显示装置、显示装置的制造方法和电子设备的制作方法

文档序号:2566542阅读:120来源:国知局
专利名称:显示装置、显示装置的制造方法和电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及显示装置、显示装置的制造方法和电子设备。
技术背景 一般,已知若使电场作用于使微粒子分散在液体中的分散系统,则微粒子通过库 仑力(静电力)在液体中移动(泳动)。将该现象称作电泳,近年来,利用该电泳,使其显示 希望的信息(图像)的电泳显示装置作为新的显示装置引人关注。该显示装置由于具有即使在停止施加电压的状态下也可维持显示内容的显示存 储性质,所以耗电量低。另外,尤其由于如一般的印刷物那样利用反射光来加以显示,所以 具备具有大视野角,可进行高对比度的显示等的特征。作为现有的电泳显示装置,专利文献1中公开了使用了在液相分散剂中分散按彼 此相反的极性带电的两种电泳粒子后形成的电泳分散液的电泳显示装置。专利文献2中 公开了使用了将在液相分散剂中分散一种电泳粒子后形成的电泳分散液内含在壳体中的 微胶囊的电泳显示装置。并且,还提出了组合这些专利文献1和专利文献2的电泳显示装 置、即,使用了将液相分散剂中分散按彼此相反的极性带电的显示白色的电泳粒子(白色 粒子)与显示黑色的电泳粒子(黑色粒子)后形成的电泳分散液内含在壳体中的微胶囊的 电泳显示装置。这些现有的被称作电泳方式的方式中,障壁或胶囊的内壁具有的净带电量的绝对 值比微粒子表面的净带电量的绝对值小,彼此带电极性相反。结果,若作用电场,则微粒子 向与施加电场的方向平行且与微粒子表面带电极性相反的极侧移动。现有方式的电泳显示装置中,为了得到作为白色和黑色的中间色调(中间色)的 规定灰度等级的灰色,而利用粒子间的电泳移动度的差等,在一对电极间施加规定时间规 定大小的电压,使其从全白的状态或全黑的状态,变为不全黑的状态或不全白的状态。由 此,变为液相分散剂中的规定区域中白色粒子和黑色粒子分散或凝聚的状态,大致得到了 灰色。但是,所述现有方式的电泳显示装置中,得到规定灰度等级的灰色等的规定的中 间色调很困难。S卩,若从全白的状态或全黑的状态开始向一对电极间施加电压,则白色粒子和黑 色粒子分别从一个电极向另一个电极彼此冲撞、同时在液相分散剂中移动,另外,在显示灰 色时,由于是白色粒子和黑色粒子混合存在的状态,所以再现性差,要得到规定灰度等级的 灰色非常困难。即使停止向一对电极间施加电压而得到了灰色,其状态也不稳定,随时会有变化。S卩,由于白色粒子和黑色粒子分别在液相分散剂中浮游,所以随时在液相分散剂 中移动,另外,由于白色粒子和黑色粒子按彼此相反的极性带电,所以白色粒子和黑色粒子 彼此吸附,多个白色粒子和黑色粒子凝聚。因此,即使得到了例如规定灰度等级的灰色,也 不能维持该灰色,显示的图像非常不稳定。
在进行接下来的显示时,需要分离彼此吸附的白色粒子和黑色粒子,因此,需要向 一对电极间彼此替换极性来重复施加大电压,或另外设置电极。因此,控制和结构变复杂 了,耗电量增大了。专利文献1 日本特许第800963号公报专利文献2 日本特许第2551783号公报

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可容易且可靠地得到中间色调,且即使在 停止施加电压的状态下也可以可靠维持包含中间色调的各色的显示装置、可容易且可靠地 制造显示装置的显示装置的制造方法和电子设备。我们锐意研究的结果发现了与现有的电泳方式不同的微粒子如在障壁、或胶囊的 内壁爬动这样动作(电气爬动)的方式。为了实现上述目的,本发明的显示装置,其特征在于,包括接触粒子含有层,其具 有形成空间的壁部、与该壁部的内表面接触且带电的接触粒子、配置在所述空间上且使光 散射的散射体或具有与所述接触粒子不同的色相的着色体;一对电极,若施加电压、则产生 作用于所述接触粒子的电场;该显示装置构成为通过向所述一对电极之间施加电压,使 所述接触粒子接触所述壁部的内表面,同时沿该内表面移动。由此,由于接触粒子(显示用的粒子)通常与壁部(例如,微胶囊的壳体)的内表 面的其中一个部位接触(向接近内表面的方向赋能),所以可以容易且可靠地得到中间色 调,即使在停止电压的施加的状态下也可以可靠维持包含中间色调的各色。即,显示非常稳 定,且在显示规定的显示内容(图像)后,即使停止电压的施加,也可稳定保持其显示内容 (可以防止显示状态劣化)。另外,由于接触粒子与壁部的内表面接触,所以难以吸附到散射体和着色体上,由 此,对比度提高,色纯度提高。可以通过较弱的电场使接触粒子可靠移动,由此,可以减少耗电量。本发明的显示装置中,优选所述接触粒子通过静电力与所述壁部的内表面接触。由此,可以容易且可靠地使接触粒子与壁部的内表面接触。本发明的显示装置中,优选在所述壁部的内部存在与所述接触粒子同极性的净电 荷,从而使所述接触粒子与所述壁部的内表面接触。由此,可以容易且可靠地使接触粒子与壁部的内表面接触。本发明的显示装置中,优选构成为将所述接触粒子保持在所述壁部的内表面的力 比所述一对电极间的电场作用于所述接触粒子的静电力大。由此,接触粒子可以更可靠地与壁部的内表面接触,同时可以沿壁部的内表面移 动。本发明的显示装置中,所述散射体或所述着色体优选是填充在所述空间中的液 体。由此,可得到更好的显示特性。本发明的显示装置中,所述液体优选是在液相分散剂中分散有分散粒子的液体。由此,可得到更好的显示特性。
本发明的显示装置中,所述分散粒子优选是使光散射的粒子或被着色后的粒子。由此,可得到更好的显示特性。本发明的显示装置中,所述分散粒子优选实质上不带电或、带电为与所述接触粒 子相反的极性。由此,可以防止分散粒子向接近壁部的内表面的方向赋能且与其内表面接触。本发明的显示装置中,优选所述散射体或所述着色体是在所述空间中设置为与所 述壁部的内表面离开规定距离的构造体,且所述接触粒子位于所述壁部和所述构造体之 间。由此,可得到更好的显示特性。本发明的显示装置中,优选所述接触粒子是被着色后的粒子。由此,可得到更好的显示特性。本发明的显示装置中,优选所述一对电极隔着所述接触粒子含有层相对配置;所 述壁部的内表面具有在所述一对电极间设置的弯曲凹面。由此,可以更平滑且可靠地使接触粒子沿壁部的内表面移动,由此,可以更容易且 可靠地得到中间色调。本发明的显示装置中,优选通过所述壁部来形成球状或椭圆体状的所述空间。由此,可以更平滑且可靠地使接触粒子沿壁部的内表面移动,由此,可以更容易且 可靠地得到中间色调。本发明的显示装置中,优选所述壁部由壳体构成;所述壳体中内含有所述接触粒 子和所述散射体或所述着色体而构成微胶囊。由此,与所谓的微杯型的显示装置相比,可以容易且可靠地制造显示装置。本发明的显示装置中,优选所述壳体具有分别为壳状的第1层和配置得比该第1 层更靠外侧的第2层。由此,可以容易地制造显示装置。本发明的显示装置中,构成为通过调整向所述一对电极间施加的电压的大小和 /或时间来调整所述接触粒子的位置,从而将从显示面侧看时的所述壁部内的所述散射体 或所述着色体由所述接触粒子覆盖的部分的面积与所述壁部内的所述散射体或所述着色 体的整体面积的比值调整为希望的比值。由此,可以更容易且可靠地得到各中间色调。本发明的显示装置的制造方法,其特征在于,包括微胶囊含有层形成工艺,制造 使壳体中内含带电的接触粒子与使光散射的散射体或具有与所述接触粒子不同的色相的 着色体的微胶囊,并形成含有该微胶囊的微胶囊含有层;电极形成工艺,形成若施加电压、 则产生作用于所述接触粒子的电场的一对电极;所述微胶囊含有层形成工艺具有带电工 艺,在形成所述壳体的内表面侧的部分或全部后,向所述壳体的内部提供与所述接触粒子 同极性的净电荷;并通过该带电工艺,使所述接触粒子与所述壳体的内表面接触。由此,可以容易且可靠地制造本发明的显示装置。本发明的显示装置的制造方法中,优选所述壳体具有分别成为壳状的第1层与配 置得比该第1层更靠外侧的第2层;在形成所述第2层时,进行所述带电工艺。由此,可以更容易且可靠地制造本发明的显示装置。
本发明的显示装置的制造方法中,优选在形成所述壳体后,隔着与所述微胶囊的 外表面密接而固定该微胶囊的固定材料,进行所述带电工艺。由此,可以更容易且可靠地制造本发明的显示装置。本发明的电子设备,其特征在于,具有本发明的显示装置由此,可以提供具有好的显示特性的电子设备。


图1是示意性表示本发明的显示装置的第1实施方式的纵剖视图;图2是用于说明图1所示的显示装置的作用的示意图;图3是用于说明图1所示的显示装置的作用的示意图;图4是表示图1所示的显示装置中的接触粒子的表面与胶囊主体的内表面之间的 距离和接触粒子的电势的关系的曲线(电势曲线);图5是用于说明图1所示的显示装置的作用的示意图;图6是用于说明图1所示的显示装置的作用的示意图;图7是用于说明图1所示的显示装置的制造方法的示意图;图8是用于说明图1所示的显示装置的制造方法的示意图;图9是用于说明图1所示的显示装置的原理的示意图(剖视图);图10是表示图1所示的显示装置中的微胶囊及其附近部位的结构例的示意图 (剖视图);图11是表示图1所示的显示装置中的微胶囊及其附近部位的结构例的示意图 (剖视图);图12是表示图1所示的显示装置中的微胶囊及其附近部位的结构例的示意图 (剖视图);图13是表示图1所示的显示装置中的微胶囊及其附近部位的结构例的示意图 (剖视图);图14是表示现有显示装置中的微胶囊及其附近部位的示意图(剖视图);图15是表示在实施例2的第2胶囊层的形成工艺中,从平底可分离长颈瓶的外侧 测量反射率时的经过时间和反射率的关系的曲线;图16是示意性表示本发明的显示装置的第3实施方式的纵剖视图;图17是表示将本发明的电子设备适用于电子纸的情况下的实施方式的立体图;图18是表示将本发明的电子设备适用于显示器的情况下的实施方式的图。
具体实施例方式下面,根据附图所示的最佳实施方式来详细说明本发明的显示装置、显示装置的 制造方法和电子设备。<第1实施方式>1、显示装置首先,说明本发明的显示装置。图1是示意性表示本发明的显示装置的第1实施方式的纵剖视图、图2和图3是用
7于说明图1所示的显示装置的作用的示意图、图4是表示图1所示的显示装置中的接触粒 子的表面与胶囊主体的内表面之间的距离和接触粒子的电势(potential)的关系曲线(电 势曲线)、图5是用于说明图1所示的显示装置的作用的示意图。图6是用于说明图1所示 的显示装置的作用的示意图、图6(a)是剖视图、图6(b)是侧视图、图6(c)是俯视图(从显 示面侧看到的图)。图7和图8是用于说明图1所示的显示装置的制造方法的示意图、图9 是用于说明图1所示的显示装置的原理的示意图(剖视图)、图10 图13是表示图1所示 的显示装置中的微胶囊及其附近部位的结构例的示意图(剖视图)、图14是表示现有的显 示装置中的微胶囊及其附近部位的示意图(剖视图)。下面,在每次说明时,将图1 图3、图5、图7和图8中的上侧作为“上”、将下侧作 为“下”进行说明。图2、图3、图5、图6、图9 图13中,简化胶囊主体401的记载而记载为1层。图6、图9 图13中,省略了表示液相分散剂6和分散粒子5的记载与表示剖面的 斜线。在图6(b)和图6(c)中,为了表示胶囊主体401的内部,将其胶囊主体401的部分 作成剖视图。如图1所示,显示装置20具有显示片(前平面)21、电路基板(后平面)22、接合 显示片21和电路基板22的粘接剂层8、以及气密密封显示片21和电路基板22之间的间隙 的密封部7。显示片21具有包含平板状的基部2和在基部2的下面设置的第2电极4的基板 12 ;设置在基板12的下面(一个面)侧,且由微胶囊40和粘合剂41构成的微胶囊含有层 (接触粒子含有层)400。另一方面,电路基板22具有包含平板状的基部1与在基部1的上面设置的多个 第1电极3的对置基板11 ;设置在该对置基板11 (基部1)上的包含例如TFT等开关元件 的电路(未图示)。下面,依次说明各部分的结构。基部1和基部2分别由片状(平板状)部件构成,具有支撑和保护配置于其间的 各部件的功能。各基部1、2可以分别是具有挠性的基部或硬质基部的其中之一,优选具有挠性。 通过使用具有挠性的基部1、2,在构筑具有挠性的显示装置20、即例如电子纸方面可以得 到有用的显示装置20。在各基部(基材层)1、2为具有挠性的基部的情况下,作为其构成材料,例如分别 可以列举出聚乙烯等聚烯烃、改性聚烯烃、聚酰胺、热塑性聚酰亚胺、聚醚、聚醚醚酮、聚氨 酯系、氯化聚乙烯系等各种热塑性弹性体等、或以这些为主的共聚物、混合体、聚合体混合 物等,可以混合使用这些之中的一种或两种以上。这种基部1、2的平均厚度分别根据构成材料、用途等来适当设置,但是并不进行 特别限定,在为具有挠性的基部的情况下,优选是20 500 y m左右,更好是250 y m左右。 由此,实现了显示装置20的柔软性和强度的兼顾,同时实现了显示装置20的小型化(尤其 是薄型化)。在这些基部1、2的微胶囊40侧的面、即基部1的上面和基部2的下面分别设置呈层状(膜状)的第1电极3与第2电极4( 一对电极)。即,第1电极3和第2电极4隔着 微胶囊含有层400相对配置。若向第1电极3和第2电极4之间施加电压,则其间产生电场,该电场作用于微胶 囊含有层400中的后述接触粒子(显示粒子)50。另外,在后述的分散粒子(显示粒子)5 带电的情况下,所述电场也作用于该分散粒子5。本实施方式中,第2电极4为公共电极,第1电极3为按矩阵状(行列状)分割的 分立电极(与开关元件相连的像素电极),第2电极4和1个第1电极3重合的部分构成1 个像素。另外,第2电极4也可与第1电极3同样地分割为多个。另外,也可以是第1电极3按条纹状分割,第2电极也同样按条纹状分割,且配置 为这些电极相交的方式。作为各电极3、4的构成材料,若分别是实质上具有导电性的材料,则并不特别限 定。例如,举出有铜、铝或包含这些的合金等金属材料、炭黑等碳系材料、聚乙炔、聚芴或它 们的衍生物等电子导电性高分子材料、在聚乙烯醇、聚碳酸酯等基质(matrix)树脂中分散 NaCl、Cu(CF3S03)2等离子性物质的离子导电性高分子材料、如铟氧化物(10)等导电性氧化 物材料这样的各种导电性材料,也可组合其中的1种或2种以上来加以使用。这种电极3、4的平均厚度分别根据构成材料、用途等来适当设置,但是并不进行 限定,优选是0. 05 10 ii m左右,更好是0. 05 5 ii m左右。各基部1、2与各电极3、4中,配置在显示面侧的基部和电极(本实施方式中是基 部2和第2电极4)分别具有透光性。即,实质上透明(无色透明、有色透明或半透明)。由 此,可以通过观察容易识别后述的接触粒子50和分散粒子5的状态、即显示装置20上显示 的信息(图像)。显示片21中,按照与第2电极4的下面接触的方式设置微胶囊含有层400。该微胶囊含有层400通过粘合剂(固定材料)41来固定(保持)将后述的分散液 10和接触粒子50封入到胶囊主体(壳体)401内后的多个微胶囊40。下面,说明微胶囊含有层400,后面详细描述微胶囊40。粘合剂(binder) 41与微胶囊40的外表面密接,并覆盖微胶囊40,用该粘合剂41 充满微胶囊40彼此之间形成的间隙(空隙)。S卩,例如,为接合对置基板11和基板12的目的、在对置基板11和基板12之间固 定微胶囊40的目的、确保第1电极3和第2电极4之间的绝缘性的目的、填充微胶囊40和 微胶囊40之间的空隙而使其产生强电场的目的等来供给粘合剂41。由此,可以进一步提高 显示装置20的持久性、可靠性和显示性能。该粘合剂41优选使用与各电极3、4、胶囊主体401 (微胶囊40)的亲和性(密接 性)好、绝缘性好且具有较高的导电常数的树脂材料(绝缘性或仅流过微小电流的树脂材 料)。作为这种粘合剂41,例如举出有聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂、甲基丙烯酸酯树脂、甲 基丙烯酸甲酯树脂、氯乙烯基树脂、纤维素系树脂等热塑性树脂、硅酮系树脂、聚氨酯系树 脂等各种树脂材料,也可组合这些中的1种或2种以上。本实施方式中,经粘接剂层8来接合显示片21和电路基板22。由此,可以更可靠地固定显示片21和电路基板22。这种粘接剂层8例如优选将聚氨酯作为主要材料构成。作为聚氨酯,例如,举出有将四甲代苯二甲撑二异氰酸酯(TMXDI)、六亚甲基二异 氰酸酯(HMDI)或它们的衍生物中的至少1种作为异氰酸酯成分,并将聚丙二醇(PPG)、聚四 亚甲基二醇(PTMG)或它们的衍生物中的至少1种作为多元醇成分。作为粘接剂层8的构成材料,并不限于聚氨酯,除此之外,还可举出例如聚乙烯、 氯化聚乙烯、ABS树脂、乙烯基-丙烯酸酯共聚物、氟系树脂、硅酮系树脂等各种树脂材料。 也可组合其中的1种或2种以上来加以使用。进一步,在基部1和基部2之间,沿着这些边缘部来设置密封部7。通过该密封部 7来气密密封各电极3、4、微胶囊含有层400和粘接剂层8。由此,可以防止水分渗入到显示 装置20内,可以更可靠地防止显示装置20的显示性能的劣化。作为密封部7的构成材料,例如,丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、烯烃系树脂之类 的热塑性树脂、环氧系树脂、三聚氰胺系树脂、酚醛系树脂之类的热固化性树脂等各种树脂 材料等,可以组合其中的1种或2种以上来加以使用。密封部7可以根据需要设置,也可省略。在微胶囊40的胶囊主体401的内表面,通过将接触粒子(带电粒子)50向接近其 内表面的方向赋能而接触(吸附)(沿胶囊主体401的内表面可移动地保持)。即,接触粒 子50带电为规定的极性,如后所述,由于胶囊主体401内部(不包含胶囊主体401本身) 的净电荷(包含接触粒子50的电荷在内的所有电荷的总计值(总和))不是零(存在净电 荷)、且其极性与接触粒子50的电荷的极性相同(同一极性),所以接触粒子50主要因与 自身极性相同的电荷之间的静电力引起的斥力(反作用力),被按压(赋能)在胶囊主体 401的内表面,而可移动地吸附。仰视看上去接触粒子50吸附在胶囊主体401的内表面。在下面的说明中,对于在胶囊主体401内作用于接触粒子50的各力只要不分别预 先说明,就是以胶囊主体401的内表面为基准,将接近该胶囊主体401的内表面方向的力 (向胶囊主体401的外侧的力)称作“引力”、将从内表面分离方向的力(向胶囊主体401的 中心部侧的力)称作“斥力”。作为接触粒子50,可以使用1种或2种以上用,但是优选使用着色后的粒子(着色 粒子)。本实施方式中,作为接触粒子50,使用显示黑色的黑色粒子(着色粒子)。在胶囊主体401内,作为与使光散射的散射体或接触粒子50具有不同色相的着色 体,密封入(填充)液体、即,本实施方式中为分散液10。分散液10在液相分散剂6中分散(悬浊)分散粒子5。作为该分散粒子5,可以使 用1种或2种以上,但是使用使光散射的粒子、或具有与接触粒子50不同的色相的着色粒 子。本实施方式中,作为分散粒子5,使用使光散射的粒子(所谓的显示白色的白色粒子)。 即,本实施方式中,作为分散液10,使用在液相分散剂6中分散使光散射的分散粒子5的分 散液。通过光散射,而显示白色。也可代替分散液10,使用例如使光散射,或具有与接触粒子50不同的色相,且不 含有粒子的液体。例如,也可使用使光散射、或具有与接触粒子50不同的色相的气体。这里,分散粒子5可以带电,也可以不带电,但是在带电的情况下,需要带电为与 接触粒子50相反的极性、S卩,与胶囊主体401相同的极性。由此,可以防止分散粒子5向接近胶囊主体401的内表面的方向赋能而与其内表面接触(吸附)。另外,在分散粒子5实质上不带电的情况下,可以防止分散粒子5和接触粒子50 彼此吸附。另外,在分散粒子5带电为与接触粒子50相反的极性的情况下,由于该分散粒子5 的电荷的极性与胶囊主体401的内部的净电荷为相反的极性,所以不会引起分散粒子5被 按压在胶囊主体401的内表面的现象。因此,维持了分散粒子5的分散状态。本实施方式中,分散粒子5实质上不带电,而均勻分散在液相分散剂6中。制造时的接触粒子50和分散粒子5向液相分散剂6的分散可以分别采用例如涂 料混合法、球磨法、媒体研磨(media mill)法、超声波分散法、搅拌分散法等中的1种或组 合2种以上。作为液相分散剂6,优选使用相对胶囊主体401的溶解性低且具有较高绝缘性的 分散剂。作为该液相分散剂6,例如可以举出各种水(例如蒸馏水、纯水等)、甲醇等醇类、 甲基溶纤剂等溶纤剂类、醋酸甲酯等酯类、丙酮等酮类、戊烷等脂肪族烃类(流动石蜡)、环 己烷等脂环式烃类、苯等芳香族烃类、二氯甲烷等商代烃类、喷定等芳香族杂环类、乙腈等 腈类、N, N-二甲基甲酰胺等酰胺类、羧酸盐或除此之外、硅油等各种油类等,也可将这些单 独或作为混合物使用。其中,作为液相分散剂6,优选是沸点为80度以上的烃、硅油。在液相分散剂6(分散液10)中,根据需要,例如,可以添加电解质、烯基琥珀酸酯 之类的表面活性剂(阴离子性或阳离子性)、金属肥皂、树脂材料、橡胶材料、油类、清漆、混 合物等的粒子构成的电荷控制剂、硅烷系耦合剂等的分散剂、润滑剂、稳定化剂等的各种添 加剂。进一步,在着色液相分散剂6的情况下,可以在液相分散剂6中,根据需要溶解蒽 醌系染料、偶氮系染料、靛青类系染料等的各种染料。接触粒子50是具有电荷,并通过电场作用,可在液相分散剂6中沿胶囊主体401 的内表面移动的粒子。即,接触粒子50如后所述,与胶囊主体401的内表面接触,同时沿其 内表面移动。另一方面,分散粒子5如前所述,可以是具有电荷,且通过电场作用,可在液相分 散剂6中电泳的粒子,也可以是不具有电荷的粒子。该接触粒子50中若具有电荷,可以使用任何一种,分散粒子5中,若是使光散射的 粒子、或具有与接触粒子50不同的色相的着色粒子,而可以使用任何一种,而与电荷的有 无无关,并不分别进行特殊限定,优选使用颜料粒子、树脂粒子或这些复合粒子中的至少1 种。这些粒子具有制造容易,同时可较容易地进行电荷的控制的优点。作为构成颜料粒子的颜料,举出有例如,苯胺黑、炭黑、钛黑等黑色颜料,氧化钛、 氧化锑等白色颜料、单偶氮等偶氮系颜料、异吲哚满、铬黄等黄色颜料、喹吖啶酮红、钼红等 红色颜料、酞菁蓝、阴丹士林蓝等蓝色颜料、酞菁绿等绿色颜料等,也可组合其中1种或2种 以上使用。作为构成树脂粒子的树脂材料,例如,举出有丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、尿素 系树脂、环氧系树脂、聚苯乙烯、聚酯等,也可组合其中的1种或2种以上来加以使用。
作为复合粒子,例如,举出有用树脂材料和其他颜料覆盖颜料粒子的表面的粒子, 用颜料覆盖树脂粒子的表面的粒子、将颜料和树脂材料通过适当的组成比来混合的混合物 构成的粒子等。作为用其他颜料覆盖颜料粒子的表面的粒子,例如,可以示例用氧化硅和氧化铝 覆盖氧化钛粒子的表面,作为该粒子,优选用作白色显示用的分散粒子5。炭黑色粒子、钛黑色粒子、或覆盖其表面的粒子优选用作黑色显示用的接触粒子 50。接触粒子50和分散粒子5的形状并不分别进行特别限定,但是优选是球状。接触粒子50和分散粒子5优选分别使用较小粒子,具体上,其平均粒径较好是 IOnm 3 μ m左右,优选是20nm 2 μ m左右,更好是20nm 800nm左右。通过使接触粒子 50和分散粒子5的平均粒径为上述范围,可 以防止接触粒子50和分散粒子5的凝聚,可以 可靠地防止分散粒子5在液相分散剂6中的沉积,而可以分散在液相分散剂6中,结果,可 以适当防止显示装置20的显示品质的劣化。如本实施方式那样,使用2种不同粒子的情况下,即使2种粒子的平均粒径不同也 不特别成为问题。在本发明的方法中,显示装置20的显示对比度得到了高的值。微胶囊40如图1所示,在对置基板11和基板12之间,配置为单层(厚度方向上 不重合,平均为一个),使其纵横排列,且配置在微胶囊含有层400的厚度方向整体上。微胶囊40在图示的结构中,在1个第1电极3上配置1个,但是并不限于此,也可 例如,在1个第1电极3上配置2个以上。微胶囊40在图示的结构中,即使在对置基板11与基板12之间由第2电极4和粘 接剂层8夹持着,也可以是大致球状(球形状),而不是沿上下方向压缩(压迫)。作为形 成填充了(配置了散射体或着色体)分散液10的空间的壁部(壁结构)的胶囊主体(壳 体)401呈球壳状。即,由于胶囊主体401的内表面由横跨设置(连续设置)在第1电极3 和第2电极4之间的弯曲凹面构成。由此,胶囊主体401的内表面实质上不存在与第1电 极3和第2电极4平行的平面。由此,接触粒子可以平滑且可靠地沿胶囊主体401的内表 面移动。微胶囊40可以不限于所述球状,而是形成例如大致椭圆体状等。即,胶囊主体401 并不限于球壳状,也可以形成例如椭圆体壳状等。胶囊主体401及其外部可以分别带电,也可不带电。后面描述这些方面。这里,该显示装置20中,构成为胶囊主体401内部(不包含胶囊主体401本身) 的净电荷(包含接触粒子50的电荷在内的所有电荷的总计值(总和))不为零(存在净电 荷)、其极性与接触粒子50的电荷的极性相同(同一极性)。因此,因作为作用于接触粒子50与胶囊主体401之间的引力、S卩,胶囊主体401 的内部(不包含胶囊主体401本身)的净电荷(包含接触粒子50的电荷)带来的静电力 (引力)、接触粒子50和胶囊主体401之间的范德瓦尔斯力(引力)、由浸透压引起的斥力 (基于使用了接枝聚合物的立体稳定化处理)的和(合力)的引力,接触粒子50与胶囊主 体401的内表面接触。如图2所示,首先,在没有向第1电极3和第2电极4之间施加电压时,接触粒子 50与胶囊主体401的内表面接触(吸附)而停止在规定位置,另外,使分散粒子5分散在液相分散剂6中。各接触粒子50可以全部与胶囊主体401的内表面接触,但是并不限于此,也可存 在其一部不与胶囊主体401的内表面接触的情形。例如,在接触粒子50排列为2层的情况 下,第2层的接触粒子50与第1层的接触粒子50接触。这在后述的接触粒子50的移动中 也同样。接着,若向第1电极3和第2电极4之间施加电压,则在第1电极3和第2电极4 之间产生了电场,接触粒子50与胶囊主体401的内表面接触(吸附),同时根据该电场,沿 胶囊主体401的内表面向其中一个电极移动,分散粒子5保持在液相分散剂6中分散的状 态。若停止施加所述电压,则接触粒子50停止其移动,S卩,停止在与胶囊主体401的内表面 接触的规定位置上,分散粒子5保持在液相分散剂6中分散的状态。具体,例如,接触粒子50带负电,胶囊主体401的内部存在净负电荷,若向第1电 极3和第2电极4之间施加电压,使得第1电极3相对第2电极4为正电位,则接触粒子50 与胶囊主体401的内表面接触,同时沿其内表面移动到第1电极3侧(与显示面相反侧)。另外,若在第1电极3和第2电极4之间施加电压,使得第1电极3相对第2电极 4为负电位,则接触粒子50与胶囊主体401的内表面接触,同时沿其内表面移动到第2电极 4侧(显示面侧)。 该情况下,通过调整向第1电极3和第2电极4之间施加脉冲状的电压(脉冲电 压),即,向第1电极3和第2电极4之间施加的电压的大小(电压值)和时间(施加时间) 中的其中之一或两者,可以调整接触粒子50的位置。由此,调整了从显示面侧(图2中上 侧)看时的被胶囊主体401内的分散粒子5和液相分散剂6 (液体)的接触粒子50覆盖的 部分的面积(S2)与胶囊主体401内的分散粒子5和液相分散剂6 (液体)整体面积(Si)的 比值(S2/S1)(参考图6)。由此,可以使来自微胶囊40的反射光的光量(亮度)变化。所 述面积(Si)和面积(S2)分别是向与基部2 (基板12)平行的平面的投影面积。由此,本实施方式中,在黑白显示中,除了白色和黑色之外,还可显示白色和黑色 之间的任意中间色调(中间色),即任意灰度等级(亮度)的灰色。即,可以使显示色在白 色和黑色之间连续变化。例如,如图2所示,在接触粒子50位于第1电极3侧(集中)时,即,接触粒子50 位于胶囊主体401的下半球(第1电极3侧的半球),且从显示面侧看时,完全没有通过该 接触粒子50覆盖胶囊主体401内的分散粒子5和液相分散剂6 (液体)时,比值(S2/S1) 为0,显示色为白色。S卩,向微胶囊40的入射光大致全部(大部分)通过分散粒子5散射, 由此,若从显示面侧看显示装置20,则可看到白色。另外,在接触粒子50位于第2电极4侧时,即,接触粒子50位于胶囊主体401的 上半球(第2电极4侧的半球),且从显示面侧看时,通过该接触粒子50完全覆盖了胶囊主 体401内的分散粒子5和液相分散剂6 (液体)时,比值(S2/S1)为1,显示色为黑色。艮口, 向微胶囊40的入射光大致全部(大部分)被接触粒子50吸收了,由此,若从显示面侧看显 示装置20,则可看到黑色(接触粒子50的颜色)。在接触粒子50位于第1电极3和第2电极4之间时,即接触粒子50跨过胶囊主 体401的上半球和下半球按带状分布,且从显示面侧看时,通过该接触粒子50环状覆盖了 胶囊主体401内的分散粒子5和液相分散剂6 (液体)中的外周侧(一部分)时,比值(S2/Si)为比O大、且比1小的规定值,显示色为规定灰度等级的灰色。即,向微胶囊40的入射光中的一部分通过分散粒子5散射,其余部分被接触粒子50吸收,由此,若从显示面侧看显 示装置20,则可看到规定灰度等级的灰色。作为显示装置20的控制方式,并不进行特别限定,但是例如在将接触粒子50位于 第1电极3侧的状态、即显示白色的状态、或接触粒子50位于第2电极4侧的状态、即显示 黑色的状态设置为初始状态(基准状态),而显示规定的中间色调时,则优选构成为一旦变 为所述初始状态,就向第1电极3和第2电极4之间施加所述脉冲电压。其原因是因为,通 过将电压在第1电极3和第2电极4之间施加例如充分的时间,可以可靠地变为所述初始 状态(不需要为了变为初始状态用的施加电压的大小和时间等的微小调整),所以通过从 该初始状态开始施加所述脉冲电压,可以可靠地显示目标中间色调。作为其他控制方式,优选构成为施加从显示中间色调的当前时刻的显示状态变为 显示目标中间色调的显示状态所需的脉冲电压。其原因是因为由于该显示装置20中可以 可靠显示中间色调,所以即使不回到所述初始状态,而连续变为显示目标中间色调的显示 状态,也可以可靠显示该目标的中间色调。向第1电极3和第2电极4之间施加的电压并不限于单一的脉冲电压,例如也可 以是极性相同的多个脉冲电压、交替切换极性的多个脉冲电压(交流电压)等。在分散粒子5带电为与接触粒子50相反的极性的情况下,若向第1电极3和第2 电极4之间施加电压,则分散粒子5向着与所述接触粒子50向着的电极相反侧的电极电 泳,若停止所述电压的施加,则分散粒子5再次在液相分散剂6中分散,发挥了与所述分散 粒子5没有带电的情况下同样的功能。如图3所示,该显示装置20中,构成为将接触粒子50保持在胶囊主体401的内表 面的力(引力)(图3中的f2)比由第1电极3和第2电极4之间产生的电场作用于接触 粒子50的静电力(图3中的大。将该接触粒子50保持在胶囊主体401的内表面的力 (引力)(f2)在着眼于规定的接触粒子50时,是由与其他接触粒子50、分散液10和胶囊主 体401等之间的相互作用产生的引力、即胶囊主体401的内部(不包含胶囊主体401本身) 的净电荷(包含接触粒子50在内的电荷)形成的静电力(引力)、接触粒子50和胶囊主体 401之间的范德瓦尔斯力(引力)、由浸透压引起的斥力(基于使用了接枝聚合物的立体稳 定处理)的和(合力)。可以通过适当设置例如,各部的带电量(电荷量)、电荷密度等、即 胶囊主体401内部的净电荷量、向第1电极3和第2电极4之间施加的电压的大小等,而实 现使接触粒子50保持在胶囊主体401的内表面的力(f2)比由所述电场作用于接触粒子50 的静电力(f)大。由此,通过向第1电极3和第2电极4之间施加电压,而使其间产生的电场作用于 接触粒子50时,所述静电力(f\)与将接触粒子50保持在胶囊主体401的内表面的力(f2) 的和(图3中的f3)的方向变为图3所示这样,可以防止该接触粒子50离开胶囊主体401, 由此,接触粒子50可以可靠地接触胶囊主体401的内表面,同时沿胶囊主体401的内表面 移动。若微观地看所述接触粒子50与胶囊主体401的内表面接触,且沿其内表面移动的 现象,则更稍微复杂一些。下面,说明该情况。S卩,接触粒子50和胶囊主体401之间的关系(引力、斥力等)更稍微复杂一些,规定的接触粒子50与其他接触粒子50、分散液10和胶囊主体401等之间的相互作用用图4 所示的电势曲线来加以描述。该情况下,由胶囊主体401内部的净电荷产生的静电力与接 触粒子50和胶囊主体401之间的范德瓦尔斯力和浸透压产生的斥力的和,可以为图4所示 的电势的凹部。首先,在图4中的接触粒子50的表面和胶囊主体401的内表面之间的距离为Ztl 时,接触粒子50保持在其表面和胶囊主体401的内表面仅离开距离Ztl的位置上,但是该距 离Ztl是纳米等级的距离,实际上是彼此的聚合体链接触的状态。这里,若在第1电极3和第2电极4之间产生电场,由于在仅离开所述距离Ztl的 位置上,电势曲线的斜率为零,所以接触粒子50可以容易地向与胶囊主体401的内表面分 离的方向移动。但是,若接触粒子50接近仅离开距离Z1的位置,则电势曲线的斜率变大,对接触 粒子50作用大的引力。由此,接触粒子50不能离开胶囊主体401的内表面该距离以上,而 相反地向接近胶囊主体401的内表面的方向移动。 结果,若在第1电极3和第2电极4之间产生电场,则接触粒子50在胶囊主体401 的内表面上,沿其内表面移动。这时,接触粒子50如图5所示,接触粒子50的表面和胶囊 主体401的内表面之间的距离稍微变化(接触粒子50稍微跳动),同时沿胶囊主体401的 内表面移动。本实施方式中,内含分散液10和接触粒子50的胶囊主体(壳体)401如图1所 示,由第1胶囊层(第1层)402、比该第1胶囊层402配置在更外侧的第2胶囊层(第2 层)403构成。第1胶囊层402和第2胶囊层403分别为球壳状(壳状),由第2胶囊层403 覆盖第1胶囊层402的外面。由此,胶囊主体401上可以协同附加第1胶囊层402和第2 胶囊层403分别具有的特性。胶囊主体401中,可以仅这些第1胶囊层402和第2胶囊层403中的其中之一带 电,可以两者都带电,或不带电。作为第1胶囊层402和第2胶囊层403的构成材料,分别举出有例如含有阿拉伯 橡胶等橡胶的材料、阿拉伯橡胶和凝胶的复合材料、聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、环氧系 树脂、三聚氰胺系树脂、尿素树脂、聚酰胺、聚醚这样的各种树脂材料,还可组合其中的1种 或2种以上来加以使用。构成第1胶囊层402和第2胶囊层403的树脂可以分别由交联剂形成交联(立体 交联)结构。由此,可以进一步提高第1胶囊层402和第2胶囊层403的强度。结果,可以 更可靠地防止微胶囊40崩塌。这里,第1胶囊层402和第2胶囊层403各自有无带电、带电量和电荷密度、极性 等还涉及到与液相分散剂6的关系。因此,第1胶囊层402和第2胶囊层403可以分别根 据所使用的液相分散剂6,适当设置构成材料(构成材料的组合)、其配比、形成时的各种条 件等,向胶囊主体401的内部提供净电荷,同时调整其极性和电荷量。该情况下,例如可以 添加带电附加剂等的添加材料。另外,第1胶囊层402和第2胶囊层403优选在这些界面中化学耦合。由此,即使 向电路基板22和显示片21之间施加压力,也可以可靠地防止第1胶囊层402和第2胶囊 层403之间产生剥离。结果,可以防止因接合微胶囊含有层400和电路基板22时的压力和因作为显示装置使用·保存期间所施加的冲击和按压,微胶囊40崩塌。并不特别限定胶囊主体401的厚度(本实施方式中,第1胶囊层402的厚度和第 2胶囊层403的厚度的总和),但是在润湿状态下,较好是0. 1 5 μ m,更好是0. 1 4 μ ., 优选是0. 1 3 μ m。若胶囊主体401的厚度小,则害怕不能通过第1胶囊层402和第2胶 囊层403的构成材料的组合,得到充分的胶囊强度。相反,若胶囊主体40 1的厚度大,则害 怕通过第1胶囊层402和第2胶囊层403的构成材料的组合,透明性降低,引起显示装置的 对比度的降低。本实施方式中,胶囊主体401为由第1胶囊层402和第2胶囊层403构成的2层 结构,但是并不限于这种2层结构,也可以是单层或3层以上的多层结构。作为胶囊主体401的粒径,优选体积平均粒子径为10 100 μ m,更优选是20 SOum0通过使胶囊主体401的粒径为这种范围,可以尺寸精度较高地形成微胶囊含有层 400。若胶囊主体401的粒径与所述下限值相比过小,则有微胶囊40充满微胶囊含有层 400的两个面侧而导致显示的对比度降低的危险。另一方面,若胶囊主体401的粒径与所述上限值相比过大,则由于微胶囊40彼此 的间隙变大,也有显示的对比度降低的危险。这种微胶囊40优选形成为其大小(粒径)大致均勻(相同)。具体上,粒子直径 的改变系数(CV值)优选是5 25%,改变系数(CV值)更好是5 20%。由此,由于微 胶囊40被均勻配置,所以在显示装置20中,可以防止或降低显示不均的产生,可以发挥更 好的显示性能。如后所述,显示装置20通常通过在电路基板22和显示片21之间夹着粘接剂层8 的状态下彼此接合这些基板而得到,该接合也可以在使电路基板22和显示片21相接近的 状态下进行。这样,为了使这种电路基板22和显示片21相接近,而向这些基板彼此之间施 加压力。另外,在将本发明的显示装置20组装到要求挠性的电子纸之际,每次使电子纸弯 曲时,显示装置20也同样产生弯曲,故每次向电路基板22和显示片21之间施加了压力。即使将这种压力施加在电路基板22和显示片21之间,在第2电极4和粘接剂层8 之间也具有使微胶囊40维持球状的强度。通过采取该结构,提高了微胶囊40的抗压性和 抗扩散(bleed)性,所以显示装置20可以长期稳定工作。所谓所述微胶囊40的抗压性是 指“在向微胶囊40施加压力时,微胶囊40能够不崩塌”,所谓所述微胶囊40的抗扩散性是 指“密封到微胶囊40内的液相分散剂6等不向微胶囊40的外侧扩散”。下面,根据图9来说明显示装置20的原理。首先,图9(a)表示球壳状的胶囊主体401 —致带正电的状态。其也可以指通过静 电而带电的状态。这时,可以从高斯法则明确胶囊主体401的内部不产生电场。也可以解 释为胶囊主体401内的所有点中,抵消了胶囊主体401上的电荷产生的电场,电场的总和 为零。因此,即使向胶囊主体401的内部导入含有具有负Z-电位的粒子(带负电的粒子) 的分散液,分散液中的粒子也不会因静电力而被吸引在胶囊主体401的内表面。日本特开 2006-343782号公报中公开了与上述同样的结构,但是该情况下,根据上述理论,胶囊主体 401的内部粒子未被吸引在胶囊主体401的内表面。图9(a)中,假定了分散液中的粒子的带负电的情形,但是该情况下,该粒子的周围被极性与该粒子的极性相反的平衡离子、即阳离子包围,从分散液整体来看的情况下,为 电中性。即,胶囊主体401的内部电荷的总和为零(胶囊主体401的内部不存在净电荷)。
图9(b)表示作为使胶囊主体401带电的机构,不是静电,而是由盐的电离形成的 方式。在涉及液体的系统,基于该机构的带电占支配地位。图9(b)中表示了将盐电离为离 子,阳离子(cation)由胶囊主体401优先获得(吸附)、阴离子(anion)浮游在包围胶囊主 体401的水和粘合剂中的情形。在密封入非水液体的微胶囊的制造方法中,一般经过在水 中使非水溶媒(分散剂)乳化的0/W乳浊液。因此,在水中电离的离子产生如图9(b)这种 选择性吸附,胶囊主体401的整体容易产生带电。但是该情况下,由于粒子吸引在胶囊主体 401的内表面,所以胶囊主体401的内部不会产生有效的电场。其原因是因为与图9(a)中 说明的相同,胶囊主体401上的电荷产生的电场若取总和,则彼此抵消而变为零。因此,即 使在该胶囊主体401的内部导入具有负的Z-电位的粒子,该粒子也不会被胶囊主体401的 内表面吸引。图9(c)表示了与图9(b)同样,将盐电离为离子而将阳离子选择性吸附到胶囊主 体401的情形。其中,对离子的电离在胶囊主体401的内部的液体中产生,因此,阴离子被密 封到胶囊主体401内。该结构中,在胶囊主体401内部的液体和胶囊主体401的边界形成 电偶层(electricdouble layer capacitor)的结果是在胶囊主体401的内部产生了电场。 因此,若向胶囊主体401的内部导入具有负的Z-电位的粒子,则该粒子向胶囊主体401的 内表面移动并与其内表面接触(吸附)。乍一看上去是因与吸附在胶囊主体401的内表面 的阳离子(cation)之间的静电力(引力)粒子被吸附在胶囊主体401的内表面。但是,如 上所述,胶囊主体401上的电荷产生的电场的总和为零,所以使粒子吸附在胶囊主体401的 内表面上的力(赋能力)的来源是分散在胶囊主体401内的液体中的阴离子产生的。即,不 是胶囊主体401吸引粒子,实际的作用是是因与阴离子之间的静电力产生的反作用力(斥 力),粒子被按压(保持)在胶囊主体401的内表面。因此,如图9 (d)所示,在胶囊主体401不具有电荷,胶囊主体401的内部液体具有 电荷的方式中,也与图9(c)的情形相同,在胶囊主体401的内部产生了有效的电场。在如 图所示,胶囊主体401内的液体的电荷是负的情况下,若向该胶囊主体401的内部导入具有 负的Z-电位的粒子,则该粒子向胶囊主体401的内表面移动而与其内表面接触(吸附)。这样,为了使粒子与胶囊主体401的内表面接触(吸附),需要胶囊主体401的内 部的电荷总和不是零,需要该电荷的极性与粒子的极性相同。因此,例如,在胶囊主体401 的内部液体中的盐电离,该阴离子和阳离子留在胶囊主体401的内部的情况下,由于胶囊 主体401的内部电荷的总和为零,所以不能产生本发明需要的使粒子与胶囊主体401的内 表面接触的力。但是,在如图9(e)所示,在胶囊主体401的内部电离出的阴离子和阳离子的一个 选择性向胶囊主体401的外部扩散的情况下,胶囊主体401的内部电荷的总和不是零,在胶 囊主体401的内部产生了有效的电场。当然,在原本处于胶囊主体401外部的盐电离而产 生阴离子与阳离子,且如图9(e)所示,阴离子有选择地向胶囊主体401的内部扩散的平衡 状态成立的情况下也会在胶囊主体401的内部产生有效的电荷。由于胶囊主体401通常由 高分子形成,所以多数不会对离子扩散有大的影响。密封入非水液体的微胶囊如上所述,经水中的乳化来制作。在该工艺中,例如,在导入电离为亲水性高的阳离子和疏水性高的阴离子的盐的情况下,可得到如图9(e)所示 的平衡状态。该情况下,观测为微胶囊整体在水中带负电。如以上所说明的那样,本发明的爬动方式的显示装置20所需的胶囊主体401的内 部电场不由胶囊主体401上的电荷产生。即,在胶囊主体401的内部具有与粒子同极性的 净电荷的情况下,产生发现将粒子按压到胶囊主体401的内表面的静电力的电场。下面,根据图10 图13,来说明具体的结构例。该情况下,将吸附粒子50作为黑 色粒子51加以说明。首先,如图14所示,现有的显示装置中,带负电的黑色粒子51其周围被相反离子 (阳离子)包围,而保持电中性的状态。在该图14中,通过将吸附在黑色粒子51上的阴离 子的数目和相反离子的数目表示为相同数目,从而表示该电中性。该情况下,由黑色粒子 51的电荷产生而作用于黑色粒子51之间的电场由平衡离子的电荷产生的电场掩盖的结果 (黑色粒子51的电荷和平衡离子的电荷产生的电场相抵消)是在黑色粒子51之间除去接 近到微米等级的情形,斥力不发生作用。因此,如图14所示,维持黑色粒子51分散在胶囊 主体401内的液体中的状态。
在图10所示的结构例中,除了作为黑色粒子51的带电因素的阴离子、阳离子(口 中用_、+表示)之外,通过导入其他盐产生的阴离子、阳离子(〇中用_、+表示),黑色粒 子51与胶囊主体401的内表面接触(吸附)。其他盐产生的阳离子(〇中用+表示)被 胶囊主体401获取,其他盐产生的阴离子(〇中用-表示)残留在胶囊主体401内的液体 中,由此,胶囊主体401的内部存在净负电荷。因该净负电荷、即分散在胶囊主体401内的 液体中的阴离子的电荷,胶囊主体401的内部产生有效的电场,黑色粒子51被按压在胶囊 主体401的内表面。另外,图10中,省略了与黑色色调不同的分散粒子(白色粒子)5(图 11 图13也同样)。该分散粒子5不带电或带电为与黑色粒子51极性相反(正)。因此, 维持仍分散在胶囊主体401的内部的状态。其中,可采用依赖于离子的分布,例如,位于在 胶囊主体401的内表面保持的黑色粒子51的附近,或远离胶囊主体401的内表面等的各种 分布。在图11所示的结构例中,其他盐产生的阳离子(〇中用+表示)在粘合剂41中 扩散,其他盐产生的阴离子(〇中用-表示)保留在胶囊主体401内的液体中,由此,胶囊 主体401的内部存在净负电荷。该情况下也与图10所示的结构例同样,因该净负电荷、即 胶囊主体401内的液体中分散的阴离子的电荷在胶囊主体401的内部产生了有效的电场而 将黑色粒子51按压在胶囊主体401的内表面。图12和图13所示的结构例中,分别都不需要其他盐产生的离子。即,仅考虑与黑 色粒子51的带电有关的离子对。与黑色粒子51的带电有关的阴离子、阳离子(□中用_、 +表示)中,阴离子有选择地吸附到黑色粒子51的结果是黑色粒子51带负电。通常阳离 子(相反离子)包围该黑色粒子51,而保持电中性的状态,但是在图12所示的结构例中, 阳离子的一部分由胶囊主体401获取。结果,胶囊主体401的内部存在净负电荷,在胶囊主 体401的内部产生有效的电场而将黑色粒子51按压在胶囊主体401的内表面。其可以解 释为在黑色粒子51间作用由静电力产生的斥力的结果是黑色粒子51彼此反作用,而将黑 色粒子51按压在胶囊主体401的内表面。图13所示的结构例中,与黑色粒子51的带电有关的阴离子、阳离子(□中用_、+表示)中,阳离子的一部分由粘合剂41获得。该情况下也与图12所示的结构例相同,在胶 囊主体401的内部存在净负电荷,在胶囊主体401的内部产生有效的电场而将黑色粒子51 按压在胶囊主体401的内表面。2.显示装置的工作方法 这种显示装置20如下这样动作。下面,根据图6来说明显示装置20的工作(操作)方法。代表性说明接触粒子50 带负电,胶囊主体401的内部存在净负电荷,并进一步,将接触粒子50位于第1电极3侧的 状态(显示白色的状态)作为初始状态的情形。首先,在显示白色时,在第1电极3和第2电极4之间施加电压,使得第1电极3 相对第2电极4为正电位。由于要求可靠,所以优选为了将接触粒子50从第2电极4侧移 动到第1电极3侧而将该电压施加足够的时间。由此,接触粒子50与胶囊主体401的内表面接触,同时沿其内表面向第1电极3 侧移动,而停止在该第1电极3侧。另一方面,保持分散粒子5分散在液相分散剂6中的状 态。由此,从显示面侧看时,为胶囊主体401内的分散粒子5和液相分散剂6 (液体)完全 没有被接触粒子50覆盖的状态、S卩,比值(S2/S1)为0,而显示白色。另外,在显示黑色时,向第1电极3和第2电极4之间施加电压,使得第1电极3 相对第2电极4为负电位。由于要求可靠,所以为了使接触粒子50从第1电极3侧移动到 第2电极4侧,优选将电压施加足够的时间。由此,接触粒子50与胶囊主体401的内表面接触,同时沿内表面向第2电极4侧移 动,而停止在该第2电极4侧。另一方面,保持分散粒子5分散在液相分散剂6中的状态。 由此,从显示面侧看时,为通过接触粒子50完全覆盖了胶囊主体401内的分散粒子5和液 相分散剂6(液体)的状态、即,比值(S2/S1)为1,而显示黑色。在显示作为中间色调的灰色时,一旦如前所述这样返回到初始状态(显示白色的 状态),之后,向第1电极3和第2电极4之间施加电压,使得第1电极3相对第2电极4为 负电位。该情况下,表示各灰度等级的灰色(各中间色调)和电压的施加时间的对应关系 的标准曲线(例如,运算式、表格等)可预先通过实验求出,而存储在未图示的存储单元中。 未图示的控制单元根据该标准曲线,求出得到目标灰度等级的灰色(目标的中间色调)用 的电压的施加时间,并将电压施加该时间。由此,接触粒子50与胶囊主体401的内表面接触,同时沿其内表面向第2电极4侧 移动,而停止在规定的位置上。另一方面,分散粒子5保持分散在液相分散剂6中的状态。 由此,从显示面侧看时,为由接触粒子50环状覆盖胶囊主体401内的分散粒子5和液相分 散剂6(液体)的外周侧的状态、即,比值(S2/S1)为比0大且比1小的规定值,而显示目标 灰度等级的灰色。例如,在图6中左起第二的显示例中,显示较亮的(接近白色)灰色,在图6中左 起第三的显示例中,显示较暗的(接近黑色)灰色。可以通过所述各色的显示及其组合,来显示希望的信息(图像)。作为接触粒子50,当然可以使用其他着色粒子(例如,青(C)、洋红(M)、黄(Y)、红 (R)、绿(G)、蓝(B)等),在该情况下也与上述相同,可以显示该色与白色之间的任意中间色 调。该情况下可以进行彩色显示。还可进行全彩色显示。
作为分散粒子5,也可使用与接触粒子50色相不同的着色粒子。3.显示装置的制造方法这种显示装置20可以如下这样来进行制造。 下面,根据图7和图8,来说明显示装置20的制造方法。图7和图8所示的显示装置20的制造方法具有制作微胶囊40的微胶囊制作工 艺“Al”、调制包含微胶囊40的微胶囊涂料(微胶囊分散液)的微胶囊涂料调制工艺“A2”、 在基板12的一个面侧形成包含微胶囊40的微胶囊含有层400的微胶囊含有层形成工艺 “A3”、在与微胶囊含有层400的基板12相反的面侧形成粘接剂层8的粘接剂层形成工艺 “A4”、使对置基板11和粘接剂层8的与微胶囊含有层400相反的面侧接触并对粘接剂层8 与对置基板11进行接合的接合工艺“A5”、以及形成密封部7的密封工艺“A6”。由所述微胶囊制作工艺“Al”、微胶囊涂料调制工艺“A2”和微胶囊含有层形成工 艺“A3”来构成本发明的显示装置的制造方法的微胶囊含有层形成工艺。所述微胶囊含有层形成工艺“A3”中制造准备的基板12的工艺具有在基部2的下 面形成第2电极4的第2电极形成工艺,所述接合工艺“A5”中制造准备的电路基板22的 工艺具有在基部1的上面形成第1电极3的第1电极形成工艺。通过该第2电极形成工艺 和第1电极形成工艺,来构成本发明的显示装置的制造方法中的电极形成工艺。下面,说明各工艺。[Al]微胶囊40的制作工艺[A1-1]第1胶囊层402的形成首先,得到将分散液10和接触粒子50内含在第1胶囊层402中的微胶囊。下面, 为方便说明,将该微胶囊称作“微胶囊前体”。第1胶囊层402例如,将由分散液10和接触粒子50构成的调整液作为内芯物质, 而使用各种微胶囊化方法来形成。作为微胶囊化方法(向第1胶囊层402密封调整液的方法),并不进行特别限定, 可以使用例如,界面重合法、In-Situ重合法、相分离法(或凝聚法)、界面沉降法、喷雾干燥 法等的各种微胶囊方法。该微胶囊化方法可以根据第1胶囊层402的构成材料等来适当选 择。这里,在所述第1胶囊层402的形成时,不进行向胶囊主体401的内部提供与接触 粒子50同极性的净电荷的带电工艺,而是之后进行带电工艺。若第1胶囊层402的形成时, 进行带电工艺,则接触粒子50因静电力而按压到第1胶囊层402中并被嵌入了(固定了), 但是由于不进行带电工艺,所以可以可靠防止该情形。均勻大小的微胶囊前体可以通过使用例如筛选的方法、过滤法、比重差分级法等 来得到。[A1-2]第2胶囊层403的形成接着,在由工艺[A1-1]得到的微胶囊前体(第1胶囊层402)的外周面形成第2 胶囊层403,而得到内含分散液10和接触粒子50的微胶囊40。第2胶囊层403可以通过例如在使微胶囊前体分散在水系媒体中的胶囊分散液 中慢慢添加树脂的预聚物,并使微胶囊前体的表面上吸附的预聚物进行重合反应来加以形 成。由此,在微胶囊前体的表面上形成第2胶囊层403,并得到内含分散液10和接触粒子50的微胶囊40。这里,在所述第2胶囊层403的形成时,向胶囊主体401的内部提供(产生)与接 触粒子50同极性的净电荷(带电工艺)。该情况下,例如,根据所使用的液相分散剂6,对第 1胶囊层402和第2胶囊层403分别适当设置构成材料(构成材料的组合)、其配比、形成 时的各种条件等,并通过向分散液10提供与接触粒子50同极性的电荷,而向胶囊主体401 的内部提供与接触粒子50同极性的净电荷,同时调整其带电量和电荷密度等。通过该带电 工艺,接触粒子50通过静电力与胶囊主体401的内表面接触。当然,向胶囊主体401的内部提供与接触粒子50同极性的净电荷的方法并不限于 上述方法。均勻大小的微胶囊40可以由例如筛选法、过滤法、比重差分级法等得到。这样,在本实施方式的制造方法中,在该微胶囊制作工艺[Al]中,形成了构成胶 囊主体401的内表面侧部分(一部分)的第1胶囊层402后,进行带电工艺。 [A2]微胶囊涂料的调制工艺接着,准备粘合剂41,并混合该粘合剂41和由所述工艺[Al]制作的微胶囊40来 调制微胶囊涂料。粘合剂41和由所述工艺[Al]生成的微胶囊40的混合比优选相对粘合剂41为 100重量部,微胶囊40为100 500重量部,更好是200 450重量部。微胶囊涂料中的微胶囊40的含有量优选是30 60wt %左右,更好是40 60wt %
左右ο若将微胶囊40的含有量设置为上述范围,则在使微胶囊40在厚度方向上不重合 (单层),且在微胶囊含有层400中移动(重新配置)配置方面非常有利。[A3]微胶囊含有层400的形成工艺接着,如图7(a)所示,准备基板12。并且,如图7(b)所示,在基板12上涂敷由所 述工艺[A2]调制出的微胶囊涂料。作为涂敷微胶囊涂料的方法,并不进行特别限定,但是可以使用例如,敷料器 (applicator)、棒涂布器(bar coater)、模具涂布器(die coater)、气刀涂布器(air knife coater)、轻触涂布器(kiss coater)、凹版印刷涂布器等的各种涂敷法。根据需要,在基板12的各部中,为了使微胶囊涂料的厚度(量)均勻,更好是为了 使微胶囊40在厚度方向上不重合,而涂敷为平均配置一层(单层)。其可以通过例如,如图7(c)所示,使涂刷器(平板状的夹具)100在基板12上通 过,扫过微胶囊40来进行。由此,形成微胶囊含有层400,而可得到如图7(d)所示这种显示片21。[A4]粘接剂层8的形成工艺接着,如图8(e)所示,在微胶囊含有层400上形成粘接剂层8。其可通过例如,将片状的粘接剂层8通过再涂(overcoat)法、转印法等配置在微 胶囊含有层400上来进行。[A5]电路基板22的接合工艺下面,如图8(f)所示,在粘接剂层8上,重叠另外准备的电路基板22,使得第1电 极3与粘接剂层8接触。
由此,隔着粘接剂层8来接合显示片21和电路基板22。这时,通过粘接剂层8和电路基板22的自重或加压为使得电路基板22和显示片 21相接近(减少微胶囊含有层400的厚度),从而可以在微胶囊含有层400中,使微胶囊40 的配置密度变均勻。
这里,在使电路基板22和显示片21相接近时,将这些彼此之间施加的压力的大小 通常设置为0.05 0.6MPa左右。但是,在该显示片21 (显示装置20)中,在将这样大小的 压力施加在电路基板22和显示片21之间的状态下,即使由第2电极4和粘接剂层8夹着 微胶囊含有层400,微胶囊含有层400中含有的微胶囊40也设置成为大致球状(球形状), 而不会沿上下方向被压缩(压迫)。结果,可以可靠防止向电路基板22和显示片21之间 施加压力而引起的微胶囊40的崩塌与分散液10和接触粒子50等的飞散。另外,接触粒子 50可以平滑且可靠地沿胶囊主体401的内表面移动。[A6]密封工艺接着,如图8 (g)所示,沿显示片21和电路基板22的边缘部形成密封部7。其可以通过在显示片21 (基部2)和电路基板22 (基部1)之间,将沿着这些边缘 部形成密封部7用的材料例如,通过分配器等供给,使其固化或固化来加以形成。经过以上的工艺,可得到显示装置20。粘接剂层8可以设置在电路基板22侧,来接合电路基板22与显示片21,也可设置 在电路基板22和显示片21两者上,来接合电路基板22与显示片21。例如,片状的粘接剂层8优选在使其弯曲的状态下,使其一端部与微胶囊含有层 400接触,而向着另一端侧依次与微胶囊含有层400接触,从而配置在微胶囊含有层400上。 由此,可以防止在微胶囊含有层400和粘接剂层8之间产生气泡,同时可以更可靠地进行微 胶囊40的重新配置。另外,也可省略粘接剂层8,而通过其他方法,来接合显示片21与电路基板22。例 如,在微胶囊40的强度充分而不需要用粘接剂层8保护的情况下,且粘合剂41中兼有粘接 性的情况下,即使没有粘接剂层8也是可实用的。该情况下,有将来自电极的电场有效施加 到微胶囊40的优点。如以上所说明的,根据该显示装置20,由于接触粒子50通常与胶囊主体401的 内表面的其中一个部位接触,且与胶囊主体401的内表面接触,同时沿其内表面移动,进一 步,接触粒子50和分散粒子5之间也不吸附,所以可以容易且可靠地得到中间色调。即使在向第1电极3 i第2电极4之间停止施加电压的状态下,接触粒子50也与 胶囊主体401的内表面相接触地加以保持,所以可以可靠维持包含中间色调的各色。由此, 即使停止电压的施加,也可稳定保持显示内容(图像),其显示状态不会劣化。另外,由于接触粒子50与胶囊主体401的内表面接触,且接触粒子50和分散粒子 5不吸附,所以可得到高对比度,色纯度也提高了。由于接触粒子50与胶囊主体401的内表面接触,同时沿其内表面移动,所以可以 通过较弱的电场使接触粒子50可靠移动,由此,可以降低耗电量。另外,由于该显示装置20是所谓的微胶囊型,所以与所谓的微杯型的显示装置相 比,可以容易且可靠地加以制造。<第2实施方式>
下面,说明第2实施方式,但是以与前述的第1实施方式的不同点为中心来加以说 明,对相同的情形省略其说明。第2实施方式的显示装置20中,该制造方法中,在形成胶囊主体401时,不进行带 电工艺。并且,在形成全部胶囊主体401后,S卩,在进行了微胶囊制作工艺[Al]后,在微胶 囊涂料调制工艺[A2]中,进行经粘合剂41向胶囊主体401的内部提供与接触粒子50同极 性的净电荷的带电工艺。该情况下,例如,通过在粘合剂41上根据接触粒子50的极性,添加规定量的正或 负的带电附加剂等,而向胶囊主体401的内部提供与接触粒子50同极性的净电荷,同时可 以调整其带电量和电荷密度等。粘合剂41可以带电也可以不带电。根据该显示装置20,可以得到与前述的第1实施方式同样的效果。
<第3实施方式>图16是示意性表示本发明的显示装置的第3实施方式的纵剖视图。下面,在每次说明时,将图16中的上侧作为“上”、将下侧作为“下”来进行说明。图 16中,简化胶囊主体401的记载而记载为1层。下面,说明第3实施方式,但是以与前述的第1实施方式的不同点为中心加以说 明,对同样的情形省略其说明。第3实施方式的显示装置20中,微胶囊40作为散射体或着色体,在胶囊主体401 内的空间上具有设置为距胶囊主体401的内表面分离规定距离的构造体13。构造体13在本实施方式中,其外形形成为与胶囊主体401的内形大致相似形状, 并通过支撑部131固定在胶囊主体401的规定部位(图示的结构中,与显示面相反侧的部 位)上。接触粒子50位于构造体13的外表面和胶囊主体401的内表面之间的空间(间隙 空间)14上,与胶囊主体401的内表面接触,同时沿其内表面移动。支撑部131与例如,胶 囊主体401和构造体13相比为非常细的棒状,在接触粒子50移动时不会构成妨碍。作为构造体13,若具有使光散射的功能,或具有与接触粒子50不同的色相,则并 不进行特别限定,可以使用例如,在壳体中内含粒子(粉体)、液体和气体中的1个或2以上 的物质或实心的固体(块体)等。可以在空间14中填充例如空气等的气体,也可以是接近真空的状态(实质上真 空)。根据该显示装置20,可以得到与前述的第1实施方式同样的效果。<电子设备>可以将如上这种显示装置20嵌入各种电子设备中。下面,说明具有显示装置20 的本发明的电子设备。 电子纸>>首先,说明将本发明的电子设备适用于电子纸的情况下的实施方式。图17是表示将本发明的电子设备适用于电子纸的情况下的实施方式的立体图。图17所示的电子纸600具有由与纸同样的质感和柔软性的可改写片构成的主体 601与显示单元602。这种电子纸600中,显示单元602有如前所述这种显示装置20构成。 显示器>>
接着,说明将本发明的电子设备适用于显示器的情况下的实施方式。图18是表示将本发明的电子设备适用于显示器的情况下的实施方式的图。其中, 图18中(a)是剖视图、(b)是俯视图。
图18所示的显示器(显示装置)800包括主体部801与相对该主体部801可自由 装卸设置的电子纸600。该电子纸600与前述的结构、即图18所示的结构相同。主体部801在其侧部(图18(a)中、右侧)形成可插入电子纸600的插入口 805, 并且在内部设置两组搬运辊对802a、802b。若将电子纸600经插入口 805插入主体部801 内,则电子纸600在由搬运辊对802a、802b夹着的状态下设置在主体部801上。另外,在主体部801的显示面侧(图18(b)中、纸面前面侧)形成矩形状的孔部 803,且在该孔部803嵌入透明玻璃板804。由此,可以从主体部801的外部看到设置在主体 部801上的状态的电子纸600。S卩,该显示器800中,通过在透明玻璃板804中看设置在主 体部801上的状态的电子纸600而构成显示面。在电子纸600的插入方向前端部(图18中、左侧)设置端子部806,在主体部801 的内部,在将电子纸600设置在主体部801上的状态下设置连接端子部806的插槽807。在 该插槽807上电连接控制器808和操作部809。这种显示器800中,电子纸600可自由装卸地设置在主体部801上,并可以在从主 体部801卸下的状态下便携使用。这种显示器800中,电子纸600由前述的显示装置20构成。本发明的电子设备并不限于适用于如上这种,例如,可以举出电视、取景器型或监 视器直视型的磁带录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子笔记本、台式机、电子新闻、文字处 理器、个人计算机、工作台、电视电话、POS终端、具有触摸面板的设备等,可以在这些各种电 子设备的显示部上适用本发明的显示装置20。以上,根据图示的实施方式说明了本发明,但是本发明并不限于此,各部分的结构 可以替换为具有同样功能的任意结构。也可以在本发明上添加其他任意构成物和工艺。本发明可以组合所述各实施方式中的任意的2个以上的结构(特征)。所述实施方式中,表示了相对设置一对电极的结构,但是本发明并不限于此,还可 以适用于例如,将一对电极设置在同一基板上的结构。所述实施方式中表示将一对基板相对设置的结构,但是本发明并不限于此外,还 可以适用于具有例如,单一基板的结构。所述实施方式中,配置为微胶囊不跨过相邻的像素电极(电极),但是本发明并不 限于此,也可配置为例如,使微胶囊跨过相邻的2个像素电极,或配置为跨过相邻的3个以 上的像素电极,也可在这些中混合。上述实施方式是所谓的微胶囊型的显示装置,但是本发明并不限于此,也可以是 例如,通过障壁划分含有接触粒子和散射体或着色体的接触粒子含有层的方式的显示装 置,即形成通过障壁划分的多个单元空间(空间),并在各单元空间中配置散射体或着色 体,而使接触粒子与障壁的内表面(单元空间侧的面)接触的所谓微杯型的显示装置。该微杯型的显示装置中,形成配置有散射体或着色体的空间的壁部的内表面优选 具有在一对电极间设置的(连续设置的)弯曲凹面。尤其,优选通过该壁部来形成球状或 椭圆体状的空间,并在该空间中配置散射体或着色体。
实施例下面,说明本发明的具体实施例。1.显示装置的制造制造下述合成例1 3。(合成例1)在具有搅拌刀片、温度计、冷却管的300ml的可分离长颈瓶中装入由甲基丙烯酸 十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯(组成比85 15)构成的共聚物(MW:5300)2g、作为接触 粒子(黑色粒子)带正电的炭黑(带电量+85uc/g) (Printex60 Degussa公司制)20g、了 ^ ” ”一 (商品名,isoper)M78g,进一步,在可分离长颈瓶中装入Immcp的氧化锆制成的珠 子800g。并且,边以转速300rp m进行搅拌,边在60°C下进行2小时分散操作。接着,向可分离长颈瓶添加IOOg T ^ y A — M,并加以混合。分离该混合物和珠子,而得到含有10wt%炭黑的炭黑分散液。另一方面,在具有搅拌刀片的300ml的可分离长颈瓶中装入作为分散粒子(使光 散射的粒子)为负带电性的氧化钛(带电量-36yc/g)《一” (TIPAQUE)PC-3石原 产业公司制)50g、由甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酰氧基丙基三甲氧 基硅烷(组成比80 15 5)构成的共聚物(MW:6800)5g、己烷100g,并放入55°C的超声 波浴槽(BRANS0N5210 ^ 卜公司制),边进行搅拌,边进行2小时超声波分散。接着,将可分离长颈瓶移到温水槽,洗去溶剂后,从可分离长颈瓶中取出为粉体状 的氧化钛,并移到容器(vat)中后,在干燥机中在150°C下进行5小时的热处理。进行3次以下操作后在100°C下加以干燥,该操作为使处理后的氧化钛分散在己 烷IOOg中,并通过离心沉降器进行离心分离,并洗净氧化钛。装入该处理后的氧化钛50g、T ^ y A — M50g,并放入55°C的超声波浴槽 (BRANS0N5210 ^ 卜公司制),边进行搅拌,边进行2小时的超声波分散,而得到含有处理 后的氧化钛50wt%的氧化钛分散液。将所述炭黑分散液6. 0g、氧化钛分散液75g、T ^ y /、°一 M15g装入200ml的蛋黄 酱瓶(mayonnaise bin)中加以混合,而得到正带电的炭黑/负带电的氧化钛分散液。(合成例2)在具有搅拌刀片、温度计、冷却管的300ml的可分离长颈瓶中装入由甲基丙烯酸 十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(组成比85 12 3) 构成的共聚物(MW:7800)5g、作为接触粒子(黑色粒子)二氧化硅处理后的钛黑(带电 fi-72y c/g)(钛黑 SC-13M三菱 7 r 7 )V (materials)公司制)50g、己烷 100g,装入 55°C 的超声波浴槽(BRANS0N5210 ”卜公司制)中,边进行搅拌,边进行2小时超声波分散。之后的工艺与合成例1的氧化钛处理进行同样的操作,而得到处理后的钛黑。装入该处理后的钛黑30g、了 4 ”八一 M70g,放入55 °C的超声波浴槽 (BRANS0N5210 ^ 卜公司制),边进行搅拌,边进行2小时超声波分散,而得到含有处理后 的钛黑30衬%的钛黑分散液。作为分散粒子(使光散射的粒子),除了将合成例1的负带电性的氧化钛(X 一夕PC-3石原产业公司制)替换为正带电性的氧化钛(带电量+28yc/g)(夕4 "一夕 CR-90石原产业公司制)之外,还进行与合成例1的氧化钛的处理同样的操作,从而得到处理后的氧化钛。装入该处理后的氧化钛50g、T ^ y "一 M50g,而放入55°C的超声波浴槽 (BRANS0N5210 ^ 卜公司制),边进行搅拌,边进行2小时的超声波分散,从而得到含有处 理后的氧化钛50wt %的氧化钛分散液。将所述钛黑分散液10g、氧化钛分散液75g、r λ y A — M19g装入200ml的蛋黄酱 瓶中加以混合,而得到负带电的钛黑/正带电的氧化钛分散液。(合成例3)在IOOml的圆底可分离长颈瓶中装入三聚氰胺7. 5g、尿素7. 5g、37wt%甲醛水溶 液30g、 25wt%氨水3g,边进行搅拌,边升温到70°C。在同一温度下保持1. 5小时后,冷却到 30°C,而得到具有作为三聚氰胺·尿素甲醛初始缩合物的具有正带电性能的壳(shell)化 剂A。如下这样来进行所述各粒子的带电量的测量。将粒子0. 4g和铁粉(DSP-128同和铁粉公司制)20g装入容量为50ml的聚丙烯制 的容器中,并以球磨机转速IOOrpm来混合5分钟。用喷出(blow off)粉体带电量测量装置(模型TB-200东芝》彡力^ (CHEMICAL) 公司制)来测量该混合粉体。使用所述合成例1 3,来制造下述实施例1 4、比较例1和2的显示装置。〔实施例1〕在500ml的平底可分离长颈瓶中装入溶解了聚乙烯醇(可乐丽波维尔205可乐丽 公司制)6g的水溶液120g,并在基于fM ^八一(产品名R0B0MICS特殊机化工业公司制) 的搅拌下,添加在合成例1的炭黑/氧化钛分散液IOOg中溶解了甲基丙烯酸甲酯10g、甲基 丙烯酸缩水甘油酯2g、四甘醇二丙烯酸酯lg、偶氮二异丁腈0. 15g后的分散液。之后,以搅 拌速度1300rpm搅拌2分钟后,使搅拌速度为lOOOrpm,且添加水200g而得到悬浊液。将该悬浊液装入装有温度计、冷却管的4个口可分离长颈瓶中,而使氮气流通,原 样保持在70°C反应5小时后,形成由丙烯酸系树脂构成的第1胶囊层,并得到内含有分散液 和接触粒子的微胶囊前体。并且,将所得到的微胶囊前体冷却到25°C,用开孔75 μ m的标准筛子来去除粗大 粒子。接着,将分散有微胶囊前体的胶囊分散液放入2L的大烧杯中,设整体量为 1000ml,原样静置,并使微胶囊前体沉降,而进行洗净和沉降分级操作。在将该操作重复3 次后,洗净微胶囊前体。接着,在所述500ml的平底可分离长颈瓶中全部放入该微胶囊前体,并加入脱离 子水,变为200g,边进行搅拌,边升温到50°C。接着,添加溶解了作为环氧化合物的聚甘油聚缩水甘油醚(代那考尔EX521 f另 OW" (Nagase ChemteX)公司制)15g的水溶液100g。30分钟后,作为交联剂,在 5分钟期间滴下5wt%聚烯丙基胺(重量平均分子量1000、产品名聚烯丙基胺PAA-01日 东纺公司制)水溶液50g。并且,在50°C下反应5小时,而使微胶囊前体(第1胶囊层)的表面析出带电壳, 而形成由环氧系树脂构成的第2胶囊层。由此,在由第1胶囊层和第2胶囊层构成的胶囊主体内得到内含分散液和接触粒子的微胶囊。在第2胶囊层的形成工艺中,确认使第2胶囊层(胶囊主体)的颜色慢慢增黑。实施例1的微胶囊的接触粒子带正电,分散粒子带负电。接着,将所得到的微胶囊与所述微胶囊前体同样,冷却到25°C,而用开孔75 μ m的 标准筛去除粗大粒子,之后进行洗净和沉降分级操作。在洗净后还维持微胶囊的黑度。
用激光折射/散射式粒度分布测量装置(LA-910 (堀场制作所制))测量出这样得 到的微胶囊的粒子直径的结果是体积平均粒子径为50. 4um、变动系数(CV值15% )。吸引过滤这样得到的微胶囊,而得到固体成分为65wt%的微胶囊膏(1)。 接着,在微胶囊膏(1) 30g中添加由丙烯酸丁酯/丙烯酸2-乙基己基/甲基丙烯酸 甲酯/甲基丙烯酸羟乙酯(组成比45/45/9/1)构成的固体成分50wt%的乳胶13g、水10g, 而在混合机中(产品名 >打i >9练太郎(THINKY Mixer) AR-100、…乓一 (THINKY)公司 制)混合10分钟,从而得到微胶囊涂料。接着,在形成了由ITO构成的第2电极的基板的第2电极上,用供料器 (applicator)涂敷所述微胶囊涂料后,在90°C下使其干燥10分钟,形成微胶囊含有层,而 得到显示片(1)。接着,使用显示片(1),如下这样来制造显示装置。存在在一边没有形成微胶囊含有层的部分(导电部分),形成了微胶囊含有层的 部分形成纵5cmX横3cm的动显示片(1)和由ITO构成的第1电极,将纵6cmX横4cm的 厚度为75 μ m的电路基板经粘接剂层包覆(用透明胶带(透明胶带是注册商标)限制任意 2个位置),而装载在厚度为2mm的玻璃板上,使其通过辊层压机的2个辊之间来加以接合。辊层压机的各辊是硅橡胶辊,辊直径是3英寸,2个辊之间的清除距离是0mm。通 过传热介质来加热上侧辊,辊表面温度是120°C,另外,旋转驱动上侧辊,辊位置被固定。不 加热下侧辊,而通过自由旋转,以0. 2mPas的空气压压接在上侧辊上。配置微胶囊含有层侧,使其位于通过传热介质加热的上侧辊侧,传送速度为6cm/ 分。〔实施例2〕在500ml平底可分离长颈瓶装入在60g水中溶解了阿拉伯橡胶5. 5g、凝胶5. 5g后 的水溶液,并保持在43°C。进一步,在平底可分离长颈瓶中在7 ^ ^ 〃一(R0B0MICS特殊机 化工业公司制)搅拌下添加温度加到45°C的合成例2的钛黑/氧化钛分散液100g,使搅拌 速度慢慢提高,并以IlOOrpm搅拌3分钟后,边添加43°C的温水300ml,边慢慢降低搅拌速 度,而得到悬浊液。接着,将该悬浊液的搅拌改变为叶片(paddle)搅拌,并使用装有温度计、pH计量 器的装置,原样保持43°C,慢慢滴下IOwt %醋酸溶液,而调整为pH4. 3。接着,冷却到10°C以下,并保持30分钟10°C以下的温度后,添加10ml37wt%福尔 马林,慢慢滴下10wt% NaCO3而调整为pH8. 8。之后,进行加温,并在50°C下进行4小时熟化,而形成由阿拉伯橡胶和凝胶的复合 材料构成的第1胶囊层,得到内含分散液和接触粒子的微胶囊前体。并且,与实施例1同样,将所得到的微胶囊前体冷却到25°C,并用开孔75 μ m的标 准筛去除粗大粒子,之后进行洗净和沉降分级操作。
接着,在所述500ml的平底可分离长颈瓶全部装入微胶囊前体,加入脱离子水成 为200g,并边搅拌边升温到50°C。接着,添加溶解有作为环氧化合物的聚甘油聚缩水甘油醚(代那考尔EX521 f另 M W“公司制)10g和聚丙二醇二缩水甘油醚(代那考尔EX920卞另O K亏、y >7 公司制)5g的水溶液100g。并在30分钟后,在5分钟内滴下作为交联剂的2. 5wt%二乙基 二硫代氨基甲酸钠水溶液50g。并且,在50°C下反应5小时,使微胶囊前体(第1胶囊层)的表面析出带电壳,而 形成由环氧系树脂构成的第2胶囊层。由此,得到在由第1胶囊层和第2胶囊层构成的胶 囊主体内内含有分散液和接触粒子的微胶囊。第2胶囊层的形成工艺中,确认为第2胶囊层(胶囊主体)的颜色慢慢加黑。为了捕捉该变化,在第2胶囊层的形成工艺中,用反射亮度计从平底可分离长颈 瓶的外侧测量反射率。图15表示该结果。从图15所示的曲线可判断出在第2胶囊层的形 成工艺中间反射率降低,由此,可判断出在第2胶囊层的合成中黑色粒子(接触粒子)有选 择地吸附在胶囊主体的内表面。在洗净后还维持微胶囊的黑度。实施例2的微胶囊的接触粒子带负电,分散粒子带正电。与实施例1同样测量微胶囊的粒子直径的结果是体积平均粒子径是41. 7 y m、变 动系数(CV值22. 1%)0接着,与实施例1同样得到固体成分为61wt%的微胶囊膏(2),并 进一步得到微胶囊涂料。并且,与实施例1同样得到显示片(2),并使用该显示片(2)来制造显示装置。〔实施例3〕在500ml的平底可分离长颈瓶中装入在100g水中溶解了 20g阿拉伯橡胶后的水 溶液,并在〒^ ^ 〃一(R0B0MICS特殊机化工业公司制)搅拌下添加合成例2的钛黑/氧 化钛分散液100g,慢慢提高搅拌速度,而在1600rpm下搅拌5分钟后,边添加100g水,边慢 慢降低搅拌速度,而得到悬浊液。接着,、将该搅拌改变为叶片搅拌,而将该悬浊液放入装有温度计、冷却管的4个 口可分离长颈瓶中,边保持在40°C,边添加48g合成例3的壳化剂A。在15分钟后,在5分 钟期间滴下溶解了 3gL-半胱氨酸的水溶液100g。并且,在40°C下反应4小时、在50°C下反应2小时,而形成由三聚氰胺系树脂构成 的第1胶囊层,从而得到内含有分散液和接触粒子的微胶囊前体。并且,将所得到的微胶囊前体冷却到25°C,用开孔75 ym的标准筛来去除粗大粒子。接着,将分散有微胶囊前体的胶囊分散液装入2L的大烧杯中,用脱离子水使得整 体量为1000ml,原样静置而使微胶囊前体沉降,从而进行洗净和沉降分级操作。重复3次该 操作,而洗净微胶囊前体。接着,添加溶解有10g作为环氧化合物的聚甘油聚缩水甘油醚(代那考尔EX521 f ir' -fe ^ A r ^公司制)和5g聚丙二醇缩水甘油醚(代那考尔EX920 f ^-t ^ ^ r ^ 夕公司制)的水溶液100g。30分钟后,在5分钟期间滴下作为交联剂的2. 5衬%二乙基二 硫代氨基甲酸钠水溶液50g。
并且,在50°C下反应5小时,使微胶囊前体(第1胶囊层)的表面上析出带电壳, 而形成由环氧系树脂构成的第2胶囊层。由此,得到在由第1胶囊层和第2胶囊层构成的 胶囊主体内内含有分散液和接触粒子的微胶囊。在第2胶囊层的形成工艺中,确认第2胶囊层(胶囊主体)的颜色慢慢增黑。实施例3的微胶囊的接触粒子与实施例2同样带负电,分散粒子带正电。接着,将所得到的微胶囊与所述微胶囊前体同样,冷却到25°C,并用开孔75 y m的 标准筛去除粗大粒子,之后,进行洗净和沉降分级操作。在洗净后还维持微胶囊的黑度。与实施例1来同样测量微胶囊的粒子径后的结果是体积平均粒子径为36. 2i!m、 变动系数(CV值18. 2% )。接着,与实施例1同样,得到固体成分为58%的微胶囊膏(3), 并进一步得到微胶囊涂料。与实施例1同样,得到显示片(3),并使用该显示片(3)来制造显示装置。〔实施例4〕吸引过滤实施例2的洗净终止后的微胶囊前体,而得到固体成分为51wt%的微胶 囊膏(4)。与实施例1同样测量该微胶囊的粒子径后的结果是体积平均粒子径是41. 5 u m, 变动系数(CV值22. 4% )。微胶囊的胶囊主体是单层结构。接着,在微胶囊膏(4)30g中,将实施例1的固体成分为50wt%的乳胶10g、作为负 带电附加剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠lg溶解添加在30g水中,用混合机(产品名“ i >9练太郎AR-100、* 一公司制)混合10分钟,而得到微胶囊涂料。此时,确认胶囊主 体的颜色慢慢增黑。实施例4的微胶囊的接触粒子带负电,分散粒子带正电。接着,在形成了由IT0构成的第2电极的基板的第2电极上用供料器涂敷所述微 胶囊涂料后,在90°C下使其干燥10分钟,形成微胶囊含有层,而得到显示片(4)。并且,与实施例1同样,使用显示片(4)来制造显示装置。〔比较例1〕吸引过滤实施例1的洗净结束后的微胶囊前体,而得到固体成分为63wt%的微 胶囊膏(5)。将该微胶囊的粒子直径与实施例1同样测量后的结果是体积平均粒子径为 50.2i!m、变动系数(CV值24.4%)。进一步,得到了微胶囊涂料。并且,与实施例1同样,得到比较用显示片(1),并使用该比较用显示片(1)来制造
显示装置。BP,比较例1的微胶囊的黑色粒子(相当于实施例1的接触粒子)带正电,分散粒 子带负电,胶囊主体不带电。〔比较例2〕除了不进行作为实施例4的负带电附加剂的二乙基二硫代氨基甲酸钠的添加之 外,与实施例4同样,得到比较用显示装置用片(2),并使用该比较用显示片(2)来制造显示
直oS卩,比较例2的微胶囊的黑色粒子(相当于实施例4的接触粒子)带负电,分散粒 子带正电,胶囊主体不带电。2.评价对于各实施例和各比较例中得到的显示装置,从显示白色的状态切换到黑色的显示,并测量该切换之后的反射率与经过一定时间后的反射率,比较两者,而评价颜色的保持 性。另外,从显示白色的状态切换到作为中间色调的灰色的显示,并测量该切换之后 的反射率与经过一定时间后的反射率,对两者加以比较,并评价显示颜色的保持性。在所述测量时,首先,在第1电极和第2电极之间施加400m秒的15V电压,一旦显 示白色,就测量该白色显示之后的反射率。接着,切换施加电压的极性,施加400m秒的15V的电压,而显示黑色,并测量出该 黑色显示之后的反射率与10分钟后的反射率。另外,从显示所述白色的状态开始,向第1电极和第2电极之间施加400m秒与显 示所述黑色时相同的极性的15V的电压,而显示灰色,并测量出该灰色显示之后的反射率 和10分钟后的反射率。使用反射浓度计(产品名SpectroEye、夕 ‘ V “ ”《卞(GretagMacbeth)公司 制)来进行反射率的测量。表1表示这些结果。表1
从表1可以看出,实施例1 4中,白色显示之后的反射率高,黑色显示之后的反 射率低,得到了良好的对比度。进一步,黑色显示和灰色显示时的10分钟后的反射率都没 有变化,判断出显示颜色的保持性好。与此相对,比较例1中,黑色显示之后的反射率有点高,对比度差,黑色显示和灰 色显示时的10分钟后的反射率都有变化,显示颜色的保持性差。比较例2中,黑色显示和灰色显示时的10分钟后的反射率都有变化,显示颜色的
保持性差。产业上的可用性根据本发明,由于接触粒子(显示用的粒子)一直与壁部(例如,微胶囊的壳体)
30的内表面的其中一个部位接触(向接近内表面的方向赋能),所以可以容易且可靠地得到 中间色调,另外,在停止电压的施加的状态下也能可靠地维持包含中间色调的各色。即,在 显示非常稳定,而显示规定的显示内容(图像)后,即使停止电压的施加,也可稳定地保持 其显示内容(可以防止显示状态劣化)。另外,由于接触粒子与壁部的内表面接触,所以难 以吸附在散射体和着色体上,由此,对比度提高且色纯度提高。另外,可以通过较弱的电场 使接触粒子可靠移动,由此,可以减少耗电量。因此,具有产业上的可用性。
权利要求
一种显示装置,其特征在于,包括接触粒子含有层,其具有形成空间的壁部、与该壁部的内表面接触且带电的接触粒子、配置在所述空间上且使光散射的散射体或具有与所述接触粒子不同的色相的着色体;以及一对电极,若施加电压,则这一对电极产生作用于所述接触粒子的电场;所述显示装置构成为通过向所述一对电极之间施加电压,从而使所述接触粒子接触所述壁部的内表面,同时沿该内表面移动。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于, 所述接触粒子通过静电力与所述壁部的内表面接触。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述壁部的内部存在与所述接触粒子同极性的净电荷,从而使所述接触粒子与所述壁 部的内表面接触。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置构成为将所述接触粒子保持在所述壁部的内表面的力比所述一对电极 间的电场作用于所述接触粒子的静电力大。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的显示装置,其特征在于, 所述散射体或所述着色体是填充在所述空间中的液体。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述液体是将分散粒子分散在液相分散剂中而形成的物质。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其特征在于, 所述分散粒子是使光散射的粒子或被着色后的粒子。
8.根据权利要求6或7所述的显示装置,其特征在于,所述分散粒子实质上不带电或带电为与所述接触粒子相反的极性。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述散射体或所述着色体是在所述空间中设置为与所述壁部的内表面分开规定距离 的构造体,所述接触粒子位于所述壁部和所述构造体之间。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的显示装置,其特征在于, 所述接触粒子是被着色后的粒子。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的显示装置,其特征在于, 所述一对电极隔着所述接触粒子含有层相对配置;所述壁部的内表面具有在所述一对电极间设置的弯曲凹面。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的显示装置,其特征在于, 通过所述壁部来形成球状或椭圆体状的所述空间。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的显示装置,其特征在于, 所述壁部由壳体构成,所述壳体中内含有所述接触粒子和所述散射体或所述着色体而构成微胶囊。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述壳体具有分别呈壳状的第1层和配置得比该第1层更靠外侧的第2层。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置构成为通过调整向所述一对电极间施加的电压的大小和/或时间来调 整所述接触粒子的位置,从而将从显示面侧看时的所述壁部内的所述散射体或所述着色体 由所述接触粒子覆盖的部分的面积与所述壁部内的所述散射体或所述着色体的整体面积 的比值调整为希望的比值。
16.一种显示装置的制造方法,其特征在于,包括微胶囊含有层形成工艺,制造使壳体中内含带电的接触粒子以及使光散射的散射体 或具有与所述接触粒子不同的色相的着色体的微胶囊,并形成含有该微胶囊的微胶囊含有 层;以及电极形成工艺,形成若施加电压、则产生作用于所述接触粒子的电场的一对电极;所述微胶囊含有层形成工艺具有带电工艺,在该带电工艺中在形成所述壳体的内表面 侧的部分或全部后,向所述壳体的内部提供与所述接触粒子同极性的净电荷;并通过该带 电工艺,使所述接触粒子与所述壳体的内表面接触。
17.根据权利要求16所述的显示装置的制造方法,其特征在于,所述壳体具有分别呈壳状的第1层与配置得比该第1层更靠外侧的第2层,在形成所述第2层时,进行所述带电工艺。
18.根据权利要求16所述的显示装置的制造方法,其特征在于,在形成所述壳体后,隔着与所述微胶囊的外表面密接而固定该微胶囊的固定材料,进 行所述带电工艺。
19.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-15中任一项所述的显示装置。
全文摘要
本发明提供一种显示装置,其中包括接触粒子含有层,其具有形成空间的壁部、与该壁部的内表面接触且带电的接触粒子、配置在所述空间上且使光散射的散射体或具有与所述接触粒子不同的色相的着色体;若施加电压,则产生作用于所述接触粒子的电场的一对电极;该显示装置构成为通过向所述一对电极之间施加电压,从而使所述接触粒子接触所述壁部的内表面,同时沿该内表面移动。
文档编号G09G3/34GK101861546SQ20088011654
公开日2010年10月13日 申请日期2008年11月13日 优先权日2007年11月19日
发明者串野光雄, 小松晴信, 山本均, 川濑健夫, 松下辉纪, 松本晃, 桑本知幸 申请人:精工爱普生株式会社;株式会社日本触媒
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1