(57)【要約】【課題】  駆動素子への帯電泳動粒子の付着、あるいは帯電泳動粒子同士の凝集を引き起こすことのない帯電泳動粒子、電気泳動分散液および電気泳動表示装置を提供する。【解決手段】  電気泳動表示装置の電気泳動分散液に用いる帯電泳動粒子であり、前記帯電泳動粒子１３の表面に電気泳動分散液との親和性を異にする２種類以上の被覆層１１，１２が形成されている帯電泳動粒子。該帯電泳動粒子と、該帯電泳動粒子を分散させる分散媒を含有する電気泳動分散液。一対の基板と、該基板の少なくとも一方に形成された少なくとも一つの電極と、該基板間に挟持された、上記の帯電泳動粒子と該帯電泳動粒子を分散させる分散媒を含有する電気泳動分散液を有する電気泳動表示装置。【選択図】        図４
2006195379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動表示装置の電気泳動分散液に用いる帯電泳動粒子であり、前記帯電泳動粒子の表面に電気泳動分散液との親和性を異にする２種類以上の被覆層が形成されていることを特徴とする帯電泳動粒子。
【請求項２】
前記帯電泳動粒子が、モノマーと、顔料粒子または／および染料との重合体からなる着色複合粒子であることを特徴とする請求項１記載の帯電泳動粒子。
【請求項３】
前記被覆層が、電気泳動分散液と高い親和性を有する高親和被覆層と、電気泳動分散液と低い親和性を有する低親和被覆層からなることを特徴とする請求項１または２記載の帯電泳動粒子。
【請求項４】
前記被覆層が、最外殻層よりも内殻層が電気泳動分散液と高い親和性を有することを特徴とする請求項１または２記載の帯電泳動粒子。
【請求項５】
前記被覆層が、電気泳動分散液との親和性を異にする部位を同一分子内に有する分子種により構成されることを特徴とする請求項１または２記載の帯電泳動粒子。
【請求項６】
前記電気泳動分散液と低い親和性を有する低親和被覆層が、少なくとも弗素原子を含有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の帯電泳動粒子。
【請求項７】
前記被覆層が長鎖原子団を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の帯電泳動粒子。
【請求項８】
前記被覆層が、下記一般式（１）で表される繰り返し構造単位を有する高分子重合体または／および下記一般式（２）で表される繰り返し構造単位を有する高分子重合体から選ばれる２種類以上からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの項に記載の帯電泳動粒子。
【化１】
2006195379.tif 000005
（式中、Ｒ1 は水素原子またはメチル基、Ｒ2 は−Ｃp Ｈ2p-q+1Ｆq もしくは−Ｃr Ｈ2r-sＦs Ｎ（Ｃt Ｈ2t-u+1Ｆu ）2 （ｐは０〜３０の整数、ｒは１〜３０の整数、ｔは０〜３０の整数であり、ｑは０〜２ｐ＋１、ｓは０〜２ｒ＋１、ｕは０〜２ｔ＋１であり、かつｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕは独立の変数である。）、Ｒ3 は水素原子またはメチル基、Ｒ4 は水素原子または−Ｃv Ｈ2v+1Ｆw （ｖは１〜３０の整数、ｗは０〜２ｖ＋１、かつｖとｗは独立の変数である。）を示す。）
【請求項９】
前記被覆層が末端に弗素原子を有する長鎖原子団によりなる請求項１乃至８のいずれかの項に記載の帯電泳動粒子。
【請求項１０】
帯電泳動粒子の表面を、末端にアミノ基、グリシル基もしくはビニル基と、炭素原子数４以上の長鎖アルキル基を有する高分子重合体で処理した後、弗素原子を有するカップリング剤で処理して被覆層を形成する工程を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかの項に記載の帯電泳動粒子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の帯電泳動粒子と、該帯電泳動粒子を分散させる分散媒を含有することを特徴とする電気泳動分散液。
【請求項１２】
少なくとも一定の間隔に保持された一対の基板と、該基板間に狭持された、請求項１乃至９のいずれかに記載の帯電泳動粒子と、該帯電泳動粒子を分散させる分散媒を含有する電気泳動分散液と、該電気泳動分散液を駆動させる電極とを有することを特徴とする電気泳動表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散媒に分散させた複数の帯電泳動粒子を電界の作用にて移動させ表示を行う帯電泳動粒子、それを用いた電気泳動分散液および電気泳動表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図である。図５に示す電気泳動表示装置は、所定の間隔をあけた状態に配置された一対の基板１０１、１０２と、この基板１０１、１０２の間に充填された絶縁性液体１０３と、該絶縁性液体１０３に分散された多数の着色帯電泳動粒子１０４、１０５と、それぞれの基板１０１、１０２上に画素毎に配置された表示電極１０６、１０７を備えている。着色帯電泳動粒子１０４、１０５は相対する極性に、正極性または負極性に帯電されていて、それぞれ異なる色に着色されている。また、画素と画素の間には隔壁１０８が設けられており、着色帯電泳動粒子１０４、１０５の他の画素への移動を防止して均一表示を維持できるように構成されている。
【０００３】
基板１０１側から観察する場合、電極１０６、１０７への電圧印加によって図５（ａ）に示すように着色帯電泳動粒子１０４を基板１０１の方へ集めると該粒子１０４の色が画素の色として視認され、図５（ｂ）に示すように着色帯電泳動粒子１０５を電極１０１の方へ集めると該粒子１０５の色が画素の色として視認される。このような制御を画素毎に行うことにより、電気泳動表示装置全体としては様々な画像を表示することができる。
【０００４】
これら電気泳動表示装置に使用される帯電泳動粒子として多くの提案がなされている。例えば、末端にアミノ基またはグリシル基を有するカップリング剤で表面処理し、更に末端に官能基を有するシリコーンを処理した粒子（特許文献１参照）、アミノ基、４級アンモニウム塩、カルボキシル基、リン酸基を有するカップリング剤で表面処理後、更に長鎖アルキル基を有するカップリング剤で処理した微粒子が開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
このような原理により表示を行う電気泳動表示装置において、電気アドレッシングにより書き込まれた画像を、表示維持電力を必要とせずに表示し続けること（メモリ性）が可能になると考えられている。電気アドレッシングにより一度書き込まれた画像が表示維持電力を必要とせずに長時間維持可能であれば、画像表示に必要な消費電力を極小さくできるほか、表示させた画像を持ち運ぶ際に駆動装置ならびに電源を持ち運ぶ必要がなく表示素子部のみを取り外すことが可能となるため、携帯性にも優れる。
【０００６】
メモリ性を電気泳動表示装置に付与する方法としていくつかのものが提案されている。例えば、泳動媒質中に膨潤性層状粘度鉱物を含有させることにより、泳動媒質にチクソトロピックな性質が付与される。チクソトロピックとは、静止時にはゼリー状の状態を維持し、一方、その系に力が加えられることにより流動性が増し、液体のような挙動を示すものをいう。このため、表示粒子を長時間保持することができ、安定した表示を行わせることができる（特許文献３参照）。
【０００７】
また、粒子表面と粒子に吸着した樹脂との間の酸塩基解離と非イオン性の極性成分による溶媒和効果により電荷が発生し、また、吸着した樹脂による立体効果によって分散安定性の相乗効果が得られ、長期安定と早い応答速度が両立した画像表示媒体が提供できることが開示されている（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平０３−２４９７３６号公報
【特許文献２】特開平０３−２４９７３９号公報
【特許文献３】特開２００１―２６５２６１号公報
【特許文献４】特開２００２―６２５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、電気泳動表示装置において、画像表示維持のために電力を必要としないメモリ性を付与すると共に、画像書き換えの為に再び電圧を印加した時には、駆動素子への帯電泳動粒子の付着、あるいは帯電泳動粒子同士の凝集を引き起こすことのない、高速書き換え、高コントラスト比、高解像度を有する電気泳動表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明の第１は、電気泳動表示装置の電気泳動分散液に用いる帯電泳動粒子であり、前記帯電泳動粒子の表面に電気泳動分散液との親和性を異にする２種類以上の被覆層が形成されていることを特徴とする帯電泳動粒子である。
【００１０】
前記帯電泳動粒子が、モノマーと、顔料粒子または／および染料との重合体からなる着色複合粒子であることが好ましい。
前記被覆層が、電気泳動分散液と高い親和性を有する高親和被覆層と、電気泳動分散液と低い親和性を有する低親和被覆層からなることが好ましい。
【００１１】
前記被覆層が、最外殻層よりも内殻層が電気泳動分散液と高い親和性を有することが好ましい。
前記被覆層が、電気泳動分散液との親和性を異にする部位を同一分子内に有する分子種により構成されることが好ましい。
【００１２】
前記電気泳動分散液と低い親和性を有する低親和被覆層が、少なくとも弗素原子を含有することが好ましい。
前記被覆層が長鎖原子団を有することが好ましい。
【００１３】
前記被覆層が、下記一般式（１）で表される繰り返し構造単位を有する高分子重合体または／および下記一般式（２）で表される繰り返し構造単位を有する高分子重合体から選ばれる２種類以上からなることが好ましい。
【００１４】
【化１】
2006195379.tif 000003
【００１５】
（式中、Ｒ1 は水素原子またはメチル基、Ｒ2 は−Ｃp Ｈ2p-q+1Ｆq もしくは−Ｃr Ｈ2r-sＦs Ｎ（Ｃt Ｈ2t-u+1Ｆu ）2 （ｐは０〜３０の整数、ｒは１〜３０の整数、ｔは０〜３０の整数であり、ｑは０〜２ｐ＋１、ｓは０〜２ｒ＋１、ｕは０〜２ｔ＋１であり、かつｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕは独立の変数である。）、Ｒ3 は水素原子またはメチル基、Ｒ4 は水素原子または−Ｃv Ｈ2v+1Ｆw （ｖは１〜３０の整数、ｗは０〜２ｖ＋１、かつｖとｗは独立の変数である。）を示す。）
前記被覆層が末端に弗素原子を有する長鎖原子団によりなることが好ましい。
【００１６】
本発明の第２は、帯電泳動粒子の表面を、末端にアミノ基、グリシル基もしくはビニル基と、炭素原子数４以上の長鎖アルキル基を有する高分子重合体で処理した後、弗素原子を有するカップリング剤で処理して被覆層を形成する工程を有することを特徴とする帯電泳動粒子の製造方法である。
【００１７】
本発明の第３は、上記の帯電泳動粒子と、該帯電泳動粒子を分散させる分散媒を含有することを特徴とする電気泳動分散液である。
本発明の第４は、少なくとも一定の間隔に保持された一対の基板と、該基板間に狭持された、上記の帯電泳動粒子と、該帯電泳動粒子を分散させる分散媒を含有する電気泳動分散液と、該電気泳動分散液を駆動させる電極とを有することを特徴とする電気泳動表示装置である。
【００１８】
本発明は電気泳動表示装置に上記特性を付与するためのものであり、少なくとも一定の間隔に保持された一対の基板と、該一対の基板間に狭持された帯電泳動粒子と、帯電泳動粒子を分散させる分散媒を含有する電気泳動分散液と、該電気泳動分散液を駆動させる為の電極と、を有する電気泳動表示装置において、該帯電泳動粒子の粒径方向に、前記電気泳動分散液との親和性を異にする２種類以上の被覆層が構成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明による帯電泳動粒子を用いた電気泳動表示装置では、一度電気アドレッシングによる画像書き込みを行えば表示維持電力を供給しなくとも画像は安定して表示され続けるため、表示画像の書き換え時以外電力を必要としない。また、表示画像の書き換えの為に再び電圧を印加した時には、駆動素子への帯電泳動粒子の付着、あるいは帯電泳動粒子同士の凝集を引き起こすことなく、印加した電界プロファイルに従って帯電泳動粒子が駆動する。また、被覆層の構成を任意に調整できるため、電圧無印加時の表示安定性と、電圧印加時の粒子分散性、駆動安定性を兼ね備えた電気泳動表示装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による帯電泳動粒子を用いた電気泳動表示装置では、一度電気アドレッシングによる画像書き込みを行えば表示維持電力を供給しなくとも画像は安定して表示され続けるため、表示画像の書き換え時以外電力を必要としない。また、表示画像の書き換えの為に再び電圧を印加した時には、駆動素子への帯電泳動粒子の付着、あるいは帯電泳動粒子同士の凝集を引き起こすことなく、印加した電界プロファイルに従って帯電泳動粒子が駆動する。また、被覆層の構成を任意に調整できるため、電圧無印加時の表示安定性と、電圧印加時の粒子分散性、駆動安定性を兼ね備えた電気泳動表示装置を得ることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、帯電泳動粒子の帯電量が大きくなるように設計することも可能であり、電気泳動させるために必要な駆動電圧を押さえて、低消費電力化を進めることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、これらの図は本発明に係る電気泳動表示装置および帯電泳動粒子の構成を示す一例を模式的に示すものである。
【００２３】
本発明は、帯電泳動粒子３が基板１ａ、１ｂに対して垂直移動する電気泳動表示装置（図１参照）にも、また帯電泳動粒子３が水平移動する電気泳動表示装置（図２、３参照）にも適用できる。
【００２４】
ここでは、水平移動型電気泳動表示装置の一例として図２（ａ）を用いて、本発明による帯電泳動粒子を用いた電気泳動表示装置の構成について説明する。所定の間隔を開けた状態に配置された一対の基板１ａ、１ｂと、これらの基板１ａ、１ｂの間隔に封止された分散媒２及び複数の帯電泳動粒子３と、を備えている。なお、本発明では、分散媒２に複数の帯電泳動粒子３を分散させたものを電気泳動分散液４とする。基板間隙には、その厚みを規定するためのスペーサを配置しても良い。また、一対の基板１ａ、１ｂの間隙を仕切るようにすると良く、そのために、隔壁５及びスペーサの両方を設けても、隔壁５にスペーサとしての機能を兼用させても良い。隔壁５は、一対の基板１ａ、１ｂと隔壁５により規定される微小空間が１画素に対応するように配置すると良い。ここで、基板１ａと対向する基板１ｂ上と隔壁５により規定される微小空間を構成する表面層を“内壁７”とする。
【００２５】
この電気泳動分散液４に近傍する位置に一対の電極８ａ、８ｂを配置して、電界を印加できるようにすると良い。電極８ｂを共通電極とし、各画素に対応する電極８ａに電圧を印加することにより、帯電泳動粒子３を隔壁５の側面に集めたり（図２（ａ））、あるいは画素上に配置したりして（図２（ｂ））、表示を行うことができる。更に、電極８ａ、８ｂを覆うように絶縁層６を形成することができ、絶縁層６を形成することにより各電極８ａ、８ｂから帯電泳動粒子３への電荷注入を防止できる。なお、図３（ａ）では、これらの電極８ａ、８ｂは基板１ｂと隔壁５にそれぞれ配置されているが、上基板１ａもしくは下基板１ｂに電極８ａ、８ｂを共に配置しても、両基板１ａ、１ｂにそれぞれ配置しても良い。また電極は、一対の基板１ａ、１ｂと隔壁５により規定される微小空間に対して一対に限定されるものではなく、一つの微小空間に複数の電極を配置してもよい。
【００２６】
また、上記微小区間を形成する内壁７がマイクロカプセル１０であってもよく、この時、隔壁５は別途設けなくてもよい。図３（ｂ）では、電極８ａが基板１ｂに、電極８ｂが隔壁５にそれぞれ配置されている構成において、内壁７がマイクロカプセル１０により形成されている場合の構成を示している。
【００２７】
本発明の電気泳動表示装置を反射型表示装置として用いる場合には、観察者側となる基板（観察面）に対向する基板（支持基板）上に反射層を設けることができる。反射層は支持基板上に別途設けることも、電極が兼ねることもできる。また、視認性を高める為に散乱層を設けてもよい。
【００２８】
次に、本発明に係る帯電泳動粒子３について、図４により説明する。
本発明の帯電泳動粒子３は、帯電泳動粒子の粒径方向に、電気泳動分散液４との親和性を異にする２種類以上の被覆層が構成されている。図４ではコアとなる粒子１３の表面に電気泳動分散液４との親和性を異にする２種類の被覆層１１、１２が構成された例を示しているが、これに限定されるものではない。
【００２９】
本発明による帯電泳動粒子３を用いた電気泳動表示装置においては、帯電泳動粒子３の間、および、帯電泳動粒子３と内壁７の間に可逆性の付着力を制御することが可能であり、電圧印加時は帯電泳動粒子３が良好分散状態にて駆動し、電圧無印加時には帯電泳動粒子３の間、および帯電泳動粒子３と内壁７の間に付着力が働き、書き込み状態を保ったまま状態を維持することが可能となる。この効果により、本発明による帯電泳動粒子３を用いた電気泳動表示装置において、メモリ性を付与することが可能となる。
【００３０】
つまり、本発明における帯電泳動粒子３を構成する被覆層は、
１）帯電泳動粒子３の間の付着力および／もしくは帯電泳動粒子３と内壁７の間の付着力を付与する被覆層（集合層）
２）分散媒２における帯電泳動粒子３の分散性を高める被覆層（分散層）
から構成されており、電気泳動表示装置において、電圧無印加時に要求されるメモリ性と電圧印加時に要求される帯電泳動粒子の良好分散性を両立させることが可能となる。
【００３１】
上記帯電泳動粒子３が有する被覆層は、電気泳動分散液４との親和性を異にする層が帯電泳動粒子３の粒径方向の異なる位置に形成されていれば良く、異なる被覆層間で明確な界面を具えている必要はない。また、帯電泳動粒子３の粒径方向の同じ位置には同一成分層が形成されていることが好ましい。ここで同一成分層とは、高分子ポリマーにより構成されている場合、繰り返し構造（モノマー単位）が同一であることを意味し、高分子重合体の分子量が異なっていても繰り返し構造単位が同一であれば、同一成分層を意味する。
【００３２】
帯電泳動粒子３を構成する被覆層の電気泳動分散液４との親和性は、原子間力顕微鏡の表面粘弾性測定、接触角測定などの表面特性解析手法により測定できる他、飛行時間型二次イオン質量分析装置（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）の他、一般的な原子種分析手段により被覆層を構成する原子種を把握することでも可能である。
【００３３】
本発明による帯電泳動粒子３は、高分子樹脂と、顔料粒子もしくは／ならびに染料とからなる着色複合粒子の表面層に、２種類以上の被覆層を構成することができる。着色複合粒子をコアに被覆層を形成することで、上記可逆性付着力を制御できる他、
ａ）帯電泳動粒子表面に存在する粒子を構成する主成分材料、あるいは着色剤としての顔料もしくは／ならびに染料が、粒子の駆動に及ぼす不具合（例えば、駆動への経時変化など）を低減する効果
ｂ）帯電泳動粒子の帯電を安定化させる効果
ｃ）帯電泳動粒子の着色剤選択範囲を広げる効果
を付与することが可能となる場合がある。
【００３４】
また、被覆層が電気泳動分散液４と高い親和性を有する分散層と、低い親和性を有する集合層から構成されていることが望ましく、更には、帯電泳動粒子３の間、および／あるいは、帯電泳動粒子３と内壁７の間の付着力は帯電泳動粒子最外殻層の特性により決定される場合には、集合層が帯電泳動粒子の最外殻層を成していることが望ましい。
【００３５】
帯電泳動粒子３の被覆層を形成する物質としては、可逆性付着力を制御できる範囲であれば特に限定されないが、例えば、下記一般式（１）で表される繰り返し構造単位を有する高分子重合体または／および下記一般式（２）で表される繰り返し構造単位を有する高分子重合体から選ばれる２種類以上からなることが好ましい。
【００３６】
【化２】
2006195379.tif 000004
【００３７】
（式中、Ｒ1 は水素原子またはメチル基、Ｒ2 は−Ｃp Ｈ2p-q+1Ｆq もしくは−Ｃr Ｈ2r-sＦs Ｎ（Ｃt Ｈ2t-u+1Ｆu ）2 （ｐは０〜３０の整数、ｒは１〜３０の整数、ｔは０〜３０の整数であり、ｑは０〜２ｐ＋１、ｓは０〜２ｒ＋１、ｕは０〜２ｔ＋１であり、かつｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕは独立の変数である。）、Ｒ3 は水素原子またはメチル基、Ｒ4 は水素原子または−Ｃv Ｈ2v+1Ｆw （ｖは１〜３０の整数、ｗは０〜２ｖ＋１、かつｖとｗは独立の変数である。）を示す。）
本発明の前記一般式（１）（２）から選ばれる高分子重合体においては、単独の高分子重合体あるいは２種類以上の高分子共重合体であってもよい。
【００３８】
前記一般式（１）および（２）から選ばれる高分子重合体の中でも、一般式（１）において（Ｒ1 、Ｒ2 ）＝（ＣＨ3 、ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）、（ＣＨ3 、ｔ−Ｃ4 Ｈ9 ）、（ＣＨ3 、Ｃ22Ｈ45）あるいは（ＣＨ3 、Ｃ2 Ｈ5 Ｎ（ＣＨ3 ）2 ）の繰り返し構造単位で表される高分子重合体、ならびに、一般式（２）式の繰り返し構造単位で表される高分子重合体を最外殻層に使用した場合には、帯電泳動粒子３が内壁７に付着する傾向にある。
【００３９】
一方で一般式（１）において（Ｒ1 、Ｒ2 ）＝（ＣＨ3 、ＣＨ3 ）、（ＣＨ3 、Ｃ8 Ｈ17）、（ＣＨ3 、Ｃ10Ｈ21）、（ＣＨ3 、Ｃ12Ｈ25）あるいは（ＣＨ3 、Ｃ18Ｈ37）の繰り返し構造で表される高分子重合体を使用した場合には、帯電泳動粒子３が高帯電量を持つ、ならびに／あるいは、分散媒２に良分散する傾向にある。高分子重合体の構造の選択と組み合わせにより可逆性付着力ならびにその他の泳動特性を調節することができる。
【００４０】
また、一般式（１）において（Ｒ1 、Ｒ2 ）＝（ＣＨ3 、ｎ−ＣＨ2 ＣＦ3 ）の繰り返し構造単位で表わされる高分子重合体で表わされる高分子重合体を最外殻層に使用した場合には、帯電泳動粒子３が内壁７に付着する傾向にある。
【００４１】
前記構成以外にも、集合層は帯電泳動粒子３の間および／あるいは帯電泳動粒子３と内壁７の間に付着力を付与する成分層であればどのような分子種から構成されていても良いが、例えば、弗素原子、アミノ基、アミド基、イミド基、カルボニル基、水酸基のうち少なくとも１種を含有する高分子ポリマー、分散媒２が貧溶媒となるアルキル鎖、ポリマー鎖などの長鎖構造を含むカップリング剤および高分子ポリマー（長鎖原子団）などが挙げられる。
【００４２】
また分散層は、帯電泳動粒子３の間、および／あるいは、帯電泳動粒子３と内壁７の間に斥力を付与する、もしくは、電気泳動分散液４への親和性が高い成分層であればどのような分子種から構成されていても良いが、例えば、分散媒２が良溶媒となるアルキル鎖、ポリマー鎖などの長鎖構造を含む長鎖原子団などが挙げられる。
【００４３】
本発明における帯電泳動粒子３は、電気泳動分散液４との親和性を異にする２種類以上の被覆層から構成されていればどのような作製方法を用いても良いが、例えば、粒子の表面を末端に官能基を有するカップリング剤で一旦表面処理した後、官能基を有する高分子重合体あるいはカップリング剤を反応させる方法、電気泳動分散液４との親和性を異にする高分子ポリマーのブロック共重合体を粒子表面にグラフト反応させる方法、第１の高分子重合体を粒子表面にグラフト化させた後、粒子表面にＵＶ照射して官能基を導入し第１とは異なる第２の高分子重合体をグラフト化させる方法、電気泳動分散液４との親和性を異にする高分子ポリマーを、タイミングをずらして粒子表面にグラフト反応させる方法、等が挙げられる。
【００４４】
また、上記集合層および分散層は、電気泳動分散液４との親和性を異にする部位を同一分子内に有する分子種により構成することも可能である。例えば、末端に弗素原子を有する長鎖アルキルを含むカップリング剤、アクリルアミドを構造に有する高分子重合体、等が挙げられる。
【００４５】
以下、本発明に用いられる電気泳動表示装置構成要素について詳しく説明する。
（帯電泳動粒子）
本発明に用いる帯電泳動粒子３としては、上記条件を満たすものであれば、無機粒子、高分子樹脂あるいはこれらの複合粒子のいずれにも特に限定はされない。帯電泳動粒子３が無機粒子である場合には、二酸化チタン、黒鉛、カーボンブラック、シリカ、アルミナなどを用いることができる。これらの無機粒子は、造粒法、粉砕法、ゾルゲル法から得られたものを分級することにより本発明の帯電泳動粒子３として用いることができるが、その製法は特に上記方法に限定されない。帯電泳動粒子１が高分子樹脂粒子の場合には、懸濁重合法、分散重合法、シード重合、あるいは乳化重合法などの公知の方法から得ることができるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００４６】
また、帯電泳動粒子３に上記所望の被覆層、表面特性を付与する為に、前記手法により被覆層を形成することができる。前記手法による被覆層形成前に、反応ベースとなる下地を形成する為に、表面処理を行うこともできる。具体的には、核となる粒子に対して高分子重合体のモノマーをシード重合させる方法、グラフト重合させる方法、カップリング剤によるカップリング基を介して粒子表面を高分子重合体で被覆する方法、あるいは高分子重合体を溶媒に溶解させた溶液で帯電泳動粒子表面を被覆し溶媒を除去する方法、帯電泳動粒子表面をプラズマ処理する方法、などが挙げられる。
【００４７】
帯電泳動粒子３が複合粒子である場合、使用する高分子重合体としては本発明の条件を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリルレート、ポリアクリル酸エステル、ポリエチレン−アクリル酸共重合体、ポリエチレン−メタクリル酸共重合体、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリエチレン系樹脂その他ポリ塩化ビニル樹脂、ニトロセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂等の高分子材料が挙げられる。これらの材料は単独あるいは２種類以上を併用してもよい。
【００４８】
本発明の帯電泳動粒子３は、使用する電気泳動表示装置の表示方法に合わせて着色することができる。着色剤としては特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、硫酸バリウム、ニグロシン、鉄黒、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーン・オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン６、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウォッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカーミン３Ｂ、ファストバイオレッドＢ、メチルバイオレッドレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、キナクリドン、ローダミンＢ、ファーストスカイブルー、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等の顔料、あるいはＶａｌｉｆａｓｔ  Ｒｅｄ、Ｖａｌｉｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ、Ｏｐｌａｓ  Ｒｅｄ、Ｏｉｌ  Ｓｃａｒｌｅｔ〔オリエント化学社製〕、Ｏｉｌ  Ｂｌｕｅ  Ｖ、Ｏｉｌ  Ｇｒｅｅｎ、Ｂｒｉｇｈｔ  Ｇｒｅｅｎ、Ｓｕｄａｎ  ＩＶ、Ｓｕｄａｎ  ＩＩＩ〔大和化工社製〕、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ  Ｒｅｄ  ＨＦＧ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ  Ｒｅｄ  ＨＦ４Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ、ＷｈｉｔｅｆｌｏｕｒＢ〔住友化学工業社製〕、Ｍａｃｒｏｌｅｘ  Ｒｅｄ  ＧＳ〔バイエル・ジャパン社製〕、Ｍｉｃｒｏｌｉｓ  Ｂｌｕｅ、Ｍｉｃｒｏｌｉｓ  Ｇｒｅｅｎ、〔日本チバガイギー社製〕等の油性染料、Ｏｒｉｅｎｔ  Ｏｉｌ  Ｂｌａｃｋ〔オリエント化学社製〕、Ｓｕｍｉｋａｒｏｎ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｂｌｕｅ、Ｓｕｍｉｋａｒｏｎ  Ｖｉｏｌｅｔ〔住友化学工業社製〕、Ｋａｙａｃｒｙｌ  Ｂｌａｃｋ、Ｋａｙａｌｏｎ  Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  Ｂｌｕｅ、Ｋａｙａｒｏｎ  Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  Ｒｅｄ〔日本化薬社製〕等の染料が挙げられる。これらの着色剤の中で、単独で帯電泳動粒子として使用できる顔料は、本発明の範囲で使用することができる。
【００４９】
複数の顔料粒子または／ならびに染料と高分子重合体からなる複合粒子を作製する方法としては、高分子重合体の重合過程（モノマー仕込み時を含む）で顔料粒子や染料を添加して乳化重合、分散重合、懸濁重合、あるいはシード重合を行う方法、高分子重合体の粒子自体を染料で染色する方法、顔料粒子を高分子重合体と溶融混練し粉砕する方法、高分子重合体を溶媒に溶解させた溶液に顔料粒子あるいは染料を添加し、その後溶媒を除去、溶液の温度を下げる、あるいは貧溶媒を使用した再沈殿を行って複合粒子を析出・造粒する方法等、公知の方法で行うことができる。また、複合粒子を構成する高分子重合体あるいは染料は、分散媒に対する不溶化を目的として架橋処理や固定化処理を施して使用することもできる。さらに、複合粒子の着色度合いに応じて、顔料粒子と染料を混合して使用することができる。
【００５０】
また、本発明に用いる未被覆の粒子としては、本発明の範囲内では市販の粒子を用いることができる。例えば、ミクロパール（積水化学工業（株）製）、ナトコスペーサー粒子（ナトコ（株）製）、エポカラー粒子（日本触媒化学工業（株）製）、ケミスノー（総研化学（株）製）、トスパール（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）、テクポリマー（積水化成品工業）等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００５１】
本発明に用いられる帯電泳動粒子３の平均粒径は、本発明の条件をみたすものであれば特に限定されないが、０．１μｍ以上１０μｍ以下、更には０．１μｍ以上３μｍの範囲であることが好ましい。０．１μｍ未満であるとハンドリング性が低下し、７μｍを超えると表示の解像度が低下する。本発明の帯電泳動粒子３においては、必要に応じて乾式分級、湿式分級等の公知の方法で、平均粒径を本発明の範囲内に制御することができる。
【００５２】
本発明に用いられる電気泳動分散液４における帯電泳動粒子３の濃度は０．１質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。また、電気泳動分散液４の粘度は０．１ｃｐ以上３０ｃｐ以下であることが好ましい。
【００５３】
電気泳動分散液４は着色の異なる複数の粒子から構成されていてもよく、その時電気泳動分散液４における帯電泳動粒子３の濃度は０．１質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。但し、本発明に本発明の条件をみたすものであれば上記値に限定されるものではない。
【００５４】
（分散媒）
本発明における分散媒２としては、上記条件を満たすものであれば特に限定されない。
例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブアセテート、メチルカルビトール（ジエチレングリコールモノメチルエーテル）、エチルカルビトール（ジエチレングリコールモノエチルエーテル）、ブチルカルビトール（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）、等の多価アルコール及びその誘導体、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メトキシエタノール、エトキシエタノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル類、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類、ピロリドン及びそれらの誘導体等の親水性分散媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフテン酸系炭化水素などの芳香族炭化水素系溶剤、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、パラフィン系炭化水素溶媒、イソパラフィン系炭化水素等の脂肪族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、あるいはシリコンオイル、高純度石油等の疎水性分散媒などが挙げられる。
【００５５】
これらの分散媒は単一種で使用することも、複数種を混合させて使用することもできる。
本発明に用いる分散媒２は、使用する電気泳動表示装置の表示方法に合わせて粒子と異なる色に着色することができる。着色剤としては、分散媒に溶解可能な油溶性染料であれば特に限定はされない。
【００５６】
（電気泳動分散液）
本発明に用いられる分散媒２には、帯電泳動粒子に帯電を付与する、或いは帯電を補助する為に、必要に応じて帯電制御剤を添加しても良く、帯電を安定化されるために、ロジンエステルまたはロジン誘導体を含有させても良い。また、必要に応じて、帯電泳動粒子の分散安定あるいは隔壁への帯電泳動粒子の付着抑制剤として、分散媒に可溶する高分子樹脂を含有してもよい。
【００５７】
本発明においては、分散媒に所望の添加物を加えたものを電気泳動分散液と称している。本発明にて規定する帯電泳動粒子との親和性も電気泳動分散液を基準にしている。電気泳動分散液の濡れ広がりが良い被覆層が親和性の高い被覆層であり、反対に、電気泳動分散液の濡れ広がりが悪い被覆層が親和性の低い被覆層である。
【００５８】
帯電制御剤は分散媒に可溶であるならば特に限定されないが、例えば、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などの陰イオン界面活性剤、脂肪族アミン塩およびその４級アンモニウム塩、芳香族４級アンモニウム塩、複素環４級アンモニウム縁などの陽イオン界面活性剤、カルボキシベタイン、スルホベタイン、アミノカルボン酸塩、イミダゾリン誘導体などの両性界面活性剤、エーテル型、エーテルエステル型、エステル型、含窒素型の非イオン性界面活性剤、金属石鹸、弗素系界面活性剤、反応性界面活性剤、ブロック型ポリマー、グラフト型ポリマーなどが挙げられる。単独あるいは２種類以上混合して用いても良い。
【００５９】
使用するロジンエステルまたはロジン誘導体としては分散媒に可溶であるならば特に限定されないが、たとえばガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、ロジン変性マレイン酸、ロジン変性ペンタエリスリトール、ロジングリセリンエステル、部分水素添加ロジンメチルエステル、部分水素添加ロジングリセリンエステル、部分水素添加ロジントリエチレングリコールエステル、完全水素添加ロジンペンタエリスリトールエステル、マレイン酸変性ロジンエステル、フマル酸変性ロジンエステル、アクリル酸変性ロジンエステル、マレイン酸変性ロジンペンタエリスリトールエステル、フマル酸変性ロジンペンタエリスリトールエステル、アクリル酸変性ロジングリセリンエステル、マレイン酸変性ロジングリセリンエステル、フマル酸変性ロジングリセリンエステル、アクリル酸変性ロジングリセリンエステル等が挙げられる。具体的には、例えばネオトール（ハリマ化成）、ペンセル、エステルガム、スーパーエステル（いずれも荒川化学工業）が挙げられる。分散媒中にロジンエステルまたはロジン誘導体が含有されない場合には、帯電泳動粒子の帯電が安定せず、帯電極性が逆転したり、粒子が電気泳動しなくなったりする場合がある。ロジンエステルまたはロジン誘導体は、分散媒１００質量部に対して、０．０１質量部以上５質量部以下、好ましくは０．０５質量部以上３質量部以下の範囲で含有することができる。
【００６０】
例えば、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリジメチルシロキサン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイソプレン、ポリブテン、スチレンブタジエン共重合体、スチレンイソプレン共重合体、スチレン無水マレイン酸共重合体、弗素高分子、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンワックス、各種鹸化度および分子量のポリビニルアルコールやポリビニルピロリドンなどの高分子、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの無機塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナ等の無機酸化物やドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラドデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等の界面活性剤、パーフルオロアルキル基含有オリゴマー等の弗素系界面活性剤、等を用いることができる。中でも、スチレンブタジエン共重合体が好ましく、例えば市販の材料としては、Ｅ−ＳＢＲ、Ｓ−ＳＢＲ（ＪＳＲ（株）製）、ＮＩＰＯＬ  １５０２，ＮＩＰＯＬ  １７１２、ＮＩＰＯＬ  ＮＳ１１２，ＮＩＰＯＬ  ＮＳ１１６、ＮＩＰＯＬ  １００６，ＮＩＰＯＬ  １００９（日本ゼオン（株）製）、タフデン、タフプレン、アサプレン（旭化成社製）、住友ＳＢＲ（住友化学（株）製）を使用することができる。
本発明においては、分散媒２に含有する上記成分を単独または２種類以上混合して用いることができる。
【００６１】
（隔壁）
隔壁５には、透光性を有するものが良く、更には電気泳動分散液４や観察面となる基板１ａとの屈折率をマッチングさせるものが好ましい。具体的な材料としては、無機／有機材料を使用することができ、ＳｉＯ2 、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ノルボルネン樹脂、弗素系樹脂などが上げられる。
【００６２】
隔壁５を形成する方法としては、感光性樹脂への露光／エッチング、印刷法、モールド法等が挙げられるが、本発明の条件を満たす隔壁５を形成手法であればとくに限定されない。
【００６３】
本発明による分散媒２と帯電泳動粒子３と隔壁７の関係規定は、隔壁７をマイクロカプセルとして実施することもできる。マイクロカプセルの内包方法としては、ｉｎ−ｓｉｔｕ法、界面重合法、コアセルベーション法等の公知の方法が挙げられる。マイクロカプセルの壁材としては、上記関係規定を満たすものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素―ポリウレタン、尿素―ホルムアルデヒド樹脂、メラミンーホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ゼラチン等が挙げられる。
【００６４】
本発明の電気泳動表示装置に用いられるマイクロカプセルの大きさは、１〜５００μｍ程度であり、好ましくは２０〜１００μｍ程度である。
（絶縁層）
絶縁層６に用いる材料としては、薄膜でピンホールが形成され難いものが良い。例えば、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ノルボルネン樹脂、ＳｉＯ2 などが挙げられる。
【００６５】
（内壁）
上記説明においては、一対の基板１ａ、１ｂにより規定される空間を構成する表面層、あるいは、基板１ａ、１ｂと隔壁５とにより規定される微小空間を構成する表面層を内壁７と定義したが、基板１ａおよび／あるいは基板１ｂおよび／あるいは隔壁５の表面に隔壁被覆層を内壁７として設けることにより、本発明により規定される所望の特性を付与することができる。
【００６６】
内壁被覆層は本発明の条件を満たすものであればどのような方法で作製されても良いが、所望の特性を有する樹脂を公知のコーティング方法もしくは蒸着等により樹脂層を形成する他、基板１ａおよび／あるいは隔壁５および／あるいは絶縁層６の表面層へのグラフト化、カップリング剤処理などを用いることができる。
【００６７】
内壁７は帯電泳動粒子３との間で可逆性付着力を付与するものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、アミノ基、アミド基、イミド基、カルボキシル基、カルボニル基、水酸基、ハロゲン置換体、珪素原子、メチル基、長鎖アルキル、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基、弗素原子のうち少なくとも１種を表面層に含有するカップリング剤および高分子重合体、ｎ−ドデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−トリアコンチルトリクロロシラン、フェニルトリメトキシシランシランカップリング剤を含む長鎖構造を有するカップリング剤、アルカンチオールなどの自己吸着性分子、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコールなどの親水性高分子、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリジメチルシロキサン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、弗素高分子などの疎水性高分子等が挙げられる。これらは単独で用いても２種類以上併用しても良い。
【００６８】
（基板）
本発明に用いられる基板１ａ、１ｂには、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のポリマーフィルム或いはガラス、石英等の無機材料、ＳＵＳ、アルミニウム、チタン等の金属を使用することができる。なお、観察面となる基板１ａには、可視光の透過率が高く且つ耐熱性の高い材料を使用すると良い。
【００６９】
（電極）
電極８ａ、８ｂには、無機・有機導電性材料を用いることができる。各電極は、リソグラフィー、エッチング法、鍍金、蒸着により形成でき、電極材料としては、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＣ、Ｃｕ、ＩＴＯ、ＡＴＯ、ＦＴＯ、ＡＺＯや、その他透明導電膜材料として知られている金属薄膜、導電性窒化物膜、導電性ホウ化物膜、有機導電性膜などを用いることができる。
【実施例】
【００７０】
以下、実施例より本発明の実施態様について更に詳しく説明する。
本発明における帯電泳動粒子３は以下２種類の核となる粒子に対して表面を成す被覆層を形成して用いた。
（１）粒子Ａ：
ポリスチレン（ＰＳ）からなる重合粒子を、染料Ｖａｌｉｆａｓｔ  Ｂｌａｃｋ  ３８１０、Ｏｒｉｅｎｔ  Ｏｉｌ  Ｂｌａｃｋ〔オリエント化学工業（株）製〕によって黒色に染色した粒子であり、平均粒径は３μｍである。
（２）粒子Ｂ：
ポリスチレン（ＰＳ）８５質量部とカーボンブラック（ＣＢ；平均粒径０．０２μｍ）１５質量部からなる重合粒子であり、平均粒径は２．５μｍである。
【００７１】
また、本発明の粒子の平均粒径ならびに未被覆の粒子が高分子重合体によって被覆される厚みは、走査型電子顕微鏡を用いて、サンプル数２０点の平均から求めた。
実施例１
本実施例では、図２に示す構造の電気泳動表示装置を作製した。図２では隔壁５により区切られた表示セグメントに対応する閉空間を有する構造について示している。帯電泳動粒子３と、帯電泳動粒子３を分散させる分散媒２が、表示側透明基板１ａと支持基板１ｂ及び隔壁５によって囲まれた閉空間内に狭持される。各閉空間の支持基板１ｂ上には電極８ａが配置され、電極８ａを覆うように絶縁層６が配置されている。電極８ｂは電極８ａの間に表示セグメントを区切るように配置され、電極８ｂは隔壁５を兼ねている。更に電極８ｂ、絶縁層６を覆うように被覆層１３が配置されている。各画素の電極８ａはスイッチング素子（不図示）に接続されており、各画素の電極８ｂは接続して共通電極となっている。
【００７２】
以下、最初に帯電泳動粒子３の作製および電気泳動分散液４について説明する。
帯電泳動粒子３には、粒子Ａの表面に、末端に弗素原子を有するポリオクチルメタクリレート（化合物名：パーフロロオクチルエチルメタクリレート）を厚み２０ｎｍでグラフト重合法により被覆して得た黒色粒子を用いた。
【００７３】
本実施例に用いた電気泳動分散液４は、上述の電気泳動粒子を１質量部と、イソパラフィン系の炭化水素溶媒であるアイソパーＨ（エクソン社製）からなる分散媒２を１００質量部と、ロジンエステルとしてネオトール１２５Ｈ（ハリマ化成（株）製）２．５質量部と、スチレンブタジエン共重合体としてアサプレン１２０５（旭化成（株）製）０．１質量部とを混合し、調整したものを用いた。
【００７４】
帯電泳動粒子の被覆層と電気泳動分散液の親和性は別途平板上に作製した被覆層に対する電気泳動分散液の接触角により、測定した。電気泳動分散液と親和性が大きい被覆層はエチルメタクリレート部であり、接触角の値が２６°であった。電気泳動分散液と親和性が小さい被覆層はパーフロロ部であり、接触角の値が６６°であった。
【００７５】
次に、表示装置の製造プロセスについて説明する。
まず、支持基板１ｂ上に電極８ａを形成した。支持基板１ｂにはガラス、石英等の無機材料のほか、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等のポリマーフィルム、ＳＵＳなどを使用することができる。本実施例においてはガラス基板を用いた。電極８ａは反射層を兼ねており、反射型の表示装置となる。
【００７６】
電極８ａはパターニング可能な導電性材料ならどのようなものを用いても良く、本実施例においてはアルミニウム（Ａｌ）を真空蒸着により１５０ｎｍの厚さに形成した。電極８ａを１００μｍ×１００μｍの表示セグメントにパターニングした後、その上にアクリル樹脂にて絶縁層６を形成した。
【００７７】
次に、絶縁層６上に、パターニングした電極８ａの境界に位置するように、高さ２０μｍ、幅５μｍの隔壁５をエポキシ樹脂により形成した。更に隔壁５を覆うようにチタン（Ｔｉ）を１５０ｎｍ真空蒸着することにより隔壁構造を有する電極８ｂを形成した。
【００７８】
続いて、隔壁５、絶縁層６を覆うようにシリコーン樹脂にて厚さ２００ｎｍの被覆層を形成し、そこに先に説明した電気泳動分散液４を注入し、表示側透明基板１ａと隔壁５上部とをＵＶ硬化剤により接着、電極８ａ、８ｂに配線を施すことにより作製した。表示側透明基板１ａは透過性に優れ、電気泳動分散液４、隔壁５との屈折率のマッチングが取れているものであればどのようなものを用いても良く、本実施例においては、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムを用いた。
【００７９】
作製した表示装置を用いて、電極８ｂを０Ｖの共通電極とし、電極８ａに電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波で印加した。
本実施例で作製した帯電泳動粒子３は負極性に帯電しているため、電圧が印加された場合には正極性の電極上に速やかに移動する。例えば、電極８ａに＋２０Ｖの電圧を印加した場合、負極性の帯電泳動粒子３は電極８ａ上に移動し電極８ａを覆うため、観察面側の基板１ａからみると黒色の帯電泳動粒子３が視認され、画素としては黒表示を行うことになる（図２（ａ））。これと反対に、電極８ａに−２０Ｖの電圧を印加した場合、負極性の帯電泳動粒子３は電極８ｂ上に移動し隔壁５を覆うため、観察面側の基板１ａから見ると反射層となる電極８ａが視認され、画素としては白表示を行うことになる（図２（ｂ））。
【００８０】
次に、電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波を印加しながら１週間駆動したところ、帯電泳動粒子３の凝集、内壁への帯電泳動粒子の付着、堆積は顕微鏡観察では確認されず、安定した表示を維持していた。
【００８１】
また、電圧印加により任意の帯電泳動粒子状態に書き込んだ状態から印加電圧を０Ｖにしそのまま１週間放置しても、電圧印加により書き込んだ任意の帯電泳動粒子状態を保っており、本実施例の電気泳動表示装置がメモリ性を有していることが分かった。また、このメモリ性は電気泳動表示装置を重力に対していかなる方向に設置した場合にも、同様のメモリ性を有していた。
【００８２】
更に、メモリ状態にある電気泳動表示装置に再び電圧を印加した時には、電極への電圧印加に応じてすぐさま帯電泳動粒子が移動を行い、メモリ状態からの再駆動性に優れていた。
【００８３】
実施例２
本実施例においては、帯電泳動粒子３に、粒子Ａの表面にラウリルメタクリレートをグラフト重合にて導入した後、弗素原子を有するカップリング剤で処理することにより得られた黒色粒子を用いた。なお、被覆層の厚みは３０ｎｍであった。
【００８４】
帯電泳動粒子の被覆層と電気泳動分散液の親和性は被覆層に対する電気泳動分散液の接触角により、測定した。電気泳動分散液と親和性が大きい被覆層はラウリルメタクリレート部であり、接触角の値が１９°であった。電気泳動分散液と親和性が小さい被覆層はフッ素カップリング部であり、接触角の値が７１°であった。
【００８５】
次いで、実施例１と同じ方法で、この帯電泳動粒子３から本発明の電気泳動分散液４を作製し、実施例１と同じ方法で電気泳動表示装置を作製した。
作製した表示装置を用いて、電極８ｂを０Ｖの共通電極とし、電極８ａに電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波で印加したところ、本発明による帯電泳動粒子３は、電圧印加直後から負極性に帯電して速やかに電極間を泳動し、白黒コントラストの高い表示を確認できた。
【００８６】
次に、電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波を印加しながら１週間駆動し続けたところ、帯電泳動粒子３の凝集、内壁への帯電泳動粒子の付着、堆積は顕微鏡観察では確認されず、安定した表示を維持していた。
【００８７】
また、電圧印加により任意の帯電泳動粒子状態に書き込んだ状態から印加電圧を０Ｖにしそのまま１週間放置しても、電圧印加により書き込んだ任意の帯電泳動粒子状態を保っており、本実施例の電気泳動表示装置がメモリ性を有していることが分かった。また、このメモリ性は電気泳動表示装置を重力に対していかなる方向に設置した場合にも、同様のメモリ性を有していた。
【００８８】
更に、メモリ状態にある電気泳動表示装置に再び電圧を印加した時には、電極への電圧印加に応じてすぐさま帯電泳動粒子が移動を行い、メモリ状態からの再駆動性に優れていることが分かった。
【００８９】
実施例３
本実施例においては、帯電泳動粒子３に、粒子Ｂの表面にラウリルメタクリレートとパーフロロメタクリレートのブロック共重合体をグラフト重合法により被覆し得た黒色粒子を用いた。なお、被覆層の厚みは２５ｎｍであった。
【００９０】
帯電泳動粒子の被覆層と電気泳動分散液の親和性は被覆層に対する電気泳動分散液の接触角により、測定した。電気泳動分散液と親和性が大きい被覆層はラウリルメタクリレート部であり、接触角の値が１９°であった。電気泳動分散液と親和性が小さい被覆層はパーフロロメタクリレートであり、接触角の値が６８°であった。
【００９１】
次いで、実施例１と同じ方法で、この帯電泳動粒子３から本発明の電気泳動分散液４を作製し、実施例１と同じ方法で電気泳動表示装置を作製した。
作製した表示装置を用いて、電極８ｂを０Ｖの共通電極とし、電極８ａに電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波で印加したところ、本発明による帯電泳動粒子３は、電圧印加直後から負極性に帯電して速やかに電極間を泳動し、白黒コントラストの高い表示を確認できた。
【００９２】
次に、電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波を印加しながら１週間駆動し続けたところ、帯電泳動粒子３の凝集、内壁への帯電泳動粒子の付着、堆積は顕微鏡観察では確認されず、安定した表示を維持していた。
【００９３】
また、電圧印加により任意の帯電泳動粒子状態に書き込んだ状態から印加電圧を０Ｖにしそのまま１週間放置しても、電圧印加により書き込んだ任意の帯電泳動粒子状態を保っており、本実施例の電気泳動表示装置がメモリ性を有していることが分かった。また、このメモリ性は電気泳動表示装置を重力に対していかなる方向に設置した場合にも、同様のメモリ性を有していた。
【００９４】
更に、メモリ状態にある電気泳動表示装置に再び電圧を印加した時には、電極への電圧印加に応じてすぐさま帯電泳動粒子が移動を行い、メモリ状態からの再駆動性に優れていることが分かった。
【００９５】
実施例４
本実施例においては、帯電泳動粒子３に、粒子Ａの表面にポリステアリルメタクリレートをグラフト重合で導入し、次にポリジメチルアミノエチルメタクリレートをカップリング剤を用いてグラフト重合にて導入し得られた黒色粒子を用いた。なお、被覆層の厚みは４０ｎｍであった。
【００９６】
帯電泳動粒子の被覆層と電気泳動分散液の親和性は被覆層に対する電気泳動分散液の接触角により、測定した。電気泳動分散液と親和性が大きい被覆層はステアリルメタクリルレート部であり、接触角の値が１８°であった。電気泳動分散液と親和性が小さい被覆層はジメチルアミノエチルメタクリレート部であり、接触角の値が３２°であった。
【００９７】
次いで、実施例１と同じ方法で、この帯電泳動粒子３から本発明の電気泳動分散液４を作製し、実施例１と同じ方法で電気泳動表示装置を作製した。
作製した表示装置を用いて、電極８ｂを０Ｖの共通電極とし、電極８ａに電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波で印加したところ、本発明による帯電泳動粒子３は、電圧印加直後から負極性に帯電して速やかに電極間を泳動し、白黒コントラストの高い表示を確認できた。
【００９８】
次に、電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波を印加しながら１週間駆動し続けたところ、帯電泳動粒子３の凝集、内壁への帯電泳動粒子の付着、堆積は顕微鏡観察では確認されず、安定した表示を維持していた。
【００９９】
また、電圧印加により任意の帯電泳動粒子状態に書き込んだ状態から印加電圧を０Ｖにしそのまま１週間放置しても、電圧印加により書き込んだ任意の帯電泳動粒子状態を保っており、本実施例の電気泳動表示装置がメモリ性を有していることが分かった。また、このメモリ性は電気泳動表示装置を重力に対していかなる方向に設置した場合にも、同様のメモリ性を有していた。
【０１００】
更に、メモリ状態にある電気泳動表示装置に再び電圧を印加した時には、電極への電圧印加に応じてすぐさま帯電泳動粒子が移動を行い、メモリ状態からの再駆動性に優れていることが分かった。
【０１０１】
比較例１
本比較例では、帯電泳動粒子３として、粒子Ａ表面にポリステアリルメタクリレート（ＰＳＭＡ）を厚み２０ｎｍでグラフト重合法により被覆して得られた黒色粒子を用いた。その他の構成や、製造方法、用いた電気泳動分散液は実施例１と同様である。
【０１０２】
作製した表示装置を用いて、電極８ｂを０Ｖの共通電極とし、電極８ａに電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波で印加したところ、帯電泳動粒子３は、電圧印加直後から負極性に帯電して速やかに電極間を泳動し、白黒コントラストの高い表示を確認できた。
【０１０３】
次に、電圧±２０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波を印加しながら１週間駆動し続けたところ、帯電泳動粒子３の付着、堆積は観察されず、安定した表示を維持していた。
また、電圧印加により任意の帯電泳動粒子状態に書き込んだ状態から印加電圧を０Ｖにした時には、印加電圧を０Ｖにした直後から帯電泳動粒子は熱揺らぎを伴って移動し始め、電圧印加による書き込み状態を失い、１時間後には画素面全面に帯電泳動粒子が完全に分散し、黒表示の状態（図２（ｂ））となった。
【０１０４】
比較例２
本比較例では、帯電泳動粒子３として、粒子Ａ表面にパーフルオロメタクリレートを厚み２０ｎｍでグラフト重合法により被覆して得られた黒色粒子を用いた。その他の構成や、製造方法、用いた電気泳動分散液は実施例１と同様である。作製した表示装置を用いて、電極８ｂを０Ｖの共通電極とし、電極８ａに電圧±３０Ｖ、周波数０．２５Ｈｚの矩形波で印加したところ、帯電泳動粒子３は凝集、内壁へ付着し、一部駆動しているものについても１０μｍの塊となった帯電泳動粒子の凝集体となっていた。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明による帯電泳動粒子を用いた電気泳動表示装置では、一度電気アドレッシングによる画像書き込みを行えば表示維持電力を供給しなくとも画像は安定して表示され続けるため、表示画像の書き換え時以外電力を必要としないので、低電圧、小型電池での駆動が求められる電子ペーパー、読書端末等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の他の例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の他の例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る帯電泳動粒子の構造の一例を示す断面図である。
【図５】従来電気泳動表示装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１ａ、１ｂ  基板
２  分散媒
３  帯電泳動粒子
４  電気泳動分散液
５  隔壁
６  絶縁層
７  内壁
８ａ、８ｂ  電極
１０  マイクロカプセル
１１、１２  被覆層
１３  着色複合粒子
【図１】
2006195379.tif 000006
【図２】
2006195379.tif 000007
【図３】
2006195379.tif 000008
【図４】
2006195379.tif 000009
【図５】
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