TW201348833A - 圖像顯示用粒子、圖像顯示用粒子分散液、顯示媒體及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種藉由電場而開始移動之電壓較高之圖像顯示用粒子。本發明之圖像顯示用粒子具有:芯材粒子,其包含水溶性樹脂、選自環氧化合物、碳二醯亞胺化合物、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、及醯肼化合物中之至少1種交聯劑、以及著色劑之組合物的樹脂交聯體;以及被覆層,其係被覆芯材粒子之表面者,且係藉由含有具有溶解於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之親分散介質部與不溶於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之疏分散介質部之樹脂的組合物而形成。
Description
本發明係關於一種圖像顯示用粒子、圖像顯示用粒子分散液、顯示媒體及顯示裝置。
作為具有圖像維持性(所謂記憶性)之顯示器,業界一直積極地研究圖像顯示媒體。於本顯示方式中,於液體中使用帶電之圖像顯示用粒子(圖像顯示用粒子),藉由賦予電場而使泳動粒子向單元內(將兩片電極基板重疊並於其間封入圖像顯示材料與分散介質之構成)之視野面及背面交替移動,藉此進行顯示。
例如於日本專利特開2005-345568號公報中,揭示有「於聚合物粒子內分散有顏料之圖像顯示用粒子」、及「使用二乙烯基化合物並利用懸浮聚合進行樹脂之交聯」。
又,於日本專利特開2005-154568號公報中,揭示有「中空聚合物粒子及其水性分散體」、及「使包含交聯性單體與多元丙烯酸之交聯聚合性單體進行乳化聚合」。
又,於日本專利特開2002-179716號公報中,揭示有「表面具有回避性突起之聚合物粒子」、及「使用二乙烯基化合物並利用懸浮聚
合進行樹脂之交聯」。
又,於日本專利特開2006-312724號公報中,揭示有「分散聚合物中內包有色料之分散體」、「使分散聚合物(分散劑)進行交聯」、及「分散聚合物與交聯劑之官能基為羧基、羥基、胺基、封端異氰酸酯基、環氧基」。
又,於日本專利特開2008-145713號公報中,揭示有「顏料微粒子與聚合物交聯而成之聚合物接枝微粒子」。
本發明之課題在於提供一種藉由電場而開始移動之電壓(以下,將該電壓稱為「閾值電壓」)較高之圖像顯示用粒子。
上述課題可藉由下述方法而解決。即,
<1>一種圖像顯示用粒子,其具有:芯材粒子,其包含含有水溶性樹脂、選自環氧化合物、碳二醯亞胺化合物、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、及醯肼化合物中之至少1種交聯劑、及著色劑之組合物的樹脂交聯體;及被覆層,其係被覆芯材粒子之表面者,且係藉由含有具有溶解於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之親分散介質部與不溶於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之疏分散介質部之樹脂的組合物而形成。
<2>如技術方案1記載之圖像顯示用粒子,其中上述被覆層係藉由至少含有包含具有聚矽氧鏈之聚合成分或具有烷基鏈之聚合成分與具有帶電性基之聚合成分之共聚物之樹脂的組合物而形成。
<3>如上述<1>或上述<2>記載之圖像顯示用粒子,其中上述交聯劑之含量相對於上述芯材粒子整體為0.5質量%以上且20質量%以下。
<4>一種圖像顯示用粒子分散液,其包含:分散介質、及分散於上述分散介質中之如上述<1>至上述<3>中任一項記載之圖像顯示用粒子。
<5>一種顯示媒體,其包含:至少一者具有透光性之一對基板、及封入於上述一對基板間之如上述<4>記載之圖像顯示用粒子分散液。
<6>一種顯示媒體,其包含:至少一者具有透光性之一對電極、及設置於上述一對電極間之具有如上述<4>記載之圖像顯示用粒子分散液之區域。
<7>一種顯示裝置,其包含:如上述<5>或上述<6>記載之顯示媒體、及電壓施加機構,其係於上述顯示媒體之上述一對基板間或上述一對電極間施加電壓。
根據上述<1>、上述<2>之發明,可提供一種圖像顯示用粒子,其於芯材粒子上具有被覆層,且與芯材粒子未包含利用上述特定之交聯劑所形成之樹脂交聯體之情形相比,閾值電壓較高。
根據上述<3>之發明,可提供一種與交聯劑之含量在上述範圍外相比,閾值電壓較高之圖像顯示用粒子。
根據上述<4>之發明,可提供一種圖像顯示用粒子分散液,其與應用芯材粒子上具有被覆層,且芯材粒子未包含利用上述特定之交聯劑所形成之樹脂交聯體之圖像顯示用粒子之情形相比,閾值電壓較高。
根據上述<5>、上述<6>、上述<7>之發明,可提供一種顯
示媒體、顯示裝置,其與應用芯材粒子上具有被覆層,且芯材粒子未包含利用上述特定之交聯劑所形成之樹脂交聯體之圖像顯示用粒子之情形相比,可實現抑制起因於圖像顯示用粒子之低閾值電壓之顯示缺陷之顯示。
10‧‧‧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
34‧‧‧粒子群
36‧‧‧反射粒子群
38‧‧‧支持基板
40‧‧‧正面電極
42‧‧‧表面層
44‧‧‧支持基板
46‧‧‧背面電極
48‧‧‧表面層
50‧‧‧分散介質
圖1係本實施形態之顯示裝置之概略構成圖。
圖2A係示意性地表示於本實施形態之顯示裝置之顯示媒體之基板間施加電壓時之粒子群之移動態樣的說明圖。
圖2B係示意性地表示於本實施形態之顯示裝置之顯示媒體之基板間施加電壓時之粒子群之移動態樣的說明圖。
以下,對作為本發明之一例的實施形態進行說明。
本實施形態之圖像顯示用粒子具有芯材粒子(以下稱為「核心粒子」)、及被覆核心粒子之表面之被覆層。
核心粒子包含含有水溶性樹脂、交聯劑、及著色劑之組合物的樹脂交聯體。並且,交聯劑係選自環氧化合物、碳二醯亞胺化合物、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、及醯肼化合物中之至少1種。
另一方面,被覆層係藉由含有具有溶解於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之親分散介質部與不溶於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之疏分散介質部之樹脂的組合物而形成。具體而言,例如被覆層可藉由至少含有包含具有聚矽氧鏈之聚合成分或具有烷基鏈之聚合成分與具有帶電性基之聚合成分之共聚物之樹脂的組合物而形成。又,被覆層可含有非交聯之樹脂,亦可含有交聯之樹脂。再者,被覆層中,包含共聚物之樹脂亦可視需要含有其他聚合成分。
再者,於各聚合成分中,源自具有聚矽氧鏈之聚合成分或具有
烷基鏈之聚合成分等疏水性聚合成分的聚合後之疏水性部位相當於親分散介質部。
本實施形態之圖像顯示用粒子係藉由上述構成而使閾值電壓升高。雖然詳情尚未明確,但認為其如下所述:若核心粒子含有利用上述特定之交聯劑所形成之樹脂交聯體,則核心粒子之密度提高、核心粒子內部之分子間之凡得瓦(Van Der Waals)力亦提高,藉此由於交聯劑之極性基之影響等,結果使圖像顯示用粒子之閾值電壓升高。
原因雖尚未明確,但尤其是於含有低介電溶劑(例如介電常數5.0以下)作為使圖像顯示用粒子分散之分散介質之存在下,圖像顯示用粒子之閾值電壓不易升高,但即便於此種情形時,本實施形態之圖像顯示用粒子亦藉由上述構成而使閾值電壓升高,因此有效。
並且,於採用本實施形態之圖像顯示用粒子之顯示媒體及顯示裝置中,可實現抑制起因於圖像顯示用粒子之低閾值電壓之顯示缺陷(例如顯示濃度之降低、混色顯示)之顯示。
又,於併用2種以上同極之圖像顯示用粒子之情形時,變得容易獨立地實現各圖像顯示用粒子之泳動,例如變得容易實現一個像素中之多色顯示。
以下,說明本實施形態之圖像顯示用粒子之詳情。
核心粒子包含含有水溶性樹脂(以下稱為「核心粒子之樹脂」)、交聯劑、及著色劑之組合物的樹脂交聯體。
具體而言,核心粒子例如成為包含樹脂及交聯劑之樹脂交聯體、及著色劑之構成(即,於樹脂與交聯劑之樹脂交聯體中分散有著色劑之構成)。
核心粒子之樹脂為水溶性樹脂,且具有用以藉由交聯劑而形成
樹脂交聯體之反應性官能基(例如羥基、羧基、羰基、胺基等)。
再者,所謂水溶性,意指於25℃下,對象物質之1質量%以上溶解於水中。
作為核心粒子之樹脂,可為帶電性之樹脂(具有帶電性基(例如可極化之官能基、極性基)之樹脂),亦可為非帶電性之樹脂(不具有帶電性基之樹脂),就提高帶電量之觀點而言,可為帶電性之樹脂。
又,核心粒子之樹脂亦可為非帶電性之樹脂與帶電性之樹脂之混合體或共聚物。
作為帶電性之樹脂,例如可列舉:具有帶電性基之聚合成分之均聚物、具有帶電性基之聚合成分與不具有帶電性基之聚合成分之共聚物等。
另一方面,作為非帶電性之樹脂,例如可列舉不具有帶電性基之聚合成分之均聚物。
再者,該等各聚合成分可單獨使用1種亦可併用2種以上。
此處,作為帶電性基(例如極性基、可極化之官能基),可列舉鹼基或酸基。
作為帶電性基之鹼基(以下稱為陽離子性基)例如可列舉:胺基、四級銨基(亦包含該等基之鹽)。該等陽離子性基例如有對粒子賦予帶正電極性之傾向。
作為帶電性基之酸基(以下稱為陰離子性基)例如可列舉:酚基、羧基、羧酸鹽基、磺酸基、磺酸鹽基、磷酸基、磷酸鹽基及四苯基硼基(亦包含該等基之鹽)。該等陰離子性基例如有對粒子賦予帶負電極性之傾向。
作為帶電性基,此外亦可列舉氟基、苯基、羥基等。
以下,對各聚合成分進行說明。
再者,於下述說明中,「(甲基)丙烯酸酯」等之記述係包含「丙
烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」等兩者之表述。
作為具有陽離子性基之聚合成分(以下稱為陽離子性聚合成分),例如可列舉下述者。具體而言可列舉:(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二丁胺基乙酯、(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-二己胺基乙酯等具有脂肪族胺基之(甲基)丙烯酸酯類;二甲胺基苯乙烯、二乙胺基苯乙烯、二甲胺基甲基苯乙烯、二辛基胺基苯乙烯等具有含氮基之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;乙烯基胺、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、乙烯基吡咯啶胺基醚、N-乙烯基-2-吡咯啶酮等吡咯啶類;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)丙烯醯基哌啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基哌等哌啶類;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-乙烯基唑等唑類;4-乙烯基、(甲基)丙烯酸啉基乙酯等類等。
再者,陽離子性聚合成分亦可於聚合前或聚合後四級銨鹽化而形成鹽結構。四級銨鹽化例如可藉由使陽離子性基與烷基鹵化物類或對甲苯磺酸酯類進行反應而實現。
作為具有陰離子性基之聚合成分(以下稱為陰離子性聚合成分),例如可列舉具有羧酸基之聚合成分、具有磺酸基之聚合成分、具有磷
酸基之聚合成分等。
作為具有羧酸基之聚合成分,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、丁烯酸、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基順丁烯二酸、該等之酸酐、其單烷基酯或羧基乙基乙烯醚、羧基丙基乙烯醚之類之具有羧基之乙烯醚類、及其鹽等。
作為具有磺酸基之聚合成分,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-磺丙酯、伊康酸雙(3-磺丙基)酯等及其鹽。又,作為具有磺酸基之聚合成分,此外亦可列舉(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯之硫酸單酯及其鹽。
作為具有磷酸基之聚合成分,例如可列舉:乙烯基膦酸、磷酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酸性磷氧基乙酯、(甲基)丙烯酸酸性磷氧基丙酯、磷酸雙(甲基丙烯醯氧基乙基)酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸二苯酯、2-丙烯醯氧基乙基磷酸二苯酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸二丁酯、2-丙烯醯氧基乙基磷酸二丁酯、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸二辛酯等。
再者,陰離子性聚合成分亦可於聚合前或聚合後銨鹽化而形成鹽結構。銨鹽化例如可藉由使陰離子性基與三級胺類或氫氧化四級銨類進行反應而實現。
作為具有氟基之聚合成分,例如可列舉:具有氟基之(甲基)丙烯酸酯單體,具體而言可列舉:(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸五氟丙酯、(甲基)丙烯酸全氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟丁基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟癸基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟甲基三氟乙酯、(甲基)丙烯酸六氟丁酯等。
作為具有苯基之聚合成分,例如可列舉:苯乙烯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有羥基之聚合成分,例如可列舉:(甲基)丙烯酸羥基烷基酯(例如(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯等)、烯丙醇、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯等,此外亦可列舉:使具有縮水甘油基之單體進行共聚後開環而成者、或藉由使具有第三丁氧基等之單體進行聚合後進行水解而導入OH基者。
作為不具有帶電性基之聚合成分,可列舉:非離子性聚合成分(nonionic polymerization component),例如可列舉:(甲基)丙烯腈、(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、乙烯基咔唑、氯乙烯、偏二氯乙烯、異戊二烯、丁二烯、乙烯基吡咯啶酮等。
作為核心粒子之樹脂之重量平均分子量,較理想為1000以上且100萬以下,更理想為1萬以上且20萬以下。
作為交聯劑,可列舉選自環氧化合物、碳二醯亞胺化合物、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、及醯肼化合物中之至少1種。
該等交聯劑之含量相對於核心粒子整體,可為0.5質量%以上且20質量%以下,較理想為0.5質量%以上且10質量%以下,更理想為0.5質量%以上且5質量%以下。
若將交聯劑之含量設為上述範圍內,則變得容易實現圖像顯示用粒子之高閾值電壓。
環氧化合物較佳為具有複數個(例如2個以上、5個以下)環氧基之化合物,且為水溶性。具體而言,例如可列舉多官能脂肪族聚縮水甘油醚化合物。
作為環氧化合物,例如可列舉:山梨糖醇聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、二
甘油聚縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、(聚)乙二醇二縮水甘油醚等。
碳二醯亞胺化合物較佳為具有「-N=C=N-」基之化合物,且為水溶性。具體而言,例如可列舉下述通式(B)所表示之碳二醯亞胺化合物。
通式(B)R1-N=C=N-R2
通式(B)中,R1及R2分別獨立表示經取代或未經取代之烷基、或者經取代或未經取代之苯基。
作為碳二醯亞胺化合物,例如可列舉:二環己基碳二醯亞胺、二異丙基碳二醯亞胺、1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽、N-第三丁基-N-乙基碳二醯亞胺、二-第三丁基碳二醯亞胺、二-對甲苯基碳二醯亞胺等。
作為異氰酸酯化合物,可列舉水分散型異氰酸酯。水分散型異氰酸酯係藉由親水化之異氰酸酯而保護其他異氰酸酯,穩定地分散於水中,並藉由蒸發水而進行交聯,故而發揮作為水系樹脂之交聯劑之功能。
作為水分散型異氰酸酯化合物,例如可列舉六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。
作為氮丙啶化合物,例如可列舉多官能之氮丙啶化合物,具體而言可列舉:2,2-雙羥基甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基丙酸)]酯、4,4-雙(伸乙基亞胺基羰基胺基)二苯基甲烷。
作為醯肼化合物,可列舉多官能之醯肼化合物,具體可列舉:己二酸二醯肼、癸二酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼、聚丙烯酸醯肼等。
作為著色劑,可列舉有機或無機顏料、或油溶性染料等,例如可列舉:磁鐵礦、鐵氧體等磁性粉;碳黑、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋅、酞菁銅系青藍色色料、偶氮系黃色色料、偶氮系品紅色料、喹吖啶酮系品紅色料、紅色色料、綠色色料、藍色色料等公知之著色劑。具體而言,作為著色劑,可列舉:苯胺藍、油溶藍(Calco oil blue)、鉻黃、群青、杜邦油紅(DuPont oil red)、喹啉黃、氯化亞甲基藍、酞菁藍、孔雀綠草酸鹽、燈黑、孟加拉玫瑰紅、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、C.I.顏料藍15:3等。
作為著色劑之調配量,相對於核心粒子之樹脂較理想為10質量%以上且99質量%以下,更理想為30質量%以上且99質量%以下。
於核心粒子中亦可含有其他調配材料。
作為其他調配材料,例如可列舉帶電控制材料、磁性材料。
作為帶電控制材料,可使用電子照相用增色劑材料中所使用之公知者,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、藉由各種偶合劑而經表面處理之氧化金屬粒子。
作為磁性材料,使用視需要經彩色塗佈之無機磁性材料或有機磁性材料。又,透明之磁性材料、尤其是透明有機磁性材料不易阻礙
著色顏料之顯色,比重亦比無機磁性材料小而更理想。
作為經著色之磁性材料(經彩色塗佈之材料),例如可列舉日本專利特開2003-131420公報記載之小徑著色磁性粉。可使用包含成為核之磁性粒子與積層於該磁性粒子表面上之著色層者。並且,作為著色層,雖可選擇藉由顏料等對磁性粉以不透過之方式進行著色等,但例如較佳為使用光干涉薄膜。所謂該光干涉薄膜,係指將SiO2或TiO2等非彩色材料製成具有與光之波長同等之厚度之薄膜,且藉由薄膜內之光干涉而選擇性地反射光之波長者。
被覆層係藉由含有具有溶解於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之親分散介質部與不溶於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之疏分散介質部之樹脂(以下稱為「被覆層之樹脂」)的組合物而形成。
此處,所謂被覆層之樹脂之親分散介質部,意指構成該親分散介質部之聚合成分可溶於分散介質。並且,所謂可溶於分散介質,意指於25℃下,對象物質之1質量%以上溶解於分散介質。
另一方面,所謂被覆層之樹脂之疏分散介質部,意指構成該疏分散介質部之聚合成分不溶於分散介質。並且,所謂不溶於分散介質,意指於25℃下,對象物質之0.01質量%以下溶解於分散介質。
再者,就圖像顯示用粒子之製法上之觀點而言,被覆層可就樹脂單獨(即被覆於核心粒子之前)而言可溶於分散介質,於被覆於核心粒子後不溶於分散介質。
作為實現其之方法,例如可列舉:使被覆層之樹脂進行交聯之方法、使樹脂鍵結於核心粒子之表面之方法、使樹脂多點吸附於核心粒子之表面之方法。
作為被覆層之樹脂,具體而言,例如可列舉包含具有聚矽氧鏈
之聚合成分或具有烷基鏈之聚合成分、具有帶電性基之聚合成分、及視需要之其他聚合成分之共聚物的樹脂。
此處,被覆層可含有非交聯之樹脂,亦可含有樹脂之交聯體。
即,被覆層例如可為含有樹脂之組合物,亦可為含有樹脂之組合物之樹脂交聯體。
尤其是於被覆層為樹脂交聯體之情形時,變得容易實現圖像顯示用粒子之高閾值電壓。
作為使被覆層之樹脂交聯之方法,可列舉:使作為樹脂之聚合成分之具有反應性基(交聯性基)之聚合成分進行聚合而使樹脂交聯之方法;與樹脂另外添加交聯劑而使樹脂交聯之方法。
作為具有聚矽氧鏈之聚合成分(具有聚矽氧鏈之單體),例如為具有聚矽氧鏈之巨單體,具體而言,例如可列舉:單末端具有(甲基)丙烯酸酯基之二甲基聚矽氧單體(下述結構式1所表示之聚矽氧化合物,例如JNC公司製造之Silaplane FM-0711、FM-0721、FM-0725等,信越化學工業股份有限公司之X-22-174DX、X-22-2426、X-22-2475等)等。
結構式1中,R1表示氫原子、或甲基。R1'表示氫原子、或碳數1以上且4以下之烷基。n表示自然數(例如為1以上且1000以下,較理想為3以上且100以下)。x表示1以上且3以下之整數。
作為具有烷基鏈之聚合成分,例如可列舉(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯。作為(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯,例如可為具有碳數4以上之烷基鏈者,可列舉:(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。
再者,所謂長鏈烷基,例如意指碳數4以上且30以下左右之烷基鏈。
作為具有帶電性基之聚合成分,與作為核心粒子之樹脂之聚合成分所說明之具有帶電性基之聚合成分相同。
作為其他聚合成分,可列舉不具有帶電性基之聚合成分、具有反應性基之聚合成分。
作為不具有帶電性基之聚合成分,與作為核心粒子之樹脂之聚合成分所說明之不具有帶電性基之聚合成分相同。
作為具有反應性基之聚合成分,例如可列舉:具有環氧基之(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、具有異氰酸酯基之異氰酸酯系單體(例如昭和電工之Karenz AOI(丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯)、Karenz MOI(甲基丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯))、具有經封端之異氰酸酯基之異氰酸酯系單體(例如昭和電工之Karenz MOI-BM(甲基丙烯酸2-(0-[1'-甲基亞丙基胺基]羧基胺基)乙酯)、Karenz MOI-BP(甲基丙烯酸2-[(3,5-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙酯))等。
若使用具有反應性基之聚合成分作為此種被覆層之樹脂之聚合
成分,則被覆層之樹脂自身進行交聯,被覆層成為樹脂交聯體。又,於被覆層之樹脂之反應性基與核心粒子之表面之官能基鍵結之狀態下而將被覆層被覆於核心粒子。
此處,具有反應性基之聚合成分除用作被覆層之樹脂之聚合成分以外,亦可與被覆層之樹脂分開作為交聯劑而添加至體系中,使被覆層之樹脂進行交聯。
於被覆層之樹脂中,具有聚矽氧鏈之聚合成分以相對於總聚合成分(總聚合成分)所占之莫耳比計,較理想為1莫耳%以上且30莫耳%以下,更理想為1莫耳%以上且20莫耳%以下。
於被覆層之樹脂中,具有帶電性基之聚合成分以相對於總聚合成分(總聚合成分)所占之莫耳比計,較理想為1莫耳%以上且50莫耳%以下,更理想為10莫耳%以上且30莫耳%以下。
於被覆層之樹脂中,具有反應性基之聚合成分以相對於總聚合成分(總聚合成分)所占之莫耳比計,較理想為1莫耳%以上且40莫耳%以下,更理想為1莫耳%以上且30莫耳%以下。
作為被覆層之樹脂之重量平均分子量,較理想為500以上且100萬以下,更理想為1000以上且100萬以下。
於被覆層中亦可含有其他調配材料。
作為其他調配材料,例如可列舉:帶電控制劑或磁性材料等。
上述所說明之被覆層尤佳為包含1)具有聚矽氧鏈之樹脂、2)具有帶電性基之樹脂、3)具有交聯性基之樹脂、4)具有與交聯性基進行交聯之官能基之樹脂作為被覆層之樹脂的構成。
本實施形態之圖像顯示用粒子之平均粒徑(體積平均粒徑)例如為
0.1μm以上且10μm以下,但可根據用途選擇,並不限定於此。
平均粒徑係使用大塚電子股份有限公司製造之Photal FPAR-1000(動態光散射式粒徑分佈測定裝置)進行測定,並藉由馬誇特(MARQUARDT)法進行分析。
作為本實施形態之圖像顯示用粒子之製造方法之一例,例如可列舉下述製法,但並不限定於此。
首先,將核心粒子之樹脂、交聯劑、著色劑、及其他調配材料混合於第1溶劑中,製備溶解有核心粒子之樹脂及交聯劑之混合液。
此處,第1溶劑係可於下述第2溶劑(可形成連續相之不良溶劑)中形成分散相之良溶劑,且選自沸點比第2溶劑低並且溶解核心粒子之樹脂及交聯劑之溶劑。
作為第1溶劑,例如可應用水。
其次,將所獲得之混合液與第2溶劑進行混合、攪拌,以第2溶劑為連續相使混合液乳化,製備乳化液。
並且,藉由加熱等去除(乾燥)乳化液中之第1溶劑,析出核心粒子之樹脂、交聯劑,而以含有該等與著色劑及其他調配材料之粒狀物獲得核心粒子(分散於第2溶劑中之核心粒子)。
此處,第2溶劑係可對成為分散相之第1溶劑形成連續相之不良溶劑,且選自沸點比第1溶劑高並且不溶解核心粒子之樹脂及交聯劑之溶劑。
作為第2溶劑,例如可列舉用以使所獲得之圖像顯示用粒子分散之分散介質。
其次,將被覆層之樹脂與其他調配材料混合於第3溶劑中,製備溶解有被覆層之樹脂之混合液。
此處,第3溶劑亦為可於第2溶劑(可形成連續相之不良溶劑)中形
成分散相之良溶劑,且選自沸點比第2溶劑低並且溶解被覆層之樹脂之溶劑。又,第3溶劑可選自不溶解核心粒子之樹脂及交聯劑之溶劑。
作為第3溶劑,例如可列舉:異丙醇(IPA,isopropanol)、甲醇、乙醇、丁醇、四氫呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。
其次,一面施加超音波一面將所獲得之混合液滴加至分散有核心粒子之第2溶劑中。
並且,藉由加熱及減壓等去除(乾燥)乳化液中之第3溶劑,使被覆層之樹脂析出至核心粒子之表面,而於核心粒子之表面形成含有其與其他調配材料之被覆層。
其後,為了以樹脂交聯體製成核心粒子(及被覆層),進行用以使樹脂交聯化之加熱處理。
如此,獲得於核心粒子之表面形成有被覆層之圖像顯示用粒子,並且獲得含有其之圖像顯示用粒子分散液。
此處,亦可對所獲得之圖像顯示用粒子分散液視需要例如利用分散介質(溶劑)進行稀釋。再者,為了獲得含有2種以上之圖像顯示用粒子之圖像顯示用粒子分散液,只要於製作各分散液後將該等混合即可。
本實施形態之圖像顯示用粒子分散液包含分散介質及分散於分散介質中之本實施形態之圖像顯示用粒子。
作為分散介質,並無特別限制,可選擇低介電溶劑(例如介電常數為5.0以下,較理想為3.0以下)。分散介質亦可併用低介電溶劑以外之溶劑,但較佳為含有50體積%以上之低介電溶劑。再者,低介電常數之介電常數可藉由介電常數計(Nihon Rufuto製造)而求出。
作為低介電溶劑,例如可列舉:鏈烷系烴溶劑、聚矽氧油、氟
系液體等源自石油之高沸點溶劑。
作為低介電溶劑,例如可根據圖像顯示用粒子之被覆層之樹脂之聚合成分之種類進行選擇。具體而言,例如於應用具有聚矽氧鏈之成分作為被覆層之樹脂之聚合成分之情形時,可選擇聚矽氧油作為分散介質。又,於應用具有烷基鏈之成分作為被覆層之樹脂之聚合成分之情形時,可選擇鏈烷系烴溶劑作為分散介質。
但並非限定於此,例如即便於應用具有聚矽氧鏈之成分作為被覆層之樹脂之聚合成分之情形時,亦可選擇鏈烷系烴溶劑作為分散介質。
作為聚矽氧油,具體而言可列舉:矽氧烷鍵上鍵結有烴基之聚矽氧油(例如二甲基聚矽氧油、二乙基聚矽氧油、甲基乙基聚矽氧油、甲基苯基聚矽氧油、二苯基聚矽氧油等)。該等之中,尤其較理想為二甲基聚矽氧。
作為鏈烷系烴溶劑,可列舉碳數20以上(沸點80℃以上)之正構鏈烷系烴、異構鏈烷系烴,但就安全性、揮發性等原因而言,較理想為使用異構鏈烷。具體而言可列舉:Shellsol 71(Shell Sekiyu製造)、Isopar O、Isopar H、Isopar K、Isopar L、Isopar G、Isopar M(Isopar為Exxon公司之商品名)或IP Solvent(出光石油化學製造)等。
於本實施形態之圖像顯示用粒子分散液中,亦可視需要添加酸、鹼、鹽、分散劑、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、防腐劑等。又,亦可於本實施形態之圖像顯示用粒子分散液中添加帶電控制劑。
本實施形態之圖像顯示用粒子分散液中之圖像顯示用粒子之濃度可根據顯示特性、回應特性、或者其用途進行各種選擇,但較理想為在0.1質量%以上且30質量%以下之範圍內進行選擇。於將顏色不同之粒子進行混合之情形時,較理想為該粒子總量在該範圍內。
本實施形態之圖像顯示用粒子分散液可利用於圖像顯示方式之顯示媒體、圖像顯示方式之調光媒體(調光元件)、液體顯影方式電子照相系統之液體增色劑等。再者,作為圖像顯示方式之顯示媒體、圖像顯示方式之調光媒體(調光元件),有公知之使粒子群於電極(基板)面之對向方向移動之方式、與此不同而於沿電極(基板)面之方向移動之方式(所謂共平面型元件)、或將該等組合而成之混合型元件。
再者,於本實施形態之圖像顯示用粒子分散液中,若混合顏色或帶電極性不同之複數種粒子用作圖像顯示用粒子,則可實現彩色顯示。
以下,對實施形態之顯示媒體及顯示裝置之一例進行說明。
圖1係本實施形態之顯示裝置之概略構成圖。圖2A及圖2B係示意性地表示於本實施形態之顯示裝置之顯示媒體之基板間施加電壓時之粒子群之移動態樣的說明圖。
本實施形態之顯示裝置10係應用上述本實施形態之圖像顯示用粒子分散液作為該顯示媒體12之含有分散介質50與粒子群34之粒子分散液的形態。即,其係於分散介質50中分散有作為粒子群34之本實施形態之圖像顯示用粒子的形態。
如圖1所示,本實施形態之顯示裝置10包含:顯示媒體12、對顯示媒體12施加電壓之電壓施加部16、及控制部18。
顯示媒體12包含:設為圖像顯示面之顯示基板20、與顯示基板20隔開間隙而相對向之背面基板22、將該等基板間保持為特定間隔並且將顯示基板20與背面基板22之間劃分成複數個單元之間隙構件24、與封入至各單元內之粒子群34不同之具有光學反射特性之反射粒子群36。
所謂上述單元,係表示由顯示基板20、背面基板22、及間隙構
件24所包圍之區域。於該單元中封入有分散介質50。粒子群34包含複數個粒子,且分散於該分散介質50中,並根據形成於單元內之電場強度於顯示基板20與背面基板22之間通過反射粒子群36之間隙進行移動。
再者,亦可藉由於該顯示媒體12上以與顯示圖像時之各像素對應之方式設置間隙構件24,以與各像素對應之方式形成單元,而使顯示媒體12進行以像素為單位之顯示。
又,於本實施形態中,為了簡化說明,使用著眼於1個單元之圖來說明本實施形態。以下,對各構成進行詳細說明。
首先,針對於一對基板進行說明。
顯示基板20於支持基板38上依序積層有正面電極40及表面層42。背面基板22於支持基板44上積層有背面電極46及表面層48。
顯示基板20、或顯示基板20與背面基板22兩者具有透光性。此處,所謂本實施形態中之透光性,係表示可見光之透過率為60%以上。
作為支持基板38及支持基板44之材料,可列舉玻璃或塑膠,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、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、聚醯碸樹脂等。
作為正面電極40及背面電極46之材料,可列舉:銦、錫、鎘、銻等之氧化物;ITO(Indium Tin Oxides,氧化銦錫)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。正面電極40及背面電極46可為該等之單層膜、混合膜或複合膜中之任一者。正面電極40及背面電極46之厚度例如較佳為100Å以上且2000Å以下。背面電極46及正面電極40例如可形成為矩陣狀、或條紋狀。
又,亦可將正面電極40埋入支持基板38中。又,亦可將背面電極46埋入支持基板44中。於該情形時,根據粒子群34之各粒子之組成
等選擇支持基板38及支持基板44之材料。
再者,亦可使背面電極46及正面電極40分別與顯示基板20及背面基板22分離而配置於顯示媒體12之外部。
再者,上述中,對顯示基板20與背面基板22兩者具備電極(正面電極40及背面電極46)之情形進行了說明,但亦可僅設置於任一者上而進行主動矩陣驅動。
又,為了實施主動矩陣驅動,支持基板38及支持基板44亦可於每個像素具備TFT(Thin film transistor,薄膜電晶體)。可於背面基板22而非顯示基板具備TFT。
其次,對表面層進行說明。
表面層42及表面層48分別形成於正面電極40及背面電極46上。作為表面層42及表面層48所含之材料,例如可列舉: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、共聚尼龍、紫外線硬化丙烯酸系樹脂、氟樹脂等。
表面層42及表面層48可含有上述樹脂與電荷傳輸物質,亦可含有具有電荷傳輸性之自我支持性之樹脂。
其次,對間隙構件進行說明。
用以保持顯示基板20與背面基板22間之間隙之間隙構件24例如可使用熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子束硬化樹脂、光硬化樹脂、橡膠、金屬等。
間隙構件24亦可與顯示基板20及背面基板22中之任一者一體化。於該情形時,可藉由進行蝕刻支持基板38或支持基板44之蝕刻處理、雷射加工處理、使用預先所製作之模具進行加壓加工處理或印刷處理等而製作。
於該情形時,間隙構件24係製作於顯示基板20側、背面基板22
側中之任一者或兩者上。
間隙構件24可為有色亦可為無色,較佳為無色透明,於該情形時,例如可使用聚苯乙烯、聚酯或丙烯酸系樹脂等透明樹脂等。
又,較理想為粒子狀之間隙構件24亦為透明,除聚苯乙烯、聚酯或丙烯酸系樹脂等透明樹脂粒子以外,亦可使用玻璃粒子。
再者,所謂「透明」,係表示對可見光具有60%以上之透過率。
其次,針對反射粒子群進行說明。
反射粒子群36係包含與粒子群34不同之具有光學反射特性之反射粒子,且發揮作為顯示與粒子群34不同顏色之反射構件之功能者。並且,亦具有作為不會阻礙顯示基板20與背面基板22之基板間之移動而進行移動之空隙構件之功能。即,粒子群34之各粒子通過反射粒子群36之間隙,自背面基板22側向顯示基板20側、或自顯示基板20側向背面基板22側移動。作為該反射粒子群子36之顏色,例如可選擇白色或黑色以成為背景色,亦可為其他顏色。又,反射粒子群36可為未帶電之粒子群(即,不根據電場進行移動之粒子群),或亦可為帶電之粒子群(根據電場進行移動之粒子群)。再者,於本實施形態中,反射粒子群36係對未帶電之粒子群且為白色之情形進行說明,但並不限定於此。
反射粒子群36之粒子例如可列舉於樹脂(例如聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA,polymethyl methacrylate)、丙烯酸系樹脂、酚樹脂、甲醛縮合物等)中分散有白色顏料(例如氧化鈦、氧化矽、氧化鋅等)之粒子。又,於應用白色以外之粒子作為反射粒子群36之粒子之情形時,例如亦可使用內包有所需顏色之顏料或染料之上述樹脂粒子。顏料或染料例如只要為RGB(Red Green Blue,紅/綠/藍)或YMC(Yellow Magenta Cyan,黃/品紅/青藍)色,則可列舉用於印刷油墨或彩色增色劑之通常
之顏料或染料。
於向基板間封入反射粒子群36時,例如係藉由噴墨法等進行。又,於將反射粒子群36固定化之情形時,例如於封入反射粒子群36後進行加熱(及若需要則加壓)而熔解反射粒子群36之粒子群表層,藉此維持粒子間隙並進行操作。
其次,對顯示媒體之其他構成進行說明。
作為顯示媒體12中之單元之大小,與顯示媒體12之解像度密切相關,單元越小則可製作顯示越高解像度之圖像之顯示媒體12,通常,顯示媒體12之顯示基板20之板面方向之長度為10μm以上且1mm以下左右。
再者,作為單元中之相對於總質量之粒子群34之含量(質量%),只要為可獲得所需色相之濃度,則並無特別限定,作為顯示媒體12而言,有效的是根據單元之厚度(即,顯示基板20與背面基板之基板間之距離)調整含量。即,為了獲得所需之色相,單元變得越厚則含量變得越少,單元變得越薄則越可增多含量。一般而言為0.01質量%以上且50質量%以下。
於經由間隙構件24而將顯示基板20及背面基板22相互固定時,使用螺栓與螺母之組合、夾板、夾具、基板固定用之框等固定機構。又,亦可使用接著劑、熱熔融、超音波接合等固定方法。
此種顯示媒體12例如使用於進行圖像之保存及重寫之公告板、傳閱報板、電子黑板、廣告、招牌、閃爍標識、電子紙、電子報刊、電子書籍、及與影印機、印表機一同使用之文檔用紙等。
如上述所示,本實施形態之顯示裝置10包含:顯示媒體12、對顯示媒體12施加電壓之電壓施加部16、及控制部18(參照圖1)。
電壓施加部16電性連接於正面電極40及背面電極46。再者,於本實施形態中,對正面電極40及背面電極46兩者電性連接於電壓施加
部16之情形進行說明,但亦可將正面電極40及背面電極46中之一者接地,將另一者與電壓施加部16連接。
電壓施加部16以與控制部18進行信號交換之方式連接。
可將控制部18設為包含管理裝置整體之動作之CPU(Central Processing Unit,中央處理裝置)、暫時記憶各種資料之RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)、及預先記憶有控制裝置整體之控制程式等各種程式之ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)之微電腦。
電壓施加部16係用以對正面電極40及背面電極46施加電壓之電壓施加裝置,於正面電極40及背面電極46間施加根據控制部18之控制之電壓。
其次,對顯示裝置10之作用進行說明。該作用係按照控制部18之動作進行說明。
此處,對封入至顯示媒體12中之粒子群34帶正極性電之情形進行說明。又,以分散介質50為透明且反射粒子群36為白色者進行說明。即,於本實施形態中,對顯示媒體12係藉由粒子群34之移動而顯示出其所呈現出之顏色,且顯示利用反射粒子群36所形成之白色作為其背景色之情形進行說明。
再者,下述動作於說明上係對粒子群34附著於背面基板22側之狀態起之動作進行說明。
首先,向電壓施加部16輸出表示以正面電極40成為負極且背面電極46成為正極之方式施加特定時間之電壓的動作信號。自圖2A所示之狀態起,若使施加於電極間之電壓上升而施加正面電極40為負極且濃度變動停止之閾值電壓以上之電壓,則於粒子群34之凝集力降低之狀態下,帶正極電之粒子群34向顯示基板20側移動,到達顯示基板20(參照圖2B)。
並且,若結束對電極間之施加,則粒子群34被束縛於表面基板20側,粒子群34所呈現出之顏色係作為以作為反射粒子群36之顏色之白色為背景色而自顯示基板20側視認之顯示媒體12之顏色而被視認。
其次,於正面電極40與背面電極46之電極間,向電壓施加部16輸出表示以正面電極40成為正極且背面電極46成為負極之方式施加特定時間之電壓的動作信號。若使施加於電極間之電壓上升而施加正面電極40為正極且濃度變動停止之閾值電壓以上之電壓,則於粒子群34之凝集力降低之狀態下,帶正極電之粒子群34向背面基板22側移動,到達背面基板22(參照圖2A)。
並且,若結束對電極間之施加,則粒子群34被束縛於背面基板22側,另一方面,作為反射粒子群36之顏色之白色係作為自顯示基板20側所視認出之顯示媒體12之顏色被視認。再者,粒子群34被反射粒子群36掩蔽而變得難以視認。
此處,向電極間之電壓施加時間只要作為表示動作中之電壓施加之電壓施加時間之資訊預先記憶於控制部18內之省略圖示之ROM等記憶體等中即可。並且,於實施處理時,只要讀取出表示該電壓施加時間之資訊即可。
如此,於本實施形態之顯示裝置10中,藉由使粒子群34到達顯示基板20或背面基板22並附著、凝集而進行顯示。
再者,於上述本實施形態之顯示媒體12及顯示裝置10中,對在基板20上設置正面電極40、在背面基板22上設置背面電極46並對該電極間(即基板間)施加電壓而使粒子群34於該基板間移動從而進行顯示的形態進行了說明,但並不限定於此,例如亦可為於顯示基板20上設置正面電極40,另一方面於間隙構件上設置電極,於該電極間施加電壓而使粒子群34於顯示基板20與間隙構件之間移動從而進行顯示的形態。
又,於上述本實施形態之顯示媒體12及顯示裝置10中,對應用1種(1色)粒子群作為粒子群34之形態進行了說明,但並不限定於此,亦可為以帶電極性不同或閾值電壓不同之組合應用2種(2色)以上之粒子群之形態。
具體而言,例如可列舉應用帶正電性之第1粒子群、帶負電性之第2粒子群、帶正電性且與第1粒子群之粒子閾值電壓不同、並且粒徑較大之第3粒子群作為粒子群34的形態。
以下,列舉實施例進而具體地說明本發明。但該等各實施例並非限制本發明者。再者,文中只要未特別說明,則「份」「%」意指「質量份」、「質量%」。
於作為核心粒子之樹脂之苯乙烯丙烯酸系樹脂X345(星光PMC公司製造)40質量份、作為交聯劑之碳二醯亞胺化合物(1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽(和光純藥公司製造))5質量份、作為著色劑之青藍色顏料(「H525F(山陽色素公司製造)」)50質量份中,以該等整體成為15質量%之方式添加水,製備水分散液。
其次,以所獲得之水分散液為分散相,以添加有1質量%聚矽氧油溶液(界面活性劑「KF-6028(信越化學工業公司製造)」之聚矽氧油「KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造)」)為連續相,將該等以質量比(連續相:分散相)10:1進行混合,利用均質器進行乳化,製備乳化液。
其次,對所獲得之乳化液藉由蒸發器於60℃下乾燥6小時,去除乳化液中之水,獲得核心粒子。所獲得之核心粒子之平均粒徑為0.6μm,且C.V.值(表示單分散性之指標:Coefficient of Variation(變異係數):CV[%]=(σ/D)×100(σ:標準偏差,D:平均粒徑))為25%。
其次,使用離心分離機利用聚矽氧油清洗分散於液體中之核心粒子之分散液,製備10質量%之核心粒子分散液。
其次,準備作為具有聚矽氧鏈之聚合成分之「Silaplane FM-0721(JNC公司製造),重量平均分子量Mw=5000,結構式1[R1=甲基,R1'=丁基,n=68,x=3]」、作為具有帶電性基之聚合成分之具有苯氧基之聚合成分「AMP-10G(新中村化學公司製造)」、作為具有反應性基(交聯性基)之聚合成分之異氰酸酯系單體(具有經封端化之異氰酸酯基之異氰酸酯系單體「Karenz MOI-BP(昭和電工公司製造),甲基丙烯酸2-[(3,5-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙酯」)、及作為與異氰酸酯進行交聯反應之聚合成分之HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate,甲基丙烯酸2-羥基乙酯)的共聚物[莫耳比3/26/2/69,記載之順序]。將其設為被覆層之樹脂A。
其次,將2g之該被覆層之樹脂A添加至第三丁醇中,製備第三丁醇10質量%溶液。
其次,向核心粒子分散液10g中以2ml/s之滴加速度添加第三丁醇10g、第三丁醇10質量%溶液20g、及聚矽氧油18g並進行攪拌後,藉由蒸發器於50℃下乾燥1小時,去除核心粒子分散液中之第三丁醇,使被覆層之樹脂析出於核心粒子,獲得於核心粒子之表面形成被覆層之粒狀物。
其次,將該粒子分散液於130℃下加熱1小時,而使構成核心粒子及被覆層之樹脂進行交聯。
經由上述步驟,獲得於核心粒子之表面形成被覆層之圖像顯示用粒子之分散液。
再者,分散於液體中之圖像顯示用粒子係使用離心分離機並利用聚矽氧油進行清洗,以分散於聚矽氧油中之圖像顯示用粒子分散液獲得。
依據表1,變更核心粒子之組成,除此以外,利用與實施例1相同之方式獲得圖像顯示用粒子及其分散液。
於核心粒子之製作中未調配交聯劑,除此以外,利用與實施例1相同之方式獲得圖像顯示用粒子及其分散液。
依據表2,變更核心粒子之組成,進而未進行130℃之加熱,未實施交聯,除此以外,利用與實施例1相同之方式獲得圖像顯示用粒子及其分散液。
依據表2,變更核心粒子之組成,除此以外,利用與實施例1相同之方式獲得圖像顯示用粒子及其分散液。
使用下述樹脂B作為被覆層之樹脂而製作粒子,除此以外,利用與實施例1相同之方式獲得圖像顯示用粒子、及其分散液。
準備作為具有烷基鏈之聚合成分之「甲基丙烯酸硬脂酯」、作為具有帶電性基之聚合成分之具有苯氧基之聚合成分「AMP-10G(新中村化學公司製造)」、作為具有反應性基(交聯性基)之聚合成分之異氰酸酯系單體(具有經封端化之異氰酸酯基之異氰酸酯系單體「Karenz MOI-BP(昭和電工公司製造),甲基丙烯酸2-[(3,5-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙酯」)、及作為與異氰酸酯進行交聯反應之聚合成分之HEMA(甲基丙烯酸2-羥基乙酯)的共聚物[莫耳比5/26/2/67,記載之順序]。將其設為被覆層之樹脂B。
依據表1,變更核心粒子之組成,除此以外,利用與實施例16相同之方式獲得圖像顯示用粒子及其分散液。
依據表1,變更核心粒子之組成,除此以外,利用與實施例1相同之方式獲得圖像顯示用粒子及其分散液。
依據表2,變更核心粒子之組成,除此以外,利用與實施例16相同之方式獲得圖像顯示用粒子及其分散液。
將各例所獲得之圖像顯示用粒子(青藍色粒子)與白色粒子以固形物成分計圖像顯示用粒子(青藍色粒子)成為0.1g、白色粒子成為2.0g之方式進行稱量、混合,以液量成為10g之方式添加聚矽氧油KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造),進行超音波攪拌,製備圖像顯示用粒子分散液。
再者,白色粒子係使用以下述方式製作者。
於安裝有回流冷凝管之三口燒瓶500ml中,添加2-乙烯基萘(新日鐵化學公司製造)45g、Silaplane FM-0721(JNC公司製造)45g、聚矽氧油KF-96L-1cs(信越化學工業公司製造)240g。升溫至65℃後,進行利用氮氣之起泡15分鐘,投入過氧化月桂醯(Aldrich公司製造)2.3g作為起始劑。於氮氣環境下、65℃下聚合24小時。以8,000rpm將所獲得之懸濁液離心分離10分鐘並去除上清液後,使用聚矽氧油KF-96L-2cs(信越化學工業公司製造)反覆進行使其再分散之清洗步驟3次。最後利用聚矽氧油調整為粒子固形物成分濃度40質量%,獲得白色粒子之分散液。體積平均粒徑為450nm。
於利用濺鍍法成膜有厚度50nm之銦錫氧化物(ITO)作為電極之玻璃基板上旋轉塗佈氟樹脂CYTOP(旭硝子公司製造)之溶液,於130℃下乾燥1小時,形成膜厚為80nm之表面層。準備2片以此種方式所製作之附有表面層之ITO基板,將其設為顯示基板、及背面基板。將50μm之鐵氟龍(Teflon,註冊商標)片設為間隔件,使彼此之表面層相對向而將顯示層重疊於背面基板上,並利用夾具固定。
向以此種方式所製作之評價用之空單元中注入粒子分散液,製成評價用單元。
圖像顯示用粒子之閾值電壓(初始閾值電壓)係使用濃度計(X-Rite公司製造,X-Rite 939)進行測定。以下述方式對所製作之評價單元之目視面之反射率成為90%(記作「E90」)之閾值電壓進行測定。
使用所製作之評價用單元,以正面電極為負之方式於電極間施加15V之電位差5秒。若使分散之帶正電之青藍色粒子向負側電極即正面電極側移動,並自顯示基板側進行觀察,則觀察到青藍色。對此時之青藍色顏料於吸收波長即600nm下之反射率進行測定。
將結果示於表1及表2。
若將上述實施例1~12與比較例1、及實施例16~22與比較例5進行比較,則可知核心粒子經交聯之粒子之閾值電壓比核心粒子未經交聯之粒子之閾值電壓高。進而,於將實施例13~14與比較例3、實施例23與比較例6、實施例15與比較例4、及實施例24與比較例7進行比較之情形時,亦可知與核心粒子未經交聯之粒子之閾值電壓相比,核心粒子經交聯之粒子之閾值電壓均較高。又,如比較例2所示,於未實施利用加熱之交聯化之情形時,密度較低,閾值未提高。另一方面,如實施例25所示,於交聯劑量為30質量份之情形時,閾值升高,於施加5秒15V之電位差之情形時無法觀察閾值,於施加10秒18V之電位差之情形時可觀察閾值。
如上所述般,於實施例中可獲得良好之結果。
再者,表1及表2中之簡稱等之詳情如下所述。
.X345:苯乙烯丙烯酸系共聚物(星光PMC公司製造)
.X310:丙烯酸系樹脂(星光PMC公司製造)
.GAFQUAT-755N:乙烯基吡咯啶酮-二甲胺基甲基丙烯酸酯共聚物(ISP Japan公司製造)
.碳二醯亞胺:1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽(和光純藥公司製造)
.環氧樹脂(EX-614B):水溶性環氧化合物(山梨糖醇聚縮水甘油醚「Denacol EX-614B(Nagase chemteX股份有限公司製造)」)
.環氧樹脂(EX-321):多官能環氧化合物(三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚「Denacol EX-321(Nagase chemteX股份有限公司製造」)
.氮丙啶:三[3-(1-氮丙啶基)丙酸]三羥甲基丙烷(和光純藥製造)
.異氰酸酯:BURNOCK(DIC製造)
.醯肼1:己二酸醯肼(東京化成製造)
.醯肼2:間苯二甲酸醯肼(東京化成製造)
.H525F:青藍色顏料(「H525F(山陽色素公司製造)」)
日本專利申請案2012-087884號之揭示係藉由參照而將其整體而併入本說明書中。
本說明書中所記載之全部文獻、專利申請、及技術標準係與具體且分別地記載將各文獻、專利申請、及技術標準藉由參照而併入之情形相同程度地藉由參照而併入本說明書中。
10‧‧‧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
34‧‧‧粒子群
36‧‧‧反射粒子群
38‧‧‧支持基板
40‧‧‧正面電極
42‧‧‧表面層
44‧‧‧支持基板
46‧‧‧背面電極
48‧‧‧表面層
50‧‧‧分散介質
Claims (7)
- 一種圖像顯示用粒子,其具有:芯材粒子,其包含含有水溶性樹脂、選自環氧化合物、碳二醯亞胺化合物、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、及醯肼化合物中之至少1種交聯劑、以及著色劑之組合物的樹脂交聯體;以及被覆層,其係被覆芯材粒子之表面者,且係藉由含有具有溶解於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之親分散介質部與不溶於使圖像顯示用粒子分散之分散介質之疏分散介質部之樹脂的組合物而形成。
- 如請求項1之圖像顯示用粒子,其中上述被覆層係藉由至少含有包含具有聚矽氧鏈之聚合成分或具有烷基鏈之聚合成分與具有帶電性基之聚合成分之共聚物之樹脂的組合物而形成。
- 如請求項1或2之圖像顯示用粒子,其中上述交聯劑之含量相對於上述芯材粒子整體為0.5質量%以上且20質量%以下。
- 一種圖像顯示用粒子分散液,其包含:分散介質、及分散於上述分散介質中之如請求項1至3中任一項之圖像顯示用粒子。
- 一種顯示媒體,其包含:至少一者具有透光性之一對基板、及封入於上述一對基板間之如請求項4之圖像顯示用粒子分散液。
- 一種顯示媒體,其包含:至少一者具有透光性之一對電極、及設置於上述一對電極間之具有如請求項4之圖像顯示用粒子分散液之區域。
- 一種顯示裝置,其包含:如請求項5或6之顯示媒體、及電壓施加機構,其係於上述顯示媒體之上述一對基板間或上述一對電極間施加電壓。
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