(57)【要約】【課題】新たな構造を有した粒子が分散した分散液を提供する。また、このような分散液の製造方法、このような分散液を有する電気泳動表示装置および電子機器を提供する。【解決手段】電気泳動粒子３１と、電気泳動粒子３１が分散する分散媒と、を備え、電気泳動粒子３１は、光透過性を有する中空のシェル３３Ａと、シェル３３Ａの内部に収容される複数の色粒子３２と、を含み、シェル３３Ａは、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基３３１と、付着基３３１よりも相対的に分散媒に対する親和性が高く、付着基３３１同士を連結する連結基３３２と、を有する複数の造殻分子３３０Ａを形成材料とする分散液。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動粒子と、前記電気泳動粒子が分散する分散媒と、を備え、
前記電気泳動粒子は、光透過性を有する中空のシェルと、前記シェルの内部に収容される複数の色粒子と、を含み、
前記シェルは、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基よりも相対的に前記分散媒に対する親和性が高く、前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を形成材料とする分散液。
【請求項２】
前記シェルは、前記複数の造殻分子同士が架橋されている請求項１に記載の分散液。
【請求項３】
前記シェルは、前記複数の造殻分子を覆う架橋部を有する請求項１または２に記載の分散液。
【請求項４】
電気泳動粒子と、前記電気泳動粒子が分散する分散媒と、を備え、
前記電気泳動粒子は、光透過性を有する中空のシェルと、前記シェルの内部に収容される複数の色粒子と、を含み、
前記シェルは、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を形成材料とし、前記複数の造殻分子同士が架橋されている分散液。
【請求項５】
電気泳動粒子と、前記電気泳動粒子が分散する分散媒と、を備え、
前記電気泳動粒子は、光透過性を有する中空のシェルと、前記シェルの内部に収容される複数の色粒子と、を含み、
前記シェルは、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を形成材料とし、前記複数の造殻分子を覆う架橋部を有する分散液。
【請求項６】
前記連結基は、前記分散媒における前記電気泳動粒子の分散状態を改質する改質基を側鎖に有する請求項１から５のいずれか１項に記載の分散液。
【請求項７】
前記分散媒が炭化水素系分散媒であり、
前記改質基は、前記炭化水素系分散媒に対して親和性のある炭化水素鎖を含む請求項６に記載の分散液。
【請求項８】
前記分散媒がシリコーンオイルであり、
前記改質基は、前記シリコーンオイルに対して親和性のあるシロキサン鎖を含む請求項６に記載の分散液。
【請求項９】
前記改質基は、帯電性を制御する帯電制御基を含む請求項６から８のいずれか１項に記載の分散液。
【請求項１０】
前記複数の色粒子は、２種以上の色粒子の混合物である請求項１から９のいずれか１項に記載の分散液。
【請求項１１】
２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基よりも相対的に親分散媒性が高く前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を、溶媒に溶解させた溶液を調整する工程と、
複数の色粒子を、前記連結基に対して前記溶媒よりも相対的に親和性が低い分散媒に分散させた分散液を調整する工程と、
前記分散液を前記溶液に添加し、前記分散液の液滴の周囲に前記複数の造殻分子を付着させる工程と、を有する分散液の製造方法。
【請求項１２】
前記複数の造殻分子を付着させる工程の後に、前記造殻分子で形成するシェルを架橋する工程を有する請求項１１に記載の分散液の製造方法。
【請求項１３】
２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基よりも相対的に親分散媒性が高く前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を、溶媒に溶解させた溶液を調整する工程と、
複数の色粒子を分散媒に分散させた分散液を調整する工程と、
前記分散液を前記溶液に添加し、前記分散液の液滴の周囲に前記複数の造殻分子を付着させる工程と、
前記造殻分子で形成するシェルを架橋する工程と、を有する分散液の製造方法。
【請求項１４】
前記造殻分子が架橋基を有し、
前記架橋する工程では、前記架橋基同士を反応させる請求項１２または１３に記載の分散液の製造方法。
【請求項１５】
前記架橋する工程では、架橋分子を添加して反応させる請求項１２から１４のいずれか１項に記載の分散液の製造方法。
【請求項１６】
一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持された電気泳動層と、を備え、
前記電気泳動層が請求項１から１０のいずれか１項に記載の分散液を含む電気泳動表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散液、分散液の製造方法、電気泳動表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気泳動粒子の材料として、無彩色の粒子（白色粒子、黒色粒子）のみならず、着色された粒子を用いることで、カラー表示が可能な電気泳動表示装置の研究開発がなされている。
【０００３】
このような着色された粒子としては、有機材料や無機材料を用いた顔料系粒子や、重合性の染料を形成材料として用いた染料系粒子が知られている。電気泳動粒子として用いる場合、これらの粒子は、分散液中での良好な分散や、駆動電位による帯電などの機能を付与する必要がある。
【０００４】
例えば、粒子表面に重合開始基を化学結合させ、重合開始基を起点としてリビングラジカル重合法を用いて高分子鎖を成長させて、粒子を表面修飾する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、粒子表面に重合開始基を良好に化学結合できるか否かは、粒子表面の官能基の有無や表面状態により左右され、種々の粒子の表面を安定して表面修飾することが困難である。そのため、種々の粒子の帯電性や分散性を安定的に制御することができる技術が求められていた。
【０００７】
なお、着色された粒子における課題として記載したが、同様の課題は無彩色の粒子（白色粒子、黒色粒子）であっても同様の課題が生じうる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、新たな構造を有した粒子が分散した分散液を提供することを目的とする。また、このような分散液の製造方法、このような分散液を有する電気泳動表示装置および電子機器を提供することをあわせて目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、電気泳動粒子と、前記電気泳動粒子が分散する分散媒と、を備え、前記電気泳動粒子は、光透過性を有する中空のシェルと、前記シェルの内部に収容される複数の色粒子と、を含み、前記シェルは、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基よりも相対的に前記分散媒に対する親和性が高く、前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を形成材料とする分散液を提供する。
この構成によれば、電気泳動粒子の帯電性や分散性をシェルの構造や物性で制御することができるため、内包する色粒子の種類に関わらず、安定した帯電性や良好な分散性を有する分散液を提供することができる。
【００１０】
本発明の一態様においては、前記シェルは、前記複数の造殻分子同士が架橋されている構成としてもよい。
この構成によれば、シェルの崩壊を抑制することができるため、分散液の信頼性が高くなる。
【００１１】
本発明の一態様においては、前記シェルは、前記複数の造殻分子を覆う架橋部を有する構成としてもよい。
この構成によれば、シェルの崩壊を抑制することができるため、分散液の信頼性が高くなる。
【００１２】
また、本発明の一態様は、電気泳動粒子と、前記電気泳動粒子が分散する分散媒と、を備え、前記電気泳動粒子は、光透過性を有する中空のシェルと、前記シェルの内部に収容される複数の色粒子と、を含み、前記シェルは、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を形成材料とし、前記複数の造殻分子同士が架橋されている分散液を提供する。
この構成によれば、電気泳動粒子の帯電性や分散性をシェルの構造や物性で制御することができる。また、架橋によりシェルの崩壊を抑制することができるため、分散液の信頼性が高くなる。そのため、内包する色粒子の種類に関わらず、安定した帯電性や良好な分散性を有する分散液を提供することができる。
【００１３】
また、本発明の一態様は、電気泳動粒子と、前記電気泳動粒子が分散する分散媒と、を備え、前記電気泳動粒子は、光透過性を有する中空のシェルと、前記シェルの内部に収容される複数の色粒子と、を含み、前記シェルは、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を形成材料とし、前記複数の造殻分子を覆う架橋部を有する分散液を提供する。
この構成によれば、電気泳動粒子の帯電性や分散性をシェルの構造や物性で制御することができる。また、架橋によりシェルの崩壊を抑制することができるため、分散液の信頼性が高くなる。そのため、内包する色粒子の種類に関わらず、安定した帯電性や良好な分散性を有する分散液を提供することができる。
【００１４】
本発明の一態様においては、前記連結基は、前記分散媒における前記電気泳動粒子の分散状態を改質する改質基を側鎖に有する構成としてもよい。
この構成によれば、色粒子の種類や表面状態に関わらず、改質基により電気泳動粒子の分散状態を制御することが可能であるため、安定した帯電性や良好な分散性を有する電気泳動粒子を分散させた分散液を提供することができる。
【００１５】
本発明の一態様においては、前記分散媒が炭化水素系分散媒であり、前記改質基は、前記炭化水素系分散媒に対して親和性のある炭化水素鎖を含む構成としてもよい。
この構成によれば、分散性が高い分散液とすることができる。
【００１６】
本発明の一態様においては、前記分散媒がシリコーンオイルであり、前記改質基は、前記シリコーンオイルに対して親和性のあるシロキサン鎖を含む構成としてもよい。
この構成によれば、分散性が高い分散液とすることができる。
【００１７】
本発明の一態様においては、前記改質基は、帯電性を制御する帯電制御基を含む構成としてもよい。
この構成によれば、良好な帯電特性を有する電気泳動粒子を含む分散液とすることができる。
【００１８】
本発明の一態様においては、前記複数の色粒子は、２種以上の色粒子の混合物である構成としてもよい。
この構成によれば、電気泳動粒子の色調の調整が容易となり、分散液の色調調整が容易となる。
【００１９】
本発明の一態様は、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基よりも相対的に親分散媒性が高く前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を、溶媒に溶解させた溶液を調整する工程と、複数の色粒子を、前記連結基に対して前記溶媒よりも相対的に親和性が低い分散媒に分散させた分散液を調整する工程と、前記分散液を前記溶液に添加し、前記分散液の液滴の周囲に前記複数の造殻分子を付着させる工程と、を有する分散液の製造方法を提供する。
この方法によれば、分散媒や溶媒に対する造殻分子の各構成の親和性を利用して造殻分子を凝集させシェルを形成し、色粒子の周囲に造殻分子を用いて形成したシェルを有する電気泳動粒子とすることができる。そのため、容易にこのような電気泳動粒子を有する分散液を製造することができる。
【００２０】
本発明の一態様においては、前記複数の造殻分子を付着させる工程の後に、前記造殻分子で形成するシェルを架橋する工程を有する製造方法としてもよい。
この方法によれば、容易に信頼性の高い電気泳動粒子を有する分散液を製造することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様は、２以上の籠状シルセスキオキサンを含む付着基と、前記付着基よりも相対的に親分散媒性が高く前記付着基同士を連結する連結基と、を有する複数の造殻分子を、溶媒に溶解させた溶液を調整する工程と、複数の色粒子を分散媒に分散させた分散液を調整する工程と、前記分散液を前記溶液に添加し、前記分散液の液滴の周囲に前記複数の造殻分子を付着させる工程と、前記造殻分子で形成するシェルを架橋する工程と、を有する分散液の製造方法を提供する。
この方法によれば、色粒子の周囲に、造殻分子が架橋して形成されたシェルを有する電気泳動粒子とすることができる。そのため、容易にこのような電気泳動粒子を有する分散液を製造することができる。
【００２２】
本発明の一態様においては、前記造殻分子が架橋基を有し、前記架橋する工程では、前記架橋基同士を反応させる製造方法としてもよい。
この方法によれば、容易に信頼性の高い電気泳動粒子を有する分散液を製造することができる。
【００２３】
本発明の一態様においては、前記架橋する工程では、架橋分子を添加して反応させる製造方法としてもよい。
この方法によれば、容易に信頼性の高い電気泳動粒子を有する分散液を製造することができる。
【００２４】
本発明の一態様は、一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された電気泳動層と、を備え、前記電気泳動層が上記の分散液を含む電気泳動表示装置を提供する。
この構成によれば、上述の分散液を含むので、良好な表示特性を有した信頼性の高い電気泳動表示装置を提供することができる。
【００２５】
本発明の一態様は、上記の電気泳動表示装置を備えた電子機器を提供する。
この構成によれば、上述の電気泳動表示装置を含むので、良好な表示特性を有した信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】セルマトリクスの構成例を示す平面図である。
【図３】本実施形態の分散液が有する電気泳動粒子を示す模式図である。
【図４】造殻分子の変形例を示す模式図である。
【図５】分散液の製造工程を示す工程図である。
【図６】分散液が有する電気泳動粒子の変形例を示す模式図である。
【図７】電気泳動表示装置の製造工程を示す工程図である。
【図８】電気泳動表示装置の製造工程を示す工程図である。
【図９】本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２８】
［電気泳動表示装置、分散液］
図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。図に示すように、電気泳動表示装置１００は、素子基板１と、対向基板２と、素子基板１に設けられ、複数のセル１５を有するセルマトリクス４と、セル１５に収容される電気泳動層１１と、電気泳動層１１およびセルマトリクス４を覆って設けられた封止膜５と、封止膜５上に配置され封止膜５と対向基板２とに挟持された対向電極６と、を備えている。素子基板１および対向基板２は、本発明の電気泳動表示装置における「一対の基板」に対応する。
【００２９】
素子基板１は、基材１Ａと、基材１Ａの電気泳動層１１側に設けられた複数の画素電極１２と、を含む。基材１Ａは、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。透明基板としては、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）を用いることができる。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。
【００３０】
画素電極１２は、セルマトリクス４が有する複数のセル１５に対応して、マトリクス状に複数設けられている。画素電極１２は、Ｃｕ箔上にニッケルめっきと金めっきとをこの順で積層したものや、Ａｌ、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などにより形成された電極である。図示は省略しているが、画素電極１２と基材１Ａとの間には、走査線やデータ線などの配線、及び選択トランジスタなどが層構造を形成している。各配線やトランジスタは、適宜絶縁層で絶縁されている。これらの構成により、画素電極１２には、それぞれ独立して電位を印加可能である。
【００３１】
対向基板２は、上述の透明基材から構成されている。対向基板２の電気泳動層１１側には複数の画素電極１２と対向する平面形状の対向電極６が形成されている。対向電極６は、ＭｇＡｇ、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物、登録商標）などから形成された透明電極である。
【００３２】
セルマトリクス４は、基部１３と、基部１３上に配置された隔壁１４と、を有する。セルマトリクス４は、複数の画素電極１２の間の領域に配置された接着層２０を介して、素子基板１と貼り付けられている。
【００３３】
基部１３は、セルマトリクス４の底面を成すものであり、シート状（即ち、平板状）の部材で構成されている。基部１３の厚さに制限はなく、例えば数μｍ〜数十μｍ程度の薄膜であってもよい。
【００３４】
また、隔壁１４は、セルマトリクス４の側壁を成すものであり、電気泳動層１１を複数に分割するものである。この隔壁１４によって、素子基板１上は、画素電極１２に対応した複数のセル１５に区画され、これら複数のセル１５の各々に電気泳動層１１がそれぞれ配置されている。本実施形態において、隔壁１４は、断面構造が基部１３側と反対の先端側に向かうにつれて先細るテーパー形状を呈している。
【００３５】
隔壁１４の平面視よる形状（以下、平面形状ともいう。）は、例えば、正方格子状、六角格子状、又は、三角格子状である。図２は、セルマトリクス４の構成例を示す平面図である。図２（ａ）に示すように、隔壁１４の平面形状が正方格子状の場合は、セル１５の平面形状は正方形である。また、図２（ｂ）に示すように、隔壁１４の平面形状が六角格子状の場合は、セル１５の平面形状は六角形となる。
【００３６】
セルマトリクス４は、基部１３と隔壁１４とを一体として形成することとしてもよく、隔壁１４と平板状の基部１３とを別々に形成しておき、平板状の基部１３の一方の面上に隔壁１４を固定するようにしてもよい。また、セルマトリクス４は、基部１３を省略して、隔壁１４のみで構成するようにしてもよい。その場合は、隔壁１４を素子基板１に直接取り付けるようにしてもよい。
【００３７】
セルマトリクス４において、基部１３と隔壁１４とが一体に形成されている場合は、基部１３と隔壁１４とが同一の材料で構成されている。また、基部１３と隔壁１４とが別々に形成されている場合は、基部１３と隔壁１４とが同一の材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。
【００３８】
基部１３を構成する材料としては、可撓性を有するもの、硬質なものの何れであってもよく、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の各種樹脂材料や、シリカ、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス材料が挙げられる。電気泳動表示装置１００に可塑性を付与する場合には、基部１３には可塑性を有する樹脂材料のものを選択することが好ましい。また、隔壁１４を構成する材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の各種樹脂材料や、シリカ、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス材料が挙げられる。
【００３９】
電気泳動層１１は、分散媒３０と、この分散媒３０中に分散された複数の電気泳動粒子３１とを含んだ分散液から構成される。電気泳動層１１は、本発明の分散液の一実施形態に係るものである。
【００４０】
分散媒３０は、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン、パラフィン、イソパラフィン等の脂肪族炭化水素類；
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ナフテン等の脂環式炭化水素類；
ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンのような長鎖アルキル基を有するベンゼン類（アルキルベンゼン誘導体）等の芳香族炭化水素類；
ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族復素環類；
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル類；
アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；
アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類；
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；
カルボン酸塩；
又は
シリコーンオイル
などを用いることができる。これらは単独で用いることとしてもよく、混合物として用いることとしてもよい。
【００４１】
また、分散媒３０として用いることができる脂肪族炭化水素類としては、イソパラフィン系溶剤として市販されているものを用いることができ、このような市販品としてはアイソパー（登録商標）を挙げることができる。分散媒３０は、例えば、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭからなる群から選ばれる１種類もしくは２種類以上を混合した液体、またはこれらと上述した他の炭化水素類とを混合した液体を用いることができる。
【００４２】
本実施形態において、電気泳動粒子３１は、例えば白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂを含む帯電粒子である。白色粒子３１ａは、例えば負に帯電されて用いられる。黒色粒子３１ｂは、例えば正に帯電されて用いられる。電気泳動粒子３１については、後に詳述する。
【００４３】
封止膜５は、セル１５内に電気泳動層１１を封止するための膜である。電気泳動層１１の表面には、当該表面に沿って一定の膜厚で封止膜５が形成されており、電気泳動層１１の表面の凹状は封止膜５の表面に現れている。封止膜５を構成する材料としては、例えば水溶性高分子が挙げられ、具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡともいう）、ゼラチン、アラビアガム、カルボキシメチルセルロース、カオチン化セルロースの何れか１種類、或いは、これらのうちの２種類以上を含むものである。本実施形態では、ＰＶＡを用いて封止膜５を形成した。
【００４４】
なお、分散媒３０として炭化水素系の溶媒（例えば、アイソパー）が選択され、封止膜５として水溶性高分子の膜（例えば、ＰＶＡ）が選択されている場合は、下記のような利点がある。すなわち、炭化水素系の溶媒（例えば、アイソパー）、及び、ＰＶＡは何れも安価である。
【００４５】
このため、電気泳動表示装置１００の製造コストの低減が可能である。また、封止膜５を無色透明に形成することができ、おおよそ９０％程度の光透過率を確保することができる。封止膜５による光の減衰が少ないため、封止膜５で覆われた画面（すなわち、複数のセル１５の集合体）に表示される文字、画像等の視認性を高めることができる。また、封止膜５と電気泳動層１１との相溶性が極めて低いため、電気泳動層１１をセル１５内に密閉性高く封止することができる。
【００４６】
このような構成に基づき、電気泳動表示装置１００では、例えば、画素電極１２と対向電極６との間に電圧を印加すると、これらの間に生じる電界にしたがって、電気泳動粒子３１（白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂ）はいずれかの電極（画素電極１２、対向電極６）に向かって電気泳動する。例えば、白色粒子３１ａが負荷電を有する場合、画素電極１２を正電位とすると、白色粒子３１ａは画素電極１２側（下側）に移動して集まり、黒表示となる。これにより、電気泳動表示装置１００は、所望の画像を表示することが可能となっている。
【００４７】
［電気泳動粒子］
次いで、本実施形態の分散液が有する電気泳動粒子３１について説明する。図３は、本実施形態の電気泳動粒子３１を示す模式図である。図３（ａ）は電気泳動粒子３１の簡略図であり、図３（ｂ）は電気泳動粒子３１の詳細図であり、図３（ｃ）は電気泳動粒子３１の形成材料を示す模式図である。
【００４８】
上述の電気泳動層１１に含まれる白色粒子３１ａや黒色粒子３１ｂは、以下に示す電気泳動粒子３１の一態様である。
【００４９】
図３（ａ）に示すように、本実施形態の電気泳動粒子３１は、光透過性を有する中空のシェル３３Ａと、シェル３３Ａの内部に収容される複数の色粒子３２と、を含んでいる。以下、順に説明する。
【００５０】
（色粒子）
色粒子３２としては、種々の色の粒子を用いることができる。例えば、通常用いられる黒色、白色の粒子や、赤色、緑色、青色などの顔料を形成材料とする着色粒子を用いることができる。黒色の粒子や白色の粒子を用いるとモノクロ表示が可能となり、赤色、緑色、青色などの着色粒子を用いるとカラー表示が可能となる。
【００５１】
白色の粒子としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料を挙げることができる。黒色の粒子としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、チタンブラック、亜クロム酸銅等の黒色顔料を挙げることができる。
【００５２】
着色粒子としては、顔料そのものを形成材料とした粒子、核となる粒子（以下、核粒子と称することがある）を顔料や染料などの色材で着色した粒子、重合性の染料を重合した高分子を形成材料とした粒子を例示することができる。「着色」としては、核粒子の表面を顔料で被覆する方法や、核粒子の形成材料に色材を混合する方法を採用することができる。
【００５３】
核粒子の形成材料としては、樹脂材料や無機材料を用いることができる。核粒子の形成材料である樹脂材料としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィンなどを挙げることができる。これらは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、核粒子の形成材料である無機材料としては、酸化チタンを挙げることができる。
【００５４】
顔料や染料などの色材としては、目的に応じて種々のものを用いることができる。例えば、黒色色材としては、アニリンブラックやカーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料や黒色染料を挙げることができる。白色色材としては、酸化チタンや酸化アンチモン等の白色顔料を挙げることができる。黄色色材としては、モノアゾ等のアゾ系顔料やイソインドリノン、黄鉛等の黄色顔料や黄色染料を挙げることができる。赤色色材としては、キナクリドンレッドやクロムバーミリオン等の赤色顔料や赤色染料を挙げることができる。青色色材としては、フタロシアニンブルーやインダスレンブルー等の青色顔料や青色染料を挙げることができる。緑色色材としては、フタロシアニングリーン等の緑色顔料や緑色染料を挙げることができる。
【００５５】
色粒子３２は、例えば５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下のものを好適に用いることができる。
【００５６】
色粒子３２は、１種のみ用いることとしてもよく、２種以上を併用することとしてもよい。２種以上の色粒子を用いると、電気泳動粒子３１全体としては、２種以上の色粒子の色を混色した色として認識されるため、電気泳動粒子３１の色調の調整が容易となる。
【００５７】
色粒子３２は、分散媒３８に分散されている。すなわち、電気泳動粒子３１の内部には、色粒子３２と分散媒３８とを有する分散液３９を含む。分散媒３８としては、上述した分散媒３０と同様のものを用いることができる。分散媒３８は、分散媒３０と同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００５８】
（シェル）
図３（ｂ）に示すように、本実施形態の電気泳動粒子３１が有するシェル３３Ａは、複数の造殻分子３３０Ａを形成材料としている。図３（ｃ）に示すように、造殻分子３３０Ａは、２以上の付着基３３１と、付着基３３１よりも相対的に分散媒３０に対する親和性が高く、付着基３３１同士を連結する連結基３３２と、を有している。シェル３３Ａでは、複数の造殻分子３３０Ａが有する付着基３３１が内側の分散液３９に面して分散液３９の液滴の表面に付着し、外側に連結基３３２を向けて整列している。
【００５９】
造殻分子３３０Ａが有する付着基３３１は、籠状シルセスキオキサンである。籠状シルセスキオキサンは、組成式（Ｒ−ＳｉＯ３／２）ｎ（Ｒは有機基）で表すことができる閉環した構造を有する。組成式中のｎは、例えば６，８，１０，１２，１４を採用することができる。一例として、ｎ＝８の籠状シルセスキオキサンについて、下記式（１）に示す。
【００６０】
【化１】
2015179181.tif 000003
【００６１】
造殻分子３３０Ａにおける付着基３３１は、式中のＲのうち１つが連結基３３２と化学結合を形成する反応性官能基である。このような反応性官能基としては、カルボキシ基、アミノ基、チオール基、スルホ基、水酸基を例示することができる。
【００６２】
また、式中の残るＲは、アルキル基である。アルキル基は、直鎖状であってもよく分岐していてもよい。
【００６３】
造殻分子３３０Ａが有する連結基３３２は、付着基３３１を連結する高分子基である。連結基３３２は、分散媒３０中での「曲がる」「伸びる」などの形態変化が制限されない程度に柔軟性があり、構造が固定されていないものがよい。
【００６４】
例えば、連結基３３２としては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリシロキサン、ポリエポキシ、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリビニルアルコールなどの高分子鎖を用いることができる。
【００６５】
また、連結基３３２は、単独重合体（ホモポリマー）であってもよく、共重合体（コポリマー）であってもよい。共重合体は、ランダム重合体であってもよく、ブロック重合体であってもよく、グラフト重合体であってもよい。
【００６６】
連結基３３２が側鎖を有する場合、側鎖に分散媒３０における電気泳動粒子３１の分散状態を改質する改質基を有することとしてもよい。改質基には、分散媒３０に対する電気泳動粒子３１の分散性（分散しやすさ）を改質するための分散基や、分散媒３０における電気泳動粒子３１の帯電を制御する帯電制御基が挙げられる。
【００６７】
分散基としては、分散媒３０と親和性の高い高分子基を挙げることができる。親和性が高いとは、高分子鎖と分散媒が相分離することなく、相溶性に優れていることを意味している。このような高分子鎖を有する分散基は、分散媒中で広がりを持つことによって、粒子間の凝集を防止する立体排除効果を発現する。
【００６８】
例えば、用いる分散媒が炭化水素系分散媒である場合、分散基は炭化水素鎖を含むものが好ましい。また、用いる分散媒がシリコーンオイルである場合、分散基はポリシロキサン鎖を含むものが好ましい。
【００６９】
帯電制御基としては、電気泳動粒子３１の帯電性を制御する機能を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、電子が偏在した主骨格を有する分極基や、イオン対を形成する主骨格を有する帯電基が挙げられる。
【００７０】
連結基３３２は、改質基を１種のみ有してもよく２種以上有してもよい。
【００７１】
このような改質基は、連結基３３２に反応性官能基を結合させておき、この反応性官能基と、改質基に対応した構造を有しさらに反応性官能基と化学結合を生成する基を有する分子と、を反応させることにより、連結基３３２に結合させることができる。反応性官能基としては、カルボキシ基、アミノ基、チオール基、スルホ基、水酸基、イソシアネート基、ニトリル基、ハロゲン原子等を例示することができる。
【００７２】
上述したように、連結基３３２は、付着基３３１よりも相対的に分散媒３０に対する親和性が高い。連結基３３２が上述した改質基を有する場合には、「分散媒３０に対する親和性」は、改質基の量や種類を変更することで制御することができる。
【００７３】
図４は、造殻分子の変形例を示す図である。
【００７４】
図４（ａ）に示す造殻分子３３０Ｂは、両末端に有する２つの付着基３３１および付着基３３１に接続する連結基３３２の他に、分子中央に２つの連結基３３２が接続する付着基３３３を有している直鎖状の分子である。このような造殻分子３３０Ｂは、付着基３３１および付着基３３３が分散液３９の液滴の表面に付着し、外側に連結基３３２を向けて整列してシェルを形成する。
【００７５】
また、図４（ｂ）に示す造殻分子３３０Ｃは、３方向に分岐した連結基３３４と、連結基３３４の末端に有する３つの付着基３３１と、を有する。このような造殻分子３３０Ｃは、付着基３３１が分散液３９の液滴の表面に付着し、外側に連結基３３４を向けて整列してシェルを形成する。連結基は、さらに多数に分岐するものであってもよい。
本実施形態の分散液は、上述のような電気泳動粒子を有している。
【００７６】
［分散液の製造方法］
図５は、上述の電気泳動粒子３１を有する分散液の製造方法を示す工程図である。
【００７７】
まず、上述した造殻分子３３０Ａを溶媒４８に溶解させた溶液４９を調整する（溶液を調整する工程）。
【００７８】
一方で、複数の色粒子３２を分散媒３８に分散させた分散液３９を調整する（分散液を調整する工程）。この際、分散媒３８として、造殻分子３３０Ａが有する連結基３３２に対して溶媒４８よりも相対的に親和性が低い、すなわち付着基３３１に対して溶媒４８よりも相対的に親和性が高いものを選択する。
【００７９】
次いで、図５（ａ）に示すように、溶液４９に分散液３９を添加して撹拌する。すると、分散媒３８および溶媒４８に対する連結基３３２の相対的な親和性の差により、連結基３３２は分散媒３８から遠ざかろうとする。一方で、付着基３３１は、分散媒３８に近づこうとする。その結果、造殻分子３３０Ａは、付着基３３１を分散液３９の液滴の表面に付着させる（造殻分子を付着させる工程）。
【００８０】
これにより、図５（ｂ）に示すように、溶媒４８中に電気泳動粒子３１が形成し、溶媒４８に電気泳動粒子３１が分散した分散液が製造される。
【００８１】
なお、製造された分散液は、周囲の溶媒４８を他の溶媒（分散媒）に置換してもよい。その際、置換する分散媒と造殻分子３３０Ａの付着基３３１および連結基３３２との親和性によっては、形成された電気泳動粒子３１から造殻分子３３０Ａが脱離し、電気泳動粒子３１が崩壊するおそれがある。
【００８２】
そのため、造殻分子を付着させる工程の後に、造殻分子３３０Ａで形成するシェルを架橋する工程を有することとしてもよい。
【００８３】
第１の架橋の方法としては、造殻分子３３０Ａの付着基３３１や連結基３３２に予め架橋基を結合させておき、造殻分子を付着させる工程の後に当該架橋基を反応させる方法が挙げられる。架橋基としては、ビニル基やエポキシ基を挙げることができる。
【００８４】
また、第２の架橋の方法としては、造殻分子を付着させる工程の後に、架橋剤を添加し反応させる方法が挙げられる。架橋剤としては、多官能のアクリレートや多官能のメタクリレートを挙げることができる。このとき、溶媒４８に対する親和性が低い架橋剤を用いると、架橋剤が溶媒４８から遠ざかり、付着基３３１の近くで架橋することが期待できる。
【００８５】
なお、第１の架橋の方法と第２の架橋の方法とは同時に行うこととしてもよい。すなわち、造殻分子３３０Ａが有する架橋基を反応させる際に、さらに架橋剤を添加して架橋基と架橋剤とを反応させることとしても構わない。
【００８６】
図６は、上記方法により架橋したシェルを有する電気泳動粒子の一例を示す模式図である。
図６（ａ）は、第１の架橋の方法で架橋したシェルを有する電気泳動粒子３４である。電気泳動粒子３４が有するシェル３３Ｂは、造殻分子３３０Ａの付着基３３１同士を架橋部３３５が架橋している。
【００８７】
図６（ｂ）は、第２の架橋の方法で架橋したシェルを有する電気泳動粒子３５である。電気泳動粒子３４が有するシェル３３Ｃは、複数の造殻分子３３０Ａが分散液３９の液滴表面に付着し、さらに、架橋剤を架橋させて得られる架橋部３３６を有している。架橋部３３６は、複数の造殻分子３３０Ａおよび分散液３９の液滴を覆っている。
【００８８】
このような架橋を施した電気泳動粒子は、シェルの崩壊を抑制することができるため、このような電気泳動粒子を有する分散液の信頼性が高くなる。
【００８９】
なお、図６（ａ）では、架橋部３３５が付着基３３１同士を架橋することとして示しているが、付着基３３１と連結基３３２とが架橋されていてもよく、連結基３３２同士が架橋されていてもよい。
また、図６（ｂ）では、架橋部３３６が、造殻分子３３０Ａの一部である付着基３３１を覆うように示しているが、造殻分子３３０Ａ全体を覆うこととしてもよい。
さらに、図６（ａ）で示すような、造殻分子３３０Ａを架橋部３３５で架橋し、さらに架橋部３３６で覆う構造としても構わない。
【００９０】
本実施形態の分散液は、以上のようにして製造することができる。
【００９１】
以上のような構成の分散液によれば、電気泳動粒子の帯電性や分散性をシェルの構造や物性で制御することができるため、内包する色粒子の種類に関わらず、安定した帯電性や良好な分散性を有する分散液を提供することができる。
【００９２】
以上のような構成の分散液の製造方法によれば、分散媒や溶媒に対する造殻分子の各構成の親和性を利用して造殻分子を凝集させシェルを形成し、色粒子の周囲に造殻分子を用いて形成したシェルを有する電気泳動粒子とすることができる。そのため、容易にこのような電気泳動粒子を有する分散液を製造することができる。
【００９３】
［電気泳動表示装置の製造方法］
続いて、上述のように形成した電気泳動粒子３１を用いて電気泳動表示装置１００を製造する方法について図７、８を参照して説明する。図７、８は、電気泳動表示装置１００の製造工程を示す断面図である。
【００９４】
まず、図７（ａ）に示すように、まず、セルマトリクス４を用意する。本実施形態では、予めセルマトリクス４の基部１３側の面に接着層２０を介して素子基板１が貼り付けられたものを用いる。
【００９５】
次に、図７（ｂ）に示すように、セルマトリクス４の各セル１５内に電気泳動層１１を供給する。本実施形態では、複数の電気泳動粒子３１（白色粒子３１ａおよび黒色粒子３１ｂを有する電気泳動粒子３１）と分散媒３０とを有する分散液を各セル１５内に配置する。
【００９６】
なお、各セル１５内への電気泳動層１１の供給は、例えば、ディスペンサを用いた滴下法、インクジェット法（液滴吐出法）、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法等の各種塗布法が挙げられるが、これらの中でも、滴下法、又はインクジェット法を用いるのが好ましい。滴下法、又はインクジェット法によれば、電気泳動層１１を目的とする収容部に対して選択的に供給することができることから、セル１５内に無駄なく、且つより確実に供給することができる。
【００９７】
次に、図７（ｃ）に示すように、電気泳動層１１が供給されたセルマトリクス４の開口部側を封止膜５の形成材料であるＰＶＡで覆って、セルマトリクス４の各セル１５内に電気泳動層１１を封じ込める。本実施形態では、セル１５内に電気泳動層１１を供給した後で、一定の待機時間を設けた後、上記封止工程を行うようにしている。これにより、セル１５の中心部において電気泳動層１１の表面（即ち、液面）を低下させることができ、その断面視による形状を凹状にすることができる。
【００９８】
封止膜５の成膜方法は、例えば下記の通りである。すなわち、ＰＶＡを例えば水、又は親水性の液体（一例として、メタノール又はエタノール）に溶かして液状にし、封止液を作成する。例えば、ＰＶＡを水に溶かして３質量％〜４０質量％の封止液を作成する。次に、この封止液５Ａをセルマトリクス４の開口部側に塗布する。電気泳動層１１は親油性であり、封止液５Ａは親水性であり、電気泳動層１１と封止液５Ａは混和しない。
なお、封止液５Ａの塗布工程では、例えば、スキージ１７を用いてセルマトリクス４の開口部側の全面に封止液５Ａを一様に塗布する。また、封止液５Ａの塗布方法は、これ以外の方法でもよく、例えば、ダイコーターやコンマコーターを用いた塗布方法が挙げられる。
【００９９】
なお、封止液５Ａに架橋剤を添加するようにしてもよい。架橋剤としては、例えば、ホウ酸水溶液を添加する。ホウ酸水溶液にはホウ酸イオンが含まれている。封止液５Ａにおいて、ホウ酸イオンはＰＶＡの分子同士を連結（即ち、ゲル化）させる。このゲル化は多点の分子間力（水素結合、配位結合、共有結合など）によるものである。これにより、封止液５Ａの粘度を例えば１０００ｍＰａ・ｓ以上にすることができ、ゲル状のＰＶＡ水溶液を得ることができる。これにより、封止液５Ａの取り扱いが容易となり、製造工程を簡便化することができる。
【０１００】
次に、図８（ａ）に示すように、塗布した封止液５Ａを乾燥して硬化させる。例えば、封止液５Ａを室温〜５０℃程度の温度環境下に放置して、これを乾燥させて硬化させる。
乾燥処理の所要時間は、封止液５Ａの厚さにもよるが、例えば数分から数時間程度である。封止液５Ａの膜中におけるＰＶＡの濃度が高いため、封止液５Ａの乾燥を自然乾燥、又は比較的低温で行うことができる。以上により、セル１５内に供給された電気泳動層１１の露出部分上に封止膜５が形成される。これにより、電気泳動層１１がセル１５内に密閉性高く封止されることとなる。この乾燥処理では、封止液５Ａに含まれる水分が揮発（すなわち、蒸発）するため、封止膜５の厚さが塗布直後と比較して薄くなる（図７（ｃ）、図８（ａ）参照）。
【０１０１】
次に、図８（ｂ）に示すように、対向電極６を有する対向基板２を用意する。本実施形態では、電気泳動表示装置１００に可撓性を付与するため、対向基板２として可撓性を有する樹脂基板を選択した。そして、対向基板２を不図示の接着層を用いてセルマトリクス４に貼り付ける。その後、対向基板２の外周を囲むように不図示のシール材を配置する。
以上の工程を経て、図１に示した電気泳動表示装置１００が完成する。
【０１０２】
以上のような構成の電気泳動表示装置によれば、本発明の分散液を含むので、良好な表示特性を有した信頼性の高いものとなる。
【０１０３】
［電子機器］
次に、本発明の電子機器の実施形態について説明する。
図９は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。
図９（ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック（電子機器）４００は、ブック形状のフレーム４０１と、このフレーム４０１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー４０２と、操作部４０３と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部４０４と、を備えている。
【０１０４】
図９（ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計（電子機器）５００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部５０１を備えている。
【０１０５】
図９（ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー（電子機器）６００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部６０１と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部６０２を備えている。
【０１０６】
以上の電子ブック４００、腕時計５００及び電子ペーパー６００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、経時変化が少なく長期に亘って高品質の表示が可能な電子機器となる。
【０１０７】
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部や、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シート等にも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
【０１０８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態では、電気泳動表示装置１００として、素子基板１と対向基板２との間に設けられたセル１５内に電気泳動層（分散液）１１が収容された構造を例に挙げたが、これに限定されず、電気泳動粒子および分散媒を収容したマイクロカプセルを素子基板１と対向基板２との間に配置した構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１１…電気泳動層、３０，３８，３９…分散媒、３１，３４，３５…電気泳動粒子、３２…色粒子、３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ…シェル、３９…分散液、４８…溶媒、４９…溶液、１００…電気泳動表示装置、３３０Ａ，３３０Ｂ，３３０Ｃ…造殻分子、３３１，３３３…付着基、３３２，３３４…連結基、３３５，３３６…架橋部、４００…電子ブック（電子機器）、５００…腕時計（電子機器）、６００…電子ペーパー（電子機器）
【図１】
2015179181.tif 000004
【図２】
2015179181.tif 000005
【図３】
2015179181.tif 000006
【図４】
2015179181.tif 000007
【図５】
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【図６】
2015179181.tif 000009
【図７】
2015179181.tif 000010
【図８】
2015179181.tif 000011
【図９】
2015179181.tif 000012