(57)【要約】【課題】  低電圧駆動の条件下において高速応答が可能な電気泳動粒子及びそれを用いた電気泳動表示素子を提供する。【解決手段】  酸性基を有する粒子と、下記一般式（１）から（３）で表されるいずれかの化合物とを有する電気泳動粒子であって、少なくとも前記粒子の表面において、前記酸性基と前記一般式（１）から（３）で表されるいずれかの化合物とが塩を形成している電気泳動粒子及びそれを用いた電気泳動表示素子。【化１】2005352424.tif 000023（式中、ｎは２から６の整数である。ｎ1 は１から４の整数である。Ｒ1 は炭素数１から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。ｍ、ｍ1 、ｍ2 は１から３の整数である。環を構成するメチレン基の水素原子が炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性基を有する粒子と、下記一般式（１）から（３）で表される化合物のいずれかを有する電気泳動粒子であって、少なくとも前記粒子の表面において、前記酸性基と前記一般式（１）から（３）で表されるで化合物のいずれかとが塩を形成していることを特徴とする電気泳動粒子。
【化１】
2005352424.tif 000017
（式中、ｎは２から６の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【化２】
2005352424.tif 000018
（式中、ｎ1は１から４の整数である。Ｒ1は炭素数１から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【化３】
2005352424.tif 000019
（式中、ｍ、ｍ1、ｍ2は１から３の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【請求項２】
前記酸性基と前記一般式（１）から（３）で表される化合物のいずれかとで形成されている塩が、酸性基のアニオンと、下記一般式（４）から（６）で表される化合物のいずれかからなるカチオンとからなる請求項１に記載の電気泳動粒子。
【化４】
2005352424.tif 000020
（式中、Ｍ+は水素イオン又はアルカリ金属イオンを示す。ｎは２から６の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【化５】
2005352424.tif 000021
（式中、ｎ1は１から４の整数である。Ｒ1は炭素数１から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【化６】
2005352424.tif 000022
（式中、Ｍ１＋はアルカリ金属イオンを示す。ｍ、ｍ1、ｍ2は１から３の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【請求項３】
前記酸性基を有する粒子が、酸性基を有するポリマーに顔料を分散した粒子または酸性基を有するポリマーを染料で着色した粒子である請求項１または２に記載の電気泳動粒子。
【請求項４】
前記酸性基を有するポリマーが、少なくともカルボキシル基、スルホン酸基またはそれらの塩を有するポリマーである請求項３に記載の電気泳動粒子。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気泳動粒子と絶縁性溶媒を含有する電気泳動分散液であって、前記粒子表面の酸性基のアニオンと、前記一般式（４）から（６）で表される化合物が、少なくとも部分的に解離して前記分散液中に含有されていることを特徴とする電気泳動分散液。
【請求項６】
請求項５に記載の電気泳動分散液を用いたことを特徴とする電気泳動表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動粒子、電気泳動分散液、及びそれらを用いた電気泳動表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示素子のニーズが増しており、これらのニーズに合わせた表示素子の研究開発が盛んに行われている。中でも液晶表示素子は、液晶分子の配列を電気的に制御して液晶の光学的特性を変化させることができ、上記のニーズに対応できる表示素子として活発な開発が行われ、商品化されている。
【０００３】
しかしながら、これらの液晶表示素子では、画面を見る時の角度や反射光によって画面上の文字が見え難いという問題、あるいは、光源のちらつきや低輝度などから生じる視覚への負担が十分に解決されていない。この為、視覚への負担の少ない表示素子の研究が盛んに検討されている。
【０００４】
そのような表示素子の１つとして、Ｐａｕｌ  Ｆ．Ｅｖａｎｓ等によって発明された電気泳動表示素子が知られている（特許文献１参照）。
この電気泳動表示素子は、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板を備えており、各基板には電極がそれぞれ形成されている。また基板間隙には、正に帯電されると共に着色された多数の電気泳動粒子、及び電気泳動粒子とは別の色で着色された分散媒が充填されている。更に、隔壁が該間隙を基板の面方向に沿って多数の画素に分割するように配置され、電気泳動粒子の偏在を防止すると共に基板間隙を規定するように構成されている。
【０００５】
このような電気泳動表示素子において、観察者側の電極に正極性の電圧を印加すると共に反対側の電極に負極性の電圧を印加すると、正に帯電されている電気泳動粒子は反対側の電極を覆うように集まり、観察者から表示素子を眺めると、分散媒と同じ色の表示が行われる。
【０００６】
一方、観察者側の電極に負極性の電圧を印加すると共に反対側の電極に正極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子は観察者側の電極を覆うように集まり、観察者から表示素子を眺めると、電気泳動粒子と同じ色の表示が行われる。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字が表示される。
【０００７】
従来、電気泳動表示素子に用いる電気泳動分散液では、絶縁性の分散媒中に帯電剤や分散剤等を添加して、電気泳動粒子に帯電性と分散性を付与させていた。
電気泳動粒子の帯電性は、解離した帯電剤が粒子に吸着することによって、粒子表面にゼータ電位が発現するためであると考えられている。
【０００８】
一方、電気泳動粒子の分散性は、添加した分散剤が粒子に吸着することによって、立体排除効果が発現するためであると考えられている。
近年では、染料で着色された電気泳動分散媒体中において、酸性部位を有する黄色顔料粒子、及び塩基性基を含むポリマー鎖からなる電荷調整剤を組合せることにより、顔料粒子に帯電性と分散性を付与する方法が開示されている（特許文献２参照）。
【０００９】
また、炭化水素溶媒、酸性基（又は塩基性基）を有する粒子、塩基性（又は酸性）ポリマー、非イオン性の極性基を有する化合物からなる電気泳動分散液において、粒子に帯電性と分散性を付与する方法が開示されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】米国特許第３６１２７５８号明細書
【特許文献２】特表平９−５００４５８号公報
【特許文献３】特開２００２−０６２５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のような酸−塩基間の解離を利用した電気泳動粒子、あるいは帯電剤を利用した電気泳動粒子は、絶縁性溶媒中においてその解離度は小さく、粒子のゼータ電位は低かった。その結果、従来の電気泳動粒子は、低電圧駆動の条件下において高速応答できないといった課題があった。
本発明は、低電圧駆動の条件下において高速応答が可能な電気泳動粒子、及びそれを用いた電気泳動表示素子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、これらの課題を解決する為に種々検討した結果、従来のような酸−塩基間の解離を利用した電気泳動粒子、あるいは帯電剤を利用した電気泳動粒子よりも解離特性とゼータ電位特性の優れた電気泳動粒子を見出し、本発明を為すに至ったものである。
【００１２】
即ち、本発明は、酸性基を有する粒子と、下記一般式（１）から（３）で表される化合物のいずれかを有する電気泳動粒子であって、少なくとも前記粒子の表面において、前記酸性基と前記一般式（１）から（３）で表されるで化合物のいずれかとが塩を形成していることを特徴とする電気泳動粒子である。
【００１３】
【化１】
2005352424.tif 000002
【００１４】
（式中、ｎは２から６の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【００１５】
【化２】
2005352424.tif 000003
【００１６】
（式中、ｎ1は１から４の整数である。Ｒ1は炭素数１から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【００１７】
【化３】
2005352424.tif 000004
【００１８】
（式中、ｍ、ｍ1、ｍ2は１から３の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
本発明において、前記酸性基と前記一般式（１）から（３）で表されるいずれかの化合物とで形成されている塩が、酸性基のアニオンと、下記一般式（４）から（６）で表されるいずれかの化合物からなるカチオンとからなる塩が好ましい。
【００１９】
【化４】
2005352424.tif 000005
【００２０】
（式中、Ｍ+は水素イオン又はアルカリ金属イオンを示す。ｎは２から６の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【００２１】
【化５】
2005352424.tif 000006
【００２２】
（式中、ｎ1は１から４の整数である。Ｒ1は炭素数１から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
【００２３】
【化６】
2005352424.tif 000007
【００２４】
（式中、Ｍ１＋はアルカリ金属イオンを示す。ｍ、ｍ1、ｍ2は１から３の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
前記酸性基を有する粒子が、酸性基を有するポリマーに顔料を分散した粒子または酸性基を有するポリマーを染料で着色した粒子であるのが好ましい。
【００２５】
前記酸性基を有するポリマーが、少なくともカルボキシル基、スルホン酸基またはそれらの塩を有するポリマーであるのが好ましい。
また、本発明は、前記粒子表面の酸性基のアニオンと、前記一般式（４）から（６）で表される化合物が、少なくとも部分的に解離して前記分散液中に含有されていることを特徴とする電気泳動表示素子である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の電気泳動粒子は、特定の塩を形成しているために、絶縁性溶媒中において、従来利用されてきた酸−塩基からなる塩や帯電剤等よりも優れた解離特性を有することから、電気泳動粒子のゼータ電位を従来よりも飛躍的に高くすることができる。
そのために、本発明は、低電圧駆動の条件下において高速応答が可能な電気泳動粒子、及びそれを用いた電気泳動表示素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の一実施態様について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の一実施態様を示す断面図である。
【００２８】
図１（ａ）の電気泳動表示素子において、第１電極１ｃを設けた第１基板１ａ、及び第２電極１ｄを設けた第２基板１ｂが、隔壁１ｇを介して所定の間隔で対向するように配置されている。第１基板１ａ、第２基板１ｂ、及び隔壁１ｇからなるセル（空間）に、少なくとも電気泳動粒子１ｅと電気泳動分散媒１ｆからなる電気泳動分散液が封入されている。また、各電極上には絶縁層１ｈが形成されている。この電気泳動表示素子は、第２基板１ｂのある側が表示面である。
【００２９】
図１（ｂ）は、マイクロカプセルを用いた電気泳動表示素子を示す。前記電気泳動分散液を内包したマイクロカプセル１ｉが第１基板１ａ上に配置され、第２基板１ｂで覆われている。マイクロカプセル１ｉを用いる場合、絶縁層１ｈはなくてもよい。
【００３０】
図１において、第１電極１ｃは個々のセル（又はマイクロカプセル）内の電気泳動分散液に対して、各々独立して所望の電界を印加できる画素電極であり、第２電極１ｄは全面同一電位で印加する共通電極である。尚、この画素電極にはスイッチ素子が設けられており、不図示のマトリクス駆動回路から行ごとに選択信号が印加され、更に各列に制御信号と駆動トランジスタからの出力が印加されて、個々のセル（又はマイクロカプセル）内の電気泳動分散液に対して所望の電界を印加することができる。個々のセル（又はマイクロカプセル）内の電気泳動粒子１ｅは、第１電極１ｃにより印加される電界によって制御され、各画素は電気泳動粒子の色（例えば白色）と分散媒の色（例えば青色）を表示する。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字を表示することができる。
【００３１】
第１基板１ａは、電気泳動表示素子を支持する任意の絶縁部材であり、ガラスやプラスチックなどを用いることができる。
第１電極１ｃには、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化スズ、酸化インジウム、金、クロムなどの金属蒸着膜等を使用することができ、第１電極１ｃのパターン形成にはフォトリソグラフィー法を用いことができる。
【００３２】
第２基板１ｂは、透明なガラス基板やプラスチック基板等の絶縁部材を用いることができる。
第２電極１ｄには、ＩＴＯや有機導電性膜などの透明電極を使用することができる。
【００３３】
絶縁層１ｈとしては、無色透明な絶縁性樹脂を使用することができる。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアルケン樹脂等を使用することができる。
【００３４】
隔壁１ｇの材料には、ポリマー樹脂を使用できる。隔壁形成にはどのような方法を用いても構わない。例えば、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー法によって隔壁を形成する方法、又は予め作製した隔壁を基板に接着する方法、モールドによって隔壁を形成する方法等を用いることができる。
【００３５】
前記電気泳動分散液をセル内に充填する方法は特に限定されないが、インクジェット方式のノズルを使用することができる。
前記電気泳動分散液を内包するマイクロカプセル１ｉは、界面重合法、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合法、コアセルベーション法等の既知の方法で得ることができる。
【００３６】
マイクロカプセル１ｉを形成する材料には光を十分に透過させる材料が好ましく、具体的には、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ゼラチン、又はこれらの共重合体等を挙げることができる。
【００３７】
また、マイクロカプセル１ｉを第１基板１ａ上に配置する方法は特に制限されないが、インクジェット方式のノズルを使用することができる。
電気泳動分散媒１ｆとしては、高絶縁性でしかも無色透明な液体を挙げることができる。例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、ノルマルパラフィン、イソパラフィンなどの脂肪族炭化水素、クロロホルム、ジクロロメタン、ペンタクロロエタン、１，２−ジブロモエタン、１，１，２，２−テトラブロモエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン等のハロゲン化炭化水素、天然又は合成の各種の油等を使用でき、これらを単独、又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００３８】
電気泳動分散媒１ｆを着色するにはＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等の色を有する油溶染料を用いることができる。これらの油溶染料として、アゾ染料、アントラキノン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペノリン染料、フタロシアニン染料、金属錯塩染料、ナフール染料、ベンゾキノン染料、シアニン染料、インジゴ染料、キノイミン染料等の油溶染料が好ましく、これらを組み合せて使用しても良い。
【００３９】
例えば、以下の油溶染料を挙げることができる。バリファーストイエロー（１１０１、１１０５、３１０８、４１２０）、オイルイエロー（１０５、１０７、１２９、３Ｇ、ＧＧＳ）、バリファーストレッド（１３０６、１３５５、２３０３、３３０４、３３０６、３３２０）、オイルピンク３１２、オイルスカーレット３０８、オイルバイオレット７３０、バリファーストブルー（１５０１、１６０３、１６０５、１６０７、２６０６、２６１０、３４０５、）、オイルブルー（２Ｎ、ＢＯＳ、６１３）、マクロレックスブルーＲＲ、スミプラストグリーンＧ、オイルグリーン（５０２、ＢＧ）等であり、油溶染料の濃度は、電気泳動分散媒１ｆに対して、０．１〜３．５重量％が好ましい。
【００４０】
本発明で用いられる電気泳動粒子１ｅは、少なくとも粒子表面に酸性基を有する電気泳動粒子であって、酸性基を有するポリマーに顔料を分散させた粒子、酸性基を有するポリマーを染料で着色した粒子等を使用することができる。
【００４１】
酸性基を有するポリマーに顔料を分散させた粒子は、顔料を含有した酸性モノマーを重合することによって得ることができる。例えば、懸濁重合法、乳化重合法、析出重合法、分散重合法等を用いることができる。
【００４２】
このような粒子を構成する酸性基を有するポリマーとして、例えば、（メタ）アクリル酸、２−ブテン酸（クロトン酸）、３−ブテン酸（ビニル酢酸）、３−メチル−３−ブテン酸、３−ペンテン酸、４−ペンテン酸、４−メチル−４−ペンテン酸、４−ヘキセン酸、５−ヘキセン酸、５−メチル−５−ヘキセン酸、５−ヘプテン酸、６−ヘプテン酸、６−メチル−６−ヘプテン酸、６−オクテン酸、７−オクテン酸、７−メチル−７−オクテン酸、７−ノネン酸、８−ノネン酸、８−メチル−８−ノネン酸、８−デセン酸、９−デセン酸、３−フェニル−２−プロペン酸（ケイ皮酸）、カルボキシメチル（メタ）アクリレート、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ビニル安息香酸、ビニルフェニル酢酸、ビニルフェニルプロピオン酸、マレイン酸、フマル酸、メチレンコハク酸（イタコン酸）、ヒドロキシスチレン、スチレンスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スルホメチル（メタ）アクリレート、２−スルホエチル（メタ）アクリレート、２−プロペン−１−スルホン酸、２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸、３−ブテン−１−スルホン酸等の酸性モノマーの単独重合体、又は（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、アクリロニトリル等のモノマーとの共重合体を使用することができる。
【００４３】
顔料としては、有機顔料や無機顔料等を使用することができる。有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、キノフタロン顔料、アントラキノン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料を使用することができ、具体的には、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、ペリレンレッド、パーマネントレッド、トルイジンレッド、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーンＢ等の緑色顔料、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、イソインドリノンイエロー、キノフタロンイエロー等の黄色顔料、アニリンブラック、ダイアモンドブラック等の黒色顔料等が挙げられる。
【００４４】
無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫化亜鉛等などの白色顔料、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、チタンブラック等の黒色顔料、カドミウムレッド、赤色酸化鉄、モリブデンレッド等の赤色顔料、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン、ビクトリアグリーン等の緑色顔料、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー等の青色顔料、カドミウムイエロー、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛、クロムイエロー、アンチモンイエロー等の黄色顔料を用いることができる。
【００４５】
酸性基を有するポリマーを染料で着色した粒子としては、酸性基を有するポリマー粒子を染料で着色することによって得た粒子、あるいは染料を含有した酸性モノマーを重合することによって得た粒子等を用いることができる。ここで使用する染料は、電気泳動分散媒１ｆに対して不溶であれば特に限定されない。酸性基を有するポリマーを得るには、前述したモノマー材料を使用することができる。
【００４６】
本発明の電気泳動粒子は、上記の酸性基を有する粒子の表面において、前記酸性基と下記の一般式（１）から（３）で表されるいずれかの化合物とが塩を形成していることを特徴とする。
【００４７】
具体的には、酸性基を有する粒子を用いて、クラウンエーテル、又はアザクラウンエーテルと反応させることによって、電気泳動粒子１ｅが得られる。
また、このような酸性基を有する粒子のアルカリ金属塩を用いて、クラウンエーテル、又はクリプタンドと反応させることによって、電気泳動粒子１ｅが得られる。ここで、酸性基とは、スルホン酸基やカルボキシル基のことである。
【００４８】
本発明の第一の電気泳動粒子は、少なくとも酸性基を有する粒子の表面において、前記酸性基と下記の一般式（１）で表される化合物とが塩を形成している電気泳動粒子である。
【００４９】
【化７】
2005352424.tif 000008
【００５０】
（式中、ｎは２から６の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
このときの塩を形成する反応の一例を、下記の反応式（１）に示す。
【００５１】
反応式（１）は、スルホン酸基を有する粒子、又はスルホン酸のアルカリ金属塩を有する粒子とクラウンエーテルとを反応させることによって、クラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子１ｅが生成する反応式である。反応溶媒は特に限定されないが、例えば、電気泳動分散媒１ｆの説明で記載した溶媒、エタノールやメタノール等の溶媒が挙げられる。
【００５２】
クラウンエーテル塩は、酸性基のアニオンと、下記の一般式（４）で表される化合物からなるカチオンとからなる塩からなる。
【００５３】
【化８】
2005352424.tif 000009
【００５４】
但し、ｎは２から６の整数であり、Ｍ+ は水素イオン又はアルカリ金属イオンを示す。アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオンが好ましい。また、環を構成するメチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。
【００５５】
好ましい一般式（１）で表されるクラウンエーテルの一例として、１２−クラウン−４−エーテル（ｎ＝２）、２−ヘキシル−１２−クラウン−４−エーテル（ｎ＝２）、２−オクチル−１２−クラウン−４−エーテル（ｎ＝２）、２−デシル−１２−クラウン−４−エーテル（ｎ＝２）、２−ドデシル−１２−クラウン−４−エーテル（ｎ＝２）、２−テトラデシル−１２−クラウン−４−エーテル（ｎ＝２）、１５−クラウン−５−エーテル（ｎ＝３）、２−ブチル−１５−クラウン−５−エーテル（ｎ＝３）、２−ヘキシル−１５−クラウン−５−エーテル（ｎ＝３）、２−オクチル−１５−クラウン−５−エーテル（ｎ＝３）、２−デシル−１５−クラウン−５−エーテル（ｎ＝３）、２−ドデシル−１５−クラウン−５−エーテル（ｎ＝３）、２−テトラデシル−１５−クラウン−５−エーテル（ｎ＝３）、２、１２−ジドデシル−１５−クラウン−５−エーテル（ｎ＝３）、１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２−ヘキシル−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２−オクチル−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２−デシル−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２−ドデシル−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２−テトラデシル−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２、３−ジオクチル−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２、１２−ジドデシル−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２、１５−ジドデシル−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２、６、１１、１５−テトラ（ドデシル）−１８−クラウン−６−エーテル（ｎ＝４）、２１−クラウン−７−エーテル（ｎ＝５）、２−デシル−２１−クラウン−７−エーテル（ｎ＝５）、２−ドデシル−２１−クラウン−７−エーテル（ｎ＝５）、２−テトラデシル−２１−クラウン−７−エーテル（ｎ＝５）、２−ヘキサデシル−２１−クラウン−７−エーテル（ｎ＝５）、２４−クラウン−８−エーテル（ｎ＝６）、２−デシル−２４−クラウン−８−エーテル（ｎ＝６）、２−ドデシル−２４−クラウン−８−エーテル（ｎ＝６）、２−テトラデシル−２４−クラウン−８−エーテル（ｎ＝６）、２−ヘキサデシル−２４−クラウン−８−エーテル（ｎ＝６）等が挙げられる。
【００５６】
絶縁性の電気泳動分散媒１ｆ中におけるクラウンエーテルは、疎水的なエチレン架橋部が外側を向き、酸素原子が内側を向いた構造をとる。即ち、クラウンエーテルの内部は親水的でしかも電子に富んだ空洞が形成される。この空洞にカチオンが取り込まれて安定化する。電気泳動分散媒１ｆ中において、塩の解離で生成したカチオン（水素イオンやアルカリ金属イオン等）は溶媒和によって安定化されないので、ほとんど解離は起こらない。しかしながら、クラウンエーテルを使用することによってカチオンは擬似的に溶媒和された状態となり、安定化することができる。従って、クラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子１ｅは、電気泳動分散媒１ｆ中において優れた解離特性を示す。
【００５７】
すなわち、上記のクラウンエーテル塩は、分散液中で容易に解離し大きな解離度を示す。粒子表面の多くの酸性基が解離するので、粒子の帯電量が大きくなり、分散液中で泳動しやすい粒子が生成される。その結果、低電圧駆動の条件下において高速応答が可能な電気泳動表示素子が実現される。
【００５８】
本発明の第二の電気泳動粒子は、少なくとも酸性基を有する粒子の表面において、前記酸性基と下記の一般式（２）で表される化合物とが塩を形成している電気泳動粒子である。
【００５９】
【化９】
2005352424.tif 000010
【００６０】
（式中、ｎ1は１から４の整数である。Ｒ1は炭素数１から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
このときの塩を形成する反応の一例を、下記の反応式（２）に示す。
【００６１】
反応式（２）は、スルホン酸基を有する粒子と一般式（２）で表されるアザクラウンエーテルとを反応させることによって、アザクラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子１ｅが生成する反応式である。反応溶媒は特に限定されないが、クラウンエーテル塩の反応で記載した溶媒が挙げられる。
【００６２】
アザクラウンエーテル塩は、酸性基のアニオンと、下記の一般式（５）で表される化合物からなるカチオンとからなる塩からなる。
【００６３】
【化１０】
2005352424.tif 000011
【００６４】
但し、ｎ1 は１から４の整数であり、Ｒ1 は炭素数１から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環を構成するメチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。
【００６５】
好ましいアザクラウンエーテルの一例として、１、４、７−トリプロピル−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、２−デシル−１、４、７−トリプロピル−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、１、４、７−トリブチル−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、２−ドデシル−１、４、７−トリブチル−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、１、４、７−トリヘキシル−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、２−ドデシル−１、４、７−トリヘキシル−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、１、４、７−トリオクチル−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、１、４、７−トリ（デシル）−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、１、４、７−トリ（ドデシル）−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、１、４、７−トリ（テトラデシル）−１、４、７−トリアザシクロノナン（ｎ1 ＝１）、１、４、７、１０−テトラオクチル−１、４、７、１０−テトラアザシクロドデカン（ｎ1 ＝２）、１、４、７、１０−テトラ（デシル）−１、４、７、１０−テトラアザシクロドデカン（ｎ1 ＝２）、１、４、７、１０−テトラ（ドデシル）−１、４、７、１０−テトラアザシクロドデカン（ｎ1 ＝２）、１、４、７、１０−テトラ（ヘキサデシル）−１、４、７、１０−テトラアザシクロドデカン（ｎ1 ＝２）、１、４、７、１０−テトラ（オクタデシル）−１、４、７、１０−テトラアザシクロドデカン（ｎ1 ＝２）、１、４、７、１０、１３−ペンオクチル−１、４、７、１０、１３−ペンタアザシクロペンタデカン（ｎ1 ＝３）、１、４、７、１０、１３−ペンタ（デシル）−１、４、７、１０、１３−ペンタアザシクロペンタデカン（ｎ1 ＝３）、１、４、７、１０、１３−ペンタ（ドデシル）−１、４、７、１０、１３−ペンタアザシクロペンタデカン（ｎ1 ＝３）、１、４、７、１０、１３、１６−ヘキサ（デシル）−１、４、７、１０、１３、１６−ヘキサアザシクロオクタデカン（ｎ1 ＝４）、１、４、７、１０、１３、１６−ヘキサ（テトラデシル）−１、４、７、１０、１３、１６−ヘキサアザシクロオクタデカン（ｎ1 ＝４）、１、４、７、１０、１３、１６−ヘキサ（ヘキサデシル）−１、４、７、１０、１３、１６−ヘキサアザシクロオクタデカン（ｎ1 ＝４）等が挙げられる。
【００６６】
絶縁性の電気泳動分散媒１ｆ中におけるアザクラウンエーテルは、前述のクラウンエーテルと同様に、疎水的なエチレン架橋部が外側を向き、窒素原子が内側を向いた構造をとる。即ち、アザクラウンエーテルの内部は親水的でしかも電子に富んだ空洞が形成され、この空洞に水素イオンが取り込まれ、擬似的な溶媒和によって安定化するので、アザクラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子１ｅは、電気泳動分散媒１ｆ中において優れた解離特性を示す。
【００６７】
本発明の第三の電気泳動粒子は、少なくとも酸性基を有する粒子の表面において、前記酸性基と下記の一般式（３）で表される化合物とが塩を形成している電気泳動粒子である。
【００６８】
【化１１】
2005352424.tif 000012
【００６９】
（式中、ｍ、ｍ1、ｍ2は１から３の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。）
このときの塩を形成する反応の一例を、下記の反応式（３）に示す。
【００７０】
反応式（３）は、スルホン酸のアルカリ金属塩を有する粒子と一般式（３）で表されるクリプタンドとを反応させることによって、クリプタンド塩を有する電気泳動粒子１ｅが生成する反応式である。反応溶媒は特に限定されないが、クラウンエーテル塩の反応で記載した溶媒が挙げられる。
【００７１】
クリプタンド塩は、酸性基のアニオンと、下記の一般式（６）で表される化合物からなるカチオンとからなる塩からなる。
【００７２】
【化１２】
2005352424.tif 000013
【００７３】
但し、ｍ、ｍ1 、ｍ2 は１から３の整数であり、Ｍ1+はアルカリ金属イオンを示す。アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオンが好ましい。また、環を構成するメチレン基の水素原子が、炭素数３から１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。
【００７４】
好ましいクリプタンドの一例として、４、１０、１５−トリオキサ−１、７−ジアザビシクロ［５．５．５］ヘプタデカン（別名：クリプタンド１１１、ｍ＝１、ｍ1 ＝１、ｍ2 ＝１）、３−テトラデシル−４、１０、１５−トリオキサ−１、７−ジアザビシクロ［５．５．５］ヘプタデカン（ｍ＝１、ｍ1 ＝１、ｍ2 ＝１）、４、７、１３、１８−テトラオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．５．５］エイコサン（別名：クリプタンド２１１、ｍ＝２、ｍ1 ＝１、ｍ2 ＝１）、４、７、１３、１６、２１−ペンタオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．５］トリコサン（別名：クリプタンド２２１、ｍ＝２、ｍ1 ＝２、ｍ2 ＝１）、５−デシル−４、７、１３、１６、２１−ペンタオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．５］トリコサン（別名：クリプタンド２２１Ｄ、ｍ＝２、ｍ1 ＝２、ｍ2 ＝１）、４、７、１３、１６、２１、２４−ヘキサオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン（別名：クリプタンド２２２、ｍ＝２、ｍ1 ＝２、ｍ2 ＝２）、５−デシル−４、７、１３、１６、２１、２４−ヘキサオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン（別名：クリプタンド２２２Ｄ、ｍ＝２、ｍ1 ＝２、ｍ2 ＝２）、５−テトラデシル−４、７、１３、１６、２１、２４−ヘキサオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン（ｍ＝２、ｍ1 ＝２、ｍ2 ＝２）、５−ヘキサデシル−４、７、１３、１６、２１、２４−ヘキサオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン（ｍ＝２、ｍ1 ＝２、ｍ2 ＝２）、４、７、１０、１６、１９、２４、２７−ヘプタオキサ−１、１３−ジアザビシクロ［１１．８．８］ノナコサン（別名：クリプタンド３２２、ｍ＝３、ｍ1 ＝２、ｍ2 ＝２）、４、７、１０、１６、１９、２２、２７、３０−オクタオキサ−１、１３−ジアザビシクロ［１１．１１．８］ドトリアコンタン（別名：クリプタンド３３２、ｍ＝３、ｍ1 ＝３、ｍ2 ＝２）、４、７、１０、１６、１９、２２、２７、３０、３３−ノナオキサ−１、１３−ジアザビシクロ［１１．１１．１１］ペンタトリアコンタン（別名：クリプタンド３３３、ｍ＝３、ｍ1 ＝３、ｍ2 ＝３）等が挙げられる。
【００７５】
絶縁性の電気泳動分散媒１ｆ中におけるクリプタンドは、前述のクラウンエーテルと同様に、疎水的なエチレン架橋部が外側を向き、酸素原子や窒素原子が内側を向いた構造をとる。即ち、クリプタンドの内部は親水的でしかも電子に富んだ空洞が形成され、この空洞にカチオンが取り込まれ、擬似的な溶媒和によって安定化するので、クリプタンド塩を有する電気泳動粒子１ｅは、電気泳動分散媒１ｆ中において優れた解離特性を示す。
【００７６】
以上、説明したように、電気泳動粒子１ｅは、絶縁性の電気泳動分散媒１ｆ中において優れた解離特性を示し、従来から一般的に使用されている帯電剤（オクチル酸ジルコニウム）と比較して数倍から約３０倍の解離度を有する。
【００７７】
解離度はよく知られている導電率測定から求めることができる。すなわち、溶媒中に決まった量のクラウンエーテルを溶解させ、導電率から液中のイオン濃度を求めることにより解離度が決定される。
【００７８】
電気泳動粒子１ｅの平均粒径は５０ｎｍ〜１０μｍの範囲内が好ましく、更には３００ｎｍ〜２μｍが好ましい。平均粒径が１０μｍを超えると、高解像度表示ができなくなり、好ましくない。また、平均粒径が５０ｎｍ未満であると、粒子の凝集による分散安定性に問題が生じるので、好ましくない。
【００７９】
電気泳動粒子１ｅの濃度は、電気泳動分散媒１ｆに対して１から４０重量％が好ましく、更には３から２０重量％が好ましい。電気泳動粒子１ｅの濃度が１重量％未満の場合、電気泳動粒子１ｅの表示コントラストが淡くなり好ましくない。また、電気泳動粒子１ｅの濃度が４０重量％を越えると着色した電気泳動分散媒１ｆの表示コントラストが淡くなり好ましくない。
【００８０】
電気泳動分散媒１ｆ中における電気泳動粒子１ｅの分散に関しては、分散安定剤を添加して電気泳動粒子１ｅに分散性を発現させてもよいし、電気泳動粒子１ｅに立体障害基を導入して分散性を発現させてもよい。
【００８１】
分散安定剤としては、単独重合体、共重合体、ブロック重合体等を使用することができ、一例として、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、（スチレン−ビニルピリジン）共重合体、（スチレン−ブタジエン）共重合体等を挙げることができる。
【００８２】
立体障害基に関しては、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸テトラデシル、（メタ）アクリル酸ヘキサデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、ブタジエン、イソプレン、イソブテン、ペンテン、ヘキセン等のモノマーを使用することができ、前記酸性モノマーと共重合させて、電気泳動粒子１ｅ上に立体障害基を導入することができる。
【００８３】
本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の表示例を図２に示す。図２は、白色の電気泳動粒子１ｅ、青色染料で着色した電気泳動分散媒１ｆからなる電気泳動分散液をセルに充填した場合の表示例である。電気泳動粒子１ｅは、塩の解離によって負に帯電している。第２電極１ｄを０Ｖ、第１電極１ｃに負極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子１ｅが第２電極１ｄに集まり、セルを上から観察すると、白色の電気泳動粒子１ｅの分布により白色に見える（図２（ａ））。一方、第２電極１ｄを０Ｖ、第１電極１ｃに正極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子１ｅが第１電極１ｃ上に集まり、セルを上から観察すると、青色に見える（図２（ｂ））。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字を表示することができる。
【００８４】
本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の他の実施態様について図面を参照しながら説明する。
図３は本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の他の実施態様を示す断面図である。
【００８５】
図３（ａ）の電気泳動表示素子において、第１基板３ａ上に第１電極３ｃ及び第２電極３ｄが設けられ、電極間及び第２電極３ｄ上には絶縁層３ｈ、３ｉがそれぞれ形成されている。絶縁層３ｈは、着色されていても無色透明であってもよいが、絶縁層３ｉは無色透明である。第１基板３ａと第２基板３ｂが、隔壁３ｇを介して所定の間隔で対向するように配置されている。第１基板３ａ、第２基板３ｂ、及び隔壁３ｇからなるセル（空間）に、少なくとも電気泳動粒子３ｅと電気泳動分散媒３ｆからなる電気泳動分散液が封入されている。この電気泳動表示素子は、第２基板３ｂのある側が表示面である。
【００８６】
図３（ｂ）は、マイクロカプセルを用いた電気泳動表示素子を示す。前記電気泳動分散液を内包したマイクロカプセル３ｊが第１基板３ａ上に配置され、第２基板３ｂで覆われている。尚、マイクロカプセル３ｊを用いる場合、絶縁層３ｉはなくてもよい。
【００８７】
図３において、第２電極３ｄは個々のセル（又はマイクロカプセル）内の電気泳動分散液に対して、各々独立して所望の電界を印加できる画素電極であり、第１電極３ｃは全面同一電位で印加する共通電極である。尚、この画素電極にはスイッチ素子が設けられており、不図示のマトリクス駆動回路から行ごとに選択信号が印加され、更に各列に制御信号と駆動トランジスタからの出力が印加されて、個々のセル（又はマイクロカプセル）内の電気泳動分散液に対して所望の電界を印加することができる。個々のセル（又はマイクロカプセル）内の電気泳動粒子３ｅは、第２電極３ｄにより印加される電界によって制御され、各画素は電気泳動粒子の色（例えば黒色）と絶縁層３ｈの色（例えば白色）を表示する。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字を表示することができる。
【００８８】
第１基板３ａは、電気泳動表示素子を支持する任意の絶縁部材であり、ガラスやプラスチックなどを用いる事ができる。第２基板３ｂには、透明なガラス基板やプラスチック基板等の絶縁部材を使用することができる。
【００８９】
第１電極３ｃの材料には、Ａｌなどの光反射性の金属電極を使用する。第１電極３ｃ上に形成する絶縁層３ｈには、光を散乱させるための微粒子、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン等を無色透明の絶縁性樹脂に混ぜ合わせたものを使用できる。無色透明の絶縁性樹脂には、前述した絶縁性樹脂を挙げることができる。あるいは、微粒子を用いずに金属電極表面の凹凸を利用して光を散乱させる方法を用いてもよい。
【００９０】
第２電極３ｄには表示素子の観察者側からみて暗黒色に見える導電性材料、例えば、炭化チタンや黒色化処理したＣｒ、黒色層を表面に形成したＡｌ、Ｔｉ等を使用できる。また、第２電極３ｄのパターン形成には、フォトリソグラフィー法を用いることができる。
【００９１】
続いて第２電極３ｄ上に絶縁層３ｉを形成する。絶縁層３ｉには、前記した無色透明な絶縁性樹脂を使用することができる。
本実施態様の表示コントラストは、第２電極３ｄと画素の面積比に大きく依存する為、コントラストを高めるためには第２電極３ｄの露出面積を画素のそれに対して小さくする必要があり、通常は１：２〜１：５程度が好ましい。
【００９２】
隔壁３ｇは、前述と同様の隔壁形成方法と材料を用いることができる。前記電気泳動分散液をセル内に充填する方法は特に限定されないが、前述したインクジェット方式のノズルを使用することができる。
【００９３】
前記電気泳動分散液を内包するマイクロカプセル３ｊは、前述したように、界面重合法、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合法、コアセルベーション法等の既知の方法で得ることができ、マイクロカプセル３ｊの形成材料には、前記した同様のポリマー材料を使用することができる。
【００９４】
また、マイクロカプセル３ｊを第１基板３ａ上に配置する方法は特に制限されないが、前述したインクジェット方式のノズルを使用することができる。
電気泳動分散媒３ｆに関しては、前述した同様の液体を使用することができる。電気泳動粒子３ｅには、前述と同様の粒子を使用することができる。本実施態様における電気泳動粒子３ｅの濃度は、電気泳動分散媒３ｆに対して０．５から１０重量％が好ましく、更には１から５重量％が好ましい。電気泳動粒子３ｅの濃度が０．５重量％未満の場合、第１電極３ｃ上を隠蔽できなくなり、表示コントラストが淡くなるので好ましくない。また、電気泳動粒子３ｅの濃度が１０重量％を越えると着色した第２電極３ｄ上から溢れ出し、表示コントラストが悪くなるので好ましくない。
【００９５】
本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の表示例を図４に示す。図４は、黒色の電気泳動粒子３ｅ、無色透明な電気泳動分散媒３ｆからなる電気泳動分散液をセルに充填した場合の表示例である。電気泳動粒子３ｅは、塩の解離によって負に帯電している。絶縁層３ｈ上が白色であり、第２電極３ｄ上が黒色であるものとする。第１電極３ｃを０Ｖ、第２電極３ｄに正極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子３ｅが第２電極３ｄ上に集まり、セルを上から観察すると、白色に見える（図４（ａ））。一方、第１電極３ｃを０Ｖ、第２電極３ｄに負極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子３ｅが第１電極３ｃ上に集まり、セルを上から観察すると、黒色に見える（図４（ｂ））。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字を表示することができる。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
メタクリル酸７ｇとメタクリル酸メチル１３０ｇに、疎水化処理した酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）１５ｇ、ＡＩＢＮ（重合開始剤）１．７ｇを混合して均一混合液を得た。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液（濃度０．０５重量％）１８００ｇにリン酸カルシウム９０ｇを分散して得た分散媒体に、上記の均一混合液を投入した。この混合液をホモジナイザーで１００００ｒｐｍ、１５分間攪拌して懸濁液を調整した。その後、この懸濁液を窒素雰囲気下８０℃、７時間重合した。重合終了後、塩酸で洗浄し、更に水洗、乾燥、分級工程を経て、（メタクリル酸−メタクリル酸メチル）共重合体で酸化チタン１４５ｇを被覆した粒子を得た。その平均粒径は、約２μｍであった。
【００９７】
更に、この粒子１０ｇに下記の化学式（７）で示される１５−クラウン−５−エーテル１．１ｇをメタノール中で反応させた後、分離精製して、クラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子１ｅを得た。
【００９８】
【化１３】
2005352424.tif 000014
【００９９】
電気泳動粒子１ｅ（白色粒子）５重量％、分散安定剤としてスチレン−ブタジエン共重合体２．５重量％、電気泳動分散媒１ｆとしてオイルブルーＮ（アルドリッチ社製）０．１重量％を溶解させて青色に着色したアイソパーＨ（エクソン社製）９２．５重量％を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図１（ａ）に示した電気泳動表示素子を作製した。
【０１００】
電気伝導度測定から、電気泳動粒子１ｅのクラウンエーテル塩の解離度は、後に記載の比較例１で用いた帯電剤の約２５倍であり、電気泳動粒子１ｅのクラウンエーテル塩は優れた解離特性を有していることを確認した。
【０１０１】
また、±５Ｖの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な青白表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子１ｅは比較例１の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。
【０１０２】
実施例２
実施例１と同様にして得た電気泳動分散液を用いて、該分散液を内包するマイクロカプセル１ｉをｉｎ  ｓｉｔｕ重合法によって作製した。膜材質は尿素−ホルムアルデヒド樹脂である。マイクロカプセル１ｉをインクジェット方式のノズルを用いて第１基板１ａ上に配置し、電圧印加回路を接続して図１（ｂ）に示した電気泳動表示素子を作製した。
【０１０３】
電気伝導度測定から、電気泳動粒子１ｅのクラウンエーテル塩の解離度は、後に記載の比較例１で用いた帯電剤の約２５倍であり、電気泳動粒子１ｅのクラウンエーテル塩は優れた解離特性を有していることを確認した。
【０１０４】
また、±５Ｖの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な青白表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子１ｅは比較例１の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。
【０１０５】
実施例３
実施例１と同様にして得た、メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体で酸化チタンを被覆した粒子を、更に２−エチルヘキシルメタクリレートで２段階重合してコアシェル構造を形成し、粒子表面に立体障害基を導入した。
【０１０６】
次に、この粒子１０ｇに化学式（８）で示される１、４、７、１０、１３−ペンタ（ｎ−ブチル）−１、４、７、１０、１３−ペンタアザシクロペンタデカン２．０ｇをメタノール中で反応させた後、分離精製して、アザクラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子１ｅを得た。
【０１０７】
【化１４】
2005352424.tif 000015
【０１０８】
電気泳動粒子１ｅ（白色粒子）５重量％、電気泳動分散媒１ｆとしてオイルブルーＮ（アルドリッチ）０．１重量％を溶解させて青色に着色したアイソパーＨ９５重量％を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図１（ａ）に示した電気泳動表示素子を作製した。
【０１０９】
電気伝導度測定から、電気泳動粒子１ｅのアザクラウンエーテル塩の解離度は、後に記載の比較例１で用いた帯電剤の約１８倍であり、電気泳動粒子１ｅのクラウンエーテル塩は優れた解離特性を有していることを確認した。
【０１１０】
また、±５Ｖの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な青白表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子１ｅは比較例１の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。
【０１１１】
実施例４
実施例３と同様にして得た電気泳動分散液を用いて、該分散液を内包するマイクロカプセル１ｉをｉｎ  ｓｉｔｕ重合法によって作製した。膜材質は尿素−ホルムアルデヒド樹脂である。マイクロカプセル１ｉをインクジェット方式のノズルを用いて第１基板１ａ上に配置し、電圧印加回路を接続して図１（ｂ）に示した電気泳動表示素子を作製した。
【０１１２】
電気伝導度測定から、電気泳動粒子１ｅのアザクラウンエーテル塩の解離度は、後に記載の比較例１で用いた帯電剤の約１８倍であり、電気泳動粒子１ｅのクラウンエーテル塩は優れた解離特性を有していることを確認した。
【０１１３】
また、±５Ｖの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な青白表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子１ｅは比較例１の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。
【０１１４】
実施例５
スチレンスルホン酸ナトリウム５ｇとスチレン１３０ｇに、疎水化処理したカーボンブラック（平均粒径３０ｎｍ）１０ｇ、ＡＩＢＮ（重合開始剤）１．７ｇを混合して均一混合液を得た。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液（濃度０．０５重量％）１８００ｇにリン酸カルシウム９０ｇを分散して得た分散媒体に、上記の均一混合液を投入した。この混合液をホモジナイザーで１００００ｒｐｍ、１５分間攪拌して懸濁液を調整した。その後、この懸濁液を窒素雰囲気下８０℃、７時間重合した。重合終了後、塩酸で洗浄し、更に水洗、乾燥、分級工程を経て、（スチレンスルホン酸−スチレン）共重合体でカーボンブラックを被覆した粒子１４０ｇを得た。その平均粒径は、約２μｍであった。
【０１１５】
続いて、粒子１０ｇ上のスチレンスルホン酸を塩化カリウムで処理してカリウム塩に変換した後、化学式（９）で示される５−デシル−４、７、１３、１６、２１、２４−ヘキサオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８、８、８］ヘキサコサン（クリプタンド２２２Ｄ）３．０ｇとメタノール中で反応させた。その後、分離精製して、クリプタンド塩を有する電気泳動粒子３ｅを得た。
【０１１６】
【化１５】
2005352424.tif 000016
【０１１７】
電気泳動粒子３ｅ（黒色粒子）１重量％、分散安定剤としてスチレン−ブタジエン共重合体０．５重量％、電気泳動分散媒３ｆとしてアイソパーＨ９８．５重量％を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図３（ａ）に示した電気泳動表示素子を作製した。
【０１１８】
電気伝導度測定から、電気泳動粒子３ｅのクリプタンド塩の解離度は、後に記載の比較例２で用いた帯電剤の約１５倍であり、電気泳動粒子３ｅのクリプタンド塩は優れた解離特性を有していることを確認した。
【０１１９】
また、±５Ｖの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な白黒表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子３ｅは比較例２の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。
【０１２０】
実施例６
実施例５と同様にして得た電気泳動分散液を用いて、該分散液を内包するマイクロカプセル３ｊを界面重合法によって作製した。膜材質はポリアミド樹脂である。マイクロカプセル３ｊをインクジェット方式のノズルを用いて第１基板３ａ上に配置し、電圧印加回路を接続して図３（ｂ）に示した電気泳動表示素子を作製した。
【０１２１】
電気伝導度測定から、電気泳動粒子３ｅのクリプタンド塩の解離度は、後に記載の比較例２で用いた帯電剤の約１５倍であり、電気泳動粒子３ｅのクリプタンド塩は優れた解離特性を有していることを確認した。
【０１２２】
また、±５Ｖの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な白黒表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子３ｅは比較例２の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。
【０１２３】
比較例１
メタクリル酸メチル１３７ｇに、疎水化処理した酸化チタン１５ｇ、ＡＩＢＮ（重合開始剤）１．７ｇを混合して均一混合液を得た。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液（濃度０．０５重量％）１８００ｇにリン酸カルシウム９０ｇを分散して得た分散媒体に、上記の均一混合液を投入した。この混合液をホモジナイザーで１００００ｒｐｍ、１５分間攪拌して懸濁液を調整した。その後、この懸濁液を窒素雰囲気下８０℃、７時間重合した。重合終了後、塩酸で洗浄し、更に水洗、乾燥、分級工程を経て、ポリメタクリル酸メチルで酸化チタンを被覆した粒子を得た。その平均粒径は、約２μｍであった。
【０１２４】
上記の粒子（白色粒子）５重量％、帯電剤としてオクチル酸ジルコニウム０．５重量％、分散安定剤としてスチレン−ブタジエン共重合体２．５重量％、オイルブルーＮ（アルドリッチ）０．１重量％を溶解させて青色に着色したアイソパーＨ９２重量％を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図１（ａ）に示した電気泳動表示素子を作製した。
【０１２５】
実施例１から４と同じ駆動電圧でコントラスト表示を行ったところ、帯電剤の解離度が小さく、粒子のゼータ電位が低いことから、鮮明な青白表示や高速応答は達成できなかった。
【０１２６】
比較例２
スチレン１３５ｇに、疎水化処理したカーボンブラック（平均粒径３０ｎｍ）１０ｇ、ＡＩＢＮ（重合開始剤）１．７ｇを混合して均一混合液を得た。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液（濃度０．０５重量％）１８００ｇにリン酸カルシウム９０ｇを分散して得た分散媒体に、上記の均一混合液を投入した。この混合液をホモジナイザーで１００００ｒｐｍ、１５分間攪拌して懸濁液を調整した。その後、この懸濁液を窒素雰囲気下８０℃、７時間重合した。重合終了後、塩酸で洗浄し、更に水洗、乾燥、分級工程を経て、ポリスチレンでカーボンブラックを被覆した粒子を得た。その平均粒径は、約２μｍであった。
【０１２７】
上記の粒子１重量％、帯電剤としてオクチル酸ジルコニウム０．１重量％、分散安定剤として（スチレン−ブタジエン）共重合体０．５重量％、電気泳動分散媒３ｆとしてアイソパーＨ９８．４重量％を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図３（ａ）に示した電気泳動表示素子を作製した。
【０１２８】
実施例５、６と同じ駆動電圧でコントラスト表示を行ったところ、帯電剤の解離度が小さく、粒子のゼータ電位が低いことから、鮮明な白黒表示や高速応答は達成できなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明の電気泳動粒子は、電気泳動表示素子や液体トナーを用いた電子写真等の産業分野に利用することができる。本発明の電気泳動粒子の塩は、絶縁性溶媒中において、従来利用されてきた酸−塩基からなる塩や帯電剤等よりも優れた解離特性を有することから、電気泳動粒子のゼータ電位を従来よりも飛躍的に高くすることができる。従って、本発明は、高速応答が可能な電気泳動粒子を用いて、電気泳動表示素子や電子写真を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の一実施態様例を示す断面図である。
【図２】本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の表示例を示す概略図である。
【図３】本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の他の実施態様例を示す断面図である。
【図４】本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の表示例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１ａ  第１基板
１ｂ  第２基板
１ｃ  第１電極
１ｄ  第２電極
１ｅ  電気泳動粒子
１ｆ  電気泳動分散媒
１ｇ  隔壁
１ｈ  絶縁層
１ｉ  マイクロカプセル
３ａ  第１基板
３ｂ  第２基板
３ｃ  第１電極
３ｄ  第２電極
３ｅ  電気泳動粒子
３ｆ  電気泳動分散媒
３ｇ  隔壁
３ｈ  絶縁層
３ｉ  絶縁層
３ｊ  マイクロカプセル
【図１】
2005352424.tif 000024
【図２】
2005352424.tif 000025
【図３】
2005352424.tif 000026
【図４】
2005352424.tif 000027