(57)【要約】【課題】電気泳動粒子を分散媒中に安定して分散させると共に、低電界でも電気泳動粒子の泳動速度を速くして応答速度を速くすることができる電気泳動粒子分散液並びにそれを有する画像表示媒体及び画像表示装置を提供する。【解決手段】白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子を分散媒中に分散させた電気泳動粒子分散液において、前記分散媒が、（イ）非極性溶媒、（ロ）該非極性溶媒に少なくとも可溶なスルホン酸化合物、及び、（ハ）該非極性溶媒に可溶な高分子化合物を共に含有する。前記スルホン酸化合物は、例えば、アルカンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸及びアルキルナフタレンスルホン酸並びにそれらの塩から選ばれる。前記、アルキルベンゼンスルホン酸は、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸等の長鎖アルキルベンゼンスルホン酸である。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子を分散媒中に分散させた電気泳動粒子分散液において、前記分散媒が、（イ）非極性溶媒、（ロ）該非極性溶媒に少なくとも可溶なスルホン酸化合物、及び、（ハ）該非極性溶媒に可溶な高分子化合物を共に含有することを特徴とする電気泳動粒子分散液。
【請求項２】
前記スルホン酸化合物が、アルカンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸及びアルキルナフタレンスルホン酸並びにそれらの塩から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項３】
前記アルキルベンゼンスルホン酸が、ドデシルベンゼンスルホン酸等の長鎖アルキルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項４】
前記高分子化合物が、少なくとも酸性基を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項５】
前記酸性基を有する高分子化合物が、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、２−メタクリロキシエチルコハク酸、２−メタクリロキシエチルマレイン酸、２−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロキシエチルトリメリット酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−スルホエチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−クロロアミドホスホキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロキシエチルアシッドホスフェート、及び、ヒドロキシスチレンから選ばれる酸性基を有するモノマーの少なくとも１種を重合成分に有する重合体であることを特徴とする請求項４に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項６】
前記高分子化合物が、下記一般式（１）で示される単量体を重合して得た高分子化合物であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液。
【化１】
2004004741.tif 000007
［式中、Ｒ１　は水素原子又はメチル基であり、Ｒ１´は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、ｎは自然数であり、そして、ｘは１〜３の整数である。］
【請求項７】
前記高分子化合物が、非イオン性の極性基を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項８】
前記非イオン性の極性基を有する高分子化合物が、（ａ）２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、及び、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミドから選ばれる極性モノマーの少なくとも１種と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のアルキルエステル及び（メタ）アクリル酸のアリールエステルから選ばれるモノマーの少なくとも１種と、の共重合体であることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項９】
前記分散媒が、これに可溶な非イオン性の極性基を有する化合物を含有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１０】
前記非イオン性の極性基を有する化合物が、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、ケトン基、アルデヒド基、ハロゲン基及びアミド基から選ばれる基を有していることを特徴とする請求項９に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１１】
前記電気泳動粒子が、その表面に塩基性の極性基を有する電気泳動粒子であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１２】
前記塩基性の極性基を有する電気泳動粒子が、塩基性基を有するモノマーを構成成分とする重合体又は共重合体よりなる前記非極性溶媒に不溶なバインダー樹脂中に白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子を分散してなる電気泳動粒子であることを特徴とする請求項１１に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１３】
前記バインダー樹脂が、（ａ）Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フェニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２　−ビニル−６　−メチルピリジン等の塩基性基を有するモノマーの少なくとも１種と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のアルキルエステル及び（メタ）アクリル酸のアリールエステルから選ばれるモノマーの少なくとも１種と、の共重合体で構成されることを特徴とする請求項１２に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１４】
前記バインダー樹脂が、非イオン性の極性基を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項１２に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１５】
前記塩基性の極性基を有する電気泳動粒子が、塩基性基を有するモノマー又は塩基性基を有するシランカップリング剤で白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子の表面を処理してなる電気泳動粒子であることを特徴とする請求項１１に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１６】
前記塩基性基を有するモノマーが、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ　，Ｎ　−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フェニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、及び、２−ビニル−６−メチルピリジンから選ばれ、そして、前記塩基性基を有するシランカップリング剤が、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、及び、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシランから選ばれることを特徴とする請求項１５に記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１７】
前記分散媒が、電気泳動粒子と異なる色の染料を溶解してなることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液。
【請求項１８】
間隔を設けて配備された少なくとも一方が光透過性である一対の導電層間に、請求項１〜１７のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液を含有してなることを特徴とする画像表示媒体。
【請求項１９】
請求項１８に記載の画像表示媒体を有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界の作用によって帯電した白色粒子及び／又は着色粒子を分散媒中において移動させることにより、可逆的に視認状態を変化させることができる電気泳動粒子分散液並びにそれを有する画像表示媒体及び画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、文字、静止画、動画等の画像を表示する画像表示装置として、カソードレイ　チューブ（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ等の表示装置が用いられている。これらの表示装置は、デジタルデータを瞬時に表示でき、また、書き換えることができるが、▲１▼卓上等に設置して使用するものとなっているので持ち歩くことが困難であること、▲２▼これを長時間見て作業すると眼が疲労すること、▲３▼電源をオフにしては表示できないこと、等の問題があった。
【０００３】
一方、文字、静止画等のデジタルデータによる情報は、書類等の紙媒体として配布されたり、また、書類等の紙媒体として保存されたりするときは、プリンターにて紙媒体に記録されている。かかる情報が記録された紙媒体は、ハードコピーとして広く使用されている。ハードコピーは、１）ディスプレイよりも文字が読みやすいこと、２）目が疲れにくいこと、３）自由な姿勢で読むことができること、４）軽量で自由に持ち運びが可能であること、等の特徴を有している。しかし，ハードコピーは、使用された後は、廃棄されたり、リサイクルされたりするが、そのためには、多くの労力と費用を要するので、省資源の点では問題があった。
【０００４】
そこで、ディスプレイとハードコピーの両方の長所を持った書き換えが可能なペーパーライクな表示媒体へのニーズが高くなり、高分子分散型液晶素子、双安定性コレステリック液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子等の表示媒体が提案された。これらの表示媒体は、反射型で明るい表示ができ、かつ、メモリー性のあるものとして注目されている。それらの中でも、電気泳動素子を用いた表示媒体（以下、「電気泳動表示媒体」という。）は、表示品質、表示動作時の消費電力等の点で優れており、例えば、特開平５−１７３１９４号公報及び特許第２６１２４７２号公報に開示されている。
【０００５】
このような電気泳動表示媒体においては、例えば、着色した分散媒が一組の透明電極の間に封入され、そして、この着色した分散媒中には、その色とは異なる色を有する複数の電子動粒子が分散されている。電子動粒子は、分散媒中では、その表面に電荷を帯びたものとなっているので、一組の透明電極の一方に、電子動粒子の電荷と逆向きの電圧を与えると、電気泳動粒子が透明電極の一方に堆積して泳動粒子の色が観測され、また、泳動粒子の電荷と同じ向きの電圧を与える場合には、電気泳動粒子は反対側に移動するため分散媒の色が観測される。電気泳動表示媒体には、このような原理に基づいて、情報が表示される。
【０００６】
分散媒中における電気泳動粒子の安定性は、一般的には、静電効果、又は、立体効果（吸着層効果とも呼ばれる）が働くことにより得られる。前記静電効果については、ＤＬＶＯ理論が確立されており、この理論では、電気二重層の広がり及び界面電位（いわゆるζ電位）が重要な因子となっている。これらを形成するには、イオンの存在が必要とされている。一方、立体効果については、ＤＬＶＯ理論に相当するものは未だ確立されていないが、非水溶媒系（主に石油系溶媒）では例えば次のような研究が知られている。即ち、Ｆ．Ａ．Ｗａｉｔｅ，Ｊ．Ｏｉｌ　Ｃｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ａｓｓｏｃ．，５４，３４２（１９７１）に記載される研究は、安定な非水溶媒系分散液の基本的な製造法に関するものであって、前記溶媒中で溶媒に分散させる粒子（溶媒に不溶）に対し相溶性のある成分と、前記溶媒に溶解する成分とを含むブロック又はグラフト共重合体を製造するというものである。この方法を利用したものとして、特公昭４０−７０４７号には、炭化水素溶媒中で減成ゴムの存在下、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）をラジカル重合させて安定なポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）分散液を得る方法が記載されている。この方法では、減成ゴムがＰＭＭＡ粒子に吸着されることは考えられず、また、ＰＭＭＡ粒子が分散安定化している事実からすると、減成ゴムにＭＭＡがグラフト重合していると考えられる。また、このグラフト重合体では、その不溶解部が粒子表面に塊合し、また、その溶解部が立体効果をもつこととなるので、粒子の分散安定性が維持されるものと考えられている。
【０００７】
しかし、非水溶媒系に粒子を分散させた粒子分散体における粒子の安定性は、十分なものではなかったので、このような粒子分散体で構成される電着塗料、電子写真液体現像剤、ディスプレイ用の表示媒体の寿命には限度があった。そこで、本発明者らは、石油系溶媒、即ち、無極性非プロトン溶媒のような非極性溶媒にイオンで帯電させた電気泳動粒子を安定に分散させた電気泳動粒子分散液を提案した（特願２００１−１６２７５０号、特願２００１−７１９６６号、及び、特願２００２−１７７５４号）。
【０００８】
本発明者らは、前記電気泳動粒子分散液を提案するにあたり、ａ）酸性基を有するが塩基性基を持たない有機物質、ｂ）塩基性基を有するが酸性基を持たない有機物質、及び、ｃ）前記石油系溶媒と相溶性があり且つ非イオン性の極性成分を有する有機物質の３成分を含む《ａ）及びｂ）のいずれかの成分はｃ）の成分との共重合体として存在してもよい。》非極性溶媒系分散液について種々実験したところ、前記溶媒中では、ａ）及びｂ）の成分は酸−塩基イオン解離を起こしていることを見いだした。そして、その際、イオン−双極子相互作用、即ち、溶媒和が存在することが認められた。また、本発明者らは、前記溶媒中にａ），ｂ）及びｃ）の３成分が存在すると、ｃ）成分中の極性基の溶媒和を介した酸−塩基間のイオン解離により、非極性溶媒中においても安定にイオンが存在し得ることを見出した。さらに、本発明者らは、前述のように、ａ），ｂ），ｃ）の３成分を含む系において、顔料、金属酸化物等の固体粒子を共存させたところ、これらの固体粒子にａ）又はｂ）成分の酸基又は塩基性基が化学結合、吸着等により固定されてｃ）成分の溶媒和を介してイオン解離が固体粒子表面と溶媒との界面で起こり、その結果、固体粒子は一様に正又は負の極性に帯電すると共に、この静電効果と更に立体効果との相乗作用により、固体粒子は従来よりも安定に分散されることを見出した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らが提案した石油系溶媒、即ち、無極性非プロトン溶媒のような非極性溶媒にイオンで帯電させた電気泳動粒子を安定に分散させた電気泳動粒子分散液においては、必ずしも、電気泳動粒子はその泳動速度を向上させるのに十分な帯電量を有していないので、かかる電気泳動粒子分散液に高電界をかけて電気泳動粒子の泳動速度を速くしなければならないという問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
即ち、本発明は、電気泳動粒子を分散媒中に安定して分散させると共に、低電界でも電気泳動粒子の泳動速度を速くして応答速度を速くすることができる電気泳動粒子分散液並びにそれを有する画像表示媒体及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子を分散媒中に分散させた電気泳動粒子分散液において、前記分散媒に、（イ）非極性溶媒、（ロ）該非極性溶媒に少なくとも可溶なスルホン酸化合物、及び、（ハ）該非極性溶媒に可溶な高分子化合物を共に含有させたところ、高分子化合物の立体効果により電気泳動粒子が安定して分散すると共に、スルホン酸化合物のイオン性に起因して電気泳動粒子が十分に帯電し、そのために、低電界でも電気泳動粒子の泳動速度が速くなることを見いだして本発明を完成するに至った。
【００１２】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子を分散媒中に分散させた電気泳動粒子分散液において、前記分散媒が、（イ）非極性溶媒、（ロ）該非極性溶媒に少なくとも可溶なスルホン酸化合物、及び、（ハ）該非極性溶媒に可溶な高分子化合物を共に含有することを特徴とする電気泳動粒子分散液である。
【００１３】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記スルホン酸化合物が、アルカンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸及びアルキルナフタレンスルホン酸並びにそれらの塩から選ばれることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記アルキルベンゼンスルホン酸が、ドデシルベンゼンスルホン酸等の長鎖アルキルベンゼンスルホン酸であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれかに記載された発明において、前記高分子化合物が、少なくとも酸性基を有する高分子化合物であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に記載された発明は、請求項４に記載された発明において、前記酸性基を有する高分子化合物が、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、２−メタクリロキシエチルコハク酸、２−メタクリロキシエチルマレイン酸、２−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロキシエチルトリメリット酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−スルホエチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−クロロアミドホスホキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロキシエチルアシッドホスフェート、及び、ヒドロキシスチレンから選ばれる酸性基を有するモノマーの少なくとも１種を重合成分に有する重合体であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された発明において、前記高分子化合物が、下記一般式（１）で示される単量体を重合して得た高分子化合物であることを特徴とするものである。
【００１８】
【化２】
2004004741.tif 000002
［式中、Ｒ１　は水素原子又はメチル基であり、Ｒ１´は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、ｎは自然数であり、そして、ｘは１〜３の整数である。］
【００１９】
請求項７に記載された発明は、請求項１〜６のいずれかに記載された発明において、前記高分子化合物が、非イオン性の極性基を有する高分子化合物であることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項８に記載された発明は、請求項７に記載された発明において、前記非イオン性の極性基を有する高分子化合物が、（ａ）２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、及び、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミドから選ばれる極性モノマーの少なくとも１種と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のアルキルエステル及び（メタ）アクリル酸のアリールエステルから選ばれるモノマーの少なくとも１種と、の共重合体であることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項９に記載された発明は、請求項１〜８のいずれかに記載された発明において、前記分散媒が、これに可溶な非イオン性の極性基を有する化合物を含有していることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載された発明において、前記非イオン性の極性基を有する化合物が、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、ケトン基、アルデヒド基、ハロゲン基及びアミド基から選ばれる基を有していることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１１に記載された発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載された発明において、前記電気泳動粒子が、その表面に塩基性の極性基を有する電気泳動粒子であることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１２に記載された発明は、請求項１１に記載された発明において、前記塩基性の極性基を有する電気泳動粒子が、塩基性基を有するモノマーを構成成分とする重合体又は共重合体よりなる前記非極性溶媒に不溶なバインダー樹脂中に白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子を分散してなる電気泳動粒子であることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１３に記載された発明は、請求項１２に記載された発明において、前記バインダー樹脂が、（ａ）Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フェニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２　−ビニル−６　−メチルピリジン等の塩基性基を有するモノマーの少なくとも１種と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のアルキルエステル及び（メタ）アクリル酸のアリールエステルから選ばれるモノマーの少なくとも１種と、の共重合体で構成されることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１４に記載された発明は、請求項１２に記載された発明において、前記バインダー樹脂が、非イオン性の極性基を有する高分子化合物であることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１５に記載された発明は、請求項１１に記載された発明において、前記塩基性の極性基を有する電気泳動粒子が、塩基性基を有するモノマー又は塩基性基を有するシランカップリング剤で白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子の表面を処理してなる電気泳動粒子であることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１６に記載された発明は、請求項１５に記載された発明において、前記塩基性基を有するモノマーが、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フェニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、及び、２−ビニル−６−メチルピリジンから選ばれ、そして、前記塩基性基を有するシランカップリング剤が、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、及び、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシランから選ばれることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１７に記載された発明は、請求項１〜１６のいずれかに記載された発明において、前記分散媒が、電気泳動粒子と異なる色の染料を溶解してなることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１８に記載された発明は、間隔を設けて配備された少なくとも一方が光透過性である一対の導電層間に、請求項１〜１７のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液を含有してなることを特徴とする画像表示媒体である。
【００３１】
請求項１９に記載された発明は、請求項１８に記載の画像表示媒体を有することを特徴とする画像表示装置である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態を示す表示媒体を模式的に示す断面図である。図２は、本発明の一実施の形態を示す画像表示媒体の動作を原理的に示す説明図であって、（ａ）は、表示媒体の右半分と左半分とに仕切った一対の導電層に外部から電圧を印加する状態を示し、（ｂ）は、電気泳動粒子が外部電界に沿って上方に移動する状態を示し、そして、（ｃ）は、電気泳動粒子が上部導電層に到達した状態を示す。そして、図３は、本発明の一実施の形態を示す画像表示装置の模式図である。
【００３３】
（実施の形態１）
本発明の電気泳動粒子分散液は、白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子を分散媒中に分散させた分散媒よりなり、その分散媒は、（イ）非極性溶媒、（ロ）該非極性溶媒に少なくとも可溶なスルホン酸化合物、及び、（ハ）該非極性溶媒に可溶な高分子化合物を共に含有している。前記スルホン酸化合物は、好ましくは、前記非極性溶媒の０．０１〜１重量％の割合で含有され、また、前記高分子化合物は、好ましくは、前記非極性溶媒の１〜２０重量％の割合で含有される。また、前記電気泳動粒子は、好ましくは、前記分散媒の１〜２０重量％の割合で含有される。
【００３４】
前記「非極性溶媒」は、例えば、▲１▼ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン等のパラフィン系炭化水素、▲２▼イソヘキサン、イソオクタン、イソドデカン等のイソパラフィン系炭化水素、▲３▼流動パラフィン等のアルキルナフテン系炭化水素、▲４▼ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキルベンゼン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素、及び、▲５▼ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジアルキルシリコーンオイル、アルキルフェニルシリコーンオイル、環状ポリジアルキルシロキサン、環状ポリアルキルフェニルシロキサン等のシリコーン系のオイルであるが、本発明の目的に反しないかぎり、これら以外の非極性溶媒であってもかまわない。
【００３５】
前記「スルホン酸化合物」は、９６（ＣＨ３ＳＯ３Ｈ）〜５００の分子量範囲であり、例えば、炭素数１〜３０のアルカンスルホン酸、炭素数７〜３０のアルキルベンゼンスルホン酸及び炭素数１１〜３０のアルキルナフタレンスルホン酸並びにそれらの塩から選ばれる化合物であるが、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸等の炭素数１０〜３０の長鎖アルキルベンゼンスルホン酸である。これらのスルホン酸化合物は一つ或いは２つ以上を混合して用いても良い。
【００３６】
このような非極性溶媒に少なくとも可溶なスルホン酸化合物が非極性溶媒中に存在していると、次の化学平衡式に示されるように解離する。
【化３】
2004004741.tif 000003
そして、このような非極性溶媒中に、表面に塩基性基を有する粒子が分散されていると、粒子の表面の塩基性基は、次の化学平衡式に示されるように解離する。
【化４】
2004004741.tif 000004
このように、非極性溶媒に少なくとも可溶なスルホン酸化合物が電子泳動粒子分散液中に存在していると、スルホン酸化合物より解離して生じたＨ＋　が電気泳動粒子と反応して、電気泳動粒子の帯電量が大きくなり、そのために、本発明の電気泳動粒子分散液によれば、低電界でも電気泳動粒子の泳動速度を速くして応答速度を速くすることができ、即ち、従来より小さい外部電圧でも良好に応答することができる。
【００３７】
本発明の電気泳動粒子分散液は、非極性溶媒に可溶な高分子化合物を有している。このような「非極性溶媒に可溶な高分子化合物」としては、公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうち非極性溶媒に可溶なものが全て使用できるが、非極性溶媒よりも白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子の表面との引力相互作用が強いものが好ましく、例えば、（メタ）アクリル酸のアルキル又はアリールエステル等の非極性溶媒との親和性が高いモノマーの少なくとも１種を構成要件とする重合体があげられる。組み合わせるモノマーの種類、重合時の配合比を好適に定めることにより、非極性溶媒に可溶な樹脂を作れば良い。このような「非極性溶媒に可溶な高分子化合物」は、白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子の表面に吸着されるので、その立体効果によって、白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子を分散媒中に安定して分散させることができる。
【００３８】
また、前記「高分子化合物」は、好ましくは、少なくとも酸性基を有する高分子化合物である。このような「酸性基を有する高分子化合物」は、好ましくは、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、２−メタクリロキシエチルコハク酸、２−メタクリロキシエチルマレイン酸、２−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロキシエチルトリメリット酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−スルホエチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−クロロアミドホスホキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロキシエチルアシッドホスフェート、及び、ヒドロキシスチレンから選ばれる酸性基を有するモノマーの少なくとも１種を重合成分に有する重合体である。
【００３９】
このように、本発明によれば、電気泳動分散粒子に対して、電荷生成と立体効果とによる分散安定性のそれぞれを担う２種の化合物を分散媒に加えると、優れた電気泳動性と分散安定性とを両立させることができることが明らかになった。
【００４０】
このように高分子化合物が少なくとも酸性基を有する高分子化合物であると、その酸性基（例えば−ＣＯＯＨ）より解離して生じたＨ＋　が前記式（３）に示すように電気泳動粒子と反応して、電気泳動粒子の帯電量が大きくなり、そのために、本発明の電気泳動粒子分散液によれば、低電界でも電気泳動粒子の泳動速度を速くして応答速度を速くすることができる。
【００４１】
また、前記高分子化合物は、好ましくは、下記一般式（１）で示される単量体を重合して得た高分子化合物である。
【化５】
2004004741.tif 000005
［式中、Ｒ１　は水素原子又はメチル基であり、Ｒ１´は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、好ましくは、メチル基である。好ましい置換基の組み合わせは、Ｒ１　及びＲ１´が、メチル基の場合である。ｎは自然数、好ましくは、２〜２００、より好ましくは、５〜１００であり、そして、ｘは１〜３の正数、好ましくは、３である。］
【００４２】
前記式（１）で示される高分子化合物は、非極性溶媒との親和力が特に強いので、非極性溶媒中で電気泳動粒子に吸着し、そのために、特に優れた立体効果に基づく電気泳動粒子の分散安定性を与えることができる。
【００４３】
また、前記高分子化合物は、好ましくは、非イオン性の極性基を有する高分子化合物である。このような「非イオン性の極性基を有する高分子化合物」は、好ましくは、（ａ）２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、及び、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミドから選ばれる極性モノマーの少なくとも１種と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のアルキルエステル及び（メタ）アクリル酸のアリールエステルから選ばれるモノマーの少なくとも１種と、の共重合体である。
【００４４】
このように高分子化合物が非イオン性の極性基を有する高分子化合物であると、分散媒が非イオン性の極性基を持つ化合物を含有することとなり、イオン解離に対する溶媒和の働きをするので、イオン解離による電気泳動粒子の帯電量が増加し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００４５】
前記分散媒は、好ましくは、これに可溶な非イオン性の極性基を有する化合物を含有することができる。このような「非イオン性の極性基を有する化合物」は、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、ケトン基、アルデヒド基、ハロゲン基及びアミド基から選ばれる基を有している。このように分散媒がこれに可溶な非イオン性の極性基を有する化合物を含有すると、分散媒が非イオン性の極性基を持つ化合物を含有することとなり、イオン解離に対する溶媒和の働きをするので、イオン解離による電気泳動粒子の帯電量が増加し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００４６】
前記「白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子」としては、例えば、▲１▼シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物、▲２▼カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等の黒色の着色剤、▲３▼フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等のシアン系の着色剤、▲４▼ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等のマゼンタの着色剤、及び、▲５▼クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等のイエローの着色剤が用いられる。
【００４７】
これらの電気泳動粒子は、好ましくは、表面に非イオン性の極性基を有する電気泳動粒子とされる。そして、これらの電気泳動粒子の粒径は、好ましくは、０．１〜１０μｍとされる。
【００４８】
このような「塩基性基を有する電気泳動粒子」は、好ましくは、塩基性基を有するモノマーを構成成分とする重合体又は共重合体よりなる非極性溶媒に不溶なバインダー樹脂中に白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子を分散してなる電気泳動粒子である。前記「バインダー樹脂」は、好ましくは、（ａ）Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フェニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチルピリジン等の塩基性基を有するモノマーの少なくとも１種と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のアルキルエステル及び（メタ）アクリル酸のアリールエステルから選ばれるモノマーの少なくとも１種と、の共重合体で構成される。前記非極性溶媒に不溶なバインダー樹脂は、組み合わせるモノマーの種類、重合時の配合比を好適に定めることにより製造される。本発明の電気泳動粒子は、前記各成分を非極性溶媒中に混合分散することにより製造される。この際、分散手段としてボールミル、サンドミル、アトライター等を用いてもよい。なお、混合順序は特に限定されるものではない。このような分散処理により、顔料粒子がバインダー樹脂に吸着或いは支持されてなる電気泳動粒子が得られる。
【００４９】
このように、電気泳動粒子が表面に塩基性基を有する電気泳動粒子であると、電気泳動粒子がバインダー樹脂の塩基性基のイオン性に起因して電荷を生成するので、電気泳動粒子の帯電量が増加し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００５０】
前記表面に塩基性基を有する電気泳動粒子バインダー樹脂は、好ましくは、非イオン性の極性基を有する高分子化合物である。このような「非イオン性の極性基を有する高分子化合物」は、好ましくは、（ａ）Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フェニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチルピリジン等の塩基性基を有するモノマーの少なくとも１種と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のアルキルエステル及び（メタ）アクリル酸のアリールエステルから選ばれるモノマーの少なくとも１種と、（ｃ）２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、及び、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミドから選ばれる極性モノマーの少なくとも１種と、の共重合体である。
【００５１】
このように、表面に塩基性基を有する電気泳動粒子のバインダー樹脂が非イオン性の極性基を有する高分子化合物であると、電子泳動粒子表面の塩基性基の局所的な部分に溶媒和となる成分が集中するので、電気泳動粒子の表面に効率よく電荷が生成し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００５２】
また、前記塩基性基を有する電気泳動粒子は、好ましくは、塩基性基を有するモノマー又は塩基性基を有するシランカップリング剤で白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子の表面を処理してなる電気泳動粒子である。このような「塩基性基を有するモノマー」は、好ましくは、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ　，Ｎ　−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フェニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、及び、２−ビニル−６−メチルピリジンから選ばれ、そして、前記塩基性基を有するシランカップリング剤が、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、及び、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシランから選ばれる。
【００５３】
このように、塩基性基を有する電気泳動粒子が塩基性基を有するモノマー又は塩基性基を有するシランカップリング剤で白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子の表面を処理してなる電気泳動粒子であると、電気泳動粒子と生成した塩基性基を有するモノマーの重合体又は塩基性基を有するシランカップリング剤の界面の局所的な部分に溶媒和となる成分が集中して、効率よく電荷を生成する。したがって、酸塩基解離による電気泳動粒子の帯電量が増加するので、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００５４】
前記分散媒は、電気泳動粒子と異なる色の染料を溶解してなるものであってもよい。このような染料は、例えば、上記分散媒に可溶な油溶性染料が挙げられ、Ｃｏｌｏｕｒ　ＩｎｄｅｘにおいてＳｏｌｖｅｎｔ　ｄｙｅに分類される染料が好適に使用される。これらの油溶性染料には、アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系の染料がある。これら油性染料は、例えば、スピリットブラック（ＳＢ，ＳＳＢＢ，ＡＢ）、ニグロシンベース（ＳＡ，ＳＡＰ，ＳＡＰＬ，ＥＥ，ＥＥＬ，ＥＸ，ＥＸＢＰ，ＥＢ）、オイルイエロー（１０５，１０７，１２９，３Ｇ，ＧＧＳ）、オイルオレンジ（２０１，ＰＳ，ＰＲ）、ファーストオレンジ、オイルレッド（５Ｂ，ＲＲ，ＯＧ）、オイルスカーレット、オイルピンク３１２、オイルバイオレット＃７３０、マクロレックスブルーＲＲ、スミプラストグリーンＧ、オイルブラウン（ＧＲ，４１６）、スーダンブラックＸ６０、オイルグリーン（５０２，ＢＧ）、オイルブルー（６１３，２Ｎ，ＢＯＳ）、オイルブラック（ＨＢＢ，８６０，ＢＳ）、バリファーストイエロー（１１０１，１１０５，３１０８，４１２０）、バリファーストオレンジ（３２０９，３２１０）、バリファーストレッド（１３０６，１３５５，２３０３，３３０４，３３０６，３３２０）、バリファーストピンク２３１０Ｎ、バリファーストブラウン（２４０２，３４０５）、バリファーストブルー（３４０５，１５０１，１６０３，１６０５，１６０７，２６０６，２６１０）、バリファーストバイオレット（１７０１，１７０２）、バリファーストブラック（１８０２，１８０７，３８０４，３８１０，３８２０，３８３０）が代表的なものとしてあげられるが、本発明の目的に反しない限り、ここに記載された染料以外の油性染料又は油溶性染料であってもかまわない。
【００５５】
このように、分散媒が電気泳動粒子と異なる色の染料を溶解していると、表示コントラストの大きい電気泳動粒子分散液の提供が可能となる。
【００５６】
（実施の形態２）
図１に示すように、本発明の画像表示媒体１０は、間隔を設けて配備された少なくとも一方が光透過性である一対の導電層１，２の間に、請求項１〜１７のいずれかに記載の電気泳動粒子分散液を含有している。
前記導電層としては、Ａｌ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ等の金属やＩＴＯ，ＳｎＯ２　，ＺｎＯ，Ａｌ等の透明導電体をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、或いは、導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダーに混合して塗布したものが用いられる。このような導電剤には、ポリメチルベンジルトリメチルクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉末等が用いられる。導電層１，２は、自体が自己保持機能を有する程度に厚い場合もあるし、図示しない自己保持機能を有する基体上に導電層が設けられている場合もあり、いずれの場合も好適に使用できる。また、導電層１，２は、異方導電性を示す層であってもよいし、厚さ方向に導電性部分が貫通したパターン状ないしマルチドット状のセグメントを有する層であってもよい。いずれにおいても、導電層１，２の一部に電源電極をコンタクトすれば導電層１，２の間に電界を生じさせることが可能となるので、白色又は白色以外の着色粒子３は確実に移動できる。表示を行なうには、導電層１，２間の電圧印加手段を用意すればよいので、簡便である。着色剤が使用できる量は、好ましくは、バインダー樹脂１０重量部に対して着色剤０．１重量部〜３００重量部、より好ましくは、バインダー樹脂１０重量部に対して着色剤１重量部〜１００重量部である。図１において、４は分散媒であり、５は分散媒に可溶な高分子化合物である。本発明においては、高分子化合物５は、白色又は白色以外の着色粒子３の表面に吸着された状態となる。
【００５７】
本発明の画像表示媒体によれば、図２（ａ）に示すように、画像表示媒体の右半分と左半分とは仕切られた導電層１，２に外部から適当な手段で電圧を印加すると、図２（ｂ）に示すように、電荷を持つ白色又は白色以外の着色粒子３は、分散媒４の中を外部電界に沿って上方、即ち、基板２の方向に移動しはじめ、そして、図２（ｃ）に示すように、電荷を持つ白色又は白色以外の着色粒子３は、静電気力によって基板２に付着し移動を完結する。図２（ｃ）の状態を画像表示媒体の上方、即ち、導電層２の外側から眺めると、その左半分では、電荷を持つ白色又は白色以外の着色粒子３の色が見られ、右半分は、分散媒４に添加した染料の色が見られる。以上が、本発明の画像表示媒体による画像表示の基本動作原理であるが、この表示様式は可逆であるので、繰り返し使用することができる。
【００５８】
（実施の形態３）
本発明の画像表示装置は、請求項１８に記載の画像表示媒体を有している。
図３に示されるように、本発明の画像表示装置２０は、画像表示媒体１０を備え、そして、図示しない駆動回路、演算回路、内部メモリ、電源等を備えている。表示媒体における電極は、ドットマトリックスを形成し、指定のドットをＯＮ表示することにより、全体として画像を表示する。図３において、１１は、筺体であり、また、１２は、情報入力手段である。
【００５９】
【実施例】
本発明を参考例及び実施例によりさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。なお、以下の参考例、実施例及び比較例で用いる部は、全て重量部である。
【００６０】
（参考例１）
（高分子化合物の合成例）
撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に、アイソパーＨ（エクソンケミカル社）３００部を採り、これを８５℃に加熱した。この中にラウリルメタクリレート４０重量部及び重合開始剤であるベンゾイルパーオキサイド１部よりなる溶液を１時間に亘って滴下した。次いで、同温度で５時間撹拌を続け、反応を終了した。得られた樹脂溶液から溶媒のアイソパーＨをエバポレーターで蒸発させて、アイソパーＨに可溶な粘稠な高分子化合物を得た。
【００６１】
（参考例２）
（高分子化合物の合成例）
撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に、アイソパーＨ（エクソンケミカル社）３００部を採り、これを８５℃に加熱した。この中にラウリルメタクリレート３６重量部、メタクリル酸４重量部及び重合開始剤であるベンゾイルパーオキサイド１部よりなる溶液を１時間に亘って滴下した。次いで、同温度で５時間撹拌を続け、反応を終了した。得られた樹脂溶液から溶媒のアイソパーＨをエバポレーターで蒸発させて、アイソパーＨに可溶な粘稠な高分子化合物を得た。
【００６２】
（参考例３）
（高分子化合物の合成例）
参考例１で用いた反応容器に、シリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社ＳＨ−２００；１ｃｓ）３００部を採り、これを８０℃に加熱した。この中に、前記一般式（１）で示される高分子化合物においてＲ１　＝ＣＨ３　、ｘ＝３及びｎ＝１０であるもの３９重量部、メタクリル酸１重量部、並びに、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル３部よりなる溶液を１時間に亘って滴下した。次いで、同温度で５時間撹拌を続け、反応を終了した。得られた樹脂溶液から溶媒のシリコーンオイルをエバポレーターで蒸発させて、シリコーンオイルに可溶な粘稠な高分子化合物を得た。
【００６３】
（参考例４）
（高分子化合物の合成例）
参考例１で用いた反応容器に、シリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社ＳＨ−２００；１ｃｓ）３００部を採り、これを８０℃に加熱した。この中に、前記一般式（１）で示される高分子化合物においてＲ１　＝ＣＨ３　、ｘ＝３、及び、ｎ＝１０であるもの３７重量部、メタクリル酸１重量部、ビニルピロリドン２部、並びに、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル３部よりなる溶液を１時間に亘って滴下した。次いで、同温度で５時間撹拌を続け、反応を終了した。得られた樹脂溶液から溶媒のシリコーンオイルをエバポレーターで蒸発させて、シリコーンオイルに可溶な粘稠な高分子化合物を得た。
【００６４】
（参考例５）
（分散粒子の作製例）
参考例１で用いた反応容器に、シリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社ＳＨ−２００；１ｃｓ）５００部を採り、８５℃に加熱した。この中に、前記一般式（１）で示される高分子化合物においてＲ１　＝ＣＨ３　、ｘ＝３、及び、ｎ＝１０であるもの４重量部、ジメチルアミノエチルメタクリレート４重量部、メチルメタクリレート４０重量部、Ｎ−アクリロイルモルホリン２部、並びに、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル３部よりなる溶液を１時間に亘って滴下した。次いで同温度で５時間撹拌を続け、反応を終了した。シリコーンオイルを蒸発させて目的の固体のバインダー樹脂を得た。
次いで、シリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社ＳＨ−２００；１ｃｓ）１００部に、上記バインダー樹脂８部、ルチル型の酸化チタン２部を加え、ボールミルで２４時間分散処理をした。終了後シリコーンオイルを蒸発させて目的の樹脂分散粒子を得た。
【００６５】
（参考例６）
（分散粒子の作製例）
水：エタノール＝１：１の混合溶媒４０００部に３−アミノプロピルトリメトキシシラン３部とトリメチルエトキシシラン１部を溶解した溶液にルチル型の酸化チタン４００部を加え室温で１昼夜攪拌した。反応終了後、粒子を回収しエタノールで洗浄したものを乾燥して目的とする粒子を得た。
【００６６】
（実施例１）
イソパラフィン（アイソパーＨ）１００重量部に、酸化チタン粒子５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量部、参考例１で得た高分子化合物１０重量部、及び、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００６７】
（実施例２）
イソパラフィン（アイソパーＨ）１００重量部に参考例５で得た樹脂分散粒子５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量部、参考例１で得た高分子化合物１０重量部、及び、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００６８】
（実施例３）
イソパラフィン（アイソパーＨ）１００重量部に参考例６で得た粒子５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量部、参考例２で得た高分子化合物１０重量部、及び、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００６９】
（実施例４）
イソパラフィン（アイソパーＨ）１００重量部に、参考例６で得た粒子５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量部、参考例２で得た高分子化合物１０重量部、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部、及び、Ｎ，Ｎ−ジエチルプロピオンアミド（非イオン性極性化合物）１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００７０】
（実施例５）
メチルフェニルシリコーンオイル（ＳＨ５５６）１００重量部に、参考例６で得た粒子５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量部、参考例３で得た高分子化合物１０重量部、及び、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００７１】
（実施例６）
メチルフェニルシリコーンオイル（ＳＨ５５６）１００重量部に、参考例６で得た粒子５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量部、参考例４で得た高分子化合物１０重量部、及び、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００７２】
（実施例７）
メチルフェニルシリコーンオイル（ＳＨ５５６）１００重量部に、参考例５で得た樹脂分散粒子５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量部、参考例３で得た高分子化合物１０重量部、及び、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００７３】
（比較例１）
メチルフェニルシリコーンオイル（ＳＨ５５６）１００重量部に、酸化チタン粒子５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量部、及び、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００７４】
（比較例２）
イソパラフィン（アイソパーＨ）１００重量部に、酸化チタン粒子５重量部、、参考例２で得た高分子化合物１０重量部、及び、染料（バイエル　マクロレックスブルーＲＲ）０．１重量部を加え、これらを１時間超音波分散処理をして電気泳動粒子分散液を得た。そして、２枚のＩＴＯ電極付基板間に１ｃｍ□の開口を設けた１００μｍ厚のポリエステルフィルムを挟んで空間を形成し、この空間に前記電気泳動粒子分散液を封入した。
【００７５】
以上、実施例及び比較例で得られた画像表示媒体の上部ＩＴＯ電極に−１００Ｖを印加して、封入された電子泳動粒子の動きを見た後、上部電極に＋１００Ｖを印加して、封入された電子泳動粒子の動きを見ることにより、実施例及び比較例で得られた画像表示媒体の評価を行った。同様に、このような極性の切り替えを１００回程度行なって実施例及び比較例で得られた画像表示媒体の評価を行った。また、これらの画像表示媒体について電圧を解除した後の状態も観察した。そして、実施例及び比較例で得られた画像表示媒体について、同様の表示動作を±５０Ｖで行って、実施例及び比較例で得られた画像表示媒体の評価を行った。
【００７６】
評価は、次の基準で行った。
ａ：分散粒子は速やかに移動した。この極性の切り替えを１００回程度行なったが、安定して繰り返すことができた。また、電圧を取り去っても電着した状態を保持していた。
ｂ：応答速度はやや遅いが、電圧極性の切り替えを１００回程度行ったところ、安定して動作を繰り返すことができた。また、電圧を取り去っても電着した状態を保持していた。
ｃ：はじめの数回は速やかに移動するが、繰り返しは１０回程度しかできなかった。
ｄ：応答速度が遅く、繰り返しも１０回程度しかできなかった。
ｅ：応答しなかった。
【００７７】
評価結果は、次の表１に示される。
【００７８】
【表１】
2004004741.tif 000006
【００７９】
【発明の効果】
（１）請求項１〜３に記載された発明によれば、非極性溶媒に少なくとも可溶なスルホン酸化合物が電子泳動粒子分散液中に存在しているので、スルホン酸化合物より解離して生じたＨ＋　が電気泳動粒子と反応して、電気泳動粒子の帯電量が大きくなり、そのために、低電界でも電気泳動粒子の泳動速度を速くして応答速度を速くすることができる。しかも、請求項１に記載された発明によれば、非極性溶媒に可溶な高分子化合物が電子泳動粒子分散液中に存在しているので、高分子化合物が白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子の表面に吸着され、その立体効果によって、白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子からなる電気泳動粒子を分散媒中に安定して分散させることができる。
【００８０】
（２）請求項４，５に記載された発明によれば、高分子化合物が少なくとも酸性基を有する高分子化合物であるので、その酸性基（例えば−ＣＯＯＨ）より解離して生じたＨ＋　が電気泳動粒子と反応して、電気泳動粒子の帯電量が大きくなり、そのために、低電界でも電気泳動粒子の泳動速度を速くして応答速度を速くすることができる。
【００８１】
（３）請求項６に記載された発明によれば、高分子化合物が前記式（１）で示される単量体を重合して得た、非極性溶媒との親和力が特に強い、高分子化合物であるので、この高分子化合物が非極性溶媒中で電気泳動粒子に吸着し、そのために、特に優れた立体効果に基づく電気泳動粒子の分散安定性を与えることができる。
【００８２】
（４）請求項７，８に記載された発明によれば、高分子化合物が非イオン性の極性基を有する高分子化合物であるので、分散媒が非イオン性の極性基を持つ化合物を含有することとなり、よって、イオン解離に対する溶媒和の働きをすることとなって、イオン解離による電気泳動粒子の帯電量が増加し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００８３】
（５）請求項９，１０に記載された発明によれば、前記分散媒がこれに可溶な非イオン性の極性基を有する化合物を含有しているので、分散媒が非イオン性の極性基を持つ化合物を含有することとなり、よって、イオン解離に対する溶媒和の働きをすることとなって、イオン解離による電気泳動粒子の帯電量が増加し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００８４】
（６）請求項１１に記載された発明によれば、電気泳動粒子がその表面に塩基性基を有する電気泳動粒子とされるので、電子泳動粒子とこれに吸着した高分子化合物との界面の局所的な部分に溶媒和となる成分が集中するので、電気泳動粒子の表面に効率よく電荷生成し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００８５】
（７）請求項１２，１３に記載された発明によれば、塩基性基を有する電気泳動粒子が、塩基性基を有するモノマーを構成成分とする重合体又は共重合体よりなる非極性溶媒に不溶なバインダー樹脂中に白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子を分散してなる電気泳動粒子であるので、電気泳動粒子がバインダー樹脂の塩基性基のイオン性に起因して電荷を生成してその電気泳動粒子の帯電量が増加し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００８６】
（８）請求項１４に記載された発明によれば、表面に塩基性基を有する電気泳動粒子のバインダー樹脂が非イオン性の極性基を有する高分子化合物であるので、電子泳動粒子表面の塩基性基の局所的な部分に溶媒和となる成分が集中して、その表面に効率よく電荷が生成し、そのために、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００８７】
（９）請求項１５，１６に記載された発明によれば、塩基性基を有する電気泳動粒子が、塩基性基を有するモノマー又は塩基性基を有するシランカップリング剤で白色粒子及び／又は白色以外の着色粒子の表面を処理してなる電気泳動粒子であるので、電気泳動粒子と生成した塩基性基を有するモノマーの重合体又は塩基性基を有するシランカップリング剤の界面の局所的な部分に溶媒和となる成分が集中して効率よく電荷を生成する。したがって、酸塩基解離による電気泳動粒子の帯電量が増加するので、さらに応答速度の速い電気泳動分散液を提供することが可能になる。
【００８８】
（１０）請求項１７に記載された発明によれば、分散媒が電気泳動粒子と異なる色の染料を溶解しているので、表示コントラストの大きい電気泳動粒子分散液の提供が可能となる。
【００８９】
（１１）請求項１８，１９に記載された発明によれば、請求項１〜１７に記載の電気泳動粒子分散液を有しているので、従来よりも小さい外部電圧で良好に応答する画像表示媒体及び画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施の形態を示す表示媒体を模式的に示す断面図である。
【図２】
本発明の一実施の形態を示す画像表示媒体の動作を原理的に示す説明図であって、（ａ）は、表示媒体の右半分と左半分とに仕切った一対の導電層に外部から電圧を印加する状態を示し、（ｂ）は、電気泳動粒子が外部電界に沿って上方に移動する状態を示し、そして、（ｃ）は、電気泳動粒子が上部導電層に到達した状態を示す。
【図３】
本発明の一実施の形態を示す画像表示装置の模式図である。
【符号の説明】
１，２　導電層
３　白色又は白色以外の着色粒子
４　分散媒
５　高分子化合物
１０　画像表示媒体
１１　筺体
１２　情報入力手段
２０　画像表示装置
【図１】
2004004741.tif 000008
【図２】
2004004741.tif 000009
【図３】
2004004741.tif 000010