(57)【要約】本発明は、溶媒中に分散された帯電複合色粒子を含むディスプレイ流体に関する。この複合色粒子は、少なくとも１つの色コア粒子、および高屈折率を有する少なくとも１つのコア粒子、上記色コア粒子および上記高屈折率のコア粒子が完全または部分的に包埋されるシェル、および上記複合色粒子の表面上の立体安定化剤を含む。本発明の複合色粒子を含むディスプレイ流体は、改良された光学的性能を提供する。本発明は、図１に示されるような、複合色粒子に関する。この複合色粒子は、色（白でなく、かつ黒でない）のコア粒子（１１ａ）である少なくとも１つのコア粒子、および高屈折率を有する少なくとも１つのコア粒子（１１ｂ）を含む。これら２つのタイプのコア粒子はシェル（１２）によって一緒に保持される。この複合色粒子の表面上には立体安定化剤（１３）がある。
2018517941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合色粒子であって：
ａ）白でなく、かつ黒でない少なくとも１つの色コア粒子；
ｂ）少なくとも１つの高屈折率のコア粒子；
ｃ）該色コア粒子および該高屈折率のコア粒子が完全または部分的に包埋されるシェル；および
ｄ）該複合色粒子の表面上の立体安定化剤
を含む複合色粒子。
【請求項２】
前記色コア粒子の屈折率が、前記高屈折率のコア粒子の屈折率より低い、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項３】
前記色コア粒子が赤、緑、青、黄、マゼンタ、またはシアンである、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項４】
前記色コア粒子が、有機顔料を含む、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項５】
前記色コア粒子が、無機顔料を含む、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項６】
前記高屈折率のコア粒子が、白またはほぼ白である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項７】
前記高屈折率のコア粒子の屈折率が、１．５より大きい、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項８】
前記高屈折率のコア粒子の屈折率が、５８９ｎｍで１．２と３．５との間である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項９】
前記高屈折率のコア粒子が、１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のサイズを有する、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１０】
前記高屈折率のコア粒子が、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＢａＳＯ４またはＰｂＳＯ４を含む、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１１】
１を超えるタイプの色コア粒子があり、そして異なるタイプの色コア粒子が異なる色のものである、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１２】
前記色コア粒子の前記高屈折率のコア粒子に対する重量比が、約１：２〜５：１である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１３】
前記色コア粒子の前記高屈折率のコア粒子に対する重量比が、約１：１〜３：１である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１４】
前記シェルが、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエチレン、ポリエステルまたはポリシロキサンから形成される、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１５】
前記シェルが、スチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートまたはジメチルアミノエチルメタクリレートから形成される、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１６】
前記立体安定化剤が、高分子量ポリマーから形成される、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１７】
前記立体安定化剤が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリシロキサンまたはそれらの混合物から形成される、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１８】
前記複合色粒子の屈折率が、５８９ｎｍで１．５と２．５との間である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１９】
溶媒または溶媒混合物中に分散された、請求項１の複合色粒子を含む、電気泳動流体。
【請求項２０】
２つの電極層の間に挟持された、請求項１９の電気泳動流体を含む、電気泳動ディスプレイデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、電気泳動流体で使用され得る複合色粒子、およびそのような複合色粒子を利用するディスプレイ流体およびディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）は、誘電性溶媒中に分散した帯電顔料粒子に影響を及ぼす電気泳動現象に基づく非放射性デバイスである。ＥＰＤは、典型的には、１組の間隔を介した板状電極を含む。電極プレートの少なくとも１つは、典型的には表示側にあり、透明である。誘電性溶媒と、そこに分散した帯電顔料粒子とから構成される電気泳動流体が、２枚の電極プレート間に封入される。
【０００３】
マルチカラー状態を表示し得るディスプレイデバイスには、異なる色の帯電顔料粒子が、電気泳動流体中に分散されている。しかし、最近の研究は、特定の色の顔料が、それら自体に、乏しい色輝度および／または乏しい色飽和のような、ディスプレイデバイスの不満足な光学的性能を生じる、低い遮蔽力を有することを示した。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、本発明の複合色粒子を示す。
【図２】図２は、本発明の複合色粒子の調製に適した方法の反応工程を示す。
【図３】図３は、本発明の複合色粒子に対する対照色粒子を含む電気泳動流体中の光経路の比較を示す。
【図４】図４は、実施例の試験結果を示す。
【図５】図５は、実施例の試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
発明の詳細な説明
本発明は、図１に示されるような、複合色粒子に関する。この複合色粒子は、色（白でなく、かつ黒でない）のコア粒子（１１ａ）である少なくとも１つのコア粒子、および高屈折率を有する少なくとも１つのコア粒子（１１ｂ）を含む。これら２つのタイプのコア粒子はシェル（１２）によって一緒に保持される。この複合色粒子の表面上には立体安定化剤（１３）がある。
【０００６】
図１は、本発明の複合色粒子の単純にした概略図である。図１（ａ）において、高屈折率のコア粒子（１１ｂ）と称される１つのコア粒子のみが示されているが；実際には、複合色粒子には複数のそのようなコア粒子が存在し得、そしてまた、同じ複合色粒子においては、複数の高屈折率のコア粒子が高屈折率の異なる材料から形成されることも可能である。
【０００７】
同様に、複数の色コア粒子（１１ａ）が存在し得、そしてこれら複数の色コア粒子は、異なる色であり得る（例えば、図１（ｂ）を参照のこと）。
【０００８】
この単純にした図はまた、すべてのコア粒子がシェル内に囲われていることを示す。実際には、いくつかのコア粒子は、シェルの表面上に存在し得、そしてそれらは、シェル（１２）によって一緒に保持される。従って、「コア粒子を取り囲むシェル」という表現は、本発明の文脈では、これらコア粒子を完全または部分的に取り囲むシェルを包含する。
【０００９】
高屈折率のコア粒子は、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、またはＰｂＳＯ４等から形成され得る。このタイプのコア粒子は、通常、白または白に近い。このような粒子は、代表的には、１．５より高い屈折率を有し、そして１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のサイズを有し得る。いくつかの実施形態では、高屈折率のコア粒子の屈折率は、５８９ｎｍで測定されるとき、１．５と３．５との間である。例えば、屈折率は、ほぼ１．６、１．７、１．８、２．０、２．３、２．５、２．７、３．０、または３．３であり得る。
【００１０】
複合色粒子においては、色コア粒子の高屈折率のコア粒子に対する重量比は、約１：２〜５：１、好ましくは、約１：１〜３：１である。
【００１１】
色コア粒子の屈折率は、高屈折率のコア粒子の屈折率より低い。いくつかの実施形態では、複合色粒子のその屈折率は、１．５より大きく、例えば、１．６より大きく、例えば、１．７より大きく、例えば、１．８より大きく、例えば、２．０より大きく、例えば、２．２より大きく、例えば、２．５より大きい。例えば、色複合粒子の屈折率は、５８９ｎｍで１．５と２．５との間であり得る。
【００１２】
これら色コア粒子は、白ではなく、かつ黒ではなく、そしてそれらは、赤、緑、青、シアン、マゼンタおよび黄であり得るか、または他の白ではなく、かつ黒ではない色であり得る。
【００１３】
色コア粒子のための顔料は、有機または無機であり得る。
【００１４】
有機顔料は、制限されないで、ＣＩ  ｐｉｇｍｅｎｔ  ＰＲ  ２５４、ＰＲ１２２、ＰＲ１４９、ＰＧ３６、ＰＧ５８、ＰＧ７、ＰＢ２８、ＰＢ１５：３、ＰＹ８３、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５５またはＰＹ２０を含む。これらは、色指標ハンドブック「Ｎｅｗ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（ＣＭＣ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ，Ｌｔｄ、１９８６）および「Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｉｎｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（ＣＭＣ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ，Ｌｔｄ、１９８４）に記載される一般に使用される有機顔料である。詳細な例は、Ｃｌａｒｉａｎｔ  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  Ｉｒｇａｚｉｎｅ  ｒｅｄ  Ｌ  ３６３０、Ｃｉｎｑｕａｓｉａ  Ｒｅｄ  Ｌ  ４１００  ＨＤ、およびＩｒｇａｚｉｎ  Ｒｅｄ  Ｌ  ３６６０  ＨＤ；  Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアリライドイエロー（ｄｉａｒｙｌｉｄｅ  ｙｅｌｌｏｗ）またはジアリライドＡＡＯＴイエロー（ｄｉａｒｙｌｉｄｅ  ＡＡＯＴ  ｙｅｌｌｏｗ）を含む。
【００１５】
無機の色コア粒子の例は、制限されないで、ＣＩ  ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  ２８、ＣＩ  ｐｉｇｍｅｎｔ  ｇｒｅｅｎ  ５０およびＣＩ  ｐｉｇｍｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  ２２７を含み得る。
【００１６】
これらコア粒子は、特に無機コアある場合、必要に応じて、処理された表面であり得る。表面処理は、複合色粒子のシェルを形成する際に、反応媒体におけるモノマーへのコア粒子の適合性およびモノマーとの化学結合を改善する。その例として、表面処理は、官能基、例えばアクリレート、ビニル、−ＮＨ２、−ＮＣＯ、または−ＯＨ等を有する有機シランで行われ得る。これらの官能基は、モノマーと化学反応させられ得る。
【００１７】
色コア粒子はまた、無機材料、例えばシリカ、酸化アルミニウム、もしくは酸化亜鉛等またはこれらの組み合わせ等で表面処理されてもよい。共通の前駆体としてケイ酸ナトリウムまたはテトラエトキシシランをシリカ被覆に使用してもよい。無機処理の場合には、被覆物の構造は、密度を低減する多孔質であり得る。
【００１８】
有機ポリマー、例えばポリアクリレート、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエチレン、ポリエステル、またはポリシロキサン等から有機シェルが形成され得る。例えばポリマーシェルは、モノマー、例えばスチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、またはジメチルアミノエチルメタクリレート等から形成され得る。モノマーまたはオリゴマー、例えば多官能性イソシアネートもしくはチオイソシアネート、または第１級アルコール等からポリウレタンシェルが形成され得る。反応性基、例えばアミン／イソシアネート、またはアミン／チオイソシアネート等を含有するモノマーからポリ尿素シェルが形成され得る。当業者は、本発明の概念に基づいて適切なモノマーまたはオリゴマーおよびその変形を選択することができる。
【００１９】
シェル厚みは、シェル材料の密度および所望の最終粒子密度に基づいて制御され得る。
【００２０】
シェル材料は、複合色粒子を分散させたディスプレイ流体と完全に非相溶性であるか、または比較的非相溶性であるかのいずれかである。本明細書で使用される場合、用語「比較的非相溶性」は、５％以下、好ましくは１％以下のシェル材料がディスプレイ流体と混和性であることを意味する。
【００２１】
この完全非相溶性または比較的非相溶性を達成するために、ポリマーシェル材料はその主鎖または側鎖上に極性官能基を有し得る。そのような極性官能基の例としては、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、−Ｏ−Ｒ、および−ＮＨ−Ｒ等（式中、Ｒはアルキル基またはアリール基である）が挙げられ得る。この場合、側鎖のそれぞれは、好ましくは６個未満の炭素原子を有する。一実施態様では、主鎖または側鎖は芳香族部分を含有し得る。
【００２２】
更に、コア粒子およびシェルは、１つの単一単位として働くべきである。これは、下記の通り、架橋またはカプセル化技術により達成され得る。
【００２３】
立体安定化剤に加え、シェルの表面は、電荷生成を可能にする、または電荷制御剤と相互作用し得る官能基を必要に応じて有し得る。
【００２４】
図１中の立体安定化剤（１３）は、通常、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリシロキサンまたはそれらの混合物のような高分子量ポリマー（その重量平均分子量は１０００よりも大きい）から形成される。立体安定化剤は、溶媒における複合色粒子の分散を容易にするために複合色粒子が分散される溶媒と相溶性であるべきである。
【００２５】
調製方法
本発明の複合色粒子は、分散重合により形成され得る。分散重合中に、モノマーは、反応媒体中に可溶の立体安定化剤ポリマーの存在下で、コア粒子の周囲で重合する。反応媒体として選択される溶媒は、モノマーおよび立体安定化剤ポリマーのいずれについても良好な溶媒でなければならないが、形成されるポリマーシェルについては非溶媒でなければならない。例えばＩｓｏｐａｒ  Ｇ（登録商標）の脂肪族炭化水素溶媒中には、モノマーメチルメタクリレートは可溶である；しかしながら、重合後、得られるポリメチルメタクリレートは可溶ではない。
【００２６】
上記のように、モノマーから形成されたポリマーシェルは、複合色粒子状物を分散させた溶媒と完全に非相溶性または比較的相溶性でなければならない。シェルを形成するために適したモノマーは、上述したもの（例えばスチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート（2-hydoxyethyl  acrylate）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、またはジメチルアミノエチルメタクリレート等）であってよい。
【００２７】
立体安定化剤ポリマーは、形成されたポリマーシェルの表面上に、吸着するか、組み込まれるようになるか、または化学的に結合される反応性および重合性マクロモノマーであり得る。
【００２８】
マクロモノマーは、モノマーとして使用されるが、ポリマーであると考えられるに十分に大きい分子量または内部モノマー単位を有する、単一の官能性重合性基をともなう比較的高分子の種である。マクロモノマーは、それをモノマー分子として作用することを可能にする１つの末端基を有し、最終の巨大分子の鎖への単一のモノマー単位のみに寄与する。立体安定化剤としてのマクロモノマーは、系の粒径およびコロイド安定性を決定する。
【００２９】
マクロモノマーは、アクリレート末端またはビニル末端の巨大分子であり得るが、これらは、アクリレート基またはビニル基が反応媒体中のモノマーと共重合することができるので適している。
【００３０】
マクロモノマーは好ましくは、炭化水素溶媒中で複合色粒子を安定化させ得る長い尾部「Ｒ」を有する。
【００３１】
マクロモノマーの１つのタイプは、以下に示されるアクリレート末端ポリシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ、ＭＣＲ−Ｍ１１、ＭＣＲ−Ｍ１７、ＭＣＲ−Ｍ２２）である：
【化１】
2018517941.tif 000003
【００３２】
本発明の方法に適したマクロモノマーの別のタイプは、以下に示されるＰＥ−ＰＥＯマクロモノマーである：
ＲｍＯ−［−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−］ｎ−ＣＨ２−フェニル−ＣＨ＝ＣＨ２
または
ＲｍＯ−［−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−］ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２
【００３３】
置換基Ｒはポリエチレン鎖であってよく、ｎは１〜６０であり、ｍは１〜５００である。これらの化合物の合成は、Ｄｏｎｇｒｉ  Ｃｈａｏら、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｊｏｕｒｎａｌ（２３巻）、ｎｏ．９、１０４５（１９９１）およびＫｏｉｃｈｉ  Ｉｔｏら、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、１９９１年、２４、２３４８に見出され得る。
【００３４】
適当なマクロモノマーのさらなるタイプは、以下に示されるＰＥマクロモノマーである：
ＣＨ３−［−ＣＨ２−］ｎ−ＣＨ２Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２
【００３５】
この場合、ｎは３０〜１００である。このタイプのマクロモノマーの合成は、Ｓｅｉｇｏｕ  Ｋａｗａｇｕｃｈｉら、Ｄｅｓｉｇｎｅｄ  Ｍｏｎｏｍｅｒｓ  ａｎｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、２０００年、３、２６３に見出され得る。
【００３６】
あるいは、図２に示されるように、リビングラジカル分散重合により複合色粒子が調製され得る。
【００３７】
リビングラジカル分散重合技術は、反応媒体中において分散した、コア色粒子（２１a）、および高屈折率の粒子（２１ｂ)、およびモノマーを有する方法を始めることによる上述の分散重合に類似する。
【００３８】
シェル（２２）を形成するための方法に用いるモノマーとしては、スチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、およびジメチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられ得る。
【００３９】
しかしながら、この代替方法では、複数のリビング末端（２４）がシェル（２２）の表面上に形成される。リビング末端は、反応媒体中において、ＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ）、またはＲＡＦＴ（可逆的付加−開裂連鎖移動）試薬等のような作用物質を添加することにより生成され得る。
【００４０】
更なる工程では、リビング末端（２４）を第２モノマーと反応させて立体安定化剤（２３）を形成するために、第２モノマーが反応媒体に添加される。第２モノマーは、ラウリルアクリレート、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等であってよい。
【００４１】
さらに、代替として、複合色粒子は、非水性乳化重縮合によりコア粒子を被覆することにより形成され得る。
【００４２】
この代替方法では、複合色粒子のシェルは、ポリウレタンまたはポリ尿素材料であり得る。立体安定化剤は非極性長鎖炭化水素分子であり得る。ポリウレタンとポリ尿素は、非極性炭化水素溶媒に通常は相溶性ではなく、そしてポリウレタンまたはポリ尿素の硬度および弾性特性は、モノマー組成物より調節することができる。
【００４３】
この合成方法は、ミセル内部でポリウレタンまたはポリ尿素モノマーおよびコア粒子との重縮合が生じること以外は乳化重合あるいは分散重合と類似する。
【００４４】
ポリウレタンまたはポリ尿素被覆系は、２つの非相溶性溶媒を含有し、その一方が非極性有機溶媒であり、他方が極性有機溶媒である油中油エマルジョンとして考慮され得る。系はまた、非極性溶媒が連続相であり、極性溶媒が非連続相である非水性乳化重縮合と称され得る。モノマーおよびコア粒子は非連続相である。適当な非極性溶媒としては、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）シリーズにおける溶媒、シクロヘキサン、テトラデカン、およびヘキサン等が挙げられる。極性溶媒は、アセトニトリル、およびＤＭＦ等が挙げられる。
【００４５】
乳化剤または分散剤はこの二相有機系にとって重要である。乳化剤または分散剤の分子構造は、非極性溶媒において可溶である一部分および極性相へ固着する別の部分を含有し得る。これは、モノマーおよびコア粒子を含有し、重縮合による粒子形成用のマイクロ反応器として働くミセル／液滴を安定化させる。
【００４６】
適当な乳化剤あるいは分散剤は、ジブロックコポリマー、例えばポリ（イソプレン）−ｂ−ポリ（メチルメタクリレート）、またはポリスチレン−ｂ−ポリ（エテン−ａｌｔ−プロペン）（Ｋｒａｔｏｎ）等を含み得る。
【００４７】
また、共乳化剤（ｃｏ−ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ）は、コア粒子との化学的結合を形成させるために添加され得る。例えば、アミン末端炭化水素分子は重縮合中にコア粒子と反応し、強健な立体安定化剤として表面へ結合することができる。適当な共乳化剤としては、以下に示されるスルホンアミン（Ｂ−６０、Ｂ−１００あるいはＢ−２００）が挙げられ得る：
ＣＨ３−［−ＯＣＨ２ＣＨ２−］ｘ−［−ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−］ｙ−ＮＨ２
［式中、ｘは５〜４０であり、ｙは１〜４０である。］
【００４８】
１つのアプローチでは、本発明の方法は、マイクロ反応器中の重縮合反応が完了した後もポリアクリレート立体安定化剤を成長させ続けてもよい。この場合、ポリウレタンからシェルが形成される一方、立体安定化剤はポリアクリレート鎖であり得る。本発明の方法に用いられる乳化剤または分散剤が粒子表面から洗い流された後、複合色粒子はポリアクリレート安定化剤を有する非極性溶媒（つまり、ディスプレイ流体）中において安定である。アクリレート重合を開始することができる幾つかの材料としては、イソシアナトエチルアクリレート、またはイソシアナトスチレン等が挙げられる。
【００４９】
立体安定化剤用モノマーは、ヒドロキシエチルメタクリレートと、非極性溶媒に相溶性である他のアクリレート（例えばラウリルアクリレート、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等）との混合物であり得る。
【００５０】
任意の上記方法において、電荷生成のための官能基を組み込むために、反応媒体中にコモノマーが添加され得る。コモノマーは、複合色粒子を直接帯電してもよいし、または所望の電荷極性および電荷密度を複合色粒子にもたらすためにディスプレイ流体において電荷制御剤との相互作用を有してもよい。適当なコモノマーとしては、ビニルベンジル−アミノエチルアミノ−プロピル−トリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、アクリル酸、メタクリル酸、ビニルリン酸、２−アクリルアミノ−２−メチルプロパンスルホン酸、２−（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート、およびＮ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド等が挙げられる。
【００５１】
任意の上記方法において用いた試薬（例えば、コア粒子、シェル材料および立体安定化剤を形成するため材料）の量を調節および制御して、得られる複合色粒子の所望の組成を得てよい。
【００５２】
複合色粒子の「ポリマー含量」は、少なくとも２０重量％、好ましくは２５重量％〜７０重量％、そしてより好ましくは２５重量％〜５０重量％であり得る。用語「ポリマー含量」は、シェル（１２）および立体安定化剤（１３）の総重量を、コア粒子（１１ａおよび１１ｂ）、シェル（１２）および立体安定化剤（１３）の総重量で除算することによって決定される。
【００５３】
本発明のさらなる局面は、複合色粒子が溶媒または溶媒混合物中に分散される、本発明の複合色粒子を含むディスプレイ流体に関する。
【００５４】
好適である溶媒は、低誘電率（好ましくは約２〜３）、高い体積抵抗（好ましくは約１０１５オーム−ｃｍまたはそれより高い）および低い水溶解性（好ましくは１００万分の１０未満）を有する。適当な炭化水素溶剤としては、ドデカン、テトラデカン、およびＩｓｏｐａｒ（登録商標）シリーズにおける脂肪族炭化水素系溶剤（Ｅｘｘｏｎ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、Ｔｅｘ）等が挙げられ得るが、これらに限定されない。溶媒はまた、炭化水素およびハロゲン化炭素またはシリコーン油ベース材料の混合物であってもよい。
【００５５】
本発明のさらなる局面は、溶媒または溶媒混合物中に分散された本発明の複合色粒子を含む電気泳動流体を利用するディスプレイに関する。この流体は、２つの電極プレートの間に挟持される。
【００５６】
本発明の複合粒子の利点
図３は、２つの電気泳動流体の断面図である。図３（ａ）において、電気泳動流体は、その中に分散された規則的な色粒子（すなわち、対照、３１）を有するように示され、そしてまた、この流体中には所望されない黒の粒子（３３）がある。図３（ｂ）では、電気泳動流体は、本発明の複合色粒子（３２）、そしてまたその中に分散された所望されない黒の粒子（３３）を有するように示される。
【００５７】
本発明の複合色粒子の全体のより高い屈折率に起因して、入射光は、図３（ｂ）における流体中に、図３（ａ）における流体中への入射光ほど深く透過しないと考えられる。結果として、入射光は、図３（ｂ）の流体中でより短い経路を進行し、そしてそれ故、所望されないランダムに分散した黒の粒子（３３）によって吸収される光がより少なく、これは、視認側から見て、図３（ｂ）の流体によって表示されるより明るく、かつより飽和した色に至る。
【実施例】
【００５８】
複合色粒子の合成
Ａ．対照試料の調製
赤の顔料、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｒｅｄ  Ｄ３Ｇ  ７０−ＥＤＳ（Ｃｌａｒｉａｎｔ、１６ｇ）、メチルメタクリレート（２０ｇ）  ＭＣＲ−Ｍ２２（Ｇｅｌｅｓｔ、３０ｇ）およびＤＭＳ−Ｔ０１（Ｇｅｌｅｓｔ、１３５ｇ）を７５０ｍｌの反応器に添加し、そして２時間音波処理した。反応器を磁気攪拌して７０℃まで加熱し、そして２０分間窒素をパージし、次いで２ｇの酢酸エチル中に溶解した過酸化ラウロイル（０．０７ｇ）を添加した。１９時間後、混合物を５０００ｒｐｍで１５分間遠心分離した。生成された固形分をヘキサン中に再分散し、そして遠心分離した。このサイクルを２回繰り返し、そして固形分を減圧下室温で乾燥し、最終の粒子を生成した。
【００５９】
ＴＧＡ（熱重量分析）によって試験して、ポリマー含量の重量は、１５０℃〜４００℃の温度における重量損失に基づき算出した。この結果に基づき、次いで、生成された粒子のポリマー含量は、約４０重量％であったと決定された。従って、工程Ａから調製された各粒子は、約６０重量％の赤の顔料を有していた。
【００６０】
Ｂ．本発明の試料の調製
赤の顔料、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｒｅｄ  Ｄ３Ｇ  ７０−ＥＤＳ（Ｃｌａｒｉａｎｔ、１６ｇ）、ポリマー被覆二酸化チタン粒子（８ｇ）、メチルメタクリレート（２０ｇ）  ＭＣＲ−Ｍ２２（Ｇｅｌｅｓｔ、３０ｇ）およびＤＭＳ−Ｔ０１（Ｇｅｌｅｓｔ、１３５ｇ）を７５０ｍｌの反応器に添加し、そして２時間音波処理した。反応器を磁気攪拌して７０℃まで加熱し、そして２０分間窒素でパージし、次いで２ｇの酢酸エチル中に溶解した過酸化ラウロイル（０．０７ｇ）を添加した。１９時間後、混合物を５０００ｒｐｍで１５分間遠心分離した。生成された固形分をヘキサン中に再分散し、そして遠心分離した。このサイクルを２回繰り返し、そして固形分を減圧下室温で乾燥し、最終の粒子を生成した。
【００６１】
ＴＧＡ（熱重量分析）によって試験して、ポリマー含量の重量は、１５０℃〜４００℃の温度における重量損失に基づき算出した：赤の顔料の重量は、４００℃〜５００℃の温度における重量損失に基づき算出した；そして残りの重量は、ＴｉＯ２の重量であった。これらの結果に基づき、生成された粒子のポリマー含量は約２８重量％であり、そして赤の顔料のＴｉＯ２に対する比は約２．８：１であったと決定された。従って、工程Ｂで調製された各粒子は、約５３重量％の赤の顔料を有した。
【００６２】
試験結果
２つの分散物試料（本発明  対  対照）を、Ｉｓｏｐａｒ（商標）Ｇ流体中、工程ＡおよびＢからそれぞれ調製された同じ量の粒子を分散させることにより調製した。同じタイプおよび量のポリマー被覆の黒および白の粒子、ならびに界面活性剤をまた、各試料に添加した。これらのポリマー被覆の黒および白の粒子は、米国特許出願公開第２０１３０１７５４７９号に記載されるように調製した。これら分散物を、次いで、米国特許第６，９３０，８１８号に記載されるＭｉｃｒｏｃｕｐ（登録商標）技術に基づき、電気泳動ディスプレイを調製するために使用した。
【００６３】
図４および５は比較結果を示す。示されるように、より低い赤の色素の充填にもかかわらず、工程Ｂから調製された赤の複合粒子を含む本発明の試料は、対照試料と比較して、より高い赤色輝度（ＲＬ＊）、そしてまたより高い赤色飽和（Ｒａ＊）を示した。
【００６４】
本発明を、その特定の実施形態を参照して記載してきたが、当業者によって種々の変更がなされ得、そして等価物が本発明の範囲から逸脱することなく置き換えられ得ることが理解されるべきである。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月5日(2017.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合色粒子であって：
ａ）白でなく、かつ黒でない少なくとも１つの色コア粒子；
ｂ）少なくとも１つの高屈折率のコア粒子であって、該色コア粒子の該高屈折率のコア粒子に対する重量比が、約１：２〜５：１である、少なくとも１つの高屈折率のコア粒子；
ｃ）該色コア粒子および該高屈折率のコア粒子が完全または部分的に包埋されるシェル；および
ｄ）該複合色粒子の表面上の立体安定化剤
を含む複合色粒子。
【請求項２】
前記色コア粒子の屈折率が、前記高屈折率のコア粒子の屈折率より低い、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項３】
前記色コア粒子が、赤、緑、青、黄、マゼンタ、またはシアンである、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項４】
前記色コア粒子が、有機顔料を含む、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項５】
前記色コア粒子が、無機顔料を含む、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項６】
前記高屈折率のコア粒子が、白またはほぼ白である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項７】
前記高屈折率のコア粒子の屈折率が、１．５より大きい、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項８】
前記高屈折率のコア粒子の屈折率が、５８９ｎｍで１．２と３．５との間である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項９】
前記高屈折率のコア粒子が、１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のサイズを有する、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１０】
前記高屈折率のコア粒子が、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＢａＳＯ４またはＰｂＳＯ４を含む、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１１】
１を超えるタイプの色コア粒子があり、そして異なるタイプの色コア粒子が異なる色のものである、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１２】
前記色コア粒子の前記高屈折率のコア粒子に対する重量比が、約１：１〜３：１である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１３】
前記シェルが、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエチレン、ポリエステルまたはポリシロキサンから形成される、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１４】
前記シェルが、スチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートまたはジメチルアミノエチルメタクリレートから形成される、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１５】
前記立体安定化剤が、高分子量ポリマーから形成される、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１６】
前記立体安定化剤が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリシロキサンまたはそれらの混合物から形成される、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１７】
前記複合色粒子の屈折率が、５８９ｎｍで１．５と２．５との間である、請求項１に記載の複合色粒子。
【請求項１８】
溶媒または溶媒混合物中に分散された、請求項１の複合色粒子を含む、電気泳動流体。
【請求項１９】
２つの電極層の間に挟持された、請求項１８の電気泳動流体を含む、電気泳動ディスプレイデバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
一実施形態において、例えば、以下の項目が提供される。
（項目１）
複合色粒子であって：
ａ）白でなく、かつ黒でない少なくとも１つの色コア粒子；
ｂ）少なくとも１つの高屈折率のコア粒子；
ｃ）該色コア粒子および該高屈折率のコア粒子が完全または部分的に包埋されるシェル；および
ｄ）該複合色粒子の表面上の立体安定化剤
を含む複合色粒子。
（項目２）
前記色コア粒子の屈折率が、前記高屈折率のコア粒子の屈折率より低い、項目１に記載の複合色粒子。
（項目３）
前記色コア粒子が、赤、緑、青、黄、マゼンタ、またはシアンである、項目１に記載の複合色粒子。
（項目４）
前記色コア粒子が、有機顔料を含む、項目１に記載の複合色粒子。
（項目５）
前記色コア粒子が、無機顔料を含む、項目１に記載の複合色粒子。
（項目６）
前記高屈折率のコア粒子が、白またはほぼ白である、項目１に記載の複合色粒子。
（項目７）
前記高屈折率のコア粒子の屈折率が、１．５より大きい、項目１に記載の複合色粒子。
（項目８）
前記高屈折率のコア粒子の屈折率が、５８９ｎｍで１．２と３．５との間である、項目１に記載の複合色粒子。
（項目９）
前記高屈折率のコア粒子が、１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のサイズを有する、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１０）
前記高屈折率のコア粒子が、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＢａＳＯ４またはＰｂＳＯ４を含む、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１１）
１を超えるタイプの色コア粒子があり、そして異なるタイプの色コア粒子が異なる色のものである、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１２）
前記色コア粒子の前記高屈折率のコア粒子に対する重量比が、約１：２〜５：１である、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１３）
前記色コア粒子の前記高屈折率のコア粒子に対する重量比が、約１：１〜３：１である、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１４）
前記シェルが、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエチレン、ポリエステルまたはポリシロキサンから形成される、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１５）
前記シェルが、スチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートまたはジメチルアミノエチルメタクリレートから形成される、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１６）
前記立体安定化剤が、高分子量ポリマーから形成される、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１７）
前記立体安定化剤が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリシロキサンまたはそれらの混合物から形成される、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１８）
前記複合色粒子の屈折率が、５８９ｎｍで１．５と２．５との間である、項目１に記載の複合色粒子。
（項目１９）
溶媒または溶媒混合物中に分散された、項目１の複合色粒子を含む、電気泳動流体。
（項目２０）
２つの電極層の間に挟持された、項目１９の電気泳動流体を含む、電気泳動ディスプレイデバイス。
発明の詳細な説明
本発明は、図１に示されるような、複合色粒子に関する。この複合色粒子は、色（白でなく、かつ黒でない）のコア粒子（１１ａ）である少なくとも１つのコア粒子、および高屈折率を有する少なくとも１つのコア粒子（１１ｂ）を含む。これら２つのタイプのコア粒子はシェル（１２）によって一緒に保持される。この複合色粒子の表面上には立体安定化剤（１３）がある。
【国際調査報告】
2018517941.tif 000010