图像显示介质驱动器、图像显示装置、以及图像显示介质驱动方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210189726.5

申请日:

2012.06.08

公开号:

CN103135308A

公开日:

2013.06.05

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

登录超时

IPC分类号:

G02F1/167; G09G3/34

主分类号:

G02F1/167

申请人:

富士施乐株式会社

发明人:

诹访部恭史; 阿部昌昭; 町田义则; 森山弘朗

地址:

日本东京

优先权:

2011.11.29 JP 2011-260415

专利代理机构:

北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112

代理人:

宋丹氢;张天舒

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内容摘要

一种图像显示介质驱动器,包括:电压施加装置,其在显示图像的图像显示介质中的一对基板之间施加电压,该图像显示介质包括多组有色颗粒,该多组有色颗粒按每组不同颜色着色,至少一个基板具有透明特性,当依据绝对值该电压等于或高于门限电压时,各有色颗粒移动,其中每组的门限电压不同;以及,控制器,其基于显示图像所使用的最后图像信息,该控制器为各组有色颗粒确定该有色颗粒所在的基板,以及,当有色颗粒在一对基板中的两个基板上都有时,控制器控制电压施加装置,以施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在一个基板上的任一有色颗粒的门限电压更小,以及,在从该一个基板朝另外基板侧的方向施加该较小电压。

权利要求书

权利要求书一种图像显示介质驱动器,包括:
电压施加装置,其在图像显示介质的一对基板之间施加电压,所述图像显示介质基于图像信息显示图像,所述图像显示介质包括封在所述一对基板之间、按每组不同颜色着色的多组有色颗粒,至少一个所述基板具有透明特性,当依据绝对值所述电压等于或高于每组不同的门限电压时,各组有色颗粒移动;以及
控制器,其基于显示图像所使用的最后图像信息,为各组有色颗粒确定有色颗粒所在的基板,以及,当有色颗粒在一对基板中的两个基板上都有时,所述控制器控制所述电压施加装置,以施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在一个基板上的任一有色颗粒的门限电压更小,以及,从该一个基板朝另外基板侧的方向上施加该较小电压。
根据权利要求1所述的图像显示介质驱动器,
其中,当所述有色颗粒只在所述一对基板中的一个基板时,所述控制器控制所述电压施加装置,以从所述另外基板朝该一个基板侧的方向施加电压。
根据权利要求1所述的图像显示介质驱动器,
其中,所述控制器控制所述电压施加装置,施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在所述一对基板中的一个基板上的任一有色颗粒的门限电压更小,从所述一个基板朝另外基板侧的方向施加该电压;以及,施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在所述另外基板上任一有色颗粒的门限电压更小,从所述另外基板朝所述一个基板侧的方向施加该电压。
一种图像显示装置,包括:
图像显示介质,其包括封在一对基板之间、按不同颜色着色的多组有色颗粒,所述多组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压,至少一个所述基板具有透明特性;以及
根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的图像显示介质驱动器。
一种图像显示介质驱动方法,包括:
在图像显示介质的一对基板之间施加电压,该图像显示介质基于图像信息显示图像,所述图像显示介质包括封在所述一对基板之间、按每组不同颜色着色的多组有色颗粒,至少一个所述基板具有透明特性,当依据绝对值所述电压等于或高于每组不同的门限电压时,各组有色颗粒移动;
基于显示图像所使用的最后图像信息,为各组有色颗粒确定有色颗粒所在的基板;以及
当有色颗粒在一对基板中的两个基板上都有时,执行控制,施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在一个基板上的任何有色颗粒的门限电压更小,以及,从该一个基板朝另外基板侧的方向上施加该较小电压。

说明书

说明书图像显示介质驱动器、图像显示装置、以及图像显示介质驱动方法
技术领域
本发明涉及图像显示介质驱动器、图像显示装置、以及图像显示介质驱动方法。
背景技术
在现有技术中,使用有色颗粒的图像显示装置周知为具有记忆性能的可重写图像显示介质。这种图像显示介质构造成包括,例如,一对基板和若干种颗粒,颗粒封在基板之间,以使颗粒根据所施加的电场可在基板之间移动,并且颗粒具有不同颜色及带电特性。
在这种图像显示介质中,在一对基板之间施加与图像相对应的电压,藉此,使颗粒移动,并且将图像显示为不同颜色颗粒的对比。此外,即使在显示图像后停止施加电压之后,由于范德华力或镜像力,颗粒仍然附着于基板,并且保持图像显示。
作为这种图像显示介质的示例,提出了JP‑A‑2006‑343457(专利文献1)、JP‑A‑2009‑251032(专利文献2)、以及JP‑A‑3‑213827(专利文献3)中所披露的技术。
在JP‑A‑2006‑343457所披露的技术中,布置一对透明基板,以在二者之间以间隔的方式彼此面对,在基板之间配置多个微囊,并且在对应于各微囊对应的位置处,在透明基板上以及基板的相反表面侧上设置透明电极以及电极,因而,可以向各微囊施加电场。此外,将具有不同移动性及颗粒尺寸的黄色、品红色、以及蓝绿色的电泳颗粒混合进微囊内的分散介质中。以这种方式,当在电极之间施加电场时,使各电泳颗粒移动,藉此,显示彩色图像。
在JP‑A‑2009‑251032所披露的技术中,将其中分散有第一有色颗粒(其为用第一电压驱动的带电颗粒)、第二有色颗粒(其与第一有色颗粒具有相同极性,用高于第一电压的第二电压驱动)、以及第三有色颗粒(其与第一有色颗粒具有相反极性)的液体,封在第一电极与第二电极之间。以这种方式,当在电极之间施加电场时,显示彩色图像。
在JP‑A‑3‑213827所披露的技术中,在其间封有电泳颗粒的电极之间施加电场,从而写入图像。之后,为了保持附着于电极的图案,每隔刷新周期(短于显示质量劣化周期)都施加与写入图像所用电压相同的电压。
发明内容
本发明的目的是提供一种图像显示介质驱动器,能在包括多组有色颗粒的图像显示介质中改进记忆性能,各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压。
根据本发明的第一方面,提供了一种图像显示介质驱动器,包括:电压施加装置,其在基于图像信息显示图像的图像显示介质中的一对基板之间施加电压,该图像显示介质包括封在一对基板之间、按每组不同颜色着色的多组有色颗粒,至少一个基板具有透明特性,当依据绝对值该电压等于或高于每组不同的门限电压时,各组有色颗粒移动;以及控制器,其基于显示图像所使用的最后图像信息,为各组有色颗粒确定该有色颗粒所在的基板,以及,当有色颗粒在一对基板中的两个基板上都有时,控制器控制电压施加装置,以施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在一个基板上的有色颗粒的任何门限电压更小,从该一个基板朝另外基板侧的方向施加该较小电压。
根据本发明的第二方面,在根据第一方面的图像显示介质驱动器中,当有色颗粒只在一对基板中的一个基板时,控制器控制电压施加装置,以从另外基板朝该一个基板侧的方向施加电压。
根据本发明的第三方面,在根据第一方面的图像显示介质驱动器中,控制器控制电压施加装置,施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在一对基板中的一个基板上的任一有色颗粒的门限电压更小,以在从该一个基板朝另外基板侧的方向施加该较小电压;以及,施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在另外基板上任一有色颗粒的门限电压更小,从所述另外基板朝所述一个基板侧的方向施加该电压。
根据本发明的第四方面,提供了一种图像显示装置,包括:图像显示介质,其包括封在一对基板之间、按不同颜色着色的多组有色颗粒,多组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压,至少一个基板具有透明特性;以及,根据第一方面至第三方面中任一方面所述的图像显示介质驱动器。
根据本发明的第五方面,提供了一种图像显示介质驱动方法,包括:在基于图像信息显示图像的图像显示介质中的一对基板之间施加电压,该图像显示介质包括封在一对基板之间、按每组不同颜色着色的多组有色颗粒,至少一个基板具有透明特性,当依据绝对值该电压等于或高于每组不同的门限电压时,各组有色颗粒移动;基于显示图像所使用的最后图像信息,为各组有色颗粒确定该有色颗粒所在的基板;以及,当有色颗粒在一对基板中的两个基板上都有时,执行控制,施加具有较小绝对值的电压,该具有较小绝对值的电压比在一个基板上的任何有色颗粒的门限电压更小,以及,从该一个基板朝另外基板侧的方向上施加该较小电压。
根据第一方面的图像显示介质驱动器,提供一种图像显示介质驱动器,能执行包括多组有色颗粒的图像显示介质的刷新,各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压。
根据第二方面的图像显示介质驱动器,提供一种图像显示介质驱动器,能执行包括多组有色颗粒的图像显示介质的刷新,各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需门限电压。
根据第三方面的图像显示介质驱动器,提供一种图像显示介质驱动器,与未采用本发明结构的情况想比,这种图像显示介质驱动器能在包括多组有色颗粒的图像显示介质中改进记忆性能,各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压。
根据第四方面提供的图像显示装置,提供一种图像显示装置,能执行包括多组有色颗粒的图像显示介质的刷新,各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压。
根据第五方面所述的图像显示介质驱动方法,可能提供一种图像显示介质驱动方法,能执行包括多组有色颗粒的图像显示介质的刷新,各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压。
附图说明
基于下列附图,具体描述本发明的实施例,附图中:
图1是示出根据本发明第一实施例的图像显示装置的示意结构图;
图2是说明图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中移动各有色颗粒所需的门限电压;
图3A至图3D是用于说明调节电压施加期形式或方式的图;
图4A和图4B是示出按调节电压施加期形式的颗粒附着场示例的图;
图5A和图5B是示例图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后第一有色颗粒存在于显示基板侧和背面基板侧二者时,为改进记忆性能所施加电压;
图6A和图6B是另一示例图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后第一有色颗粒存在于显示基板侧和背面基板侧二者时,为改进记忆性能所施加电压;
图7A和图7B是变化例的图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后第一有色颗粒存在于显示基板侧和背面基板侧二者时,为改进记忆性能所施加电压;
图8A和图8B是另一变化例的图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后第一有色颗粒存在于显示基板侧和背面基板侧二者时,为改进记忆性能所施加电压的;
图9A和图9B是示例图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后使所有(或大部分)第一有色颗粒移动至显示基板侧时,为改进记忆性能所施加电压;
图10A和图10B是示例图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后使所有(或大部分)第一有色颗粒移动至背面基板侧时,为改进记忆性能所施加电压;
图11是示出移动各有色颗粒所需门限电压的另一示例图;
图12是示出根据本发明第二实施例的图像显示装置的示意结构图;以及
图13是用于说明在根据本发明第二实施例的图像显示装置中为移动各有色颗粒所施加电压的图。
具体实施方式
下文中,参照附图,详细描述本发明的实施例。在下文描述中,具有大致相同功能的部件在所有附图中用相同附图标记标注,并且适当省略不必需的多余的描述。
在本说明书中,记忆性能指维持图像显示状态的性能。此外,刷新指再次施加电压以维持图像显示状态,具体而言,使得有色颗粒不与基板分离。此外,门限电压指有色颗粒开始移动时的电压。
(第一实施例)
图1是示出根据本发明第一实施例的图像显示装置的示意结构图。图1示出显示蓝绿色图像的示例。
如图1所示,根据本发明第一实施例的图像显示装置10构造成包括图像显示介质12以及控制器42,图像显示介质12用下文说明的有色颗粒32的移动来显示图像,而控制器42响应来自外部图像信号输出装置诸如个人计算机的图像显示指令,基于存储在图像存储装置44中的图像数据,控制电压施加装置40的驱动。
图像显示介质12构造成包括作为图像显示面的透明显示基板18、以及布置成面对显示基板18的背面基板28,在二者之间具有预定间隙。图像显示介质12可以包括间隔件,其将显示基板18与背面基板28之间的间隙分隔成多个单元(小室)。在这种情况下,单元指被显示基板18、背面基板28、以及间隔件围住的区域。此外,间隔件可以设置成与图像显示介质12上显示图像时的各像素对应,可以设置成包括多个像素,以及,可以设置成将一个像素内的空间划分成多个单元。
可选择地,图像显示介质可以构造成,使得由透明分隔壁所形成的微囊在基板之间分隔图像显示介质。当由微囊分隔图像显示介质时,微囊可以布置成包括多个像素,以及,多个微囊(可选择地,多个局部微囊)可以布置成包括在一个像素中。
具有透明特性的分散液24封在显示基板18与背面基板28之间,以及,在分散液24中包括四组有色颗粒32(第一有色颗粒32A、第二有色颗粒32B、第三有色颗粒32C、以及第四有色颗粒32D)。在本实施例中,根据基板之间所形成电场的强度,使四组有色颗粒32之中的三组有色颗粒(第一有色颗粒32A、第二有色颗粒32B、以及第三有色颗粒32C)移动。这里,透明特性指可见光的透过率为70%或更高,优选为90%或更高。
显示基板18具有在支撑基板14上相继层叠表面电极16以及表面层17的结构。背面基板28具有在支撑基板26上相继地层叠背面电极22以及表面层20的结构。
支撑基板14及支撑基板26的材料示例包括玻璃以及塑料,诸如,例如,聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂、或者聚醚砜树脂。
表面电极16以及背面电极22的材料示例包括:铟、锡、镉、锑等的氧化物;复合氧化物诸如ITO(铟锡氧化物);金属诸如金、银、铜、或镍;以及有机材料,诸如聚吡咯或聚噻吩。这些材料可以形成为单层膜或复合膜,或者通过蒸发法、溅射法、涂布法等成为复合膜。此外,根据蒸发法或溅射法,膜的厚度通常为100埃至2000埃。通过周知手段,例如通过对现有的液晶显示元件或印制基板进行蚀刻,可以以期望图案形成表面电极16和背面电极22。例如,表面电极16和背面电极22可以为能用无源矩阵驱动的可选分段形式或者条带形式。
表面电极16可以嵌置在支撑基板14中,以及,类似地,背面电极22可以嵌置在支撑基板26中。在这种情况下,由于支撑基板14和支撑基板26的材料可能影响各有色颗粒32的电特性或磁特性以及流动性,须根据各颗粒的成分等来选择材料。
此外,表面电极16和背面电极22可以分别与显示基板18以及背面基板28分开,使其布置于图像显示介质12的外侧。在本实施例中,虽然描述了电极(表面电极16以及背面电极22)设置于显示基板18和背面基板28二者的情况,但是,电极也可以设置于任一基板之一。
此外,为了能用有源矩阵驱动,支撑基板14和支撑基板26可以包括用于各像素的薄膜晶体管(TFT)。在这种情况下,为了便于引线的层叠以及零部件的安装,TFT优选形成于背面基板28而不是显示基板18。
当图像显示介质12采用无源矩阵驱动时,能简化图像显示装置10的结构。与无源矩阵驱动相比,当图像显示介质12采用使用TFT的有源矩阵驱动时,能提高在整个图像显示介质上显示图像的速度。
此外,当表面电极16和背面电极22分别形成于支撑基板14和支撑基板26时,适宜的是,必要时在表面电极16和背面电极22上形成作为介电薄膜的表面层,以防止表面电极16和背面电极22发生断裂、或者在电极之间出现的电流泄漏,电流泄漏使有色颗粒32无法移动。构成表面层的材料示例包括聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、环氧树脂、多异氰酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙共聚物、紫外线固化的丙烯酸树脂、以及氟树脂。
构成介电薄膜的材料示例包括上述材料、以及这些材料的任何一种之中含有电荷输送物质的材料。电荷输送物质的示例包括腙化合物、茋化合物、吡唑啉化合物、以及芳胺化合物,这些均为孔穴输送物质。此外,电荷输送物质的示例包括芴酮化合物、二苯酚合苯醌衍生物(derivative diphenoquinone)、吡喃化合物、以及氧化锌,这些均为电子输送物质。此外,具有电荷输送特性的自支撑树脂(self‑supporting resin)可以用作电荷输送物质。电荷输送物质的具体示例包括在美国专利No.4,806,443中所描述的通过特定二羟基芳胺(dihydroxy arylamine)和特定双氯甲酸酯的聚合作用得到的聚乙烯咔唑和聚碳酸酯。此外,由于作为介电薄膜的表面层影响各有色颗粒32的带电特性以及流动性,须根据各有色颗粒32的成分等选择其材料。
此外,如上所述,由于构成图像显示介质12的显示基板18需要具有透明特性,使用了上述各材料之中具有透明特性的材料。
当设置间隔件时,间隔件可以由热塑性树脂、热固性树脂、电子束固化树脂、光固化树脂、橡胶、金属等形成。此外,间隔件可以与显示基板18和背面基板28中的任何一个成一体。在这种情况下,可以通过蚀刻处理(对支撑基板14和支撑基板26中任何一个进行蚀刻)、激光加工处理、或者预先使用模具制造的压制加工处理,制造间隔件。可选择地,也可以通过印制法、喷墨法等,制造间隔件。另外,可以在显示基板18侧及背面基板28侧的至少一个上制造间隔件。此外,间隔件可以是有色的或无色的,但间隔件适宜为消色或无色并且透明,使得间隔件不会不利地影响显示在图像显示介质12上的图像。在这种情况下,例如,可以使用透明树脂诸如聚苯乙烯、聚酯、或丙烯酸树脂。
其中分散有各有色颗粒32的分散介质28适宜为高阻液体(high resistance liquid)。这里,“高阻”指其体积电阻率为107欧姆/厘米或更高,适宜为1010欧姆/厘米或更高,优选为1012欧姆/厘米或更高。
作为高阻液体,具体而言,可以优选使用己烷、环己烷、甲苯、二甲苯、癸烷、十六烷、煤油、石蜡、异链烷烃、硅油、二氯乙烯、三氯乙烯、全氯乙烯、高纯油、苯、二异丙基萘、橄榄油、三氯三氟乙烷、四氯乙烷、二溴四氟乙烷、及其混合物。
尽管必要时可以向高阻液体添加酸、碱、盐、分散体稳定剂、以及用于抗氧化或紫外线吸收、抗菌以及防腐目的的稳定剂,但适宜的是,添加这些使得高阻液体处在上述的特定体积电阻率值的范围内。
此外,作为电荷控制剂,可以向高阻液体添加并使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂、含氟化合物表面活性剂、有机硅表面活性剂、金属皂、烷基磷酸酯、以及酰亚胺琥珀酸酯(imide succinate)。
作为离子及非离子表面活性剂,更具体的示例可以包括下列。非离子表面活性剂的示例可以包括聚氧乙烯壬基酚醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧化乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯、以及脂肪酸烷基醇酰胺(fatty acid alkyrolamide)。阴离子表面活性剂的示例可以包括烷基苯磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、烷基萘磺酸盐、高级脂肪酸盐、高级脂肪酸酯的硫酸盐、以及高级脂肪酸酯的磺酸盐。阳离子表面活性剂的示例可以包括伯胺盐至叔胺盐、以及季铵盐。适宜的是,这些电荷控制剂相对颗粒固体含量为大于等于0.01wt%且小于等于20wt%,而0.05wt%至10wt%的范围特别适宜。当这些电荷控制剂低于0.01wt%时,所希望的电荷控制效果不足,以及,当这些电荷控制剂超过20wt%时,会引起分散液导电率的过度升高。
分散在分散液28中的有色颗粒32的颗粒示例可以包括:玻璃细珠,氧化铝,金属氧化物颗粒诸如氧化钛,热塑性树脂颗粒或热固性树脂颗粒,着色剂已固定至这些树脂颗粒表面的颗粒,在热塑性树脂或热固性树脂中包含着色剂的颗粒,以及具有等离子体着色功能(plasmon coloring function)的金属胶体颗粒。
用于制造颗粒的热塑性树脂的示例包括:苯乙烯的均聚物及共聚物,诸如苯乙烯及氯苯乙烯;单烯烃,诸如乙烯、丙烯、丁烯、以及异戊二烯;乙烯基酯类,诸如乙酸乙烯酯、乙烯丙酸酯、乙烯苯甲酸酯、以及乙烯丁酸酯;α‑亚甲基脂肪族一元酸酯类,诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、以及甲基丙烯酸月桂酯;乙烯醚类诸如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、以及乙烯基丁基醚;以及乙烯基酮类,诸如甲基乙烯基酮(vinyl methyl ketone)、己基乙烯基酮(vinyl hexyl ketone)、以及异丙基乙烯基酮(vinyl isopropenyl ketone)。
此外,用于制造颗粒的热固性树脂的示例包括:交联树脂,诸如主要成分是二乙烯基苯的交联共聚物或交联聚甲基丙烯酸甲酯,酚醛树脂,脲醛树脂,三聚氰胺‑甲醛树脂,聚酯树脂,或硅树脂。特别地,典型的黏合树脂包括聚苯乙烯、苯乙烯‑烷基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯‑甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯‑丙烯晴共聚物、苯乙烯‑丁二烯共聚物、苯乙烯‑顺丁烯二酸酐共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺、改性松香、以及石蜡。
作为着色剂,可以使用有机或无机颜料、或油溶染料。着色剂的示例包括:磁粉,诸如磁铁矿或铁氧体;以及公众周知的着色剂,诸如炭黑、氧化钛、氧化镁、氧化锌、酞菁铜系蓝绿色材、偶氮系黄色材、偶氮系品红色材、喹吖啶酮品红色材、红色材、绿色材、以及蓝色材。具体而言,其代表性示例包括苯胺蓝、carcoil蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、氯化亚甲基蓝(methylene blue chloride)、酞菁蓝、孔雀绿草酸盐(malachite green oxylate)、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、以及C.I.颜料蓝15:3。
必要时也可以使电荷控制剂与颗粒树脂混合。作为电荷控制剂,可以使用在电子照相色调剂材料中使用的公众周知的电荷控制剂,其示例可以包括氯化十六烷吡啶(cetyl pyridyl chloride)、季铵盐类诸如BONTRON P‑51、BONTRON P‑53、BONTRON E‑84以及BONTRONE‑81(由Orient化学工业有限公司制造)、水杨酸金属络合物、苯酚系缩合物、四苯基化合物、金属氧化物颗粒、以及经各种偶联剂表面处理过的金属氧化物颗粒。
必要时也可以使外添剂附着至颗粒表面。适宜的是,外添剂的颜色是透明的,以便不影响颗粒的颜色。作为外添剂,使用了金属氧化物的无机颗粒,诸如氧化硅(二氧化硅)、氧化钛、以及氧化铝。为了调节颗粒的带电特性、流动性以及环境相关性,可以用偶联剂或硅油对颗粒进行表面处理。偶联剂的示例包括:具有正带电特性的偶联剂,诸如氨基硅烷系偶联剂、氨基钛系偶联剂、以及腈系偶联剂;具有负带电特性的偶联剂,诸如无氮(由除氮之外的原子组成)硅烷系偶联剂、钛系偶联剂、环氧基硅烷系偶联剂、以及丙烯酰基硅烷系偶联剂。此外,硅油的示例包括:具有正带电特性的硅油,诸如氨基变性硅油;以及具有负带电特性的硅油,诸如二甲基硅油、烷基变性硅油、α‑二甲基砜变性硅油、甲基苯基硅油、氯苯基硅油、以及氟变性硅油。
这些外添剂之中,周知的疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛是适宜的,而如JP‑A‑10‑3177中所描述的、通过TiO(OH)2与硅烷化合物诸如硅烷偶联剂反应得到的钛化合物类,尤为适宜。作为硅烷化合物,可使用氯硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷、以及特殊硅烷化试剂中的任一种。通过用湿法制备的TiO(OH)2与硅烷化合物或硅油反应并干燥,生产钛化合物。由于化合物未经过几百度下的烧结,在钛分子之间没有形成强结合,根本没有任何凝集,并且颗粒处于初始颗粒状态。此外,由于使TiO(OH)2与硅烷化合物或硅油直接反应,可能使硅烷化合物或硅油的处理量增加,通过调节硅烷化合物的处理量等,可以控制带电特性,并且,相对于常规的钛氧化物,可以显著改进可以赋予的带电能力。
外添剂的初始颗粒通常为5纳米至100纳米,优选为10纳米至50纳米,但并不受其限制。
考虑颗粒的粒径以及外添剂的粒径,对外添剂与颗粒的混合比进行调整。当外添剂的添加量过多时,有些外添剂与颗粒表面分离,并附着至其他颗粒表面,使得不再得到期望的带电特性。通常,相对于100重量份数的颗粒,外添剂的量为0.01重量份数至3重量份数,或者,更优选为0.05重量份数至1重量份数。
外添剂可以添加至多组颗粒中的仅仅一组,或者可以添加至几组或所有组颗粒中。当外添剂添加至所有颗粒的表面时,适宜的是,通过用冲击力驱动外添剂进入颗粒表面或通过加热颗粒表面,使外添剂牢固地固定至颗粒表面。因此,能够避免外添剂与颗粒分离、以及相反极性的外添剂牢固凝集并形成用电场难以使其解离的外添剂聚集体的情形。所以,避免了图像劣化。
作为制备有色颗粒32的方法,可以使用任何常规周知的方法。例如,如JP‑A‑7‑325434中所述,可以使用这样一种方法,其中,对树脂、颜料、以及电荷控制剂进行称重,以获得预定混合比,以及,使树脂加热熔融,之后,添加颜料,使其混合、分散并冷却。之后,使用粉碎机诸如气流粉碎机、锤磨机或涡轮粉碎机制备颗粒,之后,将所得到的颗粒分散在分散介质中。此外,也可通过聚合法,诸如悬浮聚合法、乳液聚合法、或分散聚合法,或者通过诸如凝聚、熔体分散或乳液聚集的方法,制备含有电荷控制剂的颗粒,之后,将颗粒分散在分散介质中以得到颗粒分散介质。此外,可以采用使用适当装置的方法,在树脂可塑化、分散介质未沸腾、并且低于树脂、电荷控制剂和/或着色剂的分解点的温度下,这种装置可以分散并混合包括树脂、着色剂、电荷控制剂以及分散介质的原料。具体而言,通过流星式混合机或者搅合机,在分散介质中使颜料、树脂、以及电荷控制剂加热熔融,利用树脂溶剂溶解性的温度依从关系,并且,搅拌熔融的混合物,使其冷却并允许凝结及沉积,因而,可以制造颗粒。
可以填充本实施例的第一有色颗粒32A,使得一层各排列在显示基板18与背面基板28之间。然而,适宜的是,为了获得更高的隐蔽性,填充第一有色颗粒32A,使得在基板之间可以布置多层。在这种情况下,当第一有色颗粒32A的尺寸增大时,基板之间的距离增大,显示驱动电压增大,而显示切换速度降低。因此,第一有色颗粒32A的尺寸优选为50微米或更小,更优选为30微米或更小。
此外,设定第一有色颗粒32A的颗粒尺寸,使得在第一有色颗粒凝集在一起的状态(在基板之间施加电场、并使第一有色颗粒朝各基板移动而凝集在一起的状态)下,第二有色颗粒32B、第三有色颗粒32C、以及第四有色颗粒32D可以移动通过第一有色颗粒之间的间隙。具体而言,第一有色颗粒32A的尺寸优选为至少五倍于其他有色颗粒的尺寸,以及,更优选的是,当考虑各有色颗粒的颗粒尺寸变化时,为至少10倍。此外,第一有色颗粒32A的移动速度(移动性)优选为其他有色颗粒移动速度的最多二分之一,更优选为最多五分之一。
此外,虽然除第一有色颗粒32A之外,其他有色颗粒(第二有色颗粒32B、第三有色颗粒32C、以及第四有色颗粒32D)尺寸越小可以实现越高分辨率的图像显示,但是,因为移动速度降低以及显示切换速度降低,并且因为难以在显示的记忆性能与分散稳定性之间实现平衡,理想的是,其他有色颗粒的尺寸为大于等于20纳米且小于等于10微米。
作为各有色颗粒32的尺寸示例,第一有色颗粒32A可以具有10微米的尺寸,第二有色颗粒32B可以具有500纳米的尺寸,第三有色颗粒32C可以具有800纳米的尺寸,而第四有色颗粒32D可以具有300纳米的尺寸。
此外,在本实施例中,假设第一有色颗粒32A着黄色并且带正电荷,第二有色颗粒32B着品红色并且带负电荷,第三有色颗粒32C着蓝绿色并且带正电荷,而第四有色颗粒32D着白色并且不带电荷(可选地,接近于带负电荷的几乎不带电状态)。另外,颗粒的带电极性并不局限于这种组合,以及,颗粒可以具有任选极性,只要各颗粒的移动门限值彼此不同。可选择地,第一有色颗粒、第二有色颗粒、以及第三有色颗粒全部可以带正电荷或带负电荷,而第四有色颗粒可以为接近于带正电荷的几乎不带电状态。
图2是用于说明在根据本发明第一实施例的图像显示装置10中移动各有色颗粒32所需门限电压的图。
在本实施例中,各有色颗粒32各自的带电特性彼此不同。图2示出当表面电极16接地(0伏)并且向背面电极22施加脉冲电压时,各脉冲电压作用下在显示表面侧上的光密度(OD)测量结果。在以递增方式逐渐改变脉冲电压(增大或者减小所施加的电压)的同时,用X‑Rite制造的反射密度计(X‑Rite 404)测量光密度。
在本实施例中,使各有色颗粒32的带电量以及粒径(体积平均粒径)不同,因而,使各有色颗粒32与显示基板18的表面层17之间的附着力不同于各有色颗粒32之间的附着力,并且使第一有色颗粒32A、第二有色颗粒32B、以及第三有色颗粒32C的移动开始电压彼此不同。另外,各有色颗粒32的显示密度特性,可以由上述附着力方面的差异进行控制,以及,可以由处于分散形式的各有色颗粒32在移动性方面的差异进行控制。
在本实施例中,当施加|V1|或更高电压时,第一有色颗粒32A开始在基板之间移动。当施加|V2|(V1<V2)或更高电压时,第二有色颗粒32B开始在基板之间移动。当施加|V3|(V2<V3)或更高电压时,第三有色颗粒32C开始在基板之间移动。也就是,所施加的电压设定在不同电压范围内,使得移动各有色颗粒32所需的电压范围不重叠,并且,各有色颗粒32具有不同的带电特性。
另一方面,将表面电极16和背面电极22与电压施加装置40连接。当电压施加装置40在表面电极16与背面电极22之间施加电压时,在基板之间形成电场。
将电压施加装置40与控制器42连接,以及,将图像存储装置44与控制器42连接。控制器42构造成包括例如CPU、ROM、RAM、硬盘等。根据存储在ROM、硬盘等中的程序,CPU在图像显示介质12上执行图像显示。
图像存储装置44可以是闪存、硬盘等,并且存储显示图像,用于在图像显示介质12上显示图像。也就是,控制器42控制电压施加装置40,以根据存储在图像存储装置44中的显示图像在基板之间施加电压,藉此,有色颗粒32根据该电压移动,并且使图像得以显示。另外,存储在图像存储装置44中的显示图像也可以是经由各种记录介质诸如CD‑ROM或DVD或网络下载至图像存储装置44。
此外,关于有色颗粒32,即使停止在基板之间施加电压之后,也由附着力诸如范德华力或镜像力维持施加电压时的状态,因而,有色颗粒32具有图像的记忆性能。
然而,虽然由附着力维持图像的记忆性能,但由于外部因素诸如振动所致,随着时间流逝,各有色颗粒32对基板的附着力会降低,从而记忆性能降低。
在现有技术中,提出了通过施加与写入图像所使用电压相同的电压来维持记忆性能的技术。然而,在本实施例中,由于使用了移动有色颗粒所需门限电压不同的多组有色颗粒32,为了施加与写入电压相同的相同电压,必须按用于显示各颜色的预定次序施加电压,这使操作复杂。此外,即使按写入图像时的次序施加电压,由于每隔刷新周期重写图像,图像被擦除然后重写,这无法称为维持记忆性能。
所以,在本实施例中,没有采用施加与写入图像所用电压相同的电压的方式,而是用控制器42控制电压施加装置40,以便每隔预定刷新间隔施加电压,使得附着于基板的有色颗粒32不离开基板移动,并使得向附着有至少一组有色颗粒32(多组有色颗粒32之中根据电场移动所需门限电压最低的有色颗粒)的基板施加力。以这种方式,增强记忆性能。
也就是,当所施加电压的大小及极性使得附着于基板的有色颗粒32不离开基板移动时,尽管有色颗粒32没有在基板之间移动,由于对有色颗粒32施加与电场对应的力,增强了对基板的附着力。以这种方式,改进了记忆性能。此外,当所施加电压的大小及极性使得附着于基板的有色颗粒32不离开基板移动时,不仅具有最低门限值的颗粒而且具有任选门限值的颗粒,其对基板的附着力都得到增强。以这种方式,改进了对布置有颗粒的基板的记忆性能。
在本实施例中,增强有色颗粒附着力的电场称为颗粒附着场。虽然在朝位于显示基板上的颗粒施加颗粒附着场时当然改进了颗粒的记忆性能,对背侧基板施加颗粒附着场时,能抑制因显示不需要的浮动颗粒而产生的图像噪声。因此,改进了所要显示图像的记忆性能。此外,只要颗粒附着场具有不使有色颗粒与基板分离这样的大小,通过延长颗粒附着场的施加期,可以充分辅助于颗粒的附着。以这种方式,可改进记忆性能。
另外,通过减少所施加脉冲的持续时间而不是减小电场强度,也可以实现用以使附着于基板的有色颗粒32不离开基板移动的电场。例如,脉冲持续时间可以短于使附着于基板的颗粒与基板分离所用时间。也就是,在本发明的实施例中,通过调整电压施加期以及电压大小,对电压施加装置进行控制,使得电压所具有的门限电压低于一个基板上所存在有色颗粒的门限电压中的任何一个,并且向另一基板侧施加力。
在图3A至图3D中,对施加一定电压脉冲(例如,电压施加期:1秒)时由于颗粒移动所致的显示密度变化进行测量,以及,有色颗粒32A开始移动时的电压为门限电压V1。然而,颗粒的移动不仅取决于门限电压,还取决于电压施加期。当在1秒的电压施加期内,对具有门限电压V1的有色颗粒32A施加低于V1的电压Vp1、以及高于V1的电压Vp2和Vp3(Vp1<V1<Vp2<Vp3)时(图3A至图3C),在改变电压Vp1、Vp2和Vp3的电压施加期T的同时,测量电压施加期与有色颗粒32A的显示密度之间的关系,并示于图3D中。对于所施加的低于V1的电压Vp1,没有出现显示颗粒的移动,并且,显示密度较低,而与电压施加期无关。对于所施加的高于V1的电压Vp2,当电压施加期T较短时没有出现颗粒离开基板移动的情况,以及,当电压施加期T=Tp2时颗粒的移动开始。对于所施加的高于Vp2的电压Vp3,类似地,当电压施加期T较短时,没有出现颗粒离开基板移动的情况,以及,当电压施加期T=Tp3时颗粒的移动开始(在这种情况下,Tp3<Tp2<1秒)。对于所施加的电压Vp2,如果电压施加期为Tp2或更短,由于没有出现颗粒的移动,所以,如果电压施加期短于Tp2,则电压Vp2可以作为颗粒附着场。类似地,对于所施加的电压Vp3,如果电压施加期为Tp3或更短,则电压Vp3可以作为颗粒附着场。也就是,可以施加如图4A和图4B中所示脉冲电压的颗粒附着场。
这里,参照图5A至图10B,具体说明为了改进记忆性能施加电压的具体方法。在各图中,为了方便,在有色颗粒的排列图中没有示出第四有色颗粒。此外,尽管用一个或两个颗粒表示各颗粒的附着状态,但实际上,数个各组颗粒以线状或层状形式排列。
图5A和图5B是示例图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后当第一有色颗粒32A存在于显示基板18侧和背面基板28侧二者时,为改进记忆性能所施加电压。图5B示出当表面电极16接地(0伏)时施加至背面电极22的电压。
在图5A和图5B中,基于图像信息写入图像,使得第一有色颗粒32A存在于显示基板18侧和背面基板28侧(因而显示黄色中间色调图像)。具体而言,施加预定的正负初始化脉冲(>V3),藉此,使有色颗粒32排列,并且施加与图像信息对应的写入脉冲。接着,在图5B的示例中,按照用于移动第三有色颗粒32C的正V3写入脉冲电压、用于移动第二有色颗粒32B的负V2写入脉冲电压、以及用于移动第一有色颗粒32A的正V1写入脉冲电压的次序,施加与图像信息对应的脉冲电压。以这种方式,将图像写入,使得第一有色颗粒32A存在于显示基板18侧以及背面基板28侧二者上,如图5A所示。
通过适当选择写入脉冲电压的大小或者电压脉冲施加期,可以控制有色颗粒的移动量。
此外,写入图像之后每经过预定的刷新设定时间,施加具有这样大小的脉冲电压(颗粒附着场),使得多种有色颗粒32之中具有最低门限电压的第一有色颗粒32A不会移动。在图5A和图5B中,虽然施加了正颗粒附着场,但也可以施加负颗粒附着场。
也就是,由于每经过刷新设定时间所施加的电压是具有这样大小的脉冲电压(颗粒附着场),其使第一有色颗粒32A不离开基板移动,所以,第一有色颗粒32A以及其他有色颗粒32不在基板之间移动。然而,由于颗粒附着场施加的力促使具有最低门限电压和最高移动性的第一有色颗粒32A附着于基板,增强了附着力。以这种方式,改进了图像的记忆性能。例如,如图5B所示,当低于正电压V1的脉冲电压施加至背面电极22时,向显示基板18侧施加力,虽然没有使有色颗粒32移动,但由所施加脉冲电压产生的力增强了具有最低门限电压的第一有色颗粒32A对显示基板18的附着力。以这种方式,改进了记忆性能。
在图5B中,在写入图像(施加V1写入脉冲)之后,经过刷新设定时间之后施加颗粒附着场。然而,如图6A和图6B所示,可以紧接在写入图像之后立刻施加颗粒附着场,然后,与图5B类似,每经过刷新设定时间,可以施加颗粒附着场。当与写入脉冲相连续地对被V1写入脉冲移动的颗粒施加颗粒附着场时,充分施加了颗粒附着场,较少数量的颗粒可能与基板分离。因此,预期获得足够的记忆性能。此外,预期可以使紧接在写入图像之后的必要刷新间隔增大。
图7A和图7B是示出变化例的图,其中示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后当第一有色颗粒32A存在于显示基板18侧以及背面基板28侧二者上时,为改进记忆性能所施加电压。
在图7A和图7B中,同样写入图像,因而,显示黄色中间色调图像。按照与上述类似的方式执行图像的写入,以建立第一有色颗粒32A存在于显示基板18以及背面基板28二者上的状态,如图7A所示。
此外,写入图像之后每经过预定刷新设定时间,施加具有这样大小的脉冲电压(颗粒附着场),其不使多组有色颗粒32之中具有最低门限电压的第一有色颗粒32A移动。在上述示例中,虽然施加了正或负的颗粒附着场,但在图7B中,交替施加正负颗粒附着场。
也就是,在图5A和图5B的示例中,向存在于显示基板18侧或背面基板28侧上的第一有色颗粒32A施加力,该力增强了对基板的附着力。在图7A和图7B的变化例中,由于交替施加正负脉冲电压,对存在于显示基板18侧以及背面基板28侧二者上的第一有色颗粒32A施加力,该力增强了对基板的附着力,而不是仅仅对存在于一个基板侧的第一有色颗粒32A施加力。因此,与图5A和图5B的情形相比,进一步改进了图像的记忆性能。
此外,如图8A和图8B所示,当与V1写入脉冲相连续地朝显示表面侧以及背面侧的基板施加颗粒附着场时,未充分附着至基板的颗粒可以被配置成充分附着至表面及背面基板。因此,预期获得足够的记忆性能。此外,预期可以增加紧接在写入图像之后的必要刷新间隔。
图9A和图9B是示例图,示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中,写入图像之后当所有(或大部分)第一有色颗粒32A移动至显示基板18侧时,为改进记忆性能所施加电压。
在图9A和图9B中,基于图像信息写入图像,使得所有(或者大部分)第一有色颗粒32A朝显示基板18侧移动。执行图像写入,使得施加预定的正负初始化脉冲(>V3),藉此,排列有色颗粒32,并且施加与图像信息对应的写入脉冲。接着,在图9A和图9B的示例中,按照用于移动第三有色颗粒32C的正V3写入脉冲电压、用于移动第二有色颗粒32B的负V2写入脉冲电压、以及用于移动第一有色颗粒32A的正V1写入脉冲电压的次序,施加与图像信息对应的脉冲电压。以这种方式,写入图像,使得所有(或大部分)第一有色颗粒32A移动至显示基板18侧,如图9A所示。
此外,在写入图像之后每经过预定的刷新设定时间,施加具有与V1写入脉冲相同大小及极性的脉冲电压作为颗粒附着场。也就是,由于使多组有色颗粒32之中具有最低门限电压的第一有色颗粒32A全部移动至显示基板18侧,即使所施加电压具有与图像写入电压相同的极性但大小高于用于移动第一有色颗粒32A的电压,如果该电压低于用于移动第二有色颗粒32B的电压,则不会使有色颗粒32与基板分离并在基板之间移动。所以,施加与写入图像所用相同的脉冲电压。
结果,有色颗粒32包含其他有色颗粒32不在基板之间移动。颗粒附着场施加力,其促使具有最低门限电压和最高移动性的第一有色颗粒32A附着于基板。因此,增强了图像的记忆性能。
虽然在图9B中执行写入图像使得第一有色颗粒32A朝显示基板18侧移动,但如图10A中所示,当执行图像写入使得第一有色颗粒32A朝背面基板28侧移动时,可以施加与V1写入脉冲类似的负颗粒附着场,如图10B中所示。
此外,当使所有(或大部分)第一有色颗粒32A朝显示基板18侧移动,并且使所有(或大部分)第二有色颗粒32B朝背面基板28侧移动时,即使施加高于V2且低于V3的正脉冲电压时,有色颗粒32不会在基板之间移动。在这种情况下,可以施加高于V2且低于V3的正脉冲电压。此外,当使所有(或大部分)第一有色颗粒32A朝背面基板28侧移动,并且使所有(或大部分)第二有色颗粒32B朝显示基板18侧移动时,可以施加高于V2且低于V3的负脉冲电压。
此外,当使所有(或大部分)第一有色颗粒32A和第三有色颗粒32C朝显示基板18侧移动,并且使所有(或大部分)第二有色颗粒32B朝背面基板28侧移动时,即使施加高于V3的正脉冲电压时,有色颗粒32也不在基板之间移动。在这种情况下,可以施加高于V3的正脉冲电压。此外,当使所有(或大部分)第一有色颗粒32A和第三有色颗粒32C朝背面基板28侧移动,并且使所有(或大部分)第二有色颗粒32B朝显示基板18侧移动时,可以施加高于V3的负脉冲电压。
如上,即使施加电压使得有色颗粒32不离开基板移动,以及,使得向附着有至少一组有色颗粒32(多组有色颗粒32之中根据电场移动所需门限电压最低的第一有色颗粒32A)的基板施加力,虽然没有使有色颗粒32在基板之间移动,但由于可以向有色颗粒32施加与所施加电场对应的力,改进了具有最低移动门限值的有色颗粒32的记忆性能。
所以,在控制图像写入操作之后,当控制器42基于写入图像所使用的最后图像信息确定脉冲电压及其极性时,使其具有这样的大小,使得有色颗粒32不离开基板移动,并且,控制器42控制电压施加装置40,以便每隔预定刷新周期在基板之间施加所确定的脉冲电压,改进了图像显示装置10的记忆性能。
另外,在实施例中,尽管第一有色颗粒32A和第三有色颗粒32C具有相同极性的带电特性,而第二有色颗粒32B具有与第一有色颗粒32A及第三有色颗粒32C相反极性的带电特性,但极性并不局限于此。例如,如图11所示,所有有色颗粒32可以具有相同极性并具有不同移动门限电压。
(第二实施例)
下面,说明根据第二实施例的图像显示装置。图12是根据本发明第二实施例的图像显示装置的示意结构图。图12示出显示白色图像的示例。与第一实施例相同的结构用相同的附图标记标注。
在第一实施例中,封装了四组有色颗粒32(三组根据电场移动的有色颗粒,以及浮动有色颗粒)。在第二实施例中,封装了比第一实施例少一组的三组有色颗粒32(第一有色颗粒32A、第二有色颗粒32B、以及第四有色颗粒32D)。
第一有色颗粒32A可以填充成,使得一层各排列在显示基板18与背面基板28之间,如上述实施例中那样。然而,适宜的是,由于获得更高的隐蔽性,填充第一有色颗粒32A,使得在基板之间可以布置多层。在这种情况下,当第一有色颗粒32A的尺寸增大时,基板之间的距离增大,显示驱动电压增大,而显示切换速度降低。因此,第一有色颗粒32A的尺寸优选为50微米或更小,更优选为30微米或更小。
此外,设定第一有色颗粒32A的颗粒尺寸,使得在第一有色颗粒凝集在一起的状态(在基板之间施加电场,并且第一有色颗粒朝各基板移动并凝集在一起的状态)下,第二有色颗粒32B及第四有色颗粒32D可以移动通过第一有色颗粒之间的间隙。具体而言,第一有色颗粒32A的尺寸优选为至少五倍于其他有色颗粒的尺寸,以及,当考虑各有色颗粒的粒径变化时,更优选为至少10倍。此外,第一有色颗粒32A的移动速度(移动性)优选为其他有色颗粒移动速度的最多二分之一,更优选为其最多五分之一。
此外,虽然除了第一有色颗粒32A之外,用较小尺寸的其他有色颗粒(第二有色颗粒32B及第四有色颗粒32D)可以实现更高分辨率的图像显示,但理想的是,其他有色颗粒的尺寸为大于等于20纳米且小于等于10微米,这是因为移动速度降低以及显示切换速度降低,并且因为难以在显示的记忆性能与分散的稳定性之间达到平衡。
作为各有色颗粒32尺寸的示例,第一有色颗粒32A可以具有10微米的尺寸,第二有色颗粒32B可以具有500纳米的尺寸,而第四有色颗粒32D可以具有300纳米的尺寸。
此外,在本实施例中,假设第一有色颗粒32A着红色并带正电荷,第二有色颗粒32B着黑色并带负电荷,而第四有色颗粒32D着白色并且不带电(可选择地,接近于带负电荷的几乎不带电状态)。
图13是说明图,示出在根据本发明第二实施例的图像显示装置中,为移动各有色颗粒32所施加的必要电压。
在本实施例中,各有色颗粒32各自的带电特性彼此不同,与第一实施例类似。图13示出,当表面电极16接地(0伏)并向背面电极22施加脉冲电压时,各脉冲电压作用下在显示表面侧上的光密度(OD)测量结果。在以递增方式逐渐改变脉冲电压(增大或者减小所施加的电压)的同时,用X‑Rite制造的反射密度计(X‑Rite 404)测量光密度。
在本实施例中,使各有色颗粒32的带电量以及粒径(体积平均粒径)不同,因而,使各有色颗粒32与显示基板18的表面层17之间的附着力不同于各有色颗粒32之间的附着力,并且使第一有色颗粒32A和第二有色颗粒32B的移动开始电压彼此不同。另外,各有色颗粒32的显示密度特性,可以由上述附着力方面的差异进行控制,并且,可以由处于分散形式的各有色颗粒32在移动性方面的差异进行控制。
在本实施例中,当施加|V1|或更高电压时,第一有色颗粒32A在基板之间开始移动。当施加|V2|(V1<V2)或更高电压时,第二有色颗粒32B在基板之间开始移动。也就是,所施加的电压设定在不同电压范围内,使得移动各有色颗粒32所需的电压范围不重叠,并且,各有色颗粒32具有不同的带电特性。
所以,与第一实施例类似,在有色颗粒32数不同的图像显示装置中,通过在写入图像之后每隔预定刷新设定时间施加电压,使得附着于基板的有色颗粒32不离开基板移动,并且使得向附着有至少一组有色颗粒32(多组有色颗粒32之中根据电场移动所需门限电压最低的有色颗粒)的基板施加力,改进了图像的记忆性能,与第一实施例类似。
具体而言,在第二实施例中,当写入图像,第一有色颗粒32A存在于显示基板18和背面基板28二者时,类似于上述实施例,通过施加低于移动第一有色颗粒32A所用电压的正或负脉冲电压,或者交替施加低于移动第一有色颗粒32A所用电压的正脉冲电压与负脉冲电压,增强第一有色颗粒32A对基板的附着力,并改进记忆性能。
此外,当所有(或大部分)第一有色颗粒32A存在于基板侧之一时,通过施加具有这种极性(使第一有色颗粒32A朝颗粒所在基板移动)并且高于移动第一有色颗粒32A所用电压、且低于移动第二有色颗粒32B所用电压的脉冲电压,增强了第一有色颗粒32A对基板的附着力,并改进了记忆性能。
所以,在本实施例中,在控制图像写入操作之后,基于写入图像所使用的最后图像信息,控制器42确定脉冲电压及其极性,具有使有色颗粒32不会离开基板移动的大小,并且控制器42控制电压施加装置40,以每隔预定刷新周期在基板之间施加所确定的脉冲电压,改进图像显示装置的记忆性能。
另外,各实施例中由控制器对电压施加装置的控制,可以由硬件执行,也可以通过执行软件程序执行。通过存储在各种存储介质中,可以分配(流通)程序。
此外,在各实施例中,虽然每隔预定刷新设定时间施加颗粒附着场,但本发明并不局限于此。可以响应于用户操作如触发器执行刷新(颗粒附着场的施加),以及,可以基于确定图像显示介质控制侧的颗粒固定状态,执行刷新。
本发明根据其特定的具体实施例进行了描述,仅为例示说明之用。并不表示本发明穷尽或局限于所披露的具体形式。对于本领域技术人员来说,可以容易地对上述实施方案进行多种修改和改进。选择并说明本文示例性实施例的目的是为了更好地说明本发明原理及其实践应用,以便本领域技术人员可以理解本发明,从而针对特定应用可以考虑采用不同的示例性实施例并进行多种更改。本发明的范围由所附权利要求及其等效置换限定。

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1、(10)申请公布号 CN 103135308 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103135308 A *CN103135308A* (21)申请号 201210189726.5 (22)申请日 2012.06.08 2011-260415 2011.11.29 JP G02F 1/167(2006.01) G09G 3/34(2006.01) (71)申请人 富士施乐株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 诹访部恭史 阿部昌昭 町田义则 森山弘朗 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 宋丹氢 张天舒 (54) 发明名称 图像显示介质。

2、驱动器、 图像显示装置、 以及图 像显示介质驱动方法 (57) 摘要 一种图像显示介质驱动器, 包括 : 电压施加装 置, 其在显示图像的图像显示介质中的一对基板 之间施加电压, 该图像显示介质包括多组有色颗 粒, 该多组有色颗粒按每组不同颜色着色, 至少一 个基板具有透明特性, 当依据绝对值该电压等于 或高于门限电压时, 各有色颗粒移动, 其中每组的 门限电压不同 ; 以及, 控制器, 其基于显示图像所 使用的最后图像信息, 该控制器为各组有色颗粒 确定该有色颗粒所在的基板, 以及, 当有色颗粒在 一对基板中的两个基板上都有时, 控制器控制电 压施加装置, 以施加具有较小绝对值的电压, 该具。

3、 有较小绝对值的电压比在一个基板上的任一有色 颗粒的门限电压更小, 以及, 在从该一个基板朝另 外基板侧的方向施加该较小电压。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 14 页 附图 13 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书14页 附图13页 (10)申请公布号 CN 103135308 A CN 103135308 A *CN103135308A* 1/1 页 2 1. 一种图像显示介质驱动器, 包括 : 电压施加装置, 其在图像显示介质的一对基板之间施加电压, 所述图像显示介质基于 图像信息显示图像, 所述。

4、图像显示介质包括封在所述一对基板之间、 按每组不同颜色着色 的多组有色颗粒, 至少一个所述基板具有透明特性, 当依据绝对值所述电压等于或高于每 组不同的门限电压时, 各组有色颗粒移动 ; 以及 控制器, 其基于显示图像所使用的最后图像信息, 为各组有色颗粒确定有色颗粒所在 的基板, 以及, 当有色颗粒在一对基板中的两个基板上都有时, 所述控制器控制所述电压施 加装置, 以施加具有较小绝对值的电压, 该具有较小绝对值的电压比在一个基板上的任一 有色颗粒的门限电压更小, 以及, 从该一个基板朝另外基板侧的方向上施加该较小电压。 2. 根据权利要求 1 所述的图像显示介质驱动器, 其中, 当所述有色。

5、颗粒只在所述一对基板中的一个基板时, 所述控制器控制所述电压 施加装置, 以从所述另外基板朝该一个基板侧的方向施加电压。 3. 根据权利要求 1 所述的图像显示介质驱动器, 其中, 所述控制器控制所述电压施加装置, 施加具有较小绝对值的电压, 该具有较小绝 对值的电压比在所述一对基板中的一个基板上的任一有色颗粒的门限电压更小, 从所述一 个基板朝另外基板侧的方向施加该电压 ; 以及, 施加具有较小绝对值的电压, 该具有较小绝 对值的电压比在所述另外基板上任一有色颗粒的门限电压更小, 从所述另外基板朝所述一 个基板侧的方向施加该电压。 4. 一种图像显示装置, 包括 : 图像显示介质, 其包括封。

6、在一对基板之间、 按不同颜色着色的多组有色颗粒, 所述多组 有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压, 至少一个所述基板具有透明特性 ; 以及 根据权利要求 1 至权利要求 3 中任一项权利要求所述的图像显示介质驱动器。 5. 一种图像显示介质驱动方法, 包括 : 在图像显示介质的一对基板之间施加电压, 该图像显示介质基于图像信息显示图像, 所述图像显示介质包括封在所述一对基板之间、 按每组不同颜色着色的多组有色颗粒, 至 少一个所述基板具有透明特性, 当依据绝对值所述电压等于或高于每组不同的门限电压 时, 各组有色颗粒移动 ; 基于显示图像所使用的最后图像信息, 为各组有色颗粒确定有色。

7、颗粒所在的基板 ; 以 及 当有色颗粒在一对基板中的两个基板上都有时, 执行控制, 施加具有较小绝对值的电 压, 该具有较小绝对值的电压比在一个基板上的任何有色颗粒的门限电压更小, 以及, 从该 一个基板朝另外基板侧的方向上施加该较小电压。 权 利 要 求 书 CN 103135308 A 2 1/14 页 3 图像显示介质驱动器、 图像显示装置、 以及图像显示介质驱 动方法 技术领域 0001 本发明涉及图像显示介质驱动器、 图像显示装置、 以及图像显示介质驱动方法。 背景技术 0002 在现有技术中, 使用有色颗粒的图像显示装置周知为具有记忆性能的可重写图像 显示介质。这种图像显示介质构造。

8、成包括, 例如, 一对基板和若干种颗粒, 颗粒封在基板之 间, 以使颗粒根据所施加的电场可在基板之间移动, 并且颗粒具有不同颜色及带电特性。 0003 在这种图像显示介质中, 在一对基板之间施加与图像相对应的电压, 藉此, 使颗粒 移动, 并且将图像显示为不同颜色颗粒的对比。此外, 即使在显示图像后停止施加电压之 后, 由于范德华力或镜像力, 颗粒仍然附着于基板, 并且保持图像显示。 0004 作为这种图像显示介质的示例, 提出了 JP-A-2006-343457(专利文献 1) 、 JP-A-2009-251032(专利文献 2) 、 以及 JP-A-3-213827(专利文献 3) 中所披。

9、露的技术。 0005 在 JP-A-2006-343457 所披露的技术中, 布置一对透明基板, 以在二者之间以间隔 的方式彼此面对, 在基板之间配置多个微囊, 并且在对应于各微囊对应的位置处, 在透明基 板上以及基板的相反表面侧上设置透明电极以及电极, 因而, 可以向各微囊施加电场。此 外, 将具有不同移动性及颗粒尺寸的黄色、 品红色、 以及蓝绿色的电泳颗粒混合进微囊内的 分散介质中。 以这种方式, 当在电极之间施加电场时, 使各电泳颗粒移动, 藉此, 显示彩色图 像。 0006 在 JP-A-2009-251032 所披露的技术中, 将其中分散有第一有色颗粒 (其为用第一 电压驱动的带电颗。

10、粒) 、 第二有色颗粒 (其与第一有色颗粒具有相同极性, 用高于第一电压 的第二电压驱动) 、 以及第三有色颗粒 (其与第一有色颗粒具有相反极性) 的液体, 封在第一 电极与第二电极之间。以这种方式, 当在电极之间施加电场时, 显示彩色图像。 0007 在 JP-A-3-213827 所披露的技术中, 在其间封有电泳颗粒的电极之间施加电场, 从而写入图像。之后, 为了保持附着于电极的图案, 每隔刷新周期 (短于显示质量劣化周期) 都施加与写入图像所用电压相同的电压。 发明内容 0008 本发明的目的是提供一种图像显示介质驱动器, 能在包括多组有色颗粒的图像显 示介质中改进记忆性能, 各组有色颗。

11、粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压。 0009 根据本发明的第一方面, 提供了一种图像显示介质驱动器, 包括 : 电压施加装置, 其在基于图像信息显示图像的图像显示介质中的一对基板之间施加电压, 该图像显示介质 包括封在一对基板之间、 按每组不同颜色着色的多组有色颗粒, 至少一个基板具有透明特 性, 当依据绝对值该电压等于或高于每组不同的门限电压时, 各组有色颗粒移动 ; 以及控制 器, 其基于显示图像所使用的最后图像信息, 为各组有色颗粒确定该有色颗粒所在的基板, 以及, 当有色颗粒在一对基板中的两个基板上都有时, 控制器控制电压施加装置, 以施加具 说 明 书 CN 10313530。

12、8 A 3 2/14 页 4 有较小绝对值的电压, 该具有较小绝对值的电压比在一个基板上的有色颗粒的任何门限电 压更小, 从该一个基板朝另外基板侧的方向施加该较小电压。 0010 根据本发明的第二方面, 在根据第一方面的图像显示介质驱动器中, 当有色颗粒 只在一对基板中的一个基板时, 控制器控制电压施加装置, 以从另外基板朝该一个基板侧 的方向施加电压。 0011 根据本发明的第三方面, 在根据第一方面的图像显示介质驱动器中, 控制器控制 电压施加装置, 施加具有较小绝对值的电压, 该具有较小绝对值的电压比在一对基板中的 一个基板上的任一有色颗粒的门限电压更小, 以在从该一个基板朝另外基板侧的。

13、方向施加 该较小电压 ; 以及, 施加具有较小绝对值的电压, 该具有较小绝对值的电压比在另外基板上 任一有色颗粒的门限电压更小, 从所述另外基板朝所述一个基板侧的方向施加该电压。 0012 根据本发明的第四方面, 提供了一种图像显示装置, 包括 : 图像显示介质, 其包括 封在一对基板之间、 按不同颜色着色的多组有色颗粒, 多组有色颗粒具有不同的根据电场 移动所必需的门限电压, 至少一个基板具有透明特性 ; 以及, 根据第一方面至第三方面中任 一方面所述的图像显示介质驱动器。 0013 根据本发明的第五方面, 提供了一种图像显示介质驱动方法, 包括 : 在基于图像信 息显示图像的图像显示介质中。

14、的一对基板之间施加电压, 该图像显示介质包括封在一对基 板之间、 按每组不同颜色着色的多组有色颗粒, 至少一个基板具有透明特性, 当依据绝对值 该电压等于或高于每组不同的门限电压时, 各组有色颗粒移动 ; 基于显示图像所使用的最 后图像信息, 为各组有色颗粒确定该有色颗粒所在的基板 ; 以及, 当有色颗粒在一对基板中 的两个基板上都有时, 执行控制, 施加具有较小绝对值的电压, 该具有较小绝对值的电压比 在一个基板上的任何有色颗粒的门限电压更小, 以及, 从该一个基板朝另外基板侧的方向 上施加该较小电压。 0014 根据第一方面的图像显示介质驱动器, 提供一种图像显示介质驱动器, 能执行包 括。

15、多组有色颗粒的图像显示介质的刷新, 各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的 门限电压。 0015 根据第二方面的图像显示介质驱动器, 提供一种图像显示介质驱动器, 能执行包 括多组有色颗粒的图像显示介质的刷新, 各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需门 限电压。 0016 根据第三方面的图像显示介质驱动器, 提供一种图像显示介质驱动器, 与未采用 本发明结构的情况想比, 这种图像显示介质驱动器能在包括多组有色颗粒的图像显示介质 中改进记忆性能, 各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电压。 0017 根据第四方面提供的图像显示装置, 提供一种图像显示装置, 能执行包括多组有 色颗。

16、粒的图像显示介质的刷新, 各组有色颗粒具有不同的根据电场移动所必需的门限电 压。 0018 根据第五方面所述的图像显示介质驱动方法, 可能提供一种图像显示介质驱动方 法, 能执行包括多组有色颗粒的图像显示介质的刷新, 各组有色颗粒具有不同的根据电场 移动所必需的门限电压。 附图说明 说 明 书 CN 103135308 A 4 3/14 页 5 0019 基于下列附图, 具体描述本发明的实施例, 附图中 : 0020 图 1 是示出根据本发明第一实施例的图像显示装置的示意结构图 ; 0021 图 2 是说明图, 示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中移动各有色颗粒 所需的门限电压 ; 00。

17、22 图 3A 至图 3D 是用于说明调节电压施加期形式或方式的图 ; 0023 图 4A 和图 4B 是示出按调节电压施加期形式的颗粒附着场示例的图 ; 0024 图 5A 和图 5B 是示例图, 示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中, 写入 图像之后第一有色颗粒存在于显示基板侧和背面基板侧二者时, 为改进记忆性能所施加电 压 ; 0025 图6A和图6B是另一示例图, 示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中, 写 入图像之后第一有色颗粒存在于显示基板侧和背面基板侧二者时, 为改进记忆性能所施加 电压 ; 0026 图7A和图7B是变化例的图, 示出在根据本发明第一实施例的图像显示。

18、装置中, 写 入图像之后第一有色颗粒存在于显示基板侧和背面基板侧二者时, 为改进记忆性能所施加 电压 ; 0027 图 8A 和图 8B 是另一变化例的图, 示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置 中, 写入图像之后第一有色颗粒存在于显示基板侧和背面基板侧二者时, 为改进记忆性能 所施加电压的 ; 0028 图 9A 和图 9B 是示例图, 示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中, 写入 图像之后使所有 (或大部分) 第一有色颗粒移动至显示基板侧时, 为改进记忆性能所施加电 压 ; 0029 图10A和图10B是示例图, 示出在根据本发明第一实施例的图像显示装置中, 写入 图像之后使所有。

19、 (或大部分) 第一有色颗粒移动至背面基板侧时, 为改进记忆性能所施加电 压 ; 0030 图 11 是示出移动各有色颗粒所需门限电压的另一示例图 ; 0031 图 12 是示出根据本发明第二实施例的图像显示装置的示意结构图 ; 以及 0032 图 13 是用于说明在根据本发明第二实施例的图像显示装置中为移动各有色颗粒 所施加电压的图。 具体实施方式 0033 下文中, 参照附图, 详细描述本发明的实施例。在下文描述中, 具有大致相同功能 的部件在所有附图中用相同附图标记标注, 并且适当省略不必需的多余的描述。 0034 在本说明书中, 记忆性能指维持图像显示状态的性能。 此外, 刷新指再次施。

20、加电压 以维持图像显示状态, 具体而言, 使得有色颗粒不与基板分离。此外, 门限电压指有色颗粒 开始移动时的电压。 0035 (第一实施例) 0036 图 1 是示出根据本发明第一实施例的图像显示装置的示意结构图。图 1 示出显示 蓝绿色图像的示例。 0037 如图1所示, 根据本发明第一实施例的图像显示装置10构造成包括图像显示介质 说 明 书 CN 103135308 A 5 4/14 页 6 12 以及控制器 42, 图像显示介质 12 用下文说明的有色颗粒 32 的移动来显示图像, 而控制 器 42 响应来自外部图像信号输出装置诸如个人计算机的图像显示指令, 基于存储在图像 存储装置 。

21、44 中的图像数据, 控制电压施加装置 40 的驱动。 0038 图像显示介质 12 构造成包括作为图像显示面的透明显示基板 18、 以及布置成面 对显示基板 18 的背面基板 28, 在二者之间具有预定间隙。图像显示介质 12 可以包括间隔 件, 其将显示基板 18 与背面基板 28 之间的间隙分隔成多个单元 (小室) 。在这种情况下, 单 元指被显示基板 18、 背面基板 28、 以及间隔件围住的区域。此外, 间隔件可以设置成与图像 显示介质 12 上显示图像时的各像素对应, 可以设置成包括多个像素, 以及, 可以设置成将 一个像素内的空间划分成多个单元。 0039 可选择地, 图像显示介。

22、质可以构造成, 使得由透明分隔壁所形成的微囊在基板之 间分隔图像显示介质。当由微囊分隔图像显示介质时, 微囊可以布置成包括多个像素, 以 及, 多个微囊 (可选择地, 多个局部微囊) 可以布置成包括在一个像素中。 0040 具有透明特性的分散液 24 封在显示基板 18 与背面基板 28 之间, 以及, 在分散液 24 中包括四组有色颗粒 32 (第一有色颗粒 32A、 第二有色颗粒 32B、 第三有色颗粒 32C、 以及 第四有色颗粒 32D) 。在本实施例中, 根据基板之间所形成电场的强度, 使四组有色颗粒 32 之中的三组有色颗粒 (第一有色颗粒 32A、 第二有色颗粒 32B、 以及第。

23、三有色颗粒 32C) 移动。 这里, 透明特性指可见光的透过率为 70% 或更高, 优选为 90% 或更高。 0041 显示基板 18 具有在支撑基板 14 上相继层叠表面电极 16 以及表面层 17 的结构。 背面基板 28 具有在支撑基板 26 上相继地层叠背面电极 22 以及表面层 20 的结构。 0042 支撑基板 14 及支撑基板 26 的材料示例包括玻璃以及塑料, 诸如, 例如, 聚碳酸酯 树脂、 丙烯酸树脂、 聚酰亚胺树脂、 聚酯树脂、 环氧树脂、 或者聚醚砜树脂。 0043 表面电极 16 以及背面电极 22 的材料示例包括 : 铟、 锡、 镉、 锑等的氧化物 ; 复合氧 化物。

24、诸如 ITO(铟锡氧化物) ; 金属诸如金、 银、 铜、 或镍 ; 以及有机材料, 诸如聚吡咯或聚噻 吩。 这些材料可以形成为单层膜或复合膜, 或者通过蒸发法、 溅射法、 涂布法等成为复合膜。 此外, 根据蒸发法或溅射法, 膜的厚度通常为 100 埃至 2000 埃。通过周知手段, 例如通过对 现有的液晶显示元件或印制基板进行蚀刻, 可以以期望图案形成表面电极 16 和背面电极 22。例如, 表面电极 16 和背面电极 22 可以为能用无源矩阵驱动的可选分段形式或者条带 形式。 0044 表面电极 16 可以嵌置在支撑基板 14 中, 以及, 类似地, 背面电极 22 可以嵌置在支 撑基板 2。

25、6 中。在这种情况下, 由于支撑基板 14 和支撑基板 26 的材料可能影响各有色颗粒 32 的电特性或磁特性以及流动性, 须根据各颗粒的成分等来选择材料。 0045 此外, 表面电极 16 和背面电极 22 可以分别与显示基板 18 以及背面基板 28 分开, 使其布置于图像显示介质 12 的外侧。在本实施例中, 虽然描述了电极 (表面电极 16 以及背 面电极 22) 设置于显示基板 18 和背面基板 28 二者的情况, 但是, 电极也可以设置于任一基 板之一。 0046 此外, 为了能用有源矩阵驱动, 支撑基板14和支撑基板26可以包括用于各像素的 薄膜晶体管 (TFT) 。在这种情况下。

26、, 为了便于引线的层叠以及零部件的安装, TFT 优选形成 于背面基板 28 而不是显示基板 18。 0047 当图像显示介质 12 采用无源矩阵驱动时, 能简化图像显示装置 10 的结构。与无 说 明 书 CN 103135308 A 6 5/14 页 7 源矩阵驱动相比, 当图像显示介质 12 采用使用 TFT 的有源矩阵驱动时, 能提高在整个图像 显示介质上显示图像的速度。 0048 此外, 当表面电极 16 和背面电极 22 分别形成于支撑基板 14 和支撑基板 26 时, 适 宜的是, 必要时在表面电极16和背面电极22上形成作为介电薄膜的表面层, 以防止表面电 极 16 和背面电极。

27、 22 发生断裂、 或者在电极之间出现的电流泄漏, 电流泄漏使有色颗粒 32 无法移动。构成表面层的材料示例包括聚碳酸酯、 聚酯、 聚苯乙烯、 聚酰亚胺、 环氧树脂、 多 异氰酸酯、 聚酰胺、 聚乙烯醇、 聚丁二烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 尼龙共聚物、 紫外线固化的丙 烯酸树脂、 以及氟树脂。 0049 构成介电薄膜的材料示例包括上述材料、 以及这些材料的任何一种之中含有电荷 输送物质的材料。电荷输送物质的示例包括腙化合物、 茋化合物、 吡唑啉化合物、 以及芳胺 化合物, 这些均为孔穴输送物质。此外, 电荷输送物质的示例包括芴酮化合物、 二苯酚合苯 醌衍生物 (derivative diphen。

28、oquinone) 、 吡喃化合物、 以及氧化锌, 这些均为电子输送物 质。此外, 具有电荷输送特性的自支撑树脂 (self-supporting resin) 可以用作电荷输送 物质。电荷输送物质的具体示例包括在美国专利 No.4,806,443 中所描述的通过特定二羟 基芳胺 (dihydroxy arylamine) 和特定双氯甲酸酯的聚合作用得到的聚乙烯咔唑和聚碳酸 酯。此外, 由于作为介电薄膜的表面层影响各有色颗粒 32 的带电特性以及流动性, 须根据 各有色颗粒 32 的成分等选择其材料。 0050 此外, 如上所述, 由于构成图像显示介质 12 的显示基板 18 需要具有透明特性。

29、, 使 用了上述各材料之中具有透明特性的材料。 0051 当设置间隔件时, 间隔件可以由热塑性树脂、 热固性树脂、 电子束固化树脂、 光固 化树脂、 橡胶、 金属等形成。此外, 间隔件可以与显示基板 18 和背面基板 28 中的任何一个 成一体。在这种情况下, 可以通过蚀刻处理 (对支撑基板 14 和支撑基板 26 中任何一个进行 蚀刻) 、 激光加工处理、 或者预先使用模具制造的压制加工处理, 制造间隔件。可选择地, 也 可以通过印制法、 喷墨法等, 制造间隔件。另外, 可以在显示基板 18 侧及背面基板 28 侧的 至少一个上制造间隔件。 此外, 间隔件可以是有色的或无色的, 但间隔件适宜。

30、为消色或无色 并且透明, 使得间隔件不会不利地影响显示在图像显示介质 12 上的图像。在这种情况下, 例如, 可以使用透明树脂诸如聚苯乙烯、 聚酯、 或丙烯酸树脂。 0052 其中分散有各有色颗粒 32 的分散介质 28 适宜为高阻液体 (high resistance liquid) 。这里,“高阻” 指其体积电阻率为 107欧姆 / 厘米或更高, 适宜为 1010欧姆 / 厘米 或更高, 优选为 1012欧姆 / 厘米或更高。 0053 作为高阻液体, 具体而言, 可以优选使用己烷、 环己烷、 甲苯、 二甲苯、 癸烷、 十六 烷、 煤油、 石蜡、 异链烷烃、 硅油、 二氯乙烯、 三氯乙烯、。

31、 全氯乙烯、 高纯油、 苯、 二异丙基萘、 橄 榄油、 三氯三氟乙烷、 四氯乙烷、 二溴四氟乙烷、 及其混合物。 0054 尽管必要时可以向高阻液体添加酸、 碱、 盐、 分散体稳定剂、 以及用于抗氧化或紫 外线吸收、 抗菌以及防腐目的的稳定剂, 但适宜的是, 添加这些使得高阻液体处在上述的特 定体积电阻率值的范围内。 0055 此外, 作为电荷控制剂, 可以向高阻液体添加并使用阴离子表面活性剂、 阳离子表 面活性剂、 两性表面活性剂、 非离子表面活性剂、 含氟化合物表面活性剂、 有机硅表面活性 剂、 金属皂、 烷基磷酸酯、 以及酰亚胺琥珀酸酯 (imide succinate) 。 说 明 书。

32、 CN 103135308 A 7 6/14 页 8 0056 作为离子及非离子表面活性剂, 更具体的示例可以包括下列。非离子表面活性剂 的示例可以包括聚氧乙烯壬基酚醚、 聚氧乙烯辛基苯基醚、 聚氧乙烯十二烷基苯基醚、 聚氧 乙烯烷基醚、 聚氧化乙烯脂肪酸酯、 脱水山梨糖醇脂肪酸酯、 聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸 酯、 以及脂肪酸烷基醇酰胺 (fatty acid alkyrolamide) 。阴离子表面活性剂的示例可以 包括烷基苯磺酸盐、 烷基苯基磺酸盐、 烷基萘磺酸盐、 高级脂肪酸盐、 高级脂肪酸酯的硫酸 盐、 以及高级脂肪酸酯的磺酸盐。阳离子表面活性剂的示例可以包括伯胺盐至叔胺盐、 以 及。

33、季铵盐。适宜的是, 这些电荷控制剂相对颗粒固体含量为大于等于 0.01wt% 且小于等于 20wt%, 而 0.05wt% 至 10wt% 的范围特别适宜。当这些电荷控制剂低于 0.01wt% 时, 所希望 的电荷控制效果不足, 以及, 当这些电荷控制剂超过 20wt% 时, 会引起分散液导电率的过度 升高。 0057 分散在分散液 28 中的有色颗粒 32 的颗粒示例可以包括 : 玻璃细珠, 氧化铝, 金属 氧化物颗粒诸如氧化钛, 热塑性树脂颗粒或热固性树脂颗粒, 着色剂已固定至这些树脂颗 粒表面的颗粒, 在热塑性树脂或热固性树脂中包含着色剂的颗粒, 以及具有等离子体着色 功能 (plasm。

34、on coloring function) 的金属胶体颗粒。 0058 用于制造颗粒的热塑性树脂的示例包括 : 苯乙烯的均聚物及共聚物, 诸如苯乙 烯及氯苯乙烯 ; 单烯烃, 诸如乙烯、 丙烯、 丁烯、 以及异戊二烯 ; 乙烯基酯类, 诸如乙酸乙烯 酯、 乙烯丙酸酯、 乙烯苯甲酸酯、 以及乙烯丁酸酯 ; - 亚甲基脂肪族一元酸酯类, 诸如丙 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、 丙烯酸苯酯、 甲基丙烯酸 甲酯、 甲基丙烯酸乙酯、 甲基丙烯酸丁酯、 以及甲基丙烯酸月桂酯 ; 乙烯醚类诸如乙烯基甲 醚、 乙烯基乙醚、 以及乙烯基丁基醚 ; 以及乙烯基酮类, 诸如甲基。

35、乙烯基酮 (vinyl methyl ketone) 、 己基乙烯基酮 (vinyl hexyl ketone) 、 以及异丙基乙烯基酮 (vinyl isopropenyl ketone) 。 0059 此外, 用于制造颗粒的热固性树脂的示例包括 : 交联树脂, 诸如主要成分是二乙烯 基苯的交联共聚物或交联聚甲基丙烯酸甲酯, 酚醛树脂, 脲醛树脂, 三聚氰胺 - 甲醛树脂, 聚酯树脂, 或硅树脂。特别地, 典型的黏合树脂包括聚苯乙烯、 苯乙烯 - 烷基丙烯酸酯共聚 物、 苯乙烯 - 甲基丙烯酸烷基酯共聚物、 苯乙烯 - 丙烯晴共聚物、 苯乙烯 - 丁二烯共聚物、 苯 乙烯 - 顺丁烯二酸酐共。

36、聚物、 聚乙烯、 聚丙烯、 聚酯、 聚氨酯、 环氧树脂、 硅树脂、 聚酰胺、 改 性松香、 以及石蜡。 0060 作为着色剂, 可以使用有机或无机颜料、 或油溶染料。着色剂的示例包括 : 磁粉, 诸如磁铁矿或铁氧体 ; 以及公众周知的着色剂, 诸如炭黑、 氧化钛、 氧化镁、 氧化锌、 酞菁 铜系蓝绿色材、 偶氮系黄色材、 偶氮系品红色材、 喹吖啶酮品红色材、 红色材、 绿色材、 以及 蓝色材。具体而言, 其代表性示例包括苯胺蓝、 carcoil 蓝、 铬黄、 群青蓝、 杜邦油红、 喹啉 黄、 氯化亚甲基蓝 (methylene blue chloride) 、 酞菁蓝、 孔雀绿草酸盐 (mal。

37、achite green oxylate) 、 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、 以及 C.I. 颜料蓝 15:3。 0061 必要时也可以使电荷控制剂与颗粒树脂混合。作为电荷控制剂, 可以使用在电 子照相色调剂材料中使用的公众周知的电荷控制剂, 其示例可以包括氯化十六烷吡啶 (cetyl pyridyl chloride) 、 季铵盐类诸如BONTRON P-51、 BONTRON P-53、 BONTRON E-84以 及 BONTRONE-81 (由 Orie。

38、nt 化学工业有限公司制造) 、 水杨酸金属络合物、 苯酚系缩合物、 四 说 明 书 CN 103135308 A 8 7/14 页 9 苯基化合物、 金属氧化物颗粒、 以及经各种偶联剂表面处理过的金属氧化物颗粒。 0062 必要时也可以使外添剂附着至颗粒表面。 适宜的是, 外添剂的颜色是透明的, 以便 不影响颗粒的颜色。作为外添剂, 使用了金属氧化物的无机颗粒, 诸如氧化硅 (二氧化硅) 、 氧化钛、 以及氧化铝。为了调节颗粒的带电特性、 流动性以及环境相关性, 可以用偶联剂或 硅油对颗粒进行表面处理。 偶联剂的示例包括 : 具有正带电特性的偶联剂, 诸如氨基硅烷系 偶联剂、 氨基钛系偶联剂。

39、、 以及腈系偶联剂 ; 具有负带电特性的偶联剂, 诸如无氮 (由除氮之 外的原子组成) 硅烷系偶联剂、 钛系偶联剂、 环氧基硅烷系偶联剂、 以及丙烯酰基硅烷系偶 联剂。此外, 硅油的示例包括 : 具有正带电特性的硅油, 诸如氨基变性硅油 ; 以及具有负带 电特性的硅油, 诸如二甲基硅油、 烷基变性硅油、 - 二甲基砜变性硅油、 甲基苯基硅油、 氯 苯基硅油、 以及氟变性硅油。 0063 这些外添剂之中, 周知的疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛是适宜的, 而如 JP-A-10-3177 中所描述的、 通过 TiO(OH)2与硅烷化合物诸如硅烷偶联剂反应得到的钛化 合物类, 尤为适宜。作为硅烷化合物,。

40、 可使用氯硅烷、 烷氧基硅烷、 硅氮烷、 以及特殊硅烷化 试剂中的任一种。通过用湿法制备的 TiO(OH)2与硅烷化合物或硅油反应并干燥, 生产钛化 合物。 由于化合物未经过几百度下的烧结, 在钛分子之间没有形成强结合, 根本没有任何凝 集, 并且颗粒处于初始颗粒状态。此外, 由于使 TiO(OH)2与硅烷化合物或硅油直接反应, 可 能使硅烷化合物或硅油的处理量增加, 通过调节硅烷化合物的处理量等, 可以控制带电特 性, 并且, 相对于常规的钛氧化物, 可以显著改进可以赋予的带电能力。 0064 外添剂的初始颗粒通常为 5 纳米至 100 纳米, 优选为 10 纳米至 50 纳米, 但并不受 。

41、其限制。 0065 考虑颗粒的粒径以及外添剂的粒径, 对外添剂与颗粒的混合比进行调整。当外添 剂的添加量过多时, 有些外添剂与颗粒表面分离, 并附着至其他颗粒表面, 使得不再得到期 望的带电特性。通常, 相对于 100 重量份数的颗粒, 外添剂的量为 0.01 重量份数至 3 重量 份数, 或者, 更优选为 0.05 重量份数至 1 重量份数。 0066 外添剂可以添加至多组颗粒中的仅仅一组, 或者可以添加至几组或所有组颗粒 中。当外添剂添加至所有颗粒的表面时, 适宜的是, 通过用冲击力驱动外添剂进入颗粒表 面或通过加热颗粒表面, 使外添剂牢固地固定至颗粒表面。 因此, 能够避免外添剂与颗粒分。

42、 离、 以及相反极性的外添剂牢固凝集并形成用电场难以使其解离的外添剂聚集体的情形。 所以, 避免了图像劣化。 0067 作为制备有色颗粒 32 的方法, 可以使用任何常规周知的方法。例如, 如 JP-A-7-325434 中所述, 可以使用这样一种方法, 其中, 对树脂、 颜料、 以及电荷控制剂进行 称重, 以获得预定混合比, 以及, 使树脂加热熔融, 之后, 添加颜料, 使其混合、 分散并冷却。 之后, 使用粉碎机诸如气流粉碎机、 锤磨机或涡轮粉碎机制备颗粒, 之后, 将所得到的颗粒 分散在分散介质中。此外, 也可通过聚合法, 诸如悬浮聚合法、 乳液聚合法、 或分散聚合法, 或者通过诸如凝聚。

43、、 熔体分散或乳液聚集的方法, 制备含有电荷控制剂的颗粒, 之后, 将颗 粒分散在分散介质中以得到颗粒分散介质。 此外, 可以采用使用适当装置的方法, 在树脂可 塑化、 分散介质未沸腾、 并且低于树脂、 电荷控制剂和 / 或着色剂的分解点的温度下, 这种 装置可以分散并混合包括树脂、 着色剂、 电荷控制剂以及分散介质的原料。具体而言, 通过 流星式混合机或者搅合机, 在分散介质中使颜料、 树脂、 以及电荷控制剂加热熔融, 利用树 说 明 书 CN 103135308 A 9 8/14 页 10 脂溶剂溶解性的温度依从关系, 并且, 搅拌熔融的混合物, 使其冷却并允许凝结及沉积, 因 而, 可以。

44、制造颗粒。 0068 可以填充本实施例的第一有色颗粒 32A, 使得一层各排列在显示基板 18 与背面基 板 28 之间。然而, 适宜的是, 为了获得更高的隐蔽性, 填充第一有色颗粒 32A, 使得在基板 之间可以布置多层。在这种情况下, 当第一有色颗粒 32A 的尺寸增大时, 基板之间的距离增 大, 显示驱动电压增大, 而显示切换速度降低。因此, 第一有色颗粒 32A 的尺寸优选为 50 微 米或更小, 更优选为 30 微米或更小。 0069 此外, 设定第一有色颗粒 32A 的颗粒尺寸, 使得在第一有色颗粒凝集在一起的状 态 (在基板之间施加电场、 并使第一有色颗粒朝各基板移动而凝集在一起。

45、的状态) 下, 第二 有色颗粒 32B、 第三有色颗粒 32C、 以及第四有色颗粒 32D 可以移动通过第一有色颗粒之间 的间隙。具体而言, 第一有色颗粒 32A 的尺寸优选为至少五倍于其他有色颗粒的尺寸, 以 及, 更优选的是, 当考虑各有色颗粒的颗粒尺寸变化时, 为至少 10 倍。此外, 第一有色颗粒 32A 的移动速度 (移动性) 优选为其他有色颗粒移动速度的最多二分之一, 更优选为最多五 分之一。 0070 此外, 虽然除第一有色颗粒 32A 之外, 其他有色颗粒 (第二有色颗粒 32B、 第三有色 颗粒 32C、 以及第四有色颗粒 32D) 尺寸越小可以实现越高分辨率的图像显示, 但。

46、是, 因为移 动速度降低以及显示切换速度降低, 并且因为难以在显示的记忆性能与分散稳定性之间实 现平衡, 理想的是, 其他有色颗粒的尺寸为大于等于 20 纳米且小于等于 10 微米。 0071 作为各有色颗粒 32 的尺寸示例, 第一有色颗粒 32A 可以具有 10 微米的尺寸, 第二 有色颗粒 32B 可以具有 500 纳米的尺寸, 第三有色颗粒 32C 可以具有 800 纳米的尺寸, 而第 四有色颗粒 32D 可以具有 300 纳米的尺寸。 0072 此外, 在本实施例中, 假设第一有色颗粒 32A 着黄色并且带正电荷, 第二有色颗粒 32B 着品红色并且带负电荷, 第三有色颗粒 32C 。

47、着蓝绿色并且带正电荷, 而第四有色颗粒 32D 着白色并且不带电荷 (可选地, 接近于带负电荷的几乎不带电状态) 。另外, 颗粒的带电 极性并不局限于这种组合, 以及, 颗粒可以具有任选极性, 只要各颗粒的移动门限值彼此不 同。可选择地, 第一有色颗粒、 第二有色颗粒、 以及第三有色颗粒全部可以带正电荷或带负 电荷, 而第四有色颗粒可以为接近于带正电荷的几乎不带电状态。 0073 图 2 是用于说明在根据本发明第一实施例的图像显示装置 10 中移动各有色颗粒 32 所需门限电压的图。 0074 在本实施例中, 各有色颗粒32各自的带电特性彼此不同。 图2示出当表面电极16 接地 (0 伏) 并。

48、且向背面电极 22 施加脉冲电压时, 各脉冲电压作用下在显示表面侧上的光密 度 (OD) 测量结果。在以递增方式逐渐改变脉冲电压 (增大或者减小所施加的电压) 的同时, 用 X-Rite 制造的反射密度计 (X-Rite 404) 测量光密度。 0075 在本实施例中, 使各有色颗粒32的带电量以及粒径 (体积平均粒径) 不同, 因而, 使 各有色颗粒 32 与显示基板 18 的表面层 17 之间的附着力不同于各有色颗粒 32 之间的附着 力, 并且使第一有色颗粒32A、 第二有色颗粒32B、 以及第三有色颗粒32C的移动开始电压彼 此不同。另外, 各有色颗粒 32 的显示密度特性, 可以由上。

49、述附着力方面的差异进行控制, 以 及, 可以由处于分散形式的各有色颗粒 32 在移动性方面的差异进行控制。 0076 在本实施例中, 当施加 |V1| 或更高电压时, 第一有色颗粒 32A 开始在基板之间移 说 明 书 CN 103135308 A 10 9/14 页 11 动。当施加 |V2|(V1V3) , 藉此, 使有色颗粒32排列, 并且施加与图像信息对应的写入脉冲。 接着, 在图 5B 的示例中, 按照用于移动第三有色颗粒 32C 的正 V3 写入脉冲电压、 用于移动第二有色颗 粒 32B 的负 V2 写入脉冲电压、 以及用于移动第一有色颗粒 32A 的正 V1 写入脉冲电压的次 序, 施加与图像信息对应的脉冲电压。以这种方式, 将图像写入, 使得第一有色颗粒 32A 存 在于显示基板 18 侧以及背面基板 28 侧二者上, 如图 5A 所示。 0091 通过适当选择写入脉冲电压的大小或者电压脉冲施加期, 可以控制有色颗粒的移 动量。 0092 此外, 写入图像。

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