(57)【要約】【課題】  分散媒中に帯電調整剤を添加しなくても、分散性、帯電性を発現させることのできる電気泳動粒子、およびそれを含有する電気泳動表示素子用分散液、ならびにそれらの製造方法を提供する。また、長期間駆動しても電気泳動粒子の凝集や表示の劣化を生じない、信頼性の高い、電気泳動表示素子を提供する。  さらに、異なる帯電特性を有する粒子をそれぞれ独立に制御する方法、およびそれによる表示品位の高い電気泳動表示素子を提供する。【解決手段】  少なくとも有機溶媒からなる分散媒と、表面にポリマーを物理吸着させた顔料粒子とを含む分散液であって、前記ポリマーが−８０℃以上２５℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有する気泳動表示素子用分散液。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも有機溶媒からなる分散媒と、表面にポリマーを物理吸着させた顔料粒子とを含む分散液であって、前記ポリマーが−８０℃以上２５℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有することを特徴とする電気泳動表示素子用分散液。
【請求項２】
前記ポリマーがイオン性官能基を有するポリマーであることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示素子用分散液。
【請求項３】
前記イオン性官能基がカルボキシル基または四級アミノ基であることを特徴とする請求項２記載の電気泳動表示素子用分散液。
【請求項４】
前記ポリマーが前記分散媒に不溶であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気泳動表示素子用分散液。
【請求項５】
前記分散媒に不溶な非イオン性ポリマーであって、−８０℃以上２５℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有する前記非イオン性ポリマーを物理吸着させた顔料粒子をさらに含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の電気泳動表示素子用分散液。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の分散液を、導電層を有する一対の基板の間に狭持したことを特徴とする電気泳動表示素子。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の分散液を少なくとも内包したマイクロカプセルを、導電層を有する一対の基板の間に狭持したことを特徴とする電気泳動表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示素子に用いられる顔料粒子分散液、および該分散液を用いた電気泳動表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年インターネット、携帯電話、双方向ＴＶ等の発達による情報化社会を迎え、低消費電力の高品位薄型表示素子に対するニーズが高まっている。中でも液晶表示素子は、液晶分子の配列を電気的に制御することで光学特性を変化させる表示原理を採用している。このため、上記ニーズに対応できる表示素子として活発な研究開発が行われ、商品化もされている。
しかしながら液晶表示素子の大部分は、裏面に設けた光源（バックライト）から液晶に入射される光の透過性を制御して画像を表示している。そのため、明るいところでは画像が見にくいという欠点がある。また常に光源を点灯しておく必要があるため消費電力の点でも満足できない。
【０００３】
これらの問題を解決する表示素子の研究が盛んに検討されている。その１つとして、特許文献１、２等で開示されている電気泳動表示素子が知られている。これらの電気泳動表示素子は、間隙を開けた状態で配置された一対の基板を備えており、各基板には少なくとも一方が透明な導電層からなる電極がそれぞれ形成されている。基板の間隙には、帯電し着色した多数の電気泳動粒子、および電気泳動粒子とは別の色で着色した分散媒が充填されている。この他、帯電した極性や色において異なる、複数の種類の電気泳動粒子が、無色の分散媒とともに充填されたものもある。
このような電気泳動表示素子において、一方の電極に負電圧を、他方の極に正電圧を印加すると、正に帯電した電気泳動粒子は負電極を覆うように集まる。この負電極側から表示素子を眺めると、電気泳動粒子の色を見ることができる。印加電圧を反転させると、着色された媒体の色、または他の電気泳動粒子の色を見ることになる。このような電圧駆動を、多数配列した画素単位で行うことにより、任意の画像や文字を表示することも可能である。
【０００４】
電気泳動表示素子としていくつかの構造例が開示されている。例えば、粒子分散液をカプセルに内包させ、少なくとも一方が透明な一対の電極基板間にカプセルを挟持させた電気泳動表示素子が挙げられる（特許文献３〜１０）。また、粒子分散液を水中に乳化分散し、少なくとも一方が透明な一対の電極基板間に挟持した電気泳動表示素子が開示されている（特許文献１１）。この他、隔壁により、基板の間隙を基板の面方向に沿って多数の画素に分割するように配置し、電気泳動粒子の偏在を防止すると共に、基板間隙を規定するように構成した例も知られている。
【０００５】
このような電気泳動表示素子においては、絶縁性の分散媒中に帯電剤（以下、帯電調整剤ともいう。）および分散剤を添加して、帯電性と分散性を付与した電気泳動表示素子用分散液が用いられている。しかし、この分散液では、長期間駆動すると、帯電剤や分散剤が電気泳動粒子から脱着してしまう。その結果、電気泳動粒子の帯電が不足する、または電気泳動粒子の凝集によって表示が劣化する、といった問題がある。
また、色相の異なる複数の種類の粒子を用いる場合、その電気泳動特性は分散媒中に添加された帯電調整剤によって一義的に（１つの極性に）決められてしまう。したがって、異なる粒子の電気泳動性を独立に制御することは困難である。例えば、赤と白の粒子を逆の極性に帯電させること、黒と白の粒子のうち黒粒子のみを正に帯電させること、赤、黒、および白の粒子うち、赤を正に、黒を負に帯電させることなど、粒子の極性制御は不可能である。
【０００６】
近年、特許文献１２のように電気泳動粒子をチタネート系のカップリング剤とソルビタン脂肪酸エステルで処理する方法、あるいは特許文献３、１３、または１４のように電気泳動粒子表面にポリマーをグラフト化する方法によって、電気泳動粒子の分散性を改善する提案がなされている。しかし、粒子の分散性の改善には効果があるものの、帯電剤を添加しなければ十分な帯電性が得られない。したがって、帯電剤の粒子表面からの脱着による表示劣化の問題が根本的には解決されておらず、粒子の帯電性を独立に制御することは困難である。
【０００７】
また、電気泳動粒子を特許文献１５のように、シリコーン樹脂で被覆することにより、電気泳動粒子に帯電性を付与する提案もなされている。しかし、電気泳動粒子表面にシリコーン樹脂を付着、堆積させた後、電気泳動表示素子に適した所定の大きさに微粉砕することが困難であり、粒子の帯電性を独立に制御することは困難である。
また、顔料粒子表面に少なくとも反応性界面活性剤由来の両親媒性残基を固定化した電気泳動粒子が提案されている（特許文献１６）。しかし、反応性界面活性剤は顔料粒子表面に吸着しているだけである。そのため、その後コモノマーを添加して反応性界面活性剤と共に重合性被膜を作っても、その被膜と顔料粒子との間には強固な結合ができるわけではない。逆に重合することで吸着力が低下することもあり、依然として重合性被膜が脱着することを防ぐことはできない。したがって、表示劣化の問題は解決されておらず、粒子の帯電性を独立に制御することは困難なものである。
【０００８】
【特許文献１】特公昭５０−１５１１５号公報
【特許文献２】特公昭５０−１５１１９号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／０１８５３７８号明細書
【特許文献４】特許第２５５１７８３号明細書
【特許文献５】特表２００１−５００１７２号公報
【特許文献６】米国特許出願公開２００２／０１７９１０号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開２００２／５１１６０７号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開２００１／５０３８７３号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開２００２／５０４６９６号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開２００２／５２０６６５号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開２００２／０１３１１４７号明細書
【特許文献１２】特開平２−２８４１２８号公報
【特許文献１３】特開平５−１７３１９３号公報
【特許文献１４】特表平８−５１０４８６号公報
【特許文献１５】特開平２−１８９５２５号公報
【特許文献１６】特開２００４−２３３６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、分散媒中に帯電調整剤を添加しなくても、分散性、帯電性を発現させることのできる電気泳動粒子、およびそれを含有する電気泳動表示素子用分散液、ならびにそれらの製造方法の提供を目的する。また本発明は、長期間駆動しても電気泳動粒子の凝集や表示の劣化を生じない、信頼性の高い、電気泳動表示素子の提供を目的としている。
さらに本発明は、異なる帯電特性を有する粒子をそれぞれ独立に制御する方法、およびそれによる表示品位の高い電気泳動表示素子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は以下の手段によって達成された。
（１）少なくとも有機溶媒からなる分散媒と、表面にポリマーを物理吸着させた顔料粒子とを含む分散液であって、前記ポリマーが−８０℃以上２５℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有することを特徴とする電気泳動表示素子用分散液。
（２）前記ポリマーがイオン性官能基を有するポリマーであることを特徴とする（１）記載の電気泳動表示素子用分散液。
（３）前記イオン性官能基がカルボキシル基または四級アミノ基であることを特徴とする（２）記載の電気泳動表示素子用分散液。
（４）前記ポリマーが前記分散媒に不溶であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の電気泳動表示素子用分散液。
（５）前記分散媒に不溶な非イオン性ポリマーであって、−８０℃以上２５℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有する前記非イオン性ポリマーを物理吸着させた顔料粒子をさらに含むことを特徴とする（２）〜（４）のいずれか１項に記載の電気泳動表示素子用分散液。
（６）（１）〜（５）のいずれか１項に記載の分散液を、導電層を有する一対の基板の間に狭持したことを特徴とする電気泳動表示素子。
（７）（１）〜（５）のいずれか１項に記載の分散液を少なくとも内包したマイクロカプセルを、導電層を有する一対の基板の間に狭持したことを特徴とする電気泳動表示素子。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電気泳動表示素子用分散液によれば、分散媒中に帯電調整剤などを添加しなくても、分散液中の電気泳動粒子に分散性および帯電性を発現させることができる。また本発明の電気泳動表示素子用分散液によれば、長期間駆動しても電気泳動粒子の凝集や表示劣化の問題を生じない、信頼性の高い、電気泳動表示素子とするこができる。
さらに本発明の電気泳動表示素子用分散液によれば、ポリマーが物理吸着した顔料粒子を用いるため、ポリマーを固定する操作が不要となり、多くのポリマーと顔料粒子との組み合わせが実現され、ポリマーで顔料表面をムラなく被覆することが可能となる。
さらには、本発明の電気泳動表示素子用分散液、およびそれを用いた電気泳動表示素子により、高い白地反射率が得られ、コントラストが高く、多色（白、黒、赤など）の表示が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の電気泳動表示素子用分散液は、有機溶媒を含む分散媒と、表面にポリマーが物理吸着した顔料粒子とを含む分散液であり、そのポリマーのガラス転移点（Ｔｇ）が−８０℃以上２５℃以下であることを特徴とする。また、該ポリマーは分散媒に不溶であることが好ましい。以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】
本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられる顔料粒子はポリマーが物理吸着しうるものであれば特に制約はないが、顔料粒子表面の親・疎水性もしくは濡れ性が物理吸着させるポリマーと同じレベルである、または顔料粒子表面に物理吸着させるポリマーと類似の官能基（例えば、水酸基、カルボニル基、炭素原子数４以上の長鎖アルキル基、芳香環）を有する顔料粒子であることが好ましい。
有機顔料粒子としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、キノフタロン顔料、アントラキノン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料を使用することができ、具体的には、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、ペリレンレッド、パーマネントレッド、トルイジンレッド、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーンＢ等の緑色顔料、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、イソインドリノンイエロー、キノフタロンイエロー等の黄色顔料、アニリンブラック、ダイアモンドブラック、カーボンブラック等の黒色顔料等が挙げられる。好ましくは、カラー電子写真のトナーに用いられている顔料であり、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、アゾ顔料、カーボンブラックがより好ましい。
【００１４】
無機顔料粒子としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫化亜鉛等などの白色顔料、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、チタンブラック等の黒色顔料、カドミウムレッド、赤色酸化鉄、モリブデンレッド等の赤色顔料、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン、ビクトリアグリーン等の緑色顔料、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー等の青色顔料、カドミウムイエロー、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛、クロムイエロー、アンチモンイエロー等の黄色顔料を用いることができる。好ましくは、酸化チタン、チタンブラック、または酸化亜鉛であり、酸化チタンがより好ましい。
【００１５】
本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられる顔料粒子の粒子形状に特に制約はないが、粒径は１ｎｍ〜１００μｍが好ましく、１ｎｍ〜１，０００ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜７００ｎｍが特に好ましい（本発明において、特に断らない限り、粒径とは球形の場合は直径、異形の場合は短軸と長軸の平均値をいう。）。
【００１６】
本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーは、そのガラス転移点（Ｔｇ）が室温（約２５℃）以下であることが好ましく、−８０〜２５℃であることがより好ましく、−４０〜２５℃が特に好ましい。ガラス転移点が高すぎるポリマーは、室温付近で剛直な状態であり、溶媒中でポリマーの末端およびポリマー側鎖の運動が小さいため、立体障害の影響が大きく分散安定化は期待できない。一方、ガラス転移点が低すぎるポリマーは、溶媒中でポリマーの末端およびポリマー側鎖の運動が激しいため、立体障害の影響は小さく分散安定化効果は大きくなる。しかし、室温付近において粘着剤のようなベタベタした状態であり、取り扱いが難しくなるといった問題点がある。
【００１７】
また、本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーは、顔料粒子に物理吸着するものであることが好ましい。本発明において、物理吸着とはファン・デル・ワールス力などの弱い分子間力による吸着をさし、電気的吸引力などによる化学吸着、共有結合、もしくはイオン結合などの化学結合とは区別されるものである。
また、本発明の電気泳動表示素子用分散液において、顔料粒子に物理吸着させるポリマーは、分散媒に不溶であることが好ましい（本発明において、不溶とは溶解しないことをいい、溶解度０．１質量％以下が好ましい。）。ポリマーが分散媒に対して可溶であると、ポリマーが顔料から脱着してしまい分散媒中に溶け出してしまう可能性があるからである。また、本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーの分子量は、顔料粒子に吸着させたとき、分散液中で好ましい分散性および帯電性を得られれば特に制約はないが、分子量１，０００〜１，０００，０００が好ましく、３，０００〜１００，０００がより好ましい（本発明においては、特に断らない限り、分子量とは重量平均分子量をいう。）。
【００１８】
本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーは、イオン性官能基を有するイオン性ポリマーであっても、イオン性官能基をもたない非イオン性ポリマーであってもよい。イオン性ポリマーにおいては、カチオン性官能基を有するカチオン性ポリマーであっても、アニオン性官能基を有するアニオン性ポリマーであってもよい。
イオン性官能基は、有機アミンまたは酸誘導体であることが好ましい。
カチオン性官能基としては、四級アミノ基、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、グアニジン誘導体、アミジン誘導体などが挙げられ、四級アミノ基が好ましい。アニオン性官能基としては、例えば、カルボン酸、スルホン酸、リン酸、スルフィン酸、またはその誘導体などが挙げられ、カルボ酸誘導体が好ましい。
【００１９】
本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられる非イオン性ポリマーとしては、例えば、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリレート、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、タンパク質、またはそれらの側鎖を有する長鎖ポリマーなどが挙げられ、側鎖として炭素原子数４以上２２以下のアルキル基を有するポリ（メタ）アクリレートが好ましい。
カチオン性ポリマーとしては、例えば、非イオン性ポリマー（具体例および好ましい範囲は上述の非イオン性ポリマーと同様である。）にカチオン性官能基（具体例および好ましい範囲は上述のカチオン性官能基と同様である。）を付加したポリマーが挙げられ、四級アミノ基を有するポリ（メタ）アクリレートが好ましい。
アニオン性ポリマーとしては、例えば、非イオン性ポリマー（具体例および好ましい範囲は上述の非イオン性ポリマーと同様である。）にアニオン性官能基（具体例および好ましい範囲は上述のアニオン性官能基と同様である。）を付加したポリマーが挙げられ、カルボン酸誘導体を有するポリ（メタ）アクリレートが好ましい。
本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーの合成方法は特に制限されないが、例えば、ラジカル重合法、アニオン重合法、重縮合、付加重合などという方法で合成することができる。
【００２０】
本発明の電気泳動表示素子用分散液においては、電気泳動粒子として、ポリマーを物理吸着させた顔料粒子が用いられる。ポリマーを吸着させる量は、粒子が分散液中で安定に分散する量が好ましく、イオン性ポリマーを吸着した粒子の場合は、併せて電気泳動性を示す量が好ましい。ポリマーの吸着量を顔料粒子に対する被覆率で示すと３〜５０質量％が好ましく、５〜２０質量％がより好ましい（本発明においては、特に断らない限り、被覆率とは、「被覆ポリマーの質量」を「顔料の質量」と「被覆ポリマーの質量」の和で除した値（質量％）をいい、熱重量分析（ＴＧ）により求めることができる。）
【００２１】
顔料粒子にポリマーを吸着させる方法はどのような方法を用いてもよいが、ポリマーを良溶媒に溶解させたポリマー溶液に顔料粒子を分散させ、ポリマーが吸着した顔料粒子を遠心分離などにより単離することが好ましい。顔料粒子の吸着に際し、ポリマー溶液を５〜６５℃とすることが好ましく、１５〜４０℃がより好ましい。また、超音波を照射して分散を促進することが好ましい（例えば、照射時間は２〜６０分が好ましく、周波数は１０〜５０ｋＨｚが好ましい）。吸着状態を安定化するために、分散後の溶液を静置することが好ましく、静置する時間は、例えば、２〜４８時間が好ましい。遠心分離は常用の方法で行うことができ、回転時間は１〜１２０分間が好ましく、回転数は１，０００〜１００，０００ｒｐｍが好ましい。遠心分離後は、上澄みをデカンテーションにより除去することができ、沈殿し残留したポリマー吸着顔料粒子を、例えば、１５〜６０℃で乾燥することが好ましい。また、乾燥は真空下で行うことが好ましい。
ポリマーを溶解させる良溶媒としては、例えば、酢酸エチル、トルエン、ＴＨＦ、塩化メチレン、ｎ−ヘキサンなどが挙げられ、酢酸エチルまたはトルエンが好ましい。
ポリマーを溶解する量は、溶媒中に均一に溶解できれば特に制約はないが、ポリマーの濃度が１〜３０質量％であること好ましく、３〜１５質量％がより好ましい。ポリマー溶液中に分散させる顔料粒子の量は、好ましいポリマーの吸着量（被覆率）が得られれば特に制約はないが、ポリマー１００質量部に対して、顔料粒子を１〜３００質量部にすることが好ましく、１０〜１００質量部にすることがより好ましい。
【００２２】
本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられる分散媒は、ポリマーを溶解しないもの（不溶なもの）が好ましい。またポリマーを物理吸着した顔料粒子が分散する溶媒であることが好ましい。なかでも、低誘電率、高抵抗、低粘度の有機溶媒からなる分散媒が好ましく、有機溶媒として、例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、ジイソプロピルナフタレン、Ｉｓｏｐａｒ（商品名：エクソン  モービル社製）、シリコンオイルなどが挙げられ、ジイソプロピルナフタレンまたはＩｓｏｐａｒが好ましい。また、分散媒は純溶媒であっても、複数の溶媒による混合溶媒であっても、その他の溶媒（例えば、フッ素系溶媒など）を含んでいてもよい。
【００２３】
ポリマーを吸着させた顔料粒子を分散媒に分散させる方法は特に制約されないが、分散媒に粒子を加え、１５〜６５℃に保つことが好ましく、１５〜４０℃に保つことがより好まし。このとき超音波を照射することも好ましく、例えば、周波数１０〜５０ｋＨｚの超音波を２〜６０分間照射することが好ましい。本発明の電気泳動表示素子用分散液には、表示動作を妨げなければ、添加剤や分散剤などを添加することを妨げるものではない。
【００２４】
さらに、本発明の電気泳動表示素子用分散液においては、カチオン性ポリマーを物理吸着した顔料粒子（以下、「正帯電粒子」ともいう。）、アニオン性ポリマーを物理吸着した顔料粒子（以下、「負帯電粒子」ともいう。）、非イオン性ポリマーを物理吸着した顔料粒子（以下、「非帯電粒子」ともいう。）のいずれか１種の粒子を用いてもよく、それらを組み合わせて複数の種類の粒子を用いてもよい。
ただし、電気泳動表示素子に用いる場合、少なくとも１つの粒子は電気泳動することが必要であるため、正帯電粒子および負帯電粒子のいずれか一方を少なくとも含有することが好ましい。このとき、正および負の帯電粒子が共存すると、両粒子が凝集することがあるため、２種類の粒子を組み合わせる場合は、正および負の帯電粒子のどちらか一方と、非帯電粒子を組み合わせることが好ましい。
【００２５】
本発明の電気泳動表示素子用分散液では、物理吸着により顔料粒子表面を修飾するため、化学結合に比べ制約が少なく、多くの種類の顔料および修飾ポリマーを使用することができる。また、ポリマーを固定する方法では、固定位置近傍にポリマーが局在化するが、物理吸着による方法ではこの問題は解消され、ポリマーによる被覆ムラがない点で優れている。また、ポリマーを固定化する粒子において、その調製時に用いられるアゾカップリング剤、シランカップリング剤などを使用する必要がなく、カップリング剤と反応する官能基を持たない顔料にも適用できる点で優れている。
【００２６】
本発明の電気泳動表示素子用分散液は、これを導電層を有する一対の基板の間に狭持することにより電気泳動表示素子とすることができる。例えば、所定の間隔で対向するように基板を配置し、その基板間に隔壁を設け、複数の空間（以下、「セル」ともいう）を設けることができる。それぞれのセルは実質的に密閉状態であり、電気泳動表示素子用分散液を封入できる状態であることが好ましい。
ここで、導電層を有する基板は、電極層、絶縁層、基板層などとともに積層した構造としてもよい。導電層を有する基板に透明な材料を用いれば、その面を画像の表示面とすることができる。本発明の表示素子においては、片面に表示させても両面に表示させてもよい。
導電層に任意の電界を印加すれば、分散液中の電気泳動粒子が有する電荷との関係により、電気泳動粒子を導電層に向い移動させることができる。したがって、例えば、導電層に印加する電荷を、正、負、無電荷とすれば、３種類の表示（例えば、白、黒、赤の３色の表示）をすることができる。
【００２７】
導電層を有する基板の基板材料は特に制約されないが、表示側は透明な材料、例えば、ガラス、プラスチックなどが用いられる。非表示側の基板の材料は、必ずしも透明である必要はなく、例えば、金属、プラスチックなどが挙げられる。プラスチックとしては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアルケン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂（例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ）等を使用することができる。また電極には、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化スズ、酸化インジウム、金、クロムなどの金属蒸着膜等を使用することができ、電極をパターンとして形成する場合、フォトリソグラフィー法などを用いことができる。
隔壁の材料も各セルを実質的に密封できれば特に制約はないが、ポリマー樹脂などを使用できる。隔壁形成としては、例えば、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法などによる方法、予め作製した隔壁を基板に接着する方法、モールドによって隔壁を形成する方法等を用いることができる。
電気泳動表示素子用分散液をセル内に充填する方法は特に限定されないが、通常は毛管現象を利用するがインクジェット方式のノズルを使用する方法なども適用できる。
【００２８】
また、本発明の電気泳動表示素子用分散液をマイクロカプセルに内包し、このマイクロカプセルを、導電層を有する一対の基板の間に狭持することで電気泳動表示素子とすることができる。分散液を内包させたマイクロカプセルを用いることで、上述の隔壁による表示素子と異なり、単に基板にマイクロカプセルを最密充填させるだけで、簡単に表示素子を作製することができる。導電層に対する電界の印加と電気泳動粒子の制御の関係については、隔壁による表示素子の場合と同様である。
【００２９】
電気泳動表示素子用分散液を内包するマイクロカプセルは、界面重合法、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合法、コアセルベーション法などの方法で得ることができる。
これらの方法については、近藤  保  編「マイクロカプセルその機能と応用」財団法人日本規格協会  １９９１年３月発行に詳しく記載されている。
マイクロカプセルを形成する材料は、光を十分に透過させる材料が好ましく、例えば、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ゼラチンなどが挙げられ、またはこれらの共重合体などが挙げられる。また、マイクロカプセルを基板に配置する方法は特に制限されないが、インクジェット方式のノズルを使用することができる。
【実施例】
【００３０】
以下に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（合成例１）  ポリ−ラウリルメタクリレート［Ｐ１］の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた１００ｍｌの三口フラスコに、ラウリルメタクリレート５１ｇ、トルエン５０ｍｌを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで７０℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇを添加して７時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却した後、ゆっくり攪拌しながら６００ｍｌのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、再度メタノールを１００ｍｌ加え、上澄みをデカンテーションにより除き、残ったポリマーを真空下、４０℃で乾燥し、４６ｇのポリラウリルメタクリレート［Ｐ１］を得た。
【００３１】
（合成例２）  ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−ビニルベンジルアンモニウムクロライド［Ｐ２］の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた１００ｍｌの三口フラスコに、ラウリルメタクリレート５１ｇ、Ｎ，Ｎ，Ｎ―トリメチル−Ｎ−ビニルベンジルアンモニウムクロライド（Ｑｂｍ：セイミケミカル株式会社製）４．２ｇ、トルエン３０ｍｌ、エタノール２０ｍｌを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで６０℃に加熱し、Ｖ−６５（和光純薬株式会社製）０．５０ｇを添加して６時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリ−ラウリルメタクリレート−コ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−ビニルベンジルアンモニウムクロライド［Ｐ２］の５６質量％溶液を得た。
【００３２】
（合成例３）  ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−ベンジル−Ｎ−メタクリロイルエチルアンモニウムブロマイド［Ｐ３］の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた１００ｍｌの三口フラスコに、ラウリルメタクリレート４５．８ｇ、ジエチルアミノエチルメタクリレート３．７ｇ、トルエン５０ｍｌを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで７０℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇを添加して７時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却した後、ゆっくり攪拌しながら３００ｍｌのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、再度メタノールを５０ｍｌ加え、上澄みをデカンテーションにより除き５３gのポリ−ラウリルメタクリレート−コ−ジエチルアミノエチルメタクリレート溶液を得た。
このポリマー溶液４８．５ｇをトルエン２５ｍｌで希釈した後、ベンジルブロマイド３．４ｇを加え、６０℃で４時間加熱し、ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−ベンジル−Ｎ−メタクリロイルエチルアンモニウムブロマイド［Ｐ３］溶液を得た。
【００３３】
（合成例４）  ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−メタクリル酸・トリドデシルアミン塩［Ｐ４］の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた１００ｍｌの三口フラスコに、ラウリルメタクリレート４５．９ｇ、メタクリル酸１．７ｇ、トルエン５０ｍｌを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで７０℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇを添加して７時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却し、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）４０ｍｌを加えた後、ゆっくり攪拌しながら６００ｍｌのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、５１ｇのポリ−ラウリルメタクリレート−コ−メタクリル酸溶液を得た。
このポリマー溶液１．５ｇをトルエン５５ｍｌで希釈した後、トリドデシルアミン０．８ｇを加え、室温で２時間攪拌して、ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−メタクリル酸・トリドデシルアミン塩［Ｐ４］溶液を得た。
【００３４】
（合成例５）  ポリ−２−エチルへキシルメタクリレート［Ｐ５］の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた１００ｍｌの三口フラスコに、２−エチルヘキシルメタクリレート３９．６ｇ、トルエン４０ｍｌを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで７０℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇを添加して７時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却した後、ＴＨＦ４０ｍｌを加え、ゆっくり攪拌しながら６００ｍｌのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、再度メタノールを２００ｍｌ加え、上澄みをデカンテーションにより除き、残ったポリマーを真空下、４０℃で乾燥し、３５ｇのポリ−２−エチルヘキシルメタクリレート［Ｐ５］を得た。
【００３５】
（合成例６）  ポリ−２−エチルヘキシルメタクリレート−コ−Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−ベンジル−Ｎ−メタクリロイルエチルアンモニウムブロマイド［Ｐ６］の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた１００ｍｌの三口フラスコに、２−エチルヘキシルメタクリレート３５．７ｇ、ジエチルアミノエチルメタクリレート３．７ｇ、トルエン４０ｍｌを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで７０℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇを添加して７時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却した後、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）４０ｍｌを加え、ゆっくり攪拌しながら６００ｍｌのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、再度メタノールを２００ｍｌ加え、上澄みをデカンテーションにより除き、残ったポリマーを真空下、４０℃で乾燥し２６ｇのポリ−２−エチルヘキシルメタクリレート−コ−ジエチルアミノエチルメタクリレートを得た。
このポリマー１９．７ｇをトルエン４０ｍｌで希釈した後、ベンジルブロマイド３．４ｇを加え、６０℃で４時間加熱し、ポリ−２−エチルヘキシルメタクリレート−コ−Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−ベンジル−Ｎ−メタクリロイルエチルアンモニウムブロマイド［Ｐ６］溶液を得た。
【００３６】
（作成例１−１）  白粒子［Ｗ１］の作成
１００ｍｌのフラスコに、合成例１で合成したＰ１を９．７ｇ加え、トルエン４５ｍｌ中に溶解させた後、酸化チタン（Ｒ９６０：デュポン株式会社製）３０ｇを加え、超音波を２０分照射して酸化チタンを分散させた後、室温で一夜間静置して酸化チタンにポリマーＰ１を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、３０００ｒｐｍで２０分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、４０℃で乾燥し、本発明の白粒子［Ｗ１］１９ｇを得た。
【００３７】
（作成例１−２）  白粒子［Ｗ２］の作成
１００ｍｌのフラスコに、合成例３で合成したＰ３溶液２５ｇを加え、トルエン２３ｇ中に溶解させた後、酸化チタン（Ｒ９６０：デュポン株式会社製）３０ｇを加え、超音波を２０分照射して酸化チタンを分散させた後、室温で一夜間静置して酸化チタンにポリマーＰ３を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、３０００ｒｐｍで２０分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、４０℃で乾燥し、本発明の白粒子［Ｗ２］２４ｇを得た。
【００３８】
（作成例１−３）  白粒子［Ｗ３］の作成
１００ｍｌのフラスコに、合成例５で合成したＰ５を８．９ｇ加え、トルエン４５ｍｌ中に溶解させた後、酸化チタン（Ｒ９６０：デュポン株式会社製）３０ｇを加え、超音波を２０分照射して酸化チタンを分散させた後、室温で一夜間静置して酸化チタンにポリマーＰ５を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、３０００ｒｐｍで２０分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、４０℃で乾燥し、本発明の白粒子［Ｗ３］２０ｇを得た。
【００３９】
（作成例１−４）  黒粒子［Ｋ１］の作成
１００ｍｌのフラスコに、合成例２で合成したＰ２溶液５．５ｇを加え、トルエン４７ｍｌで希釈した後、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ａ：デグサジャパン株式会社製）１０ｇを加え、超音波を２０分照射してカーボンブラックを分散させた後、室温で一夜間静置してカーボンブラックにポリマーＰ２を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、３００００ｒｐｍで２０分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、４０℃で乾燥し、本発明の黒粒子［Ｋ１］１０ｇを得た。
【００４０】
（作成例１−５）  黒粒子［Ｋ２］の作成
１００ｍｌのフラスコに、合成例４で合成したＰ４溶液全量を加え、トルエン４７ｍｌで希釈した後、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ａ：デグサジャパン株式会社製）１．５ｇを加え、超音波を２０分照射してカーボンブラックを分散させた後、室温で一夜間静置してカーボンブラックにポリマーＰ４を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、３００００ｒｐｍで２０分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、４０℃で乾燥し、本発明の黒粒子［Ｋ２］１．６ｇを得た。
【００４１】
（作成例１−６）  黒粒子［Ｋ３］の作成
１００ｍｌのフラスコに、合成例６で合成したＰ６溶液８．３ｇを加え、トルエン４５ｍｌで希釈した後、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ａ：デグサジャパン株式会社製）３０ｇを加え、超音波を２０分照射してカーボンブラックを分散させた後、室温で一夜間静置してカーボンブラックにポリマーＰ６を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、３００００ｒｐｍで２０分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、４０℃で乾燥し、本発明の黒粒子［Ｋ３］１０．７ｇを得た。
【００４２】
（作成例２−１）  比較試料白粒子［Ｗｈ１］、［Ｗｈ２］、［Ｗｈ３］の作成
１００ｍｌのフラスコに、ポリカーボネート（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）［Ｐｈ１］１．５ｇを加え、塩化メチレン４７ｇ中に溶解させた後、酸化チタン（Ｒ９６０：デュポン株式会社製）１．５ｇを加え、超音波を２０分照射して酸化チタンを分散させた後、室温で一夜間静置して酸化チタンにポリマー［Ｐｈ１］を吸着させた。
この分散液を遠沈管にいれ、３０００ｒｐｍで２０分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、４０℃で乾燥し、白粒子［Ｗｈ１］を得た。
ポリカーボネート［Ｐｈ１］に代えて、三酢酸セルロース（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）［Ｐｈ２］、またはポリメチルメタクリレート（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）［Ｐｈ３］を用いた以外、上記の［Ｗｈ１］の作成方法と同様にして、それぞれ白粒子［Ｗｈ２］、［Ｗｈ３］を作成した。
【００４３】
（作成例２−２）  比較試料黒粒子［Ｋｈ１］，［Ｋｈ２］，［Ｋｈ３］の作成
１００ｍｌのフラスコに、ポリカーボネート（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）［Ｐｈ１］１．５ｇを加え、塩化メチレン５３ｇ中に溶解させた後、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ａ：デグサジャパン株式会社製デュポン株式会社製）１．５ｇを加え、超音波を２０分照射してカーボンブラックを分散させた後、室温で一夜間静置してカーボンブラックにポリマー［Ｐｈ１］を吸着させた。
この分散液を遠沈管にいれ、３００００ｒｐｍで２０分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、４０℃で乾燥し、黒粒子［Ｋｈ１］を得た。
ポリカーボネート［Ｐｈ１］に代え、三酢酸セルロース（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）［Ｐｈ２］、またはポリメチルメタクリレート（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）［Ｐｈ３］を用いた以外、上記の［Ｋｈ１］の作成方法と同様にして、それぞれ黒粒子［Ｋｈ２］、［Ｋｈ３］を作成した。
【００４４】
（測定例１）  ポリマー被覆率の測定
ＴＧ／ＤＴＡ６３００（セイコーインスツルメント株式会社製）を用い、粒子に空気を送り込みながら、室温から５００℃まで加熱し、その間の重量減少を測定してポリマーの被覆率（質量％）を求めた。結果を表１にまとめた。
【００４５】
（測定例２）  分散性の評価
炭化水素を主とする溶媒（商品名：ＩｓｏｐａｒＧ、エクソン  モービル社製）２．８９ｇにソルビタントリオレート（商品名：Ｓｐａｎ８５、和光純薬株式会社製）０．０１ｇを溶解させ、その中に白粒子の場合２．０ｇ、黒粒子の場合０．１ｇを加え分散性測定試料とした。各測定試料を４０℃に加温しながら超音波を２０分照射し、１時間後の粒子の沈降性を観察して、粒子の分散性を評価した。分散性の悪いものは粒子が粗大粒子となって沈降し、沈殿と上澄みに分かれることで判断できる。結果を表１にまとめた。なお、表１では、分散性の良好なものを「○」として、分散性が不十分なものを「×」とした。
【００４６】
（測定例３）  電気泳動性の評価
測定例２で作成した測定試料のうち、分散性の良好であった粒子Ｗ１〜３およびＫ１〜３を含む試料については、さらにＩｓｏｐａｒＧにより１０倍に希釈し電気泳動性測定試料とした。各測定試料を、表面にＩＴＯを蒸着した二枚のガラス板（スペーサーの厚さ５００μｍ）の間に封入し、電極間に５０Ｖの直流電圧を印加しながら、断面を光学顕微鏡で観察して、粒子の電気泳動性を観察した。結果を表１にまとめた。なお、表１では、電気泳動性を示したものを「あり」として、示さなかったものを「なし」とした。
【００４７】
表１から分かるように、Ｔｇ（ガラス転移温度）が室温より低いポリマーを用いた粒子（Ｗ１〜３およびＫ１〜３）を含む分散液では（実施例）、白および黒粒子のいずれも高いポリマー被覆率を示し、ＩｓｏｐａｒＧに対し良好な分散性を示した。一方、Ｔｇの高い剛直なポリマーを用いた粒子（Ｗｈ１〜３およびＫｈ１〜３）を含む分散液では（比較例）、いずれの粒子も被覆率が低く、ＩｓｏｐａｒＧ中で凝集し、分散性が悪いことが分かった。なお、各ポリマーのＴｇ（ガラス転移温度）はＤＳＣにより測定した。
また分散性が良好であった粒子（Ｗ１〜３およびＫ１〜３）のうち、イオン性ポリマーにより被覆された粒子（Ｗ２およびＫ１〜３）は高い電気泳動性を有することが分かった。
【００４８】
【表１】
2006259170.tif 000002
【００４９】
（実施例１）
ＩｓｏｐａｒＧ（エクソン社製）２．８９ｇにＳｐａｎ８５（和光純薬株式会社製）０．０１ｇを溶解させ、その中に白粒子［Ｗ１］２．０ｇ、黒粒子［Ｋ１］０．１ｇを加え、４０℃に加温しながら超音波を２０分照射し、分散液［Ｂ１］を作成した。
【００５０】
（実施例２）
表面にＩＴＯを蒸着した２ｃｍ四方のガラス板を、内側にＩＴＯ面がくるようにお互いにずらして対抗させた。その周囲に直径１００μｍのスペーサービーズを含むエポキシ樹脂を、分散液を注入するための孔となる切れ目をいれて塗布した。６０℃に加熱して樹脂を硬化させた後、実施例１で作成した分散液［Ｂ１］を注入し、表示装置［Ｈ１］を作成した。
対抗するＩＴＯ面の間に、１Ｈｚの矩形波によりピーク値１０Ｖの電圧を印加しながら、ガラス面に対し４５°の方向から白色光を照射し、ガラス面に対し９０°の方向の反射濃度を、室温（約２５℃）の条件下で測定した。
反射濃度は印加する矩形波に従って変化し、印加電圧がマイナス１０Ｖの反射率は２％以下、印加電圧を反転させてプラス１０Ｖとした場合の反射率は５６％であり、コントラスト比は２８と優れた表示特性を示した。
【００５１】
（実施例３）
攪拌装置、滴下ロート、およびｐＨメーターを備えた１００ｍｌ容器に、ゼラチン１．７ｇを加え、脱イオン水３１．７ｇを加えてゼラチンを溶解させ、４０℃に加温しながら泡を巻き込まないようゆっくり攪拌し、滴下ロートから分散液［Ｂ１］１３．３ｇを１５分かけて滴下し、終了後さらに３０分攪拌を続けた。
その後アラビアゴム１．７ｇを脱イオン水８．２ｇに溶解したものを加え、１０質量％酢酸水溶液によりｐＨを４に調整し、１０℃まで冷却してグルタルアルデヒド２５質量％水溶液０．８ｍｌを加え、ゆっくり温度を室温にまで戻し、３時間攪拌を続けた。
その後一夜間静置して、上澄みをデカンテーションにより除去した後、脱イオン水を３０ｇ加え、ゆっくり攪拌した後静置して再度デカンテーションにより上澄みを除去して、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２１７：クラレ株式会社製）５質量％溶液を１０ｇ加え、１質量％アンモニア水溶液によりｐＨを７．５に調整してカプセル液［Ｃ１］を作成した。
【００５２】
（実施例４）
表面にＩＴＯを蒸着した厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、実施例３で作成したカプセル液［Ｃ１］を、厚さが１５０μｍとなるようにドクターブレードを用いて塗工し、室温で１２時間乾燥させた後、その上に厚さ３０μｍの粘着剤を塗工したＩＴＯ蒸着ＰＥＴフイルム（厚さ１００μｍ）をラミネートし、表示装置［Ｈ２］を作成した。
対抗するＩＴＯ面間に、１Ｈｚの矩形波によりピーク値１０Ｖの電圧を印加しながら、ＰＥＴフイルム面に対し４５°の方向から白色光を照射し、ＰＥＴフイルム面に対し９０°の方向の反射濃度を、室温（約２５℃）の条件下で測定した。
反射濃度は印加する矩形波に従って変化し、印加電圧がマイナス１０Ｖの反射率は２％以下、印加電圧を反転させてプラス１０Ｖとした場合の反射率は４８％であり、コントラスト比は２４と優れた表示特性を示した。