图像显示介质转让专利

申请号 : CN200610135720.4

文献号 : CN101034238B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 平野敦资诹访部恭史町田义则山口善郎松永健重广清

申请人 : 富士施乐株式会社

摘要 :

本发明提供了图像显示介质,该图像显示介质包括:第一基板;第二基板,面对第一基板;第一粘合层,设置在第一基板和第二基板中的至少一个的内侧;和绝缘层,通过第一粘合层固定到第一基板和第二基板中的所述至少一个,其中,第一粘合层具有小于形成有所述绝缘层的基板和所述绝缘层的杨氏模量。

权利要求 :

1.一种图像显示介质,该图像显示介质包括:第一基板;

第二基板,面对第一基板;

第一粘合层,设置在所述第一基板的内侧;

具有侧面的第一电极,形成在所述第一基板的内表面上;

第二电极,形成在所述第二基板的内表面上;

绝缘层,通过所述第一粘合层固定到所述第一基板,以及涂层,形成在所述第一基板的内侧,并且覆盖包括所述第一电极的侧面在内的所述第一电极;

其中,

所述第一粘合层具有小于所述第一基板和所述绝缘层的杨氏模量,并且设置在所述涂层与所述绝缘层之间。

2.如权利要求1所述的图像显示介质,该图像显示介质包括:分隔构件,分隔所述第一基板和所述第二基板之间的间隙;和粒子,填充到由所述分隔构件分隔的所述间隙中。

3.如权利要求2所述的图像显示介质,该图像显示介质包括:第二粘合层,将所述分隔构件粘合到所述绝缘层,其中

所述分隔构件通过所述第二电极而粘合到所述第二基板。

4.如权利要求2所述的图像显示介质,该图像显示介质还包括:绝缘膜,

其中

所述绝缘膜形成在所述第二基板的内侧,所述分隔构件形成在所述第二基板上,以及所述绝缘膜覆盖所述分隔构件和所述第二基板。

5.如权利要求1所述的图像显示介质,其中,所述第一粘合层具有5000kg/cm2或更小的杨氏模量。

6.如权利要求1所述的图像显示介质,其中,所述第一粘合层具有90%或更大的透光率以及1或更小的饱和度。

7.如权利要求1所述的图像显示介质,其中,所述绝缘层具有300nm或更大并且30μm或更小的厚度。

8.如权利要求1所述的图像显示介质,其中,所述绝缘层具有90%或更大的透光率以及1或更小的饱和度。

9.如权利要求3所述的图像显示介质,其中,所述第二粘合层具有小于通过所述第二粘合层粘合的所述绝缘层的杨氏模量。

10.如权利要求3所述的图像显示介质,其中,所述第二粘合层具有5000kg/cm2或更小的弹性模量。

说明书 :

技术领域

本发明涉及一种具有柔性的图像显示介质,更具体地,涉及一种在基板内侧具有绝缘薄膜的图像显示介质。

背景技术

到目前为止,已将使用双色带电调色剂粒子来显示图像的图像显示介质用作具有柔性的图像显示介质(如,电子纸)(例如,参考JP-A-2002-72257(这里使用的术语“JP-A”指的是“已公开但未审查的日本专利申请”))。
所述图像显示介质包括一对相互面对地放置的基板、夹在所述一对基板之间的分隔物、以及填充到基板和分隔物之间的内部空间中的颜色和电气特性不相同的第一和第二粒子。
根据所述图像显示介质,在基板内侧设置有介电膜,由此抑制了由粒子的碰撞和粒子所带电荷的泄漏引起的对基板的损伤,从而防止了图像显示特性的劣化。
然而,根据所述图像显示介质,为了充分地抑制由粒子的碰撞和粒子所带电荷的泄漏引起的对基板的损伤,介电膜需要具有一定尺寸的厚度,但是随着介电膜厚度的增大,当进行图像显示介质的弯曲变形时等,介电膜无法跟随该变形,从而引起剥落的发生;这是一个问题。

发明内容

因此,本发明的一个目的是提供一种具有绝缘膜的图像显示介质,该绝缘膜具有着当添加弯曲变形时不会发生剥落的足够厚度。
根据本发明的一方面,一种图像显示介质包括:第一基板;第二基板,面对第一基板;第一粘合层,设置在所述第一基板的内侧;具有侧面的第一电极,形成在所述第一基板的内表面上;第二电极,形成在所述第二基板的内表面上;绝缘层,通过所述第一粘合层固定到所述第一基板,以及涂层,形成在所述第一基板的内侧,并且覆盖包括所述第一电极的侧面在内的所述第一电极;其中,所述第一粘合层具有小于所述第一基板和所述绝缘层的杨氏模量,并且设置在所述涂层与所述绝缘层之间。
根据本发明的该方面,所述绝缘层通过第一粘合层而形成,所述第一粘合层具有小于形成有所述绝缘层的基板和所述绝缘层的杨氏模量,由此,如果所述绝缘层具有保证足够的绝缘性的厚度,则当将所述绝缘层充分地粘合到所述基板时即使施加了弯曲变形等,也不会发生剥落。
所述图像显示介质包括:第一电极,形成在第一基板的内表面上;第二电极,形成在第二基板的内表面上;分隔构件,分隔第一基板和第二基板之间的间隙;和粒子,填充到由所述分隔构件分隔的间隙中。
优选的是,所述图像显示介质是例如光学写入型、调色剂显示型、电泳等的电子纸,特别是具有需要一定厚度的绝缘膜的电子纸,如调色剂显示器。
第一电极和第二电极根据图像显示介质的所述类型而具有例如以下形式:二者均为全面电极的形式;一个电极是全面电极而另一个电极是像素电极的形式;一个电极是扫描电极而另一个电极是信号电极的形式;一个电极是信号电极而另一个电极是用于随着在信号电极上移动而进行扫描的线电极的形式等。
涂层形成在第一基板和第二基板中的所述至少一个的内侧,并且覆盖第一电极和第二电极中的至少一个。因此,可保护第一和第二电极并且可防止断线。为了使用散布有无机粒子的复合聚合物作为涂层,涂层的残余应力被抑制,由此可防止塑料膜的翘曲(warpage)并减少涂层的吸湿性(hygroscopicity),由此可防止由于涂层上发生折皱等而使透明电极发生破裂。
所述绝缘层具有300nm或更大以及30μm或更小的厚度。如果所述绝缘层具有300nm或更大的厚度,则可优选地保证绝缘性。如果所述绝缘层较厚,则镜像力降低,因此还可优选地防止显示介质的烧录错误。如果所述绝缘层具有30μm或更小的厚度,则可优选地防止以下问题:因为过大的厚度,电极到电极的距离变长,获得特定的电场强度所需的空间体积减小,并且容易发生粒子的絮凝(flocculation)。
优选地,所述绝缘层具有预定的硬度以防止由驱动粒子的粘着力的增强所引起的显示故障。如果硬度太低,则恐怕与粒子的接触面积可能由于变形而增大,从而引起粘着力增加至超过所需。
第一粘合层具有5000kg/cm2或更小的杨氏模量。第一粘合层可具有90%或更大的透光率以及1或更小的饱和度C*。饱和度C*表示距L*a*b*色度系中的a*b*色度图的原点的距离;该值越大,到无彩色(achromaticcolor)的距离越大。在C*是1或更小时,几乎是无彩色的。
所述分隔构件可使用绝缘材料。所述分隔构件可通过与所述绝缘层熔接而固定。在这种情况下,可不使用任何粘合剂来执行粘合。
粒子可由两种或更多种颜色和带电特性不同的粒子组成。例如,其可以是白色粒子和黑色粒子的混合粒子,所述两种粒子通过互相摩擦引起摩擦起电而带有不同的极性。
第二粘合层将所述分隔构件粘合到第一基板和第二基板之一,并且所述分隔构件直接粘合到另一基板。
所述图像显示介质包括绝缘膜,所述绝缘层形成在第一基板和第二基板中的一个的内侧,所述分隔构件形成在与形成有所述绝缘层的一个基板相对的另一基板上,所述绝缘膜覆盖所述分隔构件和形成有所述分隔构件的一个基板。
所述绝缘膜通过浸涂树脂溶液而形成。
所述分隔构件通过第二粘合层固定到所述绝缘层。所述分隔构件可通过熔接等与所述绝缘层一体地设置。
第二粘合层具有小于通过第二粘合层粘合的所述绝缘层的杨氏模量。第二粘合层具有5000kg/cm2或更小的弹性模量。
根据本发明,可抑制绝缘层剥落和由损伤引起的显示特性的降低。

附图说明

将基于以下附图对本发明的示例性实施例进行详细描述,在附图中:
图1是示出了根据本发明第一实施例的图像显示介质的结构的图;和
图2是示出了根据本发明第二实施例的图像显示介质的结构的图。

具体实施方式

(第一实施例)
(总体结构)
图1是示出了根据本发明第一实施例的图像显示介质1的结构的图。该图像显示介质1利用在两个基板之间填充的粒子显示图像,并且大致包括其间具有分隔构件7的相互面对地放置的表面基板2和背面基板3以及填充到由分隔构件7隔开的各间隙中的第一粒子8和第二粒子9。
第一粒子8和第二粒子9具有不同的颜色,并且通过互相摩擦引起的摩擦起电而充电为不同极性。例如,如果第一粒子8和第二粒子9是白色粒子和黑色粒子,白色粒子可采用包含氧化钛、氧化锌、氧化锡等的树脂,而黑色粒子可采用包含碳黑、锰铁黑(manganese ferrite black)、钛黑等的树脂。
表面基板2具有表面支持基板20、通过在表面支持基板20上嵌入第一电极21而形成的涂层23、以及通过第一粘合层25而形成在涂层23上的绝缘层22。
背面基板3具有背面支持基板30和形成在背面支持基板30上的第二电极31。
表面支持基板20和背面支持基板30例如可采用玻璃基板、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜(polyethersulfone))、丙烯酸等的透明树脂薄膜或透明树脂片、环氧类树脂等。因为表面支持基板20位于显示侧,所以优选地采用具有高透光性的材料。
第一电极21和第二电极31可使用通过汽相淀积法或溅射法而具有厚度为100到2000埃的ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、铟、锡、镉、锑等的氧化物、及其复合氧化物、金、银、铜、碳、镍等的透明的单层膜、混合膜或复合膜或者使用聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)等的有机导电材料等。因为第一电极21位于显示侧,所以优选地使用具有高透光性的材料。
第一电极21和第二电极31例如是互相垂直的列电极、行电极,并且形成矩阵电极。
涂层23由丙烯酸系聚合树脂制成。
第一粘合层25粘合涂层23和绝缘层22,并且具有小于表面支持基板20和绝缘层22的杨氏模量(Young’s modulus)。因此,当进行图像显示介质1的弯曲变形时,第一粘合层25用作缓冲材料,并且如果绝缘层22具有一定尺寸的厚度,则可跟随表面支持基板20的变形,而不会引起剥落的发生。
主要用作表面支持基板20和绝缘层22的材料的PC、PET和PES的代表杨氏模量分别是25000kg/cm2、100000kg/cm2和20000kg/cm2。因此,第一粘合层25的材料的杨氏模量优选地是20000kg/cm2或更小;更优选地是5000kg/cm2或更小。优选地,拉伸粘合力是50kg/cm2或更大。
例如,第一粘合层25由紫外线(UV)固化树脂制成。
绝缘层22具有300nm到30μm的厚度,并且可利用PET、PC、PES、聚酯、聚酰亚胺、环氧树脂、聚亚安酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、共聚型尼龙(copolymer nylon)、紫外线固化丙烯酸树脂、无定形特氟纶(Teflon)(注册商标)等。虽然可使用无机材料,但是通常有机材料比无机材料优选,这是因为,在规定了厚度的情况下易于跟随弯曲。为了提高图像显示介质1的显示图像质量,透光率为90%或更大并且饱和度C*≤1的材料是优选的。
在背面基板3上形成有分隔构件7,并且将绝缘膜32形成为覆盖分隔构件7和背面基板3的表面。
例如,分隔构件7由热塑树脂、热固树脂、电子辐射固化树脂、光固化树脂、橡胶等的绝缘材料制成。
例如,通过浸涂将聚碳酸酯树脂溶解在单色苯中而得到的溶液来形成绝缘薄32。
用于将电压施加到图像显示介质1的电压施加部4连接到第一电极21和第二电极31,用于控制电压施加部4的控制部5连接到电压施加部4,用于存储显示在图像显示介质1上的图像存储部6连接到控制部5。
控制部5由CPU、ROM、RAM、HDD等组成,CPU根据存储在ROM、HDD等中的程序在图像写入时间对图像显示介质1执行写控制。
图像存储部6实现为HDD等,并且存储要显示在图像显示介质1上的显示图像。所述显示图像可通过CD-ROM等的记录介质或者网络而输入到图像存储部6。
在该实施例中,一个单元(cell)包含多个像素,但是,一个单元也可形成一个像素。这里,“一个像素”的表达用于指示列电极21和行电极31交叉的区域。
(第一实施例的优点)
根据第一实施例,提供了以下优点:
(a)因为绝缘层22是通过杨氏模量小于表面支持基板20和绝缘层22的第一粘合层25而形成的,所以,如果绝缘层22具有保证足够的绝缘性的厚度,则当施加了弯曲变形等时,第一粘合层25用作缓冲材料,并且使得绝缘层22可柔性地跟随表面支持基板20的变形,从而不会发生剥落。
(b)绝缘层22被加厚,由此可抑制由于第一粒子8和第二粒子9的碰撞而使绝缘层出现小孔,并且可防止由第一粒子8和第二粒子9的带电量的降低引起的图像显示介质1的显示故障。
(第二实施例)
图2是示出了根据本发明第二实施例的图像显示介质的结构的图。在第二实施例中,第二粘合层10形成在涂有绝缘膜32的分隔构件7和绝缘层22之间。因为第二粘合层10是根据印刷工艺形成的,所以优选地第二粘合层10具有粘性,从而其印刷和快干性防止了粒子的沉淀。其他部件与第一实施例的部件相似。
(第二实施例的优点)
根据第二实施例,当分隔构件7和绝缘层22通过第二粘合层10粘合时,可防止分隔构件7和绝缘层22之间发生的剥落。
(其他实施例)
应该理解,本发明不限于上述本发明的特定实施例,并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可进行各种修改和变动。
例如,在所述实施例的描述中,第一粒子8和第二粒子9通过摩擦带电,但是本发明不限于这种模式。
在所述实施例的描述中,图像显示介质1是调色剂显示器,但是也可以是用于利用粒子显示图像的任何其他类型的图像显示介质。
在所述实施例的描述中,图像显示介质1产生单色二元显示,但是也可以是产生三元显示或更多灰度的显示或者彩色显示的图像显示介质。
在所述实施例的描述中,表面基板2由涂层23、第一粘合层25和绝缘层22组成,但是背面基板3可以具有所述部件,或者表面基板2和背面基板3都可具有所述部件。
在所述实施例的描述中,绝缘膜32覆盖分隔构件7和背面基板3的表面,但是也可以只覆盖背面基板3。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下,上述实施例的部件可随意组合。
以下将参照示例具体讨论本发明,但是本发明不限于这些示例:
(第一示例)
在第一示例中,通过改变绝缘层22的厚度制造四种类型的图像显示介质1,各图像显示介质1具有与第一实施例中的图像显示介质相似的结构,评价各图像显示介质1的显示密度以及白色和黑色粒子的混合粒子的带电量。
四种类型的图像显示介质1的绝缘层22的厚度是0(无绝缘层)、77nm、380nm和1900nm。四种类型的图像显示介质1的其他部件相同。分隔构件7的高度为200μm,绝缘膜32的厚度为1000nm,带负电的白色粒子的直径和带正电的黑色粒子的直径各自约为10μm。
将拉伸粘合力为80kg/cm2并且杨氏模量为100kg/cm2的透明且无色的紫外线固化树脂用作第一粘合层25。对于紫外线固化树脂,固化紫外线照射量为500mj/cm2,紫外线照射以15mj/cm2/分钟的强度进行约40分钟,从而固化。
各图像显示介质1的大小是20mm×20mm,将8.6mg的白色粒子和黑色粒子均匀地散布在图像显示介质1中作为第一粒子8和第二粒子9。
(评价)
将±250V的交流电压施加到这四种类型的图像显示介质1,将第一粒子8和第二粒子9均匀地散布在单元中,创建白色粒子或黑色粒子运动到显示表面的状态,随后停止电压施加,并且在刚创建所述状态后、一天后和八天后的三个定时测量流动电流的大小。然后,根据所测量的电流值计算混合粒子的移动分量并将其转换为带电量。
表1列出了在四种类型的图像显示介质1中在刚开始实验后、一天后和八天后混合粒子的带电量的变化。可以看到,绝缘层22越厚,在每个定时第一粒子8和第二粒子9的带电量就越大。
(表1)

表2列出了在四种类型的图像显示介质1中在制造后八天时测量的白色显示和黑色显示的反射密度。这里,反射密度的值越小,白色显示的密度越大;所述值越大,黑色显示的密度越大。对比度是由10(B-W)表示的值,其中,白色反射密度是W,黑色反射密度是B。从结果中可以看到,随着绝缘层22变厚,白色显示和黑色显示的显示密度趋向于变大并且对比度提高。
(表2)
    膜厚度(nm)     白色反射密度     黑色反射密度     对比度     0     0.53     1.42     7.762471     77     0.51     1.45     8.709636     380     0.5     1.49     9.772372     1900     0.48     1.58     12.58925
应该考虑到,表1和表2中列出的结果是由于以下原因而产生的:随着绝缘层变得更厚,绝缘层对由粒子的碰撞引起的震动有更强的抵抗力并且绝缘性没有因损伤而降低。另一方面,应该考虑到,较薄的介质绝缘性降低,并且粒子电荷泄漏到电极侧。
(第二示例)
在第二示例中,制造出具有与第二实施例相似的结构的图像显示介质1,并且评价当施加外力时第二粘合层剥落的难易程度。
第二粘合层10由techno alpha STAYSTIC 371(由Techno alpha制造,剪切强度(die shear)168kg/cm2,弹性模量4200kg/cm2)形成。
作为控制示例,提供了具有由STAYSTIC 343(由Techno alpha制造,剪切强度70kg/cm2,弹性模量28000kg/cm2)形成的第二粘合层的图像显示介质,并对其进行评价。
(评价)
将图像显示介质1按压在直径为50mm的棒的一侧,并且测试粘合层是否发生剥落。
结果,在控制示例中发生了剥落,但是在根据第二示例的图像显示介质中没有发生剥落。弹性模量与延伸模量的杨氏模量有着紧密的关系,并且应该考虑到,因为在控制示例中弹性模量较大,所以在控制示例中发生了剥落。