显示介质用颗粒以及使用其的信息显示用面板的制作方法

文档序号:2776822阅读:543来源:国知局
专利名称:显示介质用颗粒以及使用其的信息显示用面板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种显示介质用颗粒以及使用其的信息显示用面板,其中,该显示介质用颗粒构成用于信息显示用面板的显示介质,该信息显示用面板在至少一方为透明的两个基板之间封入显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息。
背景技术
传统上,作为代替液晶(LCD)的信息显示装置,提出了采用电泳方式、电致彩色显示方式、热致方式、双色颗粒旋转方式等技术的信息显示装置。
这些现有技术与LCD相比,由于具有能得到与普通印刷物接近的大视场角、耗电小、具有存储功能等优点,因此被认为是可用于下一代的价格低廉的信息显示装置的技术,可以期待将其应用到便携终端用信息显示、电子纸等方面。特别是最近提出的电泳方式很受期待,该电泳方式中将由分散颗粒和着色溶液构成的分散液微胶囊化并将其配置在相面对的基板之间。
然而,在电泳方式中,由于颗粒在液体中泳动,因而存在由液体的粘性阻力引起的响应速度变慢的问题。另外,由于使氧化钛等高比重的颗粒分散在低比重的溶液中,因而变得容易沉降,难以维持分散状态的稳定性,存在缺乏信息显示的重复稳定性的问题。此外,即使进行了微胶囊化,使小室尺寸达到微胶囊的水平,也只是在表观上使上述缺点难以表现出来,但仍然没有解决任何本质的问题。
另一方面,对于利用溶液中的行为的电泳方式,近来还开始提出了在基板的一部分上装入导电性颗粒和电荷传输层而不使用溶液的方案(例如参照非专利文献1)。然而,该方式由于设置电荷传输层及电荷生成层而使结构复杂化,并且难以向导电性颗粒中恒定地注入电荷,因而也存在更新显示或维持显示时缺乏稳定性的问题。
作为用于解决上述各种问题的一个方法,已知有一种信息显示用面板,其在至少一方为透明的两个基板之间,封入具有光学反射率和带电性的显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示图像等信息。
非专利文献1赵国来、其他3人、“新しいトナ一デイスプレイデバイス(I)”,1999年7月21日,日本图像学会年度会(第83届)“Japan Hardcopy’99”论文集,p.249-252在构成上述信息显示用面板中所使用的显示介质的显示介质用颗粒中,从容易赋予正负特性以及容易确保带电量来看,使用丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂作为颗粒材料,其粒径为0.5~50μm左右。作为其制造方法,为了工序的简化、低耗能,或者为了直接得到目标粒径,使用悬浮聚合法的方法比粉碎法更有效。
悬浮聚合法中,在含有10wt%以下表面活性剂的悬浮稳定剂的水等悬浮介质中,使包含单体、着色剂等的颗粒原料机械地悬浮,然后通过加热、UV、电子射线等使其聚合,利用上述方法控制聚合而使其以悬浮状态固化,取出固体,得到颗粒。聚合时,为了高效地使其聚合而通常使用聚合引发剂。此外,通常通过悬浮聚合法制作的颗粒是表面平滑的正球形颗粒。但是,在上述信息显示用面板中使用表面平滑的颗粒时,会产生使颗粒移动(驱动)所需的电场(或施加的电压)变高的问题。该原因在于,若表面平滑,则颗粒-颗粒之间、颗粒-基板之间的物理附着力增大,将这些分离并使颗粒在基板内空间移动所需的能量变大。
作为解决该问题的方法,最简便地进行的方法为在颗粒表面附着金属氧化物微粒等(调色剂外部添加剂)而将颗粒表面凹凸化,降低附着力的方法。但将该方法用于在上述信息显示用面板中使用的显示介质用颗粒时,存在由于在颗粒-颗粒之间、颗粒-基板之间产生的外部添加剂的移动、外部添加剂粘着到颗粒表面、基板表面等的影响,产生显示不良的问题。此外还有如下方法,即,在悬浮聚合开始前的颗粒原料中,添加反应惰性的溶剂等进行聚合,然后通过加热、提取等除去溶剂等,制造多孔的颗粒,从而将表面凹凸化的方法,但该方法需要用于除去溶剂等的工序和设备,效率不佳。

发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供可以得到牢固地固定在颗粒表面的凹凸的显示介质用颗粒以及使用该颗粒可以消除显示不良的信息显示用面板。
本发明的显示介质用颗粒,其构成用于信息显示用面板的显示介质,该信息显示用面板在至少一方为透明的两个基板之间封入具有光学反射率和带电性的显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息,其特征在于,该颗粒为包含单体成分的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,该单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸。
另外,作为本发明的显示介质用颗粒的适合例子有微小凹凸是等效直径为0.01~0.5μm的凸部或凹部;构成颗粒的树脂成分为选自丙烯酸系单体、甲基丙烯酸系单体、苯乙烯系单体中的至少1种以上单体聚合而成;多官能单体为单体中的15摩尔%以上;单体全部为多官能单体;多官能单体为丙烯酸系或甲基丙烯酸系单体。
此外,作为本发明的显示介质用颗粒的适合例子有通过在含有10wt%以下至少1种以上悬浮稳定剂的悬浮介质中悬浮颗粒原料后使其聚合的悬浮聚合法来制造显示介质用颗粒;悬浮稳定剂在分子中包含聚氧化烯链;悬浮稳定剂在分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐;悬浮稳定剂为水溶性树脂;悬浮稳定剂为由粒径10~1000nm的无机微粒组成的粉末;颗粒原料或悬浮介质中包含10小时半衰期温度为40~75℃的聚合引发剂;聚合引发剂为酰基系过氧化物;聚合引发剂为1分子内的碳原子数为10以上的偶氮系物质。
并且,作为本发明的显示介质用颗粒的适合例子有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物;(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的烃系树脂为聚苯乙烯树脂;(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的烃系树脂为氟树脂;颗粒原料中含有表面处理或母炼胶化的着色剂;作为表面处理或母炼胶化的着色剂,使用无机颜料、有机颜料、有机染料中的1种以上。
并且此外,作为本发明的显示介质用颗粒的适合例子有在颗粒原料中包含以使颗粒带电为目的的物质;以使颗粒带电为目的的物质为对单体难溶性的电荷控制剂、对单体溶解性的电荷控制剂、以及分子内具有带电性官能团的可共聚单体中的至少1种;作为构成颗粒的树脂,使用Tg为60℃以上的树脂或者观测不到Tg的树脂;颗粒的粒径为0.5~50μm;颗粒的颜色为白色;颗粒的颜色为黑色;将颗粒原料聚合而成的颗粒的筛上剩余物为20%以下,并且,在颗粒表面均匀地具有BET比表面积成为5~150m2/g的微小凹凸;对颗粒施加压力使其变形时,使颗粒变形10%所需的力为1mN以上。
此外,本发明的信息显示用面板,在至少一方为透明的两个基板之间封入具有光学反射率和带电性的显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息,其特征在于,使用上述构成的显示介质用颗粒。
并且,本发明的显示介质用颗粒的制造方法,其中,该颗粒构成用于信息显示装置的显示介质,该装置在至少一方为透明的两个基板之间封入显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息,其特征在于,所述制造方法是将颗粒原料悬浮在含有至少1种以上表面活性剂的悬浮介质中后使颗粒原料聚合而得到大致球形颗粒的悬浮聚合法,其中所述颗粒原料包含单体,该单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,并且该颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,并且,在悬浮介质中使颗粒原料悬浮成规定油滴直径以上的油滴直径,然后在悬浮介质中添加具有在10小时半衰期温度75℃以下分解而引发聚合或促进聚合的效果的物质,然后,同时进行颗粒原料悬浮成规定油滴直径以及所述物质的分散,进而其后进行聚合,得到在颗粒表面均匀地具有微小凹凸的显示介质用颗粒。
根据本发明的显示介质用颗粒,颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,该单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,因此,可以得到牢固地固定在颗粒表面的凹凸。此外,根据使用了该显示介质用颗粒的信息显示用面板,可以得到进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度的耐久性良好的信息显示用面板。


图1(a)、(b)是分别表示本发明的信息显示用面板的一个例子的图。
图2(a)、(b)是分别表示本发明的信息显示用面板的其它例子的图。
图3(a)、(b)是分别表示本发明的信息显示用面板的又一例子的图。
图4是表示用扫描型电子显微镜(SEM)对本发明信息显示用面板中使用的显示介质用颗粒进行摄像的一个例子的图。
图5是本发明的信息显示用面板中的隔壁的形状的一个例子的图。
具体实施例方式
首先,对使用了本发明的显示介质用颗粒(以下也称颗粒)作为显示介质的信息显示用面板的基本结构进行说明。在成为本发明对象的信息显示用面板中,向封入到相面对的两个基板之间的显示介质施加电场。沿着所施加的电场方向,带电的显示介质受到电场力、库仑力等的吸引,这些显示介质根据电位转换带来的电场方向的变化而改变移动方向,从而实现图像等的信息显示。因此,必须将信息显示用面板设计成显示介质均匀地移动、并能够维持更新显示时或持续显示信息时的稳定性。在此,施加到构成显示介质的颗粒上的力,除了由颗粒之间的库仑力产生的相互吸引的力之外,还有其与电极、基板的电镜像力、分子间力、液桥力、重力等。
基于图1(a)、(b)~图3(a)、(b),对成为本发明对象的信息显示用面板的例子进行说明。
在图1(a)、(b)所示的例子中,相应于从基板1、2的外部施加的电场,分别由至少1种以上颗粒构成的、光学反射率和带电特性不同的至少2种以上的显示介质3(在这里示出的是由白色显示介质用颗粒构成的颗粒群所组成的白色显示介质3W和由黑色显示介质用颗粒构成的颗粒群所组成的黑色显示介质3B)与基板1、2垂直地移动,使观察者可见黑色显示介质3B而进行黑色显示、或者使观察者可见白色显示介质3W而进行白色显示。此外,在图1(b)所示的例子中,于图1(a)所示例子的基础上,在基板1、2之间例如格子状地设置隔壁4并形成有小室。此外,在图1(b)中省略了位于前侧的隔壁。
在图2(a)、(b)所示的例子中,分别由至少1种以上颗粒构成的、光学反射率和带电特性不同的至少2种以上的显示介质3(在这里示出的是由白色显示介质用颗粒构成的颗粒群所组成的白色显示介质3W和由黑色显示介质用颗粒构成的颗粒群所组成的黑色显示介质3B)相应于通过在设于基板1的电极5和设于基板2的电极6之间施加电压而产生的电场,与基板1、2垂直地移动,使观察者可见黑色显示介质3B而进行黑色显示、或者使观察者可见白色显示介质3W而进行白色显示。此外,在图2(b)所示的例子中,于图2(a)所示例子的基础上,在基板1、2之间例如格子状地设置隔壁4并形成有小室。此外,在图2(b)中省略了位于前侧的隔壁。
在图3(a)、(b)所示的例子中,由至少1种以上颗粒构成的、具有光学反射率和带电性的1种显示介质3(在这里示出的是由白色显示介质用颗粒构成的颗粒群所组成的白色显示介质3W)相应于通过在设于基板1的电极5和电极6之间施加电压而产生的电场,沿与基板1、2平行的方向移动,使观察者可见白色显示介质3W而进行白色显示、或者,使观察者可见电极6或基板1的颜色而进行电极6或基板1的颜色的显示。此外,在图3(b)所示的例子中,于图3(a)所示的例子的基础上,在基板1、2之间例如格子状地设置隔壁4并形成有小室。此外,在图3(b)中省略了位于前侧的隔壁。
本发明的特征在于,一种显示介质用颗粒,其构成用于信息显示用面板的显示介质,该信息显示用面板在至少一方为透明的两个基板之间封入具有光学反射率和带电性的显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息,其中,作为该显示介质用颗粒,该颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,该单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸。
通过这样地构成,无需溶剂等的挥发、提取等工序就在悬浮聚合时在颗粒表面形成不脱落等的固定的凹凸,因此,可以稳定地制造驱动(显示介质的移动)所需的电压低、不易引起显示不良的显示介质用颗粒。关于表面凹凸的大小,优选凸部或凹部的等效直径为0.01~0.5μm的范围。表面凹凸的大小如果过小,则得不到充分的减少附着力的效果,此外,如果过大,则凹凸部的表面自身会附着,失去凹凸化的效果。
这里,1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体在全部单体中的量低于15mol%时,颗粒表面的凹凸显示不出来、或者凹凸变小、效果少。此外,全部为多官能单体时,构成颗粒的树脂的结构变牢固,耐热性优异,而且可以得到反复更新显示时的显示耐久性优异的颗粒,因此优选。另外,1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体为丙烯酸系或甲基丙烯酸系单体时,容易制造颗粒表面的凹凸,更优选。
关于悬浮聚合时作为悬浮稳定剂所使用的材料,优选为具有聚氧乙烯链的非离子系的表面活性剂。具有比较良好的悬浮稳定性,并且在颗粒表面的残留少,对制成的颗粒的带电性能的影响小。并且,作为悬浮稳定剂,进一步期望使用具有聚氧乙烯链和磺酸盐的非离子和阴离子两种表面活性效果的表面活性剂。与只有聚氧乙烯链的情况相比,悬浮稳定性高。此外,作为悬浮稳定剂,还可以采用使用PVA、纤维素树脂等水溶性树脂的方法。此时,悬浮稳定性非常高,但也存在以下缺点,即,在颗粒表面残留悬浮稳定剂,对颗粒的带电性带来影响。
也有使用由10~1000nm的无机微粒形成的粉末作为悬浮稳定剂的方法。该方法是将酸性下溶解的无机氧化物恢复成中性并析出微粒而用作稳定剂,聚合结束后,再次在酸性下使其溶解而从颗粒表面除去的方法。该方法也显示出非常优异的悬浮稳定性。但是,也有如下缺点,即,需要酸性废液的处理等系统。作为聚合引发剂,最适合使用10小时半衰期温度为40~75℃的物质。如果温度过低,则常温中也进行聚合,制造良好的悬浮液是困难的。此外,若颗粒原料的粘度通过聚合变得过高,则不发生表面张力带来的液滴球形化,得不到大致正球形的颗粒。另一方面,如果温度过高,聚合过于费时间,效率不佳。作为聚合引发剂,如果溶出到水等悬浮液中,就会发生乳液聚合,制成大量的未被着色的微粒而混合存在,将该颗粒用作显示介质用颗粒时显示品质降低,为了防止该问题,期望使用油溶性的聚合引发剂。在引发剂中,可列举酰基系的过氧化物,或者适合使用分子中的碳原子数为10以上的偶氮系引发剂。
此外,对于(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,更期望为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物。其通过各树脂成为嵌段状,从而变得比无规结构更容易表现特性,可高效地进行颗粒表面的凹凸化。此外,通过(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的烃系树脂为聚苯乙烯树脂、氟树脂,从而容易表现出与丙烯酸系树脂和甲基丙烯酸系树脂的相容性的差异,可高效地进行颗粒表面的凹凸化。关于着色剂,为了防止悬浮时往悬浮溶剂移动而产生的着色效率变差,有必要通过表面处理而疏水化。此外,利用母炼胶化对着色剂进行树脂包覆也有同样的效果。关于表面处理或母炼胶化的着色剂的种类,可以使用无机颜料、有机颜料、有机染料中的任意一种,而且还可以并用。
在显示介质用颗粒中为了得到带电性而含有电荷控制剂时,可得到明确的带电性能,容易得到目标性能。目标带电性能是指带电量、带电均匀性、防止反带电等。作为电荷控制剂,有分散含有对作为颗粒原料的单体难溶性的物质的方法,该方法作为积极地制造出不均匀的带电分布、同时制造通过低带电的电压而容易飞翔的触发颗粒的方法是有效的。此外也有使用单体溶解性的电荷控制剂的方法。该方法从电荷控制剂的均匀分散的方面出发是有利的,由分布窄的带电性带来的同一电位下的颗粒的移动变得可能,容易得到良好的显示品质。
也有使用如下电荷控制剂的方法,即,将分子内具有带电性的官能团的可共聚单体混合到颗粒原料中,并在聚合时使其共聚而化学固定在树脂中。从可以实现带电性部位的局部存在、如带电性的官能团在颗粒表面取向等,少量就可以得到效果的优点,以及不易发生电荷控制剂的渗出、脱落的方面出发,该方法对于确保带电性的耐久性是有效的。
显示介质用颗粒在信息显示用面板中的使用环境上出发,必须具有60℃以上的耐热性,但若考虑为了具有物理耐热性和充足的带电量而必需的耐热性,则树脂的Tg优选为60℃以上。此外,将分子内具有多个聚合性官能团的单体的比例增加了的颗粒原料聚合而得到颗粒时,可得到良好的耐热性,但此时观测不到Tg。
图4表示用扫描型电子显微镜(SEM)对本发明信息显示用面板中使用的显示介质用颗粒进行摄像的一个例子。图4的例子中,左侧放大率为3000倍,右侧放大率为15000倍,分别表示放大颗粒表面的状态,可知在颗粒表面形成有数十纳米级的微小凹凸。
下面,对于本发明的信息显示用面板中使用的显示介质用颗粒(也简称颗粒)的基本组成进行说明。
颗粒优选为大致球形。颗粒中,根据需要可以在作为其主成分的树脂中与以往同样地含有电荷控制剂、着色剂、无机添加剂等。下面,列举树脂、电荷控制剂、着色剂、其它添加剂。
作为树脂的例子,可以列举出聚氨酯树脂、尿素树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂、丙烯酸尿烷树脂、丙烯酸尿烷硅酮树脂、丙烯酸尿烷氟树脂、丙烯酸氟树脂、硅酮树脂、丙烯酸硅酮树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯丙烯酸树脂、聚烯烃树脂、丁缩醛树脂、偏氯乙烯树脂、密胺树脂、酚醛树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂等,也可以混合2种以上。特别是从控制与基板的附着力的观点出发,适合的是丙烯酸尿烷树脂、丙烯酸硅酮树脂、丙烯酸氟树脂、丙烯酸尿烷硅酮树脂、丙烯酸尿烷氟树脂、氟树脂、硅酮树脂。
对于电荷控制剂,并没有特别限定,作为负电荷控制剂,可以列举出例如水杨酸金属络合物、含金属偶氮染料、含金属(包含金属离子或金属原子)的油溶性染料、季铵盐系化合物、杯芳烃化合物、含硼化合物(苯甲酸硼络合物)、硝基咪唑衍生物等。作为正电荷控制剂,可以列举出例如苯胺黑染料、三苯基甲烷系化合物、季铵盐系化合物、聚胺树脂、咪唑衍生物等。此外,还可以将超微粒二氧化硅、超微粒氧化钛、超微粒氧化铝等金属氧化物、吡啶等含氮环状化合物及其衍生物或盐、各种有机颜料、含氟、氯、氮等的树脂等用作电荷控制剂。
作为着色剂,可以使用如以下例示的有机或无机的各种各色的颜料、染料。
作为黑色着色剂,可以使用炭黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、活性炭等。
作为青色着色剂,有C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15、绀青、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、酞菁蓝的部分氯化物、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC等。
作为红色着色剂,有铁丹、镉红、铅丹、硫化汞、镉、永久红4R、立索红、吡唑啉酮红、沃丘格红、钙盐、色淀红D、亮胭脂红6B、曙红色淀、若丹明色淀B、茜素色淀、亮胭脂红3B、C.I.颜料红2等。
作为黄色着色剂,有铬黄、锌黄、镉黄、黄色氧化铁、无机永固黄、镍钛黄、脐橙黄、萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永久黄NCG、酒石黄色淀、C.I.颜料黄12等。
作为绿色着色剂,有铬绿、氧化铬、颜料绿B、C.I.颜料绿7、孔雀绿色淀、最终黄绿G(final yellow green G)等。
作为橙色着色剂,有红色铬黄、钼橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、坚牢橙(vulcan orange)、阴丹士林亮橙RK、联苯胺橙G、阴丹士林亮橙GK、C.I.颜料橙31等。
作为紫色着色剂,有锰紫、坚牢紫B、甲基紫色淀等。
作为白色着色剂,有锌白、氧化钛、锑白、硫化锌等。
作为体质颜料,有重晶石粉、碳酸钡、粘土、二氧化硅、白炭黑、滑石、氧化铝白等。此外,作为碱性、酸性、分散、直接染料等各种染料,有苯胺黑、亚甲基蓝、玫瑰红、喹啉黄、群青蓝等。
作为无机系添加剂的例子,可以列举出氧化钛、锌白、硫化锌、氧化锑、碳酸钙、铅白、滑石、二氧化硅、硅酸钙、氧化铝白、镉黄、镉红、镉橙、钛黄、绀青、群青、钴蓝、钴绿、钴紫、氧化铁、炭黑、锰铁素体黑、钴铁素体黑、铜粉、铝粉等。
这些颜料和无机系添加剂可以单独使用或多种组合使用。其中,尤其是作为黑色颜料优选炭黑,作为白色颜料优选氧化钛。
另外,本发明中使用的颗粒的粒径优选在0.5~50μm的范围、均匀且分布窄。如果粒径大于该范围,则缺乏显示上的清晰度,如果小于该范围,则颗粒之间的聚集力变得过大,因此会对作为显示介质的移动带来阻碍。
此外,在本发明中,关于各颗粒的粒径分布,下式所示的粒径分布的跨度(Span)不足5,优选不足3。
Span=(d(0.9)-d(0.1))/d(0.5)(其中,d(0.5)是以μm表示的粒径数值,颗粒中的50%比其大,50%比其小;d(0.1)是以μm表示的粒径数值,粒径在该数值以下的颗粒的比率为10%;d(0.9)是以μm表示的粒径数值,粒径在该数值以下的颗粒的比率为90%。)通过将跨度控制在5以下的范围内,各颗粒的尺寸分布窄,可以实现作为显示介质的均匀的移动。
此外,对于各个颗粒的关系,重要的是在所使用的颗粒中具有最小直径的颗粒的d(0.5)相对于具有最大直径的颗粒的d(0.5)的比值为50以下、优选为10以下。即便粒径分布跨度小,也由于是带电特性彼此不同的颗粒彼此向相反的方向移动,因此适合的是双方的颗粒尺寸相近,双方的颗粒能够容易地按照当量向相反方向移动,这就要求上述范围。
另外,上述粒径分布和平均粒径可以由激光衍射/散射法等求得。如果对作为测定对象的颗粒照射激光,则会产生空间上的衍射/散射光的光强度分布图案,由于该光强度图案与粒径存在对应关系,因此可以测定平均粒径和粒径分布。
在此,本发明颗粒的平均粒径和粒径分布是由体积基准分布得到的。具体地说,可以使用Mastersizer2000(MalvernInstruments Ltd.)测定机,在氮气气流中投入颗粒,使用附带的分析软件(以采用Mie理论的体积基准分布为基础的软件),测定粒径和粒径分布。
显示介质用颗粒的带电量当然依赖于其测定条件,但已知信息显示用面板中的显示介质用颗粒的带电量大体上依赖于初始带电量、与隔壁的接触、与基板的接触、伴随着经过时间的电荷衰减,特别是显示介质用颗粒的带电行为的饱和值成为支配因素。
本发明人进行深入研究的结果发现,在吹出法中使用同一载体颗粒来测定用于显示介质的颗粒的带电量,从而可以评价显示介质用颗粒的适当的带电特性值的范围。
并且,将由显示介质用颗粒构成的显示介质适用于干式的信息显示用面板时,重要的是管理包围基板间的显示介质的空隙部分的气体,有助于提高显示稳定性。具体地说重要的是空隙部分的气体的湿度在25℃下的相对湿度为60%RH以下,优选为50%RH以下。
在图1(a)、(b)~图3(a)、(b)中,该空隙部分是指从夹在相对的基板1、基板2之间的部分中减去电极5、6(在基板内侧设置电极时)、显示介质3的占有部分、隔壁4的占有部分(设置隔壁时)、信息显示用面板的密封部分的、所谓显示介质所接触的气体部分。
空隙部分的气体只要是在上述的湿度范围内,其种类就没有限制,适合的是干燥空气、干燥氮气、干燥氩气、干燥氦气、干燥二氧化碳、干燥甲烷等。该气体必须在保持其湿度的条件下封入信息显示用面板中,例如在规定的湿度环境下进行显示介质的填充、信息显示用面板的组装等,此外,施加用以防止湿气从外部侵入的密封材料、密封方法是重要的。
关于成为本发明对象的信息显示用面板中基板和基板间的间隔,只要显示介质可以移动、可以维持对比度即可,通常调整为10~500μm,优选为10~200μm。
使用显示介质时,相对的基板之间的空间中显示介质的体积占有率优选为5~70%,进一步优选为5~60%。在超过70%的情况下,对显示介质的移动产生障碍,在不足5%的情况下,对比度容易变得不清晰。
下面,对于构成作为本发明对象的信息显示用面板的各个部件进行说明。
关于基板,至少一方的基板是从面板外侧可以观察到显示介质3的颜色的透明的基板2,其合适的材料是可见光的透射率高且耐热性良好的材料。基板1可以是透明的也可以是不透明的。对基板材料进行例示的话,可以列举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醚砜、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、压克力等聚合物片材、或金属片材这样的具有挠性的材料,以及玻璃、石英等没有挠性的无机片材。基板的厚度优选为2~5000μm,进一步适合为5~2000μm,如果过薄,则难以保持强度、基板间的间隔均匀性,如果比5000μm更厚,则不适于作成薄型信息显示用面板的情形。
作为在信息显示用面板上设置电极时的电极形成材料,可以例示有铝、银、镍、铜、金等金属类;或ITO、氧化铟、导电性氧化锡、导电性氧化锌等导电金属氧化物类;聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电性高分子类,可以适当选择使用。作为电极的形成方法,可以采用通过溅射法、真空蒸镀法、CVD(化学蒸镀)法、涂布法等使上述例示的材料形成薄膜状的方法,或者采用通过将导电剂混合到溶剂或合成树脂粘合剂中进行涂布的方法。设置在可见侧(显示面侧)基板上的电极必须是透明的,但设置在背面侧基板上的电极不必是透明的。无论是哪种情况,都适合使用可形成图案且具有导电性的上述材料。另外,电极的厚度只要能确保导电性、不阻碍光透射性即可,适合为3~1000nm,优选为5~400nm。设置在背面侧基板上的电极的材质、厚度等可以与上述设置在显示侧基板上的电极相同,但不必是透明的。另外,这种情况时的外部电压输入可以是直流或叠加交流。
关于根据需要设置于基板的隔壁4,其形状可以根据涉及显示的显示介质的种类来适当进行最优化设定,并不是一概加以限定的,但隔壁的宽度可以调整为2~100μm、优选为3~50μm,隔壁的高度可以调整为10~500μm、优选为10~200μm。通过由这些肋构成的隔壁所形成的小室,如图5所示,从基板平面方向观察,可以例示有四边形、三角形、线状、圆形、六边形,作为其配置,可以例示有格子状、蜂窝状或网目状。比较好的是尽可能减小与可从显示面一侧看到的隔壁截面部分相当的部分(小室框架部分的面积),这样能增加显示的清晰度。
实施例下面,给出本发明例、比较例,对本发明进行具体说明,但本发明并不受下述限制。另外,实施例和比较例的信息显示用面板是根据下述的基准对通过下述的方法制造出的面板进行评价。
<实施例1>
作为正带电颗粒,用砂磨机,在60重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)和40重量份(约25mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中分散3重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造),溶解12.5重量份将作为黑色无机颜料系着色剂的预先将40重量份炭黑(MA100三菱化学制造)分散到60重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 560FAsahi Kasei Corporation.制造)中得到的母炼胶、和5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造),然后再溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.8μm的颗粒1。颗粒1的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒1的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。
作为负带电颗粒,用砂磨机,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份(约35mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)中分散5重量份作为负带电的单体难溶性电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造),溶解25重量份预先将80重量份作为白色无机颜料系着色剂的氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造)分散到20重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 560FAsahi Kasei Corporation.制造)中得到的母炼胶、和5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造),然后再溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.5μm的颗粒2。颗粒2的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒2的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为105V。
<比较例1>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不溶解(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPERF600日本油脂制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.2μm的颗粒3。颗粒3的树脂成分的Tg为102℃。此外,用SEM观察颗粒3的表面,确认不到凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不溶解(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPERF600日本油脂制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为8.9μm的颗粒4。颗粒4的树脂成分的Tg为96℃。此外,用SEM观察颗粒4的表面,确认不到凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,可观察到白色的显示状态,但显示不完全,得不到良好的显示品质。逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为230V。
<实施例2>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用甲基丙烯酸甲酯单体、使用100重量份作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.5μm的颗粒5。观测不到颗粒5的树脂成分的Tg。此外,用SEM观察颗粒5的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用苯乙烯单体、使用100重量份作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为10.0μm的颗粒6。观测不到颗粒6的树脂成分的Tg。此外,用SEM观察颗粒6的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为105V。
<比较例2>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中使用100重量份甲基丙烯酸甲酯单体(和光纯药试剂)、不使用二甲基丙烯酸乙二醇酯以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.8μm的颗粒7。颗粒7的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒7的表面,确认不到凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中使用100重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)、不使用二乙烯基苯以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.3μm的颗粒8。颗粒8的树脂成分的Tg为85℃。此外,用SEM观察颗粒8的表面,确认不到凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态,但显示不完全,得不到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为240V。
<实施例3>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)而代替使用作为分子中包含聚氧化烯链的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚(EMULGEN 1135S-70花王制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.4μm的颗粒9。颗粒9的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒9的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)而代替使用作为分子中包含聚氧化烯链的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚(EMULGEN 1135S-70花王制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.0μm的颗粒10。颗粒10的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒10的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为110V。
<实施例4>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)而代替使用作为水溶性树脂表面活性剂的聚乙烯基醇(POVALPVA-420KURARAY CO.,LTD.制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.7μm的颗粒11。颗粒11的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒11的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)而代替使用作为水溶性树脂表面活性剂的聚乙烯基醇(POVALPVA-420KURARAY CO.,LTD.制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.3μm的颗粒12。颗粒12的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒12的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为110V。
<实施例5>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)而代替使用作为无机颗粒表面活性剂的分散成80nm的三磷酸钙(关东化学试剂)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.5μm的颗粒13。颗粒13的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒13的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)而代替使用作为无机颗粒表面活性剂的分散成80nm的三磷酸钙(关东化学试剂)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.1μm的颗粒14。颗粒14的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒14的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为105V。
<比较例3>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用异丁基过氧化物(Peroyl IB日本油脂制造/10小时半衰期温度32.7℃)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.5μm的颗粒15。颗粒15的树脂成分的Tg为100℃。用SEM观察颗粒15的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。但是,由于聚合引发剂的反应速度过快,因而在悬浮以前聚合被引发,单体增稠,结果确认了颗粒15没有成为大致正球形而成为不定形。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用异丁基过氧化物(Peroyl IB日本油脂制造/10小时半衰期温度32.7℃)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.1μm的颗粒16。颗粒16的树脂成分的Tg为95℃。用SEM观察颗粒16的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。但是,由于聚合引发剂的反应速度过快,因而在悬浮以前聚合被引发,单体增稠,结果确认了颗粒16没有成为大致正球形而成为不定形。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为180V。
<比较例4>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用过氧化异丁酸叔丁酯(Peroyl IB日本油脂制造/10小时半衰期温度77.3℃)以外,通过与实施例1完全相同的方法尝试制造颗粒,但由于聚合引发剂的反应性过慢,因而单体不固化,未能形成颗粒。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用过氧化异丁酸叔丁酯(Peroyl IB日本油脂制造/10小时半衰期温度77.3℃)以外,通过与实施例1完全相同的方法尝试制造颗粒,但由于聚合引发剂的反应性过慢,因而单体不固化,未能形成颗粒。
<实施例6>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用作为1分子内碳原子数为10以上的偶氮系物质的偶氮双二甲基戊腈(V-65和光纯药制造/10小时半衰期温度51℃)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.0μm的颗粒17。颗粒17的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒17的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用作为1分子内的碳原子数为10以上的偶氮系物质的偶氮双二甲基戊腈(V-65和光纯药制造/10小时半衰期温度51℃)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.6μm的颗粒18。颗粒18的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒18的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为110V。
<比较例5>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用作为1分子的内碳原子数为10以下的偶氮系物质的偶氮二异丁腈(V-60和光纯药制造/10小时半衰期温度65℃)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.9μm的颗粒19。颗粒19的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒19的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。此外,确认了由于聚合引发剂的疏水性不充分,因而由乳液聚合副产生的微粒无法通过分级而分离开来。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用作为1分子的内碳原子数为10以下的偶氮系物质的偶氮二异丁腈(V-60和光纯药制造/10小时半衰期温度65℃)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.6μm的颗粒20。颗粒20的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒20的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。此外,确认了由于聚合引发剂的疏水性不充分,因而由乳液聚合副产生的微粒无法通过分级而分离开来。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。但是,可确认任何情况下都有基板上的颗粒的混合存在,得不到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,但在500V以下的电压下,由于微粒导致的对比度降低,无法找到白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压。
<实施例7>
作为正带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒1中不使用(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPERF600日本油脂制造)、使用作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系共聚物的丙烯酸苯乙烯树脂(STYLAC AS-767AsahiKasei Corporation.制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.8μm的颗粒21。颗粒21的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒21的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例1记载的颗粒2中不使用(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPERF600日本油脂制造)、使用作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系共聚物的丙烯酸苯乙烯树脂(STYLAC AS-767AsahiKasei Corporation.制造)以外,通过与实施例1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.2μm的颗粒22。颗粒22的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒22的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为110V。
本发明并不仅限定于上述的实施例,可以有很多变形、变更。以下,对其变形例进行说明。
(1)变形例1本发明的显示介质用颗粒可以如下构成,即,该颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,其中,将颗粒原料聚合而成的颗粒的筛上剩余物为20%以下,并且在颗粒表面均匀地具有BET比表面积成为5~150m2/g的微小凹凸。
通过这样构成,可以得到牢固地固定在颗粒表面的凹凸。此外,根据使用了将该显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,进行反复更新显示时也不降低显示对比度、显示更新响应速度,不仅显示性、显示更新性中的耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
此外,本变形例1中,使用BET比表面积作为测量表面凹凸程度的指标,该值必须在5~150m2/g范围内、更优选在20~100m2/g范围内。该指标在规定的范围内时,可得到低附着性的颗粒。该指标值过于小时,无法得到充分的减少附着力的效果,此外,该指标值过大时,颗粒结构变疏松,反复进行更新显示的过程中颗粒破坏导致显示品质降低。其中,存在即便这些值在规定的范围内也无法降低物理附着力的情况。这可以举出在颗粒原料中使用低Tg材料的情形等,由于颗粒-颗粒之间、颗粒-基板之间的粘着性带来不良影响、作为显示介质的流动性降低,结果引起显示品质降低、驱动电位的高电压化。
作为测量该流动性程度的指标,可以举出筛上剩余物。这是使32μm网眼的筛以1mm振幅振动120秒时留在筛上面的颗粒的残留的比例,该值必须为20%以下,更优选为10%以下。该指标在规定的范围内时,可得到成为流动性良好的显示介质的颗粒。其中,存在即便为无表面凹凸的表面平滑的颗粒,筛上剩余物的值也在规定的范围的情况。这可以举出使用高硬度的颗粒的情况等,但如果是这样的颗粒,由于上述的理由而引起驱动电位的高电压化。因此,作为显示介质用颗粒,优选上述的BET比表面积和筛上剩余物的两方面在规定的范围内。
下面,举出作为本发明例的实施例和比较例,对变形例1进行更具体的说明。
<实施例11>
作为正带电颗粒,用砂磨机,在60重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)和40重量份(约25mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中分散3重量份作为正带电的电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造)、以及5重量份作为黑色颜料的炭黑(特殊黑Degussa制造),溶解5重量份(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造),然后再溶解2重量份过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造)得到溶液,将该溶液在添加有0.5%作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMULE-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到5~20μm的颗粒1。颗粒1的筛上剩余物为9%,BET比表面积为80m2/g。颗粒1的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒1的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。
作为负带电颗粒,用砂磨机,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份(约35mol%)二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)中分散5重量份作为负带电的电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造)、以及20重量份作为白色颜料的氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造),溶解5重量份(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造),然后再溶解2重量份过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造)得到溶液,将该溶液在添加有0.5%作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon PneumaticMfg.),得到5~20μm的颗粒2。颗粒2的筛上剩余物为11%,BET比表面积为62m2/g。颗粒2的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒2的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为105V。此外,使颗粒移动方向交替反转进行的反复更新耐久试验中,30万次显示更新后的驱动电压为105V,未发生改变。
<比较例11>
作为正带电颗粒,除了在实施例11记载的颗粒1中不溶解(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)以外,通过与实施例11完全相同的方法得到颗粒3。颗粒3的筛上剩余物为15%,BET比表面积为1.3m2/g。颗粒3的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒3的表面,确认不到凹凸。
作为负带电颗粒,除了在实施例11记载的颗粒2中不溶解(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)以外,通过与实施例11完全相同的方法得到颗粒4。颗粒4的筛上剩余物为10%,BET比表面积为0.8m2/g。颗粒4的树脂成分的Tg为96℃。此外,用SEM观察颗粒4的表面,确认不到凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,可观察到白色的显示状态,但显示不完全,得不到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为280V。此外,使颗粒移动方向交替反转进行的反复更新耐久试验中,30万次显示更新后的驱动电压为285V。
<比较例12>
作为正带电颗粒,除了在实施例11记载的颗粒1中使用甲基丙烯酸乙基己酯(关东化学试剂)代替甲基丙烯酸甲酯(关东化学试剂)以外,通过与实施例11完全相同的方法得到颗粒5。颗粒5的筛上剩余物为50%,BET比表面积为58m2/g。颗粒5的树脂成分的Tg为35℃。使用实施例11记载的颗粒2作为负带电颗粒。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,可观察到白色显示状态,但显示不完全,得不到良好的显示品质。逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为200V。此外,使颗粒移动方向交替反转进行的反复更新耐久试验中,30万次显示更新后的驱动电压为240V。
<比较例13>
作为正带电颗粒,除了将实施例11记载的颗粒1中溶解的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)的量从5重量份变为10重量份以外,通过与实施例11完全相同的方法得到颗粒6。颗粒6的筛上剩余物为9%,BET比表面积为180m2/g。颗粒6的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒6的表面,确认了等效直径约为80nm的凹凸。使用实施例1记载的颗粒2作为负带电颗粒。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,可观察到白色显示状态,但显示不完全,得不到良好的显示品质。逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为105V。此外,使黑白显示交替反转进行的反转耐久试验中,30万次反转后的驱动电压为180V。用SEM观察反转耐久试验后的颗粒,观察到正带电颗粒破碎,不再是大致正球的形状。
(2)变形例2本发明的显示介质用颗粒可以如下构成,即,颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,其中,半径R的颗粒的内部当中,从中心起半径R的3/4以内的内侧的区域定义为颗粒的芯部,芯部以外的外侧定义为颗粒的壳部,芯部的疏密度Dc与壳部的疏密度Ds的关系为Dc>Ds(其中,将芯部的空隙体积设为Vcv,将芯部的总体积Vc减去Vcv得到的芯部的实际颗粒体积设为Vcb时,Dc=Vcb/(Vcv+Vcb);将壳部的空隙体积设为Vsv,将壳部的总体积Vs减去Vsv得到的壳部的实际颗粒体积设为Vsb时,Ds=Vsb/(Vsv+Vsb))。
通过这样构成,可以良好地控制无助于入射光以及吸收的空隙部分,可以得到颗粒内部空隙少的颗粒。因此,根据使用本发明的该显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度,不仅显示性、显示更新性中的耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
下面,给出作为本发明例的实施例和比较例,对变形例2进行更具体的说明。
<实施例21>
作为正带电颗粒,用砂磨机,在60重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)和40重量份(约25mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中分散3重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造),溶解12.5重量份将作为黑色无机颜料系着色剂的预先将40重量份炭黑(MA100三菱化学制造)分散到60重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 560FAsahi Kasei Corporation.制造)中得到的母炼胶、和5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的40℃的净化水中悬浮,得到平均油滴直径约80μm的悬浮液。向该悬浮液中添加预先在水中分散作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而成的分散液,并使该过氧化物成为2重量份,然后再次悬浮使得平均油滴直径成为约10μm,加热聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.8μm的颗粒1。对颗粒1的子午线剖面的TEM像进行图像分析而得到的壳部、芯部的疏密度分别为Ds=0.65、Dc=0.85。
作为负带电颗粒,双轴混炼机混炼100重量份PBT树脂(Toraycon 1401X31TORAY制造)和100重量份二氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业(株)制造),用喷射磨机(实验室规模喷射磨机IDS-LJ型Nippon Pneumatic Mfg.)细细地粉碎、分级,得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.1μm的颗粒2。
将颗粒1与颗粒2等量混合搅拌来进行摩擦带电,在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态。接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,规定白显示时反射率与黑显示时反射率之比为10倍时的电压作为驱动电压时,该电压为120V。
<比较例21>
除了将(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)的配合量设为0.4重量份以外,在与实施例21记载的颗粒1相同条件下制造颗粒3。颗粒3的粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为10.1μm。对颗粒3的子午线剖面的TEM像进行图像分析而得到的壳部、芯部的疏密度分别为Ds=0.94、Dc=0.99。
将颗粒3与实施例21记载的颗粒2等量混合搅拌来进行摩擦带电,在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态,接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,规定白显示时反射率与黑显示时反射率之比为10倍时的电压作为驱动电压时,该电压为160V,需要比实施例1的情形更高的驱动电压。
<比较例22>
除了使用80重量份醋酸-3-甲基丁基酯(特级试剂和光纯药公司制造)来代替5重量份(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)以外,在与实施例21记载的颗粒1相同条件下制造颗粒4。颗粒4的粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.7μm。对颗粒4的子午线剖面的TEM像进行图像分析而得到的壳部、芯部的疏密度分别为Ds=0.41、Dc=0.57。
将颗粒4与实施例21记载的颗粒2等量混合搅拌来进行摩擦带电,在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到黑色的显示状态,接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,观察到白色的显示状态。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,规定白显示时反射率与黑显示时反射率之比为10倍时的电压作为驱动电压时,该电压为175V,需要比实施例1的情形更高的驱动电压。
(3)变形例3本发明的显示介质用颗粒可以如下构成,即,颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,其中,颗粒的带电量的绝对值为50μC/g以下。这里,使显示介质用颗粒的带电量的绝对值为50μC/g以下的原因在于,超过50μC/g时,显示介质用颗粒之间相互吸引的库仑力、与电极/基板的电镜像力变大。为了电场的力吸引显示介质并进行良好的显示,需要克服这些库仑力、电镜像力的力,因此需要高电场、驱动电压变高。
通过这样构成,可以降低显示介质用颗粒之间的附着、良好地控制驱动电压的降低。因此,根据使用本发明的显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度,不仅显示性、显示更新性中的耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
(4)变形例4本发明的显示介质用颗粒可以如下构成,即,颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,其中,对颗粒施加压力使其变形时,使颗粒变形10%所需的力为1mN以上。
通过这样构成,可将颗粒的硬度控制为高硬度。因此,根据使用本发明的显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度,不仅显示性、显示更新性中的耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
硬度的测定优选通过Fischer硬度计(Fischer Instruments制造)测定。以下,对使用Fischer硬度计的颗粒硬度的测定方法进行说明。
<颗粒硬度的测定方法>
首先,在玻璃板上分散几个颗粒。将Fischer硬度计HU200(Fischer Instruments制造)放置在该玻璃板上,边观察装置附带的CCD照相机的映像,边调整玻璃板的位置使得颗粒在压头的正下方。另外,压头使用将维氏硬度测定用的压头的尖端研磨成一边长为50μm的正方形的压头。使压头降落到颗粒上,以压头和颗粒接触的点为基点,以一定速度(1.7mN/sec)在该基点施加负荷,使颗粒变形。观察各负荷下的颗粒的变形,根据发生粒径的10%变形时的负荷的大小来表示颗粒的硬度。
下面,给出作为本发明例的实施例和比较例,对变形例4进行更具体的说明。
<实施例31>
(黑色颗粒的制造)作为黑色显示介质用颗粒,用砂磨机,在60重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)和40重量份(约25mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中分散3重量份作为正带电的电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造)、以及5重量份作为黑色颜料的炭黑(特殊黑Degussa制造),溶解5重量份(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造),然后再溶解2重量份过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造)得到溶液,将该溶液在添加有0.5%作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon PneumaticMfg.),得到颗粒B1。此外,用SEM观察所得颗粒B1的表面,确认了等效直径约为0.1μm的凹凸。根据上述的方法,使用Fischer硬度计HU200求得所得颗粒B1的颗粒硬度,即变形10%所需的负荷。
(白色颗粒的制造)作为白色显示介质用颗粒,用砂磨机,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份(约35mol%)二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)中分散5重量份作为负带电的电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造)、以及20重量份作为白色颜料的氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造),再溶解2重量份过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造),将该溶液在添加有0.5%作为表面活性剂的LATEMULE-118B(花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到颗粒W。用SEM观察所得颗粒W的表面,观察不到凹凸。根据上述的方法,使用Fischer硬度计HU200求得所得颗粒W的颗粒硬度,即变形10%所需的负荷。
制造使用颗粒B1和颗粒W作为显示介质的信息显示用面板。使用反射图像浓度计(RD-191、GRETAG-MACBETH Inc.制造)测定施加±200V时的黑色显示时以及白色显示时的反射浓度,求出对比度比=黑色显示时反射浓度/白色显示时反射浓度。在以下的表1中示出初始和1万次显示更新后的对比度比的值。1万次显示更新后对比度比的变化也小,显示介质良好地驱动。此外,拍摄1万次显示更新后的颗粒B1、W各自的SEM照片,确认表面状态,看不到特别的变化。
<比较例31>
在实施例31中制造黑色显示介质用颗粒时去掉二甲基丙烯酸乙二醇酯,除此以外,与实施例31中记载的颗粒B1同样操作,制造黑色显示介质用颗粒B2。用SEM观察所得颗粒B2的表面,观察到等效直径约为0.1μm的凹凸。表1示出颗粒B2的特性以及将颗粒B2、W用作显示介质时的对比度比的变化。1万次显示更新后对比度比降低、显示介质几乎不驱动。此外,拍摄1万次显示更新后的颗粒B2的SEM照片,确认表面状态,确认了凹凸的消失。
<比较例32>
在实施例31中制造黑色显示介质用颗粒时去掉(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造),除此以外,与实施例31中记载的颗粒B1同样操作,制造黑色显示介质用颗粒B3。用SEM观察所得颗粒B3的表面,观察不到凹凸。表1示出颗粒B3的特性以及将颗粒B3、W用作显示介质时的对比度比的变化。由于在初始时驱动电压高,因此200V下显示介质的驱动不顺利,对比度比变低。此外,1万次显示更新后,对比度比照旧低。
表1


(5)变形例5本发明的显示介质用颗粒可以如下构成,即,颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,其中,平衡水分含有率W(%)为W≤3.0(%)。
通过这样构成,可得到无电荷泄漏、可良好保持摩擦带电电荷的显示介质用颗粒。因此,根据使用本发明的显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度,不仅显示性、显示更新耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
作为平衡水分含有率W的测定方法的一个例子,优选如下方法,即,对在25℃/50%RH的环境中静置一周以上的体积Vp(cm3)的显示介质用颗粒200℃加热45分钟,用卡尔-费歇尔电量滴定装置CA-100(三菱化学(株)公司制造)测量此时从该显示介质用颗粒挥发的水分量Vw(cm3),求出显示介质用颗粒的平衡含水率W(%)=Vw/(Vp-Vw)。
(6)变形例6本发明的显示介质用颗粒可以如下构成,即,颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,其中,颗粒的相对雾度值H(对-20°入射光的20±0.9°的范围的ISO2813所定义的光泽度Gd和对-20°入射光的18.2±0.9°、21.8±0.9°的范围的ISO2813所定义的光泽度Gs,定义相对雾度值H=Gs/Gd)为0.2<H≤1.0。
相对雾度值H反映颗粒表面形状、即颗粒表面的凹凸的量、凹凸的深度,通过如此构成相对雾度值H,颗粒之间、或颗粒与基板或与电极的接触附着力得到改善,也可实现黑色度的提高、白色度的提高。因此,根据使用本发明的显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度,不仅显示性、显示更新性中的耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
另外,显示介质用颗粒的相对雾度值H定义为对-20°入射光的20±0.9°的范围的ISO2813所定义的光泽度Gd和对-20°入射光的18.2±0.9°、21.8±0.9°的范围的ISO2813所定义的光泽度Gs,定义相对雾度值H=Gs/Gd。本发明中,在适当的上部开放型的容器内,以0.5mm以上的厚度填充显示介质用颗粒并平整表面使其平滑,使用雾度光泽度反射计No.4601(BYK-Gardner公司制造)在暗室内测定该表面的Gd和Gs。
(7)变形例7本发明可以如下构成将显示介质用颗粒的原料悬浮在含有至少1种以上表面活性剂的悬浮介质中后使颗粒原料聚合而得到大致球形颗粒的悬浮聚合法,其中所述显示介质用颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球星颗粒,该颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,并且,在悬浮介质中使颗粒原料悬浮成规定油滴直径以上的油滴直径,然后在悬浮介质中添加具有在10小时半衰期温度75℃以下分解而引发聚合或促进聚合的效果的物质,然后,同时进行颗粒原料悬浮成规定油滴直径以及所述物质的分散,进而其后进行聚合,得到在颗粒表面均匀地具有微小凹凸的显示介质用颗粒。
通过这样构成,由于到达规定的温度之前不引发聚合,因而不产生如放置含聚合引发剂的颗粒原料时那样由于聚合进行程度的不同导致的颗粒性能变化,可得到稳定性能的颗粒。因此,使用上述制造方法时,无需溶剂等的挥发、提取等工序,就在悬浮聚合时形成无脱落等的固定化的凹凸,因而可以稳定地制造显示介质的驱动所需的电压低且不易引起显示不良的显示介质用颗粒。
下面,给出作为本发明例的实施例和比较例,对变形例7进行更具体的说明。
<实施例41>
作为正带电颗粒,用砂磨机,在60重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)和40重量份(约25mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中分散3重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造),溶解12.5重量份作为黑色无机颜料系着色剂的预先将40重量份炭黑(MA100三菱化学制造)分散到60重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 560FAsahi Kasei Corporation.制造)中得到的母炼胶、和5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的40℃的净化水中悬浮,得到油滴直径约80μm的悬浮液。在该悬浮液中添加预先在水中分散作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而成的分散液,并使上述过氧化物为2重量份,然后再次进行悬浮使得平均油滴直径成为约10μm,加热聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.8μm的颗粒1。颗粒1的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒1的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。
作为负带电颗粒,用砂磨机,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份(约35mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)中分散5重量份作为负带电的单体难溶性电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造),溶解25重量份作为白色无机颜料系着色剂的预先将80重量份氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造)分散到20重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 560FAsahi Kasei Corporation.制造)中得到的母炼胶、和5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的40℃的净化水中悬浮,得到油滴直径约80μm的悬浮液。在该悬浮液中添加预先在水中分散作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而成的分散液,并使上述过氧化物为2重量份,然后再次进行悬浮使得平均油滴直径成为约10μm,加热聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.5μm的颗粒2。颗粒2的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒2的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示黑色。接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为115V。
<比较例41>
作为正带电颗粒,除了在颗粒1中不溶解(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)以外,通过与实施例41记载的颗粒1完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.2μm的颗粒3。颗粒3的树脂成分的Tg为102℃。此外,用SEM观察颗粒3的表面,确认不到凹凸。
作为负带电颗粒,除了在颗粒2中不溶解(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)以外,通过与实施例41记载的颗粒2完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为8.9μm的颗粒4。颗粒4的树脂成分的Tg为96℃。此外,用SEM观察颗粒4的表面,确认不到凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的面板显示黑色。接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,面板显示白色,但显示更新不完全,得不到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为280V。
<比较例42>
作为正带电颗粒,除了颗粒1的添加有作为悬浮介质的前述表面活性剂的净化水使用65℃以外,通过与实施例41完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.5μm的颗粒5。颗粒5的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒5的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。但是,由于聚合引发剂的反应速度过快,在悬浮成规定油滴直径之前引发聚合,导致单体增稠,结果确认了颗粒没有成为大致正球形而成为不定形。
作为负带电颗粒,除了颗粒2的添加有作为悬浮介质的前述表面活性剂的净化水使用65℃以外,通过与实施例41完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.1μm的颗粒6。颗粒6的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒6的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。但是,由于聚合引发剂的反应速度过快,在悬浮成规定油滴直径之前引发聚合,导致单体增稠,结果确认了颗粒没有成为大致正球形而成为不定形。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示黑色。接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为180V。
<比较例43>
作为正带电颗粒,用砂磨机,在60重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)和40重量份(约25mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中分散3重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造),溶解12.5重量份作为黑色无机颜料系着色剂的预先将40重量份炭黑(MA100三菱化学制造)分散到60重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 560FAsahi Kasei Corporation.制造)中得到的母炼胶、和5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造),然后再经30分钟溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.8μm的颗粒7。颗粒1的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒7的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸,但不是大致正球形而是不定形。
作为负带电颗粒,用砂磨机,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份(约35mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)中分散5重量份作为负带电的单体难溶性电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造),溶解25重量份作为白色无机颜料系着色剂的预先将80重量份氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造)分散到20重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 560FAsahi Kasei Corporation.制造)中得到的母炼胶、和5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造),然后再经30分钟溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.5μm的颗粒8。颗粒8的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒8的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸,但不是大致正球形而是不定形。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示黑色。接着,使施加电压的电位相反时,两颗粒分别向反方向飞翔,信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为170V。
<比较例44>
作为正带电颗粒,除了在颗粒1中不使用作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用过氧化异丁酸叔丁酯(Peroyl IB日本油脂制造/10小时半衰期温度77.3℃)以外,通过与实施例41完全相同的方法尝试制造颗粒,但由于聚合引发剂的反应性过慢,因而单体不固化,未能形成颗粒。
作为负带电颗粒,除了在颗粒2中不使用作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用过氧化异丁酸叔丁酯(Peroyl IB日本油脂制造/10小时半衰期温度77.3℃)以外,通过与实施例41完全相同的方法尝试制造颗粒,但由于聚合引发剂的反应性过慢,因而单体不固化,未能形成颗粒。
<实施例42>
作为正带电颗粒,除了在颗粒1中不使用作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用作为1分子内碳原子数为10以上的偶氮系物质的偶氮双二甲基戊腈(V-66和光纯药制造/10小时半衰期温度51℃)以外,通过与实施例41完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.0μm的颗粒9。颗粒9的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒9的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。
作为负带电颗粒,除了在颗粒2中不使用作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用作为1分子内的碳原子数为10以上的偶氮系物质的偶氮双二甲基戊腈(V-66和光纯药制造/10小时半衰期温度51℃)以外,通过与实施例41完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.6μm的颗粒10。颗粒10的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒10的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示黑色。接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为110V。
<比较例45>
作为正带电颗粒,除了在颗粒1中不使用作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用作为1分子的内碳原子数为10以下的偶氮系物质的偶氮二异丁腈(V-60和光纯药制造/10小时半衰期温度65℃)以外,通过与实施例41完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.9μm的颗粒11。颗粒11的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒11的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。此外,确认了由于聚合引发剂的疏水性不充分,因而由乳液聚合副产生的微粒无法通过分级而分离开来。
作为负带电颗粒,除了在颗粒2中不使用作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)而代替使用作为1分子的内碳原子数为10以下的偶氮系物质的偶氮二异丁腈(V-60和光纯药制造/10小时半衰期温度65℃)以外,通过与实施例41完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.6μm的颗粒12。颗粒12的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒12的表面,确认了等效直径约为200nm的凹凸。此外,确认了由于聚合引发剂的疏水性不充分,因而由乳液聚合副产生的微粒无法通过分级而分离开来。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示黑色。接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压来观察反射率,但在500V以下的电压下,由于微粒导致的对比度降低,无法找到白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压。
<实施例43>
作为正带电颗粒,除了在颗粒1中不使用(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)而代替使用作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系共聚物的丙烯酸苯乙烯树脂(STYLAC AS-767AsahiKasei Corporation.制造)以外,通过与实施例41完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.8μm的颗粒13。颗粒13的树脂成分的Tg为100℃。此外,用SEM观察颗粒13的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
作为负带电颗粒,除了在颗粒2中不使用(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)而代替使用作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系共聚物的丙烯酸苯乙烯树脂(STYLAC AS-767AsahiKasei Corporation.制造)以外,通过与实施例41完全相同的方法得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.2μm的颗粒14。颗粒14的树脂成分的Tg为95℃。此外,用SEM观察颗粒14的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示黑色。接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为110V。
<实施例44>
作为正带电颗粒,除了使用作为红色着色剂的氧化铁(TAROX R-516-L钛工业制造)来代替颗粒1的作为黑色无机颜料系着色剂的炭黑(MA100三菱化学制造)以外,通过与实施例41完全相同的方法得到颗粒15。确认不到500nm以下的颗粒。此外,用SEM观察颗粒15的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。
使用实施例41记载的颗粒2作为负带电颗粒。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率30%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示为红色。接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。此外,逐渐改变施加的电压,测定各个显示状态下的反射率,求出白显示时反射率与黑显示时反射率之比为8倍时的电压作为驱动电压,该电压为125V。
综上所述可知,实施例41、实施例42、实施例43、实施例44的显示介质用颗粒在颗粒表面均匀地形成有微小凹凸,并且驱动电压低,因此成为不易引起显示不良的显示介质用颗粒。
另一方面可知,比较例41的显示介质用颗粒没有在颗粒表面形成微小凹凸,将其作为显示介质导致驱动电压高,因此成为容易引起显示不良的显示介质用颗粒;比较例42和比较例43的显示介质用颗粒在颗粒表面形成有微小凹凸,但颗粒没有成为大致正球,将其作为显示介质导致驱动电压高,因此成为不易引起显示不良的显示介质用颗粒;比较例44自身无法形成颗粒,比较例45的显示介质用颗粒在颗粒表面形成有微小凹凸,但微粒不能分离开来而残留,并且由于微粒导致的对比度降低,未发现驱动电压,成为不易引起显示不良的显示介质用颗粒。
(8)变形例8本发明的显示介质用颗粒可以如下构成,即,颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,在这样的显示介质用颗粒的结构中,电荷控制剂、颜料在1个颗粒内均匀地分散,并且该电荷控制剂、该颜料不在最表面露出,必定被树脂包覆。
这样,在颗粒的结构中,电荷控制剂、颜料在1个颗粒内均匀地分散,并且该电荷控制剂、该颜料不在最表面露出,必定被树脂包覆,通过这样构成,解决了颗粒的不均匀性、带电性能的不稳定性的问题,可得到均匀且带电性能具有稳定性的显示介质用颗粒。其理由如下。
颜料的分散性差时、即聚合颗粒内存在聚集体时,即便含有等量的颜料,黑色的程度或者白色的程度这样的颗粒自身的着色性与也颜料均匀分散的物质相比显著降低。此外,电荷控制剂的分散性差时,会引起在1个颗粒内电荷控制剂聚集的部分发生电荷的极度分布不均,或者发生电荷控制剂离开颗粒表面存在等导致的颗粒不具有带电性能的现象,因此成为驱动性差的颗粒。并且,无机颜料、电荷控制剂未被树脂包覆时,此处成为导通位置,颗粒失去带电保持性能,成为本发明的信息显示用面板中不驱动的颗粒、即作为用于信息显示用面板的显示介质用颗粒不优选的颗粒。
根据使用本发明的显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,由于可抑制摩擦导致的表面性状的变化,因而进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度,不仅显示性、显示更新性中的耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
为了测定显示介质用颗粒的结构,使用电子显微镜、原子力显微镜、电子能谱法、透射电子显微镜。此外,在制造用混合液的分散质的粒度分布的测定中,使用HORIBA,Ltd.制造的颗粒粒度分布分析装置LA-920。
下面,给出作为本发明例的实施例和比较例,对变形例8进行更具体的说明。
<实施例51>
作为正带电颗粒,在60重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)和60重量份作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中,通过用砂磨机处理4小时来分散2重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造)和12.5重量份作为黑色无机颜料系着色剂的预先将40重量份炭黑(MA100三菱化学制造)分散到60重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 80NHAsahi Kasei Chemicals Corporation.制造)中得到的母炼胶,再溶解5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。使用HORIBA,Ltd.制造的颗粒粒度分布分析装置LA-920测定在此制得的混合液(分散液)中分散质的粒度分布,得到的结果为算术平均粒径为253nm,算术标准偏差为347nm。
接着,在该混合液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMULE-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.8μm的黑颗粒。用SEM观察该颗粒的表面,确认了等效直径约为100nm的凹凸。此外,使用电子能谱法进行颗粒表面的组成分析,检测出氟成分。接着,切断该颗粒,通过透射电子显微镜观察其内部结构,看不到颜料、电荷控制剂的聚集块,也看不到这些向表面露出。
作为负带电颗粒,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)中,通过用砂磨机处理4小时来分散5重量份作为负带电的单体难溶性电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造)、25重量份作为白色无机颜料系着色剂的氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造),溶解5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。使用HORIBA,Ltd.制造的颗粒粒度分布分析装置LA-920测定在此制得的混合液(分散液)中分散质的粒度分布,得到的结果为算术平均粒径为330nm,算术标准偏差为461nm。
接着,在该溶液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2NipponPneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为10.4μm的白颗粒。用SEM观察该颗粒的表面,确认了等效直径约为150nm的凹凸。此外,使用电子能谱法进行颗粒表面的组成分析,检测出氟成分。接着,切断该颗粒,通过透射电子显微镜观察其内部结构,看不到颜料、电荷控制剂的聚集块,也看不到这些向表面露出。
颗粒的带电是将两颗粒等量混合搅拌来进行摩擦带电。在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率11%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示黑色,接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。使用Macbeth浓度计D19测定此时的对比度比(白显示时反射率与黑显示时的反射率的比),对比度比为8.5。结果示于以下的表2。
另外,以后所示的例子只要没有特别说明,全都是使用通过与上述同样的次序制得的信息显示用面板进行评价,结果归纳示于表2。
<实施例52>
作为正带电颗粒,在100重量份二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中,通过用砂磨机处理4小时来分散0.5重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造)、12.5重量份作为黑色无机系颜料的预先将40重量份炭黑(MA100三菱化学制造)分散到60重量份丙烯酸树脂(DELPET 80NHAsahi KaseiChemicals Corporation.制造)中得到的母炼胶,再溶解10重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPERF600日本油脂制造)。接着,在该溶液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon PneumaticMfg.),得到黑颗粒。
作为负带电颗粒,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中,通过用砂磨机处理4小时来分散5重量份作为负带电的单体难溶性电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造)、25重量份作为白色无机颜料系着色剂的预先将80重量份氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造)分散到20重量份甲基丙烯酸树脂(DELPET 560FAsahi Kasei Corporation.制造)中得到的母炼胶,溶解5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。接着,在该溶液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(PeroylL日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机得到白颗粒。
<比较例51>
作为正带电颗粒,在60重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)以及60重量份作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中,通过用砂磨机处理1小时来分散2重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造)和5重量份作为黑色无机颜料系着色剂的炭黑(MA100三菱化学制造),再溶解1重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。接着,在该溶液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的40℃的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到黑颗粒。
作为负带电颗粒,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份(约35mol%)作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)中,通过用砂磨机处理4小时来分散5重量份作为负带电的单体难溶性电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造)、120重量份作为白色无机颜料系着色剂的氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造),溶解5重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。接着,在该溶液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到白颗粒。
<比较例52>
作为正带电颗粒,在100重量份二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中,通过用砂磨机处理1小时来分散2重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRONN07Orient Chemical制造)和5重量份作为黑色无机颜料系着色剂的炭黑(MA100三菱化学制造),再溶解1重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。接着,在该溶液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon PneumaticMfg.),得到黑颗粒。
作为负带电颗粒,在100重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)中,通过用砂磨机处理1小时来分散5重量份作为负带电的单体难溶性电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89OrientChemical制造)、80重量份作为白色无机颜料系着色剂的氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造),溶解1重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。接着,在该溶液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到白颗粒。
表2


(9)变形例9本发明的显示介质用颗粒可以如下构成颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,在该显示介质用颗粒中,对于颗粒的组成比例而言,相对于构成颗粒的树脂,含有4phr以上的1次粒径为30(nm)以下、且DBP吸收量为120(cm3/100g)以下的炭黑,并且含有炭黑量的60%以下的电荷控制剂。
通过这样构成,可以得到高黑度的黑色显示介质用颗粒。因此,根据使用本发明的黑色显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度,不仅显示性、显示更新性中的耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
此外,本发明的变形例9中,DBP吸收量是通常用于确定炭结构的测定法,DBP吸收量由填满堆积的炭黑的空隙所需要的DBP(Dibutyl phthalate,邻苯二甲酸二丁酯)的量来表示颗粒间的连接或聚集形成的结构的程度,单位以ml/100g表示。该值越大,炭的结构越变高结构,该值越小,越变低结构。
下面,给出作为本发明例的实施例和比较例,对变形例9进行更具体的说明。
<实施例61>
作为正带电颗粒,在40重量份甲基丙烯酸甲酯单体(关东化学试剂)和60重量份作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二甲基丙烯酸乙二醇酯(和光纯药试剂)中,通过用砂磨机处理1小时来分散1重量份作为正带电的单体难溶性电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07Orient Chemical制造)和14重量份作为黑色无机颜料系着色剂的预先将40重量份1次粒径为24nm、DBP吸收量为100ml/g的炭黑(MA100三菱化学制造)分散到60重量份丙烯酸树脂(DELPET 80NHAsahiKasei Chemicals Corporation.制造)中得到的母炼胶,再溶解10重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。
接着,在该混合液中溶解2重量份作为1分子内的碳原子数为10以上的偶氮系物质的偶氮双二甲基戊腈(V-65和光纯药制造/10小时半衰期温度51℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐的表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为9.3μm的黑颗粒。用SEM观察该颗粒的表面,确认了等效直径约为90nm的凹凸。
作为负带电颗粒,在60重量份苯乙烯单体(关东化学试剂)和40重量份作为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体的二乙烯基苯(DVB-960新日铁化学制造)中,通过用砂磨机处理4小时来分散5重量份作为负带电的单体难溶性电荷控制剂的酚系缩合物(BONTRON E89Orient Chemical制造)、40重量份作为白色无机颜料系着色剂的氧化钛(TIPAQUE CR-50石原产业制造),溶解8重量份作为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-氟树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂制造)。
接着,在该液中溶解2重量份作为酰基系过氧化物的过氧化月桂酰(Peroyl L日本油脂制造/10小时半衰期温度61.6℃)得到溶液,将该溶液在添加有0.5wt%作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王制造)的净化水中悬浮、聚合,进行过滤、干燥,然后使用分级机(MDS-2NipponPneumatic Mfg.),得到粒径的范围为0.5~50μm、平均粒径为10.1μm的白颗粒。用SEM观察该颗粒的表面,确认了等效直径约为140nm的凹凸。
在隔开100μm的间隔配置的、一侧是内侧经ITO处理并与电源连接的玻璃基板、和另一侧为铜基板的小室中以体积占有率11%填充上述混合颗粒,得到信息显示用面板。ITO玻璃基板、铜基板分别与电源连接,以ITO玻璃基板为低电位、铜基板为高电位的方式施加250V的直流电压时,正带电颗粒向低电位电极一侧飞翔、负带电颗粒向高电位电极一侧飞翔,通过玻璃基板观察到的信息显示用面板显示黑色,接着,使施加电压的电位相反时,颗粒分别向反方向飞翔,观察到信息显示用面板显示白色。任何情况下,欲在ITO玻璃基板上显示的颗粒都不与其它颜色颗粒混合存在,可得到良好的显示品质。使用Macbeth浓度计D19测定此时的对比度比(白显示时反射率与黑显示时的反射率之比),对比度比为9.5。
<实施例62>
除了在实施例61中使用1次粒径为23nm、DBP吸收量为68ml/g的炭黑(MA77三菱化学制造)以外,通过与实施例61全部同样的工序制造两个种类的颗粒,制备信息显示用面板进行评价。此时的250V电压下的对比度比为10.2。
<比较例61>
除了在实施例61中使用1次粒径为50nm、DBP吸收量为121ml/g的炭黑(#20三菱化学制造)以外,通过与实施例61全部同样的工序制造两个种类的颗粒,制备信息显示用面板进行评价。此时的250V电压下的对比度比为5.8。
<比较例62>
除了在实施例61中不在正带电性颗粒中添加电荷控制剂以外,通过与比较例61全部同样的工序制造两个种类的颗粒,制备信息显示用面板进行评价。此时的250V电压下的对比度比为1.3。
<比较例63>
除了在实施例61中使用1次粒径为50nm、DBP吸收量为175ml/g的炭黑(#3050B三菱化学制造)以外,通过与实施例61全部同样的工序制造两个种类的颗粒,制备信息显示用面板进行评价。此时的250V电压下的对比度比为4.6。
(10)变形例10本发明的显示介质用颗粒可以如下构成颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸,在该显示介质用颗粒中,60℃加热处理前后的颗粒的平均粒径之比R60/R0为0.66<R60/R0<1.5。
通过这样构成,可以良好地控制加热导致的直径变化、带电量变化,使得不会发生收缩导致的表面凹凸的量和表面凹凸的深度变不足、带电量不足,或基板-颗粒间的附着力变强。因此,根据使用本发明的显示介质用颗粒作为显示介质的信息显示用面板,可以得到如下的信息显示用面板,即,进行反复更新显示时也不降低显示对比度、响应速度,不仅显示性、显示更新性中的耐久性良好,而且可通过施加低电压进行显示介质的电场驱动的信息显示用面板。
产业上的可利用性使用了本发明的显示介质用颗粒的信息显示用面板,适用于笔记本式个人计算机、PDA、便携式电话、手提式终端机等可移动机器的显示部,电子书、电子报纸等电子纸,广告板、海报、黑板等布告板,台式电子计算机、家电产品、汽车用品等的显示部,点卡(point card)、IC卡等的卡显示部,电子广告、电子POP、电子价签、电子存货标签、电子乐谱、RF-ID机器的显示部等。
权利要求
1.一种显示介质用颗粒,其构成用于信息显示用面板的显示介质,该信息显示用面板在至少一方为透明的两个基板之间封入显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息,其特征在于,该颗粒为包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,该单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸。
2.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述微小凹凸是等效直径为0.01~0.5μm的凸部或者凹部。
3.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,构成颗粒的树脂成分为选自丙烯酸系单体、甲基丙烯酸系单体、苯乙烯系单体中的至少1种以上单体聚合而成。
4.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述多官能单体为单体中的15mol%以上。
5.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述单体全部为所述多官能单体。
6.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述多官能单体为丙烯酸系或甲基丙烯酸系单体。
7.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,通过在含有10wt%以下至少1种以上悬浮稳定剂的悬浮介质中悬浮所述颗粒原料后使其聚合的悬浮聚合来制造该显示介质用颗粒。
8.根据权利要求7所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述悬浮稳定剂在分子中包含聚氧化烯链。
9.根据权利要求7所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述悬浮稳定剂在分子中包含聚氧化烯链和磺酸盐。
10.根据权利要求7所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述悬浮稳定剂为水溶性树脂。
11.根据权利要求7所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述悬浮稳定剂为由粒径为10~1000nm的无机微粒组成的粉末。
12.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,在所述颗粒原料或悬浮介质中包含10小时半衰期温度为40~75℃的聚合引发剂。
13.根据权利要求12所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述聚合引发剂为酰基系过氧化物。
14.根据权利要求12所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述聚合引发剂为1分子内的碳原子数为10以上的偶氮系物质。
15.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物为(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂嵌段共聚物。
16.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的烃系树脂为苯乙烯树脂。
17.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物的烃系树脂为氟树脂。
18.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述颗粒原料中含有表面处理或母炼胶化的着色剂。
19.根据权利要求18所述的显示介质用颗粒,其特征在于,作为表面处理或母炼胶化的着色剂,使用无机颜料、有机颜料、有机染料中的1种以上。
20.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,在所述颗粒原料中包含以使颗粒带电为目的的物质。
21.根据权利要求20所述的显示介质用颗粒,其特征在于,以使颗粒带电为目的的物质为对单体难溶性的电荷控制剂、对单体溶解性的电荷控制剂、以及分子内具有带电性官能团的可共聚单体中的至少1种。
22.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,作为构成颗粒的树脂,使用Tg为60℃以上的树脂或者观测不到Tg的树脂。
23.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,颗粒的粒径为0.5~50μm。
24.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,颗粒的颜色为白色。
25.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,颗粒的颜色为黑色。
26.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,将颗粒原料聚合而成的颗粒的筛上剩余物为20%以下,并且,在颗粒表面均匀地具有BET比表面积成为5~150m2/g的微小凹凸。
27.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,对颗粒施加压力使其变形时,使颗粒变形10%所需的力为1mN以上。
28.一种信息显示用面板,其特征在于,在至少一方为透明的两个基板之间封入显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息,其中,使用权利要求1所述的显示介质用颗粒。
29.一种显示介质用颗粒的制造方法,该颗粒构成用于信息显示装置的显示介质,该装置在至少一方为透明的两个基板之间封入显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息,其特征在于,所述制造方法是将颗粒原料悬浮在含有至少1种以上表面活性剂的悬浮介质中后使颗粒原料聚合而得到大致球形颗粒的悬浮聚合法,其中所述颗粒原料包含单体,该单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,并且该颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,并且,在悬浮介质中使颗粒原料悬浮成规定油滴直径以上的油滴直径,然后在悬浮介质中添加具有在10小时半衰期温度75℃以下分解而引发聚合或促进聚合的效果的物质,然后,同时进行颗粒原料悬浮成规定油滴直径以及所述物质的分散,进而其后进行聚合,得到在颗粒表面均匀地具有微小凹凸的显示介质用颗粒。
全文摘要
一种显示介质用颗粒,其构成用于信息显示用面板的显示介质,该信息显示用面板在至少一方为透明的两个基板之间封入显示介质,通过对显示介质施加电场而使显示介质移动,从而显示信息,其中,该显示介质用颗粒如下构成该颗粒是包含单体的颗粒原料聚合而成的大致球形颗粒,在颗粒原料中含有(丙烯酸系和甲基丙烯酸系)树脂-烃系树脂共聚物,该单体的一部分或者全部为1分子中具有多个聚合反应基团的多官能单体,在颗粒表面均匀地具有微小凹凸。通过这样构成,该显示介质用颗粒可以得到牢固地固定在颗粒表面的凹凸,以及使用该颗粒可以消除显示不良。
文档编号G02F1/17GK101080665SQ200580042969
公开日2007年11月28日 申请日期2005年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者村田和也, 大内隆生, 北野创 申请人:株式会社普利司通
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