(57)【要約】  少なくとも二つの粒子種を備えた電気泳動の分散体が、提案され、その分散系においては、最小限の数（及び濃度）の遊離の化合物が、溶液に存在する。顔料の粒子を着色し、且つ、安定化させるために必要とされる全ての化学物質は、好ましくは、粒子に対して共有結合的に付着させられるか又は粒子内にある。これは、系のロバスト性を向上させ、且つ、電気泳動表示装置のための駆動電圧が低減されるように分散体の導電率を最小にする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの、好ましくは二つの、粒子種を含む電気泳動の分散体であって、
各々の粒子種は、一つ以上の電荷を形成する基及び／又は一つ以上の安定化剤を含有し、
該電荷を形成する基及び該安定化剤は、共有結合的に結合することによってか又は非共有結合的な吸着若しくは結合によってかのいずれかで、該粒子種へ結合させられる、電気泳動の分散体。
【請求項２】
非共有結合的な吸着は、物理吸着又は化学吸着、好ましくは不可逆的な物理吸着又は化学吸着、を含む、請求項１に記載の電気泳動の分散体。
【請求項３】
当該分散体は、粒子種の総量と比較した、１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは１％未満、いっそうより好ましくは０．１％未満の他の遊離の電解質（及び他の（帯電してない）添加剤）を含有する、請求項１又は２に記載の電気泳動の分散体。
【請求項４】
Ｎ＋＊Ｑ＋：Ｎ−＊Ｑ−として表現された、正の電荷の総量と負の電荷の総量との間の比は、０．９と１．１との間に、好ましくは０．９９と１．０１との間に、より好ましくは０．９９９と１．００１との間に、いっそうより好ましくは０．９９９９と１．０００１との間にあり、
Ｎ＋：正に帯電した粒子の粒子濃度、
Ｎ−：負に帯電した粒子の粒子濃度、
Ｑ＋：正に帯電した粒子の粒子電荷、
Ｑ−：負に帯電した粒子の粒子電荷
である、請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項５】
当該分散体における、９０％を超える、好ましくは９５％を超える、より好ましくは９９％を超える、且つ、いっそうより好ましくは９９．９％を超える、正の及び負の電荷は、該粒子種に位置させられる、請求項１乃至４のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項６】
当該分散体は、粒子種の総量と比較した、好ましくは１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは１％未満、いっそうより好ましくは０．１％未満、の量で、電荷移動剤をさらに含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項７】
前記粒子種の一つ以上には、異なる光学的な性質が提供される、請求項１乃至６のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項８】
前記粒子種は、重合体の粒子又は（多孔性の）ガラスの若しくはゾル−ゲルの（無機の）粒子である、請求項１乃至７のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項９】
前記粒子種は、イオン化可能な表面の基を含み、
該イオン化可能な表面の基は、還元及び／又は酸化のような化学的な変性によってイオン化されることができる、請求項１乃至８のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項１０】
前記粒子種の一つは、第一のイオン性の種及び第一の帯電した粒子種に解離することが可能なものである、請求項１乃至９のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項１１】
前記粒子種の一つは、好ましくは第一の、イオン性の種を結び付けることが可能なものであり、それによって、好ましくは第二の、帯電した粒子種を提供する、請求項１乃至１０のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項１２】
第一のイオン性の種は、第二の粒子種へ電荷を提供することが可能なものであり、それによって第二の帯電した粒子種を提供する、請求項１乃至９のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項１３】
一対の帯電した粒子種を含み、
第一の帯電した粒子種は、第一のイオン性の種及び第一の帯電した粒子種における第一の粒子種の解離によって得られたものであり、且つ、
反対に帯電した第二の帯電した粒子種は、第二の粒子種における該第一のイオン性の種の組み込みによって得られたものである、請求項１乃至１２のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項１４】
飽和の及び／又は不飽和の、分岐した若しくは分岐してない、自由選択でヘテロ原子（Ｓ、Ｏ、Ｎなど）を含有する、置換された若しくは置換されてない（ハロゲン、ニトロ、アミンなど）、脂肪族の若しくは（複素環式）芳香族の、炭化水素の溶媒、又は、（過）フッ素化された炭化水素、若しくは、（過）フッ素化されたポリエーテル類からなる群より、好ましくはテトラクロロエタン、四塩化炭素、ペンタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、Ｉｓｏｐａｒ類、クロロホルム、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔＴＭ及び同様のもの又はそれらの混合物からなる群より、選択された分散媒をさらに含む、請求項１乃至１３のいずれかに記載の電気泳動の分散体。
【請求項１５】
好ましくは適切な分散媒において、請求項１乃至１４のいずれかに記載のイオン化可能な表面の基を含む粒子種を混ぜることを含む電気泳動の分散体の調製用の方法。
【請求項１６】
前記イオン化可能な基を含む混ぜられた粒子種は、相互に対して帯電剤として作用する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
電荷移動剤が、好ましくは非イオン性の電荷移動剤が、より好ましくは立体化学的に障害されたアミン又はエーテルが、存在する、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の分散体を含む電気泳動表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動の分散体及びそれに含有させることができる粒子に関係する。より詳しくは、本発明は、少量の遊離の電解質及び他の添加剤を含有する電気泳動の分散体に、並びに、低い駆動電圧及び低い導電率を備えた電気泳動表示装置におけるこれらの分散体及び粒子の使用に関係する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置の分野における現行の調査は、あらゆるピクセルがあらゆる色であり得るフルカラー電気泳動表示装置に焦点を合わせている。一つの解決手段は、米国特許第６，１１７，３６８号明細書（特許文献１）に提案された。
【０００３】
米国特許第６，１１７，３６８号明細書は、二つの段階の重合工程を開示し、その工程では、誘電体の粒子が形成される。その工程は、（誘電体の媒質とは異なるものである）分散媒における第一の単量体の重合を含み、それによって粒子を形成する。第二の単量体が、同じ分散媒に提供され、且つ、重合され、且つ、形成された粒子へグラフトされ、それによって、電気泳動表示装置において帯電させることができる表面の官能性を提供するために、官能性の単量体を第二の単量体と一緒に使用することができる。分散媒は、元来の分散媒を取り除くための一連の洗浄のステップにおいて所望の誘電体の媒質で置換される。溶媒で洗浄された粒子は、帯電制御剤及び自由選択で（補助）安定化剤の添加と共に、所望の誘電体の媒質に分散させられる。
【０００４】
米国特許第６，１１７，３６８号明細書に従った分散体は、このように、帯電した誘電体の粒子に加えて帯電制御剤及び自由選択の（補助）安定化剤を含有する。帯電制御剤の使用の不都合は、電荷を備えた一つ以上のタイプの粒子を提供するために、化学量論的な量付近で又はより多くの量でさえも元来は通常イオン性である帯電剤の混合物が使用されるというものである。さらには、これらの系のコロイドの安定性は、別々の（外添された）安定化剤の添加によって達成される。これらの系と関連した数個の不都合がある。
【０００５】
外添された安定化剤の場合には、平衡が、大量の電気泳動の流体に溶解させられた安定化剤と粒子の表面上の安定化剤との間で到達される。これは、粒子の表面を十分に覆うために必要とされるものよりも多量の安定化剤が要求されることを意味する。これは、通常、系の増加した粘度に至る。このより高い粘度は、粒子のより遅い移動に、且つ、よって、電気泳動表示装置のピクセルのより遅いスイッチングスピードに、至る。これは、特に、面内のスイッチングスキームについて正しいと言えることであり、そのスキームでは、粒子が動かなければならない距離が、上下のスイッチングスキームにおけるものよりも大きい。これらのより低いスピードは、より強い電場（即ち、より高い電位）を印加することによって克服されることもあるが、しかし、これは、その際によりロバストな電子機器が要求されるので、より高い漏洩電流並びに電気化学の発熱及びジュール発熱のようなアーチファクトについてのより多くの可能性のために、望ましいのではない。帯電剤は、通常、粒子へ、電場を印加することによってそれを移動させることができるように、電荷を付与することが要求される。粒子が獲得する電荷は、粒子の表面化学及び帯電剤の化学的な性質の組み合わせである。帯電剤は、本質的にイオン性であることも非イオン性であることもある。二つの非限定的な例を与えることができる。第一の例においては、酸性の表面の基を備えた粒子が、（非イオン性の）塩基性の帯電剤（例．アミン）と組み合わせられることもある。帯電剤は、粒子の表面からプロトンを引き離し、周囲の流体における負に帯電した粒子及び正に帯電した対イオン（プロトン化された帯電剤）に至る。
【０００６】
第二の例においては、ナトリウム塩からなるイオン性の帯電剤が、ナトリウムイオンに対して親和性を有する表面を備えた粒子と組み合わせられることもあり、周囲の流体における（吸収されたナトリウムイオンを有する）正に帯電した粒子及び帯電剤の負に帯電した対イオンに至る。
【０００７】
両方の場合において、周囲の流体のイオンの含有率は、（帯電した）帯電剤の存在のおかげで、かなり増加させられる。これは、たとえイオン性の帯電剤の自発的な解離、及び／又は、水のような不純物との相互作用による、及び、非イオン性の帯電剤によることさえもある、帯電のおかげで、粒子が存在しない場合でさえもある。この‘外来の’電荷は、望ましくないものであり且つ多くの理由で既知の系の不都合である。
【０００８】
一つは、より多量の（分子の）帯電した実体の存在が、デバイスにおけるより高い漏洩電流に至ることになるというものである。これは、駆動する電子機器の出力の喪失及びより頻繁な回復を意味する。別のものは、電場が電気泳動の懸濁液にわたって印加されるとき、全ての帯電した種が、反対の電荷の電極へ移動し始めることになるというものである。これは、正に及び負に帯電した種の不均質な分布に帰着し、対の電場を生じさせ、その電場は、外部の場を遮蔽する。最終的には、外部の場は、帯電した種がもはや電気泳動的な移動を示さないように、内部の場によって完全に補償されることもある。よって、外部の場は、帯電した種の最大の分離（ピクセルの完全なスイッチング）においてさえも内部の場を克服するのに十分に高いものであるべきである。その結果として、懸濁液のイオンの含有率が、より高いものであるとき、より高い外部の場が、電気泳動のセルの最大限のスイッチングを可能とするために、印加される必要があることになる。より高い場は、以上に述べたように望ましいものではない。さらには、より多量の帯電した種の存在は、所望されてない電極反応（電気化学）が起こる、増加した確率があることを意味する。これは、特に、帯電した帯電剤に、それらが粒子と対比して非常に小さいものであり且つよって粒子よりも電極の表面とのより密接な接触の状態になることもあるので、当てはまる。
【０００９】
このように、中心問題は、電気泳動が、帯電した（顔料）粒子を伴い、且つ、このように、（帯電した帯電剤の形態で）対の電荷の存在を要求するということである。上述した粒子に関係しない‘外来の’電荷のみならず、これらの対の電荷は、分散体の導電率を向上させる。これは、低い導電率の分散体が、内部の場の遮蔽効果を最小限にするために、且つ、低い駆動電圧を可能にするために、電気泳動表示装置に重要であるとすると、好都合なものとはみなされない。よって、一般には、粒子を取り囲む流体における可能な限り低いイオンの含有率を備えた、即ち、分散体における（粒子以外の）可能性のある最少の量の帯電した種を備えた、系を有することは、望ましいことである。
【特許文献１】米国特許第６，１１７，３６８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、顕著な量の帯電剤の使用及び／又は（外来の）（補助）安定化剤の添加のような、先行技術の不都合を克服することである。
【００１１】
帯電剤及び（補助）安定化剤の使用は、一般には、分散体における遊離の化合物の量及び濃度を増加させる。従って、これは、このような分散体が、電気泳動表示装置において使用されるとき、より高い電圧が、必要であるという不都合を有する。さらなる不都合は、分散体に存在する相対的に多量の化合物のおかげで、系の所望の化学的なロバスト性が、減ぜられることもあるというものである。
【００１２】
本発明の目的は、（粒子以外の）遊離の化合物の数及びそれらの濃度が最少に保たれる、電気泳動の分散体を達成するための手段及び方法を提供することである。本発明の目的は、電気泳動の粒子を含む電気泳動の分散体を提供することであり、ここで、電気泳動の粒子を着色する、帯電させる、及び安定化させるために必要とされる全ての成分が、粒子に付着させられるか、又は、粒子内に不可逆的に吸着されるか若しくは組み込まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、粒子に付着させられた又は粒子内に組み込まれた所望の官能性を提供することによって、本発明の目的を達成することができることを見出してきた。それの最も広い思想において、本発明は、電気泳動の分散体において最小限の量の帯電した化合物及び／又は（補助）安定化剤を含有する材料系に存する。好ましくは、必要とされる全ての化学が、分散体において、粒子種に（共有結合的に）付着させられるか、又は、粒子種内に不可逆的に吸着される若しくは組み込まれる。このように、本発明は、一つの態様において、少なくとも二つのタイプの（顔料で着色された）粒子を含有する材料系に関係し、そこでは、二つのタイプのものが、各々、異なる光学的な性質を有することもあり、且つ、そこでは、二つのタイプのものが、相互に対する帯電剤として作用することもある。好ましくは、粒子の一方は、第一の帯電した粒子へと解離することができるイオン化可能な表面の基を有し、それによって、電荷が、粒子の表面及び表面を去ることができるイオン性の種に残留する。第二の粒子は、第一の帯電した粒子とは反対に帯電させられる第二の帯電した粒子を提供するためにイオン性の種を結び付けることが可能なものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の利点の一つは、系の化学的なロバスト性が、向上させられ、且つ、本発明に従った分散体を含む電気泳動表示装置の駆動電圧が最小にされるように、本分散体の導電率が、最小にされるというものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のこれらの及び他の態様は、以後に記載された実施形態から明らかであり、且つ、以後に記載された実施形態を参照して解明されると思われる。
【００１６】
一つの態様において、本発明は、少なくとも二つの、好ましくは二つの、粒子種を含む電気泳動の分散体に属し、そこでは、各々の粒子種は、一つ以上の電荷を形成する基及び／又は一つ以上の（立体化学的な又は他の）安定化剤を含有し、そこでは、電荷を形成する基及び安定化剤は、共有結合的に結合することによってか、又は、非共有結合的な吸着若しくは結合によってかのいずれかで、粒子種へ結合させられる。
【００１７】
粒子種へ安定化剤及び電荷を形成する基を結合すること又は接続させることによって、最小限の数及び濃度のみが、溶液において必要とされる。これは、分散体のイオンの含有率を劇的に低減する。以前は、化学量論的な数当量の様々なイオン性の化合物が、官能性の電気泳動の分散体を生成させるために、存在したことは、まれなことではなかった。本発明は、系の化学的なロバスト性が増加させられるように、このようなイオン性の化合物のタイプ及び量を低下させる。さらには、駆動電圧が、かなり低下させられるように、分散体の導電率が、最小にされる。本発明は、また、安定化剤のような非イオン性の化合物及び他の成分の含有率を最小にし、粘度における所望されない増加を予防する。
【００１８】
このような分散体を、様々な方式で作ることができる。一つの方式は、粒子種へ、電荷を形成する基及び安定化剤のような、分散体の成分を結び付けることである。この結合を、多数の方式ですることができる。これらの方式の一つは、共有結合的にするものである。この実施形態においては、全ての官能性の成分は、粒子種へ共有結合的に結合させられる。これを、ラテックス（重合体）を主材料とした粒子について以下に例示されるもののように、達成することができる。一つの実施形態において、電荷を形成する基及び／又は安定化剤は、粒子種へ非共有結合的に結合させられる。これを、粒子種への所望の電荷を形成する基及び／又は安定化剤の物理吸着又は化学吸着によって、これが本質的に非可逆的なものであることを条件として、達成することができる。このような実施形態において、粒子は、例えば、（無機の）ガラス、シリカ、又は他のゾル−ゲル系であり得ると共に、多孔性であることもある。それ自体当技術において知られたものである、ある一定の条件下では、官能性の成分の共有結合的な結合が、また、ガラス、シリカ、又は他のゾル−ゲル系とも可能であることは、留意されることである。好ましくは、化学吸着及び物理吸着は、不可逆的なものと考えられる、即ち、吸着された粒子の解離定数は、電気泳動の分散体の官能性を含まないように、十分に低いものである。
【００１９】
好ましくは、電気泳動の分散体は、実質的に、他の化合物の、特に、帯電した化合物又は遊離の電解質の、無いものである。好ましくは、分散体は、（好ましくは高純度の）分散媒との組み合わせの帯電した粒子種からなる。好ましくは、実質的に全ての電荷、正及び負のものは、それぞれの粒子種に位置させられる。一つの実施形態において、分散体における、９０％を超える、好ましくは９５％を超える、より好ましくは９９％を超える、及びいっそうより好ましくは９９．９％を超える、正及び負の電荷は、粒子種に位置させられる。好適な実施形態において、分散体は、帯電した粒子種からのもの以外のどんな帯電した粒子又は化合物若しくは成分も含有しない。帯電した粒子種は、好ましくは、０．９と１．１との間における、好ましくは０．９９と１．０１との間における、より好ましくは０．９９９と１．００１との間における、いっそうより好ましくは０．９９９９と１．０００１間における、Ｎ＋＊Ｑ＋：Ｎ−＊Ｑ−として表現された、負の電荷の総量に対する正の電荷の総量の比で、分散体に存在し、ここで、
Ｎ＋：正に帯電した粒子の粒子濃度、
Ｎ−：負に帯電した粒子の粒子濃度、
Ｑ＋：正に帯電した粒子の粒子電荷、
Ｑ−：負に帯電した粒子の粒子電荷
である。
【００２０】
好ましくは、電気泳動の分散体は、粒子種の総量と比較した、１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは１％未満、いっそうより好ましくは０．１％未満の他の遊離の電解質（及び他の（帯電してない）添加剤）を含有する。
【００２１】
一つの態様において、本発明は、好ましくは適切な分散媒において、イオン化可能な表面を含む粒子種を混ぜることを含む電気泳動の分散体の調整の方法に属する。ある一定の実施形態において、イオン化可能な基を含む混ぜられた粒子種は、相互に対する帯電剤として作用する。
【００２２】
二つのタイプの粒子を混合することによって、一方の粒子から他方のものへの対イオンの移動が、起こることもあり、反対に帯電した粒子に至る。粒子が、好ましくは粒子に本質的に存在する立体化学的な安定化のおかげで、あまりしばしば密着の状態になることがないと、平衡を達成することは、非常に遅い過程であることもある。これらの実施形態において、少量の電界移動剤が、添加されることもある。このような移動剤は、好ましくは、両方のタイプの粒子のものの間にある対イオンに対する親和性を備えた非イオン性のものであり、分散媒においてある程度まで対イオンを安定化させることができるものであり、且つ、いずれかのタイプの粒子と密着の状態になることができるものである。対イオンは、第一の粒子から電荷移動剤によって吸収されることもあり、且つ、第二の粒子に堆積させられることもあり、潜在的にずっと速く到達される平衡状態に至る。
【００２３】
明らかであるように、このような電荷移動剤の添加は、イオンのいくつかが、溶液中に電荷移動剤と共にある時間の間存在することになるので、分散体の増加したイオンの含有率に至ることもある。しかしながら、移動剤が、平衡状態の達成を迅速化することを要求されるのみであるので、通常使用される量の一部のみが、必要とされる。ある一定の実施形態において、電荷移動剤は、好ましくは、非イオン性の電荷移動剤、より好ましくは立体化学的に障害されたアミン又はエーテル、である。
【００２４】
本発明のある一定の実施形態において、電荷移動剤は、分散体における粒子種の総量と比較した、好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満、いっそうより好ましくは１％未満の量で、特に好適なのは０．１％未満である量で、存在する。
【００２５】
一つの態様において、本発明は、少なくとも二つの粒子種を含む電気泳動の分散体に属し、第一の種は、帯電した第一の粒子種及び第一のイオン性の種へと解離することができるイオン化可能な表面の基を含み、第二の種は、イオン性の種を結び付けることができる表面の基を含み、ここで、第一の種は、第二の種へ電荷を提供し、それによって第一の及び第二の帯電した種を提供し、ここで、第一の及び第二の帯電した種は、反対に帯電させられる。
【００２６】
一つの態様において、本発明は、イオン化可能な表面の基を含む粒子種に属する。一つの態様において、粒子種の一つは、第一のイオン性の種及び第一の帯電した粒子種に解離することが可能なものである。一つの態様において、粒子種の一つは、イオン性の種、好ましくは第一のイオン性の種、を結び付けることが可能なものであり、それによって帯電した粒子種、好ましくは第一の帯電した粒子種のものと反対の電荷を備えた帯電した種、を提供する。本発明の一つの態様において、第一のイオン性の種は、第二の粒子種へ電荷を提供することが可能なものであり、それによって、第一の帯電した粒子種とは反対に帯電させられる第二の帯電した粒子種を提供する。ある一定の実施形態において、第一の及び第二の粒子種は、反対の電荷を帯びる。ある一定の実施形態において、第一のイオン性の種は、陽イオンである。
【００２７】
以上に説明したように、粒子は、好ましくは、化学的に（共有結合的に）付着した安定化させる表面の基によって本質的に安定である。
【００２８】
今、本発明を、特注の粒子の調製のために、Ｊ．Ａｐｐｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉ．１９８５，３０，５９３−６０７においてＣｒｏｕｃｈｅｒ等によって記述された一般的な方法に基づく後に続く実施形態によって例示することにする。その思想は、分散媒（通常、ドデカン又はＩｓｏｒａｒのような脂肪族の溶媒）に良好に可溶なものである（重合体の）安定化剤と共に開始することである。安定化剤は、数多くの重合体の一つ以上であり得る。この場合には、ポリ（２−エチルヘキシル＝メタクリラート）が使用される。この重合体へと、それ自体では分散媒に可溶ではない重合体が、グラフトされる。これは、安定化剤へ少量の対応する単量体及びラジカル開始剤（例．ベンゾイルペルオキシド）を添加することによって、される。適切な単量体は、対応する重合体（ポリ（ビニル＝アセタート），ＰＶＡ）が分散体において不溶であるのに対して、分散媒に可溶であるビニル＝アセタート（ＭＶＡ）である。グラフトした後に、過剰のＭＶＡ及び開始剤を、現実のラテックスビードを形成するために、添加することができ、そのラテックスビードは、安定化させる重合体に埋め込まれる。ビードは、重合体のバルクへの色素又は顔料の組み込みによって着色されることもある。帯電可能な基は、その方法のステップにおいて官能化された単量体を添加することによって、組み込まれる。これは、酸性の官能性（例．ビニル酢酸、メタクリル酸）又は塩基性の官能性（例．ビニルアミン類、アクリルアミド）であり得る。この方式では、酸性の及び／又は塩基性のビードを作ることができる。これらのビードが混合されるとき、一つのビードから別のものへのプロトンの移動が、起こることもあり、外添された帯電剤の必要無しに、それぞれ、負に及び正に帯電したビードに帰着する。
【００２９】
バルクの重合体へ酸性の又は塩基性の基を直接的に組み込む代わりに、前駆体の基を含有する単量体を使用することもまた、可能である。これは、活性な官能性が、グラフトする及び／又は重合の反応を妨げるとすれば、必要な又は好都合なことであることもある。選択肢は、添加剤としてか又はバルクの材料としてかのいずれかでのアクリロニトリル（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＮ）の使用である。安定化されたビードの形成の後で、ビードの表面のシアノの官能性は、それぞれ酸性の又は塩基性の基を形成するために、酸化されるか又は還元されることもある。帯電の平衡が、十分に速く確立されるものではないとすれば、電荷移動剤を、添加することができる。多数のこのような試剤が、可能性のあるものであるが、しかし、立体化学的に障害されたアミン類、エーテル類などのような非イオン性のものが、好適である。電荷移動剤は、粒子種と比較した少なくとも準化学量論的な、好ましくは粒子種の総量と比較した５０％を超えない、より好ましくは２５％を超えない、量で添加される。
【００３０】
この方法を使用することで、非常に多目的な及び柔軟な材料系を作ってきた。調製された粒子は、本質的に安定なものであり、且つ、注文仕立ての表面化学及びよって帯電の性質を有する。それらを、色素若しくは顔料の添加によって、又は、適当な単量体の選択によって、どんな色又は屈折率でも、色又は屈折率が表面化学に影響することなく、作ることができる。さらには、材料系は、二つのタイプの粒子が相補的な表面化学と混合されるとき、外部の帯電剤を必要とするものではない。この方式では、分散媒の粘度及びイオンの含有率が、最小にされる。これは、系の化学的な安定性を向上させ、且つ、パネルにアドレス指定するために必要とされる導電率及び駆動電圧を減少させる。
【００３１】
分散媒それ自体を、当技術において一般に知られる幅広い種類のものから選択することができる。ある一定の実施形態において、分散媒は、飽和の及び／又は不飽和の、分岐した若しくは分岐してない、自由選択でヘテロ原子（Ｓ、Ｏ、Ｎなど）を含有する、置換された若しくは置換されてない（ハロゲン、ニトロ、アミンなど）、脂肪族の若しくは（複素環式）芳香族の、炭化水素の溶媒、又は、（過）フッ素化された炭化水素、若しくは、（過）フッ素化されたポリエーテル類からなる群より、好ましくはテトラクロロエタン、四塩化炭素、ペンタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、Ｉｓｏｐａｒ類、クロロホルム、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔＴＭ（（部分的に）フッ素化されたものである不活性な溶媒の群）及び同様のもの又はそれらの混合物からなる群より、選択される。好ましくは、分散媒は、また、好ましくは電気泳動の分散体において使用することができる、低誘電性の媒体である。
【００３２】
一つの態様において、本発明は、
（ａ）分散媒に可溶である安定化剤を提供すること、
（ｂ）媒体に可溶である第一の量のコアの単量体、及び、ラジカル開始剤を提供すること、
（ｃ）（分散）重合を開始すること、それによって、好ましくはグラフトされた重合体の安定化剤を提供するために安定化剤へグラフトされる、分散媒に不溶であるコアの重合体を提供すること、
（ｄ）ビードを提供するために、分散媒におけるグラフトされた重合体の安定化剤を、第二の、好ましくは過剰な、量のコアの単量体、及び、ラジカル開始剤と、反応させること、
（ｅ）ステップ（ｂ）、（ｃ）及び／又は（ｄ）における官能化された単量体を添加することによって、ビードに帯電可能な基及び／又は立体化学的な安定化剤を組み込むこと、
のステップを含む、帯電可能な粒子種の合成の方法を提供する。
【００３３】
ある一定の実施形態において、帯電可能な基は、ステップ（ａ）の安定化剤にすでに提供されることもある。合成の方法で使用される化学は、原則として、当技術において知られたものである。その方法の主要な特徴は、電荷を形成する基及び／又は安定化剤が、帯電した粒子に共有結合的に組み込まれるか又は少なくとも（あまり好適ではない）非可逆的に結合させられるというものである。この点における非可逆的なことを、電気泳動の分散体の期待された寿命、即ち、少なくとも数年、に対応する解離定数として定義することができる。この点における非可逆的なことを、溶液に自由に存在する、即ち、粒子へ結合されたものでない、遊離の電荷を形成する種及び／又は安定化剤が事実上無いことに対応する解離定数としてもまた定義することができる。
【００３４】
安定化剤を、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ（２−エチルヘキシル＝メタクリラート）、ポリスチレン、及び同様のものからなる群より選択することができる。
【００３５】
安定化剤は、粒子の外殻として機能し、且つ、幅広い種類の重合体の材料から選択され得る。本発明の分散体において使用される安定化剤を、粒子種から延びる“毛”の形態で可視化することができ、且つ、この様式で、分散体における粒子の（立体化学的な）安定化を提供する。安定化剤は、好ましくは、第一の重合ステップを効率的に行うことができるように、分散媒に可溶なものである。
【００３６】
コアの単量体は、好ましくは、分散媒に可溶なものである。コアの単量体は、例えば、ビニル＝アセタート、ジビニルベンゼン、及びスチレン、並びに同様のものから選択される。
【００３７】
コアの単量体は、好ましくは、安定化剤へグラフトすることができるコアの重合体を提供するために十分である量で、使用される。重合は、通常では従来の量における、ラジカル開始剤の添加によって開始される。
【００３８】
ラジカル開始剤は、例えば、過酸化物又はアゾラジカル開始剤であり、好ましくは、４，４’−アゾビス（γ−シアノペンタン酸）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、オクタノイルペルオキシド、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、及び同様のものからなる群より選択される。第二の量のコアの単量体は、第一の単量体と同一であり得る。官能化された単量体は、所望の反対の電荷を提供するために、塩基性の又は酸性の官能性を含有することができる。
【００３９】
酸性の官能化された単量体を、ビニル酢酸、（メタクリル）アクリル酸、ビニルスルホン酸、及び同様のもののような、ビニル酸及び／又はアクリル系の酸からなる群より選択することができる。塩基性の官能性を、例えば、ビニルアミン類、及び／又は、アクリルアミド類、及び同様のものから選択することができる。
【００４０】
ある一定の実施形態において、官能化された単量体は、好ましくはシアノ基を含む、前駆体の基、例えばアクリロニトリル、として組み込まれる。
【００４１】
前駆体の基の形態における官能化された単量体を組み込むことによって、粒子の表面化学を、より均一に制御することができる。前駆体の基の使用は、官能化された基が、グラフトする又は重合のステップのような、その方法のステップの一つを妨げる場合にもまた好都合である。前駆体の基を使用することによって、所望の粒子を、合成することができ、且つ、所望の官能性を、後に追加することができる。塩基性の又は酸性の官能化された基を提供するための前駆体の基の還元又は酸化のような、その後の官能化のステップにおいてのみ、粒子間の差異が、作り出される。このように、ある一定の実施形態において、官能化された単量体が、それぞれ塩基性の又は酸性の官能化された基を提供するための前駆体の基の還元又は酸化によって、得られる。
【００４２】
電気泳動表示装置において使用することが出来る所望の色を粒子種に付与するために、その方法は、色素又は顔料が粒子に組み込まれるステップを含むことができる。さらには、粒子種の一つ以上には、例えば、色素及び／又は顔料の組み込みによって、（（変性された）ポリビニルアルコールのような、重合体の粒子用の単量体の選択によって達成することができる）異なる屈折率又は色のような異なる光学的な性質を提供することができる。本発明は、さらに、本発明の電気泳動の分散体を含む電気泳動表示装置に、及び、電気泳動表示装置の粘度及び駆動電圧を低減するための、電荷を形成する基及び安定化剤が共有結合的に及び／又は非可逆的に組み込まれたものである粒子種の使用に、属する。
【００４３】
ここで使用されるように、‘を含む’は、他の要素又はステップの存在を排除するものではなく、‘ある’は、複数を排除するものではない。特許請求の範囲におけるいずれの符号も、本発明の範囲を限定するものと解釈してはならない。
【国際調査報告】
2008542809.tif 000002
2008542809.tif 000003
2008542809.tif 000004