TWI627484B - 顯示單元及電子設備 - Google Patents

顯示單元及電子設備 Download PDF

Info

Publication number
TWI627484B
TWI627484B TW103118149A TW103118149A TWI627484B TW I627484 B TWI627484 B TW I627484B TW 103118149 A TW103118149 A TW 103118149A TW 103118149 A TW103118149 A TW 103118149A TW I627484 B TWI627484 B TW I627484B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
display unit
particles
migrating
migrating particles
fiber structure
Prior art date
Application number
TW103118149A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201502678A (zh
Inventor
首藤綾
高梨英彦
小林健
貝野由利子
Original Assignee
日商新力股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商新力股份有限公司 filed Critical 日商新力股份有限公司
Publication of TW201502678A publication Critical patent/TW201502678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI627484B publication Critical patent/TWI627484B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/165Devices 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
    • G02F1/166Devices 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
    • G02F1/167Devices 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/165Devices 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
    • G02F1/1675Constructional details
    • G02F1/1677Structural association of cells with optical devices, e.g. reflectors or illuminating devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/165Devices 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
    • G02F1/1675Constructional details
    • G02F2001/1678Constructional details characterised by the composition or particle type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/02Materials and properties organic material
    • G02F2202/022Materials and properties organic material polymeric
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/36Micro- or nanomaterials

Abstract

本發明提供一種顯示單元,該顯示單元包含:在一絕緣液體中之遷移粒子;非遷移粒子,其等具有不同於該等遷移粒子之光學反射特性之光學反射特性;及一纖維結構,其係由一鏈分子形成且固持該等非遷移粒子,該鏈分子含有酯基且具有由碳原子、氧原子及氫原子形成之一主要部分。

Description

顯示單元及電子設備 [相關申請案的交叉參考]
本申請案主張2013年6月24日申請之日本優先權專利申請案JP 2013-131427之權利,該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
本技術係關於一種顯示單元及一種電子設備,其等包含一電泳元件。
近年來,隨著以行動電話及可攜式資訊終端機為代表之行動裝置變得普及,對具有高影像品質之低功率顯示單元(顯示器)之需求日益增加。特定言之,近來已開始數位書之分配服務,且期望一種具有適於閱讀之一顯示品質之顯示器。
儘管已提出諸如膽固醇型液晶顯示器、電泳顯示器、電氧化還原型顯示器及扭轉球顯示器之顯示器作為此等顯示器,然反射型顯示器有利於閱讀。在反射型顯示器中,以類似於紙之方式使用外部光之反射(散射)來執行亮顯示,且因此達成接近於紙之顯示品質之顯示品質。
在反射型顯示器中,預期一種使用電泳現象之低功率消耗且高回應速度之電泳顯示器為一主要顯示器。作為顯示方法,主要已提出以下兩種方法。
在一第一方法中,將兩種帶電粒子分散在一絕緣液體中,且使 該等帶電粒子回應於一電場而移動。該兩種帶電粒子之光學反射特性彼此不同,且其極性彼此相反。在此方法中,帶電粒子之一分佈狀態回應於電場而改變,且顯示一影像。
在一第二方法中,將帶電粒子分散在一絕緣液體中,且佈置一多孔層(例如,PTL 1)。在此方法中,帶電粒子回應於電場而透過多孔層之小孔移動。例如,多孔層可包含由聚合物材料形成之一纖維結構及藉由該纖維結構固持之非遷移粒子。例如,具有極性高的氰基之聚丙烯腈可用於該纖維結構。
[引文列表] [專利文獻]
[PTL 1] JP 2012-22296
在具有此一纖維結構之電泳顯示器中,可期望增加帶電粒子透過小孔移動之速度(即,回應速度)。
可期望提供一種顯示單元及一種電子設備,其等各具有高回應速度。
根據本技術之一實施例,提供一種顯示單元,該顯示單元包含:在一絕緣液體中之遷移粒子;非遷移粒子,其等具有不同於該等遷移粒子之光學反射特性之光學反射特性;及一纖維結構,其由一鏈分子形成且固持該等非遷移粒子,該鏈分子含有酯基且具有由碳原子、氧原子及氫原子形成之一主要部分。
根據本技術之一實施例,提供一種具備一顯示單元之電子設備。該顯示單元包含:在一絕緣液體中之遷移粒子;非遷移粒子,其等具有不同於該等遷移粒子之光學反射特性之光學反射特性;及一纖 維結構,其由一鏈分子形成且固持該等非遷移粒子,該鏈分子含有酯基且具有由碳原子、氧原子及氫原子形成之一主要部分。
在根據本技術之實施例之顯示單元中,鏈分子由碳原子、氧原子及氫原子形成。因此,(例如)與其中纖維結構由具有極性高的官能基(諸如氰基)之聚合物形成之情況相比,該纖維結構之一表面電位之一絕對值係小的。因此,容易維持絕緣液體中電荷之平衡。
在根據本技術之各自實施例之顯示單元及電子設備中,降低纖維結構之表面電位之絕對值。因此,可形成其中遷移粒子容易在絕緣液體中移動之一環境。因此,可改良回應速度。
應瞭解,前述一般描述及以下詳細描述兩者係例示性的,且其等經提供以提供對本技術之進一步說明。
1‧‧‧絕緣液體
3‧‧‧顯示單元
10‧‧‧遷移粒子
11‧‧‧電泳元件
11A‧‧‧電泳元件
20‧‧‧多孔層
20A‧‧‧多孔層
21‧‧‧纖維結構
22‧‧‧非遷移粒子
22L‧‧‧大粒子
22S‧‧‧小粒子
23‧‧‧小孔
30‧‧‧驅動基板
31‧‧‧板狀構件
32‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
33‧‧‧保護層
34‧‧‧平坦化絕緣層
35‧‧‧像素電極
40‧‧‧相對基板
41‧‧‧板狀構件
42‧‧‧相對電極
60‧‧‧間隔件
110‧‧‧顯示區段
120‧‧‧非顯示區段
130‧‧‧操作區段
200‧‧‧圖像顯示螢幕區段
210‧‧‧前面板
220‧‧‧濾光玻璃
310‧‧‧觸控面板區段
320‧‧‧外殼
410‧‧‧發光區段
420‧‧‧顯示區段
430‧‧‧選單開關
440‧‧‧快門按鈕
510‧‧‧主體
520‧‧‧鍵盤
530‧‧‧顯示區段
610‧‧‧主體區段
620‧‧‧物件拍攝透鏡
630‧‧‧開始停止開關
640‧‧‧顯示區段
710‧‧‧上外殼
720‧‧‧下外殼
730‧‧‧連接區段(鉸鏈區段)
740‧‧‧顯示器
750‧‧‧子顯示器
760‧‧‧圖像燈
770‧‧‧相機
DL‧‧‧大粒子之粒徑
DS‧‧‧小粒子之粒徑
R1‧‧‧等待區域
R2‧‧‧顯示區域
隨附圖式經包含以提供本技術之一進一步理解,且該等隨附圖式併入於本說明書中且組成本說明書之一部分。該等圖式圖解說明實施例且結合本說明書用以說明本技術之原理。
圖1係圖解說明根據本技術之一實施例之一電泳元件之一結構之一平面視圖。
圖2係圖解說明圖1中圖解說明之電泳元件之一結構之一截面圖。
圖3係圖解說明根據一修改例之一電泳元件之一主要部分之一結構之一平面視圖。
圖4係圖解說明使用圖1之電泳元件及類似物之一顯示單元之一結構之一截面圖。
圖5係用於說明圖4中圖解說明之顯示單元之操作之一截面圖。
圖6A係圖解說明一應用實例1之一外觀之一透視圖。
圖6B係圖解說明圖6A中圖解說明之一電子書之另一實例之一透視圖。
圖7係圖解說明一應用實例2之一外觀之一透視圖。
圖8係圖解說明一應用實例3之一外觀之一透視圖。
圖9A係圖解說明一應用實例4在自其前側觀看時之一外觀之一透視圖。
圖9B係圖解說明應用實例4在自其後側觀看時之外觀之一透視圖。
圖10係圖解說明一應用實例5之一外觀之一透視圖。
圖11係圖解說明一應用實例6之一外觀之一透視圖。
圖12A係處於一閉合狀態中之一應用實例7之一正視圖、一左側視圖、一右側視圖及一俯視圖。
圖12B係處於一敞開狀態中之應用實例7之一正視圖及一側視圖。
在下文中,將關於圖式詳細描述本技術之一實施例。注意,將依以下順序進行描述。
1.實施例(電泳元件)
2.修改例(電泳元件:其中非遷移粒子包含粒徑彼此不同之大粒子及小粒子之一實例)
3.應用實例(顯示單元及電子設備)
4.實例
<實施例>
圖1圖解說明根據本技術之一實施例之一電泳元件(一電泳元件11)之一平面結構(planer structure),且圖2圖解說明電泳元件11之一截面結構。電泳元件11使用電泳現象以產生對比度,且可應用於(例如) 諸如一顯示單元之各種電子設備。電泳元件11包含一絕緣液體1中之遷移粒子10及包含小孔23之一多孔層20。注意,圖1及圖2各示意性地圖解說明電泳元件11之一結構,且電泳元件11之一尺寸及一形狀可不同於一實際尺寸及一實際形狀。
絕緣液體1可由(例如)諸如石蠟及異烷烴之有機溶劑形成。一種有機溶劑或複數種有機溶劑可用於絕緣液體1。可期望絕緣液體1之黏度及一折射率儘可能小。遷移粒子10之遷移率(回應速度)隨絕緣液體1之黏度降低而改良。此外,遷移粒子10之移動所需之能量(消耗功率)相應地降低。當絕緣液體1之折射率降低時,絕緣液體1之折射率與多孔層20之一折射率之間之一差異增加,且多孔層20之反射比增加。
例如,可將著色劑、電荷控制劑、分散穩定劑、黏度改質劑、表面活性劑、樹脂或類似物添加至絕緣液體1。
分散在絕緣液體1中之遷移粒子10係一種或兩種或兩種以上帶電粒子,且此等帶電遷移粒子10根據一電場而透過小孔23移動。遷移粒子10具有任意光學反射特性(光學反射比),且歸因於遷移粒子10之光學反射比與多孔層20之光學反射比之間之差異而出現對比度。例如,遷移粒子10可執行亮顯示且多孔層20可執行暗顯示,或遷移粒子10可執行暗顯示且多孔層20可執行亮顯示。
當自外部觀看電泳元件11時,在其中遷移粒子10執行亮顯示之情況中,遷移粒子10在視覺上可確認為(例如)白色或接近於白色之一色彩,且在其中遷移粒子10執行暗顯示之情況中,遷移粒子10在視覺上可確認為(例如)黑色或接近於黑色之一色彩。遷移粒子10之色彩未受特定限制,只要出現對比度即可。
例如,遷移粒子10可由有機顏料、無機顏料、染料、碳材料、金屬材料、金屬氧化物、玻璃及聚合物材料(樹脂)之粒子(粉末)形 成。其等之一種或兩種或兩種以上可用於遷移粒子10。遷移粒子10可由含上述粒子之樹脂固體成分之壓碎粒子或膠囊粒子形成。注意,自等效於上述有機顏料、無機顏料及染料之材料排除上文列出的碳材料、金屬材料、金屬氧化物、玻璃及聚合物材料。例如,遷移粒子10之各者之粒徑可係(含)約30nm至(含)約300nm。
有機顏料之實例可包含偶氮顏料、金屬錯合物偶氮顏料、聚縮偶氮顏料、黃烷士酮顏料、苯并咪唑酮顏料、酞菁顏料、煃吖啶酮顏料、蒽醌顏料、苝系顏料、苝酮顏料、蒽素吡啶顏料、皮蒽酮顏料、二噁嗪顏料、硫靛藍顏料、異吲哚啉酮顏料、喹酞酮顏料及陰丹士林顏料。無機顏料之實例可包含氧化鋅(例如,鋅華或鋅白)、銻白、黑氧化鐵、硼化鈦、紅氧化鐵、瑪皮珂黃、紅鉛、鎘黃、硫化鋅、鋅鋇白、硫化鋇、硒化鎘、碳酸鈣、硫酸鋇、鉻酸鉛、硫酸鉛、碳酸鋇、鉛白及礬土白。染料之實例可包含苯胺黑染料、偶氮染料、酞花菁染料、喹酞酮染料、蒽醌染料及次甲基染料。碳材料之實例可包含碳黑。金屬材料之實例可包含金、銀及銅。金屬氧化物之實例可包含氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鉀、銅鉻氧化物、銅錳氧化物、銅鐵錳氧化物、銅鉻錳氧化物及銅鐵鉻氧化物。聚合物材料之實例可包含其中引入具有在一可見光區域中之一光學吸收範圍之官能基之高分子化合物。聚合物材料之種類未受特定限制,只要採用具有在可見光區域中之光學吸收範圍之此一高分子化合物即可。
例如,可根據遷移粒子10之一作用來選擇遷移粒子10之一特定材料以產生對比度。當遷移粒子10執行亮顯示時,(舉例而言)諸如氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、鈦酸鋇及鈦酸鉀或類似物之金屬氧化物可用於遷移材料10。當遷移粒子10執行暗顯示時,(舉例而言)諸如碳黑之碳材料或諸如銅鉻氧化物、銅錳氧化物、銅鐵錳氧化物、銅鉻錳氧化物及銅鐵鉻氧化物或類似物之金屬氧化物可用於遷移粒子10。其中, 碳材料較佳可用於遷移粒子10。由碳材料形成之遷移粒子10展現極佳化學穩定性、極佳遷移率及極佳光吸收性質。
例如,絕緣液體1中遷移粒子10之含量(密度)可係(含)約0.1重量%至(含)約10重量%,然而其未受特定限制。在此密度範圍中可保全遷移粒子10之一遮蔽性質及遷移率。明確言之,當遷移粒子10之含量低於0.1重量%時,遷移粒子10可難以遮蔽(隱藏)多孔層20,且可無法充分產生對比度。另一方面,當遷移粒子10之含量高於10重量%時,遷移粒子10之分散性可降低。因此,遷移粒子10難以遷移,此在一些情況中導致凝結發生之可能性。
遷移粒子在絕緣液體1中較佳可容易長時間分散及帶電,且可較不容易吸附在多孔層20上。因此,(例如)可將分散劑添加至絕緣液體1。可一起使用分散劑及電荷控制劑。
例如,分散劑或電荷控制劑可具有正電荷及負電荷之一者或兩者,且可增加絕緣液體1中之帶電量以及可藉由靜電排斥分散遷移粒子10。此一分散劑之實例可包含由Lubrizol Corporation製造之Solsperce系列、由BYK-Chemic GmbH製造之BYK系列或Anti-Terra系列及由TCI Americas Inc製造之Span系列。
為改良遷移粒子10之分散性,可對遷移粒子10執行表面處理。表面處理之實例包含松香處理、表面活性劑處理、顏料衍生物處理、偶合劑處理、接枝聚合處理及微膠囊化處理。其中,執行接枝聚合處理、微膠囊化處理或此等處理之一組合可維持遷移粒子10之長期分散穩定性。
例如,含有能夠被吸附在遷移粒子10之表面上之官能基及聚合官能基之一材料(吸附材料)可用於此表面處理中。取決於遷移粒子10之材料,判定能夠被吸附之官能基之種類。例如,當遷移粒子10由諸如碳黑之碳材料形成時,可吸收諸如4-乙烯苯胺之苯胺衍生物。當遷 移粒子10由金屬氧化物形成時,可吸收諸如甲基丙烯酸-3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基之有機矽烷衍生物。聚合官能基之實例可包含乙烯基、丙烯酸基及甲基丙烯酸基。
可在遷移粒子10之表面上引入聚合官能基,且可在其上接枝一材料以執行表面處理(接枝材料)。例如,接枝材料可含有聚合官能基及用於分散之官能基。用於分散之官能基能夠使遷移粒子10分散在絕緣液體1中且藉由位阻維持分散性。當絕緣液體1可係(例如)石蠟時,支鏈烷基或類似物可用作為用於分散之官能基。聚合官能基之實例可包含乙烯基、丙烯酸基及甲基丙烯酸基。為引起接枝材料之聚合及接枝,(例如)可使用諸如偶氮二異丁腈(AIBN)之聚合起始劑。
如上文描述之使遷移粒子10分散在絕緣液體1中之一方法之細節描述於諸如「Dispersion technology of ultrafine particles and evaluation thereof:surface treatment and fine grinding,as well as dispersion stability in air/liquid/polymer(Science & Technology Co.,Ltd.)」之書中。
多孔層20能夠遮蔽遷移粒子10,且具有一纖維結構21及藉由該纖維結構21固持之非遷移粒子22。多孔層20係由纖維結構21形成之一三維結構(諸如一非織物之一不規則網狀結構),且具備複數個孔洞(小孔23)。藉由纖維結構21形成多孔層20之三維結構容許不規則地(多重散射)反射光(外部光)且增加多孔層20之反射比。相應地,即使當多孔層20之厚度為小時,仍容許獲得高反射比,且容許改良電泳元件11之對比度以及降低遷移粒子10之移動所需之能量。此外,小孔23之平均孔徑變大,且許多小孔23提供於多孔層20中。相應地,遷移粒子10容易透過小孔23移動,回應速度增加且遷移粒子10之移動所需之能量下降更多。例如,此一多孔層20之厚度可係(含)約5μm至(含)約100μm。
纖維結構21係相對於一纖維直徑具有一足夠長度之一纖維物質。例如,可收集複數個纖維結構21且使其等隨機重疊以形成多孔層20。可使一纖維結構21隨機纏結以形成多孔層20。或者,可混合由一纖維結構21形成之多孔層20及由複數個纖維結構21形成之多孔層20。
在本實施例中,形成纖維結構21之一分子之一主要部分(即,一主要架構)係由碳原子、氧原子及氫原子形成。換言之,分子之主要架構不含有除碳原子、氧原子及氫原子外之原子,且僅由此等原子形成。形成纖維結構21之此一分子較佳可不含有極性高的官能基,諸如羥基及羧酸基。儘管稍後將描述細節,然此容許降低纖維結構21之一表面電位之一絕對值,且容許改良電泳元件11之回應速度。在此情況中,主要架構指示排除分子之兩個末端之一部分。形成纖維結構21之分子在兩個末端上方較佳由碳原子、氧原子及氫原子形成;然而末端可含有除碳原子、氧原子及氫原子外之原子。例如,當透過自由基聚合合成聚合物時,諸如偶氮二異丁腈(AIBN)之聚合起始劑可用作為催化劑。儘管因此合成之聚合物之兩個末端各包含氮原子及類似物,然末端處之原子之分子量小於整個分子之千分之一。因此,末端處之原子對分子特性具較小貢獻。此同樣適用於除AIBN外之聚合起始劑。
形成纖維結構21之分子係鏈聚合物。此處,鏈聚合物指示不包含環狀原子配置結構之聚合物。環狀原子配置之實例可包含同素環化合物及雜環化合物。同素環化合物由一單一元素形成,且其特定實例可包含芳香族化合物、環烯、環烷及環炔。雜環化合物由兩種或兩種以上元素形成,且其特定實例可包含吡咯、咔唑、環狀縮醛、吡喃、呋喃及噻吩。鏈分子可係直鏈或支鏈。
形成纖維結構21之鏈分子含有酯基。例如,纖維結構21較佳可由丙烯酸樹脂形成。鏈分子之特定實例可包含聚甲基丙烯酸烷基酯、聚烷基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸烯基酯(polyalkenylmethacrylate)、聚 烯基丙烯酸酯(polyalkenylacrylate)、聚甲基丙烯酸炔基酯(polyalkynylmethacrylate)及聚炔基丙烯酸酯(polyalkynylacrylate)。鏈分子不含有極性高於酯基之官能基,且纖維結構21之表面電位之絕對值可係(例如)約20mV或更低。鏈分子較佳可經選擇使得纖維結構21之表面電位之絕對值係約10mV或更低。
抗藉由微生物分解之一材料較佳可用於形成纖維結構21之鏈分子。換言之,鏈分子較佳可具有抗生物降解性。具有生物降解性之聚合物之實例可包含聚乙酸酯、聚乙烯醇、纖維素乙酸酯、膠原蛋白、明膠及甲殼素。當電泳元件經受來自外部之任何刺激時,此一聚合物可不維持纖維結構之特性,此係因為此一聚合物容易經受降解。此外,許多此等聚合物具有水溶性質,且因此存在聚合物藉由電泳元件中之水分溶解且不容許維持纖維結構之形狀之可能性。相比之下,當纖維結構21由具有抗生物降解性之鏈分子形成時,增加纖維結構21之穩定性。因此,可改良電泳元件11之可靠性。可運用一任意保護層覆蓋纖維結構21之表面。
例如,纖維結構21可筆直地延伸。纖維結構21可具有任何形狀且(例如)可中途卷曲或折疊。或者,纖維結構21可中途分支。
纖維結構21之平均纖維直徑可係(例如)約50nm或更多及約2000nm或更少,且可在上述範圍之外。隨著平均纖維直徑降低,光容易不規則地反射,且小孔23之孔徑增加。纖維直徑經判定使得纖維結構21固持非遷移粒子22。例如,可使用一掃描電子顯微鏡或類似物透過顯微鏡觀察而判定平均纖維直徑。纖維結構21之平均長度係任意的。例如,纖維結構21可藉由以下各者形成:相分離方法、相轉換方法、靜電(電場)紡絲方法、熔融紡絲方法、濕式紡絲方法、乾式紡絲方法、凝膠紡絲方法、溶膠-凝膠方法、噴霧塗佈方法或類似物。使用此等方法可容易及穩定地形成相對於纖維直徑具有一足夠長度之纖維 結構21。
纖維結構21較佳可由奈米纖維形成。奈米纖維係具有(含)約1nm至(含)約1000nm之一纖維直徑及比纖維直徑大數百倍或更多之一長度之一纖維物質。使用此一奈米纖維作為纖維結構21容許容易不規則地反射光,且可改良多孔層20之反射比。換言之,可改良靜電元件11之對比度。此外,在由奈米纖維形成之纖維結構21中,每單位體積小孔23之百分比增加,且遷移粒子10容易透過小孔23移動。因此,可降低遷移粒子10之移動所需之能量。較佳可藉由靜電紡絲方法形成由奈米纖維形成之纖維結構21。使用靜電紡絲方法可容易及穩定地形成具有一小纖維直徑之纖維結構21。
纖維結構21較佳可具有不同於遷移粒子10之光學反射比之一光學反射比。因此,容易形成藉由多孔層20之光學反射比與遷移粒子10之光學反射比之間之一差異之對比度。可使用在絕緣液體1中展現光學透明性(透明且無色)之纖維結構21。
藉由複數個重疊纖維結構或一纏結纖維結構21形成小孔23。小孔23較佳可具有儘可能大的一平均孔徑,以便有利於遷移粒子10透過該等小孔23移動。例如,小孔23之平均孔徑可係(含)約0.1μm至(含)約10μm。
非遷移粒子22係固定至纖維結構21且不執行電泳之一個或兩個或兩個以上粒子。非遷移粒子22可嵌入於固持該等非遷移粒子22之纖維結構21之內部中,或可自纖維結構21部分曝露。
非遷移粒子22具有不同於遷移粒子10之光學反射比之光學反射比。非遷移粒子22可由類似於遷移粒子10之材料之材料形成。更明確言之,當非遷移粒子22(多孔層20)執行亮顯示時,可使用其中遷移粒子10執行亮顯示之情況中之上述材料。當非遷移粒子22執行暗顯示時,可使用其中遷移粒子10執行暗顯示之情況中之上述材料。當藉由 多孔層20執行亮顯示時,非遷移粒子22較佳可由金屬氧化物形成。因此,可獲得極佳化學穩定性、極佳固定性及極佳光學反射性。非遷移粒子22之材料及遷移粒子10之材料可彼此相同或彼此不同。當非遷移粒子22執行亮顯示或暗顯示時,自外部在視覺上確認之色彩類似於關於上文描述之遷移粒子10之描述中之色彩。
例如,可藉由以下方法形成此一多孔層20。首先,將纖維結構21之材料(諸如聚合物材料)溶解在有機溶劑或類似物中以製備一紡絲溶液。接著,將非遷移粒子22添加至該紡絲溶液,且充分攪拌所得溶液以分散非遷移粒子22。最後,藉由(例如)靜電紡絲方法自該紡絲溶液執行紡絲以將非遷移粒子22固定至纖維結構21,且形成多孔層20。在多孔層20中,可使用雷射對聚合物膜執行鑽孔以形成小孔23,或者合成纖維及類似物之編織品(fabric woven)、開孔式多孔聚合物或類似物可用於多孔層20。
如上文描述,電泳元件11使用遷移粒子10之光學反射比與多孔層20之光學反射比之間之差異產生對比度。明確言之,執行亮顯示之遷移粒子10及多孔層20之一者之光學反射比高於執行暗顯示之另一者之光學反射比。非遷移粒子22之光學反射比係設定為高於遷移粒子10之光學反射比,且較佳可藉由多孔層20執行亮顯示且較佳可藉由遷移粒子10執行暗顯示。執行此顯示容許使用藉由多孔層20(三維結構)之光不規則反射顯著增加執行暗顯示時之光學反射比。因此,相應地顯著改良對比度。
在電泳元件11中,遷移粒子10在一電場施加範圍內透過多孔層20之小孔23移動。取決於遷移粒子移動之區域及遷移粒子未移動之區域而執行亮顯示或暗顯示之一者,且顯示一影像。在此情況中,由於形成纖維結構21之分子係由碳原子、氧原子及氫原子形成,故降低纖維結構21之表面電位之絕對值,且改良電泳元件11之回應速度。下文將 給出其詳細描述。
由含有除碳原子、氧原子及氫原子外之原子之一分子(例如,含有氮原子、氯原子、氟原子、溴原子、碘原子、磷原子或硫原子之一分子)形成之纖維結構之表面電位之絕對值容易增加。此係因為存在含有此等原子之分子具有極性高的官能基(例如,醯胺基、醯亞胺基、氰基、磺醯基、胺基、硝基、硫醇基、鹵素化合物、胺基甲酸酯鍵等)之高可能性。明確言之,包含上述極性高的官能基之聚合物之實例可包含尼龍、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚胺基甲酸酯及聚碸。具有大絕對值之表面電位之纖維結構容易破壞絕緣液體中電荷之平衡。例如,存在絕緣液體中之分散劑被吸引至纖維結構且未用作用以維持遷移粒子之分散狀態之分散劑之可能性。因此,使遷移粒子之分散狀態降級,且降低靜電元件之回應速度。
可想像過量地添加分散劑以增加電泳元件之回應速度。然而,即使在此情況中,仍難以長期維持絕緣液體中遷移粒子之分散狀態,且難以保全電泳元件之可靠性。
此外,極性高的官能基在許多情況中具有高反應性。因此,纖維結構在電泳元件中歸因於諸如光照射之外部刺激而變性,此可引起可靠性之降級。
相比之下,在電泳元件11中,形成纖維結構21之分子僅由碳原子、氧原子及氫原子形成。相應地,降低纖維結構21之表面電位之絕對值,且維持絕緣液體中電荷之平衡。例如,分散劑及類似物難以被吸引至纖維結構21。因此,所添加之分散劑用以協助遷移粒子10之移動。換言之,在絕緣液體1中形成其中遷移粒子10容易移動之一環境,且改良電泳元件11之回應速度。此外,由於無須過量地添加分散劑,故可靠性變高且容許抑制其成本。
此外,由於僅由碳原子、氧原子及氫原子形成之纖維結構21之反應性係低的,故纖維結構21穩定地存在於絕緣液體1中。相應地,獲得電泳元件11之高可靠性。
此外,由於纖維結構21係由鏈分子形成,故位阻小於含有環狀結構(諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯咔唑、聚苯乙烯及聚乙烯吡咯啶酮)之分子之位阻。因此,遷移粒子10容易移動且改良電泳元件11之對比度及回應速度。
此外,由於形成纖維結構21之分子含有酯基,故衍生自酯基之極性存在於分子中。酯基之極性小於上述氰基及類似物之極性;然而,其足以用於使用電場紡絲方法紡絲。因此,容易藉由電場紡絲方法形成纖維結構21。
如上文所描述,在根據本實施例之電泳元件11中,由於形成纖維結構21之分子係由碳原子、氧原子及氫原子形成,故可增加電泳元件11之回應速度。
此外,無須過量的分散劑及類似物,且容許獲得高可靠性。
在下文中,儘管將描述上述實施例之一修改例,然相似數字用以指定上述實施例之實質上相似組件,且適當地省略其描述。
<修改例>
圖3示意性地圖解說明根據一修改例之一電泳元件(一電泳元件11A)之一多孔層(一多孔層20A)之一平面結構。多孔層20A中之非遷移粒子22包含初級粒徑(primary particle diameter)彼此不同之粒子(大粒子22L及小粒子22S)。在此情況中,初級粒徑指示大粒子22L及小粒子22S之各者之一最小粒徑,且(例如)當粒子彼此聚集(aggregated)或結合時,初級粒徑指示個別粒子之一粒徑。除此之外,電泳元件11A具有類似於電泳元件11之結構之一結構,且電泳元件11A之功能及效應類似於電泳元件11之功能及效應。
較佳可基於非遷移粒子22所需之光學特性來調整小粒子22S之各者之一粒徑DS。例如,當多孔層20A(非遷移粒子22)執行亮顯示時,小粒子22S之各者之粒徑DS經判定使得小粒子22S具有高光學反射比。例如,當多孔層20A(非遷移粒子22)執行暗顯示時,小粒子22S之各者之粒徑DS經判定使得小粒子22S具有低光學反射比。當藉由多孔層20A執行亮顯示時,小粒子22S之各者之粒徑DS低於約400nm,(例如)可係(含)約100nm至(含)約350nm,且較佳係(含)約200nm至(含)約300nm。在小粒子22S之粒徑DS之範圍中,藉由米氏散射理論之可見光區域之光學散射效率係最高的,且改良非遷移粒子22之光學反射比。
大粒子22L係用以增加絕緣液體1中藉由非遷移粒子22佔據之一體積,且降低光學透射比。相應地,容許非遷移粒子22有效地覆蓋遷移粒子10。因此,可改良遷移粒子10之隱蔽比。大粒子22L之各者之一粒徑DL大於小粒子22S之各者之粒徑DS,且(例如)較佳可係小粒子22S之各者之粒徑DS之兩倍至十倍。例如,大粒子22L之各者之粒徑DL可係約400nm或更大,且較佳係(含)約400nm至(含)約1000nm,且更佳係(含)約400nm至(含)約700nm。當粒徑DL超過1000nm時,大粒子22L可抑制遷移粒子10之移動。
在重量比(重量%)上,非遷移粒子22可具有之小粒子22S之量較佳大於大粒子22L之量。例如,非遷移粒子22中大粒子22L之一重量比較佳可低於40重量%。當包含大量小粒子22S時,可基於(例如)米氏散射理論改良非遷移粒子22之光學特性。此外,由於保全遷移粒子10之一移動路徑,故維持電泳元件11A之回應速度。容許藉由(例如)一掃描型顯微鏡來確認小粒子22S及大粒子22L之重量比及小粒子22S之粒徑DS以及大粒子22L之粒徑DL。小粒子22S之材料及大粒子22L之材料可彼此相同或彼此不同。
如上文所描述,非遷移粒子22包含初級粒子大小彼此不同之大粒子22L及小粒子22S,此使得可藉由小粒子22S維持非遷移粒子22之光學特性且可藉由大粒子22L有效地遮蔽遷移粒子10。例如,在藉由多孔層20A執行亮顯示且藉由遷移粒子10執行暗顯示之情況中,在電泳元件11A中,在亮顯示中,與其中非遷移粒子22僅由小粒子22S形成之情況相比,遷移粒子10在一較寬區域上方由非遷移粒子22覆蓋。換言之,容許有效地隱藏遷移粒子10。因此,改良電泳元件11A中亮顯示之光學反射比。此同樣適用於其中藉由多孔層20A執行暗顯示且藉由遷移粒子10執行亮顯示之情況。
<應用實例> (顯示單元)
接著,將描述上述電泳元件11及11A之應用實例。例如,電泳元件11及11A可應用於一顯示單元。
圖4圖解說明使用電泳元件11或11A之一顯示單元(一顯示單元3)之一截面結構之一實例。顯示單元3係使用電泳現象顯示一影像(例如,字元資訊)之一電泳顯示器(所謂的電子紙顯示器),且具有在一驅動基板30與一相對基板40之間之電泳元件11或11A。一間隔件60將驅動基板30與相對基板40之間之一距離調整至一預定距離。
驅動基板在一板狀構件31之一表面上依序可包含(例如)薄膜電晶體(TFT)32、一保護層33、一平坦化絕緣層34及像素電極35。例如,取決於像素配置,TFT 32及像素電極35可配置成一矩陣形式或一分段形式。
例如,板狀構件31可由無機材料、金屬材料、塑膠材料或類似物形成。無機材料之實例可包含矽(Si)、氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)及氧化鋁(AlOx)。氧化矽之實例可包含玻璃及旋塗式玻璃(SOG)。金屬材料之實例可包含鋁(Al)、鎳(Ni)及不銹鋼。塑膠材料之實例可包 含聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)及聚乙醚酮(PEEK)。
在顯示單元3中,在接近於相對基板40之一側上顯示一影像,且因此平面構件31可具有非光學透明性。板狀構件31可由具有剛性之一基板(諸如晶圓)組態或可由具有撓性之一薄層玻璃、一膜或類似物組態。針對板狀構件31使用一撓性材料可實現撓性(可折疊)顯示單元3。
TFT 32係用以選擇像素之切換元件。TFT 32可係使用一無機半導體層(如一通道層)之無機TFT或使用一有機半導體層之有機TFT。例如,保護層33及平坦化絕緣層34可由諸如聚醯亞胺之絕緣樹脂材料形成。若保護層33之表面足夠平坦,則可省略平坦化絕緣層34。例如,像素電極35可由諸如金(Au)、銀(Ag)及銅(Cu)之金屬材料形成。像素電極35透過提供於保護層33及平坦化絕緣層34中之接觸孔(未圖解說明)連接至TFT 32。
例如,相對基板40可具有一板狀構件41及相對電極42,且相對電極42提供於板狀構件41之一整個表面(與驅動基板30相對之一表面)上。如同像素電極32,相對電極42可配置成一矩陣形式或一分段形式。
板狀構件41由類似於板狀構件31之材料之一材料形成,惟具有光學透明性除外。例如,諸如銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ATO)、摻氟氧化錫(FTO)及摻鋁氧化鋅(AZO)之一半透明導電材料(一透明電極材料)可用於相對電極42。
當在接近於相對基板40之一側上顯示一影像時,透過相對電極42觀看電泳元件11。因此,相對電極42之光學透明性(透射比)較佳可儘可能高,且(例如)可係約80%或更多。此外,相對電極42之電阻較佳可儘可能低,且(例如)可係約100Ω/sq.或更低。
在本應用實例中,電泳元件11及11A分別具有類似於根據上述實施例及修改例之電泳元件11及11A之結構之一結構。明確言之,電泳元件11及11A分別在絕緣液體1中包含遷移粒子10及包含複數個小孔23之多孔層20及20A。絕緣液體1填充於驅動基板30與相對基板40之間之一空間中,且多孔層20或20A可藉由(例如)一間隔件60支撐。運用多孔層20或20A作為一邊界,可將其中填充絕緣液體1之空間分段成接近於像素電極35之一側上之一等待區域R1及接近於相對電極42之一側上之一顯示區域R2。絕緣液體1、遷移粒子10及多孔層20及20A之結構類似於上述實施例及類似物中描述之結構。注意,在稍後描述之圖4及圖5中,為簡化圖解內容而圖解說明小孔23之一部分。
多孔層20及20A可鄰近於像素電極35及相對電極42之一者,且未必明顯分段成等待區域R1及顯示區域R2。遷移粒子10根據電場朝向像素電極35或相對電極42移動。
間隔件60之一厚度可係(例如)約10μm至100μm,且較佳儘可能薄。因此,容許抑制功率消耗。例如,間隔件60可由諸如聚合物材料之一絕緣材料形成,且可以(例如)格子形狀提供在驅動基板30與相對基板40之間。間隔件60之配置形狀未受特定限制,且較佳可經提供以免防止遷移粒子10之移動且容許遷移粒子10均勻分佈。
在處於初始狀態中之顯示單元3中,遷移粒子10佈置在等待區域R1中(圖4)。在此情況中,遷移粒子在全部像素中藉由多孔層20或20A遮蔽。因此,當自相對基板40側觀看電泳元件11或11A時,未產生對比度(未顯示一影像)。
另一方面,當由TFT 32選定像素且在像素電極35與相對電極42之間施加一電場時,如圖5中所圖解說明,遷移粒子10針對各像素透過多孔層20或20A(小孔23)自等待區域R1移動至顯示區域R2。在此情況中,其中遷移粒子10藉由多孔層20或20A遮蔽之像素及其中遷移粒 子10未藉由多孔層20或20A遮蔽之像素一起存在。因此,當自相對基板40側觀看電泳元件11或11A時,產生對比度。因此,顯示一影像。
根據顯示單元3,(例如)容許藉由具有高回應速度之電泳元件11或11A顯示適於色化(colorization)及移動圖像顯示之高品質影像。
(電子設備)
接著,將描述上述顯示單元3之應用實例。
根據本技術之顯示單元3適用於用於各種目的之電子設備,且電子設備之種類未受特定限制。例如,顯示單元3能夠安裝在以下電子設備上。然而,下文描述之電子設備之組態僅係實例,且因此適當修改該等組態。
<應用實例1>
圖6A及圖6B各圖解說明一電子書之一外觀組態。例如,該電子書可包含一顯示區段110、一非顯示區段120及一操作區段130。注意,操作區段130可提供於非顯示區段120之一前表面上(如圖6A中所圖解說明)或可提供於一頂表面上(如圖6B中所圖解說明)。顯示區段110由顯示單元3組態。注意,顯示單元3可安裝在具有類似於圖6A及圖6B中圖解說明之電子書之組態之一組態之一個人數位助理(PDA)上。
<應用實例2>
圖7圖解說明一電視機之一外觀組態。例如,該電視機可包含一圖像顯示螢幕區段200,該圖像顯示螢幕區段200包含一前面板210及一濾光玻璃220。該圖像顯示螢幕區段200由顯示單元3組態。
<應用實例3>
圖8圖解說明一平板個人電腦之一外觀組態。例如,該平板個人電腦可包含一觸控面板區段310及一外殼320,且該觸控面板區段310由上述顯示單元3組態。
<應用實例4>
圖9A及圖9B各圖解說明一數位照相機之一外觀組態,其中圖9A圖解說明一前表面且圖9B圖解說明一後表面。例如,該數位照相機可包含用於閃光之一發光區段410、一顯示區段420、一選單開關430及一快門按鈕440。該顯示區段420由顯示單元3組態。
<應用實例5>
圖10圖解說明一筆記型個人電腦之一外觀組態。例如,該筆記型個人電腦可包含一主體510、用於字元及類似物之輸入操作之一鍵盤520及顯示一影像之一顯示區段530。該顯示區段530由顯示單元3組態。
<應用實例6>
圖11圖解說明一攝影機之一外觀組態。例如,該攝影機可包含一主體區段610、提供於該主體區段610之一前表面上之一物件拍攝透鏡620、用於拍攝之一開始停止開關630及一顯示區段640。該顯示區段640由顯示單元3組態。
<應用實例7>
圖12A及圖12B各圖解說明一行動電話之一外觀組態。圖12A圖解說明處於一閉合狀態中之行動電話之一前表面、一左側表面、一右側表面、一頂表面及一底表面,且圖12B圖解說明處於一敞開狀態中之行動電話之一前表面及一側表面。例如,可藉由使用一連接區段(鉸鏈區段)730連接一上外殼710及一下外殼720而組態該行動電話,且該行動電話可包含一顯示器740、一子顯示器750、一圖像燈760及一相機770。
(實例)
接著,將詳細描述本技術之實例。
(實驗實例1)
藉由以下程序使用黑色(暗顯示)遷移粒子及一白色(亮顯示)多孔層(含粒子之纖維結構)來製造一顯示單元。
首先,在43g之水中溶解42.624g之氫氧化鈉及0.369g之矽酸鈉之後,添加5g之複合氧化物精細粒子(銅、鐵及錳之氧化物,由Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd.製造之DAIPYROXIDE Color TM3550),同時攪拌溶液。在攪拌溶液達15分鐘之後,執行超音波攪拌(在約30℃至約35℃下攪拌達15分鐘)。接著,在90℃下加熱分散複合氧化物精細粒子之液體,接著使15cm3(=mL)之0.22mol/cm3硫酸及其中溶解有6.5mg之矽酸鈉及1.3mg之氫氧化鈉之7.5cm3之水溶液滴落達兩小時。隨後,使溶液冷卻至室溫,且接著添加1.8cm3之1mol/cm3硫酸,此後接著進行離心分離(在3700rpm下達30分鐘)及傾析。接著,將藉由傾析獲得之沈澱物再分散在乙醇中,其後接著進行離心分離(在3500rpm下達30分鐘)及傾析。將藉由重複此洗滌操作兩次而獲得之沈澱物放置至一瓶中,將5cm3之乙醇及0.5cm3之水之一混合溶液添加至該瓶,且接著執行超音波攪拌(達一小時)。因此,獲得經矽烷塗覆之複合氧化物粒子之分散溶液。
接著,混合3cm3之水、30cm3之乙醇及4g之N-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]-N'-(4-乙烯基苯甲基)乙二胺鹽酸鹽(40%甲醇溶液)且攪拌達7分鐘,且接著將全部量之經矽烷塗覆之複合氧化物粒子之上述分散溶液添加至該混合溶液。隨後,攪拌此混合溶液達10分鐘,且接著使其經受離心分離(在3500rpm下達30分鐘)及傾析。此後,將藉由傾析獲得之沈澱物再分散在乙醇中,其後接著進行離心分離(在3500rpm下達30分鐘)及傾析。在室溫下在一減壓環境中乾燥藉由重複此洗滌操作兩次而獲得之沈澱物達6小時,且接著在70℃下在一減壓環境中乾燥達2小時,使得獲得一固體。
接著,將50cm3之甲苯添加至該固體,且接著運用滾筒研磨機攪 拌達12小時。接著,將所得物移動至三頸燒瓶中,將1.7g之丙烯酸2-乙基己酯添加至該所得物,且接著在氮氣流中攪拌達20分鐘。接著,在50℃下進一步攪拌混合溶液達20分鐘之後,將其中溶解有0.01g之AIBN之3cm3之甲苯溶液添加至該混合溶液,且接著在65℃下加熱該混合溶液。隨後,在該混合溶液經攪拌達1小時且接著冷卻至室溫之後,將此混合溶液連同乙酸乙酯一起倒入一瓶中。在該瓶經受離心分離(在3500rpm下達30分鐘)及傾析之後,將藉由傾析獲得之沈澱物再分散在乙酸乙酯中,其後接著進行離心分離(在3500rpm下達30分鐘)及傾析。在重複藉由乙酸乙酯之此洗滌步驟三次之後,在室溫下在一減壓環境中乾燥所獲得之沈澱物達12小時,且進一步在70℃在一減壓環境中乾燥達2小時。因此,獲得由經聚合物塗覆之顏料形成之黑色遷移粒子。
在製備遷移粒子之後,製備含有0.5%之甲氧基磺醯氧基甲烷(methoxysulfonyloxymethane)(由Lubrizol Corporation製造之Solsperse17000)及1.5%之去水山梨糖醇月桂酸酯(Span 20)作為分散劑及電荷控制劑之一絕緣液體。作為一絕緣液體,使用異烷烴(由Exxon Mobil Corporation製造之IsoparG)。接著,將0.1g之上述遷移粒子添加至9.9g之此溶液,且運用珠粒研磨機攪拌所得溶液達5小時,接著添加氧化鋯珠粒(直徑為0.03mm),接著運用均質機攪拌達4小時。此後,移除氧化鋯珠粒且量測遷移粒子之一平均粒徑,且因此獲得100nm之平均直徑。將Zeta靜電計粒徑量測系統ELSZ-2(由Otsuka Electronic Co.,Ltd.製造)用於量測平均粒徑。
另一方面,依以下方式形成多孔層。首先,作為纖維結構之一材料,製備聚甲基丙烯酸甲酯。在將14g之聚甲基丙烯酸甲酯溶解在86g之N,N'-二甲基甲醯胺之後,將30g之氧化鈦作為具有250nm之初級粒徑之非遷移粒子添加至70g之溶液,且運用珠粒研磨機混合所得 物。因此,獲得用於形成纖維結構之紡絲溶液。在由ITO形成之呈一預定圖案之像素電極形成於一驅動基板上之後,使用該紡絲溶液執行紡絲。明確言之,將紡絲溶液放置於一針筒中,且在驅動基板上針對1.2mg/cm2執行紡絲。藉由上述步驟,於驅動基板上形成一多孔層(固持非遷移粒子之纖維結構)。使用一電場紡絲設備(由Mecc Co.,Ltd.製造之NANON)執行紡絲。使用zeta電位量測設備(由Anton Paar GmbH製造之SurPASS)量測所形成之纖維結構之一表面電位,且因此獲得-7mV。使用在PH7下之一值作為表面電位而執行量測。
在驅動基板上形成多孔層之後,自驅動基板移除不必要的多孔層。明確言之,移除未提供像素電極之一部分處之多孔層。作為相對基板,由ITO形成之相對電極形成於一板狀構件上,且一間隔件佈置在相對基板上。藉由拉伸包含珠粒(具有30μm之外徑)之光可固化樹脂(由Sekisui Chemical Co.,Ltd.製造之photosensitive resin Photorec A-400(註冊商標))而獲得所使用之間隔件,且間隔件佈置在當與驅動基板重疊時未與多孔層重疊之一位置處。此時,多孔層藉由間隔件固持且遠離像素電極及相對電極。接著,將上文描述之其中分散有遷移粒子之絕緣液體注入於驅動基板與相對基板之間。最後,將紫外線照射至光可固化樹脂以完成顯示單元。
(實驗實例2)
以類似於實驗實例1之一方式製造一顯示單元,惟使用聚甲基丙烯酸乙酯代替聚甲基丙烯酸甲酯除外。由聚甲基丙烯酸乙酯形成之纖維結構之表面電位係-10mV。
(實驗實例3)
以類似於實驗實例1之一方式製造一顯示單元,惟使用聚丙烯酸乙酯代替聚甲基丙烯酸甲酯除外。由聚丙烯酸乙酯形成之纖維結構之表面電位係-20mV。
(實驗實例4)
以類似於實驗實例1之一方式製造一顯示單元,惟使用25g之具有250nm之初級粒徑之氧化鈦及5g之具有700nm之初級粒徑之氧化鈦代替30g之具有250nm之初級粒徑之氧化鈦除外。纖維結構之表面電位與實驗實例1中之表面電位相同且係-7mV。
(實驗實例5)
以類似於實驗實例1之一方式製造一顯示單元,惟使用聚丙烯腈(聚丙烯腈1)代替聚甲基丙烯酸甲酯除外。聚丙烯腈係含有氰基之分子。由聚丙烯腈1形成之纖維結構之表面電位係-25mV。
(實驗實例6)
以類似於實驗實例5之一方式製造一顯示單元,惟使用其中主要架構中之磺酸基量自實驗實例5中之聚丙烯腈增加之聚丙烯腈(聚丙烯腈2)除外。由聚丙烯腈2形成之纖維結構之表面電位係-65mV。
(實驗實例7)
以類似於實驗實例1之一方式製造一顯示單元,惟使用聚苯乙烯代替聚甲基丙烯酸甲酯除外。聚苯乙烯係含有具有環狀結構之苯基之分子。由聚苯乙烯形成之纖維結構之表面電位係-12mV。
作為實驗實例1至7之顯示單元之性質,檢查在製造不久之後之對比度(CR)及平均遷移率及在連續驅動一周之後之對比度。表1中圖解說明結果。
自白色反射比(%)及黑色反射比(%)計算對比度,因為對比度=白色反射比(%)/黑色反射比(%)。至於白色反射比及黑色反射比,在將一AC電壓(0.1Hz及15V)施加至顯示單元達一小時之後,使用分光光度計(由X-Rite Inc.製造之eye-one pro)量測在45度至0度之環狀照明中在基板相對於一標準擴散器之法線方向上之反射比。在施加一AC電壓(0.1Hz及15V)且執行連續驅動達一周之後,以一類似方式再次量 測對比度。
使用平均回應時間(ms/μm)計算一平均遷移率(μm2/V.ms)。自照度改變所需之一時間(回應時間)及所製造顯示單元之一實際間隙(在基板之間遷移粒子之一可移動距離)而計算平均回應時間。此處,執行亮顯示之照度係定義為1,且執行暗顯示之照度係定義為0。明確言之,在將一矩形電場(15V)施加至顯示單元時照度自0.1改變至0.9所需之一時間與在停止電場施加之後照度自0.9改變至0.1所需之一時間之間之一平均時間係定義為回應時間。將一函數產生器(由TOYO corporation製造)用於量測回應時間。將15V之施加電壓轉換為單位電場強度(V/μm),且接著以單位電場強度除平均回應時間(ms/μm)而獲得遷移粒子之平均遷移率。
在上述實驗實例1至4中,使用僅由碳原子、氧原子及氫原子形成之鏈分子形成纖維結構。各自實驗實例1至4中獲得之平均遷移率係實驗實例5及6以及其中形成纖維結構之分子中含有氮原子及環狀結構之實驗實例7中之平均遷移率之約三倍。換言之,與實驗實例5至7相 比,改良各自實驗實例1至4中之顯示單元之回應速度。
此外,在實驗實例1至4中之顯示單元中,在製造時之對比度及在連續驅動一周之後之對比度實質上相同,且獲得高穩定性。相比之下,在具有回應性高的官能基(諸如氰基及磺酸基)之實驗實例5至7中,與在製造時之對比度相比,一周之後之對比度在很大程度上降級。
此外,與其中非遷移粒子具有相同粒徑之情況(實驗實例1)相比,在其中非遷移粒子具有初級粒徑彼此不同之粒子之實驗實例4中,改良白色反射比。相應地,在實驗實例4中亦改良對比度。
上文中,儘管已參考實施例及修改例描述本技術,然本技術不限於上述實施例及類似物,且可進行各種修改。
注意,本技術可如下般組態。
(1)一種顯示單元,其包含:在一絕緣液體中
遷移粒子;非遷移粒子,其等具有不同於該等遷移粒子之光學反射特性之光學反射特性;及一纖維結構,其由一鏈分子形成且固持該等非遷移粒子,該鏈分子含有酯基且具有由碳原子、氧原子及氫原子形成之一主要部分。
(2)根據(1)之顯示單元,其中該纖維結構之一表面電位之一絕對值係約20mV或更低。
(3)根據(1)或(2)之顯示單元,其中該纖維結構係由丙烯酸樹脂形成。
(4)根據(1)至(3)中任一項之顯示單元,其中該鏈分子係以下之一者:聚甲基丙烯酸烷基酯、聚烷基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸烯基酯、聚烯基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸炔基酯及聚炔基丙烯酸酯。
(5)根據(1)至(4)中任一項之顯示單元,其中該鏈分子具有抗生物 降解性。
(6)根據(1)至(5)中任一項之顯示單元,其中該鏈分子之一末端含有不同於形成該主要部分之碳原子、氧原子及氫原子之原子。
(7)根據(1)至(6)中任一項之顯示單元,其中在該絕緣液體中含有分散該等遷移粒子之一分散劑。
(8)根據(1)至(7)中任一項之顯示單元,其中該等非遷移粒子包含初級粒徑彼此不同之大粒子及小粒子。
(9)根據(1)至(8)中任一項之顯示單元,其中該等非遷移粒子之一光學反射比高於該等遷移粒子之一光學反射比,及該等遷移粒子執行暗顯示且該等非遷移粒子及該纖維結構執行亮顯示。
(10)根據(1)至(9)中任一項之顯示單元,其中該纖維結構之一纖維直徑係約50nm或更大及約2000nm或更小。
(11)根據(1)至(10)中任一項之顯示單元,其中該纖維結構之一平均孔徑係約0.1μm或更大及約10μm或更小。
(12)根據(1)至(11)中任一項之顯示單元,其中該纖維結構係藉由一靜電紡絲方法形成。
(13)根據(1)至(12)中任一項之顯示單元,其中該等遷移粒子及該等非遷移粒子係由以下之一或多者形成:一有機顏料、一無機顏料、一染料、一碳材料、一金屬材料、一金屬氧化物、玻璃及一聚合物材料。
(14)一種具備一顯示單元之電子設備,該顯示單元包含:在一絕緣液體中遷移粒子;非遷移粒子,其等具有不同於該等遷移粒子之光學反射特性之 光學反射特性;及一纖維結構,其由一鏈分子形成且固持該等非遷移粒子,該鏈分子含有酯基且具有由碳原子、氧原子及氫原子形成之一主要部分。
熟習此項技術者應瞭解,取決於設計要求及其他因素,可出現各種修改、組合、子組合及變更,只要該等修改、組合、子組合及變更係在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內。

Claims (13)

  1. 一種顯示單元,其包括:在一絕緣液體中遷移粒子;非遷移粒子,其等具有不同於該等遷移粒子之光學反射特性之光學反射特性;及一纖維結構,其係由一鏈分子形成且固持該等非遷移粒子,該鏈分子含有酯基且具有由碳原子、氧原子及氫原子形成之一主要部分,其中該纖維結構之一表面電位之一絕對值係約20mV或更低。
  2. 如請求項1之顯示單元,其中該纖維結構係由丙烯酸樹脂形成。
  3. 如請求項1之顯示單元,其中該鏈分子係以下之一者:聚甲基丙烯酸烷基酯、聚烷基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸烯基酯、聚烯基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸炔基酯及聚炔基丙烯酸酯。
  4. 如請求項1之顯示單元,其中該鏈分子具有抗生物降解性。
  5. 如請求項1之顯示單元,其中該鏈分子之一末端含有不同於形成該主要部分之碳原子、氧原子及氫原子之原子。
  6. 如請求項1之顯示單元,其中該絕緣液體中含有分散該等遷移粒子之一分散劑。
  7. 如請求項1之顯示單元,其中該等非遷移粒子包含初級粒徑彼此不同之大粒子及小粒子。
  8. 如請求項1之顯示單元,其中該等非遷移粒子之一光學反射比高於該等遷移粒子之一光學反射比,及該等遷移粒子執行暗顯示且該等非遷移粒子及該纖維結構執行亮顯示。
  9. 如請求項1之顯示單元,其中該纖維結構之一纖維直徑係約50nm或更大及約2000nm或更小。
  10. 如請求項1之顯示單元,其中該纖維結構之一平均孔徑係約0.1μm或更大及約10μm或更小。
  11. 如請求項1之顯示單元,其中該纖維結構係藉由一靜電紡絲方法形成。
  12. 如請求項1之顯示單元,其中該等遷移粒子及該等非遷移粒子係由以下之一或多者形成:一有機顏料、一無機顏料、一染料、一碳材料、一金屬材料、一金屬氧化物、玻璃及一聚合物材料。
  13. 一種具備一顯示單元之電子設備,該顯示單元包括:在一絕緣液體中遷移粒子;非遷移粒子,其等具有不同於該等遷移粒子之光學反射特性之光學反射特性;及一纖維結構,其係由一鏈分子形成且固持該等非遷移粒子,該鏈分子含有酯基且具有由碳原子、氧原子及氫原子形成之一主要部分,其中該纖維結構之一表面電位之一絕對值係約20mV或更低。
TW103118149A 2013-06-24 2014-05-23 顯示單元及電子設備 TWI627484B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-131427 2013-06-24
JP2013131427A JP2015004914A (ja) 2013-06-24 2013-06-24 表示装置および電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201502678A TW201502678A (zh) 2015-01-16
TWI627484B true TWI627484B (zh) 2018-06-21

Family

ID=51033452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103118149A TWI627484B (zh) 2013-06-24 2014-05-23 顯示單元及電子設備

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9869920B2 (zh)
JP (1) JP2015004914A (zh)
TW (1) TWI627484B (zh)
WO (1) WO2014208022A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016206412A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 ソニー株式会社 表示装置および表示装置の製造方法
JP7139335B2 (ja) * 2017-01-20 2022-09-20 イー インク カリフォルニア, エルエルシー 着色有機顔料およびこれを含む電気泳動ディスプレイ媒体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201234094A (en) * 2011-02-09 2012-08-16 Seiko Epson Corp Electrophoretic display sheet and manufacturing method therefor
US20120243073A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Sony Corporation Electrophoretic element, display, and electronic device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0655970B1 (en) * 1992-08-17 2002-10-09 Weyerhaeuser Company Particle binding to fibers
US5989736A (en) * 1997-05-30 1999-11-23 Unifrax Corporation Carbon fiber and ceramic fiber paper composites and uses therefor
US7700064B2 (en) * 2004-03-11 2010-04-20 Teijin Limited Carbon fiber
JP4049202B1 (ja) * 2006-11-10 2008-02-20 富士ゼロックス株式会社 表示媒体、表示装置および表示方法
TWI395042B (zh) * 2008-12-01 2013-05-01 Prime View Int Co Ltd 彩色電泳式顯示裝置的畫素結構與次畫素結構
JP5741829B2 (ja) 2010-06-18 2015-07-01 ソニー株式会社 電気泳動素子、表示装置および電子機器
JP5609700B2 (ja) * 2011-02-17 2014-10-22 ソニー株式会社 電気泳動素子および表示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201234094A (en) * 2011-02-09 2012-08-16 Seiko Epson Corp Electrophoretic display sheet and manufacturing method therefor
US20120243073A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Sony Corporation Electrophoretic element, display, and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014208022A1 (en) 2014-12-31
TW201502678A (zh) 2015-01-16
JP2015004914A (ja) 2015-01-08
US9869920B2 (en) 2018-01-16
US20160147127A1 (en) 2016-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5741829B2 (ja) 電気泳動素子、表示装置および電子機器
TWI505008B (zh) 電泳裝置及顯示器
JP2012198417A (ja) 電気泳動素子、表示装置および電子機器
JP6176252B2 (ja) 電気泳動素子、表示装置および電子機器
JP2013045074A (ja) 電気泳動素子およびその製造方法、表示装置、表示基板ならびに電子機器
JP5942394B2 (ja) 電気泳動素子および表示装置
JP5880295B2 (ja) 電気泳動素子の製造方法
US20150124312A1 (en) Display unit and electronic apparatus
TWI627484B (zh) 顯示單元及電子設備
JP5673269B2 (ja) 電気泳動素子、表示装置および電子機器
JP5870605B2 (ja) 表示装置およびその駆動方法、ならびに電子機器
JP5966885B2 (ja) 電気泳動素子および表示装置
WO2015145965A1 (en) Display unit and electronic apparatus
JP5817464B2 (ja) 電気泳動素子および表示装置
JP2012173602A (ja) 電気泳動素子および表示装置
WO2015151409A1 (en) Display unit and electronic apparatus
JP2014209159A (ja) 表示装置および電子機器
US9817292B2 (en) Display characteristics with memorability
JP2012194366A (ja) 電気泳動素子、表示装置および電子機器
WO2016114011A1 (ja) 表示装置および電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees