显示装置用颗粒和制造显示装置用颗粒的方法及其应用的制作方法

专利名称：显示装置用颗粒和制造显示装置用颗粒的方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于显示装置的颗粒及其制造方法；一种使用了颗粒的、可反复重写的图像显示媒介，其用于显示装置；一种使用该图像显示媒介的图像形成装置。
背景技术：
扭转球显示(twisting ball display)(通过分别用两种颜色着色的颗粒的旋转来显示)、电泳显示、磁泳显示、热重写媒介和具有记忆性的液晶已被提议作为反复重写图像显示媒介。当这些显示技术在记忆性方面卓越时，有一个问题，即不能显示类似纸的白色并且媒介的对比度低。
另一方面，日本专利Laid-Open(JP-A)No.2001-312225已经提议一种使用调色剂来解决上述问题的显示技术，其中导电彩色调色剂和白色颗粒被装入两个互相相对的电极基片之间；电荷通过非显示侧基片的电极表面上提供的电荷传输层注入导电调色剂中；注入电荷的导电调色剂被电极基片之间的电场传送到位于与非显示基片相对的显示基片侧；通过允许导电彩色调色剂粘附到显示侧电极基片的内部，利用导电彩色调色剂和白色颗粒之间形成的对比度，来显示图像。
此显示技术中所有图像显示媒介由固体组成，其卓越之处在于白色大体上被完美地切换到黑色(100％转换)。然而，在上述技术中，有未与非显示侧电极基片的电极表面上提供的电荷传输层相接触的导电彩色调色剂，还有与其它导电彩色调色剂隔离的导电彩色调色剂。由于没有电荷注入，此种导电彩色调色剂随机分布在基片中而未被电场传输。因此，显示对比度低是一个问题。
在Japan Hardcopy’99，pp.249-252中已经报道了一种利用图像显示媒介的图像显示技术，其包括一对基片；和放入基片之间的多种类型的颗粒群，通过施加电场使其在基片之间可以移动，并且具有不同颜色和带电特性。
通过此技术获得高度的白色。然而，由于用于图像显示媒介的用来图像显示的颗粒具有低流动性，难于以清晰的对比度显示图像。

发明内容
因此，本发明的问题是解决上述问题。为了使用低驱动电压在即使长期反复显示图像后，能够使图像显示具有高对比度，本发明准备和提供了用于显示装置的颗粒、制造该颗粒的方法、使用该用于显示装置的颗粒的图像显示媒介。
为了解决上述问题，本发明在常规领域深入调查了上述问题。本发明人发现上述问题由以下原因引起(1)颗粒中增加的粘附粉末以及颗粒和基片表面之间增加的粘附粉末(2)颗粒间摩擦生电引起的不稳定带电(3)颗粒的电荷分布(电荷的分布)的加宽，和(4)由于相互摩擦而使带电颗粒具有低流动性，导致分离颗粒的低传输效率。
为了消除这些原因，本发明人进行了进一步深入研究，发现适当调节用于图像显示的颗粒的形状是有效的并完成了本发明。
本发明的第一方面提供用于显示装置的颗粒，其具有可带正电或可带负电性质并具有颜色，其中长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率基本上为5％或更小。
本发明的第二方面提供一种制造用于显示装置的颗粒的方法，包括至少形成具有可带正电或可带负电性质和颜色的颗粒，其中，通过将粘度为5至800mPa.S的油相分散在水相中，长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率基本上为5％或更小。
本发明的第三方面提供一种图像显示媒介，包括至少一对相互相对放置的基片、装入该对基片之间的空间的至少两种或多种类型颗粒的颗粒群，其中两种或多种类型颗粒中至少一种类型具有可带正电性质，而其它的至少一种类型的颗粒具有可带负电性质，可带正电和可带负电颗粒被彼此不同地着色，可带正电和可带负电颗粒都包括长轴和短轴的长度比为1.2或更大的、比例按个数计为5％或更小的无定形颗粒。
本发明的第四方面提供一种图像形成装置，其用于在图像显示媒介上形成图像，至少包括一对相互相对放置的基片，装入该对基片之间的空间中的包括至少两种或多种类型颗粒的颗粒群，所述两种类型或多种类型中的至少一种类型颗粒具有可带正电性质而其它至少一种类型颗粒具有可带负电性质，可带正电和可带负电颗粒被彼此不同地着色，可带正电和可带负电颗粒都包括长轴和短轴的长度比为1.2或更大的、比例按个数计为5％或更小的无定形颗粒，其中所述图像形成装置包括用于产生对应于该对基片之间的图像的电场的电场产生单元。


图1是本发明图像形成装置的一个实例(第一实施方案)的结构示意图。
图2是本发明图像形成装置的另一个实例(第二实施方案)的结构示意图。
图3是在图2所示的图像形成装置的一假想面中的图像形成部分(图像显示媒介)的示意截面图。
图4是在图2所示的图像形成装置的一假想面中的图像形成部分(图像显示媒介)的另一示意截面图。
图5是在图2所示的图像形成装置的一假想面中的图像形成部分(图像显示媒介)的再一个剖面示意图。
图6是本发明图像形成装置的另一实例(第三实施方案)的结构示意图。
图7A至7C是本发明图像形成装置的另一实例的结构示意图。
图8是印刷电极的结构示意图。
图9是本发明图像形成装置的另一实例(第四实施方案)的结构示意图。
图10是在相对于相对电极的静电潜像载体处的电势图。
具体实施方案下文将详细说明用于显示装置的颗粒和制造本发明的颗粒的方法、使用了用于显示装置的颗粒的图像显示媒介、以及使用该图像显示媒介的图像形成装置。(用于显示装置的颗粒和用于制造该颗粒的方法)本发明用于显示装置的颗粒具有可带正电或可带负电性质和颜色。其中长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率基本上为5％或更小。
因此，当使用利用本发明显示装置的颗粒的图像显示媒介显示图像时，即使当图像反复显示长时间时，以高对比度图像显示的驱动电压是低的。
虽然，长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率基本上为5％或更小是必要的，但按个数计的比率更优选为4％或更小。
当无定形颗粒的按个数计的比率基本上超过5％时，对比度降低并且驱动电压增加，图像的显示变得不可能。
如下测定长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率。
首先，在扫描电镜(SEM)下观察两百个颗粒。然后，基于观察到的图像/照片测定每个颗粒的长轴长度和短轴长度，计算每个颗粒的长轴长度与短轴长度之比。然后数出长轴与短轴长度之比大于1.2的颗粒数，通过用颗粒总数(200颗粒)除上面得到的数目，确定无定形颗粒的按个数计的比率。
本发明显示装置颗粒可以通过组合用于显示装置的具有不同着色的颗粒来使用。为了在显示图像中获得高对比度，所述颗粒优选为黑或白色颗粒。因此，碳黑(黑色着色剂)或氧化钛(白色着色剂)优选用作包含在本发明的用于显示装置的颗粒中的着色剂。由于在一波长区或可见光区遮盖力能被提高，通过使用氧化钛作为白色着色剂，能够特别改进对比度。不用说，如果必要，可以使用如下所述的除了黑和白着色剂以外的着色剂。
本发明用于显示装置的颗粒至少由着色剂和树脂制成。如果需要，可以加入电荷控制剂，或者着色剂也可以作为电荷控制剂。将在下文详细描述用于本发明显示装置的颗粒的组成材料。
着色剂当碳黑和氧化钛有利地作为用于本发明显示装置的颗粒的着色剂使用时，如上所述，其具体实例如下。
可以使用已知的碳黑而没有任何限制。优选使用经过用聚有机硅氧烷或聚乙二醇进行接枝处理的碳黑，所述聚有机硅氧烷或聚乙二醇是与碳黑表面官能团反应的物质。
金红石型的氧化钛以及锐钛矿型的氧化钛可以作为氧化钛使用。使用氧化钛作为着色剂，使得在可见光波长区遮盖力被提高，颜色密度的对比度可以进一步提高。特别优选金红石型氧化钛作为白色着色剂。
优选一起使用包含至少两种类型的彼此具有不同颗粒直径的颗粒的氧化钛。由于氧化钛的密度大，氧化钛通常分散性差，即使经过提高分散性，大颗粒直径的颗粒趋于快速沉淀为二次和三次颗粒。因此，由于较大颗粒直径的颗粒的弱分散稳定性，通常不能显示其遮盖力。另一方面，当使用较小颗粒直径的氧化钛时，光散射不足，遮盖力也弱。然而，当彼此具有不同平均颗粒直径的至少两种类型氧化钛一起使用时，分散稳定性与遮盖力相适应。
至少一种类型可用氧化钛的一次颗粒直径期望为0.1-1.0微米，用于获得光学高遮盖性。其它类型氧化钛的一次颗粒直径优选小于0.1微米。
较小颗粒直径的氧化钛可经过表面处理。可用的表面处理剂包括在不影响白度的范围内的各种耦合剂和溶剂中的有机物质溶液。
在不低于200℃时，具有0.2或更小的耐光性色差(ΔE*ab)和不小于0.2的耐热性色差的颜料(下文称为“指定颜料”)，优选作为具有彩色而不是白色和黑色的着色剂。
指定颜料的颜色难以被光和热改变。指定颜料被相当细地分散，以获得高度现色性(color rendering)。这些使得涂料能够确保在应用中所需的透明性，如在与通常用于墨的常规有机颜料对比时的背光显示中；和优异的特性，如可以显示更亮的颜色。
具有颜色的指定颜料，例如用作.滤色器的颜料，其实例包括在400-500nm范围内具有最大吸收波长的蓝色颜料、在500-600nm范围内具有最大吸收波长的绿色颜料、在600-700nm范围内具有最大吸收波长的红色颜料。更具体来讲，蓝色颜料的实例包括C.I.颜料蓝15(如15:3，15:4，16:6)、22、60和64；绿色颜料的实例包括C.I.颜料绿7、10、36和47；红色颜料的实例包括C.I.颜料红9、97、122、123、144、149、166、168、177、180、192、215、216和224。
母料(master batch)颜料优选用作指定颜料。母料(master batch)颜料是用于最终成形体(用于本发明显示装置的颗粒)的预混物，其被设计用于改进着色剂的经济混合、着色剂的分散性和均匀性以及用于改进注射、挤压成型、计量的简易性。具有所需颜色的着色剂以高浓度(通常5至50质量％)与材料树脂混合，混合物被混练并形成小球(或薄片或板)。
用于母料(master batch)颜料的材料树脂的实例包括自由基可聚合单体的均聚物和共聚物，所述单体如苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、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、甲基丙烯酸和2-乙烯基吡啶；以及聚酯树脂、聚酰胺树脂和环氧树脂。
下面示出制造母料(master batch)颜料的方法。上面的指定颜料和材料树脂被粉碎并分散于有机溶剂中从而制备颜料分散体。用于搅动媒介的磨如砂磨机、球磨机、超微磨碎机，被用于粉碎和分散处理，其可以通过批处理方法或者连续方法实施。从颜料分散体中除掉有机溶剂，然后通过粉碎来生产母料(master batch)颜料，其中指定颜料均匀分散在材料树脂中。
这样，当使用所得到的母料(master batch)颜料生产本发明用于显示装置的颗粒时，通过在单体中添加和分散来使用母料(master batch)颜料。
当着色剂的比重假定为1时，相对于用于显示装置的颗粒总量，着色剂的加入比例优选为1-60质量％，更优选5-50质量％。
着色剂的加入比例优选相对于用于显示装置的颗粒总量的1-60质量％，更优选5-30质量％，当着色剂是指定着色剂时，假设着色剂的比重为1。
树脂构成本发明用于显示装置的颗粒的树脂的实例包括以下单体的均聚物和共聚物，单体如苯乙烯包括苯乙烯和氯苯乙烯；单体烯烃包括乙烯、丙烯、丁烯和异戊二烯；乙烯酯包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和丁酸乙烯酯；α-亚甲基脂肪族一元羧酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸十二酯；乙烯基醚包括乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基丁基醚；以及乙烯基酮如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和乙烯基异丙烯基酮。
代表性树脂的实例包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯和聚丙烯。其它实例包括聚酯、聚氨酯、环氧树脂、硅氧烷树脂、聚酰胺、改性松香和石蜡。
另外的例子包括聚乙烯基树脂如聚烯烃、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛；氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；苯乙烯-丙烯酸共聚物；包含有机硅氧烷键的直链硅氧烷树脂及其改性产物；氟化树脂如聚四氟乙烯、聚氟代乙烯基(polyfluorovinyl)、聚氟代亚乙烯基(polyfluorovinylidene)；聚酯；聚氨酯；聚碳酸酯；氨基树脂；以及环氧树脂。这些树脂可以单独使用，或者作为多种树脂的混合物使用。
上面所列树脂可以在交联后使用。可以使用已知作为用于常规电子摄影的调色剂的主成分的粘合剂用树脂而没有任何问题。优选使用含有交联组分的树脂。
其它组分和添加剂若必要，除了着色剂和树脂外，可以在用于本发明显示装置的颗粒中使用其它组分和添加剂。
例如，聚合物细颗粒优选添加到用于本发明显示装置的颗粒中。当已知的聚合物用于聚合物细颗粒时，所述聚合物优选具有比所用的着色剂更低的比重，经过选择适当使用聚合物是优选的，当聚合物细颗粒具有本身的颜色时考虑着色剂颜色。当如下面将要描述的聚合物颗粒可以一起使用时，优选的是丙烯酸聚合物或者甲基丙烯酸聚合物。
虽然用于聚合物细颗粒的树脂的实例包括聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、尿素-甲醛树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、聚乙烯树脂和聚氟代亚乙烯基树脂的单一一种或其多种树脂的组合，但所述树脂并不限于此。这些树脂优选具有交联结构，更优选的是比一起使用的树脂相具有更高折射率的树脂。
当球形、无定形和扁平颗粒可以使用时，更优选球形颗粒。
虽然只要直径小于用于显示装置的颗粒的直径，聚合物细颗粒的任何体积平均颗粒直径都能被接受，但是聚合物细颗粒的直径优选10微米或更小，更优选5微米或更小。窄颗粒尺寸分布是优选的，该分布更优选的是单分散的。
从制备具有小比重的、用于显示装置的颗粒的角度来看，聚合物细颗粒的一部分或全部包括空心颗粒。虽然只要其体积平均颗粒直径小于用于显示装置的颗粒直径，任何空心颗粒都可以使用，但是空心颗粒的体积平均颗粒直径优选10微米或更小，更优选5微米或更小。特别地，从光散射的角度来看，空心颗粒更优选具有0.1-1微米的体积平均颗粒直径，特别是0.2-0.5微米。
“空心颗粒”指在颗粒中具有中空空隙的颗粒。空隙比优选为10-90％。作为可替换的方案，“空心颗粒”可以是空心囊或具有多孔外壁的颗粒。
当空心颗粒是空心囊，通过外壳树脂层与颗粒内部空气层之间的界面的折射率的差别提高遮盖性时，或者当空心颗粒具有多孔外壁，通过外壁与空心空隙之间的折射率差异提高遮盖性时，利用光散射可以改进白度。因此，空心颗粒优选并入用于白色显示装置的颗粒。
相对于用于本发明显示装置的颗粒的总量，聚合物细颗粒的加入量优选为1-40质量％，更优选为1-20质量％。当聚合物细颗粒的加入量为1-40质量％，通过加入聚合物细颗粒降低比重的效果易于证明，由于改进了分散度，制造用于显示装置的颗粒的生产率被更加改进。
优选向用于本发明显示装置的颗粒中加入电阻率调节剂。加入电阻率调节剂使得颗粒间的电荷交换加速，使得显示图像在早期稳定。此处使用的电阻率调节剂指导电细粉。电阻率调节剂优选的是适当引起电荷交换和电荷渗漏的导电细粉。由于颗粒间长期的摩擦和颗粒与基片之间的摩擦，或者所谓的带电现象引起的颗粒带电量增加，可以通过加入电阻率调节剂来避免。
有利的电阻率调节剂是具有1×106Ω.cm或更小，优选1×104Ω.cm或更小的体积电阻率的无机细粉。无机粉末的实例包括氧化锡、氧化钛、氧化锌，氧化铁和涂覆各种导电氧化物的细颗粒，例如涂敷氧化锡的氧化钛。电阻率调节剂优选无色或浅色的粉末，或者包含在显示装置中的整个颗粒的同类颜色。这些术语的意思与在电荷控制剂中描写的那些相同。不干扰彩色颗粒颜色的电阻率调节剂的加入量不会引起问题，优选为0.1-10质量％。
虽然用于本发明显示装置的颗粒的颗粒直径不特别限定，但是为了获得良好的图像，体积平均颗粒直径优选1-100微米，更优选3-30微米。窄的颗粒尺寸分布是优选的，该分布优选是单分散的。
用于本发明显示装置的颗粒的制造方法不特别限定，优选使用湿制造法来制备球形颗粒如悬浮液聚合、乳液聚合和分散聚合，这是由于能够通过这些方法降低无定形颗粒的按个数计的比率。
湿制造法使用乳化方法，在将油相组分分散在水相之后通过搅拌在乳化液体中形成颗粒。通过将构成用于显示装置的颗粒的材料溶解和分散在油相中，来配制油相。
为了将乳化过程后最终得到的、用于显示装置的颗粒中的无定形颗粒的按个数计的比率降低至5％或更小，特别优选调节油相粘度。当最适宜粘度(20℃的粘度)取决于构成溶解和分散在油相、用于显示装置的颗粒的材料类型和含量时，优选是5-800mPa.s，更优选5.5-600mPa.s，特别优选为6-500mPa.s。
5-800mPa.s的粘度范围足以用来在乳化液中形成颗粒，并且由于粘度不是太大，最终得到的用于显示装置的颗粒中无定形颗粒的按个数计的比率易于调节到5％或更少。
在JP-ANo.10-10775中描述了用于控制颗粒形状的湿制造法的例子。在此湿制造法中，树脂溶解在溶剂中，加入着色剂的油相组合物分散在存在无机分散剂的水介质(水相)中，以形成颗粒。此法利用了所谓悬浮聚合。具体说，通过加入不可聚合的单体相容性有机溶剂(其与分散溶剂不相容或较少相容)通过悬浮聚合来聚合单体，以制备颗粒。通过适当选择干燥方法，从颗粒中去除有机溶剂。下文将描写的冷冻干燥优选作为干燥方法。
用于乳化过程的设备未被特别限定，只要其可以从商业渠道获得作为乳化器和分散器。乳化器和分散器的例子包括间歇乳化器如Ultra-Tarax(由IKA Japan K.K.制造)、Polytron(由Kinematica Co.制造)、TK-Auto-Homomixer(由Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.制造)、National Cooking Mixer(由Matsushita Electric Industrial Co.，Ltd.制造)；连续乳状器如Ebara Milder(由Ebara Corporation制造)、TK Pipe-Line Homomixer and TKHomomix Line Flow(由Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.制造)、胶体磨(由Shinko PantecCo.，Ltd制造)、Thrasher and Trigonal Wet Pulverizer(由MITSUI MIIKE CHEMIKALINDUSTRY CO.，LTD制造)、Cavitron(由Eurotec Co.制造)及File-Flow Mill(由PacificMachinery & Engineering Co.，Ltd.制造)；间歇-连续乳化器如Clear-Mix(由M techniqueCo.，Ltd.制造)和Fill-Mix(由Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.制造)；高压乳化器如Micro-Fluidizer(由MIZUHO Industrial Co.，Ltd.制造)、Nano-Maker和Nanomizer(由Nanomizer Co.制造)、APV Gaulin(由Gaulin Co.制造)；膜乳化器如Film EmulsifyingMachine(由REICA Co.，Ltd.制造)；振动乳化器，如Vibro-Mixer(由REICA Co.，Ltd.制造)；超声乳化器如Ultrasonic Homogenizer(由Branson Ultrasonics Corporation制造)。
难溶无机化合物的细粉末如难溶盐包括CaCO3、BaSO4、CaSO4、MgCO3、BaCO3和Ca(PO4)2；无机聚合物如硅藻土、滑石、硅酸和粘土；当用于本发明显示装置的颗粒利用乳化过程来制造时，金属氧化物粉末可能用作乳化助剂(乳化稳定剂)。水溶性聚合物如聚乙烯醇、凝胶和淀粉可以与上述的无机悬浮稳定剂一起使用。
为了通过涂敷稳定地制备颗粒，无机分散稳定剂颗粒表面优选涂敷具有羧基的聚合物。可用的具有羧基的聚合物具有使用VPO方法测得的1,000-200,000的数均分子量。
具有羧基的聚合物的代表例子包括丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、富马酸树脂和马来酸树脂。构成树脂的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸的均聚物及其与其它乙烯单体的共聚物可以一起使用。羧基可以是金属盐如钠盐、钾盐和镁盐。
所用的无机分散稳定剂具有1-1000纳米的平均颗粒直径，特别优选5-100纳米。相对于以用于显示装置的颗粒的质量计为100份，无机稳定剂的量以质量计1-500份，特别是以质量计为10-300份。
聚合物分散剂可以用作分散稳定剂。聚合物分散剂优选是亲水性的，具有羧基的聚合物分散剂是优选的，更优选使用具有非亲水基如羟基丙氧基和甲氧基的聚合分散剂。它们的例子包括羧甲基纤维素和羧乙基纤维素，羧甲基纤维素是特别优选的。可用纤维素衍生物的醚化度和平均聚合度分别为0.6-1.5和50-3000。羧基可以形成金属盐如钠盐、钾盐和镁盐。使用这些聚合物分散剂使得水介质的粘度在20℃是1-1000mPa·s，特别优选1-2000mPa·s。
如果需要，在湿制造法中可以使用溶剂来溶解构成用于显示装置的颗粒的树脂。该溶剂希望能够溶解树脂并且它不与水混合。溶剂的例子包括酯溶剂如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯；醚溶剂如二乙基醚、二丁基醚和二己基醚；酮溶剂如甲基乙基酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮和环己酮；烃溶剂如甲苯和二甲苯；卤代烃溶剂如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烷。这些溶剂能够溶解聚合物，其在水中的溶解度希望为0-30质量％。考虑到安全、成本、显示装置工业大量生产的生产率，特别优选环己烷作为溶剂。
当使用溶剂时，从乳化液中去除溶剂的过程优选在乳化液中形成颗粒后。为了防止在乳化液中形成的颗粒凝结，使用冷冻干燥去除乳化溶剂。冷冻干燥温度在-10至-200℃，优选-30至-180℃。而冷冻干燥的压力不高于40Pa，不高于13Pa的压力是特别优选的。
通常干燥通过如上所述的湿制造法制备的颗粒。虽然可以使用已知干燥器如真空干燥器、浆式干燥器、振动流化床干燥器、管式干燥器和柜式干燥器以及气流干燥器如急骤干燥器，但是气流干燥器如急骤干燥器优选用于短时间内干燥颗粒。
虽然干燥得到的颗粒能够直接用作显示装置的颗粒，但是可以通过分级操作调节颗粒尺寸分布。虽然分级方法包括各种振动筛、超声波筛、空气筛和湿法筛，利用离心力的旋转分级器、风力分级器，但是不特别限定这些方法。通过单独使用这些方法的任一种或者多种方法组合，得到所需的颗粒尺寸分布。当精确调节颗粒尺寸时，特别优选使用湿法筛。
对所得颗粒施加热处理除了在上述湿制造法中调节油相的粘度以外，也有利于整理颗粒的形状。
向通过已知方法如熔体混炼法、粉碎法、分级法[使用，如Hybridizer(由NaraMachinery Co.，Ltd.制造)、Angmill(由Hosokawamicron Corporation制造)、θ-Composer(由Tokuju Co.制造)]得到的颗粒施加机械冲击力的方法；加热颗粒的方法；允许细颗粒凝结、结合从而使颗粒成长为所需颗粒直径的方法可以被用作整理颗粒形状的方法，代替湿制造法。
(图像显示媒介和图像形成装置)本发明的图像显示媒介包括至少一对相互相对放置的基片，以及包含被装入该对基片之间空间中的至少两种颗粒群的颗粒群。两种或多种颗粒群中的至少一种颗粒群能够带正电，而其它类型的颗粒群的至少一种能够带负电。可以带负电和带正电的颗粒两种类型都包含用于本发明显示装置的颗粒，这些颗粒在图像显示媒介中，其中可带正电和可带负电的颗粒彼此不同地着色。
因此，由于可带正电和可带负电的颗粒在本发明图像显示媒介中都包含用于本发明显示装置的颗粒，即使长时间图像反复显示，驱动电压是低的，这使得图像以高对比度显示。
包含两种或多种类型颗粒的颗粒群用于本发明图像显示装置的包含两种或多种类型颗粒群的颗粒群中至少一种类型的颗粒(第一种颗粒)是带正电的，而至少其它类型的颗粒(第二种颗粒)是带负电的，可带正电和可带负电的颗粒彼此具有不同的颜色。
虽然带正电的第一种颗粒和带负电的第二种颗粒在以上描述中被描述为各自包含一种类型的颗粒，但是它们中的每一种可以包含一种类型的颗粒或者两种或多种类型的颗粒(第一种和第二种颗粒，或者正负带电颗粒都可以共同命名为“显示颗粒”)。
一种类型显示颗粒优选在本发明的图像显示媒介中包含白色基着色剂。换句话说，一种类型显示颗粒优选含有白色基着色剂。在一种类型颗粒中使用白色基着色剂允许其它颗粒的着色能力和色密度对比度得到改善。氧化钛优选作为白色基着色剂从而如前所述将一种类型颗粒着成白色。当聚合物细颗粒用作显示颗粒时，通过将聚合物细颗粒形成空心颗粒以便能获得高对比度，可以进一步提高白度。
本发明的图像显示媒介不限制于一种类型的显示颗粒为白色。例如，一种显示类型为黑色是可能的。对于将黑色字母显示转换为不同颜色字母显示、标记或反过来，这是有效的。
虽然显示颗粒应该控制使得一种类型显示颗粒可以带正电而另一种类型显示颗粒可以带负电。当不同类型颗粒由于碰撞和摩擦而带电时，两种类型颗粒可以是带正电和带负电的，这取决于两种类型颗粒在电荷序列中的位置关系。因此，通过适当选择在显示颗粒中加入的电荷控制剂，可以适当控制电荷序列中的所述位置。
如在所谓二组分显影剂(two component developer)中一样，大直径颗粒被小直径颗粒包围的粘着状态可以通过控制例如在显示颗粒中白色颗粒和黑色颗粒相互间的颗粒直径和颗粒尺寸分布相等来避免，其使得能够得到高度的白色密度和黑色密度。
所用的两种类型颗粒的颗粒尺寸分布的变化系数优选为15％或更小，颗粒特别优选是单分散的。较小直径颗粒往往粘附在较大直径颗粒周围，导致大直径颗粒自身颜色密度降低。作为可替代方案，对比度可以根据白色颗粒和黑色颗粒之间的混合比来改变。因此，按照所需调节混合比使得两种类型显示颗粒的表面面积彼此一致。与此混合比偏离大时，可能引起占优势的颗粒的颜色对显示强着色。然而，当要求相同颜色的深色与浅色之间的对比度时，或者当希望图像通过混合两种类型着色颗粒产生的颜色来显示时，就不是这样。
基片一对基片相对放置，显示颗粒装在该对基片之间的空间中。基片是导电板(导电基片)，至少该对基片之一应是透明导电基片从而允许其作为图像显示媒介。透明导电基片用作显示基片。
在导电基片中，基片本身可以是导电的，或者绝缘支持物的表面可以经过导电处理。基片可以是晶体或者无定形的。本征导电基片的例子包括金属如铝、不锈钢、镍和铬以及它们的合金晶体，以及半导体如Si、GaAs、GaP、GaN、SiC和ZnO。
绝缘支持物的例子包括聚合物薄膜、玻璃、石英和陶瓷。本征导电基片的实例中所列的金属，或金、银或铜可以沉积在绝缘支持物上，通过真空蒸镀、溅射法、离子镀来进行绝缘支持物的导电处理。
通过在绝缘透明支持物的一个表面上形成透明电极来制备导电基片，或者使用本征导电的透明支持物作为透明导电基片。本征导电透明支持物由透明导电材料如ITO、氧化锌、氧化锡、氧化铅、氧化铟和碘化铜制成。
绝缘透明支持物由透明无机材料如玻璃、石英、蓝宝石、MgO、LiF和CaF2；透明有机树脂薄膜或片如氟化树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和环氧树脂；光纤和SELFOC光学板制成。
透明导电材料如ITO、氧化锌、氧化锡、氧化铅、氧化铟和碘化铜用于提供在透明支持物一个表面上的透明电极。通过气相沉积、离子镀和溅射法形成这些电极，或者通过气相沉积或溅射法形成半透明的金属薄膜如Al、Ni和Au。
在优选实施方案中，由于表面状态影响颗粒的带电极性，在相反表面上提供维持合适表面状态的保护层。选择该保护层时，主要考虑对基片的粘附性、透明性、电荷序列及表面污染保护效应。保护层材料的具体例子包括聚碳酸酯树脂、乙烯基硅氧烷树脂、含氟树脂。考虑所用颗粒的主要单体的组成以及由颗粒的磨擦生电的差别小来选择所用的树脂。
利用图像形成装置可以在如上所述的本发明的图像显示媒介上形成图像，该图像形成装置具有用来在构成图像显示媒介的一对基片之间产生与图像对应的电场的电场产生装置。
本发明图像形成装置的实施方案下文将参考附图详述使用本发明图像显示媒介的本发明图像形成装置。所有图中具有相同功能的部分给出相同的附图标记，并省略其说明。
第一实施方案图1是本发明图像形成装置的一个例子(第一实施方案)的结构示意图。
第一实施方案的图像形成装置12包括电压施加装置201。图像显示媒介10包括用于在显示图像的显示基片14和与其相对的非显示基片16之间的间隔装置204，使得这些基片的外周被密封。黑色颗粒18和白色颗粒20装入由显示基片14和非显示基片16及间隔装置分割的空间中。当如下所述在显示基片14和非显示基片16的相对表面分别提供透明电极205时，将在非显示基片16的相对面上提供的透明电极205接地，而在显示基片14的相对表面上提供的透明电极205连接到电压施加装置201上。
下文将详述图像显示媒介10。
包含ITO透明电极作为相对表面上的透明电极205的、尺寸为50×50×1.1mm的玻璃基片(7059玻璃制成的基片)可以用于构成图像显示媒介10的显示基片14和非显示基片16。聚碳酸酯树脂层206(包含5微米厚度的聚碳酸酯树脂(PC-Z)的层)被提供在透明电极205的表面，透明电极205被提供在显示基片14和非显示基片16的每一个相对面上。
通过将硅氧烷树脂橡胶板(40×40×0.3mm)的中间部分切割成15×15mm的正方形来形成空间，形成间隔装置204。
硅氧烷树脂橡胶板放置在非显示基片16的相对面，用于制备图像显示媒介10。然后，体积平均颗粒直径为20微米的含有氧化钛的球形白色颗粒20、和体积平均颗粒直径为20微米的含有碳的球形黑色颗粒18以质量比2∶1混合作为显示颗粒，15毫克混合颗粒通过筛子筛到硅氧烷树脂橡胶板的正方形切割部分上，该硅氧烷树脂橡胶板被提供在非显示基片16的相对表面侧。显示基片14的相对表面侧粘在硅树脂橡胶板上，通过使用双夹压夹两个基片，将硅氧烷树脂橡胶板与两个基片粘着来形成图像显示媒介10。
本发明显示装置的颗粒被用于黑色颗粒18和白色颗粒20。
第二实施方案将参照附图详述第二实施方案。
图2是表示本发明图像形成装置的另一个例子(第二实施方案)的结构示意图，该图表示通过无源矩阵驱动在图像显示媒介10上形成图像的图像形成装置12。
用于控制横向电压和竖向电压的电极403An和404Bn(n是正整数)布置在图像显示媒介10的平面方向上，其中装入了具有不同带电性的多种显示颗粒群(未示出)，使得图像显示媒介具有无源矩阵结构。电极403An连接到电场产生装置405的电源405A上，电场产生装置405包含波形发生器405B和电源405A，电极404Bn连接到包含波形发生器402B和电源402A的电场产生装置402的电源402A。电极404Bn、电源405A和电极403An连接到序列器406。
为显示图像，电场产生装置402或405在每个电极403An、404Bn上产生电压，从而通过序列器406控制电极的电压驱动时序，来控制每个电极电压的驱动。能够以一行单元驱动显示颗粒的电压被施加到每个电极403A1至An的一个表面上，并且对应图像信息的电压同时施加到在表面上的每个电极404B1至Bn的另一个表面上。
图3至图5示出图像形成部分(图像显示媒介)沿图2所示的图像形成装置12的一任意面形成的截面示意图。
显示颗粒18和20与电极表面或基片表面接触，基片14和16的至少一个表面是透明的，使得从外面可以看到显示颗粒18和20的颜色。通过如图3所示嵌入基片14和16的面对侧或者通过如图4所示嵌入基片14和16，电极403A和404B可以整体化。作为可替代方案，电极403A和404B可以分开提供在稍微离开显示基片14和非显示基片16的表面的位置上，显示基片14和非显示基片16在该表面上相互面对，如图5所示(也就是，电极403A和电极404B可以放置在稍微离开显示基片14和非显示基片16的相对外表面的位置上)。
通过在图像形成装置12上设置适当的电场，通过无源矩阵驱动的显示是可能的。只要显示颗粒18和20具有依电压移动的阈值，驱动是可能的，并且不受显示颗粒18和20的颜色、带电极性、带电量的限制。
第三实施方案下面将根据附图详述本发明的第三实施方案。图6是本发明图像形成装置的再一个实施例(第三实施方案)的结构示意图，或者特别是使用印刷电极的图像形成装置。
图6所示的图像形成装置12包含印刷电极11和布置在印刷电极对面的接地的相对电极26。
图像显示媒介10能够在印刷电极11和相对电极26之间的箭头B的方向上传输。图像显示媒介10包括一对基片(显示基片14和非显示基片16)以及围在基片之间的显示颗粒18和20。当图像显示媒介在箭头B的方向上传输时，非显示基片16侧与相对电极26临近或接触，并且显示基片侧的颗粒被传输使得其靠近印刷电极11。印刷电极11包含基片13和提供在基片13的显示基片14侧上的电极15，并且印刷电极11连接到电源。
下面将描述提供在印刷电极11的显示基片14侧上的电极15的设置和形状。图7A至7C是本发明图像形成装置的再一实施例(第三实施方案)的结构示意图，并且示出了在图6中显示电极14的方向上从非显示基片16侧观察时，得到的其上提供印刷电极11的电极15的表面。
如图7A所示，取决于在与图像显示媒介10在显示基片14一个表面上的传输方向(图中箭头B的方向)垂直的方向上(主要扫描方向上)的图像分辨率，电极15以特定的间距安排在一个线上。电极15可以是正方形，如图7B所示。电极15可以安排为矩阵，如图7C所示。
下面将详细描述印刷电极的细节。图8示出了印刷电极的结构示意图。
如图8所示，交流电源17A和直流电源17B通过连接控制部分19连接到相应的电极15。连接控制部分19包括多个开关21A，其一端连接到电极15，另一端连接到交流电源17A，以及多个开关21B，其一端连接到电极15，另一端连接到直流电源17B。通过控制器60控制开关21A和21B的开或关，从而将交流电源17A和直流电源17B电连接到电极15上，由此交流电压或直流电压，或由交流电压和直流电压的卷积(convolution)形成的电压可以施加到电极上。
下面将描述第三实施方案中的作用。
当图像显示媒介10通过传输装置(未示出)在印刷电极11和相对电极26之间的在附图中的箭头B方向上传输时，所有的开关21A通过控制器60给予连接控制部分19的指示被接通，这允许来自交流电源17A的直流电压施加到所有电极15上。
至少有两种类型显示颗粒群被包含在图像显示媒介10的没有电荷的一对电极之间的空间中。当交流电压施加到电极15上时，黑色颗粒18和白色颗粒20在显示基片14和非显示基片16之间往复运动。因此，黑色颗粒18和白色颗粒20通过显示颗粒之间、显示颗粒和基片之间的摩擦力而带电。例如，黑色颗粒18带正电，而白色颗粒20不带电或带负电。
下面假设白色颗粒20带负电来进行说明。连接控制部分19通过来自控制器60的指示只允许与取决于图像数据的位置处的电极15相应的开关被接通，并且直流电压施加到与图像数据对应的位置上处的电极15上。例如，直流电压施加到非图像部分而没有直流电压施加到图像部分。结果，位于印刷电极面向显示基片14的部分的带正电黑色颗粒18在电场作用下传输到非显示基片16侧。另一方面，在电场作用下，位于非显示基片16侧的带负电白色颗粒20被传输到显示基片14侧。因此，由于只有白色颗粒20在显示基片14侧出现，没有图像显示在与非图像部分对应的部分处。
当没有直流电压施加到电极15上时，另一方面，在电场作用下，位于印刷电极面向显示基片14的部分处的带正电黑色颗粒18仍留在显示基片14侧。位于非显示基片16侧的带正电黑色颗粒18在电场作用下被传输到显示基片14侧。因此，由于只有黑色颗粒18出现在显示基片14侧，图像显示在与图像部分对应的部分处。
因此，图像显示在与图像部分对应的部分处，因为黑色颗粒18只出现在显示基片14侧。黑色颗粒18和白色颗粒20根据图像而被传输，所述图像显示在显示基片14侧。当白色颗粒20不带电时，由于电场作用，只有黑色颗粒18被传输。因为在图像非显示位的黑色颗粒18被传输到非显示基片16并且图像被在显示基片侧14的白色颗粒20掩蔽，图像的显示是可能的。在去掉图像显示媒介10的基片之间产生的电场之后，通过显示颗粒本身的粘合力，所显示的图像仍能保持。由于这些显示颗粒通过在基片间施加电场能够再次被传输，图像能被反复显示在图像形成装置12上。由于带电颗粒使用空气作为媒介被电场传输，图像显示装置是高安全性的。由于空气的粘滞阻力低，能够确保高速响应。
第四实施方案以下将参照附图详细描述本发明的第四实施方案。图9是本发明图像形成装置的另一实施例(第四实施方案)的结构示意图，其示出使用静电潜像载体的图像形成装置。
图9所示的图像形成装置12包括可在箭头A方向旋转的静电潜像载体24的转鼓，和在与箭头A反向的箭头C方向上旋转的相对电极26的转鼓。具有包含在一对基片之间的空间中的显示颗粒的图像显示媒介10，能够在箭头B方向插在静电潜像载体24和相对电极26之间。
充电装置80在提供相对电极26一侧的相对侧的静电潜像载体24的周围，使得充电装置接近静电潜像载体24。光束扫描装置82的放置应使在充电装置80的箭头A的方向侧在静电潜像载体24的表面上形成静电潜像。静电潜像形成部分22由这三个部件构成。光敏转鼓24可以用作静电潜像载体24。
光电导层24B在由铝鼓或光敏鼓24的SUS制成的导电基片24A的外周侧形成。各种已知材料可以用于光电导层24B。可以使用的材料例如是无机光电导材料，如α-Si、α-Se和As2Se3；以及有机光电导材料。该层可以通过等离子体CVD、气相沉积、浸涂形成。
若必要，可以形成电荷传输层和外涂层。导电基片24A接地。为了以所需电压均匀地对静电潜像载体24的表面充电，提供了充电装置80。可以使用任何充电装置80，只要其能以任意电压对光敏转鼓24的表面充电。在此实施方案中使用电晕管起电器为光敏转鼓24的表面均匀充电，其中将高压施加到电极线上，在电极线和静电潜像载体24之间产生电晕放电。
可用的其它已知起电器包括其中使导电辊部件、刷或膜元件接触光敏鼓24从而通过向其施加电压对光敏鼓的表面充电的那些起电器。
为了通过基于图像信号在带电静电潜像载体24的表面上照射小光斑来在静电潜像载体上形成静电潜像，提供了光束扫描装置82。可以使用的光束扫描装置82根据图像信息照射光束于光敏转鼓24表面上，从而在均匀带电的光敏转鼓24上形成静电潜像。在本实施方案中，使用ROS(光栅输出扫描仪)装置，其中使用包括多边形镜84、往复镜(shuttle mirror)86和光源的成像光学系统以及在光束扫描装置82中提供的透镜(未示出)，根据图像信号打开或关上调节到所需光斑直径的激光束，使用多边形镜84单元的光扫描光敏转鼓24的表面。另外，可以使用根据所需的分辨率而在其中安排发光二极管的发光二极管头。
相对电极26由例如弹性导电辊部件组成，其允许滚筒与图像显示媒介10紧密接触。相对电极26放置在与静电潜像载体24相对的位置，并且在附图中在箭头B方向上插入由传输装置(未示出)传输的图像显示媒介10。直流电源28与相对电极26相连，通过直流电源28对其施加偏压VB。当静电潜像载体24上的带正电部分的电势和带负电部分的电势分别表示为VB和VL时，所施加的偏压VB被调节到VH和VL之间的中间电压，如图10中所示。
下面将描述第四实施方案中的作用。
当静电潜像载体24开始在图9所示的箭头A的方向上旋转时，通过静电潜像形成部件22在静电潜像载体24上形成静电潜像。另一方面，图像显示媒介10通过传输装置(未示出)在静电潜像载体24和相对电极26之间的箭头B的方向上传输。如图10所示的偏压VB施加到相对电极26上，而在面向相对电极26的位置上的静电潜像载体24的电势被调节为VH。因此，当面向显示基片14的静电潜像载体24的部分带正电(非图像部分)时和当黑色颗粒18粘着在面向静电潜像图像载体24的显示基片14的部分上时，带正电黑色颗粒18从显示基片14侧被传输到非显示基片16侧从而允许颗粒粘附在非显示基片16上。由于只有白色颗粒20出现在显示基片14侧，没有图像显示在与非图像部分对应的部分上。
当静电潜像载体24面向显示基片14的部分不带正电时(图像部分)和当黑色颗粒18粘附在非显示基片16面向相对电极26的部分上时，在面向相对电极26的位置上的静电潜像载体24的电势是VL。因此，带电黑色颗粒18从非显示基片16侧传输到显示基片14侧并且粘附在显示基片14上。结果，只有黑色颗粒18出现在显示基片14侧从而使得图像显示在与图像部分对应的部分上。
根据图像如此传输黑色颗粒18，以便使得图像显示在显示基片14侧上。在图像显示媒介10的基片之间产生的电场消失后，由于颗粒自身的粘合强度以及颗粒和基片间的镜像力(mirror image power)，显示图像仍然被保持。由于通过在基片之间反复产生电场，黑色颗粒18和白色颗粒20的重新排列是可能的，用图像形成装置12能够反复显示图像。
由于偏压施加到相对电极26上，即使当黑色颗粒18粘附在显示基片14或者非显示基片16上时，黑色颗粒18的传输是可能的。因此，不要求提前将黑色颗粒18粘附在基片的一侧，由此能够形成具有高对比度和清晰度的图像。由于带电颗粒以空气作为媒介通过电场传输，显示装置是高度安全的。由于空气低的粘滞阻力，可以满足高响应速度的要求。
尽管以上参照附图描述了使用本发明图像显示媒介的本发明图像形成装置的实施方案，但是，本发明的图像形成装置不局限于这些实施方案，根据要求可能有不同的结构。尽管在说明书中颜色的组合限于黑色和白色，但颜色的组合并不限于此，如果需要可以适当选择具有所需颜色的显示颗粒。
实施例当参照实施例如下描述本发明时，这些实施例绝不限制本发明。
(白色颗粒W1的制备)分散体A的制备混合以下成分，并使用球磨机粉碎这些组分20小时来制备分散体A，球磨机使用直径为10毫米的氧化锆球。分散体A的粘度是589mPa·s。
<组成>
甲基丙烯酸环己酯以质量计56份氧化钛(白色颜料)以质量计38份(Tiepake CR63，一次颗粒直径0.3μm，由Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.生产)聚合物细颗粒(空心颗粒)以质量计5份(一次颗粒直径0.3μm，SX866(A)，由JSR公司生产)
电荷控制剂以质量计1份(商品名SBT-5-0016，由Orient Chemical Industries，Ltd.生产)分散体B的制备混合下面的组份，使用氧化锆球的球磨机以制备分散体A相同的方法来粉碎这些组分，从而制备分散体B。
<组成>
碳酸钙以质量计40份水以质量计60份分散体C的制备混合下面的组份并在超声波水浴中脱气10分钟，之后使用乳化器搅拌，以制备混合溶液C。
<组成>
分散体B7.0克20％氯化钠水溶液50克称量并充分混合分散剂A(35克)、二乙烯基苯(1克)、聚合引发剂(商品名V601，0.35克，二甲基-2-2’-偶氮二-2-甲基丙酸酯，由Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.制造)，将该混合物在超声波水浴中脱气10分钟。将混合溶液倒入混合溶液C，使用乳化器乳化。
然后，将乳状液倒入瓶中，用硅树脂盖盖住，使用注射器充分抽空，接着，通过使乳状液在70℃反应10小时之后，通过注入氮气得到颗粒。将所得细颗粒分散在离子交换水中，并且使用盐酸水溶液分解碳酸钙，之后过滤。使用足量蒸馏水冲洗该乳液，使用10μm至15μm孔尺寸的尼龙筛过滤来调节颗粒大小。干燥这些颗粒，获得具有14.16μm平均颗粒直径的白色颗粒W1(用于本发明显示装置的颗粒)。通过常规方法使用FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)测定白色颗粒W1中的无定形颗粒的按个数计的比率为2.5％。
(制备白色颗粒W2)白色颗粒W2通过与制备白色颗粒W1相同的方法来制备，除了使用下面的分散体B代替分散体A。所得到的白色颗粒W2的平均颗粒直径是13.11μm。通过常规方法使用FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)测定白色颗粒W2中的无定形颗粒的按个数计的比率为3.5％。
(分散体B的制备)混合下面的组分，使用球磨机粉碎这些组分20小时从而制备分散体B，球磨机使用直径为10毫米的氧化锆球。分散体B(油相)的粘度是623mPa·s。
组成甲基丙烯酸环己酯以质量计56份氧化钛(白色颜料)以质量计38份(商品名Tiepake CR53，一次颗粒直径0.3微米，由Ishihara SangyoKaisha，Ltd.制造)聚合物细颗粒(空心颗粒)以质量计5份(商品名SX866，一次颗粒直径0.3微米，由JSR公司制造)电荷控制剂以质量计1份(商品名SBT-5-0016，由Orient Chemical Industries，Ltd.制造)(白色颗粒W3的制备)使用与制备白色颗粒W1相同的方法制备白色颗粒W3，除了使用分散体C替代分散体A。所得白色颗粒W3具有14.38μm的平均颗粒直径，通过常规方法使用FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)测定白色颗粒W3中的无定形颗粒的按个数计的比率为3.0％。
分散体C的制备混合下面的组分，使用球磨机粉碎这些组分20小时从而制备分散体C，球磨机使用直径为10毫米的氧化锆球。分散体B(油相)的粘度是513mPa.s。
组成甲基丙烯酸环己酯以质量计64份氧化钛(白色颜料)以质量计30份(商品名Tiepake CR53，一次颗粒直径0.3微米，由Ishihara SangyoKaisha，Ltd.制造)聚合物细颗粒(空心颗粒)以质量计5份(商品名SX866，一次颗粒直径0.3微米，由JSR公司制造)电荷控制剂以质量计1份(商品名SBT-5-0016，由Orient Chemical Industries，Ltd.制造)
(白色颗粒W4的制备)使用与制备白色颗粒W1相同的方法制备白色颗粒W4，除了使用以下分散体D替代分散体A。所得白色颗粒W4具有12.45微米的平均颗粒直径，通过常规方法使用FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)测定白色颗粒W4中的无定形颗粒的按个数计的比率为6.5％。
分散体D的制备混合下面的组分，使用球磨机粉碎这些组分20小时从而制备分散体D，球磨机使用直径为10毫米的氧化锆球。分散体D(油相)的粘度是813mPa·s。
组成甲基丙烯酸环己酯以质量计67份氧化钛(白色颜料)以质量计30份(商品名Tiepake CR63，一次颗粒直径0.3微米，由Ishihara SangyoKaisha，Ltd.制造)聚合物细颗粒(空心颗粒)以质量计5份(商品名SX866，一次颗粒直径0.3微米，由JSR公司制造)电荷控制剂以质量计10份(商品名SBT-5-0016，由Orient Chemical Industries，Ltd.制造)(白色颗粒W5的制备)使用与制备白色颗粒W1相同的方法制备白色颗粒W5，除了使用以下分散体E替代分散体A。所得白色颗粒W5具有13.11微米的平均颗粒直径，通过常规方法使用FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)测定白色颗粒W5中的无定形颗粒的按个数计的比率为7.5％。
分散体E的制备混合下面的组分，使用球磨机粉碎这些组分20小时从而制备分散体E，球磨机使用直径为10毫米的氧化锆球。分散体E(油相)的粘度是1950mPa·s。
组成甲基丙烯酸环己酯以质量计64份氧化钛(白色颜料)以质量计30份(商品名Tiepake CR63，一次颗粒直径0.3微米，由Ishihara SangyoKaisha，Ltd.制造)聚合物细颗粒(空心颗粒)以质量计10份(商品名X866，一次颗粒直径0.3微米，由JSR公司制造)电荷控制剂以质量计1份(商品名SBT-5-0016，由Orient Chemical Industries，Ltd.制造)(黑色颗粒B1的制备)使用与制备白色颗粒W1相同的方法制备黑色颗粒B1，除了使用以下分散体F替代分散体A。所得黑色颗粒B1具有13.28微米的平均颗粒直径，通过常规方法使用FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)测定黑色颗粒B1中的无定形颗粒的按个数计的比率为3.0％。
分散体F的制备混合下面的组分，使用球磨机粉碎这些组分20小时从而制备分散体F，球磨机使用直径为10毫米的氧化锆球。分散体F(油相)的粘度是10.5mPa·s。
组成甲基丙烯酸甲酯以质量计87.2份甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯以质量计1.8份微石黑(micro-lith black)以质量计10份(由Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)电荷控制剂以质量计1份(Copy Charge PSY VP2038，由Clariant(Japan)K.K.制造)(黑色颗粒B2的制备)使用与制备白色颗粒W1相同的方法制备黑色颗粒B2，除了使用以下分散体G替代分散体A。所得黑色颗粒B2具有14.86微米的平均颗粒直径，通过常规方法使用FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)测定黑色颗粒B2中的无定形颗粒的按个数计的比率为5.5％。
分散体G的制备混合下面的组份，使用球磨机粉碎这些组分20小时从而制备分散体G，球磨机使用直径为10毫米的氧化锆球。分散体G(油相)的粘度是3.5mPa·s。
组成甲基丙烯酸甲酯以质量计86.2份甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯以质量计1.8份微石黑以质量计10份(由Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)电荷控制剂以质量计2份(Copy Charge PSY VP2038，由Clariant(Japan)K.K.制造)如此制备的白色颗粒和黑色颗粒的按个数计的比率和用于制备这些颗粒的分散体(油相)的粘度如表1所示。

(实施例1-4和比较例1-3)如上所述制备的白色颗粒和黑色颗粒通过如表2和表3所示的组合来使用。如图6所示的图像显示媒介和图像形成装置如下制造。
图像显示媒介/图像形成装置的制造以质量比6∶5混合表2和表3中所示的各组合的白色颗粒和黑色颗粒，规定量的混合颗粒被封入相互面对的基片(显示基片14和非显示基片16)之间的空间中。通过常规方法制造图像显示媒介10，通过放置印刷电极11使其接近图像显示媒介10来制造图像形成装置12。然后，施加如下初始化处理。
通过在基片之间施加电压来向基片之间的颗粒群施加所需电场，使得允许相应的颗粒在基片之间移动。通过反复转换电压极性，颗粒在基片之间被传输并在基片间往复。通过颗粒间、颗粒和基片间的碰撞，在这个过程中，颗粒带电并且分别具有不同极性。
白色颗粒带正电而黑色颗粒带负电，根据基片间的电场相互在不同方向上传输。当电场固定在一个方向上时，每种类型的颗粒都粘附在各个基片上，使能够显示均匀、高密度、高对比图像，没有图像的任何不规则性。
重复显示测试和反射密度/对比度评价电压被切换总共21,000周期，其中以1秒间隔的16,000周期和0.1秒间隔的5000周期。测量反复21,000周期之后的图像白色显示部分(或黑色显示部分)的反射密度和该反射密度的相应对比度(白色显示部分和黑色显示部分的反射密度之间的差)。
使用显像密度计X-Rrite 404，在图像显示媒介的一显示白色(或黑色)、面积为20毫米×20毫米的小块的5个位置上，测量反射密度，并将从5个小块得到的反射密度进行平均。结果示于表2和表3中。
表2表明当用于本发明显示装置的颗粒用作黑色颗粒，且用于本发明显示装置的颗粒被用作或不被用作白色颗粒时的结果。表3表明当用于本发明的显示装置的颗粒被用作白色颗粒，且用于本发明显示装置的颗粒被用作或不被用作黑色颗粒时的结果。
表2

表3

本发明的第一方面提供了用于显示装置的颗粒，其具有可带正电或可带负电的性质，并具有颜色，其中长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率基本上为5％或更小。
用于本发明显示装置的颗粒中，无定形颗粒的按个数计的比率优选为4％或更小。
用于本发明显示装置的颗粒可以使用着色剂和树脂来制备。
用于本发明显示装置的颗粒含有选自碳黑和氧化钛中的着色剂的任一种。
用于本发明显示装置的颗粒含有氧化钛作为白色着色剂。
用于本发明显示装置的颗粒含有具有不同平均颗粒直径的至少两种类型氧化钛作为白色着色剂。
用于本发明显示装置的颗粒含有一次颗粒直径为0.1-1.0微米的氧化钛和一次颗粒直径小于0.1微米的氧化钛作为白色着色剂。
当着色剂的比重为1时，相对于用于显示装置的颗粒总质量，用于本发明显示装置的颗粒含有1-60质量％的着色剂。
用于本发明显示装置的颗粒含有一种颜料作为着色剂，该颜料具有0.2或更小的耐光性色差(ΔE*ab)以及具有不低于200℃的抗热性色差(ΔE*ab)。
用于本发明显示装置的颗粒可以使用母料(master batch)颜料作为着色剂。
用于本发明显示装置的颗粒可以具有1-100微米的体积平均颗粒直径。
用于本发明显示装置的颗粒可以具有3-30微米的体积平均颗粒直径。
本发明的第二个方面提供一种用于显示装置的颗粒的制备方法，该方法至少包括通过将油相分散在水相中，形成具有可带正电或可带负电性质和颜色的颗粒，其中长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率基本上为5％或更小，其中所述油相粘度为5-800mPa·s。
在用于本发明显示装置的颗粒制造方法中，油相的粘度优选为5.5-600mPa·s。
在用于本发明显示装置的颗粒制造方法中，油相的粘度优选为6-500mPa·s。
本发明的第三个方面提供了一种图像显示媒介，该显示媒介至少包括一对相对放置的基片；和包含被封入该对基片之间的空间中的至少两种或多种类型颗粒的颗粒群，两种或多种类型颗粒中的至少一种类型具有可带正电性质，而另外至少一种类型颗粒具有可带负电性，可带正电和可带负电颗粒彼此间着色不同，可带正电和可带负电颗粒都含有按个数计比例为5％或更小的、长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒。
在本发明的图像显示媒介中，两种或多种类型颗粒中的至少一种类型颗粒可以是白色颗粒。
在本发明的图像显示媒介中，两种或多种类型颗粒中的至少一种类型颗粒可以是黑色颗粒。
本发明的第四方面提供了一种用于在图像显示媒介上形成图像的图像形成装置，该显示媒介至少包括一对相对放置的基片；和包含被装入该对基片之间的空间中的至少两种或多种类型颗粒的颗粒群，两种或多种类型颗粒中的至少一种类型具有可带正电性质，而其他至少一种类型颗粒具有可带负电性质，可带正电和可带负电颗粒彼此着色不同，可带正电和可带负电颗粒都含有按个数计比例为5％或更小的、长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒，其中图像形成装置包括用于在一对基片之间产生与图像相对应的电场的电场产生单元。
本发明提供了用于显示装置的颗粒，该显示装置能够通过低地址电压来寻址，并且即使长期反复显示图像后仍具有高对比度；一种该颗粒的制造方法；使用用于显示装置的颗粒的图像显示装置；使用图像显示媒介的图像形成装置。
权利要求
1.用于显示装置的颗粒，包含可带正电或可带负电性质和颜色，其中其长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒按个数计的比率基本上为5％或更小。
2.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，颗粒中无定形颗粒按个数计的比率基本上为4％或更小。
3.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其使用着色剂与树脂制备。
4.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其包含选自碳黑和氧化钛的着色剂的任一种。
5.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其包含氧化钛作为白色着色剂。
6.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其包含具有不同平均颗粒直径的至少两种类型氧化钛作为白色着色剂。
7.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其包含一次颗粒直径为0.1-1.0微米的氧化钛和一次颗粒直径小于0.1微米的氧化钛作为白色着色剂。
8.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，当着色剂的比重为1时，相对于用于显示装置的颗粒总质量，用于显示装置的颗粒含有1-60质量％的着色剂。
9.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其包含一种具有0.2或更小的耐光性色差(ΔE*ab)和具有不低于200℃的抗热性色差(ΔE*ab)的颜料作为着色剂。
10.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其包含一种母料(master batch)颜料作为着色剂。
11.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其中体积平均颗粒直径为1-100微米。
12.如权利要求1所述的用于显示装置的颗粒，其中体积平均颗粒直径为3-30微米。
13.一种用于显示装置的颗粒的制造方法，该方法至少包括通过将油相分散在水相中，形成具有可带正电或可带负电性质和颜色的颗粒，其中长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率基本上为5％或更小，其中，所述油相的粘度范围为5-800mPa·s。
14.如权利要求13所述的用于显示装置的颗粒的制造方法，其中油相的粘度是5.5-600mPa·s。
15.如权利要求13所述的用于显示装置的颗粒的制造方法，其中油相的粘度是6-500mPa·s。
16.一种图像显示媒介，其至少包括一对相对放置的基片；和包含被装入该对基片之间的空间中的至少两种或多种类型颗粒的颗粒群，两种或多种类型颗粒中的至少一种类型具有可带正电性质，而其他至少一种类型颗粒具有可带负电性质，可带正电和可带负电颗粒彼此着色不同，可带正电和可带负电颗粒都含有按个数计基本上比例为5％或更小、长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒。
17.如权利要求16所述的图像显示媒介，其中两种或多种类型颗粒中至少一种类型颗粒是白色颗粒。
18.如权利要求16所述的图像显示媒介，其中两种或多种类型颗粒中至少一种类型颗粒是黑色颗粒。
19.一种图像形成装置，用于在图像显示媒介上形成图像，该图像显示媒介至少包括一对相对放置的基片；以及包含被装入该对基片之间的空间中的至少两种或多种类型颗粒的颗粒群，两种或多种类型颗粒中的至少一种类型具有可带正电性质，而其它至少一种类型颗粒具有可带负电性质，可带正电和可带负电颗粒彼此着色不同，以及可带正电和可带负电颗粒都含有按个数计基本上比例为5％或更小、长轴和短轴之长度比为1.2或更大的无定形颗粒，其中，所述图像形成装置包括电场产生单元，该电场产生单元用于在一对基片之间产生与图像相对应的电场。
全文摘要
本发明提供了用于显示装置的颗粒，该颗粒具有可带正电或可带负电的性质，并具有颜色；颗粒中长轴和短轴的长度比为1.2或更大的无定形颗粒的按个数计的比率基本上为5％或更小。
文档编号G02F1/17GK1648758SQ20041007784
公开日2005年8月3日 申请日期2004年9月15日 优先权日2004年1月30日
发明者平冈智, 曾山秀彦, 山本保夫 申请人:富士施乐株式会社