(57)【要約】【課題】粒径の異なる２種の粒子で構成される互いに剥がれにくい帯電粒子の製造方法、帯電粒子及び電気泳動表示パネルを提供すること。【解決手段】電気泳動表示パネルに用いられ、母粒子と、母粒子の表面に複数配置された子粒子とを備えた帯電粒子の製造方法において、まず、架橋性官能基を備えた樹脂材料を含む粒子材料を重合させて母粒子中間体を形成する重合工程とを行う（Ｓ１０）。続いて、母粒子中間体の表面に子粒子を埋め込む子粒子埋込工程を行う（Ｓ２０）。続いて、母粒子中間体に含まれる粒子材料を架橋させて母粒子を形成する架橋工程を行う（Ｓ３０）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母粒子と、当該母粒子の表面に複数配置された子粒子とを備えた帯電粒子の製造方法において、
樹脂材料を含む粒子材料を重合させて母粒子中間体を形成する重合工程と、
前記母粒子中間体の表面に前記子粒子を埋め込む子粒子埋込工程と、
前記子粒子埋込工程後、前記母粒子中間体に含まれる前記粒子材料を架橋させて前記母粒子を形成する架橋工程と
を備えることを特徴とする帯電粒子の製造方法。
【請求項２】
前記重合工程では、樹脂材料を含む粒子材料を乳化重合させて母粒子中間体を形成することを特徴とする請求項１に記載の帯電粒子の製造方法。
【請求項３】
前記重合工程では、架橋性官能基を備えた樹脂材料を含む粒子材料を重合させて母粒子中間体を形成し、
前記架橋工程では、前記架橋性官能基を反応させて、前記粒子材料を架橋させて前記母粒子を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電粒子の製造方法。
【請求項４】
前記架橋工程では、架橋性官能基を備える架橋剤を添加して、前記母粒子中間体に含まれる前記粒子材料を架橋させて前記母粒子を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の帯電粒子の製造方法。
【請求項５】
前記架橋性官能基はジアゾ基及びアジド基の少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の帯電粒子の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の帯電粒子の製造方法により製造されたことを特徴とする帯電粒子。
【請求項７】
請求項６に記載の帯電粒子を備えたことを特徴とする電気泳動表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動現象を利用して画像を表示する電気泳動表示パネルに用いられる帯電粒子の製造方法、帯電粒子及び電気泳動表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気泳動現象を利用して画像を表示する電気泳動表示パネルが知られている。この電気泳動表示パネルでは、一方が透明な表示基板と、それに対向配置される背面基板とにより、周囲のギャップスペーサーを介在して所定間隔を設けた密閉空間が形成される。そして、着色された球状粒子である帯電粒子が分散された着色液体からなる分散媒が密閉空間に充填されて表示部が形成される。
【０００３】
このような構成のもと、表示部に電界を発生させることで、分散媒中の帯電粒子を移動させて、所望の画像が得る。このような電気泳動表示パネルとしては、様々なタイプのものが提案されている。例えば、帯電粒子を表示面と垂直な方向に移動させることにより色を切り替えるものや、表示面と平行な方向に移動させることにより色を切り替えるものが提案されている。また、異なる色の２種類の帯電粒子を備え、それらの帯電粒子の色の違いで色を切り替えるものや、分散媒の色と帯電粒子との色の違いで色を切り替えるもの等が提案されている。
【０００４】
このような従来の電気泳動表示パネルでは、電圧を切り替えて電界の方向を反転させても、分子間力や鏡像力等により、いずれかの基板に帯電粒子が付着して残留したり、帯電粒子同士が凝集したりするために、コントラストが低下するという問題点があった。そこで、高いコントラストを得るために、帯電粒子を粒径及び帯電性が異なる２種類の粒子の組み合わせにより構成することが提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−７２２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の電気泳動表示パネルでは、繰り返し使用した場合には、母粒子から子粒子が剥がれ落ちる問題があった。そして、この子粒子が母粒子から剥がれ落ちる問題が、電気泳動表示パネルのコントラストの低下を招いていた。
【０００６】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、母粒子の表面に複数配置された子粒子が、母粒子から剥がれにくい帯電粒子の製造方法、帯電粒子及びその帯電粒子を用いた電気泳動表示パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の帯電粒子の製造方法は、母粒子と、当該母粒子の表面に複数配置された子粒子とを備えた帯電粒子の製造方法において、樹脂材料を含む粒子材料を重合させて母粒子中間体を形成する重合工程と、前記母粒子中間体の表面に前記子粒子を埋め込む子粒子埋込工程と、前記子粒子埋込工程後、前記母粒子中間体に含まれる前記粒子材料を架橋させて前記母粒子を形成する架橋工程とを備えている。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の帯電粒子の製造方法は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記重合工程では、樹脂材料を含む粒子材料を乳化重合させて母粒子中間体を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の帯電粒子の製造方法は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記重合工程では、架橋性官能基を備えた樹脂材料を含む粒子材料を重合させて母粒子中間体を形成し、前記架橋工程では、前記架橋性官能基を反応させて、前記母粒子中間体に含まれる前記粒子材料を架橋させて前記母粒子を形成することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の帯電粒子の製造方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記架橋工程では、架橋性官能基を備える架橋剤を添加して、前記母粒子中間体に含まれる前記粒子材料を架橋させて前記母粒子を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の帯電粒子の製造方法は、請求項３又は４に記載の発明の構成に加え、前記架橋性官能基はジアゾ基及びアジド基の少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る発明の帯電粒子は、請求項１乃至５のいずれかに記載の帯電粒子の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る発明の電気泳動表示パネルは、請求項６に記載の帯電粒子を備えている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明の帯電粒子の製造方法によれば、重合工程において、樹脂材料を含む粒子材料を重合させて母粒子中間体を形成した後、子粒子埋込工程において、その母粒子中間体の表面に子粒子を埋め込む。重合工程において重合反応は進行するが、架橋反応は進行していない、又は、架橋反応が進行したとしてもごく一部である。子粒子埋込工程後、粒子に含まれる粒子材料を架橋させる。この架橋反応により、重合工程において形成された母粒子中間体の粒子材料が網目状に架橋されて母粒子となる。この母粒子は、架橋工程前の母粒子中間体に比べ硬く、子粒子は網目状に架橋された粒子材料により、堅固に取り囲まれる。したがって、本発明の帯電粒子の製造方法によれば、子粒子が母粒子から剥がれにくい帯電粒子を製造することができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明の帯電粒子の製造方法によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、重合工程において乳化重合により重合反応を進めるため、重合反応系の温度調節が容易である。
【００１６】
また、請求項３に係る発明の帯電粒子の製造方法によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、重合工程では、架橋性官能基を備えた樹脂材料を含む粒子材料を重合させて母粒子中間体を形成する。重合工程において重合反応は進行するが、架橋反応は進行していない、又は、架橋反応が進行したとしてもごく一部である。架橋工程では、架橋性官能基を反応させて、母粒子中間体に含まれる粒子材料を架橋させて母粒子を形成する。架橋性官能基は母粒子中間体中に備えられているため、架橋工程において新たに架橋剤を添加することなく、確実に母粒子中間体に含まれる粒子材料を架橋させることができる。
【００１７】
また、請求項４に係る発明の帯電粒子の製造方法によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に加え、架橋工程において、架橋性官能基を備える架橋剤を添加して、母粒子中間体に含まれる粒子材料を架橋させる。このため、重合工程においては架橋反応を進行させることなく、架橋工程において母粒子中間体に含まれる粒子材料を架橋させることができる。
【００１８】
また、請求項５に係る発明の帯電粒子の製造方法によれば、請求項３又は４に記載の発明の効果に加え、架橋性官能基として、光照射時において架橋反応が進行するジアゾ基及びアジド基の少なくともいずれか一方を含んでいる。このため、重合工程において架橋反応を進行させずに、重合反応のみを進行させるための反応条件を光照射の有無により容易に設定することができる。
【００１９】
また、請求項６に係る発明の帯電粒子によれば、母粒子と、母粒子の表面に複数配置された子粒子とを備え、子粒子は母粒子が含む網目状に架橋された粒子材料により、堅固に取り囲まれている。このため本発明の帯電粒子は、子粒子が母粒子から剥がれにくい。
【００２０】
また、請求項７に係る発明の電気泳動表示パネルによれば、電気泳動表示パネルが備える帯電粒子は母粒子と、母粒子の表面に複数配置された子粒子とを備え、子粒子は、母粒子を構成する網目状に架橋された粒子材料により堅固に取り囲まれている。このため、子粒子が母粒子から剥がれにくく、帯電粒子を構成する子粒子が母粒子から剥がれ落ちることに起因して、電気泳動表示パネルのコントラストが低下することを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図面を参照して順に説明する。まず、本実施形態の電気泳動表示パネル２及び電気泳動表示パネル２が備える帯電粒子５０，６０の構成について、図面を参照して説明する。図１は、電気泳動表示パネル２の概略構成を示す部分断面図である。尚、図１に示す電気泳動表示パネル２において、紙面上で上側の面を電気泳動表示パネル２の上面とし、下側の面を電気泳動表示パネル２の下面とする。
【００２２】
本実施形態の電気泳動表示パネル２は、例えば、携帯用の電子機器に搭載されるものであり、制御装置（図示外）に駆動制御されることによって種々の画像を表示できるものである。尚、図１に示す電気泳動表示パネル２が、本発明の「電気泳動表示パネル」に相当する。
【００２３】
まず、電気泳動表示パネル２の構成について説明する。図１に示すように、電気泳動表示パネル２は、上側に設けられる表示基板１０と、該表示基板１０の下側に、スペーサ３１を介して対向配置された背面基板２０とを備えている。そして、表示基板１０と背面基板２０とに挟まれる隙間には、隔壁３２によって区分けされた複数の領域である表示部３０が平面視格子の目のように形成されている。
【００２４】
次に、表示基板１０の構造について説明する。図１に示すように、表示基板１０は、透明部材により形成され、表示面を備えた透明層１１と、当該透明層１１の下面（背面）側に設けられ、表示部３０に電界を発生させる透明な透明電極層１２とから構成されている。そして、透明層１１は、高い透明性と高い絶縁性を有する材料によって形成され、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ガラス等が使用される。一方、透明電極層１２は、高い透明性を有し、電極として利用できる材料によって形成され、例えば、金属酸化物である酸化インジウムスズ、フッ素がドープされた酸化スズ、インジウムや酸化アルミニウムがドープされた酸化亜鉛等が使用される。尚、本実施形態では、透明層１１は透明なガラス基板であり、透明電極層１２は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）により形成された透明電極である。このような構造を備えることにより、利用者は、透明な表示基板１０を介して表示部３０を視認することができる。
【００２５】
次に、背面基板２０の構造について説明する。図１に示すように、背面基板２０は、電気泳動表示パネル２を支持する筐体支持層２１と、該筐体支持層２１の上面に表示部３０毎に設けられ、それぞれの表示部３０に電界を発生させる背面電極層２２とから構成されている。そして、筐体支持層２１は、高い絶縁性を有する材料が使用され、例えば、ガラスや絶縁処理された金属フィルム等の無機材料や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の有機材料が使用される。尚、背面基板２０を形成する各層は、表示基板１０とは異なり、透明でも有色でもよい。本実施形態では、筐体支持層２１はガラス基板であり、背面電極層２２は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）により形成された電極である。
【００２６】
そして、各背面電極層２２にはチャネルＣＨ１が、透明電極層１２にはチャネルＣＨ２が接続されている。そして、図示外の制御装置によってこれらのチャネルＣＨ１，チャネルＣＨ２が各々制御され、背面電極層２２，透明電極層１２に電圧が印加されると、表示部３０に電界が発生するようになっている。尚、透明電極層１２の表面及び前記背面電極層２２の表面に絶縁性のフッ素樹脂等を施してもよい。この場合、各帯電粒子と各電極層の表面との親和性をさらに低下させることができる。また、本実施形態の透明電極層１２の表面（下面）及び背面電極層２２の表面（上面）に保護層を設けてもよい。
【００２７】
次に、表示部３０の構造について説明する。図１に示すように、表示基板１０と背面基板２０との間にはスペーサ３１が設けられ、該スペーサ３１は、電気泳動表示パネル２の外周に沿って配設されている。さらに、表示基板１０と背面基板２０とスペーサ３１との間には、密閉空間が形成されている。そして、その密閉空間は、所定の厚みと所定の高さを有し、平面視格子状の隔壁３２によって複数の表示部３０に均等に分割されている。よって、電気泳動表示パネル２は、複数の表示部３０が格子の目のように並んで形成されたパネルとして構成されている。尚、スペーサ３１及び隔壁３２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂フィルムが使用されている。また、各表示部３０の密閉空間内には、表示液４０が封入されている。
【００２８】
次に、表示液４０について説明する。この表示液４０は、黒色の複数の黒色帯電粒子５０と、白色の複数の白色帯電粒子６０とをそれぞれ分散させる分散媒である。ここで、分散媒とは、粒子（分散質）が分散する液体物質をいい、電気抵抗が高く、透明性の高い液体が用いられる。例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒、ポリシロキサン、高純度石油等の絶縁性有機溶媒が用いられる。尚、電気泳動表示パネル２は、上記のような各分散媒を単独で用いても、２種以上の混合物として用いてもよい。さらに、表示液４０には、必要に応じて他の成分を含有させることができる。他の成分としては、例えば、帯電粒子５０，６０の分散を補助するために用いられる界面活性剤等の分散剤、分散媒中における帯電粒子の電気泳動性を調整するために用いられるアルコール等の電荷制御剤、分散媒中における帯電粒子の沈降を防止するために用いられる高分子樹脂等の粘度調整剤等が挙げられる。尚、本実施例形態では分散媒が液体であるものを説明するが、本発明は分散媒が気体である電気泳動表示パネルに適用されても問題ない。
【００２９】
次に、本発明の特徴である黒色帯電粒子５０及び白色帯電粒子６０について説明する。図１に示すように、表示液４０の帯電粒子は、プラスに帯電している黒色帯電粒子５０と、マイナスに帯電している白色帯電粒子６０とから構成される。よって、表示基板１０側よりも、背面基板２０側をプラスにして表示部３０に電界を発生させた場合、黒色帯電粒子５０は表示基板１０側に移動し、白色帯電粒子６０は背面基板２０側に移動する。このとき、表示基板１０の表示部３０には黒色が表示される。また、表示基板１０側よりも、背面基板２０側をマイナスにして表示部３０に逆向きの電界を発生させた場合、黒色帯電粒子５０は背面基板２０側に移動し、白色帯電粒子６０は表示基板１０側に移動する。このとき、表示部３０に表示されていた黒色が白色に切り替わる。
【００３０】
次に、黒色帯電粒子５０及び白色帯電粒子６０の粒子構造について、図２を参照して説明する。尚、黒色帯電粒子５０及び白色帯電粒子６０は、帯電粒子の色（着色剤）と極性以外は同じ構成であるので、ここでは、一例として黒色帯電粒子５０を説明する。図２は、黒色帯電粒子５０の構造を模式的に示した模式図である。図２に示すように、黒色帯電粒子５０は、黒色帯電粒子５０の中心部分を構成する球状の母粒子５１と、母粒子５１の表面に複数配置された球状の子粒子５２とを備えている。
【００３１】
まず、黒色帯電粒子５０が備える母粒子５１について図２を参照して説明する。母粒子５１は、帯電粒子の中心部分を構成する粒子であり、少なくとも樹脂材料が重合及び架橋された樹脂を備え、必要に応じて、着色剤、帯電制御剤及びその他添加剤を備える。母粒子５１は、例えば、樹脂として架橋ポリメタクリル酸メチル（架橋ＰＭＭＡ）、架橋ポリビニルアルコールユニット（架橋ＰＶＡユニット）、架橋ポリケイ皮酸ビニル、架橋ポリアジド安息香酸ビニル等が挙げられる。重合及び架橋された樹脂の製造方法は図３〜図１２を参照して後述する。
【００３２】
また、母粒子５１は、着色剤として、カーボンブラックを含んでおり、母粒子５１は黒色である。母粒子が備える着色剤は、帯電粒子の色や帯電粒子に付与する帯電性及び流動性等を考慮して適宜選択可能であり、カーボンブラック等の黒色着色剤の他、例えば、酸化チタン等の白色着色剤、有機又は無機の各種顔料、染料が用いられる。上記のような着色剤は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
また、帯電制御剤としては、負帯電制御剤と正帯電制御剤があり、正帯電制御剤としては、例えば、４級アンモニウム塩系化合物等が用いられる。また、負帯電制御剤としては、例えば、含金属アゾ染料等が用いられる。上記のような帯電制御剤は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。尚、母粒子５１の形状は、図２に示すように球状である場合の他、楕円、円筒形、三角錐形等種々の形状を採用可能である。
【００３４】
次に、黒色帯電粒子５０が備える子粒子５２について図２を参照して説明する。本実施形態の子粒子５２は、黒色帯電粒子５０が、表示基板１０及び背面基板２０へ付着したり、黒色帯電粒子５０と白色帯電粒子６０と、黒色帯電粒子５０同士が凝集したりすることを防ぐ役割を担う部材である。子粒子５２を備えていると、表示基板１０及び背面基板２０との接触面積が小さくなるため、基板１０，２０に帯電粒子５０，６０が付着することを防止することができる。同様に、他の帯電粒子５０，６０との接触面積が小さくなるため、帯電粒子５０，６０が凝集することを防止することができる。この子粒子５２は、母粒子５１の表面に自身の一部が埋没した状態で母粒子５１と接触している。子粒子５２の径は、例えば、５０ｎｍであり、母粒子５１の径の１／１００程度である。よって、黒色帯電粒子５０の形状、重量等を大きく変えてしまうことがないので、黒色帯電粒子５０の移動性に与える影響を低く抑えることができる。子粒子５２の大きさは、母粒子５１の平均粒子径よりも小さければよく、帯電粒子の流動性、帯電性、表面特性を考慮して適宜定められる。尚、前述の平均粒子径は、体積平均粒子径を言い、例えば、レーザー回折散乱法を利用したマイクロトラック３１００（マイクロトラック社製）により計測される。
【００３５】
子粒子５２の材料としては、例えば、疎水化シリカ微粒子（二酸化ケイ素：ＳｉＯ２）等の無機系粒子の他、樹脂系粒子が使用される。また、子粒子５２の形状は、球状である場合の他、楕円、円筒形、三角錐形等種々の形状を採用可能である。尚、子粒子５２が球状である場合には、体積の半分以上が母粒子５１に埋没した状態であることが好ましい。この場合には、子粒子５２が母粒子５１により堅固に固定され、母粒子５１から剥がれ落ちにくくなるからである。また、子粒子５２と母粒子５１との接触面積は多いほど、接触面積が少ない場合に比べ、母粒子５１と子粒子５２との間の密着性が向上するため好ましい。また、子粒子５２の取り囲む母粒子５１は、密に重合又は架橋されている方が、子粒子５２が堅固に固定されるため望ましい。尚、子粒子５２を取り囲む母粒子５１を密に重合又は架橋させるための処理は、本実施形態の帯電粒子の製造方法として後述する。
【００３６】
尚、図示しないが、白色帯電粒子６０の構成は、黒色帯電粒子５０の構成と同様に、母粒子と、母粒子の表面に結合された複数の子粒子とから構成され、その母粒子は、黒色帯電粒子５０の母粒子５１と同様の材料（例えば、架橋ＰＭＭＡ等）が使用される。さらに、この母粒子には、着色剤として二酸化チタン（ＴｉＯ２）が含有されているので、母粒子全体が白色となる。
【００３７】
次に、黒色帯電粒子５０及び白色帯電粒子６０の表示基板１０及び背面基板２０への付着防止効果について説明する。上記説明したように本実施形態では、黒色帯電粒子５０をプラスに帯電させ、白色帯電粒子６０をマイナスに帯電させている。そこで、例えば、表示基板１０側をプラス、背面基板２０側をマイナスにして表示部３０に電界を発生させた場合、白色帯電粒子６０は表示基板１０側に移動し、黒色帯電粒子５０は背面基板２０側に移動する。このとき、白色帯電粒子６０は、表示基板１０の透明電極層１２に接触するが、透明電極層１２の親水性（極性を有する）の表面に対し、白色帯電粒子６０が備える粒子のうち、母粒子の表面よりも疎水的な表面を有する子粒子が作用して反発する。これにより、透明電極層１２の表面に白色帯電粒子６０が付着するのを防止できる。
【００３８】
一方、黒色帯電粒子５０も同様に、背面基板２０の背面電極層２２に接触する。このとき、背面電極層２２の親水性（極性を有する）の表面に対し、黒色帯電粒子５０が備える粒子のうち、母粒子５１の表面よりも疎水的な表面を有する子粒子５２が作用して反発する。これにより、背面電極層２２の表面に黒色帯電粒子５０が付着するのを防止できる。次に、電界の向きが切り替わり、表示基板１０側がマイナス、背面基板２０側がプラスになった場合、白色帯電粒子６０は背面基板２０側に移動し、黒色帯電粒子５０は表示基板１０側に移動する（図１参照）。この場合も、上述した付着防止効果と同様の効果が得られる。このように、表示部３０の電界が繰り返し切り替わっても、表示基板１０及び背面基板２０に黒色帯電粒子５０及び白色帯電粒子６０が付着しないので、表示基板１０に表示される画像のコントラストが低下するのを防止することができる。
【００３９】
次に、本実施形態の帯電粒子５０，６０の製造方法について図３〜図１２を参照して説明する。一例として、黒色帯電粒子５０の場合について説明するが、白色帯電粒子６０も同様な製造方法により製造される。図３は、黒色帯電粒子５０の製造フローであり、図４は、重合工程において界面活性剤１０３を添加した反応系を説明するための説明図である。また図５は、重合工程においてモノマー１０５，架橋性官能基を備える樹脂材料１０７及び、着色剤１０６を添加した反応系を説明するための説明図である。また図６は、重合工程において反応系に重合開始剤を添加した状態を説明するための説明図であり、図７は、重合工程において、モノマー間の重合反応が進行し、ポリマーが形成された状態を説明するための説明図である。また図８は、重合工程において、重合反応を停止させるために溶液２０５を濾過する処理を説明するための説明図であり、図９は、重合工程において形成された母粒子中間体５３を説明するための説明図である。また図１０は、子粒子埋込工程において、母粒子中間体５３と子粒子５２とがハイブリダイゼーションシステム（ＮＨＳ）に供された状態を説明するための説明図であり、図１１は、母粒子中間体５３の表面に子粒子５２が埋め込まれた状態を模式的に示す模式図である。また図１２は、架橋工程において、子粒子５２が埋め込まれた母粒子中間体５３に光が照射される状態を説明するための説明図である。尚、図４〜図１２は、帯電粒子の製造方法を模式的に示す図であるため、図示された各構成要素の数や大きさ、形状等は実際の反応系とは異なる。
【００４０】
黒色帯電粒子５０の製造方法は、図３の製造フローに示すように、架橋性官能基を備えた樹脂材料を含む粒子材料を乳化重合させて母粒子中間体５３を形成する重合工程（Ｓ１０）と、母粒子中間体５３の表面に子粒子５２を埋め込む子粒子埋込工程（Ｓ２０）とを備えている。さらに、黒色帯電粒子５０の製造方法は、子粒子埋込工程後、母粒子中間体５３に含まれる粒子材料を架橋させて母粒子５１を形成する架橋工程（Ｓ３０）を備えている。以下、各製造工程の詳細を順に説明する。
【００４１】
図３の製造フローに示すように、まず重合工程を行う（Ｓ１０）。重合工程では、粒子材料に含まれるモノマー又はオリゴマーのうち少なくともいずれか一方を重合させる。一例として、乳化重合により重合反応を進行させる場合について説明するが、懸濁重合や溶液重合等他の重合反応を採用してもよい。乳化重合により重合反応を進行させる場合には、重合反応系の温度調節が容易である点で好ましい。乳化重合により重合反応を進行させる本実施形態の重合工程では、まず図４に示すように、容器１０２内の溶媒１０４に界面活性剤１０３を添加し、攪拌棒１０１を矢印１１０で示す方向に回転させて、溶液２０１を攪拌する。この界面活性剤は、乳化重合に用いられる界面活性剤の中から適宜選択される。
【００４２】
重合工程（Ｓ１０）では続いて、図５に模式的に示すように、粒子材料として、架橋性官能基を備えた樹脂材料１０７，モノマー１０５及び着色剤１０６を図４に示す溶液２０１に添加して攪拌する。本実施形態の粒子材料としては、架橋性官能基を備えた樹脂材料を少なくとも構成要素として含めばよく、必要に応じて、着色剤、帯電制御剤及びその他添加剤を構成要素として備える。樹脂材料が備える架橋性官能基としては、例えば、ジアゾ基（Ｎ２＝）、アジド基（Ｎ３−）、シンナモイル基（Ｃ６Ｈ５ＣＨ＝ＣＨＣＯ−）、アクリロイル基（ＣＨ２ＣＨＣＯＯ−）等が用いられる。架橋性官能基は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。樹脂材料は架橋性官能基として、上記のような架橋性官能基のうち、ジアゾ基又はアジド基の少なくともいずれか一方を備えることが好ましい。ジアゾ基及びアジド基は、光照射時において架橋反応が進行するため、後述する帯電粒子の製造方法が備える重合工程において、架橋反応を進行させずに、重合反応のみを進行させるための反応条件を光照射の有無により容易に設定することができる。また、アクリロイル基は、ジアゾ基及びアジド基と同様に、光照射時のみに架橋反応が進行するために、架橋工程時の反応条件の設定が容易である。さらに、アクリロイル基は、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）骨格に類似しているため、帯電粒子の色に与える影響が少なく、架橋時に硬度のみを向上させることが期待できる点で好ましい。架橋性官能基は単独の架橋性官能基で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４３】
上記のような架橋性官能基を備える樹脂材料としては、上記のような架橋性官能基を側鎖に備えるモノマー、オリゴマー、及びポリマー等が挙げられる。例えば、架橋性官能基として、ジアゾ基を備える下記一般式（１）〜（７）で示す側鎖を備えるモノマー、オリゴマー、及びポリマー等が挙げられる。架橋性官能基を備える樹脂材料は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。尚、架橋性官能基を含む樹脂材料の添加量は、母粒子中間体５３及び母粒子５１の硬度等を考慮して適宜定められる。
【００４４】
【化１】
2008241851.tif 000003
【化２】
2008241851.tif 000004
【化３】
2008241851.tif 000005
【化４】
2008241851.tif 000006
【化５】
2008241851.tif 000007
【化６】
2008241851.tif 000008
【化７】
2008241851.tif 000009
【００４５】
また、粒子材料に含まれるモノマー１０５としては、例えば、メタクリル酸、アクリル酸等が用いられる。上記のようなモノマーは単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。本実施形態では、重合工程においてポリマーを生成するための材料としてモノマーを使用しているが、これに限定されず、モノマー及びオリゴマーの少なくともいずれか一方が含まれていればよい。さらに、上記架橋性官能基を備えた樹脂材料１０７が、架橋性官能基を備えたモノマー又はオリゴマーである場合には、架橋性官能基を備えた樹脂材料１０７間で重合反応が進行し得るので、この粒子材料に別途架橋性官能基を備えないモノマー又はオリゴマーを含まないようにしてもよい。
【００４６】
着色剤１０６としては、上述のように、カーボンブラック等の黒色着色剤の他、例えば、酸化チタン等の白色着色剤、有機又は無機の各種顔料、染料が用いられる。上記のような着色剤は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。図４の溶液２０１に添加された架橋性官能基を備えた樹脂材料１０７，モノマー１０５及び着色剤１０６は、図５に示すように、界面活性剤１０３により形成されたミセル１３０中に取り込まれる。
【００４７】
重合工程では続いて、図６に模式的に示すように、粒子材料を懸濁した溶液２０２（図５参照）に、重合開始剤１０８を添加して、攪拌棒１０１を矢印１１０で示す方向に回転させて攪拌する。重合開始剤１０８には、樹脂材料が備える架橋性官能基に作用しない重合開始剤を適宜選択して用いる。例えば、樹脂材料が架橋性官能基として、光照射により架橋反応が進行する官能基を備える場合には、重合開始剤１０８としては、例えば、過硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ８）、過硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ８）、過硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）等が用いられる。図６に模式的に示すように、重合開始剤１０８がモノマー１０５を含むミセル１３０内に進入することにより、溶液２０３に懸濁されたミセル１３０内において重合反応が開始、進行する。このような重合反応により、図７に模式的に示すように、溶液２０４に懸濁されたミセル１３０内において球状のポリマー１２０が生成される。この球状のポリマー１２０は、粒子材料を構成する着色剤を取り囲んで捕捉している。重合工程では続いて、図８に模式的に示すように、重合反応を停止させるための処理として溶液２０５をロート１５０に供して濾過した後、ポリマー１２０を含む濾過残渣から、重合開始剤１０８，界面活性剤１０３等を除くために洗浄を行う。以上のような処理により、図９に模式的に示すように、球状の母粒子中間体５３を得る。この母粒子中間体５３は、後述する架橋工程において母粒子中間体５３に含まれる粒子材料が架橋され母粒子５１となる。
【００４８】
重合工程に続いて、子粒子埋込工程を行う（Ｓ２０）。本実施形態の子粒子埋込工程では、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム（ＮＨＳ）を使用したハイブリダイゼーション法により、母粒子５１の表面に、子粒子５２を衝突させて埋め込む。
【００４９】
ハイブリダイゼーション法による処理方法は以下の通りである。処理装置として用いる奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム（ＮＨＳ）は、粉体同士の混合物を形成する混合機と、乾式で微粉体同士を接合するハイブリダイザーと、捕集器と、各装置を制御する制御盤と、装置を操作するための操作盤とから構成されている。子粒子埋込工程では、このＮＨＳを用いて、母粒子中間体５３及び子粒子５２を気相中に分散させながら（図１０）、衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギーを粒子に与えることにより、母粒子中間体５３の表面に子粒子５２を埋め込む。図１１に模式的に示すように、この子粒子埋込工程により子粒子５２は、母粒子中間体５３の表面にその一部が埋没した状態で結合される。
【００５０】
続いて、架橋工程を行う（Ｓ３０）。架橋工程では、樹脂材料が備える架橋性官能基を反応させて、粒子材料を架橋させる。樹脂材料が架橋性官能基として、光照射により架橋反応が進行する架橋性官能基を備える場合には、この架橋工程において、図１２に模式的に示すように、所定波長の光（図１２において矢印１４０で図示）を、子粒子埋込工程を経た母粒子中間体５３に照射する。所定波長は、架橋性官能基に応じて適宜定められる。この架橋工程において架橋性官能基が反応して粒子材料が架橋され、樹脂材料が架橋工程前に比べて目の細かい編目状の橋かけ構造になり、母粒子中間体５３よりも堅い母粒子５１が形成される。例えば、子粒子埋込工程を経た母粒子中間体５３の粒子材料に、架橋性官能基としてシンナモイル基を備えたポリケイ皮酸ビニルが含まれている場合、光照射によりシンナモイル基間で架橋反応が進行し、ポリケイ皮酸ビニルが架橋される。また例えば、子粒子埋込工程を経た母粒子中間体５３の粒子材料に、架橋性官能基としてアジド基を備えるポリアジド安息香酸ビニルが含まれる場合には、光照射によりナイトレンが生成され、さらにカップリング反応によりポリアジド安息香酸ビニルが架橋される。また例えば、子粒子埋込工程を経た母粒子中間体５３の粒子材料に、架橋性官能基として上記一般式（１）〜（７）で示されるような、ジアゾ基を備えたポリマーが含まれる場合には、光照射によりジアゾ基が光分解して生成したラジカルが主ポリマーに含まれる、例えば水酸基と反応することで架橋反応が進行し、２つ以上のポリマーが架橋される。このような架橋工程を経た子粒子５２は、網目状に架橋された母粒子５１の粒子材料により、堅固に取り囲まれ、子粒子５２が母粒子５１から剥がれにくくなる。
【００５１】
尚、この架橋工程において、子粒子５２が樹脂である場合や、子粒子５２の表面に架橋性官能基又は架橋性官能基と反応する官能基が備えられている場合には、母粒子中間体５３に含まれる粒子材料と、子粒子５２とが架橋される。この場合には、母粒子５１と子粒子５２とを化学的に結合させることができるので、子粒子５２が母粒子５１から一層剥がれにくくなるという効果が得られる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態の帯電粒子の製造方法により黒色帯電粒子５０が製造される。白色帯電粒子６０についても、同様な製造方法により製造することができる。
【００５３】
以上詳述した、本実施形態の帯電粒子の製造方法によれば、重合工程（Ｓ１０）において、架橋性官能基を備えた樹脂材料を含む粒子材料を重合させて母粒子中間体５３を形成した後、子粒子埋込工程（Ｓ２０）において、その母粒子中間体５３の表面に子粒子を埋め込む。重合工程（Ｓ１０）において重合反応は進行するが、架橋反応は進行していない、又は、架橋反応が進行したとしてもごく一部である。重合工程において乳化重合により重合反応を進める場合には、重合反応系の温度調節が容易である。
【００５４】
子粒子埋込工程（Ｓ２０）後、粒子に含まれる粒子材料を架橋させる（Ｓ３０）。この架橋性官能基として、ジアゾ基及びアジド基の少なくともいずれか一方を含んでいる場合には、重合工程（Ｓ１０）において架橋反応を進行させずに、重合反応のみを進行させるための反応条件を光照射の有無により容易に設定することができる。この架橋工程（Ｓ３０）により、重合工程において形成された粒子材料は網目状に架橋されて母粒子５１となる。この母粒子５１は、架橋工程前の母粒子中間体５３に比べ硬く、子粒子５２は網目状に架橋された粒子材料により、堅固に取り囲まれる。したがって、本発明の製造方法により製造された帯電粒子５０，６０は、子粒子が母粒子から剥がれにくい。このため、この帯電粒子５０，６０を用いた電気泳動表示パネル２では、帯電粒子を構成する子粒子が母粒子から剥がれ落ちることに起因して、電気泳動表示パネル２のコントラストが低下することを回避することができる。
【００５５】
尚、本発明は、以上詳述した第１及び第２の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、本発明の電気泳動表示パネルは、少なくとも一方が透明な互いに対向する一対の基板と、前記基板間に形成され、電界が発生される表示部と、前記表示部に内包され、本発明の製造方法で製造され、電界の作用により移動する帯電粒子を備えていればよい。このため、例えば、第１及び第２の実施形態の電気泳動表示パネル２では、隔壁３２によって分割された表示部３０の１つに対して１つの背面電極層２２を設けているが、１つの表示部３０内に複数の背面電極層２２を設けてもよい。
【００５６】
また、本実施形態の電気泳動表示パネルでは、透明電極層１２を全ての表示部３０に対する共通電極とし、背面電極層２２を表示部３０毎に区分けして設けているが、背面電極層２２を全ての表示部３０に対する共通電極とし、透明電極層１２を表示部３０毎に区分けして設けてもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態では、アクティブマトリクスの電気泳動表示パネルで説明したが、単純マトリクスの電気泳動表示パネルに適用しても良いことは言うまでもない。
【００５８】
さらに、上記実施形態の電気泳動表示パネル２は、２種類の帯電粒子を備えていたが、これに限定されず、１種又は３種以上の帯電粒子を備えるようにしてもよい。また、帯電粒子の色は黒色及び白色に限らず、互いに異なる２色の帯電粒子を用いてもよいし、２種以上の帯電粒子を用いてもよい。また上記実施形態の帯電粒子５０，６０は、黒色帯電粒子５０及び白色帯電粒子６０のいずれも母粒子の表面に多数の子粒子が結合した外添構造となっているが、いずれか一方が外添構造であってもよい。外添構造を有する帯電粒子が複数種類ある場合、一部の帯電粒子のみ上述のような製造方法で製造してもよいが、電気泳動表示パネルの表示特性の低下を回避する観点から、全ての帯電粒子について上述のような製造方法により製造されることが好ましい。
【００５９】
また、上記実施形態の子粒子５２は、黒色帯電粒子５０が、表示基板１０及び背面基板２０へ付着したり、黒色帯電粒子５０と白色帯電粒子６０とが凝集したりすることを防ぐ役割を担う部材であったが、これに限定されない。例えば、子粒子５２は、帯電粒子の帯電量を調整したり、帯電粒子の流動性を調整したりするために母粒子５１の表面に配置される部材であってもよい。
【００６０】
また、上記実施形態の帯電粒子の製造方法では、子粒子埋込工程において（Ｓ２０）、ハイブリダイゼーション法により、母粒子中間体５３の表面に子粒子５２を埋め込んでいたが、この方法に限定されない。
【００６１】
また、上記実施形態の帯電粒子の製造方法では、架橋工程において（Ｓ３０）、架橋反応のみを進行させるようにしていたが、重合工程を経た母粒子中間体に含まれる粒子材料中に、重合されていないモノマーやオリゴマーが含まれている場合には、架橋工程において、架橋反応に加えて重合反応を進行させるようにしてもよい。この場合には、子粒子をより堅固に取り囲むことができるので、子粒子が母粒子から剥がれにくくなる効果を一層高めることができる。
【００６２】
また、上記実施形態の帯電粒子の製造方法では、重合工程に用いる、粒子材料は、架橋性官能基を備えた樹脂材料として、架橋性官能基を備えたモノマー、オリゴマー及びポリマーを例示していたが、ジアゾ基を備えたテトラジニウム塩等の架橋性官能基を備える架橋剤を、架橋性官能基を備える樹脂材料として備えるようにしてもよい。さらに、後述する変形例１のように、重合工程に用いる粒子材料は、架橋性官能基を備えた樹脂材料を含まなくてもよい。次に、変形例１として、架橋工程において架橋性官能基を備える架橋剤と母粒子中間体に含まれる粒子材料とを反応させて、母粒子中間体に含まれる粒子材料を架橋する場合について説明する。
【００６３】
変形例１の帯電粒子の製造方法は、上記実施形態と同様、重合工程と、子粒子埋込工程と、架橋工程とを順に備える。このうち、重合工程と、架橋工程とにおいて、上記実施形態と異なる。上記実施形態と同様の子粒子埋込工程については説明を省略し、重合工程と、架橋工程について説明する。
【００６４】
まず、重合工程においては、粒子材料に含まれるモノマー又はオリゴマーのうち少なくともいずれか一方を重合させる。変形例１において、重合工程に用いる粒子材料には、樹脂材料を構成要素として備え、必要に応じて、架橋性官能基を備える樹脂材料、着色剤、帯電制御剤及びその他添加剤を構成要素として備える。したがって、上記実施形態とは異なり、粒子材料には、上述のような架橋性官能基を備える樹脂材料が含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。ただし、重合工程に用いる粒子材料には、後述する架橋工程において添加される架橋剤と反応する樹脂材料を含ませておく。例えば、架橋工程において、２つのジアゾ基を備えたテトラゾニウム塩を架橋剤として添加する場合には、ジアゾ基を起点として反応が進行する官能基（例えば、水酸基）を備えるモノマー又はオリゴマーを樹脂材料として用いる。架橋性官能基を備える樹脂材料が含まれている場合には、架橋反応が開始したり、進行したりしない条件で重合工程を行うことが好ましい。一方、架橋性官能基を備える樹脂材料が含まれていない場合には、架橋反応が進行するおそれがないので、架橋反応が進行することを考慮せずに重合工程の反応条件を設定できる。
【００６５】
また、架橋工程においては、母粒子中間体と架橋性官能基を備えた架橋剤とを反応系に添加し、母粒子中間体の粒子材料を架橋させる。架橋剤が備える架橋性官能基としては、上記実施形態の樹脂材料が備える架橋性官能基と同様である。また、架橋性官能基を備えた架橋剤としては、２以上の架橋性官能基を備えた架橋剤、例えば、２つのジアゾ基を備えたテトラゾニウム塩が用いられる。この架橋工程においては、複数の母粒子中間体間で架橋反応が進行しないようにするために、攪拌しながら架橋反応を進行させることが好ましい。架橋工程における反応条件は、架橋剤に応じて適宜定められ、例えば、架橋剤が光照射により架橋反応が進行する架橋性官能基を備える場合には、この架橋工程において、所定波長の光を、子粒子埋込工程を経た母粒子中間体に照射する。所定波長は、架橋性官能基に応じて適宜定められる。変形例１の架橋工程を経た子粒子は、上記実施形態と同様、網目状に架橋された母粒子の粒子材料により、堅固に取り囲まれ、子粒子が母粒子から剥がれにくくなる。
【００６６】
以上説明した変形例１によれば、架橋工程において、架橋性官能基を備える架橋剤を添加して、母粒子中間体に含まれる粒子材料を架橋させる。このため、重合工程においては架橋反応を進行させることなく、架橋工程において母粒子中間体に含まれる粒子材料を架橋させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】電気泳動表示パネル２の概略構成を示す部分断面図である。
【図２】黒色帯電粒子５０の構造を模式的に示した模式図である。
【図３】黒色帯電粒子５０の製造フローである。
【図４】重合工程において界面活性剤１０３を添加した反応系を説明するための説明図である。
【図５】重合工程においてモノマー１０５，架橋性官能基を備える樹脂材料１０７及び、着色剤１０６を添加した反応系を説明するための説明図である。
【図６】重合工程において反応系に重合開始剤１０８を添加した状態を説明するための説明図である。
【図７】重合工程において、モノマー１０５間の重合反応が進行し、ポリマーが形成された状態を説明するための説明図である。
【図８】重合工程において、重合反応を停止させるために溶液２０５を濾過する処理を説明するための説明図である。
【図９】重合工程において形成された母粒子中間体５３を説明するための説明図である。
【図１０】子粒子埋込工程において、母粒子中間体５３と子粒子５２とがハイブリダイゼーションシステム（ＮＨＳ）に供された状態を説明するための説明図である。
【図１１】母粒子中間体５３の表面に子粒子５２が埋め込まれた状態を模式的に示す模式図である。
【図１２】架橋工程において、子粒子５２が埋め込まれた母粒子中間体５３に光が照射される状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
２    電気泳動表示パネル
１０    表示基板
２０    背面基板
３０    表示部
５０    黒色帯電粒子
５１    母粒子
５２    子粒子
５３    母粒子中間体
６０    白色帯電粒子
【図１】
2008241851.tif 000010
【図２】
2008241851.tif 000011
【図３】
2008241851.tif 000012
【図４】
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【図５】
2008241851.tif 000014
【図６】
2008241851.tif 000015
【図７】
2008241851.tif 000016
【図８】
2008241851.tif 000017
【図９】
2008241851.tif 000018
【図１０】
2008241851.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
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