專利名稱：圖像顯示用微粒及其制造方法、電泳分散液和圖像顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像顯示用微粒及其制造方法、電泳分散液和圖像顯示器。
背景技術：
電子紙顯示器(e-paper display)具有如下優(yōu)點其像紙一樣柔韌,易于閱讀,便宜，可視需要可重寫，而且根據構成及結構具有記憶功能，并在不使用電力的情況下保留顯示內容。從而，電子紙顯示器的研究和開發(fā)已被切實地推進。作為電子紙顯示器的一種類型，采用電泳的顯示器已為人所知(在下文中稱為“顯示器”)。上述顯示器設置有一對彼此面對的基板。在更靠近觀看者側放置的第二基板上設置有第二電極，且在與第二基板相面對的第一基板上設置有第一電極。這些基板之間的空間填充有許多帶電的電泳粒子及分散介質，分散介質的顏色不同于電泳粒子的顏色。此外，像素被障壁(barrier)分割，障壁用于防止電泳粒子的不均勻分布，并用于界定一對基板之間的間隔。在顯示器中，例如，當在電泳粒子帶正電的情況下對第一電極施加正電壓并對第二電極施加負電壓時，帶正電的電泳粒子會移動并聚集而覆蓋第二電極。因此，在觀看顯示器時，會顯示與電泳粒子的顏色相同的顏色。相反，當對第一電極施加負電壓并對第二電極施加正電壓時，電泳粒子會移動并聚集而覆蓋第一電極。因此，在觀看顯示器時，會顯示與分散介質的顏色相同的顏色。針對每一像素單元均以此類方式對電極施加電壓，從而能夠顯不任何圖像。引用文獻列表專利文獻專利文獻I :日本專利申請?zhí)亻_號2008-22471
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題使用由炭黑構成的電泳粒子來顯示黑色圖像的技術已廣為人知(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_號2008-224714)。然而，本發(fā)明的發(fā)明人所進行的調查顯示，當使用商用炭黑作為電泳粒子時，無法獲得具有優(yōu)異特性的顯示器。因此，本發(fā)明的目的在于提供圖像顯示用微粒及其制造方法、包含所述圖像顯示用微粒的電泳分散液和設置有所述電泳分散液的圖像顯示器，所述圖像顯示用微粒具有優(yōu)異的特性并基于電泳顯示黑色圖像。解決問題的手段用于實現所述目的的本發(fā)明示例I的用于顯示圖像的圖像顯示用微粒是如下圖像顯示用微粒所述微粒分散(懸浮)于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，以及具有通過MP方法確定的不小于O. lcm3/g、優(yōu)選地不小于O. 2cm3/g、更優(yōu)選地不小于O. 3cm3/g的孔體積。
用于實現所述目的的本發(fā)明示例2的用于顯示圖像的圖像顯示用微粒是如下圖像顯示用微粒所述微粒分散(懸浮)于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過IOnm處具有至少一個峰?？讖教幱诓怀^IOnm的范圍內的孔的總體積與孔徑處于不超過50nm的范圍內的孔的總體積的比率不小于O. I、優(yōu)選地不小于O. 2、更優(yōu)選地不小于O. 3，但不超過O. 99。此同樣適用于下文。用于實現所述目的的本發(fā)明示例3的用于顯示圖像的圖像顯示用微粒是如下圖像顯示用微粒所述微粒分散(懸浮)于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，以及具有不小于I X 10_8m但不超過2 X 10_4m、優(yōu)選地不小于I X ΙΟΛι但不超過2 X l(T6m、更優(yōu)選地不小于I X l(T8m但不超過5 X l(T7m的平均粒徑。用于實現所述目的的本發(fā)明示例4的用于顯示圖像的圖像顯示用微粒是如下圖像顯示用微粒所述微粒分散(懸浮)于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有不小于IOmV但不超過200mV的ZETA電勢絕對值。用于實現所述目的的本發(fā)明示例I的用于顯示圖像的圖像顯示用微粒的制造方法是如下制造方法所述微粒分散(懸浮)于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，以及具有通過MP方法確定的不小于O. lcm3/g、優(yōu)選地不小于O. 2cm3/g、更優(yōu)選地不小于O. 3cm3/g的孔體積，其中在500°C至1400°C的溫度下將植物類材料碳化。為方便起見，在某些情形中，將以此類方式獲得的多孔碳材料稱為“多孔碳材料的前體”或“含碳物質”。此同樣適用于下文。用于實現所述目的的本發(fā)明示例2的用于顯示圖像的圖像顯示用微粒的制造方法是制造方法所述微粒分散(懸浮)于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過IOnm處具有至少一個峰，其中在500°C至1400°C的溫度下將植物類材料碳化。用于實現所述目的的本發(fā)明示例I的用于顯示圖像的電泳分散液是如下電泳分散液所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間并包含顯示圖像用微粒，其包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，以及具有通過MP方法確定的不小于O. lcm3/g、優(yōu)選地不小于O. 2cm3/g、更優(yōu)選地不小于O. 3cm3/g的孔體積；以及分散液，在所述分散液中分散(懸浮)有所述圖像顯示用微粒。用于實現所述目的的本發(fā)明示例2的用于顯示圖像的電泳分散液是如下電泳分散液所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間并包含圖像顯示用微粒，其包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過IOnm處具有至少一個峰；以及分散液，在所述分散液中分散(懸浮)有所述圖像顯示用微粒。
用于實現所述目的的本發(fā)明示例3的用于顯示圖像的電泳分散液是如下用于圖像顯示的電泳分散液所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間以用于顯示圖像并包含微粒，其包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積以及具有不小于I X 10_8m但不超過2 X 10_4m、優(yōu)選地不小于I X l(T8m但不超過2X l(T6m、更優(yōu)選地不小于I X l(T8m但不超過5X l(T7m的平均粒徑；以及分散液，在所述分散液中分散(懸浮)有所述圖像顯示用微粒。用于實現所述目的的本發(fā)明示例4的用于顯示圖像的電泳分散液是如下電泳分散液所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間以用于顯示圖像并包含圖像顯示用微粒，其包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有不小于IOmV但不超過200mV的ZETA電勢絕對值；以及分散液，在所述分散液中分散(懸浮)有所述圖像顯示用微粒。用于實現所述目的的本發(fā)明示例I的圖像顯示器是如下圖像顯示器所述圖像顯示器具有密封于兩個相對的基板之間的電泳分散液，其中所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，其包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，以及具有通過MP方法確定的不小于O. lcm3/g、優(yōu)選地不小于O. 2cm3/g、更優(yōu)選地不小于O. 3cm3/g的孔體積；以及分散液，在所述分散液中分散(懸浮)有所述圖像顯示用微粒。用于實現所述目的的本發(fā)明示例2的圖像顯示器是如下圖像顯示器所述圖像顯示器具有密封于兩個相對的基板之間的電泳分散液，其中所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，其包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過IOnm處具有至少一個峰；以及分散液，在所述分散液中分散(懸浮)有所述圖像顯示用微粒。用于實現所述目的的本發(fā)明示例3的圖像顯示器是如下圖像顯示器所述圖像顯示器具有密封于兩個相對的基板之間的電泳分散液，其中所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，其包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、優(yōu)選地不小于400m2/g的比表面積，以及具有不小于I X 10_8m但不超過2 X 10_4m、優(yōu)選地不小于I X l(T8m但不超過2X l(T6m、更優(yōu)選地不小于I X l(T8m但不超過5X l(T7m的平均粒徑；以及分散液，在所述分散液中分散(懸浮)有所述圖像顯示用微粒。用于實現所述目的的本發(fā)明示例4的圖像顯示器是如下圖像顯示器所述圖像顯示器具有密封于兩個相對的基板之間的電泳分散液，其中所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，其包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有不小于IOmV但不超過200mV的ZETA電勢絕對值；以及分散液，在所述分散液中分散(懸浮)有所述圖像顯示用微粒。本發(fā)明的效果本發(fā)明中的圖像顯示用微粒具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值以及通過MP方法確定的不小于O. IcmVg的孔體積值。作為另一選擇，也界定通過氮BET方法確定的比表面積值以及通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布值，或者也界定通過氮BET方法確定的比表面積值以及平均粒徑值，或者也界定ZETA電勢值。因此，圖像顯示用微粒對分散液(分散介質)的親和力(affinity)增強，并認為其與分散液(分散介質)的相容性增強，這是因為圖像顯示用微粒的比重變得與分散液(分散介質)的比重相同或幾乎相同。這些結果使得更有機會提高圖像顯示用微粒在電泳分散液中的分散性，從而產生具有優(yōu)異特性的圖像顯示用微粒以作為用于顯示黑色圖像的黑色顏料，并且由于可減小在長期存儲或使用期間圖像顯示用微粒在電泳分散液中的聚結(agglomeration)的可能性而提高可靠性并增大圖像顯示器中的圖像響應(image response)。
在本發(fā)明示例I及示例2的圖像顯示用微粒的制造方法中，當將植物類材料碳化以使其轉化成多孔碳材料的前體或含碳物質時，處于500°C與1400°C之間的溫度范圍內的碳化會使得例如植物類材料中所包含的硅不會轉化成碳化硅(SiC)，而是轉化成包括二氧化硅(SiOx)、氧化硅、及氧化硅鹽的硅成分(硅氧化物)。因此，后續(xù)步驟中的酸或堿(base)處理可移除包括二氧化硅、氧化硅、及氧化硅鹽的硅成分(硅氧化物)，從而產生大的通過氮BET方法確定的比表面積。


圖I (A)、圖I⑶及圖I (C)是示例I中的圖像顯示器的部分剖視圖和電極的部分俯視圖；圖2 (A)及圖2⑶是示例2中的圖像顯示器的部分剖視圖；圖3(A)及圖3(B)是示例2的變形示例中的圖像顯示器的部分剖視圖；圖4(A)及圖4(B)分別是表示示例I中的圖像顯示用微粒的孔徑分布的圖表和表示示例IB及對比示例IB中的圖像顯示用微粒的孔徑分布的圖表，所述孔徑分布是基于BJH方法確定的；圖5(A)及圖5(B)是表示示例IA及對比示例IA中的圖像顯示用微粒的孔徑分布(基于BJH方法確定)的圖表和表示示例I中的圖像顯示用微粒的孔徑分布(基于MP方法確定)的圖表；圖6 (A)及圖6 (B)是表示示例IB及對比示例IB中的圖像顯示用微粒的孔徑分布(基于MP方法確定)的圖表和表示示例I及對比示例IA中的圖像顯示用微粒的孔徑分布(基于MP方法確定)的圖表；圖7㈧及圖7(B)分別是示例I及示例IB中的圖像顯示用微粒的孔徑分布的測量結果的圖表，所述孔徑分布的測量結果是通過非定域密度函數理論方法獲得的；圖8是表示示例I中的圖像顯示用微粒在紅外光譜中的分析結果的圖表；圖9㈧及圖9(B)分別是在示例2中的圖像顯示器中所獲得的電流-電壓曲線以及在對比示例2A中的圖像顯示器中所獲得的電流-電壓曲線；圖10是在對比示例2B中的圖像顯示器中所獲得的電流-電壓曲線；圖11 (A)及圖11⑶分別是示例3及示例4中的圖像顯示用微粒的孔徑分布的測量結果的圖表，所述孔徑分布的測量結果是通過非定域密度函數理論方法獲得的；圖12⑷及圖12⑶分別是表示示例3及示例4中的圖像顯示用微粒的TG-DTA曲線的圖表；圖13⑷及圖13⑶分別是對比示例IA及對比示例IB中的圖像顯示用微粒的孔徑分布的測量結果的圖表，所述孔徑分布的測量結果是通過非定域密度函數理論方法獲得的；圖14⑷及圖14⑶分別是對比示例3及對比示例4中的圖像顯示用微粒的孔
8徑分布的測量結果的圖表，所述孔徑分布的測量結果是通過非定域密度函數理論方法獲得的；圖15⑷及圖15⑶分別是表示對比示例3及對比示例4中的圖像顯示用微粒的TG-DTA曲線的圖表；以及圖16(A)及圖16(B)分別是表示示例I中的經酸處理及蒸汽活化處理(但未經硝酸處理)的圖像顯示用微粒的TG-DTA曲線的圖表、以及表示對比示例IA中的圖像顯示用微粒的TG-DTA曲線的圖表。
具體實施例方式以下，將參照附圖基于各示例來闡述本發(fā)明，但本發(fā)明并非僅限于所述示例，且各示例中的各種值及材料僅用于例示目的。將按以下順序提供說明。I.本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示用微粒、本發(fā)明示例I及示例2的圖像顯示用微粒的制造方法、本發(fā)明示例I至示例4的電泳分散液、以及本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示器的概況說明2.示例I (本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示用微粒、本發(fā)明示例I及示例2的圖像顯示用微粒的制造方法、本發(fā)明示例I至示例4的電泳分散液、以及本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示器)3.示例2 (示例I中的圖像顯示器的變形)4.示例3(示例I中的圖像顯示用微粒、圖像顯示用微粒的制造方法、以及電泳分散液的變形)5.示例4(示例I中的圖像顯示用微粒、圖像顯示用微粒的制造方法、以及電泳分散液的不同變形)及其他I.本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示用微粒、本發(fā)明示例I及示例2的圖像顯示用微粒的制造方法、本發(fā)明示例I至示例4的電泳分散液、以及本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示器的概況說明在本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示用微粒(在下文的某些情形中，本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示用微粒簡稱為“本發(fā)明的圖像顯示用微?！?、本發(fā)明示例I及示例2的圖像顯示用微粒的制造方法(在下文的某些情形中，本發(fā)明示例I及示例2的圖像顯示用微粒的制造方法簡稱為“本發(fā)明的圖像顯示用微粒的制造方法”)、本發(fā)明示例I至示例4的電泳分散液(在下文的某些情形中，本發(fā)明示例I至示例4的電泳分散液簡稱為“本發(fā)明的電泳分散液”)、或本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示器(在下文的某些情形中，本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示簡稱為“本發(fā)明的圖像顯示器”)中，圖像顯示用微?？梢允蔷哂性醋杂谥参镱惒牧系男问降脑牧?，更尤其而言，例如其是具有硅(Si )的含量百分比不小于5質量％的植物類材料的形式的原材料。此外，在本發(fā)明的包含優(yōu)選形式的圖像顯示用微粒、本發(fā)明的圖像顯示用微粒的制造方法、本發(fā)明的電泳分散液、或本發(fā)明的圖像顯示器中，圖像顯示用微粒可采用已經過表面改性處理(surface modification treatment)的形式。在下文的某些情形中，本發(fā)明的圖像顯示用微粒、本發(fā)明的制造微粒的方法中的圖像顯示用微粒、本發(fā)明的電泳分散液中的圖像顯示用微粒、或本發(fā)明的圖像顯示器中的圖像顯示用微粒稱為“本發(fā)明中的圖像顯示用微?！薄?br> 在本發(fā)明的包含優(yōu)選形式的圖像顯示用微粒的制造方法中，多孔碳材料的前體或含碳物質(carbonaceous substance)可采用如下形式在碳化之后執(zhí)行活化處理。在包含優(yōu)選形式的圖像顯示用微粒的制造方法中，多孔碳材料的前體或含碳物質也可采用如下形式執(zhí)行酸或堿處理。當執(zhí)行活化處理時，可在活化處理之前或之后進行酸或堿處理。酸或堿處理可產生如下形式例如，碳化之后的植物類材料中的硅成分被移除。作為此處的硅成 分，可以是包括二氧化硅、氧化硅、及氧化硅鹽的硅氧化物。以此類方式移除碳化之后的植物類材料中的娃成分可產生具有高的比表面積(specific surface area)的多孔碳材料。在某些情形中，可基于干法蝕刻方法來移除碳化之后的植物類材料中的硅成分。此外，在包含優(yōu)選形式的圖像顯示用微粒的制造方法中，植物類材料中的硅(Si )的含量百分比可不小于5質量％。作為另一選擇，在本發(fā)明示例I的圖像顯示用微粒、本發(fā)明示例I的圖像顯示用微粒的制造方法、本發(fā)明示例I的電泳分散液、或本發(fā)明示例I的圖像顯示器中，多孔碳材料中的硅的含量百分比不超過5質量％，優(yōu)選地不超過3質量％，更優(yōu)選地不超過I質量％。通過BJH方法及MP方法確定的孔體積(pore volume)優(yōu)選地不小于O. 2cm3/g。在本發(fā)明的包含上述各種類型的優(yōu)選形式的圖像顯示用微粒、本發(fā)明的圖像顯示用微粒的制造方法、本發(fā)明的電泳分散液、或本發(fā)明的圖像顯示器(在下文中，它們籠統(tǒng)地簡稱為“本發(fā)明”)中，優(yōu)選地，圖像顯示用微粒中鎂(Mg)的含量百分比不小于O. 01質量％但不超過3質量％,鉀(K)的含量百分比不小于O. 01質量％但不超過3質量％,且I丐(Ca)的含量百分比不小于O. 05質量％但不超過3質量％，然而并非僅限于這些值。本發(fā)明的圖像顯示用微粒的制造方法中的“碳化”通常是指對有機物質(在本發(fā)明中為植物類材料)進行熱處理以轉化成含碳物質(例如，參見JIS M0104-1984)。作為用于碳化的氣氛，可以是隔絕氧氣的氣氛，具體而言，可以是真空氣氛、包括氮氣及氬氣在內的惰性氣體氣氛、以及在蒸燭狀態(tài)(braising state)下放置植物類材料的氣氛。在此類氣氛中，碳化溫度的升溫速率不小于1°C /min,優(yōu)選地不小于3°C /min,更優(yōu)選地不小于5°C /min,但并非僅限于此。作為碳化時間的上限，可以是10小時、優(yōu)選地為7小時、更優(yōu)選地為5小時，但并非僅限于這些值。碳化時間的下限是確保植物類材料發(fā)生碳化的時間?？梢曅枰獙⒅参镱惒牧戏鬯槌伤璧牧交驅⑵浞旨??？深A先清潔植物類材料。作為另一選擇，可視需要將所獲得的多孔碳材料或多孔碳材料的前體粉碎成所需的粒徑并將其分級?？梢曅枰獙⒒罨幚碇蟮亩嗫滋疾牧戏鬯槌伤璧牧讲⑵浞旨?。用于碳化的熔爐的類型、構成及結構并不受限制，但可使用連續(xù)操作的熔爐或批量操作的熔爐。在本發(fā)明的包含優(yōu)選形式的圖像顯示用微粒的制造方法中，可在酸或堿處理之前或之后將圖像顯示用微粒轉化成與活化處理相匹配的形式，從而增大孔徑小于2nm的微孔的數目(如下所述)。作為活化處理的方法，可以是氣體活化方法及化學活化方法。此處的氣體活化方法是如下方法使用氧氣、蒸汽、二氧化碳或空氣作為活化劑，在此類氣體氣氛下在700°C至1400°C下、優(yōu)選地在700°C至1000°C下、更優(yōu)選地在800°C至950°C下將多孔碳材料加熱幾十分鐘至幾小時，從而通過多孔碳材料中的揮發(fā)性成分及碳分子來形成精細結構。也可根據植物類材料的類型以及氣體的類型和濃度來適當地選擇加熱溫度。化學活化方法是如下方法使用氯化鋅、氯化鐵、磷酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鎂、碳酸鉀、或硫酸而非氣體活化方法中所使用的氧氣或蒸汽來活化碳材料，隨后用鹽酸洗滌并用堿性水溶液調節(jié)PH以進行干燥。此外，在本發(fā)明的包含上述各種優(yōu)選形式的圖像顯示用微粒的制造方法中，在碳化之前，可根據所使用的植物類材料在隔絕氧氣的狀態(tài)中在低于碳化溫度的溫度(例如，400°C至700°C)下對植物類材料進行加熱處理(初步碳化處理)。此類處理可提取出在碳化過程中可能形成的焦油(tar)成分，使得可減少或移除在碳化過程中可能形成的焦油成分。例如，可通過使用包括氮氣或氬氣在內的惰性氣體氣氛、或使用真空氣氛、或在蒸燉狀態(tài)下放置植物類材料來建立隔絕氧氣的狀態(tài)。作為另一選擇，根據植物類材料的類型，可在碳化之前將其浸于醇(例如，甲醇、乙醇、及異丙醇)中，以減少植物類材料中所包含的礦物成分或水，或防止在碳化過程中產生臭氣。隨后，可執(zhí)行初步碳化處理。作為優(yōu)選地在惰性氣體下受到加熱處理的材料，例如可以是產生大量木醋酸(焦油及輕油成分)的植物。作為優(yōu)選地受到使用醇的預處理的材料，例如可以是包含大量碘及各種礦物質的海草。作為本發(fā)明中的植物類材料，可以是以下材料稻、大麥、小麥、黑麥、稷(Japanesemillet)、粟等的殼和桿；咖啡豆；茶葉(例如，綠茶及紅茶的茶葉)；甘蔗(更具體而言，甘蔗渣)；玉米(更具體而言，玉米芯)；果皮(例如，橙子及香蕉的皮)；蘆葦；或裙帶菜莖，但并非僅限于這些，另外，例如還可以是在陸地上種植的維管植物、蕨類植物、苔蘚類植物、藻類植物、及海草。作為原材料，這些材料也可單獨使用或可將其中的多種混合使用。植物類材料的形狀或形式不受具體限制，例如，可使用未加處理的殼或桿，或可使用干燥制品。此外，可使用在對飲料(包括啤酒或白酒)進行各種類型的處理(包括發(fā)酵工藝、焙燒工藝、及提取工藝)之后的殘余物質。具體而言，從工業(yè)廢料循環(huán)利用的角度來看，優(yōu)選地使用經處理(包括脫粒)之后的桿或殼。此類經處理之后的桿或殼可輕易地從例如農業(yè)合作社、白酒制造公司、食品公司、及食品加工公司獲得。圖像顯示用微?？砂墙饘僭?包括磷(P)或硫(S))及金屬元素(包括過渡金屬元素)。磷(P)的含量百分比可不小于O. 01質量％但不超過3質量％，而硫(S)的含量百分比可不小于O. 01質量％但不超過3質量％。上述這些元素、鎂(Mg)、鉀(K)、及鈣(Ca)的含量百分比隨著圖像顯示用微粒所需的特性而有所不同，但從增大比表面積的角度來看，其含量百分比優(yōu)選為低。圖像顯示用微粒可包含除上述元素之外的元素，而且顯然上述各種元素的含量百分比的范圍可根據圖像顯示用微粒所需的特性而改變。在本發(fā)明中，可例如使用能量色散X射線分光計(例如，由JEOL公司制造的JED-2200F)通過能量色散譜法(energy dispersive spectroscopy ;EDS)來對各元素進行分析。此處的測量條件例如設定成加速電壓為15kV且射束電流為13 μ A。作為對本發(fā)明中的圖像顯示用微粒的表面改性處理，可以是化學處理或分子改性。作為化學處理，例如可以是使用硝酸或過二硫酸鹽以在表面上形成羧基的處理。與使用蒸汽、氧氣、或堿的活化處理相似的處理也可在圖像顯示用微粒的表面上形成各種官能團，這些官能團包括羥基、羧基、酮基、及酯基。作為分子改性，可以是使用具有不少于三種元素(包括C、N、O、S、及P)的分子通過共價鍵或離子鍵對圖像顯示用微粒進行的表面改性。具體而言，可以是通過用硅石(其是利用硅烷偶聯劑通過Si-O鍵而結合的)進行覆蓋來對圖像顯示用微粒的表面進行改性的方法、通過N = N鍵的方法、以及利用酯鍵或酰胺鍵進行改性的方法。在對表面進行化學處理之后，可執(zhí)行分子改性。欲被改性的分子的分子量越大，位阻(steric hindrance)越高,從而提高分散性。使用具有正電荷(包括氨基)的分子進行的改性也可增大圖像顯示用微粒上所保留的正電荷的量。另一方面，使用具有負電荷(包括羥基、羧基、酮基、及酯基)的分子進行的改性可增大圖像顯示用微粒上的負電荷的量。本發(fā)明中的圖像顯示用微粒具有大量的孔?？装讖綖?nm至50nm的“中孔”以及孔徑小于2nm的“微孔”。具體而言，圖像顯示用微粒包含例如大量孔徑不超過20nm的孔、尤其是大量孔徑不超過IOnm的孔作為中孔。其還包含例如孔徑約為I. 9nm的孔、孔徑約為I. 5nm的孔、以及孔徑處于O. Snm至Inm范圍內的孔作為微孔。在本發(fā)明中的圖像顯示用微粒中，例如通過BJH方法及MP方法確定的孔體積優(yōu)選地不小于O. 2cm3/g,更優(yōu)選地不小于O. 3cm3/g。在本發(fā)明中的圖像顯示用微粒中，通過氮BET方法確定的比表面積的值(在下文的某些情形中稱為“比表面積值”)優(yōu)選地不小于400m2/g，以進一步獲得如上所述的優(yōu)異特性。氮BET方法是如下方法氮氣作為吸附分子被吸附至吸附劑(此處為圖像顯示用微粒)并從吸附劑脫附，以確定吸附等勢線(adsorptionisotherm),根據由公式(I)所表示的BET方程式來分析所述吸附等勢線的數據，并可基于此類方法來計算比表面積及孔體積。具體而言，當通過氮BET方法來確定比表面積值時，首先，氮氣作為吸附分子而被吸附至吸附劑(圖像顯示用微粒)并從吸附劑脫附，以確定吸附等勢線。利用所獲得的吸附等勢線，根據公式(I)或公式(I)的修正公式(I')來計算p/ {Va (P0-P)}，并按相對平衡壓力(p/Po)來對所得的值進行標繪。所標繪的曲線近似為直線，根據最小二乘法來計算該直線的斜率s ( = [(C-I) / (OVm)])及斜率截距i ( = [l/(OVm)])。利用所得的斜率s及斜率截距i根據公式(2-1)及(2-2)來計算Vm及C。此外，利用Vm根據公式(3)來計算比表面積asBET。(參見由貝爾日本公司(Bel Japan, Inc.)制作的BELSORPnini及BELS0RP分析軟件的手冊第62-66頁)。氮BET方法是遵循JIS R1626-1996 “利用BET方法通過氣體吸附來測量精細陶瓷粉末的比表面積的方法”的測量方法。Va= (Vm · C · p)/[(p0-p) {1+(C-I) (p/po)}] (O[p/(Va(pQ-p)) ] = [ (C-ll/(C · Vm)] (p/pQ) + [ I/(C · Vm)] (I')Vm=I/(s+i) (2-1)C= (s/i)+1 (2-2)asBET=(Vm · L · σ )/22414 (3)在這些公式中，分別地，Va是吸附量，Vm是吸附至單分子層的量，P是氮氣處于平衡時的壓力，Ptl是氮氣的飽和蒸汽壓力，L是阿佛加德羅常數，且σ是所吸附氮氣的橫截面積。當通過氮BET方法來計算孔體積Vp時，例如在被設定用于估算孔體積的相對壓力下，對所獲得的吸附等勢線所使用的吸附數據應用線性內插法，以估算吸附量V?？筛鶕搅縑根據公式(4)來計算孔體積Vp(參見由貝爾日本公司制作的BELSORP-mini及BELS0RP分析軟件的手冊第62-65頁)。在下文的某些情形中，通過氮BET方法確定的孔體積簡稱為“孔體積”。Vp=(V/22414) X (Mg/ σ g)(4)在此公式中，V是在相對壓力下的吸附量，Mg是氮氣的分子量，而Og是氮氣的密度。例如，可基于BJH方法根據孔體積相對于孔徑的變化率來計算中孔的孔徑以作為孔徑分布。BJH方法是廣泛用于孔徑分布分析的方法。當基于BJH方法來分析孔徑分布時，首先通過作為吸附分子的氮氣相對于吸附劑(圖像顯示用微粒)的吸附-脫附來確定吸附-脫附曲線。根據所得的吸附-脫附曲線，估算當處于填滿孔的狀態(tài)下的吸附分子(例如，氮氣)被逐步脫附時的吸附層的厚度以及形成在其上的孔的內徑(核半徑的兩倍)，以根據公式(5)來計算孔半徑rp，并根據公式(6)來計算孔體積。根據孔半徑及孔體積，按孔徑(2rp)來標繪孔體積的變化率(dVp/drp)，以產生孔徑分布曲線(參見由貝爾日本公司制作的BELSORP-mini及BELS0RP分析軟件的手冊第85-88頁)。rp=t+rk(5)Vpn=Rn · dVn - Rn · dtn · c · Σ Apj (6 )然而，Rn=rpn2/(rkn - l+dtn)2(7)在這些公式中，rp是孔半徑，rk是在厚度為t的吸附層在壓力下形成于孔半徑為rp的孔的內壁上的情形下的核半徑(內徑/2)，Vpn是發(fā)生氮氣的第η次脫附時的孔體積，dVn是此時的體積變化量，dtn是發(fā)生氮氣的第η次脫附時吸附層的厚度tn的變化量，rkn是此時的核半徑，c是定值，且rpn是發(fā)生氮氣的第η次脫附時的孔半徑。Σ Apj也是自j=l至j=n-1的孔的壁表面積的積分值。例如，可基于MP方法根據孔體積相對于孔徑的變化率來計算微孔的孔徑以作為孔徑分布。當基于MP方法來分析孔徑分布時，首先通過作為吸附分子的氮氣相對于吸附劑(圖像顯示用微粒)的吸附-脫附來確定吸附-脫附曲線。根據吸附層厚度t將吸附等勢線轉化成孔體積(按t標繪)。可基于標繪點的曲率(孔體積的變化量vs.吸附層厚度t的變化量)來獲得孔徑分布曲線(參見由貝爾日本公司制作的BELSORP-mini及BELS0RP分析軟件的手冊第72-73頁及第82頁)。在應用由JIS Z8831-2:2010 “粉末(固體材料)的孔徑分布及孔隙率-第2部分通過氣體吸附對中孔及大孔的分析”及Jis Z8831-3:2010 “粉末(固體材料)的孔徑分布及孔隙率-第3部分通過氣體吸附對微孔的分析”所定義的非定域密度函數理論(non-localized densityfunctional theory, NLDFT)方法時，使用安裝于由貝爾日本公司制作的比表面積/孔徑分布自動分析儀BELS0RP-MAX的軟件。作為前提條件，假定炭黑(CB)為圓柱形孔模型，但沒有對孔徑分布參數的分布函數做任何假定，并將所獲得的分布曲線數據平滑化10次。當用酸或堿處理多孔碳材料的前體時，作為特定的處理方法，例如可以是將多孔碳材料的前體浸于酸或堿的水溶液中的方法以及使多孔碳材料的前體與酸或堿在氣相中反應的方法。更具體而言，當用酸進行處理時，作為酸，例如可以是酸性含氟化合物，包括氟化氫、氫氟酸、氟化銨、氟化鈣、及氟化鈉。當使用含氟化合物時，將氟元素的量調整成為作為硅成分而被包含于多孔碳材料的前體中的硅元素的量的4倍，且含氟化合物的水溶液的濃度優(yōu)選地不小于10質量％。當通過氫氟酸處理來移除多孔碳材料的前體中所包含的硅成分(例如，二氧化硅)時，二氧化硅與氫氟酸以如化學式(A)或化學式(B)所示的方式反應，并作為六氟硅酸(H2SiF6)或四氟化硅(SiF4)而被移除，從而產生圖像顯示用微粒。隨后洗滌并干燥產物。Si02+6HF — H2SiF6+2H20 (A)
Si02+4HF — SiF4+2H20 (B)當用堿(alkali ;base)進行處理時，作為堿，例如可以是氫氧化鈉。當使用堿的水溶液時，水溶液的PH不小于11。當通過用氫氧化鈉的水溶液處理來移除多孔碳材料的前體中所包含的硅成分(例如，二氧化硅)時，加熱氫氧化鈉的水溶液以使其與二氧化硅以如化學式(C)所示的方式反應，并作為硅酸鈉(Na2SiO3)而被移除，從而產生圖像顯示用微粒。當通過在氣相中與氫氧化鈉反應來進行處理時，將氫氧化鈉固體加熱以使其以如化學式(C)所示的方式進行反應，并作為硅酸鈉(Na2SiO3)而被移除，從而產生圖像顯示用微粒。隨后洗滌并干燥產物。Si02+2Na0H — Na2Si03+H20 (C)在兩個相對的基板中，更靠近圖像觀看者側放置的基板為方便起見稱為“第二基板”，與第二基板相對的基板為方便起見稱為“第一基板”，視需要設置于第一基板上的電極為方便起見稱為“第一電極”，且視需要設置于第二基板上的電極為方便起見稱為“第二電極”。作為此處的第二基板，可以是包括透明的玻璃基板及塑料基板的絕緣部件。第一基板可由任何絕緣部件構成，例如可以是玻璃基板及塑料基板。具體而言，其可以是包括石英、藍寶石、及玻璃的透明無機基板；以及包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚偏二氟乙烯、四乙酰纖維素、溴化酚氧樹脂、芳綸、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚芳酯、聚砜、及聚烯烴的透明塑料基板。基板厚度所處范圍的示例可以是2 μ m至5_的范圍、優(yōu)選地是5 μ m至Imm的范圍。如果基板過薄,則其強度將會不足并難以保持基板之間的距離的均勻性。另一方面，如果基板過厚，則作為顯示器功能的圖像清晰度及對比度會降低，尤其會導致在應用至電子紙時缺乏撓性。當基板上未設置電極時，基板的外表面上會產生靜電潛像(electrostaticlatent image),以通過響應于靜電潛像而產生的電場朝基板吸引圖像顯示用微?；蜃曰迮懦馑鑫⒘?，從而使得能夠透過第二透明基板看到響應于靜電潛像而對齊的圖像顯示用微粒?？梢詰闷胀娮诱障嘞到y(tǒng)中的使用電子光感受器執(zhí)行的用于形成靜電潛像的方法來形成靜電潛像。作為另一選擇，可通過控制離子流在基板上直接形成靜電潛像。另一方面，當在基板上設置電極時，響應于通過對電極施加直流電或交流電而產生的電場，朝電極吸引具有所需特性的帶電的圖像顯示用微?；蜃噪姌O排斥所述微粒，從而使得能夠透過第二透明基板看到圖像顯示用微粒。優(yōu)選地在第一基板上設置切換裝置(例如，薄膜晶體管(TFT)),以控制施加至電極的電壓。作為第二電極，可以是所謂的透明電極，具體而言，其可以是銦錫復合氧化物(包括ΙΤ0、氧化銦錫、摻錫的In2O3'結晶ΙΤ0、及非晶ΙΤ0)、摻氟的SnO2 (FTO)、IFO (摻氟的Ιη203)、摻銻的SnO2(ATO)、SnO2、ZnO(包括摻鋁的ZnO及摻硼的ZnO)、銦鋅復合氧化物(ΙΖ0、氧化銦鋅)、尖晶石型氧化物、具有YbFe2O4結構的氧化物、及導電聚合物(包括聚苯胺、聚吡咯、及聚噻吩)，但是透明電極并非僅限于這些材料，并可以組合方式使用這些材料中的兩種或更多種。第一電極不僅可由透明材料構成，還可由金屬(包括金、銀、銅、及鋁或合金)構成，并可由一層黑色電極材料(具體而言，例如碳化鈦層、黑化的鉻層、表面上形成有黑色層的鋁層、及黑色鈦層)構成?？苫谖锢須庀喑练e方法(PVD方法，包括真空沉積方法及濺射方法)、各種化學氣相沉積方法(CVD方法)、及各種涂覆方法來形成電極?？赏ㄟ^任何方法(包括蝕刻方法、剝離技術(liftoff technique)、及使用各種掩模的方法)來執(zhí)行對電極的圖案化。視需要在電極上形成絕緣層。作為用于構成此類絕緣層的材料，例如可以是無色透明的絕緣樹脂，具體而言，例如可以是丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、氟代樹脂、硅酮樹脂、聚酰亞胺樹脂、以及聚苯乙烯樹脂?？稍跇嫵山^緣層的無色透明樹脂中添加用于散射光的微粒，例如氧化鋁及氧化鈦。在圖像顯示器中，像素(顯示元件)優(yōu)選地被障壁隔開。例如可通過使用光敏樹脂的光刻工藝來制備肋狀障壁以及通過各種模制方法來制備肋狀障壁?？赏ㄟ^以下方式來制備障壁使障壁與兩個基板中一者一體化，或者在使障壁與每一基板一體化后將障壁粘附于一起，或者在分別制備障壁及基板后將障壁粘附至基板?？筛鶕糜陲@示圖像的微粒的尺寸來適當地選擇障壁的形狀，且障壁寬度所處范圍的示例可為IX 10_6m至IX 10_3m的范圍、優(yōu)選地為3 X 10_6m至5 X 10_4m的范圍，且障壁高度所述范圍的示例可為I X 10_5m至5mm的范圍、優(yōu)選地為I X 10-5m至O. 5mm的范圍。被障壁環(huán)繞的像素(圖像元件)的平面形狀的示例可為正方形、三角形、圓形、或六邊形(蜂巢結構)，并可使用線形形狀?？筛鶕D像顯示器所需的規(guī)格來確定像素(顯示元件)的尺寸，且例如，其邊長所處范圍的示例可為lX10_5m至5mm的范圍、優(yōu)選地為3X 10_5m至O. 5mm的范圍。占據被障壁所環(huán)繞的像素(圖像元件)的圖像顯示用微粒的體積與被障壁所環(huán)繞的像素(圖像元件)的總體積(等于I)的比率所處范圍的示例可為O. I至O. 8的范圍、優(yōu)選地為O. I至O. 7的范圍。用于填充電泳分散液的方法并不受具體限制，但例如可采用噴墨方法(ink jet method)。作為電泳分散液中的圖像顯示用微粒的量與分散液(分散介質)的量的比率所處范圍的示例，對于100質量份的分散液(分散介質)，圖像顯示用微?？梢允荗. I質量份至15質量份、優(yōu)選地為I質量份至10質量份。作為用于分散圖像顯示用微粒的分散液(分散介質)，可以是具有高絕緣特性的無色透明的液體、尤其是非極性分散介質、更尤其是脂肪族烴、芳族烴、齒代烴、以及硅油。作為脂肪族烴，可以是戊烷、己烷、環(huán)己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、輕石油、溶劑石腦油、煤油、正鏈烷烴、及異鏈烷烴。作為芳族烴，可以是苯、甲苯、二甲苯、及烷基苯。作為硅油，可以是包括改性硅油的各種二甲基聚硅氧烷。更具體而言，可以是由艾克森美手公司(Exxon Mobil Corporation)制造的Isopar G、Isopar H、Isopar L>Isopar M、Exxsol D30、Exxsol D40、Exxsol D80、Exxsol D110、及 Exxsol D130 ；由出光石化有限公司(IdemitsuPetrochemical Company, Ltd.)制造的IP溶劑1620、IP溶劑2028、及IP溶劑2835 ;由殼牌化學品日本有限公司(Shell Chemicals Japan Ltd.)制造的 Shellsol 70、Shellsol 71、Shellsol 72、Shellsol A、及 Shellsol AB;以及由日本石化有限公司(Nippon Petrochemical Company, Ltd.)制造的 Naphthesol L>NaphthesolM、及Naphthesol H。所述材料可單獨使用或將其中兩種或更多種類型混合使用。可使用油溶性染料來對分散介質進行著色，具體而言，例如可以是由偶氮化合物構成的黃色染料、橙色染料、棕色染料、及紅色染料以及由蒽醌構成的藍色染料、綠色染料、及紫色染料?？墒褂眠@些染料中的僅一種類型或者將兩種或更多種類型的染料組合使用。染料的濃度優(yōu)選地為100質量份的分散介質中包含O. I質量份至3. 5質量份的染料，但并非僅限于此范圍內?？刹捎脤㈦娪痉稚⒁好芊庥谖⒛z囊中的結構?？赏ㄟ^已知的方法(包括界面聚合方法、原位聚合方法、及凝聚方法)來獲得微膠囊。用于構成微膠囊的材料需要優(yōu)異的光透射性能，具體而言，其示例可為脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯甲酸乙酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、明膠、或其共聚物。用于在基板上設置微膠囊的方法并不受具體限制，但例如可以是噴墨方法。可使用透光粘合劑樹脂來將微膠囊固定于基板上，以防止設置于基板上的微膠囊錯對齊。作為透光粘合劑樹脂，可以是水溶性聚合物，具體而言，例如聚乙烯醇、聚氨酯、聚酯、丙烯酸樹脂、及硅酮樹脂。當使用正電荷控制劑來使圖像顯示用微粒帶正電荷時，作為正電荷控制劑，例如可以是苯胺黑染料，其包括油溶苯胺黑EX (Nigrosine BaseEX，由東方化工實業(yè)有限公司(Orient Chemical Industries Co.，Ltd.)制造)；季銨鹽,其包括P-51 (由東方化工實業(yè)有限公司制造)及Copy ChargePX VP435 (由赫斯特日本有限公司(Hoechst JapanCo.，Ltd.)制造)；烷氧基化胺；烷基酰胺；鑰酸螯合顏料；咪唑化合物，其包括PLZ1001 (由四國化學品公司(Shikoku Chemicals Corporation)制造)；以及透明或白色鐵類化合物(onium compound)。作為鐵類化合物,可從銨化合物、锍化合物、及鱗化合物中自由選擇一元至四元化合物，且例如結合至氮、硫或磷原子的取代基是烷基或芳基，且作為鹽，由氯代表的鹵族元素、羥基、及羧酸基優(yōu)選作為反離子(counter ion)，但并非僅限于此。在上述材料中，伯胺至叔胺鹽及季銨鹽是尤其優(yōu)選的。當使用負電荷控制劑來使圖像顯示用微粒帶負電荷時，作為負電荷控制劑，例如可以是金屬絡合物，其包括Bontron S-22、BontronS_34、Bontron E-81、及BontronE_84(由東方化工實業(yè)有限公司制造)及Spiron Black TRH(由保土谷化學有限公司(Hodogaya Chemical Co.，Ltd.)制造);硫靛顏料；季銨鹽，其包括Copy Charge NXVP 434 (由赫斯特日本有限公司制造)；杯芳烴(calixarene)化合物,其包括Bontron E-89 (由東方化工實業(yè)有限公司制造)；硼化合物，其包括LR147 (由日本卡力特有限公司(Japan CarlitCo.，Ltd.)制造)；含氟化合物,其包括氟化鎂及氟化碳；公知的金屬皂，其包括硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、月桂酸鋁、月桂酸鋇、油酸鈉、辛酸鋯、以及環(huán)烷酸鈷；與吖嗪化合物的水楊酸型金屬絡合物；以及苯酚型縮合物。作為電泳分散液，可使用非離子型表面活性劑，其包括山梨糖醇酐脂肪酸酯(例如，失水山梨糖醇單油酸酯、失水山梨糖醇月桂酸酯、失水山梨糖醇倍半油酸酯、及失水山梨糖醇三油酸酯)；聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(例如，聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯及聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯)；聚乙二醇脂肪酸酯(例如，聚氧乙烯單硬脂酸酯及聚乙二醇二異硬脂酸酯)；聚氧乙烯燒基苯基醚(polyoxyethylene alkylphenylethers)(例如，聚氧乙烯壬基苯基醚及聚氧乙烯辛基苯基醚)；以及脂肪族二乙醇酰胺(aliphaticdiethanolamide)。作為聚合物分散劑,例如可以是苯乙烯-馬來酸樹脂；苯乙烯_丙烯酸樹脂；松香;BYK-160、BYK-162、BYK-164、及BYK-182 (由畢克化學股份有限公司(BYKChemie GmbH)制造)的氨基甲酸酯型(urethane-type)高分子化合物；氨基甲酸酯型分散劑EFKA-47及LP-4050 (由埃夫卡有限公司(EFK A Company, Ltd.)制造)；聚酯型高分子化合物Sorsperse 24000 (由捷利康公司(ZenecaCorporation)制造)；以及脂肪族二乙醇酸胺型(aliphaticdiethanolamide-type)高分子化合物 Sorsperse 17000 (由捷利康公司制造)。作為其他聚合物分散劑，可以是日本專利申請?zhí)亻_號H3-188469中所公開的接枝共聚物(graft copolymer)以及具有如下單體的無規(guī)共聚物(random copolymer)能夠形成可溶于分散介質中的鏈節(jié)(segment)的單體，其包括甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、及甲基丙烯酸十六烷基酯；能夠形成難溶于分散介質的鏈節(jié)的單體，其包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、苯乙烯、及乙烯基甲苯；以及具有極性官能團的單體。作為具有極性官能團的單體，可以是具有酸性官能團的單體(包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、馬來酸、及苯乙烯磺酸)、以及具有堿性官能團的單體(包括甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、乙烯基卩比唳、乙烯基卩比咯燒、乙烯基哌唳、及乙烯基內酰胺)及其鹽、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯的嵌段共聚物、及日本專利申請?zhí)亻_號S60-10263中所公開的長鏈甲基丙烯酸酯(long chain alkyl methacrylate)?？商砑尤毡緦＠暾?zhí)亻_號H3-188469中所公開的接枝共聚物的分散劑?？商砑与x子型表面活性劑，以更有效地誘導圖像顯示用微粒的電泳運動。作為陰離子型表面活性劑的具體示例，可以是十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基萘磺酸鈉、及二烷基磺基丁二酸鈉。作為陽離子型表面活性劑的具體示例，可以是燒基苯二甲基氯化銨(alkylbeneznedimethylammonium chloride)、燒基三甲基氯化銨(alkyltrimethylammonium chloride)、及二硬月旨基氯化銨(distearylammoniumchloride).可添加可溶于非極性溶劑中的離子型添加劑，該添加劑包括三氟磺酰基酰亞胺鹽(trifluorosulfonylimide salt)、三氟乙酸鹽(trifluoroacetate salt)、及三氟硫酸鹽(trifluorosulfate salt)。在本發(fā)明的電泳分散液中，除包含多孔碳材料的圖像顯示用微粒之外，視需要還可進一步分散(懸浮)不同顏色及不同帶電極性的至少一種類型的粒子。另外，例如，可在本發(fā)明的圖像顯示器中設置并安裝金屬反射板、光漫射板或光漫射層、及防反射層。圖像顯示器也設置有驅動電路、運算電路、內部存儲器、及電源。本發(fā)明的圖像顯示器不像液晶顯示器那樣需要定向控制膜及偏振板，并具有針對溫度變化而穩(wěn)定性良好的簡單結構，使得其能夠在自低溫至高溫中使用。另外，可以低成本來提供具有大面積的圖像顯示器，且該圖像顯示器對視角無依賴性，而是由于反射比高，甚至在亮點中也能容易地觀看到圖像，且該圖像顯示器為反射型且功耗低。本發(fā)明的圖像顯示器可用于以下各種圖像顯示器所謂的桌上型個人計算機、筆記本型個人計算機、個人數字助理(PDA)、蜂窩式電話、游戲機、電子書(包括電子報紙)、公告牌(包括指示牌、海報、及黑板)、復印機、作為印刷紙的替代品的可重寫紙、計算器及家電的顯示器、點賺取卡(point earning card)中的卡的顯示器、電子廣告、及數字標牌。作為另一選擇，其可適用于電泳顯示器、色粉顯示器(toner displaydevice)、及磁性圖像顯示器。2.示例 I示例I涉及本發(fā)明第一至示例4的圖像顯示用微粒、本發(fā)明的圖像顯示用微粒的制造方法、本發(fā)明示例I至示例4的電泳分散液、以及本發(fā)明示例I至示例4的圖像顯示器。圖UA)及圖I(C)表示示例I的圖像顯示器的部分剖視圖，且圖I(B)表示電極的俯視圖。圖UA)及圖I(C)是沿圖I(B)的箭頭A-A的方向截取的部分剖視圖。示例I的圖像顯示器10是具有電泳分散液50的圖像顯示器，電泳分散液50密封于兩個相對的基板20與30之間。具體而言，第二基板30與上面設置有第一電極21和第二電極31的第一基板20被布置成隔著密封部件40以給定距離彼此面對。更靠近圖像觀看者側放置的基板是第二基板30。在第一電極21及第二電極31上形成絕緣層22。第一電極21及第二電極31是由所謂的梳狀電極構成。電泳分散液(電泳粒子分散液)50密封于兩個相對的基板20與30之間，具體而言，密封于由第一基板20、第二基板30、及密封部件40所劃分的像素(顯示元件)中。此處，電泳分散液50至少由圖像顯示用微粒(電泳粒子)51和分散(懸浮)有圖像顯示用微粒的分散液(電泳粒子的分散液)52組成。圖像顯示用微粒(電泳粒子)51包含如下多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于IOOmVg的比表面積值以及通過MP方法確定的不小于O. IcmVg的孔體積值，且所述多孔碳材料包含不超過I質量％的硅，并具有通過BJH方法及MP方法確定的不小于O. 2cm3/g的孔 體積值。作為另一選擇，圖像顯示用微粒(電泳粒子)51包含如下多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過IOnm處具有至少一個峰值?？讖教幱诓桓哂贗Onm范圍內的孔的總體積與孔徑處于不高于50nm范圍內的孔的總體積的比率不小于O. I。作為另一選擇，圖像顯示用微粒(電泳粒子)51包含如下多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g、尤其為1080m2/g的比表面積值以及不小于lXl(T8m但不超過2X 10_4m、尤其為O. 5 μ m的平均粒徑值。作為另一選擇，圖像顯示用微粒(電泳粒子)51包含如下多孔碳材料，所述多孔碳材料具有不小于IOmV但不超過200mV的ZETA電勢絕對值、尤其為-58. 20mV的ZETA電勢(遷移率0. 1582X 10_4cm2/V ·sec)。此處，可使用由大冢電子有限公司(Otsuka Electronics Co.，Ltd.)制造的ELSZ-2來確定圖像顯示用微粒(電泳粒子)51的平均ZETA電勢及平均粒徑。在示例I中，所使用的圖像顯示用微粒是作為原材料的植物類材料，尤其是硅
(Si)的含量百分比不小于5質量％的原材料。對圖像顯示用微粒執(zhí)行表面改性處理。表面改性處理具體而言是通過硝酸處理在表面上產生羧基的化學處理。通過硝酸處理在表面上形成羧基使得圖像顯示用微粒(電泳粒子)51能夠更加容易地結合至分散劑并提高圖像顯示用微粒(電泳粒子)51的分散性，從而降低在長期存儲或使用期間圖像顯示用微粒在電泳分散液中聚結的可能性，并提高可靠性及圖像顯示器中的圖像響應。 第一基板20及第二基板30包含厚度為O. 7mm的鈉玻璃(sodaglass)。第一電極21及第二電極31包含由銦錫復合氧化物(ITO)構成的透明電極，并通過物理氣相沉積(PVD)方法(包括濺射方法)結合剝離方法形成。此外，絕緣層22由無色透明的絕緣樹脂、尤其由丙烯酸樹脂構成。像素(顯示元件)是由梳狀電極所占據的區(qū)域構成。分別地，單個梳狀電極的寬度為10 μ m，兩個電極之間的距離為10 μ m，第一基板20與第二基板30之間的距離為 10 μ m。在示例I中，使用異鏈烷烴型溶劑(艾克森美孚公司制造的Isopar G)作為分散液(電泳粒子的分散介質)52。在500°C至1400°C的溫度下將植物類材料碳化，以得到多孔碳材料(多孔碳材料的前體或含碳物質)，所述多孔碳材料包含圖像顯示用微粒(電泳粒子)51。隨后使用酸或堿(在示例I中使用酸)來處理多孔碳材料的前體或含碳物質。此處的酸處理移除碳化之后的植物類材料中的娃成分。植物類材料中的娃的含量百分比不小于5質量％。具體而言，在示例I中，植物類材料(圖像顯示用微粒的原材料)是稻殼。示例I中的圖像顯示用微粒是通過如下方式獲得將作為原材料的稻殼碳化，以使其轉化成含碳物質(多孔碳材料的前體)，隨后進行酸處理及硝酸處理。在示例I及下文所述的示例2中，在酸處理之后執(zhí)行蒸汽活化處理及硝酸處理。在制造示例I中的圖像顯示用微粒時，首先在惰性氣體下加熱處理已粉碎的稻殼
18(鹿兒島縣(Kagoshima Prefecture)的產品，石狩灣(Ishikari)的稻殼)(初步碳化處理)。具體而言，在氮氣流下、在500°C下將稻殼加熱5小時以進行碳化，從而產生碳化物(多孔碳材料的前體)。隨后，將多孔碳材料的前體浸于46體積％的氫氟酸水溶液中以進行酸處理，隨后用水及乙醇洗滌直至溶液的PH變?yōu)?，并干燥。在粉碎IOg的碳化物之后，將其放置于由氧化鋁制成的坩堝中，并在氮氣流(10L/min)下以5°C /min的升溫速率升溫至900°C來加熱該碳化物。在900°C下對碳化物進行蒸汽活化處理達3小時，隨后冷卻至室溫。最后，干燥碳化物，以產生示例I中的圖像顯示用微粒(稱為“示例IA中的圖像顯示用微?！?。隨后執(zhí)行硝酸處理。具體而言，將I. 5g的示例IA中的圖像顯示用微粒添加至30mL的濃硝酸中并用攪拌器攪拌3天。此后，將添加有圖像顯示用微粒的圖像顯示用微粒-硝酸溶液混合物逐漸地添加至300mL的水中并攪拌。使用離心機將溶液離心，以將圖像顯示用微粒從溶液分離。為移除殘留的硝酸，將以下操作重復10次將水添加至圖像顯示用微粒中以進行分散，并隨后將其離心。此外，將丙酮添加至圖像顯示用微粒中以進行分散并將其離心，將上述操作重復3次，隨后在真空爐中在50°C進行隔夜干燥。將9. 9g的包含I質量％的分散劑(由日本路博潤公司(JapanLubrizolCorporation)制造的 Solsperse 17000)的 Isopar G 溶液添加至 O. Ig 的經硝酸處理的圖像顯示用微粒(示例I中的圖像顯示用微粒)中，并使用玻珠研磨機(bead mill)來將其分散，以產生黑色的電泳分散液。使圖像顯示用微粒(電泳粒子)帶負(_)電。當示例I中的圖像顯示用微粒的比表面積、孔體積、及通過MP方法所確定的孔體積、以及通過BJH方法確定的孔體積得以確定時，會得到表I中所示的結果。表I中的“比表面積”及“總孔體積”表示通過氮BET方法確定的比表面積值及總孔體積值，且其單位分別為m2/g及cm3/g。表I中的“MP方法”及“BJH方法”表示通過MP方法確定的孔體積的結果以及通過BJH方法確定的孔體積的結果，且其單位為cm3/g。在使用氮BET方法進行測量時及在基于非定域密度函數理論方法(NLDFT方法)進行測量時，在400°C下以5L/min的流率通過氮氣I小時作為預處理，以干燥并移除圖像顯示用微粒表面上的改性分子。此外，圖4⑷及圖4(B)、圖5⑷及圖5(B)、及圖6⑷及圖6(B)中分別顯示示例I、示例1A、以及下文所述的示例1B、對比示例1A、及對比示例IB中根據BJH方法及MP方法確定的圖像顯示用微粒的中孔及微孔的孔徑分布的結果。圖4(A)及圖4(B)分別是表示示例IB及對比示例IB中的根據BJH方法確定的圖像顯示用微粒的孔徑分布的圖表。圖5(A)及圖5(B)也分別是表示示例IA及對比示例IA中的根據BJH方法確定的圖像顯示用微粒的孔徑分布的圖表、以及表示示例I中根據MP方法確定的圖像顯示用微粒的孔徑分布的圖表。此外，圖6(A)及圖6(B)分別是表示示例IB及對比示例IB中根據MP方法確定的圖像顯示用微粒的孔徑分布的圖表、以及表示示例I及對比示例IA中根據MP方法確定的圖像顯示用微粒的孔徑分布的圖表。圖7(A)是示例I中通過非定域密度函數理論方法獲得的多孔碳材料的孔徑分布結果的圖表。圖7(A)中例示通過非定域密度函數理論方法獲得的示例I的多孔碳材料的孔徑分布結果的圖表，且圖8中例示示例I中的圖像顯示用微粒的紅外光譜分析結果的圖表。[表 I]
權利要求
1.一種用于顯示圖像的圖像顯示用微粒，所述微粒分散于電泳分散液中，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值,且具有通過MP方法確定的不小于O. IcmVg的孔體積值。
2.一種用于顯示圖像的圖像顯示用微粒，所述微粒分散于電泳分散液中，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過IOnm處具有至少一個峰值。
3.如權利要求I或2所述的圖像顯示用微粒，其特征在于，使用植物類材料作為原材料。
4.如權利要求I至3中任一項所述的圖像顯示用微粒，其特征在于，所述微粒已經過表面改性處理。
5.一種用于顯示圖像的圖像顯示用微粒，所述微粒分散于電泳分散液中，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值,且具有不小于I X 1θΛι但不超過2X l(T4m的平均粒徑值。
6.一種用于顯示圖像的圖像顯示用微粒，所述微粒分散于電泳分散液中，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有不小于IOmV但不超過200mV的ZETA電勢絕對值。
7.一種用于顯示圖像的圖像顯示用微粒的制造方法，所述微粒分散于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值,且具有通過MP方法確定的不小于O. Icm3/g的孔體積值，其特征在于，在500°C至1400°C的溫度下將植物類材料碳化。
8.一種用于顯示圖像的圖像顯示用微粒的制造方法，所述微粒分散于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過IOnm處具有至少一個峰值，其特征在于，在500°C至1400°C的溫度下將植物類材料碳化。
9.如權利要求7或8所述的圖像顯示用微粒的制造方法，其特征在于，在碳化之后執(zhí)行活化處理。
10.如權利要求7至9中任一項所述的圖像顯示用微粒的制造方法，其特征在于，所述圖像顯示用微粒使用植物類材料作為原材料。
11.一種用于顯不圖像的電泳分散液，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，所述圖像顯示用微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值,且具有通過MP方法確定的不小于O. IcmVg的孔體積值；以及分散液，在所述分散液中分散有所述圖像顯示用微粒。
12.—種用于顯不圖像的電泳分散液,所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間,所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，所述圖像顯示用微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不小于IOnm處具有至少一個峰值；以及分散液，在所述分散液中分散有所述圖像顯示用微粒。
13.如權利要求11或12所述的電泳分散液，其特征在于，所述圖像顯示用微粒使用植物類材料作為原材料。
14.如權利要求11至13中任一項所述的電泳分散液，其特征在于，所述圖像顯示用微粒已經過表面改性處理。
15.—種用于顯不圖像的電泳分散液,所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間,所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，所述圖像顯示用微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值,且具有不小于I X 1θΛι但不超過2X l(T4m的平均粒徑值；以及分散液，在所述分散液中分散有所述圖像顯示用微粒。
16.—種用于顯不圖像的電泳分散液,所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間,所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，所述圖像顯示用微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有不小于IOmV但不超過200mV的ZETA電勢絕對值；以及分散液，在所述分散液中分散有所述圖像顯示用微粒。
17.一種圖像顯示器，所述圖像顯示器具有密封于兩個相對的基板之間的電泳分散液，所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，所述圖像顯示用微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值,且具有通過MP方法確定的不小于O. IcmVg的孔體積值；以及分散液，在所述分散液中分散有所述圖像顯示用微粒。
18.一種圖像顯示器，所述圖像顯示器具有密封于兩個相對的基板之間的電泳分散液，所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，所述圖像顯示用微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過IOnm處具有至少一個峰值；以及分散液，在所述分散液中分散有所述圖像顯示用微粒。
19.如權利要求17或18所述的圖像顯示器，其特征在于，所述圖像顯示用微粒使用植物類材料作為原材料。
20.如權利要求17至19中任一項所述的圖像顯示器，其特征在于，所述圖像顯示用微粒已經過表面改性處理。
21.—種圖像顯示器，所述圖像顯示器具有密封于兩個相對的基板之間的電泳分散液，所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，所述圖像顯示用微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值,且具有不小于I X 1θΛι但不超過2X l(T4m的平均粒徑值；以及分散液，在所述分散液中分散有所述圖像顯示用微粒。
22.—種圖像顯示器，所述圖像顯示器具有密封于兩個相對的基板之間的電泳分散液，所述電泳分散液包含圖像顯示用微粒，所述圖像顯示用微粒包含多孔碳材料，所述多孔碳材料具有不小于IOmV但不超過200mV的ZETA電勢絕對值；以及分散液，在所述分散液中分散有所述圖像顯示用微粒。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有優(yōu)異的特性并基于電泳顯示黑色圖像的圖像顯示用微粒。圖像顯示用微粒分散(懸浮)于電泳分散液中并包含多孔碳材料，所述電泳分散液密封于兩個相對的基板之間，所述多孔碳材料具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值，以及具有通過MP方法確定的不小于0.1cm3/g的孔體積值，或具有通過氮BET方法確定的不小于100m2/g的比表面積值，且在通過非定域密度函數理論方法獲得的孔徑分布中在不超過10nm處具有至少一個峰值。
文檔編號G02F1/167GK102959463SQ20118002795
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權日2010年6月14日
發(fā)明者高梨英彥, 貝野由利子, 首藤綾, 小林健, 山田心一郎, 田畑誠一郎, 飯?zhí)飶V范, 湊屋街子, 山之井俊, 三木理和 申請人:索尼公司