(57)【要約】  本発明は、連続相としてのフッ素化された溶媒、分散相としての電荷を帯びたピグメント粒子又はピグメント含有マイクロカプセルを含んで成り、ピグメント粒子の電荷は、（ｉ）連続相内の可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー、及び分散相内の電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー；又は（ｉｉ）連続相内の可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、及び分散相内の電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーを含んで成る電荷制御剤によってもたらされる新規な電気泳動ディスパージョンに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続相としてのフッ素化された溶媒、分散相としての電荷を帯びたピグメント粒子又はピグメント含有マイクロカプセル及び
（ｉ）連続相内に可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー、及び分散相内に電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー；又は
（ｉｉ）連続相内に可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、及び分散相内に電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー
を含んで成る電荷制御剤
を含んで成る電気泳動ディスパージョン。
【請求項２】
該フッ素化された溶媒は、１．７〜３０の誘電率を有する請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項３】
該フッ素化された溶媒は、１．７〜５の誘電率を有する請求項２に記載のディスパージョン。
【請求項４】
該フッ素化された溶媒は、パーフルオロアルカン、パーフルオロシクロアルカン、パーフルオロアリールアルカン、パーフルオロ−ｔｅｒｔ−アミン、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロポリエーテルからなる溶媒又は混合溶媒である請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項５】
該フッ素化された溶媒は、ＦＣ−４３又はＦＣ−７０である請求項４に記載のディスパージョン。
【請求項６】
該フッ素化された溶媒は、パーフルオロポリエーテル又はハイドロフルオロポリエーテルである請求項５に記載のディスパージョン。
【請求項７】
該フッ素化された溶媒は、アウジモントのＨＴ−１７０、ＨＴ−２００、ＨＴ−２３０、ＺＴ−１８０、デュポンのＫ−６又はＫ７である請求項６に記載のディスパージョン。
【請求項８】
該フッ素化された溶媒は、５０，０００より小さい、好ましくは２０，０００より小さい分子量を有するポリマー又はオリゴマーである請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項９】
該フッ素化された溶媒は、ポリ（パーフルオロプロピレンオキサイド）又はポリ（クロロトリフルオロエチレン）である請求項８に記載のディスパージョン。
【請求項１０】
該電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、アルキル、アリール、アリールアルキル又はアルキルアリールカルボン酸及びそれらの塩、アルキル、アリール、アリールアルキル又はアルキルアリールスルホン酸及びそれらの塩、テトラアルキルアンモニウム及び他のアルキルアリールアンモニウム塩、ピリジニウム塩及びそれらのアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキル誘導体、スルホンアミド、パーフルオロアミド、アルコール、フェノール、サリチル酸及びそれらの塩、アクリル酸、スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、イタコン酸、マレイン酸、ハイドロゲンヘキサフルオロホスフェート、ハイドロゲンヘキサフルオロアンチモネート、ハイドロゲンテトラフルオロボレート、ハイドロゲンヘキサフルオロアルゼネート（Ｖ）及び電子欠乏性金属基含有有機金属化合物又はコンプレックスから成る群から選択される請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項１１】
該電子欠乏性金属基は、スズ、亜鉛、マグネシウム、銅、アルミニウム、クロム、チタン、コバルト又はジルコニウムである請求項１０に記載のディスパージョン。
【請求項１２】
該電子欠乏性金属基は、銅、アルミニウム、チタン又はジルコニウムである請求項１１に記載のディスパージョン。
【請求項１３】
該電子欠乏性金属基は、ジルコニウム又は銅である請求項１２に記載のディスパージョン。
【請求項１４】
該電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、プロトン化されたポリビニルピリジンコポリマー又はその四級塩である請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項１５】
該電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、ジルコニウム（テトラアセトアセテート）である請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項１６】
該電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーは、アミン、ピリジン、グアニジン、ウレア、チオウレア、イミダゾール、テトラアリールボレート及びそれらのアルキル、アリール、アルキルアリール、又はアリールアルキル誘導体から成る群から選択される請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項１７】
該電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーは、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン又は２−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートもしくはメタクリレートと、スチレン、アルキルアクリレートもしくはメタクリレート、アリールアクリレートもしくはメタクリレートとのコポリマーである請求項１６に記載のディスパージョン。
【請求項１８】
該電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーは、ポリ（４−ビニルピリジン−コ−スチレン）、ポリ（４−ビニルピリジン−コ−メチルメタクリレート）又はポリ（４−ビニルピリジン−コ−ブチルメタクリレート）である請求項１７に記載のディスパージョン。
【請求項１９】
該アミンは、ｔｅｒｔ−アミン又はｔｅｒｔ−アニリンである請求項１６に記載のディスパージョン。
【請求項２０】
該フッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、フッ素化されたアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルカルボン酸、フッ素化されたアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルスルホン酸、フッ素化されたスルホンアミド、フッ素化されたカルボキサミド、フッ素化されたアルコール、フッ素化されたエーテルアルコール、フッ素化されたフェノール、フッ素化されたサリチル酸、フッ素化されたピリジニウム塩もしくは四級アンモニウム塩、ハイドロゲンテトラフルオロボレート、ハイドロゲンヘキサフルオロホスフェート、ハイドロゲンヘキサフルオロアンチモネート、ハイドロゲンヘキサフルオロアルゼネート（Ｖ）及び電子欠乏性金属基含有フッ素化された有機金属化合物又はフッ素化されたコンプレックスから成る群から選択される請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項２１】
該電子欠乏性金属基は、スズ、亜鉛、マグネシウム、銅、コバルト、アルミニウム、クロム、チタン又はジルコニウムである請求項２０に記載のディスパージョン。
【請求項２２】
該電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、金属パーフルオロアセトアセトネート、フッ素化されたキノリノール金属コンプレックス又は金属フタロシアニンである請求項２０に記載のディスパージョン。
【請求項２３】
該金属パーフルオロアセトアセトネートは、ジルコニウム又は銅パーフルオロアセトアセトネートである請求項２２に記載のディスパージョン。
【請求項２４】
該フッ素化されたキノリノール金属コンプレックスは、フッ素化されたキノリノールＡｌコンプレックスである請求項２２に記載のディスパージョン。
【請求項２５】
該金属フタロシアニンは、銅、亜鉛又はマグネシウムフタロシアニンである請求項２２に記載のディスパージョン。
【請求項２６】
該フッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、パーフルオロカルボン酸である請求項２０に記載のディスパージョン。
【請求項２７】
該フッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、クライトックス（登録商標）１５７ＦＳＬ、クライトックス（登録商標）１５７ＦＳＭ又はクライトックス（登録商標）１５７ＦＳＨである請求項２６に記載のディスパージョン。
【請求項２８】
該フッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーは、フッ素化されたアミン、フッ素化されたピリジン、フッ素化されたアルキルもしくはアリールグアニジン、フッ素化されたウレア、フッ素化されたチオウレア、フッ素化されたテトラボレート及びそれらの誘導体から成る群から選択される請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項２９】
該フッ素化されたアミンは、フッ素化されたｔｅｒｔ−アミン又はｔｅｒｔ−アニリンである請求項２８に記載のディスパージョン。
【請求項３０】
該フッ素化されたアミンは、パーフルオロポリエーテルの誘導体である請求項２９に記載のディスパージョン。
【請求項３１】
該フッ素化されたアミンは、多官能価アミン及びパーフルオロポリエーテルメチルエステル又はパーフルオロポリエーテルイソシアネートの予備的縮合物である請求項３０に記載のディスパージョン。
【請求項３２】
（ｉ）のプロトン受容体及びフッ素化されたプロトン供与体又は（ｉｉ）のプロトン供与体及びフッ素化されたプロトン受容体の各々は、ピグメント粒子又はピグメント含有マイクロカプセルの０．０５〜３０重量％の量で存在する請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項３３】
（ｉ）のプロトン受容体及びフッ素化されたプロトン供与体又は（ｉｉ）のプロトン供与体及びフッ素化されたプロトン受容体の各々は、ピグメント粒子又はピグメント含有マイクロカプセルの０．５〜１５重量％の量で存在する請求項３２に記載のディスパージョン。
【請求項３４】
該分散相は、ポリマーマトリックスを用いてマイクロカプセル化された又はコートされたピグメント粒子を含んで成る請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項３５】
該マイクロカプセル化された又はコートされたピグメント粒子は、反応性電荷制御剤を用いる界面又は現場重合／架橋反応によって製造される請求項３４に記載のディスパージョン。
【請求項３６】
該反応性電荷制御剤は、少なくとも一つの反応性部分を有する、電子供与性もしくはプロトン受容性又は電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーから成る群から選択される請求項３５に記載のディスパージョン。
【請求項３７】
該反応性電荷制御剤は、例えばビニル、ジエン、アクリレート又はメタクリレート等の不飽和二重結合、一級又は二級アミン、アニリン、ウレア、チオウレア、アルコール、チオール、イソシアネート、チオイソシアネート、イミン、エポキサイド、酸無水物、酸クロライド及びクロロホルメートから成る群から選択される少なくとも一の反応性官能性部分を含む請求項３６に記載のディスパージョン。
【請求項３８】
該マイクロカプセルを、不飽和二重結合を有する反応性電荷制御剤を用いる現場ラジカル重合をともなうマイクロカプセル化によって製造する請求項３４に記載のディスパージョン。
【請求項３９】
該反応性電荷制御剤は、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、スチレンスルホン酸、イタコン酸、マレイン酸又はそれらの塩、それらのコポリマー及び誘導体である請求項３８に記載のディスパージョン。
【請求項４０】
該マイクロカプセルを、反応性電荷制御剤を用いる現場縮合重合又は架橋をともなうマイクロカプセル化によって製造する請求項３４に記載のディスパージョン。
【請求項４１】
該反応性電荷制御剤は、トリエタノールアミン、ジエタノールアニリン、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］−２−プロパノール、トリス−（２−アミノエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アニリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン及びそれらの誘導体である請求項４０に記載のディスパージョン。
【請求項４２】
該マイクロカプセルを、反応性電荷制御剤を用いる界面重合又は架橋をともなうマイクロカプセル化によって製造する請求項３４に記載のディスパージョン。
【請求項４３】
該反応性電荷制御剤は、４−アミノメチルピリジン、１−（２−アミノエチル）ピペラジン、１−（３−アミノプロピル）イミダゾール又はスルホン化ポリイソシアネート又はそれらの塩である請求項４２に記載のディスパージョン。
【請求項４４】
該反応性電荷制御剤は、チオール、ヒドロキシ、アミド、一級及び二級アミン又はアニリン、ウレア、チオウレア、イミン、イソシアネート、チオイソシアネート、エポキサイド、シラン、酸無水物、酸クロライド及びクロロホルメート、及び例えばビニル、ジエン、アクリレート及びメタクリレート等の不飽和二重結合から成る群から選択される少なくとも一の反応性官能性部分を有する、フッ素化された反応性電子受容性もしくはプロトン供与性又は電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーである請求項３５に記載のディスパージョン。
【請求項４５】
該反応性官能性部分は、アミン、ヒドロキシ、チオール、イソシアネート又はチオイソシアネートである請求項４４に記載のディスパージョン。
【請求項４６】
該反応性電荷制御剤は、完全にフッ素化されている請求項４４に記載のディスパージョン。
【請求項４７】
反応性電荷制御剤を用いる界面重合又は架橋反応をともなうカプセル化を行い、その後、溶媒の蒸発又は内相内で現場重合又は架橋反応を行いマイクロカプセルを硬化することによって、該マイクロカプセルを製造する請求項３４に記載のディスパージョン。
【請求項４８】
（ａ）少なくとも一方が透明である、上層と下層、
（ｂ）二つの層の間に挟まれたセルのアレイ
を含んで成る電気泳動ディスプレイであって、
セルは、電気泳動ディスパージョンによって満たされており、
そのディスパージョンは、連続相としてのフッ素化された溶媒、分散相としての電荷を帯びたピグメント粒子、及び
（ｉ）連続相内に、可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーを、及び分散相内に、電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーを；又は
（ｉｉ）連続相内に、可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーを、及び分散相内に、電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーを含んで電荷制御剤
を含んで成る電気泳動ディスプレイ。
【請求項４９】
該セルは、マイクロカップにより製造し、ポリマーのシーリング層によって個々にシールする請求項４７に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項５０】
該セルは、マイクロカプセルである請求項４７に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項５１】
上層と下層の両方は、電極プレートであり、該ディスプレイは、常套のアップ／ダウン・スイッチング・モードを有する請求項４７に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項５２】
上層と下層の一方は、電極プレートであり、他方は、絶縁体層であり、該ディスプレイは、イン−プレイン・スイッチング・モードを有する請求項４７に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項５３】
上層と下層の両方が、電極プレートであり、該ディスプレイは、デュアル−スイッチング・モードを有する請求項４７に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項５４】
該電荷制御剤は、同一の分子内に、（ｉ）の該可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー、及び該電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、又は（ｉｉ）の該可溶性フッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、及び該電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーを有する請求項１に記載のディスパージョン。
【請求項５５】
電荷制御剤は、パーフルオロエステルと、トリス（２−アミノエチル）アミン、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］２−プロパノール又はそれらの誘導体から製造される縮合生成物である請求項５４に記載のディスパージョン。
【請求項５６】
該同一分子は、分散相内の粒子と共有結合で結合している請求項５４に記載のディスパージョン。
【請求項５７】
連続相としてのフッ素化された溶媒、分散相としての電荷を帯びたピグメント粒子又はピグメント含有マイクロカプセル及び
可溶性のフッ素化された供与体／受容体部分と相補的な受容体／供与体部分を同一分子内に含んで成る電荷制御剤
を含んで成る電気泳動ディスパージョンであって、
該フッ素化された供与体／受容体部分は、連続相と相溶性であり、相補的な受容体／供与体部分は、連続相と非相溶性である電気泳動ディスパージョン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素化された誘電溶媒（又は誘電性の溶媒）に分散した帯電したピグメント（染料、顔料又は色素）粒子と電荷制御剤（又はチャージコントロール剤：charge controlling agent）を含んで成る電気泳動ディスパージョン（又は分散体）に関する。ディスパージョンは、常套のアップ／ダウン・スイッチング・モード（up/down switching mode）、イン−プレイン・スイッチング・モード（in-plane switching mode）又はデュアル・スイッチング・モード（dual switching mode）を有してよい、透過型、反射型及び半透過型（transflective）ディスプレイを含む全てのタイプの電気泳動ディスプレイに使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：electrophoretic display）は、着色した誘電溶媒に分散した帯電したピグメント粒子に影響を与える電気泳動現象に基づく非発光型デバイスである。このディスプレイの一般的なタイプは、１９６９年に初めて提案された。ＥＰＤは、典型的には、電極間に所定の距離を与えるスペーサーを有する、一組の対抗して離間したプレート状の電極を含んで成る。少なくとも一の電極、典型的には見る側の電極が、透明である。受動的な（又はパッシブ）タイプのＥＰＤには、上（見る側）と下のプレートの各々に行と列の電極が、ディスプレイを駆動するために必要である。一方、能動的な（又はアクティブ）タイプのＥＰＤについては、下のプレートに薄膜トランジスター（ＴＦＴ）のアレイが、上の見る側の基材に共通のパターンが付されていない透明導電性プレートが必要である。着色した誘電溶媒とそれに分散した帯電したピグメント粒子を含んで成る電気泳動流体は、二つの電極間に入れられる。
【０００３】
二つの電極間に電位差を引加すると、ピグメント粒子は、ピグメント粒子の電荷と反対の極性のプレートに、引力によって移動する。従って、選択的にプレートを帯電させることによって定まる、透明電極で示される色は、溶媒の色か、ピグメント粒子の色である。プレートの極性を逆転すると、粒子は反対のプレートに移動して、その結果、色が逆転する。透明電極での中間的なピグメントの濃度により、中間的な色の濃さ（又は灰色の色調）を、電圧の範囲内でプレートの電荷を制御することで得ることができる。
【０００４】
反射型ＥＰＤを見るためには、外部光源が必要である。暗いところで見る用途には、バックライトシステム又はフロント・パイロット・ライト・システム（front pilot light system）を使用することができる。バックライトシステムを備えた半透過型ＥＰＤは、外見的な理由と光の処理の理由から、通常フロント・パイロット・ライトを備えた反射型ＥＰＤより好ましい。しかし、常套のＥＰＤセルの光を散乱する粒子の存在は、バックライトシステムの効率を著しく低下させる。従って、明と暗の両方の環境において、高いコントラスト比（contrast ratio）を、常套のＥＰＤについて達成することは困難である。
【０００５】
バックライト、カラーフィルター及び二つの透明電極を有する基材が使用されている透過型ＥＰＤが、US Patent No. 6,184,856 に記載されている。電気泳動セルは、ライトバルブとして働く。集まった状態では、粒子は、セルの水平な領域の被覆を最小にし、バックライトがセルを通ることを可能にするように配置される。乱れた状態では、画素（又はピクセル）の水平領域を被覆し、バックライトを散乱し又は吸収するように配置される。しかし、このデバイスで使用されるバックライトとカラーフィルターは、多くの電力を消費し、従って、例えば、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント又は携帯情報端末）及びｅ−ブック（e-book）等の携帯用デバイス（又はハンドヘルドデバイス）について好ましくない。
【０００６】
別の画素又はセル構造のＥＰＤ、例えば、パーティション−タイプ（partition-type）のＥＰＤ（M.A. Hopper and V. Novotny, IEEE Trans. Electr. Dev., 26(8): 1148-1152 (1979)）とマイクロカプセル化されたＥＰＤ（US Patent Nos. 5,961,804 and 5,930,026）が、先に報告されている。しかし、両方とも、下記に記載するように、それら自身の問題を有する。
【０００７】
パーティション−タイプのＥＰＤでは、例えば沈降（又は堆積）等の好ましくない粒子の運動を防止するため空間をより小さなセルに分割するために、二つの電極間にパーティション（又は仕切り）がある。パーティションを形成すること、ディスプレイを電気泳動流体で満たすこと、流体をディスプレイに封ずること及び異なる色の流体を互いに分離した状態に保つこと等の困難が有る。
【０００８】
マイクロカプセル化ＥＰＤは、誘電溶媒と視覚的に対照をなす帯電したピグメント粒子のディスパージョン（又は分散体：dispersion）と誘電流体を含む電気泳動組成物をその中に各々が有するマイクロカプセルの実質的に二次元的な配置を有する。マイクロカプセルは、典型的には水溶液中で製造し、有効なコントラスト比を達成するために、それらの平均粒子径は、相当大きい（５０〜１５０ミクロン）。大きなマイクロカプセルのために、二つの対抗する電極間に大きなギャップが必要なので、大きなマイクロカプセルサイズは、低い引っ掻き耐性と所定の電圧について遅い応答時間をもたらす。水溶液で製造されたマイクロカプセルの親水性の殻（又はシェル）は、典型的には高い湿度と温度条件に敏感であるという結果ももたらす。これらの欠点を防止するために、大量のポリマーマトリックス中にマイクロカプセルを埋め込むと、マトリックスの使用により、より遅い応答時間及び／又はより低いコントラスト比という結果を生ずる。スイッチング速度を向上するために、電荷制御剤（charge-controlling agent：ＣＣＡ）が、しばしばこのタイプのＥＰＤに必要である。しかし、水溶液中でのマイクロカプセル化方法は、使用することができるＣＣＡのタイプについて制限を課す。マイクロカプセルシステムを有することによる他の欠点には、カラー用途について、解像度が低いこととアドレス可能度（addressability）が低いことが含まれる。
【０００９】
改良されたＥＰＤ技術が、同時継続出願の、２０００年３月３日出願の US Serial Number 09/518,488 （２００１年９月１３日発行の WO 01/67170 に対応）、２００１年１月１１日に出願の US Serial Number 09/759,212 （WO 02/56097 に対応）、２０００年６月２８日出願の US Serial Number 09/606,654 （WO 02/01281 に対応）及び２００１年２月１５日出願の US Serial Number 09/784,972 （WO 02/65215 に対応）に最近開示された。これらの全ては、引用することで、本明細書に組み込まれる。改良されたＥＰＤは、十分に規定された形状、寸法及びアスペクト比のマイクロカップ（microcup）から形成され、誘電溶媒内に分散された帯電したピグメント粒子で満たされた、分離されたセルを含んで成る。充填されたセルは、好ましくは熱硬化性又は熱可塑性前駆体を含んで成る組成物から形成された、ポリマーシール層で各々封じられる。
【００１０】
マイクロカップ（microcup）構造により、フォーマットを可撓性にすることができ、ＥＰＤについて効率的なロールからロールへの連続製造方法を有効なものとする。ディスプレイは、例えば、ＩＴＯ／ＰＥＴ等の導電性フィルムの連続ウェブ上に製造することができ、例えば、（１）ＩＴＯ／ＰＥＴフィルムに放射線硬化性組成物をコーティングすること、（２）マイクロエンボス（microembossing）又はホトリソグラフ（もしくは写真平板：photolithographic）法によってマイクロカップ構造を作ること、（３）マイクロカップを電気泳動流体で満たし、マイクロカップを封ずること、（４）封じたマイクロカップを他の導電性フィルムでラミネートすること及び（５）アセンブルするための所望のサイズ又はフォーマットにディスプレイをスライスしカットすることによって製造できる。
【００１１】
このＥＰＤ設計の一の長所は、マイクロカップ壁は、事実上、上と下の基材を一定の距離に保つ作りつけのスペーサーとなることである。このタイプのディスプレイの機械的特性と構造の完全性は、スペーサー粒子を用いることにより製造されるものを含むいずれの従来技術のディスプレイより、極めて優れる。更に、ディスプレイが曲がり、巻かれ又は例えばタッチスクリーン用途からの加圧圧力下の場合に、マイクロカップを有するディスプレイは、信頼できるディスプレイ性能とともに好ましい機械的特性を有する。マイクロカップ技術の使用も、ディスプレイパネルのサイズを制限し予め定め、所定の領域の内側にディスプレイ流体を閉じこめるエッジシール接着剤の必要性も除去する。エッジシール接着法によって製造された常套のディスプレイの中のディスプレイ流体は、ディスプレイがいずれかの方法で切断された場合、又はディスプレイに穴が開けられた場合、完全に漏れ出るだろう。損傷したディスプレイは、もはや機能しないだろう。一方、マイクロカップ技術によって製造されたディスプレイ内のディスプレイ流体は、各々のセルに封じられ、分離されている。マイクロカップディスプレイは、能動的（又はアクティブ）領域のディスプレイ流体の損失によるディスプレイ性能を損傷するリスクなく、ほとんどいずれもの寸法に切断することができる。言い換えれば、マイクロカップ構造は、フォーマット可撓性ディスプレイ製造方法を可能にし、その方法は、いずれかの所望のサイズに切ることができる大きなシート状のフォーマットに、ディスプレイの連続的生産品を産する。例えば、色やスイッチング速度等の異なる特定の特性を有する流体で、セルを満たす場合、分離したマイクロカップ又はセル構造は、特に重要である。マイクロカップ構造を用いることなく、オペレーションの間に隣接する領域の流体が混ざること又はクロストーク（cross-talk）を受けることを防止することは極めて困難である。
【００１２】
暗い環境で見る用途については、マイクロカップ構造により、バックライトがマイクロカップ壁を通って見る人に達することが効率的に可能となる。常套のＥＰＤと相違して、低照度バックライトでさえ、暗所で、マイクロカップ技術に基づく半透過型ＥＰＤを見るために、ユーザーには十分である。染色した又は着色したマイクロカップ壁は、コントラスト比を向上し、マイクロカップＥＰＤを通るバックライトの強度を最適化することができる。そのようなＥＰＤの電力消費を更に減少させるために、バックライト強度を調節する光電セルセンサーも使用してよい。
【００１３】
マイクロカップＥＰＤは、常套のアップ／ダウン・スイッチング・モード、イン−プレイン・スイッチング・モード又はデュアル・スイッチング・モードを有してよい。常套のアップ／ダウン・スイッチング・モード又はデュアル・スイッチング・モードを有するディスプレイにおいて、上の透明電極プレート、下の電極プレート及び二つの電極プレート間に閉じこめられた複数の分離されたセルが有る。イン−プレイン・スイッチング・モードを有するディスプレイにおいて、上の透明絶縁体層と下の電極プレートとの間にセルが挟まれて（又はサンドイッチされて）いる。
【００１４】
全てのタイプのＥＰＤについて、ディスプレイの個々のセル内に含まれるディスパージョンは、疑うことなくデバイスの最も重大な部分の一つである。上述したように、ディスパージョンは、一般的に、誘電溶媒中に分散したピグメント粒子を含んで成る。ディスパージョン組成物によって、デバイスの寿命、コントラスト比、スイッチング速度、応答波形及びバイスタビリティー（又は双安定性：bistability）が、ほとんど決まる。理想的なディスパージョンでは、ピグメント粒子は、分離した状態にあり、全ての操作条件下で塊にならない。更に、ディスパージョン中の全ての成分は、化学的に安定であって、互いに相性がよく（又は相溶性で：compatible）なければならないのみならず、例えば電極及びシーリング材料等のＥＰＤに存する他の材料とも相性がよくなければならない。
【００１５】
ディスパージョンのピグメント粒子は、本来の電荷を示してよいし、誘電溶媒に分散したときに電荷を獲得してもよいし、又は電荷制御剤（ＣＣＡ）を用いて電荷を帯びてもよい。例えば、アルカン及びアルキルベンゼン等の炭化水素溶媒を有するディスパージョンにＣＣＡを使用することは、従来技術に既知である。非水系液体中で粒子を電気的に帯電させるメカニズムは、Fowkes 他による ACS Symp. #200, "Colloids and Surfaces in Reprographic Technologies", pp. 307 (1982) 及び Schmidt 他による "Liquid Toner Technology", Chapter 6 in "Handbook of Imaging Materials", (1991) に該説されている。炭化水素溶媒に分散した粒子は、界面活性剤又はＣＣＡの添加によって帯電させることができる。粒子とイオン性界面活性剤ミセルとの間の酸−塩基化学が、粒子の帯電をもたらすと考えられている。負に帯電した粒子の生成は、粒子からミセルにプロトン又はカチオン交換することで高められ、正に帯電した粒子の生成は、ミセルから粒子へプロトン又はカチオン交換することで高められる。ゼータ電位の大きさは、酸塩基の相互作用が強くなるにつれて増加し、溶媒の誘電率を相加するにつれて、減少する。酸塩基相互作用が強い場合、１００ｍＶを超えるゼータ電位を有する拡散二重層が示されている。炭化水素誘電溶媒について典型的なＣＣＡの例には、金属ジアルキルスルホコハク酸、金属ペトロネート（petronate）、金属ジアルキルナフタレンスルホン酸、金属アルキルサリチル酸、金属アルキルアリールスルホン酸、金属ステアリン酸、３Ｍ社製のパーフルオロ（又は完全フッ素化）界面活性剤 Fluorad（登録商標）、長鎖メタクリレート又はアルファオレフィンと酸性又は塩基性コモノマーとのコポリマー、ポリブチレンスクシンイミド、大豆レシチン、Ｎ−ビニルピロリドンコポリマー及び類似体等が含まれる。
【００１６】
ＥＰＤ用途、特に、誘電溶媒として炭化水素を用いるＥＰＤ用途のための分散剤又はＣＣＡとして、Ｃ８より長い鎖を有する高度にフッ素化されたポリマーが、US Patent No. 4,285,801 (1981) に開示されている。ポリマーは、高度にフッ素化された長鎖アルキル又はアルキルアリールカルボン酸、スルホン酸、及びリン酸、それらのエステル及び金属塩、高度にフッ素化された長鎖アルキル及びアルキルアリールアルコール、長鎖アルキル又はアルキルアリールアルコールとエチレングリコール又はプロピレングリコールとの高度にフッ素化されたＡ−Ｂブロックコポリマー、高度にフッ素化されたポリ（アルキルメタクリレート）及びそれらのコポリマーを含む。
【００１７】
高い比重を有するハロゲン化された溶媒が、ＥＰＤ用途、特に帯電した白色にする又は着色する粒子として、例えばＴｉＯ２等の無機ピグメントを含むＥＰＤ用途に広く使用されている。高い比重を有するハロゲン化された溶媒は、溶媒中のピグメント粒子の沈降速度を低下させることに極めて有用である。フッ素化された溶媒は、化学的に安定で環境に優しいので、最も好ましいものの中にある。しかし、炭化水素溶媒に使用するために適する多くのＣＣＡ及び分散剤は、フッ素化された溶媒、特に高沸点の完全にフッ素化（パーフルオロ化：perfluorinated）された溶媒中で分散するために有効ではない。これは、これらの溶媒中で、ＣＣＡの電荷の分離又溶解性が乏しいことによるであろう。結果的に、完全にフッ素化された溶媒に、ピグメント粒子を分散させることは極めて困難である。従って、完全にフッ素化された誘電溶媒に基づくＥＰＤは、典型的には、乏しい安定性及びスイッチング性能を示す。
【００１８】
フッ素化された溶媒に基づくＥＰＤの安定性とディスプレイ性能を改良するために、２２．５〜４４．２５重量％の炭化水素溶媒、５４．４２〜７５．２０重量％の少なくとも一の塩素を含まないフッ素化された溶媒及び０．１〜１．５重量％のフルオロ界面活性剤を含んで成る電気泳動流体が、US 5,573,711 (1996) に教示されている。例えば、フェニルキシリルエタン、フェニルオクタン、デカヒドロナフタレン又はキシレン等の炭化水素溶媒が存することがクレームされており、より良好なディスプレイ性能を与えるより強い溶媒系が得られている。しかし、炭化水素溶媒は、溶媒の比重を低下させ、その結果、ピグメント粒子の沈降速度を増加させるので、特に、比重が高いピグメント、例えば、ＴｉＯ２を用いる場合、いずれかの相当量の炭化水素溶媒を使用することは、好ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従って、誘電溶媒、ＣＣＡ及び粒子系の選択について改良された設計から生ずる向上した性能を有するＥＰＤのニーズが、更にある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
発明の要約
本発明は、分散媒体としてフッ素化された溶媒又は溶媒混合物を使用する新規な電気泳動ディスパージョンに向けられている。より特には、本発明の第一の要旨は、連続相としてフッ素化された溶媒又は溶媒混合物、分散相として帯電したピグメント粒子、特にポリマーコートされた又はマイクロカプセル化されたピグメント粒子を含んで成る電気泳動ディスパージョン（又は分散体）に関し、
ピグメント粒子又はピグメント含有粒子の電荷は、
（ｉ）連続相内の可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー、及び分散相内の電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー；又は
（ｉｉ）連続相内の可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、及び分散相内の電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー
を含んで成るＣＣＡシステムによって主に供給される。
【００２１】
分散相内の、電子供与性もしくはプロトン受容性又は電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、粒子の表面上に存在してよい。
【００２２】
本発明の第二の要旨は、
（ａ）少なくとも片方が透明である上（又はトップ）層と下（又はボトム）層、
（ｂ）二つの層に挟まれて（又はサンドイッチされて）いるセルのアレイ
を含んで成るＥＰＤに関し、
セルは、連続相としてフッ素化された溶媒又は溶媒混合物、分散相として電荷を帯びたピグメント粒子又はピグメント含有粒子を含んで成る電気泳動ディスパージョンで満たされており、
ピグメント粒子又はピグメント含有粒子の電荷は、
（ｉ）連続相内の可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー、及び分散相に電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー；又は
（ｉｉ）連続相内の可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、及び分散相に電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー
によって、主に供給される。
【００２３】
本発明のこの要旨において、分散相の、電子供与性もしくはプロトン受容性又は電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーも、粒子の表面上に存在してよい。
【００２４】
ＥＰＤは、常套のアップ／ダウン・スイッチング・モード、イン−プレイン・スイッチング・モード又はデュアル・スイッチング・モードを有してよい。
【００２５】
常套のアップ／ダウン・スイッチング・モード又はデュアル・スイッチング・モードを有するＥＰＤでは、上層と下層の両者が電極プレートである。イン−プレイン・スイッチング・モードを有するＥＰＤでは、片方の層が電極プレートであり、他方の層は、絶縁体層である。
【００２６】
本発明のＣＣＡ系（又はＣＣＡシステム）は、種々の方法で電気泳動ディスパージョン内に組み込むことができる。例えば、（ｉ）のプロトン受容体をピグメント粒子に適用してよいし、又はマイクロカプセル化の前に分散相（内相又は内部に存する相）内に加えてよいし、（ｉ）の可溶性のフッ素化されたプロトン供与体を連続相内に加えてもよい。同様に、（ｉｉ）のプロトン供与体をピグメント粒子に適用してよいし、又はマイクロカプセル化の前に分散相（内相）内に加えてよく、（ｉｉ）の可溶性のフッ素化されたプロトン受容体を連続相内に加えてもよい。
【００２７】
本発明のＣＣＡ系について他の別の方法は、同一分子内に必要な供与体／受容体成分が存在する結果として生ずる。例えば、分子の一部が、可溶性のフッ素化された供与体／受容体に相当することができ、及び可溶性のフッ素化された供与体／受容体として機能でき、他の部分は、相補的な不溶性の受容体／供与体に相当することができ、及び相補的な不溶性の受容体／供与体として機能できる。同一のＣＣＡ分子内に可溶性のフッ素化された供与体／受容体及び相補的な不溶性の受容体／供与体の両方が存在することによって、粒子上にＣＣＡの強い吸着及び高い表面活性を生ずる。
【００２８】
二種の薬品、即ち、（ｉ）のプロトン受容体と可溶性のフッ素化されたプロトン供与体、又は（ｉｉ）のプロトン供与体と可溶性のフッ素化されたプロトン受容体、の各々は、ディスパージョン中のピグメント含有微粒子又はマイクロカプセルに基づいて、０．０５〜３０重量％の量で、好ましくは０．５〜１５重量％の量で存在してよい。
【００２９】
たとえ高い固形分含有量であって及び広い範囲の印加電圧下においても、電気泳動ディスパージョンが、高い隠蔽力又は光散乱効率、高い分散安定性、低い沈降速度又はクリーミング（creaming）及び高い電気泳動移動性を達成するために、ピグメント粒子を、低比重のポリマーマトリックスでコートし又はマイクロカプセル化してよい。ピグメント含有マイクロカプセル又は微粒子の密度は、ＥＰＤに使用する誘電溶媒のものと釣り合わせることができる。
【００３０】
ピグメント粒子のマイクロカプセル化は、化学的に又は物理的に行うことができる。典型的なマイクロカプセル化の方法は、界面重合、現場重合、相分離、コアセルベーション（coacervation）、静電塗装（又は静電コーティング）、噴霧乾燥、流動床コーティング（fluidized bed coating）及び溶媒蒸発を含む。種々のマイクロカプセル化の方法が、A. Kondo による "Microcapsule Processing and Technology" (Marcel Dekker, 1979) に概説されている。
【００３１】
本発明の第三の要旨は、反応性ＣＣＡを用いて、ピグメント含有マイクロカプセル又は微粒子の帯電した殻（又はシェル）の部分を形成する、新規なマイクロカプセル化の方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
発明の詳細な説明
本明細書において、他に定義されていない場合、全ての技術用語は、当業者によってそれらが通常用いられ理解されるような、それらの常套の定義に基づいて、使用される。使用した材料を特定するために、商品名を使用し、それらの入手先も示した。「粒子」という用語は、その中に分散するピグメント粒子を有するマイクロカプセル及び微粒子を含む全ての粒子状材料を広くカバーするものとして理解するべきである。
【００３３】
本発明の新規な電気泳動ディスパージョンは、連続相としての、フッ素化された、特に完全にフッ素化された溶媒、及び分散相としての、電荷を帯びた（又は帯電した）ピグメント粒子を含んで成り、
ピグメント粒子の電荷は、
（ｉ）連続相内の、可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー、及び分散相内の、電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー；又は
連続相内の、可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、及び分散相内の、電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー
を含んで成るＣＣＡ系によって主に供給される。
【００３４】
分散相内の、電子供与性もしくはプロトン受容性又は電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、粒子の表面にあってよい。
【００３５】
Ｉ．本発明の電気泳動ディスパージョン
Ａ．ディスパージョン用に適する溶媒
適する溶媒は、低蒸気圧、低粘度及び約１．７〜約３０、好ましくは約１．７〜約５の範囲の誘電率を一般的に有する。適するフッ素化された溶媒の例には、例えば、パーフルオロアルカン又はパーフルオロシクロアルカン（例えばパーフルオロデカリン）、パーフルオロアリールアルカン（例えばパーフルオロトルエン又はパーフルオロキシレン）、パーフルオロ−ｔｅｒｔ−アミン、ガルデン／フォンブリン（Galden/Fomblin）から提供のもの及びパーフルオロポリエーテルＨＴシリーズ等のパーフルオロポリエーテル、及びアウジモント（Ausimont）から市販のハイドロフルオロポリエーテル（ＺＴシリーズ）、３Ｍ社（セントポール、ミネソタ州）（3M Company, St. Paul, MN）から市販のＰＦ−５０６０又はＰＦ−５０６０ＤＬ（パーフルオロヘキサン）、ＦＣ−４３（ヘプタコサフルオロトリブチルアミン）、ＦＣ−７０（パーフルオロトリ−ｎ−ペンチルアミン）、ＴＣＩアメリカ（ポートランド、オレゴン州）（TCI America, Portland, Oregon）から市販のポリ（パーフルオロプロピレンオキサイド）等の低分子量（好ましくは５０，０００より小さい、より好ましくは２０，０００より小さい）ポリマー又はオリゴマー、ハロカーボン・プロダクト社（Halocarbon Product Corp.）（リバーエッジ、ニュージャージー州）（River Edge, NJ）から市販のハロカーボン・オイル（Halocarbon Oil）等のポリ（クロロトリフルオロエチレン）、デュポンから市販のクライトックス（Krytox）（登録商標）K-fluid （トリフルオロホモポリマー）及びダイキン工業から市販のデムナム潤滑油等が含まれるが、これらに制限されるものではない。アウジモントＨＴ−１７０、ＨＴ−２００、ＨＴ−２３０、ＺＴ−１８０及びデュポントリフルオロ（トリフルオロメチル）オキシランホモポリマー（例えばＫ−６及びＫ−７流体）が有用である。
【００３６】
Ｂ．ピグメント（顔料、色素又は染料）粒子
帯電したピグメント粒子は、粒子が分散するフッ素化された溶媒と、視覚的に対照をなす。一次（又は主）ピグメント粒子は、有機又は無機ピグメントであり、例えば、ＴｉＯ２、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアリリド・イエロー（diarylide yellow）、ジアリリドＡＡＯＴイエロー、及びキナクリドン、アゾ、ローダミン、ペリレン・ピグメント・シリーズ（perylene pigment series）（サン・ケミカル（Sun Chemical）から市販）、関東化学から市販のハンザイエローＧ粒子（Hansa yellow G particles）及びフィッシャー（Fisher）から市販のカーボン・ランプブラック（Carbon Lampblack）である。ピグメント粒子は、すりつぶす（又はグラインディング：grinding）、粉にする（又はミリング：milling）、摩滅する（又はアトリーティング：attriting）、マイクロフルイダイジング（又は微少流動化する：microfluidizing）及び超音波技術を含むいずれかの既知の方法を用いて、製造してよい。例えば、微粉末の形態のピグメント粒子を懸濁溶媒に加え、得られた混合物を数時間ボールミルにかけ又はアトリート（attrite）して、高度に塊となった乾燥ピグメント粉末を一次（又は主）粒子に粉砕する。ピグメント粒子の粒子サイズは、０．０１〜１０ミクロンの範囲に、好ましくは０．０５〜３ミクロンの範囲にあってよい。これらの粒子は、許容できる光学特性を有するべきであり、誘電溶媒によってふくれ又は軟化するべきでなく、化学的に安定であるべきである。得られたディスパージョンは、通常の操作条件下、沈降、クリーミング又は凝集についても安定であるべきである。
【００３７】
Ｃ．マイクロカプセル化ピグメント粒子
たとえ高い固形分含有量を有し及び広い印加電圧下においても、電気泳動ディスパージョンが、高い隠蔽力又は光散乱効率、高い分散安定性、低い沈降速度又はクリーミング及び高い電気泳動移動性を達成するために、ピグメント粒子を、低比重のポリマーマトリックスでコートし又はマイクロカプセル化してよい。ピグメント粒子のマイクロカプセル化は、化学的に又は物理的に達成してよい。典型的なマイクロカプセル化方法には、界面重合／架橋、現場重合／架橋、相分離、単純な又は複雑なコアセルベーション、静電コーティング（又は塗装）、噴霧乾燥、流動床コーティング及び溶媒蒸発が含まれる。
【００３８】
本発明の一の態様は、ピグメント含有マイクロカプセル又は微粒子の帯電し、架橋した殻（又はシェル）の部分を形成するために、反応性ＣＣＡを用いる界面重合を伴う新規なマイクロカプセル化の方法である。マイクロカプセル化方法は、まず、例えばＴｉＯ２等の一次（又は主）ピグメント粒子、反応性モノマー又はオリゴマー及び場合により揮発性有機溶媒等の希釈液を含んで成る内相ディスパージョン（internal phase dispersion）を製造することを伴う。内相は、内相中の一次ピグメント粒子の分散を容易にする分散剤も有してよく、それは、常套の分散装置又はミリング装置、例えば、ホモジナイザー、ソニケーター（又は超音波処理機：sonicator）、コロイドミル（colloidal mill）、高せん断ミキサー等によって達成される。
【００３９】
本発明の界面重合／架橋に適する反応性モノマーは、多官能価イソシアネート、チオイソシアネート、エポキサイド、酸クロライド、クロロホルメート（chloroformate）、アルコキシシラン、無水物、アルコール、チオール、アミン及びそれらの予備的縮合物（又はプレコンデンセート：precondensate）を含む。一の態様において、反応性モノマーは、多官能価アミン（一級又は二級）、チオール、イソシアネート、チオイソシアネート、エポキサイド及びそれらの予備的縮合物であってよい。反応性モノマー又はオリゴマーは、一次ピグメント粒子を基準として、５〜３００重量％、好ましくは５０〜１５０重量％、より好ましくは８０〜１２０重量％の量で存在してよい。
【００４０】
得られた内相ピグメントディスパージョンを、その後、フッ素化された溶媒中に保護コロイド及び反応性ＣＣＡを含んで成る連続相内で乳化する（又はエマルジョンにする）。反応性ＣＣＡを、フッ素化された溶媒中で保護コロイドによって予め乳化してよい。
【００４１】
この系（又はシステム）において、反応性ＣＣＡ（即ち、少なくとも一の反応性部分を有する、電子受容体もしくはプロトン供与体、又は電子供与体もしくはプロトン受容体）を、内相ディスパージョンに直接加えてよく、可溶性のフッ素化された反応性ＣＣＡ（即ち、少なくとも一の反応性部分を有する、可溶性のフッ素化された電子供与体もしくはプロトン受容体、又は可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与体）を連続相に加えてもよい。別法では、反応性ＣＣＡと可溶性のフッ素化された反応性ＣＣＡを一緒に連続相に加えてもよく、この場合、反応性ＣＣＡは、溶媒を介して、マイクロカプセルの表面に拡散する。
【００４２】
他の態様において、フッ素化された供与体／受容体部分及び相補的な受容体／供与体部分を同一分子中に有するＣＣＡを、用いることができる。これらの界面活性ＣＣＡにおいて、フッ素化された供与体／受容体部分は、連続相と相溶し、相補的な受容体／供与体部分は、連続相と相溶しない。界面重合／架橋について反応性の官能基は、連続相と相溶しない部分に、付してよい。
【００４３】
更に他の態様において、反応性ＣＣＡは、粒子と結合後、ＥＰＤの貯蔵寿命と分散安定性を向上する反応性ディスパージョン安定剤、又は保護コロイドである。
【００４４】
反応性ＣＣＡは、内相内で反応性モノマー又はオリゴマーと反応する少なくとも一の官能基を有してよい。内相の反応性モノマー又はオリゴマーとＣＣＡの反応性官能基との間の界面反応の結果として、硬い殻（又はシェル）が、内の分散相の周囲に生成する。保護コロイド又は分散剤を、連続相に加えて、分散安定性を向上し、マイクロカプセルの粒子サイズ及び粒子サイズ分布を制御してよい。保護コロイドは、内相内の官能性モノマー又はオリゴマーと反応して、架橋した殻を形成し得る反応性官能基を含んでよい。
【００４５】
適する保護コロイドの例には、アミノ−又はヒドロキシ−官能化され、フッ素化された、特に完全にフッ素化された、ポリマー又はオリゴマー、パーフルオロ炭化水素又はパーフルオロポリエーテルから誘導されたポリマー又はオリゴマー（デュポン及びアウジモントから市販）が含まれる。例えば、本願の例７の式１として例示したもの等のポリフルオロエーテルアミンが有用である。適するポリフルオロエーテルアミンは、３００〜５０，０００、好ましくは５００〜１５，０００の範囲の分子量を有してよい。通常、少なくとも一のエステル基で置換されたポリフルオロエーテルを多官能価アミンと反応させることで、穏やかな条件下で、それらを製造することができる。
【００４６】
得られたピグメントマイクロカプセルは、内相内の現場重合／架橋又は溶媒の蒸発によって、更に硬化してよい。内相内の現場重合／架橋反応に適するモノマー又はオリゴマーには、例えば、ビニル、アクリレート、メタクリレート、スチレン、アリル、ビニルエーテル及びそれらの多官能性誘導体等のラジカル又はイオン重合のモノマー、及び例えば、ポリオール、ポリチオール、無水物、ポリアミン、イソシアネート、チオイソシアネート及びエポキサイド等の縮合重合のモノマーが含まれる。
【００４７】
マイクロカプセル化されたピグメント粒子のサイズは、０．１〜１０ミクロン、好ましくは０．３〜３ミクロンの範囲にあってよい。
【００４８】
Ｄ．本発明の電荷制御系
ピグメント粒子又はマイクロカプセルは、ＣＣＡ系を用いて、チャージされる（又は帯電させられる）。特に、粒子の電荷は、
（ｉ）連続相内の、可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー、及び分散相内の、電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー；又は
連続相内の、可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、及び分散相内の、電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー
によって供給される。
【００４９】
分散相内の、電子供与性もしくはプロトン受容性又は電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、粒子表面に存してよい。
【００５０】
分散相内の又は粒子表面上の、電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー
分散相内の又は粒子表面上の、電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーに適する例には、アルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルカルボン酸及びそれらの塩、アルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルスルホン酸及びそれらの塩、テトラ−アルキルアンモニウム及び他のアルキルアリールアンモニウム塩、ピリジウム塩及びそれらのアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキル誘導体、スルホンアミド、パーフルオロアミド、アルコール、フェノール、サリチル酸及びそれらの塩、アクリル酸、スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、イタコン酸、マレイン酸、ハイドロゲンヘキサフルオロホスフェート、ハイドロゲンヘキサフルオロアンチモネート（hexafluoroantimonate）、ハイドロゲンテトラフルオロボレート（tetrafluoroborate）、ハイドロゲンヘキサフルオロアルゼネート（hexafluoroarsenate）（Ｖ）及び類似体が含まれる。アルキル、アルキルアリール、アリールアルキル及び又はアリール基は、３０までの炭素原子を有してよい。例えば、スズ、亜鉛、マグネシウム、銅、アルミニウム、コバルト、クロム、チタン、ジルコニウム等の電子欠乏性金属基を含有する有機金属化合物又はコンプレックス（又は錯体）及びそれらの誘導体及びポリマーを、使用してもよい。本発明の一の態様において、プロトン化ポリビニルピリジンコポリマー又はそれらの四級塩、例えば、ジルコニウム（テトラアセトアセテート）、ジルコニウムアセトアセトネート及び銅アセトンアセトネート等の銅又はジルコニウム塩を用いてもよい。
【００５１】
連続相内の、可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー
連続相内の、可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーの例には、フッ素化されたアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルカルボン酸、フッ素化されたアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルスルホン酸、フッ素化されたスルホンアミド、フッ素化されたカルボキサミド（carboxamide）、フッ素化されたアルコール、フッ素化されたエーテルアルコール、フッ素化されたフェノール、フッ素化されたサリチル酸、ハイドロゲンヘキサフルオロホスフェート、ハイドロゲンヘキサフルオロアンチモネート、ハイドロゲンテトラフルオロボレート、ハイドロゲンヘキサフルオロアルゼネート（Ｖ）、フッ素化されたピリジウム塩又は四級アンモニウム塩及び類似体が含まれる。例えば、スズ、亜鉛、マグネシウム、銅、アルミニウム、クロム、コバルト、チタン、ジルコニウム等の電子欠乏性金属基を含有するフッ素化された有機金属化合物又はフッ素化されたコンプレックス（又は錯体）及びそれらの誘導体及びポリマーを、使用してもよい。パーフルオロカルボン酸及び塩又はコンプレックスには、デュポンのポリ（ヘキサフルオロプロピレンオキサイド）、カルボン酸（例えば、クライトックス（Krytox）（登録商標）157 FSL、Krytox（登録商標）157 FSM、Krytox（登録商標）157 FSH）、ダイキン工業のデムナムシリーズ、アウジモントのフルオロリンク（Fluorolink）（登録商標）C 及び 7004 及び類似体が含まれる。フッ素化された有機金属化合物には、US Patent No. 3,281,426 (1966) に教示された方法を用いて製造されるようなフッ素化された金属フタロシアニン色素（又は染料）が含まれ、他のフッ素化された金属コンプレックスには、例えば、ヘキサフルオロアセチルアセトンと金属クロライドから製造され得るジルコニウムパーフルオロアセトアセトネート及び銅パーフルオロアセトアセトネートが含まれる。例えば、銅パーフルオロアセトアセトネートは、室温でドライボックス中で、適切な量の銅クロライド、乾燥メタノール及びヘキサフルオロアセチルアセトンを混合し、混合物を反応させることで製造することができる。塩化水素放出速度が遅くなった後、混合物を窒素雰囲気下、１／２時間環流する。その後、濾過し、室温で減圧して昇華することで、無色の結晶性固体として、銅パーフルオロアセトアセトネートを得られる。
【００５２】
フッ素化されたキノリノール金属コンプレックスも有用である。例えば、フッ素化されたキノリノールＡｌコンプレックスを二段階の手順で製造することができる：
【化１】
2005514654.tif 000002
【化２】
2005514654.tif 000003
【００５３】
一の態様において、可溶性のフッ素化された電子受容性もしくはプロトン供与性化合物には、トリフリック・アシッド（又はトリフルオロメタンスルホン酸：triflic acid）、トリフルオロ酢酸、完全にフッ素化された（perfluorinated）アミド、完全にフッ素化されたスルホンアミド、及び例えば Krytox（登録商標）FSL 等の Krytox（登録商標）FS シリーズ、ジルコニウム及び銅テトラ（パーフルオロアセトアセトネート）、フッ素化されたキノリノールＡｌコンプレックス及びフッ素化された金属（例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｚｒ及びＳｉ等）フタロシアニン色素等が含まれる。
【００５４】
分散相内の又は粒子表面上の電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー
電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーの例には、アミン、特にｔｅｒｔ−アミン又はｔｅｒｔ−アニリン、ピリジン、グアニジン、ウレア（又は尿素）、チオウレア（又はチオ尿素）、イミダゾール、テトラアリールボレート及びそれらのアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキル誘導体が含まれる。アルキル、アルキルアリール、アリールアルキル及びアリール基は、炭素原子３０まで有してよい。一の態様において、化合物又はポリマーは、例えば、ポリ（４−ビニルピリジン−コ−スチレン）（もしくは４−ビニルピリジンとスチレンのコポリマー）、ポリ（４−ビニルピリジン−コ−メチルメタクリレート）（もしくは４−ビニルピリジンとメチルメタクリレートのコポリマー）又はポリ（４−ビニルピリジン−コ−ブチルメタクリレート）（もしくは４−ビニルピリジンとブチルメタクリレートのコポリマー）等の、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン又は２−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートもしくはメタクリレートと、スチレン、アルキルアクリレートもしくはアルキルメタクリレート又はアリールアクリレートもしくはメタクリレートとのコポリマーであってよい。
【００５５】
連続相内のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー
連続相内の可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマーの例には、フッ素化されたアミン、特にｔｅｒｔ−アミン又はアニリン、フッ素化されたピリジン、フッ素化されたアルキル又はアリールグアニジン、フッ素化されたウレア、フッ素化されたチオウレア、フッ素化されたテトラアリールボレート、及びそれらの誘導体及びポリマーが含まれる。フッ素化されたアミンは、例えば、多官能価アミンとパーフルオロポリエーテルメチルエステルの予備的縮合物等のパーフルオロポリマーの誘導体であってよい。
【００５６】
供与体／受容体及びフッ素化された受容体／供与体の組み合わせを有する化合物
供与体／受容体及びフッ素化された受容体／供与体の組み合わせを有する化合物の例には、上述のいずれもの化合物及びそれらの誘導体及びポリマーが含まれる。組み合わせは、両性イオンタイプのＣＣＡをもたらし、個々の成分がより少ないより簡単な組成とより向上した性能という長所を有する。この組み合わされたＣＣＡの「可溶性」のフッ素化された部分は、連続相に広がってよく、微粒子の分散安定性を最大にしてよい。組み合わされたＣＣＡの「不溶性」の部分は、分散粒子相の反応物と界面反応するために少なくとも反応性の部分を含んでよい。ＣＣＡは、界面反応によって、微粒子に共有結合で結合するので、ＥＰＤデバイスの微粒子のスイッチング性能と貯蔵安定性は、著しく改良される。このタイプのＣＣＡの例には、例えば、トリス（２−アミノエチル）アミン、ジエチレントリアミン、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］２−プロパノール又はそれらの誘導体とパーフルオロエステルから製造される縮合生成物が含まれる。
【化３】
2005514654.tif 000004
【００５７】
マイクロカプセル化のための反応性電荷制御剤
例えば、ビニル、ジエン、アクリレート又はメタクリレート等の含む不飽和二重結合、一級又は二級アミン、アニリン、ウレア、チオウレア、アルコール、チオール、イソシアネート、チオイソシアネート、イミン、エポキシド、酸無水物、酸クロライド、クロロホルメート及び類似体（但し、これらに制限されるものではない）等の反応性官能基を有するＣＣＡは、界面反応又は現場重合によって、マイクロカプセル化ピグメント粒子の表面に組み込むために有用である。
【００５８】
現場ラジカル重合方法のためのこれらの反応性ＣＣＡの例には、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、スチレンスルホン酸、イタコン酸、マレイン酸、又はそれらの塩及びそれらの誘導体又はコポリマーが含まれる。
【００５９】
界面重合方法のための反応性ＣＣＡの例には、４−アミノメチルピリジン、１−（２−アミノエチル）ピペラジン、１−（３−アミノプロピル）イミダゾール、スルホン化ポリイソシアネート及びそれらの塩が含まれる。
【００６０】
現場縮合重合のための反応性ＣＣＡの例には、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］２−プロパノール、トリス−（２−アミノエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アニリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン及びそれらの誘導体が含まれる。
【００６１】
フッ素化された反応性ＣＣＡは、通常、例えば、ビニル、ジエン、アクリレート又はメタクリレート等の不飽和二重結合、チオール、ヒドロキシ、アミド、一級及び二級アミン又はアニリン、ウレア、チオウレア、イミン、イソシアネート、チオイソシアネート、エポキシド、シラン、クロロホルメート、酸無水物、酸クロライド及び類似物等を含む少なくとも一の反応性官能部分を有する。一の態様において、反応性部分は、アミン、チオール、ヒドロキシ、チオイソシアネート又はイソシアネートであってよい。
【００６２】
本発明のＣＣＡ系は、種々の方法で、電気泳動ディスパージョンに組み込むことができる。例えば、プロトン受容体は、ピグメント粒子に適用してよく又はマイクロカプセル化の前に内相ディスパージョン内に加えてもよい。フッ素化されたプロトン供与体は、フッ素化された連続相内に加えることができる。同様に、プロトン供与体は、ピグメント粒子に適用してよく、又はマイクロカプセル化の前に内相ディスパージョン内に加えてもよい。フッ素化されたプロトン受容体は、フッ素化された連続相内に加えてもよい。
【００６３】
二種の薬品、即ち、（ｉ）のプロトン受容体及びフッ素化されたプロトン供与体又は（ｉｉ）のプロトン供与体及びフッ素化されたプロトン受容体は、ディスパージョン中のピグメント含有微粒子又はマイクロカプセルを基準として、０．０５〜３０重量％、好ましくは０．５〜１５重量％の範囲で、存在してもよい。
【００６４】
Ｅ．コントラスト着色剤
例えば、マイクロカプセル化されるＴｉＯ２粒子等の帯電した一次着色ピグメント粒子に加え、コントラスト着色剤を、本発明のＥＰＤに使用することができる。コントラスト着色剤は、色素、染料又は顔料から形成することができる。一の態様において、非イオン性アゾ及びアントラキノン色素が有用である。有用なピグメントの例には、下記のものが含まれるが、それらに制限されるものではない： オイル・レッドＥＧＮ（Oil Red EGN）、スーダン・レッド（Sudan Red）、スーダン・ブルー（Sudan Blue）、オイル・ブルー（Oil Blue）、マクロレックス・ブルー（Macrolex Blue）、ソルベント・ブルー３５（Solvent Blue 35）、ピラム・スピリット・ブラック（Pylam Spirit Black）及びファスト・スピリット・ブラック（Fast Spirit Black）（ピラム・プロダクツ社（Pylam Products Co.）から市販）、アリゾナ（Arizona）、スーダン・ブラックＢ（Sudan Black B）（アルドリッチから市販）、サーモプラスチック・ブラックＸ−７０（Thermoplastic Black X-70）（ＢＡＳＦから市販）、及びアントラキノン・ブルー（anthraquinone blue）、アントラキノン・イエロー１１４（anthraquinone yellow 114）、アントラキノン・レッド１１１及び１３５（anthoraquinone reds 111 and 135）及びアントラキノン・グリーン２８（anthraquinone green 28）（アルドリッチから市販）。フッ素化された又は完全にフッ素化された誘電溶媒を使用する場合、この場合は完全にフッ素化されたピグメントが特に有用である。コントラスト着色剤が誘電溶媒に不溶性のとき、着色剤のディスパージョンで帯電していないものを使用してよい。粒子サイズは、０．０１〜５ミクロンの範囲、好ましくは０．０５〜２ミクロンの範囲であってよい。コントラスト着色剤粒子が電荷を帯びている場合、帯電した一次着色ピグメント粒子の電荷と反対の電荷を帯びていてもよい。両方のタイプの粒子が同じ電荷を帯びている場合、それらは、異なる電荷密度又は異なる電気泳動の移動性を有するべきである。いずれの場合でも、ＥＰＤで使用される色素、染料又は顔料は、化学的に安定であり、ディスパージョン中の他の成分と相溶性である（又は相性がよい：compatible）ことが必要である。コントラスト着色剤を製造するための色素、染料又は顔料を、誘電溶媒中に予め分散させ、一次着色ピグメントディスパージョンを含有する電気泳動流体に加えてもよい。ブラック／ホワイトＥＰＤのために、ディスパージョンは、黒色化したフッ素化された誘電溶媒中に分散した帯電した二酸化チタン（ＴｉＯ２）の白色粒子を含んで成る。例えば、ピラム・スピリット・ブラック（Pylam Spirit Black）及びファスト・スピリット・ブラック（Fast Spirit Black）（ピラム・プロダクツ社（Pylam Products Co.）から市販）、アリゾナ（Arizona）、スーダン・ブラックＢ（Sudan Black B）（アルドリッチから市販）、サーモプラスチック・ブラックＸ−７０（Thermoplastic Black X-70）（ＢＡＳＦから市販）等の黒色色素又は色素混合物、又はカーボンブラック等の黒色顔料を、溶媒の黒色を発生させるために使用することができる。フッ素化された又はＣｎＦ２ｎ＋１（ｎ＝４〜１２）等の完全にフッ素化された側鎖を導入することによって色素、染料又は顔料を修飾することは、高度にフッ素化された溶媒中でのそれらの溶解性又は分散性を増加するために有用である。減法混色の原色系のために、帯電したＴｉＯ２粒子を、シアン、イエロー又はマゼンタ色のフッ素化された溶媒中に、懸濁してよい。シアン、イエロー又はマゼンタ色は、色素、染料又は顔料を用いることで発生させることができる。追加のカラー系のために、帯電したＴｉＯ２粒子を、色素、染料又は顔料を使用することによって生じさせたレッド、グリーン又はブルー色のフッ素化された溶媒中に懸濁させることができる。多くの用途のために、追加のカラー系を使用することができる。
【００６５】
ＩＩ．本発明の電気泳動ディスプレイ
本発明の電気泳動ディスプレイは、
（ａ）いずれか片方は透明である、上（又はトップ）層及び下（又はボトム）層、
（ｂ）二つの層の間に挟まれた（又はサンドイッチ）されたセルのアレイ
を含んで成り、
セルは、連続相としてのフッ素化された溶媒又は溶媒混合物、分散相としての電荷を帯びたピグメント粒子又はピグメント含有粒子を含んで成る電気泳動ディスパージョンで満たされており、
ピグメント粒子又はピグメント含有粒子の電荷は、
（ｉ）連続相内の、可溶性のフッ素化された電子受容性又はプロトン供与性化合物又はポリマー、及び分散相内の、電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、又は
（ｉｉ）連続相内の、可溶性のフッ素化された電子供与性もしくはプロトン受容性化合物又はポリマー、及び分散相内の電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマー
から、主に供給される。
【００６６】
分散相の、電子供与性もしくはプロトン受容性又は電子受容性もしくはプロトン供与性化合物又はポリマーは、粒子の表面上にあってよい。
【００６７】
ディスプレイは、常套のタイプの電気泳動ディスプレイを含む、当業者に既知のいずれのタイプの電気泳動ディスプレイであってよい。
【００６８】
ディスプレイは、マイクロエンボス（microemboss）又は写真平板（もしくはホトリソグラフィー）技術を伴うマイクロカップ技術を用いて、製造してもよい。この場合、ディスプレイのセルは、十分に規定されたサイズ、形状及びアスペクト比を有し、好ましくはポリマーシール層を用いて個々にシールされている。
【００６９】
ディスプレイのセルは、マイクロカプセル化技術（US Patent Nos. 5,961,804 及び 5,903,026）によって製造してよい。このタイプのディスプレイでは、ディスプレイセルのサイズは、５〜５００ミクロン、好ましくは２５〜２５０ミクロンの範囲にあってよい。マイクロカプセルのセル（cell）の殻（又はシェル）は、モノマーの界面重合／架橋によって形成される。界面カプセル化方法において、分散相又は内相は、誘電溶媒中に分散した本発明のピグメントマイクロカプセル又は微粒子を含んで成る。
【００７０】
ディスプレイは、常套のアップ／ダウン・スイッチング・モード、イン−プレイン・スイッチング・モード又はデュアル・スイッチング・モードを有してよい。
【００７１】
常套のアップ／ダウン・スイッチング・モード又はデュアル・スイッチング・モードを有するディスプレイでは、上層及び下層の両方が、電極プレートであり、その少なくとも片方が透明であり、個々にシールされたセルが二つの電極プレートの間に閉じこめられている。アップ／ダウン・モードは、電荷を帯びたピグメント粒子又はピグメント含有粒子が、垂直（アップ／ダウン）方向に移動することを可能とするが、デュアル・スイッチング・モードは、ピグメント粒子又はピグメント含有粒子が、垂直（アップ／ダウン）方向又は水平（左／右）方向のいずれかに移動することを可能とする。イン−プレイン・スイッチング・モードを有するディスプレイでは、セルは、絶縁体層と電極プレートとの間に、挟まれる。イン−プレイン・スイッチング・モードは、ピグメント粒子又はピグメント含有粒子が水平方向にのみ移動することを可能とする。
【実施例】
【００７２】
下記の実施例は、当業者が、本発明をより明確に理解し、実施することができるように記載した。それらは、本発明の範囲を制限するものではなく、単に本発明を説明するものであり、代表的なものであるとして考えるべきである。
【００７３】
例１（比較例）
１．２５部のアクリル粒子（PA2D、平均粒子径＝直径約２μｍ、フロリダ州ジュピターのエイチ．ダブリュー．サンズ社から市販（H.W. Sands Corp., Jupiter, FL））を、パーフルオロカルボン酸、クライトックス（Krytox）（登録商標）157FSL（ニュージャージー州ディープウォーターのデュポン・パフォーマンス・ルーブリカンツから市販：Dupont Performance lubricants, Deepwater, NJ）０．１重量部及びフッ素化された青色色素 FC-3275（ミネソタ州セントポールの３Ｍ社、スペシャルティー・ケミカルス・ディビジョンから市販：3M, Specialty Chemicals Division, St. Paul, MN）のHT200（ニュージャージー州トロフェアのアウジモントから市販：Ausimont, Thorofare, NJ）中の１％溶液３４．２部を含む溶液中に、室温で１時間、ホモジナイザー（パワージェン（PowerGen）（登録商標）700、フィッシャー・サイエンティフィック（Fischer Scientific））を用いて分散し、その後、４５分間超音波照射（ソニック・ディスメンブレーター（Sonic Dismembrator）（登録商標） 550、フィッシャー・サイエンティフィック：Fischer Scientific）することで分散した。３５ミクロンのＰＥＴフィルム（バージニア州ホープウェルのデュポンから市販：Dupont, Hopewell, VA）をスペーサーとして用いて、二枚のＩＴＯガラス（Part No. CG-401N-S215, ミネソタ州スティルウォーターのデルタ・テクノロジーズ社（Delta Technologies, Limited, Stillwater, MN））の間に、一滴のディスパージョン流体を入れた。デバイスは、１００ボルトで約１Ｈｚのスイッチング速度及び極めて乏しいコントラスト比を示した。
【００７４】
例２
４−ビニルピリジン（９０％）とブチルメタクリレート（１０％）の塩基性コポリマー（ＰＶＰｙＢＭＡ）（アルドリッチ：Aldrich）を用い、メタノール中の５％のそのコポリマー溶液２０部内に、２０部のアクリル粒子を、ホモジナイザー（PowerGen（登録商標）700）を用いて１時間分散させ、次に、４５分間超音波照射（Sonic Dismembrator（登録商標） 550）することによって、アクリル粒子を予めコートしたことを除いて、例１の手順を繰り返した。コートされたアクリル粒子ディスパージョンを噴霧乾燥し、すり鉢を用いて細かくし、パーフルオロカルボン酸、Krytox（登録商標）157FSL（Dupont Performance lubricants, Deepwater, NJ）０．１部及びフッ素化された青色色素 FC-3275（3M, Specialty Chemicals Division, St. Paul, MN）のHT200（Ausimont, Thorofare, NJ）中の１％溶液３４．２部を含む溶液中に、分散させ、例１に記載したように評価した。ディスパージョンは、著しく向上したコントラスト比とともに、１００Ｖで７Ｈｚのスイッチング速度を示した。
【００７５】
例３（比較例）
ポリマーでコートされたＴｉＯ２粒子 TINT-AYD（登録商標）PC9003（直径が０．２〜０．４μｍ、Elementis, Specialties, Colorants and Additives, Jersey City, NJ）５０部を、エタノール５０部に加え、５分間均質化し、その後、１０分間超音波照射した。得られたスラリー（１２部）を、HT-200中にKrytox（登録商標）157FSLを１．２％含む溶液１００部に加え、室温で３０分間均質化した（１０Ｋ速度）。アルコールを８０℃で取り出し、ディスパージョンに更に３０分間超音波照射し、クールター（Coulter） LS 230 粒子サイズ分析機を用いて測定して、直径１．０〜３．０μｍの範囲の微粒子ディスパージョンを得た。青色色素 FC-3275（ディスパージョン基準に０．８％）を上述のディスパージョンに加え、得られた流体を例１に記載したように評価した。１００ボルトで、観察可能なコントラスト比及びスイッチング速度を、検出できなかった。
【００７６】
例４
ＴｉＯ２粒子 TINT-AYD（登録商標）PC9003を、４−ビニルピリジン（９０％）とブチルメタクリレート（１０％）の塩基性コポリマー（ＰＶＰｙＢＭＡ）（アルドリッチ）を用いて、予めコートした以外は、例３の手順を繰り返した。PC9003粒子（５０部）を、エタノール２５部及びメタノール中ＰＶＰｙＢＭＡコポリマーの１０％溶液２５部と混合し、５分間均質化し、その後１０分間超音波照射した。得られたスラリー（１２部）を、HT-200中にKrytox（登録商標）157FSLを１．２％含む溶液１００部に加え、室温で３０分間均質化した（１０Ｋ速度）。アルコールを８０℃で取り出し、ディスパージョンに更に３０分間超音波照射した。青色色素 FC-3275（ディスパージョン基準に０．８％）を上述のディスパージョンに加え、得られた流体を例３に記載したように評価した。許容できるコントラスト比が観察された。スイッチング速度は、１００、２０及び１０ボルトで、各々、１２、２及び約１Ｈｚであった。結果は、表１に示した。
【００７７】
例５
塩基性ポリ（４−ビニルピリジン−コ−ブチルメタクリレート）（ＰＶＰｙＢＭＡ）の濃度を、TINT-AYD（登録商標）PC9003を基準として、５重量％から８重量％に増加したことを除いて、例４の手順を繰り返した。１０より大きなコントラスト比が観察され、１００、２０及び１０ボルトでのスイッチング速度は、各々、２０、３及び１Ｈｚであった。結果は、表１に示した。
【００７８】
例６
ＴｉＯ２粒子TINT-AYD（登録商標）PC9003上に、コポリマーＰＶＰｙＢＭＡを用いる第一コーティング工程において、エタノール及びメタノールをＣＨＣｌ３で置き換えたことを除いて、例４の手順を繰り返した。良好なコントラスト比（＞＝１０）を観察し、スイッチング速度は、１００、２０及び１０ボルトで、各々、１５、２及び約１Ｈｚであった。結果は、表１に示した。
【００７９】
例７
多官能価Ｒｆ−アミンの合成
【化４】
2005514654.tif 000005
Krytox（登録商標）メチルエステル（１７．８ｇ、ＭＷ＝〜１７８０、ａ（重量割合）＝０．９３３（１０繰り返し単位）、デュポン社）を、１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン（アルドリッチ）１２ｇ及びα，α，α−トリフルオロトルエン（アルドリッチ）１．５ｇを含む溶媒混合物中に溶解した。α，α，α−トリフルオロトルエン２５ｇと１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン３０ｇの中にトリス（２−アミノエチル）アミン（アルドリッチ）を７．３ｇ含む溶液に、得られた溶液を２時間かけて、室温で攪拌しながら、一滴ずつ加えた。その後、混合物を更に８時間混合し、反応を完結させた。生成物のＩＲスペクトルは、１７８０ｃｍ−１のメチルエステルのＣ＝Ｏ伸縮の消失と１６９５ｃｍ−１のアミド生成物のＣ＝Ｏ伸縮の発生を明確に示した。溶媒は、ロータリーエバポレーションによって除去し、その後１００℃で４〜６時間かけて、減圧して除去した。その後、粗生成物は、ＰＦＳ２溶媒（低分子量パーフルオロポリエーテル、アウジモント）５０ｍｌ中に溶解し、酢酸エチル２０ｍｌを用いて三回抽出し、その後乾燥して、ＨＴ２００に優秀な溶解性を示す精製した生成物（Ｒｆ−アミン１９００）１７ｇを与えた。
【００８０】
例えば、Ｒｆ−アミン４９００（ａ＝０．９７７、繰り返し単位３０）、２０００（ａ＝０．９３９、繰り返し単位１１）、Ｒｆ−アミン８００（ａ＝０．８４８、繰り返し単位４）及びＲｆ−アミン６５０（ａ＝０．８０７、繰り返し単位３）等の異なる分子量を有する式（Ｉ）の他の多官能価Ｒｆ−アミンも、同じ手順で合成した。Krytox（登録商標）メチルエステルの代わりに、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＯＯＣＨ３（SynQuest Labs, Alachua FI）を用いたことを除いて、Ｒｆ−アミン３５０も、同様の手順で製造した。
【００８１】
例８
ポリマーコートＴｉＯ２粒子 TINT-AYD（登録商標）PC9003の５０部を、ポリアクリル酸（ＰＡＡ、Ｍｗ〜１１０Ｋ、アルドリッチ）５部を含むメタノール５０部に加えて、ＴｉＯ２スラリーを形成した。スラリーを５分間ホモジナイズし、その後室温で１０分間超音波照射した。スラリー（１２部）を、Ｒｆ−アミン２０００（例７）１．２％含むＨＴ２００溶液１００部に加え、室温で３０分間ホモジナイズした（１０Ｋ速度）。アルコールは、８０℃で取り除き、ディスパージョンを更に３０分間超音波照射した。青色色素 FC-3275（ディスパージョン基準に０．８％）を上述のディスパージョンに加え、得られた流体を例１に記載したように評価した。結果は、表１に示した。
【００８２】
例９（比較例）
ポリマーコートＴｉＯ２粒子 TINT-AYD（登録商標）PC9003の５０部を、２５部のエタノール及び、４−ビニルピリジン（９０％）及びブチルメタクリレート（１０％）コポリマー（ＰＶＰｙＢＭＡ）のメタノール中の１０％溶液の２５部と混合して、ＴｉＯ２スラリーを形成した。スラリーを５分間ホモジナイズし、その後１０分間超音波照射した。スラリー（１２部）を、Fluorolink（登録商標）D10（アウジモント）１．２％含むＨＴ２００溶液の１００部に加え、室温で３０分間ホモジナイズして（１０Ｋ速度）、ディスパージョンを得た。メタノール（６ｇ）中、５％ｐ−トルエンスルホン酸の溶液を、ホモジナイズしながらディスパージョンに加えた。アルコールは、８０℃で取り除き、ディスパージョンを更に３０分間超音波照射した。青色色素 FC-3275（ディスパージョン基準に０．８％）を上述のディスパージョンに加え、得られた流体を例１に記載したように評価した。結果は、表１に示した。
【００８３】
例１０（比較例）
ポリマーコートＴｉＯ２粒子 TINT-AYD（登録商標）PC9003の５０部を、ポリアクリル酸（ＰＡＡ、Ｍｗ〜１１０Ｋ、アルドリッチ）５部を含むメタノール５０部に加えて、ＴｉＯ２スラリーを形成した。スラリーを５分間ホモジナイズし、その後１０分間超音波照射した。スラリー（１２部）を、Fluorolink（登録商標）D10（アウジモント）１．２％含むＨＴ２００溶液の１００部に加え、室温で３０分間ホモジナイズして（１０Ｋ速度）、ディスパージョンを形成した。化合物４−（アミノメチル）ピリジン（０．３ｇ）を、ホモジナイズしながらディスパージョンに加えた。アルコールは、８０℃で取り除き、ディスパージョンを更に３０分間超音波照射した。青色色素 FC-3275（ディスパージョン基準に０．８％）に、上述のディスパージョンに加え、得られた流体を例１に記載したように評価した。結果は、表１に示した。
【００８４】
【表１】
2005514654.tif 000006
【００８５】
例１１ａ及び１１ｂ
３．８２ｇのデスモジュール（Desmodur）（登録商標）N3400 脂肪族ポリイソシアネート（バイエル社）と、１．８７ｇの Multranol（登録商標）9175 （バイエル社）を、４．２ｇのＭＥＫ（メチルエチルケトン）に溶解した。得られた溶液に、ＴｉＯ２ R900（デュポン）６．９４ｇを加え、室温で１分間ホモジナイズし；ジブチルスズジラウレート（アルドリッチ）０．０１３ｇを加えて、２分間ホモジナイズし；Ｒｆ−アミン４９００（例７で製造）０．６７ｇを含むＨＴ−２００溶液２６．７０ｇを加えて、しばらく攪拌し；室温で減圧してＭＥＫを除去した。
【００８６】
上述のように製造したスラリーを、ホモジナイザーを用いて、室温でゆっくりと、Ｒｆ−アミン１９００（例７で製造）０．６６ｇ、Krytox(登録商標)157 FSLの１．３ｇ、トリス（２−アミノエチル）アミン（アルドリッチ）０．１５ｇ及び４−（アミノエチル）ピリジン（アルドリッチ）０．４０ｇを含むＨＴ−２００溶液３０ｇ中に乳状化した（又は乳化した）。得られたマイクロカプセルディスパージョンを、攪拌しながら２時間８０℃に加熱し、粒子を後硬化した。
【００８７】
１重量％の完全にフッ素化されたＣｕフタロシアニン色素ＦＣ−３２７５（３Ｍから市販）及び８重量％のＴｉＯ２マイクロカプセルの固体を、ＨＴ２００中に含む（例１１ａ）ＥＰＤ流体及びＨＴ２００とＺＴ１８０の４：１（ｗ／ｗ）混合物中に含む（例１１ｂ）ＥＰＤ流体の二種類のＥＰＤ流体を調製した。３５ミクロンのＰＥＴフィルム（Dupont, Hopewell, VA）をスペーサーとして用いて、二枚のＩＴＯガラスプレート（Part No. CG-401N-S215, Delta Technologies, Limited, Stillwater, MN）の間のＥＰＤセル内でのそれらのスイッチング性能を、表２に示した。
【００８８】
例１２
４−（アミノメチル）−ピリジンを、１−（２−アミノエチル）ピペラジン（アルドリッチから市販）で置き換えたことを除いて、例１１の手順を繰り返した。結果は表２に示した。
【００８９】
例１３
４−（アミノメチル）−ピリジンを、１−（３−アミノプロピル）イミダゾール（アルドリッチから市販）で置き換えたことを除いて、例１１の手順を繰り返した。結果は表２に示した。
【００９０】
例１４（比較例）
ＭＥＫ中のＡＯＴ（ジオクチルスルホスクシネート、ナトリウム塩、アルドリッチから市販）の５％溶液３．４ｇを、例１２で調製したマイクロカプセルディスパージョン５０ｇに加えた。ディスパージョンを８０〜８５℃で１時間加熱し、残留ＭＥＫを減圧して除去した。ＥＰＤ流体は、例１１ａに記載したように調製した。スイッチング性能は、下記表２に示した。
【００９１】
例１５
４．５４ｇのデスモジュール（Desmodur）（登録商標）N3400 脂肪族ポリイソシアネート（バイエルから市販）と、０．７７ｇの １−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］２−プロパノール（アルドリッチ）を、３．７４ｇのＭＥＫに溶解した。得られた溶液に、ＴｉＯ２ R900（デュポン）５．９０ｇを加え、５〜１０℃で２分間ホモジナイズし；ジブチルスズジラウレート（アルドリッチ）０．０１３ｇを加えて、３０秒間５〜１０℃でホモジナイズし；Ｒｆ−アミン４９００（例７で製造）０．４７ｇを含むＨＴ−２００溶液２０ｇを加えて、しばらくホモジナイズした。
【００９２】
上述のように製造したスラリーを、ホモジナイザーを用いて、室温でゆっくりと、Ｒｆ−アミン２０００（例７で製造）０．０９ｇ、Krytox(登録商標)157 FSLの１．４ｇ、トリス（２−アミノエチル）アミン０．４３ｇ及び４−（アミノエチル）ピリジン０．１５ｇを含むＨＴ−２００溶液３６ｇ中に乳化した。得られたマイクロカプセルディスパージョンを、機械的に攪拌しながら３時間８０℃で加熱し、ＭＥＫを除去し、マイクロカプセルを後硬化した。ＥＰＤ流体を例１１ｂに記載したように調製して評価した。結果は表２に示した。
【００９３】
例１６
４．５４ｇのN3400 脂肪族ポリイソシアネート（バイエル社）と、０．７７ｇの １−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］２−プロパノール（アルドリッチ）を、３．７４ｇのＭＥＫに溶解した。得られた溶液に、ＴｉＯ２ R900（デュポン）５．９０ｇを加え、５〜１０℃で２分間ホモジナイズし；ジブチルスズジラウレート（アルドリッチ）０．０１３ｇを加えて、更に５〜１０℃で３０秒間ホモジナイズし；最後にＲｆ−アミン４９００（例７で製造）０．４７ｇを含むＨＴ−２００溶液２０ｇを加えて、しばらくホモジナイズした。
【００９４】
上述のように製造したスラリーを、ホモジナイザーを用いて、室温でゆっくりと、Ｒｆ−アミン３５０（例７で製造）０．９２ｇ、Krytox(登録商標)FS1366の０．５ｇ、１−（２−アミノエチル）ピペラジン０．４８ｇを含むＨＴ−２００溶液３６ｇ中に乳化した。得られたマイクロカプセルディスパージョンを、機械的に攪拌しながら３時間８０℃で加熱し、ＭＥＫを除去し、マイクロカプセルを後硬化した。ＥＰＤ流体を例１５に記載したように調製して評価した。結果は表２に示した。
【００９５】
例１７
４．５４ｇのデスモジュール（Desmodur）（登録商標）N3400 脂肪族ポリイソシアネート（バイエル社）と、０．７７ｇの １−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］２−プロパノール（アルドリッチ）を、３．７４ｇのＭＥＫに溶解した。得られた溶液に、ＴｉＯ２ R900（デュポン）５．９０ｇを加え、５〜１０℃で２分間ホモジナイズし；ジブチルスズジラウレート（アルドリッチ）０．０１３ｇと酢酸エチル中Ｚｒ（ａｃａｃ）４（アルドリッチから市販、ａｃａｃ＝アセチルアセトネート）の５％溶液０．２ｇを加えた。スラリーを更に５〜１０℃で３０秒間ホモジナイズし、その後、Ｒｆ−アミン４９００（例７で製造）０．４７ｇを含むＨＴ−２００溶液２０ｇを加えて、更にしばらくホモジナイズした。
【００９６】
上述のように製造したスラリーを、ホモジナイザーを用いて、室温でゆっくりと、Ｒｆ−アミン３５０（例７で製造）０．９２ｇ、Krytox(登録商標)FS1366の０．５ｇ、１−（２−アミノエチル）ピペラジン０．４８ｇを含むＨＴ−２００溶液３６ｇ中に乳化した。得られたマイクロカプセルディスパージョンを、機械的に攪拌しながら３時間８０℃で加熱し、ＭＥＫを除去し、マイクロカプセルを後硬化した。ＥＰＤ流体を例１５に記載したように調製して評価した。結果は表２に示した。
【００９７】
例１８
３６ｇのＨＴ−２００溶液は、０．３０ｇのジルコニウム（ヘキサフルオロアセトアセテート）［Ｚｒ（ＨＦＡ）４］（ゲレストから市販：Gelest）も含むことを除いて、例１７の手順を繰り返した。
【００９８】
例１９（比較例）
Ｚｒ（ａｃａｃ）４溶液を、ＭＥＫ中の５％ＡＯＴ溶液０．１５ｇで置き換えたことを除いて、例１７の手順を繰り返した。ＥＰＤ流体を例１５に記載したように調製して評価した。結果は表２に示した。
【００９９】
【表２】
2005514654.tif 000007
【０１００】
例２０
Ｔｉ−Ｐｕｒｅ R706（デュポン）粒子６８．８１部（ｗ／ｗ）を、２２．１２部のイソボルニルメタクリレート、７．３７部のドデシルメタクリレート（両方アルドリッチ）及び１．７部の Disperbyk（登録商標）142（BYK Chemie）含む溶液中に、オン／オフ・パルスモード（on/off pulsed mode）を適用して、２５℃で、１５分間、直径１／２インチのフラット／チップ（flat tip）を用いて、超音波処理して（Fishcer Model 550）、分散した。バイアル中の上述のＴｉＯ２スラリー７．５５部に、０．０３部のラジカル開始剤ＡＩＢＮ（VAZO64、デュポンから市販）、０．９６部のデスモジュール（Desmodur）（登録商標）N3400（バイエル）、０．２８部のＳＲ３９９（多官能価アクリレート、Sartomerから市販）、０．２８部のＨＤＯＤＡ（ジアクリレート、ＵＣＢから市販）及び０．１部の４−ビニルピリジン（アルドリッチ）を加えた。得られたＴｉＯ２ディスパージョンを、０．６４部のKrytox（登録商標）157FSL（デュポン社製）及び６０部のガルデン（Galden） HT200（アウジモント）から成る溶液に、３５℃で、７５００ｒｐｍでホモジナイザー（PowerGen（登録商標）700）を用いながら、一滴ずつ加えて、乳化した。１分後、３０部のＨＴ２００及び０．１５部のＲｆ−アミン１９００（例７で製造）をフラスコに一度に加えた。１時間後、フラスコを２０分間アルゴンを用いてパージし、マイクロカプセルスラリーを７５００ｒｐｍで攪拌しながら、アルゴン下、７０℃で８時間保持した。例２０の評価は、上述したように行い、結果は、表３に示した。
【０１０１】
例２１
Ｔｉ−Ｐｕｒｅ R706（デュポン）粒子６４．７６部（ｗ／ｗ）を、例１７に記載したように、２３．８５部のイソボルニルメタクリレート（アルドリッチから市販）、２．１６部のSartomer（登録商標）ＳＲ３９９（Sartomerから市販）、２．９２部のＨＤＯＤＡ（ＵＣＢ）、４．７１部の４−ビニルピリジン（アルドリッチから市販）及び１．６部のDisperbyk（登録商標）142（BYK Chemieから市販）を含む溶液に分散した。バイアル中の上述のＴｉＯ２スラリー２０．５９部に、０．３５部のＡＩＢＮ（VAZO64、デュポン）、５．４７部のデスモジュール（Desmodur）（登録商標）N3400（バイエル）、１．６６部のKrytox（登録商標）157FSL（デュポン）を加えた。得られたＴｉＯ２ディスパージョンを、０．６６部のＲｆ−アミン１９００及び６４部のガルデン（Galden） HT200（アウジモント）を含む溶液に、３５℃で高いせん断下で、２５，０００ｒｐｍでスピンするPowerGen（登録商標）700）を用いながら、一滴ずつ加えて、乳化した。１分後、７部のGalden ＨＴ２００及び０．２８部のトリス（２−アミノエチル）アミンをディスパージョンに加えた。更に４分後、ディスパージョンを反応器からキャップをしていないバイアルに移し、２０分間アルゴンを用いてパージした後、キャップをして、７０℃で、８時間振り混ぜた。例２１の評価は、上述したように行い、結果は、表３に示した。
【０１０２】
【表３】
2005514654.tif 000008
【０１０３】
例２２
１８．２ｇのＴｉＯ２ R900（デュポン）を、１０．９ｇのＭＥＫ、１２．６ｇのN3400脂肪族ポリイソシアネート（バイエル）及び２．０ｇの１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］−２−プロパノール（アルドリッチ）から成る溶液に加えた。得られたスラリーを、５〜１０℃で１分間ホモジナイズし；０．０２ｇのジブチルスズジラウレート（アルドリッチ）を加えて、更にホモジナイズし；最後に５５ｇのＨＴ−２００と１．４ｇのＲｆ−アミン４９００（例７で製造）を含む溶液を加え、室温で更に３分間ホモジナイズした。
【０１０４】
上述のように製造したスラリーを、ゆっくりと１０分以上かけて室温でホモジナイゼーションしながら、９５ｇのＨＴ−２００、１．８ｇのＲｆ−アミン２０００（例７で製造）及びＲｆ−アミン３５０（例７で製造）を含む混合物に加えた。得られたマイクロカプセルディスパージョンは、メカニカルスタラーによって、低せん断下にて３５℃で３０分間、その後８５℃で３時間攪拌を続けて、ＭＥＫを除去し、マイクロカプセルを後硬化した。
【０１０５】
マイクロカプセルディスパージョンは、０．５〜３．５ミクロンの範囲の狭い粒子サイズ分布を示した。マイクロカプセルを、遠心分離により分離し、ＨＴ−２００中に希釈して再分散した。ＩＴＯプレートを５ミクロンポリスチレン層を用いて予めコートしたことを除いて、ＥＰＤ流体を例１１ａのように製造し、評価した。８５Ｖで約２０のコントラスト比及び１０ｍｓｅｃのＴｔｏｔが観察された。ここで、Ｔｔｏｔは、Ｔｏｎ（time on）とＴｏｆｆ（time off）の総和である。性能は、長期間のスイッチングサイクル後でも、満足なものであった。
【０１０６】
例２３
５．９ｇのＴｉＯ２ R900（デュポン）を、３．７７ｇのＭＥＫ、４．５４ｇのN3400脂肪族ポリイソシアネート（バイエル）及び０．７７ｇの１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］−２−プロパノール（アルドリッチ）から成る溶液に加えた。得られたスラリーを、５〜１０℃で１分間ホモジナイズし；０．０１ｇのジブチルスズジラウレート（アルドリッチ）を加えて、更にホモジナイズし；最後に２０ｇのＨＴ−２００と０．４７ｇのＲｆ−アミン４９００（例７で製造）を含む溶液を加え、室温で更に３分間ホモジナイズした。
【０１０７】
上述のように製造したスラリーを、ゆっくりと５分以上かけて室温でホモジナイゼーションしながら、３１ｇのＨＴ−２００、２．２８ｇのＲｆ−アミン６５０（例７で製造）を含む混合物に加えた。得られたマイクロカプセルディスパージョンは、メカニカルスタラーによって、低せん断下にて３５℃で３０分間攪拌し、その後８５℃に加熱してＭＥＫを除去し、３時間内相を後硬化した。
【０１０８】
ディスパージョンは、０．５〜３．５ミクロンの範囲の狭い粒子サイズ分布を示した。マイクロカプセルを、遠心分離により分離し、ＨＴ−２００中に希釈して再分散した。ＩＴＯプレートを５ミクロンポリスチレン層を用いて予めコートしたことを除いて、ＥＰＤ流体を例１１ａのように製造し、評価した。８５Ｖで約２０のコントラスト比及び１０ｍｓｅｃのＴｔｏｔが観察された。性能は、長期間のスイッチングサイクル後でも、満足なものであった。
【０１０９】
新規な電気泳動ディスパージョンは、ディスプレイのスイッチング速度、立ち上がり時間、降下時間（falling time）及びコントラスト比の著しい向上をもたらす。新規な電気泳動ディスパージョンは、長いスイッチングサイクルの後、電極上に粒子の析出がより少なく、極めて良好な分散安定性を示した。
【０１１０】
本発明を、それらの特定の態様を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更を行うことができ、等価なものは、本発明の真の精神と範囲から離れることなく置換することができることを理解するべきである。更に、特定の状況、材料、組成物、方法、方法の工程又は工程を、本発明の目的、精神及び範囲に適用するために、多くの変更を行ってよい。全てのそのような変更は、添付した特許請求の範囲の範囲内にあるように意図される。
【０１１１】
従って、従来技術と同様の広範な添付した特許請求の範囲に記載の範囲によって特定されるべき本発明は、明細書を考慮して、認められるだろう。
【国際調査報告】
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