散介質沸騰,且低於樹脂、著色劑及根據需要的帶電控制劑的至少一種的分解點的低溫下,將樹脂、著色劑、分散介質及根據需要的帶電控制劑的原材料分散及混練,而製造粒子的方法(具體而言,例如藉由流星型混合機(mixer)、捏合機(kneader)等將樹脂、著色劑、及
根據需要的帶電控制劑在分散介質中加熱熔融,利用樹脂的溶劑溶解度的溫度依存性,一邊攪拌熔融混合物一邊冷卻,使其凝固及/或析出,而製造顯示用著色粒子的方法)。
4)在裝備有用以分散及混練的粒狀介質的適當的容
器、例如磨碎機或經加熱的球磨機等經加熱的振動磨機中投入上述原材料,使該容器在較佳的溫度範圍、例如80℃以上、160℃以下進行分散及混練,而製作粒子的方法。
另外,作為粒狀介質,例如理想為使用:不鏽鋼、碳鋼
等鋼,氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽等。為了藉由利用粒狀介質的方法,而製造顯示用著色粒子,可將預先製成流動狀態的原材料進一步藉由粒狀介質而分散於容器內後,將分散介質冷卻而自分散介質使包含著色劑的樹脂沈澱。粒狀介質在冷卻中及冷卻後亦可一邊繼續保持運動狀態,一邊產生剪切及/或衝擊,而減小所得的顯示用著色粒子的粒徑。
顯示用白色粒子
顯示用白色粒子為滿足下述式(1)的粒子,就白色顯示的反射率高,且抑制顯示用白色粒子的沈澱的觀點而言,較佳為滿足式(1-2)的粒子,更佳為滿足式(1-3)的粒子。
.式(1)400≧6kT/(πd3(ρp-ρs)g)≧30
.式(1-2)200≧6kT/(πd3(ρp-ρs)g)≧40
.式(1-3)100≧6kT/(πd3(ρp-ρs)g)≧40
(式(1)~式(1-3)中,k表示玻耳茲曼係數(J.K-1)。
T表示絕對溫度298(K)。d表示顯示用白色粒子的體積平均粒徑(nm)。ρp表示顯示用白色粒子的比重(g/cm3)。ρs表示分散介質的比重(g/cm3)。g表示重力加速度(m/s2)。)
式(1)中,若將「6kT/(πd3(ρp-ρs)g)」設為30以上,則可抑制顯示用白色粒子的沈澱;另一方面,若將「6kT/(πd3(ρp-ρs)g)」設為400以下,則可抑制顯示用白色粒子的沈澱,且可提高顯示用白色粒子的白反射率。
另外,為了顯示用白色粒子滿足上述式(1),例如可藉由調整顯示用白色粒子的體積平均粒徑、顯示用白色粒子(即粒子所含的白色顏料及樹脂)的比重、分散介質的比重而實現。
顯示用白色粒子的組成
顯示用白色粒子包含白色顏料與樹脂。具體而言,顯示用白色粒子例如具有藉由樹脂被覆顏料的表面的構成。
樹脂並無特別限制,例如可列舉:顯示用著色粒子中所使用的樹脂。但為了充分地減慢顯示用白色粒子的移動速度、或實質上不對應於電場而移動,可使用降低了帶電性基的量的樹脂。
白色顏料例如可列舉:氧化鋅、鹼性碳酸鉛、鹼性硫酸鉛、鋅鋇白(lithopone)、硫化鋅、氧化鈦、氧化鋯、氧化銻、硫酸鋇等任意的白色顏料。
這些中,作為白色顏料,就使顯示用白色粒子的高反射率與沈澱抑制並存的觀點而言,較佳為氧化鈦、氧化鋯,最佳為氧化鈦。
此處,氧化鈦粒子可藉由硫酸法、氯法、氣相法等任一種方法而製造。氧化鈦的結晶系可為銳鈦礦(anatase)型、金紅石(rutile)型、或板鈦礦(brookite)型的任一種結晶系,但較佳為金紅石型。就抑制光觸媒性的觀點而言,氧化鈦粒子較佳為含有氧化鋁、氫氧化鋁、氧化矽等。
白色顏料的體積平均粒徑例如可為1 nm以上、500 nm以下,較佳為10 nm以上、200 nm以下,更佳為20 nm以上、150 nm以下。
若將白色顏料的體積平均粒徑設為上述範圍,則在以下方面有利:提高顯示用白色粒子的白反射率,且容易抑制沈澱。
顯示用白色粒子中的白色顏料的含量(即白色顏料的質量/(白色顏料及樹脂的總質量))為30質量%以上、90質量%以下,較佳為40質量%以上、70質量%以下,更佳為40質量%以上、60質量%以下。
藉由將白色顏料的含量設為30質量%以上,而可提高顯示用白色粒子的白反射率;另一方面,藉由將白色顏料的含量設為90質量%以下,而可提高顯示用白色粒子的白反射率,且可抑制沈澱。
顯示用白色粒子的特性
顯示用白色粒子的體積平均粒徑為100 nm以上、500 nm以下,較佳為150 nm以上、300 nm以下。
藉由將顯示用白色粒子的體積平均粒徑設為100 nm以
上,而可提高顯示用白色粒子的白反射率;另一方面,藉由將顯示用白色粒子的體積平均粒徑設為500 nm以下,而可提高顯示用白色粒子的白反射率,且可抑制沈澱。
顯示用白色粒子的比重例如可為2.1 g/cm3以上、4.3
g/cm3以下,較佳為2.4 g/cm3以上、3.6 g/cm3以下,更佳為2.4 g/cm3以上、3.3 g/cm3以下。
若將顯示用白色粒子的比重設為上述範圍,則在以下方
面有利:提高顯示用白色粒子的白反射率,且容易抑制沈澱。
就獲得利用顯示用著色粒子的良好的顯示對比度的觀
點而言,顯示用白色粒子較佳為具有與顯示用著色粒子相反極性的帶電特性,或者帶電量低、且對應於電場而移動的移動速度充分低於顯示用著色粒子的粒子,特別是可為實質上對應於電場而不移動的粒子。
具體而言,顯示用白色粒子與顯示用著色粒子的對應於
電場而移動的移動速度比(即顯示用白色粒子的移動速度Vw/顯示用著色粒子的移動速度Vc)可為0.2以下,較佳為0.1以下,更佳為0.05以下。
若將該移動速度比設為上述範圍,則在以下方面有利:
容易實現利用顯示用著色粒子的良好的顯示對比度。另外,在以下方面有利:亦容易抑制因由於顯示用白色粒子的移動而阻礙顯示用著色粒子的移動引起的顯示響應性的降低。
另外,各粒子的移動速度是藉由使用後述的測定用單元
所測定的方法而測定的值。
另外,顯示用白色粒子與顯示用著色粒子的對應於電場
而移動的移動速度比,在兩粒子分散於顯示用粒子分散液中的狀態下,是顯示用白色粒子的移動速度與顯示用著色粒子中移動速度最慢的粒子的移動速度之比。
顯示用白色粒子的濃度(在影像顯示裝置的一對基板間
所封入的狀態下的顯示用粒子分散液中的濃度)例如可為1體積%以上、50體積%以下,較佳為2體積%以上、30體積%以下。
若將顯示用白色粒子的濃度設為上述範圍,則在以下方
面有利:提高白色顯示的反射率,且容易抑制因顯示用白色粒子的分散引起的分散介質的黏度上升,亦容易抑制因顯示用著色粒子引起的顯示響應性的降低。
另外,顯示用白色粒子的濃度作為在影像顯示裝置的一
對基板間所封入的狀態下的顯示用粒子分散液中的濃度,亦可為上述範圍。另外,有效的是顯示用白色粒子的濃度藉由影像顯示裝置的一對基板間的距離進行調整。為了獲得所期望的色調,影像顯示裝置的一對基板間的距離越大,則粒子濃度越少,該距離越小,則粒子濃度越多。
顯示用白色粒子的製造方法
顯示用白色粒子可藉由與顯示用著色粒子的製造方法相同的方法進行製造。
分散介質
分散介質較佳為絕緣性液體。此處,所謂「絕緣性」,
是表示體積固有電阻值為1011 Ωcm以上。
作為絕緣性液體,具體而言,例如較佳為可列舉:己烷、
環己烷、甲苯、二甲苯、癸烷、十六烷、煤油(kerosene)、石蠟、異構烷烴、矽酮油、高純度石油、乙二醇、醇類、醚類、酯類、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、1-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基甲醯胺、乙腈、四氫呋喃、碳酸丙二酯、碳酸乙二酯、輕質汽油(benzine)、二異丙基萘、橄欖油、三氯三氟乙烷、四氯乙烷、二溴四氟乙烷等、或這些的混合物。
這些中,作為分散介質,可應用矽酮油。
作為矽酮油,具體而言,可列舉:在矽氧烷結合鍵上鍵
結有烴基的矽酮油(例如二甲基矽酮油、二乙基矽酮油、甲基乙基矽酮油、甲基苯基矽酮油、二苯基矽酮油等)。這些中,特佳為二甲基矽酮。
分散介質的添加劑
在分散介質中,根據需要可添加酸、鹼、鹽、分散穩定
劑、以抗氧化或紫外線吸收等為目的之穩定劑、抗菌劑、或防腐劑等,較佳為以成為上述所示的特定的體積固有電阻值的範圍的方式進行添加。
分散介質中可添加使用陰離子界面活性劑、陽離子界面
活性劑、兩性界面活性劑、非離子界面活性劑、氟系界面活性劑、矽酮系界面活性劑、金屬皂、烷基磷酸酯類、丁二醯亞胺類等作
為帶電控制劑。
作為這些界面活性劑,可列舉以下者。
作為非離子系界面活性劑的例子,可列舉:聚氧乙烯壬基苯酚醚、聚氧乙烯辛基苯醚等聚氧化烯烷基苯酚醚類;聚氧乙烯鯨蠟醚、聚氧丙烯醚等聚氧化烯醚類;單醇型聚氧烷二醇、二醇型聚氧烷二醇、三醇型聚氧烷二醇等二醇類;辛基苯酚乙氧基化物等一級直鏈醇乙氧基化物及、二級直鏈醇乙氧基化物等烷基醇醚類;聚氧乙烯月桂酯等聚氧化烯烷基酯類;山梨醇酐單月桂酸酯、山梨醇酐二月桂酸酯、山梨醇酐倍半棕櫚酸酯等山梨醇酐脂肪酸酯類;聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐二月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐倍半月桂酸酯等聚氧乙烯山梨醇酐酯類;飽和脂肪酸硬脂酯、不飽和脂肪酸硬脂酯、硬脂酸聚乙二醇酯等脂肪酸酯類;硬脂酸、油酸等脂肪酸類及這些脂肪酸的醯胺化化合物類;聚氧乙烯烷基胺類、高級脂肪酸單乙醇醯胺類、高級脂肪酸二乙醇醯胺類、醯胺化合物類及烷醇醯胺類。
作為陰離子系界面活性劑的例子,可列舉:聚羧酸型高分子活性劑、松香皂等羧酸鹽類;蓖麻油硫酸酯
鹽、月桂醇的硫酸酯鈉鹽、月桂醇的硫酸酯胺鹽、高級醇硫酸酯鈉鹽等醇系硫酸酯鹽類及月桂醇醚的硫酸酯胺鹽、月桂醇醚的硫酸酯鈉鹽、合成高級醇醚的硫酸酯胺鹽、合成高級醇醚的硫酸酯鈉鹽、烷基聚醚硫酸酯胺鹽、烷基聚醚硫酸酯鈉鹽、天然醇EO(ethylene oxide,環氧乙烷)加成物系硫酸酯胺鹽、天然醇EO(環氧乙烷)加成物系硫酸酯鈉鹽、合成醇EO(環氧乙烷)加成物系硫酸酯胺鹽、合成醇EO(環氧乙烷)加成物系硫酸酯鈉鹽、烷基苯酚EO(環氧乙烷)加成物系硫酸酯胺鹽、烷基苯酚EO(環氧乙烷)加成物系硫酸酯鈉鹽、聚氧乙烯壬基苯醚硫酸酯胺鹽、聚氧乙烯壬基苯醚硫酸酯鈉鹽、聚氧乙烯多環苯醚硫酸酯胺鹽、聚氧乙烯多環苯醚硫酸酯鈉鹽等硫酸酯鹽類;各種烷基烯丙基磺酸胺鹽、各種烷基烯丙基磺酸鈉鹽、萘磺酸胺鹽、萘磺酸鈉鹽、各種烷基苯磺酸胺鹽、各種烷基苯磺酸鈉鹽、萘磺酸縮合物、萘磺酸福馬林縮合物等磺酸鹽類;聚氧乙烯壬基苯醚磺酸胺鹽、聚氧乙烯壬基苯醚磺酸鈉鹽等聚氧化烯系磺酸鹽類。
作為陽離子系界面活性劑的例子,可列舉:烷基三甲基胺系四級銨鹽類;四甲基胺系鹽、四丁基胺鹽等四級銨鹽類;以(RNH3)(CH3COO)[R=硬脂基、鯨蠟基、月桂基、油基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、或亞麻基(linoleyl)等]表示的乙酸鹽類;月桂基二甲基苄基銨鹽(鹵素鹽或胺鹽等)、硬脂基二甲基苄基銨鹽(鹵素鹽或胺鹽等)、十二烷基二甲基苄基銨
鹽(鹵素鹽或胺鹽等)等苄基胺系四級銨鹽類;以R(CH3)N(C2H4O)mH(C2H4O)n.X[R=硬脂基、鯨蠟基、月桂基、油基、十二烷基、椰子油、大豆油、或牛脂等;X=鹵素或胺等]表示的聚氧化烯(polyoxyalkylene)系四級銨鹽類。
作為兩性系界面活性劑的例子,可列舉:各種甜菜鹼型界面活性劑等。
顯示用粒子分散液中的這些帶電控制劑的含量(使用多種時為總含量)例如相對於全部粒子(即,顯示用著色粒子及顯示用白色粒子)的總固體成分,可為0.01質量%以上,較佳為20質量%以下,更佳為0.05質量%以上、10質量%以下。
若將帶電控制劑的含量設為0.01質量%以上,則在以下方面有利:容易充分發揮所希望的帶電控制效果;若將帶電控制劑的含量設為20質量%以下,則在以下方面有利:容易抑制分散介質的電導度過度上升。
分散介質亦可添加高分子。作為該高分子,亦較佳為高分子凝膠、高分子聚合物等。
分散介質的特性
分散介質的比重例如在溫度25℃的環境下,可為0.6 g/cm3以上、1.2 g/cm3以下,較佳為0.7 g/cm3以上、1.1 g/cm3以下,更佳為0.7 g/cm3以上、1.0 g/cm3以下。
若將顯示用白色粒子的比重設為上述範圍,則在以下方面有利:容易抑制顯示用白色粒子的沈澱。
分散介質的黏度例如在溫度20℃的環境下,可為0.1 mPa.s以上、100 mPa.s以下,較理想為0.1 mPa.s以上、50 mPa.s以下,更佳為0.1 mPa.s以上、20 mPa.s以下。
特別是分散介質的黏度可為5 mPa.s以下。若將分散介質的黏度設為5 mPa.s以下,則在以下方面有利:顯示用著色粒子的顯示響應性亦提高,即便是在5 mPa.s以下,因顯示用白色粒子亦具有上述特性,故容易抑制其沈澱。
另外,分散介質的黏度的調整例如可藉由調整分散介質的分子量、結構、組成等而進行。
顯示用粒子分散液的其他形態
本發明的顯示用分散液可藉由膠囊(capsule)壁內包。即,在膠囊粒子中可含有顯示用白色粒子、顯示用著色粒子及分散介質。
構成膠囊壁的主要的材料較佳為使用:明膠、福馬林樹脂、胺基甲酸酯樹脂,最佳為明膠。
作為明膠,可列舉:在來自膠原蛋白的衍生過程中伴隨藉由石灰等的處理的所謂鹼處理明膠;同樣伴隨藉由鹽酸等的處理的所謂酸處理明膠;伴隨水解酶等的處理的氧處理明膠;藉由具有一個可使作為明膠分子中所含的官能基的胺基、亞胺基、羥基或羧基與這些反應的基團的試劑,進行處理、改質的例子,例如可列舉:鄰苯二甲酸化明膠、丁二酸化明膠、偏苯三甲酸化明膠等所謂明膠衍生物、改質明膠等,例如日本專利特開昭
62-215272號222頁左下欄第6行~225頁左上欄末行等所記載的業界內通常所用者。
作為將明膠等高分子電解質用於膠囊壁時所使用的交
聯劑,例如可列舉:乙二醛、戊二醛、丁二醛、二羧酸(例如草酸、丁二酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、蘋果酸、戊二酸、己二酸、2,3-O-亞異丙基酒石酸等)、二酸氯化物(例如丁二醯氯、反丁烯二醯氯、戊二醯氯、己二醯氯等)、三羧酸(例如檸檬酸、1,2,3-丙烷三甲酸、連苯三酸(hemimellitic acid)、偏苯三甲酸(trimellitic acid)、均苯三甲酸(trimesic acid)等)。
作為交聯劑,例如日本專利特表2005-522313中記載使
用藉由酶(轉麩胺醯胺酶等)的交聯反應,亦可列舉使此種交聯反應產生的酶。
作為交聯劑,例如亦可列舉:日本專利特表2009-531532
所記載的環氧樹脂、2-羥基烷基醯胺類、四甲氧基甲基甘油、聚氮丙啶、聚碳二醯亞胺、異氰酸酯類、嵌段化異氰酸酯類、乾性油(例如三酸甘油酯類、甘油環氧酯類、脂肪酸的三酯類等)、脂肪族胺類、酚類、聚異氰酸酯類、胺類、脲、羧酸類、醇類、聚醚類、脲甲醛、三聚氰胺類、醛類、多價陰離子類的鹽。
交聯劑可與促進該交聯反應的觸媒併用,作為觸媒,可
列舉:日本專利特表2009-531532所記載的醇類、酚類、弱酸類、胺類、金屬鹽類、胺基甲酸酯類、螯合物類、有機金屬材料、光起始劑、自由基(free radical)起始劑、強酸類的鎓鹽類。
另外,關於將交聯劑及/或其觸媒添加於水相中而使用,
或者添加於內相油相中自有機溶劑中引起交聯反應,可適當選擇。
此處,作為用以形成膠囊壁的乳化分散步驟中所使用的
乳化分散裝置,可列舉:高速攪拌機(分散攪拌機)、均質器(homogenizer)、直列式混合機(in-line mixer)等通常的乳化裝置,但特佳為利用微反應器或微混合機。
通常的乳化裝置由於乳化所需要的剪切力的工作的區
域被限定於乳化翼的極近位置,因此有剪切力因乳化翼的遠近而變得不均勻,分散液滴的粒徑分布變寬的問題。另外,超音波分散裝置存在以實驗室規模或小規模的工業生產規模使用的情況,但在要求高度的生產性的生產系統中,在生產量、成本、及粒徑分布的控制等方面殘留有課題。
關於該方面,日本專利第2630501號說明書中揭示使用
所謂的柱狀磨機的乳化方法,來作為解決藉由使用如上所述的乳化裝置而產生的粒徑分布的問題的乳化方法。該乳化方法是在經固定的外側圓筒中使內側圓筒旋轉,向內側圓筒與外側圓筒的間隙通過分散介質與分散液的混合液而獲得乳濁液的乳化方法,是將混合液自外側圓筒的一端部的側面沿著圓周自接線方向供給,在混合液於內外圓筒間的間隙一邊旋轉一邊移動的期間,在內側圓筒的整個長度上作用均勻的剪切力而使其充分地乳化的方法。根據該乳化方法,可獲得具有極窄的粒徑分布的乳化液,但該方法中所得的液滴粒徑的大小依存於內側圓筒與外側圓筒的間隙的
大小,因此現狀是難以獲得某限度以下的粒徑的乳化粒子,且該方法中所得的液滴的粒徑通常10 μm左右為限度,難以獲得數μm以下的粒徑的液滴。
相對於此,所謂的被稱為微反應器的裝置使用於精細化
學領域、生物化學領域等,最近終於取得大的發展(參照埃爾費爾德、黑塞爾、勒韋,《微反應器》,第1版(2000)威利VCH出版社(W.Ehrfeld,V.Hessel,H.Lowe,"Microreactor",1Ed.(2000),WILEY-VCH))。
微反應器是通常總稱為具有微尺度(microscale)的多
個流路(通道)的反應裝置者,例如為在二種液體通過不同的流路之間,以極薄的液膜而相互接觸者,在其間通過層的界面進行物質移動,而發生反應。
微反應器不僅可用於化學反應,而且亦可用於將2種以
上的液體混合或進行分離。特別是用於混合的微反應器被稱為微混合機,將應混合的互不相同的液體的液膜製作成積層結構,使其通過狹窄的通路而相互混合,例如藉由使用油相液與水相液作為液體而可製備乳化分散液。WO00/62913號公報中提出使用此種微反應器進行分散的分散機(微混合機)。並且是如下的方法:該分散機藉由將液體A及液體B的液流分別通過微尺度的流路(通道),分割為經空間分割的液層(液膜),接著將經分割的液流結合並通過狹窄的通路,藉此使液體A或液體B分散為細細的液滴,此時使用機械振盪器(oscillator)促進液滴化。
關於藉由使用具有此種微通道的微反應器或微混合機
的乳化分散而製作膠囊壁的技術,在日本專利特開2002-282678及日本專利特開2002-282679中有詳細敍述,本發明中可加以利用。
影像顯示裝置
本實施形態的影像顯示裝置具備:至少一者具有透光性的一對基板、一對基板間所封入的顯示用粒子分散液、在一對基板間施加使顯示用著色粒子移動的強度的電場的電場產生裝置。
並且,作為顯示用粒子分散液,應用上述本發明的實施形態的顯示用粒子分散液。
以下,一邊參照圖式,一邊對本發明的一個實施形態的影像顯示裝置進行說明。
圖1是表示本發明的實施形態的影像顯示裝置的概略構成圖。
另外,本發明的一個實施形態的影像顯示裝置10是:應用上述本實施形態的顯示用粒子分散液,作為包含其顯示媒體12的著色粒子組群34與白色粒子組群36以及分散介質50的粒子分散液的形態。即,是應用作為著色粒子組群34的顯示用著色粒子的組群,應用作為白色粒子組群36的顯示用白色粒子的形態。
本實施形態的影像顯示裝置10如圖1所示般,含有:顯示媒體12、電壓施加部16(電場產生裝置的一例)、以及控制部18。
顯示媒體
顯示媒體12如圖1所示般含有:成為顯示面的顯示基
板20、在顯示基板20具有間隙而對向的背面基板22、將這些基板間保持為特定間隔並將顯示基板20與背面基板22之間區劃為多個單元的間隙構件24。
此處,上述單元表示藉由顯示基板20、背面基板22、以及間隙構件24包圍的區域。在該單元中,封入著色粒子組群34、白色粒子組群36、以及將這些粒子組群分散的分散介質50。著色粒子組群34及白色粒子組群36分散於該分散介質50中,著色粒子組群34對應於形成於單元內的電場強度而於顯示基板20與背面基板22之間移動。各間隙構件24的單元的內側的表面設置有表面層25。
另外,以與在該顯示媒體12上顯示影像時的各畫素對應的方式設置間隙構件24,以與各畫素對應的方式形成單元,藉此能以可實現每個畫素的顏色顯示的方式構成顯示媒體12。
並且,在顯示媒體12的分散介質50中分散有顏色互不相同的多種著色粒子組群34。多種著色粒子組群34是可在基板間電泳的粒子,為了對應於電場而移動所需要的電壓的絕對值在各色的粒子組群中各不相同。
顯示基板及背面基板
顯示基板20具備:在支持基板38上依序積層表面電極40及表面層42的構成。背面基板22成為在支持基板44上依序積
層背面電極46及表面層48的構成。
作為支持基板38及支持基板44的材料的例子,可列
舉:玻璃、或塑膠,例如聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、聚醚碸樹脂等。
作為表面電極40及背面電極46的材料的例子,可列
舉:銦、錫、鎘、銻等的氧化物,氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)等複合氧化物,金、銀、銅、鎳等金屬,聚吡咯或聚噻吩等有機材料等。表面電極40及背面電極46可為這些的單層膜、混合膜或複合膜的任一種,例如藉由蒸鍍法、濺鍍法、塗佈法等而形成。
表面電極40及背面電極46的膜厚以獲得所期望的導電
率的方式適當調整,通常為10 nm以上、1 μm以下。
背面電極46及表面電極40藉由先前的液晶顯示元件或
印刷基板的蝕刻等先前公知的方法,形成為所期望的圖案例如矩陣狀、或可驅動被動矩陣的條紋狀。
可將表面電極40嵌入至支持基板38。同樣地,可將背
面電極46嵌入至支持基板44。可分別使背面電極46及表面電極40與顯示基板20及背面基板22分離,而配置於顯示媒體12的外部。
另外,上述中,對在顯示基板20與背面基板22這兩者
中具備電極(表面電極40及背面電極46)的情形進行了說明,但亦可僅設置於其中任一者。
另外,為了可驅動主動矩陣,而支持基板38及支持基
板44可在每畫素中具備:薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)、薄膜二極體(Thin Film Diode,TFD)、金屬-絕緣體-金屬(Metal-Insulator-Metal,MIM)元件、變阻器(varistor)等主動元件。就配線的積層化及零件安裝容易的方面而言,較佳為主動元件形成於背面基板22上而非顯示基板20上。
在表面電極40及背面電極46分別形成於支持基板38
及支持基板44上時,為了防止表面電極40及背面電極46的破損、或導致著色粒子組群34的各粒子的固著的電極間的洩漏的產生,較佳為根據需要分別在表面電極40及背面電極46上,形成作為介電膜的表面層42及表面層48。
另外,本實施形態中,對在顯示基板20與背面基板22
的對向面這兩者上設置表面層(分別為表面層42及表面層48)的情形進行說明,但亦可為僅設置於顯示基板20與背面基板22的對向面的任一者的構成。另外,這些表面層可藉由不同的材質製作。
作為表面層42及表面層48的材料的例子,可列舉:聚
乙烯、聚丙烯等聚烯烴類,聚碳酸酯,聚酯,聚苯乙烯,聚醯亞胺,聚胺基甲酸酯,聚醯胺,聚甲基丙烯酸甲酯,共聚合尼龍,環氧樹脂,紫外線硬化丙烯酸系樹脂,矽酮樹脂,氟樹脂等。
作為表面層42及表面層48的材料的例子,在分散介質
50為矽酮油時,就防止粒子的固著的觀點而言,較佳為可列舉具
有矽酮鏈的高分子化合物。
作為具有矽酮鏈的高分子化合物,例如可應用包含下述
結構單元(A)與下述結構單元(B)的共聚物。
結構單元(A)及結構單元(B)中,X表示含有矽酮鏈的基團。
Ra1表示氫原子、或甲基。
Ra2表示氫原子、甲基、或鹵素原子(例如氯原子)。
Rb2表示氫原子、烷基、烯基、氰基、芳香族基、雜環基、或-C(=O)-O-Rc2(其中,Rc2表示烷基、羥基烷基、聚氧烷基(-(CxH2x-O)n-H[x,n=1以上的整數])、胺基、單烷基胺基、或二烷
基胺基)。
n1、及n2表示相對於共聚物整體的各自的結構單元的
莫耳%,表示0<n1<50、0<n2<80。n表示1以上、3以下的自然數。
結構單元(A)中,X所示的含有矽酮鏈的基團例如為
含有直鏈狀、或分枝狀矽酮鏈(2個以上Si-O結合鍵連成的矽氧烷鏈)的基團,較佳為含有2個以上的二甲基矽氧烷結構(-Si(CH3)2-O-)連成的一部分(-CH3的一部分)可被取代基取代的二甲基矽氧烷鏈的基團。
作為X所示的含有矽酮鏈的基團,具體而言,例如可列
舉:下述結構式(X1)、或結構式(X2)所示的基團。
結構式(X1)及結構式(X2)中,R1表示羥基、氫原子、或碳數1以上、10以下的烷基。n表示1以上、10以下的整數。
具有矽酮鏈的高分子化合物中,作為結構單元(A)的單體,具體而言,例如可列舉:在單末端具有(甲基)丙烯酸酯基的二甲基矽酮單體(例如智索(Chisso)公司製造:SILAPLANE FM-0711、SILAPLANE FM-0721、SILAPLANE FM-0725等(全為商品名),信越化學工業(股):X-22-174DX、X-22-2426、X-22-2475等(全為商品名))等。這些中,較佳為SILAPLANE FM-0711、SILAPLANE FM-0721、SILAPLANE FM-0725等。
作為結構單元(B)的單體,例如可列舉:(甲基)丙烯腈,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯,(甲基)丙烯醯胺,乙烯、丙烯、丁二烯、異戊二烯、異丁烯,N-二烷基取代(甲基)丙烯醯胺,苯乙烯、乙烯基咔唑、苯乙烯、苯乙烯衍生物,聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯,氯乙烯、偏二氯乙烯,異戊二烯、丁二烯,乙烯基吡咯烷酮,(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯等。另外,這些用語中,「(甲基)丙烯酸酯」等的記述是亦包含「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」等的任一者的表現。
具有矽酮鏈的高分子化合物除了結構單元(A)及結構單元(B)以外,亦可包含交聯單元。交聯單元例如可利用:含有環氧基、噁唑啉基、或異氰酸酯基等的單體。
具有矽酮鏈的高分子化合物的重量平均分子量較理想
為100以上、100萬以下,更佳為400以上、100萬以下。另外,重量平均分子量藉由靜態光散射法或尺寸排除管柱層析法(size exclusion column chromatography)進行測定,本說明書中所記載的數值是藉由該方法測定者。
包含具有矽酮鏈的高分子化合物的表面層(表面層42、
或表面層48)的厚度,例如可為0.001 μm以上、10 μm以下,較佳為0.01 μm以上、1 μm以下。
作為表面層42及表面層48的材料,除了上述的絕緣材
料外,亦可使用在絕緣性材料中含有電荷傳輸物質者。藉由含有電荷傳輸物質,而可獲得以下效果:因向粒子注入電荷所帶來的粒子帶電性的提高;或者在粒子的帶電量極大時使粒子的電荷洩漏而使粒子的帶電量穩定等。
作為電荷傳輸物質,例如可列舉:作為電洞傳輸物質的
腙(hydrazone)化合物、均二苯乙烯化合物、吡唑啉化合物、芳基胺化合物等;或者作為電子傳輸物質的茀酮(fluorenone)化合物、聯苯醌(diphenoquinone)衍生物、吡喃化合物、氧化鋅等;或者聚乙烯基咔唑等具有電荷傳輸性的樹脂。
間隙構件
間隙構件24是用以保持顯示基板20與背面基板22的
間隙的構件,以不損及顯示基板20的透明性的方式形成,並藉由熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子束硬化樹脂、光硬化樹脂、橡
膠、或金屬等形成。在間隙構件24的成為單元的內側的表面設置表面層25。關於表面層25的材料及厚度,與上述的表面層42及表面層48相同。
間隙構件24有微胞狀者、及粒子狀者。作為微胞狀者,例如可列舉:網、或藉由蝕刻或雷射加工等而成矩陣狀開孔的片。
間隙構件24可與顯示基板20及背面基板22的任一者形成一體,將支持基板38或支持基板44進行蝕刻處理、或雷射加工,或者使用預先製作的模具,藉由壓製加工或印刷等,製作具有任意尺寸的單元圖案的支持基板38或支持基板44、及間隙構件24。此時,間隙構件24可製作於顯示基板20側、背面基板22側的任一者、或兩者。間隙構件24亦可為有色,但為了不對顯示媒體12上所顯示的顯示影像造成不良影響,較佳為無色透明。
電壓施加部
電壓施加部16與表面電極40及背面電極46電性連接。另外,在本實施形態中,對表面電極40及背面電極46這兩者與電壓施加部16電性連接的情形進行說明,但亦可表面電極40及背面電極46的一者接地,另一者與電壓施加部16連接。
電壓施加部16是用以對表面電極40及背面電極46施加電壓的電壓施加裝置(例如電源),在表面電極40及背面電極46間施加對應於控制部18的控制的電壓。
控制部
控制部18以可接受信號的方式與電壓施加部16連接。
控制部18並未圖示,是包含以下構件的微電腦:掌管
整個裝置的運作的中央處理裝置(Central Processing Unit,CPU)、暫時存儲各種資料的隨機存取記憶體(Random Access Memory,RAM)、預先存儲包含控制整個裝置的控制程式或藉由處理常式(routine)表示的程式的各種程式的唯讀記憶體(Read Only Memory,ROM)。
驅動方法
在本實施形態的影像顯示裝置10中,在顯示媒體12
中,改變在顯示基板20與背面基板22之間所施加的施加電壓(V),藉此會顯示不同的顏色。
在顯示媒體12中,著色粒子對應於形成於顯示基板20
與背面基板22之間的電場而移動,藉此可在顯示媒體12的與各畫素對應的每單元上,顯示與影像資料的各畫素對應的顏色。
此處,在顯示媒體12中,如上所述般,如圖2所示,
在著色粒子組群34中,對於各色,為使著色粒子組群34對應於在基板間進行電泳時的電場而移動所需的電壓的絕對值分別不同。並且,各色的著色粒子組群34對於各色而言,具有為使各色的著色粒子組群34移動所需要的電壓範圍,該電壓範圍分別不同。換言之,該電壓的絕對值具有該電壓範圍,對於著色粒子組群34的各色,該電壓範圍分別不同。
另外,本實施形態中,作為在顯示媒體12的同一單元
內所封入的著色粒子組群34,如圖1所示般,以封入品紅色的品
紅粒子組群34M、青色的青粒子組群34C、及黃色的黃粒子組群34Y這3色的著色粒子組群34的方式進行說明。
作為品紅色的品紅粒子組群34M、青色的青粒子組群
34C、及黃色的黃粒子組群34Y這3色的粒子組群分別開始移動時的電壓的絕對值,以品紅色的品紅粒子組群34M為|Vtm|、青色的青粒子組群34C為|Vtc|、黃色的黃粒子組群34Y為|Vty|的方式進行說明。另外,作為用以使各色的著色粒子組群34的品紅色的品紅粒子組群34M、青色的青粒子組群34C、及黃色的黃粒子組群34Y這3色的粒子組群分別大致全部移動的最大電壓的絕對值,以品紅色的品紅粒子組群34M為|Vdm|、青色的青粒子組群34C為|Vdc|、黃色的黃粒子組群34Y為|Vdy|的方式進行說明。
以下所說明的Vtc、-Vtc、Vdc、-Vdc、Vtm、-Vtm、Vdm、
-Vdm、Vty、-Vty、Vdy、及-Vdy的絕對值,以為|Vtc|<|Vdc|<|Vtm|<|Vdm|<|Vty|<|Vdy|的關係的方式進行說明。
具體而言,如圖2所示,例如著色粒子組群34全部帶
同極性電,且為使青粒子組群34C移動所需要的電壓範圍的絕對值|Vtc≦Vc≦Vdc|(Vtc~Vdc之間的值的絕對值)、為使品紅粒子組群34M移動所需要的電壓範圍的絕對值|Vtm≦Vm≦Vdm|(Vtm~Vdm之間的值的絕對值)、及為使黃粒子組群34M移動所需要的電壓範圍的絕對值|Vty≦Vy≦Vdy|
(Vty~Vdy之間的值的絕對值),以依序不重複而變大的方式設定。
另外,為了將各色的著色粒子組群34獨立驅動,而將
用以使青粒子組群34C大致全部移動的最大電壓的絕對值|Vdc|,設定為小於為使品紅粒子組群34M移動所需要的電壓範圍的絕對值|Vtm≦Vm≦Vdm|(Vtm~Vdm之間的值的絕對值)、及為使黃粒子組群34Y移動所需要的電壓範圍的絕對值|Vty≦Vy≦Vdy|(Vty~Vdy之間的值的絕對值)。另外,將用以使品紅粒子組群34M大致全部移動的最大電壓的絕對值|Vdm|,設定為小於為使黃粒子組群34Y移動所需要的電壓範圍的絕對值|Vty≦Vy≦Vdy|(Vty~Vdy之間的值的絕對值)。
即,本實施形態中,藉由以為使各色的著色粒子組群34
移動所需要的電壓範圍不重疊的方式進行設定,而將各色的著色粒子組群34獨立驅動。
另外,所謂「為使著色粒子組群34移動所需要的電壓
範圍」,表示為使粒子開始移動所需要的電壓、與自移動開始起至即便進一步增加電壓及電壓施加時間,顯示濃度亦不發生變化,而顯示濃度達到飽和為止的電壓範圍。
另外,所謂「為了使著色粒子組群34大致全部移動所
需要的最大電壓」,表示自上述的移動開始起至即便進一步增加電壓及電壓施加時間,顯示濃度亦不發生變化,而顯示濃度達到飽和的電壓。
另外,所謂「大致全部」,表示由於存在各色的著色粒
子組群34的特性不均,因此存在一部分著色粒子組群34的特性無助於顯示特性的程度不同者。即是自上述的移動開始起至即便進一步增加電壓及電壓施加時間,顯示濃度亦不發生變化,而顯示濃度達到飽和的狀態。
另外,「顯示濃度」為表示一邊藉由光學濃度(Optical
Density=0 D)的反射濃度計愛色麗(X-rite)公司的反射濃度計測定顯示面側的顏色濃度,一邊在顯示面側與背面側之間施加電壓,且使該電壓向測定濃度增加的方向緩慢地變化(增加或減少施加電壓),每單位電壓的濃度變化達到飽和,且在該狀態下即便增加電壓及電壓施加時間濃度亦不發生變化,而濃度達到飽和時的濃度。
並且,本實施形態的顯示媒體12中,若在表面基板20
與背面基板22的基板間自0 V起施加電壓緩慢地使施加電壓的電壓值上升,若施加於基板間的電壓超過+Vtc,則在顯示媒體12中由於青粒子組群34C的移動而顯示濃度開始出現變化。若使電壓值進一步上升,而施加於基板間的電壓為+Vdc,則在顯示媒體12中因青粒子組群34C的移動所致的顯示濃度的變化會停止。
而且,若使電壓值上升,而施加於表面基板20與背面
基板22的基板間的電壓超過+Vtm,則在顯示媒體12中開始出現因品紅粒子組群34M的移動所致的顯示濃度的變化。若使電壓值進一步上升,而施加於表面基板20與背面基板22的基板間的電
壓為+Vdm,則在顯示媒體12中因品紅粒子組群34M的移動所致的顯示濃度的變化會停止。
而且,若使電壓值上升,而施加於基板間的電壓超過
+Vty,則在顯示媒體12中開始出現因黃粒子組群34Y的移動所致的顯示濃度的變化。若使電壓值進一步上升,而施加於基板間的電壓為+Vdy,則在顯示媒體12中因黃粒子組群34Y的移動所致的顯示濃度的變化會停止。
相反,若在表面基板20與背面基板22的基板間自0 V
起施加負極的電壓而緩慢地使電壓的絕對值上升,而施加於基板間的電壓超過-Vtc的絕對值,則在顯示媒體12中由於黃粒子組群34C在基板間的移動而顯示濃度開始出現變化。若使電壓值的絕對值進一步上升,而施加於表面基板20與背面基板22的基板間的電壓為-Vdc以上,則在顯示媒體12中因青粒子組群34C的移動所致的顯示濃度的變化會停止。
而且,若使電壓值的絕對值上升而施加負極的電壓,而
施加於表面基板20與背面基板22的基板間的電壓超過-Vtm的絕對值,則在顯示媒體12中開始出現因品紅粒子組群34M的移動所致的顯示濃度的變化。若使電壓值的絕對值進一步上升,而施加於表面基板20與背面基板22的基板間的電壓為-Vdm,則在顯示媒體12中因品紅粒子組群34M的移動所致的顯示濃度的變化會停止。
而且,若使電壓值的絕對值上升而施加負極的電壓,而
施加於表面基板20與背面基板22的基板間的電壓超過-Vty的絕對值,則在顯示媒體12中由於黃粒子組群34Y的移動而顯示濃度開始出現變化。若使電壓值的絕對值進一步上升,而施加於基板間的電壓為-Vdy,則在顯示媒體12中因黃粒子組群34C的移動所致的顯示濃度的變化會停止。
即,本實施形態中,如圖2所示般,在如施加於基板間
的電壓為-Vtc~Vtc的範圍內(電壓範圍|Vtc|以下)的電壓,被施加於表面基板20與背面基板22的基板間時,可以說不會發生使顯示媒體12的顯示濃度發生變化的程度的著色粒子組群34(青粒子組群34C、品紅粒子組群34M、及黃粒子組群34Y)的粒子的移動。並且,若在基板間施加電壓+Vtc及電壓-Vtc的絕對值以上的電壓,則對於3色的著色粒子組群34內的青粒子組群34C,開始發生使顯示媒體12的顯示濃度發生變化的程度的粒子的移動,顯示濃度開始發生變化,若施加電壓-Vdc及電壓Vdc的絕對值|Vdc|以上的電壓,則每單位電壓的顯示濃度不會發生變化。
而且,在如施加於基板間的電壓為-Vtm~Vtm的範圍內
(電壓範圍|Vtm|以下)的電壓,被施加於表面基板20與背面基板22的基板間時,可以說不會發生使顯示媒體12的顯示濃度發生變化的程度的品紅粒子組群34M及黃粒子組群34Y的粒子的移動。並且,若在基板間施加電壓+Vtm及電壓-Vtm的絕對值以上的電壓,則對於品紅粒子組群34M及黃粒子組群34Y內的品紅粒子組群34M,開始發生使顯示媒體12的顯示濃度發生變化的程度
的粒子的移動,而每單位電壓的顯示濃度開始發生變化,若施加電壓-Vdm及電壓Vdm的絕對值|Vdm|以上的電壓,則顯示濃度不會發生變化。
而且,在如施加於基板間的電壓為-Vty~Vty的範圍內
(電壓範圍|Vty|以下)的電壓,被施加於表面基板20與背面基板22的基板間時,可以說不會發生使顯示媒體12的顯示濃度發生變化的程度的黃粒子組群34Y的粒子的移動、。並且,若在基板間施加電壓+Vty及電壓-Vty的絕對值以上的電壓,則對於黃粒子組群34Y,開始發生使顯示媒體12的顯示濃度發生變化的程度的粒子的移動,而顯示濃度開始發生變化,若施加電壓-Vdy及電壓Vdy的絕對值|Vdy|以上的電壓,則顯示濃度不會發生變化。
接著,參照圖3,對本實施形態的影像顯示裝置10在顯
示媒體12上顯示影像時的驅動方法進行說明。
首先,在顯示基板20與背面基板22之間施加電壓
-Vdy。藉此,品紅粒子組群34M、青粒子組群34C、及黃粒子組群34Y全部位於背面基板22側(參照圖3中的(A))。
接著,選擇使移動開始電壓最高的黃粒子組群34Y移
動,或使其一直處於移動的狀態。在施加電壓+Vdy時,品紅粒子組群34M、青粒子組群34C、及黃粒子組群34Y全部移動至顯示基板20側而成為黑(K)顯示(參照圖3中的(B))。另一方面,在施加電壓+Vty時,品紅粒子組群34M、青粒子組群34C移動至顯示基板20側,但黃粒子組群34Y保持原來狀態而殘留於背面基
板22側並成為藍色(B)顯示(參照圖3中的(C))。在電壓為+Vty以上、+Vdy以下時,由於黃粒子組群34Y的一部分移動,因此可獲得半色調(halftone)。
接著,選擇使移動開始電壓第二高的品紅粒子組群34M
移動,或者使其一直處於該狀態。在施加電壓-Vdm時,品紅粒子組群34M向背面基板22側移動,另一方面,在施加電壓-Vtm時,品紅粒子組群34M殘留於顯示基板20側。移動開始電壓低於品紅粒子組群34M的青粒子組群34C,在任一情況下均向背面基板22側移動。另一方面,移動開始電壓高於品紅粒子組群34M的黃粒子組群34Y,在任一情況下均維持其以前的狀態(例如圖3中的(A)的狀態或圖3中的(B)的狀態)。在電壓為-Vtm以上、-Vdm以下時,由於品紅粒子組群34M的一部分移動,因此可獲得半色調。
因此,在圖3中的(B)的狀態下施加電壓-Vdm時,在
黃粒子組群34Y殘留於顯示基板20側的狀態下,品紅粒子組群34M與青粒子組群34C向背面電極22側移動,結果成為黃色(Y)顯示(參照圖3中的(D))。
在圖3中的(B)的狀態下施加電壓-Vtm時,在黃粒子
組群34Y與品紅粒子組群34M殘留於顯示基板20側的狀態下,青粒子組群34C向背面電極22側移動,結果成為紅色(R)顯示(參照圖3中的(E))。
在圖3中的(C)的狀態下施加電壓-Vdm時,在黃粒子
組群34Y殘留於背面基板22側的狀態下,品紅粒子組群34M與青粒子組群34C向背面電極22側移動,結果成為白色(W)顯示(參照圖3中的(F))。
在圖3中的(C)的狀態下施加電壓-Vtm時,在黃粒子
組群34Y殘留於背面基板22側的狀態下,在品紅粒子組群34M殘留於顯示基板20側的狀態下,青粒子組群34C向背面電極22側移動,結果成為品紅(M)顯示(參照圖3中的(G))。
最後,選擇使移動開始電壓最低的青粒子組群34C移
動,或者使其一直處於該狀態。在施加電壓+Vdc時,青粒子組群34C向顯示基板20側移動,另一方面,在施加電壓+Vtc時,青粒子組群34C殘留於背面基板22側。移動開始電壓高於青粒子組群34C的品紅粒子組群34M與黃粒子組群34Y,在任一情況下均維持其以前的狀態。因此,在施加電壓+Vtc時,維持其以前的顯示顏色。在電壓為+Vtc以上、+Vdc以下時,由於青粒子組群34C的一部分移動,因此可獲得半色調。
因此,在圖3中的(D)的狀態下施加電壓+Vdc時,青
粒子組群34C向顯示基板20側移動,黃粒子組群34Y一直殘留於顯示基板20側,品紅粒子組群34M一直殘留於背面電極22側,結果成為綠色(G)顯示(參照圖3中的(H))。
在圖3中的(E)的狀態下施加電壓+Vdc時,青粒子組
群34C向顯示基板20側移動,黃粒子組群34Y與品紅粒子組群34M一直殘留於顯示基板20側,結果成為黑色(K)顯示(參照
圖3中的(I))。
在圖3中的(F)的狀態下施加電壓+Vdc時,青粒子組
群34C向顯示基板20側移動,黃粒子組群34Y與品紅粒子組群34M一直殘留於背面電極22側,結果成為青色(C)顯示(參照圖3中的(J))。
在圖3中的(G)的狀態下施加電壓+Vdc時,青粒子組
群34C向顯示基板20側移動,黃粒子組群34Y一直殘留於背面電極22側,與品紅粒子組群34M一直殘留於顯示基板20側,結果成為藍色(B)顯示(參照圖3中的(K))。
如此,自移動開始電壓高的各著色粒子組群34起依序
在基板間施加對應於其粒子組群的電壓,藉此選擇性地使所期望的粒子移動,而可實現任意的彩色顯示。
具備影像顯示裝置的電子裝置等
本發明的影像顯示裝置具備於電子裝置、展示用媒體、
卡媒體等中。
具體而言,本發明的影像顯示裝置例如具備於:可實現
影像的保存及改寫的電子公告牌(Bulletin Board System)、電子傳閱板、電子黑板、電子廣告、電子看板、閃爍標識、電子紙(Electronic Paper)、電子報、電子書、可與影印機-列印機共用的電子資料片、可攜式電腦(portable computer)、平板電腦(tablet computer)、行動電話、智慧卡(smart card)、署名裝置、鐘錶、架子標籤(shelf label)、快閃驅動裝置(flash drive)等中。
[實施例]
以下,列舉實施例對本發明進行更詳細地說明,但本發
明並不僅限定於以下的實施例。在以下的實施例中只要無特別提及,「%」為「質量%」。
另外,本實施例中的各測定方法如以下所述。
測定方法
粒子的體積平均粒徑的測定
粒子的體積平均粒徑是使用庫爾特粒子計數器
(multisizer)-II型(商品名;貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)公司製造),藉由50 μm的篩孔徑進行測定。此時,測定是使粒子分散於電解質水溶液(ISOTON水溶液、貝克曼庫爾特公司製造)中,藉由超音波進行30秒以上分散後進行。
作為測定法,是在作為分散劑的界面活性劑(烷基苯磺
酸鈉)的5%水溶液2 ml中,添加0.5 mg~50 mg的測定試樣,將其添加於電解液100 ml~150 ml中。藉由超音波分散器對使該測定試樣懸浮的電解液進行約1分鐘分散處理,測定粒子的粒度分布。所測定的粒子數為50,000。
將所測定的粒度分布相對於經分割的粒度範圍(通
道),對體積自小徑側起描繪累積分布,將達到累積50%的粒徑定義為體積平均粒徑。
粒子的顏料含量的測定
將以120℃對粒子的分散液乾燥1.5小時後的質量設為
wa,進而,將以550℃燃燒1小時後的質量設為wb,根據(wa-wb/wa)×100求出顏料含量。
粒子的比重的測定
粒子的比重是根據其所含的顏料的含量、顏料的比重、及樹脂的比重而算出。
接著,顏料及樹脂的比重是依據公知的固體的密度及比重的測定方法(例如JIS Z8807)進行測定。
分散介質的比重的測定
分散介質的比重是依據公知的液體的密度及比重的測定方法(例如JIS Z8804)進行測定。
分散介質的黏度的測定
分散介質的黏度是使用東京計器製造的B-8L型黏度計(商品名)進行測定(測定溫度20℃)。
粒子所含的樹脂的玻璃轉移溫度的測定
玻璃轉移溫度是使用示差掃描熱量計(島津製作所製造的DSC-50;商品名),依據JIS K7121-1987(相當於ISO 3146-1985)進行測定。該裝置的檢測部的溫度修正是使用銦與鋅的混合物的熔點,熱量的修正是使用銦的熔解熱。
將粒子直接投入至鋁製鍋(pan)中,並設置投入了粒子的鋁製鍋與對照用的空的鋁製鍋,以升溫速度10℃/min進行測定。
將藉由測定而得的示差掃描熱量(Differential Scanning
Calorimeter,DSC)曲線的吸熱部的基線與上升線的延長線的交點的溫度設為玻璃轉移溫度。
實施例1:CRW混合系
青粒子C1的製作
1)核心粒子的製作
分散相的製備
一邊將下述成分加溫至60℃一邊混合,以油墨固體成分濃度為15%、乾燥後的顏料濃度為50%的方式製備分散相。
.苯乙烯丙烯酸系聚合物X345(商品名;星光PMC公司製造):7.2 g
.青顏料PB15:3的水分散液:18.8 g
(Emacol SF Blue H524F(商品名;山陽色素公司製造、固體成分26質量%))
.蒸餾水:24.1 g
連續相的製備
將下述成分混合而製備連續相。
.界面活性劑KF-6028(商品名;信越化學工業公司製造):3.5 g
.矽酮油KF-96-2cs(商品名;信越化學工業公司製造):346.5 g
粒子製作
將上述分散相50 g與上述連續相350 g混合,使用內齒
式桌上分散機ROBOMICS(商品名;特殊機化工業公司製造),以轉速10,000 rpm、溫度30℃進行10分鐘乳化。其結果獲得乳化液滴徑為約2 μm的乳化液。藉由旋轉蒸發器將其在真空度20 mbar、水浴溫度40℃下乾燥18小時。
將所得的粒子懸浮液以6,000 rpm進行15分鐘離心分
離,將上清液除去後,使用矽酮油KF-96-2CS進行再分散,重複3次該清洗步驟。如此獲得核心粒子6 g。進行掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)影像解析,結果平均粒徑為0.6 μm。
2)外殼形成(凝聚法(coacervation method))
外殼樹脂的合成
將下述成分混合,在氮氣下在70℃下進行6小時聚合。
.SILAPLANE FM-0721(商品名;智索公司製造):50 g
.甲基丙烯酸羥基乙酯(阿爾多里奇(Aldrich)公司製造):32 g
.包含苯氧基的單體AMP-10G(商品名;新中村化學公司製造):18 g
.包含嵌段異氰酸酯基的單體:2 g
(Karenz MOI-BP(註冊商標;昭和電工公司製造))
.異丙醇(關東化學公司製造):200 g
.聚合起始劑AIBN:0.2 g
(2,2'-偶氮雙異丁腈、商品名、阿爾多里奇公司製造)
接著,將環己烷作為再沈澱溶劑,對產物進行純化及乾燥而獲得外殼樹脂。將該外殼樹脂2 g溶解於第三丁醇溶劑20 g中,而製作外殼樹脂溶液。
藉由外殼樹脂的粒子被覆
取上述核心粒子1 g至200 mL的茄形燒瓶中,添加15 g矽酮油KF-96-2cs,一邊施加超音波一邊攪拌分散。於其中依序添加第三丁醇7.5 g、上述外殼樹脂溶液22 g、矽酮油KF-96-2cs(商品名;信越化學工業公司製造)12.5 g。投入速度全部設為2 mL/s。將上述茄形燒瓶連接於旋轉蒸發器,在真空度20 mbar、水浴溫度50℃下進行1小時的第三丁醇除去。
將其進一步一邊攪拌一邊在油浴中加溫。首先以100℃加溫1小時,將殘留水分與殘留的第三丁醇除去後,接著以130℃加熱1.5小時,使嵌段異氰酸酯基的嵌段基脫離,而進行外殼樹脂的交聯反應。
冷卻後,將所得的粒子懸浮液以6,000 rpm進行15分鐘離心分離,將上清液除去後,使用矽酮油KF-96-2cs(信越化學工業公司製造)進行再分散,重複3次該清洗步驟。如此獲得0.6 g青粒子C1。
紅色粒子R1的製作
分散液A-1A的製備
將下述成分混合,藉由10 mmΦ的氧化鋯球實施20小時的球磨機粉碎,而製備分散液A-1A。
.甲基丙烯酸甲酯(阿爾多里奇公司製造):53 g
.甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯(阿爾多里奇公司製造):0.3 g
.紅色顏料Red3090(商品名;山陽色素公司製造):1.5 g
分散液A-1B的製備
將下述成分混合,以與上述相同的方式,藉由球磨機進行微粉碎而製備碳酸鈣分散液A-1B。
.碳酸鈣:40 g
.水:60 g
混合液A-1C的製備
將下述成分混合,藉由超音波機進行10分鐘的脫氣,接著藉由乳化機進行攪拌而製備混合液A-1C。
.碳酸鈣分散液A-1B:4 g
.20%食鹽水:60 g
著色粒子的製備
將下述成分混合後,藉由超音波機進行10分鐘的脫氣。
.分散液A-1A:20 g
.二甲基丙烯酸乙二醇酯:0.6 g
.聚合起始劑V601:0.2 g
(2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯(Dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate));商品名、和光純藥工業公司製造)
將其添加於混合液A-1C中,藉由乳化機實施乳化。接
著,將該乳化液加入至燒瓶中,充分地進行減壓脫氣,並藉由氮氣封入。接著,在65℃下反應15小時而製備粒子。冷卻後,將粒子過濾,使所得的粒子粉分散於離子交換水中,藉由鹽酸水使碳酸鈣分解並進行過濾。藉由充分的蒸餾水進行清洗,並通過網眼:15 μm、10 μm的尼龍篩,使粒度一致。所得的粒子的體積平均粒徑為13 μm。
四級銨化處理
將所得的粒子分散於矽酮油KF96-1cs(信越化學工業公司製造)中,添加與用於粒子的製備的甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯等莫耳量的溴化十二烷(四級化劑),以90℃加熱6小時。
冷卻後,將該分散液藉由大量的矽酮油清洗,並進行減壓乾燥,藉此獲得紅色粒子R1。該粒子所含的樹脂的玻璃轉移溫度為145℃。
白色粒子W1的製作
1)核心粒子的製作
溶液A1(連續相)的製備
將以下的材料混合,藉由自由基溶液聚合(55℃下6小時)合成高分子分散劑E1。
.SILAPLANE FM-0711:36 g
(商品名;智索公司製造、重量平均分子量Mw=1,000)
.甲基丙烯酸(阿爾多里奇公司製造):0.35 g
.矽酮油KF-96-2cs(信越化學工業公司製造):40 g
.聚合起始劑V-65(和光純藥工業公司製造):0.06 g
以聚合反應成分為3 g的方式使用矽酮油KF-96-2cs(信越化學工業公司製造)稀釋產物,而製備包含高分子分散劑E1的溶液A1(連續相)。
溶液B1(分散相)的製備
在將苯乙烯丙烯酸系樹脂X-1202L(商品名;星光PMC公司製造)10 g、二氧化鈦TTO-55A(商品名;石原產業公司製造)10 g、及蒸餾水90 g混合而成者中添加氧化鋯珠,藉由擺動磨機(rocking mill)進行1小時分散處理,而製成分散相B1。
乳化及液中乾燥步驟
將溶液A1(連續相)80 g與溶液B1(分散相)20 g混合,使用密封式均質機(Omni mixer)GLH-115(商品名;大和科學(Yamato Scientific)(股)製造),以20,000 rpm進行10分鐘乳化而製備乳化液。
接著,將所得的乳化液加入至茄形燒瓶中,一邊攪拌一邊藉由蒸發器加熱至65℃並減壓至10 mPa,藉此將水除去,而獲得在矽酮油中分散有二氧化鈦粒子的粒子分散液。使用離心分離使所得的分散液沈澱,將上清液除去,添加甲苯以粒子固體成分濃度成為20質量%的方式製備,而獲得粒子甲苯分散液C1。
2)外殼化步驟
外殼樹脂的合成
.苯乙烯(和光純藥公司製造):70 g
.SILAPLANE FM-0721:25 g
(商品名;智索公司製造、重量平均分子量Mw=5000)
.甲基丙烯酸(東京化成品工業公司製造):5 g
.過氧化月桂醯(阿爾多里奇公司製造):1 g
.甲苯(關東化學公司製造):100 g
藉由上述組成混合各材料,以75℃加熱6小時後,滴加於異丙醇(關東化學公司製造)中,藉由再沈澱法進行純化,而獲得白色固體。所得的樹脂的重量平均分子量Mw=30000。
藉由外殼樹脂的粒子被覆
.上述外殼樹脂:10 g
.粒子甲苯分散液C1(粒子固體成分濃度20質量%):50 g藉由上述組成混合各材料,於其中滴加200 g矽酮油KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造),使外殼樹脂析出。然後使用蒸發器在60℃、20 mbar下除去甲苯,藉此獲得包含由外殼樹脂被覆的氧化鈦的白色粒子W1的分散液。
白色粒子W1的體積平均粒徑為250 nm。白色粒子W1的氧化鈦含量(顏料含量)為40質量%。
白色粒子W2~白色粒子W10的製作
在白色粒子W1的製作中,根據表1,改變溶液B1(分散相)中所添加的苯乙烯丙烯酸系樹脂X-1202L(商品名;星光PMC公司製造)、與二氧化鈦TTO-55A(商品名;石原產業公司製造)之比,藉此調整白色粒子中的氧化鈦含量。另外,藉由變
更密封式均質機的轉速及分散時間,而調整所得的白色粒子的體積平均粒徑。
如此獲得白色粒子W2~白色粒子W8的分散液。
白色粒子W11~白色粒子W12的製作
在白色粒子W1的製作中,將溶液B1(分散相)中所添加的苯乙烯丙烯酸系樹脂X-1202L(商品名;星光PMC公司製造)分別變更為苯乙烯丙烯酸系樹脂X-345(商品名;星光PMC公司製造)、聚乙烯吡咯烷酮(和光純藥工業公司製造、商品名;PVP K30),藉此獲得白色粒子W11~白色粒子W12的分散液。
白色粒子W13的製作
在安裝有回流冷卻管的500 ml三口燒瓶中,添加2-乙烯基萘(新日鐵化學公司製造)45 g、SILAPLANE FM-0721(商品名;智索公司製造)45 g、矽酮油KF-96L-1cs(商品名;信越化學工業公司製造)240 g。將混合液升溫至65℃後,藉由氮氣進行15分鐘起泡(bubbling),並投入作為起始劑的過氧化月桂醯(阿爾多里奇公司製造)2.3 g。在氮氣環境下在65℃下進行24小時的聚合。
將所得的粒子懸浮液以8,000 rpm進行10分鐘離心分離,將上清液除去後尾,使用矽酮油KF-96-2cs(信越化學工業公司製造)進行再分散,重複3次該清洗步驟。最後藉由矽酮油調整為粒子固體成分濃度為40質量%,而獲得白色粒子W13的分散液。白色粒子W9的體積平均粒徑為398 nm。
顯示用粒子分散液1~顯示用粒子分散液13(CRW混合粒子分散液)的製備
以固體成分為青粒子C1為0.1 g、紅色粒子R1為1.3 g、白色粒子W1為2.0 g的方式,秤量青粒子C1與紅色粒子R1以及白色粒子W1並混合,以液量為10 g的方式添加矽酮油KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造),進行超音波攪拌而製備顯示用粒子分散液1。
同樣,使用白色粒子W2~白色粒子W13代替白色粒子W1,分別製備顯示用粒子分散液2~顯示用粒子分散液13。
另外,相當於分散介質的「矽酮油KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造)」的黏度為2 mPa.s。
評價單元1~評價單元13的製作
高分子化合物A的合成
將下述成分在氮氣下在70℃下進行6小時聚合。
.SILAPLANE FM-0721:5 g
(商品名;智索公司製造、重量平均分子量Mw=5000)
.苯氧基乙二醇丙烯酸酯:5 g
(NK ESTER AMP-10G(商品名、新中村化學公司製造))
.甲基丙烯酸羥基乙酯(和光純藥公司製造):90 g
.異丙醇(IPA):300 g
.AIBN(2,2-偶氮雙異丁腈):1 g
將己烷作為再沈澱溶劑,將所得的產物進行純化、乾燥,而獲得高分子化合物A。
評價用單元的製作
以固體成分濃度為4 wt%的方式,將上述高分子化合物A溶解於IPA(異丙醇)中。在藉由濺鍍法形成厚度50 nm的ITO(氧化銦錫)膜作為電極的玻璃基板上,旋塗上述高分子化合物A的溶液,以130℃乾燥1小時,而形成膜厚為100 nm的表面層。
準備2片如此製作的附有表面層的ITO基板,作為顯示基板及背面基板。將厚度為50 μm的Teflon(註冊商標)片作為間隔物,使表面層彼此對向而在背面基板上使顯示基板重合,藉由夾具(clip)進行固定。在如此製作的評價用空單元中注入顯示用粒子分散液1,而製作評價單元1。
同樣,使用顯示用粒子分散液2~顯示用粒子分散液13代替顯示用粒子分散液1,而分別製作評價單元2~評價單元13。
以下,對於各評價單元,一覽地表示於表1中。
另外,表1中,通式(1)的「6kT/(πd3(ρp-ρs)g)」值的計算,是根據各評價單元所應用的白色粒子的體積平均粒徑、白色粒子的比重、及作為分散介質的矽酮油的比重而算出。
另外,白色粒子的比重是根據氧化鈦的含量、氧化鈦的比重4.26 g/cm3、及樹脂的比重1.2 g/cm3而算出。另外,矽酮油的比重以0.878 g/cm3進行計算。
白色顯示反射率及響應時間的評價
使用所製作的評價用單元,以表面電極為正的方式,在電極間施加5秒的15 V的電位差,結果帶正電的青粒子與帶正電的紅色粒子向負側電極、即背面電極側移動,若自顯示基板側觀察,則會觀察到白色。藉由分光測色計(愛色麗公司製造的X-Rite939(商品名))測定此時的反射濃度,作為白色顯示的反射率。
接著,以表面電極為負的方式,在電極間施加5秒的15 V的電位差。所分散的帶正電的青粒子與帶正電的紅色粒子向負側電極、即表面電極側移動,若自顯示基板側觀察,則會觀察到黑色。藉由分光測色計(愛色麗公司製造的X-Rite939)測定此時的反射濃度,設為Dmax。在自白色顯示切換為黑色顯示時,測定各次反射濃度發生變化的狀態的時間,將達到Dmax的90%的濃度的時間作為響應時間。
白色粒子沈澱的評價
以固體成分成為0.5 g的方式秤量白色粒子,以液量為10 g的方式添加矽酮油KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造),而製備經超音波攪拌的沈澱評價用分散液。並製作將評價用單元的顯示用粒子分散液變更為沈澱評價用分散液的沈澱評價單元。將這些單元縱向放置,觀察放置5天後的白色粒子的沈澱的狀態並評價。
A:無白色粒子的沈澱
B:上部的液體變得極薄
C:白色粒子沈澱,白部與透明部明顯分離
根據表2的結果可知,藉由在白色粒子中增加顏料(氧化鈦)含量,而反射率提高,但導致沈澱穩定性及響應速度惡化。
另外可知,在顯示用粒子分散液中,在將白色粒子的體積平均粒徑及顏料(氧化鈦)含量設為特定範圍的基礎上,藉由滿足通式(1),而可實現優異的高白色顯示反射率、優異的白色粒子的沈澱穩定性。另外亦可知,可實現迅速的顯示響應速度。
另外可知,即便相當於分散介質的「矽酮油KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造)」的黏度為5 mPa.s以下為低黏度,亦可實現優異的白色粒子的沈澱穩定性。
實施例2:YMCW混合系
黃色粒子Y1的製作
分散液A-1A的製備
將下述成分混合,藉由10 mmΦ的氧化鋯球實施20小時的球磨機粉碎,而製備分散液A-1A。
.甲基丙烯酸甲酯:53 g
.甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯:0.3 g
.黃色顏料(FY7416:商品名、山陽色素公司製造):1.5 g
分散液A-1B的製備
將下述成分混合,以與上述相同的方式,藉由球磨機進行微粉碎而製備碳酸鈣分散液A-1B。
.碳酸鈣:40 g
.水:60 g
混合液A-1C的製備
將下述成分混合,藉由超音波機進行10分鐘的脫氣,接著藉由乳化機進行攪拌而製備混合液A-1C。
.碳酸鈣分散液A-1B:4 g
.20%食鹽水:60 g
著色粒子的製備
將下述成分混合後,藉由超音波機進行10分鐘的脫氣。.分散液A-1A:20 g
.二甲基丙烯酸乙二醇酯:0.6 g
.聚合起始劑V601:0.2 g
(商品名、和光純藥工業公司製造;2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯(Dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate)))
將其添加於混合液A-1C中,藉由乳化機實施乳化。接著將該乳化液加入至燒瓶中,充分地進行減壓脫氣,藉由氮氣封入。接著在65℃下反應15小時而製備粒子。冷卻後將粒子過濾,將所得的粒子粉分散於離子交換水中,藉由鹽酸水使碳酸鈣分解,並進行過濾。藉由充分的蒸餾水進行清洗,並通過網眼:15 μm、10 μm的尼龍篩,使粒度一致。所得的粒子的體積平均粒徑為13 μm。
四級銨化處理
將所得的粒子分散於矽酮油KF96-1cs(信越化學工業公司製造)中,添加與用於粒子的製備的甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯等莫耳量的溴化十二烷(四級化劑),以90℃加熱6小時。
冷卻後藉由大量的矽酮油清洗該分散液,並進行減壓乾燥,藉此獲得黃色粒子Y1。該粒子所含的樹脂的玻璃轉移溫度為145℃。
品紅粒子M1的製作
1)核心粒子的製作
分散相的製備
一邊將下述成分加溫至60℃一邊混合,以油墨固體成分濃度為15%、乾燥後的顏料濃度為50%的方式,製備分散相。
.苯乙烯丙烯酸系聚合物X345(商品名、星光PMC公司製造):7.2 g
.品紅顏料PR122的水分散液Emacol SF Blue H502F(商品名、山陽色素公司製造、固體成分21質量%):20 g
.蒸餾水:22.8 g
連續相的製備
將下述成分混合而製備連續相。
.界面活性劑KF-6028(商品名、信越化學工業公司製造):3.5 g
.矽酮油KF-96-2cs(商品名、信越化學工業公司製造):346.5 g
粒子製作
將上述分散相50 g、與上述連續相350 g混合,使用內齒式桌上分散機ROBOMICS(商品名、特殊機化工業公司製造),以轉速10,000 rpm、溫度30℃進行10分鐘乳化。其結果獲得乳化液滴徑為約2 μm的乳化液。使用旋轉蒸發器在真空度20 mbar、水浴溫度40℃下將其乾燥18小時。
將所得的粒子懸浮液以6,000 rpm進行15分鐘離心分離,將上清液除去後,使用矽酮油KF-96-2CS進行再分散,重複3次該清洗步驟。如此獲得核心粒子6 g。進行SEM影像解析,結果核心粒子的平均粒徑為0.6 μm。
2)外殼形成(凝聚法)
外殼樹脂的合成
將下述成分混合,在氮氣下在70℃下進行6小時聚合。
.SILAPLANE FM-0721(商品名;智索公司製造):50 g
.甲基丙烯酸羥基乙酯(阿爾多里奇公司製造):32 g
.甲基丙烯酸(阿爾多里奇公司製造):14 g
.甲基丙烯酸-1H,1H,5H-八氟戊酯:4 g
(阿爾多里奇公司製造)
.包含嵌段異氰酸酯基的單體:2 g
(Karenz MOI-BP(商品名、昭和電工公司製造))
.異丙醇(關東化學公司製造):200 g
.聚合起始劑AIBN:0.2 g
(2,2'-偶氮雙(異丁腈))(阿爾多里奇公司製造)
將環己烷作為再沈澱溶劑,將產物進行純化及乾燥,而獲得外殼樹脂。將該外殼樹脂2 g溶解於第三丁醇溶劑20 g中,製作外殼樹脂溶液。
-藉由外殼樹脂的粒子被覆-
取上述核心粒子1 g至200 mL的茄形燒瓶中,添加15 g矽酮油KF-96-2cs,一邊施加超音波一邊攪拌分散。於其中依序添加第三丁醇7.5 g、上述外殼樹脂溶液22 g、矽酮油KF-96-2cs(信越化學工業公司製造)12.5 g。投入速度全部設為2 mL/s。將上述茄形燒瓶連接於旋轉蒸發器,在真空度20 mbar、水浴溫度50℃下進行1小時的第三丁醇除去。
將其進一步一邊攪拌一邊在油浴中加溫。首先以100℃加溫1小時,將殘留水分與殘留的第三丁醇除去後,接著以130℃進行1.5小時的加熱,使嵌段異氰酸酯基的嵌段基脫離,而進行外殼樹脂的交聯反應。
冷卻後,將所得的粒子懸浮液以6,000 rpm進行15分鐘離心分離,將上清液除去後,使用矽酮油KF-96-2CS進行再分散,重複3次該清洗步驟。如此獲得0.6 g品紅粒子M1。
(顯示用粒子分散液2-1~顯示用粒子分散液2-13(CRW混合粒子分散液)的製備)
以固體成分為青粒子C1為0.1 g、品紅粒子M1為0.1 g、黃色粒子Y1為1.3 g、白色粒子W1為2.0 g的方式,秤量青粒子C1、品紅粒子M1、黃色粒子Y1以及白色粒子W1並混合,以液量為10 g的方式添加矽酮油KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造),進行超音波攪拌而製備顯示用粒子分散液2-1。
同樣,使用白色粒子W2~白色粒子W9代替白色粒子W1,分別製備顯示用粒子分散液2-2~顯示用粒子分散液2-13。
評價單元的製作及評價
使用顯示用粒子分散液1-2~顯示用粒子分散液2-13,除此以外,以與評價單元1(實施例1)相同的方式,分別製作評價單元。
接著,對於所得的各評價單元,以與實施例1相同的方式,進行白色顯示反射率及響應時間的評價,結果可確認到可獲
得相同的結果。
實施例3
在白色粒子W1中,根據表3,變更單體種的調配量而合成外殼樹脂,並使用該外殼樹脂,除此以外,以與白色粒子W1相同的方式,分別獲得白色粒子W14~白色粒子W17,接著分別獲得顯示用粒子分散液14~顯示用粒子分散液17。
接著,使用顯示用粒子分散液14~顯示用粒子分散液17,除此以外,以與評價單元1(1)相同的方式,製作評價單元14~評價單元17,並進行與實施例1相同的評價。
另外,在白色粒子W14~白色粒子W17及顯示用粒子分散液14~顯示用粒子分散液17中,氧化鈦含量、通式(1)的「6kT/(πd3(ρp-ρs)g)」值與白色粒子W1及顯示用粒子分散液1相同。
粒子的移動速度的測定
製作在玻璃基板上以300 μm的間隔形成水平對向的2個對向電極的速度測定用空單元,於其中分別封入顯示用粒子分散液10~顯示用粒子分散液13,而製作速度測定用單元。
接著,在速度測定用單元的對向極電極間施加0.3 V/μm的電位差使粒子移動,使用附高速相機的光學顯微鏡對該狀態進行動畫拍攝。計測粒子組群在對向電極間移動所需要的時間,並算出移動速度。
具體而言,在使成為測定對象的粒子移動至對向電極中
的一電極的狀態下,在對向電極間施加電位差,在對向電極間的中央部,計測半數以上的粒子移動至對向電極中的另一電極為止所需要的時間,根據該時間與對向電極間距離(300 μm)算出粒子的移動速度。
另外,測定對象設為白色粒子與著色粒子中移動速度慢的青粒子,分別求出青粒子的移動速度(Vc:μm/sec)、白色粒子的移動速度(Vw:μm/sec)、及其比(Vw/Vc)。
另外,對於顯示用粒子分散液1,亦以相同的方式測定粒子的移動速度。
根據表4的結果可知,Vw/Vc為0.2以下的評價單元的顯示響應速度更優異。
日本專利申請案2012-049265號的揭示是藉由參照而將其整體併入本說明書中。
關於本說明書所記載的全部文獻、專利申請案、及技術標準,藉由參照併入各文獻、專利申請案、及技術標準,是與具體且分別記載的情形同等程度地,藉由參照而併入本說明書中。
10‧‧‧影像顯示裝置
12‧‧‧顯示媒體
16‧‧‧電壓施加部
18‧‧‧控制部
20‧‧‧顯示基板
22‧‧‧背面基板
24‧‧‧間隙構件
25、42、48‧‧‧表面層
34‧‧‧著色粒子組群
34C‧‧‧青粒子組群
34M‧‧‧品紅粒子組群
34Y‧‧‧黃粒子組群
36‧‧‧白色粒子組群
38、44‧‧‧支持基板
40‧‧‧表面電極
46‧‧‧背面電極
50‧‧‧分散介質
Claims (11)
- 一種顯示用粒子分散液,其包括:顯示用白色粒子,其含有白色顏料及樹脂,且上述白色顏料的含量(上述白色顏料的質量/(上述白色顏料及上述樹脂的總質量))為30質量%以上、90質量%以下,體積平均粒徑為100 nm以上、500 nm以下,且滿足下述式(1):式(1)400≧6kT/(πd3(ρp-ρs)g)≧30(式(1)中,k表示玻耳茲曼係數(J.K-1);T表示絕對溫度298(K);d表示上述顯示用白色粒子的體積平均粒徑(nm);ρp表示上述顯示用白色粒子的比重(g/cm3);ρs表示上述分散介質的比重(g/cm3);g表示重力加速度(m/s2));除白色外的2種以上的顯示用著色粒子,上述顯示用著色粒子對應於電場而移動;以及分散介質,將上述顯示用著色粒子及上述顯示用白色粒子分散。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示用粒子分散液,其中上述白色顏料為氧化鈦。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示用粒子分散液,其中上述顯示用白色粒子與上述顯示用著色粒子的對應於電場而移動的移動速度比(上述顯示用白色粒子的移動速度Vw/上述顯示用著色粒子的移動速度Vc)為0.2以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示用粒子分散液,其中上 述分散介質的黏度為5 mPa.s以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示用粒子分散液,其中上述分散介質為矽酮油。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示用粒子分散液,其中上述顯示用白色粒子的比重為2.1 g/cm3以上、4.3 g/cm3以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示用粒子分散液,其中上述分散介質的比重為0.6 g/cm3以上、1.2 g/cm3以下。
- 一種影像顯示裝置,其包括:至少一者具有透光性的一對基板;上述一對基板間所封入的如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的顯示用粒子分散液;以及在上述一對基板間施加使上述顯示用著色粒子移動的強度的電場的電場產生裝置。
- 一種電子裝置,其包括如申請專利範圍第8項所述的影像顯示裝置。
- 一種展示用媒體,其包括如申請專利範圍第8項所述的影像顯示裝置。
- 一種卡媒體,其包括如申請專利範圍第8項所述的影像顯示裝置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012049265A JP5891854B2 (ja) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | 表示用粒子分散液、画像表示装置、電子機器、展示用媒体、及びカード媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201346413A true TW201346413A (zh) | 2013-11-16 |
Family
ID=49116529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102106539A TW201346413A (zh) | 2012-03-06 | 2013-02-25 | 顯示用粒子分散液、影像顯示裝置、電子裝置、展示用媒體以及卡媒體 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5891854B2 (zh) |
TW (1) | TW201346413A (zh) |
WO (1) | WO2013133047A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI584037B (zh) * | 2014-07-09 | 2017-05-21 | 電子墨水加利福尼亞有限責任公司 | 彩色顯示裝置 |
US9922603B2 (en) | 2014-07-09 | 2018-03-20 | E Ink California, Llc | Color display device and driving methods therefor |
US10380955B2 (en) | 2014-07-09 | 2019-08-13 | E Ink California, Llc | Color display device and driving methods therefor |
US10891906B2 (en) | 2014-07-09 | 2021-01-12 | E Ink California, Llc | Color display device and driving methods therefor |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6323154B2 (ja) | 2014-05-13 | 2018-05-16 | 株式会社リコー | エレクトロクロミック表示素子及びその製造方法、並びに表示装置、情報機器及びエレクトロクロミック調光レンズ |
US11248122B2 (en) * | 2017-12-30 | 2022-02-15 | E Ink Corporation | Pigments for electrophoretic displays |
CN110604071A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-24 | 四川农业大学 | 基于人工智能的非接触式种猪体温异常监测系统 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5146396B2 (zh) * | 1971-08-26 | 1976-12-08 | ||
JP4460151B2 (ja) * | 1997-08-28 | 2010-05-12 | イー インク コーポレイション | カプセル化された電気泳動表示装置のための用途 |
JP5119964B2 (ja) * | 2008-02-12 | 2013-01-16 | セイコーエプソン株式会社 | 電気泳動表示シート、電気泳動表示装置および電子機器 |
US20120044564A1 (en) * | 2010-08-19 | 2012-02-23 | Jiunn-Jye Hwang | Switchable imaging device using mesoporous particles |
JP2012150178A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 表示媒体及び表示装置 |
-
2012
- 2012-03-06 JP JP2012049265A patent/JP5891854B2/ja active Active
-
2013
- 2013-02-22 WO PCT/JP2013/054578 patent/WO2013133047A1/ja active Application Filing
- 2013-02-25 TW TW102106539A patent/TW201346413A/zh unknown
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI584037B (zh) * | 2014-07-09 | 2017-05-21 | 電子墨水加利福尼亞有限責任公司 | 彩色顯示裝置 |
US9671668B2 (en) | 2014-07-09 | 2017-06-06 | E Ink California, Llc | Color display device |
US9761181B2 (en) | 2014-07-09 | 2017-09-12 | E Ink California, Llc | Color display device |
US9922603B2 (en) | 2014-07-09 | 2018-03-20 | E Ink California, Llc | Color display device and driving methods therefor |
US10380955B2 (en) | 2014-07-09 | 2019-08-13 | E Ink California, Llc | Color display device and driving methods therefor |
US10891906B2 (en) | 2014-07-09 | 2021-01-12 | E Ink California, Llc | Color display device and driving methods therefor |
US11315505B2 (en) | 2014-07-09 | 2022-04-26 | E Ink California, Llc | Color display device and driving methods therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013186179A (ja) | 2013-09-19 |
WO2013133047A1 (ja) | 2013-09-12 |
JP5891854B2 (ja) | 2016-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6008685B2 (ja) | 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
TW201346413A (zh) | 顯示用粒子分散液、影像顯示裝置、電子裝置、展示用媒體以及卡媒體 | |
JP5316100B2 (ja) | 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP4780118B2 (ja) | 表示用粒子の製造方法 | |
TWI537662B (zh) | 顯示用分散液、顯示媒體及顯示裝置 | |
TWI588581B (zh) | 電泳粒子、電泳粒子分散液、顯示媒體及顯示裝置 | |
US20130222884A1 (en) | Electrophoretic particle, particle dispersion liquid for display, display medium and display device | |
TW201313841A (zh) | 有色聚合物顆粒 | |
JP2015184573A (ja) | 表示用白色粒子、表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP5532717B2 (ja) | 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
TW201343683A (zh) | 顯示粒子、顯示粒子分散液、顯示媒體及顯示裝置 | |
JP6144018B2 (ja) | 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP5499438B2 (ja) | 表示用粒子及びその製造方法、表示用粒子分散液、表示媒体、並びに、表示装置 | |
JP5972813B2 (ja) | 画像表示粒子用高分子分散剤、画像表示粒子、画像表示粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP5959471B2 (ja) | 表示媒体、表示装置、電子機器、展示用媒体、及びカード媒体 | |
JP5540739B2 (ja) | 電気泳動粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP5648268B2 (ja) | 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP5321156B2 (ja) | 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP2014215407A (ja) | 表示媒体及びその製造方法、並びに表示装置 | |
JP2014193951A (ja) | 着色粒子及びその製造方法、着色粒子分散液、表示媒体、並びに、表示装置 | |
JP2013235263A (ja) | 表示媒体、及び表示装置 | |
JP2013225031A (ja) | 表示用カプセル粒子、画像表示装置、電子機器、展示用媒体、及びカード媒体 | |
JP5936188B2 (ja) | 画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 | |
JP2004219830A (ja) | 電気泳動表示装置用表示液 | |
JP2004219829A (ja) | 電気泳動表示装置用表示液 |