(57)【要約】電気泳動ディスプレイ媒体は、少なくとも１つが透明である前方電極および後方電極と、前方電極と後方電極との間に配置された、複数の顔料を含有するカプセル型分散流体とを含む。複数の顔料は、第１および第２の種類の有機顔料粒子を含む。第１の種類の有機顔料粒子は、第１の色および第１の帯電極性を有する。第２の種類の有機顔料粒子は、第１の色とは異なる第２の色、および第１の帯電極性と同じ第２の帯電極性を有する。第１および第２の種類の有機顔料粒子の少なくとも１つは、シリカコーティング、およびこのシリカコーティングに共有結合したポリマー安定剤を含む。
2020514799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つが透明である前方電極および後方電極と、
前記前方電極と後方電極との間に配置された、複数の顔料を含有するカプセル型分散流体であって、前記複数の顔料が第１および第２の種類の有機顔料粒子を含み、前記第１の種類の有機顔料粒子が第１の色および第１の帯電極性を有し、前記第２の種類の有機顔料粒子が第２の色および第２の帯電極性を有し、前記第１の色と第２の色が異なり、前記第１および第２の帯電極性が同じであり、前記第１および第２の種類の有機顔料粒子の少なくとも１つが、シリカコーティングおよび前記シリカコーティングに結合したポリマー安定剤を含む、カプセル型分散流体と
を含む、電気泳動ディスプレイ。
【請求項２】
前記第１および第２の種類の有機顔料が、ＰＢ１５：１、ＰＢ１５：２、ＰＢ１５：３、ＰＢ１５：４、ＰＲ２５４、ＰＲ１２２、ＰＲ１４９、ＰＧ３６、ＰＧ５８、ＰＧ７、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５１、ＰＹ１５４およびＰＹ２０からなる群から独立して選択される有機コアを含む、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項３】
前記第１および第２の種類の有機顔料が、赤色、緑色、青色、シアン、マゼンタ、または黄色に独立して着色されている、請求項２に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項４】
前記複数の顔料が、少なくとも１種類の無機顔料粒子をさらに含む、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項５】
前記無機顔料粒子が、金属酸化物、マンガンフェライトブラック、銅クロマイトブラックスピネル、カーボンブラック、硫化亜鉛、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項４に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項６】
前記複数の顔料が、第３の色および第３の帯電極性を有する第３の種類の有機顔料をさらに含み、前記第３の色が前記第１および第２の色と異なり、前記第３の帯電極性が前記第１および第２の帯電極性と異なる、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項７】
前記第１、第２および第３の種類の有機顔料が、ＰＢ１５：１、ＰＢ１５：２、ＰＢ１５：３、ＰＢ１５：４、ＰＲ２５４、ＰＲ１２２、ＰＲ１４９、ＰＧ３６、ＰＧ５８、ＰＧ７、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５１、ＰＹ１５４およびＰＹ２０からなる群から独立して選択される、請求項６に記載の電気泳動ディスプレイ媒体。
【請求項８】
前記第１および第２の種類の有機顔料が、赤色、緑色、青色、シアン、マゼンタ、または黄色に独立して着色されている、請求項７に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項９】
前記複数の顔料が、少なくとも１種類の無機顔料粒子をさらに含む、請求項６に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１０】
前記ポリマー安定剤が、前記シリカコーティングに共有結合したシラン基を有するシランカップリング基と共有結合している、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１１】
前記ポリマー安定剤が、モノマーまたはマクロモノマーから誘導される、請求項１０に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１２】
前記モノマーが、スチレン、アルファメチルスチレン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−オクタデシル、メタクリル酸ｎ−オクタデシル、アクリル酸２−パーフルオロブチルエチル、メタクリル酸２，２，２トリフルオロエチル、メタクリル酸２，２，３，３テトラフルオロプロピル、１，１，１，３，アクリル酸３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、メタクリル酸１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、アクリル酸２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、アクリル酸２，２，３，３−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル、およびメタクリル酸２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルからなる群から選択される、請求項１１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１３】
前記マクロモノマーが、アクリレート基、ビニル基、またはこれらの組合せからなる群から選択される末端官能基を含有する、請求項１１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１４】
前記ポリマー安定剤が、シラン基を有するシランカップリング剤にイオン結合し、前記シラン基が前記シリカコーティングに共有結合している、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１５】
前記ポリマー安定剤が、ラジカル重合性基を含有するモノマーまたはマクロモノマーから誘導される、請求項１４に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１６】
前記モノマーが、スチレン、アルファメチルスチレン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−オクタデシル、メタクリル酸ｎ−オクタデシル、アクリル酸２−パーフルオロブチルエチル、メタクリル酸２，２，２トリフルオロエチル、メタクリル酸２，２，３，３テトラフルオロプロピル、アクリル酸１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、メタクリル酸１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、アクリル酸２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、アクリル酸２，２，３，３−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル、および２，２，メタクリル酸３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルからなる群から選択される、請求項１５に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１７】
前記マクロモノマーが、アクリレート基、ビニル基、またはこれらの組合せからなる群から選択される末端官能基を含有する、請求項１５に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１８】
前記分散流体がマイクロカプセル内にカプセル化される、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項１９】
前記分散流体がマイクロセル内にカプセル化される、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項２０】
前記分散流体がポリマーマトリックス内にカプセル化される、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１７年１月２０日に出願された米国仮出願番号第６２／４４８，６８３号に基づく優先権および利益を主張しており、その内容は、その全体が本明細書中に参考として援用される。
【０００２】
発明の分野
本発明は、電気泳動ディスプレイ媒体に使用される有機顔料に関する。より詳細には、一態様では、本発明は、類似の帯電極性を有する、異なる色に着色された複数の有機顔料を含有する電気泳動システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
「電気光学」という用語は、材料またはディスプレイに適用される場合、本明細書では、少なくとも１種の光学特性が異なる第１および第２の表示状態を有する材料を指すように、画像化技術におけるその従来の意味で使用されており、この材料は、材料への電界の印加により、その第１の表示状態からその第２の表示状態へと変化する。光学特性とは、通常、ヒトの眼には知覚可能な色であるが、光伝送、反射率、発光などの別の光学特性、または、機器による読み取りを目的とするディスプレイの場合には、可視域外の電磁波長反射率の変化という意味での擬似色であってもよい。
【０００４】
一部の電気光学材料は、液体または気体を充填した内部空間を有することができ、しかも実際有することが多いが、外部表面が固体であるという意味でこれらの材料は固体である。便宜のため、固体電気光学材料を使用するこのようなディスプレイを、本明細書でこれより以下「固体電気光学ディスプレイ」と称してもよい。よって、「固体電気光学ディスプレイ」という用語は、回転二色部材型ディスプレイ、カプセル型電気泳動ディスプレイ、マイクロセル型電気泳動ディスプレイおよびカプセル型液晶ディスプレイを含む。
【０００５】
「双安定」および「双安定性」という用語は、少なくとも１種の光学特性が異なる第１および第２の表示状態、例えば、黒色および白色などを有するディスプレイエレメントを含むディスプレイであって、持続期間が有限のパルスをアドレシングするという手段により任意の所与のエレメントが駆動して、その第１または第２の表示状態のいずれかとなった後、パルスアドレシングの終了後、その状態が、ディスプレイエレメントの状態を変化させるために必要なパルスをアドレシングする最小持続期間の少なくとも数倍、例えば、少なくとも４倍にわたり持続するディスプレイを指すように本明細書において当技術分野でのこれらの従来の意味で使用される。一部の粒子ベースの電気泳動ディスプレイは、これらの極端な黒色および白色状態だけではなく、３つまたはそれより多くの状態、例えば、３色またはそれより多くの色を有するマルチカラーディスプレイなどにおいても安定している。便宜のため、「双安定」という用語は、本明細書では、２つまたはそれより多くの表示状態を有するディスプレイエレメントを網羅するように使用することができる。
【０００６】
幾年の間、集中した研究および開発の対象となってきた１つの種類の電気光学ディスプレイが粒子ベースの電気泳動ディスプレイであり、この電気泳動ディスプレイでは、複数の帯電粒子が電界の影響下で流体中を移動する。液晶ディスプレイと比較して、電気泳動ディスプレイは、良好な輝度およびコントラスト、幅広い視角、状態双安定性、および低い消費電力という特質を有することができる。それにもかかわらず、これらのディスプレイの長期的画像品質に問題があり、これらの広範囲におよぶ使用が妨げられてきた。例えば、電気泳動ディスプレイを構成する粒子は沈降する傾向にあり、これによって、これらのディスプレイの耐用年数が不十分となる。
【０００７】
マサチューセッツ工科大学（ＭＩＴ）、Ｅ  Ｉｎｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｅ  Ｉｎｋ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＬＬＣおよび関連会社に譲受された、またはこれらの名義による多くの特許および出願は、カプセル型およびマイクロセル型電気泳動および他の電気光学媒体に使用されている様々な技術について記載している。カプセル型電気泳動媒体は多くの小型カプセルを含み、小型カプセルそれ自体がそれぞれ、流体媒体中に電気泳動可動性粒子を含有する内部相と、内部相を取り囲むカプセル壁とを含む。通常、カプセルそれ自体はポリマー結合剤内に保持されて、２つの電極間に配置された干渉層（ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｌａｙｅｒ）を形成する。マイクロセル型電気泳動ディスプレイでは、帯電粒子および流体はマイクロカプセル内にカプセル化されておらず、代わりに、通常、ポリマーフィルムである担体媒体内に形成された複数の空洞内に保持されている。これらの特許および出願に記載されている技術は以下を含む：
（ａ）電気泳動粒子、流体および流体添加物；例えば、米国特許第７，００２，７２８号および第７，６７９，８１４号を参照されたい；
（ｂ）カプセル、結合剤およびカプセル化プロセス；例えば、米国特許第６，９２２，２７６号および第７，４１１，７１９号を参照されたい；
（ｃ）マイクロセル型構造体、壁材料、およびマイクロセルを形成する方法；例えば、米国特許第７，０７２，０９５号および第９，２７９，９０６号を参照されたい；
（ｄ）マイクロセルを充填および密閉するための方法；例えば、米国特許第７，１４４，９４２号および第７，７１５，０８８号を参照されたい；
（ｅ）電気光学材料を含有するフィルムおよびサブアセンブリー；例えば、米国特許第６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４号を参照されたい；
（ｆ）ディスプレイに使用されるバックプレーン、接着層および他の補助層および方法；例えば、米国特許第７，１１６，３１８号および第７，５３５，６２４号を参照されたい；
（ｇ）カラー形成およびカラー調節；例えば、米国特許第６，０１７，５８４号；第６，５４５，７９７号；第６，６６４，９４４号；第６，７８８，４５２号；第６，８６４，８７５号；第６，９１４，７１４号；第６，９７２，８９３号；第７，０３８，６５６号；第７，０３８，６７０号；第７，０４６，２２８号；第７，０５２，５７１号；第７，０７５，５０２号；第７，１６７，１５５号；第７，３８５，７５１号；第７，４９２，５０５号；第７，６６７，６８４号；第７，６８４，１０８号；第７，７９１，７８９号；第７，８００，８１３号；第７，８２１，７０２号；第７，８３９，５６４号；第７，９１０，１７５号；第７，９５２，７９０号；第７，９５６，８４１号；第７，９８２，９４１号；第８，０４０，５９４号；第８，０５４，５２６号；第８，０９８，４１８号；第８，１５９，６３６号；第８，２１３，０７６号；第８，３６３，２９９号；第８，４２２，１１６号；第８，４４１，７１４号；第８，４４１，７１６号；第８，４６６，８５２号；第８，５０３，０６３号；第８，５７６，４７０号；第８，５７６，４７５号；第８，５９３，７２１号；第８，６０５，３５４号；第８，６４９，０８４号；第８，６７０，１７４号；第８，７０４，７５６号；第８，７１７，６６４号；第８，７８６，９３５号；第８，７９７，６３４号；第８，８１０，８９９号；第８，８３０，５５９号；第８，８７３，１２９号；第８，９０２，１５３号；第８，９０２，４９１号；第８，９１７，４３９号；第８，９６４，２８２号；第９，０１３，７８３号；第９，１１６，４１２号；第９，１４６，４３９号；第９，１６４，２０７号；第９，１７０，４６７号；第９，１７０，４６８号；第９，１８２，６４６号；第９，１９５，１１１号；第９，１９９，４４１号；第９，２６８，１９１号；第９，２８５，６４９号；第９，２９３，５１１号；第９，３４１，９１６号；第９，３６０，７３３号；第９，３６１，８３６号；第９，３８３，６２３号；および第９，４２３，６６６号；ならびに米国特許出願公開第２００８／００４３３１８号；第２００８／００４８９７０号；第２００９／０２２５３９８号；第２０１０／０１５６７８０号；第２０１１／００４３５４３号；第２０１２／０３２６９５７号；第２０１３／０２４２３７８号；第２０１３／０２７８９９５号；第２０１４／００５５８４０号；第２０１４／００７８５７６号；第２０１４／０３４０４３０号；第２０１４／０３４０７３６号；第２０１４／０３６２２１３号；第２０１５／０１０３３９４号；第２０１５／０１１８３９０号；第２０１５／０１２４３４５号；第２０１５／０１９８８５８号；第２０１５／０２３４２５０号；第２０１５／０２６８５３１号；第２０１５／０３０１２４６号；第２０１６／００１１４８４号；第２０１６／００２６０６２号；第２０１６／００４８０５４号；第２０１６／０１１６８１６号；第２０１６／０１１６８１８号；および第２０１６／０１４０９０９号を参照されたい；
（ｈ）ディスプレイを駆動するための方法；例えば、米国特許第７，０１２，６００号および第７，４５３，４４５号を参照されたい；
（ｉ）ディスプレイの用途；例えば、米国特許第７，３１２，７８４号および第８，００９，３４８号を参照されたい；ならびに
（ｊ）非電気泳動ディスプレイ；米国特許第６，２４１，９２１号および米国特許出願公開第２０１５／０２７７１６０号に記載のもの；ならびにディスプレイ以外のカプセル化およびマイクロセル型技術の出願；例えば、米国特許出願公開第２０１５／０００５７２０号および第２０１６／００１２７１０号を参照されたい。
【０００８】
カプセル型電気泳動媒体の中の離散したマイクロカプセルを取り囲む壁を、連続相に置き換えることによって、その中に電気泳動媒体が、電気泳動流体の複数の離散した液滴と、ポリマー材の連続相とを含む、いわゆるポリマー分散型電気泳動ディスプレイを生成することができること、そのようなポリマー分散型電気泳動ディスプレイの電気泳動流体の離散した液滴は、離散したカプセル膜がそれぞれ個々の液滴に付随していなくても、カプセルまたはマイクロカプセルとみなすことができることを、上述の特許および出願の多くが認識している。例えば、上述の米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。したがって、本出願の目的のため、このようなポリマー分散型電気泳動媒体はカプセル型電気泳動媒体の亜種とみなされる。
【０００９】
電気泳動ディスプレイは、通常、電気泳動材料の層と、電気泳動材料の反対側の上に置かれた少なくとも２つの他の層とを含み、これら２つの層の１つは電極層である。大部分のこのようなディスプレイにおいて、両方の層が電極層であり、電極層の１つまたは両方はディスプレイのピクセルを画定するようにパターン化される。例えば、一方の電極層を細長い列の電極にパターン化し、他方の電極層を、列電極に対して直角に走る細長いカラム電極にパターン化することができ、ピクセルは列とカラム電極との交点により画定される。代わりに、より一般的には、一方の電極層は単一の連続する電極の形態を有し、他方の電極層はピクセル電極のマトリックスにパターン化され、それぞれがディスプレイの１つのピクセルを画定する。スタイラス、プリントヘッドまたはディスプレイとは別個の類似の移動可能な電極での使用を目的とする別の種類の電気泳動ディスプレイでは、電気泳動層に隣接する層の１つのみが電極を含み、電気泳動層と反対側の層は、通常、移動可能な電極が電気泳動層を損傷するのを防ぐことを意図した保護層である。
【００１０】
カプセル型電気泳動ディスプレイは、通常、従来の電気泳動デバイスのクラスタリング化および沈降不具合モードを欠点として有さず、さらなる利点、例えば、多種多様な可撓性および硬質基材の上にディスプレイをプリントまたはコーティングする能力などを提供する。（「プリンティング」という単語の使用は、すべての形態のプリンティングおよびコーティングを含むことを意図し、これらには、これらに限定されないが、予め測定されたコーティング、例えば、パッチダイコーティング、スロットまたは押出しコーティング、スライドまたはカスケードコーティング、カーテンコーティング；ロールコーティング、例えば、ナイフオーバーロールコーティング、フォワードおよびリバースロールコーティング；グラビアコーティング；ディップコーティング；スプレーコーティング；メニスカスコーティング；スピンコーティング；ブラシコーティング；エアナイフコーティング；シルクスクリーンプリントプロセス；静電プリントプロセス；サーマルプリントプロセス；インクジェットプリントプロセス；電気泳動堆積（米国特許第７，３３９，７１５号を参照されたい）；および他の類似の技術が含まれる）。よって、生産されるディスプレイは可撓性であってよい。さらに、ディスプレイ媒体は（様々な方法を使用して）プリントすることができるので、ディスプレイそれ自体は安価に作製することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７，００２，７２８号明細書
【特許文献２】米国特許第７，６７９，８１４号明細書
【特許文献３】米国特許第６，９２２，２７６号明細書
【特許文献４】米国特許第７，４１１，７１９号明細書
【特許文献５】米国特許第７，０７２，０９５号明細書
【特許文献６】米国特許第９，２７９，９０６号明細書
【特許文献７】米国特許第７，１４４，９４２号明細書
【特許文献８】米国特許第７，７１５，０８８号明細書
【特許文献９】米国特許第６，９８２，１７８号明細書
【特許文献１０】米国特許第７，８３９，５６４号明細書
【特許文献１１】米国特許第７，１１６，３１８号明細書
【特許文献１２】米国特許第７，５３５，６２４号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，０１７，５８４号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，５４５，７９７号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，６６４，９４４号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，７８８，４５２号明細書
【特許文献１７】米国特許第６，８６４，８７５号明細書
【特許文献１８】米国特許第６，９１４，７１４号明細書
【特許文献１９】米国特許第６，９７２，８９３号明細書
【特許文献２０】米国特許第７，０３８，６５６号明細書
【特許文献２１】米国特許第７，０３８，６７０号明細書
【特許文献２２】米国特許第７，０４６，２２８号明細書
【特許文献２３】米国特許第７，０５２，５７１号明細書
【特許文献２４】米国特許第７，０７５，５０２号明細書
【特許文献２５】米国特許第７，１６７，１５５号明細書
【特許文献２６】米国特許第７，３８５，７５１号明細書
【特許文献２７】米国特許第７，４９２，５０５号明細書
【特許文献２８】米国特許第７，６６７，６８４号明細書
【特許文献２９】米国特許第７，６８４，１０８号明細書
【特許文献３０】米国特許第７，７９１，７８９号明細書
【特許文献３１】米国特許第７，８００，８１３号明細書
【特許文献３２】米国特許第７，８２１，７０２号明細書
【特許文献３３】米国特許第７，８３９，５６４号明細書
【特許文献３４】米国特許第７，９１０，１７５号明細書
【特許文献３５】米国特許第７，９５２，７９０号明細書
【特許文献３６】米国特許第７，９５６，８４１号明細書
【特許文献３７】米国特許第７，９８２，９４１号明細書
【特許文献３８】米国特許第８，０４０，５９４号明細書
【特許文献３９】米国特許第８，０５４，５２６号明細書
【特許文献４０】米国特許第８，０９８，４１８号明細書
【特許文献４１】米国特許第８，１５９，６３６号明細書
【特許文献４２】米国特許第８，２１３，０７６号明細書
【特許文献４３】米国特許第８，３６３，２９９号明細書
【特許文献４４】米国特許第８，４２２，１１６号明細書
【特許文献４５】米国特許第８，４４１，７１４号明細書
【特許文献４６】米国特許第８，４４１，７１６号明細書
【特許文献４７】米国特許第８，４６６，８５２号明細書
【特許文献４８】米国特許第８，５０３，０６３号明細書
【特許文献４９】米国特許第８，５７６，４７０号明細書
【特許文献５０】米国特許第８，５７６，４７５号明細書
【特許文献５１】米国特許第８，５９３，７２１号明細書
【特許文献５２】米国特許第８，６０５，３５４号明細書
【特許文献５３】米国特許第８，６４９，０８４号明細書
【特許文献５４】米国特許第８，６７０，１７４号明細書
【特許文献５５】米国特許第８，７０４，７５６号明細書
【特許文献５６】米国特許第８，７１７，６６４号明細書
【特許文献５７】米国特許第８，７８６，９３５号明細書
【特許文献５８】米国特許第８，７９７，６３４号明細書
【特許文献５９】米国特許第８，８１０，８９９号明細書
【特許文献６０】米国特許第８，８３０，５５９号明細書
【特許文献６１】米国特許第８，８７３，１２９号明細書
【特許文献６２】米国特許第８，９０２，１５３号明細書
【特許文献６３】米国特許第８，９０２，４９１号明細書
【特許文献６４】米国特許第８，９１７，４３９号明細書
【特許文献６５】米国特許第８，９６４，２８２号明細書
【特許文献６６】米国特許第９，０１３，７８３号明細書
【特許文献６７】米国特許第９，１１６，４１２号明細書
【特許文献６８】米国特許第９，１４６，４３９号明細書
【特許文献６９】米国特許第９，１６４，２０７号明細書
【特許文献７０】米国特許第９，１７０，４６７号明細書
【特許文献７１】米国特許第９，１７０，４６８号明細書
【特許文献７２】米国特許第９，１８２，６４６号明細書
【特許文献７３】米国特許第９，１９５，１１１号明細書
【特許文献７４】米国特許第９，１９９，４４１号明細書
【特許文献７５】米国特許第９，２６８，１９１号明細書
【特許文献７６】米国特許第９，２８５，６４９号明細書
【特許文献７７】米国特許第９，２９３，５１１号明細書
【特許文献７８】米国特許第９，３４１，９１６号明細書
【特許文献７９】米国特許第９，３６０，７３３号明細書
【特許文献８０】米国特許第９，３６１，８３６号明細書
【特許文献８１】米国特許第９，３８３，６２３号明細書
【特許文献８２】米国特許第９，４２３，６６６号明細書
【特許文献８３】米国特許出願公開第２００８／００４３３１８号明細書
【特許文献８４】米国特許出願公開第２００８／００４８９７０号明細書
【特許文献８５】米国特許出願公開第２００９／０２２５３９８号明細書
【特許文献８６】米国特許出願公開第２０１０／０１５６７８０号明細書
【特許文献８７】米国特許出願公開第２０１１／００４３５４３号明細書
【特許文献８８】米国特許出願公開第２０１２／０３２６９５７号明細書
【特許文献８９】米国特許出願公開第２０１３／０２４２３７８号明細書
【特許文献９０】米国特許出願公開第２０１３／０２７８９９５号明細書
【特許文献９１】米国特許出願公開第２０１４／００５５８４０号明細書
【特許文献９２】米国特許出願公開第２０１４／００７８５７６号明細書
【特許文献９３】米国特許出願公開第２０１４／０３４０４３０号明細書
【特許文献９４】米国特許出願公開第２０１４／０３４０７３６号明細書
【特許文献９５】米国特許出願公開第２０１４／０３６２２１３号明細書
【特許文献９６】米国特許出願公開第２０１５／０１０３３９４号明細書
【特許文献９７】米国特許出願公開第２０１５／０１１８３９０号明細書
【特許文献９８】米国特許出願公開第２０１５／０１２４３４５号明細書
【特許文献９９】米国特許出願公開第２０１５／０１９８８５８号明細書
【特許文献１００】米国特許出願公開第２０１５／０２３４２５０号明細書
【特許文献１０１】米国特許出願公開第２０１５／０２６８５３１号明細書
【特許文献１０２】米国特許出願公開第２０１５／０３０１２４６号明細書
【特許文献１０３】米国特許出願公開第２０１６／００１１４８４号明細書
【特許文献１０４】米国特許出願公開第２０１６／００２６０６２号明細書
【特許文献１０５】米国特許出願公開第２０１６／００４８０５４号明細書
【特許文献１０６】米国特許出願公開第２０１６／０１１６８１６号明細書
【特許文献１０７】米国特許出願公開第２０１６／０１１６８１８号明細書
【特許文献１０８】米国特許出願公開第２０１６／０１４０９０９号明細書
【特許文献１０９】米国特許第７，０１２，６００号明細書
【特許文献１１０】米国特許第７，４５３，４４５号明細書
【特許文献１１１】米国特許第７，３１２，７８４号明細書
【特許文献１１２】米国特許第８，００９，３４８号明細書
【特許文献１１３】米国特許第６，２４１，９２１号明細書
【特許文献１１４】米国特許出願公開第２０１５／０２７７１６０号明細書
【特許文献１１５】米国特許出願公開第２０１５／０００５７２０号明細書
【特許文献１１６】米国特許出願公開第２０１６／００１２７１０号明細書
【特許文献１１７】米国特許第７，３３９，７１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
発明の要旨
しかし、カプセル型電気泳動ディスプレイの耐用年数は、完全に望ましい年数よりも依然として低い。例えば、粒子は凝集してクラスターとなる傾向があり、これによって、その光学的状態の間でのディスプレイの切替のために必要とされる運動を粒子が完了することを妨げられるなどの要因によってこの耐用年数が限定されるようにみえる。電気泳動粒子の物理的特性および表面特徴は、様々な材料を粒子の表面に吸着させること、または様々な材料をこれらの表面に化学的に結合させることにより改変することができる。例えば、有機顔料を含有する電気泳動ディスプレイでは、異なる化学基を有するモノマーが分散重合により顔料上にポリマーコーティングを形成することができ、このコーティングは電荷制御剤と反応して、異なる電荷強度の着色粒子を提供することができる。しかし、色の数が増加するにつれて、異なる色に着色されたポリマーコーティング顔料のいくつかは、コーティングポリマー構造の類似性により互いに分離するのが困難となり得ることが観察された。代替のアプローチは無機の色顔料を使用することであるが、有機顔料の色の強度および輝度は無機顔料より優れている。有機顔料が好ましいことから、複数の着色有機粒子を含有する電気泳動媒体を含む改善された電気光学ディスプレイに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
発明の要旨
本発明の１つの態様に従い、電気泳動ディスプレイ媒体は、前方電極および後方電極と、前方電極と後方電極との間に配置された、複数の顔料を含有するカプセル型分散流体とを含む。前方電極および後方電極の少なくとも１つは透明であってよい。複数の顔料は、第１および第２の種類の有機顔料粒子を含む。第１の種類の有機顔料粒子は、第１の色および第１の帯電極性を有することができる。第２の種類の有機顔料粒子は、第１の色とは異なる第２の色および第１の帯電極性と同じ第２の帯電極性を有することができる。第１および第２の種類の有機顔料粒子の少なくとも１つは、シリカコーティングおよびこのシリカコーティングに結合したポリマー安定剤を含む。
【００１４】
本発明のこれらおよび他の態様は、以下の記載の観点から明らかとなる。
【００１５】
図は、限定によるものではなく、単なる例示により、本発明の概念に従い１つの実施を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図は、本発明の一実施形態による電気泳動ディスプレイデバイスを表す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
詳細な説明
以下の詳細な記載では、多くの特定の詳細は、関連する教示の十分な理解をもたらすために例として記載されている。しかし、本発明の教示はこのような詳細なしに実施することができることは当業者に明らかなはずである。
【００１８】
本発明の一実施形態に従い、電気光学ディスプレイに組み込むことができる電気泳動ディスプレイ媒体が提供される。電気光学ディスプレイは、そのうちの少なくとも１つが透明である前方電極および後方電極と、前方電極と後方電極との間に配置された、複数の顔料を含有するカプセル型分散流体とを含んでもよい。複数の顔料は、第１および第２の種類の有機顔料粒子を含み得る。第１の種類の有機顔料粒子は、第１の色および第１の帯電極性を有することができ、第２の種類の有機顔料粒子は第２の色および第２の帯電極性を有することができる。また、第１の色と第２の色は異なってもよいが、第１および第２の帯電極性は同じである。
【００１９】
電気泳動ディスプレイ媒体は、第３の色および第３の帯電極性を有する第３の種類の有機顔料を任意選択でさらに含むことができ、この第３の色および第３の帯電極性は両方とも、第１および第２の色ならびに帯電極性とは異なる。第１、第２、および第３の種類の有機顔料粒子のそれぞれは、これらに限定されないが、ＣＩ顔料ＰＲ２５４、ＰＲ１２２、ＰＲ１４９、ＰＧ３６、ＰＧ５８、ＰＧ７、ＰＢ２８、ＰＢ１５：１、ＰＢ１５：２、ＰＢ１５：３、ＰＢ１５：４、ＰＹ８３、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５１、ＰＹ１５４、ＰＹ１５５またはＰＹ２０、ならびに色指数ハンドブック「Ｎｅｗ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（ＣＭＣ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ，  Ｌｔｄ、１９８６年）および「Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｉｎｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（ＣＭＣ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ，  Ｌｔｄ、１９８４年）に記載の他の一般的に使用されている有機顔料を含み得る。具体例として、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またはジアリライドＡＡＯＴイエローが挙げられる。さらに、第１、第２、および第３の種類の有機顔料粒子の色は、例えば、独立して着色された赤色、緑色、青色、シアン、マゼンタ、または黄色であってよい。
【００２０】
色に加えて、粒子は他の明確な光学的特徴、例えば、光伝送、反射率、発光などを有することができ、または、機器による読み取りを目的とするディスプレイの場合には、可視域外の電磁波長反射率の変化という意味での擬似色であることもある。
【００２１】
本発明の様々な実施形態に従い、第１および第２の種類の有機顔料粒子の少なくとも１つは、ポリマー安定剤が結合し得るシリカコーティングを含む。一実施形態では、ポリマー安定剤は、シランカップリング基を含有するポリマーを含むことができ、このシラン基はシリカコーティングに共有結合している。別の実施形態では、ポリマー安定剤は、シラン基を有するシランカップリング剤にイオン結合していてもよく、このシラン基はシリカコーティングに共有結合していてもよい。
【００２２】
ここで具体的に図を参照すると、電気泳動流体は、カプセル型分散流体、例えば、誘電性溶媒または溶媒混合物などに分散した４種類の粒子を含み得る。例示を簡略化するために、この４種類の顔料粒子は、図に示されている通り、第１の種類（１１）、第２の種類（１２）、第３の種類（１３）および第４の種類（１４）の粒子と呼ぶことができる。しかし、４種類の顔料粒子のみを用いて、電気泳動流体を利用するディスプレイデバイスは、少なくとも５つの異なる色状態を表示することができ、これによって、全カラーディスプレイがもたらされる。分散流体は、当業者に公知の任意の方法、例えば、マイクロカプセル、マイクロセル、またはポリマーマトリックスに従い、任意のサイズまたは形状、例えば、球状などにカプセル化することができ、ミリメートルの範囲またはミクロンの範囲、好ましくは約１０〜約数１００ミクロンの直径を有することができる。
【００２３】
様々なコーティング方法を利用して、シリカコーティングを有する有機顔料粒子を提供することができる。例えば、その内容がその全体において参照により本明細書に組み込まれている米国特許第３，６３９，１３３号に記載されているコーティング方法はコーティング方法の一例を提供する。有機顔料粒子をコーティングする前に、様々な公知の方法、例えば、超音波処理、ボール粉砕、ジェット粉砕などを使用して、有機顔料粒子の水性スラリーを最初に解凝集およびホモジナイズすることにより粒子を調製することができる。分散剤を水性スラリーに加えて、顔料粒子の解凝集を維持することができる。１つのプロセスでは、有機顔料粒子は、エタノールおよびテトラエチルオルトシリケートの溶液に分散させ、塩基性条件下、室温で２０時間反応させて、粒子上にシリカの全般的に均一なコーティングを形成する。コーティングは好ましくは厚さ０．５〜１０ｎｍ、より好ましくは１〜５ｎｍである。
【００２４】
シリカコーティングの堆積が完了した後、反応混合物のｐＨは、シリカコーティングした粒子が反応混合物から分離する前に、約４未満、好ましくは約３まで減少させることができる。ｐＨの減少は硫酸を使用して実行するのが便利ではあるが、他の酸、例えば、硝酸、塩酸および過塩素酸を使用することもできる。粒子は、遠心分離により反応混合物から分離するのが便利である。この分離に続いて、粒子を乾燥させる必要はない。代わりに、シリカコーティングした粒子は媒体、通常、水性アルコール媒体中に容易に再分散させて、粒子上でのポリマー安定剤の形成のためのプロセスの次のステップに使用することができる。これによって、顔料粒子は重合性基または重合開始基を結合させるためのプロセスに供され、よって、顔料粒子をこのような基で十分に覆うことが可能となり、マイクロカプセル内に顔料粒子の大きな凝集物（通常、シリカコーティングした顔料から最終的に形成される）が形成されるのを妨げるので、シリカコーティングした顔料粒子を非凝集および非縮合形態で維持することが可能となる。このような凝集物の形成を妨げることは、シリカコーティングした顔料が小型マイクロカプセル（直径約１００μｍ未満）に使用される場合特に重要であり、このような小型マイクロカプセルは、電気泳動媒体の作動電圧および／または切替回数を減少させるので望ましい。
【００２５】
本発明の第１の実施形態に従い、ポリマー安定剤は、当業者に公知の様々な重合技術を使用して、１種または複数種のモノマーまたはマクロモノマーから誘導することができる。例えば、シリカコーティングした有機顔料粒子上のポリマー安定剤は、その内容がその全体において参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６，８２２，７８２号に記載されているランダムグラフト重合（ＲＧＰ）、イオンランダムグラフト重合（ＩＲＧＰ）、および原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）により得ることができる。明細書および特許請求の範囲全体にわたり本明細書で使用される場合、「マクロモノマー」とは、モノマーとして作用することを可能にする１つの末端基を有する巨大分子を意味する。
【００２６】
ポリマー安定剤を形成するのに適切なモノマーとして、これらに限定されないが、スチレン、アルファメチルスチレン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、ビニルピリジン、ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸２−ヒドロキシエチル（２−ｈｙｄｏｘｙｅｔｈｙｌ  ａｃｒｙｌａｔｅ）、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−オクタデシル、メタクリル酸ｎ−オクタデシル、アクリル酸２−パーフルオロブチルエチル、メタクリル酸２，２，２トリフルオロエチル、アクリル酸２，２，３，３テトラフルオロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、メタクリル酸１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、アクリル酸２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、アクリル酸２，２，３，３−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル、およびメタクリル酸２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルなどを挙げることができる。マクロモノマーは、アクリレート基、ビニル基、またはこれらの組合せからなる群から選択される末端官能基を含有することができる。
【００２７】
本発明のプロセスでは、重合性モノマーまたはマクロモノマーは、シリカコーティングに共有結合することが可能な１つの基と、モノマーまたはマクロモノマーに共有結合またはイオン結合することが可能な別の基とを有する任意の二官能性化合物を使用して、シリカコーティングした顔料粒子の表面に結合することができる。１つの例では、化合物は、少なくとも１つの重合性基を有するシラン、例えば、上記に列挙された重合性モノマー（例えばメタクリル酸３−（トリメトキシシリル）プロピル）などであってよい。
【００２８】
ポリマー安定剤は、シリカコーティングおよびポリマー安定剤を架橋するために使用される二官能性化合物を吸着する、これらに組み込まれる、またはこれらに化学的に結合する反応性のある、重合性モノマーまたはマクロモノマーから形成され得る。ポリマー安定剤は、システムの粒径およびコロイド安定性を決定し、好ましくは、炭化水素溶媒中で複合体顔料粒子を安定化することができる長いポリマー鎖を有する。
【００２９】
所望の重合性官能基または重合開始官能基を得るために使用される試薬を記載する上で、ポリマー安定剤が「二官能性」であってもよいという可能性を排除しない。例えば、１つより多くのイオン部位を有する重合開始剤は公知であり（例えば、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）など）、このような開始剤を本発明のプロセスで使用することができる。また、以前に観察されたように、二官能性化合物は、粒子表面に結合する能力を有する繰返し単位および所望の重合性官能基または重合開始官能基を有する他の繰返し単位を含有するマクロモノマーの形態を有することができ、このようなマクロモノマー二官能性化合物は、これらの種類両方の複数の繰返し単位を通常含有するポリマー安定剤を形成することができる。
【００３０】
シリカコーティングした顔料への結合に対して好ましいクラスの官能基はシランカップリング基、特にトリアルコキシシランカップリング基である。チタニアおよび類似の顔料に重合性基を結合させるのに特に好ましい１つの試薬は上述のメタクリル酸３−（トリメトキシシリル）プロピルであり、これは、商標名Ｚ６０３０でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌ．から市販されている。対応するアクリレートもまた使用することができる。
【００３１】
ポリマー安定剤として使用するための１つの種類のマクロモノマーは、アクリレート末端ポリシロキサン、例えば、Ｇｅｌｅｓｔ、ＭＣＲ−Ｍ１１、ＭＣＲ−Ｍ１７、またはＭＣＲ−Ｍ２２などであってよい。本プロセスに適切な別の種類のマクロモノマーは以下に示されているような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。
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、９号、１０４５頁（１９９１年）およびＫｏｉｃｈｉ  Ｉｔｏら、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、１９９１年、２４巻、２３４８頁に見出すことができる。さらなる種類の適切なマクロモノマーは以下に示されているようなＰＥマクロモノマーである：
ＣＨ３−−［−−ＣＨ２−−］ｎ−−ＣＨ２Ｏ−−Ｃ（＝Ｏ）−−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２。
この場合、このｎは３０〜１００である。この種類のマクロモノマーの合成は、Ｓｅｉｇｏｕ  Ｋａｗａｇｕｃｈｉら、Ｄｅｓｉｇｎｅｄ  Ｍｏｎｏｍｅｒｓ  ａｎｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、２０００年、３巻、２６３頁に見出すことができる。
【００３２】
粒子上で重合性官能基または重合開始官能基を提供する二官能性化合物を選ぶ場合、試薬内の２つの基の相対的な位置に注目すべきである。ポリマー製造の当業者に明らかであるように、粒子に結合した重合性基または重合開始基の反応速度は、この基が粒子表面近くに堅く保持されているか、またはこの基がその表面から（原子スケールで）距離をあけて配置され、よって、粒子を取り囲んでいる反応媒体まで延びることができるかどうかに応じて大きく変動することがあり、後者は基の化学反応に対して大いにより好ましい環境である。一般的に、２つの官能基の間の直接的な鎖の中に少なくとも３個の原子が存在することが好ましい。例えば、上述のメタクリル酸３−（トリメトキシシリル）プロピルは、シリルとエチレン性不飽和基との間に４個の炭素および１個の酸素原子の鎖をもたらすが、その一方で上述の４−ビニルアニリンは、ベンゼン環の全幅（これは３炭素鎖長とほぼ同等である）、アミノ基（または、実際の反応形態ではジアゾニウム基）をビニル基から分離させている。
【００３３】
上記に記載されているプロセスのいずれかにおいて、使用される試薬（例えば、有機コア顔料粒子、シリカシェル材料およびポリマー安定剤を形成するための材料）の量は、生産した複合体顔料粒子において所望の有機含有量を達成するように調整および制御することができる。さらに、本発明のプロセスは１つより多くの段階および／または１つより多くの種類の重合を含むことができる。
【００３４】
上述のように、本発明の様々な実施形態に従い作製された粒子は、カプセル化流体に分散される。ポリマー安定剤はカプセル化流体と極めて相容性であることが望ましい。実際に、電気泳動媒体中の懸濁化流体は、通常、炭化水素ベースであるが、ただし、流体は、流体密度を増加させることによって、流体密度と粒子密度との差異を低減させるために使用されるハロ炭素をある割合で含むことができる。したがって、本発明のプロセスで形成されたポリマー安定剤がカプセル化流体と極めて相容性があり、よってポリマー安定剤それ自体が主要な割合の炭化水素鎖を含むことが重要である。ただし、これは、以下に論じている通り、帯電目的で提供される基を除く。強いイオン性の基の多くは炭化水素懸濁化流体にあまり溶解しないポリマー安定剤をもたらし、よって粒子分散の安定性に悪影響を及ぼすので、これらは望ましくない。また、既に論じたように、粒子が使用されることになる媒体が脂肪族炭化水素懸濁化流体を含む場合（一般的にそうであるように）には少なくとも、主鎖と、主鎖から外に広がる複数の側鎖とを有する、分枝または「コーム」構造をポリマー安定剤が有することが有利である。これらの側鎖のそれぞれは、少なくとも約４個、好ましくは少なくとも約６個の炭素原子を有するべきである。実質的により長い側鎖は有利であり得る。例えば、好ましいポリマー安定剤のいくつかはラウリル（Ｃ１２）側鎖を有し得る。側鎖それら自体は分枝であってよい。例えば、各側鎖は分枝アルキル基、例えば、２−エチルヘキシル基などであることができる。炭化水素ベースの懸濁化流体に対して炭化水素鎖は高親和性を有するため、ポリマー安定剤の枝は大量の液体を介してブラシまたは樹木状構造内で互いに拡散し、よって、懸濁化流体に対する粒子の親和性および粒子分散の安定性を増加させると考えられている（ただし、本発明は、決してこの考えに限定されない）。
【００３５】
このようなコームポリマーを形成するための２つの基本的アプローチが存在する。第１のアプローチは、必要な側鎖を本質的に提供するモノマーを使用する。通常、このようなモノマーは、長鎖（少なくとも４個、好ましくは少なくとも６個の炭素原子）の１末端に単一の重合性基を有する。本発明のプロセスにおいて良好な結果をもたらすことが判明しているこの種のモノマーは、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシルおよびメタクリル酸ラウリルを含む。メタクリル酸イソブチルおよびアクリル酸２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチルもまた成功裏に使用されている。場合によっては、このようなプロセスで形成された側鎖の数を限定することが望ましいこともあり、これは、いくつかの繰返し単位のみが長い側鎖を保有するランダムコポリマーを形成するためにモノマーの混合物（例えば、メタクリル酸ラウリルとメタクリル酸メチルの混合物）を使用することによって達成することができる。ＲＧＰ−ＡＴＲＰプロセスに代表される第２のアプローチでは、第１の重合反応はモノマーの混合物を使用して行われ、ここでは、これらのモノマーの少なくとも１つが開始基を保有することによって、このような開始基を含有する第１のポリマーを生成する。次いで、この第１の重合反応の生成物を、通常、第１の重合とは異なる条件下での第２の重合に供するによって、元のポリマー上に追加のモノマーの重合を引き起こすための開始基をポリマー内に引き起こし、これによって所望の側鎖を形成する。上記で論じた二官能性試薬と同様に、２つの重合の間に開始基のいくらかの化学修飾を実行し得るという可能性は排除しない。このようなプロセスでは、側鎖それ自体は大きく分枝されている必要はなく、小さなモノマー、例えば、メタクリル酸メチルから形成することができる。
【００３６】
粒子に結合しているエチレンまたは類似のラジカル重合性基のフリーラジカル重合はより高い反応温度、好ましくは６０〜７０℃において、アゾビス（イソブチロニトリル（ｉｓｏｂｕｔｙｒｙｉｎｉｔｒｉｌｅ））（ＡＩＢＮ）などの従来のフリーラジカル開始剤を使用して実行することができ、ＡＴＲＰ重合は、Ｗａｎｇ，  Ｊ．  Ｓ．ら、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、１９９５年、２３巻、７９０１頁、およびＪ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．、１９９５年、１１７巻、５６１４頁、およびＢｅｅｒｓ，  Ｋ．ら、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、１９９９年、３２巻、５７７２〜５７７６頁に記載されているような従来の金属錯体を使用して実行することができる。また米国特許第５，７６３，５４８号；第５，７８９，４８７号；第５，８０７，９３７号；第５，９４５，４９１号；第４，９８６，０１５号；第６，０６９，２０５号；第６，０７１，９８０号；第６，１１１，０２２号；第６，１２１，３７１号；第６，１２４，４１１号；第６，１３７，０１２号；第６，１５３，７０５号；第６，１６２，８８２号；第６，１９１，２２５号；および第６，１９７，８８３号も参照されたい。これらの論文および特許の全開示は参照により本明細書に組み込まれている。ＡＴＲＰを実行するのに現在好ましい触媒は、ビピリジル（Ｂｐｙ）の存在下での塩化第一銅である。
【００３７】
重合性基を保有する粒子が開始剤の存在下でモノマーと反応する本発明のＲＧＰプロセスは、反応混合物中のモノマーは重合されているため、粒子に結合していない「遊離」ポリマーのいくらかの形成を必然的に引き起こす。未結合ポリマーは、未結合ポリマーが溶解性である溶媒（通常、炭化水素）で粒子を繰り返し洗浄することにより、または（少なくとも金属酸化物または他の高密度粒子の場合）反応混合物から処理した粒子を遠心分離して取り除くことにより（溶媒または希釈剤を事前に加えて、または加えないで）、新鮮な溶媒に粒子を再分散させることにより、未結合ポリマーの割合が許容されるレベルに減少するまでこれらのステップを繰り返すことにより除去することができる。（未結合ポリマーの割合の低下は、ポリマーの試料の熱重量分析により追跡することができる。）経験的には、ほぼ１重量パーセント程度の低い割合の未結合ポリマーの存在は、処理した粒子の電気泳動特性にいかなる深刻な有害作用も与えないようにみえる。実際のところ、場合によっては、未結合ポリマーおよび懸濁化流体の化学的性質に応じて、電気泳動ディスプレイで粒子を使用する前に、ポリマー安定剤が結合した粒子を未結合ポリマーから分離する必要がない場合もある。
【００３８】
既に示されたように、電気泳動粒子上に形成されるべきポリマー安定剤の量に対して最適範囲が存在し、過剰な量のポリマーを粒子上に形成することはこれらの電気泳動特徴を低下させる可能性があることが判明した。最適範囲は、コーティングされる粒子の密度およびサイズ、粒子が使用されることになる懸濁媒の性質、ならびに粒子上に形成されるポリマーの性質を含むいくつかの要因により異なり、任意の特定の粒子、ポリマーおよび懸濁媒に対する最適範囲は経験的に最もよく決定される。しかし、一般的な手引きとして、粒子密度が高いほど、粒子の重量によるポリマーの最適割合は低くなり、粒子がより微細に分割されているほど、ポリマーの最適割合が高いことに注目されたい。一般的に、粒子は、粒子の少なくとも約２重量パーセント、望ましくは少なくとも約４重量パーセントがコーティングされるべきである。ほとんどの場合、ポリマーの最適割合は、粒子の約４〜約１５重量パーセント、通常、約６〜約１５重量パーセント、最も望ましくは約８〜約１２重量パーセントの範囲である。
【００３９】
顔料粒子の電荷発生のために官能基を組み込むため、コモノマーを重合反応媒体に加えることができる。コモノマーは直接的に複合体顔料粒子を帯電させるか、またはディスプレイ流体中の電荷制御剤と相互作用を有することによって、複合体顔料粒子に所望の帯電極性および電荷密度をもたらすことができる。適切なコモノマーとして、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、メタクリル酸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、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミドなどを挙げることができる。適切なコモノマーとしてまた、フッ化アクリレートまたはメタクリレート、例えば、アクリル酸２−パーフルオロブチルエチル、メタクリル酸２，２，２トリフルオロエチル、メタクリル酸２，２，３，３テトラフルオロプロピル、アクリル酸１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、メタクリル酸１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、アクリル酸２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、アクリル酸２，２，３，３−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチルまたはメタクリル酸２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルを挙げることもできる。代わりに、重合性官能基または重合開始官能基を顔料に提供するために使用される二官能性安定剤を介して、帯電基または帯電性基をポリマーに組み込むことができる。
【００４０】
酸性基または塩基性基などの官能基は、重合中に「遮断された」形態で提供されてもよく、次いで、ポリマーの形成後に脱遮断されてもよい。例えば、ＡＴＲＰは酸の存在下で開始することができないので、ポリマー内に酸性基を提供することが望まれる場合、アクリル酸ｔ−ブチルまたはメタクリル酸イソボルニルなどのエステルを使用することができ、最終ポリマー内のこれらのモノマーの残基を加水分解して、アクリル酸またはメタクリル酸残基を得る。
【００４１】
顔料粒子上に帯電基または帯電性基、さらに粒子に別々に結合しているポリマー安定剤を生成することが望まれる場合、２種の試薬の混合物で粒子を処理すること（シリカコーティング後）が非常に好都合なこともあり、このうちの一方の試薬は帯電基または帯電性基（または最終的に処理されて所望の帯電基または帯電性基を生成する基）を有し、他方は重合性基または重合開始基を有する。この２種の試薬は望ましくは、粒子表面と反応する官能基が同じまたは本質的に同じであり、それにより、反応条件がわずかに変化した場合、試薬が粒子と反応する相対速度が類似の方式で変化し、帯電基または帯電性基の数と、重合性基または重合開始基の数との比率が実質的に一定のままである。混合物に使用される２種（またはそれよりも多くの）試薬の相対分子量を変化させることにより、この比率を変化させ、制御することができることを認識されたい。重合性基または重合開始基ではなく、帯電性部位を提供する試薬の例として、３−（トリメトキシシリル）プロピルアミン、Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］ジエチレントリアミン、Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンおよび１−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］ウレアが挙げられる。これらのシラン試薬のすべてはＵｎｉｔｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．、Ｂｒｉｓｔｏｌ、Ｐａ．、１９００７から購入することができる。既に記載されているように、帯電基または帯電性基ではなく重合性基を提供する試薬の例はメタクリル酸３−（トリメトキシシリル）プロピルである。
【００４２】
着色有機顔料粒子に加えて、本発明による電気泳動ディスプレイ媒体の様々な実施形態は、少なくとも１種類の無機顔料粒子をさらに含み得る。この無機顔料粒子もまた、例えば、米国特許第６，８２２，７８２号に記載されているように、シリカおよびポリマー安定剤でコーティングすることができる。白色粒子は、無機顔料、例えば、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、ＰｂＳＯ４などから形成することができる。黒色粒子は、ＣＩ顔料のブラック２６または２８など（例えば、マンガンフェライトブラックスピネルまたは銅クロマイトブラックスピネル）、カーボンブラック、硫化亜鉛、およびこれらの組合せから形成することができる。
【００４３】
一般的に、４種類の粒子は高帯電の群と低帯電の群の２つの群に分割される。反対に帯電した粒子の２つの群において、１つの群は他の群より強く帯電している。したがって、４種類の顔料粒子はまた、高い正の粒子、高い負の粒子、低い正の粒子および低い負の粒子と呼ぶこともできる。
【００４４】
例として、赤色粒子（Ｒ）および白色粒子（Ｗ）は、反対に帯電した粒子の第１の群であってよく、この群の中で、赤色粒子は高い正の粒子であり、白色粒子は高い負の粒子である。青色粒子（Ｂ）および緑色粒子（Ｇ）は反対に帯電した粒子の第２の群であってよく、この群の中で、青色粒子は低い正の粒子であり、緑色粒子は低い負の粒子である。
【００４５】
別の例では、赤色粒子は高い正の粒子であってよい。白色粒子は高い負の粒子であってよい。青色粒子は低い正の粒子であってよく、黄色粒子は低い負の粒子であってよい。本発明の範囲は、４種類の粒子が目視により区別できる色を有する限り、任意の色の粒子を幅広く包含することを理解されたい。
【００４６】
また図に示されているように、本発明のディスプレイ流体を利用したディスプレイ層は、視野側の第１の表面（１７）と、第１の表面（１７）の反対側の第２の表面（１８）の２つの表面を有する。ディスプレイ流体は、２つの表面の間に挟まれている。第１の表面（１７）の側には、ディスプレイ層全体の最上部に広がる透明な電極層（例えば、ＩＴＯ）である共通電極（１５）が存在する。第２の表面（１８）の側には、複数のピクセル電極（１６ａ）を含む電極層（１６）が存在する。
【００４７】
ピクセル電極は、その内容がその全体において参照により本明細書に組み込まれている米国特許第７，０４６，２２８号に記載されている。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）バックプレーンで駆動するアクティブマトリックスがピクセル電極の層に対して記述されているが、本発明の範囲は、電極が所望の機能の役目を果たす限り、他の種類の電極アドレッシングを包含することに注目されたい。
【００４８】
図の中の２本の垂直の点線の間の各空間はピクセルを表す。示されている通り、各ピクセルは対応するピクセル電極を有する。共通電極に印可された電圧と、対応するピクセル電極に印可された電圧との電位差によりピクセルに対して電界が作り出される。
【００４９】
流体内の４種類の粒子の百分率は様々であってよい。例えば、１種類の粒子が電気泳動流体の０．１容量％〜５０容量％、好ましくは０．５容量％〜１５容量％を占めることができる。
【００５０】
４種類の粒子は異なる粒径を有し得ることにも注目されたい。有用なサイズは１ｎｍから約１００μｍまでの範囲であり得る。例えば、より小さな粒子は約５０ｎｍ〜約８００ｎｍの範囲のサイズを有してもよい。より大きな粒子は、小さな粒子のサイズの約２〜約５０倍、より好ましくは約２〜約１０倍のサイズを有してもよい。
【００５１】
電気泳動粒子の密度は懸濁化（すなわち、電気泳動）流体の密度と実質的に合致させることができる。本明細書で定義されたように、懸濁化流体は、これらのそれぞれの密度の差異が約０〜約２グラム／ミリリットル（「ｇ／ｍｌ」）の間である場合、粒子の密度に「実質的に合致させた」密度を有する。この差異は約０〜約０．５ｇ／ｍｌの間であることが好ましい。
【００５２】
４種類の粒子が分散している溶媒は透明無色である。溶媒は、高い粒子移動性のために、低い粘度および約２〜約３０、好ましくは約２〜約１５の範囲の誘電定数を有することが好ましい。適切な誘電性溶媒の例として、炭化水素、例えば、ｉｓｏｐａｒ、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、ケイ素流体など、芳香族炭化水素、例えば、トルエン、キシレン、フェニルキシリルエタン、ドデシルベンゼンまたはアルキルナフタレンなど、ハロゲン化溶媒、例えば、ペルフルオロデカリン、パーフルオロトルエン、パーフルオロキシレン、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、ジクロロノナンまたはペンタクロロベンゼンなど、およびパーフルオロ化溶媒、例えば、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ  ＭＮ製のＦＣ−４３、ＦＣ−７０またはＦＣ−５０６０など、低分子量ハロゲン含有ポリマー、例えば、ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ、Ｐｏｒｔｌａｎｄ、Ｏｒｅｇｏｎ製のポリ（パーフルオロプロピレンオキシド）など、ポリ（クロロトリフルオロ−エチレン）、例えば、Ｈａｌｏｃａｒｂｏｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｒｐ．、Ｒｉｖｅｒ  Ｅｄｇｅ、ＮＪ製のＨａｌｏｃａｒｂｏｎ  Ｏｉｌなど、パーフルオロポリアルキルエーテル、例えば、Ａｕｓｉｍｏｎｔ製のＧａｌｄｅｎ、またはＤｕＰｏｎｔ、Ｄｅｌａｗａｒｅ製のＫｒｙｔｏｘ  ＯｉｌおよびＧｒｅａｓｅｓ  Ｋ−Ｆｌｕｉｄ  Ｓｅｒｉｅｓ、Ｄｏｗ−ｃｏｒｎｉｎｇ（ＤＣ−２００）製のポリジメチルシロキサンベースのシリコーン油などが挙げられる。
【００５３】
一実施形態では、「低電荷」粒子により運ばれる電荷は、「高電荷」粒子により運ばれる電荷の約５０％未満、または約５％〜約３０％であってよい。別の実施形態では、「低電荷」粒子は、「高電荷」粒子により運ばれる電荷の約７５％未満、または約１５％〜約５５％であってよい。さらなる実施形態では、示されているような電荷レベルの比較は、同じ帯電極性を有する２種類の粒子に適用される。
【００５４】
電荷強度はゼータ電位から測定することができる。一実施形態では、ゼータ電位は、ＣＳＰＵ−１００シグナル処理ユニット、ＥＳＡ  ＥＮ＃  Ａｔｔｎ  フロースルーセル（Ｋ：１２７）を備えたＣｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ  ＡｃｏｕｓｔｏＳｉｚｅｒ  ＩＩＭにより決定される。装置の定数、例えば、試料に使用される溶媒の密度、溶媒の誘電定数、溶媒中の音速、溶媒の粘度など（すべて試験温度（２５℃）において）を試験前に入力する。顔料試料を溶媒（普通、１２個未満の炭素原子を有する炭化水素流体）に分散させ、５〜１０重量％に希釈する。試料はまた電荷制御剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  １７０００（登録商標）、Ｂｅｒｋｓｈｉｒｅ  Ｈａｔｈａｗａｙの会社であるＬｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能；「Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ」は登録商標である）を、電荷制御剤の粒子に対する重量比１：１０で含有する。希釈された試料の質量を決定し、次いで、ゼータ電位を決定するために試料をフロースルーセルに入れる。
【００５５】
「高い正の」粒子および「高い負の」粒子の規模は同じでも異なっていてもよい。同様に、「低い正の」粒子および「低い負の」粒子の規模も同じでも異なっていてもよい。
【００５６】
同じ流体内で、高電荷−低電荷粒子の２つの群が異なるレベルの電荷差を有してもよいことにも注目されたい。例えば、１つの群では、低い正荷電粒子は、高い正荷電粒子の電荷強度の３０％の電荷強度を有してもよく、別の群では、低い負荷電粒子は、高い負荷電粒子の電荷強度の５０％の電荷強度を有してもよい。
【００５７】
ポリマーコーティング内に帯電基を含む、または含まない場合でも、電荷制御剤を使用して、電気泳動粒子に対して良好な電気泳動移動性を提供することができる。電気泳動粒子の凝集を妨げるため、ならびに電気泳動粒子がカプセル壁に不可逆的に堆積するのを妨げるために安定剤を使用することができる。成分は、広範囲な分子量にわたる材料（低分子量、オリゴマー、またはポリマー）から構築することもできるし、単一の純粋な化合物または混合物であってもよい。粒子表面電荷を改変するおよび／または安定化させるために使用される電荷制御剤は、一般的に当技術分野で公知の液体トナー、電気泳動ディスプレイ、非水性塗料分散剤、およびエンジンオイル添加物として適用される。これらの技術のすべてにおいて、電気泳動移動性を増加させるため、または静電安定性を増加させるために帯電種を非水性媒体に加えることができる。この材料は立体の安定化も改善することができる。選択的イオン吸着、プロトン移動、および接触帯電を含めて、帯電の異なる理論が主張されている。
【００５８】
任意選択の電荷制御剤または電荷ディレクタを使用することができる。これらの構成物質は、通常、低分子量の界面活性剤、ポリマー剤、または１種または複数種の成分のブレンドからなり、電気泳動粒子上の電荷の符号および／または規模を安定化させる、さもなければ改変する役目を果たす。関連し得る追加の顔料特性は粒径分布、化学組成、および耐光性である。
【００５９】
帯電補助剤もまた加えることができる。これらの材料は、電荷制御剤または電荷ディレクタの有効性を増加させる。帯電補助剤はポリヒドロキシ化合物またはアミノアルコール化合物であってよく、少なくとも２重量％の量で懸濁化流体に溶解することが好ましい。少なくとも２つのヒドロキシル基を含有するポリヒドロキシ化合物の例として、これらに限定されないが、エチレングリコール、２，４，７，９−テトラメチルデシン（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｅｃｙｎｅ）−４，７−ジオール、ポリ（プロピレングリコール）、ペンタエチレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトール、グリセロールトリス（１２−ヒドロキシステアレート）、プロピレングリセロールモノヒドロキシステアレート、およびエチレングリコールモノヒドロキシステアレートが挙げられる。同じ分子内に少なくとも１つのアルコール官能基および１つのアミン官能基を含有するアミノアルコール化合物の例として、これらに限定されないが、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、３−アミノ−１−プロパノール、ｏ−アミノフェノール、５−アミノ−１−ペンタノール、およびテトラキス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミンが挙げられる。帯電補助剤は、懸濁化流体中に好ましくは粒子質量１グラム当たり約１〜約１００ミリグラム（「ｍｇ／ｇ」）、より好ましくは約５０〜約２００ｍｇ／ｇの量で存在する。
【００６０】
一般的に、帯電は、連続相および粒子表面に存在するいくつかの部分間での酸−塩基反応として生じると考えられている。よって有用な材料とは、このような反応、または当技術分野で公知の任意の他の帯電反応に参加することが可能な材料である。
【００６１】
有用である、異なる非限定的なクラスの電荷制御剤として、有機スルフェートまたはスルホネート、金属石鹸、ブロックまたはコームコポリマー、有機アミド、有機両性イオン、および有機ホスフェートおよびホスホネートが挙げられる。有用な有機スルフェートおよびスルホネートとして、これらに限定されないが、ナトリウムビス（２−エチルヘキシル）スルホスクシネート、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、石油スルホネートカルシウム、中性または塩基性バリウムジノニルナフタレンスルホネート、中性または塩基性カルシウムジノニルナフタレンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、およびラウリル硫酸アンモニウムが挙げられる。有用な金属石鹸として、これらに限定されないが、塩基性または中性バリウムペトロネート、カルシウムペトロネート、ナフテン酸のＣｏ塩、Ｃａ塩、Ｃｕ塩、Ｍｎ塩、Ｎｉ塩、Ｚｎ塩、およびＦｅ塩、ステアリン酸のＢａ塩、Ａｌ塩、Ｚｎ塩、Ｃｕ塩、Ｐｂ塩、およびＦｅ塩、二価および三価金属カルボキシレート、例えば、トリステアリン酸アルミニウム、オクタン酸アルミニウム、ヘプタン酸リチウム、ステアリン酸鉄、ジステアリン酸鉄、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸クロム、オクタン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ナフテン酸鉄、ナフテン酸亜鉛、ヘプタン酸のＭｎ塩およびＺｎ塩、ならびにオクタン酸のＢａ塩、Ａｌ塩、Ｃｏ塩、Ｍｎ塩、およびＺｎ塩などが挙げられる。有用なブロックまたはコームコポリマーとして、これらに限定されないが、（Ａ）メチルｐ−トルエンスルホネートで四級化されたメタクリル酸２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルのポリマーおよび（Ｂ）ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル）のＡＢジブロックコポリマー、ならびにポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）の油溶性テールを有し、ポリ（メタクリル酸メチル−メタクリル酸）の油溶性固着基上に約１８００の分子量のペンダントを有するコームグラフトコポリマーが挙げられる。有用な有機アミドとして、これらに限定されないが、ポリイソブチレンスクシンイミド、例えば、ＯＬＯＡ３７１または１２００（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｏｒｏｎｉｔｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ＬＬＣ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、Ｔｅｘ．から入手可能）、またはＳｏｌｓｐｅｒｓｅ  １９０００およびＳｏｌｓｐｅｒｓｅ  １７０００（Ａｖｅｃｉａ  Ｌｔｄ．、Ｂｌａｃｋｌｅｙ、Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ、Ｕｎｉｔｅｄ  Ｋｉｎｇｄｏｍから入手可能；「Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ」は登録商標である）、およびＮ−ビニルピロリドンポリマーなどが挙げられる。有用な有機両性イオンとして、これに限定されないが、レシチンが挙げられる。有用な有機ホスフェートおよびホスホネートとして、これらに限定されないが、飽和および不飽和酸性置換基を有するリン酸化モノおよびジグリセリドのナトリウム塩が挙げられる。
【００６２】
粒子の凝集またはカプセル壁への結合を妨げるために粒子分散安定剤を加えることができる。電気泳動ディスプレイにおいて懸濁化流体として使用される典型的な高抵抗性液体には、非水性界面活性剤を使用することができる。これらの懸濁化流体として、これらに限定されないが、グリコールエーテル、アセチレン性グリコール、アルカノールアミド、ソルビトール誘導体、アルキルアミン、第四級アミン、イミダゾリン、ジアルキルオキシド、およびスルホスクシネートが挙げられる。
【００６３】
双安定電気泳動媒体が所望される場合、約２０，０００を上回る数平均分子量を有するポリマーを懸濁化流体内に含むことが望ましいこともあり、このポリマーは電気泳動粒子上で本質的に非吸収性である。ポリ（イソブチレン）がこの目的のために好ましいポリマーである。全体の開示が本明細書中に参照により組み込まれている米国特許第７，１７０，６７０号を参照されたい。
【実施例】
【００６４】
以下の実施例は、本発明の例示的な実施形態として示すが、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００６５】
試料１
【００６６】
３０ｇの有機銅フタロシアニンブルー顔料を１００ｍｌのエタノールおよび５ｍｌの水溶媒混合物に分散させた。次いで１．５ｇのアンモニアを加えて、ｐＨを上昇させた。３ｇのトリエトキシシラン（ｔｒｉｅｔｈｙｏｘｙｓｉｌａｎｅ）（ＴＥＯＳ）を加え、混合物を室温で２０時間撹拌した。コーティング後、粒子を、エタノール中での３回の洗浄−遠心分離−再分散プロセスにより精製した。
【００６７】
次いで、シリカコーティングした有機顔料粒子を、１５０ｇのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒中で３０ｇのメタクリルオキシプロピルトリメトキシシランと混合することによって、シリカコーティングした有機顔料粒子を官能化し、これを６０〜６５℃で還流させた。次いで、官能化した粒子を、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中での２回の洗浄−遠心分離−再分散プロセスにより精製した。
【００６８】
官能化した、シリカコーティングした顔料上でのポリマー成長を、トルエン中でのラジカル重合により完了させた。１５ｇのシラン処理した顔料を５０ｇのトルエン中に加え、三口フラスコ内で１時間超音波処理した。３０ｇのアクリル酸２−エチルヘキシルモノマーをフラスコ中に加え、Ｎ２をフラスコ中に２０分間パージして、酸素を除去し、次いで、フラスコを６５℃に加熱した。トルエン溶液中の０．２ｇのＡＩＢＮをフラスコ中に加えた。２０時間の反応後、粒子を、トルエン中での３回の洗浄−遠心分離−再分散プロセスにより精製した。
【００６９】
イソパラフィン溶媒中に、２４％のポリマーコーティングした酸化チタン粒子、１６重量％の、試料１の実施例から得た青色粒子、５重量％のポリマーコーティングした赤色粒子、５重量％のポリマーコーティングした黄色粒子および０．４％のＳｏｌｓｐｅｒｓｅ（登録商標）１７０００および他の帯電補助剤を含有する電気泳動インク媒体を光学的電気性能試験のために調製した。
【００７０】
比較試料１
【００７１】
銅フタロシアニンブルー顔料を無機コバルトアルミネートブルースピネル粒子で置き換えたことを除いて、試料１を生成するために使用した手順を繰り返した。また、カプセル化した流体は、１５重量％より多くの無機青色顔料粒子を含有した。
【００７２】
比較試料２
【００７３】
ポリマー安定剤を形成する前に、有機銅フタロシアニンブルー顔料にシリカをコーティングしなかったことを除いて、試料１を生成するために使用した手順を繰り返した。
【００７４】
試験方法
【００７５】
米国特許第６，８５９，３０２号に記載されているマイクロセル充填−密閉技術を介して、２つの透明なＩＴＯ−ＰＥＴ電極の間に電気泳動媒体を密閉した。同じ駆動シーケンスを使用して、波形発生器で試験試料を駆動した。Ｄ６５照度設定下で、Ｘ−ｒｉｔｅ  ｉＯｎｅ分光光度計を使用して、Ｌ＊ａ＊ｂ＊光学性能の測定を行った。
【００７６】
試料１、比較試料１、および比較試料２による顔料粒子を含有する電気泳動媒体を試験した結果が以下の表１、２、および３に提供されている。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
【表２】
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【００７９】
【表３】
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【００８０】
３つの異なる電気泳動媒体の結果を比較すると、試料１の着色粒子の電気光学性能が予想外に改善された結果をもたらした。試料１に関して、青色、赤色、および黄色の光学的状態のそれぞれは、赤色状態の低下を実証した比較試料２の粒子と比較した場合、大いに改善した色分解を示す値をもたらした。予想された通り、試料１の有機粒子によりもたらされる青色状態は、比較試料１の無機粒子よりも優れた電気光学性能をもたらした。よって、ハイブリッドシリカおよびポリマー安定剤コーティングを有する有機顔料粒子を提供することにより、改善された電気光学性能が達成された。
【００８１】
本発明の好ましい実施形態が本明細書に示され、記載されてきたが、このような実施形態は単なる例示により提供されていることを理解されたい。多くの変化形、変更、および置換が、本発明の趣旨から逸脱することなく、当業者であれば思い付くであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の趣旨および範囲内のものとして、すべてのこのような変化形を網羅することが意図されている。
【図１】
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【国際調査報告】
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