JP2004279649A - Electrophoretic display - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoresis display device wherein driving of electrophoretic particles is stabilized and stable image state can be maintained directly after voltage is applied. <P>SOLUTION: The electrophoresis display device has a pair of substrates, an electrode, and a dispersion liquid containing electrophoretic particles and a dispersion medium in which the electrophoretic particles are dispersed. The electrophoretic particles consist of particles whose surfaces are coated with a kind of high molecular polymer selected from a structure unit represented by general formula (1) and the dispersion medium contains a rosin ester or a rosin derivative. In the general formula (1), R<SB>1</SB>denotes -C<SB>W</SB>H<SB>2W+1</SB>(w is 0 or 1) and R<SB>2</SB>denotes -C<SB>x</SB>H<SB>2x+1</SB>or -C<SB>y</SB>H<SB>2y</SB>N(C<SB>z</SB>H<SB>2z+1</SB>)<SB>2</SB>, wherein x denotes an integer of 0 to 30, y denotes an integer of 1 to 30, z denotes an integer of 0 to 30, and x, y and z are independent variables. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【００１１】
（式中、Ｒ_１は−Ｃ_ｗ Ｈ_２ｗ＋１を示す。ｗは０または１を示す。Ｒ_２は−Ｃ_ｘ Ｈ_２ｘ＋１または−Ｃ_ｙ Ｈ_２ｙＮ（Ｃ_ｚ Ｈ_２ｚ＋１）_２ を示す。ｘは０〜３０の整数、ｙは１〜３０の整数、ｚは０〜３０の整数であり、かつｘ、ｙ、ｚは独立の変数である。）上記の高分子重合体の重量平均分子量は１０００〜２００００００が好ましい。また、高分子共重合体の重量平均分子量は１０００〜２００００００が好ましい。
【００１２】
また、本発明は、上記の電気泳動表示装置に使用される電気泳動表示用分散液である。
【００１３】
前記一般式（１）で表される構造単位から選らばれる一種からなる高分子重合体は、Ｒ_１、Ｒ_２の組み合せ（Ｒ_１、Ｒ_２）が、次の群から選ばれる構造単位からなる高分子重合体であることが好ましい。
群：（−Ｈ、−ＣＨ_３ ）、（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_４ Ｈ_９ ）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）、（−ＣＨ_３ 、ＣＨ_１８Ｈ_３７）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_２ Ｈ_４ Ｎ（ＣＨ_３ ）_２ ）
前記一般式（１）で表される構造単位から選ばれる一種からなる高分子重合体は、Ｒ_１、Ｒ_２の組み合せ（Ｒ_１、Ｒ_２）が、（−ＣＨ_３、−Ｃ_１２Ｈ_２５）または、（−ＣＨ_３、ＣＨ_１８Ｈ_３７）である高分子重合体であることが好ましい。
【００１４】
前記一般式（１）で表される構造単位から選らばれる二種以上からなる高分子共重合体は、Ｒ_１、Ｒ_２の組み合わせ（Ｒ_１、Ｒ_２）が、（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）ならびに（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）である高分子共重合体、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_２ Ｈ_４ Ｎ（ＣＨ_３ ）_２ ）ならびに（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）である高分子共重合体、（−ＣＨ_３、−ＣＨ_３）ならびに（−ＣＨ_３、ＣＨ_１８Ｈ_３７）である高分子共重合体、または（−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_４Ｎ（ＣＨ_３）_２）ならびに（−ＣＨ_３、ＣＨ_１８Ｈ_３７）である高分子共重合体であることが好ましい。
【００１５】
また、前記一般式（１）で表される構造単位から選らばれるＲ_１、Ｒ_２の組み合わせ（Ｒ_１、Ｒ_２）が、（−Ｈ、−ＣＨ_３ ）、（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_４ Ｈ_９ ）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_２ Ｈ_４ Ｎ（ＣＨ_３ ）_２ ）から少なくとも一つ以上選ばれる高分子重合体または高分子共重合体であり、かつ該分散媒にスチレンブタジエン共重合体を含有することが好ましい。
【００１６】
また、前記一般式（１）で表される構造単位から選らばれるＲ_１、Ｒ_２の組み合わせ（Ｒ_１、Ｒ_２）が、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）または／ならびに（−ＣＨ_３ 、ＣＨ_１８Ｈ_３７）である高分子重合体または高分子共重合体であり、かつ該分散媒に金属石鹸を含有することが好ましい。
【００１７】
前記高分子重合体または高分子共重合体が粒子表面を被覆する厚みが、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。
前記高分子重合体または高分子共重合体が粒子表面を被覆する厚みが、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。
前記高分子重合体または高分子共重合体によって粒子表面を被覆される粒子が、複数の顔料粒子または／ならびに染料と高分子重合体からなる複合粒子であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、上記の電気泳動表示装置に使用される帯電泳動粒子と該帯電泳動粒子を分散させる分散媒を含有する分散液であり、該帯電泳動粒子が粒子の表面を上記一般式（１）で表される構造単位から選らばれる一種からなる高分子重合体または上記一般式（１）で表される構造単位から選らばれる二種以上からなる高分子共重合体で被覆した粒子からなり、かつ該分散媒にロジンエステルまたはロジン誘導体を含有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１〜４を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、これらの図は、本発明に係る電気泳動表示装置の構成ならびに帯電泳動粒子の構成を示す図ではあるが、便宜上、一例を模式的に示すものである。
図１は本発明に係る電気泳動表示装置の構成の一例を示す概略図、図２は本発明に係る電気泳動表示装置の構成の他の例を示す概略図である。
【００２０】
本発明は、帯電泳動粒子１が水平移動する電気泳動表示装置（図１参照）にも、また帯電泳動粒子１が垂直移動する電気泳動表示装置（図２参照）にも適用できる。ここで、水平移動型とは、図１に示すように、第１電極４ａ及び第２電極４ｂの両方をいずれか一方の基板３ａ又は３ｂに沿うように配置し、帯電泳動粒子１が基板３ａ，３ｂに沿って移動するように構成したものを意味する。これに対して、垂直移動型とは、図２に示すように、分散媒２を挟み込むように第１電極４ａ及び第２電極４ｂを別々の基板側に配置し、帯電泳動粒子１が基板３ａ，３ｂに対して垂直方向（法線方向）に移動するように構成したものを意味する。
なお、図１ならびに図２に例示した帯電泳動粒子は、正極性に帯電しているものとする。
【００２１】
以下、図１の水平移動型の電気泳動表示装置を例として説明する。
本発明に係る電気泳動表示装置は、図１に示すように、複数の帯電泳動粒子１と、これらの帯電泳動粒子１が分散された分散媒２とを備え、電圧を印加して前記帯電泳動粒子１を移動させることに基き、画像を表示するよう構成されている。
【００２２】
本発明の電気泳動表示装置は、粒子の表面が被覆された帯電泳動粒子１と、該帯電泳動粒子１が分散された分散媒２、ならびに該分散媒２に含有されるロジンエステルまたはロジン誘導体を含む電気泳動表示用分散液１０を使用する。
【００２３】
本発明における帯電泳動粒子１は、粒子の表面が、下記一般式（１）で表される構造単位から選らばれる一種からなる高分子重合体または下記一般式（１）で表される構造単位から選らばれる二種以上からなる高分子共重合体（以降、前記高分子重合体または高分子共重合体を「一般式（１）で表される高分子重合体」と略記する）が被覆されている。詳しくは、本発明における帯電泳動粒子１は、前記高分子重合体または高分子共重合体によって粒子表面を被覆される粒子（以下、未被覆の粒子と称す）と、その未被覆の粒子の表面が前記前記高分子重合体または高分子共重合体によって被覆された構成を有する。
【００２４】
【化３】

【００２５】
一般式（１）において、Ｒ_１は−Ｃ_ｗ Ｈ_２ｗ＋１を示す。ｗは０または１を示す。
Ｒ_１の具体例としては、水素原子またはメチル基を示す。
【００２６】
Ｒ_２は−Ｃ_ｘ Ｈ_２ｘ＋１または−Ｃ_ｙ Ｈ_２ｙＮ（Ｃ_ｚ Ｈ_２ｚ＋１）_２ を示す。ｘは０〜３０の整数、ｙは１〜３０の整数、ｚは０〜３０の整数であり、かつｘ、ｙ、ｚは独立の変数である。
【００２７】
前記一般式（１）で表される高分子重合体で帯電泳動粒子の表面を被覆することにより、下記▲１▼および▲２▼の効果が得られる。
▲１▼未被覆の粒子表面に存在する粒子を構成する主成分材料、ならびに着色剤としての顔料または／ならびに染料が、粒子の駆動に及ぼす不具合（例えば、壁への付着、駆動の経時変化等）を低減する効果
▲２▼帯電泳動粒子への帯電付与、帯電安定化、分散媒への良分散性、あるいは壁への付着抑制等の機能を付与する効果
【００２８】
本発明においては、前記▲１▼および▲２▼の効果の結果、帯電泳動粒子の駆動が安定化し、電気泳動表示装置では、電圧印加直後から安定な画像状態を維持することができる。
【００２９】
また、前記した効果▲２▼における帯電泳動粒子の機能付与は、前記一般式（１）の構造によって選択することができる。帯電泳動粒子を前記一般式で表される高分子重合体で被覆しない場合には、前記▲１▼および▲２▼の効果が得られない場合がある。
【００３０】
本発明の前記一般式（１）で表される高分子重合体においては、単独の高分子重合体あるいは２種類以上の高分子共重合体であってもよい。さらには、２種類以上の高分子重合体の混合物であってもよい。
【００３１】
本発明の前記一般式（１）で表される高分子重合体においては、前記した▲１▼および▲２▼の効果が高い点で、Ｒ_１、Ｒ_２の組み合せ（Ｒ_１、Ｒ_２）が次の群から少なくとも一つ以上選ばれる高分子重合体が好ましい。
群：（−Ｈ、−ＣＨ_３ ）、（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_４ Ｈ_９ ）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）、（−ＣＨ_３ 、ＣＨ_１８Ｈ_３７）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_２ Ｈ_４ Ｎ（ＣＨ_３ ）_２ ）
それらの中でも、Ｒ_１、Ｒ_２の組み合わせ（Ｒ_１、Ｒ_２）が、（−ＣＨ_３、−Ｃ_１２Ｈ_２５）、または（−ＣＨ_３、ＣＨ_１８Ｈ_３７）である高分子重合体、構造単位Ａが（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）ならびに構造単位Ｂが（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）である高分子共重合体、構造単位Ａが（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_２ Ｈ_４ Ｎ（ＣＨ_３ ）_２ ）ならびに構造単位Ｂが（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）である高分子共重合体、構造単位Ａが（−ＣＨ_３、−ＣＨ_３）ならびに構造単位Ｂが（−ＣＨ_３、−ＣＨ_１８Ｈ_３７）である高分子共重合体、または構造単位Ａが（−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_４Ｎ（ＣＨ_３）_２）ならびに構造単位Ｂが（−ＣＨ_３、−Ｃ_１８Ｈ_３７）である高分子共重合体が、さらに好ましい。高分子共重合体の構造単位ＡとＢの割合は、重量比で構造単位Ａ：Ｂ＝２〜５０：９８〜５０が好ましい。
【００３２】
本発明においては、前記一般式（１）で表される高分子重合体が未被覆の粒子表面を被覆する厚みは、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、さらに３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。被覆する厚みが１ｎｍ未満の場合は、下地である未被覆の粒子表面の影響がでる場合がある。被覆する厚みが２００ｎｍを超える場合は、選択する高分子重合体の構造によっては被覆した帯電泳動粒子の極性が増加して分散媒中で凝集したり、あるいは帯電泳動粒子自体の色味が低下するので好ましくない。
【００３３】
本発明の前記一般式（１）で表される高分子重合体は、未被覆の粒子の表面に応じて公知の被覆方法を選択し、粒子の最表面を被覆することができる。具体的には、未被覆の粒子を種粒子として前記一般式（１）で表される高分子重合体のモノマーをシード重合させる方法、粒子表面に前記一般式（１）で表される高分子重合体をグラフト重合させる方法、カップリング剤によるカップリング基を介して粒子表面を高分子重合体で被覆する方法、あるいは高分子重合体を溶媒に溶解させた溶液で粒子表面を被覆し溶媒を除去する方法等が挙げられる。
【００３４】
本発明の帯電泳動粒子１を構成する未被覆の粒子としては、無機顔料からなる粒子を使用することができる。具体的には、鉛白、亜鉛華、リトポン、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、カオリン、雲母、硫酸バリウム、グロスホワイト、アルミナホワイト、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、カドミウムイエロー、カドミウムリポトンイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、チタンバリウムイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムリポトンオレンジ、モリブデートオレンジ、ベンガラ、鉛丹、銀朱、カドミウムレッド、カドミウムリポトンレッド、アンバー、褐色酸化鉄、亜鉛鉄クロムブラウン、クロムグリーン、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、チタンコバルトグリーン、紺青、コバルトブルー、群青、セルリアンブルー、コバルトアルミニウムクロムブルー、コバルトバイオレット、ミネラルバイオレット、カーボンブラック、鉄黒、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、銅クロムブラック、銅クロムマンガンブラック、黒色低次酸化チタン、チタンブラック、アルミニウム粉、銅粉、鉛粉、鈴粉、亜鉛粉等が挙げられる。必要に応じて、これら無機顔料粒子を単独、あるいは２種類以上用いることができる。
【００３５】
また、未被覆の粒子としては、有機顔料からなる粒子を使用することができる。具体的には、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、縮合アゾイエロー、アントラピリミジンイエロー、イソインドリンイエロー、銅アゾメチンイエロー、キノフタロインイエロー、ベンズイミダゾロンイエロー、ニッケルジオキシムイエロー、モノアゾイエローレーキ、ジニトロアニリンオレンジ、ピラゾロンオレンジ、ペリノンオレンジ、ナフトールレッド、トルイジンレッド、パーマネントカーミン、ブリリアントファストスカーレット、ピラゾロンレッド、ローダミン６Ｇレーキ、パーマネントレッド、リソールレッド、ボンレーキレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、ボルドー１０Ｂ、ナフトールレッド、キナクリドンマゼンタ、縮合アゾレッド、ナフトールカーミン、ペリレンスカーレッド、縮合アゾスカーレッド、ベンズイミダゾロンカーミン、アントラキノニルレッド、ペリレンレッド、ペリレンマルーン、キナクリドンマルーン、キナクリドンスカーレッド、キナクリドンレッド、ジケトピロロピロールレッド、ベンズイミダゾロンブラウン、フタロシアニングリーン、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、アルカリブルートーナー、インダントロンブルー、ローダミンＢレーキ、メチルバイオレットレーキ、ジオキサジンバイオレット、ナフトールバイオレット等が挙げられる。必要に応じて、これら有機顔料粒子を単独、あるいは２種類以上用いることができる。
【００３６】
前記した無機顔料ならびに有機顔料は、粉砕・造粒等の公知の方法で粒子化できる。
さらに未被覆の粒子としては、複数の顔料粒子または／ならびに染料と高分子重合体からなる複合粒子を使用することができる。
【００３７】
複合粒子に使用する高分子重合体としては、分散媒に対して不溶であれば特に限定はされないが、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ジビニルベンゼン樹脂、ポリ尿素、ナイロン、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、フェノール樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、ポリメタクリル酸エステル等の高分子重合体が挙げられる。
【００３８】
複合粒子に使用する顔料粒子としては、前記した無機顔料粒子ならびに有機顔料粒子を挙げることができる。必要に応じて、これら顔料粒子を単独、あるいは２種類以上用いることができる。複合粒子の着色度合いを調節するために、複合粒子には、顔料粒子を複数個含有してもよい。複合粒子に使用する顔料粒子の大きさとしては、帯電泳動粒子の平均粒径から考慮して０．００５μｍ以上１μｍ以下にすることが好ましい。
【００３９】
また、複合粒子に使用する染料としては、高分子重合体を染色することができ、かつ分散媒中に溶出しないものであれば特に限定はされないが、例えばアゾ系染料、アントラキノン系染料、アジン系染料、フタロシアニン系染料、トリフェニルメタン系染料が挙げられるが、具体的にはＶａｌｉｆａｓｔ Ｒｅｄ、Ｖａｌｉｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ、Ｏｐｌａｓ Ｒｅｄ、Ｏｉｌ Ｓｃａｒｌｅｔ、Ｖａｌｉｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ ３８１０、Ｏｒｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｂｌａｃｋ〔オリエント化学工業（株）製〕、Ｏｉｌ Ｂｌｕｅ Ｖ、Ｏｉｌ Ｇｒｅｅｎ、Ｂｒｉｇｈｔ、Ｇｒｅｅｎ、Ｓｕｄａｎ ＩＶ、Ｓｕｄａｎ ＩＩＩ〔大和化工社製〕、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＦＧ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＦ４Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ、Ｗｈｉｔｅｆｌｏｕｒ Ｂ、Ｓｕｍｉｋａｒｏｎ Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｂｌｕｅ、Ｓｕｍｉｋａｒｏｎ Ｖｉｏｌｅｔ〔住友化学工業社製〕、Ｍａｃｒｏｌｅｘ Ｒｅｄ ＧＳ〔バイエル・ジャパン社製〕、Ｍｉｃｒｏｌｉｓ Ｂｌｕｅ、Ｍｉｃｒｏｌｉｓ Ｇｒｅｅｎ〔日本チバガイギー社製〕、Ｋａｙａｃｒｙｌ Ｂｌａｃｋ、Ｋａｙａｌｏｎ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｂｌｕｅ、Ｋａｙａｒｏｎ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｒｅｄ〔日本化薬社製〕が挙げられる。
【００４０】
複数の顔料粒子または／ならびに染料と高分子重合体からなる複合粒子を作製する方法としては、高分子重合体の重合過程（モノマー仕込み時を含む）で顔料粒子や染料を添加して乳化重合、分散重合、懸濁重合、あるいはシード重合を行う方法、高分子重合体の粒子自体を染料で染色する方法、顔料粒子を高分子重合体と溶融混練し粉砕する方法、高分子重合体を溶媒に溶解させた溶液に顔料粒子あるいは染料を添加し、その後溶媒を除去、溶液の温度を下げる、あるいは貧溶媒を使用した再沈殿を行って複合粒子を析出・造粒する方法等、公知の方法で行うことができる。また、複合粒子を構成する高分子重合体あるいは染料は、分散媒に対する不溶化を目的として架橋処理や固定化処理を施して使用することもできる。さらに、複合粒子の着色度合いに応じて、顔料粒子と染料を混合して使用することができる。
【００４１】
また、本発明に用いる未被覆の粒子としては、本発明の範囲内では市販の粒子を用いることができる。例えば、ミクロパール（積水化学工業（株）製）、ナトコスペーサー粒子（ナトコ（株）製）、エポカラー粒子（日本触媒化学工業（株）製）、ケミスノー（総研化学（株）製）、トスパール（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）、テクポリマー（積水化成品工業）等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４２】
さらに、本発明の帯電泳動粒子１の平均粒径は、０．１μｍ以上７μｍ以下の範囲にすることができ、好ましくは０．１μｍ以上３μｍ以下の範囲にすることができる。０．１μｍ未満であると、ハンドリングが低下し、７μｍを超えると表示の解像度が低下する。本発明の帯電泳動粒子１においては、必要に応じて乾式分級、湿式分級等の公知の方法で、平均粒径を本発明の範囲内に制御することができる。
【００４３】
本発明の分散媒２には、本発明の帯電泳動粒子の帯電を安定化させるために、ロジンエステルまたはロジン誘導体を含有する。使用するロジンエステルまたはロジン誘導体としては分散媒に可溶であるならば特に限定されないが、たとえばガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、ロジン変性マレイン酸、ロジン変性ペンタエリスリトール、ロジングリセリンエステル、部分水素添加ロジンメチルエステル、部分水素添加ロジングリセリンエステル、部分水素添加ロジントリエチレングリコールエステル、完全水素添加ロジンペンタエリスリトールエステル、マレイン酸変性ロジンエステル、フマル酸変性ロジンエステル、アクリル酸変性ロジンエステル、マレイン酸変性ロジンペンタエリスリトールエステル、フマル酸変性ロジンペンタエリスリトールエステル、アクリル酸変性ロジングリセリンエステル、マレイン酸変性ロジングリセリンエステル、フマル酸変性ロジングリセリンエステル、アクリル酸変性ロジングリセリンエステル等が挙げられる。具体的には、例えばネオトール（ハリマ化成）、ペンセル、エステルガム、スーパーエステル（いずれも荒川化学工業）が挙げられる。分散媒中にロジンエステルまたはロジン誘導体が含有されない場合には、帯電泳動粒子の帯電が安定せず、帯電極性が逆転したり、粒子が電気泳動しなくなる場合がある。ロジンエステルまたはロジン誘導体は、分散媒１００重量部に対して、０．０１重量部以上５重量部以下、好ましくは０．０５重量部以上３重量部以下の範囲で含有することができる。
【００４４】
本発明の分散媒２には、帯電泳動粒子に帯電を付与する、あるいは帯電を補助するために、帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤は分散媒に可溶であるならば特に限定されないが、たとえばナフテン酸コバルト、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸銅、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸亜鉛のナフテン酸系金属石鹸、オクタン酸コバルト、オクタン酸ジルコニウム、オクタン酸鉄、オクタン酸鉛、オクタン酸ニッケル、オクタン酸マンガン、オクタン酸亜鉛のオクタン酸系金属石鹸、ステアリン酸系金属石鹸等の金属石鹸、ポリアミノポリブテルコハク酸イミド、レシチン等の公知のものが挙げられる。
【００４５】
さらに、本発明の分散媒２には、帯電泳動粒子の分散安定剤あるいは壁への付着抑制剤として、分散媒に可溶する高分子樹脂を含有してもよい。具体的には、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブテン、スチレンブタジエン共重合体、スチレンイソプレン共重合体、スチレン無水マレイン酸共重合体、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンワックスが挙げられる。中でも、スチレンブタジエン共重合体が好ましく、例えば市販の材料としては、Ｅ−ＳＢＲ、Ｓ−ＳＢＲ（ＪＳＲ（株）製）、ＮＩＰＯＬ １５０２，ＮＩＰＯＬ １７１２、ＮＩＰＯＬ ＮＳ１１２，ＮＩＰＯＬ ＮＳ１１６、ＮＩＰＯＬ １００６， ＮＩＰＯＬ １００９（日本ゼオン（株）製）、タフデン、タフプレン、アサプレン（旭化成社製）、住友ＳＢＲ（住友化学（株）製）を使用することができる。
【００４６】
本発明においては、分散媒２に含有する上記成分を単独または２種類以上混合して用いることができる。また、本発明の分散媒には、必要に応じて分散媒に可溶な陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤を含有してもよく、これらは単独、または２種以上混合して用いても良い。
【００４７】
本発明においては、前記一般式（１）で表される高分子重合体が、Ｒ_１、Ｒ_２の組み合わせ（Ｒ_１、Ｒ_２）が、（−Ｈ、−ＣＨ_３ ）、（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_４ Ｈ_９ ）、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_２ Ｈ_４ Ｎ（ＣＨ_３ ）_２ ）から少なくとも一つ以上選ばれる高分子重合体の場合には、分散媒に帯電安定化のためのロジンエステルまたはロジン誘導体と、かつ分散安定剤あるいは壁への付着抑制剤としてのスチレンブタジエン共重合体を含有させることができる。前記（Ｒ_１、Ｒ_２）の組み合わせで決定される高分子重合体が被覆された帯電泳動粒子においては、帯電泳動粒子の帯電量が高められるために、帯電制御剤が分散媒に含有される必要がなく、電気泳動表示用分散液の調整が容易になる。
【００４８】
さらに、本発明においては、前記一般式（１）で表される高分子重合体が、Ｒ_１、Ｒ_２の組み合わせ（Ｒ_１、Ｒ_２）が、（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）または／ならびに（−ＣＨ_３ 、ＣＨ_１８Ｈ_３７）である高分子重合体の場合には、分散媒に帯電安定化のためのロジンエステルまたはロジン誘導体と、かつ帯電を補助するための金属石鹸を含有させることができる。前記（Ｒ_１、Ｒ_２）の組み合わせで決定される高分子重合体が被覆された帯電泳動粒子においては、帯電泳動粒子の帯電量が高まるだけではなく、粒子同士の凝集ならびに壁への付着が極めて抑制されるために、帯電泳動粒子の分散安定剤あるいは壁への付着抑制剤としての高分子樹脂が分散媒に含有される必要がなく、電気泳動表示用分散液の調整が容易になる。
【００４９】
本発明の帯電泳動粒子１を分散させる分散媒２としては、導電率の低い高絶縁性有機溶媒が使用される。具体的には、ベンゼン、エチルベンゼン、ドデシルベンゼン、トルエン、キシレン、ナフテン系炭化水素などの芳香族炭化水素溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、パラフィン系炭化水素溶媒ならびにイソパラフィン系炭化水素溶媒の脂肪族炭化水素溶媒、クロロホルム、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロメタン、トリクロロトリフルオロエチレン、臭化エチルなどのハロゲン化炭化水素溶媒、あるいはシリコンオイル、高純度石油等が挙げられるが、中でも脂肪族炭化水素溶媒が好適に使用され、具体的にはアイソパーＧ、Ｈ、Ｍ、Ｌ、Ｐ、Ｖ（いずれもエクソン化学社製）、Ｓｈｅｌｌｓｏｌ（昭和シェルジャパン）、ＩＰソルベント１０１６、１６２０、２０２８、２８３５（出光石油化学）、日石アイゾール２００、３００、４００（いずれも日本石油化学）が挙げられる。これらを単独、あるいは２種類以上混合して用いることができる。
【００５０】
本発明に用いる分散媒２は、使用する電気泳動表示装置の表示方法に合わせて粒子と異なる色に着色することができる。着色剤としては、分散媒に溶解可能な油溶性染料であれば特に限定はされない。
【００５１】
また、本発明では、電気泳動表示装置の表示方法に合わせて、粒子径、粒子成分、あるいは着色等が異なる２種類以上の帯電泳動粒子１を使用してもよい。
【００５２】
本発明の電気泳動表示用分散液は、図３に示すように、マイクロカプセル７内に内包させて用いることができる。マイクロカプセルの内包方法としては、ｉｎ−ｓｉｔｕ法、界面重合法、コアセルベーション法等の通常の方法が挙げられる。
【００５３】
マイクロカプセルの壁材としてはポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ポリウレタン、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、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシ、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ゼラチン等が挙げられる。
【００５４】
本発明の電気泳動表示装置に用いられるマイクロカプセルの大きさは、１〜５００μｍ程度であり、好ましくは２０〜１００μｍ程度である。
【００５５】
本発明の帯電泳動粒子１は分散媒２に対して任意の重量比で用いることが可能であるが、好ましくは、分散媒１００重量部に対して０．１重量部以上２０重量部以下の範囲である。
【００５６】
次に電気泳動表示装置を、図１を用いて説明する。
基板３ａ，３ｂには、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレ−ト（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のポリマーフィルム、ガラス、石英等の無機材料、あるいは表面に絶縁層を有するステンレス基板を使用することができる。
なお、観察者側の基板３ａには、可視光の透過率が高い材料、たとえば透明なポリマーフィルムやガラスを使用するとよい。また、基板３ａの分散液と接する面にはゴム硬度が１０以上９０以下の範囲にある高分子材料、具体的にはシリコン樹脂、天然ゴム、熱可塑性エラストマー樹脂等を形成させてもよい。
【００５７】
電極４ａ，４ｂには、パターニング可能な導電性材料なら特に限定されないが、例えば酸化インジウムすず（ＩＴＯ）、アルミ、チタンなどを挙げることができる。なお、図１に示す水平移動型電気泳動表示装置では、一方の電極４ｂが画素全体に形成され、他方の電極４ａは、電極４ｂとは異なる高さに、画素の一部に該電極４ｂと重なるように形成されているが、もちろんこれに限られるものではなく、両電極４ａ，４ｂを同一高さに形成しても良く、その場合、電極４ｂは画素全体には形成できず、電極４ａ，４ｂは重なり合うことはない。あるいは電極が画素毎に分割されて形成されていても良い。
【００５８】
さらに、電極４ａ，４ｂ等を覆うように絶縁層６を形成すると良く、絶縁層を形成した場合には、各電極４ａ，４ｂから帯電泳動粒子１への電荷注入を防止できる。この絶縁層６に用いる材料としては、薄膜でピンホールが形成されにくいものが良い。具体的には、高い透明性を有するポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００５９】
また、隔壁５にはポリマー樹脂を使用すれば良い。具体的には、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００６０】
隔壁５を形成する方法としては、光感光性樹脂層を塗布した後露光及びウエット現像を行う方法、印刷法によって形成する方法、隔壁を形成した後に基板に接着する方法、光透過性の基板表面にモールドによって形成しておく方法等を挙げることができる。
【００６１】
水平移動型の場合、上述した第１電極４ａ及び第２電極４ｂの内、いずれか一方の電極が配置された領域には帯電泳動粒子１と同じ色を付し、他方の電極が配置された領域には異なる色に着色することができる。この場合、電極自体を着色してもよく、あるいは着色層を電極とは別に設けてもよく、電極と重なるように絶縁層を配置すると共に、その絶縁層を着色してもいずれでも良い。
【００６２】
垂直移動型の場合、帯電泳動粒子を分散させる分散媒２を、粒子１と異なる色に着色することができる。これらにより２色表示が可能となるが、隣接される複数の画素で異なる色を表示することにより、表示装置全体としてはカラー表示をすることもできる。
【００６３】
【実施例】
以下、水平移動型の電気泳動表示装置の実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。なお、本実施例においては、、図４の本発明に係る電気泳動表示装置の製造にかかる工程から図４（ｅ）に示す電気泳動表示装置を作製した。また、本発明の粒子の平均粒径ならびに未被覆の粒子が高分子重合体によって被覆される厚みは、走査型電子顕微鏡を用いて、サンプル数２０点の平均から求めた。
【００６４】
本発明における未被覆の粒子としては、下記の３種類を用いた。
（１）粒子Ａ：
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）８５重量部とカーボンブラック（ＣＢ、平均粒径０．０２μｍ）１５重量部からなる重合粒子であり、平均粒径は２．５μｍである。
（２）粒子Ｂ：
ポリスチレン（ＰＳ）８５重量部とＣＢ（平均粒径０．０２μｍ）１５重量部からなる重合粒子であり、平均粒径は１．５μｍである。
（３）粒子Ｃ：
ＰＳからなる重合粒子を、染料Ｖａｌｉｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ ３８１０、Ｏｒｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｂｌａｃｋ〔オリエント化学工業（株）製〕によって黒色に染色した粒子であり、平均粒径は、１．５μｍである。
【００６５】
実施例１
まず、基板３ｂのポリイミド（ＰＩ）フィルムの表面に厚み１００ｎｍでアルミを蒸着して第２電極４ｂを形成する（図４（ａ）参照）。なお、ポリイミドフィルムには５０ｍｍ×５０ｍｍの寸法で２００μｍの厚さのものを用いる。
次に、第２電極４ｂの表面には、酸化チタン微粒子を混合させて白色化させたポリウレタン樹脂層を形成し、絶縁層６とした。
【００６６】
この絶縁層６の表面には第１電極４ａを、図４（ｂ）に示すように、すなわち、第２電極４ｂと重なるように１つの画素における一部の領域に形成した。そして、この第１電極４ａを覆うように絶縁層６上にポリアクリレート樹脂（オプトマーＳＳ６６９９ ＪＳＲ（株）製）からなる絶縁透明樹脂層９を形成した。なお、この第１電極４ａは、暗黒色の炭化チタンを成膜し、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりライン状にパターニングして形成した。第１電極４ａの厚みは５０ｎｍであり、線幅は３５μｍとする。
【００６７】
そして、絶縁層６の表面には、画素と画素とを仕切るように隔壁５を形成した。この隔壁５は、光感光性エポキシ樹脂（ＳＵ８ 日本マグダーミッド（株）製）の塗布、露光及びウエット現像の各工程を行うことにより、高さ３０μｍ、幅１２μｍ、間隔１２０μｍで形成した。その後、隔壁５の上面（基板３ａとの接合面）に熱融着性の接着層８を形成した。
【００６８】
次に、粒子Ａの表面にポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）（本発明の一般式（１）で表される高分子重合体の（Ｒ_１、Ｒ_２）が（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）の場合）を厚み２０ｎｍでグラフト重合法で被覆して帯電泳動粒子を得た。該帯電泳動粒子１重量部、分散媒として脂肪族炭化水素溶媒であるアイソパーＨ（エクソン社製）１００重量部、ロジンエステルとしてネオトール１２５Ｈ（ハリマ化成（株）製）２．５重量部、スチレンブタジエン共重合体としてアサプレン１２０５（旭化成（株）製）０．８重量部、オクタン酸ジルコニウム（ニッカオクチックスジルコニウム、日本化学産業（株）製）０．０３重量部とを混合し、１時間攪拌して電気泳動表示用分散液を調整した。このように調製された分散液を隔壁５内に充填した（図４（ｃ）参照）。
【００６９】
また、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムからなる基板３ａと接着層８の位置合せを行った後（図４（ｄ）参照）、基板３ａを隔壁（端部支持部材）５に加熱接着し、本発明の電気泳動表示装置を作製した（図４（ｅ）参照）。なお、第１電極４ａの上部は黒色に視認され、第１電極４ａが配置されていない領域の上部は絶縁層６の白色が視認される。
【００７０】
このように作製した表示装置に、電圧±２０Ｖ、周波数０．５Ｈｚの矩形波の電圧を印加した。表示装置に該電圧を印加した直後と、３時間印加し続けた後の帯電泳動粒子の泳動を観察した。
本発明の帯電泳動粒子は、電圧印加直後から正極性に帯電して速やかに電極間を泳動し、その結果、電圧印加直後から白黒コントラストの高い表示を確認できた。
【００７１】
ここで、本発明の電気泳動表示装置について詳細に説明すると、正極性に帯電した帯電泳動粒子１は、負極性の電極上に速やかに移動する。例えば、第２電極４ｂを正極性にし、第１電極４ａを負極性にした場合、帯電泳動粒子１が移動してきて第１電極４ａを覆い、基板３ａの観測者側から見ると、黒色の帯電泳動粒子１と白色領域（第１電極４ａ以外の領域）が認識されることとなり、その画素は白表示を行うこととなる（図１（ａ）参照）。
【００７２】
これと反対に、第２電極４ｂを負極性にし、第１電極４ａを正極性にした場合、帯電泳動粒子１は白色領域（第１電極４ａ以外の領域）に移動するため、基板３ａの観測側から見ると、黒色の第１電極４ａと、黒色の帯電泳動粒子１で覆われた白色の絶縁層６が視認され、画素としては黒表示を行うこととなる（図１（ｂ）参照）。
【００７３】
実施例２〜７
未被覆の粒子の種類、一般式（１）で表される高分子重合体の種類（（Ｒ_１、Ｒ_２）の組み合わせ）、被覆厚み、分散媒に含有される成分と含有量を変更する以外は、実施例１と同じ条件で、電気泳動表示装置を作製した。その結果を表１〜３に記す。
【００７４】
実施例８
一般式（１）で表される高分子重合体を、（Ｒ_１、Ｒ_２）の組み合わせが（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）と（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）であり、かつ重量比が２０：８０となる高分子共重合体に変更し、その他は表１に記載した条件で、実施例１と同じく電気泳動表示装置を作成した。その結果を表１〜３に記す。
【００７５】
実施例９
一般式（１）で表される高分子重合体を、（Ｒ_１、Ｒ_２）の組み合わせが（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_２ Ｈ_４ Ｎ（ＣＨ_３ ）_２ ）と（−ＣＨ_３ 、−Ｃ_１２Ｈ_２５）であり、かつ重量比が３：９７となる高分子共重合体に変更し、その他は表１に記載した条件で実施例１と同じく電気泳動表示装置を作成した。その結果を表１〜３に記す。
【００７６】
実施例１０〜１２
未被覆の粒子の種類、一般式（１）で表される高分子重合体の種類（（Ｒ_１、Ｒ_２）の組み合わせ）、被覆厚み、分散媒に含有される成分と含有量を変更する以外は、実施例１と同じ条件で、電気泳動表示装置を作製した。その結果を表１〜３に記す。
【００７７】
比較例１
帯電泳動粒子に未被覆の粒子Ａを使用する以外は、実施例１と同じ条件で電気泳動表示装置を作製した。その結果を表１〜３に記す。
【００７８】
比較例２
粒子Ａの表面にＰＭＭＡ（本発明の一般式（１）で表される高分子重合体の（Ｒ_１、Ｒ_２）が（−ＣＨ_３ 、−ＣＨ_３ ）の場合）を厚み２２０ｎｍで被覆した帯電泳動粒子を使用する以外は、実施例１と同じ条件で電気泳動表示用分散液を調整しようとしたが、帯電泳動粒子同士の凝集が激しく、電気泳動表示用分散液として使用することができなかった。
【００７９】
比較例３
本発明のロジンエステルが分散媒に含まれない以外は、実施例６と同じ条件で電気泳動表示装置を作製した。その結果を表１〜３に記す。
【００８０】
【表１】

【００８１】
【表２】

【００８２】
（注）
（１）液成分
Ｏｃｔ−Ｚｒ：オクテン酸ジルコニウム（ニッカオクチックスジルコニウム、日本化学産業（株）製）
ネオトール１２５Ｈ：ロジンエステル（ハリマ化成（株）製）
アサプレン１２０５：スチレンブタジエン共重合体（旭化成（株）製）
【００８３】
【表３】

【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一般式（１）で表される高分子重合体で粒子表面を被覆した帯電泳動粒子と、該帯電泳動粒子が分散される分散媒にロジンエステルまたはロジン誘導体を含有することにより、未被覆の粒子表面が駆動に及ぼす不具合、例えば、壁への付着、駆動の経時変化等を低減することができ、ならびに帯電泳動粒子への帯電付与、帯電安定化、分散媒への良分散性、あるいは壁への付着抑制の機能を付与するために、帯電泳動粒子の駆動が安定化し、電圧印加直後に粒子が速やかに泳動する、あるいは粒子の泳動が長時間安定化する電気泳動表示用分散液を提供することができる。
その結果、該電気泳動表示用分散液を使用した電気泳動表示装置では、電圧印加直後から安定な画像状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の他の例を示す概略図である。
【図３】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の他の例を示す概略図である。
【図４】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１ 帯電泳動粒子
２ 分散媒
３ａ、３ｂ 基板
４ａ 第１電極
４ｂ 第２電極
５ 隔壁
６ 絶縁層
７ マイクロカプセル
８ 接着層
９ 絶縁透明樹脂層
１０ 分散液[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophoretic display device that performs display by moving charged electrophoretic particles between electrodes, and a dispersion for electrophoretic display used in the display device.
[0002]
[Background Art]
In recent years, with the development of information devices, needs for low power consumption and thin display devices have been increasing, and research and development of display devices meeting these needs have been actively conducted.
Among them, the liquid crystal display device is capable of electrically controlling the arrangement of liquid crystal molecules and changing the optical characteristics of the liquid crystal, and has been actively developed and commercialized as a display device capable of meeting the above needs.
[0003]
Reflective display devices are expected from the viewpoints of low power consumption, reduction of burden on eyes, and the like. As one of them, there is known an electrophoretic display device in which a display is performed by moving charged electrophoretic particles dispersed in an insulating solvent between electrodes. For example, Patent Documents 1 and 2 propose electrophoretic display devices.
[0004]
FIG. 1 shows an example in which charged electrophoretic particles move horizontally, FIG. 2 shows an example in which charged electrophoretic particles move vertically, and FIG. 3 shows electrophoresis comprising charged electrophoretic particles and a dispersion medium. An example in which a microcapsule containing a display dispersion liquid is used will be described. In each structure, the charged electrophoretic particles electrophoreses according to the polarity of the charged electrophoretic particles and the polarity of the voltage applied to both electrodes. As a result, these electrophoretic display devices can realize high-contrast display with a reflection type and a viewing angle.
[0005]
In the electrophoretic display device, controlling the electrophoresis of the charged electrophoretic particles results in high-contrast display performance and display stability of the display. Patent Documents 3 to 5 disclose proposals for charged electrophoretic particles used in these electrophoretic display devices.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-185087 (page 2)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2551783 (page 1)
[Patent Document 3]
JP-A-4-166918 (page 1)
[Patent Document 4]
JP-A-5-173193 (page 2)
[Patent Document 5]
JP-A-2002-287178 (page 2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electrophoretic display device using the charged electrophoretic particles, there is a problem that the stability of the dispersed electrophoretic particles is not sufficient, and there is a problem that it is not satisfactory to maintain a stable image.
[0008]
The present invention has been made in view of such problems of the related art, and an electrophoretic display device capable of stably driving charged electrophoretic particles and maintaining a stable image state immediately after voltage application, and an electrophoretic display device including the same. An object of the present invention is to provide an electrophoretic display dispersion liquid to be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention contains a pair of substrates, at least one electrode formed on at least one of the substrates, and a dispersion medium sandwiched between the substrates, which disperses the charged electrophoretic particles and the charged electrophoretic particles. In the electrophoretic display device having a dispersion liquid, the charged electrophoretic particles have a particle surface whose surface is a high molecular polymer selected from structural units represented by the following general formula (1) or a general polymer (1). An electrophoretic display device comprising particles coated with a polymer copolymer of two or more types selected from the structural units represented, and comprising a rosin ester or a rosin derivative in the dispersion medium.
[0010]
Embedded image

[0011]
(Where R ₁ Is -C _w H _{2w + 1} Is shown. w represents 0 or 1. R ₂ Is -C _x H _{2x + 1} Or -C _y H _2y N (C _z H _{2z + 1} ) ₂ Is shown. x is an integer of 0 to 30, y is an integer of 1 to 30, z is an integer of 0 to 30, and x, y, and z are independent variables. ) The weight average molecular weight of the high molecular polymer is preferably 1,000 to 2,000,000. The weight average molecular weight of the high molecular weight copolymer is preferably from 1,000 to 2,000,000.
[0012]
Further, the present invention is a dispersion liquid for electrophoretic display used in the above electrophoretic display device.
[0013]
The high-molecular polymer consisting of one selected from the structural units represented by the general formula (1) is represented by R ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is preferably a high molecular polymer composed of structural units selected from the following groups.
Group: (-H, -CH ₃ ), (-CH ₃ , -CH ₃ ), (-CH ₃ , -C ₄ H ₉ ), (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ), (-CH ₃ , CH ₁₈ H ₃₇ ), (-CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ )
The high molecular polymer composed of one kind selected from the structural units represented by the general formula (1) is represented by R ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ) Or (-CH ₃ , CH ₁₈ H ₃₇ )).
[0014]
The polymer copolymer composed of two or more kinds selected from the structural units represented by the general formula (1) is represented by R ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -CH ₃ ) And (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ), (-CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ ) And (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ), (-CH ₃ , -CH ₃ ) And (-CH ₃ , CH ₁₈ H ₃₇ ) Or (—CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ ) And (-CH ₃ , CH ₁₈ H ₃₇ ) Is preferable.
[0015]
Further, R selected from the structural units represented by the general formula (1) ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is (-H, -CH ₃ ), (-CH ₃ , -CH ₃ ), (-CH ₃ , -C ₄ H ₉ ), (-CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ ), It is preferable that the dispersion medium contains a styrene-butadiene copolymer.
[0016]
Further, R selected from the structural units represented by the general formula (1) ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ) Or / and (-CH ₃ , CH ₁₈ H ₃₇ ), And the dispersion medium preferably contains metal soap.
[0017]
It is preferable that the thickness of the high molecular polymer or high molecular copolymer covering the particle surface is 1 nm or more and 200 nm or less.
It is preferable that the thickness of the high molecular polymer or high molecular copolymer covering the particle surface is 3 nm or more and 50 nm or less.
It is preferable that the particles whose particle surfaces are coated with the polymer or the polymer copolymer are a plurality of pigment particles or / and composite particles composed of a dye and a polymer.
[0018]
Further, the present invention is a dispersion containing charged electrophoretic particles used in the above electrophoretic display device and a dispersion medium for dispersing the charged electrophoretic particles, wherein the charged electrophoretic particles cause the surface of the particles to have the general formula ( It comprises particles coated with a high molecular polymer consisting of one kind selected from the structural units represented by 1) or a polymer copolymer consisting of two or more kinds selected from the structural units represented by the above general formula (1). And a rosin ester or a rosin derivative is contained in the dispersion medium.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that these drawings are diagrams showing the configuration of the electrophoretic display device and the configuration of the charged electrophoretic particles according to the present invention, but schematically show one example for convenience.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the electrophoretic display device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating another example of the configuration of the electrophoretic display device according to the present invention.
[0020]
The present invention can be applied to an electrophoretic display device in which the charged electrophoretic particles 1 move horizontally (see FIG. 1) and an electrophoretic display device in which the charged electrophoretic particles 1 move vertically (see FIG. 2). Here, the horizontal movement type means that both the first electrode 4a and the second electrode 4b are arranged along one of the substrates 3a or 3b as shown in FIG. , 3b. On the other hand, in the vertical movement type, as shown in FIG. 2, the first electrode 4a and the second electrode 4b are arranged on separate substrates so as to sandwich the dispersion medium 2, and the charged electrophoretic particles 1 , 3b in a direction perpendicular to the normal direction (normal direction).
Note that the charged electrophoretic particles illustrated in FIGS. 1 and 2 are charged to a positive polarity.
[0021]
Hereinafter, the horizontal movement type electrophoretic display device of FIG. 1 will be described as an example.
As shown in FIG. 1, the electrophoretic display device according to the present invention includes a plurality of charged electrophoretic particles 1 and a dispersion medium 2 in which the charged electrophoretic particles 1 are dispersed. It is configured to display an image based on moving the particles 1.
[0022]
The electrophoretic display device of the present invention comprises a charged electrophoretic particle 1 having a particle surface coated thereon, a dispersion medium 2 in which the charged electrophoretic particle 1 is dispersed, and a rosin ester or a rosin derivative contained in the dispersion medium 2. The electrophoretic display dispersion 10 is used.
[0023]
In the electrophoretic particle 1 of the present invention, the surface of the particle is formed from a high molecular polymer composed of a kind selected from structural units represented by the following general formula (1) or a structural unit represented by the following general formula (1). A polymer copolymer comprising two or more selected polymers (hereinafter, the polymer or the polymer copolymer is abbreviated as “a polymer represented by the general formula (1)”) is coated. I have. Specifically, the charged electrophoretic particles 1 of the present invention include particles whose particle surfaces are coated with the polymer or the polymer (hereinafter, referred to as uncoated particles) and surfaces of the uncoated particles. Is coated with the above-mentioned polymer or polymer copolymer.
[0024]
Embedded image

[0025]
In the general formula (1), R ₁ Is -C _w H _{2w + 1} Is shown. w represents 0 or 1.
R ₁ Represents a hydrogen atom or a methyl group.
[0026]
R ₂ Is -C _x H _{2x + 1} Or -C _y H _2y N (C _z H _{2z + 1} ) ₂ Is shown. x is an integer of 0 to 30, y is an integer of 1 to 30, z is an integer of 0 to 30, and x, y, and z are independent variables.
[0027]
By covering the surface of the charged electrophoretic particles with the polymer represented by the general formula (1), the following effects (1) and (2) can be obtained.
{Circle over (1)} Influence of the main component material constituting the particles present on the surface of the uncoated particles and the pigment or / and dye as a colorant on the driving of the particles (for example, adhesion to a wall, temporal change of driving, etc.) )
(2) The effect of imparting functions such as imparting charge to the charged electrophoretic particles, stabilizing the charge, good dispersibility in the dispersion medium, or suppressing adhesion to the wall.
[0028]
In the present invention, as a result of the effects (1) and (2), the driving of the charged electrophoretic particles is stabilized, and the electrophoretic display device can maintain a stable image state immediately after voltage application.
[0029]
Further, the function imparting of the charged electrophoretic particles in the effect (2) can be selected according to the structure of the general formula (1). When the charged electrophoretic particles are not coated with the high molecular polymer represented by the general formula, the effects of the above (1) and (2) may not be obtained.
[0030]
In the present invention, the polymer represented by the general formula (1) may be a single polymer or a copolymer of two or more polymers. Further, a mixture of two or more high molecular polymers may be used.
[0031]
In the high molecular weight polymer represented by the general formula (1) of the present invention, the effect of the above (1) and (2) is high, ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is preferably a high molecular polymer selected from at least one of the following groups.
Group: (-H, -CH ₃ ), (-CH ₃ , -CH ₃ ), (-CH ₃ , -C ₄ H ₉ ), (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ), (-CH ₃ , CH ₁₈ H ₃₇ ), (-CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ )
Among them, R ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ) Or (-CH ₃ , CH ₁₈ H ₃₇ ), Wherein the structural unit A is (—CH ₃ , -CH ₃ ) And the structural unit B is (—CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ) Wherein the structural unit A is (—CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ ) And the structural unit B is (—CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ) Wherein the structural unit A is (—CH ₃ , -CH ₃ ) And the structural unit B is (—CH ₃ , -CH ₁₈ H ₃₇ ) Or the structural unit A is (—CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ ) And the structural unit B is (—CH ₃ , -C ₁₈ H ₃₇ ) Is more preferred. The ratio of the structural units A and B of the high molecular weight copolymer is preferably structural unit A: B = 2 to 50:98 to 50 by weight.
[0032]
In the present invention, the thickness of the polymer polymer represented by the general formula (1) covering the uncoated particle surface is preferably 1 nm or more and 200 nm or less, and more preferably 3 nm or more and 50 nm or less. preferable. If the coating thickness is less than 1 nm, the surface of the uncoated particles serving as a base may be affected. If the coating thickness exceeds 200 nm, the polarity of the coated electrophoretic particles increases and agglomerates in the dispersion medium, or the color of the electrophoretic particles themselves decreases, depending on the structure of the selected polymer. It is not preferred.
[0033]
The polymer of the present invention represented by the general formula (1) can coat the outermost surface of the particles by selecting a known coating method according to the surface of the uncoated particles. Specifically, a method of seed polymerizing a monomer of the high molecular polymer represented by the general formula (1) using uncoated particles as seed particles, and a method of polymerizing the polymer represented by the general formula (1) on the particle surface A method of graft polymerizing a polymer, a method of coating the particle surface with a high molecular weight polymer through a coupling group by a coupling agent, or a method of coating the particle surface with a solution in which the high molecular weight polymer is dissolved in a solvent and removing the solvent. A removal method and the like can be mentioned.
[0034]
As the uncoated particles constituting the charged electrophoretic particles 1 of the present invention, particles made of an inorganic pigment can be used. Specifically, lead white, zinc white, lithopone, titanium dioxide, zinc sulfide, antimony oxide, calcium carbonate, kaolin, mica, barium sulfate, gloss white, alumina white, talc, silica, calcium silicate, cadmium yellow, cadmium Liponton Yellow, Yellow Iron Oxide, Titanium Yellow, Titanium Barium Yellow, Cadmium Orange, Cadmium Liponton Orange, Molybdate Orange, Bengala, Lead Tan, Silver Vermilion, Cadmium Red, Cadmium Lipton Red, Amber, Brown Iron Oxide, Zinc Iron Chrome brown, chrome green, chromium oxide, viridian, cobalt green, cobalt chrome green, titanium cobalt green, navy blue, cobalt blue, ultramarine, cerulean blue, cobalt aluminum chrome blue, cobalt bar OLET, mineral violet, carbon black, iron black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper chromium black, copper chromium manganese black, black lower titanium oxide, titanium black, aluminum powder, copper powder, lead powder, tin powder, zinc And the like. If necessary, these inorganic pigment particles may be used alone or in combination of two or more.
[0035]
Further, as the uncoated particles, particles composed of an organic pigment can be used. Specifically, Fast Yellow, Disazo Yellow, Condensed Azo Yellow, Anthrapyrimidine Yellow, Isoindoline Yellow, Copper Azomethine Yellow, Quinophthaloin Yellow, Benzimidazolone Yellow, Nickel Dioxime Yellow, Monoazo Yellow Lake, Dinitroaniline Orange, Pyrazolone orange, perinone orange, naphthol red, toluidine red, permanent carmine, brilliant fast scarlet, pyrazolone red, rhodamine 6G lake, permanent red, lysole red, bon lake red, lake red, brilliant carmine, Bordeaux 10B, naphthol red, quinacridone Magenta, condensed azo red, naphthol carmine, perylene scarred, condensed azo scarred, Nsimidazolone carmine, anthraquinonyl red, perylene red, perylene maroon, quinacridone maroon, quinacridone scarred, quinacridone red, diketopyrrolopyrrole red, benzimidazolone brown, phthalocyanine green, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, fast sky blue Alkaline blue toner, indanthrone blue, rhodamine B lake, methyl violet lake, dioxazine violet, naphthol violet and the like. If necessary, these organic pigment particles may be used alone or in combination of two or more.
[0036]
The above-mentioned inorganic pigment and organic pigment can be formed into particles by a known method such as pulverization and granulation.
Further, as the uncoated particles, a plurality of pigment particles or / and composite particles composed of a dye and a polymer can be used.
[0037]
The high molecular polymer used for the composite particles is not particularly limited as long as it is insoluble in the dispersion medium, but polyester, polymethacrylate, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl methacrylate, polyethyl acrylate , Polyacrylonitrile, polystyrene, divinylbenzene resin, polyurea, nylon, urethane resin, melamine resin, tetrafluoroethylene resin, phenol resin, phenol novolak epoxy resin, cresol novolak epoxy resin, cycloaliphatic epoxy resin, glycidyl ester High molecular polymers such as epoxy resins and polymethacrylates are exemplified.
[0038]
Examples of the pigment particles used for the composite particles include the above-described inorganic pigment particles and organic pigment particles. If necessary, these pigment particles may be used alone or in combination of two or more. In order to adjust the degree of coloring of the composite particles, the composite particles may contain a plurality of pigment particles. The size of the pigment particles used in the composite particles is preferably 0.005 μm or more and 1 μm or less in consideration of the average particle size of the charged electrophoretic particles.
[0039]
The dye used for the composite particles is not particularly limited as long as it can dye a high-molecular polymer and does not elute in a dispersion medium, and examples thereof include an azo dye, an anthraquinone dye, and an azine dye. Dyes, phthalocyanine-based dyes, and triphenylmethane-based dyes may be mentioned, and specific examples thereof include, for example, Valid Red, Valid Yellow, Oplas Red, Oil Scarlet, Valid Black 3810, Orient Oil Black [manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.], and Oil. Blue V, Oil Green, Bright, Green, Sudan IV, Sudan III (manufactured by Daiwa Kako Co., Ltd.), Sumiplast Blue, Sumiplast Red HFG, Sumiplast Red HF4G, S miplast Yellow, Whiteflow B, Sumikaron Brilliant Blue, Sumikaron Violet (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Macrolex Red GS (manufactured by Bayer Japan, Inc.) Kayaron Polyester Red (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
[0040]
As a method for producing a plurality of pigment particles or / and composite particles composed of a dye and a high molecular polymer, emulsion polymerization is performed by adding pigment particles or a dye in the polymerization process of the high molecular polymer (including the time of charging the monomer). A method of performing dispersion polymerization, suspension polymerization, or seed polymerization, a method of dyeing polymer polymer particles themselves with a dye, a method of melt-kneading pigment particles with a polymer, and pulverizing the polymer polymer in a solvent Add pigment particles or dye to the dissolved solution, then remove the solvent, lower the temperature of the solution, or reprecipitate using a poor solvent to precipitate and granulate the composite particles by a known method such as It can be carried out. Further, the polymer or dye constituting the composite particles may be used after being subjected to a crosslinking treatment or an immobilization treatment for the purpose of insolubilization in a dispersion medium. Furthermore, pigment particles and dyes can be mixed and used according to the degree of coloring of the composite particles.
[0041]
As the uncoated particles used in the present invention, commercially available particles can be used within the scope of the present invention. For example, Micropearl (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), NATCO spacer particles (manufactured by NATCO), Epocolor particles (manufactured by Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd.), Chemisnow (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.), Tospearl ( GE Toshiba Silicone Co., Ltd.), Techpolymer (Sekisui Chemical Co., Ltd.) and the like, but are not particularly limited.
[0042]
Further, the average particle diameter of the charged electrophoretic particles 1 of the present invention can be in a range of 0.1 μm or more and 7 μm or less, and preferably in a range of 0.1 μm or more and 3 μm or less. If it is less than 0.1 μm, the handling will be reduced, and if it exceeds 7 μm, the display resolution will be reduced. In the charged electrophoretic particles 1 of the present invention, the average particle diameter can be controlled within the range of the present invention by a known method such as dry classification or wet classification as needed.
[0043]
The dispersion medium 2 of the present invention contains a rosin ester or a rosin derivative in order to stabilize the charging of the charged electrophoretic particles of the present invention. The rosin ester or rosin derivative to be used is not particularly limited as long as it is soluble in a dispersion medium.For example, gum rosin, wood rosin, tall oil rosin, rosin modified maleic acid, rosin modified pentaerythritol, rosin glycerin ester, partially hydrogenated rosin Methyl ester, partially hydrogenated rosin glycerin ester, partially hydrogenated rosin triethylene glycol ester, fully hydrogenated rosin pentaerythritol ester, maleic acid modified rosin ester, fumaric acid modified rosin ester, acrylic acid modified rosin ester, maleic acid modified rosin penta Erythritol ester, fumaric acid-modified rosin pentaerythritol ester, acrylic acid-modified rosin glycerin ester, maleic acid-modified rosin glycerin ester, fumaric acid Sex rosin glycerin esters, acrylic acid-modified rosin glycerin ester. Specifically, for example, Neotol (Harima Chemical Co., Ltd.), Pencel, ester gum, and superester (all from Arakawa Chemical Industries) can be mentioned. When the rosin ester or the rosin derivative is not contained in the dispersion medium, the charging of the charged electrophoretic particles may not be stable, the charging polarity may be reversed, or the particles may not be electrophoresed. The rosin ester or rosin derivative can be contained in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.05 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the dispersion medium.
[0044]
The dispersion medium 2 of the present invention may contain a charge control agent for imparting charge to the charged electrophoretic particles or assisting the charge. The charge control agent is not particularly limited as long as it is soluble in the dispersion medium.For example, a naphthenic acid type of cobalt naphthenate, zirconium naphthenate, copper naphthenate, iron naphthenate, lead naphthenate, manganese naphthenate, zinc naphthenate is used. Metal soaps such as metal soaps, cobalt octoate, zirconium octoate, iron octoate, lead octoate, nickel octoate, manganese octoate, zinc octoate octoate-based metal soaps, stearic acid-based metal soaps, and polyaminopolybutane Known compounds such as tersuccinimide, lecithin and the like can be mentioned.
[0045]
Further, the dispersion medium 2 of the present invention may contain a polymer resin soluble in the dispersion medium as a dispersion stabilizer of the charged electrophoretic particles or an adhesion inhibitor to the wall. Specific examples include polybutadiene, polyisoprene, polyisobutylene, polybutene, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, norbornene resin, and polyethylene wax. Among them, a styrene-butadiene copolymer is preferable. For example, commercially available materials include E-SBR, S-SBR (manufactured by JSR Corporation), NIPOL 1502, NIPOL 1712, NIPOL NS112, NIPOL NS116, NIPOL 1006, NIPOL 1009 ( Nippon Zeon Co., Ltd.), tufden, tufprene, asaprene (manufactured by Asahi Kasei Corporation), and Sumitomo SBR (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) can be used.
[0046]
In the present invention, the above components contained in the dispersion medium 2 can be used alone or in combination of two or more. Further, the dispersion medium of the present invention contains an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, and a fluorine-based surfactant that are soluble in the dispersion medium as necessary. These may be used alone or in combination of two or more.
[0047]
In the present invention, the high molecular polymer represented by the general formula (1) is represented by R ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is (-H, -CH ₃ ), (-CH ₃ , -CH ₃ ), (-CH ₃ , -C ₄ H ₉ ), (-CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ In the case of a high-molecular polymer selected from at least one of the above, a rosin ester or a rosin derivative for stabilizing charge in a dispersion medium, and styrene butadiene copolymer as a dispersion stabilizer or an adhesion inhibitor to a wall. Coalescence can be included. The (R ₁ , R ₂ In the electrophoretic particles coated with the high molecular weight polymer determined by the combination of (1) and (2), the charge amount of the electrophoretic particles is increased. Preparation of the dispersion for use becomes easy.
[0048]
Further, in the present invention, the high molecular polymer represented by the general formula (1) is represented by R ₁ , R ₂ Combination (R ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ) Or / and (-CH ₃ , CH ₁₈ H ₃₇ In the case of the high-molecular-weight polymer, the dispersion medium may contain a rosin ester or a rosin derivative for stabilizing the charge, and a metal soap for assisting the charge. The (R ₁ , R ₂ In the charged electrophoretic particles coated with the high molecular weight polymer determined by the combination of the above), not only the charge amount of the charged electrophoretic particles is increased, but also the aggregation of the particles and the adhesion to the wall are extremely suppressed, There is no need for the dispersion medium to contain a polymer resin as a dispersion stabilizer of the charged electrophoretic particles or an adhesion inhibitor to the wall, and the preparation of the electrophoretic display dispersion liquid is facilitated.
[0049]
As the dispersion medium 2 for dispersing the charged electrophoretic particles 1 of the present invention, a highly insulating organic solvent having low conductivity is used. Specifically, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, ethylbenzene, dodecylbenzene, toluene, xylene, and naphthenic hydrocarbons; hexane, cyclohexane, kerosene, paraffinic hydrocarbon solvents and aliphatic hydrocarbons of isoparaffinic hydrocarbon solvents Solvents include halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform, trichloroethylene, tetrachloroethylene, dichloromethane, trichlorotrifluoroethylene, and ethyl bromide, or silicon oil, high-purity petroleum, and the like. Among them, aliphatic hydrocarbon solvents are preferably used. Specifically, Isopar G, H, M, L, P, V (all manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.), Shellsol (Showa Shell Japan), IP Solvents 1016, 1620, 2028, 2835 (Idemitsu Petrochemical), Nisseki Eye Lumpur 200, 300, 400 (all manufactured by Nippon Petrochemicals) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
[0050]
The dispersion medium 2 used in the present invention can be colored in a different color from the particles according to the display method of the electrophoretic display device used. The colorant is not particularly limited as long as it is an oil-soluble dye that can be dissolved in a dispersion medium.
[0051]
Further, in the present invention, two or more types of charged electrophoretic particles 1 having different particle diameters, particle components, coloring and the like may be used according to the display method of the electrophoretic display device.
[0052]
The electrophoretic display dispersion liquid of the present invention can be used by being encapsulated in microcapsules 7, as shown in FIG. Examples of the method for encapsulating microcapsules include ordinary methods such as an in-situ method, an interfacial polymerization method, and a coacervation method.
[0053]
As the wall material of the microcapsule, polyurethane, polyurea, polyurea-polyurethane, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, polyamide, polyester, polysulfonamide, polycarbonate, polysulfinate, epoxy, polyacrylate, polymethacrylic acid Examples include esters, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, and gelatin.
[0054]
The size of the microcapsules used in the electrophoretic display device of the present invention is about 1 to 500 μm, and preferably about 20 to 100 μm.
[0055]
The electrophoretic particles 1 of the present invention can be used in any weight ratio with respect to the dispersion medium 2, but preferably in the range of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the dispersion medium. It is.
[0056]
Next, an electrophoretic display device will be described with reference to FIG.
The substrates 3a and 3b are made of a polymer film such as polyethylene terephthalate (PET), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), or an inorganic material such as glass or quartz. A material or a stainless steel substrate having an insulating layer on the surface can be used.
Note that a material having a high visible light transmittance, for example, a transparent polymer film or glass may be used for the substrate 3a on the observer side. Further, a polymer material having a rubber hardness in the range of 10 or more and 90 or less, specifically, a silicone resin, a natural rubber, a thermoplastic elastomer resin, or the like may be formed on the surface of the substrate 3a in contact with the dispersion.
[0057]
The electrodes 4a and 4b are not particularly limited as long as they are conductive materials that can be patterned, and examples thereof include indium tin oxide (ITO), aluminum, and titanium. Note that, in the horizontal movement type electrophoretic display device shown in FIG. 1, one electrode 4b is formed over the entire pixel, and the other electrode 4a has a height different from that of the electrode 4b. The electrodes 4a and 4b may be formed at the same height. However, the electrodes 4a and 4b may be formed at the same height. , 4b do not overlap. Alternatively, the electrodes may be formed by being divided for each pixel.
[0058]
Further, the insulating layer 6 may be formed so as to cover the electrodes 4a, 4b and the like. When the insulating layer is formed, charge injection from the electrodes 4a, 4b to the charged electrophoretic particles 1 can be prevented. The material used for the insulating layer 6 is preferably a thin film that does not easily form a pinhole. Specifically, a polyimide resin, a polyester resin, a polyacrylate resin, a polymethacrylate resin, a polycarbonate resin, a polyarylate resin, a novolak resin, and an epoxy resin having high transparency can be used.
[0059]
Further, a polymer resin may be used for the partition walls 5. Specifically, a polyimide resin, a polyester resin, a polyacrylate resin, a polymethacrylate resin, a polycarbonate resin, a polyarylate resin, a novolak resin, an epoxy resin, and the like can be given.
[0060]
As a method for forming the partition wall 5, a method of performing exposure and wet development after applying a photosensitive resin layer, a method of forming by a printing method, a method of forming a partition wall and bonding to a substrate, a light-transmitting substrate surface And a method of forming the same by a mold.
[0061]
In the case of the horizontal movement type, the same color as that of the charged electrophoretic particles 1 is assigned to a region where one of the first electrode 4a and the second electrode 4b is arranged, and the other electrode is arranged. The regions can be colored differently. In this case, the electrode itself may be colored, or a colored layer may be provided separately from the electrode. An insulating layer may be provided so as to overlap the electrode, and the insulating layer may be colored.
[0062]
In the case of the vertical movement type, the dispersion medium 2 for dispersing the charged electrophoretic particles can be colored differently from the particles 1. With these, two-color display is possible. However, by displaying different colors in a plurality of adjacent pixels, color display can be performed as a whole display device.
[0063]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments of a horizontally moving electrophoretic display device. In the present example, the electrophoretic display device shown in FIG. 4E was manufactured from the step of manufacturing the electrophoretic display device according to the present invention shown in FIG. The average particle size of the particles of the present invention and the thickness of the uncoated particles covered with the high molecular polymer were determined from the average of 20 samples using a scanning electron microscope.
[0064]
The following three types were used as uncoated particles in the present invention.
(1) Particle A:
The polymer particles are composed of 85 parts by weight of polymethyl methacrylate (PMMA) and 15 parts by weight of carbon black (CB, average particle size 0.02 μm), and have an average particle size of 2.5 μm.
(2) Particle B:
The polymer particles are composed of 85 parts by weight of polystyrene (PS) and 15 parts by weight of CB (average particle size: 0.02 μm), and have an average particle size of 1.5 μm.
(3) Particle C:
The polymer particles composed of PS are dyed black using a dye “Valifast Black 3810” and “Oriental Oil Black” (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), and have an average particle size of 1.5 μm.
[0065]
Example 1
First, aluminum is evaporated to a thickness of 100 nm on the surface of the polyimide (PI) film of the substrate 3b to form the second electrode 4b (see FIG. 4A). A polyimide film having a size of 50 mm × 50 mm and a thickness of 200 μm is used.
Next, on the surface of the second electrode 4b, a white polyurethane resin layer was formed by mixing titanium oxide fine particles to form an insulating layer 6.
[0066]
On the surface of the insulating layer 6, a first electrode 4a was formed in a part of one pixel so as to overlap with the second electrode 4b as shown in FIG. 4B. Then, an insulating transparent resin layer 9 made of a polyacrylate resin (manufactured by Optmer SS6699 JSR) was formed on the insulating layer 6 so as to cover the first electrode 4a. The first electrode 4a was formed by forming a dark black titanium carbide film and patterning it into a line by photolithography and dry etching. The thickness of the first electrode 4a is 50 nm, and the line width is 35 μm.
[0067]
Then, on the surface of the insulating layer 6, the partition walls 5 were formed so as to separate the pixels from each other. The partition walls 5 were formed with a height of 30 μm, a width of 12 μm, and an interval of 120 μm by performing each step of coating, exposing, and wet developing a photosensitive epoxy resin (SU8 manufactured by Nippon Magdermid Co., Ltd.). Thereafter, a heat-fusible adhesive layer 8 was formed on the upper surface of the partition wall 5 (the bonding surface with the substrate 3a).
[0068]
Next, polymethyl methacrylate (PMMA) ((R) of the polymer represented by the general formula (1) of the present invention) ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -CH ₃ Case (2) was coated with a thickness of 20 nm by a graft polymerization method to obtain charged electrophoretic particles. 1 part by weight of the charged electrophoretic particles, 100 parts by weight of Isoper H (manufactured by Exxon) which is an aliphatic hydrocarbon solvent as a dispersion medium, 2.5 parts by weight of Neotol 125H (manufactured by Harima Chemicals, Inc.) as a rosin ester, styrene butadiene 0.8 parts by weight of asaprene 1205 (produced by Asahi Kasei Corporation) as a copolymer and 0.03 parts by weight of zirconium octoate (Nikkaoctix zirconium, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) were mixed and stirred for 1 hour. To prepare a dispersion for electrophoretic display. The dispersion liquid thus prepared was filled in the partition wall 5 (see FIG. 4C).
[0069]
Further, after the substrate 3a made of a polycarbonate film having a thickness of 100 μm and the adhesive layer 8 are aligned (see FIG. 4D), the substrate 3a is heated and adhered to the partition wall (end support member) 5, and (See FIG. 4E). The upper part of the first electrode 4a is visually recognized as black, and the upper part of the region where the first electrode 4a is not disposed is visually recognized as white of the insulating layer 6.
[0070]
A rectangular wave voltage having a voltage of ± 20 V and a frequency of 0.5 Hz was applied to the display device thus manufactured. The migration of the charged electrophoretic particles was observed immediately after the voltage was applied to the display device and after the voltage was continuously applied for 3 hours.
The charged electrophoretic particles of the present invention were charged to a positive polarity immediately after voltage application and migrated quickly between the electrodes. As a result, a display with high black-and-white contrast was confirmed immediately after voltage application.
[0071]
Here, the electrophoretic display device of the present invention will be described in detail. The charged electrophoretic particles 1 charged to the positive polarity quickly move onto the negative electrode. For example, when the second electrode 4b is set to a positive polarity and the first electrode 4a is set to a negative polarity, the charged electrophoretic particles 1 move and cover the first electrode 4a. The electrophoretic particles 1 and the white area (area other than the first electrode 4a) are recognized, and the pixel performs white display (see FIG. 1A).
[0072]
Conversely, when the second electrode 4b is set to a negative polarity and the first electrode 4a is set to a positive polarity, the charged electrophoretic particles 1 move to a white area (an area other than the first electrode 4a), and thus the observation of the substrate 3a is performed. When viewed from the side, the black first electrode 4a and the white insulating layer 6 covered with the black charged electrophoretic particles 1 are visually recognized, and the pixel performs black display (see FIG. 1B). .
[0073]
Examples 2 to 7
The type of uncoated particles and the type of polymer represented by the general formula (1) ((R ₁ , R ₂ A) An electrophoretic display device was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the thickness), the coating thickness, and the components and contents contained in the dispersion medium were changed. The results are shown in Tables 1 to 3.
[0074]
Example 8
The polymer represented by the general formula (1) is ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -CH ₃ ) And (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ) And the weight ratio was changed to 20:80, and the other conditions were as described in Table 1, and an electrophoretic display device was produced in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
[0075]
Example 9
The polymer represented by the general formula (1) is ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -C ₂ H ₄ N (CH ₃ ) ₂ ) And (-CH ₃ , -C ₁₂ H ₂₅ ) And the weight ratio was changed to a high molecular weight copolymer of 3:97, and the other conditions were the same as those of Example 1 under the conditions described in Table 1 to prepare an electrophoretic display device. The results are shown in Tables 1 to 3.
[0076]
Examples 10 to 12
The type of uncoated particles and the type of polymer represented by the general formula (1) ((R ₁ , R ₂ A) An electrophoretic display device was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the thickness), the coating thickness, and the components and contents contained in the dispersion medium were changed. The results are shown in Tables 1 to 3.
[0077]
Comparative Example 1
An electrophoretic display device was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that uncoated particles A were used as the electrophoretic particles. The results are shown in Tables 1 to 3.
[0078]
Comparative Example 2
On the surface of the particle A, PMMA ((R) of the high molecular polymer represented by the general formula (1) of the present invention) ₁ , R ₂ ) Is (-CH ₃ , -CH ₃ In the case of (1), an electrophoretic display dispersion was prepared under the same conditions as in Example 1 except that charged electrophoretic particles coated with a thickness of 220 nm were used. It could not be used as a display dispersion.
[0079]
Comparative Example 3
An electrophoretic display device was manufactured under the same conditions as in Example 6, except that the rosin ester of the present invention was not included in the dispersion medium. The results are shown in Tables 1 to 3.
[0080]
[Table 1]

[0081]
[Table 2]

[0082]
(note)
(1) Liquid component
Oct-Zr: zirconium octenoate (Nikka Octix Zirconium, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.)
Neotol 125H: Rosin ester (manufactured by Harima Chemicals, Inc.)
Asaprene 1205: Styrene butadiene copolymer (manufactured by Asahi Kasei Corporation)
[0083]
[Table 3]

[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, charged electrophoretic particles whose particle surfaces are coated with the high molecular polymer represented by the general formula (1), and a rosin ester or By containing the rosin derivative, it is possible to reduce the problems that the uncoated particle surface exerts on driving, for example, adhesion to a wall, a change with time of driving, etc., and also to impart charging to charged electrophoretic particles and stabilize charging. In order to impart good dispersibility to the dispersion medium or the function of suppressing adhesion to the wall, the driving of the charged electrophoretic particles is stabilized, and the particles migrate promptly immediately after voltage is applied, or the migration of the particles is prolonged. An electrophoretic display dispersion that can be stabilized can be provided.
As a result, in an electrophoretic display device using the electrophoretic display dispersion liquid, a stable image state can be maintained immediately after voltage application.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the structure of an electrophoretic display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing another example of the structure of the electrophoretic display device according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing another example of the structure of the electrophoretic display device according to the present invention.
FIG. 4 is a process chart showing a method for manufacturing an electrophoretic display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 charged particles
2 Dispersion medium
3a, 3b substrate
4a First electrode
4b 2nd electrode
5 Partition wall
6 Insulation layer
7 microcapsules
8 Adhesive layer
9 Insulating transparent resin layer
10 Dispersion

Claims (1)

An electric power including a pair of substrates, at least one electrode formed on at least one of the substrates, and a dispersion liquid containing charged electrophoretic particles and a dispersion medium for dispersing the charged electrophoretic particles sandwiched between the substrates. In the electrophoretic display device, the surface of the charged electrophoretic particles is formed from a high molecular polymer selected from structural units represented by the following general formula (1) or a structural polymer represented by the following general formula (1). An electrophoretic display device comprising particles coated with at least two selected polymer copolymers, and wherein the dispersion medium contains a rosin ester or a rosin derivative.

(Wherein, R ₁ represents —C _w H _{2w + 1. W} represents 0 or 1. R ₂ represents —C _x H _{2x + 1} or —C _y H _2y N (C _z H _{2z + 1} ) ₂ , where x is (An integer of 0 to 30, y is an integer of 1 to 30, z is an integer of 0 to 30, and x, y, and z are independent variables.)

Images