CN1934494A - 信息显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种信息显示装置,该装置是在至少一方透明的对置基板间封入显示介质(粒子组或粉流体),对显示介质(粒子组或粉流体)施加电场,使显示介质(粒子组或粉流体)移动来显示图像等信息的信息显示装置,其特征在于,在利用密封剂将至少一方为树脂之类具有挠性的基板与另一方基板之间密封的密封剂配置部处的至少一方基板表面上设置分隔壁。由此使该装置能确保可耐高施加电压的适当的缝隙,且能适当地防止信息显示用面板的破坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息显示装置,该装置是在至少一方透明的对置基板间封入显示介质(粒子组或粉流体),对显示介质(粒子组或粉流体)施加电场,使显示介质(粒子组或粉流体)移动来显示图像等信息。
背景技术
迄今为止,作为替代液晶(LCD)的信息显示装置,提出了利用电泳方式、电致发光显示方式、热方式、双色粒子旋转方式等技术的信息显示装置。
与LCD比较,上述现有技术具有能得到接近普通印刷品的大视野角、电消耗小、具有存储功能等优点,因此考虑将其作为能用于下一代廉价的信息显示装置的技术,期待着能够应用与便携终端用信息显示、电子纸等。特别是在最近,提出将由分散粒子和着色溶液组成的分散液进行微囊化,并将其配置在对置基板间的电泳方式。
但是,在电泳方式中,由于粒子在液体中泳动,因此存在液体的粘性阻力导致应答速度迟缓的问题。而且,由于将氧化钛等高比重的粒子分散在低比重的溶液中,所以,存在容易沉降、难以维持分散状态的稳定性、反复重写图像等信息时的显示稳定性欠缺的问题。即使通过微囊化使单元(cell)尺寸处于微胶囊水平,也只是在表面上使上述缺点不容易表现出来,并没有解决任何本质问题。
另一方面,相对于利用在溶液中的行为的电泳方式,首次提出了不使用溶液,将导电性粒子和电荷传递层组合入基板的一部分的方式(例如,赵国来、另外3人、“新型墨水显示设备(I)”、1999年7月21日、日本图像学会年度大会(第83届)“Japan Hardcopy’99”论文集、p.249-252)。但是,也存在以下问题:由于配置电荷传递层、及电荷发生层,使结构复杂化,同时,由于难以将电荷恒量地注入导电性粒子,所以,欠缺稳定性。
作为解决上述各种问题的方法之一,已知一种具有信息显示用面板的信息显示装置,所述信息显示面板是在前面基板和背面基板之间形成以隔板彼此隔开的单元,单元内封入显示介质(粒子组或粉流体),对显示介质(粒子组或粉流体)施加电场,通过库仑力等使粒子(构成粒子组或粉流体的粒子)移动来显示图像等信息。
上述的信息显示装置通常具有利周密封剂密封前面基板和背面基板之间的最边缘部的密封剂配置部。即,如图7(a)所示,在背面基板51上,在用于形成单元52的隔板53中的最外周隔板53与密封剂密封用的凸缘54之间配置密封剂配置部55。如图7(b)中显示的图7(a)的A部的横截面所示,用于配置该密封剂56的密封剂配置部55的宽度相对于高度约为50μm的隔板53和凸缘54为2mm左右。
因此,在使用玻璃基板之类无挠性的基板作为前面基板57的情况下,如图7(c)所示,即使在密封剂配置部55配置密封剂56,利用挤压头(ram head)58挤压,将前面基板57粘合在背面基板51上,前面基板57也不弯曲。但是,在使用树脂基板之类具有挠性的基板作为前面基板57的情况下,如图7(d)所示,在密封剂配置部55上配置密封剂56,并利用挤压头58挤压使前面基板57粘合在背面基板51上时,在该密封剂配置部55的部分前面基板57在挤压时发生变形,出现上下基板间的缝隙不均匀的问题。而且,密封剂56的固化收缩有可能产生应力。结果如图7(e)所示,由于漏电(tracking)引起的密封剂56碳化,形成导电通路59,存在破坏信息显示用面板的问题。
发明内容
本发明的目的是提供能解决上述问题的信息显示装置,该显示装置能确保可耐高施加电压的适当的缝隙,且能适当地防止信息显示用面板的破坏。
本发明的信息显示装置是在至少一方透明的对置基板间封入显示介质(粒子组或粉流体),对显示介质(粒子组或粉流体)施加电场,使显示介质(粒子组或粉流体)移动显示图像等信息的信息显示装置,其特征在于,在利用密封剂将至少一方具有挠性的基板与另一方基板之间密封的密封剂配置部处的至少一方基板表面上设置分隔壁(spacer)。
另外,作为本发明的信息显示装置的优选例,可以举出在基板上设置用于在基板间形成单元而设置的隔板的同时制成分隔壁而构成的装置。另外,作为本发明的信息显示装置的优选例还可以举出分隔壁在基板上的总面积是基板上的密封剂配置部的0.5~50%而构成的装置。
附图说明
[图1]本发明的信息显示装置中使用的信息显示用面板的驱动方法之一例的示意图。
[图2]本发明的信息显示装置中使用的信息显示用面板的驱动方法的其他例的示意图。
[图3]本发明的信息显示装置中使用的信息显示用面板的结构之一例的示意图。
[图4](a)、(b)分别表示用于说明本发明的信息显示装置之一例的结构图。
[图5]是用于说明本发明的信息显示装置的其他例的图。
[图6]本发明的信息显示装置中使用的信息显示面板的隔板形状之一例的示意图。
[图7](a)~(e)分别用于说明现有信息显示装置中的问题。
具体实施方式
首先,对利用粒子组的本发明信息显示装置的信息显示用面板的基本结构进行说明。在本发明使用的信息显示用面板中,对封入2张对置基板间的粒子组施加电场。带电成低电位的粒子组在库仑力等的作用下沿着被赋予的电场方向被吸引到高电位一侧,而带电成高电位的粒子组在库仑力等的作用下被吸引到低电位一侧,上述粒子组随着电位切换产生的电场方向的变化而往复运动,从而进行图像等信息显示。所以,为了使粒子组均匀地移动,且能保持重复或保存时的稳定性,需要对信息显示用面板进行设计。此处,构成粒子组的粒子受到的力除粒子之间因库仑力而彼此吸引的力以外,还包括与电极或基板的电镜像力、分子间力、液体交联力、重力等。
基于图1(a)、(b)~图3(a)、(b),说明作为本发明对象的信息显示用面板的例子。
在图1(a)、(b)所示的例子中,使由1种以上粒子构成的至少2种或2种以上光学反射率以及带电特性不同的显示介质3(此处表示由粒子组组成的白色显示介质3W和由粒子组组成的黑色显示介质3B)对应于从基板1、2的外部施加的电场与基板1、2垂直地移动,使观察者识别黑色显示介质3B进行黑色显示,或使观察者识别白色显示介质3W进行白色显示。另外,在图1(b)所示的例子中,除图1(a)所示的例子以外,还在基板1、2之间,例如格子状设置隔板4,形成单元。在图1(b)中,省略近端的隔板。
在图2(a)、(b)所示的例子中,在设置在基板1上的电极5与设置在基板2上的电极6之间施加电压,使由1种以上粒子构成的2种以上光学反射率以及带电特性不同的显示介质3(此处表示由粒子组组成的白色显示介质3W和由粒子组组成的黑色显示介质3B)对应于产生的电场与基板1、2垂直地移动,使观察者识别黑色显示介质3B进行黑色显示,或使观察者识别白色显示介质3W进行白色显示。另外,在图2(b)所示的例子中,除图2(a)所示的例子以外,还在基板1、2之间,例如格子状设置隔板4,形成单元。在图2(b)中,省略近端的隔板。
在图3(a)、(b)所示的例子中,在设置在基板1上的电极5与电极6之间施加电压,使由1种以上粒子构成的1种以上具有光学反射率以及带电特性的显示介质3(此处表示由粒子组组成的白色显示介质3W)对应于产生的电场与基板1、2平行地移动,使观察者识别白色显示介质3W进行白色显示,或使观察者识别电极6或基板1的颜色进行电极6或基板1的颜色显示。另外,在图3(b)所示的例子中,除图3(a)所示的例子以外,在基板1、2之间,例如以格子状设置隔板4,形成单元。在图3(b)中,省略近端的隔板。
上述说明由同样适用于分别将由粒子组组成的白色显示介质3W置换成由粉流体组成的白色显示介质、将由粒子组组成的黑色显示介质3B置换成由粉流体组成的黑色显示介质的情况。
图4(a)、(b)是分别说明本发明的信息显示装置之一例的结构图,图4(a)表示其信息显示用面板的平面图,图4(b)表示图4(a)所示例子中的A部的横截面。在图4(a)、(b)所示的例子中,作为构成信息显示装置的信息显示用面板之一例是将白色粒子组(或白色粉流体)3W和黑色粒子组(或黑色粉流体)3B封入都为树脂制的背面基板1和前面基板2之间的背面基板1上由隔板4形成的单元11内部而构成的。另外,还可以如下构成:在背面基板1上设置将密封剂13配置在隔板4中最外周的隔板4与密封剂密封用凸缘12之间的密封剂配置部14。而且,本发明除上述结构以外,还可以在背面基板1上的密封剂配置部14上设置多个分隔壁15形成信息显示用面板。
在本例中,对分隔壁15的形状、大小等没有特别限定,作为其中一例,可以举出点状分隔壁,其直径为200μm,几乎与单元11的边长相同,高为50μm,几乎与隔板4相同。分隔壁15的数量如果过少,则无法发挥树脂基板的强化作用,如果过多,则妨碍密封剂13的作用,因此,优选按分隔壁15在背面基板1上的总面积为背面基板1上的密封剂配置部14的0.5~50%形成的结构。另外,分隔壁15的材料只要是绝缘体即可,任何材料都可以。而且,对分隔壁15的制作方法没有特别限定,可以与隔板4同时制作,例如,利用光刻法制作隔板4的情况下,优选同时利用光刻法制作分隔壁15。
在上述本发明中的信息显示用面板中,使用树脂制的前面基板2时,通过在背面基板1上的密封剂配置部14上设置分隔壁15,可以与玻璃基板的情形同样地防止挤压时树脂制的前面基板2的弯曲。因此,能在背面基板1与前面基板2之间确保可耐受2kv/mm(100V/50μm)高施加电压的适当缝隙,并能适当地防止信息显示用面板的损坏。而且,能提高信息显示用面板的耐湿性。
图5是用于说明本发明的信息显示装置的其他示例的图。在图5所示的例子中,将本发明用作IC卡用分段面板(segment panel)。在图5所示的例子中,首先,准备预先形成分段显示部(segment display)21与分段配线(segment wiring)22的背面基板1,同时,准备预先形成了公共配线(common wiring)23、隔板4、密封剂配置部14上的多个点状分隔壁15以及凸缘12的前面基板2。此处,利用光刻法同时制作隔板4、分隔壁15以及凸缘12。然后,以在密封剂配置部14上配置了密封剂13的状态下粘合背面基板1和前面基板2。需要说明的是,前面基板2的公共配线23与背面基板1的分段配线22利用银糊剂连接。如图5中A部的放大图所示,将分隔壁15均匀地配置在密封剂13上,由此可以得到强化了树脂基板的IC卡用分段面板。
首先对构成本发明的信息显示装置的各部件进行详细说明。
关于基板,至少一方基板是能从装置外侧确认粒子组或粉流体的颜色的透明的前面基板2,优选可见光透射率高且耐热性良好的材料。背面基板1可以是透明的,也可以是不透明的。如果列举基板材料,则可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、丙烯酸树脂等聚合物片材、或金属片材之类具有挠性的材料,以及玻璃、石英等无挠性的无机片材。基板的厚度优选为2~400μm,进一步优选为5~300μm,如果过薄,则难以确保强度、基板间的间隔均一性,如果厚度超过400μm,则弯曲产生的应力变强,不利于电极的连接。
作为在信息显示用面板上设置电极时的电极形成材料,可以举出铝、银、镍、铜、金等金属类、或ITO、氧化铟、导电性氧化锡、导电性氧化锌等导电金属氧化物类、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电性高分子类,从中适当选择使用。作为电极的形成方法,可以使用溅射法、真空蒸镀法、CVD(化学蒸镀)法、涂布法等将上述列举的材料形成薄膜状的方法,或在溶剂或合成树脂粘合剂中混合导电剂进行涂布的方法。识别侧(显示面侧)基板上设置的电极必须是透明的,但背面基板侧上设置的电极不必是透明的。任一种情况下都可以适当使用能形成图案的具有导电性的上述材料。另外,电极厚度只要能够确保导电性、不影响透光性即可,可以为3~1000nm、优选为5~400nm。设置在背面基板侧的电极的材质或厚度等与上述显示侧基板上设置的电极相同,但不必为透明。另外,上述情况下的外部电压输入功率可以叠加直流或交流。
对于依需要设置在基板上的隔板4而言,其形状根据显示涉及的显示介质的种类进行适当设定,不能一概而论,隔板的宽度为2~100μm、优选为3~50μm,隔板的高度为10~500μm、优选为10~200μm。另外,形成隔板时,可以采用以下方法:在对置的两基板上分别形成凸缘后进行接合的双凸缘法,以及仅在一张基板上形成凸缘的单凸缘法。本发明中,可以适当采用任一种方法。
由上述凸缘构成的隔板所形成的单元,如图6所示,从基板平面方向观察,其形状可以举出四边形、三角形、线状、圆形、六边形,作为配置方式,可以举出格子状、蜂窝状或网格状。可以尽可能缩小相当于从显示侧观察到的隔板截面部分的部分(显示单元的框部面积),增加信息显示的鲜锐度。此处,如果列举隔板的形成方法,则可以举出金属模转印法、丝网印刷法、喷砂法、光刻法、添加法。其中,优选采用使用抗蚀剂膜的光刻法或金属模转印法。
接下来,对构成本发明的信息显示装置中使用的粒子组的粒子进行说明。本发明的粒子,与以往相同,可以根据需要在作为其主要成分的树脂中含有带电控制剂、着色剂、无机添加剂等。
下面列举树脂、带电控制剂、着色剂、其他添加剂。
作为树脂的例子,可以举出聚氨酯树脂、尿素树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、丙烯酸聚氨酯硅树脂、丙烯酸聚氨酯氟树脂、丙烯酸氟树脂、硅树脂、丙烯酸硅树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯丙烯酸树脂、聚烯烃树脂、丁醛树脂、偏氯乙烯树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂等,也可以将2种或2种以上混合使用。从控制与基板的附着力方面考虑,特别优选丙烯酸聚氨酯树脂、丙烯酸硅树脂、丙烯酸氟树脂、丙烯酸聚氨酯硅树脂、丙烯酸聚氨酯氟树脂、氟树脂、硅树脂。
作为带电控制剂,没有特别限定,作为负带电控制剂,例如可以举出水杨酸金属配位化合物、含金属偶氮染料、含金属(包括金属离子或金属原子)的油溶性染料、季铵盐类化合物、杯芳烃化合物、含硼化合物(苯甲酸硼配位化合物)、硝基咪唑衍生物等。作为正带电控制剂,例如可以举出苯胺黑染料、三苯基甲烷类化合物、季铵盐类化合物、聚胺树脂、咪唑衍生物等。除此之外,也可以使用超微粒二氧化硅、超微粒氧化钛、超微粒氧化铝等金属氧化物、吡啶等含氮环状化合物及其衍生物或盐、各种有机颜料、含有氟、氯、氮等的树脂等作为带电控制剂。
作为着色剂,可以使用以下列举的各种颜色的有机或无机颜料、染料。
作为黑色着色剂,有炭黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、活性炭等。
作为蓝色着色剂,有C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15、深蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、酞菁蓝部分氯化物、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC等。
作为红色着色剂,有铁丹(Bengala)、镉红、铅丹、硫化汞、镉、永久红4R、立索尔红(Lithol red)、吡唑啉酮红、沃丘格红、钙盐、色淀红D、亮胭脂红(Brilliant carmine)6B、曙红色淀、罗丹明色淀B、茜素色淀、亮胭脂红3B、C.I.颜料红2等。
作为黄色着色剂,有铬黄、锌黄、镉黄、黄色氧化铁、矿物坚牢黄、镍钛黄、橙黄、萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永久黄NCG、酒石黄色淀、C.I.颜料黄12等。
作为绿色着色剂,有铬绿、氧化铬、颜料绿B、C.I.颜料绿7、孔雀石绿色淀、最终黄绿色G等。
作为橙色着色剂,有红色铬黄、钼橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、巴尔干橙、阴丹士林亮橙RK、联苯胺橙G、阴丹士林亮橙GK、C.I.颜料橙31等。
作为紫色着色剂,有锰紫、坚牢紫B、甲基紫色淀等。
作为白色着色剂,有锌白、氧化钛、锑白、硫化锌等。
作为体质颜料,有重晶石粉、碳酸钡、粘土、二氧化硅、白炭黑、滑石、氧化铝白等。另外,作为碱性、酸性、分散、直接染料等各种染料,有苯胺黑、亚甲基蓝、玫瑰红、喹啉黄、颜料蓝等。
作为无机类添加剂的例子,可以举出氧化钛、锌白、硫化锌、氧化锑、碳酸钙、铅白、滑石、二氧化硅、硅酸钙、氧化铝白、镉黄、镉红、镉橙、钛黄、深蓝、群青、钴蓝、钴绿、钴紫、氧化铁、炭黑、锰铁素体黑、钴铁素体黑、铜粉、铝粉等。
上述颜料和无机类添加剂,可以单独使用,也可以多种组合使用。其中,作为黑色颜料特别优选炭黑,白色颜料特别优选氧化钛。
另外,构成本发明使用的粒子组的粒子的平均粒径d(0.5)优选均匀地分布在0.1~50μm的范围内。如果平均粒径d(0.5)大于上述范围,则缺乏显示上的鲜锐度,如果小于上述范围,则由于粒子间的凝集力变得过大,因此妨碍粒子移动。
而且,在本发明中,对于各粒子组的粒径分布,用下式表示的粒径分布Span不足5、优选不足3。
Span=(d(0.9)-d(0.1))/d(0.5)
(其中,d(0.5)为用μm表示的粒径数值,粒子中的50%大于该粒径,50%小于该粒径;d(0.1)为用μm表示的粒径数值,粒径低于上述数值的粒子比率为10%;d(0.9)为用μm表示的粒径数值,粒径低于上述数值的粒子比率为90%。)
通过使Span在5或5以下的范围内,使各粒子的尺寸一致,粒子能够均匀地移动。
而且,对于各粒子的关系,使所使用的粒子内粒径最小的粒子的d(0.5)相对于粒径最大的粒子的d(0.5)的比例为50或50以下、优选为10或10以下非常重要。即便减小粒径分布Span,也由于带电特性彼此不同的粒子分别向相反方向移动,所以优选粒子大小彼此接近,每当量的粒子能可以分别容易地向相反方向移动,故粒径分布为上述范围。
另外,上述粒径分布及粒径可以采用激光衍射/散射法等求出。如果对作为测定对象的粒子照射激光,则在空间内形成衍射/散射光的光强度分布图案,由于上述光强度图案与粒径存在对应关系,因此可以测定粒径及粒径分布。
此处,本发明的粒径及粒径分布由体积基准分布得到。具体而言,可以使用Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.)测定仪,在氮气流中投入粒子,用附带的解析软件(基于采用Mie理论的体积基准分布的软件),测定粒径及粒径分布。
下面对本发明的信息显示装置中使用的粉流体进行说明。
本发明中的“粉流体”是不凭借气体的力或液体的力而显示出自身流动性、兼具流体和粒子的特性的两者中间状态的物质。例如,液晶定义为液体和固体的中间相,具有作为液体特征的流动性和作为固体特征的各向异性(光学性质)(平凡社:大百科词典)。另外,粒子的定义为即使为可忽略的大小也具有有限质量的物体,受到重力的影响(丸善:物理学词典)。此处,即使粒子也存在称为气固流动层体(gas-solid fluidized body)、液固流动体(liquid-solid fluidized body)的特殊状态,如果从底板对粒子喷流气体,则对应于气体的速度对粒子施加向上的力,该力与重力平衡时,处于能够像流体那样容易地流动的状态的粒子称为气固流动层体,同样地利用流体使其流动化的状态称为液固流动体(平凡社:大百科词典)。如上所述,气固流动层体或液固流动体为利用气体或液体的流动的状态。本发明中,能够特异性地制成不依赖于上述气体的力、也不依赖于液体的力而显示自身流动性的状态的物质,将其定义为粉流体。
即,本发明中的粉流体与液晶(液体和固体的中间相)的定义相同,是处于兼具粒子和液体两种特性的中间状态、极难受到作为上述粒子的特征的重力影响、显示高流动性的特异状态的物质。上述物质可以以气溶胶状态、即能以固体状或液体状物质作为分散质稳定地漂浮在气体中的分散体系的状态获得,本发明的信息显示装置中以固体状物质作为分散质。
作为本发明对象的信息显示装置,在至少一方透明的对置基板间封入粉流体,该粉流体处于在将固体粒子作为分散质稳定地漂浮在气体中的气溶胶状态下显示高流动性,上述粉流体在施加低电压时容易在库仑力等的作用下稳定地移动。
本发明中使用的粉流体,如上所述,是即不依赖气体的力、也不依赖于液体的力而显示出自身流动性、兼具流体和粒子的特性的处于两者中间状态的物质。上述粉流体特别是可以处于气溶胶状态,本发明的信息显示装置中,可以在固体状物质作为分散质比较稳定地漂浮在气体中的状态下使用该粉流体。
气溶胶状态的范围优选为粉流体最大漂浮时的表观体积为未漂浮时的2倍以上、更优选为2.5倍以上、特别优选为3倍以上。上限没有特别限定,优选为12倍以下。
如果粉流体在最大漂浮时的表观体积小于未漂浮时的2倍,则显示上的控制变难;如果大于12倍,则将粉流体封入装置内时发生过度漂浮等操作上的不便。另外,最大漂浮时的表观体积如下所述地进行测定。即,将粉流体放入可透过粉流体进行观察的密闭容器内,使容器本身振动或落下,制成最大漂浮状态,从容器外侧测定此时的表观体积。具体而言,在直径(内径)6cm、高度10cm的聚丙烯制带盖容器(商品名I-BOY:AS ONE(株)制)中,作为未漂浮时的粉流体,放入相当于1/5体积的粉流体,将容器放在振荡机内,在6cm的距离内以3次往复/sec的速度振荡3小时。以振荡刚刚停止后的表观体积作为最大漂浮时的表观体积。
另外,在本发明中,优选粉流体表观体积的时间变化满足下式。
V10/V5>0.8
此处,V5为从最大漂浮时开始5分钟后的表观体积(cm3),V10为从最大漂浮时开始10分钟后的表观体积(cm3)。另外,本发明的信息显示装置优选使粉流体的表观体积的时间变化V10/V5大于0.85,特别优选大于0.9。V10/V5为0.8以下时,与使用通常所谓的粒子时同样,无法确保本发明的高速应答、显示耐久性效果。
另外,构成粉流体的粒子物质的平均粒径(d(0.5))优选为0.1~20μm、更优选为0.5~15μm、特别优选为0.9~8μm。如果小于0.1μm,则显示上的控制变难;如果大于20μm,则欠缺显示鲜锐度。另外,构成粉流体的粒子物质的平均粒径(d(0.5))与以下粒径分布Span中的d(0.5)相同。
构成粉流体的粒子物质优选使下式所示的粒径分布Span不足5,更优选不足3。
粒径分布Span=(d(0.9)-d(0.1))/d(0.5)
此处,d(0.5)是用μm表示的粒径数值,构成粉流体的粒子物质的50%大于该粒径,50%小于该粒径;d(0.1)是用μm表示的粒径数值,该值以下的构成粉流体的粒子物质的比率为10%;d(0.9)是用μm表示的粒径数值,该值以下的构成粉流体的粒子物质的比率为90%。通过使构成粉流体的粒子物质的粒径分布Span为5以下,能够使尺寸一致,产生均一的粉流体移动。
另外,以上粒径分布及粒径可以由激光衍射/散射法等求出。如果对作为测定对象的粉流体照射激光,则在空间内形成衍射/散射光的光强度分布图案,由于上述光强度图案与粒径存在对应关系,因此可以测定粒径及粒径分布。该粒径及粒径分布可以由体积基准分布得到。具体而言,使用Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.)测定仪,在氮气流中投入粉流体,可以用附带的解析软件(基于采用Mie理论的体积基准分布的软件)进行测定。
粉流体的制备可以将必需的树脂、带电控制剂、着色剂、其他添加剂混炼,进行粉碎;也可以由单体聚合而成;也可以将现有粒子用树脂、带电控制剂、着色剂、其他添加剂被覆。下面列举构成粉流体的树脂、带电控制剂、着色剂、其他添加剂。
作为树脂的例子,可以举出聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、硅树脂、尼龙树脂、环氧树脂、苯乙烯树脂、丁醛树脂、偏氯乙烯树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、氟树脂等,也可以将2种或2种以上混合使用,从控制与基板的附着力方面考虑,特别优选丙烯酸聚氨酯树脂、丙烯酸聚氨酯硅树脂、丙烯酸聚氨酯氟树脂、聚氨酯树脂、氟树脂。
作为带电控制剂的例子,在赋予正电荷的情况下,可以举出季铵盐类化合物、苯胺黑染料、三苯基甲烷类化合物、咪唑衍生物等;赋予负电荷的情况下,可以举出含金属偶氮染料、水杨酸金属配位化合物、硝基咪唑衍生物等。
作为着色剂,可以使用以下列举的各种颜色的有机或无机的颜料、染料。
作为黑色着色剂,有炭黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、活性炭等。
作为蓝色着色剂,有C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15、深蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、酞菁蓝部分氯化物、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC等。
作为红色着色剂,有铁丹(Bengala)、镉红、铅丹、硫化汞、镉、永久红4R、立索尔红(Lithol red)、吡唑啉酮红、沃丘格红、钙盐、色淀红D、亮胭脂红(Brilliant carmine)6B、曙红色淀、罗丹明色淀B、茜素色淀、亮胭脂红3B、C.I.颜料红2等。
作为黄色着色剂,有铬黄、锌黄、镉黄、黄色氧化铁、矿物坚牢黄、镍钛黄、橙黄、萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永久黄NCG、酒石黄色淀、C.I颜料黄12等。
作为绿色着色剂,有铬绿、氧化铬、颜料绿B、C.I.颜料绿7、孔雀石绿色淀、最终黄绿色G等。
作为橙色着色剂,有红色铬黄、钼橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、巴尔干橙、阴丹士林亮橙RK、联苯胺橙G、阴丹士林亮橙GK、C.I.颜料橙31等。
作为紫色着色剂,有锰紫、坚牢紫B、甲基紫色淀等。
作为白色着色剂,有锌白、氧化钛、锑白、硫化锌等。
作为体质颜料,有重晶石粉、碳酸钡、粘土、二氧化硅、白炭黑、滑石、氧化铝白等。另外,作为碱性、酸性、分散、直接染料等各种染料,有苯胺黑、亚甲基蓝、玫瑰红、喹啉黄、深蓝色等。
作为无机类添加剂的例子,可以举出氧化钛、锌白、硫化锌、氧化锑、碳酸钙、铅白、滑石、二氧化硅、硅酸钙、氧化铝白、镉黄、镉红、镉橙、钛黄、深蓝、群青、钴蓝、钴绿、钴紫、氧化铁、炭黑、锰铁素体黑、钴铁素体黑、铜粉、铝粉等。
上述颜料和无机类添加剂,可以单独使用,也可以多种组合使用。其中,作为黑色颜料特别优选炭黑,白色颜料特别优选氧化钛。
但是,即使不费力地混炼上述材料,对上述材料实施被覆等,也无法制备显示气溶胶状态的粉流体。显示气溶胶状态的粉流体的特定制法没有规定,举例如下。
首先,可以在构成粉流体的粒子物质表面固附平均粒径为20~100nm、优选为20nm~80nm的无机微粒。而且,还可以利用硅油处理上述无机微粒。此处,作为无机微粒,可以举出二氧化硅(silica)、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氧化铈、氧化铁、氧化铜等。固附上述无机微粒的方法是重要的,例如可以使用Hybridizer(奈良机械制作所(株)制)或Mechanofusion(HOSOKAWAMICRON(株)制)等装置,在某一限定条件下(例如处理时间)制备呈气溶胶状态的粉流体。
而且,本发明中,控制包围基板间的显示介质(粒子组或粉流体)的空隙部分的气体是重要的,有助于提高显示稳定性。具体而言,对于空隙部分的气体的湿度,使25C下的相对湿度为60%RH或60%RH以下、优选为50%RH或50%RH以下、更优选为35%RH或35%RH以下是重要的。
上述空隙部分在图1~图3中是指从包围对置基板1、基板2中的部分中减去电极5、6、显示介质(粒子组或粉流体)3的占有部分、隔板4(设置隔板的情形)的占有部分、显示用面板密封部分后的所谓显示介质(粒子组或粉流体)接触的气体部分。
空隙部分的气体只要在上述湿度区域内即可,对其种类无限制,优选干燥空气、干燥氮气、干燥氩气、干燥氦气、干燥二氧化碳、干燥甲烷等。上述气体必须封入显示用面板内以保持其湿度,例如,在规定湿度环境下进行显示介质(粒子组或粉流体)的填充、显示用面板的组装等,而且,使用防止湿度从外部侵入的密封材料、密封方法非常重要。
本发明的信息显示用面板中的基板和基板的间隔只要是显示介质(粒子组或粉流体)能够移动、能够维持对比度的间隔即可,通常调整为10~5000μm、优选为10~500μm。
对置基板间的空间内的显示介质(粒子组或粉流体)的体积占有率优选为5~70%,进一步优选为5~60%。超过70%的情况下,妨碍显示介质(粒子组或粉流体)的移动,不足5%的情况下,对比度容易变得不清楚。
下面给出实施例以及比较例,更具体地说明本发明。但是,本发明并不限定于以下实施例。
<实施例1>
根据上述方法制作信息显示装置的信息显示用面板。制作时使用聚碳酸酯制基板作为背面基板1和前面基板2,利用光刻法在背面基板1上形成隔板4、凸缘12时,通过在光刻用掩模上形成点状分隔壁用图像,与隔板4、凸缘12同时在密封剂配置部14上形成分隔壁15,粘合背面基板1和前面基板2,从而制作信息显示用面板。而且,计算出了粘合叠层背面基板1和前面基板2时的挤压压力和基板间的短路(short)发生频率(%)。结果如表1所示。
<比较例1>
与实施例1同样地制作信息显示用面板。但是,与实施例1不同的是在密封剂配置部14上不形成分隔壁15。而且,与实施例1相同,计算出了叠层时的挤压压力和基板间的短路发生频率(%)。结果如表1所示。
[表1]
实施例1 | 比较例1 | |
制作方法 | 在形成隔板时的光刻用掩模上形成点状分隔壁用图案 | 无点状分隔壁 |
基板材料 | 聚碳酸酯 | 聚碳酸酯 |
叠层时的压力和基板间的短路发生频率(%) | ||
5MPa | 小于或等于0.001 | 小于或等于0.001 |
10MPa | 小于或等于0.001 | 0.5 |
50MPa | 小于或等于0.001 | 大于或等于1 |
由表1的结果可知,在密封剂配置部14上形成分隔壁15进行叠层的实施例1与不使用分隔壁15进行叠层的比较例1比较,即使提高挤压压力,基板间也不发生短路。
产业上的可利用性
本发明的信息显示装置优选用于笔记本电脑、PDA、手机、便携式终端等可移动机器的显示部,电子书、电子报纸等电子纸张,看板、招贴、黑板等启示板,台式电子计算器、家电产品、汽车用品等的显示部,点卡、IC卡等卡显示部,电子广告、电子POP、电子股票、电子标签、电子乐谱、RF-ID机器的显示部等。
Claims (3)
1、一种信息显示装置,该装置是在至少一方透明的对置基板间封入显示介质(粒子组或粉流体),对显示介质(粒子组或粉流体)施加电场,使显示介质(粒子组或粉流体)移动来显示图像等信息的信息显示装置,其特征在于,在利用密封剂将至少一方具有挠性的基板与另一方基板之间密封的密封剂配置部处的至少一方基板表面上设置分隔壁。
2、如权利要求1所述的信息显示装置,其特征在于,分隔壁是在将用于在基板间形成单元而设置的隔板设置在基板上的同时制成的。
3、如权利要求1或2所述的信息显示装置,其特征在于,分隔壁在基板上的总面积为基板上的密封剂配置部的0.5~50%。
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