用于显示装置的微粒及图像显示介质、图像形成装置的制作方法

专利名称：用于显示装置的微粒及图像显示介质、图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以在其上反复重写的图像显示介质、在该图像显示介质中使用的用于显示装置的微粒，和一种图像形成装置。
目前已经提出了作为一种利用色粉并克服了上述问题的显示技术的下述显示技术(“Japan Hardcopy”’99，Ronbunshu，pp.249-252)将一种导电着色色粉和白色微粒填充在相对的电极基片之间，并且经过一个在非显示基片的电极的内表面上提供的电荷输送层将电荷注入导电着色色粉。电极基片之间的电场使注入了电荷的导电着色色粉向位于非显示基片对面的显示基片运动。导电着色色粉粘附到显示侧的基片的内侧，并且通过导电着色色粉与白色微粒之间的对比显示一个图像。在这种显示技术中，整个图像显示介质是由固体构造的，这种显示技术的优点在于理论上白和黑(颜色)的显示可以100％地转换。但是，在这种技术中，存在着没有接触到在非显示基片的电极的内表面提供的电荷传输层的导电着色色粉，和与其它导电着色色粉绝缘的导电着色色粉。由于没有电荷注入这些导电着色色粉中，因而这些导电着色色粉随机地存在于基片内，而没有被电场移动。因此，存在着密度对比降低的问题。
为了克服这一问题，日本专利申请公开(JP-A)2001-312225公开了一种图像显示介质，这种图像显示介质包括一对基片和多种类型的微粒组，多种类型的微粒组分别具有不同颜色和不同充电特性，并且填充在基片之间，以便由于施加的电场而在基片之间移动。根据这个提出的技术，可以获得高度数的白度和密度对比度。其中提出的微粒构造为显示黑白图像所需的施加电压为数百伏，并且通过降低电压可以增大设计驱动电路的自由度。
但是，降低驱动中使用的电压将导致基片与微粒之间的吸引力降低的问题，并且由于来自外部的震动和长时间的静止状态，将使微粒从基片上脱落。特别是当使用了包含大质量的颜色材料的大比重的微粒时，由于比重和微粒之间的粘结，使得从基片上脱落更为严重，并且难于保持稳定的显示图像。
本发明人致力于削弱微粒之间的粘附强度和具有大比重的细小微粒对基片的粘附力，作为他们认真研究的结果，发现通过将这些性质改进到适当程度可以克服上述缺陷。本发明人从而得到了本发明。
本发明的用于显示装置的微粒具有能够带有正电荷或负电荷的性质，并具有颜色，其中还包含聚合物颗粒。此外，一部分或全部聚合物颗粒最好是中空微粒。
本发明的用于显示装置的微粒中包含了具有相对比较低的比重的聚合物颗粒，并且减小了形成颜色的彩色材料的添加量。因而能够减小微粒的比重。特别是通过使包含的聚合物颗粒为中空微粒，可以使比重更低。
呈现颜色的彩色材料最好是由具有不大于2.0的耐光性的色差(ΔE*ab)和在130℃或更高温度具有不大于2.0的耐热性的色差(ΔE*ab)的颜料形成的，色差值是根据颜料测试方法JIS K 5101得到的。通过使用这样的颜料，可以扩大用于显示装置的微粒的应用范围。
本发明的图像显示介质具有一对彼此面对设置的基片，和填充在这对基片之间的空隙中的由至少两种类型的微粒构成的微粒组，并且至少两种类型的微粒中的至少一种类型的微粒具有可以带正电荷的性质，至少两种类型的微粒中的至少一种其它类型的微粒具有能够带负电荷的性质，可以带正电荷的微粒和可以带负电荷的微粒具有各自不同的颜色，其中至少一种可以带正电荷的微粒和至少一种可以带负电荷的微粒是其中包括聚合物颗粒的用于显示装置的微粒。聚合物颗粒中最好有一部分或全部是中空微粒。此外，正如根据颜料测试方法JIS K 5101得到的那样，呈现颜色的彩色材料最好由具有不大于2.0的耐光性的色差(ΔE*ab)和在130℃或更高温度具有不大于2.0的耐热性的色差(ΔE*ab)的颜料构成。
在本发明中，可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒具有各自不同的颜色，并且至少一种类型的微粒的比重低是很重要的。由于颜色不同，可以得到可以带有正电荷的微粒组形成的图像区与可以带有负电荷的微粒组形成的图像区之间的高对比度。此外，通过减小微粒的比重，可以增加微粒与基片之间的吸附性。因此，还可以降低图像显示所需的驱动电压。此外，即使有来自外部的震动或长时间处于静止状态，也能保证长时间的稳定显示图像。另外，通过利用包含具有优良耐光性和耐热性的颜料的用于显示装置的微粒，本发明的图像显示介质可以适合于用作例如一种使用背光系统的显示器。
在本发明的图像显示介质中，可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒中的一种最好是白色的。通过使这些类型的微粒中的至少一种是白色的，可以改善其它微粒的着色强度和密度对比度。此外，白色微粒包含一种彩色材料，这种彩色材料最好是氧化钛。通过使用氧化钛，在可见光的波长范围中，可以获得高的可隐蔽性，并可以进一步提高对比度。另外，从可分散性和可隐蔽性之间的关系考虑，氧化钛最好由至少两种类型的具有各自不同的微粒直径的氧化钛构成。
本发明的图像形成装置在具有一对彼此面向设置的基片和在这对基片之间的空隙中填充了由至少两种类型微粒形成的微粒组的图像显示介质上形成一个图像，至少两种类型的微粒中的至少一种类型的微粒具有可以带有正电荷的性质，至少两种类型的微粒中的至少一种其它类型的微粒具有可以带有负电荷的性质，可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒各自具有不同的颜色，可以带有正电荷的微粒与可以带有负电荷的微粒中的至少一种是其中包括聚合物颗粒的显示装置微粒，该图像形成装置包括用于在一对基片之间产生对应于一个图像的一个电场的电场产生装置。
本发明的用于显示装置的微粒具有可以带有正电荷或负电荷的性质，具有颜色，并且其中必须包含聚合物颗粒。
本发明的用于显示装置的微粒至少是由聚合物颗粒、一种彩色材料和一种树脂构成的。在需要时，其中可以包括一种电荷控制剂，或者彩色材料可以起到电荷控制剂的作用。
本发明的用于显示装置的微粒包含具有相对低比重的聚合物颗粒，并且在本发明的用于显示装置的微粒中，减少了具有高比重的彩色材料的含有量。因而可以降低用于显示装置的微粒的整体比重。即，在用于显示装置的微粒中，通过用具有低比重的聚合物颗粒代替一部分对比重影响最大的彩色材料，可以降低用于显示装置的微粒的整体比重。
通过这种方式，本发明的用于显示装置的微粒具有减小了的比重，并且还能减小微粒之间的粘附性。此外，由于包含在用于显示装置的微粒中的聚合物颗粒对光的散射，即使是降低了彩色材料的含量，也可以提高光反射密度。
(聚合物颗粒)可以使用现有已知的聚合物作为聚合物颗粒。但是，最好是使用比重比它们使用的彩色材料的比重低的聚合物颗粒。此外，当聚合物颗粒本身具有颜色时，最好要考虑到它们使用的彩色材料的颜色来适当地选择和使用聚合物颗粒。另外，尽管下面将列出的树脂可以用作与聚合物颗粒一起使用的树脂，但最好使用甲基丙烯酸树脂和丙烯酸树脂。
特别是，例如，聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、脲甲醛树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂等可以单独地用作，或它们多种类型组合在一起用作聚合物颗粒。但是，聚合物颗粒并不限于这些树脂。这些树脂优选是具有交联结构，并且更好是具有比使用它们的树脂相位更高的折射率。
可以使用诸如球形、无定形、扁平形或类似形状的任何构造的聚合物颗粒。但是，聚合物颗粒是球形的会更好。
只要它们的体平均粒径小于用于显示装置的微粒的体平均粒径，可以使用聚合物颗粒。但是，聚合物颗粒的体平均粒径较好是10μm或更小，更好是5μm或更小。它满足粒度分布是分明的，并且单分散性粒度分布是特别好的。
从制备具有较低比重的用于显示装置的微粒的立场出发，聚合物颗粒较好有一部分或全部是由中空微粒构成的。尽管只要中空微粒的体平均粒径小于用于显示装置的微粒的体平均粒径就可以使用，但是，中空微粒的体平均粒径较好是小于10μm或更小，更好是小于5μm或更小。特别是从光散射立场出发，中空微粒的体平均粒径更好是0.1至1μm，最好是0.2至0.5μm。
在这里，“中空微粒”的意思是微粒内部具有空隙的微粒。空隙较好是10％至90％。此外，“中空微粒”可以是一种中空微囊形式的微粒，或微粒的外壁是多孔形式的微粒。
最好是在用于显示装置的白色微粒中包括中空微粒，因为它们能够改善可隐蔽性，并且可以通过利用光的散射提高白度。在中空微囊形式的中空微粒中，这种光散射是由外壳部分的树脂层与微粒内部的空气层之间的交界面上的折射率的差造成的。在外壳壁是多孔形式的中空微粒中，光散射是由外壳与空穴之间的折射率的差造成的。
在本发明的用于显示装置的微粒中，聚合物颗粒相对于用于显示装置的微粒的总量的增加量优选是在质量上为1％至40％，更好是在质量上为1％至20％。如果聚合物颗粒的添加量在质量上小于1％，那么将会出现难于通过添加聚合物颗粒达到降低比重的效果的情况。此外，如果聚合物颗粒的添加量在质量上高于40％，那么将会导致在制备优选形式的用于显示装置的微粒时，产生可分散性之类的可制造性降低的情况。
(彩色材料)下面是彩色材料的例子。
黑色材料的例子是有机或无机黑色材料，和诸如炭黑、钛黑、磁性粉末、石油炭黑之类的染料或颜料。
白色材料的例子是诸如金红石型氧化钛、锐钛矿型氧化钛、锌白、白铅、硫化锌、氧化铝、氧化硅、氧化锆之类的白色颜料。
另外，可以使用基于酞菁的、基于喹吖(二)酮的、基于偶氮的和缩合型不可溶色淀颜料，以及无机氧化物的染料和颜料作为具有颜色的彩色材料。特别是可以合适地列出苯胺蓝、chalcoil蓝、铬黄、群青色、杜邦油红、喹啉黄、氯化甲亚蓝、酞菁蓝、孔雀绿草酸盐、灯黑、玫瑰红、C.I.颜料红48∶1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红57∶1、C.I.颜料黄97、C.I.颜料蓝15∶1、C.I.颜料蓝15∶3等作为代表性的例子。
在需要时，可以对这些染料和颜料进行表面处理之类的处理，以改善其可分散性。
作为具有颜色的彩色材料，最好是使用一种如根据颜料测试方法JIS K5101得到的，其耐光性的色差(ΔE*ab)小于等于2.0并且在130℃或更高温度时其耐热的色差(ΔE*ab)小于等于2.0的颜料(为了方便，以下称之为“专用颜料”)。如上所述，这种专用颜料具有高的耐光性和耐热性，这意味着它不会由于光或热而褪色。
这种专用颜料具有极好的优点，从而通过极精细地分散专用颜料以获得高水平的彩色表现性质，可以在例如使用背光照明法之类的显示装置的应用中保证所需的透明度，并且可以得到和通常使用诸如油漆或油墨之类的有机颜料相比更为鲜艳的色彩。
具有颜色的专用颜料的例子是在滤色镜等中使用的颜料，例如，具有400nm至500nm范围的最大吸收波长的蓝色颜料、具有500nm至600nm范围的最大吸收波长的绿色颜料、具有600nm至700nm范围的最大吸收波长的红色颜料，等等。更具体地讲，蓝色颜料的例子是C.I.颜料蓝15(15∶3、15∶4、15∶6等等)、21、22、60、64等等；绿色颜料的例子是C.I.颜料绿7、10、36、47等等；红色颜料的例子是C.I.颜料红9、97、122、123、144、149、166、168、177、180、192、215、216、224等等。
最好将专用颜料用作母料颜料。在这里，“母料”的意思是用于最终模制产品(在本发明中，用于显示装置的微粒)的预混合物，设想混合物的目的是改进彩色材料混合的经济性、彩色颜料的分散性和彩色颜料的均匀性，以及改进注入模制、挤压模制、测量等等的易用性。通过在高浓度(通常在质量上是5％至50％)将具有所需颜色的颜料混合到原料树脂中，揉捏混合物，并且将混合物加工成小球形(或成薄片形或片形)，而形成母料。
母料颜料中使用的原料树脂的例子是诸如苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基乙酸酯、乙烯基丙酸酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丙基乙烯酸酯、正丁基丙烯酸酯、异丁基丙烯酸酯、正辛基丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、十八烷酰基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯、丙基丙烯酸甲酯、正丁基丙烯酸甲酯、异丁基丙烯酸甲酯、正辛基丙烯酸甲酯、十二烷基丙烯酸甲酯、2-乙基己基丙烯酸甲酯、十八烷酰基丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-乙烯基吡啶之类的可游离基引发聚合的单体的均聚物和共聚物，以及聚酯树脂、酰胺树脂、环氧树脂等等。
母料颜料的制造方法如下。首先，研磨专用颜料和原料树脂，并将它们分散在一种有机溶剂中，以制备颜料分散液。在这里，在研磨/分散处理中可以使用砂磨机、球磨机和碾磨机之类的介质搅拌研磨机。研磨/分散处理可以分批进行或连续进行。此后，将有机溶剂从颜料分散液中除去。然后，进行研磨，以制造专用颜料均匀地分散在原料树脂中的母料颜料。
当利用上述方式获得的母料颜料制造本发明的用于显示装置的微粒时，母料颜料是以添加到和分散到一种单体中的形式使用的。
还用作电荷控制剂的彩色材料的例子是，具有电荷吸引基团或电荷贡献基团的物质以及金属复合物等等。特殊的例子包括C.I.颜料紫1、C.I.颜料紫3、C.I.颜料紫23、C.I.颜料黑1等等。
如果彩色材料的比重是1，那么相对于所有微粒，彩色材料的添加量较好在质量上处于1％至60％的范围，更好是在质量上处于5％至50％的范围。
此外，当彩色材料是专用颜料时，如果彩色材料的比重是1，那么相对于所有微粒，彩色材料的添加量较好在质量上是1％至60％的范围，更好是在质量上5％至30％的范围。
(树脂)树脂的例子是诸如聚稀烃、聚苯乙烯、聚丙烯树脂、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛之类的聚乙烯树脂；苯乙烯-丙烯酸酯共聚物；通过有机硅氧烷键形成的苯乙烯硅树脂，及其改性树脂；诸如聚四氟乙烯、聚氟乙烯和聚偏氟乙烯之类的氟树脂；聚酯，聚氨基甲酸乙酯，聚碳酸酯；氨基树脂；环氧树脂；等等。这些树脂可以单独使用，或多种树脂混合在一起使用。这些树脂是可交联的。此外，可以将已知作为现有电子照相法中的色粉的主要成分的已知粘结剂树脂用作树脂，而不会有任何问题。特别是，优选使用包含交联成分的树脂。
(其它添加剂)在需要时，可以把电荷控制剂添加到本发明的用于显示装置的微粒中，以控制充电性。可以把用于电子照相的色粉材料中使用的已知电荷控制剂用作电荷控制剂。例子包括十六烷基吡啶基氯化、P-51和P-52之类的季铵盐(Orient ChemicalIndustries，Ltd.制造)、基于水扬酸的金属复合物、苯酚缩合产物、四苯基化合物、calixarene化合物，以及金属氧化物颗粒和用各种类型的偶联剂进行表面处理过的金属氧化物颗粒。
电荷控制剂较好是无色的，或具有低的着色强度，或是具有与包含电荷控制剂的总体微粒的颜色类似的颜色。通过使用无色，或具有低着色强度，或具有与包含电荷控制剂的总体微粒的颜色类似的颜色(即，与包含在微粒中的彩色材料的颜色类似的颜色)的电荷控制剂，可以减小对选定微粒的色泽的影响。
在这里，“无色”的意思是没有颜色，“低着色强度”的意思是对包含电荷控制剂的总体微粒的颜色几乎没有影响。此外，“与包含电荷控制剂的总体微粒的颜色类似的颜色”的意思是，尽管电荷控制剂本身具有色泽，但其颜色和包含电荷控制剂的总体微粒的颜色相同或类似，结果，对包含电荷控制剂的总体微粒的颜色几乎没有影响。例如，在包含作为彩色材料的白色颜料的微粒中，白色电荷控制剂将属于“与包含电荷控制剂的总体微粒的颜色类似的颜色”的范围。总之，无论电荷控制剂的颜色是“无色的”，“低着色强度的”，还是“与包含电荷控制剂的总体微粒的颜色类似的颜色的”，只要电荷控制剂的颜色能够使得包含电荷控制剂的微粒的颜色成为所需颜色就可以。
电荷控制剂的添加量较好是在质量上为0.1％至10％，更好是在质量上为0.5％至5％。此外，就电荷控制剂在微粒中的分散单位的大小而言，小于5μm的体平均粒径是适合使用的，并且小于1μm的体平均粒径更好。此外，电荷控制剂可以以相容状态存在于微粒中。
优选将电阻调节剂添加到本发明的用于显示装置的微粒中。通过添加电阻调节剂，可以加快微粒之间的电荷交换，并且可以得到显示图像的初期稳定性。在这里，“电阻调节剂”是指导电细粉，最好是产生适当程度的电荷交换或电荷泄漏的导电细粉。通过把电阻调节剂也包括在本发明的用于显示装置的微粒中，可以避免由于长时间的微粒之间的摩擦和微粒与基片表面之间的摩擦造成的微粒电荷量的增加，也就是所谓的“充电”。
电阻调节剂的适当例子是体电阻率小于等于10×106Ωcm，或更好是小于等于10×104Ωcm以下的无机细粉。特定的例子包括涂覆有诸如氧化锡、氧化钛、氧化锌和氧化铁之类的任何类型的导电氧化物的颗粒，例如，涂覆着氧化锡的氧化钛等等。电阻调节剂优选是无色的、低着色强度的或与包含电阻调节剂的总体微粒的颜色类似的颜色的。这些词的意思与电荷控制剂的讨论中的上述词的意思相同。只要电阻调节剂的添加量的范围不干扰有色微粒的颜色，那么电阻调节剂的添加量没有问题，优选的添加量是在质量上为0.1％至10％。
本发明的用于显示装置的微粒的粒径不能无条件地规定。但是，为了获得良好的图像，其体平均粒径优选是1至100μm左右，更好是3至30μm左右。这足以使其粒度分布是分明的，并且最好采用单分散性粒度分布。
(制造用于显示装置的微粒的方法)制造本发明的用于显示装置的微粒的方法的例子是诸如悬浮聚合、乳液聚合、分散聚合之类的制造球形微粒的湿式制造法，和制造非均匀形状微粒的现有研磨/分类法。此外，为了获得均匀的微粒形状，也可以适当地进行热处理。
作为一种使粒度分布均匀的方法，可以通过分类调节粒度分布。这可以通过例如振动筛、超声波筛、气力筛、湿法筛，利用离心力原理的转子旋转类型的分类装置和基于风力的分类装置等等进行。本发明不限于这些方法。可以利用单一的装置或利用多种装置的组合将粒度分布调节到所需粒度分布。在进行特别精确的调节的情况下，优选使用湿法筛分。
以下是控制微粒的形状的方法的适当示例(控制形状因素的方法)。所谓的悬浮聚合法是将一种聚合物溶解在一种溶剂中，混入着色剂，并且在存在一种无机分散剂的情况下，把混合物分散在一种水基溶剂中，从而形成微粒的方法。在这种悬浮聚合法中，添加一种与单体兼容的(即，与溶剂没有或几乎没有兼容性的)并且没有可聚合性的有机溶剂，并且执行悬浮聚合。可以适当地给出一种方法的示例，这种方法适当地选择了一种用于通过形成、除去和干燥微粒的步骤除去有机溶剂的干燥方法。在JP-A 10-10775中公开的一种冷冻干燥法是一种适当地选择一种除去有机溶剂的干燥方法的适合的方法示例。冷冻干燥法优选是在-10℃至-200℃(更好是在-30℃至-180℃)下进行。此外，冷冻干燥法是在40Pa或更低的压力下进行的，并且特别优选的是在13Pa或更低的压力下进行。在这里，有机溶剂的例子是丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯之类的酯类溶剂；甲基乙基酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮之类的酮类溶剂；甲苯、环己烷之类的烃类溶剂；二氯甲烷、氯仿、三氯乙烷之类的卤化烃类溶剂；等等。这些溶剂最好是能够溶解聚合物，并且在水中的溶解百分比优选是在质量上为0至30％。此外，在以工业规模实施这种方法时，考虑到稳定性、成本和可生产性，最好使用环己烷。
此外，通过JP-A 2000-292971中所公开的使小微粒粘附和团聚以将小微粒增大到所需粒径的方法，或通过加热的方法，或对用已知熔融/混捏、研磨、分类和其它方法得到的微粒施加冲击力，例如，用一种混合机(NaraMachinery Co.，Ltd制造)、一种角度磨(Hosokawa Micron Corporation制造)、一种θ成型机(θcomposer)(Tokuju Corporation制造)的方法，也可以控制微粒的形状。
本发明的图像显示介质包括一对彼此面对设置的基片，和由填充到这对基片之间的空隙中的至少两种或更多类型的微粒形成的微粒组，至少一种类型具有可以带有正电荷的性质，并且至少一种其它类型具有可以带有负电荷的性质。可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒各自具有不同的颜色。可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒中至少一种是上述本发明的用于显示装置的微粒。
(由两种或更多类型微粒形成的微粒组)本发明的由两种或更多类型的微粒形成的微粒组具有如下特征在微粒组中，至少一种类型的微粒(第一微粒)具有可以带有正电荷的性质，至少一种其它类型的微粒(第二微粒)具有可以带有负电荷的性质，可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒各自具有不同的颜色。
在本发明的图像显示介质中，通过减小第一微粒和第二微粒中的至少一种微粒的比重，可以克服上述问题。即，在本发明的图像显示介质中，通过将减小了比重的本发明的用于显示装置的微粒作为第一微粒和第二微粒中的至少一种微粒，可以减小微粒之间的粘附性和从基片的剥离性，得到稳定的显示图像。因此，在本发明的图像显示介质上，可以将驱动电压设定得比较低，并且即使具有来自外部的震动或长时间的静止状态，也可以长时间地保证稳定的显示图像。
应当注意，在上述说明中，是基于具有一种带有正电荷的类型的微粒(第一微粒)和一种带有负电荷的类型的微粒(第二微粒)的假设进行的。但是，如果带有正电荷和带有负电荷中每种仅有一种类型的微粒，或如果每种具有两种或更多种类型也没有问题。即使当每种有两种或更多类型时，如果其中一种是由本发明的用于显示装置的微粒形成的，那么由于具有与上述操作机理相同的操作机理，也可以得到本发明的效果。
以下，在本发明的图像显示介质中，将第一微粒和第二微粒，即，可以带有正电荷和可以带有负电荷的两种微粒，统称为“显示微粒”。这些显示微粒优选都是由上述本发明的用于显示装置的微粒构成的。但是，正如以下将要说明的那样，还可以一同使用不含有聚合物颗粒的现有已知微粒。
可以把由至少一种彩色材料和一种树脂形成的并且其彩色材料和树脂是与上述本发明的显示装置的微粒的相同的微粒用作可以一同使用的现有已知微粒。此外，以上述相同的方式，在需要时，这些微粒可以包含一种电荷控制剂，并且彩色材料也可以用作电荷控制剂。
在本发明的图像显示介质中，优选一种类型的显示微粒是白色的，也就是优选一种类型的显示微粒含有白色材料。通过使一种类型的微粒是白色的，可以提高其它类型微粒的着色强度和密度对比度。在这里，优选使用氧化钛作为白色材料，使一种类型微粒是白色的。通过使用氧化钛作为彩色材料，在可见光的波长范围中，隐蔽性增强，并且可以进一步提高密度对比度。最好用金红石型氧化钛作为白色材料。
本发明中使用的氧化钛优选是具有各自不同粒径的两种或更多种类型的氧化钛。氧化钛的可分散性一般不好。即使改进了可分散性，由于那些粒径大的氧化钛微粒会更迅速地发生二次和三次粘附，降低了分散稳定性，并且存在着不能充分展现隐蔽力的情况，所有这些都是由于这种较大粒径的氧化钛微粒的较大的比重造成的。另一方面，那些粒径小的氧化钛微粒不能充分地散射光，并且存在着隐蔽力不好的情况。因此，通过使用具有不同平均粒径的两种或更多种类型的氧化钛的组合，可以改进分散稳定性和隐蔽性。
可以使用的至少一种类型的氧化钛的原始粒径优选是0.1μm至1.0μm，这是导致光学隐蔽性高的粒径。其它氧化钛的原始粒径优选是小于0.1μm。
可以对具有小粒径的氧化钛进行表面处理。可以使用能够将任何类型的偶联剂或有机物质溶解在一种溶剂中的物质作为表面处理剂，只要它在不影响白度的范围内即可。
在这里，由于含有氧化钛的白色显示微粒的比重与具有其它彩色材料的显示微粒的比重相比特别大，因而最好将上述本发明的用于显示装置的微粒用作显示微粒。此外，通过将包含在显示装置的微粒中的聚合物颗粒制造成中空的，可以提高白度和得到更好的对比度。
应当注意，在本发明中，一种类型的显示微粒并不限于是白色的。例如，一种类型的显示微粒可以是黑色的。在这种情况下，例如，通过黑色字符或符号与其它颜色的字符或符号之间的转换，可以特别有效地进行显示。
需要制备显示微粒，以使其中一种类型具有可以带有正电荷的性质，并且其中的一种其它类型具有可以带有负电荷的性质。当通过碰撞或摩擦使不同类型微粒带有电荷时，由于两种摩擦系列的位置关系，使一种类型带上正电荷，而使一种其它类型带上负电荷。因此，例如，通过适当地选择电荷控制剂，可以适当地调节摩擦系列的位置。
对于显示微粒的粒度，例如，通过使白色微粒和黑色微粒的粒径和分布基本上相同，可以避免如两组分显影剂情况下出现的小粒径微粒包围大粒径微粒的所谓粘结状态。因此，可以获得高的白色密度和高的黑色密度。变化系数优选是大约15％或更低，并且最好使用单分散性。存在着小粒径微粒粘附到大粒径微粒周围并且降低了大粒径微粒的固有色密度的情况。此外，还有也是由于白色和黑色微粒的混合比率造成的对比度改变的情况。混合百分比优选是这样的程度，使得显示微粒的显示表面积是等值的。如果混合百分比大大偏离这样的混合百分比，那么百分比较大的微粒的颜色可以更强。但是，这不适合其中希望增强较暗色调显示中的对比度和增强同一颜色的更亮色调的显示的情况，或希望以通过将两种类型有色微粒混合在一起形成的颜色进行显示的情况。
(基片)一对基片彼此面对设置，并且在这对基片之间的空隙中填充显示微粒。在本发明中，基片是导电板状体(导电基片)。为了获得图像显示介质的功能，这对基片中的至少一个必须是一个透明导电基片。在这里，透明导电基片是显示基片。
导电基片可以是基片本身是导电的结构，也可以是将一个绝缘支撑体的表面进行处理使其导电的结构。导电基片可以是晶体或非晶体。基片本身导电的导电基片的例子是诸如铝、不锈钢、镍、铬等以及它们的合金之类的金属，和诸如硅、砷化镓、磷化镓、氮化镓、碳化硅、氧化锌之类的半导体，等等。
绝缘支撑体的材料的例子是聚合物膜、玻璃、石英、陶瓷等等。使绝缘支撑体导电的处理可以通过利用气相沉积、溅射、离子镀之类的方法形成上面列出的作为在基片本身是导电时用作导电基片的材料的任何一种金属，或金、银、铜之类的膜而进行。
将一种在一个绝缘透明支撑体的一个表面上形成透明电极的导电基片，或一种本身导电的透明支撑体用作透明导电基片。本身导电的透明支撑体的材料的例子是诸如ITO、氧化锌、氧化锡、氧化铅、氧化铟、碘化铜之类的透明导电材料。
可以把诸如玻璃、石英、蓝宝石、氧化镁、氟化锂、二氟化钙之类的透明无机材料，或诸如氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环氧树脂之类的有机透明树脂的膜或板状体用作绝缘透明支撑体。或者，可以将光纤、自聚焦光板(Selfoc optical plate)等用作绝缘透明支撑体。
可以把通过气相沉积、离子镀、溅射之类的方法利用诸如ITO、氧化锌、氧化锡、氧化铅、氧化铟、碘化铜之类的透明导电材料形成的结构，或通过气相沉积或溅射之类的方法将诸如铝、镍、金之类的金属形成足够薄的膜而成为半透明的结构用作提供在透明支撑体的一个表面上的透明电极。
这些基片的相互面对的表面影响微粒的充电极性。因此，优选以适当的表面形式提供一个保护层。保护层可以主要从对基片的附着性、透明度和电极行的角度，以及从不会沾污表面的角度加以适当选择。保护层的材料的特殊例子是聚碳酸酯树脂、乙烯基硅树脂、含氟基团的树脂等等。要选择与使用的微粒的主要单体的结构相容的，并且其摩擦带电的差别与微粒很小的树脂。
以下参考附图详细说明使用本发明的图像显示介质的本发明的图像形成装置的实施例。要注意，在所有附图中具有类似功能的构件给予了相同的标号，并且省略了它们的说明。
第一实施例图1示出了有关本实施例的一个图像显示介质，和有关本实施例的、用于在图像显示介质上形成一个图像的图像形成装置。
如图1所示，有关本第一实施例的图像形成装置12具有一个电压施加装置201。一个图形显示介质10是由一个间隔件204、填充在显示图像的一侧的显示基片14和面对显示基片14的非显示基片16之间的黑色微粒18和白色微粒20构成的。作为一个要说明的层，在显示基片14和非显示基片16每个基片上附着了一个透明电极205。非显示基片16的透明电极205接地，而显示基片14的透明电极205连接到电压施加装置201。
接下来，说明图像显示介质10的细节。
例如，将附着有50×50×1.1mm的透明电极ITO的7059玻璃基片用作形成图像显示介质10的外侧的显示基片14和非显示基片16。玻璃基片的内侧表面206接触微粒，并涂覆着5μm厚度的聚碳酸酯树脂(PC-Z)。在每个40×40×0.3mm的硅橡胶板204的中央部分切除了一个15×15mm的正方形，以形成一个空间，并且这些硅橡胶板被放置在非显示基片16上。例如，将球形的和含有氧化钛的并且具有20μm的体平均粒径的白色颗粒20，和球形的和含有炭黑的并且具有20μm的体平均粒径的黑色颗粒，以2比1的质量比率混合在一起。通过一个筛网摇动大约15mg的这些混合微粒，使它们进入到硅橡胶板上切出的正方形空间中。然后，将硅橡胶板与显示基片14紧密配合在一起。在基片之间的区域加压并且用双夹钳固定，从而使硅橡胶板和两个基片紧密地配合在一起，从而形成了图像显示介质10。
第二实施例以下参考附图详细说明本发明的第二实施例。
图2示出了一个有关本实施例的并且用于利用一种简单矩阵在图像显示介质10上形成图像的图像形成装置12。将电极403An和404Bn(其中n是正数)排列在一个简单矩阵结构中。将多种具有不同充电性的微粒组填充到电极403An和404Bn之间的空间中。利用由一个波形发生装置402B和一个电源402A形成的电场产生装置402，或一个由波形发生装置405B和一个电源405A形成的电场产生装置405，在各电极403An、404Bn上产生电位。通过一个序列发生器406，控制电极的电位驱动定时，并控制各电极的电压的驱动。可以把能够以一行为单位驱动微粒的电场施加到一个表面的电极403A1至An，并且在表面内可以把一个对应于图像信息的电场同时施加到另一个表面的电极B1至Bn。
图3、图4和图5示出了图2的任意平面中的图像形成部分的横截面图。微粒接触电极表面或基片表面，至少一个基片的表面是透明的，微粒的颜色透过透明表面可以从外部看到。如图3和图4所示，电极403A、404B可以镶嵌在基片中并且与基片构成一个整体，或者可以如图5所示，与基片分离。
通过在上述装置中适当地设定电场，可以根据简单矩阵驱动进行显示。应当注意，只要微粒具有一个相对于电场的移动阈值，那么可以驱动，而微粒的颜色、充电极性、电荷量等不受限制。
第三实施例以下参考


本发明的第三实施例。第三实施例是一个使用印刷电极的图像形成装置。
如图6和图7A所示，印刷电极11是由一个基片13和多个直径为例如100μm的电极15形成的。图像形成装置12装备有印刷电极11、一个相对的电极26和一个电源28等等。
如图7A所示，沿一个基本上正交于图像显示介质10的输送方向(图6中箭头B的方向)的方向(主扫描方向)，以根据图像解析度的预定间隔，多个电极15在显示基片14的一侧表面上排列成一行。电极15可以是如图7B中所示的方形，或可以如图7C所示设置成矩阵形状。
如图8所示，将交流电源17A和直流电源17B经过一个连接控制部分19连接到相应电极15。连接控制部分19是由多个开关形成的，这些开关是一端连接到电极15另一端连接到交流电源17A的开关21A，和一端连接到电极15另一端连接到直流电源17B的开关21B。
控制部分60控制开关的接通和断开，从而电连接电极15和交流电源17A及直流电源17B。以这种方式，可以施加交流电压或直流电压，或其上叠加了交流电压和直流电压的电压。
接下来，说明本第三实施例的操作。
首先，一个未示出的输送装置以图6中的箭头B的方向输送图像显示介质10。当图像显示介质10被输送到印刷电极11和相对的电极16之间时，控制部分60指示连接控制部分26将所有开关21A接通。从而将交流电压从交流电源17A施加到所有的电极15。
在这里，图像显示介质是一种在一对没有电极的基片之间的空间中填充了两种或更多种类型的微粒组的介质。
当交流电压施加到电极15时，图像显示介质10内的黑色微粒18和白色微粒20在显示基片14和非显示基片16之间彼此相反地运动。以这种方式，黑色微粒18和白色微粒20由于微粒之间的摩擦和基片与微粒之间的摩擦而摩擦带电。例如，黑色微粒18带上了正电荷，而白色微粒20带上了负电荷。以下假设白色微粒20带上了负电荷进行说明。
然后，控制部分60指示连接控制部分19仅接通在对应于图像数据位置上的对应于电极15的开关17B，从而把直流电压施加到在对应于图像数据位置上的电极15。例如，将直流电压施加到非图像部分，并且不将直流电压施加到图像部分。
以这种方式，当把直流电压施加到电极15时，如图6所示，带有正电荷的并且在印刷电极11面对显示基片14的部分的黑色微粒18，由于电场的作用向非显示基片16运动。此外，带有负电荷的并且在非显示基片16的一侧的白色微粒20，由于电场的作用向显示基片14运动。因此，由于仅有白色微粒20出现在显示基片14的一侧，所以没有图像显示在对应于非图像部分的部分上。
另一方面，当直流电压没有施加到电极15时，带有正电荷的并且在印刷电极11面对显示基片14的部分的黑色微粒18，由于电场的作用仍然保持在显示基片14一侧。此外，带有正电荷的并且在非显示基片16一侧的黑色微粒18，由于电场的作用向显示基片14一侧运动。因此，由于仅有黑色微粒18出现在显示基片14一侧，所以将图像显示在对应于图像部分的部分上。
以这种方式，由于仅有黑色微粒18出现在显示基片14一侧，因而将图像显示在对应于图像部分的部分上。
以这种方式，黑色微粒18和白色微粒20根据图像运动，并且将图像显示在显示基片14一侧。应当注意，如果白色微粒20不带电荷，那么由于电场作用，只有黑色微粒18运动。由于在不显示图像的区域的黑色微粒18向非显示基片16运动，并且被白色微粒20从显示基片14一侧隐蔽掉，因而不能显示图像。此外，即使在图像显示介质10的基片之间产生的电场消失之后，由于微粒的固有粘附性，可以保持显示的图像。此外，如果在基片之间产生了电场，那么这些微粒可以再运动。因此，图像形成装置12可以反复地显示图像。
以这种方式，由于以空气作为媒介的电场使带电微粒运动，因而稳定性很好。此外，由于空气具有低的粘滞阻力，因而高速响应特性是满意的。
第四实施例以下参考

本发明的第四实施例。第四实施例是一个使用静电潜像载体的图像形成装置。
图9中示出了本第四实施例的图像形成装置12。图像形成装置12装备有一个静电潜像形成部分22、一个鼓形静电潜像载体24、一个相对的电极26、一个直流电压电源28等等。
静电潜像形成部分22具有一个充电装置80和一个光束扫描装置82。可以将感光鼓24用作静电潜像载体24。感光鼓24是一种在一个鼓形的并且由铝、SUS之类的材料形成的导电基底24A上形成了一个导光层24B的结构。任何已知的材料都可以用作导光层的材料。例如，可以使用诸如α-Si、α-Se、As2Se3之类的无机导光材料，和诸如PVK/TNF之类的有机导光材料。可以使用这些材料通过等离子化学汽相淀积、气相沉积、浸渍之类的方法形成导光层24B。在需要时，可以形成一个电荷传输层或一个覆盖层等等。
充电装置80将静电潜像载体24的表面均匀地充电到所需电位。充电装置80足以使感光鼓24的表面充电到任何电位。在本实施例中，使用了一个将高电压施加到一个电极线，在电极线和静电潜像载体24之间产生电晕放电，并且将感光鼓24表面均匀充电的电晕管作为充电装置80。此外，可以使用任何类型的充电装置，例如，使导电辊构件、电刷、薄膜构件之类的构件接触感光鼓24，向其施加电压，并且给感光鼓表面充电等这样的装置。
光束扫描装置82根据图像信号将光以极小的光斑的形式辐照到充电的静电潜像载体24的表面上，以便在静电潜像载体24上形成一个静电潜像。只要光束扫描装置82是一种根据图像信息将光束辐照到感光鼓24的表面，并且在已经均匀充电的感光鼓24上形成一个静电潜像的结构就足够了。在本实施例中，光束扫描装置82是一个ROS(光栅输出扫描仪)装置，这种装置通过一个具有一个棱镜84、一个折射镜86、一个未示出的光源、透镜等等的聚焦系统，经过棱镜84将光扫描到感光鼓24的表面，同时根据图像信号开关调节到预定光斑直径的激光束。除了ROS装置之外，也可以使用其中将LED根据所需解析度校准的LED头，或其它装置，作为光束扫描装置82。
应当注意，静电潜像载体24的导电基底24A是接地的。此外，静电潜像载体24以图9中的箭头A方向转动。
相对的电极26是由例如一个具有弹性的导电辊构件形成的。以这种方式，可以将相对的电极26更加紧密地与图像显示介质10接触。相对的电极26设置在由一个未示出的输送装置以图9的箭头B方向输送的图像显示介质10一侧、设置静电潜像载体24一侧的相反侧的位置上。直流电压电源28连接到相对的电极26。直流电压电源28将偏压VB施加到相对的电极26。例如，如图10所示，施加的偏压VB是静电潜像载体24上带有正电荷的部分的电位VH与没有充电的部分的电位VL中间的一个电位。此外，相对电极26以箭头C的方向转动。
接下来，说明本第四实施例的操作。
当静电潜像载体24开始以图9中的箭头A的方向转动时，静电潜像形成部分22在静电潜像载体24上形成一个静电潜像。另一方面，未示出的输送装置将图像显示介质10向图9中的箭头B的方向输送，以便输送到静电潜像载体24与相对电极26之间。
在这里，将图10所示的偏压VB施加到相对电极26。静电潜像载体24在面对相对电极26的位置上的电位是VH。因此，当静电潜像载体24的面对显示基片14的部分(非图像部分)充上了正电荷的时候，并且当黑色微粒18粘附到显示基片14的与静电潜像载体24面对的部分上时，带有正电荷的黑色微粒18从显示基片14一侧向非显示基片16一侧运动，并且粘附到非显示基片16上。以这种方式，由于仅有白色微粒20出现在显示基片14一侧，图像没有显示在对应于非图像部分的部分上。
另一方面，当静电潜像载体24的面对显示基片14的部分(图像部分)没有充上正电荷时，并且当黑色微粒18粘附到非显示基片16的面对相对电极26的部分上时，静电潜像载体24在面对相对电极26位置上的电位是VL。因此，带电的黑色微粒18从非显示基片16一侧向显示基片14一侧运动。以这种方式，由于仅有黑色微粒18出现在显示基片14一侧，因而将图像显示在对应于图像部分的部分上。
以这种方式，黑色微粒18根据图像运动，并且将图像显示在显示基片14一侧。应当注意，即使在图像显示介质10的基片之间产生的电场消失之后，由于微粒的固有粘附性，显示的图像也会保持下来。此外，如果在基片之间产生了电场，那么黑色微粒18和白色微粒20可以再运动，因而可以通过图像形成装置12反复地显示图像。
以这种方式，由于向相对电极26施加了偏压，即使黑色微粒18粘附到显示基片14或非显示基片16上，也可以移动黑色微粒18。因此，无需预先将黑色微粒18粘附到一个基片上。此外，可以形成高对比度和清晰的图像。另外，由于以空气为媒介的电场使带电微粒运动，因而稳定性很好。此外，由于空气的粘滞阻力很低，因而可以获得满意的高速响应特性。
以上参考

了利用本发明的图像显示介质的本发明的图像形成装置的实施例。但是，本发明并不限于这些实施例，除了利用了上述显示微粒事实之外，本发明可以根据需要进行构造。此外，在上述说明中，将黑色和白色用作微粒颜色的组合。但是，本发明不限于这种组合，并且在需要时，可以适当地选择有色微粒。
示例以下参考示例更具体地说明本发明。但是，应当指出，这些示例并不用于限制本发明。应当注意，在以下的示例和比较例中，通过利用有关上述“本发明的图像形成装置的实施例”一节的第一实施例的图像显示介质和图像形成装置(即，图1的结构的图像显示介质和图像形成装置)，和改变白色微粒20和黑色微粒(或蓝色微粒)18的结构，证实了本发明的效果。这次，各构件的尺寸、材料等等与上节“本发明的图像形成装置的实施例”中的相同。
(白色微粒-1的制备)-分散液A的制备-将以下成分混合在一起，并且送到球磨机用10mmΦ氧化锆球研磨20小时，以制备分散液A。
<成分>
·甲基丙烯酸环己酯--64份质量·氧化钛1(白色颜料) --25份质量
(原始粒径0.3μm，Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.制造的TIPAQUECR63)·聚合物微粒 --10份质量(原始粒径0.3μm，JSR制造的SX866(A))·电荷控制剂 --1份质量(C1ariant Japan制造的COPY CHARGE PSY VP2038)-分散液B的制备-将以下成分混合在一起，并且在球磨机中以分散液A相同的方式精细研磨，以制备分散液B。
<成分>
·碳酸钙 --40份质量·水 --40份质量-混合液C的制备-将以下成分混合在一起，用超声装置排气10分钟，然后用乳化机搅拌，以制备混合液C。
<成分>
·2％cellogen水溶液 --4.3克·分散液B--8.5克·20％盐水溶液 --50克量出35克的分散液A、1克的二乙烯基苯和0.35克的聚合引发剂偶氮双异丁腈，并且在一起充分地混合，然后将混合物在一个超声装置中排气10分钟。将这个混合液添加到上述混合液C中，并将混合物在一个乳化机中乳化。接下来，将乳化液放到一个瓶子中，然后用硅树脂瓶塞塞住。利用一个注射针，使瓶子内部充分排气，从而降低了压力，并且充入氮气。然后，在70℃下进行10小时的反应，从而得到微粒。将得到的颗粒粉末分散到离子交换水中，用盐酸水溶解碳酸钙，并且过滤混合物。此后，用蒸馏水充分洗涤，并用具有20μm和25μm孔径的尼龙筛过滤，使粒度均匀。干燥微粒，得到具有22μm的平均粒径的白色微粒-1(本发明的用于显示装置的微粒)。
(白色微粒-2的制备)除了用以下分散液A′替换分散液A之外，白色微粒-2(本发明的用于显示装置的微粒)是以白色微粒-1制备的相同方式制备的。得到的白色微粒-2的平均粒径是22μm。
-分散液A′的制备-将以下成分混合在一起，并且送到球磨机用10mmΦ氧化锆球研磨20小时，从而制备分散液A′。
<成分>
·甲基丙烯酸环己酯 --64份质量·氧化钛1(白色颜料)--25份质量(原始粒径0.3μm，Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.制造的TIPAQUECR63)·氧化钛2(白色颜料)--5份质量(原始粒径0.8μm，Titan Kogyo制造的STT-30EHJ)·聚合物微粒(中空微粒) --5份质量(原始粒径0.3μm，JSR制造的SX866(A))·电荷控制剂 --1份质量(Orient Chemical Industries，Ltd.制造的BONTRON E89)(白色微粒-3的制备)除了用以下的分散液A″替换分散液A′之外，白色微粒-3是用白色微粒-2制备的相同方式制备的。得到的白色微粒-3的平均粒径是21μm。此外，得到的白色微粒-3的比重是白色微粒-1的1.3倍左右，是白色微粒-2的1.2倍左右。
-分散液A″的制备-将以下成分混合在一起，并且送到球磨机用10mmΦ氧化锆球研磨20小时，以制备分散液A″。
<成分>
·甲基丙烯酸环己酯--55份质量·氧化钛1(白色颜料) --44份质量(原始粒径0.3μm，Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.制造的TIPAQUECR63)·电荷控制剂 --1份质量(Clariant Japan制造的COPY CHARGE PSY VP2038)(黑色微粒-1的制备)除了用以下分散液K替换分散液A之外，黑色微粒-1是用制备白色微粒-1的相同方式制备的。得到的黑色微粒-1的平均粒径是23.2μm。
-分散液K的制备-将以下成分混合在一起，并且送到球磨机用10mmΦ氧化锆球研磨20小时，以制备分散液K。
<成分>
·甲基丙烯酸甲酯 --81份质量·乙基甲基丙烯酸二乙氨酯 --4份质量·炭黑接枝聚合物 --15份质量(Nippon Shokubai Co.，Ltd.制造的CX-GLF-0215S)(黑色微粒-2的制备)除了用以下分散液K′替换分散液A之外，黑色微粒-2(本发明的用于显示装置的微粒)是用制备白色微粒-1的相同方式制备的。得到的黑色微粒-2的平均粒径是22.5μm。
-分散液K′的制备-
将以下成分混合在一起，并且送到球磨机用10mmΦ氧化锆球研磨20小时，以制备分散液K′。
<成分>
·甲基丙烯酸甲酯 --71份质量·乙基甲基丙烯酸二乙氨酯 --4份质量·钛黑(黑色颜料) --15份质量·聚合物颗粒 --10份质量(原始粒径3.0μm，JSR制造的SX8703(A)-02)(蓝色微粒-1的制备)除了用以下分散液L替换分散液A之外，蓝色微粒-1(本发明的用于显示装置的微粒)是用制备白色微粒-1的相同方式制造的。得到的蓝色微粒-1的平均粒径是23μm。
-分散液L的制备-将以下成分混合在一起，并且送到球磨机用10mmΦ氧化锆球研磨40小时，以制备分散液L。
<成分>
·甲基丙烯酸甲酯单体 --85份质量·乙基甲基丙烯酸二乙氨酯 --1份质量·颜料蓝15∶3(蓝色颜料) --4份质量(Dainippon Ink & Chemicals Inc.制造的Fastgen Blue 5375)·聚合物微粒 --10份质量(原始粒径3.0μm，JSR制造的SX8703(A)-02)(蓝色微粒-2的制备)除了用本发明的一个专用颜料(颜料蓝15∶6(Dainichiseika制造的喹啉蓝5203))替换分散液L中的蓝色颜料(颜料蓝15∶3)之外，蓝色微粒-2(本发明的用于显示装置的微粒)是用制备蓝色微粒-1的相同方式制造的。得到的蓝色微粒-2的平均粒径是14.91μm。此外，通过根据JIS K 5101测量，证实蓝色微粒-2具有优良的耐光性。
(蓝色微粒-3的制备)除了用通过以下制造方法获得的母料颜料M1替换分散液L中的蓝色颜料(颜料蓝15∶3)之外，蓝色微粒-3(本发明的用于显示装置的微粒)是用制备蓝色微粒-1的相同方式制备的。得到的蓝色微粒-3的平均粒径是13.60μm。此外，通过JIS K 5101测量，证实蓝色微粒-3具有良好的耐光性。此外，当在光学显微镜下观察少量蓝色微粒-3时，观察到母料颜料M1是均匀分散的。
-母料颜料M1的制造-将作为蓝色颜料的30份专用颜料(颜料蓝15∶6(Dainichiseika制造的喹啉蓝5203))，和40份的苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯以及30份的甲苯混合在一起，并且通过一个循环批量研磨系统研磨和分散混合物。用一个具有1升容量的Apex磨(Kotobuki Engineering and Manufacturing Co.，Ltd.制造的AM-1)作为研磨/分散装置。在研磨处理进行了两个小时之后，得到一种颜料分散液。研磨/分散的条件如下研磨介质是2.0mm直径的氧化锆，转子的旋转速度是1700rpm，供给压力是1.0至1.3kg/cm2。
从这种颜料分散液中蒸发掉溶剂，从而得到含有大约40％质量的颜料固体的颜料树脂。然后，将这种颜料树脂进行粗研磨，以得到母料颜料M1。
(蓝色微粒-4的制备)除了用Fastgen Blue EP-CF(Dainippon Ink & Chemcals Inc.制造)替换蓝色微粒-3的制备中使用的蓝色颜料(颜料蓝15∶6(Dainichiseika制造的喹啉蓝5203))制备母料颜料M2，并且把这种母料颜料M2用作分散液L中的蓝色颜料之外，蓝色微粒-4(本发明的用于显示装置的微粒)是用制备蓝色微粒-1的相同方式制备的。得到的蓝色微粒-4的平均粒径是13.27μm。此外，通过根据JIS K 5101测量，证实蓝色微粒-4具有优良的耐光性。此外，当在光学显微镜下观察少量蓝色微粒-4时，观察到母料颜料M2被均匀分散。
<示例1至8，对比例1>
根据表1，将白色微粒、黑色微粒和蓝色微粒分别混合在一起，以制备显示微粒1至9。将这些显示微粒1至9填充到有关上述第一实施例和在图像显示介质上形成图像的图像形成装置的图像显示介质中的彼此相对设置的基片之间的空隙中。从而制备了示例1至8和对比例1的图像显示介质。此时，白色微粒和黑色微粒或蓝色微粒的混合比率(基于微粒的数量)是白色微粒黑色微粒或蓝色微粒＝2∶1。
(评价)以下对得到的图像显示介质和图像形成装置进行评价。
-驱动电压-当把100V的直流电压施加到上述填充了预定量的白色微粒20和黑色微粒18以2∶1的质量比混合在一起的两种类型的微粒的图像显示介质10的显示基片14的透明电极上时，在非显示基片16一侧的并且带上了负电荷的一部分白色微粒20，由于电场的作用开始向显示基片14一侧运动。当施加直流电压(驱动电压)时，大量的白色微粒20向显示基片14一侧运动，从而使显示密度实际上饱和。此时，带有正电荷的黑色微粒(或蓝色微粒)18向非显示基片16一侧运动。此后，即使当电压降到0V时，微粒不向显示基片运动，并且显示密度中没有变化。此时施加的直流电压是驱动电压，并且在表1中示出了这种驱动电压。
-图像的长期稳定性-如上所述，通过在显示基片14和非显示基片16之间施加电压并且使所需电场作用在微粒组上，微粒18、20在显示基片14和非显示基片16之间运动。通过转换施加的电压的极性，微粒18、20在显示基片14和非显示基片16之间以不同的方向运动。通过反复地转换电压的极性，微粒18、20在显示基片14和非显示基片16之间来回运动。在这种过程中，由于微粒18、20之间的碰撞和微粒18、20与显示基片14或非显示基片16的碰撞，使微粒18、20分别带上不同极性的电荷。黑色微粒(或蓝色微粒)18带上了正极性的电荷，而白色微粒20带上了负极性电荷。根据显示基片14和非显示基片16之间的电场，微粒18、20分别以不同的方向运动。当电场固定到一个方向时，各微粒18、20粘附到显示基片14或非显示基片16上，从而显示出一个高对比度的、均匀高密度的和没有不均匀性的图像。在一秒钟的间隔中使电压极性转换反复进行5000次循环，然后在0.1秒钟的间隔中反复进行3000次循环，总共进行8000次循环的情况下，测量电压极性转换之前和之后的各图像的反射密度，并且从功能上评价图像的长期稳定性。
在这里，在功能上评价图像的长期稳定性的方法如下进行。在电压极性转换之前和之后，用密度测量装置X-Rite 404测量每个图像的20mm×20mm的小片内的五个位置。计算每个图像的五个位置的反射密度的平均值，并且通过比较这些平均值进行评价。在评价中，如果电压极性转换之前的图像平均反射密度和电压极性转换之后的图像的平均反射密度之间的差(即，平均反射密度的起伏值)是±0.05或更低，那么判断图像的长期稳定性是好的。
表1

从这些结果中，可以知道，在使用了本发明的用于显示装置的微粒的白色微粒-1和白色微粒-2作为白色微粒20的示例1和示例2中，驱动电压是较低的200V。这个驱动电压的值大约是对比例1的驱动电压的一半。此外，由于平均反射密度的起伏值小于用于确定长期稳定性良好的值，因此，显示的图像的长期稳定性显然是好的。
此外，以示例1和2相同的方式，在示例3至8中也获得了好的效果，在示例3至8中使用了本发明的用于显示装置的微粒的白色微粒-1和白色微粒-2作为白色微粒20，并且使用了本发明的用于显示装置的微粒的黑色微粒-2或蓝色微粒-1至4作为黑色微粒或蓝色微粒18。
另一方面，在没有使用本发明的显示装置的微粒作为显示微粒的对比例1中，驱动电压高达400V，显然，需要高的驱动电压来形成图像。此外，平均反射密度的起伏值超过了用于确定长期稳定性良好的值，因而，显示的图像的长期稳定性显然不好。
当把上述示例和对比例应用于有关第二至第四实施例的图像显示介质和图像形成装置时，也获得了相同的效果。
如上所述，根据本发明，提供了微粒之间粘附力降低并且微粒的比重减小的用于显示装置的微粒。此外，根据本发明，提供了一种可以将驱动电压设定得较低，并且即使在有来自外部的震动或长期的静止状态，也能够长期保证稳定显示图像的图像显示介质，和一种使用这种图像显示介质的图像形成装置。
权利要求
1.一种在显示装置中使用的微粒，其中该微粒填充在显示装置中的一对彼此面对设置的基片之间，该微粒包含聚合物颗粒，具有颜色，并具有可以带有正电荷和负电荷中的一种电荷的性质。
2.根据权利要求1所述的在显示装置中使用的微粒，其中聚合物颗粒的一部分或全部是中空微粒。
3.根据权利要求1所述的在显示装置中使用的微粒，其中聚合物颗粒的体平均粒径小于等于10μm。
4.根据权利要求2所述的在显示装置中使用的微粒，其中中空微粒的体平均粒径是0.1至1μm。
5.根据权利要求1所述的在显示装置中使用的微粒，其中使颜色出现的彩色材料是由具有小于2.0的耐光性的色差(ΔE*ab)并且具有在130℃或更高温度下小于2.0的耐热性的色差(ΔE*ab)的颜料形成的，色差是根据颜料测试方法JIS K 5101得到的。
6.一种图像显示介质，包括一对彼此面对设置并且形成了一个间隙的基片，和由填充到这对基片之间的空隙中的至少两种类型的微粒形成的微粒组，所述至少两种类型的微粒的至少一种类型具有可以带有正电荷的性质和所述至少两种类型的微粒的至少一种其它类型具有可以带有负电荷的性质，可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒各自具有不同的颜色，其中至少一种可以带有正电荷的微粒和至少一种可以带有负电荷的微粒是其中包括聚合物颗粒的用于显示装置的微粒。
7.根据权利要求6所述的图像显示介质，其中聚合物颗粒中的一部分或全部是中空微粒。
8.根据权利要求7所述的图像显示介质，其中中空微粒的体平均粒径是0.1至1μm。
9.根据权利要求6所述的图像显示介质，其中使颜色出现的彩色材料是由具有小于2.0的耐光性的色差(ΔE*ab)并且具有在130℃或更高温度下小于2.0的耐热性的色差(ΔE*ab)的颜料形成的，色差是根据颜料测试方法JIS K 5101得到的。
10.根据权利要求6所述的图像显示介质，其中可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒中的一种微粒是白色的。
11.根据权利要求10所述的图像显示介质，其中白色微粒包括一种是氧化钛的彩色材料。
12.根据权利要求11所述的图像显示介质，其中氧化钛是由至少两种类型的各自具有不同粒径的氧化钛形成的。
13.一种在图像显示介质上形成图像的图像形成装置，图像显示介质具有一对彼此面对设置的基片，和由填充在这对基片之间的空隙中的至少两种类型的微粒形成的微粒组，所述至少两种类型的微粒中的至少一种类型的微粒具有可以带有正电荷的性质，所述至少两种类型的微粒中的至少一种其它类型的微粒具有可以带有负电荷的性质，可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒各自具有不同的颜色，并且可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒中的至少一种微粒是包括聚合物颗粒的用于显示装置的微粒，所述图像形成装置包括用于在一对基片之间产生对应于一个图像的电场的电场产生装置。
14.根据权利要求13所述的图像形成装置，其中聚合物颗粒中的一部分或全部是中空微粒。
15.根据权利要求14所述的图像形成装置，其中中空微粒的体平均粒径是0.1至1μm。
16.根据权利要求13所述的图像形成装置，其中使颜色出现的彩色材料是由具有小于2.0的耐光性的色差(ΔE*ab)并且具有在130℃或更高温度下小于2.0的耐热性的色差(ΔE*ab)的颜料形成的，色差是根据颜料测试方法JIS K 5101得到的。
17.根据权利要求13所述的图像形成装置，其中可以带有正电荷的微粒和可以带有负电荷的微粒中的一种微粒是白色的。
18.根据权利要求17所述的图像形成装置，其中白色微粒包括一种是氧化钛的彩色材料。
19.根据权利要求18所述的图像形成装置，其中氧化钛是由至少两种类型的各自具有不同粒径的氧化钛形成的。
全文摘要
本发明提供了微粒之间粘附力降低并且比重减小的在显示装置中使用的微粒，和一种可以保证长时间的稳定显示图像的图像显示介质，以及一种图像形成装置。用于显示装置的微粒是一种微粒间粘附力减小并且微粒的比重减小的微粒。此外，本发明可以提供一种可以将驱动电压设定得比较低并且即使具有来自外部的震动或长期处于静止状态下也能保证长期的稳定显示图像的图像显示介质，和利用这种图像显示介质的图像形成装置。
文档编号G02F1/01GK1424620SQ0215671
公开日2003年6月18日 申请日期2002年12月12日 优先权日2001年12月12日
发明者山本保夫, 平冈智 申请人:富士施乐株式会社