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CN104238228A - 电泳粒子、电泳分散液、显示片、显示装置和电子设备 - Google Patents

电泳粒子、电泳分散液、显示片、显示装置和电子设备 Download PDF

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CN104238228A
CN104238228A CN201410285949.0A CN201410285949A CN104238228A CN 104238228 A CN104238228 A CN 104238228A CN 201410285949 A CN201410285949 A CN 201410285949A CN 104238228 A CN104238228 A CN 104238228A
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CN
China
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electrophoretic
particle
coupling agent
compound
siloxane
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Application number
CN201410285949.0A
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横川忍
中泽政彦
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

本发明要提供在分散介质中能够发挥优异的分散性、同时能够任意地控制带电特性的电泳粒子,以及含有该电泳粒子的电泳分散液、使用该电泳分散液的显示片、显示装置和电子设备。本发明的电泳粒子70具有:芯粒子(母粒)71,与芯粒子71的表面结合的、具有由多个硅氧键串联连接而成的连接结构的硅氧烷类化合物72,以及带电基73,所述带电基73是与所述芯粒子71的表面结合的有机基团,其含有主骨架,并具有正或负的电荷。芯粒子71的表面上的结合有硅氧烷类化合物72的区域的占有率是0.05%以上20%以下。

Description

电泳粒子、电泳分散液、显示片、显示装置和电子设备
技术领域
本发明涉及电泳粒子、电泳分散液、显示片、显示装置和电子设备。
背景技术
通常,当电场作用到在液体中分散有微粒的分散体系时,微粒会借助库仑力在液体中移动(泳动),这是人们知道的现象。该现象被称作“电泳”,近年来利用该电泳来显示所希望的信息(图像)的电泳显示装置作为新的显示装置受到人们关注。
该电泳显示装置具有下述特征:具有在停止施加电压的状态下的显示记忆性、大视场角性,以及能够以低电力消耗进行高反衬度的显示等。
此外,电泳显示装置,由于是非发光型器件,所以与布朗管之类的发光型显示器件相比,具有对眼睛有益的特征。
这种电泳显示装置,在具有电极的1对基板间封入使带正电或负电的电泳粒子分散在分散介质中而得的分散系(电泳分散液),通过在1对电极间施加电压,使电泳粒子向一基板侧泳动,就显示出所希望的图像(例如、参照专利文献1)。
一直以来,出于确保电泳粒子在分散介质中的分散性的目的,在分散介质中添加分散剂之类的添加剂。但是,使用添加剂,会降低分散介质的电阻,使分散介质中的漏电流增大,难以降低耗电。
因此,过去、作为电泳粒子,已经知道了专利文献1所公开的那样,用环氧改性偶联剂对母粒表面实施处理,然后导入氨基改性聚合物的电泳粒子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平5-173193号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所涉及的电泳粒子,由于在母粒表面的所有区域没有间隙地覆盖偶联剂,所以存在即使母粒表面本身具有带电性,该带电性也受到破坏,带电性变得不充分的问题。即、专利文献1所涉及的电泳粒子存在的问题是,难以既确保在分散介质中必要的分散性、又发挥所期待的带电特性。
此外,专利文献1所涉及的电泳粒子,即使能够发挥母粒本身的带电性,电泳粒子的带电性也主要依赖于母粒表面本身的带电性,所以难以既发挥所期待的分散性,又控制带电状态。因此,在母粒种类不同的多种电泳粒子混合存在时,不能够对电泳粒子间的相互作用等进行微调整,结果、电场施加时电泳粒子的凝聚不能被完全消除。此外,若考虑母粒的表面和偶联剂之间的反应性,由于母粒的表面多具有羟基,所以快难以控制性好地得到带正电的粒子。
本发明的目的是提供既可以在分散介质中发挥优异的分散性、又能够任意地控制带电特性的电泳粒子、含有该电泳粒子的电泳分散液、使用该电泳分散液的显示片、显示装置和电子设备。
解决课题的手段
上述目的是通过下述本发明实现的。
本发明的电泳粒子,其特征在于,具有母粒、与所述母粒的表面结合的硅氧烷类化合物、以及带电基,
所述硅氧烷类化合物具有由多个硅氧键串联连接而成的连接结构,
所述带电基是与所述母粒的表面结合的有机基团,其含有主骨架,并具有正或负的电荷。
这种电泳粒子,能够通过硅氧烷类化合物提高在分散介质中的分散性,并且通过带电基而赋予带电性。而且,能够通过调整带电基的种类、导入量等,控制电泳粒子的带电性。因此,无论芯粒子的种类如何,都能够发挥所期待的极性、带电量的带电特性。
本发明的电泳粒子,优选所述带电基的含量以相对于所述母粒和所述带电基的合计质量的比率计,为0.1质量%以上40质量%以下。
通过这样,能够更切实地将母粒的带电状态控制(调整)到所期待的范围。
本发明的电泳粒子,优选所述母粒的表面上的结合有所述硅氧烷类化合物的区域的占有率是0.1%以上10%以下。
通过这样,能够使兼有主要得益于硅氧烷类化合物的分散性和主要得益于带电基的带电特性的兼有性进一步得到强化。即、例如即使电泳分散液处在温度变化较大的环境、或电场强度小的环境中,也能够实现兼有分散性和带电特性。
本发明的电泳粒子,优选所述母粒的表面上结合有所述带电基的区域的占有率比所述母粒的表面上的结合有所述硅氧烷类化合物的区域的占有率小。
通过这样,能够防止或抑制带电基妨碍得益于硅氧烷类化合物的分散性。
本发明的电泳粒子,优选所述硅氧烷类化合物具有直链状分子结构,所述直链状分子结构由含有所述连接结构的主链和与所述主链结合的侧链构成。
通过这样,硅氧烷类化合物的长链分子结构能够保持得比较稳定,能够使芯粒子彼此之间隔着硅氧烷类化合物而具有充分的离间距离,所以对电泳粒子赋予分散性的硅氧烷类化合物的这一功能被进一步得到促进。此外,分散介质多使用极性较低的。另一方面、含有硅氧键的化合物,虽然也根据侧链的结构而异,但极性较低的较多。因此,含有这种硅氧烷类化合物的电泳粒子,能够相对于分散介质显示出特别良好的分散性。
本发明的电泳粒子,优选所述硅氧烷类化合物具有与所述母粒的表面结合的来自偶联剂的结构,
所述连接结构介由所述来自偶联剂的结构与所述母粒的表面连接。
通过这样,尽管含有长链的直链状分子结构,在母粒上的结合量的控制也容易,结果、能够实现含有严格控制在目标量的硅氧烷类化合物的电泳粒子。
本发明的电泳粒子,优选所述硅氧烷类化合物具有与所述母粒的表面结合的烃结构,
所述连接结构介由所述烃结构与所述母粒的表面连接。
通过这样,因此,硅氧烷类化合物的大部分被硅氧键占据,例如在作为分散介质使用硅油或其改性物时,电泳粒子的分散性特别高。
本发明的电泳粒子中,优选所述硅氧烷类化合物的重均分子量是1000以上100000以下。。
通过这样,能够使硅氧烷类化合物的分子结构的长度最优化,得到充分地确保在母粒的表面上能够导入带电基的区域,同时充分地赋予来自长的直链状的结构的分散性的电泳粒子。
本发明的电泳粒子,优选所述带电基的分子量比所述硅氧烷类化合物的分子量小。
通过这样,能够防止或抑制带电基对得益于硅氧烷类化合物的分散性造成阻害。此外,由于能够减小芯粒子的表面上的结合有硅氧烷系化合物的区域的占有率,所以能够充分地确保母粒的表面上能够导入带电基的区域。因此,能够使带电性的控制幅度变大。
本发明的电泳粒子,优选所述带电基含有与所述主骨架结合的离子对。
通过这样适宜地设定离子对的种类,就能够控制带电基的带电极性、带电量之类的带电特性。
本发明的电泳粒子,优选所述离子对含有铵系阳离子、羧酸系阴离子、磷酸系阴离子、磺酸系阴离子和硼系阴离子中的至少1种。
铵系阳离子,由于结构的设计、改变比较容易,所以在要自由地控制带电基的带电特性时优选。此外,通过使用含有这些结构的阴离子,能够使离子对的稳定性变得更高,得到稳定性优异的电泳粒子。
本发明的电泳粒子,优选所述带电基还具有来自偶联剂的结构,所述带电基介由所述来自偶联剂的结构与所述母粒的表面连接。
本发明的电泳粒子,优选所述带电基还具有来自偶联剂的结构,所述带电基介由所述来自偶联剂的结构与所述母粒的表面连接。
通过这样,能够容易并且切实地通过共价键在母粒的表面导入带电基。
本发明的电泳分散液,其特征在于,含有本发明的电泳粒子和、使所述电泳粒子分散在其中的分散介质。
通过这样,能够提供在分散介质中电泳粒子的分散性和带电性优异的电泳分散液。
本发明的电泳分散液中,优选所述分散介质的相对介电常数是1.5以上3以下。
通过这样,能够提供绝缘性高、在用于电泳显示装置时有助于抑制漏电流、降低耗电量的电泳分散液。
本发明的显示片,其特征在于,具有:设置有第1电极的第1基板,与所述第1基板对向配置的、设置有第2电极的第2基板,以及设置在所述第1基板和所述第2基板之间的、含有本发明的电泳分散液的显示层。
通过这样,能够提供能够进行反衬度高的显示的显示片。
本发明的显示装置,其特征在于,具有本发明的显示片。
通过这样,能够提供能够进行反衬度高的显示的显示装置。
本发明的电子设备,其特征在于,具有本发明的显示装置。
通过这样,能够提供可靠性高的电子设备。
附图说明
图1是显示本发明的显示装置的第1实施方案的截面图。
图2是图1所示的显示装置的平面图(俯视图)。
图3是用于说明图1所示的显示装置的驱动方式的截面图。
图4是示意性示出图1所示的显示装置中使用的电泳粒子的截面图。
图5是用于说明图4所示的电泳粒子的母粒的表面上结合的硅氧烷类化合物的图。
图6针对为了得到图5所示的具有结构Z的硅氧烷类化合物而使用的偶联剂和改性硅油,显示出了偶联剂中含有的反应性官能团X、和改性硅油中含有的反应性官能团Y的具体例。
图7是用于说明图4所示的电泳粒子的表面上结合的带电基的图。
图8是显示本发明的显示装置的第2实施方案的截面图。
图9是显示本发明的显示装置的第3实施方案的截面图。
图10是用于说明本发明的电泳粒子的制造方法例的图。
图11是用于说明本发明的电泳粒子的制造方法例的图。
图12是用于说明本发明的电泳粒子的带电基的制造方法例的图。
图13是显示本发明的电子设备用于电子纸的情况的实施方案的立体图。
图14是显示本发明的电子设备用于显示器的情况的实施方案的图。
具体实施方式
下面将基于附图所示的优选实施方案来对本发明的电泳粒子、电泳分散液、显示片、显示装置以及电子设备进行具体说明。
《显示装置》
<第1实施方案>
先对本发明的显示装置的第1实施方案进行说明。
图1是显示本发明的显示装置的第1实施方案的截面图,图2是图1所示的显示装置的平面图(俯视图),图3是用于说明图1所示的显示装置的驱动方式的截面图。此外,在下文中,为了方便说明,将图1、3中的上侧当作“上”、下侧当作“下”进行说明。此外,如图1所示,将显示装置的平面视图中彼此垂直的2方向设为“X方向”和“Y方向”。
图1所示的显示装置(本发明的显示装置)20是利用粒子的泳动来显示所期待的图像的电泳显示装置。该显示装置20具有显示片(前板)21和电路基板(背板)22。此外,还可以说显示片21和电路基板22构成显示片。
如图1所示,显示片21具有基板(电极基板)11和设置在基板11的下方的显示层400,基板11具有平板状的基部1和设置在基部1的下面的第1电极3,显示层400中填充有含有电泳粒子70的分散液100。在这种显示片21中,基板11的上面构成显示面111。
另一方面,电路基板22具有基板12和设置在该基板12上的、图中未示出的电路,基板12具有平板状的基部2和设置在基部2的上面上的多个第2电极4。
该电路具有例如:排列成矩阵状的TFT(开关元件),与TFT对应地形成的栅极线和数据线,能够对栅极线施加所期待的电压的栅极驱动器,能够对数据线施加所期待的电压的数据驱动器,以及、用于控制栅极驱动器和数据驱动器的驱动的控制部。
下面将对各部分的构造依次进行说明。
(基板)
基部1和基部2都由片状(平板状)的部件构成,具有对配置在它们之间的各部件予以支持和保护的功能。各基部1、2分别可以是具有柔性的,也可以是硬质的,但优选具有柔性的。通过使用具有柔性的基部1、2,能够得到具有柔性的显示装置20、即对构建例如电子纸有用的显示装置20。
当基部1、2具有柔性时,作为其构成材料,可以列举出透明性高的玻璃或树脂。作为上述树脂,可以列举出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等聚酯、聚乙烯等聚烯烃、改性聚烯烃、环状烯烃(COP)、聚酰胺、热塑性聚酰亚胺、聚醚、聚醚醚酮、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯系、聚氯乙烯系等各种热塑性弹性体等、或以它们为主成分的共聚物、掺混物、聚合物合金等,可以使用它们中的1种,或将2种以上混合使用。
基部1、2的平均厚度,分别可以根据构成材料、用途等来适宜地设定,没有特殊限定,但在要具有柔性时,优选20μm以上500μm以下的范围,进而优选25μm以上250μm以下的范围,更优选50μm以上200μm以下的范围。通过这样,能够在调和显示装置20的柔软性和强度的同时,实现显示装置20的小型化(特别是薄型化)。
在这些基部1、2的显示层400侧的面上,即、在基部1的下面和基部2的上面上,分别设置有呈膜状的第1电极3和第2电极4。本实施方案中,第1电极3为共同电极,第2电极4是向X方向和Y方向以排列状被分割开的个别电极(与TFT连接的像素电极)。在显示装置20中,1个第2电极4与第1电极3相重合的区域构成1个像素。
作为电极3、4的构成材料,只要是实质上具有导电性就没有特殊限定,可以列举出例如、金、银、铜、铝或含有它们的合金等金属材料、炭黑、石墨、碳纳米管、富勒烯等碳系材料、聚乙炔、聚芴、聚噻吩或它们的衍生物等导电性高分子材料、在聚乙烯醇、聚碳酸酯等基体树脂中分散有NaCl、Cu(CF3SO3)2等离子性物质的离子导电性高分子材料、氧化铟(IO)、氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、氧化锌(ZnO)等导电性氧化物材料之类的各种导电性材料,可以使用它们中的1种,或2种以上组合使用。
此外,电极3、4的平均厚度,分别可以根据构成材料、用途等来适宜地设定,没有特殊限定,分别优选在0.01μm以上10μm以下的范围,进而优选0.02μm以上5μm以下的范围。
这里,使各基部1、2和各电极3、4中的配置在显示面111侧的基部和电极都是具有透光性的,即、实质上透明(无色透明、有色透明或半透明)。本实施方案中,由于基板11的上面构成显示面111,所以至少要使基部1和第1电极3是实质上透明的。通过这样,能够通过目视从显示面111侧容易地看到显示装置20所显示的图像。
(封闭部)
在基板11和基板12之间,沿着它们的边缘部设置有封闭部(密封部)5。通过该封闭部5,显示层400被气密性地封闭。结果、能够防止水分侵入到装置20内,更切实地防止显示装置20的显示性能劣化。
作为封闭部5的构成材料,没有特殊限定,可以列举出例如、丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、烯烃类树脂之类的热塑性树脂、环氧类树脂、三聚氰胺类树脂、酚醛类树脂、硅氧烷类树脂之类的热固性树脂等各种树脂材料等,可以使用它们中的1种,或2种以上组合使用。
此外,对封闭部5的高度,没有特殊限定,但优选在5μm以上100μm以下的范围。
(壁部)
如图1所示,显示层400具有以将其外缘围起来的方式设置的壁部(隔壁)91、基板11、由基板12和壁部91划分出的空间(分散液封入空间)101、以及填充在空间101内的分散液100。
根据需要,也可以对壁部91的表面进行碳化氟等离子体处理等各种疏处理。
作为壁部91的构成材料,没有特殊限定,可以列举出例如、环氧树脂、丙烯酸类树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、聚酯(不饱和聚酯)、聚酰亚胺、硅氧烷树脂、聚氨酯树脂等各种热塑性树脂或热固性树脂,可以使用它们中的1种、或将2种以上混合使用。
对于壁部91的高度,没有特别限定,优选在5μm以上100μm以下的范围。通过使壁部91的高度在上述范围内,能够使电泳粒子70根据电场而相应地进行短时间移动,同时能够防止在非显示状态看到电泳粒子70。
此外,至于壁部91的平均宽度,要考虑壁部91所要求的机械强度等来适宜设定,但优选在1μm以上10μm以下的范围。并且,壁部91的纵横比(平均高度/平均宽度)优选在1~50的范围。
再者,本实施方案中的壁部91的横截面形状是,宽度从基板12向基板11侧逐渐减小的倒锥状,但并不局限于这种形状,也可以是例如矩形(长方形)。
此外,壁部91的横截面形状,既可以是整体上不恒定,也可以是仅局部有所不同的形状。在这种情况,由于在该位置处,空间101的气密性降低,所以即使在空间101中混入了气泡,也能够将该气泡排到外面。
(分散液)
分散液100(电泳分散液)含有分散介质7和分散在分散介质7中的电泳粒子70。
电泳粒子70带正电或负电,呈与分散介质7所呈现的颜色不同的颜色。
电泳粒子70所呈现的颜色,只要是与分散介质7所呈现的颜色不同,就没有特殊限定,例如在分散介质7所呈现的颜色为浅色或白色时,电泳粒子70优选是深色或黑色的,反之,在分散介质7所呈现的颜色为深色或黑色时,电泳粒子70优选是浅色或白色的。通过这样,电泳粒子70和分散介质7之间的明度差别变大,所以在例如电泳粒子70聚集到个别位置时,在该区域和其相邻的区域(分散介质7所占的区域)之间的明度差别也变大,所以能够通过控制电泳粒子70的聚集区域,来进行反衬度高的显示。此外,关于电泳粒子70,将在后面进行具体说明。
作为分散介质7,优选使用沸点较高、为100℃以上,且具有较高绝缘性的。作为这种分散介质7,可以列举出例如、各种水(例如、蒸馏水、纯水等)、丁醇、甘油等醇类、丁基溶纤剂等溶纤剂类、乙酸丁酯等酯类、二丁基甲酮等酮类、戊烷等脂肪烃类(液体石蜡)、环己烷等脂环烃类、二甲苯等芳香烃类、二氯甲烷等卤代烃类、吡啶等芳香族杂环类、乙腈等腈类、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类、羧酸盐、硅油或其它的各种油类等,它们可以单独使用,或以混合物的形式使用。
其中,作为分散介质7,优选以脂肪族烃类(液体石蜡)或硅油作为主成分。以液体石蜡或硅油作为主成分的分散介质7,抑制电泳粒子70凝聚的效果高,所以能够抑制显示装置20的显示性能历时性劣化。此外,液体石蜡或硅油,由于不具有不饱和键,所以具有耐气候性优异、进而安全性高这样的优点。
此外,作为分散介质7,优选使用相对介电常数为1.5以上3以下的,进而优选使用介电常数为1.7以上2.8以下的。这种分散介质7,后述含有硅氧烷类化合物72的电泳粒子70在其中的分散性优异,并且电绝缘性也好。因此,有助于实现耗电量小、能够进行反衬度高的显示的显示装置20。再者,该介电常数的值是以50Hz测定出的值,并且是针对含水量为50ppm以下、温度25℃的分散介质7测定出的值。
上文中对显示装置20的构造进行了说明,但这种显示装置20,以例如以下方式进行驱动。再者,在以下说明中,说明的是对图1所示的多个第2电极4中的仅1个施加电压的情况。此外,在以下的说明中,假设电泳粒子70带正电。
当在第1电极3和第2电极4之间施加使第2电极4呈负电位的电压时,通过该电压施加而产生的电场就作用到显示层400中的电泳粒子70上。于是,电泳粒子70向第2电极4侧泳动、聚集。通过这样,就如图3(a)所示,在显示面111主要显示出分散介质7所呈现的颜色。
另一方面,当施加使第2电极4呈正电位的电压时,通过该电压施加而产生的电场就作用到显示层400中的电泳粒子70上。于是,电泳粒子70向第1电极3侧泳动、聚集。通过这样,就如图3(b)所示,在显示面111主要显示出电泳粒子70所呈现的颜色。
以上的电泳粒子70的驱动是各像素独立进行的(第2电极4一个一个独立地),从而能够使显示面111显示出所期待的图像。
在显示装置20中,如上述那样使电泳粒子70与电场的方向相应地进行泳动,借助由此产生的色度、明度的差别而进行图像显示。此时,为了能够进行良好的图像显示,需要使大量电泳粒子70在分散介质7中稳定地存在,不会彼此凝聚,同时在电场产生时能够迅速泳动。即、要求电泳粒子70兼有在分散介质7中的分散性(下文中仅记作“分散性”)和带电特性。
((电泳粒子))
下面将对分散液100中含有的电泳粒子70予以具体说明。
图4是示意性示出图1所示的显示装置中使用的电泳粒子的截面图。
此外,图5是用于说明在图4所示的电泳粒子的母粒的表面上结合的硅氧烷类化合物的图,图6针对为了得到图5所示的具有结构Z的硅氧烷类化合物而使用的偶联剂和改性硅油,显示出了偶联剂中含有的反应性官能团X、和改性硅油中含有的反应性官能团Y的具体例。此外,图7是用于说明在图4所示的电泳粒子的表面上结合的带电基的图。
如图4所示,电泳粒子70具有芯粒子71(母粒)、和与芯粒子71的表面结合的硅氧烷类化合物72和带电基73。
这种电泳粒子70,能够通过硅氧烷类化合物72而阻碍其与其它电泳粒子70显著靠近,所以能够赋予在分散介质7中的适度分散性。此外、由于硅氧烷类化合物72对非极性或低极性的分散介质7的亲和性高,所以能够提高电泳粒子70在分散介质7中的分散性。此外,由于硅氧烷类化合物72的提高电泳粒子70在分散介质7中的分散性的提高效果高,所以能够使芯粒子71的表面被硅氧烷类化合物72覆盖的面积较小。因此,能够充分确保芯粒子71的表面能够结合带电基73结合的区域。
另一方面,通过带电基73赋予芯粒子71带电性。此外,通过调整带电基73的种类、量等,能够控制电泳粒子70的带电量、极性等带电状态。特别是,同前面所讲,由于能够充分地确保芯粒子71的表面上的能够结合带电基73的区域,所以能够使其控制的范围变大。因此,可以无论芯粒子71的种类,都能够使电泳粒子70的极性、带电量等带电特性为所希望的范围。
基于这样的原因,电泳粒子70能够在分散介质7中发挥优异的分散性和带电性。因此,能够借助硅氧烷类化合物72产生的一定的斥力,抑制电泳粒子70彼此之间凝聚,由此使电泳粒子70的泳动阻力降低,同时能够通过带电基73对电泳粒子70产生一定的库仑力,结果即使在更弱的电场下也能够实现充分的电泳。结果能够以较少的耗电得到应答性高的图像显示。
此外,如前面所讲,由于通过硅氧烷类化合物72而电泳粒子70的分散性提高,所以即使在分散介质7中完全不添加分散剂也可以。因此,能够防止在添加大量分散剂的情况下产生的、第1电极3和第2电极4之间的绝缘性降低。通过这样,能够抑制电压施加时漏电流发生,实现显示装置20的耗电量降低。
此外,在分散介质7中,也可以根据需要添加分散剂,在这种情况,可以减少向分散介质7中添加的分散剂的添加量,所以能够抑制在第1电极3和第2电极4之间的绝缘性降低。作为该分散剂,可以列举出例如、聚酰胺胺和其盐、碱性官能团改性聚氨酯、碱性官能团改性聚酯、碱性官能团改性聚(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷醇胺、聚丙烯酰胺等,可以使用它们中的1种,或使用2种以上的混合物。
分散剂的添加量优选是分散介质7的0.3质量%以下,进而优选是0.1质量%以下。通过将分散剂的添加量控制在上述范围内,即使添加了分散剂,也能够将第1电极3和第2电极4之间的绝缘性的降低控制在最小限度。
在下文中对构成电泳粒子70的各部分依次予以具体说明。
首先,对芯粒子71予以说明。
作为芯粒子71,没有特殊限定,可以使用例如、氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化铬、氧化锆等氧化物类粒子、和氮化硅、氮化钛等氮化物类粒子、硫化锌等硫化物类粒子、硼化钛等硼化物类粒子、铬酸锶、铝酸钴、亚铬酸铜、群青等无机染料粒子、偶氮类、喹吖啶酮类、蒽醌类、二嗪类、苝类等有机染料粒子等。此外,还可以使用在由丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、尿素类树脂、环氧类树脂、聚苯乙烯、或聚酯等构成的树脂粒子的表面上涂布染料的复合粒子等。
此外,作为芯粒子71,在后面那样使用偶联剂的情况,考虑到与偶联剂的反应性,优选表面存在羟基,基于这一点,优选使用无机材料。
此外,芯粒子71的平均粒径,没有特别限定,优选为50nm以上700nm以下、进而优选100nm以上500nm以下。通过将芯粒子71的平均粒径设定在上述范围内,能够同时实现电泳粒子70所带来的充分的色度显示和电泳粒子70的快速电泳。结果、能够同时实现高反衬度的显示和高应答速度。
此外,通过将芯粒子71的平均粒径设定在上述范围内,能够抑制电泳粒子70的沉降、泳动速度的参差变动,抑制显示不均衡和显示不良的发生。
再者,芯粒子71的平均粒径是通过动态光散射式粒度分布测定装置(例如、产品名:LB-500、(株)堀场制作所制)测定出的体积平均粒径。
此外,本实施方案中,对分散液100中含有1种芯粒子71的情况进行了说明,但也可以含有多种芯粒子71。这种情况,通过以例如白色和黑色、或者浅色和深色之类的明度、色度相差很大的组合的形式来选择多种芯粒子71,能够进行反衬度更优异的显示。此外,在使用不同的多种芯粒子71的情况,在多种芯粒子71之间,它们各自的硅氧烷类化合物72和带电基73的种类、导入量等可以相同,也可以不同。
接下来,对硅氧烷类化合物72予以说明。
硅氧烷类化合物72,只要是具有多个硅氧键串联连接而成的连接结构(以下也称作“硅氧烷主链”)的化合物即可,可以是任一种化合物,但优选由含有上述连接结构的主链和与该主链结合的侧链构成的、具有直链状分子结构的化合物。如果是这种化合物,硅氧烷类化合物72的长链分子结构能够保持得比较稳定,能够使芯粒子71彼此之间隔着硅氧烷类化合物72而具有充分的离间距离,所以对电泳粒子70赋予分散性的硅氧烷类化合物72的功能被进一步得到促进。
此外,分散介质7多使用极性较低的(非极性或低极性)。另一方面、含有硅氧键的化合物,虽然也根据侧链的结构而异,但极性较低的较多。因此,含有这种硅氧烷类化合物72的电泳粒子70,能够相对于分散介质7显示出特别良好的分散性。
此外,硅氧烷类化合物72优选含有来自具有硅氧烷主链的硅油或其改性物的结构(下文中有时也简单地称作“来自硅油的结构”。由于将硅油或其改性物作为分散介质7使用的情况也很多,所以通过使硅氧烷类化合物72含有来自它们的结构,能够使电泳粒子70的分散性变得特别高。
这种来自硅油的结构,既可以如图5(a)所示,与芯粒子71的表面直接连接,也可以如图5(b)所示,介由来自偶联剂的结构与芯粒子71的表面连接。
更具体地说,图5(a)所示例的硅氧烷类化合物72是通过使来自硅油的官能团与芯粒子71的表面的羟基进行反应而得到的。该例的硅氧烷类化合物72仅由来自硅油的结构构成,在由硅氧键构成的主链(硅氧烷主链)的末端上结合的烃结构与芯粒子71连接。因此,硅氧烷类化合物72的大部分被硅氧键占据,例如在作为分散介质7使用硅油或其改性物时,电泳粒子70的分散性变得特别高。
另一方面,图5(b)所示例的硅氧烷类化合物72,是通过使改性硅油与偶联剂进行反应,并使得到的反应物中的来自偶联剂的水解性基和芯粒子71的表面的羟基进行脱水缩合反应而得到的。该例的硅氧烷类化合物72由来自硅油的结构和来自偶联剂的结构构成,来自硅油的结构722介由来自偶联剂的结构721与芯粒子71连接。这种结构的硅氧烷类化合物72,尽管含有长链的直链状分子结构,在芯粒子71上的结合量的控制也容易,结果、能够实现含有严格控制在目标量的硅氧烷类化合物72的电泳粒子70,基于这一点也有效。换而言之,要使含有长的直链状分子结构的硅氧烷类化合物72以目标量准确地导入到芯粒子71上这会有很多困难,而通过使来自偶联剂的结构721介入来自硅油的结构722和芯粒子71之间,能够经过预先充分地确保硅油和偶联剂之间的反应机会的步骤。因此,能够高效发挥偶联剂相对于芯粒子71的高反应性,结果能够准确控制硅氧烷类化合物72的导入量。
此外,上述硅氧烷类化合物72,可以通过将含有上述连接结构的化合物导入芯粒子71的表面而得到,但该导入前状态的化合物优选在连接结构的一末端具有能够与芯粒子71的表面结合的官能团。只要是这种化合物,就能够使连接结构的仅一末端与芯粒子71的表面结合,作为该结合的结果而得到的硅氧烷类化合物72,直链状分子结构的仅一端固定在芯粒子71的表面上。因此,能够更切实地制造图4所示结构的电泳粒子70。
硅氧烷类化合物72的重均分子量优选在1000以上100000以下的范围,进而优选在3000以上60000以下的范围。通过将硅氧烷类化合物72的重均分子量设定在上述范围内,能够使硅氧烷类化合物72的分子结构的长度最优化,得到充分地确保芯粒子71的表面上的能够导入带电基73的区域,同时充分地赋予来自长的直链状的结构的分散性的电泳粒子70。
再者,硅氧烷类化合物72的重均分子量是使用凝胶渗透色谱(GPC)测定出的、以聚苯乙烯换算出的重均分子量。
此外,图5(a)和图5(b)中的n,分别基于与上述重均分子量同样的理由而优选在12以上1400以下的范围,进而优选在130以上800以下的范围。
此外,图5(b)中的结构Z是偶联剂中含有的反应性官能团X和改性硅油中含有的反应性官能团Y进行反应而得的结构。
作为反应性官能团X、Y,可以列举出例如图6所示的。此外,图5、6中的R是烷基之类的脂肪族烃基。
再者,硅氧烷类化合物72的末端和侧链,优选由极性低的取代基构成。通过这样,能够进一步提高电泳粒子70的分散性。作为具体的取代基,可以列举出例如烷基等。
此外,芯粒子71的表面上的结合有硅氧烷类化合物72的区域的占有率(被覆率)优选是0.1%以上10%以下,进而优选0.2%以上5%以下。通过将该区域的占有率设定在上述范围内,能够使兼有主要得益于硅氧烷类化合物72的分散性和主要得益于带电基73的带电特性的兼有性进一步得到强化。即、例如即使分散液100处在温度变化较大的环境、或电场强度小的环境中,也能够实现兼有分散性和带电特性。此外、通过设定占有率在上述范围内,能够抑制电泳粒子70彼此之间的分散性和带电特性的参差变动。因此,电场施加时的电泳粒子70的举动容易变得齐整,能够抑制所谓的显示变动发生。
此外,在该区域的占有率低于上述下限值时,分散性降低,根据分散液100所处的环境不同,有时电泳粒子70会发生凝聚。另一方面,在该区域的占有率高于上述上限值时,根据电泳粒子70的制造方法的种类不同,有时会难以将带电基73导入芯粒子71的表面,此外,即使能够将带电基73导入芯粒子71的表面,根据芯粒子71、带电基73的种类不同,得益于带电基73的带电特性的影响有可能会变小,或带电基73所产生的带电特性的调整幅度有可能变小。
再者,芯粒子71表面上的结合有硅氧烷类化合物72的区域的占有率(被覆率)[%],是在将在芯粒子71的表面上结合的硅氧烷类化合物72的每1个分子所占据的面积记作“单位面积”,将芯粒子71的表面上结合的硅氧烷类化合物72的分子的数量记作“分子个数”时,代入下述式而求出的。
占有率(被覆率)=(单位面积×分子个数)/(芯粒子的表面积)×100
这里的“单位面积”,能够根据硅氧烷类化合物72的分子结构而计算求出。
此外,“分子个数”,能够根据每1个芯粒子上结合的硅氧烷类化合物72的质量[g]、硅氧烷类化合物72的分子量[g/mol]和每1摩尔的分子个数6.02×1023[个/mol]而计算求出。
此外,至于后述的芯粒子71的表面上的结合有带电基73的区域的占有率(被覆率)[%],也可以与前述同样地求出。
此外,在将芯粒子71的存在量设为100质量份时,硅氧烷类化合物72的存在量优选是0.1质量份以上5质量份以下,进而优选为0.5质量份以上4质量份以下。通过这样,能够更切实地使芯粒子71的表面上结合有硅氧烷系化合物72的区域的占有率落入前述范围内,所以能够切实发挥前述那样的效果。具体地,能够在更高度兼顾分散性和带电特性的同时,更切实地抑制显示变动发生。
接下来,对带电基73予以说明。
带电基73,如图7所示,是具有主骨架74和与该主骨架结合的离子对75的有机基团。
该带电基73,通过适宜设定离子对75的种类,能够控制其带电极性、带电量之类的带电特性。
即,例如在离子对75整体具有正的电荷时,如果导入含有该离子对75的带电基73,则电泳粒子70就带正电。另一方面,例如在离子对75整体具有负的电荷时,通过导入含有该离子对75的带电基73,电泳粒子70就带负电。
其中,主骨架74是夹在芯粒子71的表面和离子对75之间的分子结构。作为这种主骨架,可以列举出例如碳-碳键、碳-氧键、硅氧键、其它键等,可以是这些之中的1种、或2种以上混合存在。作为其它键,也可以含有例如双键或三键之类的不饱和键等。
此外,对主骨架74的总碳原子数,没有特殊限定,但优选2以上30以下的范围,进而优选3以上20以下的范围。通过这样,能够使离子对75位于距离芯粒子71适度的位置,结果、各带电基73的特性能够发挥地更为显著。此外,如果总碳原子数过少,则不能够充分地确保芯粒子71和离子对75之间的离间距离,离子对75的带电特性有可能会意外地受到芯粒子71的影响。另一方面,如果总碳原子数过多,则将带电基73导入芯粒子71的表面就有可能会变得困难。
此外,在主骨架74的侧链,根据需要还可以结合有任意的取代基,优选是烷基之类的烃基。通过这样,主骨架74相对于分散介质7为相容,变得容易伸展,所以能够充分地确保离子对75和芯粒子71的离间距离。
离子对75是阳离子和阴离子靠近而成的会合体,通过适宜设定阳离子和阴离子的组合,能够使整体带正电或带负电。此外,还能够适宜调整其带电量。因此,通过具有含有离子对75的带电基73,电泳粒子70变得能够自由地控制自身的带电特性。
其中,作为阳离子,可以列举出例如、有机氮(铵)系阳离子、有机磷(鏻)系阳离子、有机硫(锍)系阳离子等,特别优选使用有机氮系阳离子。有机氮系阳离子,由于结构的设计、改变比较容易,因而在要自由地控制带电基73的带电特性时优选。
此外,作为有机氮系阳离子,优选使用含有下式(C-1)~(C-4)所表示的结构的有机氮系阳离子。通过使用含有这些结构的阳离子,能够特别精细地控制带电基73的带电特性。
另一方面,作为阴离子,可以列举出具有例如COO-、B-、SO3 -、PO3H-、AlCl4 -、NO2 -、NO3 -、I-、BF4 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、F(HF)2.3 -、p-CH3PhSO3 -、CH3CO2 -、CF3CO2 -、CH3SO3 -、CF3SO3 -、(CF3SO2)3C-、C3F7CO2 -、C4F9SO3-、(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、(CN)2N-等结构的阴离子,可以使用具有这些之中的1种结构或2种以上结构的阴离子。
在这些之中,阴离子优选含有选自羧酸系阴离子、磺酸系阴离子、磷酸系阴离子和硼系阴离子中的至少1种。通过使用含有这些结构的阴离子,离子对75的稳定性变得更高,能够得到稳定性优异的电泳粒子70。
此外,作为羧酸系阴离子,优选使用含有下式(D-1)所表示的结构的阴离子,作为磺酸系阴离子,优选使用含有下式(D-2)所表示的结构的阴离子,作为磷酸系阴离子,优选使用含有下式(D-3)所表示的结构的阴离子。
-COO-      (D-1)
-SO3 -      (D-2)
-PO3H-     (D-3)
此外,离子对75是与主骨架74共价键合的固定离子、和与该固定离子电性相互吸引的相对离子之间的会合体,有时能够采取的结构有变化,阳离子、阴离子成为固定离子侧或成为相对离子侧。
例如、在以磺酸系阴离子作为相对离子时,优选使用含有下式(D-4)所表示的结构的磺酸系阴离子,此外,在以硼系阴离子作为相对离子时,优选使用含有下式(D-5)、(D-6)所表示的结构的硼系阴离子。
在这种离子对75中,通过将这些阳离子和阴离子适宜组合,能够使离子对75整体带正电或带负电,其中,作为离子对75整体具有正的电荷的组合的例子,可以列举出:
(1a)含有上述式(C-1)所表示的结构的阳离子和含有上述式(D-5)所表示的结构的阴离子的组合、
(2a)含有上述式(C-1)所表示的结构的阳离子和含有上述式(D-6)所表示的结构的阴离子的组合等。
在这些组合中,阳离子成为固定离子、阴离子成为相对离子。
另一方面,作为离子对75整体具有负的电荷的组合的例子,可以列举出:
(1b)含有上述式(C-2)所表示的结构的阳离子和含有上述式(D-2)所表示的结构的阴离子的组合,
(2b)含有上述式(C-2)所表示的结构的阳离子和含有上述式(D-3)所表示的结构的阴离子的组合等。
在这些组合中,阴离子成为固定离子,阳离子成为相对离子。
此外,除了能够如上述那样设定离子对75整体的带电极性以外,还能够根据所使用的离子的种类来相应地控制离子对75的离解度,还能够控制与离解度有关联的带电量。例如、在作为离子对75整体具有正的电荷的组合的情况,由于离解度具有(1a)>(2a)的关系,所以带电量也具有(1a)>(2a)的关系。
此外,在作为离子对75整体具有负的电荷的组合的情况,由于离解度具有(1b)>(2b)的关系,所以带电量也具有(1b)>(2b)的关系。
以上那样的带电基73,优选通过共价键导入芯粒子71的表面。通过这样,能够更切实地防止带电基73从芯粒子71的表面脱离。因此,能够长期地保持芯粒子71的带电状态。
此外,优选带电基73介由来自该偶联剂的结构与芯粒子71粒子的表面连接。通过这样,能够更容易并且切实地通过共价键将带电基73导入芯粒子71的表面。
即、作为通过共价键将带电基73导入芯粒子71的表面的方法(导入方法),优选使用偶联剂的方法。作为使用偶联剂的方法,可以列举出例如、将含有离子对75和来自偶联剂的结构的化合物介由来自偶联剂的结构导入芯粒子71,之后,根据需要将离子对75的相对离子进行离子交换的方法,以及,相对于含有离子对75和来自偶联剂的结构的化合物,根据需要在将离子对75的相对离子进行离子交换了后,介由来自偶联剂的结构导入芯粒子71的方法等。只要是使用这种偶联剂的方法,就能够容易并且可靠地通过共价键在芯粒子71的表面导入带电基73。
此外,芯粒子71的表面上存在的羟基,既可以是芯粒子71本来就具有的,也可以是通过亲水化处理等而导入的。该亲水化处理的方法可以列举出例如、等离子体处理、电晕处理、通过溶剂进行的表面处理、通过表面活性剂进行的表面处理等。
作为偶联剂,可以使用硅烷类偶联剂、钛类偶联剂、铝类偶联剂、具有羧酸末端的化合物、具有磷酸末端的化合物等中的任一种,特别优选硅烷类偶联剂。
通过使用硅烷类偶联剂,能够在芯粒子71的表面形成硅氧键(硅氧烷网络),所以能够将带电基73更牢固地结合在芯粒子71的表面。此外,硅烷类偶联剂还具有获得、合成容易,易于操作的优点。
此外,向芯粒子71的表面导入带电基73的方法,并不局限于此,例如、如果在芯粒子71的表面具有其它的反应性官能团而不是羟基,则通过该反应性官能团与用于形成前述带电基73的化合物进行反应,也能够在芯粒子71的表面导入带电基73。
此外,这种情况、偶联剂的水解性基和反应性官能团之间的结构成为带电基73的主骨架74。因此,偶联剂的种类要根据前述带电基73的主骨架74的结构来适宜地选择。例如、只要是以使主骨架74的总碳原子数在前述范围内的方式适宜地选择偶联剂的水解性基和反应性官能团之间的结构即可。
此外,带电基73在芯粒子71的表面上的导入量,如果以相对于芯粒子71的质量和带电基73的质量的合计质量的比率(质量%)表示,则优选为0.1质量%以上40质量%以下左右,更优选为0.15质量%以上30质量%以下的范围,进而优选为0.2质量%以上20质量%以下的范围。通过使带电基73的导入量在上述范围,能够更可靠地将芯粒子71的带电状态控制(调整)到所希望的状态。
这种带电基73可以导入芯粒子71的表面中的除导入前述硅氧烷类化合物72的区域以外的其它区域,只要在该区域的至少一部分上导入即可。其导入量要根据电泳粒子70的目标的带电特性来相应地决定。即、要将带电基73的导入量调整到电泳粒子70能够表现出所期待的带电特性。
此外,优选芯粒子71的表面上结合有带电基73的区域的占有率比前述的芯粒子71的表面上结合有硅氧烷类化合物72的区域的占有率小。通过这样,能够防止或抑制带电基73阻碍得益于硅氧烷类化合物72的分散性。
基于同样的理由,优选带电基73的导入量比硅氧烷类化合物72的导入量多。
此外,优选带电基73的分子量比硅氧烷类化合物72的分子量小。通过这样,能够防止或抑制带电基73阻碍得益于硅氧烷类化合物72的分散性。此外,由于能够使芯粒子71的表面上结合有硅氧烷系化合物72的区域的占有率减小,所以能够充分地确保芯粒子71的表面上能够导入带电基73的区域。因此,能够使带电特性的控制的幅度更宽。
此外,在离子交换处理中,通过使离子交换前的含有离子对75的化合物浸渍在含有作为交换对象的离子的溶液中,来使相对离子与溶液中的离子进行离子交换。通过这样,能够使离子对75的相对离子交换成目标的离子,结果、能够调整离子对75整体的带电特性(带电量)。
上面对带电基73的各部分的结构进行了说明,但作为含有离子对75和来自偶联剂的结构的带电基73的整体结构,可以列举出例如、下式(E-1)~(E-3)。
此外,这些结构都是能够通过导入芯粒子71的表面上而成为带电基73的化合物(下文中称作“带电基形成用化合物”。)的结构。这些带电基形成用化合物,通过使来自偶联剂的水解基与芯粒子71的表面之间进行脱水缩合反应而导入芯粒子71,由此就能够形成带电基73。如前面所讲,这种结构的带电基形成用化合物,即使是在含有长链的分子结构的情况,与芯粒子71结合的结合量的控制也容易,结果、能够实现带电基73的导入量得到严格控制的电泳粒子70。换而言之,含有长链分子结构的带电基形成用化合物,要准确地以目标量导入芯粒子71会有很多困难,与此相对,通过有效地发挥偶联剂相对于芯粒子71的高反应性,能够准确地控制带电基73的导入量。
此外,所述含有离子对75的带电基形成用化合物,还可以通过使不含离子对75的化合物进行离解反应、开环反应、加成反应、水解反应等各种反应来配制。作为在这种配制中使用的不含离子对75的化合物,可以列举出例如、下式(F-1)~(F-5)等。
其中,通过使上述式(F-1)~(F-3)所表示的化合物与卤代烷进行反应,能够使含氮化合物季铵化,生成离子对75。
此外,能够通过对上述式(F-4)所表示的化合物使用酸、碱,使环状结构开环,生成羧酸系阴离子,由此生成离子对75。
此外,该羧酸系阴离子还能够通过使含有酯键的化合物水解而生成。通过这样,能够生成羧酸系阴离子,生成离子对75。
通过以上说明的电泳粒子70,能够借助硅氧烷类化合物72提高在分散介质7中的分散性,并且通过带电基73赋予带电性。而且,通过调整带电基73的种类、导入量等,能够随意地控制电泳粒子70的带电特性。因此,无论芯粒子71的种类如何,都能够发挥所期待的极性、带电量的带电特性。
此外,使用含有这种电泳粒子70的分散液100而成的显示片21和显示装置20,能够进行反衬度高的显示。
此外,在上述的说明中,对能够通过离子对75产生电荷的带电基73的例子进行了说明,但本发明的带电基73并不局限于这种构造,还能够用离子对75以外的能够产生电荷的部位代替离子对。
<第2实施方案>
接下来,对本发明的显示装置的第2实施方案予以说明。
图8是显示本发明的显示装置的第2实施方案的截面图。再者,在以下的说明中,为了方便说明,将图8的上侧记作“上”、将下侧记作“下”进行说明。
下面对第2实施方案进行说明,但在以下的说明中以不同于第1实施方案的区别点为重点进行说明,对相同的事项予以省略说明。再者,对于与前述第1实施方案同样的构造,使用相同标号。
第2实施方案所涉及的显示装置20,除了具有将壁部91的内侧空间101进而划分成多个区间的壁部92以外,与第1实施方案所涉及的显示装置20相同。
即、在显示层400上,多个壁部92在Y方向上以规定的间隔隔离开而设置。此外,尽管图中没有示出,但显示层400上多个壁部在X方向上以规定的间隔隔离开而设置。通过这样,空间101形成了划分成格子状的像素区间。
在各像素区间中分别相应地配置有第2电极4。因此,通过适宜地控制对第2电极4施加的电压,就能够控制各像素区间发出的颜色,能够自由地生成要从显示面111视认的图像。
这种壁部92被设计成与前述壁部91具有同样的结构,但平均壁宽也可以比壁部91小。通过这样,能够提高像素的开口率。
再者,通过第2实施方案也能够得到与第1实施方案同样的作用、效果。
<第3实施方案>
接下来,对本发明的显示装置的第3实施方案进行说明。
图9是显示本发明的显示装置的第3实施方案的截面图。再者,在以下的说明中为了方便说明,将图9的上侧当作“上”、将下侧当作“下”进行说明。
下面对第3实施方案进行说明,但在以下的说明中以不同于第1、第2实施方案的区别点为重点进行说明,对相同的事项予以省略说明。再者,对于与前述第1实施方案同样的构造,使用相同标号。
本实施方案所涉及的显示装置20除了具有将分散液100封入包囊主体(壳体)401内而成的微包囊40以外,与第1实施方案相同。
即、本实施方案所涉及的显示装置20,通过将由分散液100封入包囊主体401内而成的多个微包囊40用粘合剂41固定(保持)在空间101内而构成。
微包囊40,在各基板11、12之间以单层(在厚度方向上不重叠地1个1个的)、并且在X方向和Y方向上扩展排列开。
作为包囊主体(壳体)401的构成材料,可以列举出例如、明胶、阿拉伯橡胶和明胶的复合材料、聚氨酯类树脂、三聚氰胺类树脂、尿素树脂、环氧类树脂、酚醛类树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、烯烃类树脂、聚酰胺、聚醚之类的各种树脂材料,可以使用它们中的1种,或2种以上组合使用。
此外,包囊主体401也可以由多个层的叠层体构成。这种情况,作为最内层的构成材料,优选使用三聚氰胺类树脂、尿素树脂之类的氨基树脂、或它们的复合树脂等。另一方面、作为最外层的构成材料,优选使用环氧类树脂。
此外,包囊主体401的构成材料,也可以通过交联剂形成交联(立体交联)。通过这样,能够在保持包囊主体401的柔软性的情况下提高强度。结果、能够防止微包囊40轻易崩溃的情况发生。
这种微包囊40,优选其大小基本均匀。由此能够防止或减轻显示装置20显示不均衡的发生,发挥更优异的显示性能。
此外,微包囊40优选呈球状而存在。通过这样,能够使微包囊40的耐压性和耐渗析性优异。因此,在这样使显示装置20工作时或在显示装置20的保存期间,即使在显示装置20受到冲击、或显示面111受到挤压的情况,也能够防止微包囊40破坏、分散液100逸泻,能够长期间稳定地工作。
再者,微包囊40的平均粒径优选在5μm以上50μm以下的范围,进而优选在10μm以上30μm以下的范围。通过使微包囊40的平均粒径在上述范围,能够更切实地控制显示装置20中电泳粒子70的电泳。即、即使电泳粒子70受到脉冲状电场作用,也能够切实地电泳到微包囊40内的端部。结果能够提高显示的反衬度。
粘合剂41是出于例如、将基板11和基板12接合的目的、将微包囊40固定在基板11和基板12之间的目的、确保第1电极3和第2电极4之间的绝缘性的目的等而使用的。通过这样,能够进一步提高显示装置20的耐久性和可靠信。
作为该粘合剂41,优选使用与基板11、基板12、和包囊主体401(微包囊40)的亲和性(紧附性)优异、并且绝缘性优异的树脂材料(绝缘性或仅流通微小电流的树脂材料)。
作为这种粘合剂41,可以列举出例如聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂、甲基丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素类树脂等热塑性树脂、硅氧烷树脂类树脂、聚氨酯类树脂等各种树脂材料,可以使用它们中的1种,或将2种以上组合使用。
以上的本实施方案所涉及的显示装置20,能够与第1实施方案和第2实施方案表现出同样的作用、效果。
《电泳粒子的制造方法》
接下来,对本发明的电泳粒子的制造方法的实施方案予以说明。
图10是用于说明本发明的电泳粒子的制造方法例的图。此外,图11是用于说明本发明的电泳粒子的硅氧烷类化合物的制造方法例的图,图12是用于说明本发明的电泳粒子的带电基的制造方法例的图。此外,在下文中以制造前述电泳粒子70的情况为例进行说明。
先简单地对电泳粒子70的整个制造方法进行说明。
作为电泳粒子70的制造方法,如图10所示,可以列举出:(a)向芯粒子71的表面导入带电基73后,导入硅氧烷类化合物72的方法(参照图10(a)),(b)向芯粒子71的表面导入硅氧烷类化合物72后,导入带电基73的方法(参照图10(b)),(c)向芯粒子71的表面同时导入硅氧烷类化合物72和带电基73的方法(参照图10(c))。
下面将对这些制造方法中使用的、在芯粒子71的表面上导入硅氧烷类化合物72的导入方法、在芯粒子71的表面上导入带电基73的导入方法依次予以具体说明。
(芯粒子表面上硅氧烷类化合物的导入)
下面对在芯粒子71的表面上导入硅氧烷类化合物72的导入方法予以说明。
在芯粒子71的表面上导入硅氧烷类化合物72的导入方法包含以下工序:[S1]使带有硅氧键的物质和偶联剂进行反应,而得到反应物72A的工序,[S2]使该反应物72A的来自偶联剂的水解性基与芯粒子71的表面进行反应,从而在表面的一部分上结合来自反应物72A的硅氧烷类化合物的工序。
下面将对各工序进行具体说明。
[S1]
先使带硅氧键的物质和偶联剂进行反应。通过这样,能够得到含有硅氧烷类化合物72的结构的偶联剂作为反应物72A。此外,该反应中,使带有硅氧键的物质所含有的反应性官能团与偶联剂所含有的反应性官能团进行反应。通过这样,带硅氧键的物质被偶联剂改性,使来自偶联剂的水解性基位于所得到的反应物72A的一末端。
带硅氧键的物质和偶联剂的反应,可以通过例如,相对于含有反应性官能团的带有硅氧键的物质加入充分量的含有反应性官能团的偶联剂来进行。通过这样,能够提高带硅氧键的物质和偶联剂的反应概率,特别是提高反应物72A的收率。
作为带硅氧键的物质,可以列举出例如、硅油、有机聚硅氧烷、或它们的改性物等,但特别优选使用硅油的改性物。
其中,作为改性硅油,只要是含有例如、氨基、环氧基、羧基、羟基、巯基、异氰酸酯基、甲醇基、酰氯基等反应性官能团即可,可以是任意的。具体地可以列举出,氨基改性硅油、环氧改性硅油、羧基改性硅油、甲醇改性硅油等。
此外,改性硅油也可以含有上述反应性官能团中的2种以上。
另一方面,作为偶联剂,只要是含有例如、氨基、环氧基、硫醚基、乙烯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基等反应性官能团即可,可以是任意的。具体地,可以列举出硅烷偶联剂、钛偶联剂等。
此外,偶联剂也可以含有上述反应性官能团中的2种以上。
此外,偶联剂的添加量,优选设定成相对于带硅氧键的物质中的反应性官能团、含有1当量以上的反应性官能团的量,进而优选含有1.5当量以上的反应性官能团的量。
图11是显示改性硅油和硅烷偶联剂之间的反应路径的一例反应式。
图11(a)所示的反应是C=C之类的有机双键与Si-H键加成的硅氢化反应。作为催化剂使用例如元素周期表第VIII族的金属配位化合物等,特别优选使用铂或其化合物。
此外,根据需要还可以如图11(b)所示那样,先使改性硅油与连接部进行反应,然后使所得到的反应物进而与偶联剂进行反应,最终得到反应物72A。此时,作为连接部,除了例如图11(b)所示的4-戊烯酰氯以外,还可以使用10-十一烯酰氯、10-十一烯酸、4-戊烯酸等。通过使用这种方法,能够更精细地调整硅氧烷类化合物72的分子量和亲水疏水的平衡。
该反应,例如在使用酰氯的情况,能够在温度0℃以上70℃以下、时间30分以上6小时以下的条件下进行。
[S2]
接下来,向前述[S1]中得到的含有反应物72A的液体中添加芯粒子71。通过这样,使该反应物72A中的来自偶联剂的水解性基和芯粒子71的表面的官能团进行反应。结果、能够在芯粒子71的表面导入硅氧烷类化合物72。
以上那样的在芯粒子71的表面上导入硅氧烷类化合物72的导入方法,经过了以下步骤:先使带硅氧键的物质和偶联剂进行反应而得到反应物72A,然后使该反应物72A与芯粒子71的表面发生反应,所以如上文所述,能够充分确保在反应物72A的生成时带硅氧键的物质和偶联剂的反应机会,所以能够提高反应概率。结果、能够提高反应物72A的收率。
与此相对,在经过在芯粒子上导入偶联剂而改性后、向其中添加带硅氧键的物质、使带硅氧键的物质和偶联剂进行反应的步骤的情况,难以控制导入到芯粒子上的偶联剂的反应性官能团和带硅氧键的物质的反应性官能团之间的反应概率,因此,存在不能严格控制硅氧烷类化合物72的导入量的问题。特别是,由于带硅氧键的物质具有长且直链状分子结构,所以具有反应性官能团与其它官能团反应的概率变低的倾向,为了弥补该反应概率的降低,就需要预先对芯粒子导入尽量多的偶联剂。结果、大量的偶联剂使芯粒子带来的带电特性被抵消,不能严格控制偶联剂的导入量。因此,仅靠导入硅氧烷类化合物,不能充分兼有分散性和带电特性。
另一方面,在本实施方案中,通过先使带硅氧键的物质和偶联剂切实地进行反应,从而容易控制所得到的反应物72A在芯粒子71上的导入量。认为原因之一是由于来自偶联剂的水解性基是多官能的,所以容易提高与芯粒子71的表面的反应概率,因此,通过使与要导入的硅氧烷类化合物72的量相应量的反应物72A与芯粒子71的表面进行反应,容易严格控制导入到芯粒子71上的硅氧烷类化合物72的量。
上面对在芯粒子71的表面上导入硅氧烷类化合物72的导入方法进行了说明。
(在芯粒子表面上带电基的导入)
另一方面,本制造方法中,通过预先使带硅氧键的物质和偶联剂切实地进行反应,所得到的反应物72A相对于芯粒子71的导入量就变得容易控制。这可以认为是由于,来自偶联剂的水解性基为多官能的,所以容易提高与芯粒子71的表面反应的概率,这是重要原因之一,因此,通过使与要导入的硅氧烷类化合物72的量相应的量的反应物72A与芯粒子71的表面反应,由此能够精细地调整导入到芯粒子71上的硅氧烷系化合物72的量。
上面对在芯粒子71的表面上导入硅氧烷类化合物72的导入方法进行了说明。
(在芯粒子表面上带电基的导入)
下面将对在芯粒子71的表面上导入带电基73的导入方法予以说明。
作为向芯粒子71的表面上导入带电基73的导入方法,如前面所讲,可以列举出,[S3]借助来自偶联剂的结构,将带电基形成用化合物73A导入芯粒子71,[S4]之后,根据需要与离子对的相对离子进行离子交换的方法,或者相对于带电基形成用化合物73A,根据需要使离子对的相对离子进行离子交换,然后借助来自偶联剂的结构导入芯粒子71的方法。在以下的说明中,作为代表例对前者的方法予以说明。
[S3]
先合成用于形成带电基73的带电基形成用化合物73A。图12是通过使含有叔胺(三己基胺)的化合物与硅烷类偶联剂进行反应,来合成含有季铵阳离子和X-相对阴离子的离子对的带电基形成用化合物73A的例子。此外,作为X-相对阴离子,可以列举出例如、含有上述式(D-4)~(D-6)等结构的阴离子等。
其中,在使含有叔胺的化合物与硅烷类偶联剂进行反应时,通过使用充分量的硅烷类偶联剂,能够提高叔铵阳离子的收率。
作为此时使用硅烷类偶联剂,可以列举出例如、下式(H-1)~(H-5)等所表示的卤代硅烷偶联剂。
此外,作为使用的偶联剂的反应性官能团,可以列举出例如、氯基、溴基、碘基之类的卤素基。
此外,如前面所讲,偶联剂的水解性基和反应性官能团之间的结构成为带电基73的主骨架,所以在选择偶联剂的种类之际,要根据要制造的带电基73的主骨架的结构来适宜地选择偶联剂的结构。例如,以主骨架的总碳原子数在前述范围内的方式选择偶联剂的种类较好。
[S4]
接下来,在前述工序[S3]中得到的含有带电基形成用化合物73A的液体中添加芯粒子71。通过这样,如图12所示,该带电基形成用化合物73A中的来自偶联剂的水解性基和芯粒子71的表面的官能团发生反应。结果、就能够在芯粒子71的表面导入带电基形成用化合物73A。
之后,使导入了带电基形成用化合物73A的芯粒子71进行离子交换反应。离子交换反应是通过在含有芯粒子71的液体中添加作为交换对象的离子,从而与因离子的种类不同而产生的吸附性的差别相应地,离子对的相对离子被进行交换。结果、如图12所示,带电基形成用化合物73A的相对离子的Cl-被交换成X-,从而得到带电基73。
如以上那样,就能够在芯粒子71的表面导入带电基73。
在以上说明的芯粒子71的表面上导入带电基73的导入方法中,可以使工序[S4]在向前述芯粒子71的表面上导入硅氧烷类化合物72的导入方法中的工序[S2]之前、工序[S2]的同时或工序[S2]之后进行。
即、通过在工序[S2]之前进行工序[S4],能够实现图10(a)所示的电泳粒子70的制造方法(a)。此外,通过在工序[S2]之后进行工序[S4],能够实现图10(b)所示的电泳粒子70的制造方法(b)。此外,通过使工序[S4]和工序[S2]同时进行,能够实现图10(c)所示的电泳粒子70的制造方法(c)。
此外,制造方法(a)是先导入带电基73的方法,所以容易控制带电基73的导入量,因此具有容易制造带电量得到严格控制的电泳粒子70的优点。
此外,在各制造方法中根据需要还可以每一个工序都进行干燥处理和/或加热处理。
《电子设备》
以上说明的显示装置20都能够组装到各种电子设备中。作为具体的电子设备,可以列举出例如、电子纸、电子书、电视机、取景器型或监视直视型磁带录像机、汽车导航仪、寻呼机、电子记事本、便携型电子计算器、电子报纸、文字处理器、个人电脑、工作站、可视电话、POS终端、具有触摸面板的装置等。
在这些电子设备中,以电子纸为例进行具体说明。
图13是显示本发明的电子设备用于电子纸时的实施方式的立体图。
图13所示的电子纸600具有主体601和显示单元602,主体601由具有与纸同样的质感和柔软性的可重写片构成。在这种电子纸600中,显示单元602由前述的显示装置20构成。
接下来,对将本发明的电子设备用于显示器的情况的实施方案进行说明。
图14是显示将本发明的电子设备用于显示器的情况的实施方案的图。其中,图14中的(a)是截面图、(b)是平面图。
图14所示的显示器(显示装置)800具有主体部801和电子纸600,电子纸600设置成能够在主体部801上自由装卸。此外,该电子纸600具有前述结构、即与图13所示的结构同样。
主体部801,其侧部(图14(a)的右侧)形成电子纸600能够插入的插入口805,此外,内部设置有两组移送辊对802a、802b。当电子纸600经插入口805插入到主体部801内时,电子纸600就以被移送辊对802a、802b夹着的状态设置在主体部801中。
此外,在主体部801的显示面侧(图14(b)的纸面跟前侧)形成有矩形的孔部803,在该孔部803中嵌入了透明玻璃板804。通过这样,能够从主体部801的外部目视到设置在主体部801中的电子纸600。也就是说,该显示器800,通过基于透明玻璃板804看设置在主体部801中的电子纸600,而构成显示面。
此外,在电子纸600的插入方向的前端部(图14中是左侧)设置有端子部806,在主体部801的内部设置有插座807,在电子纸600设置在主体部801中的状态下插座807与端子部806连接。该插座807与控制器808和操作部809电连接。
在这种显示器800中,电子纸600以能够自由装卸地状态设置在主体部801中,所以能够以从主体部801取出的状态随身携带使用。通过这样,便利性提高。
上文中基于图示的实施方案对本发明的电泳粒子、电泳分散液、显示装置、显示片、和电子设备进行了说明,但本发明并不受此限定,各部分的构造可以替换成具有同样的功能的任意构造。此外,本发明也可以带有其它任意的结构物。此外,也可以将各实施方案适宜地进行组合。
实施例
接下来,对本发明的具体实施例进行说明。
1.电泳粒子的制造
以以下方式制造电泳粒子。再者,将各参考例、各实施例和各比较例中的制造条件分别示于表1。
(参考例1)
[1]先向圆底烧瓶中加入下述式(3)所示的硅油、以及含有相对于来自其中含有的硅油的反应性官能团(-C=C)为1当量以上的反应性官能团(-(Si)-H)的硅烷偶联剂、和甲苯,将它们混合,向其中加入铂催化剂。搅拌混合物,在加热状态下放置。接下来,冷却到室温,在减压下除去溶剂,将残存物干燥。如上那样得到下述式(4)所示的、改性硅油和硅烷偶联剂之间的反应物。
这里,对得到的反应物的重均分子量进行测定,结果为5000。
[式(3)中,n是50~500。此外,R是烷基(丁基)。]
[式(4)中,n是50~500。此外,R是烷基(丁基)。]
[2]接下来,将得到的反应物0.01g和平均粒径250nm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)2.0g在甲苯中混合,加热回流。然后、将甲苯蒸馏出去,就得到了电泳粒子。
(参考例2)
[1]首先,在圆底烧瓶中将下式(6)所示的改性硅油、相对于其中含有的来自硅油的反应性官能团(-COOH)含有1当量以上的反应性官能团(-NH2)的硅烷偶联剂、和甲苯混合在一起,向其中加入铂催化剂。将混合物搅拌,在加热的状态下放置。接下来,冷到室温,在减压下除去溶剂,将残留物干燥。以上那样就得到了下式(7)所示的、改性硅油和硅烷偶联剂的反应物。
这里,对所得到的反应物的重均分子量进行测定,结果为6000。
[式(6)中,n是50~100。此外,R是烷基(例如,丁基)。]
[式(7)中,n是50~100。此外,R是烷基(例如,丁基)。]
[2]接下来,将得到的反应物0.03g和平均粒径250nm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)2.0g混合在甲苯中,加热回流。然后、将甲苯蒸馏出去,就得到了电泳粒子。
(参考例3)
[1]先在圆底烧瓶中混合下述式(1)所示的改性硅油、三乙胺和二氯甲烷,进行搅拌。
[式(1)中,n是50~300。此外,R是烷基(丁基)。]
[2]接下来,向得到的混合物中滴加4-戊烯酰氯(连接链),然后搅拌。
[3]将二氯甲烷蒸馏出去,然后加入己烷。然后将析出来的固体过滤除去,使溶剂从液体中挥发除去,由此得到改性硅油和4-戊烯酰氯之间的反应物。
[4]接下来,在圆底烧瓶中将得到的反应物、含有相对于来自其中含有的硅油的反应性官能团为1当量以上的反应性官能团的硅烷偶联剂和甲苯混合在一起,向其中加入铂催化剂。搅拌混合物,在加热状态下放置。接下来,冷却到室温,减压下除去溶剂,将残存物干燥。如上那样得到下述式(2)所示的、改性硅油中导入了连接链的化合物与硅烷偶联剂之间的反应物。
这里,对得到的反应物的重均分子量进行测定,结果为3500。
[式(2)中,n是50~300。此外,R是烷基(丁基)。]
[5]接下来,将得到的反应物0.05g、平均粒径250nm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)2.0g在甲苯中混合,加热回流。然后将甲苯蒸馏出去,就得到了电泳粒子。
(参考例4)
先在圆底烧瓶中将下述式(5)所示的改性硅油0.08g、平均粒径250nm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)2.0g混合在甲苯中,加热回流。之后,将甲苯蒸馏出去,就得到了电泳粒子。
此外,对使用的改性硅油的重均分子量进行测定,结果为3000。
[式(5)中,n是50~100。此外,R是烷基(丁基)。]
(参考例5~8)
除了使芯粒子的表面上的结合有硅氧烷类化合物的区域的占有率变为表1所示的值以外,与参考例1同样地得到了电泳粒子。
(实施例1)
除了在实施了氧化铝被膜被覆处理的氧化钛粒子的表面上不仅导入硅氧烷类化合物还导入带电基以外,与前述参考例1同样地得到电泳粒子。
具体地,如以下那样在氧化钛粒子的表面导入硅氧烷类化合物和带电基。
[1]首先,使三己基胺和上述式(H-1)所表示的氯化硅烷偶联剂在甲苯中反应,从而合成含有季铵阳离子和Cl-相对阴离子的离子对的带电基形成用化合物。
[2]接下来,将带电基形成用化合物0.005g和平均粒径250μm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)2.0g在甲苯中混合,加热回流。通过这样,在氧化钛粒子导入带电基形成用化合物。
[3]接下来,向含有导入了带电基形成用化合物的氧化钛粒子的甲苯溶液中添加过剩量的前述式(D-5)所表示的四[3,5-双(三氟甲基)苯基]硼阴离子,进行离子交换。如以上那样,就在氧化钛粒子导入了带电基。得到的带电基的分子量是1231。
[4]接下来,与参考例1同样地,在氧化钛粒子导入硅氧烷类化合物,从而得到电泳粒子。此外,带电基的占有率比硅氧烷类化合物的占有率小。以上的制造条件如表2所示。
(实施例2)
除了如以下那样导入带电基以外,与实施例1同样地得到电泳粒子。
[1]首先,使三己基胺和上述式(H-2)所表示的溴化硅烷偶联剂在甲苯中反应,从而合成含有季铵阳离子和Br-相对阴离子的离子对的带电基形成用化合物。
[2]接下来,将带电基形成用化合物0.005g和平均粒径250μm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)2.0g在甲苯中混合,加热回流。通过这样,在氧化钛粒子上导入带电基形成用化合物。
[3]接下来,在含有导入了带电基形成用化合物的氧化钛粒子的甲苯溶液中添加过剩量前述式(D-6)所表示的[(F5C6)3B(μ-C3N2H3)B(C6F5)3]阴离子,进行离子交换。如以上那样在氧化钛粒子上导入带电基。得到的带电基的分子量是1672。此外,带电基的占有率比硅氧烷类化合物的占有率小。以上的制造条件如表2所示。
(实施例3)
除了变成如以下那样导入带电基以外,与实施例1同样地得到电泳粒子。
[1]首先,使上述式(F-5)所表示的化合物发丝离解反应,从而得到含有离子对的带电基形成用化合物。离子对中的固定离子是SO3-。
[2]接下来,使带电基形成用化合物0.005g和平均粒径250μm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)2.0g在甲苯中混合,加热回流。通过这样,在氧化钛粒子上导入了带电基形成用化合物。
[3]接下来,在含有导入了带电基形成用化合物的氧化钛粒子的甲苯溶液中添加过剩量含有前述式(C-2)所表示的结构的N-乙基咪唑阳离子,进行离子交换。如以上那样,就在氧化钛粒子上导入带电基。得到的带电基的分子量是298。此外,带电基的占有率比硅氧烷类化合物的占有率小。以上的制造条件如表2所示。
(实施例4)
除了变成如以下那样导入带电基以外,与实施例1同样地得到电泳粒子。
[1]首先,准备上述式(E-3)所表示的化合物(带电基形成用化合物)。
[2]接下来,将带电基形成用化合物0.005g和平均粒径250μm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)2.0g在甲苯中混合,加热回流。通过这样,就在氧化钛粒子中导入了带电基形成用化合物。
[3]接下来,在含有导入了带电基形成用化合物的氧化钛粒子的甲苯溶液中添加过剩量含有前述式(C-2)所表示的结构的N-乙基咪唑阳离子,进行离子交换。如以上那样,就在氧化钛粒子上导入带电基。得到的带电基的分子量是334。此外,带电基的占有率比硅氧烷类化合物的占有率小。以上的制造条件如表2所示。
(实施例5~8)
除了对实施了氧化铝被膜被覆处理的氧化钛粒子的表面上不仅导入硅氧烷类化合物还导入带电基以外,与前述参考例3同样地得到电泳粒子。
此外,带电基的导入方法,实施例5是与实施例1同样的方法,实施例6是与实施例2同样的方法,实施例7是与实施例3同样的方法,实施例8是与实施例4同样的方法。此外,各实施例中得到的电泳粒子中的带电基的占有率都比硅氧烷类化合物的占有率小。以上的制造条件如表2所示。
(实施例9~12)
除了在制造电泳粒子时使硅氧烷类化合物的量和带电基的量分别如表3所示那样变化以外,与实施例1同样地得到电泳粒子。
此外,实施例9、10中得到的电泳粒子中带电基的占有率比硅氧烷系化合物的占有率小。此外,实施例11、12中得到的电泳粒子中的带电基的占有率比硅氧烷类化合物的占有率大。以上的制造条件如表3所示。
(比较例1)
先在圆底烧瓶中将环氧改性硅烷偶联剂(γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)0.3g和平均粒径250nm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)3.0g混合在甲苯中,一边加热进行分散处理,一边进行反应。反应结束后,放置冷却,将烧瓶的内容物冷却,之后,将甲苯蒸馏出去,就得到了电泳粒子。以上的制造条件如表1所示。
(比较例2)
除了作为硅烷偶联剂使用巯基改性硅烷偶联剂以外,与比较例1同样地得到了电泳粒子。以上的制造条件如表1所示。
(比较例3)
将平均粒径250nm的氧化钛粒子(石原产业制、“CR-97”)原样直接作为电泳粒子使用。
(比较例4)
在氧化钛粒子的表面上涂布过剩量的上述式(5)所示的硅油,而形成硅油的被膜,除此以外,与参考例4同样地得到电泳粒子。
以上的制造条件如表1所示。
(比较例5)
除了在氧化钛粒子的表面上不导入硅氧烷类化合物,而仅导入带电基以外,与前述实施例1同样地得到电泳粒子。
以上的制造条件如表3所示。
2.电泳粒子的评价
先将各参考例、各实施例和各比较例中得到的电泳粒子以10质量%的比例分散在溶解了蒽醌蓝(染料)的二甲基硅油中,配制出电泳分散液。再者,使用的二甲基硅油的介电常数约是2.72。
接下来,使用该电泳分散液,制造出图1所示的电泳显示装置。各部分的形态如下。
·基部1和基部2
尺寸:长50mm×宽50mm×厚100μm
构成材料:聚乙烯
·第1电极3和第2电极4(再者,第2电极没被分割。)
尺寸:长40mm×宽40mm×厚4μm
构成材料:ITO
·隔件
尺寸:宽5mm×高50μm
构成材料:环氧树脂
再者,在使用比较例2的电泳粒子而得到电泳分散液中进而添加分散剂。使分散剂的浓度相对于硅油为0.4质量%。再者,作为分散剂,使用高分子类分散剂(日本ルーブリゾール社制、ソルスパース18000)。
2.1分散性(反射率)的评价
对得到的各电泳显示装置分别以能够使电泳粒子向第1电极侧聚集的方式施加规定的电压。
结果、显示面显示白色。该白色显示来自于氧化钛,通过使电泳粒子尽量不凝聚、尽可量地均匀分散开,显示出反射率高的良好的白色。
这里,通过测定白色显示时的反射率,来相对性地评价电泳粒子的分散性。再者,该评价是基于以下评价基准进行的。
<分散性的评价基准>
○:分散性良好(反射率高)
△:分散性还算好(反射率还算高)
×:分散性不好(反射率低)
2.2带电特性(移动度)的评价
对各参考例、各实施例和各比较例中得到的各电泳显示装置以使电泳粒子向各第1电极侧聚集的方式施加规定的电压。
结果、显示面显示白色。
接下来,这次以使电泳粒子向第2电极侧聚集的方式施加规定的电压。通过这样,聚集到第1电极侧的电泳粒子向第2电极侧移动。此时,通过测定移动规定的距离所用的时间来测定电泳粒子的移动度。因此,通过测定移动度,相对性地评价了电泳粒子的带电特性。再者,该评价依照以下的评价基准进行。
<带电特性的评价基准>
○:带电量大(移动度大)
△:带电量还算大(移动度还算大)
×:带电量小(移动度小)
2.3电阻率的评价
在得到的各电泳显示装置的第1电极和第2电极之间施加电压,测定电极间的体积电阻率。
2.4移动度的参差变动的评价
针对各参考例、各实施例和各比较例中得到的电泳粒子,通过与前述2.2同样的方法使电泳粒子泳动。
并且,测定泳动了的多个电泳粒子之间的移动度的参差变动,依照以下的评价基准进行评价。此外,评价基准中的移动度的参差变动的值是相对值。
<移动度的参差变动的评价基准>
◎:移动度的参差变动为7以下。
○:移动度的参差变动为大于7且为11以下。
△:移动度的参差变动为大于11且为14以下。
×:移动度的参差变动为大于14
将以上的评价结果记于表1~3。
表1
表2
表3
从表1~3可以清楚地知道,使用各参考例得到的电泳粒子而制造出的电泳显示装置,都实现了兼有分散性和带电特性。这里可以认为,各参考例中得到的电泳粒子的带电性归功于由芯粒子的表面中的没有被硅氧烷类化合物覆盖而露出来的部分的带电性。
此外,各实施例中得到的电泳粒子能够与各参考例中得到的电泳粒子发挥同等的分散性。
此外,各实施例中得到的电泳粒子,与各参考例、各比较例中得到的电泳粒子相比,多个电泳粒子之间的移动度的参差变动相对较小。基于此可以知道,各实施例中得到的电泳粒子都能够将电泳粒子的带电特性控制在目标特性。
另一方面,使用比较例4得到的电泳粒子制造出的电泳显示装置,带电量基本为零。基于此可以推断,比较例4得到的电泳粒子,芯粒子的表面的基本整个面都被偶联剂覆盖,来自芯粒子的带电特性被埋没了。
此外,使用比较例3得到的电泳粒子制造出的电泳显示装置,得到了电泳粒子分散性稍低的结果。此外,与使用各实施例得到的电泳粒子制造出的电泳显示装置相比较,电极间的体积电阻率小4位数以上,产生较大的漏电流。这可以认为是由于添加到电泳分散液中的分散剂的影响。
此外,比较例1、2得到的电泳粒子得到了带电量小、此外移动度的参差变动大的结果。
此外,比较例5中得到的电泳粒子,经管带电特性优异,但与各参考例和各实施例中得到的电泳粒子相比,分散性差。
此外,代替氧化钛粒子而使用基本相同粒径的碳黑粒子、与前述各参考例、各实施例和各比较例同样地制造电泳粒子,并且进行与前述的各评价同样的评价。结果,即使是在改变芯粒子的种类的情况,评价结果也发现了同样的倾向。即可以知道,即使是使用碳黑粒子的情况,也能够在兼有电泳粒子的分散性和带电特性的同时,将带电特性控制成目标特性。此外,作为碳黑粒子,使用在由碳黑构成的粒子的表面覆盖二氧化硅被膜的碳黑粒子。
附图标记说明
1:基部,2:基部,3:第1电极,4:第2电极,5:封闭部,7:分散介质,11:基板,12:基板,20:显示装置,21:显示片,22:电路基板,40:微包囊,401:包囊主体,41:粘合剂,70:电泳粒子,71:芯粒子,72:硅氧烷类化合物,72A:反应物,721:来自偶联剂的结构,722:来自硅油的结构,73:带电基,73A:带电基形成用化合物,74:主骨架,75:离子对,91:壁部,92:壁部,100:分散液,101:空间,111:显示面,400:显示层,600:电子纸,601:主体,602:显示单元,800:显示器,801:主体部,802a、802b:移送辊对,803:孔部,804:透明玻璃板,805:插入口,806:端子部,807:插座,808:控制部,809:操作部。

Claims (17)

1.一种电泳粒子,其特征在于,具有母粒、与所述母粒的表面结合的硅氧烷类化合物、以及带电基,
所述硅氧烷类化合物具有由多个硅氧键串联连接而成的连接结构,
所述带电基是与所述母粒的表面结合的有机基团,其含有主骨架,并具有正或负的电荷。
2.如权利要求1所述的电泳粒子,所述带电基的含量以相对于所述母粒和所述带电基的合计质量的比率计,为0.1质量%以上40质量%以下。
3.如权利要求1或2所述的电泳粒子,所述母粒的表面上的结合有所述硅氧烷类化合物的区域的占有率是0.1%以上10%以下。
4.如权利要求1~3的任一项所述的电泳粒子,所述母粒的表面上的结合有所述带电基的区域的占有率比所述母粒的表面上的结合有所述硅氧烷类化合物的区域的占有率小。
5.如权利要求1~4的任一项所述的电泳粒子,所述硅氧烷类化合物具有直链状分子结构,所述直链状分子结构由含有所述连接结构的主链和与所述主链结合的侧链构成。
6.如权利要求1~5的任一项所述的电泳粒子,所述硅氧烷类化合物具有与所述母粒的表面结合的来自偶联剂的结构,
所述连接结构介由所述来自偶联剂的结构与所述母粒的表面连接。
7.如权利要求1~6的任一项所述的电泳粒子,所述硅氧烷类化合物具有与所述母粒的表面结合的烃结构,
所述连接结构介由所述烃结构与所述母粒的表面连接。
8.如权利要求1~7的任一项所述的电泳粒子,所述硅氧烷类化合物的重均分子量是1000以上100000以下。
9.如权利要求1~8的任一项所述的电泳粒子,所述带电基的分子量比所述硅氧烷类化合物的分子量小。
10.如权利要求1~9的任一项所述的电泳粒子,所述带电基含有与所述主骨架结合的离子对。
11.如权利要求10所述的电泳粒子,所述离子对含有铵系阳离子、羧酸系阴离子、磷酸系阴离子、磺酸系阴离子和硼系阴离子中的至少1种。
12.如权利要求1~11的任一项所述的电泳粒子,所述带电基还具有来自偶联剂的结构,所述带电基介由所述来自偶联剂的结构与所述母粒的表面连接。
13.一种电泳分散液,其特征在于,具有:
权利要求1~12的任一项所述的电泳粒子、以及
使所述电泳粒子分散在其中的分散介质。
14.如权利要求13所述的电泳分散液,所述分散介质的相对介电常数是1.5以上3以下。
15.一种显示片,其特征在于,具有:
设置有第1电极的第1基板,
与所述第1基板对向配置的、设置有第2电极的第2基板,以及
设置在所述第1基板和所述第2基板之间的、含有权利要求13或14所述的电泳分散液的显示层。
16.一种显示装置,其特征在于,具有权利要求15所述的显示片。
17.一种电子设备,其特征在于,具有权利要求16所述的显示装置。
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