(57)【要約】【課題】帯電した粒子が均一な帯電量を有することによって、帯電した粒子が電気泳動するとき、帯電した粒子の移動速度と移動量を均一に制御でき、電子ペーパ表示装置の応答速度と解像度を改善でき、電子ペーパ表示装置に供給される電力量を正確に制御できる電子ペーパ表示装置用粒子及びその製造方法を提供する。【解決手段】電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法は、染料と高分子樹脂で粒子を形成する段階と、前記粒子に電荷調節手段を適用する段階とを含む。【選択図】図２
2006227620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
染料と高分子樹脂で粒子を形成する段階と、
前記粒子に電荷調節手段を適用する段階と、
を含むことを特徴とする電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項２】
前記電荷調節手段が、前記粒子の外殻部に適用されることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項３】
前記電荷調節手段が、前記粒子の表面に適用されることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項４】
前記電荷調節手段が、前記粒子の外殻にコーティングされて適用されることを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項５】
前記電荷調節手段が、前記粒子の表面を改質して適用されることを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項６】
前記電荷調節手段が、官能基の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項７】
前記官能基が、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、及び−ＳＨから選択されることを特徴とする請求項６に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項８】
前記各官能基が、異なる電子親和力を有することを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項９】
前記粒子が、その表面に外添物質をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１０】
前記外添物質がシリカであることを特徴とする請求項９に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１１】
前記外添物質が、電荷調節手段を含むことを特徴とする請求項９に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１２】
前記電荷調節手段が、外添物質に結合されて適用されることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１３】
前記外添物質がシリカであることを特徴とする請求項１２に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１４】
前記電荷調節手段が、官能基の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１５】
前記官能基が、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、及び−ＳＨからなる群のうちいずれか１つであることを特徴とする請求項１４に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１６】
前記高分子樹脂が、モノマー重合法を用いて合成されることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１７】
前記染料は、前記各粒子ごとに異なる色相の染料が適用されることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項１８】
染料と高分子樹脂とからなる粒子と、
前記粒子に適用される電荷調節手段と、
を含むことを特徴とする電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項１９】
前記電荷調節手段が、前記粒子の外殻部に適用されることを特徴とする請求項１８に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２０】
前記電荷調節手段が、前記粒子の表面に適用されることを特徴とする請求項１８に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２１】
前記電荷調節手段が、官能基の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２０に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２２】
前記官能基が、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、及び−ＳＨからなる群のうちいずれか１つであることを特徴とする請求項２０に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２３】
前記粒子が、その表面に外添物質をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２４】
前記外添物質がシリカであることを特徴とする請求項２３に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２５】
前記電荷調節手段が、外添物質に結合されて適用されることを特徴とする請求項１８に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２６】
前記外添物質がシリカであることを特徴とする請求項２５に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２７】
前記電荷調節手段が、官能基の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２５に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２８】
前記官能基が、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、及び−ＳＨからなる群のうちいずれか１つであることを特徴とする請求項２７に記載の電子ペーパ表示装置用粒子。
【請求項２９】
染料と高分子樹脂で粒子を形成し、前記粒子に官能基を結合させることを特徴とする電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法。
【請求項３０】
染料、高分子樹脂、及び官能基を含むことを特徴とする電子ペーパ表示装置用粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパ表示装置用粒子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＴの急速な発達と情報の視角化の要求により、ＣＲＴディスプレイ装置を代替する各種のディスプレイ装置が開発されてきており、これらディスプレイ装置は、次第に薄膜化、大型化、軽量化されている。
【０００３】
このような薄膜化、大型化、軽量化の傾向に合わせて開発されたディスプレイ装置としては、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機ＥＬ装置、電界放出ディスプレイ装置、電子ペーパディスプレイ装置などがある。
【０００４】
このようなディスプレイ装置のうち、電子ペーパ表示装置とは、ペーパの触感がそのまま感じられるように製造された液晶画面をいうもので、上下基板に電圧を印加して着色された帯電粒子の移動及び回転現象を利用したディスプレイ装置を意味する。電子ペーパ表示装置は、他のディスプレイ装置に比べて、少ない駆動電力で長時間鮮明な画質を提供できるため注目を集めている。
【０００５】
電子ペーパ表示装置に関する技術は、導電性物質に電磁場を印加して運動性を有するようにする電気泳動の原理を利用する。具体的に説明すれば、フレキシブルな薄い２つの基板の間に、導電性を有する帯電粒子が所定の空間内に浮遊するように分布させ、前記帯電粒子の電磁場の極性を変化させることにより、前記帯電粒子を所定方向に配置する。
【０００６】
前記帯電粒子が浮遊する所定の空間、すなわち、ピクセルの内部には、前記帯電粒子と同じ密度を有する流体が充填されているため、電磁場の極性の変化によって所定方向に電気泳動した帯電粒子は、前記同じ密度を有する流体により重力の影響をほとんど受けない。従って、電源が遮断されても、前記所定方向に電気泳動した帯電粒子の位置は維持される。すなわち、一種のメモリ効果により、ディスプレイパネルに表示されたイメージが維持されるため、ペーパにインクで印刷されているような効果が得られる。このように、一度表示されたイメージが制御装置によりリセットしない限り長時間維持されて、消費電力が非常に低いため、携帯用表示装置として活用できる。
【０００７】
以下、このような技術に基づいて開発された従来の電子ペーパ表示装置の構造について図３を参照して説明する。
【０００８】
従来の電子ペーパ表示装置１０は、透明電極１３が形成された上部基板１２と下部基板１１との間に分割壁１４が位置して複数のセル（ピクセル）が形成され、分割壁１４により確保された空間（ピクセル）には、負（−）に帯電した粒子１５Ａと正（＋）に帯電した粒子１５Ｂが、同じ密度を有する流体により浮遊するように位置する。下部基板１１及び上部基板１２の厚さは、数十〜数百μｍと非常に薄くて、粒子１５Ａ、１５Ｂは、下部基板１１と上部基板１２との間で電気泳動するため、そのサイズが非常に微小である。
【０００９】
以下、このような構造を有する従来の電子ペーパ表示装置１０の作動原理について説明する。
【００１０】
負（−）に帯電した粒子１５Ａと正（＋）に帯電した粒子１５Ｂが浮遊しているピクセルの上部と下部（すなわち、上部基板１２の透明電極１３と下部基板１１の透明電極１３）にそれぞれ異なる電圧（−、＋）を印加すると、負（−）に帯電した粒子１５Ａは＋電極方向に電気泳動し、正（＋）に帯電した粒子１５Ｂは−電極方向に電気泳動する。ここで、負（−）に帯電した粒子１５Ａと正（＋）に帯電した粒子１５Ｂがそれぞれ異なる色（例えば、黒と白）に着色されていると仮定すると、透明電極１３に印加された電圧（−又は＋）によってそれぞれ異なる方向に移動した帯電粒子１５Ａ、１５Ｂの色の差により、所定のイメージが表現される。
【００１１】
すなわち、従来の電子ペーパ表示装置においては、電気泳動する帯電粒子の流動性の確保、均一な帯電量の確保、帯電状態の維持などが技術の核心ということができる。
【００１２】
従来の電子ペーパ表示装置に用いられる粒子１５は、図４に示すように、高分子樹脂１５１と、染料／顔料１５２と、電荷制御物質（electric charge controlling material）１５３とが混合された微粒子で構成される。また、帯電粒子１５の表面には、流動性などを確保するための物質１５４がコーティングされている。以下、この物質を外添物質（additionmaterial）と称する。
【００１３】
粒子１５Ａ、１５Ｂにおいては、高分子樹脂１５１内に含まれる電荷制御物質１５３の位置が問題となる。
【００１４】
実際に帯電した粒子１５Ａ、１５Ｂが電気泳動するとき、粒子１５Ａ、１５Ｂの移動速度と移動量は、粒子１５Ａ、１５Ｂの帯電量によって決定され、粒子１５Ａ、１５Ｂの帯電量は、粒子１５Ａ、１５Ｂの外側に位置する電荷制御物質１５３の量によって決定される。つまり、粒子１５Ａ、１５Ｂの内部よりは粒子１５Ａ、１５Ｂの表面の近くに位置する電荷制御物質１５３により、電子ペーパ表示装置の応答速度や解像度などが影響を受けるという問題があった。
【００１５】
また、粒子１５Ａ、１５Ｂは、微粒子状に製造されるため、電荷制御物質１５３が均一に分布するように製造することはほとんど不可能である。つまり、電荷制御物質１５３が粒子１５Ａ、１５Ｂの深層部より表層部に位置するように製造することが最も好ましいが、これは、従来の製造方法においてはほとんど不可能であった。結局、電荷制御物質１５３が不均一に（最悪の場合、深層部に凝集して）分布するため、粒子１５Ａ、１５Ｂの製造時に添加される電荷制御物質１５３の量と帯電量とが比例しない。すなわち、帯電粒子１５の帯電量が不規則であるため、電子ペーパ表示装置に入力される帯電量の制御が難しいという問題があった。
【００１６】
このような問題を解決するためには、印加される電圧を高めるしかないが、電圧を高めると、電子ペーパ表示装置の最も大きな技術的利点がなくなる結果を招いてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、帯電した粒子が電気泳動するとき、帯電した粒子の移動速度と移動量を均一に制御することを目的とする。
【００１８】
本発明の他の目的は、全ての帯電した粒子が均一な帯電量を有するようにすることにある。
【００１９】
さらに他の目的は、電子ペーパ表示装置の応答速度と解像度を改善し、かつ、応答速度と解像度を容易に制御することにある。
【００２０】
さらに他の目的は、帯電粒子の帯電した状態を均一にして、電子ペーパ表示装置に供給される電力量を正確に制御することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
このような目的を達成するための本発明の主な技術内容は、染料（又は、顔料）を含む高分子樹脂の外殻部及び／又は全体に電荷調節手段を適用して、均一な帯電量を有するようにすることである。
【００２２】
本発明の一実施形態は、染料（又は、顔料）と高分子樹脂とからなる粒子が電荷調節手段（charge controlling means）を含むようにする粒子の製造方法に関する。
【００２３】
ここで、前記粒子は、外添物質をさらに含むことができる。また、前記外添物質は、電荷調節手段をさらに含むことができる。
【００２４】
また、前記高分子樹脂で構成される粒子及び／又は外添物質は、電荷調節手段を含むこともできる。
【００２５】
また、前記電荷調節手段の具体的な一例として官能基の少なくともいずれか１つを含む粒子の製造方法を提供する。
【００２６】
本発明の他の実施形態は、前記の方法により製造された染料（又は、顔料）と、高分子樹脂と、電荷調節手段とを含む粒子に関する。
【００２７】
ここで、前記粒子は、外添物質をさらに含むことができる。また、前記外添物質は、電荷調節手段をさらに含むことができる。
【００２８】
また、前記高分子樹脂で構成される粒子及び／又は外添物質は、電荷調節手段を含むこともできる。
【００２９】
また、前記電荷調節手段の具体的な一例として官能基の少なくともいずれか１つを含む粒子を提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明においては、製造された電子ペーパ表示装置に必要な電荷量を十分に予測できるため、その制御が容易である。つまり、従来のバルク式電荷制御物質を使用した場合、製造時に投与された電荷制御物質の量が実際の帯電粒子の帯電量と比例しないため発生する問題を解決することができる。
【００３１】
本発明の一実施形態によれば、官能基が粒子の表層部及び／又は全体に均一に形成されることによって、製造者が意図した帯電量を有する粒子を製造することができる。
【００３２】
すなわち、本発明は、帯電量の制御のために電荷制御物質の量を調節しなければならない従来の製造方法に比べて、より容易に製造することができ、かつ、より容易に均一な帯電量を有するようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明による電子ペーパ表示装置用粒子及びその製造方法の好ましい実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００３４】
本発明による電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法によれば、粒子２００、２００−１は均一な帯電量を有する。
【００３５】
まず、本発明による電子ペーパ表示装置用粒子の製造方法を説明すると次の通りである。
最初の段階では、所定の色相を有する染料／顔料２２０と高分子樹脂２１０とが所定の割合で混合されて微粒子状に製造される。前記粒子の製造方法としては、例えば、モノマーを利用した重合方法を用いることができる。
【００３６】
本発明に用いられる高分子樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートなどが好ましい。
前記高分子樹脂の化学式は次の通りである。
【化１】
2006227620.tif 000003
【化２】
2006227620.tif 000004
【化３】
2006227620.tif 000005
【００３７】
しかし、本発明に用いられる高分子樹脂は、前記例示されたものに限定されず、後述する電荷調節手段２３０を適用できる全ての高分子樹脂を含むことができる。
【００３８】
前記微粒子状に製造される粒子２００には電荷調節手段２３０が適用される。電荷調節手段２３０を粒子２００に適用する一方法として、粒子２００の合成時に電荷調節手段２３０を同時に適用して、粒子２００の全体領域に電荷調節手段２３０を分布させる方法がある。このような方法は、粒子２００を製造する過程で、粒子２００をなす高分子樹脂２１０に電荷調節手段２３０を同時に結合させるため、粒子２００の全体領域に電荷調節手段２３０を分布させることができる。このような方法においては、高分子樹脂２１０の各分子自体に電荷調節手段２３０を結合させるため、電荷調節手段２３０を粒子２００の全体領域に均一に分布させることができる。
【００３９】
また、電荷調節手段２３０を粒子２００に適用する他の方法として、電荷調節手段２３０が粒子２００の外殻部に分布するように適用する方法がある。このように粒子２００の外殻部に電荷調節手段２３０を分布させる方法においては、高分子樹脂２１０を重合する過程で、高分子樹脂２１０の外殻部分に電荷調節手段２３０を結合させる。このような方法として、高分子樹脂２１０と同じ物質に電荷調節手段２３０を結合させた後、高分子樹脂２１０の外部面にコーティングする方式で行うことができる。また、高分子樹脂２１０と異なる物質に電荷調節手段２３０を結合させた後、高分子樹脂２１０の外部面にコーティングする方式で行うこともできる。これとは異なり、高分子樹脂２１０を重合した後に高分子樹脂２１０の表面を改質して電荷調節手段２３０を形成することもできる。
【００４０】
このように高分子樹脂２１０の外殻部に電荷調節手段２３０を適用する方式によれば、実質的に帯電量に関係する電荷調節手段２３０が高分子樹脂２１０の外殻部に均一に位置するため、電荷量の制御がさらに容易になる。
【００４１】
電荷調節手段２３０を適用する他の実施形態として、外添物質に電荷調節手段２３０を適用することができる。すなわち、外添物質２４０に電荷調節手段２３０を結合させた後、外添物質２４０を高分子樹脂２１０に形成することにより、粒子２００−１に電荷調節手段２３０を適用することができる。これとは異なり、外添物質２４０を高分子樹脂２１０に形成した後に外添物質２４０を改質して電荷調節手段２３０を適用することもできる。
【００４２】
以上の説明から分かるように、高分子樹脂２１０及び／又は外添物質２４０に電荷調節手段２３０を適用することにより、電荷量の調節範囲をさらに広くすることができる。
【００４３】
このような多様な実施形態から分かるように、電荷調節手段２３０は多様な方法で適用することができる。すなわち、電荷調節手段２３０を適用する方法は、前述の例に限定されず、これらの組み合わせと応用により多様な方法で適用できることは当業者にとって自明である。
【００４４】
以下、前述の実施形態についてより具体的な例を挙げて説明する。
【００４５】
ここで、電荷調節手段２３０の具体的な一例として、官能基を挙げて説明する。すなわち、官能基のうちいずれか１つ以上を高分子樹脂２１０及び／又は外添物質２４０に付与することにより、電荷調節手段２３０を適用することができる。
【００４６】
図１は、前述の実施形態の１つを適用した具体的な実施形態を説明するためのもので、高分子樹脂２１０の外表面は官能基が形成されるように製造される。
【００４７】
前記微粒子状に製造される粒子２００の外表面は、官能基が形成されるように製造される。ここで、前記官能基は、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、及び−ＳＨからなる群から選択することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４８】
前述のように、前記官能基を形成するための一例として、粒子の表面を改質して官能基を形成することができる。
【００４９】
前記官能基が前記粒子の表面に形成されるように粒子の表面を改質するとき、ある色相の染料／顔料と高分子樹脂とが混合されて製造された粒子と、他の色相の染料／顔料と高分子樹脂とが混合されて製造された粒子とは、それぞれ異なる電子親和力を有する官能基に改質する。
【００５０】
以上の実施形態で説明したように、官能基を適用する方法は、高分子樹脂２１０を改質する方法の他に、高分子樹脂２１０を重合する過程と同時に官能基を結合させることもでき、コーティング方式により官能基を適用することもできる。また、多様な方式で官能基を粒子２００、２００−１に適用することもできる。
【００５１】
以下、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなる高分子樹脂２１０に、官能基の１つであるＣＯＯＨを結合させる過程を説明する。
【化４】
2006227620.tif 000006
【００５２】
このような反応によれば、ＣＯＯＨが結合したＰＭＭＡは、後述する他の官能基が結合したＰＭＭＡと異なる電子親和力を有し、摩擦及び／又は衝突時に負（−）に帯電する。
以下、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなる高分子樹脂２１０に、官能基の１つであるＯＨを結合させる過程を説明する。
【化５】
2006227620.tif 000007
【００５３】
このような反応によれば、ＯＨが結合したＰＭＭＡは、前述のＣＯＯＨが結合したＰＭＭＡと異なる電子親和力を有し、摩擦及び／又は衝突時に正（＋）に帯電する。
【００５４】
すなわち、ＣＯＯＨは電子吸引性官能基に属し、ＯＨは電子供与性官能基に属する。
【００５５】
前述のように、官能基を高分子樹脂２１０に適用するための方法としては、ミキサーを利用して２つの物質を結合させる物理的な結合方法と、触媒又は熱反応などを利用した化学的なカップリング方法を全て用いることができる。
【００５６】
このように、粒子２００がそれぞれ異なる電子親和力を有すると、各粒子２００間に衝突が発生した場合、電子親和力の差により、相対的に電子親和力の大きい官能基に改質した粒子は負（−）に帯電し、相対的に電子親和力の小さい官能基に改質した粒子は正（＋）に帯電する特性を有する。
【００５７】
また、前記官能基を形成するための他の例として、粒子２００の表面に官能基を有する所定の物質をコーティングする方式で官能基を形成することもできる。しかし、官能基を形成する方式は、前述のいずれか１つの方式に限定されるものではない。
【００５８】
本発明の他の実施形態として、前記官能基を形成する段階の後に、外添物質２４０をさらに形成する段階をさらに含むこともできる。
【００５９】
より具体的に説明すると、高分子樹脂２１０の外表面に電荷調節手段２３０である官能基を適用した後に、粒子２００−１の流動性を確保するために、前記官能基の外部面に外添物質２４０をさらに付加することができる。外添物質２４０は、ミキサーなどの装置を利用してコーティングすることもでき、外添物質２４０としては、シリカを利用することもできる。
【００６０】
前述した本発明の一実施形態として、粒子２００−１に電荷制御手段２３０を適用するために、外添物質２４０に官能基を結合させることもできる。このように、外添物質２４０に官能基を結合させるための一方法として、外添物質２４０の分子に官能基を結合させることができる。他の方法として、外添物質２４０を高分子樹脂２１０に形成した後、外添物質２４０を改質して官能基を適用することもできる。さらに他の方法として、外添物質２４０の外部に官能基を有する物質をコーティングすることもできる。
【００６１】
これらの方法の他にも、前述した高分子樹脂２１０に官能基を結合させる方法を同様に適用することができる。
【００６２】
外添物質２４０としてシリカを利用した場合、前記シリカに官能基の１つであるＣＯＯＨが結合した化学式は次の通りである。
【化６】
2006227620.tif 000008
【００６３】
このような反応によれば、官能基がカップリングされたシリカは、後述する他の官能基がカップリングされたシリカと異なる電子親和力を有し、摩擦及び／又は衝突時負（−）に帯電する。
【００６４】
これとは異なり、シリカに官能基の１つであるＯＨが結合した化学式は次の通りである。
【化７】
2006227620.tif 000009
【００６５】
このような反応によれば、ＯＨが結合したシリカは、前述のＣＯＯＨが結合したシリカと異なる電子親和力を有し、摩擦及び／又は衝突時正（＋）に帯電する。
【００６６】
すなわち、ＣＯＯＨは電子吸引性官能基に属し、ＯＨは電子供与性官能基に属する。
【００６７】
前述のように、官能基をシリカに適用するための方法としては、ミキサーを利用して２つの物質を結合させる物理的な結合方法と、触媒又は熱反応などを利用した化学的なカップリング方法を全て用いることができる。
【００６８】
このように、粒子２００−１がそれぞれ異なる電子親和力を有すると、各粒子２００−１間に衝突が発生した場合、電子親和力の差により、相対的に電子親和力の大きい官能基に改質した粒子は負（−）に帯電し、相対的に電子親和力の小さい官能基に改質した粒子は正（＋）に帯電する特性を有する。
【００６９】
このように、高分子樹脂２１０及び／又は外添物質２４０に官能基を結合させることにより、電荷量の調節範囲をさらに広くすることができる。
【００７０】
前述のような方法により製造される粒子２００、２００−１は、隔壁により複数の領域に区画される上部基板と下部基板との間の空間（すなわち、ピクセル）に、同一又は類似の密度を有する流体と共に充填される。ここで、充填される前の粒子２００、２００−１は、まだ帯電していない状態である。粒子２００、２００−１は、ピクセルに充填される過程で、異なる電子親和力を有する帯電粒子２００、２００−１の一部が衝突して、正（＋）又は負（−）電荷に帯電する。また、粒子２００、２００−１がピクセルに充填された後は、重力や衝撃などの外力により発生する微小な流動により、まだ帯電していない粒子２００、２００−１の一部が衝突して、正（＋）又は負（−）電荷に帯電する。このように異なる電荷に帯電した粒子２００、２００−１は、透明電極を介して印加される電圧により、それぞれの方向に電気泳動する。
【００７１】
前述のような方法により製造される電子ペーパ表示装置用粒子２００、２００−１は、図１及び図２に示す構造を有する。
【００７２】
粒子２００、２００−１は、前述の製造方法で説明したような構造を有する。以下、粒子２００、２００−１の構造の概略を説明する。
【００７３】
粒子２００、２００−１は、所定の色相を有する染料／顔料２２０と、高分子樹脂２１０と、高分子樹脂２１０に適用される電荷制御手段２３０とを含む。また、前述した方法の実施形態で説明したように、外添物質２４０をさらに含むこともできる。
【００７４】
微粒子状に製造される粒子２００、２００−１に適用される電荷調節手段２３０は、粒子２００、２００−１の全体領域に分布するように構成することもでき、粒子２００、２００−１の外殻部に分布するように構成することもできる。一方、電荷調節手段２３０は、コーティングなどの方法又は高分子樹脂２１０自体を改質する方法により、高分子樹脂２１０の表面に適用することもできる。
【００７５】
このうち、高分子樹脂２１０の外殻部又は表面に電荷調節手段２３０が形成された場合、電荷量の制御がさらに容易になる。
【００７６】
電荷調節手段２３０を適用する他の実施形態として、外添物質２４０に電荷調節手段２３０が含まれるように構成することができる。
【００７７】
以上の説明から分かるように、高分子樹脂２１０及び／又は外添物質２４０に電荷調節手段２３０が含まれるように構成することにより、電荷量の調節範囲をさらに広くすることができる。
【００７８】
このような多様な実施形態から分かるように、電荷調節手段２３０は多様な方法で適用することができる。すなわち、電荷調節手段２３０を含む構成は、前述の例に限定されず、これらの組み合わせと応用により多様な構造に適用できることは当業者にとって自明である。
【００７９】
以下、前述の実施形態についてより具体的な例を挙げて説明する。
【００８０】
ここで、電荷調節手段２３０の具体的な一例として、官能基を挙げて説明する。すなわち、官能基のうちいずれか１つ以上を高分子樹脂２１０及び／又は外添物質２４０に含まれるように構成することにより、電荷調節手段２３０を適用することができる。
【００８１】
図１及び図２は前述の実施形態の１つを適用した具体的な実施形態を説明するためのものであり、高分子樹脂２１０の外部に官能基が含まれるように構成されている。
【００８２】
前述の方法により製造される粒子２００、２００−１は、その内部に染料／顔料２２０と高分子樹脂２１０とを含むが、染料／顔料２２０の色相は、本発明による電子ペーパ表示装置が適用される製品に応じて選択することができる。すなわち、単純な書籍などに適用される場合は、黒色と白色を適用することができ、画像などのようにカラーイメージを出力する場合は、それぞれＲ（red）、Ｂ（blue）、又はＧ（green）などのカラーを含むことができる。
【００８３】
前述のように、それぞれ異なる色相の染料／顔料２２０を含む粒子２００、２００−１の外表面には官能基が形成されるが、前記官能基は、色相によって異なる電子親和力を有するようにすることができる。例えば、黒色と白色とに区分される高分子樹脂の場合は、電子親和力の差を最も大きくすることが好ましい。また、前記官能基は、前述の製造方法で説明したように、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、及び−ＳＨからなる群から選択することができる。
【００８４】
図１及び図２に示すような構造の他に、前述の方法の実施形態で説明したように、前記官能基は、高分子樹脂２１０の領域全体に含まれるように構成することもでき、高分子樹脂２１０の外殻部に含まれるように構成することもでき、又は、高分子樹脂２１０の表面に含まれるように構成することもできる。より詳細な構造は、前述の方法の実施形態で説明したので具体的な説明は省略する。
【００８５】
前記官能基の外表面には、図２に示すように、外添物質２４０をさらに形成することもできる。外添物質２４０は、前述のように、粒子の流動性を確保するためのものである。例えば、帯電した粒子がセル（ピクセル）の内部で浮遊し、異なる電荷を有する粒子同士が凝集する場合が発生する。このように、帯電した粒子同士が凝集した場合、粒子の電気泳動に悪い影響を及ぼすが、このような問題を防止するために、外添物質２４０を前記官能基の外表面に形成する。外添物質２４０としては、シリカなどの物質を適用することができる。
【００８６】
前述した本発明の一実施形態として、粒子２００−１に電荷制御手段２３０を適用するために、外添物質２４０に官能基が含まれるように構成することもできる。外添物質２４０に官能基が含まれる多様な構成は、前述の方法の実施形態で説明したので省略する。
【００８７】
このような構成の他にも、前述した高分子樹脂２１０に官能基を結合させる構成を同様に適用することができる。
【００８８】
官能基の適用により、粒子２００−１がそれぞれ異なる電子親和力を有すると、各粒子２００−１間に衝突が発生した場合、電子親和力の差により、相対的に電子親和力の大きい官能基に改質した粒子は負（−）に帯電し、相対的に電子親和力の小さい官能基に改質した粒子は正（＋）に帯電する特性を有する。
【００８９】
このように、高分子樹脂２１０及び／又は外添物質２４０に官能基を含めることにより、電荷量の調節範囲をさらに広くすることができる。
【００９０】
本発明の実施形態によれば、粒子には電荷制御物質が含まれない。すなわち、異なる帯電粒子となるように、電子親和力の大きさが異なる官能基（例えば、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、及び−ＳＨなど）群から選択された官能基を、粒子の表面及び／又は外添物質に含めて構成することにより、製造者が意図した帯電量を有する粒子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態による電子ペーパ表示装置用粒子構造の模式図である。
【図２】本発明の他の実施形態による電子ペーパ表示装置用粒子構造の模式図である。
【図３】従来の電子ペーパ表示装置の構造を示す概略図である。
【図４】図３に用いられる従来の電子ペーパ表示装置用粒子構造の模式図である。
【符号の説明】
【００９２】
２００、２００−１…粒子
２１０…高分子樹脂
２２０…染料／顔料
２３０…電荷調節手段
２４０…外添物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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