(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動流体を含む電気泳動ディスプレイであって、前記流体は、溶媒内に分散される２つのタイプの帯電される粒子を含み、
ａ）前記２つのタイプの帯電される粒子は、同一色であるが、反対の電荷極性を担持し、
ｂ）ΔΕで表される、ピクセルのオン状態とオフ状態との間の色差は、少なくとも５であり、ここで、前記ΔΕは、
【数１】
0006488314.tif 000003
であり、Ｌ１＊、ａ１＊、ｂ１＊およびＬ２＊、ａ２＊、ｂ２＊は、ＣＩＥ  ＸＹＺ色空間により定義される前記ピクセルの前記オン状態および前記オフ状態の色に関する色座標であり、
前記ピクセルの前記オン状態は、前記ピクセルに正または負の駆動電圧が印加される状態であり、
前記ピクセルの前記オフ状態は、前記ピクセルにいかなる駆動電圧も印加されない状態である、電気泳動ディスプレイ。
【請求項２】
ΔΕは、少なくとも１０である、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記溶媒は、前記帯電される粒子の色と視覚的に区別可能である色を有する、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項４】
前記流体はさらに、前記帯電される粒子の色から視覚的に区別可能である色を有する、帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子を含む、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項５】
前記溶媒は、透明かつ無色である、請求項４に記載のディスプレイ。
【請求項６】
前記流体はさらに、電荷制御剤を含む、請求項３に記載のディスプレイ。
【請求項７】
前記流体はさらに、電荷制御剤を含む、請求項４に記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記帯電される粒子は、白色であり、前記溶媒は、赤色、緑色、または青色に染色される、請求項３に記載のディスプレイ。
【請求項９】
前記帯電される粒子は、白色であり、前記帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子は、赤色、緑色、または青色である、請求項４に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記帯電される粒子は、溶媒可溶性ポリマーでコーティングされる、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記流体は、共通電極と、複数のピクセル電極との間に挟まれ、前記共通電極は、誘電コーティングを有する、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記帯電される粒子の密度は、前記粒子が分散される溶媒の密度の少なくとも２倍高い、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記流体は、室温において、０．５〜５０ｃｐｓの範囲内の低剪断粘度を有する、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
前記帯電される粒子のサイズは、１ミクロンよりも大きい、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記流体は、ディスプレイセル内に充填される、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１６】
前記ディスプレイセルは、カップ状マイクロセルである、請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項１７】
前記ディスプレイセルは、マイクロカプセルである、請求項１５に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、電気泳動ディスプレイデバイスと、そのようなディスプレイデバイスのための電気泳動流体とを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）は、誘電溶媒内に分散される帯電される色素粒子に影響を及ぼす電気泳動現象に基づく、非発光型デバイスである。ＥＰＤは、典型的には、離間されたプレート状電極の対を備える。典型的には、視認側上にある、電極プレートのうちの少なくとも１つは、透明である。その中に分散される帯電される色素粒子を伴う、誘電溶媒を含む電気泳動流体は、２つの電極プレート間に封入される。
【０００３】
電気泳動流体は、対比色の溶媒または溶媒混合物内に分散される、１つのタイプの帯電される色素粒子を有してもよい。この場合では、電圧差が２つの電極プレート間に付与されると、色素粒子は、色素粒子の極性とは反対の極性のプレートへの誘引によって、移動する。したがって、透明プレートに示される色は、溶媒の色または色素粒子の色のいずれかであり得る。プレート極性の逆転が、粒子を、対向するプレートに戻るように移動させ、それによって、色を逆転させる。
【０００４】
代替として、電気泳動流体は、対比色であり、反対の電荷を担持する、２つのタイプの色素粒子を有してもよく、２つのタイプの色素粒子は、透明な溶媒または溶媒混合物内で分散されてもよい。この場合では、電圧差が２つの電極プレート間に課されると、２つのタイプの色素粒子は、対向する端部に移動するであろう。したがって、２つのタイプの色素粒子の色のうちの１つが、視認側において見られるであろう。
【０００５】
電気泳動ディスプレイは、典型的には、双安定性を呈し、これは、電気泳動流体内の帯電される粒子が、電場下で所望される場所に駆動された後、帯電される粒子は、電場がオフにされた後に実質的に移動しないままであろうことを意味する。言い換えると、帯電される粒子を意図される場所に駆動することによって、画像が表示されると、画像は、電場がオフにされた後であっても変化しないままであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のディスプレイの特有の特徴のうちの１つは、伝統的な電気泳動ディスプレイと異なり、本発明における帯電される粒子が、全く双安定性を呈さないか、または最小の双安定性を呈することであり、これは、駆動電圧がオフにされると、粒子が、駆動電圧によって駆動されている位置から離れて移動するであろうことを意味する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
電気泳動流体を含む電気泳動ディスプレイであって、前記流体は、溶媒内に分散される２つのタイプの帯電される粒子を含み、
ａ）前記２つのタイプの帯電される粒子は、同一色であるが、反対の電荷極性を担持し、
ｂ）ΔΕで表される、ピクセルのオン状態とオフ状態との間の色差は、少なくとも５である、電気泳動ディスプレイ。
（項目２）
ΔΕは、少なくとも１０である、項目１に記載のディスプレイ。
（項目３）
前記溶媒は、前記帯電される粒子の色と視覚的に区別可能である色を有する、項目１に記載のディスプレイ。
（項目４）
前記流体はさらに、前記帯電される粒子の色から視覚的に区別可能である色を有する、帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子を含む、項目１に記載のディスプレイ。
（項目５）
前記溶媒は、透明かつ無色である、項目４に記載のディスプレイ。
（項目６）
前記流体はさらに、電荷制御剤を含む、項目３に記載のディスプレイ。
（項目７）
前記流体はさらに、電荷制御剤を含む、項目４に記載のディスプレイ。
（項目８）
前記帯電される粒子は、白色であり、前記溶媒は、赤色、緑色、または青色に染色される、項目３に記載のディスプレイ。
（項目９）
前記帯電される粒子は、白色であり、前記帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子は、赤色、緑色、または青色である、項目４に記載のディスプレイ。
（項目１０）
前記帯電される粒子は、溶媒可溶性ポリマーでコーティングされる、項目１に記載のディスプレイ。
（項目１１）
前記流体は、共通電極と、複数のピクセル電極との間に挟まれ、前記共通電極は、誘電コーティングを有する、項目１に記載のディスプレイ。
（項目１２）
前記帯電される粒子の密度は、前記粒子が分散される溶媒の密度の少なくとも２倍高い、項目１に記載のディスプレイ。
（項目１３）
前記流体は、室温において、０．５〜５０ｃｐｓの範囲内の低剪断粘度を有する、項目１に記載のディスプレイ。
（項目１４）
前記帯電される粒子のサイズは、１ミクロンよりも大きい、項目１に記載のディスプレイ。
（項目１５）
前記流体は、ディスプレイセル内に充填される、項目１に記載のディスプレイ。
（項目１６）
前記ディスプレイセルは、カップ状マイクロセルである、項目１５に記載のディスプレイ。
（項目１７）
前記ディスプレイセルは、マイクロカプセルである、項目１５に記載のディスプレイ。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の電気泳動流体を例証する。
【図２】図２は、図１のディスプレイデバイスによって、どのように異なる色状態が表示され得るのかを例証する。
【図３】図３は、代替の電気泳動流体を例証する。
【図４】図４は、図３のディスプレイデバイスによって、どのように異なる色状態が表示され得るのかを例証する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（発明の詳細な説明）
本発明の第１の側面は、図１に示されるように、電気泳動流体を対象とする。
【０００９】
図１では、ディスプレイデバイスが、同一色であるが、反対の電荷極性を担持する、２つのタイプ（１１および１２）の帯電される粒子を含む、電気泳動流体を利用する。２つのタイプの帯電される粒子は、２つのタイプの帯電される粒子の色と視覚的に対照的な色を有する、溶媒または溶媒混合物（１３）内で分散される。
【００１０】
ディスプレイ流体は、２つの電極層間に挟まれる。電極層のうちの一方は、ディスプレイデバイスの上部全体にわたって広がる、透明電極層（例えば、ＩＴＯ）である、共通電極（１５）である。他方の電極層（１６）は、ピクセル電極（１６ａ）の層である。
２つの垂直な破線間の空間は、ピクセルを表す。したがって、各ピクセルは、対応するピクセル電極を有する。
【００１１】
ピクセル電極（１６ａ）は、米国特許第７，０４６，２２８号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明される。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）バックプレーンを用いるアクティブマトリクス駆動が、ピクセル電極の層に関して言及されているが、本発明の範囲は、電極が所望される機能を果たす限り、他のタイプの電極を取り扱うことも包含することに留意されたい。
【００１２】
帯電される粒子の濃度は、ディスプレイ流体内で、１体積％〜２０体積％、好ましくは、５体積％〜１０体積％であってもよい。
【００１３】
帯電される粒子が白色である場合、それらは、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、ＰｂＳＯ４、または同等物等の無機色素から形成されてもよい。それらはまた、白色を呈すために、高い屈折率（＞１．５）を伴う、特定のサイズ（＞１００ｎｍ）のポリマー粒子であってもよい。
【００１４】
黒色の帯電される粒子に関して、それらは、ＣＩピグメントブラック２６もしくは２８、または同等物（例えば、マンガンフェライトブラックスピネルもしくは銅クロマイトブラックスピネル）、またはカーボンブラックから形成されてもよい。
【００１５】
帯電される粒子が他の色（非白色および非黒色）である場合、それらは、ＣＩピグメントＰＲ２５４、ＰＲ１２２、ＰＲ１４９、ＰＧ３６、ＰＧ５８、ＰＧ７、ＰＢ２８、ＰＢ１５：３、ＰＹ８３、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５５、またはＰＹ２０等の有機色素から形成されてもよい。それらは、色指数ハンドブック「Ｎｅｗ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（ＣＭＣ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ，Ｌｔｄ、１９８８年）および「Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｉｎｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（ＣＭＣ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ，Ｌｔｄ、１９８４年）に説明されている、一般的に使用される有機色素である。具体的な例は、ＣｌａｒｉａｎｔのＨｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｒｅｄ  Ｄ３Ｇ  ７０−ＥＤＳ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｐｉｎｋ  Ｅ−ＥＤＳ、ＰＶ  ｆａｓｔ  ｒｅｄ  Ｄ３Ｇ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｒｅｄ  Ｄ３Ｇ  ７０、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｂｌｕｅ  Ｂ２Ｇ−ＥＤＳ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｈ４Ｇ−ＥＤＳ、Ｎｏｖｏｐｅｒｍ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＨＲ−７０−ＥＤＳ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｇｒｅｅｎ  ＧＮＸ、ＢＡＳＦのＩｒｇａｚｉｎｅ  ｒｅｄ  Ｌ  ３６３０、Ｃｉｎｑｕａｓｉａ  Ｒｅｄ  Ｌ  ４１００  ＨＤ、およびＩｒｇａｚｉｎ  Ｒｅｄ  Ｌ  ３６６０  ＨＤ；Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌのフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ダイアリーライドイエロー、またはダイアリーライドＡＡＯＴイエローを含む。色粒子はまた、ＣＩピグメントブルー２８、ＣＩピグメントグリーン５０、Ｃｌピグメントイエロー２２７、および同等物等の無機色素から形成されることもできる。
【００１６】
帯電される粒子の表面は、米国特許第６，８２２，７８２号および第７，００２，７２８号と、米国特許出願公開第２０１４−００１１９１３号、第２０１２−０１９９７９８号、および第２０１３−０１７５４７９号（これらの全ての内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）とに説明されるように、要求される粒子の電荷極性および電荷レベルに基づいて、公知の技法によって改変されてもよい。
【００１７】
帯電される粒子は、生来の電荷を呈してもよいか、または電荷制御剤を使用して明示的に帯電されてもよいか、または溶媒もしくは溶媒混合物内に懸濁されるとき、電荷を取得してもよい。
【００１８】
好適な電荷制御剤が、当分野において周知であり、それらは、本質的にポリマーであってもよいか、もしくはポリマーでなくてもよいか、またはイオンもしくは非イオンであってもよい。電荷制御剤の例は、限定ではないが、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  １７０００（活性ポリマー分散剤）、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  ９０００（活性ポリマー分散剤）、ＯＬＯＡ１１０００（スクシンミド無灰分散剤）、Ｕｎｉｔｈｏｘ  ７５０（エトキシレート）、Ｓｐａｎ  ８５（ソルビタントリオレート）、Ｐｅｔｒｏｎａｔｅ  Ｌ（ナトリウムスルホネート）、Ａｌｃｏｌｅｃ  ＬＶ３０（ダイズレシチン）、Ｐｅｔｒｏｓｔｅｐ  Ｂ１００（石油スルホネート）またはＢ７０（バリウムスルホネート）、Ａｅｒｏｓｏｌ  ＯＴ、ポリイソブチレン誘導体またはポリ（エチレン−ｃｏ−ブチレン）誘導体、および同等物を含んでもよい。
【００１９】
色素粒子が分散される溶媒は、高い粒子移動度のために、約２〜約３０、好ましくは、約２〜約１５の範囲内の誘電定数を有する。好適な誘電溶媒の例は、アイソパー、デカヒドロナフタレン（ＤＥＣＡＬＩＮ）、５−エチリデン−２−ノルボルネン、脂肪油、パラフィン油の炭化水素；シリコン流体等；トルエン、キシレン、フェニルキシリルエタン、ドデシルベンゼン、およびアルキルナフタレン等の芳香族炭化水素；ペルフルオロデカリン、ペルフルオロトルエン、ペルフルオロキシレン、ジクロロベンゾトリフルオリド、３，４，５−トリクロロベンゾトリフルオリド、クロロペンタフルオロ−ベンゼン、ジクロロノナン、ペンタクロロベンゼン等のハロゲン化溶媒；ならびに３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ  ＭＮ）からのＦＣ−４３、ＦＣ−７０、およびＦＣ−５０６０等のペルフルオロ化溶媒、ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，Ｏｒｅｇｏｎ）からのポリ（ペルフルオロプロピレンオキシド）等のポリマーを含有する低分子量ハロゲン、Ｈａｌｏｃａｒｂｏｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｒｐ．（Ｒｉｖｅｒ  Ｅｄｇｅ，ＮＪ）からのＨａｌｏｃａｒｂｏｎ  Ｏｉｌｓ等のポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ＡｕｓｉｍｏｎｔからのＧａｌｄｅｎまたはＤｕＰｏｎｔ（Ｄｅｌａｗａｒｅ）からのＫｒｙｔｏｘ  ＯｉｌｓおよびＧｒｅａｓｅｓ  Ｋ−Ｆｌｕｉｄ  Ｓｅｒｉｅｓ等のペルフルオロポリアルキルエーテル、Ｄｏｗ−ｃｏｒｎｉｎｇ（ＤＣ−２００）からのポリジメチルシロキサン系シリコーン油を含む。
【００２０】
溶媒の色は、溶媒内に染料を溶解することによって生成されてもよい。溶媒染料は、一般に、商業的に入手可能である。有機溶媒のための染料の分子は、典型的には、無極性または低極性であり、それらは、イオン化を受けない。好ましい染料は、良好な耐光性を有する（例えば、金属錯体系）。商業的に入手可能な溶媒染料の例は、限定ではないが、Ｓｏｖｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２４、Ｓｏｖｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２６、Ｓｏｖｅｎｔ  Ｒｅｄソルベントレッド  １６４、Ｓｏｖｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２４、またはＳｏｌｅｖｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ３５を含んでもよい。
【００２１】
図２は、図１のディスプレイで異なる色状態がどのようにして表示されるのかを例証する。例証を目的として、正電荷を帯びた粒子と、負電荷を帯びた粒子の両方が、白色であり、それらは、青色の溶媒内で分散されると仮定される。
【００２２】
正の駆動電圧がピクセル（２（ａ）参照）に印加されると、正電荷を帯びた白色色素粒子は、共通電極またはその近傍に駆動される。その結果、白色が、視認側に見られる。
【００２３】
負の駆動電圧がピクセル（２（ｂ）参照）に印加されると、負電荷を帯びた白色色素粒子は、共通電極またはその近傍に駆動される。その結果、視認側に見られる色はまた、白色である。
【００２４】
２（ａ）または２（ｂ）のピクセルに印加される駆動電圧がオフにされると、帯電される白色粒子は、双安定性の欠如に起因して、共通電極から離れるように移動するであろう。この場合では、溶媒の色（すなわち、青色）が、視認側に見られる（２（ｃ）参照）。
【００２５】
ピクセルの観点から、ピクセルは、正または負の駆動電圧が印加されるかにかかわらず、同一の光学状態を表示し、駆動電圧がオフにされると、異なる光学状態が、表示される。
【００２６】
より具体的には、粒子の色が視認側に見られることを可能にするために、正電荷を帯びた粒子を駆動し、共通電極側に到達させるために十分である、正の駆動電圧によって生成される電場が存在するとき、そのような状態は、「オン」状態と称される。同様に、粒子の色が視認側に見られることを可能にするために、負電荷を帯びた粒子を駆動し、共通電極側に到達させるために十分である、負の駆動電圧によって生成される電場が存在するとき、この状態もまた、「オン状態」と称される。前述されるように、２つのタイプの粒子は同一色であるため、両方の「オン」状態で表示される色は、同一である。
【００２７】
電力がオフである（つまり、いかなる駆動電圧も印加されない）とき、本状態は、「オフ」状態と称される。「オフ」状態では、異なる色が、表示される（つまり、視認側に見られる）。
【００２８】
本発明によると、双安定性の欠如に起因して、ΔΕとして定義される、「オン」状態と「オフ」状態との間の色変化は、少なくとも５、好ましくは、少なくとも１０である。
【００２９】
色科学では、Ｌ、ａ、およびｂが、光学状態を定義するために使用される。Ｌａｂ色空間とは、非線形的に圧縮される（例えば、ＣＩＥ  ＸＹＺ色空間）座標に基づく、明度に関する次元Ｌと、反対色次元に関するａおよびｂとを伴う、反対色空間である。明度Ｌ＊は、Ｌ＊＝０において最も暗い黒色を、Ｌ＊＝１００において最も鮮明な白色を表す。カラーチャネルａ＊およびｂ＊は、ａ＊＝０かつｂ＊＝０において真の中間グレー色値を表す。赤色／緑色反対色は、ａ＊軸に沿って表され、緑色は、負のａ＊値に、赤色は、正のａ＊値に表される。黄色／青色反対色は、ｂ＊軸に沿って表され、青色は、負のｂ＊値に、黄色は、正のｂ＊値に表される。ｂ＊軸およびｂ＊軸のスケーリングおよび限度は、Ｌａｂ色の具体的実装に依存し得るが、それらは、多くの場合、±１００または−１２８〜＋１２７の範囲内にわたる。全ての認知可能な色は、Ｌ＊、ａ＊、およびｂ＊値のセットを有する。
【００３０】
２つの色状態が、それぞれ、（Ｌ１＊，ａ１＊，ｂ１＊）および（Ｌ２＊，ａ２＊，ｂ２＊）と表される場合、２つの色状態間の色差は、以下の方程式から得られることができる。
【００３１】
【数１】
0006488314.tif 000002
【００３２】
例えば、「オン」状態において、ピクセルが白色を表示する場合、Ｌａｂシステムでは（６５，−３．３，−１．８）と表され、そして「オフ」状態において、ピクセルが青色を表示する場合、（３２．６，−１１．４，−３４．５）と表される。この例では、ΔＥは、４６．７であると計算される。
【００３３】
図３は、本発明の第２の側面を例証する。本図では、電気泳動流体が、同一色であるが、反対の電荷極性を担持する、２つのタイプ（３１および３２）の帯電される粒子を含む。２つのタイプの帯電される粒子は、透明かつ無色であり得る、溶媒または溶媒混合物（３３）内に分散される。ディスプレイ流体は、２つの電極層間に挟まれる。電極層のうちの一方は、ディスプレイデバイスの上部全体にわたって広がる、透明電極層（例えば、ＩＴＯ）である、共通電極（３５）である。他方の電極層（３６）は、ピクセル電極（３６ａ）の層である。２つの垂直な破線間の空間は、ピクセルを表す。したがって、各ピクセルは、ピクセル電極に対応する。
【００３４】
本発明の第１の側面の上記の説明は、本発明の本側面にも適用可能である。しかしながら、本発明の本側面では、第３のタイプの粒子（３４）が、添加され、この第３のタイプの粒子は、帯電されないか、またはわずかに帯電され、２つのタイプの帯電される粒子の色と視覚的に対照的な色である。粒子が分散される溶媒（３３）は、好ましくは、透明かつ無色である。
【００３５】
帯電されないか、またはわずかに帯電される色粒子は、＜２０ｍＶのゼータ電位を有してもよい。したがって、それらは、ディスプレイデバイスの動作中、ディスプレイ流体内に静止したままであり、実質的に均一に分散されたままであり得る。
【００３６】
帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子は、ポリマー材料から形成されてもよい。このポリマー材料は、コポリマーまたはホモポリマーであってもよい。
【００３７】
帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子のためのポリマー材料の例は、限定されないが、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリフェノール、ポリシロキサン、または同等物を含んでもよい。ポリマー材料のより具体的な例は、限定ではないが、ポリ（ペンタブロモフェニルメタクリレート）、ポリ（２−ビニルナフタレン）、ポリ（ナフチルメタクリレート）、ポリ（アルファ−メチスチレン）、ポリ（Ｎ−ベンジルメタクリルアミド）、またはポリ（ベンジルメタクリレート）を含んでもよい。
【００３８】
一実施形態では、帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子が着色される場合、それらは、限定ではないが、ジケトピロロピロールの部類である、ＣｌａｒｉａｎｔのＨｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｒｅｄ  Ｄ２Ｂ−ＣＯＦ  ＶＰ  ３７８１（すなわち、レッド２５４）、フタロシアニンの部類である、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｂｌｕｅ  Ｅ３Ｒ−ＣＯＦ  ＶＰ３５７３（すなわち、ブルー１５：６）、またはジオキサジンの部類である、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ    Ｖｉｏｌｅｔ  ＲＬ−ＣＯＦ  Ｏ２  ＶＰ３１０１（すなわち、バイオレット２３）等、ＬＣＤ産業において色フィルタ用途のために使用される、商業的に入手可能な着色剤を含んでもよい。
【００３９】
別の実施形態では、帯電されないか、またはわずかに帯電される着色された粒子は、透明ポリマーマトリクスと、マトリクス内に可溶化される染料分子とを有してもよい。このタイプの帯電されないか、またはわずかに帯電される着色された粒子の例は、限定ではないが、染色されたポリマーマイクロ粒子と、染色されたポリスチレン粒子とを含んでもよく、その全ては、商業的に入手可能である。
【００４０】
帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子のサイズは、好ましくは、１０ナノメートル〜５ミクロン、より好ましくは、５０ナノメートル〜２ミクロンの範囲内である。
【００４１】
図３の帯電される粒子の濃度は、ディスプレイ流体内で、１体積％〜２０体積％、好ましくは、５体積％〜１０体積％であってもよく、帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子の濃度は、ディスプレイ流体内で、１体積％〜３０体積％、好ましくは、７体積％〜２０体積％であってもよい。
【００４２】
図４は、図３のディスプレイ流体で、異なる色状態がどのように表示されるのかを例証する。例証を目的として、正電荷を帯びた粒子と、負電荷を帯びた粒子の両方が、白色であり、第３のタイプの色素粒子は、帯電されないか、またはわずかに帯電され、青色であると仮定される。本実施例における溶媒は、透明かつ無色である。
【００４３】
正の駆動電圧がピクセル（４（ａ）参照）に印加されると、正電荷を帯びた白色色素粒子は、共通電極またはその近傍に駆動される。その結果、白色が、視認側に見られる。
【００４４】
負の駆動電圧がピクセル（４（ｂ）参照）に印加されると、負電荷を帯びた白色色素粒子は、共通電極またはその近傍に駆動される。その結果、見られる色はまた、白色である。
【００４５】
４（ａ）または４（ｂ）のピクセルに印加される駆動電圧がオフにされると、帯電される白色粒子は、双安定性の欠如に起因して、共通電極から離れるように移動するであろう。この場合では、帯電されないか、またはわずかに帯電される粒子の色（すなわち、青色）が、視認側に見られる（４（ｃ）参照）。
【００４６】
図４に示されるように、ピクセルは、正または負の駆動電圧が印加されるかにかかわらず、同一の光学状態を表示し、駆動電圧がオフにされると、異なる光学状態が、表示される。本発明によると、ΔΕとして定義される、「オン」状態と「オフ」状態との間の色変化はまた、少なくとも５、好ましくは、少なくとも１０である。
【００４７】
少なくとも５、好ましくは、少なくとも１０であるΔΕを達成するために、帯電される粒子の双安定性を減少／排除する多くの異なる方法が、存在する。以下は、いくつかの選択肢である。
【００４８】
例えば、より高いΔΕは、帯電される粒子の表面改変によって、達成されてもよい。一実施形態では、粒子は、粒子が、それらが分散される溶媒と適合するように、溶媒可溶性ポリマーを用いてコーティングされてもよい。
【００４９】
概して、粒子表面上の溶媒可溶性ポリマーの存在は、粒子の良好な分散性を達成するための秘訣である。溶媒可溶性ポリマーの選択は、材料と、電気泳動流体内で使用される溶媒との相溶性に依存するであろう。好適なポリマーは、限定ではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリレート、またはポリシロキサンを含んでもよい。
【００５０】
溶媒可溶性ポリマーは、モノマー、オリゴマー、またはポリマーから形成されてもよく、それらは、単鎖または分岐鎖を有してもよい。それらはまた、ポリマーと、粒子が分散される溶媒との相溶性、および／またはポリマー連鎖の密度および長さに応じて、粒子表面上のコイル、伸長した連鎖、または不規則に入り組んだ鎖等、異なる構成を有してもよい。
【００５１】
粒子の表面上では、ある単一タイプの溶媒可溶性ポリマーのみが、またはいくつかの異なるタイプの溶媒可溶性ポリマーが、存在してもよい。
【００５２】
一実施例は、コア色素としてのＴｉＯ２であり、表面が、ポリラウリルアクリレートを用いてコーティングされる。溶媒可溶性ポリマーを形成する他の好適なモノマーは、限定ではないが、ラウリルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−オクタデシルアクリレート、またはｎ−オクタデシルメタクリレートを含んでもよい。
【００５３】
帯電される粒子が、表面を溶媒可溶性ポリマーを用いてコーティングされる場合、駆動電圧がオフにされると、粒子は、駆動された場所から離れるように移動し、溶媒に戻るように分散される傾向にあるであろう。
【００５４】
代替として、帯電される粒子のサイズは、好ましくは、比較的大きく、例えば、１ミクロンよりも大きい。帯電される粒子の密度もまた、好ましくは、高く、例えば、粒子が分散される溶媒の密度の少なくとも２倍高い。
【００５５】
流体はまた、室温において、０．５〜５０ｃｐｓの範囲内の低剪断粘度を有するように設計されてもよく、そのため、電力がオフにされると、帯電される粒子は、重力に起因して、容易に下方に沈降する、またはブラウン運動によって均一に分散され得る。
【００５６】
さらに代替として、誘電コーティングが、共通電極が（逆バイアス現象と類似する）残留電圧を有するように、（視認側上の）共通電極の表面に適用されてもよく、これは、電力がオフにされると、共通電極から粒子を押し戻すことができる。誘電コーティングは、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、エポキシ樹脂、または同等物であってもよい。
【００５７】
本発明の電気泳動流体は、ディスプレイセル内に充填される。ディスプレイセルは、米国特許第６，９３０，８１８号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるようなカップ状マイクロセルであってもよい。ディスプレイセルはまた、それらの形状またはサイズにかかわらず、マイクロカプセル、マイクロチャネル、または均等物等、他のタイプのマイクロ容器であってもよい。これらの全ては、本願の範囲内である。
【００５８】
本発明は、その具体的実施形態を参照して説明されているが、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更が成され得、そして均等物が代用され得ることが、当業者によって理解されるはずである。加えて、多くの改変が、特定の状況、材料、組成物、プロセス、プロセスステップ、または複数のプロセスステップを、本発明の目的および範囲に適合させるために成されてもよい。全てのそのような修正は、本明細書に添付される請求項の範囲内であることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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