(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動方式の画像表示装置用の電気泳動粒子であって、微粒子核表面に、親油性ポリマー主鎖に極性基を有する極性ポリマーユニットの側鎖を持つグラフトポリマーが、グラフトしていることを特徴とする電気泳動粒子。
【請求項２】
前記親油性ポリマー主鎖は、炭化水素系ポリマー、ハロゲン化炭化水素ポリマー又はポリシロキサンであることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動粒子。
【請求項３】
前記親油性ポリマー主鎖の数平均分子量が１，０００〜１００，０００であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動粒子。
【請求項４】
前記微粒子核に対するグラフトポリマーの割合が、０．１〜２５質量％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気泳動粒子。
【請求項５】
電気泳動方式の画像表示装置用の電気泳動粒子の製造方法であって、微粒子核表面に対する反応性を有する官能基と極性基を持つモノマーの重合開始点となる官能基とを有する親油性ポリマーに前記極性基を持つモノマーを重合させながら、前記微粒子核表面に前記親油性ポリマーをグラフト化させることを特徴とする電気泳動粒子の製造方法。
【請求項６】
電気泳動方式の画像表示装置用の電気泳動粒子の製造方法であって、極性基を持つポリマーユニットを側鎖に形成した親油性ポリマーを微粒子核表面にグラフト化させる、又は前記微粒子核表面に親油性ポリマーをグラフト化させた後、前記微粒子核表面にグラフト化させた親油性ポリマーに極性基を持つポリマーユニットをグラフト化させることを特徴とする電気泳動粒子の製造方法。
【請求項７】
前記微粒子核にカップリング剤を反応させた後に、親油性ポリマーを微粒子核にグラフト化させることを特徴とする請求項５又は６に記載の電気泳動粒子の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気泳動粒子を非極性分散媒に分散したことを特徴とする電気泳動粒子分散液。
【請求項９】
前記電気泳動粒子の含有量が、０．１〜２５質量％であることを特徴とする請求項８に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１０】
前記電気泳動粒子の分散を助ける分散剤を含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１１】
少なくとも一方が透明な一組の対向する電極板間に請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の電気泳動粒子分散液を配置したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
前記電気泳動粒子分散液を微小領域に分割して配置したことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動粒子とその製造方法、電気泳動粒子分散液及びこれを利用した画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
文字や静止画、動画等の所謂画像の表示用端末としてＣＲＴや液晶ディスプレイが広く用いられている。これらはデジタルデータを瞬時に表示し、書き換えることができるが、装置を常に持ち歩くことは容易ではない。また、自発光デバイスであるため長時間の作業では眼が疲労することや、電源をオフにすると表示が維持されないなどの難点がある。一方、文字や静止画を書類などとして配布や保存するときは、プリンタにて紙媒体に記録される。この紙媒体は、いわゆるハードコピーとして、広く使用されている。ハードコピーは多重散乱による反射を見ることになるので、自発光デバイスより視認性がよく、疲れにくい。また、軽量でハンドリングに優れていることから、自由な姿勢で読むことができる。しかし、ハードコピーは使用された後は廃棄される。一部はリサイクルされるが、そのリサイクルには、多くの労力と費用を要するなど省資源の点からは課題がある。近年、情報機器の発達に伴い、書類作成などの情報の処理をコンピュータ上で行うようになり、表示用端末上で文章を読む機会が大幅に増えている。
【０００３】
このような状況において、ディスプレイとハードコピーの両方の長所を持った書き換えが可能で、かつ読むという行為に適した、ペーパーライクな表示媒体へのニーズが高まっている。最近は、高分子分散型液晶、双安定性コレステリック液晶、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子等を用いた表示媒体が反射型で明るい表示ができ、かつメモリー性のある表示媒体として研究開発が盛んに行われている。中でも電気泳動素子を用いた表示媒体は、表示品質、表示動作時の消費電力の点で優れており、例えば、特許文献１、特許文献２などにその原理的な発明が開示されている。
【０００４】
電気泳動方式の表示媒体では、一組の透明電極の間に、着色した分散媒中に、分散媒の色とは異なる色を有する複数の電気泳動粒子を分散させた分散液を封入してある。この場合、その電気泳動粒子（単に泳動粒子とも言う。）は、分散媒中で粒子表面に電荷を帯びており、一方の透明電極側に泳動粒子の電荷を吸引する電圧を与えた場合には、泳動粒子がその透明電極側に吸引され集積して泳動粒子の色が観測され、泳動粒子の電荷と反発する電圧を与えた場合には、泳動粒子は反対側の透明電極側に移動するため分散媒の色が観測される。この変化を利用することにより表示を行うことができる。
【０００５】
画像表示媒体に用いられる電気泳動粒子には、電気泳動性に加えて分散媒中での分散安定性が求められる。このような要求を満たす方法として、分散媒との親和性を高める分散性部を有するポリマーを粒子表面にグラフト化させた電気泳動粒子が特許文献３、特許文献４に記載されている。一方、特許文献５では、帯電性を与えるカップリング剤を用いて電気泳動粒子の表面処理を行って帯電性を向上させ、画像表示装置に用いられる電気泳動粒子に迅速な電気泳動性を付与し多発名が記載されている。
【特許文献１】特開平５−１７３１９４号公報
【特許文献２】特許第２６１２４７２号公報
【特許文献３】特開平３−２４９７３６号公報
【特許文献４】特開平５−１７３１９３号公報
【特許文献５】特開２００４−１９１４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像表示媒体に用いられる電気泳動粒子には、先ず電気泳動粒子の凝集、沈降等を抑制する分散安定性が求められる。さらに、電場に対して速やかに応答する電気泳動性が求められる。特許文献３、特許文献４に記載されている電気泳動粒子は、分散安定性は発揮できるが、粒子表面に帯電性を与える官能基などが十分に存在しないため、記録媒体として使用するには電気泳動性が十分ではない。また、特許文献５に記載されている電気泳動粒子では、電気泳動特性は改善されているが、粒子表面に分散安定性を向上させるポリマーが導入されていないため分散媒中での拡散や凝集に対する十分な安定性が得られない恐れがあり、記録媒体としての画像保存性能に課題がある。
【０００７】
このような問題点に鑑み、本発明の目的は、電気泳動分散液中での分散安定性が優れ、電気泳動性が優れ、且つ電圧印加を停止した後も拡散や凝集を起こさない電気泳動粒子及びその製造方法、この電気泳動粒子を用いた電気泳動分散液、並びにこの電気泳動分散液を表示媒体とした表示安定性の高い画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、微粒子核に極性ポリマーユニットの側鎖を持つ親油性ポリマーをグラフトすることにより上記目的を達成することを見いだし、以下の発明を完成した。
本発明は、電気泳動方式の画像表示装置用の電気泳動粒子であって、微粒子核表面に、親油性ポリマー主鎖に極性基を有する極性ポリマーユニットの側鎖を持つグラフトポリマーが、微粒子核表面にグラフトしていることを特徴とする電気泳動粒子を含む。
【０００９】
本発明は、前記親油性ポリマー主鎖は、炭化水素系ポリマー、ハロゲン化炭化水素ポリマー又はポリシロキサンであることを特徴とする前記電気泳動粒子を含む。
【００１０】
本発明は、前記親油性ポリマー主鎖の数平均分子量が１，０００〜１００，０００であることを特徴とする前記電気泳動粒子を含む。
【００１１】
本発明は、前記微粒子核に対するグラフトポリマーの割合が、０．１〜２５質量％であることを特徴とする前記電気泳動粒子を含む。
【００１２】
本発明は、電気泳動方式の画像表示装置用の電気泳動粒子の製造方法であって、微粒子核表面に対する反応性を有する官能基と極性基を持つモノマーの重合開始点となる官能基とを有する親油性ポリマーに前記極性基を持つモノマーを重合させながら、前記微粒子核表面に前記親油性ポリマーをグラフト化させることを特徴とする電気泳動粒子の製造方法を含む。
【００１３】
好ましくは、前記極性基を持つモノマーが、ビニルモノマーであることを特徴とする前記電気泳動粒子の製造方法を含む。
本発明は、電気泳動方式の画像表示装置用の電気泳動粒子の製造方法であって、極性基を持つポリマーユニットを側鎖に形成した親油性ポリマーを微粒子核表面にグラフト化させる、又は前記微粒子核表面に親油性ポリマーをグラフト化させた後、前記微粒子核表面にグラフト化させた親油性ポリマーに極性基を持つポリマーユニットをグラフト化させることを特徴とする電気泳動粒子の製造方法を含む。
【００１４】
本発明は、前記微粒子核にカップリング剤を反応させた後に、親油性ポリマーを微粒子核にグラフト化させることを特徴とする前記電気泳動粒子の製造方法を含む。
【００１５】
本発明は、前記電気泳動粒子を非極性分散媒に分散したことを特徴とする電気泳動分散液を含む。
【００１６】
本発明は、前記電気泳動粒子の含有量が、０．１〜２５質量％であることを特徴とする前記電気泳動分散液を含む。
【００１７】
本発明は、前記電気泳動粒子の分散を助ける分散剤を含むことを特徴とする前記電気泳動分散液を含む。
【００１８】
本発明は、少なくとも一方が透明な一組の対向する電極板間に前記電気泳動粒子分散液を配置したことを特徴とする画像表示装置を含む。
【００１９】
本発明は、前記電気泳動粒子分散液を微小領域に分割して配置したことを特徴とするを含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電気泳動分散液中での分散安定性が優れ、電気泳動性が優れ、且つ電圧印加を停止した後も拡散や凝集を起こさない電気泳動粒子及びその製造方法、この電気泳動粒子を用いた電気泳動分散液、並びにこの電気泳動分散液を表示媒体とした表示安定性の高い画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（電気泳動粒子）
本発明の電気泳動粒子は、電気泳動方式の画像表示装置に用いられる。この電気泳動粒子は、微粒子核表面にグラフトポリマーがグラフトした構造をしている。グラフトポリマーは、親油性のポリマー主鎖に極性基を持つ極性ポリマーユニットの側鎖を持つ。本発明の電気泳動粒子におけるグラフトポリマーは、通常、非極性のポリマー主鎖が極性基を介して微粒子核表面と結合しているが、非極性の分散媒との親和性が強いポリマー主鎖と、電荷を担っている側鎖のポリマーユニットを有している。
【００２２】
親油性のポリマー主鎖は、電気泳動粒子を分散媒である電気泳動媒体に分散して電気泳動粒子分散液とした際に、電気泳動媒体との親和性が大きなポリマーからなるものである。通常、電気泳動媒体には、電場の作用を受けにくく、電気泳動粒子に対しても電気的作用を及ぼさない溶媒が好ましく、具体的には、飽和炭化水素、脂環式炭化水素、ハロゲン化炭化水素、シリコーンなどの非極性の溶媒が使用されている。これらの非極性の溶媒は、所謂親油性であり、親油性のポリマーや非極性又は親油性のポリマーユニットとは親和力が強い。そこで、本発明の電気泳動粒子におけるポリマー主鎖は、これらの電気泳動粒子分散液に使用しようとする電気泳動媒体と類似の化学構造を持つポリマーやポリマーユニットを含むことが好ましい。本発明の電気泳動粒子におけるポリマー主鎖は、炭化水素系ポリマー、ハロゲン化炭化水素ポリマー又はポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン等を親油性のポリマー主鎖として、電気泳動媒体との親和性を大きくすることが好ましい。
【００２３】
炭化水素溶媒との親和性に富み、安定な炭化水素系ポリマーを与えることのできる重合用モノマーとしては、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ビニルラウレート、ラウリルメタクリルアミド、ステアリルメタクリルアミド、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フエニル（メタ）アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート等が挙げられる。これらのモノマーの一種又は二種以上を重合させたポリマーは、本発明の電気泳動粒子におけるポリマー主鎖の構造として好適に用いることができる。
【００２４】
電気泳動媒体との親和性が大きい電気泳動粒子は、電気泳動粒子分散液中での分散性が良好で、凝集や沈降といった現象が起きにくい。また、電場が取り除かれた状態において、電気泳動粒子分散液中での電気泳動粒子の拡散や移動が少なく、画像記録装置としての長期記録安定性に優れた効果を発揮する。
【００２５】
親油性ポリマー主鎖の数平均分子量は、１，０００〜１００，０００であることが好ましい。電気泳動粒子に分散安定性を与えるには、電気泳動粒子が電気泳動分散媒に分散される際に、粒子表面にグラフト化された親油性ポリマー主鎖が電気泳動分散媒中に広がった状態であることが好ましい。このような状態になれば、電気泳動粒子は電気泳動分散媒中で安定して分散状態を保つ。そのためには、親油性ポリマー主鎖は十分な大きさの分子量とし、電気泳動分散媒に対する親和性を大きくすることが好ましい。このため、電気泳動粒子分散液中での安定性の面からは、親油性ポリマー主鎖の数平均分子量は大きいことが好ましい。しかし、親油性ポリマー主鎖の数平均分子量が大きすぎると、電気泳動粒子の電気泳動媒体との親和性が高くなりすぎ、電場を掛けた際の電気泳動粒子の移動速度や移動の均一性に問題を生じることがある。このような観点から、親油性ポリマー主鎖の数平均分子量は、１，０００〜１００，０００、好ましくは２，０００〜５０，０００、特に好ましくは４，０００〜１０，０００とすることが望ましい。
【００２６】
本発明の電気泳動粒子におけるグラフトポリマーの含有割合は、微粒子核に対して０．１〜２５質量％であることが好ましい。グラフトポリマーと微粒子核との割合についても、上述の親油性ポリマー主鎖の数平均分子量と同じように、グラフトポリマー含有量が少なすぎると電気泳動粒子の分散安定性を十分確保できない。グラフトポリマー含有量が多すぎると、電気泳動粒子の電気泳動媒体との親和性が高くなりすぎ、電場を掛けた際の電気泳動粒子の移動速度や移動の均一性に問題を生じることがある。このような観点から、電気泳動粒子におけるグラフトポリマーの含有割合は、微粒子核に対して０．１〜２５質量％、好ましく０．５〜１０質量％は、特に好ましく１〜８質量％であることが望ましい。なお、グラフトポリマーの含有割合は、経済的観点からは少ないほうが好ましい。
【００２７】
本発明の電気泳動粒子における微粒子核は、電気泳動粒子の色を発現させる部分である。この微粒子核は、白色、黒色を含む各種の色を持つ微粒子からなる。微粒子核は球状に近いことが好ましく、その大きさは、電気泳動粒子とした際の電気泳動速度及び製造や取り扱いの容易性から適宜選択すればよい。通常、微粒子核の大きさは、平均粒径で０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．１〜５μｍとすることが望ましい。微粒子核の大きさは、電気泳動粒子のグラフトポリマーの含有割合、グラフトポリマーの主鎖の分子量との兼ね合いでも決定される。
【００２８】
本発明で用いる微粒子核は、ポリマー粒子、金属粒子、金属酸化物粒子、無機物粒子、カーボン粒子、顔料粒子など、どのような材質の粒子でもよい。通常は、微粒子核自身が色を持っているか、顔料などの色素により着色した微粒子核とすればよい。カーボン粒子や金属酸化物、セラミックスなどは、カップリング剤によるその粒子表面改質が容易であり、また、光の吸収効果や散乱効果が大きいことから、表示装置に使用した際のコントラストを向上させる上で有効である。本発明において使用される金属酸化物の具体例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウムなどが挙げられる。その他、カップリング剤処理可能のものが好ましく、任意の微粒子核を使用可能である。このような微粒子核には、例えば、金属硫化物等が挙げられる。
【００２９】
微粒子核として白色粒子の例として、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの金属酸化物の固体粒子が使用できる。また、黒色粒子の例としては、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色粒子としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色粒子としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色粒子としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
【００３０】
また、上記金属酸化物や着色粒子を少なくとも電気泳動分散媒となる溶媒に不溶なバインダー樹脂に分散乃至混合したものも使用できる。バインダー樹脂としては公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうち分散媒に不溶なものが全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましく使用できる。このような樹脂の例として、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体などを例示することができる。上記金属酸化物や着色剤が使用できる量は、バインダー樹脂１００質量部に対して上記金属酸化物や着色剤０．１質量部〜３００質量部、好ましくは１質量部〜１００質量部とすればよい。
【００３１】
電気泳動粒子の表面にグラフト化されるグラフトポリマーは、分散媒に親和性のある親油性ポリマー主鎖のほか極性基を持つ極性ポリマーユニットの側鎖を持つ。極性基としては、酸性基、塩基性基を含む極性基であり、電気泳動粒子分散液中で電荷を帯び、電場に対して吸引作用や反発作用を有する官能基である。
【００３２】
酸性基の例としては、−ＣＯＯＨ基、−ＳＯ３Ｈ基、−ＳＯ２Ｈ基、−ＣＨ２ＮＯ２基、−ＣＨＲＮＯ２基、−ＡｒＯＨ基、−ＡｒＳＨ基などのアニオン性基を挙げられる（ただし、Ｒはアルキル基、Ａｒはアリール基）。極性ポリマーユニットの重合前のモノマーとして具体的例を挙げると、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、２−メタクリロキシエチルコハク酸、２−メタクリロキシエチルマレイン酸、２−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−スルホエチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−クロロアミドホスホキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロキシエチルアシツドホスフエート等が例示できる。
【００３３】
塩基性基の例としては、１級アミン、第２級アミン、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等のアミン系の化合物やピリジン残基などのカチオン性基を少なくとも一つ持つものが挙げられる。
【００３４】
極性ポリマーユニットの重合前のモノマーとして具体的例を挙げると、例えば、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ,Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ,Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ,Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ,Ｎ−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フェニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチルピリジンなどが例示できる。
【００３５】
上記以外の、狭い意味での極性基を持つ極性ポリマーユニットの重合前のモノマーとして具体的例を挙げると、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルモルホリン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミド等が例示できる。
【００３６】
（電気泳動粒子の製造方法）
本発明の電気泳動粒子の製造方法は、微粒子核に対する反応性を有する官能基と極性基を持つモノマーの重合開始点となる官能基とを有する親油性ポリマーに対して極性基を持つモノマーを付加重合反応させながら、微粒子核表面にこの親油性ポリマーをグラフト化させることが好ましい。親油性ポリマーは、事前に極性基を持つポリマーユニットを側鎖に形成したグラフトポリマーとしてから、微粒子核表面にグラフト化させることもできる。あるいは、グラフトポリマーとする前の親油性ポリマーを微粒子核表面にグラフト化させておき、その後極性基を持つポリマーユニットを親油性ポリマー主鎖にグラフト化してもよい。しかし、親油性ポリマー主鎖の微粒子核表面へのグラフト化と親油性ポリマー主鎖への極性基を持つポリマーユニットのグラフト化を同時に行う上述の電気泳動粒子の製造方法は、効率的で無駄のない製造方法である。
【００３７】
この場合、極性基を持つポリマーユニットを形成するためのモノマーとしては、ビニルモノマーであることが好ましい。微粒子核表面へのカップリング処理の際に、微粒子核表面の官能基をビニル基とすることが多いので、主鎖となる親油性ポリマーは、ビニル基に対する反応性を持つ官能基を有している。そこで、このビニル基に対する反応性を持つ官能基を、ビニル基に対する重合開始剤としての反応性を持つ官能基と兼ね合わせることにより、一つの主鎖となる親油性ポリマーに２つ以上の上記官能基を導入しておけばよい。そうすれば、主鎖となる親油性ポリマーは、微粒子核表面と結合すると同時に、ビニルモノマーとも反応してビニル重合体ユニットの側鎖を形成する。このようにして容易に本発明の電気泳動微粒子が製造できる。この際、親油性ポリマーに含まれる上記官能基は、３個以上、更に好ましくは５〜１０個程度とすることが好ましい。このようにすると、親油性ポリマーの活性点が増え、微粒子核表面への親油性ポリマーの付加反応が進みやすいだけでなく、親油性ポリマー主鎖に複数のビニル重合体ユニットの側鎖を形成でき、電気泳動微粒子の電気泳動特性を向上できる。
【００３８】
電気泳動粒子の製造方法においては、微粒子核にカップリング剤を反応させた後に、親油性ポリマーを微粒子核にグラフト化させることが好ましい。微粒子核表面へのポリマーのグラフト化は、カップリング剤を用いなくてもできるが、カップリング剤により微粒子核表面に反応性の高い官能基を導入することにより、微粒子核のグラフト化が効率よく行われる。カップリング剤により導入される官能基としては、後工程でグラフト化される親油性ポリマーの持つ微粒子核に対する反応性を有する官能基との適性を考慮して決定することができ、例えば、ビニル基、ヒドロキシ基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基などが挙げられる。このような官能基を電気泳動粒子の表面に導入するには、官能基を末端に備えた末端反応型カップリング剤により電気泳動粒子を処理することができる。
【００３９】
カップリング剤により微粒子核の粒子表面に官能基としてビニル基を導入する場合、末端ビニル変性したシランカップリング剤を微粒子核と有機溶媒中で反応させて、微粒子核の表面に存在していた水酸基等にカップリング剤を結合させ、ビニル基を導入することができる。このようにしてカップリング剤処理された微粒子核は、有機溶媒と反応しなかったシランカップリング剤とを取り除いた後、ビニル基との反応性が高い官能基、例えばラジカル発生基を有する親油性ポリマーと反応させることにより微粒子核を親油性ポリマーによりグラフト化できる。
【００４０】
末端ビニル変性のシランカップリング剤としては、例えばビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。また、カップリング剤は、シラン化合物系の他、アルミニウム化合物系やチタン化合物系などでもよい。
【００４１】
微粒子核に対する反応性を有する官能基は、微粒子核表面の官能基との対応で決められるものであり、一概に特定できるものではない。しかし、この官能基は、親油性ポリマーの中に複数含まれていることが好ましい。微粒子核への親油性ポリマーのグラフト化反応は、固液反応であるので反応速度が遅い。そこで、官能基を増やすことにより反応を促進することが好ましい。微粒子核表面には、カップリング剤により官能基を増やし、親油性ポリマーには、含有する官能基の数を増加させることにより反応速度を向上させてやればよい。
【００４２】
微粒子核に対する反応性を有する官能基としては、微粒子核表面の官能基がビニル基であれば、ビニル重合における重合開始剤の反応開始点が好ましい。例えば、アゾ基などが挙げられる。この官能基を有するポリマーとしては、ポリジメチルシロキサンユニット含有高分子アゾ重合開始剤（例えば、和光純薬株式会社製、ＶＳＰ−１００１など）、異なる分解温度のアゾ基を複数もつアゾ開始剤を用いて合成した炭化水素鎖含有高分子アゾ開始剤やハロゲン化炭化水素含有高分子アゾ開始剤などの親油性高分子アゾ開始剤などが挙げられる。
【００４３】
微粒子核表面の官能基がヒドロキシ基であればカルビノール変性シリコーン、シラノール変性シリコーン、ポリヒドロキシステアリン酸などヒドロキシ基を有する親油性高分子が使用できる。エポキシ基であればアミノ変性シリコーンなどアミノ基を有する親油性高分子が使用できる。アミノ基であればエポキシ変性シリコーンなどエポキシ基を有する親油性高分子が使用できる。メルカプト基であればアリル基やビニル基などを有する親油性高分子が使用できる。イソシアネート基であればヒドロキシ基、アミノ基などを有する親油性高分子が使用できる。このように、微粒子核表面の官能基がビニル基以外の官能基であれば、それらと反応する官能基と極性基を有するモノマーと反応する官能基を有する親油性多官能高分子（たとえば、各種両末端変性シリコーンなど）が使用できる。
【００４４】
（電気泳動粒子分散液）
本発明の電気泳動粒子分散液は、上述の本発明の電気泳動粒子を非極性分散媒に、好ましくは０．１〜２５質量％、さらに好ましくは０．３〜１０質量％、さらに好ましくは０．５〜５質量％分散している。さらに、本発明の電気泳動粒子分散液は、電気泳動粒子を分散させる分散剤を含むことが好ましい。
【００４５】
本発明の電気泳動粒子分散液における分散媒は、実質的に非極性分散媒である。非極性分散媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン等のパラフィン系炭化水素、イソヘキサン、イソオクタン、イソドデカン等のイソパラフィン系炭化水素、流動パラフィン等のアルキルナフテン系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキルベンゼン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジアルキルシリコーンオイル、アルキルフェニルシリコーンオイル、環状ポリジアルキルシロキサン又は環状ポリアルキルフェニルシロキサン等のシリコーンオイル、ハロゲン化炭化水素などが挙げられる。
【００４６】
これら各種シリコーンオイルの具体例を挙げれば下記のとおりである。
（１）ジアルキルシリコーンオイルの例：ジメチルシリコーンオイル、ジエチルシリコーンオイル、ジブチルシリコーンオイル、ジヘキシルシリコーンオイル、ジラウリルシリコーンオイル、ジステアリルシリコーンオイル。
【００４７】
（２）環状ポリジアルキルシロキサン及び環状ポリアルキルフェニルシロキサンの例：環状ポリジメチルシロキサン、環状ポリメチルフェニルシロキサン、環状ポリジエチルシロキサン、環状ポリエチルフェニルシロキサン、環状ポリジブチルシロキサン、環状ポリブチルフェニルシロキサン、環状ポリジヘキシルシロキサン、環状ポリヘキシルフェニルシロキサン、環状ポリジラウリルシロキサン、環状ポリメチルクロロフェニルシロキサン、環状ポリジステアリルシロキサン、環状ポリメチルブロムフェニルシロキサン。
【００４８】
（３）アルキルフェニルシリコーンオイルの例：メチルフェニルシリコーンオイル、エチルフェニルシリコーンオイル、プロピルフェニルシリコーンオイル、ブチルフェニルシリコーンオイル、ヘキシルフェニルシリコーンオイル、オクチルフェニルシリコーンオイル、ラウリルフェニルシリコーンオイル、ステアリルフェニルシリコーンオイル。
【００４９】
これらシリコーンオイルの市販品の例としては、信越化学工業（株）製のＫＦ−９６Ｌ〔粘度グレード：０．６５、１．０、１．５、２．０センチストークス（ｃｓ）〕、ＫＦ−９６〔粘度グレード：１０、２０、３０、５０、５００、１０００、３０００（ｃｓ）〕、ＫＦ−５６、ＫＦ−５８、ＫＦ−５４などがあげられ、また、東芝シリコーン（株）製のＴＳＦ４５１シリーズ、ＴＳＦ４５６シリーズ、ＴＳＦ４１０、４１１、４４０、４４２０、４８４、４８３、４３１、４３３シリーズ、ＴＨＦ４５０シリーズ、ＴＳＦ４０４、４０５、４０６、４５１−５Ａ、４５１−１０Ａ、４３７シリーズ、ＴＳＦ４４０、４００、４０１、４３００、４４４５、４７００、４４５０、４７０２、４７３０シリーズ、ＴＳＦ４３４、４６００シリーズ、更には東レシリコーン（株）製のＳＨ−２００などが挙げられる。
【００５０】
電気泳動粒子を分散させる分散剤は、電気泳動粒子が分散媒中で凝集するのを防ぎ、粒子の安定分散状態を保ち、電気泳動粒子が形成した画像を長期保存する機能を有するものである。このような分散剤は、分散媒、電気泳動粒子の双方に親和性があるものを適宜選択する必要があり、所謂カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性の各種界面活性剤が広範に利用可能である。これら分散剤は、親水基部分が粒子表面の極性基部分に吸着し、疎水基部分の立体効果によって電気泳動粒子が相互反発することを利用して分散剤として機能を果たす。
【００５１】
分散剤の含有割合は、電気泳動粒子分散液に対し、０．１〜４０質量％、好ましくは１〜２０質量％である。
【００５２】
本発明においては、電気泳動粒子がアミノ基等の塩基性基を有する粒子である場合には、分散剤としては、酸性基を有するものの使用が好ましい。このとき粒子表面の塩基性基と粒子に吸着した分散剤の酸性基との間の酸塩基解離によるイオン生成によって帯電特性をさらに向上させることが可能となる。このような分散剤の具体例としては、ステアリン酸などの長鎖カルボン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などの界面活性剤が挙げられる。
【００５３】
酸性基を有する分散剤としては、高分子化合物であることが好ましい。酸性基を有する高分子化合物は、高分子鎖の立体効果による分散粒子の分散安定性を向上させることが可能となる。酸性基を有する高分子化合物は、非極性溶媒との親和性が高い単量体、酸性基を有する単量体、および必要に応じて極性基を有する単量体などを共重合させたものが好ましい。
【００５４】
重合可能な単量体について説明する。まず、非極性溶媒との親和性の高い単量体の例としては、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ビニルラウレート、ラウリルメタクリルアミド、ステアリルメタクリルアミド、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フエニル（メタ）アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート等が挙げられる。
【００５５】
また、ポリ（メタ）アクリル酸プロピルの側鎖プロピル基にポリシロキサンをグラフトしたシリコーン分散剤は、シリコーンオイルとの親和性に富み、安定な分散液を与えることができる。
【００５６】
酸性基を有する単量体の例としては、ビニル基とともに、−ＣＯＯＨ基、−ＳＯ３Ｈ基、−ＳＯ２Ｈ基、−ＣＨ２ＮＯ２基、−ＣＨＲＮＯ２基、−ＡｒＯＨ基、−ＡｒＳＨ基などのアニオン性基を少なくとも一つを併せ持つものが挙げられる（ただし、Ｒはアルキル基、Ａｒはアリール基）。具体的には、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、２−メタクリロキシエチルコハク酸、２−メタクリロキシエチルマレイン酸、２−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−スルホエチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−クロロアミドホスホキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロキシエチルアシツドホスフエート等が挙げられる。
【００５７】
極性基を有する単量体の例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルモルホリン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミド等が挙げられる。
【００５８】
本発明で分散剤として用いる高分子化合物において、その数平均分子量は、１，０００〜１００，０００、好ましくは２，０００〜５０，０００とすればよい。
【００５９】
通常、電気泳動粒子分散液には、電気泳動粒子の色とは異なった色の着色剤を加えて画像表示装置に用いる。例えば、電気泳動粒子が白色であれば、背景色となる電気泳動粒子分散液は黒色や青色となるように着色する。本発明の電気泳動粒子分散液において使用される着色剤は、染料が多く、染料としては、分散媒に可溶な油溶性染料が好ましい。例えば、ＣｏｕｌｏｕｒＩｎｄｅｘにおいてＳｏｌｖｅｎｔｄｙｅに分類される染料が好適に使用される。具体的な油溶性染料としては、アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系の染料が挙げられる。
【００６０】
具体的な油溶性染料としては、例えば、スピリットブラック（ＳＢ、ＳＳＢＢ、ＡＢ）、ニグロシンベース（ＳＡ、ＳＡＰ、ＳＡＰＬ、ＥＥ、ＥＥＬ、ＥＸ、ＥＸＢＰ、ＥＢ）、オイルイエロー（１０５、１０７、１２９、３Ｇ、ＧＧＳ）、オイルオレンジ（２０１、ＰＳ、ＰＲ）、ファーストオレンジ、オイルレッド（５Ｂ、ＲＲ、ＯＧ）、オイルスカーレット、オイルピンク３１２、オイルバイオレット＃７３０、マクロレックスブルーＲＲ、スミプラストグリーンＧ、オイルブラウン（ＧＲ、４１６）、スーダンブラックＸ６０、オイルグリーン（５０２、ＢＧ）、オイルブルー（６１３、２Ｎ、ＢＯＳ）、オイルブラック（ＨＢＢ、８６０、ＢＳ）、バリファーストイエロー（１１０１、１１０５、３１０８、４１２０）、バリファーストオレンジ（３２０９、３２１０）、バリファーストレッド（１３０６、１３５５、２３０３、３３０４、３３０６、３３２０）、バリファーストピンク２３１０Ｎ、バリファーストブラウン（２４０２、３４０５）、バリファーストブルー（３４０５、１５０１、１６０３、１６０５、１６０７、２６０６、２６１０）、バリファーストバイオレット（１７０１、１７０２）、ヴァリファーストブラック（１８０２、１８０７、３８０４、３８１０、３８２０、３８３０）が代表的なものとして挙げられる。なお、本発明の目的に反しない限り、ここに記載された染料以外の染料であっても使用できる。
【００６１】
本発明の電気泳動粒子分散液には、染料の溶解性を向上させるために相溶剤を加えることができる。これらの相溶剤としては、分散媒として用いる非極性溶媒に溶解ないし混和可能な物質が好ましい。これらの相溶剤の例としては、エーテル類、エステル類、アルコール類、ケトン類、アミド類などが挙げられる。このような他の溶媒の混合比は、分散媒１００重量部に対し０．１〜１０重量部程度が好ましい。
【００６２】
(画像表示装置の実施形態)
本発明の画像表示装置は、少なくとも一方が透明な一組の対向する電極板間に上述の電気泳動粒子分散液を配置した構造を備えている。電極板間の電気泳動粒子分散液を配置する領域は、微小領域に分割されておりそれぞれの微小領域に電気泳動粒子分散液が封入されていることが好ましい。微小領域の形成方法としては、画像表示装置の対向する電極板間の空間を小領域に分割してマイクロセル化した構造や事前に電気泳動粒子分散液を封入したマイクロカプセルを対向する電極板間の空間に配置することにより電気泳動粒子分散液を微小領域に分割して配置することができる。
【００６３】
画像表示装置の第１の実施形態を図１を参照して説明する。図１は、本発明の画像表示装置の断面を表した模式図であり、１および２は導電層で、少なくとも一方は光透過性である。導電層としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属やＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｌ等の透明導電体をガラス基板等にスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、あるいは導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダに混合してガラス基板や透明プラスチック基板等に塗布したものが用いられる。導電剤としては、ポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉末等が用いられる。
【００６４】
導電層は、支持機能を有する基板上に設けられていればよいが、導電層自体を自己保持機能を有する程度に厚くして、基板を設けない構造としてもよい。また、導電層１、２は、異方導電性を示す層であってもよいし、厚さ方向に導電性部分が貫通したパターン状乃至マルチドット状のセグメントを有する層であってもよい。いずれにおいても導電層１、２の一部に電源電極をコンタクトすれば導電層１、２の間に電界を生じさせることが可能となるので、白色ないし着色の電気泳動粒子３は、電界に従って移動させることができる。表示を行うには導電層１、２間に電圧印加手段すればよいので簡便である。
【００６５】
図１において、３は白色ないし着色の電気泳動粒子である。電気泳動粒子の発色している微粒子核の例として、白色であれば、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの金属酸化物の固体粒子が使用できる。また、黒色の微粒子核としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤の微粒子核としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤の微粒子核としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤の微粒子核としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
【００６６】
または、上記金属酸化物や着色剤の微粒子を、分散媒となる溶媒に不溶なバインダ樹脂に分散乃至混合して微粒子核を形成してもよい。バインダ樹脂としては公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうち分散媒に不溶なものが全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましく使用できる。このような樹脂の例として、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体などを例示することができる。上記金属酸化物や着色剤の含有量は、バインダ樹脂１００質量部に対して上記金属酸化物や着色剤０．１質量部〜３００質量部、好ましくは１質量部〜１００質量部である。
【００６７】
図１においては、導電層１，２の間には電圧が印加されており、例えば電気泳動粒子３が正電荷帯電性であれば、導電層１側に負、導電層２側に正の電圧が掛かっている状態を示す。電気泳動粒子３は、電場により導電層１側に引きつけられており、この画像表示装置１０を導電層１の外側（図の下方）から観察すれば、電気泳動粒子３の色が観察できる。逆に、この画像表示装置１０を導電層２の外側（図の上方）から観察すれば、分散媒４の色が観察できる。本発明の画像表示装置においては、分散媒４中での電気泳動粒子３の分散安定性がよいので、電圧の印加を停止しても電気泳動粒子３は移動や凝集、拡散をせず、長期間このままの表示状態を保持できる。
【００６８】
一方、導電層１側に正の電圧、導電層２側に負の電圧を印加すると、電気泳動粒子３は、電場により導電層２側に引きつけられ、分散媒４中を移動して導電層２側に張り付く。この画像表示装置１０を導電層２の外側（図の上方）から観察すれば、電気泳動粒子３の色が観察できる。逆に、この画像表示装置１０を導電層１の外側（図の下方）から観察すれば、分散媒４の色が観察でき、それぞれ導電層側において表示色が逆転したことになる。本発明の画像表示装置においては、電気泳動粒子３が極性基を有するポリマーユニットを有する親油性ポリマーをグラフト化されているため、電気泳動粒子３の電場に対する応答性がよく、画像表示装置への電圧の印加又は切り替えに対し迅速に電気泳動粒子３が移動する。すなわち、この画像表示装置電気泳動特性が優れている。
【００６９】
なお、この画像表示装置は、１画素分の画像表示装置の模式図なので、導電層１及び導電層２の表面はそれぞれ全面が電気泳動粒子３の色又は分散媒４の色を表すだけである。この画像表示装置を１画素として、電気泳動粒子３及び分散媒４をセル又はマイクロカプセル中に閉じこめた状態としておき、必要な画素分だけ連結すれば、文字や図形、動画などを表す画像表示装置ができる。
【００７０】
本発明の画像表示装置の第２の実施形態を図２に示す。図２は、上述のような実際の文字や図形、動画などを表示できる画像表示装置の例である。この画像表示装置１０は画像表示部１１を備えている。画像表示部１１は、上述の実施形態１に示した１画素分の独立した画像表示装置が縦横に多数配列されて形成されている。そして、図示しない駆動回路、演算回路、内部メモリ、電源等を筺体１２中に備えている。画像表示部１１における電極は、ドットマトリックスを形成し、指定のドットをＯＮ表示することにより、全体として画像を表示する。図２において１３は情報入力手段である。
【００７１】
［実施例］
以下、実施例によって具体的に本発明を説明するが、本実施例及び上述の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明は、その目的に応じて変更、変形することができる。なお、以下に示す実施例、比較例において、部又は％と記載されているものは、特に断らない限り質量部又は質量％を表すものとする。
【００７２】
（実施例１）
１．電気泳動粒子の作製
冷却管をつけた反応容器に、十分に乾燥させた二酸化チタン微粒子１５部と脱水洗浄したトルエン２５０部と、ビニル変性カップリング剤（３−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート）１．５部とを投入し、１２０℃に加熱して十分に分散処理を行いながら９時間反応を行った。反応終了後、洗浄、乾燥工程を経て、粒子表面にメタクリロキシ基が導入されたシラン化酸化チタンを得た。次に、冷却管をつけた反応容器に、得られたシラン化酸化チタン１５部と、あらかじめトルエン２５部にポリジメチルシロキサンユニット含有高分子アゾ重合開始剤（商品名VSP-1001、和光純薬株式会社製、ポリマー主鎖分子量１０，０００）７．５部を溶解しておいた溶液と、２−エチルへキシルメタクリレート３部とを投入し、反応容器内の窒素置換を行い、攪拌しながら、７０℃に加熱して７時間反応を行った。反応終了後、洗浄、乾燥工程を経て、ポリジメチルシロキサンユニットの主鎖にポリメタクリレートユニットが付加したグラフトポリマーが、二酸化チタン微粒子表面にグラフト化された電気泳動粒子（１）を得た。得られた電気泳動粒子（１）のポリマー含有量は約７質量％だった。
【００７３】
２．電気泳動粒子分散液の作製
イソパラフィン系炭化水素（商品名アイソパーＨ、エクソンケミカル社製）１００部に電気泳動粒子（１）５部、染料（商品名マクロレックスブルーＲＲ、バイエル社製）０．１部を加えて、１時間超音波分散して電気泳動粒子分散液（１）を得た。
【００７４】
３．画像表示装置の作製
２枚のＩＴＯ電極付きガラス基板間に、縦横１ｃｍの正方形の開口を設けた厚さ５０μｍのポリエステルフィルムを挟み、５０μｍ厚の空間を作った。その空間に電気泳動粒子分散液（１）を封入して画像表示装置（１）を作製した。
【００７５】
４．画像表示装置の評価
画像表示模擬操作として、画像表示装置（１）の２枚のＩＴＯ電極間に５０Ｖの電圧を印加して、電気泳動粒子（１）の電気泳動特性、及び電圧印加を停止した後の電気泳動粒子（１）安定性を観察した。さらに、画像表示装置の表示切り替えに対応する操作として、２枚のＩＴＯ電極間に−５０Ｖの電圧を印加して、電気泳動粒子（１）の電気泳動特性、及び電圧印加を停止した後の電気泳動粒子（１）安定性を観察した。いずれの画像表示模擬操作においても、電気泳動粒子の移動速度や移動の均一性である電気泳動特性も、電圧印加停止後の電気泳動粒子の分散や凝集に対する安定性も画像表示装置として使用可能な性能を発揮した。
【００７６】
（実施例２）
１．電気泳動粒子の作製
冷却管をつけた反応容器に、十分に乾燥させた二酸化チタン微粒子１５部と脱水洗浄したトルエン２５０部と、ビニル変性カップリング剤（３−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート）１．５部とを投入し、１２０℃に加熱して十分に分散処理を行いながら９時間反応を行った。反応終了後、洗浄、乾燥工程を経て、粒子表面にメタクリロキシ基が導入されたシラン化酸化チタンを得た。次に、冷却管をつけた反応容器に、得られたシラン化酸化チタン１５部と、あらかじめトルエン２５部にポリジメチルシロキサンユニット含有高分子アゾ重合開始剤（商品名VSP-1001、和光純薬株式会社製、ポリマー主鎖分子量１０，０００）７．５部を溶解しておいた溶液と、メタクリル酸１．５部とを投入し、反応容器内の窒素置換を行い、攪拌しながら、７０℃に加熱して７時間反応を行った。反応終了後、洗浄、乾燥工程を経て、ポリジメチルシロキサンユニットの主鎖にポリメタクリル酸ユニットが付加したグラフトポリマーが、二酸化チタン微粒子表面にグラフト化された電気泳動粒子（２）を得た。得られた電気泳動粒子（２）のポリマー含有量は約６質量％だった。
【００７７】
２．電気泳動粒子分散液の作製
イソパラフィン系炭化水素（商品名アイソパーＨ、エクソンケミカル社製）１００部に電気泳動粒子（２）５部、染料（商品名マクロレックスブルーＲＲ、バイエル社製）０．１部を加えて、１時間超音波分散して電気泳動粒子分散液（２）を得た。
【００７８】
３．画像表示装置の作製
２枚のＩＴＯ電極付きガラス基板間に、縦横１ｃｍの正方形の開口を設けた厚さ５０μｍのポリエステルフィルムを挟み、５０μｍ厚の空間を作った。その空間に電気泳動粒子分散液（２）を封入して画像表示装置（２）を作製した。
【００７９】
４．画像表示装置の評価
画像表示模擬操作として、画像表示装置（２）の２枚のＩＴＯ電極間に５０Ｖの電圧を印加して、電気泳動粒子（２）の電気泳動特性、及び電圧印加を停止した後の電気泳動粒子（２）安定性を観察した。さらに、画像表示装置の表示切り替えに対応する操作として、２枚のＩＴＯ電極間に−５０Ｖの電圧を印加して、電気泳動粒子（２）の電気泳動特性、及び電圧印加を停止した後の電気泳動粒子（２）安定性を観察した。実施例１と同様、いずれの画像表示模擬操作においても、電気泳動粒子の移動速度や移動の均一性である電気泳動特性も、電圧印加停止後の電気泳動粒子の分散や凝集に対する安定性も画像表示装置として使用可能な性能を発揮した。
【００８０】
（比較例１）
１．電気泳動粒子の作製
冷却管を取付けた１００mlのなす型フラスコに、二酸化チタン微粒子３部と、脱水洗浄したトルエン５０部と、エポキシ変性カップリング剤（３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）０．３部とを添加し、１２０℃に加熱して十分に分散処理を行いながら９時間反応を行った。反応終了後、洗浄、乾燥工程を経て、二酸化チタン微粒子表面にエポキシ基が導入されたシラン化酸化チタン（３）を得た。次に、冷却管をつけた反応容器に、得られたシラン化酸化チタン（３）３部とアミノ変性シリコーン（商品名ＫＦ−８６４、信越シリコーン社製）３０部を、７０℃に加熱して２時間反応を行った。反応終了後、洗浄、乾燥工程を経て、二酸化チタン微粒子表面にシリコーンがグラフト化された電気泳動粒子（３）を得た。
【００８１】
電気泳動粒子（３）を用いて、実施例１と同様にして、電気泳動分散液及び画像表示装置を作成して、実施例１と同様の画像表示装置としての評価を行った。電気泳動分散液中での電気泳動粒子の分散性は実施例１と同様良好で沈降などは起こらなかったが、実施例１に比べて電圧印加に対する応答性が悪く、電気泳動特性に問題があった。
【００８２】
（比較例２）
冷却管を取付けた１００mlのなす型フラスコに、二酸化チタン微粒子３部と、脱水洗浄したトルエン５０部と、アミノ変性カップリング剤（３−アミノプロピルトリメトキシシラン）０．３部とを添加し、１２０℃に加熱して十分に分散処理を行いながら９時間反応を行った。反応終了後、洗浄、乾燥工程を経て、二酸化チタン微粒子表面にエポキシ基が導入されたシラン化酸化チタン（４）を得た。次に、冷却管をつけた反応容器に、得られたシラン化酸化チタン（４）３部とエポキシ変性シリコーン（商品名ＫＦ−１０１、信越シリコーン社製）３０部を、７０℃に加熱して２時間反応を行った。反応終了後、洗浄、乾燥工程を経て、二酸化チタン微粒子表面にシリコーンがグラフト化された電気泳動粒子（４）を得た。
【００８３】
電気泳動粒子（４）を用いて、実施例１と同様にして、電気泳動分散液及び画像表示装置を作成して、実施例１と同様の画像表示装置としての評価を行った。電気泳動分散液中での電気泳動粒子の分散性は実施例１と同様良好で沈降などは起こらなかったが、実施例１に比べて電圧印加に対する応答性が悪く、電気泳動特性に問題があった。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の画像表示装置の断面模式図
【図２】本発明の画像表示装置
【符号の説明】
【００８５】
１：導電層
２：導電層
３：電気泳動粒子
４：分散媒
１０：画像表示装置
１１：画像表示部
１２：筺体
１３：情報入力手段
【図１】
0005391518.tif 000002
【図２】
0005391518.tif 000003