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:2729415阅读:220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,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,使显示介质移动而显示图像等信息。以及涉及一种使用该显示介质用颗粒的信息显示用面板。
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,该电泳方式是将由分散颗粒和着色溶液构成的分散液微胶囊化后将其配置在相对的基板之间。
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,也只是在表面上使上述缺点难以表现出来,仍然没有解决任何本质的问题。
另一方面,相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,参考非专利文献1)。然而,由于因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,因而该方式也存在缺乏稳定性的问题。
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显示介质,通过对显示介质施加电场,使显示介质移动而显示图像等信息。本发明人们在这样的通过电场使显示介质移动而显示图像等信息的类型的信息显示用面板中,作为构成显示介质时的显示介质用颗粒,开发出颗粒原料使用苯乙烯树脂的显示介质用颗粒,用于上述信息显示用面板。
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”,p.249-252发明内容发明要解决的课题在像上述那样的颗粒原料使用苯乙烯树脂的显示介质用颗粒,由于构成该显示介质用颗粒的树脂的玻璃化转变温度Tg为90℃左右而耐热性差,因此高温下的使用是困难的。因此,构成显示介质用颗粒的树脂必须是耐热性高的树脂。另外,构成显示介质的显示介质用颗粒通常是通过混炼后进行粉碎而制造的,因此构成显示介质用颗粒的树脂必须具有热塑性。进而,使用难以粉碎的树脂作为构成显示介质用颗粒的树脂时,粉碎时的压力变高,产生用作颜料的氧化钛等的脱落,而使颗粒中的颜料的含量减少,特别是在白色颜料的情况下,导致白色度降低,因此构成白色显示介质用颗粒的树脂必须是易粉碎的树脂(即,冲击强度低)。
基于上述必要条件,研究通常的热塑性树脂(丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂)是否适合作为构成显示介质用颗粒的树脂,结果,高耐热性的树脂强度高且难以粉碎、冲击强度低的树脂玻璃化转变温度Tg低、耐热性也低,颇难找到满足上述所有必要条件的树脂,但是发明人们确认使用环烯烃树脂时,有可以满足上述所有必要条件的物质。
本发明的第1目的在于通过以艾氏冲击强度(izod impactstrength)小于规定强度值、载荷挠曲温度为规定温度值以上的热塑性树脂这样的条件来限定适于作为构成显示介质用颗粒的树脂的、耐热性高且易粉碎的树脂,从而提供耐热性高且可确保颜料含量的显示介质用颗粒。
本发明的第2目的在于提供一种使用上述显示介质用颗粒构成的耐久性和显示品质优异的信息显示用面板。
用于解决课题的方法为了达成上述第1目的,本发明的显示介质用颗粒的特征在于,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,使显示介质移动而显示图像等信息,其中,该显示介质用颗粒之一是粉碎树脂组合物的块并分级而得到的粉碎颗粒,构成显示介质用颗粒的树脂的艾氏冲击强度(ASTM D256)小于4(kgf·cm/cm),并且构成显示介质用颗粒的树脂的载荷挠曲温度(ASTM D648)是超过100℃的温度。
作为本发明的显示介质用颗粒的合适例子,有所述树脂材料为环烯烃树脂;所述显示介质用颗粒的平均粒径为0.1~50μm;使用载体通过吹出(blow off)法测定的所述显示介质用颗粒的带电量以绝对值计为10~100μC/g;以及,所述显示介质用颗粒是对与其表面隔开1mm的间隔配置的电晕放电器施加8KV的电压产生电晕放电而使颗粒表面带电时,0.3秒后的表面电势的最大值大于300V的颗粒。
为了达成上述第2目的,本发明的信息显示用面板的特征在于,在至少一方为透明的相面对的两个基板之间封入至少1种以上包含权利要求1~5任一项所述的显示介质用颗粒的显示介质,通过基板内产生的电场,使显示介质移动而显示图像等信息。
发明效果根据上述本发明的显示介质用颗粒,构成用于信息显示用面板的显示介质的显示介质用颗粒之一是粉碎树脂组合物的块并分级而得到的粉碎颗粒,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,使显示介质移动而显示图像等信息,其中,构成显示介质用颗粒的树脂的艾氏冲击强度(ASTM D256)小于4(kgf·cm/cm),并且构成显示介质用颗粒的树脂的载荷挠曲温度(ASTM D648)是超过100℃的温度,因此,该显示介质用颗粒由于是使用耐热性高且易粉碎的树脂的显示介质用颗粒,因而如后述说明的实施例所证实的那样,成为耐热性高且可确保颜料含量的显示介质用颗粒。
根据上述本发明的信息显示用面板,在至少一方为透明的相面对的两个基板之间封入至少1种以上包含本发明的显示介质用颗粒的显示介质,通过基板内产生的电场,使显示介质移动而显示图像等信息,由于被这样构成,因此该信息显示用面板如后述说明的实施例所证实的那样,成为耐久性和显示品质优异的信息显示用面板。


图1之(a)、(b)分别是表示本发明的信息显示用面板的一个例子的图。
图2之(a)、(b)分别是表示本发明的信息显示用面板的其它例子的图。
图3之(a)、(b)分别是表示本发明的信息显示用面板的另一例子的图。
图4是表示本发明的信息显示用面板中的隔壁形状的一个例子的图。
图5是表示用于本发明的信息显示用面板中的显示介质用颗粒的表面电势的测定要领的图。
符号说明1、2基板3显示介质3W白色显示介质3B黑色显示介质3Wa白色显示介质用颗粒3Ba黑色显示介质用颗粒4隔壁5、6电极21卡盘22scorotron放电器23表面电势计
具体实施例方式
下面,基于附图详细说明本发明的具体实施方式

首先,对使用由本发明的显示介质用颗粒构成的显示介质的本发明的信息显示用面板的结构进行说明。本发明的信息显示用面板中,对封入在相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,显示介质根据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,有必要将信息显示用面板设计成显示介质均匀地移动、并能够维持重复更新显示时或连续显示信息时的稳定性。在此,对构成显示介质的颗粒所施加的力,除了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、基板的镜像力、分子间力、液桥力、重力等。
基于图1之(a)、(b)~图3之(a)、(b),对作为本发明对象的安装到信息显示装置中的信息显示用面板的例子进行说明。
在图1之(a)、(b)所示的例子中,将由至少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种以上显示介质3(在这里示出的是由白色显示介质用颗粒3Wa的颗粒群构成的白色显示介质3W和由黑色显示介质用颗粒3Ba的颗粒群构成的黑色显示介质3B)相应于从基板1、2的外部所施加的电场,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1之(b)所示的例子中,在图1之(a)所示例子的基础上,还在基板1、2之间设置例如格子状的隔壁4并形成小室。另外,在图1之(b)中省略了位于前侧的隔壁。
在图2之(a)、(b)所示的例子中,将由至少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种以上显示介质3(在这里示出的是由白色显示介质用颗粒3Wa的颗粒群构成的白色显示介质3W和由黑色显示介质用颗粒3Ba的颗粒群构成的黑色显示介质3B)相应于通过在设置于基板1的电极5和设置于基板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之(b)所示的例子中,在图2之(a)所示例子的基础上,还在基板1、2之间设置例如格子状的隔壁4并形成小室。另外,在图2之(b)中省略了位于前侧的隔壁。
在图3之(a)、(b)所示的例子中,将由至少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3Wa的颗粒群构成的白色显示介质3W)相应于通过在设置于基板1的电极5和设置于基板2的电极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。另外,在图3之(b)所示的例子中,在图3之(a)所示例子的基础上,还在基板1、2之间设置例如格子状的隔壁4并形成小室。另外,在图3之(b)中省略了位于前侧的隔壁。
下面,对于作为本发明特征的显示介质用颗粒进行详细说明。本发明的显示介质用颗粒可以适用于图1之(a)、(b)~图3之(a)、(b)的信息显示用面板,该颗粒是在上述信息显示用面板的至少一方为透明的两个基板之间构成显示介质而被封入的。作为该显示介质用颗粒之一的显示介质用颗粒使用的是粉碎树脂组合物的块并分级而得到的粉碎颗粒,构成显示介质用颗粒的树脂的艾氏冲击强度(ASTM D256)小于4(kgf·cm/cm),并且构成显示介质用颗粒的树脂的载荷挠曲温度(ASTM D648)是超过100℃的温度。作为构成上述显示介质用颗粒的树脂,优选使用作为满足上述2个条件的热塑性树脂的环烯烃树脂。
另外,优选上述显示介质用颗粒的平均粒径为0.1~50μm;使用载体通过吹出法测定的上述显示介质用颗粒的带电量以绝对值计为10~100μC/g;以及,上述显示介质用颗粒是对与其表面隔开1mm的间隔配置的电晕放电器施加8KV的电压产生电晕放电而使颗粒表面带电时,0.3秒后的表面电势的最大值大于300V的颗粒。
根据本发明的显示介质用颗粒,作为用于图1之(a)、(b)~图3之(a)、(b)的信息显示用面板的显示介质用颗粒之一的显示介质用颗粒是粉碎树脂组合物的块并分级而得到的粉碎颗粒,构成显示介质用颗粒的树脂的艾氏冲击强度(ASTM D256)小于4(kgf·cm/cm),并且构成显示介质用颗粒的树脂的载荷挠曲温度(ASTM D648)是超过100℃的温度的显示介质用颗粒,因此该显示介质用颗粒是使用耐热性高且易粉碎的树脂的显示介质用颗粒,所以如后述说明的实施例所证实的那样,可成为耐热性高且可确保颜料含量的显示介质用颗粒。另外,使用了该显示介质用颗粒的图1之(a)、(b)~图3之(a)、(b)的信息显示用面板,如后述说明的实施例所证实的那样,可成为耐久性和显示品质优异的信息显示用面板。
下面,对构成本发明的信息显示用面板的各部件进行说明。
关于基板,至少一个基板是从面板外侧可以观察到显示介质的颜色的透明的基板,合适的是可见光的透射率高、并且耐热性良好的材料。作为另一个基板的背面基板可以是透明的、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、丙烯酸酯类树脂等的聚合物片材、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。
作为根据需要设置在基板上的电极的电极形成材料,可以例示有铝、银、镍、铜、金等金属类;或氧化铟锡(ITO)、氧化铟、导电性氧化锡、氧化锑锡(ATO)、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图案的方法,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而形成图案的方法。设置在目视侧(显示面侧)基板的电极需要是透明的,但设置在背面侧基板的电极不需要是透明的。可以适当使用在任意情况下都可形成图案的导电性的上述材料。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。设置在背面侧基板的电极的材质、厚度等可以与上述设置在显示面侧基板的电极同样,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。
关于根据需要设置在基板上的隔壁,可以根据用于显示的显示介质的种类、配置的电极的形状、配置,适当地最优化设定其形状,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10~100μm、优选为10~50μm。
此外,在形成隔壁时,可以考虑在相面对的两基板1、2上分别形成肋后接合的两肋法、只在单侧的基板上形成肋的单肋法。在本发明中,任何方法均可适当使用。
通过由这些肋构成的隔壁所形成的小室,如图4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。比较好的是尽可能缩小与从显示面一侧可视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。
在此,若对隔壁的形成方法进行示例,则可以列举出模具转印法、丝网印刷法、喷砂法、光刻法、添加法。哪个方法都可以适当使用到本发明的安装在信息显示装置上的信息显示用面板中,但在这些方法中,适合采用使用抗蚀膜的光刻法、模具转印法。
使颗粒带负电或带正电的方法没有特别限定,可以使用电晕放电法、电极注入法、摩擦法等使颗粒带电的方法。使用载体通过吹出法测定的颗粒的带电量以绝对值计优选为10~100μC/g。带电量的绝对值低于该范围时,对电场变化的响应速度变迟缓,存储性也变低。带电量的绝对值高于该范围时,对电极、基板的镜像力过强,虽然存储性好,但反转电场时的追随性变差。
在本发明中,带电量的测定通过以下进行。
<吹出测定原理和测定方法>
在吹出法中,在两端设网的圆筒容器中放入颗粒和载体的混合体,从一端吹入高压气体以分离颗粒和载体,从网的网眼只吹出(吹走)颗粒。此时,与颗粒带走到容器外的带电量等量且相反的带电量残留于载体。然后,该电荷产生的电通量全部收集到法拉第笼中,仅该部分对电容器充电。因此,通过测定电容器两端的电势,如下求得颗粒的电荷量Q。
Q=CV(C电容器容量,V电容器两端的电压)作为吹出颗粒带电量测定装置,使用东芝化学公司制造的TB-200。在本发明中,在被测颗粒的带电量测定中使用铁素体类载体,但在信息显示用面板中,当组合使用例如由带正电性的颗粒构成的显示介质和由负带电性的颗粒构成的显示介质这2种显示介质时,在测定构成各个显示介质的显示介质用颗粒的带电量时使用同一种类的载体。具体而言,使用同和铁粉工业(株)生产的DFC100 WRINKLE(含Mn-Mg铁素体类)作为载体来测定颗粒的带电量(μC/g)。
颗粒由于必须保持其带电电荷,因而优选体积固有电阻为1×1010Ω·cm以上的绝缘性颗粒,特别优选体积固有电阻为1×1012Ω·cm以上的绝缘性颗粒。另外,进一步优选以下述方法评价的电荷衰减性慢的颗粒。
即,在辊状的测定用夹具的表面配置被测颗粒,并对与所配置的颗粒表面隔开1mm的间隔配置的电晕放电器施加8KV的电压而产生电晕放电,从而使颗粒表面带电,测定并判定其表面电势的变化。此时,重要的是按照0.3秒后的表面电势的最大值大于300V、优选大于400V来选择颗粒组成材料并进行制造。
此外,上述表面电势的测定可以通过例如图5所示的装置(QEA公司生产CRT2000)来进行。该装置的情况下,可以适当采用如下的方法来测定其表面电势,即,通过卡盘21保持住前述的在表面配置有被测颗粒的辊状的测定用夹具的轴两端部,与上述被测定颗粒表面隔开1mm间隔相对配置测量单元,该测量单元以规定间隔隔开而并排设置有小型scorotron放电器22和表面电势计23,在使上述辊状测定用夹具保持静止的状态下,使上述测量单元以固定的速度从配置于辊状测定用夹具表面的颗粒的一端移动到另一端,由此边提供表面电荷,边测定其表面电势。此外,测定环境设为温度25±3℃、湿度55±5RH%。
接着,对本发明的信息显示用面板中构成显示介质的显示介质用颗粒(以下也称颗粒)进行说明。显示介质用颗粒可以仅由该显示介质用颗粒直接构成而作为显示介质,或者与其它颗粒混合构成而作为显示介质。
在颗粒中,可以根据需要,在作为其主要成分的树脂中与以往同样地包含电荷控制剂、着色剂、无机添加剂等。下面,例示出树脂、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、丙烯酸聚氨酯树脂、丙烯酸聚氨酯硅酮树脂、丙烯酸聚氨酯氟树脂、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粘合力的观点出发,适合的是丙烯酸聚氨酯树脂、丙烯酸硅酮树脂、丙烯酸氟树脂、丙烯酸聚氨酯硅酮树脂、丙烯酸聚氨酯氟树脂、氟树脂、硅酮树脂。
对于电荷控制剂,并没有特别限制,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、季铵盐类化合物、杯芳烃化合物、含硼化合物(二苯乙醇酸硼络合物)、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、三苯基甲烷类化合物、季铵盐类化合物、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,有炭黑、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。
作为无机类添加剂的例子,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。
这些颜料和无机类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。可以混合上述着色剂来制造希望的颜色的显示介质用颗粒。
另外,本发明的显示介质用颗粒(以下也称颗粒),其平均粒径d(0.5)优选在0.1~50μm的范围、均匀且分布窄。若平均粒径d(0.5)大于该范围,则缺乏显示上的清晰度,若小于该范围,则颗粒之间的聚集力变得过大,因此会对显示介质的移动带来阻碍。
此外,在本发明中,关于各显示介质用颗粒的粒径分布,下式所示的粒径分布的跨度(Span)小于5,优选小于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例为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,可以实现显示介质的均匀的移动。
此外,对于各个显示介质用颗粒的关系,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,因此可以测定粒径和粒径分布。
在此,本发明中的粒径和粒径分布是由体积基准分布得到的。具体而言,可以使用Mastersizer2000(Malvern Instruments 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),进行粒径和粒径分布的测定。
此外,在将以显示介质用颗粒构成的显示介质应用到在气体空间中驱动的干式的信息显示用面板中的情况下,对基板间的包围显示介质的空隙部分的气体进行管理是重要的,其有助于提高显示稳定性。具体而言,对于空隙部分的气体的湿度,25℃下的相对湿度为60%RH以下、优选为50%RH以下是重要的。
在图1之(a)、(b)~图3之(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(将电极设置于基板内侧时)、显示介质3的占有部分、隔壁4的占有部分、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。
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。
相对的基板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。
实施例下面,示出本发明的实施例和比较例,对本发明进行进一步具体的说明,但本发明并不限定于下述实施例。实施例和比较例的信息显示用面板,是基于下述基准、对将由下述方法制得的颗粒与湿度50%RH以下的干燥空气一起封入到面板基板间的空间中而得到的信息显示用面板进行评价的。
<实施例1>
作为黑色显示介质用颗粒,通过砂磨机,使3重量份作为带正电的电荷控制剂的苯胺黑化合物(BONTRON N07OrientChemical Industries,Ltd.生产)和5重量份作为黑色着色剂的炭黑(Special Black5Degussa生产)分散到60重量份甲基丙烯酸甲酯(关东化学试药)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乙二醇二甲基丙烯酸酯(和光纯药试药)中,使5重量份(丙烯酸类和甲基丙烯酸类)树脂-(侧链具有烃或氟化烃的丙烯酸类和甲基丙烯酸类)树脂嵌段共聚物(MODIPER F600日本油脂生产,氟化碳成分C8F17)溶解后,再使2重量份的月桂基过氧化物(PEROYL L日本油脂生产)溶解,将所得的溶液悬浮在添加了0.5%作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(LATEMUL E-118B花王生产)的纯净水中,使其聚合,过滤、使其干燥后,使用分级机(MDS-2NipponPneumatic Mfg.Co.,Ltd.)得到平均粒径9.3μm的颗粒。在该颗粒中添加2重量%二氧化硅微粒(H3050Clariant(Japan)),用亨舍尔混合机(KM5C三井金属矿山)搅拌,得到黑色显示介质用颗粒B1。黑色显示介质用颗粒B1的特性在表1中示出。
此外,本发明的特征在于下面说明的白色显示介质用颗粒,因此黑色显示介质用颗粒并不限于上述的物质,可以使用任意的黑色显示介质用颗粒。
作为白色显示介质用颗粒,用亨舍尔混合机(KM5C三井金属矿山)将100重量份环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEONCorporation生产)以及100重量份作为白色着色剂的氧化钛(TIPAQUE CR-90石原产业生产)、3重量份作为带负电的电荷控制剂的水杨酸金属络合物(BONTRON E88OrientChemical Industries,Ltd.生产)搅拌混合后,用双轴挤压机(KZW15-45MGTECHNOVEL生产)进行混炼后粉碎,使用分级机(MDS-2Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)得到平均粒径9.0μm的颗粒。在该颗粒中添加2重量%二氧化硅微粒(H3004Clariant(Japan)),用亨舍尔混合机(KM5C三井金属矿山)搅拌,得到白色显示介质用颗粒W1。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W1的特性在表1中示出。
<实施例2>
除了在实施例1中在制造白色显示介质用颗粒时,混合50重量份环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEON Corporation生产)和50重量份环烯烃树脂(ZEONOR 1410RZEON Corporation生产)以外,与上述实施例1的白色显示介质用颗粒W1同样操作,制造白色显示介质用颗粒W2。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W2的特性在表1中示出。
<实施例3>
除了使用环烯烃树脂(ZEONEX 480RZEON Corporation生产)代替实施例1中的环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEONCorporation生产)以外,与上述实施例1的白色显示介质用颗粒W1同样操作,制造白色显示介质用颗粒W3。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W3的特性在表1中示出。
<实施例4>
除了使用环烯烃树脂(APEL APL6013T三井化学生产)代替实施例1中的环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEONCorporation生产)以外,与上述实施例1的白色显示介质用颗粒W1同样操作,制造白色显示介质用颗粒W4。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W4的特性在表1中示出。
<比较例1>
除了使用环烯烃树脂(ZEONOR 1410RZEON Corporation生产)代替实施例1中的环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEONCorporation生产)以外,与上述实施例1的白色显示介质用颗粒W1同样操作,制造白色显示介质用颗粒W5。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W5的特性在表1中示出。
<比较例2>
除了使用聚碳酸酯树脂(Panlite K-1300Y帝人化成生产)代替实施例1中的环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEONCorporation生产)以外,与上述实施例1的白色显示介质用颗粒W1同样操作,制造白色显示介质用颗粒W6。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W6的特性在表1中示出。
<比较例3>
除了使用甲基丙烯酸类树脂(Delpet 60N旭化成工业生产)代替实施例1中的环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEONCorporation生产)以外,与上述实施例1的白色显示介质用颗粒W1同样操作,制造白色显示介质用颗粒W7。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W7的特性在表1中示出。
<比较例4>
除了使用苯乙烯树脂(TOYO STYROL E640NTOYO-STYRENE生产)代替实施例1中的环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEON Corporation生产)以外,与上述实施例1的白色显示介质用颗粒W1同样操作,制造白色显示介质用颗粒W8。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W8的特性在表1中示出。
<比较例5>
除了使用环烯烃树脂(ZEONOR 1060RZEON Corporation生产)代替实施例1中的环烯烃树脂(ZEONEX 330RZEONCorporation生产)以外,与上述实施例1的白色显示介质用颗粒W1同样操作,制造白色显示介质用颗粒W9。树脂自身的特性和白色显示介质用颗粒W9的特性在表1中示出。
<性能评价方法> 通过上述的“吹出法”测定带电量。
基于“ASTM D648”,以1.8MPa载荷测定。
基于“ASTM D256”,使用有缺口的试样进行测定。
用电炉将白色显示介质用颗粒加热到600℃,由加热后的剩余部分求得白色显示介质用颗粒中的氧化钛含量。
将使用黑色显示介质用颗粒B1和白色显示介质用颗粒W1~W9作为显示介质用颗粒分别制造的信息显示用面板的性能在表1中示出。此外,对比度是使用反射图像浓度计(RD-19IGretagMacbeth公司生产)测定施加±100V时的黑色显示时的黑浓度ODb和白色显示时的黑浓度ODw,通过对比度=10(ODb-ODw)求得的。此外,对在100℃下加热信息显示用面板之后的对比度进行比较。
表1

工业上的实用性使用由本发明的显示介质用颗粒构成的显示介质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、信息板、电子POP(Point Of Presence、Point OfPurchase advertising)、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,其特征在于,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,使显示介质移动而显示图像等信息,其中,该显示介质用颗粒之一是粉碎树脂组合物的块并分级而得到的粉碎颗粒,构成显示介质用颗粒的树脂的艾氏冲击强度(ASTM D256)小于4(kgf·cm/cm),并且构成显示介质用颗粒的树脂的载荷挠曲温度(ASTM D648)是超过100℃的温度。
2.根据权利要求1所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述树脂材料为环烯烃树脂。
3.根据权利要求1或2所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述显示介质用颗粒的平均粒径为0.1~50μm。
4.根据权利要求1~3任一项所述的显示介质用颗粒,其特征在于,使用载体通过吹出法测定的所述显示介质用颗粒的带电量以绝对值计为10~100μC/g。
5.根据权利要求1~4任一项所述的显示介质用颗粒,其特征在于,所述显示介质用颗粒是对与其表面隔开1 mm的间隔配置的电晕放电器施加8KV的电压产生电晕放电而使颗粒表面带电时,0.3秒后的表面电势的最大值大于300V的颗粒。
6.一种信息显示用面板,其特征在于,在至少一方为透明的相面对的两个基板之间封入至少1种以上包含权利要求1~5任一项所述的显示介质用颗粒的显示介质,通过基板内产生的电场,使显示介质移动而显示图像等信息。
全文摘要
一种显示介质用颗粒,其使用耐热性高且易粉碎、艾氏冲击强度小于规定强度值、载荷挠曲温度为规定温度值以上的热塑性树脂制成,耐热性高且可确保颜料的含量。构成用于信息显示用面板的显示介质的显示介质用颗粒之一是粉碎树脂组合物的块并分级而得到的粉碎颗粒,该信息显示用面板通过对在至少一方为透明的两个基板1、2之间封入的显示介质施加电场,从而使显示介质移动而显示图像等信息,其中,构成显示介质用颗粒的树脂的艾氏冲击强度(ASTM D256)小于4(kgf·cm/cm),并且构成显示介质用颗粒的树脂的载荷挠曲温度(ASTM D648)是超过100℃的温度,使用该树脂可得到耐热性高且可确保颜料含量的显示介质用颗粒。
文档编号G02F1/167GK101071247SQ200710102048
公开日2007年11月14日 申请日期2007年5月10日 优先权日2006年5月10日
发明者药师寺学, 小林米次, 村田和也 申请人:株式会社普利司通
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