(57)【要約】      （修正有）【課題】電気泳動粒子の沈降を抑制し、電気泳動粒子の分散性に優れた電気泳動分散液、電気泳動表示シート、電気泳動表示装置および電子機器を提供する。【解決手段】電気泳動分散液は、分散媒と、分散媒中に分散し、殻２と中空部３とを有する中空粒子１で構成された電気泳動粒子とを含む。また、電気泳動分散液では、中空粒子１の中空部３には液体Ａが充填されており、液体Ａの比重は、中空粒子１の殻２の比重よりも小さい。また、電気泳動分散液では、分散媒と液体Ａとは、誘電率が異なっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散媒と、
前記分散媒中に分散し、殻と中空部とを有する中空粒子で構成された電気泳動粒子と、を含むことを特徴とする電気泳動分散液。
【請求項２】
前記中空粒子の前記中空部には液体Ａが充填されており、
前記液体Ａの比重は、前記中空粒子の前記殻の比重よりも小さい請求項１に記載の電気泳動分散液。
【請求項３】
前記分散媒と前記液体Ａとは、誘電率が異なっている請求項２に記載の電気泳動分散液。
【請求項４】
前記分散媒と前記液体Ａとは、非相溶である請求項２または３に記載の電気泳動分散液。
【請求項５】
前記液体Ａは、極性溶媒である請求項２ないし４のいずれか１項に記載の電気泳動分散液。
【請求項６】
前記液体Ａの密度は、前記分散媒の密度よりも小さい請求項２ないし５のいずれか１項に記載の電気泳動分散液。
【請求項７】
前記液体Ａは、着色されている請求項２ないし６のいずれか１項に記載の電気泳動分散液。
【請求項８】
前記分散媒は、非極性溶媒である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電気泳動分散液。
【請求項９】
前記中空粒子の前記殻の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電気泳動分散液。
【請求項１０】
１つの前記中空粒子は、前記中空部を１つ有している請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電気泳動分散液。
【請求項１１】
前記中空粒子の内壁面は、前記分散媒と接触していない請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の電気泳動分散液。
【請求項１２】
基板と、
前記基板の上方に配置され、各々が請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の電気泳動分散液を収納する複数の構造体と、を含むことを特徴とする電気泳動表示シート。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電気泳動表示シートを備えることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動分散液、電気泳動表示シート、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】
一般に、液体中に微粒子を分散させた分散系に電界を作用させると、微粒子は、クーロン力により液体中で移動（泳動）することが知られている。この現象を電気泳動といい、近年、この電気泳動を利用して、所望の情報（画像）を表示させるようにした電気泳動表示装置が新たな表示装置として注目を集めている。
この電気泳動表示装置は、電圧の印加を停止した状態での表示メモリー性や広視野角性を有することや、低消費電力で高コントラストの表示が可能であること等の特徴を備えている。
【０００３】
また、電気泳動表示装置は、非発光型デバイスであることから、ブラウン管のような発光型の表示デバイスに比べて、目に優しいという特徴も有している。
このような電気泳動表示装置には、電気泳動粒子を溶媒中に分散させたものを、電極を有する一対の基板間に配置される電気泳動分散液として備えるものが知られている。
かかる構成の電気泳動分散液では、電気泳動粒子として、正帯電性のものと、負帯電性のもの、無帯電のものとを含むものが用いられ、これにより、一対の基板（電極）間に電圧を印加することで、所望の情報（画像）を表示させることができるようになる。
【０００４】
ここで、電気泳動粒子としては、着色剤等を含んだ樹脂材料を粒子状にしたものが用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、従来の電気泳動分散液では、電気泳動粒子の比重が比較的高いため、粒子間に強い凝集力が働き電気泳動粒子の分散能が十分に得られなかった。また、電気泳動粒子が電気泳動分散液中で沈降するといった問題もあった。その結果、電気泳動表示装置は十分な性能を発揮することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電気泳動粒子の沈降と凝集を抑制し、電気泳動粒子の分散性に優れた電気泳動分散液、電気泳動表示シート、電気泳動表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の電気泳動分散液は、分散媒と、
前記分散媒中に分散し、殻と中空部とを有する中空粒子で構成された電気泳動粒子と、を含むことを特徴とする。
これにより、電気泳動粒子の沈降と凝集を抑制し、電気泳動粒子の分散性に優れた電気泳動分散液を提供することができる。
【０００８】
本発明の電気泳動分散液では、前記中空粒子の前記中空部には液体Ａが充填されており、
前記液体Ａの比重は、前記中空粒子の前記殻の比重よりも小さいことが好ましい。
これにより、電気泳動粒子の比重を小さくすることができ、沈降をより効果的に抑制することができる。また、これにより分散媒が殻を浸透して中空部内で分散媒と液体Ａとが混じり合うということが防止される。
【０００９】
本発明の電気泳動分散液では、前記分散媒と前記液体Ａとは、誘電率が異なっていることが好ましい。
これにより、分散媒が殻を浸透して、中空部内で分散媒と液体Ａとが混じり合うことがより確実に防止され、電気泳動粒子の沈降をさらに効果的に抑制することができる。
本発明の電気泳動分散液では、前記分散媒と前記液体Ａとは、非相溶であることが好ましい。
これにより、分散媒が殻を浸透して、中空部内で分散媒と液体Ａとが混じり合うことがさらに確実に防止され、電気泳動粒子の沈降をさらに効果的に抑制することができる。
【００１０】
本発明の電気泳動分散液では、前記液体Ａは、極性溶媒であることが好ましい。
これにより、中空粒子の中空部内におけるイオンの乖離を促進させることができ、電気泳動粒子をその内部から容易に帯電させることができる。
本発明の電気泳動分散液では、液体Ａの密度は、前記分散媒の密度よりも小さいことが好ましい。
これにより、電気泳動粒子に浮力が発生するために電気泳動粒子の沈降速度を減少させることができ、電気泳動表示装置の表示の保持性が安定するといった効果を得ることができる。
【００１１】
本発明の電気泳動分散液では、前記液体Ａは、着色されていることが好ましい。
これにより、カラー表示を行うことができる。
本発明の電気泳動分散液では、前記分散媒は、非極性溶媒であることが好ましい。
これにより、分散媒の電気伝導度を低く保つことができ、電気泳動させる際の消費電力をより小さくすることができる。
【００１２】
本発明の電気泳動分散液では、前記中空粒子の前記殻の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、電気泳動粒子の分散性を向上させつつ、電気泳動粒子の強度をより高いものとすることができる。
本発明の電気泳動分散液では、１つの前記中空粒子は、前記中空部を１つ有していることが好ましい。
これにより、電気泳動粒子の比重を小さくすることができ、沈降をより効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明の電気泳動分散液では、前記中空粒子の内壁面は、前記分散媒と接触していないことが好ましい。
これにより、電気泳動粒子の沈降と凝集をより効果的に抑制することができる。
本発明の電気泳動表示シートは、基板と、
前記基板の上方に配置され、各々が本発明の電気泳動分散液を収納する複数の構造体と、を含むことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電気泳動表示シートを提供することができる。
本発明の電気泳動表示装置は、本発明の電気泳動表示シートを備えることを特徴とする。
これにより、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。
本発明の電子機器は、本発明の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、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】
【００１４】
【図１】電気泳動粒子（中空粒子）の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】電気泳動表示装置の実施形態の縦断面を模式的に示す図である。
【図３】図２に示す電気泳動表示装置の作動原理を示す模式図である。
【図４】本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の電気泳動分散液、電気泳動表示シート、電気泳動表示装置および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜電気泳動分散液＞
まず、本発明の電気泳動分散液について説明する。
図１は、電気泳動粒子（中空粒子）の実施形態を示す縦断面図である。
【００１６】
本発明の電気泳動分散液は、分散媒に、中空粒子で構成された電気泳動粒子を分散してなるものである。
このように本発明では、電気泳動粒子として中空粒子を用いる点に特徴を有している。このような特徴を有することにより、電気泳動粒子の比重を比較的小さくすることができる。その結果、分散媒中における電気泳動粒子の分散性をより優れたものとすることができる。また、電気泳動粒子が分散媒中で沈降するのを抑制することができる。また、電気泳動粒子の自重によって電気泳動粒子が凝集するのを防止することができる。
【００１７】
以下、各構成成分について詳細に説明する。
［分散媒］
分散媒は、電気泳動粒子を分散する機能を有している。
分散媒としては、比較的高い絶縁性を有するものを用いるのが好ましい。また、分散媒としては、非極性溶媒を用いるのが好ましい。これにより、分散媒の電気伝導度を低く保つことができ、電気泳動させる際の消費電力をより小さくすることができる。
【００１８】
非極性溶媒としては、例えば、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、塩化メチレン、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、シリコーンオイル等が挙げられ、これらを単独溶媒として用いてもよいし、混合溶媒として用いてもよい。
また、分散媒中には、必要に応じて、例えば、電解質、界面活性剤（アニオン性、カチオン性、ノニオン性）、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、潤滑剤、安定化剤、各種染料等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
【００１９】
［電気泳動粒子］
電気泳動粒子は、図１に示すような、殻２と、中空部３とで構成された中空粒子１を有している。
殻２は、中空部３と外部とを隔絶する機能を備えている。すなわち、中空粒子３の内壁面は、分散媒と接触していないよう構成されている。これにより、電気泳動粒子の沈降と凝集をより効果的に抑制することができる。
【００２０】
殻２を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等の有機高分子材料、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸窒化チタン、酸化ジルコニア、酸化チタン等の無機材料等が挙げられる。
また、殻２を構成する材料には、着色剤が含まれていてもよい。
着色剤としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、三酸化アンチモン、硫酸バリウム、硫化亜鉛、亜鉛華、二酸化珪素等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
殻２の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、電気泳動粒子の分散性を向上させつつ、電気泳動粒子の強度をより高いものとすることができる。
また、１つの中空粒子１は、中空部３を１つ有している。これにより、電気泳動粒子の比重を小さくすることができ、沈降をより効果的に抑制することができる。
中空部３には、殻２の比重よりも小さい比重の液体Ａが充填されているのが好ましい。これにより、電気泳動粒子の比重を小さくすることができ、沈降をより効果的に抑制することができる。また、これにより分散媒が殻を浸透して中空部内で分散媒と液体Ａとが混じり合うということが防止される。
【００２２】
液体Ａは、前述した分散媒と誘電率が異なっているのが好ましい。これにより、分散媒が殻２を浸透して、中空部３内で分散媒と液体Ａとが混じり合うことがより確実に防止され、電気泳動粒子の沈降をさらに効果的に抑制することができる。
また、液体Ａは、前述した分散媒と非相溶であることが好ましい。これにより、分散媒が殻２を浸透して、中空部３内で分散媒と液体Ａとが混じり合うことがさらに確実に防止され、電気泳動粒子の沈降をさらに効果的に抑制することができる。
【００２３】
分散媒と液体Ａの相溶性の指標としては、それぞれの液体の溶解度パラメーター（ＳＰ値）の差を用いることができ、この差は１以上、より好ましくは３以上あることが好ましい。
液体Ａとしては、殻２の比重よりも小さい比重の液体であれば特に限定されないが、極性溶媒であるのが好ましい。これにより、中空部３内におけるイオンの乖離を促進させることができ、電気泳動粒子をその内部から容易に帯電させることができる。
また、液体Ａの密度は、前述した分散媒の密度よりも小さいのが好ましい。これにより、電気泳動粒子に浮力が発生するために電気泳動粒子の沈降速度を減少させることができ、電気泳動表示装置の表示の保持性が安定するといった効果を得ることができる。
【００２４】
液体Ａとしては、例えば、水、グリセリン、ジエチレングリコール、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、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等の多価アルコールおよびその誘導体、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、テトラヒドロフラン等のエーテル類、シクロヘキサンジアセトンアルコール等のケトン類、ピロドリン及びそれらの誘導体等、アセトン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、ギ酸、イオン性液体等が挙げられる。
【００２５】
また、液体Ａ中には、必要に応じて、例えば、電解質、界面活性剤（アニオン性またはカチオン性）、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、潤滑剤、安定化剤、各種染料等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
また、液体Ａは、着色剤等によって、着色されていてもよい。これにより、カラー表示を行うことができる。
【００２６】
また、電気泳動粒子として白色（散乱性）のものを用いる場合、中空粒子１の平均径は、２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であるのが好ましく、３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのがより好ましい。白色の電気泳動粒子の場合において、中空粒子１の平均径が前記下限値未満であると、光の散乱効率が減少するために白色度が減少する場合がある。また、白色の電気泳動粒子の場合において、中空粒子１の平均径が前記上限値を超えると、電気泳動粒子の泳動速度を十分に速くするのが困難となる場合がある。
【００２７】
また、電気泳動粒子として、白色以外のもの、すなわち、黒色やＲＧＢＣＭＹ等の有色のものを用いる場合、中空粒子１の平均径は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのが好ましく、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのがより好ましい。有色の電気泳動粒子の場合において、中空粒子１の平均径が前記下限値未満であると、中空構造を歩留まり良く形成することが困難となる場合がある。また、有色の電気泳動粒子の場合において、中空粒子１の平均径が前記上限値を超えると、体積あたりの光の吸収効率が減少するため良好な色表現を行うことができない場合がある。
また、殻２の内壁面および／または外壁面は、帯電処理が施されているのが好ましい。これにより、電気泳動粒子の帯電量を大きくすることができ、より大きな力で電気泳動粒子を電気泳動させることができる。
【００２８】
特に、殻２の内壁面を帯電処理し、中空部３内に極性溶媒を充填している場合、外壁面のみに帯電処理を行った場合に比べて、中空部３内部は極性溶媒で満たされているために同じ帯電処理を行った場合よりも大きく帯電する（図１参照）。なお、このように殻２の内壁面が帯電処理されている場合において、電気泳動粒子が電気泳動する事については詳細なメカニズムは不明であるが、直流もしくは交流等の電圧印加によって形成される電気泳動粒子内の電界によってイオンの局所的な偏りが生じるため、これにより電界に対して電気泳動粒子に電気泳動する力が働くと考えられる。なお、図１では、内壁面側が正に帯電しているが、負に帯電していてもよい。
【００２９】
帯電処理としては、例えば、アミン化合物やアルミナ等の正帯電材料、カルボキシル基やスルホ基、酸化ケイ素等の負帯電材料でのコーティング処理、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等のカップリング処理、界面活性剤表面処理、ポリマーグラフ処理等が挙げられる。
このような電気泳動分散液の作成方法としては、例えば、以下のような方法を挙げることができる。
【００３０】
（方法１）
まず、液体Ａ中に中空粒子を浸漬させる。
次に、十分な時間放置して液体Ａを内部に充填した後に、粒子を分離する。
その後、分離した粒子を分散媒に分散することにより、電気泳動分散液を得る。
なお、電気泳動粒子の分散媒への分散は、例えば、ペイントシェーカー法、ボールミル法、メディアミル法、超音波分散法、撹拌分散法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて行うことができる。
【００３１】
（方法２）
まず、液体Ａ中に中空粒子を浸漬させる。
次に、十分な時間放置して液体Ａを内部に充填する。
次に、液体Ａとは非相溶でかつ液体Ａよりも比重が大きい分散媒に、上記のようにして得られた、中空粒子が分散した液体をそっと加える。これにより、液体Ａは分散媒の上部に分離した状態となる。
次に、遠心分離により強制的に中空粒子を分散媒中に沈降させる。
その後、分散媒上の液体Ａを除去することにより、分散媒に電気泳動粒子が分散した電気泳動分散液を得る。
【００３２】
＜電気泳動表示装置＞
次に、本発明の電気泳動分散液を用いた電気泳動表示シートが適用された電気泳動表示装置について説明する。
図２は、電気泳動表示装置の実施形態の縦断面を模式的に示す図、図３は、図２に示す電気泳動表示装置の作動原理を示す模式図である。なお、以下では、説明の都合上、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００３３】
図２に示す電気泳動表示装置９２０は、電気泳動表示シート（フロントプレーン）９２１と、回路基板（バックプレーン）９２２と、電気泳動表示シート９２１と回路基板９２２とを接合する接着剤層９８と、電気泳動表示シート９２１と回路基板９２２との間の間隙を気密的に封止する封止部９７とを有している。
電気泳動表示シート（本発明の電気泳動表示シート）９２１は、平板状の基部９２と基部９２の下面に設けられた第２の電極９４とを備える基板９１２と、この基板９１２の下面（一方の面）側に設けられ、マトリクス状に形成された隔壁９４０と電気泳動分散液９１０とで構成された表示層９４００とを有している。
一方、回路基板９２２は、平板状の基部９１と基部９１の上面に設けられた複数の第１の電極９３とを備える対向基板９１１と、この対向基板９１１（基部９１）に設けられた、例えばＴＦＴ等のスイッチング素子を含む回路（図示せず）とを有している。
【００３４】
以下、各部の構成について順次説明する。
基部９１および基部９２は、それぞれ、シート状（平板状）の部材で構成され、これらの間に配される各部材を支持および保護する機能を有する。
各基部９１、９２は、それぞれ、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する基部９１、９２を用いることにより、可撓性を有する電気泳動表示装置９２０、すなわち、例えば電子ペーパーを構築する上で有用な電気泳動表示装置９２０を得ることができる。
【００３５】
また、各基部（基材層）９１、９２を可撓性を有するものとする場合、これらは、それぞれ、樹脂材料で構成するのが好ましい。
このような基部９１、９２の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、２０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、２５〜２５０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００３６】
これらの基部９１、９２の隔壁９４０側の面、すなわち、基部９１の上面および基部９２の下面に、それぞれ、層状（膜状）をなす第１の電極９３および第２の電極９４が設けられている。
第１の電極９３と第２の電極９４との間に電圧を印加すると、これらの間に電界が生じ、この電界が電気泳動粒子（本発明の電気泳動粒子）９５に作用する。
【００３７】
本実施形態では、第２の電極９４が共通電極とされ、第１の電極９３がマトリクス状（行列状）に分割された個別電極（スイッチング素子に接続された画素電極）とされており、第２の電極９４と１つの第１の電極９３とが重なる部分が１画素を構成する。
各電極９３、９４の構成材料としては、それぞれ、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されない。
【００３８】
このような電極９３、９４の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、０．０５〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
なお、各基部９１、９２および各電極９３、９４のうち、表示面側に配置される基部および電極（本実施形態では、基部９２および第２の電極９４）は、それぞれ、光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明（無色透明、有色透明または半透明）とされる。
【００３９】
電気泳動表示シート９２１では、第２の電極９４の下面に接触して、表示層９４００が設けられている。
この表示層９４００は、電気泳動分散液（上述した本発明の電気泳動分散液）９１０が隔壁９４０により画成された複数の画素空間９４０１内に収納（封入）された構成となっている。
【００４０】
隔壁９４０は、対向基板９１１と基板９１２との間に、マトリクス状に分割するように形成されている。
隔壁９４０の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４１】
画素空間９４０１内に収納された電気泳動分散液９１０は、本実施形態では、着色粒子９５ｂと白色粒子９５ａとの２種（少なくとも１種の電気泳動粒子（中空粒子１））を分散媒９６に分散（懸濁）してなるものであり、前述した本発明の電気泳動分散液が適用される。
このような電気泳動表示装置９２０では、第１の電極９３と第２の電極９４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、着色粒子９５ｂ、白色粒子９５ａ（電気泳動粒子）は、いずれかの電極に向かって電気泳動する。
【００４２】
本実施形態では、白色粒子９５ａとして正荷電を有するものが用いられ、着色粒子（黒色粒子）９５ｂとして負荷電のものが用いられている。
このような電気泳動粒子を用いた場合、第１の電極９３を正電位とすると、図３（Ａ）に示すように、白色粒子９５ａは、第２の電極９４側に移動して、第２の電極９４に集まる。一方、着色粒子９５ｂは、第１の電極９３側に移動して、第１の電極９３に集まる。このため、電気泳動表示装置９２０を上方（表示面側）から見ると、白色粒子９５ａの色が見えること、すなわち、白色が見えることになる。
【００４３】
これとは逆に、第１の電極９３を負電位とすると、図３（Ｂ）に示すように、白色粒子９５ａは、第１の電極９３側に移動して、第１の電極９３に集まる。一方、着色粒子９５ｂは、第２の電極９４側に移動して、第２の電極９４に集まる。このため、電気泳動表示装置９２０を上方（表示面側）から見ると、着色粒子９５ｂの色が見えること、すなわち、黒色が見えることになる。
【００４４】
このような構成において、白色粒子９５ａ、着色粒子９５ｂ（電気泳動粒子）の帯電量や、電極９３または９４の極性、電極９３、９４間の電位差等を適宜設定することにより、電気泳動表示装置９２０の表示面側には、白色粒子９５ａおよび着色粒子９５ｂの色の組み合わせや、電極９３、９４に集合する粒子の数等に応じて、所望の情報（画像）が表示される。
【００４５】
本実施形態では、電気泳動表示シート９２１と回路基板９２２とが、接着剤層９８を介して接合されている。これにより、電気泳動表示シート９２１と回路基板９２２とをより確実に固定することができる。
接着剤層９８の平均厚さは、特に限定されないが、１〜３０μｍ程度であるのが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００４６】
基部９１と基部９２との間であって、それらの縁部に沿って、封止部９７が設けられている。この封止部９７により、各電極９３、９４、表示層９４００および接着剤層９８が気密的に封止されている。これにより、電気泳動表示装置９２０内への水分の浸入を防止して、電気泳動表示装置９２０の表示性能の劣化をより確実に防止することができる。
封止部９７の構成材料としては、上述した隔壁９４０の構成材料として挙げたものと同様のものを用いることができる。
【００４７】
＜電子機器＞
次に、本発明の電子機器について説明する。
本発明の電子機器は、前述したような電気泳動表示装置９２０を備えるものである。
＜＜電子ペーパー＞＞
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
図４は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
図４に示す電子ペーパー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６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。
このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動表示装置９２０で構成されている。
【００４８】
＜＜ディスプレイ＞＞
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図５は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。このうち、図５中（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
図５に示すディスプレイ（表示装置）８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。
【００４９】
本体部８０１は、その側部（図５（ａ）中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。
【００５０】
また、本体部８０１の表示面側（図５（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。
【００５１】
また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図５中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
【００５２】
また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置９２０で構成されている。
なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、電気泳動表示装置９２０を適用することが可能である。
以上、本発明の電気泳動分散液、電気泳動表示シート、電気泳動表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【実施例】
【００５３】
１．電気泳動分散液の製造
（実施例１）
（１）中空粒子の作成
直径０．３μｍの架橋ポリスチレン微粒子４ｇをイソプロパノール２００ｍＬ中に分散させた。ここにオルトチタン酸テトライソプロピルを１２ｇ加え、超音波洗浄器を用いて良く撹拌した。
【００５４】
上記溶液に、イソプロパノール２００ｍＬと水３ｍＬを混合した溶液をマグネチックスターラーで撹拌しながら１時間かけて少しずつ加えた。
全て混合した後に再度超音波洗浄器を用いて８０℃に加熱しながら１０時間撹拌を行い、オルトチタン酸テトライソプロピルを加水分解縮合させた。これにより、架橋ポリスチレン微粒子表面が酸化チタンに被覆された粒子を作成した。
遠心分離器で粒子を単離した後、焼成炉で空気中で８００℃８時間加熱することにより酸化チタンの焼結とポリスチレン粒子の蒸発（除去）を同時に行った。
これにより、酸化チタン製の直径０．３ミクロンの中空粒子を得た。
【００５５】
（２）中空粒子の内壁面および外壁面の処理
トルエン３０ｍＬと２種類のシランカップリング剤（３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン０．０５ｇ、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）用の重合開始剤（下記構造式（１））０．１ｇ）を混合した溶液に、上記のようにして得られた中空粒子２ｇを加えた。
【００５６】
【化１】
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【００５７】
超音波洗浄機で良く撹拌しながら、５時間リフラックスを行った。
次に、室温に戻した後、遠心分離器と溶媒を用いた洗浄作業を繰り返して余分な試薬を除去した後に乾燥を行い、中空粒子の内壁面および外壁面を上述のシランカップリング剤で処理（フッソ基による負帯電およびＡＴＲＰ用の重合開始基処理）された中空粒子が得られた。
【００５８】
（３）中空粒子の表面処理
ＴＨＦ１０ｍＬの溶媒中に上記の中空粒子１ｇを加えた。脱気した後、重合モノマーとしてラウリルメタクリレート０．１ｇ、ＡＴＲＰ用触媒として２，２’−ビピリジル６０ｍｇ、塩化銅（Ｉ）２０ｍｇを加え粒子表面のＡＴＲＰ重合反応を約６時間撹拌しつつ行った。
その後、遠心分離器を用いて未反応のモノマーおよびＡＴＲＰ用触媒を除去し粒子表面にラウリルメタクリレートの分散ブラシが形成された中空粒子を得ることができた。なお、ラウリルメタクリレートは分子サイズが大きいため、粒子内部の中空部分では重合が起きないと考えられる。
【００５９】
（４）中空粒子内部への液体Ａの充填
上記中空粒子を水中へ入れ、４時間超音波洗浄器を用いて良く撹拌した後、一晩放置した。
次に、上記中空粒子分散液をクロロホルムが容器の半分程度まで満たされた遠心沈降管に静かに乗せ、遠心分離器を用いて約２０，０００Ｇで１０分間処理を行うことで、中空部に水が充填された中空粒子を強制的にクロロホルム層に移動させた。
これにより、中空部に水が充填された中空粒子（電気泳動粒子）のクロロホルム分散液（電気泳動分散液）を作成することができた。なお、中空粒子の殻の厚さは、５０ｎｍであった。
【００６０】
（実施例２）
上記実施例１の（４）の工程において染料で赤色に着色した水を用いた以外は、前記実施例１と同様にして電気泳動分散液を製造した。
（実施例３）
（１）中空粒子の作成
まず、Ｎ−イソプロピルアクリアミド（ＮＩＰＡＭ）１ｇとグリシジルメタクリレート１０ｇを水２００ｍＬに溶解させ、溶解液を得た。
【００６１】
次に、溶解液を７５℃に加熱しながら２時間ほど窒素雰囲気で撹拌して系内の酸素を除去した。
次に、過硫酸カリウム（ＫＰＳ：重合開始剤）０．２ｇの水溶液２０ｍｌを添加した後、加熱を継続しながら１時間攪拌することによりモノマーを重合した。遠心分離器を用いた精製作業を行った後、中空形状の樹脂粒子（中空粒子）が得られていることを確認した。
【００６２】
（２）中空粒子の内壁面および外壁面の処理
上述の中空粒子２ｇと３−アミノプロピルトリエトキシシラン０．２ｇとをトルエン５０ｍＬ中に加え、６０℃に加熱しながら超音波洗浄器で２時間撹拌を行った。
次に、遠心分離機を用いて粒子のみを取り出した後、０．１Ｎの塩酸溶液を加えて再度超音波洗浄器で２時間撹拌を行い、中空粒子の内壁面および外壁面の塩酸塩処理を行い、正帯電粒子とした。
次に、再度遠心分離器を用いた後に常温で真空乾燥を行い中空粒子を単離した後、中空粒子を撹拌しながらＵＶオゾン処理を行い、中空粒子の表面層のシランカップリング剤を除去すると同時に表面を活性化した。
【００６３】
（３）：中空粒子の表面処理
中空粒子１ｇとオクタデシルトリエトキシシラン０．１ｇをヘキサン２０ｍＬ中に加え、超音波洗浄器で２時間撹拌を行った。一晩放置後に遠心分離器とヘキサンを用いた溶媒洗浄を３度繰り返して余分なオクタデシルトリエトキシシランを除去した後、乾燥して粒子表面にアルキル基（オクタデシル基）処理された中空粒子を得た。
【００６４】
（４）中空粒子内部への液体Ａの充填
上記中空粒子１ｇとエタノール５ｍＬとを混合し、超音波洗浄器で２時間撹拌を行って中空粒子内部にエタノールを充填した。
次に、この混合液にアイソパーＭ（エクソンモービル製）を加えて良く撹拌した後、常温でエバポレータ処理を行い溶媒中のエタノールを除去した。これにより内部にエタノールが充填された中空粒子のアイソパーＭ分散液（電気泳動分散液）が得られた。
【００６５】
（実施例４）
実施例１の（３）までの処理を行った中空粒子をクロロホルムに添加して白色粒子分散液（電気泳動分散液）を作成した。
（実施例５）
実施例３の（３）までの処理を行った中空粒子をアイソパーＭに添加して白色粒子分散液（電気泳動分散液）を作成した。
（比較例）
まず、中空粒子の代わりに、酸化チタン粒子（チタン工業社製、「ＫＲ−３１０」）を用意し、実施例１の（２）および（３）と同様の処理を行い、クロロホルムに分散することにより、電気泳動分散液を得た。
【００６６】
２．電気泳動表示装置の作成および評価
上記各実施例および比較例で得られた電気泳動分散液と、別途作成した黒色粒子の分散液を適切な割合で混合した後に、厚さ５０μｍのＩＴＯセルに注入して表示性能の評価を行った。
実施例１の電気泳動分散液を用いた装置では、白表示反射率６０％／黒表示反射率２％（コントラスト３０）の良好な表示特性を示す事が分かった。さらに、一週間放置後も表示の変化がみられず良好な表示保持性能を持つことが分かった。
【００６７】
また、実施例２の電気泳動分散液を用いた装置では、赤表示／黒表示が良好に切り替わることを確認した。さらに、一週間放置後も表示の変化がみられず良好な表示保持性能を持つことが分かった。
また、実施例３の電気泳動分散液を用いた装置では、白表示反射率５０％／黒表示反射率５％（コントラスト１０）の良好な表示特性を示す事が分かった。さらに、一週間放置後も表示の変化がみられず良好な表示保持性能を持つことが分かった。
【００６８】
実施例４の電気泳動分散液を用いた装置では、白表示反射率５０％／黒表示反射率４％（コントラスト１２）の良好な表示特性を示す事が分かった。また、一晩放置した段階で重力の影響で若干の表示ムラの発生が確認されたが、実用上問題ないものであった。
実施例５の電気泳動分散液を用いた装置では、白表示反射率３６％／黒表示反射率６％（コントラスト６）の良好な表示特性を示す事が分かった。また、一晩放置した段階で重力の影響で若干の表示ムラの発生が確認されたが、実用上問題ないものであった。
比較例の電気泳動分散液を用いた装置では、白表示反射率２０％／黒表示反射率１０％（コントラスト２）となった。また、一晩放置した段階で重力の影響で表示ムラの発生が顕著に確認された。
【符号の説明】
【００６９】
１……中空粒子  ２……殻  ３……中空部  ９１……基部  ９２……基部  ９３……第１の電極  ９４……第２の電極  ９５……電気泳動粒子  ９５ａ……白色粒子  ９５ｂ……着色粒子（黒色粒子）  ９６……分散媒  ９７……封止部  ９８……接着剤層  ９１０……電気泳動分散液  ９１１……対向基板  ９１２……基板  ９２０……電気泳動表示装置  ９２１……電気泳動表示シート  ９２２……回路基板  ９４０……隔壁  ９４００……表示層  ９４０１……画素空間  ６００……電子ペーパー  ６０１……本体  ６０２……表示ユニット  ８００……ディスプレイ  ８０１……本体部  ８０２ａ、８０２ｂ……搬送ローラ対  ８０３……孔部  ８０４……透明ガラス板  ８０５……挿入口  ８０６……端子部  ８０７……ソケット  ８０８……コントローラー  ８０９……操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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