(57)【要約】【課題】  カラー電気泳動ディスプレイ媒体で使用されるポリマー添加物を提供すること【解決手段】  非極性流体、複数の第１の荷電着色粒子、ポリイソブチレン、ならびにビニル芳香族化合物と、２〜５個の炭素および少なくとも１つの二重結合を有する、少なくとも１種の炭化水素とのコポリマーから選択される添加剤を含有する分散体を含む電気泳動媒体は、電気泳動ディスプレイに組み込まれ得る。コポリマーおよびコポリマーとポリイソブチレンの比は、双安定性能を維持しつつ、ディスプレイの色状態の性能が改善するように選択される。【選択図】図１
2020187380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１７年２月１５日に出願された米国仮出願番号第６２／４５９，１７４号に基づく優先権および利益を主張しており、その内容は、その全体が参考として本明細書中に援用される。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
本発明は、カラー電気泳動ディスプレイ、および色性能を劣化させずに、カラーディスプレイにおける電気泳動媒体の双安定性を促進するポリマー添加剤に関する。
【０００３】
粒子ベース電気泳動ディスプレイは、何年にもわたり集中的な研究および開発の主題であり続けている。そのようなディスプレイでは、複数の荷電粒子（時には顔料粒子とも称される）は、電場の影響下で、流体中を移動する。電場は、典型的には、導電性フィルムまたはトランジスタ、例えば電界効果トランジスタにより得られる。電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較すると、輝度およびコントラストが良好であり、視野角が広く、状態双安定性であり、消費電力が低い。そのような電気泳動ディスプレイは、ＬＣＤディスプレイよりもスイッチング速度が遅いが、電気泳動ディスプレイは、典型的には、リアルタイムビデオを表示するには遅すぎる。さらに、電気泳動ディスプレイは、流体の粘度が電気泳動粒子の移動を限定するため、低温にて緩慢になることがある。これらの短所にもかかわらず、電気泳動ディスプレイは、日常製品、例えば、電子書籍（ｅ−リーダー）、携帯電話および携帯電話カバー、スマートカード、標識、時計、棚札ならびにフラッシュドライブに見出せる。
【０００４】
電気泳動画像ディスプレイ（ＥＰＩＤ）は、典型的には、間隙を介した対のプレート状電極を含む。電極プレートの少なくとも１つは、典型的には視認側において、透き通っている。自らに荷電顔料粒子が分散している誘電性溶媒で構成される電気泳動流体は、２つの電極プレートの間に封入される。電気泳動流体は、溶媒、または対比色の溶媒混合物に分散している荷電顔料粒子の１つのタイプを有し得る。このケースでは、２つの電極プレートの間に電位差がかかる場合、顔料粒子は、引力により、顔料粒子の極性とは反対の極性のプレートに移行する。したがって、透き通ったプレートにおいて示される色は、溶媒の色または顔料粒子の色のいずれかになり得る。プレートの極性の逆転は、反対のプレートに粒子を移行させ、それにより、色を反転させる。あるいは、電気泳動流体は、対比色であり、反対の荷電を保有する２つのタイプの顔料粒子を有し得、２つのタイプの顔料粒子は、透明な溶媒または溶媒混合物に分散する。このケースでは、２つの電極プレートの間に電位差がかかる場合、２つのタイプの顔料粒子は、ディスプレイセルにおける反対側の末端（上端または下端）へと移動し得る。したがって、２つのタイプの顔料粒子の色の一方は、ディスプレイセルの視認側で見られる。
【０００５】
マサチューセッツ工科大学（ＭＩＴ）、Ｅ  Ｉｎｋ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎおよびＥ
Ｉｎｋ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，  ＬＬＣに譲渡された、またはそれらの名義の多数の特許および出願は、カプセル型およびミクロセル電気泳動および他の電気光学媒体において使用される種々のテクノロジーについて記述している。ミクロセル電気泳動ディスプレイでは、荷電顔料粒子は、担体媒体、典型的にはポリマーフィルム内に形成された複数の空洞内に保たれる。これらの発明および出願に記載されている技術には、次のものが含まれる。
（ａ）電気泳動粒子、流体および流体添加物、例えば、米国特許第５，９６１，８０４号
；同第６，０１７，５８４号；同第６，１２０，５８８号；同第６，１２０，８３９号；同第６，２６２，７０６号；同第６，２６２，８３３号；同第６，３００，９３２号；同第６，３２３，９８９号；同第６，３７７，３８７号；同第６，５１５，６４９号；同第６，５３８，８０１号；同第６，５８０，５４５号；同第６，６５２，０７５号；同第６，６９３，６２０号；同第６，７２１，０８３号；同第６，７２７，８８１号；同第６，８２２，７８２号；同第６，８３１，７７１号；同第６，８７０，６６１号；同第６，９２７，８９２号；同第６，９５６，６９０号；同第６，９５８，８４９号；同第７，００２，７２８号；同第７，０３８，６５５号；同第７，０５２，７６６号；同第７，１１０，１６２号；同第７，１１３，３２３号；同第７，１４１，６８８号；同第７，１４２，３５１号；同第７，１７０，６７０号；同第７，１８０，６４９号；同第７，２２６，５５０号；同第７，２３０，７５０号；同第７，２３０，７５１号；同第７，２３６，２９０号；同第７，２４７，３７９号；同第７，２７７，２１８号；同第７，２８６，２７９号；同第７，３１２，９１６号；同第７，３７５，８７５号；同第７，３８２，５１４号；同第７，３９０，９０１号；同第７，４１１，７２０号；同第７，４７３，７８２号；同第７，５３２，３８８号；同第７，５３２，３８９号；同第７，５７２，３９４号；同第７，５７６，９０４号；同第７，５８０，１８０号；同第７，６７９，８１４号；同第７，７４６，５４４号；同第７，７６７，１１２号；同第７，８４８，００６号；同第７，９０３，３１９号；同第７，９５１，９３８号；同第８，０１８，６４０号；同第８，１１５，７２９号；同第８，１１９，８０２号；同第８，１９９，３９５号；同第８，２５７，６１４号；同第８，２７０，０６４号；同第８，３０５，３４１号；同第８，３６１，６２０号；同第８，３６３，３０６号；同第８，３９０，９１８号；同第８，５８２，１９６号；同第８，５９３，７１８号；同第８，６５４，４３６号；同第８，９０２，４９１号；同第８，９６１，８３１号；同第９，０５２，５６４号；同第９，１１４，６６３号；同第９，１５８，１７４号；同第９，３４１，９１５号；同第９，３４８，１９３号；同第９，３６１，８３６号；同第９，３６６，９３５号；同第９，３７２，３８０号；同第９，３８２，４２７号；および同第９，４２３，６６６号；ならびに米国特許出願公開第２００３／００４８５２２号；同第２００３／０１５１０２９号；同第２００３／０１６４４８０号；同第２００３／０１６９２２７号；同第２００３／０１９７９１６号；同第２００４／００３０１２５号；同第２００５／００１２９８０号；同第２００５／０１３６３４７号；同第２００６／０１３２８９６号；同第２００６／０２８１９２４号；同第２００７／０２６８５６７号；同第２００９／０００９８５２号；同第２００９／０２０６４９９号；同第２００９／０２２５３９８号；同第２０１０／０１４８３８５号；同第２０１１／０２１７６３９号；同第２０１２／００４９１２５号；同第２０１２／０１１２１３１号；同第２０１３／０１６１５６５号；同第２０１３／０１９３３８５号；同第２０１３／０２４４１４９号；同第２０１４／００１１９１３号；同第２０１４／００７８０２４号；同第２０１４／００７８５７３号；同第２０１４／００７８５７６号；同第２０１４／００７８８５７号；同第２０１４／０１０４６７４号；同第２０１４／０２３１７２８号；同第２０１４／０３３９４８１号；同第２０１４／０３４７７１８号；同第２０１５／００１５９３２号；同第２０１５／０１７７５８９号；同第２０１５／０１７７５９０号；同第２０１５／０１８５５０９号；同第２０１５／０２１８３８４号；同第２０１５／０２４１７５４号；同第２０１５／０２４８０４５号；同第２０１５／０３０１４２５号；同第２０１５／０３７８２３６号；同第２０１６／０１３９４８３号；および同第２０１６／０１７０１０６号を参照；
（ｂ）ミクロセル構造、壁材料、およびミクロセルを形成する方法；例えば米国特許第７，０７２，０９５号および第９，２７９，９０６号を参照；
（ｄ）ミクロセルを満たし、シーリングするための方法；例えば米国特許第７，１４４，９４２号および第７，７１５，０８８号を参照；
（ｅ）電気光学材料を含有するフィルムおよびサブアセンブリ；例えば米国特許第６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４号を参照；
（ｆ）ディスプレイにおいて使用する背面、接着層、および他の補助層、ならびに方法；
例えば米国特許第７，１１６，３１８号および第７，５３５，６２４号を参照；
（ｇ）色形成および色調整；例えば米国特許第７，０７５，５０２号および第７，８３９，５６４号を参照；
（ｈ）ディスプレイを駆動するための方法；例えば米国特許第７，０１２，６００号および第７，４５３，４４５号を参照；
（ｉ）ディスプレイの応用；例えば米国特許第７，３１２，７８４号および第８，００９，３４８号を参照；ならびに
（ｊ）米国特許第６，２４１，９２１号および米国特許出願公開第２０１５／０２７７１６０号に記載される非電気泳動ディスプレイ；ならびに、ディスプレイ以外のカプセル化およびミクロセル技術の応用；例えば米国特許出願公開第２０１５／０００５７２０号および第２０１６／００１２７１０号を参照。
【０００６】
多くの商用の電気泳動媒体は、本質的に、「グレースケール」として公知である極限の黒から極限の白までのグラデーションを有する、２つの色しか表示しない。そのような電気泳動媒体は、第１の色を、別の第２の色を有する着色流体中に有する単一タイプの電気泳動粒子（このケースでは、第１の色は、粒子がディスプレイの画面に隣接して位置する場合に表示され、第２の色は、粒子が画面から離れた場合に表示される）、または、着色されていない流体中に異なる第１および第２の色を有する、第１および第２のタイプの電気泳動粒子を使用する。後者のケースでは、第１の色は、第１のタイプの粒子が、ディスプレイの画面に隣接して位置する場合に表示され、第２の色は、第２のタイプの粒子が画面に隣接する場合に表示される）。典型的には、２つの色は、黒色および白色である。
【０００７】
フルカラーディスプレイが望ましい場合、カラーフィルターアレイは、モノクロ（黒色および白色）ディスプレイの画面に堆積され得る。カラーフィルターアレイを有するディスプレイは、色刺激を生む領域共有および色混和に依存する。利用できるディスプレイ領域は、３つまたは４つの原色、例えば赤色／緑色／青色（ＲＧＢ）または赤色／緑色／青色／白色（ＲＧＢＷ）の間で共有され、フィルターは、１次元（縦縞）または２次元（２×２）の反復パターンで配置され得る。他の原色、または３つより多い原色の選択も当業界で公知である。意図される視距離において、均一な色刺激を有する単一のピクセルと一緒に視覚的に混和されるように、十分に小さい３つ（ＲＧＢディスプレイのケース）または４つ（ＲＧＢＷディスプレイのケース）のサブピクセルが選択される（「色混和」）。
【０００８】
一見単純であるが、電気泳動媒体および電気泳動デバイスは、複雑な挙動を表示する。例えば、単純な「オン／オフ」電圧パルスは、電子リーダーにおいて高精度なテキストを達成するには不十分なことが発見されている。それどころか、状態の間で粒子を駆動させ、新たな表示されたテキストが、以前のテキストの記憶、すなわち、「ゴースト」を保たないことを確実にするには、難解な「波形」が必要である。例えば、米国特許出願第２０１５０２１３７６５号を参照されたい。電場、内部相、すなわち、粒子（顔料）および流体の混合物が複雑に混ぜ合わされると、荷電化学種と電場が印加される際の周囲環境（例えばカプセル化媒体）の間の相互反応のため、想定外の挙動を呈し得る。さらに、想定外の挙動は、流体、顔料またはカプセル化媒体中の不純物に起因することがある。したがって、電気泳動ディスプレイが、内部相の組成物における変化にどのように反応することになるかを予測するのは困難である。
例えば、米国特許第７，１７０，６７０号では、電気泳動ディスプレイに使用する懸濁化流体へのある特定のポリマー、例えば、ポリイソブチレンの添加は、ポリマーの添加によって流体の粘度が上昇することが原因となり得るものを超えて、画像安定性、すなわち双安定性の向上をもたらすことが見出されている。したがって、これらのポリマーを懸濁化流体に使用することにより、ディスプレイのスイッチング時間を過度に増加させることなく、画像安定性を実質的に上昇させることができる。しかし、着色電気泳動媒体に使用した場合、これらのポリマーの導入により、色状態の劣化をもたらすことが見出されてい
る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，９６１，８０４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，０１７，５８４号明細書
【特許文献３】米国特許第６，１２０，５８８号明細書
【特許文献４】米国特許第６，１２０，８３９号明細書
【特許文献５】米国特許第６，２６２，７０６号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２６２，８３３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、色状態の性能を犠牲にすることなく、改善された電気泳動媒体、および改善された双安定性を有するディスプレイが必要とされる。
【００１１】
発明の要旨
非極性流体、複数の少なくとも第１のセットの荷電着色粒子、ポリイソブチレン、ならびにビニル芳香族化合物（ｖｉｎｙｌ  ａｒｏｍａｔｉｃ）と、２〜５個の炭素および少なくとも１つの二重結合を有する、少なくとも１種の置換または未置換炭化水素とのコポリマーから選択される添加剤を含む電気泳動媒体を提供することは、本発明の態様である。コポリマーおよびコポリマーとポリイソブチレンの比は、双安定性能を維持しつつ、ディスプレイの色状態の性能を改善するように選択される。
【００１２】
この例示的な実施形態は、本開示を限定または規定するためではなく、その理解を補助するための例を提供するために言及される。追加の実施形態が発明を実施するための形態で論じられ、さらなる記載がそこで提供される。様々な実施形態の１つまたは複数によって提供される利点は、この明細書を分析することにより、または提示される実施形態の１つまたは複数を実施することにより、さらに理解され得る。
【００１３】
本発明の電気泳動媒体は、背景技術のセクションで論じたように、例えばミクロセルまたはタンパク質コアセルベートに、カプセル化してよい。さらに、本発明の電気泳動媒体は、ポリマーマトリックスに分散させることができる。カプセル化またはポリマー分散電気泳動媒体は、背景技術で論じたように、前面ラミネート（ＦＰＬ）および／または電気光学ディスプレイに組み込んでよい。このような材料は、信号を受信すると外観を変える、電気泳動画像ディスプレイ（ＥＰＩＤ）、標識、または建築材料を作製するために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、表１に提示するデータを使用して、赤色状態（赤色ａ＊）の値対ポリイソブチレンの濃度をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
詳細な説明
様々なタイプの電気泳動媒体の性能は、本明細書に記載する添加剤の組合せを含むことにより改善できる。例えば、本発明によるポリイソブチレンとコポリマーの組合せは、コポリマーを欠く電気泳動媒体の色性能と比較すると、電気泳動媒体の双安定性を改善し、色状態の性能を維持または改善できる。
【００１６】
双安定性の、および双安定性という用語は、本明細書において、少なくとも１つの光学
的性質が異なる第１および第２のディスプレイ状態を有するディスプレイ素子を含み、有限持続時間のアドレスパルスにより、所定の素子のいずれかが駆動されて、第１または第２のディスプレイ状態を示した後で、アドレスパルスが終了してから、その状態が、ディスプレイ素子の状態を変化させるのに必要とされるアドレスパルスの最小持続時間の少なくとも数倍、例えば、少なくとも４倍持続するようなディスプレイを指すように、当業界の従来の意味で使用される。米国特許第７，１７０，６７０号では、グレースケールが可能ないくつかの粒子ベース電気泳動ディスプレイは、極限の黒色および白色状態だけではなく、中間グレー状態でも安定であり、同じことが、他のいくつかのタイプの電気光学ディスプレイにも当てはまることが示される。このタイプのディスプレイは、適切には、双安定よりも多重安定と呼ばれるが、便宜上、双安定という用語は、双安定および多重安定ディスプレイの両方をカバーするために本明細書において使用され得る。
【００１７】
本発明の一実施形態では、電気泳動媒体は分散体を含む。分散体は、非極性流体、複数の第１の荷電粒子、ポリイソブチレン、ならびにビニル芳香族化合物と、２〜５個の炭素および少なくとも１つの二重結合を有する、少なくとも１種の置換または未置換炭化水素とのコポリマーから選択される添加剤を含み得る。
【００１８】
ポリイソブチレンとコポリマーとが実質的に電気泳動粒子に吸収されないことを確実にするため、添加剤と懸濁化非極性流体の組合せは、望ましくは、流体が少なくとも、ポリイソブチレンおよびコポリマーについて室温でシータ溶媒のものであるべきである。画像安定性が強化される温度範囲を拡大するため、流体が少なくとも、画像安定化添加剤について、やや良溶媒から良溶媒であれば最適である。適当な添加剤／溶媒の組合せを選択する１つの方法は、添加剤の分子量に対する組合せの極性粘度をプロットすることであり、望ましい組合せは、分子量の対数に対する極性粘度の対数の最適線形近似の傾きが、少なくとも０．５であるもの、望ましくは約０．５５〜約０．８の範囲にあるものである。
【００１９】
典型的には、電気泳動ディスプレイに使用する懸濁化流体は非極性脂肪族炭化水素（単独で、またはハロゲン化炭化水素との組合せで）であり、このような流体とともに、添加剤が、電気泳動粒子上の化学的部位と相互反応を起し得る、または電気泳動粒子の表面に物理的に吸着し得る官能基、例えばイオン化するまたはイオン性の置換基を、本質的に含まない炭化水素ポリマーであることが好ましい。
【００２０】
脂肪族炭化水素／ハロゲン化炭化水素懸濁化流体を含む電気泳動媒体のためには、添加剤は好ましくは、以下にさらに記載するようなコポリマーと、ポリイソブチレン（ポリ−２−メチルプロペン）との組合せである。多彩な他のタイプのポリマー、例えばポリシロキサン、特にポリジメチルシロキサンもまた、任意選択で使用してよい。ポリイソブチレンは、本発明に使用するために適当な分子量範囲で、高価でなく、高温で安定し、酸化に耐性があり、容易に反応またはイオン化する成分を含有しないものが商業的に入手できる。既に言及されているように、このような成分の懸濁化流体への放出は、電気泳動粒子の電荷に、ひいては電気泳動移動度に望ましくない変化をもたらし得るため、イオン性のまたはイオン化する成分は、ポリマー中には望ましくない。ポリイソブチレンは望ましくは、１００，０００より大きく、好ましくは約１５０，０００〜約３，０００，０００の範囲の数平均分子量を有し、１００，０００より大きく、好ましくは約３００，０００〜約３，０００，０００の範囲の重量平均分子量を有するが、同様の分子量範囲を他のポリマーに使用してよい。これらの分子量範囲に該当するポリイソブチレンは、例えばＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｉｎｃ．、私書箱２０６０、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ  Ｗｉｓ．５３２０１から、カタログ番号１８１４５−５および１８１４６−３で容易に商業的に入手できる。ポリイソブチレンはまた、望ましくは約２００，０００〜１，２００，０００ｇ／モルの範囲の粘度平均分子量を有する。上記のように、本発明の様々な実施形態によって作られる電気泳動媒体のための添加剤の組合せに含まれ得るコポリマーは、ビニル芳香族化
合物と、２〜５個の炭素および少なくとも１つの二重結合を有する、置換または未置換炭化水素とのコポリマーであり得る。コポリマーに含まれ得るビニル芳香族化合物は、スチレン、アルファ−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、４−ブチルスチレン（44-butyl  styrene）、４−シクロヘキシルスチレン
、４−ドデシルスチレン、２，４−ジイソプロピルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、２−エチル−４−ベンジルスチレン、４−（フェニルブチル）スチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、４−メトキシスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、ジビニルベンゼン、インデン、メチルインデン、およびそれらの組合せを含むが、それらに限定されない。スチレンが好ましい。２〜５個の炭素および少なくとも１つの二重結合を有する、置換または未置換炭化水素の例は、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブチレン、およびブタジエンを含むが、それらに限定されない。一実施形態では、コポリマーはスチレン、エチレン、およびプロピレンの重合生成物であることが好ましい。
【００２１】
コポリマーは、好ましくは粒子上に非吸収性であり、流体に溶解する第１のブロックと、流体に膨潤しない第２のブロックとを有するジブロックコポリマーを含み得る。ジブロックコポリマーは、第１のポリスチレンブロックと、ポリアルケン、例えばポリイソプレンの第２のブロックとを含み得る。このようなブロックコポリマーは商業的に入手でき、例えばスチレンとポリ（エチレンプロピレン）から作られる凝集性ジブロックコポリマー、Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）Ｇ１７０１、Ｇ１７０２、またはＧ１７３０などを含み、これらはすべてＫｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ、Ｂｅｌｐｒｅ、Ｏｈｉｏから入手できる）。
【００２２】
懸濁化流体が、脂肪族炭化水素とハロゲン化炭化水素の等重量部の混合物である場合、相当な割合の芳香族基が存在することにより、添加剤の溶解性が低下し、または電気泳動粒子上への吸着をもたらし得る。したがって、コポリマー添加剤について、ビニル芳香族モノマー単位とアルケンモノマー単位の比は、懸濁化流体への望ましくない効果を回避するように選択されるべきである。コポリマーは、好ましくは約１０〜約５０重量パーセント、より好ましくは２０〜約４０重量パーセントのスチレンを含有する。
【００２３】
任意の特定の系での、双安定性および色性能を改善するための添加剤の量は、必要とされる画像安定性の程度、添加剤の分子量、および許容することができる媒体の最大スイッチング時間によって変化する。しかし、一般的指針としては、組み合わせた添加剤（すなわち、ポリイソブチレンとコポリマーの組み合わせた重量）は、懸濁化流体の約０．１〜約２．５重量パーセントの量、好ましくは約０．５〜約１重量パーセントの量を添加されることが望ましい。ポリマーの分子量次第だが、約０．１パーセントを下回るとポリマーは、懸濁化流体の粘度の上昇に起因するもの以外では、画像安定性の上昇をほとんどまたはまったく生じないが、約２．５パーセントを上回るポリマー濃度は粘度を上昇させ、許容できないスイッチング時間をもたらし得る。分散体中のポリイソブチレンとコポリマーの重量比は、１：５〜５：１、より好ましくは１：３〜３：１であってよい。
【００２４】
本発明の電気泳動媒体は、１つまたは複数のタイプの荷電粒子を含み得る。本発明の目的のため、粒子は荷電した、または電荷を獲得することができる（すなわち、電気泳動移動度を有し、または獲得することができる）任意の成分であり、一部のケースでは、この移動度はゼロまたはゼロ近くであり得る（すなわち、粒子は移動しないであろう）。例えば、電気泳動媒体は、第１、第２、第３、第４、第５、または第６のタイプの荷電粒子を含み得る。粒子は、電荷、密度、疎水性、および／またはゼータポテンシャルにおいて変化し得る。粒子群の様々な組合せは、互いに対して反対の荷電極性を有し得る。また、粒子は異なる色、例えばマゼンタ色、赤色、橙色、黄色、緑色、シアン色、青色、バイオレット色、黒色、および白色を有し得る。例えば、本発明の一実施形態では、電気泳動媒体
は、非極性流体に分散した複数の第１、第２、および第３の荷電粒子を含んでよく、第１の荷電粒子はマゼンタ色、赤色、黄色、緑色、シアン色、または青色であり、第２の荷電粒子は白色で第１の荷電粒子の電荷とは反対の電荷を有し、第３の荷電粒子は黒色で、第１の荷電粒子の電荷と同一の電荷を有する。
【００２５】
本発明の様々な実施形態で使用される粒子はまた、任意選択で、無色または透明の粒子を含み得る。電気泳動媒体はさらに、イオン性界面活性剤などの界面活性剤、すなわち、四級アミン頭部基を有する界面活性剤を含んでよい。
【００２６】
電気泳動ディスプレイ分野の当業者に既に公知の粒子の選択は、きわめて融通性が高い。電気泳動粒子についての典型的な考慮事項は、その光学特性、電気特性および表面化学である。顔料もまた、懸濁化流体中で不溶性であるべきである。荷電もしくは荷電化剤との相互反応を改善するため、または分散性を改善するため、粒子は表面処理をされてもよい。粒子は例えば、無機粒子、生顔料、染料系（レーキ）顔料、もしくは顔料／ポリマー複合体、または荷電した、もしくは電荷を獲得することができる任意の他の成分であり得る。
【００２７】
無機顔料の例は、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣＩ顔料ブラック２６または２８など（例えば、マンガンフェライトブラックスピネルもしくは亜クロム酸銅ブラックスピネル）を含むが、それらに限定されない。粒子、例えばチタニア粒子は、金属酸化物、例えば酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素などでコーティングされていてよい。
【００２８】
有用な生顔料は、ＰｂＣｒＯ４、シアンブルーＧＴ  ５５−３２９５（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙａｎａｍｉｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗａｙｎｅ、Ｎ．Ｊ）、シバクロンブラックＢＧ（Ｃｉｂａ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．、Ｎｅｗｐｏｒｔ、Ｄｅｌ．）、シバクロンターコイズブルーＧ（Ｃｉｂａ）、シバロンブラックＢＧＬ（Ｃｉｂａ）、オラゾールブラックＢＲＧ（Ｃｉｂａ）、オラゾールブラックＲＢＬ（Ｃｉｂａ）、アセタミンブラック、ＣＢＳ（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌ．、以後、「ｄｕ  Ｐｏｎｔ」と省略する）、クロセインスカーレットＮ  Ｅｘ（ｄｕ  Ｐｏｎｔ）（２７２９０）、ファイバーブラックＶＦ（ｄｕ  Ｐｏｎｔ）（３０２３Ｓ）、ルクソールファストブラックＬ（ｄｕ  Ｐｏｎｔ）（ソルベントブラック１７）、ニグロシン（Nirosine）ベース４２４番（ｄｕ  Ｐｏｎｔ）（５０４１５Ｂ）、オイルブラックＢＧ（ｄｕ  Ｐｏｎｔ）（ソルベントブラック１６）、ロータリンブラックＲＭ（ｄｕ  Ｐｏｎｔ）、セブロンブリリアントレッド３Ｂ（ｄｕ  Ｐｏｎｔ）；塩基性ブラックＤＳＣ（Ｄｙｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．）、ヘクトレンブラック（Ｄｙｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．）、アゾゾルブリリアントブルーＢ（ＧＡＦ、Ｄｙｅｓｔｕｆｆ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ、Ｗａｙｎｅ、Ｎ．Ｊ）（ソルベントブルー９）、アゾゾルブリリアントグリーンＢＡ（ＧＡＦ）（ソルベントグリーン２）、アゾゾルファストブリリアントレッドＢ（ＧＡＦ）、アゾゾルファストオレンジＲＡ濃縮物（ＧＡＦ）（ソルベントオレンジ２０）、アゾゾルファストイエローＧＲＡ濃縮物（ＧＡＦ）（１３９００Ａ）、塩基性ブラックＫＭＰＡ（ＧＡＦ）、ベンゾフィクスブラックＣＷ−ＣＦ（ＧＡＦ）（３５４３５）、セリタゾールＢＮＦＶ  Ｅｘ可溶性ＣＦ（ＧＡＦ）（ディスパースブラック９）、セリトンファストブルーＡＦ  Ｅｘ濃縮物（ＧＡＦ）（ディスパースブルー９）、サイパーブラックＩＡ（ＧＡＦ）（塩基性ブラック３）、ジアミンブラックＣＡＰ  Ｅｘ濃縮物（ＧＡＦ）（３０２３５）、ダイヤモンドブラックＥＡＮ高濃縮物ＣＦ（ＧＡＦ）（１５７１０）、ダイヤモンドブラックＰＢＢＡ  Ｅｘ（ＧＡＦ）（１６５０５）；ダイレクトディープブラックＥＡ  Ｅｘ  ＣＦ（ＧＡＦ）（３０２３５）、ハンザイエローＧ（ＧＡＦ）（１１６８０）；インダンスレンブラックＢＢＫ粉末（ＧＡＦ）（５９８５０）、インドカーボンＣＬＧＳ濃縮物ＣＦ（ＧＡＦ）（５３２９５）、カチゲンディープブラックＮＮＤ
高濃縮物ＣＦ（ＧＡＦ）（１５７１１）、ラピドゲンブラック３Ｇ（ＧＡＦ）（アゾイックブラック４）；スルホンシアニンブラックＢＡ−ＣＦ（ＧＡＦ）（２６３７０）、ザンベジブラックＶＤ  Ｅｘ濃縮物（ＧＡＦ）（３００１５）；ルバノクスレッドＣＰ−１４９５（Ｔｈｅ  Ｓｈｅｒｗｉｎ−Ｗｉｌｌｉａｍｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、Ｏｈｉｏ）（１５６３０）；ラーベン１１（Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ａｔｌａｎｔａ、Ｇａ．）（約２５μｍの粒度を持つカーボンブラック集合体）、スタテックスＢ−１２（Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏ．）（３３μｍの平均粒度のファーネスブラック）、ならびにクロムグリーンを含むがこれらに限定されない。
【００２９】
レーキ顔料は、それらの上に沈殿した、または染められた染料を有する粒子である。レーキは、易溶性アニオン染料の金属塩である。これらは、１つまたは複数のスルホン酸またはカルボン酸グルーピングを含有する、アゾ、トリフェニルメタンまたはアントラキノン構造の染料である。これらは通常、カルシウム、バリウムまたはアルミニウム塩によって基板上に沈殿する。典型的な例は、ピーコックブルーレーキ（Ｃｌピグメントブルー２４）およびペルシャオレンジ（Ｃｌアシッドオレンジ７のレーキ）、ブラックＭトナー（ＧＡＦ）（レーキ上に沈殿したカーボンブラックおよび黒染料の混合物）である。
【００３０】
染料タイプの暗色粒子は、任意の光吸収性材料、例えばカーボンブラック、または無機黒色材料から構築され得る。暗色材料は、選択的に吸収するものであってもよい。例えば、暗緑色顔料を使用してよい。黒色粒子は、ラテックスを金属酸化物で着色することによっても形成され得るが、このようなラテックスコポリマーはブタジエン、スチレン、イソプレン、メタクリル酸、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、塩化ビニル、アクリル酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、酢酸ビニル、クロロスチレン、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、イソシアノエチルメタクリレート、およびＮ−（イソブトキシメタクリルアミド）の任意のものからなり、任意選択で共役ジエン化合物、例えばジアクリレート、トリアクリレート、ジメチルアクリレート、およびトリメタクリレートを含む。黒色粒子は、分散重合技法によっても形成され得る。
【００３１】
本発明の様々な実施形態による電気泳動媒体は、ディスプレイ中に、または背面に連結してディスプレイを作る、前面ラミネートもしくは反転前面ラミネート中に組み込まれ得る。前述の特許および出願の多くは、上述の顔料および添加剤を含有する分散体を、例えばマイクロカプセル中にカプセル化してよいことを認識している。さらに、カプセル化された電気泳動媒体における、別個のマイクロカプセルを取り巻く壁は、連続相で置き換えることができ、このようにして、いわゆるポリマー分散電気泳動ディスプレイが製造されるので、その場合、電気泳動媒体は、電気泳動流体の複数の別個の液滴およびポリマー性材料の連続相を含むこと、ならびに、そのようなポリマー分散電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の別個の液滴は、別個のカプセルの膜が個別の各液滴に会合していなくても、カプセルまたはマイクロカプセルとしてよい；例えば、米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。したがって、本出願の目的のために、そのようなポリマー分散電気泳動媒体は、カプセル化された電気泳動媒体の亜種とされている。関連したタイプの電気泳動ディスプレイは、いわゆるミクロセル電気泳動ディスプレイである。ミクロセル電気泳動ディスプレイでは、荷電粒子および流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されていないが、その代わり、担体媒体、典型的にはポリマーフィルム内に形成された複数の空洞内で保たれる。例えば、米国特許出願第６，６７２，９２１号および第６，７８８，４４９号（両方ともSipix  Imaging,  Inc.に割り当てられた）を参照されたい。
【００３２】
カプセル化された電気泳動ディスプレイは、典型的には、昔からの電気泳動デバイスのクラスター化および沈降失敗モードに悩まされず、さらなる利点、例えば、幅広い可撓性および剛性基材にディスプレイを印刷またはコーティングする能力が得られる（印刷とい
う言葉の使用は、事前計量コーティング、例えばパッチダイコーティング、スロットまたは押出コーティング、スライドまたはカスケードコーティング、カーテンコーティング；ロールコーティング、例えばナイフオーバーロールコーティング、フォワードおよびリバースロールコーティング；グラビアコーティング；浸漬コーティング；スプレーコーティング；メニスカスコーティング；スピンコーティング；刷毛コーティング；エアナイフコーティング；シルクスクリーン印刷プロセス；静電印刷プロセス；感熱印刷プロセス；インクジェット印刷プロセス；電気泳動堆積（米国特許第７，３３９，７１５号を参照されたい）；ならびに他の類似した技術を含むが、それらに限定されないあらゆる形態の印刷およびコーティングを含むよう意図されている）。したがって、生じたディスプレイは、可撓性になり得る。さらに、ディスプレイ媒体が（多彩な方法を使用して）印刷できるため、ディスプレイ自体を安価に作ることができる。
【００３３】
前述の米国特許第６，６７２，９２１号、同第６，７８８，４４９号および同第６，８６６，７６０号は、電気泳動ディスプレイを組み立てる方法について記載している。本質的には、この特許は、順に、光透過性導電層；および導電層との電気接点としての固体電気光学媒体の層を含む、ラミネートについて記載している。典型的には、光透過性導電層は、基材を、永続的に変形させずに、直径（おおよそ）１０インチ（２５４ｍｍ）のドラムに手動で巻き取ってよいという意味で、好ましくは可撓性の、光透過性基材に載せられる。本特許および本明細書において使用される光透過性という用語は、このように指定された層が、この層を通して見た観察者に、通常は導電層、および隣接した基材（存在すれば）を通して見られる電気光学的媒体のディスプレイ状態の変化を観察できるようにするのに十分な光を透過することを意味し；電気光学的媒体が、非可視波長で反射率の変化を表示するケースでは、光透過性という用語は、もちろん、関連性がある非可視波長の透過を指すと解釈されるべきである。基材は、典型的にはポリマーフィルムであり、通常は、約１から約２５ミル（２５から６３４μｍ）、好ましくは約２から約１０ミル（５１から２５４μｍ）の範囲の厚さを有する。導電層は、好都合には、例えば、アルミニウムもしくはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の薄い金属もしくは金属酸化物層であり、または導電性ポリマーであってもよい。アルミニウムまたはＩＴＯでコーティングしたポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）フィルムは、例えば、Ｅ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ
Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ  ＤＥからのアルミメッキＭｙｌａｒ（Ｍｙｌａｒは登録商標である）として市販されており、そのような商用材料を使用して、良好な前面ラミネートが得られる。
【００３４】
電気光学的ディスプレイの組立ては、接着剤層を背面に接着させるのに有効な条件下で、接着剤で上記ラミネートを背面と取着し、それにより、接着剤層、電気光学媒体の層および導電層を背面に固定することにより実現できる。このプロセスは大量製造によく適合するが、前面ラミネートが、典型的にはロールツーロールコーティング技術を使用して大量製造され得て、次いで特定の背面に使用するために必要な任意の大きさのピースにカットされ得ることがその理由である。
【００３５】
本発明の添加剤に加えて、電気泳動媒体は、荷電制御剤（ＣＣＡ）も含み得る。例えば、顔料粒子は、荷電または荷電可能基で官能基化され得る、または表面コーティングされ得る。ＣＣＡは、粒子中に吸収され得、これらは、粒子の表面に共有結合され得、荷電錯体で存在し得る、またはファンデルワールス力によりゆるく会合し得る。荷電制御剤は、よく理解されておらず制御できないプロセスにより粒子を荷電することが多く、電気泳動媒体に望ましくない高い導電性をもたらし得る。また、荷電制御剤は粒子上に物理的に吸着しているに過ぎず、そこに結合してはいないため、状態の変化により、荷電制御剤が粒子から部分的にまたは完全に脱着した結果、粒子の電気泳動特性に望ましくない変化をもたらし得る。脱着した荷電制御剤は、電気泳動媒体中の他の表面に再吸収される場合があり、このような再吸収はさらなる問題を生じる可能性がある。
【００３６】
四級アミン、および少なくとも炭素原子１０個の長さのモノマーを含む不飽和ポリマー尾部を含む荷電制御剤が好ましい。四級アミンは、有機分子、例えばアルキル基またはアリール基に結合している四級アンモニウムカチオン［ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４］＋を含む。四級アミンの荷電制御剤は、典型的には、荷電アンモニウムカチオンに付着した長い非極性尾部、例えば、ＡＲＱＵＡＤの商品名でＡｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌにより供与された脂肪酸四級アミンのファミリーを含む。四級アミンの荷電制御剤は、精製した形態で購入してもよく、または荷電制御剤は、四級アミンの荷電制御剤を形成した反応生成物として購入してもよい。例えば、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ  １７０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）は、１２−ヒドロキシ−オクタデカン酸ホモポリマーと、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミンおよびメチルビスルフェートの反応生成物として購入できる。他の有用なイオン性荷電制御剤は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、金属石鹸、ポリブテンスクシンイミド、無水マレイン酸コポリマー、ビニルピリジンコポリマー、ビニルピロリドンコポリマー、（メタ）アクリル酸コポリマーまたはＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートコポリマー）、Ａｌｃｏｌｅｃ  ＬＶ３０（ダイズレシチン）、Ｐｅｔｒｏｓｔｅｐ  Ｂ１００（石油スルホネート）またはＢ７０（スルホン酸バリウム）、ＯＬＯＡ  １１０００（スクシンイミド無灰分散剤）、ＯＬＯＡ  １２００（ポリイソブチレンスクシンイミド）、Ｕｎｉｔｈｏｘ  ７５０（エトキシレート）、Ｐｅｔｒｏｎａｔｅ  Ｌ（スルホン酸ナトリウム）、Ｄｉｓｐｅｒ  ＢＹＫ  １０１、２０９５、１８５、１１６、９０７７および２２０、ならびにＡＮＴＩＴＥＲＲＡシリーズを含むが、それらに限定されない。
【００３７】
荷電制御剤は、電気泳動媒体に、荷電粒子１００ｇにつき荷電制御剤１ｇを超える濃度で添加され得る。例えば、荷電制御剤対荷電粒子の比は、１：３０（ｗｔ／ｗｔ）、例えば、１：２５（ｗｔ／ｗｔ）、例えば、１：２０（ｗｔ／ｗｔ）であってよい。荷電制御剤は、１２，０００グラム／モルより大きい、例えば、１３，０００グラム／モルより大きい、例えば、１４，０００グラム／モルより大きい、例えば、１５，０００グラム／モルより大きい、例えば、１６，０００グラム／モルより大きい、例えば、１７，０００グラム／モルより大きい、例えば、１８，０００グラム／モルより大きい、例えば、１９，０００グラム／モルより大きい、例えば、２０，０００グラム／モルより大きい、例えば、２１，０００グラム／モルより大きい平均分子量を有し得る。例えば、荷電制御剤の平均分子量は、１４，０００グラム／モルから２２，０００グラム／モルの間、例えば、１５，０００グラム／モルから２０，０００グラム／モルの間であってよい。一部の実施形態では、荷電制御剤は、約１９，０００グラム／モルの平均分子量を有する。
【００３８】
電気泳動粒子の電気泳動移動度を良好にするために、荷電群の有無を問わず、追加の荷電制御剤をポリマーコーティングに使用してよい。電気泳動粒子の凝集を防止するために、ならびにカプセル壁への電気泳動粒子による不可逆的堆積を防止するために、安定剤を使用してよい。いずれの成分も幅広い分子量（低分子量、オリゴマー性またはポリマー性）にわたる材料から構築でき、単一の純粋化合物であっても、または混合物であってもよい。任意選択の荷電制御剤または荷電ディレクター（ｃｈａｒｇｅ  ｄｉｒｅｃｔｏｒ）を使用してよい。これらの成分は、典型的には、低分子量界面活性剤、ポリマー剤、または、１つもしくは複数の成分の混和物からなり、安定させる、そうでなければ、電気泳動粒子の電荷の符号および／または大きさを変更する機能を有する。関連性があり得るさらなる顔料の性質は、粒径分布、化学組成および耐光性である。
【００３９】
溶解度に加えて、既に指し示したように、粒子を含有する非極性懸濁剤流体は、性質、例えば、密度および屈折率に基づいて選択されるべきである。好ましい懸濁剤流体は、低誘電率（約２）、高い体積抵抗率（約１０１５オーム−ｃｍ）、低粘度（５センチストーク（「ｃｓｔ」）未満）、低毒性および環境影響、低水溶解度（１０パーツパーミリオン
（「ｐｐｍ」）未満）ならびに低屈折率（１．２未満）を有する。
【００４０】
非極性流体の選択は、化学的不活性、電気泳動粒子に一致する密度、または電気泳動粒子および境界のカプセルの両方に対する化学的適合性（カプセル化された電気泳動ディスプレイのケース）の関係に基づいてよい。粒子の移動が望ましい場合、流体の粘度は低くすべきである。
【００４１】
非極性有機溶媒、例えばハロゲン化有機溶媒、飽和直鎖状または分枝状炭化水素（例えば、Ｃ６〜Ｃ１８分枝状アルカンまたはＣ７〜Ｃ１０分枝状アルカン）、シリコーン油および低分子量ハロゲン含有ポリマーは、有用な非極性流体の一部である。非極性流体は、単一の流体を含み得る。しかし、非極性流体は、化学的および物理的性質を整えるために、１つより多くの流体を混和することが多いものである。さらに、非極性流体は、電気泳動粒子または境界のカプセルの表面エネルギーまたは荷電を調整するために、追加の表面調整剤を含有し得る。マイクロカプセル化プロセスのための反応物または溶媒（例えば油溶性モノマー）も、懸濁剤流体に含有され得る。追加の荷電制御剤も、懸濁剤流体に添加され得る。
【００４２】
有用な有機溶媒は、エポキシド、例えばデカンエポキシドおよびドデカンエポキシド；ビニルエーテル、例えばシクロヘキシルビニルエーテルおよびＤｅｃａｖｅ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｌａｖｏｒｓ＆Ｆｒａｇｒａｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、Ｎ．Ｙ．の登録商標）；ならびに芳香族炭化水素、例えばトルエンおよびナフタレンを含むが、それらに限定されない。有用なハロゲン化有機溶媒は、テトラフルオロジブロモエチレン、テトラクロロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、１，２，４−トリクロロベンゼンおよび四塩化炭素を含むが、それらに限定されない。これらの材料は、高い密度を有する。有用な炭化水素は、ドデカン、テトラデカン、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）シリーズ（Ｅｘｘｏｎ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、Ｔｅｘ．）、Ｎｏｒｐａｒ（登録商標）（通常のパラフィン液体のシリーズ）、Ｓｈｅｌｌ−Ｓｏｌ（登録商標）（Ｓｈｅｌｌ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、Ｔｅｘ．）およびＳｏｌ−Ｔｒｏｌ（登録商標）（Ｓｈｅｌｌ）における脂肪族炭化水素、ナフサ、ならびに他の石油溶媒を含むが、それらに限定されない。これらの材料は、通常、低い密度を有する。シリコーン油の有用な例は、オクタメチルシクロシロキサンおよび高分子量環状シロキサン、ポリ（メチルフェニルシロキサン）、ヘキサメチルジシロキサンおよびポリジメチルシロキサンを含むが、それらに限定されない。これらの材料は、通常、低い密度を有する。有用な低分子量ハロゲン含有ポリマーは、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）ポリマー（Ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄ  Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  Ｉｎｃ．、Ｒｉｖｅｒ  Ｅｄｇｅ、Ｎ．Ｊ．）、Ｇａｌｄｅｎ（登録商標）（Ａｕｓｉｍｏｎｔ、Ｍｏｒｒｉｓｔｏｗｎ、Ｎ．Ｊ．からのパーフルオロ化エーテル）、またはｄｕ  Ｐｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌ．）からのＫｒｙｔｏｘ（登録商標）を含むが、それらに限定されない。好ましい実施形態では、懸濁剤流体は、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）ポリマーである。特に好ましい実施形態では、このポリマーは、約２から約１０の重合度を有する。上の材料の多くは、粘度、密度および沸点の範囲で利用できる。
【００４３】
一部の実施形態では、非極性流体は、光学的吸収色素を含む。この色素は、流体中で可溶性でなければならないが、一般的に、カプセルの他の成分中で不溶性である。色素材料の選択は、きわめて融通性が高い。色素は、純粋化合物であっても、または黒色を含む特定の色を実現する色素の混和物であってもよい。色素は、蛍光性であってよく、これにより、蛍光性質が粒子の位置によって決まるディスプレイが製造されることになる。色素は、光活性であり得、可視光または紫外線光を照射すると、別の色に変化し得、または無色になり得、光学的反応を得るための別の手段が示される。色素は、例えば、境界のシェルの内側に固体吸収ポリマーを形成する熱的、光化学的または化学的拡散プロセスによって
も重合可能である。
【００４４】
電気泳動ディスプレイ分野の当業者に既に公知の多数の色素が有用であることを証明する。有用なアゾ色素は、オイルレッド色素、ならびにスダンレッドおよびスダンブラックシリーズの色素を含むが、それらに限定されない。有用なアントラキノン色素は、オイルブルー色素、およびマクロレックス（Ｍａｃｒｏｌｅｘ）ブルーシリーズの色素を含むが、それらに限定されない。有用なトリフェニルメタン色素は、ミヒラーヒドロール、マラカイトグリーン、クリスタルバイオレットおよびオーラミンＯを含むが、それらに限定されない。
【００４５】
粒子分散体安定剤も、カプセル壁への粒子のフロキュレーションまたは付着を防止するために添加してよい。電気泳動ディスプレイに懸濁剤流体として使用される、典型的な高抵抗率液体に関しては、非水性界面活性剤が使用され得る。これらは、グリコールエーテル、アセチレングリコール、アルカノールアミド、ソルビトール誘導体、アルキルアミン、四級アミン、イミダゾリン、ジアルキル酸化物およびスルホスクシネートを含むが、それらに限定されない。
【００４６】
内部相のカプセル化は、いくつかの異なる手段で達成され得る。マイクロカプセル化に適切な多数の手順が、Microencapsulation,  Processes  and  Applications、（I.  E.
Vandegaer編）、Plenum  Press、New  York、N.Y.（１９７４年）およびGutcho,  Microcapsules  and  Microencapsulation  Techniques、Noyes  Data  Corp.、Park  Ridge,
N.J.（１９７６年）の両方で詳述されている。このプロセスは、いくつかの一般的な種類に該当し、そのいずれも本発明に適用できる：界面重合、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合、物理的プロセス、例えば共押出しおよび他の相分離プロセス、液中硬化ならびに単純／複雑コアセルベーション。
【００４７】
多数の材料およびプロセスは、本発明のディスプレイの配合において有用なことを証明するはずである。カプセルを形成する単純コアセルベーションプロセスに有用な材料は、ゼラチン、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（酢酸ビニル）およびセルロース系材料誘導体、例えば、カルボキシメチルセルロースを含むが、それらに限定されない。複雑コアセルベーションプロセスに有用な材料は、ゼラチン、アカシア、カラギーナン（carageenan）、カルボキシメチルセルロース、加水分解スチレン無水物コポリマー、寒天、アルギネート、カゼイン、アルブミン、メチルビニルエーテルｃｏ−無水マレイン酸、およびセルロースフタレートを含むが、それらに限定されない。相分離プロセスに有用な材料は、ポリスチレン、ポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）、ポリ（メタクリル酸エチル）、ポリ（メタクリル酸ブチル）、エチルセルロース、ポリ（ビニルピリジン）およびポリアクリロニトリルを含むが、それらに限定されない。ｉｎ  ｓｉｔｕ重合プロセスに有用な材料は、ポリヒドロキシアミドと、アルデヒド、メラミンまたは尿素およびホルムアルデヒド；メラミンまたは尿素およびホルムアルデヒドの縮合体の水溶性オリゴマー；ならびにビニルモノマー、例えば、スチレン、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）およびアクリロニトリルを含むが、それらに限定されない。最後に、界面重合プロセスに有用な材料は、塩化ジアシル、例えば、セバコイル、アジポイルおよびジ−またはポリ−アミンまたはアルコール、およびイソシアネートを含むが、それらに限定されない。有用なエマルション重合材料は、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸ブチルを含み得るが、それらに限定されない。
【００４８】
製造されたカプセルを硬化性担体中に分散させるとインクを得ることができ、このインクは、大きく任意の形状の、または曲がった表面に、従来の印刷およびコーティング技術を使用して印刷またはコーティングすることができる。
【００４９】
本発明の観点から、当業者は、望ましいカプセルの性質に基づいてカプセル化手順および壁材料を選択する。これらの性質は、カプセル半径の分布；カプセル壁の電気的、機械的、拡散および光学的性質；ならびにカプセルの内部相との化学的適合性を含む。
【００５０】
カプセル壁は、一般的に、高い電気抵抗率を有する。抵抗率が比較的低い壁を使用することは可能であるが、これにより、比較的高いアドレス電圧が必要とされる際に、性能が限定される恐れがある。カプセル壁は、機械的に強固でもあるべきである（しかし、完成したカプセル粉末がコーティングのための、硬化性ポリマー結合剤に分散されることになる場合、機械的強度は重要ではない）。カプセル壁は、一般的に多孔であるべきではない。しかし、多孔カプセルを製造するカプセル化手順を使用することが望ましい場合、これらは、処理後のステップにおいてオーバーコーティングされ得る（すなわち第２のカプセル化）。さらに、カプセルが硬化性結合剤中で分散されることになる場合、結合剤は、細孔を閉じる機能を有することになる。カプセル壁は、光学的に透明であるべきである。しかし、壁材料は、カプセルの内部相（すなわち、懸濁化流体）またはカプセルが分散される結合剤の屈折率に一致するように選択され得る。一部の用途（例えば、２つの固定電極の間に中間挿入）については、単分散カプセル半径が望ましい。
【００５１】
本発明に向いているカプセル化技術は、負に荷電し、カルボキシル置換された、直鎖状炭化水素の多価電解質材料の存在下で、油／水エマルションの水性相における、尿素とホルムアルデヒドの間の重合を伴う。得られるカプセル壁は、内部相を別個に封入する尿素／ホルムアルデヒドコポリマーである。カプセルは、透明かつ機械的に強固であり、良好な抵抗性を有する。
【００５２】
ｉｎ  ｓｉｔｕ重合の関連技術は、電気泳動流体（すなわち、顔料粒子の懸濁液を含有する誘電液体）を水性環境に分散させることにより形成される油／水エマルションを利用する。モノマーを重合して、水性相に対してよりも内部相に対して親和性が高いので、乳化した油滴の周囲で縮合するポリマーを形成する。あるｉｎ  ｓｉｔｕ重合プロセスでは、尿素およびホルムアルデヒドは、ポリ（アクリル酸）の存在下で縮合する（例えば、米国特許第４，００１，１４０号を参照されたい）。米国特許第４，２７３，６７２号に記載されている他のプロセスでは、水溶液中に保持されるあらゆる多彩な架橋剤が、微小油滴の周囲に堆積する。そのような架橋剤は、アルデヒド、とりわけホルムアルデヒド、グリオキサルまたはグルタルアルデヒド；ミョウバン；ジルコニウム塩；およびポリイソシアネートを含む。
【００５３】
コアセルベーションアプローチも、油／水エマルションを利用する。１つまたは複数のコロイドを、水性相からコアセルベートし（すなわち凝集し）、温度、ｐＨおよび／または相対濃度の制御により油滴の周囲にシェルとして堆積させ、それにより、マイクロカプセルを作り出す。コアセルベーションに適している材料は、ゼラチンおよびアラビアガムを含む。例えば、米国特許第２，８００，４５７号を参照されたい。
【００５４】
界面重合アプローチは、電気泳動組成物における油溶性モノマーの存在に依存し、これもまた水性相にエマルションとして存在する。細かい疎水性液滴中のモノマーは、水性相中に導入されたモノマーと反応し、液滴とそれを取り巻く水性媒体の間の界面において重合し、液滴の周囲にシェルを形成する。生じた壁は比較的薄く、浸透性になり得るが、このプロセスは、他のいくつかのプロセスの上昇温度特性を必要としないので、誘電液体の選択に関して、さらに融通がきく。
【００５５】
追加材料は、カプセル化される媒体に添加して、電気泳動ディスプレイの構築を改善できる。例えば、コーティング補助剤を使用して、コーティングまたは印刷した電気泳動イ
ンク材料の均一性および質を改善できる。湿潤剤は、コーティング／基材界面における界面張力を調節するため、および、液体／空気表面張力を調節するために添加してよい。湿潤剤は、アニオン性およびカチオン性界面活性剤、ならびに非イオン性化学種、例えばシリコーンまたはフルオロポリマーベース材料を含むが、それらに限定されない。分散剤を使用して、カプセルと結合剤の間の界面張力を変更し、フロキュレーションおよび粒子沈降を制御できる。
【００５６】
他の実施形態では、電気泳動媒体は、微細加工セル、すなわち、例えばＥ  ＩｎｋによりＭＩＣＲＯＣＵＰの商品名で製作されたミクロセルに含有され得る。ミクロセルが電気泳動媒体で満たされると、ミクロセルはシーリングされ、電極（または電極アレイ）がミクロセルに貼り付けられ、満たされたミクロセルは、ディスプレイを作り出すために電場にかけられる。
【００５７】
例えば、米国特許第６，９３０，８１８号に記載されているように、雄型を使用して、その上に透き通った導電性フィルムが形成される導電性基材をインプリントできる。熱可塑性または熱硬化性前駆体の層は、次いで、導電性フィルムにコーティングされる。熱可塑性または熱硬化性前駆体層を、ローラー、プレートまたはベルトの形態で、雄型により、熱可塑性または熱硬化性前駆体層のガラス転移温度より高い温度にて型押しする。形成されたら、前駆体層の硬化中に、または硬化後に型から離すと、ミクロセルのアレイが現われる。前駆体層の硬化は、冷却、放射線による架橋、加熱または加湿により達成され得る。ＵＶ放射により熱硬化性前駆体の硬化が達成される場合、ＵＶは、米国特許第６，９３０，８１８号の図２ａおよび２ｂに示されるようにウエブの下面または上面から透き通った導電性フィルムに放射してよい。あるいは、ＵＶランプは、型の内側に置いてよい。このケースでは、予めパターン化された雄型を通して、熱硬化性前駆体層にＵＶ光を放射するために、型は透き通っていなければならない。
【００５８】
ミクロセルを調製するための熱可塑性または熱硬化性前駆体は、多官能性のアクリレートまたはメタクリレート、ビニルエーテル、エポキシドおよびそれらのオリゴマー、ポリマーなどであってよい。可撓性が得られる架橋可能なオリゴマー、例えばウレタンアクリレートまたはポリエステルアクリレートは、通常、型押ししたミクロカップの耐屈曲性を改善するためにも添加される。組成物は、ポリマー、オリゴマー、モノマーおよび添加剤、またはオリゴマー、モノマーおよび添加剤のみを含有し得る。
【００５９】
一般に、ミクロセルは、任意の形状であってよく、その大きさおよび形状は変化させてよい。ミクロセルは、１つの系で実質的に均一な大きさおよび形状であってよい。しかし、光学的効果を最大限にするために、異なる形状および大きさの混合物を有するミクロセルを製造してもよい。例えば、赤色の分散体で満たしたミクロセルは、緑色のミクロセルまたは青色のミクロセルとは異なる形状または大きさを有してよい。さらに、ピクセルは、異なる色の異なる数のミクロセルからなってよい。例えば、ピクセルは、いくつかの小さい緑色のミクロセル、いくつかの大きい赤色のミクロセル、およびいくつかの小さい青色のミクロセルからなってよい。３つの色は、同一の形状および数を必ずしも有しているとは限らない。
【００６０】
ミクロセルの開口部は、円形、正方形、長方形、六角形または他の任意の形状であってよい。開口部の間の分割領域は、好ましくは、望ましい機械的性質を維持しつつ、高い彩度およびコントラストを達成するために、小さく保持される。結果として、例えば円形開口部よりも、ハニカム形状の開口部が好ましい。
【００６１】
反射型電気泳動ディスプレイに関しては、個別の各ミクロセルの寸法は、約１０２から約５×１０５μｍ２、好ましくは約１０３から約５×１０４μｍ２の範囲になり得る。ミ
クロセルの深さは、約３から約１００ミクロン、好ましくは約１０から約５０ミクロンの範囲である。開口部対壁の比は、約０．０５から約１００、好ましくは約０．４から約２０の範囲である。開口部の幅は、通常、開口部の縁から縁まで、約１５から約４５０ミクロン、好ましくは約２５から約３００ミクロンの範囲である。
【００６２】
総合すると、上記の本発明の特定の実施形態では、本発明の範囲から逸脱することなく多数の変化および変更を施し得ることは、当業者に明白であると予想される。したがって、先述した記載の全体は例示的な意味で解釈されるべきであり、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【実施例】
【００６３】
説明のみが目的であるが、本発明の好ましい電気泳動媒体の詳細を示すため、実施例をここに与える。
【００６４】
ディスプレイの色性能へのポリイソブチレン（ＰＩＢ）の効果を実証するため、異なる濃度でＰＩＢを含有する４つの分散体ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、およびＣＳ４（比較例）を調製した。
【００６５】
電気泳動インク媒体の４つの試料はイソパラフィン溶媒中に、３０％のポリマーコーティングした酸化チタン粒子、７重量％の赤色粒子および８％の黒色粒子、ＰＩＢ、０．２％のＳｏｌｓｐｅｒｓｅ  １９０００、ならびに他の荷電補助剤を含有した。表１は、各試料に含まれるＰＩＢの濃度を提示する。
【００６６】
電気泳動媒体は、２つの透明ＩＴＯ−ＰＥＴ電極の間に、ミクロセル充填シーリング技法によってシーリングし、４つのディスプレイ試料を提供した。波形発生器により、同一の駆動シーケンスを使用して、試験試料を駆動した。Ｘ−ｒｉｔｅ  ｉＯｎｅ分光計を使用して、Ｄ６５照度設定のもと、Ｌ＊ａ＊ｂ＊光学性能の測定を実施した。
【００６７】
【表１】
2020187380.tif 000003
【００６８】
ディスプレイが呈し、表１に提示した赤色ａ＊（Ｒａ）値を図１にプロットしたが、これはＰＩＢの濃度の上昇に伴う減少を実証している。
【００６９】
比較例を調製するため、分散体にスチレン−エチレン−プロピレンコポリマーを添加したこと以外は同一の方法を使用して、３つの電気泳動媒体の試料を調製した。双安定性の結果を提供するため、光学的試験法を繰り返し使用した。
【００７０】
表２に提示した双安定性すなわち画像安定性の結果は、各試料を白色、黒色、または赤色状態のいずれかに駆動し、試料を電源から切断し、試料を２４時間放置し、その後光学的状態を再び測定することにより得た。保管前後の光学的値の差異は、表２におけるデルタ値である。
【００７１】
表２によって実証されるように、ポリイソブチレンの濃度が上昇すると、カラー電気泳
動媒体の画像安定性は改善または維持され得るが、コポリマーが分散体中に存在した場合、ポリイソブチレンの投入の増加とは関係なく、色性能（赤色ａ）の実質的な改善を呈した。
【００７２】
【表２】
2020187380.tif 000004
【００７３】
ポリイソブチレンおよび、スチレンとエチレン／プロピレンとをベースとする線状ジブロックコポリマーの組合せを添加することにより、画像安定性を維持および／または改善できるだけでなく、色状態のより良いレベルを達成できる。したがって、本発明の様々な実施形態によるＰＩＢとコポリマーとの組合せにより、媒体の性能を改善するために、電気泳動媒体に含むことができる添加剤が提供される。
【００７４】
本発明の上記の特定の実施形態では、本発明の範囲から逸脱することなく多数の変化および変更を施し得ることは、当業者に明白であると予想される。したがって、先述した記載の全体は例示的な意味で解釈されるべきであり、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【００７５】
本発明の好ましい実施形態によれば、例えば、以下が提供される。
（項１）
（ａ）非極性流体、
（ｂ）複数の第１の荷電粒子、
（ｃ）ポリイソブチレン、ならびに
（ｃ）ビニル芳香族化合物と、２〜５個の炭素および少なくとも１つの二重結合を有する、少なくとも１種の置換または未置換炭化水素とのコポリマーから選択される添加剤
を含む電気泳動媒体。
（項２）
前記ビニル芳香族化合物が、スチレン、アルファ−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、４４−ブチルスチレン、４−シクロヘキシルスチレン、４−ドデシルスチレン、２，４−ジイソプロピルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、２−エチル−４−ベンジルスチレン、４−（フェニルブチル）スチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、４−メトキシスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、ジビニルベンゼン、インデン、メチルインデン、およびそれらの組合せからなる群から選択される、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項３）
前記ビニル芳香族化合物がスチレンを含む、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項４）
前記少なくとも１種の置換または未置換炭化水素が、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブチレン、ブタジエン、およびそれらの組合せからなる群から選択される、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項５）
前記添加剤が、スチレン、エチレン、およびプロピレンのコポリマーである、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項６）
前記コポリマー中のスチレンの重量パーセントが２０％〜４０％である、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項７）
分散体中のポリイソブチレンと添加剤の重量比が１：５〜５：１である、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項８）
前記第１の荷電粒子が赤色、緑色、青色、シアン色、黄色、またはマゼンタ色である、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項９）
前記非極性流体中に分散した複数の第２の荷電粒子をさらに含む、上記項８に記載の電気泳動媒体。
（項１０）
前記第２の荷電粒子が白色または黒色である、上記項９に記載の電気泳動媒体。
（項１１）
前記第２の荷電粒子が白色であり、前記第１および第２の荷電粒子が反対の荷電極性を有する、上記項１０に記載の電気泳動媒体。
（項１２）
前記第２の荷電粒子がチタニアを含む、上記項１１に記載の電気泳動媒体。
（項１３）
前記非極性流体中に分散した複数の第３の荷電粒子をさらに含む、上記項１１に記載の電気泳動媒体。
（項１４）
前記第３の荷電粒子が黒色であり、前記第１および第３の荷電粒子が同一の荷電極性を有する、上記項１３に記載の電気泳動媒体。
（項１５）
前記第３の荷電粒子がカーボンブラックまたは亜クロム酸銅を含む、上記項１４に記載の電気泳動媒体。
（項１６）
イオン性界面活性剤をさらに含む、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項１７）
ポリイソブチレンと添加剤の組み合わせた重量パーセントが、分散体の総重量を基準にして０．１〜２．５％である、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項１８）
ポリイソブチレンと添加剤の組み合わせた重量パーセントが、前記分散体の総重量を基準にして０．５〜１％である、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項１９）
前記非極性流体中に分散した複数の第２の荷電粒子および複数の第３の荷電粒子をさらに含み、前記第１、第２、または第３の荷電粒子が、赤色、緑色、青色、シアン色、黄色、マゼンタ色、白色、または黒色である、上記項１に記載の電気泳動媒体。
（項２０）
前記非極性流体がＣ６〜Ｃ１８分岐アルカンを含む、上記項１に記載の電気泳動媒体。
【図１】
2020187380.tif 000005
【外国語明細書】
2020187380000001.pdf