專利名稱：用于圖像顯示的顆粒和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括利用庫侖力使顆粒飛行移動而重復(fù)顯示或刪除圖像的圖像顯示板的圖像顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為可替代液晶顯示器(LCD)的圖像顯示設(shè)備，提出了利用電泳法、電致變色方法(electro-chromic method)、熱法、二色-顆粒-旋轉(zhuǎn)法(dichronic-particles-rotary method)之類技術(shù)的圖像顯示設(shè)備。
對于這些圖像顯示設(shè)備，由于具有接近正常印刷品的寬視野、與LCD相比耗電較小，因此被認為是下一代的廉價圖象顯示設(shè)備，可被期待用于便攜設(shè)備的顯示器和電子紙。
最近提出了電泳法，其中由分散顆粒和著色溶液組成微膠囊化分散液體，并將該液體置于相對的基板之間。但電泳法的問題在于，顆粒在電泳溶液中遷移的粘滯阻力使響應(yīng)速度變慢。另外，在電泳法中還存在缺乏成像重復(fù)穩(wěn)定性的問題，因為高比重的氧化鈦顆粒散布在低比重的溶液內(nèi)容易沉降，因此難以保持分散態(tài)的穩(wěn)定性。甚至在微膠囊化的情況下，單元尺寸被減小至微膠囊水平以使它難以出現(xiàn)，也沒有根本上克服基本問題。
除了利用在溶液中行為的電泳法，最近提出了一種無需使用溶液的設(shè)備，其中不同顏色和不同電荷特性的兩組或多組顆粒被密封在兩個基板之間并向顆粒施加靜電場使之飛行移動以顯示圖像[日本成像學(xué)會“Japan Hardcopy‘99”(1999年7月21-23日)會議記錄249-252頁]。因為該設(shè)備是與電泳法相反的干式設(shè)備，具有顆粒的移動阻力小、響應(yīng)速度快的優(yōu)點。
上述干式顯示設(shè)備的操作機理是將兩種具有不同顏色和不同電荷特性的顆粒的混合物夾在電極板中，通過向電極板施加電壓而在電極板之間產(chǎn)生電場使具有不同電荷特性的帶電顆粒在不同方向上飛行從而獲得顯示元件。
對于施加到顆粒上的力，有庫侖力引起的顆粒間吸引力、對于電極板的成像力、分子間力、液體橋接力(liquid bridging force)和重力。
當(dāng)電場施加到顆粒上的力大于上述力的合力時，顆粒出現(xiàn)飛行。
如果考慮到圖像顯示設(shè)備中的實際驅(qū)動電路，優(yōu)選降低驅(qū)動電壓。決定驅(qū)動電壓的主要因素有分子間力和液體橋接力。如果使這些因素降低，就可實現(xiàn)驅(qū)動電壓的下降。因此，改善這些特性十分重要。
另外，為了獲得良好的操作性能，優(yōu)選在某種程度上提高靜電性能。因此，另一任務(wù)是得到具有優(yōu)異靜電性的顆粒。在所加電場產(chǎn)生的力和顆粒間或與基板的粘附力被控制的情況下，圖像顯示顆粒自身的靜電性是最重要的因素。但顆粒的靜電性通常受顆粒自身材料限定，因此難以由顆粒本身對其進行精確控制。
另外，在顯示元件使用細顆粒的情況下，需要使用白色顆粒和黑色顆粒以使色調(diào)的對比度清晰。通用樹脂制成的聚合細顆粒沒有色彩，但因為它們是細顆粒，對光的不規(guī)則反射使它們看上去象白色。但如果它們與黑色顆粒一起用于圖像顯示設(shè)備，由于對比率不足從而白度下降。
為了提高白度，有一種方法將白色細粉末如氧化鈦粉末或氧化鋅粉末包含在顆粒中。但如果在顆粒聚合反應(yīng)過程中利用聚合方法使白色細顆粒被包含在內(nèi)，需要對白色細粉末進行偶聯(lián)劑處理來控制表面親合性，這樣白色細粉末才能被有效地包含在顆粒中。因此，生產(chǎn)方法變得非常復(fù)雜。
另外，如果使用上述方法，通常難以控制顆粒尺寸。例如，已經(jīng)提出了一種方法，通過對主要樹脂和白色細粉末的混合物進行捏合、研磨和分粒制成顆粒。但在這種情況下，如果不進行分粒操作，就不能得到顆粒尺寸分布窄的顆粒。另外，盡管需要獲得小于8μm或更小的顆粒，但由于要進行機械研磨以得到細顆粒，所以難以得到上述顆粒尺寸的顆粒。
本

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過研究以上問題而實現(xiàn)，其目的是提供用于圖像顯示的顆粒和設(shè)備，其在顆粒飛行移動的干式圖像顯示設(shè)備中，可實現(xiàn)低靜電性能、充分賦予顆粒靜電性和穩(wěn)定地得到具有足夠?qū)Ρ榷鹊膬?yōu)異圖像。
發(fā)明人在深入研究之后發(fā)現(xiàn)，通過在顆粒表設(shè)置微小凹凸得到具有優(yōu)異靜電性和使驅(qū)動電壓下降的顆粒，并且，由于不規(guī)則反射使入射光看上去象白色，可穩(wěn)定地得到具有足夠?qū)Ρ榷鹊膬?yōu)異圖像，從而實現(xiàn)了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供以下用于圖像顯示的顆粒和設(shè)備。
1.圖像顯示設(shè)備中用于圖像顯示的顆粒，其中一種或多種顆粒被密封在其中至少一個是透明的相對基板之間，使顆粒飛行移動以顯示圖像，其特征在于每個顆粒表面都具有微小凹凸。
2.根據(jù)上述1的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒的比表面積S(m2/g)和平均顆粒直徑d(0.5)(μm)的乘積(S×d(0.5))是10或更多。
3.根據(jù)上述1或2的用于圖像顯示的顆粒，其中平均顆粒直徑d(0.5)是0.1-50μm。
4.根據(jù)上述1-3之一的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒是通過在聚合反應(yīng)時在每個顆粒內(nèi)部含有揮發(fā)性組分并在聚合反應(yīng)之后通過加熱去除揮發(fā)性組分而制成。
5.根據(jù)上述1-3之一的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒是通過在聚合顆粒的表面碰撞或滑動高剛性物質(zhì)從而在每個顆粒表面形成微小凹凸而制成。
6.根據(jù)上述1-3之一的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒是通過接枝聚合法將不確定形狀的聚合部分設(shè)置在懸浮聚合得到的聚合顆粒的表面而制成。
7.根據(jù)上述1-3之一的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒是通過將小的子顆粒粘附到大的母顆粒表面而制成。
8.一種圖像顯示設(shè)備，其中一種或多種顆粒被密封在其中至少一個是透明的相對基板之間，由兩個不同電勢的電極向顆粒施加靜電場使顆粒在其中飛行移動以顯示圖像，其特征在于使用表面具有微小凹凸的顆粒。
附圖簡述

圖1示意圖解釋本發(fā)明圖像顯示設(shè)備的顯示方法的一個實施方案。
圖2示意圖解釋本發(fā)明圖像顯示設(shè)備的顯示方法的另一實施方案。
圖3示意圖解釋本發(fā)明圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的最佳實施方式在本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備中，一種或多種顆粒被密封在其中至少一個是透明的相對基板之間，通過庫侖力等使顆粒飛行移動以顯示圖像。
上述干式圖像顯示設(shè)備可應(yīng)用如圖1所示兩種或多種顏色的不同顆粒在垂直于基板的方向上移動的顯示方法，和如圖2所示一種顏色的粉末在相對基板的水平方向上移動的顯示方法。為了安全，前者顯示方法是優(yōu)選的。
圖3示意圖解釋該圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在圖3所示的實施方案中，圖像顯示設(shè)備包括相對的基板1和基板2以及顆粒3，并根據(jù)需要設(shè)置分隔壁4。
對于基板，基板1和2中的至少一個是透明基板，可透過它從設(shè)備外部觀察到顆粒的顏色，優(yōu)選使用可見光透過率高和耐熱性優(yōu)異的材料。
作為圖像顯示設(shè)備，根據(jù)其用途適當(dāng)選擇是否需要柔韌性。例如，對于電子紙等用途優(yōu)選使用具有柔韌性的材料，對于便攜設(shè)備如移動電話、PDA、膝上型計算機等用途優(yōu)選使用沒有柔韌性的材料。
基板材料的實例包括聚合物片材如聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚砜、聚乙烯或聚碳酸酯，和無機片材如玻璃、石英等。
基板的厚度優(yōu)選為2至5000μm，更優(yōu)選5至1000μm。如果厚度太薄，難以保持強度和基板之間的距離均勻性，而如果厚度太厚，作為顯示能力的清晰度和對比度下降，尤其是在用于電子紙時的柔韌性下降。
在本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備中，電極可根據(jù)需要設(shè)置在基板上。
在基板上沒有設(shè)置電極的情況下，通過在基板外表面施加靜電潛像產(chǎn)生電場使每個以預(yù)定特性帶電和具有顏色的顆粒相對基板被吸引或彈回。然后，可通過透明基板從顯示設(shè)備的外部觀察到按照靜電潛像排列的顆粒。在這種情況下，上述靜電潛像可通過以下方法產(chǎn)生，例如用電子照相系統(tǒng)(使用電子照相光導(dǎo)體)產(chǎn)生的靜電潛像被轉(zhuǎn)移并形成于本發(fā)明圖像顯示設(shè)備的基板上的方法，或者通過離子流動直接在基板上形成靜電潛像的方法。
在基板上設(shè)置電極的情況下，向基板上形成的相應(yīng)電極施加外電壓產(chǎn)生電場使以預(yù)定特性帶電和具有顏色的粉末相對基板被吸引或彈回。然后，可通過透明基板從顯示設(shè)備的外部觀察按照靜電潛像排列的粉末。
在這種情況下，電極可由透明和具有圖案形成能力的導(dǎo)電材料形成。作為這樣的導(dǎo)電材料，可以使用濺射法、真空蒸氣沉積法、CVD(化學(xué)蒸氣沉積)法和涂覆法形成的薄膜形的金屬如鋁、銀、鎳、銅和金或透明的導(dǎo)電金屬氧化物如ITO、導(dǎo)電氧化錫和導(dǎo)電氧化鋅，或通過施用導(dǎo)電劑與溶劑或合成樹脂粘結(jié)劑的混合溶液而得到的涂層材料。
導(dǎo)電材料的典型實例子包括陽離子聚電解質(zhì)如芐基三甲基氯化銨、高氯酸四丁基銨等，陰離子聚電解質(zhì)如聚乙烯基苯磺酸鹽(polystyrenesulfonate)、聚丙烯酸鹽等，或者氧化鋅、氧化錫、或氧化銦的導(dǎo)電細粉末。另外，只要具有導(dǎo)電性并在光學(xué)透明度方面不存在任何障礙，電極的厚度可以是合適的厚度，優(yōu)選是3至1000nm，更優(yōu)選5至400nm。前述透明電極材料可用作相對電極，但也可采用非透明電極材料如鋁、銀、鎳、銅和金。
在這種情況下，所施加的外電壓可與直流或交流電疊加。
優(yōu)選在電極上形成絕緣涂層以便不會減少帶電顆粒的電荷。特別優(yōu)選用對帶負電顆粒具有正靜電性的樹脂和對帶正電顆粒具有負靜電性的樹脂形成該涂層，因為不易減少顆粒的電荷。
對于分隔壁，優(yōu)選在每個顯示元件周圍形成分隔壁。分隔壁可在兩個平行方向上形成。利用該結(jié)構(gòu)，防止顆粒在平行于基板的方向上不必要地移動。另外，提高耐久性、重復(fù)能力和記憶維持能力(memoryretention)。同時，使基板之間的距離變得均勻，增強了圖像顯示板的強度。
對分隔壁的形成方法沒有特別限定，可采用絲網(wǎng)印刷方法，通過網(wǎng)板將糊反復(fù)涂覆在預(yù)定位置使之重疊；噴砂法，將分隔材料以所需厚度整個地涂在基板上，隨后將抗蝕劑圖案涂覆在需要留下作為隔離物的隔離材料上，之后噴射磨料從隔離物部分的旁邊切割和去除隔離材料；剝離法(lift-off method)(加成法)，在基板上用光敏性樹脂形成抗蝕劑圖案，將糊埋入抗蝕劑凹口之后，去除抗蝕劑；光敏糊方法，將含隔離材料的光敏樹脂組合物施用到基板上，曝光、顯影后得到所需圖案；鑄模成型法，將含隔離材料的糊施用到基板上，隨后壓粘和加壓成型為凹凸結(jié)構(gòu)的模子形成隔離物等。另外，在應(yīng)用鑄模成型法時，也可采用由光敏性樹脂組合物形成的凸紋圖案作為模使用的凸紋模壓加工法(reliefembossing method)。
對于顆粒，球形顆粒由于其流動性而優(yōu)選使用。
平均顆粒直徑d(0.5)優(yōu)選為0.1至50μm，尤其是1至30μm。如果平均顆粒直徑小于該范圍，顆粒的電荷密度過大使得對電極和基板的成像力變得太強；雖然對記憶性有利，但導(dǎo)致在反轉(zhuǎn)電場時跟隨性不好。相反，如果平均顆粒直徑超過該范圍，對跟隨性有利，但記憶性劣化。
對使顆粒帶負電或正電的方法沒有特別限定，可使用電暈放電法、電極注入法、摩擦法等。
優(yōu)選通過吹出法(blow-off method)用載流子測定的顆粒表面電荷密度絕對值是5-150μC/g。如果表面電荷密度的絕對值低于該范圍，對電場變化的響應(yīng)速度就會延遲，而且記憶性劣化。如果表面電荷密度的絕對值超過該范圍，對電極或基板的成像力過強，雖然有利于記憶性，但在轉(zhuǎn)換電場時跟隨性變差。
因為顆粒需要保持電荷，優(yōu)選體積電阻率為1×1010Ω·cm或更高的絕緣顆粒，尤其優(yōu)選體積電阻率為1×1012Ω·cm或更高的絕緣顆粒。
在如上所述通過庫侖力等使顆粒飛行移動以顯示圖像的圖像顯示設(shè)備中，本發(fā)明的特點是使用表面具有微小凹凸的顆粒來顯示圖像。因為在每個顆粒的表面都設(shè)置有微小凹凸，可得到以下性能。
(關(guān)于驅(qū)動電壓)對驅(qū)動電壓影響大的因素有顆粒和電極板之間的分子間力和液體橋接力。如果在顆粒表面設(shè)置微小凹凸，這些附著力被極大地降低，并可降低驅(qū)動電壓。
(關(guān)于顆粒的電荷量)如果在每個顆粒表面設(shè)置微小凹凸，可增加單個顆粒的比表面積。因此，可帶電的位置增加，從而可得到具有充分靜電性的顆粒。另外，微小凹凸在其位置上引起電荷集中(charge concentration)，可得到具有更充分靜電性的單個顆粒。
(關(guān)于白度)如果在每個顆粒的表面設(shè)置微小凹凸，造成入射光不規(guī)則反射，因此在觀察時顆粒顯示白色。
在本發(fā)明中，通過在每個顆粒表面設(shè)置微小凹凸來增加每個顆粒的比表面積，優(yōu)選顆粒的比表面積S(m2/g)和平均顆粒直徑d(0.5)(μm)的乘積(S×d(0.5))是10或更多。
平均顆粒直徑d(0.5)得自顆粒直徑分布，指顆粒直徑大于或小于該值的顆粒量為50％時以μm表示的顆粒直徑值。
在此，上述顆粒直徑分布和平均顆粒直徑可利用激光衍射/散射方法測定。當(dāng)激光射到所要測定的顆粒上時，由于衍射/散射光而在空間上產(chǎn)生光強度分布圖案。該光強度分布圖案對應(yīng)于顆粒尺寸，因此可測定顆粒直徑和顆粒直徑分布。
在本發(fā)明中，規(guī)定通過體積標(biāo)準(zhǔn)分布得到平均顆粒直徑和顆粒直徑分布。具體地，平均顆粒直徑和顆粒直徑分布可利用測量裝置Mastersizer 2000(Malvern Instrument Ltd.)測量，其中沉降在氮氣流中的顆粒通過安裝的分析軟件(基于Mie’s理論的體積標(biāo)準(zhǔn)分布)計算。
對于在每個顆粒表面設(shè)置微小凹凸的方法沒有特別限定，可使用以下方法。
1)顆粒是通過在聚合反應(yīng)時在顆粒內(nèi)部含有揮發(fā)性組分并在聚合反應(yīng)之后去除揮發(fā)性組分而制成。這樣，可將微小凹凸設(shè)置在每個顆粒的表面。
具體地，在聚合反應(yīng)時將沸點高于懸浮聚合反應(yīng)溫度的溶劑如甲苯和二甲苯包在油滴中，在聚合反應(yīng)之后通過加熱去除揮發(fā)性組分，這樣得到多孔顆粒。
2)微小凹凸是通過在聚合顆粒的表面碰撞或滑動高剛性物質(zhì)從而在每個顆粒表面形成微小凹凸而制成。
具體地，使用噴砂法或?qū)⒕酆项w粒與金屬粉末等一起填充在容器中，進一步用油漆搖動器進行振蕩，然后用篩僅收集聚合顆粒的方法，得到在其表面上具有微小凹凸的顆粒。
3)將不確定形狀的聚合部分通過接枝聚合設(shè)置在懸浮聚合得到的每個聚合顆粒的表面。
例如，如日本特開平8-114947號公報所述，在包含主顆粒、可聚合單體、具有可聚合單體骨架的分散劑和可溶性引發(fā)劑的水體系中，在每個主顆粒的表面聚合單體得到具有微小凹凸的顆粒。
4)表面積通過將子顆粒粘附到母顆粒上而增大。
該處理這樣進行將電荷控制劑溶解在溶劑中制成溶液，將子顆粒加入該溶液中，過濾分離子顆粒，干燥過濾的子顆粒。
作為子顆粒，可以使用金屬氧化物如硅石、氧化鈦的微小顆粒。如果使用電荷控制劑對微小顆粒進行表面處理，將電荷控制劑固定在每個微小顆粒的表面以顯示白色，而且可以按所需性質(zhì)使顆粒帶電。
對將子顆粒粘附到每個母顆粒表面的電荷控制劑沒有限制，只要它可溶于溶劑并且可控制它的電荷，優(yōu)選使用可市場獲得的任何電荷控制劑。
例如，使用苯胺黑化合物、樹脂酸改性吖嗪、樹脂酸改性吖嗪化合物、季銨鹽、水楊酸金屬配合物、苯酚縮合物、含金屬的偶氮染料和三苯基甲烷化合物。
另外，可通過選擇所用的電荷控制劑在電荷控制操作的同時進行染色成黑色或黑紫色，這樣可得到具有黑色的用于顯示的微小顆粒。
即，在以上電荷控制劑中，可通過使用其中溶解有苯胺黑化合物、樹脂酸改性吖嗪，樹脂酸改性吖嗪化合物或含金屬的偶氮染料的溶液對顆粒進行染色。
具體地，使用負電荷控制劑如水楊酸金屬配合物、含金屬的偶氮染料，含金屬的(包含金屬離子或金屬原子)的油溶性染料、季銨鹽-基化合物、杯芳烴化合物、含硼化合物(芐基酸硼配合物)和硝基咪唑衍生物。另外，使用正電荷控制劑，包括苯胺黑染料、三苯基甲烷化合物、季銨鹽化合物、聚胺樹脂、咪唑衍生物等。
另外，作為電荷控制劑，可以使用含氮環(huán)狀化合物如吡啶等，和這些衍生物或鹽；和包含各種有機顏料、氟、氯、氮等的樹脂。
作為溶劑，使用任何溶解電荷控制劑和不出現(xiàn)微小顆粒的膨脹和溶解的溶劑，通常優(yōu)選使用醇。
處理方法包括將0.1-10％電荷控制劑加入溶劑中，用混合器等攪拌將它們?nèi)芙?。將如此得到的溶劑進行過濾以去除未溶解組分，并將微小顆粒加入過濾的溶劑中，利用混合器等進一步攪拌。通過過濾從混合溶液中收集微小顆粒，干燥收集的微小顆粒，得到用于圖像顯示的顆粒。
電荷控制劑和著色劑可同時使用。對于著色劑，可使用下述各種有機或無機顏料或染料。
黑色顏料的實例包括炭黑、氧化銅、二氧化錳、苯胺黑和活性碳。
黃色顏料的實例包括鉻黃、鉻酸鋅、鎘黃、黃色氧化鐵、mineralfirst yellow、，鎳鈦黃、臍橙黃、萘酚黃S、漢撒黃G、漢撒黃10G、聯(lián)苯胺黃G、聯(lián)苯胺黃GR、喹啉黃色淀、永久黃NCG和四嗪色淀。
橙色顏料的實例包括紅色鉻黃、鉬橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、Balkan orange、陰丹士林亮橙RK、聯(lián)苯胺橙G和陰丹士林亮橙GK。
紅色顏料的實例包括鐵丹、鎘紅、四氧化三鉛、硫化汞、鎘、永久紅4R、立索爾紅、吡唑啉酮紅、顏料紅、鈣鹽，色淀紅D、亮洋紅6B、曙紅色淀、若丹明色淀B、茜素色淀和亮洋紅3B。
紫色顏料的實例包括錳紫、第一紫B和甲基紫色淀。
藍色顏料的實例包括柏林藍、鈷藍、堿藍色淀、維多利亞藍色淀、酞菁藍、無金屬的酞菁藍、部分氯化酞菁藍、第一天藍和陰丹士林藍BC。
綠色顏料的實例包括鉻綠、氧化鉻、顏料綠B、孔雀綠色淀和最終黃綠G。
填充顏料的實例包括氧化鋇粉末、碳酸鋇、粘土、硅石、白色碳、滑石和礬土白。另外，還有各種顏料如苯胺黑、亞甲藍、玫瑰紅、喹啉黃和群青藍等堿性染料、酸性染料、分散染料、直接染料等。這些著色劑可單獨或兩種或多種結(jié)合使用。
將這樣表面處理的微小顆粒(子顆粒)固定到作為芯的每個母顆粒上，并可施以靜電性和著色。
作為固定方法，可使用濕式處理方法，用粘結(jié)劑樹脂將子顆粒涂覆到每個母顆粒的表面。但在該濕式處理方法中，需要選擇溶劑以防電荷控制劑的重新溶解。因此從簡便角度，優(yōu)選通過干式處理方法將子顆粒固定到每個母顆粒上。
作為干式處理設(shè)備，Hybridizer(Nara Machinery Co.，Ltd.)和MechanoFusion(Hosokawa Micron Co.，Ltd.)是熟知的。它們類型不同，但優(yōu)選使用它們。
優(yōu)選將母顆粒的平均顆粒直徑d1和子顆粒的平均顆粒直徑d2之間的比率(d1/d2)設(shè)定為10或更多。比率d1/d2通常是100或更低。如果比率d1/d2低于10(即，d2較大)，可固定的子顆粒數(shù)目變小，不能實現(xiàn)本發(fā)明的效果。
母顆粒優(yōu)選是圓形，可通過單體聚合反應(yīng)制成。另外，根據(jù)需要，進行分粒操作以控制顆粒尺寸。除此之外，還可通過將樹脂破碎和分粒得到顆粒。
樹脂的典型實例包括聚氨酯樹脂、尿素樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸類聚氨酯樹脂、丙烯酸類聚氨酯硅氧烷樹脂、丙烯酸類聚氨酯氟烴聚合物、丙烯酸類氟烴聚合物、硅氧烷樹脂、丙烯酸類硅氧烷樹脂、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯樹脂、苯乙烯丙烯酸類樹脂、聚烯烴樹脂、丁醛樹脂、偏二氯乙烯樹脂、蜜胺樹脂、酚醛樹脂、氟烴聚合物、聚碳酸酯樹脂、聚砜樹脂、聚醚樹脂和聚酰胺樹脂。為了控制與基板的附著力，尤其優(yōu)選丙烯酸類聚氨酯樹脂、丙烯酸類硅氧烷樹脂、丙烯酸類氟烴聚合物、丙烯酸類聚氨酯硅氧烷樹脂、丙烯酸類聚氨酯氟烴聚合物、氟烴聚合物、硅氧烷樹脂。兩種或多種這些物質(zhì)可混合使用。
適當(dāng)調(diào)節(jié)透明基板和相對基板之間的距離使顆?？梢苿雍捅３謭D像顯示的對比度；但它通常被調(diào)節(jié)在10至5000μm內(nèi)，優(yōu)選在30至500μm內(nèi)。
存在于相對基板之間空間中的顆?？傮w積優(yōu)選為10至80％，更優(yōu)選為10至70％。
本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備可用于移動設(shè)備如筆記本個人計算機、PDAs、便攜式電話等的圖像顯示單元；電子書、電子報紙等的電子紙；公告板如招牌、海報、黑板等；和電子計算器、家用電器產(chǎn)品、自動化器材等的圖像顯示單元。
以下，參考實施例詳細描述本發(fā)明。但本發(fā)明不限于以下實施例。
在以下實施例和比較實施例中，平均顆粒直徑d(0.5)和表面電荷密度的測量進行如下。
(1)平均顆粒直徑d(0.5)(μm)將相應(yīng)顆粒裝入用于測量顆粒直徑分布的裝置(Mastersizer2000，Malvern Instruments Ltd.)中，測量顆粒直徑分布。然后，用附帶的分析軟件確定平均顆粒直徑d(0.5)(μm)(該值是顆粒直徑大于或小于該值的顆粒量為50％時以μm表示對顆粒直徑值)。
(2)比表面積S(m2/g)根據(jù)BET方法測量。
(3)表面電荷密度<吹出測量理論和方法>
在吹出法中，將顆粒和載流子的混合物放入兩端有網(wǎng)的圓柱形容器中，并將高壓氣體從一端吹入以分離顆粒和載流子，并隨后僅將顆粒從網(wǎng)的網(wǎng)眼吹出。此時，與從容器中帶走的顆粒電荷量相同的反極性電荷量留在載流子上。然后，將該電荷的所有電通量收集至法拉第籠，并在電容器上用該電量充電。通過測量電容器兩端的電勢確定顆粒的電荷為Q＝CV(C電容量，V電容器兩端上的電壓)。
作為吹出粉末電荷量的測量儀器，使用由Toshiba Chemical Co.，Ltd.制造的TB-200。采用兩種可帶正電的和可帶負電的載流子-顆粒作為載流子，分別測定每單位面積的電荷密度(單元μC/m2)。即，用PowderTEC Co.，Ltd.的F963-2535作為可帶正電的載流子-顆粒(該載流子的對方帶正電，而它本身往往帶負電)和Powder TEC Co.，Ltd.的F921 2535用作可帶負電的載流子-顆粒(該載流子的對方帶負電荷，而它本身往往帶正電)。顆粒的表面電荷密度得自測定的電荷量，分開測量顆粒的平均顆粒直徑和比重。
<顆粒比重測量方法>
比重使用由Shimadzu Seisakusho Ltd.生產(chǎn)的液體比重計(商標(biāo)名Multi volume Density Meter H1305)測定。
(4)顯示功能的評估通過反復(fù)反轉(zhuǎn)施加于組裝的顯示設(shè)備的500V電勢而重復(fù)黑色/白色的顯示。通過用反射圖像光密度計(RD918，Macbeth Co.，Ltd.)測量白色和黑色的顯示從而對顯示功能進行評估。在這種情況下，對比率指黑色顯示時的反射密度與白色顯示時的反射密度的比率(＝黑色顯示時的反射密度/白色顯示時的反射密度)。
在這種情況下，基于以下標(biāo)準(zhǔn)確定全表面顯示時的不均勻度。
○全表面基本上100％地顯示黑色/白色。
△在黑色顯示時部分地包括細微白色，或在白色顯示時部分地包括細微黑色。
×黑色/白色顯示明顯混合。
另外，基于以下標(biāo)準(zhǔn)確定白色可見性。
○黑色/白色的對比度充分，足以分辯精細圖案。
△黑色/白色的對比度稍顯不足，但在任何情況下都可分辯精細圖案。
×由于黑色/白色對比度不足，難以分辨圖案。
<實施例1>
作為白色顆粒，使用在多孔聚甲基丙烯酸甲酯顆粒中(MBP8，SEKISUI PLASTICS CO.，LTD，平均顆粒直徑d(0.5)為6.1μm)加入0.2wt％疏水硅石(H3004，Hoechst Japan Ltd.)的顆粒。
作為黑色顆粒，使用圓形聚甲基丙烯酸甲酯顆粒(TcchpolymerMBX-5B，SEKISUI PLASTICS CO.，LTD.，平均顆粒直徑d(0.5)為5.6μm)。
顯示設(shè)備制造如下。即，組裝其上具有厚度約500的氧化銦電極(厚度50nm)的一對玻璃基板，用隔片控制基板之間的間隔為100μm。然后，將上述白色顆粒和黑色顆粒填充在玻璃基板之間的空間內(nèi)，并將玻璃基板的外周部分用環(huán)氧粘合劑連接，制成顯示設(shè)備。應(yīng)該注意，白色顆粒和黑色顆粒的混合比例相等，且這些顆粒在玻璃基板之間的填充比率被控制為50vol％。顆粒性能和顯示功能的評估結(jié)果在表1中給出。
<比較實施例1>
圖像顯示設(shè)備按照實施例1的相同方式制成，只是用圓形聚甲基丙烯酸甲酯顆粒(MBX8，SEKISUI PLAS TICS CO.，LTD.，平均顆粒直徑d(0.5)為5.6μm)作為白色顆粒替代多孔聚甲基丙烯酸甲酯顆粒(MBP8，SEKISUI PLASTICS CO.，LTD.，平均顆粒直徑d(0.5)為6.1μm)。顆粒性能和顯示功能的評估結(jié)果在表1中給出。
表1

工業(yè)實用性本發(fā)明涉及圖像顯示設(shè)備中用于圖像顯示的顆粒，其中一種或多種顆粒被密封在其中至少一個是透明的相對基板之間，顆粒飛行移動以顯示圖像，其特征在于每個顆粒表面都具有微小凹凸。在本發(fā)明中，由于使用了上述用于圖像顯示的顆粒，可以實現(xiàn)低驅(qū)動電壓，充分賦予顆粒帶電性，并穩(wěn)定地得到具有充分對比度的良好圖像。
權(quán)利要求
1.圖像顯示設(shè)備中用于圖像顯示的顆粒，其中一種或多種顆粒被密封在其中至少一個是透明的相對基板之間，使顆粒飛行移動以顯示圖像，其特征在于每個顆粒表面都具有微小凹凸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒的比表面積S(m2/g)和平均顆粒直徑d(0.5)(μm)的乘積(S×d(0.5))是10或更多。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的用于圖像顯示的顆粒，其中平均顆粒直徑d(0.5)是0.1-50μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒是通過在聚合反應(yīng)時在每個顆粒內(nèi)部含有揮發(fā)性組分并在聚合反應(yīng)之后通過加熱去除揮發(fā)性組分而制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒是通過在聚合顆粒的表面碰撞或滑動高剛性物質(zhì)從而在每個顆粒表面形成微小凹凸而制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒是通過接枝聚合將不確定形狀的聚合部分設(shè)置在懸浮聚合得到的聚合顆粒的表面而制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的用于圖像顯示的顆粒，其中顆粒是通過將小的子顆粒粘附到大的母顆粒表面而制成。
8.一種圖像顯示設(shè)備，其中一種或多種顆粒被密封在其中至少一個是透明的相對基板之間，由兩個不同電勢的電極向顆粒施加靜電場使顆粒在其中飛行移動以顯示圖像，其特征在于使用表面具有微小凹凸的顆粒。
全文摘要
一種用在圖像顯示裝置中用于顯示圖象的顆粒，該裝置通過將一種或多種顆粒封裝在其中至少一個是透明的相對基板之間并使它們飛行而顯示圖像，該顆粒表面具有微小凹凸。一種圖像顯示裝置，將一種或多種顆粒封裝在其中至少一個是透明的相對基板之間并由兩個不同電勢的電極向顆粒施加電場使它們飛行以顯示圖像，該裝置包括表面具有微小凹凸的顆粒。
文檔編號G02F1/167GK1656418SQ03811960
公開日2005年8月17日 申請日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者高木光治, 村田和也, 二瓶則夫, 藥師寺學(xué), 北野創(chuàng), 增田善友, 川越隆博 申請人:株式會社普利司通