电泳粒子、电泳粒子的制造方法、电泳分散液、电泳片、电泳装置及电子设备的制造方法

文档序号:10653195阅读:592来源:国知局
电泳粒子、电泳粒子的制造方法、电泳分散液、电泳片、电泳装置及电子设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及电泳粒子、电泳粒子的制造方法、电泳分散液、电泳片、电泳装置及电子设备。本发明的电泳粒子具有:具有第1官能团的母粒子(粒子),以及与母粒子结合的第1化合物和第2化合物。第1化合物为具有来源于有助于分散性的第1单体的分散部、和来源于具备与第1官能团具有反应性的第2官能团的第2单体的结合部的聚合物,其在结合部与母粒子连接。第2化合物为分子量比第1化合物小,具有非极性基团和第2官能团的化合物,其在第2官能团与母粒子连接。
【专利说明】
电泳粒子、电泳粒子的制造方法、电泳分散液、电泳片、电泳装 置及电子设备
技术领域
[0001] 一般而言,已知如果使电场作用于使微粒分散在液体中的分散体系,则微粒由于 库仑力而在液体中移动(泳动)。将该现象称为电泳,近年来,利用该电泳而使所期望的信息 (图像)显示的电泳显示装置作为新的显示装置而备受关注。
[0002] 该电泳显示装置具备下述特征:具有在停止了施加电压的状态下的显示存储性、 广视角性,能够W低耗电进行高对比度的显示,等等。
[0003] 此外,电泳显示装置为非发光型器件,因此与布朗管那样的发光型显示器件相比, 还具有对于眼睛柔和运样的特征。
[0004] 运样的电泳显示装置中,已知具备使电泳粒子分散在溶剂中的分散液作为配置在 具有电极的一对基板间的电泳分散液的装置。
[0005] 在运样的构成的电泳分散液中,作为电泳粒子,可W使用包含带正电性的粒子、和 带负电性的粒子的电泳粒子,由此,通过向一对基板(电极)间施加电压,从而变得能够显示 所期望的信息(图像)。
[0006] 运里,作为电泳粒子501,一般而言,使用相对于基材粒子502具备连接有高分子 533的被覆层503的电泳粒子(参照图8。),通过成为具备运样的被覆层503(高分子533)的构 成,从而在电泳分散液中,能够使电泳粒子501分散和带电。
[0007] 此外,运样的构成的电泳粒子,例如,使用原子转移自由基聚合反应(atom transfer radical Polymerization = ATRP),如W下那样操作来制造。
[000引目P,准备基材粒子502,使该基材粒子502的表面结合具有聚合引发基的硅烷偶联 剂531之后,将该聚合引发基作为起点,形成单体通过活性自由基聚合而聚合成的聚合部 532来设置高分子(聚合物)533,从而赋予分散性等性质,由此制造电泳粒子501(例如,参照 专利文献1。)。
[0009] 可是,在运样的构成的电泳粒子501中,对于电泳粒子501是否具有带正电性和带 负电性中的任一种,由于基材粒子502其自身具有固有的带电性,因此通过适当选择基材粒 子502的种类,能够使电泳粒子501的带电性成为所期望的带电性。
[0010] 然而,在电泳显示装置中,例如,为了将电泳粒子501的泳动速度设定为适当的速 度,需要控制电泳粒子501的带电量,但仅在基材粒子502上设置高分子533,难W将电泳粒 子501的带电量控制在适当的范围。
[0011] 现有技术文献 [0012] 专利文献
[0013] 专利文献1:日本特开2013-156381号公报

【发明内容】

[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 本发明的目的之一在于提供在电泳分散液中具备均匀的分散能力,并且带电量设 定为适当的范围的电泳粒子,可W制造运样的电泳粒子的电泳粒子的制造方法,使用运样 的电泳粒子的可靠性高的电泳分散液、电泳片、电泳装置和电子设备。
[0016] 用于解决课题的方法
[0017] 运样的目的通过下述本发明来达成。
[0018] 本发明的电泳粒子的特征在于,具有:
[0019]表面具有第巧能团的粒子,W及
[0020] 与上述粒子结合的第1化合物和第2化合物,
[0021] 上述第1化合物为具有分散部和结合部的嵌段共聚物,该分散部来源于具有有助 于在分散介质中的分散性的部位的第1单体,该结合部来源于具备与上述第1官能团具有反 应性的第2官能团的第2单体,该第1化合物在上述结合部通过上述第1官能团与上述第2官 能团进行反应来与上述粒子连接,
[0022] 上述第2化合物的分子量比上述第1化合物小,该第2化合物具有非极性基团和上 述第2官能团,该第2化合物通过上述第2官能团与上述第1官能团进行反应来与上述粒子连 接。
[0023] 由此,可W制成在电泳分散液中具备均匀的分散能力,并且带电量设定为适当的 范围的电泳粒子。
[0024] 在本发明的电泳粒子中,优选上述第2化合物为具有上述非极性基团和上述第2官 能团的硅烷系偶联剂。
[0025] 由此,在与粒子连接的第1化合物彼此之间的区域,能够确实地插入第2化合物。其 结果是可W使电泳粒子在电泳分散液中的分散性更优异。
[0026] 在本发明的电泳粒子中,优选上述第2化合物为具有非极性部和来源于具备上述 第2官能团的上述第2单体的上述结合部的嵌段共聚物,该非极性部来源于具备上述非极性 基团的第3单体。
[0027] 由此,在与粒子连接的第1化合物彼此之间的区域,能够确实地插入第2化合物。其 结果是可W使电泳粒子在电泳分散液中的分散性更优异。
[0028] 在本发明的电泳粒子中,优选非极性基团为控基。
[0029] 运些非极性基团显示优异的非极性,因此可W更恰当地抑制或防止电泳粒子彼此 的凝集。
[0030] 在本发明的电泳粒子中,优选上述第2化合物的分子量为IOOW上1 ,OOOW下。
[0031] 由此,第2化合物的立体位阻变小,在与粒子连接的第1化合物彼此之间的区域,能 够确实地插入第2化合物。其结果是可W使电泳粒子在电泳分散液中的分散性更优异。
[0032] 在本发明的电泳粒子中,优选在上述第1化合物中,上述结合部是由1个W上10个 W下的来源于上述第2单体的单元形成的。
[0033] 由此,可W在结合部与粒子之间形成化学键,将嵌段聚合物与粒子确实地连接。
[0034] 在本发明的电泳粒子中,优选在上述第1化合物中,上述第1单体为下述通式(I)所 示的有机娃大分子单体。
[0035]
…?'斌
[0036] [式中,Ri为氨原子或甲基,R2为氨原子或碳原子数I~4的烷基,R3为包含碳原子数 1~6的烷基、环氧乙烧的酸基或环氧丙烷的酸基的结构,n表示OW上的整数。]
[0037] 由此,在作为电泳分散液中所包含的分散介质而使用W硅油作为主成分的分散介 质时,第1单体对分散介质显示优异的亲和性,因此可W使具备通过单体Ml聚合而获得的分 散部的电泳粒子W优异的分散性分散于分散介质中。
[003引在本发明的电泳粒子中,优选上述分散部的重均分子量为10,000W上100,000? 下。
[0039] 由此,可W使具备分散部的电泳粒子W更优异的分散性分散于分散介质中。
[0040] 在本发明的电泳粒子中,优选在将上述分散部的重均分子量设为A,将上述第2化 合物的分子量设为削寸,A/B为IOW上1,000W下。
[0041] 由此,第2化合物的立体位阻变小,在与粒子连接的第1化合物彼此之间的区域,能 够更确实地插入第2化合物。其结果是可W使电泳粒子在电泳分散液中的分散性更优异。
[0042] 本发明的电泳粒子的制造方法的特征在于,是用于制造本发明的电泳粒子的制造 方法,其包括下述工序:
[0043] 通过使上述粒子的表面所具有的上述第1官能团与上述第1化合物所具有的上述 第2官能团进行反应,从而使上述第1化合物在上述结合部与上述粒子连接的工序,
[0044] 通过使上述粒子的表面所具有的上述第1官能团与上述第2化合物所具有的上述 第2官能团进行反应,从而使上述第2化合物与上述粒子连接的工序。
[0045] 由此,可W制造在电泳分散液中具备均匀的分散能力,并且带电量设定为适当的 范围的电泳粒子。
[0046] 本发明的电泳分散液的特征在于,含有本发明的电泳粒子、W及分散介质。
[0047] 由此,可W制成具备电泳粒子的电泳分散液,该电泳粒子具备均匀的分散能力,并 且带电量设定为适当的范围。
[0048] 本发明的电泳分散液中,优选上述分散介质为硅油。
[0049] 硅油不具有不饱和键,因此具有耐气候性优异,进一步安全性也高运样的优点。
[0050] 本发明的电泳片的特征在于,包含基板和多个结构体,该多个结构体设置于上述 基板,并收纳本发明的电泳分散液。
[0051] 由此,可W获得性能和可靠性高的电泳片。
[0052] 本发明的电泳装置的特征在于,具备本发明的电泳片。
[0053] 由此,可W获得性能和可靠性高的电泳装置。
[0054] 本发明的电子设备的特征在于,具备本发明的电泳装置。
[0055] 由此,可W获得性能和可靠性高的电子设备。
【附图说明】
[0056] 图1为显示本发明的电泳粒子的第1实施方式的纵截面图。
[0057] 图2为本发明的电泳粒子的第1实施方式具有的第1化合物和第2化合物的示意图。
[0058] 图3为本发明的电泳粒子的第2实施方式具有的第1化合物和第2化合物的示意图。
[0059] 图4为示意性示出电泳显示装置的实施方式的纵截面的图。
[0060] 图5为显示图4所示的电泳显示装置的工作原理的示意图。
[0061] 图6为显示将本发明的电子设备应用于电子纸的情况下的实施方式的立体图。
[0062] 图7为显示将本发明的电子设备应用于显示器的情况下的实施方式的图。
[0063] 图8为示意性示出W往的电泳粒子中的结构的纵截面的图。
[0064] 符号的说明
[00化]1......电泳粒子
[0066] 2……母粒子
[0067] 3......被覆层
[006引 31……结合部
[00例 32......分散部
[0070] 33……非极性部
[007U 37……第2化合物
[0072] 38……第2化合物
[0073] 39……第1化合物
[0074] 91……基部
[0075] 92……基部
[0076] 93……第1电极
[0077] 94……第2电极
[007引 95a......白色粒子
[0079] 9f5b......着色粒子
[0080] 96......分散介质
[0081 ] 97……密封部
[0082] 98……粘接剂层
[0083] 501……电泳粒子
[0084] 502……基材粒子 [00化]503……被覆层
[0086] 531……硅烷偶联剂
[0087] 532……聚合部
[008引 533……高分子
[0089] 600……电子纸
[0090] 601……主体
[0091] 602……显示单元
[0092] 800……显示器
[0093] 801……主体部
[0094] 802a……输送漉对
[0095] 802b……输送漉对
[0096] 803……孔部
[0097] 804……透明玻璃板
[009引 805……插入口
[0099] 806......端子部
[0100] 807……插口
[0101] 808……控制器
[0102] 809……操作部
[0103] 910......电泳分散液
[0104] 911……对置基板
[0105] 912……基板
[0106] 920……电泳显示装置
[0107] 921……电泳显示片 [010引 922……电路基板
[0109] 940……间壁
[0110] 9400……显示层
[0111] 9401……像素空间
[0112] Ml……第1单体
[0113] M2……第2单体
[0114] M3……第3单体
【具体实施方式】
[0115] W下,基于说明书附图所示的优选实施方式来详细地说明本发明的电泳粒子、电 泳粒子的制造方法、电泳分散液、电泳片、电泳装置及电子设备。
[0116] <电泳粒子>
[0117] <<第1实施方式>>
[0118] 首先,对于本发明的电泳粒子的第1实施方式进行说明。
[0119] 图1为显示本发明的电泳粒子的第1实施方式的纵截面图,图2为本发明的电泳粒 子的第1实施方式具有的嵌段共聚物的示意图。
[0120] 电泳粒子1具有母粒子(粒子)2和设置于母粒子2的表面的被覆层3。
[0121] 母粒子2中适合使用例如颜料粒子、树脂粒子或它们的复合粒子中的至少1种。运 些粒子的制造容易。
[0122] 作为构成颜料粒子的颜料,可举出例如,苯胺黑、炭黑、铁黑等黑色颜料、二氧化 铁、=氧化錬、硫酸领、硫化锋、氧化锋、二氧化娃等白色颜料、单偶氮、双偶氮、多偶氮等偶 氮系颜料、异吗I噪满酬、铭黄、黄色氧化铁、儒黄、铁黄、錬等黄色颜料、哇叮晚酬红、铭朱红 等红色颜料、献菁蓝、阴丹±林蓝、普鲁±蓝、群青、钻蓝等蓝色颜料、献菁绿等绿色颜料等, 可W组合使用其中的1种或巧巾W上。
[0123] 此外,作为构成树脂粒子的树脂材料,可举出例如,丙締酸系树脂、氨基甲酸醋系 树脂、脈系树脂、环氧系树脂、聚苯乙締、聚醋等,可W组合使用其中的1种或巧巾W上。
[0124] 此外,作为复合粒子,可举出例如,通过将颜料粒子的表面用树脂材料被覆而进行 了涂布处理的复合粒子;通过将树脂粒子的表面用颜料被覆而进行了涂布处理的复合粒 子;由将颜料与树脂材料W适当的组成比进行了混合的混合物构成的粒子等。
[0125] 另外,通过适当选择作为母粒子2使用的颜料粒子、树脂粒子和复合粒子的种类, 从而可W将电泳粒子1的颜色设定为所期望的颜色。
[0126] 进一步,通过它们的选择,母粒子2的带正电性或带负电性、W及其带电量可W设 定为母粒子2所固有的。
[0127] 另外,母粒子2需要在其表面具备(露出)能够与后述的第1化合物39的结合部31和 第2化合物37所具备的第2官能团结合(反应)的第1官能团。然而,由于根据颜料粒子、树脂 粒子和复合粒子的种类有时不具有官能团,因此在该情况下,预先实施酸处理、碱处理、UV 处理、臭氧处理、等离子体处理等官能团导入处理,向母粒子2的表面导入第1官能团。
[0128] 另外,作为母粒子2的表面所具备的第1官能团与第1化合物39的结合部31和第2化 合物37所具备的第2官能团的组合,只要能够互相反应而连接,就没有特别限定,可举出例 如,异氯酸醋基与径基或氨基的组合;环氧基、缩水甘油基或氧杂环下烷基与簇基、氨基、硫 醇基、径基或咪挫基的组合;氨基与Cl、Br、I那样的面素基的组合;烷氧基甲娃烷基与径基 或烷氧基甲娃烷基的组合等,其中,优选第1官能团为径基、第2官能团为烷氧基甲娃烷基的 组合。
[0129] 形成该组合的母粒子2和单体M2各自可W比较容易地准备,并且可W使单体M2(后 述的嵌段共聚物)与母粒子2的表面牢固地连接,因此优选使用。
[0130] 因此,W下,将母粒子2的表面具备的第1官能团为径基、单体M2具备的第2官能团 为烷氧基甲娃烷基的组合作为一例进行说明。
[0131] 母粒子2的表面的至少一部分(图示的构成中,基本上全体)被被覆层3被覆。
[0132] 被覆层3形成包含多个第1化合物39、和与该第1化合物39相比分子量小的第2化合 物37的构成(参照图2。)。
[0133] 另外,第2化合物37具有非极性基团、和与母粒子2所具有的第1官能团具有反应性 的第2官能团,本实施方式中,对于该第2化合物37为具有非极性基团和第2官能团的硅烷系 偶联剂的情况进行说明。
[0134] 第1化合物39为具有分散部32和结合部31的嵌段共聚物,该分散部32来源于具有 有助于在分散介质中的分散性的部位(基团)的第1单体MU W下,也简称为"单体Ml"),该结 合部31来源于具有与第1官能团具有反应性的第2官能团的第2单体M2( W下,也简称为"单 体M2")。而且,在结合部31,通过第1官能团与第2官能团进行反应来与母粒子2连接。
[0135] 通过使第1化合物39成为运样的构成,从而对由来源于单体Ml的单元(W下,也称 为分散单元)构成的分散部32赋予分散性,此外,通过由来源于单体M2的单元(W下,也称为 结合单元)构成的结合部31而对母粒子2进行连接。因此,具备运样的构成的第1化合物39的 电泳粒子1在电泳分散液中可W发挥均匀的分散能力。
[0136] 另外,该第1化合物39为由第1单体Ml聚合而成的分散部32、和第2单体M2聚合而成 的结合部31连接而成的。在运样的构成的第1化合物39中,分散部32通过单体Ml聚合而形 成,包含多个来源于单体Ml的分散单元,此外,结合部31通过单体M2聚合而形成,包含多个 来源于单体M2的结合单元。在该第1化合物39所具有的结合部31中,通过第1官能团与第2官 能团进行反应,从而母粒子2与第1化合物39化学地结合。
[0137] W下,对于构成该第1化合物39的分散部32和结合部31进行说明。
[0138] 关于分散部32,为了在后述的电泳分散液中对电泳粒子1赋予分散性,在被覆层3 中,设置于母粒子2的表面。
[0139] 该分散部32,通过在电泳分散液中,具有在聚合后成为有助于在分散介质中的分 散性的侧链的部位的单体Ml多个聚合而形成,来源于单体Ml的分散单元多个连接。
[0140] 单体Ml是为了可W通过活性自由基聚合(自由基聚合)来聚合而具备1个聚合基 团,进一步具备在聚合后成为非离子性的侧链的部位的侧基型的单官能单体。
[0141] 作为单体Ml,使用具备非离子性的侧链的单体,从而通过活性自由基聚合而形成 的分散部32相对于后述的电泳分散液所包含的分散介质显示优异的亲和性。因此,在电泳 分散液中,具备运样的分散部32的电泳粒子1不凝集而W优异的分散性进行分散。
[0142] 此外,作为单体Ml所具有的1个聚合基团,可举出例如,乙締基、苯乙締基、(甲基) 丙締酷基那样的包含碳-碳双键的聚合基团。
[0143] 作为运样的单体Ml,可举出例如,乙締基单体、乙締基醋单体、乙締基酷胺单体、 (甲基)丙締酸单体、五氣(甲基)丙締酸醋单体、(甲基)丙締酸醋单体、(甲基)丙締酷胺单 体、苯乙締基单体等,更具体而言,可举出1-己締、1-庚締、1-辛締、(甲基)丙締酸甲醋、(甲 基)丙締酸乙醋、(甲基)丙締酸丙醋、(甲基)丙締酸硬脂醋、(甲基)丙締酸月桂醋、(甲基)丙 締酸癸醋、(甲基)丙締酸异辛醋、(甲基)丙締酸异冰片醋、(甲基)丙締酸环己醋、下述通式 (I)所示的有机娃大分子单体等丙締酸系单体、苯乙締、2-甲基苯乙締、3-甲基苯乙締、4-甲 基苯乙締、2-乙基苯乙締、3-乙基苯乙締、4-乙基苯乙締、2-丙基苯乙締、3-丙基苯乙締、4- 丙基苯乙締、2-异丙基苯乙締、3-异丙基苯乙締、4-异丙基苯乙締、4-叔下基苯乙締等苯乙 締系单体,可W组合使用其中的1种或巧巾W上。
[0144]
"…頌
[0145] [式中,Ri为氨原子或甲基,R2为氨原子或碳原子数1~4的烷基,R3为包含碳原子数 1~6的烷基、环氧乙烧的酸基或环氧丙烷的酸基的结构,n表示OW上的整数。]
[0146] 其中,作为单体Ml,优选为上述通式(I)所示的有机娃大分子单体。将运样的单体 Ml聚合而得的分散部相对于非极性的分散介质显示优异的分散性。即,作为后述的电泳分 散液中所包含的分散介质,使用了 W硅油作为主成分的分散介质,如该硅油那样即使在使 用了控系溶剂的情况下,相对于分散介质也显示优异的亲和性。因此,可W使具备通过单体 Ml聚合而获得的分散部32的电泳粒子IW优异的分散性分散于分散介质中。
[0147] 在作为单体Ml使用上述通式(I)所示的有机娃大分子单体的情况下,其重均分子 量优选为l,〇〇〇W上60,000^下左右,更优选为3,000^上30,000^下左右,进一步优选为 5,000W上20,000W下左右。由此,可W使具备通过单体Ml聚合而获得的分散部32的电泳粒 子1W更优异的分散性分散于分散介质中。
[0148] 此外,分散部32的重均分子量优选为10,000 W上100,000 W下,更优选为10,000 W 上60,000W下。特别是,作为单体Ml,在使用了上述通式(I)所示那样的有机娃大分子单体 的情况下,或使用了控系单体的情况下,分散部32的重均分子量优选为8,000W上50,000W 下,更优选为l〇,〇〇〇W上35,000W下。由此,可W使电泳粒子1在电泳分散液中的分散性更 优异。
[0149] 进一步,在1个聚合物中,分散部32所包含的分散单元的个数优选为IW上20W下, 更优选为2W上IOW下。由此,可W确实地赋予电泳粒子1在电泳分散液中的分散性。
[0150] 此外,分散部32的分子量分布优选为1.2W下,更优选为1.1 W下,进一步优选为 1.05?下。
[0151] 运里,所谓分散部32的分子量分布,表示分散部32的数均分子量(Mn)与分散部32 的重均分子量(Mw)之比(Mw/Mn),通过使该分散部32的分子量分布为上述范围内,从而可W 说在多个电泳粒子1中露出的分散部32为基本上均匀的长度。因此,在电泳分散液中,各电 泳粒子1发挥均匀的分散能力。运样的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)可W使用例如凝胶 渗透色谱(GPC)法,作为聚苯乙締换算分子量来测定。
[0152] 进一步,分散部32优选与结合部31连接的基端部侧的分散单元的分子量比前端部 侧的分散单元的分子量小。更具体而言,优选成为位于基端部侧的分散单元的前体的单体 Ml具备的侧链的分子量比成为位于前端部侧的分散单元的前体的单体Ml具备的侧链的分 子量小。由此,可W使电泳粒子1在电泳分散液中的分散性更优异,并且可W使分散部32与 母粒子2的表面高密度地结合。
[0153] 另外,运样的侧链的分子量的变化可W从基端侧向前端侧连续地变大,可W从基 端侧向前端侧阶段性地变大。
[0154] 结合部31在电泳粒子1具备的被覆层3中,与母粒子2的表面结合,由此,使第1化合 物39与母粒子2连接。
[0155] 在本发明中,该结合部31是通过具有能够与母粒子2的表面具备的径基进行反应 而形成共价键的官能团的第2单体M2多个聚合而形成的,来源于单体M2的结合单元(构成单 元)多个相连。
[0156] 运样,通过使用具备各自具有多个具有官能团的结合单元的结合部31的第1化合 物39,从而可W使电泳粒子1的分散性更优异。即,第1化合物39不仅包含多个官能团,而且 多个官能团集中存在于结合部31。进一步,结合部31中连接有多个结合单元,因此与结合单 元仅一个的情况相比,能够与母粒子2反应的部位大。因此,在通过多个单体M2聚合而形成 的结合部31中,可W将第1化合物39与母粒子2的表面确实地结合。
[0157] 另外,本实施方式中,如上述那样,母粒子2的表面具备径基,单体M2具备的官能团 为烷氧基甲娃烷基。通过为运样的径基和烷氧基甲娃烷基的组合,它们彼此的反应显示优 异的反应性,因此可W更确实地形成结合部31中的对母粒子2的表面的结合。
[0158] 运样的单体M2中,作为官能团,具备1个下述通式(II)所示的烷氧基甲娃烷基,进 一步,为了可W通过活性自由基聚合来聚合而具备1个聚合基团。
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[0159]
[0160] [式中,R各自独立地表示碳原子数1~4的烷基,n表示1~3的整数。]
[0161] 作为单体M2使用运样的构成的单体,可W形成通过活性自由基聚合而单体M2聚合 成的结合部31,进一步,通过活性自由基聚合而形成的结合部31相对于位于母粒子2的表面 的径基,显示优异的反应性。
[0162] 此外,作为单体M2具有的1个聚合基团,与单体Ml同样地,可举出例如,乙締基、苯 乙締基、(甲基)丙締酷基那样的包含碳-碳双键的聚合基团。
[0163] 作为运样的单体M2,可举出例如,分别具备1个上述通式(II)所示的烷氧基甲硅烷 基的乙締基单体、乙締基醋单体、乙締基酷胺单体、(甲基)丙締酸单体、(甲基)丙締酸醋单 体、(甲基)丙締酷胺单体、苯乙締基单体等,更具体而言,可举出3-(甲基)丙締酷氧基丙基 =乙氧基(甲氧基)硅烷、乙締基=乙氧基(甲氧基)硅烷、4-乙締基下基=乙氧基(甲氧基) 硅烷、8-乙締基辛基S乙氧基(甲氧基)硅烷、10-甲基丙締酷氧基癸基S乙氧基(甲氧基)娃 烧、10-丙締酷氧基癸基S乙氧基(甲氧基)硅烷等含有娃原子的硅烷系单体,可W使用其中 的1种或组合使用巧巾W上。
[0164] 此外,在1个聚合物中,结合部31所包含的结合单元的个数优选为IW上IOW下,更 优选为2W上IOW下,进一步优选为3W上6W下。如果超过上述上限值,则结合部31相对于 分散介质的亲和性比分散部32低,因此根据单体M2的种类,有可能使电泳粒子1的分散性降 低,或结合部31彼此部分地反应。此外,如果低于上述下限值,则根据单体M2的种类,有可能 不能充分地进行与母粒子2的结合,由此电泳粒子1的分散性降低。
[0165] 此外,结合部31所包含的结合单元的数目可W通过NMR光谱、IR光谱、元素分析、凝 胶渗透色谱(GPC)等使用通用分析设备的分析来求出。另外,在第1化合物39中,由于结合部 31和分散部32为高分子聚合物,因此都具有一定的分子量分布。因此,上述那样的分析的结 果不一定适用于全部的第1化合物39,如果至少利用上述方法而求得的结合单元数为1~8, 则可W兼具第1化合物39与母粒子2的反应性、W及电泳粒子1的分散性。
[0166] 运样的第1化合物39为结合部31和分散部32各自单独地设置的二嵌段共聚物。因 此,可W将对母粒子2的结合性和电泳粒子1的分散性各自独立地赋予第1化合物39,因此电 泳粒子1发挥优异的分散性。
[0167] 该第1化合物39通过后述的制造方法来获得。例如如果使用后述的可逆加成断裂 链转移聚合(RAFT),则可W获得比较均匀的聚合物。因此,如果相对于链转移剂添加1~8摩 尔当量的单体M2进行聚合,则可W使结合部31中的结合单元数为上述范围。由此,通过使电 泳粒子1成为具备第1化合物39的构成,从而可W确实地发挥效果,电泳粒子1在电泳分散液 中具有优异的分散性。
[016引此外,第1化合物39在电泳粒子1中的附加量相对于母粒子2,优选为l.Owt% W上 6. Owt % W下,更优选为2. Owt % W上3. Owt % W下。由此,可W使电泳粒子1在电泳分散液中 的分散性更优异。
[0169] 第2化合物37如上述那样,在本实施方式中,为具有非极性基团和第2官能团的娃 烧系偶联剂。
[0170] 该第2化合物37为分子量比第1化合物39小的化合物,在第2官能团,通过第1官能 团与第2官能团进行反应而与母粒子2连接。
[0171] 运里,如上述那样,母粒子2根据所选择的母粒子2的种类,具有它们固有的正或负 的带电量。与此相对,在电泳显示装置920中,为了将电泳粒子1的泳动速度设定为适当的大 小,需要控制电泳粒子1的带电量。
[0172] 作为控制其带电量的手法,可考虑例如,利用第1化合物39被覆母粒子2的表面所 露出的带电区域,但第1化合物39为嵌段共聚物,其分子量大,进一步为了对电泳粒子1赋予 分散性,其导入量也设定为一定规定量。因此,不能W控制带电量即泳动速度为目的,规定 第1化合物39的导入量。
[0173] 与此相对,在本发明中,形成对母粒子2,除了第1化合物39W外,进一步将分子量 比第I化合物39小的第2化合物37与母粒子2连接的构成。
[0174] 由此,如图2所示那样,在与母粒子2连接的第1化合物39彼此之间,可W连接第2化 合物37,进一步,通过将其导入量(连接量)设定为规定的量,从而可W被覆母粒子2的表面 所露出的带电区域中的规定的区域。因此,能够将电泳粒子1的带电量即泳动速度设定为所 期望的大小。
[0175] 进一步,第2化合物37具备非极性基团。因此,不仅不会对电泳粒子1的分散性和带 电性(带电量)带来不良影响,而且可W恰当地抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集。关于运样 的电泳粒子1彼此的凝集,特别是如后述的电泳显示装置920那样,电泳粒子1通过应用于具 有带负电性(负电荷)的白色粒子95a和具有带正电性(正电荷)的着色粒子95b,从而可W更 恰当地抑制运些具有相反带电性的白色粒子95a与着色粒子95b的凝集。
[0176] W下,对于构成作为本实施方式中的第2化合物37的、具有非极性基团和第2官能 团的硅烷系偶联剂的各部分(非极性基团和第2官能团)进行说明。
[0177] 非极性基团,在后述的电泳分散液中,为了抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集,在 被覆层3中,设置于母粒子2的表面。
[0178] 该非极性基团只要显示非极性即可,没有特别限定,可举出例如,控基。控基显示 优异的非极性,因此可W更恰当地抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集。
[0179] 作为非极性基团,可举出例如,烷基、芳基、环烷基、苯基、締基、芳烷基、环締基、烘 基、芳基酸基、甲娃烷基、娃氧烷基、烷氧基等,可W使用其中的1种或组合使用巧巾W上,其 中,特别优选为烷基。运样的非极性基团是特别难W带电的结构,因此可W更显著地发挥上 述效果。
[0180] 此外,控基的碳原子数优选为1~20,更优选为1~10。由此,发挥作为非极性基团 的功能的同时,可W在与母粒子2连接的第1化合物39彼此之间的区域确实地连接第2化合 物37。
[0181] 进一步,非极性基团可W为形成直链状、支链状和环状的基团中的任一者,优选为 直链状。由此,非极性基团的立体位阻变小,能够在与母粒子2连接的第1化合物39彼此之间 的区域确实地插入第2化合物37。
[0182] 关于第2官能团,在本实施方式中,如上述那样,为烷氧基甲娃烷基,母粒子2具备 的第1官能团为径基。
[0183] 通过成为运样的径基与烷氧基甲娃烷基的组合,它们彼此的反应显示优异的反应 性,因此可W更确实地形成第2官能团中第2化合物37向母粒子2的表面的结合。
[0184] 关于具备运样的第2官能团的第2化合物37,例如,在将非极性基团设为D时,可举 出下述通式(III)所示的硅烷系偶联剂。
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[0185]
[0186] [式中,D表示非极性基团,R各自独立地表示碳原子数I~4的烷基,n表示I~3的整 数。]
[0187] 通过使用具有运样的构成的第2化合物37,从而第2化合物37相对于位于母粒子2 的表面的径基,显示优异的反应性。
[0188] 运样的第2化合物37是结合部31和分散部32各自单独地设置的二嵌段共聚物。因 此,可W将对于母粒子2的结合性和电泳粒子1的分散性各自独立地赋予第2化合物37,因此 电泳粒子1发挥优异的分散性。
[0189] 另外,第2化合物37可W如上述通式(III)所示那样,非极性基团D与娃原子直接连 接,但硅氧烷骨架那样的插入物可W介于娃原子与非极性基团之间。
[0190] 此外,第2化合物37的分子量优选为IOOW上1,000W下,更优选为IOOW上500W 下。由此,第2化合物37的立体位阻变小,能够在与母粒子2连接的第1化合物39彼此之间的 区域,确实地插入第2化合物37。其结果是可W将电泳粒子1的带电量设定为适当的范围的 同时,使电泳粒子1在电泳分散液中的分散性更优异。
[0191] 进一步,在将分散部32的重均分子量设为A,将第2化合物37的分子量设为削寸,A/B 优选为IOW上1 ,OOOW下,更优选为50W上500W下。由此,可W更显著地发挥上述效果。
[0192] 此外,第2化合物37在电泳粒子1中的附加量相对于母粒子2优选为O.lwt% W上 2. Owt % W下,更优选为0.3wt % W上1. Owt % W下。由此,可W更显著地发挥上述效果。
[0193] 通过使上述那样的第2化合物37与母粒子2连接,电泳粒子1在电泳分散液中其带 电量设定为适当的范围,具有优异的电泳性。
[0194] 如W上那样,第1化合物39与第2化合物37连接于母粒子2的表面的本实施方式的 电泳粒子1,例如,可W应用本发明的电泳粒子的制造方法,如W下那样操作来进行制造。
[01M] <电泳粒子的制造方法>
[0196] 电泳粒子1的制造方法包括下述工序:通过活性聚合,使用单体Ml和单体M2,获得 结合部31与分散部32连接了的第1化合物39的工序;通过使母粒子2所具备的第1官能团与 结合部31所具有的第2官能团进行反应,从而使多个第1化合物39与母粒子2连接的工序;通 过使母粒子2所具备的第1官能团与第2化合物37所具有的第2官能团进行反应,从而使多个 第2化合物37与母粒子2连接而形成被覆层3的工序。
[0197] 另外,在获得第1化合物39的工序中,通过使用了聚合引发剂的活性自由基聚合, 1)可W在形成第1单体Ml聚合而成的分散部32之后,形成具有第2官能团的第2单体M2聚合 而成的结合部31,2)可W依次形成结合部31和分散部32,运里,对于利用1)的方法形成多个 第1化合物39的情况进行说明。
[019引 W下,对于各工序进行详述。
[0199] [1]首先,生成分散部32与结合部31连接了的多个第1化合物39(第1工序)。
[0200] [1-1]首先,通过使用了聚合引发剂的活性聚合,形成第1单体Ml聚合而成的分散 部32。
[0201] 作为该活性聚合法,可举出活性自由基聚合、活性阳离子聚合或活性阴离子聚合 等,其中,优选为活性自由基聚合。通过为活性自由基聚合,从而可W简便地使用反应体系 中所产生的反应液等,进一步,可W在反应的控制性也良好的情况下使单体Ml聚合。
[0202] 进一步,根据活性自由基聚合,可W将分散部32中的分子量分布容易地设定为1.2 W下,其结果是可W使所得的电泳粒子I在电泳分散液中发挥均匀的分散能力。
[0203] 此外,作为活性自由基聚合法,可举出原子转移自由基聚合(ATRP)、经由氮氧自由 基的自由基聚合(NMP)、使用有机蹄的自由基聚合(TERP)和可逆加成断裂链转移聚合 (RAFT)等,其中,优选使用可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)。根据可逆加成断裂链转移聚合 (RAFT),不使用金属催化剂而没有金属污染的担忧,进一步,可W简便地进行单体Ml聚合时 的聚合。此外,可W将分散部32中的分子量分布更容易地设定为1.2W下。
[0204] 作为聚合引发剂(自由基聚合引发剂),没有特别限定,可举出例如,2,2'-偶氮二 异下腊(AIBN)、2,2'-偶氮二(4-甲氧基-2.4-二甲基戊腊)、2,2'-偶氮二(2.4-二甲基戊 腊)、二甲基2,2'-偶氮二(2-甲基丙酸醋)、l,r-偶氮二(环己烧-1-甲腊)、2,2'-偶氮二[2- (2-咪挫嘟-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2'-偶氮二[2-(2-咪挫嘟-2-基)丙烷]那样的偶氮系引 发剂、过硫酸钟、过硫酸锭那样的过硫酸盐等。
[020引此外,在为可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)的情况下,除了聚合引发剂W外,还使 用链转移剂(RAFT剂)。作为该链转移剂,没有特别限定,可举出例如,具有二硫代醋基、=硫 代氨基甲酸醋基、黄原酸醋基、二硫代氨基甲酸醋基等官能团的硫化合物。
[0206]具体而言,作为链转移剂,可举出下述化学式(1)~(7)所示的化合物,可W使用其 中的巧巾或组合使用巧巾W上。运些化合物比较容易获得,可W容易地进行反应的控制,因此 优选使用。
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[0208] 其中,链转移剂优选为上述化学式(6)所示的2-氯基-2-丙基苯并二硫。由此,变得 可W更容易地进行反应的控制。
[0209] 进一步,在使用可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)的情况下,单体Ml、聚合引发剂、 链转移剂的比率考虑要形成的分散部32的聚合度、单体Ml等化合物的反应性来适当决定, 它们的摩尔比优选为单体:聚合引发剂:链转移剂= 500~5:5~0.25:1。由此,可W将通过 单体Ml聚合而获得的分散部32的长度(聚合度)设定为适当的大小,并且将该分散部32的分 子量分布容易设为1.下,可W高效率地生成。
[0210] 此外,作为用于调制通过活性自由基聚合而使单体Ml聚合的溶液的溶剂,可举出 例如,水、甲醇、乙醇、下醇那样的醇类、己烧、辛烧、苯、甲苯和二甲苯等控类、乙酸、四氨巧 喃等酸类、乙酸乙醋等醋类、氯苯、邻二氯苯那样的面代芳香族控类等,可W将它们单独使 用或作为混合溶剂使用。
[0211] 此外,上述溶液(反应液)优选在开始聚合反应之前,预先进行脱氧处理。作为脱氧 处理,可举出例如,通过氣气、氮气等非活性气体进行的真空脱气后的置换、吹扫处理等。
[0212] 此外,单体Ml的聚合反应时,通过将上述溶液的溫度加热(加溫)至规定的溫度,从 而可W更迅速并且确实地进行单体的聚合反应。
[0213] 该加热的溫度根据单体Ml的种类等也稍有不同,没有特别限定,优选为30~100°C 左右。此外,关于加热的时间(反应时间),在将加热的溫度设为上述范围的情况下,优选为5 ~48小时左右。
[0214] 另外,在使用可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)时,分散部32的单末端(前端部)存 在有使用了的链转移剂的片段。而且,具备该片段的分散部32在W下工序[1-2]中,作为使 结合部31与分散部32聚合的反应中的链转移剂起作用。
[0215] [1-2]接着,W与分散部32连接的方式,形成具有与母粒子2所具备的第1官能团具 有反应性的、第2官能团的第2单体M2聚合而成的结合部31。
[0216] 由此,生成由分散部32与结合部31连接而成的二嵌段共聚物构成的第1化合物39。
[0217] 另外,在本工序[1-2]中的使用了单体M2的结合部31的形成之前,可W根据需要, 进行除去上述工序[1-1]中使用的未反应的单体Ml、溶剂、聚合引发剂等杂质,将分散部32 进行离析精制的精制处理(除去处理)。由此,由本工序[1-2]获得的第1化合物39更均匀,纯 度高。作为该精制处理,没有特别限定,可举出例如,柱色谱法、再结晶法、再沉淀法等,可W 进行其中的1种或组合进行巧中W上。
[0218] 此外,如上述那样,在使用了可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)时,分散部32的单末 端存在有使用了的链转移剂的片段。因此,运样的构成的结合部31如下形成:调制含有上述 工序[1-1]结束而获得的分散部32、单体M2和聚合引发剂的溶液,在该溶液中,再次进行活 性聚合来形成。
[0219] 另外,作为本工序中所使用的溶剂,可W使用与上述工序[1-1]中举出的溶剂同样 的溶剂,此外,在溶液中使单体M2聚合时的条件可W与在上述工序[1-1 ]中作为在溶液中使 单体Ml聚合时的条件而举出的条件同样。
[0220] [2]接下来,使母粒子2所具备的第1官能团与结合部31所具有的多个第2官能团进 行反应,在它们彼此之间形成化学键,从而使多个第1化合物39与母粒子2连接(第2工序)。
[0221] 作为运样的工艺,可举出W下所示的干式法、湿式法。
[0222] << 干式法 >>
[0223] 在干式法中,首先,将第1化合物39与母粒子2在适当的溶剂中进行混合来调制溶 液。另外,在溶液中,为了促使第1化合物39所具备的烷氧基甲娃烷基的水解,可W根据需要 添加微量的水、酸、碱。此外,可W根据需要进行加热、光照射等。
[0224] 此时,相对于母粒子2的体积,溶剂的体积优选为1体积%左右W上20体积%左右 W下,更优选为5体积%左右W上10体积%左右W下。由此,可W增大第1化合物39对母粒子 2的接触机会,因此可W使结合部31更确实地结合于母粒子2的表面。
[0225] 接着,通过进行利用超声波照射的分散;使用了球磨机、珠磨机等的揽拌等,从而 使第1化合物39高效率地吸附于母粒子2的表面,然后除去溶剂。
[0226] 接着,将通过除去溶剂而获得的粉体在优选为100°C~200°C、1小时W上的条件下 进行加热而将烷氧基甲娃烷基进行分解,从而与母粒子2的表面所露出的径基形成化学键。
[0227] 接着,一边使用离屯、分离器一边再次在溶剂中进行数次洗涂,从而除去没有形成 化学键而吸附于母粒子2的表面的多余的第1化合物39。
[0228] 通过经由W上那样的工序,可W使第1化合物39与母粒子2连接。
[0229] << 湿式法 >>
[0230] 在湿式法中,首先,将第1化合物39与母粒子2在适当的溶剂中进行混合来调制溶 液。另外,在溶液中,为了促使第1化合物39所具备的烷氧基甲娃烷基的水解,可W根据需要 添加微量的水、酸、碱。此外,可W根据需要进行加热、光照射等。
[0231] 此时,相对于母粒子2的体积,溶剂的体积优选为1体积%左右W上20体积%左右 W下,更优选为5体积%左右W上10体积%左右W下。由此,可W增大第1化合物39对母粒子 2的接触机会,因此可W使结合部31更确实地与母粒子2的表面结合。
[0232] 接着,通过进行利用超声波照射的分散;使用了球磨机,珠磨机等的揽拌等,从而 使第1化合物39高效率地吸附于母粒子2的表面,然后在该状态下将溶液在优选为IOCTC~ 200°C、1小时W上的条件下进行加热而将烷氧基甲娃烷基进行分解,从而与母粒子2的表面 所露出的径基形成化学键,可W使第1化合物39与母粒子2连接。
[0233] 接着,一边使用离屯、分离器一边再次在溶剂中进行数次洗涂,从而除去没有形成 化学键而吸附于母粒子2的表面的多余的第1化合物39。
[0234] [3]接下来,通过使连接了多个第1化合物39的母粒子2中残存的第1官能团与第2 化合物37所具有的第2官能团进行反应,在它们彼此之间形成化学键,从而使多个第2化合 物37与母粒子2连接(第3工序)。
[0235] 另外,第2化合物37可W使用公知的各种方法来准备。
[0236] 此外,作为使第2化合物37与母粒子2连接的工艺,与使第1化合物39与母粒子2连 接的工艺同样地,可W使用上述工序[2]中所举出的干式法、湿式法。
[0237] 由此,可W获得母粒子2的至少一部分被被覆层3被覆了的电泳粒子1。
[0238] 通过经由W上那样的工序,可W获得精制了的电泳粒子1。
[0239] 另外,根据第1化合物39所包含的单体Ml的种类,如果使电泳粒子1干燥,则有时变 得不分散于分散溶剂中。在运样的情况下,优选在洗涂操作时采用将反应溶剂一点点地置 换成分散溶剂的(不经由干燥工序)溶剂置换法来进行。
[0240] 另外,作为本工序所使用的溶剂,除了可W使用与上述工序[1-1]中举出的溶剂同 样的溶剂W外,可W使用作为后述的电泳分散液所具备的分散液所举出的脂肪族控类(液 体石蜡)和硅油等。
[0241] 此外,本实施方式中,对于第1化合物39和第2化合物37所具备的第2官能团都是烧 氧基甲娃烷基的情况进行说明,但第2官能团,如上述那样,只要是可W与第1官能团进行反 应来连接,则可W从各种官能团中选择,在该情况下,第1化合物39所具备的第2官能团与第 2化合物37所具备的第2官能团可W为相同的的官能团,也可W为不同的官能团。
[0242] <<第2实施方式>>
[0243] 接下来,对本发明的电泳粒子的第2实施方式进行说明。
[0244] 图3为本发明的电泳粒子的第2实施方式具有的第1化合物和第2化合物的示意图。
[0245] W下,关于第2实施方式的电泳粒子,W与上述第1实施方式的电泳粒子的不同点 为中屯、进行说明,关于同样的事项,省略其说明。
[0246] 本实施方式的电泳粒子1,如图3所示那样,在与母粒子2结合的第1化合物和第2化 合物中,第2化合物的构成不同,除此W外,与图2所示的上述第1实施方式的电泳粒子1同 样。
[0247] 目P,在第2实施方式的电泳粒子1中,代替第2化合物37,而连接第2化合物38,该第2 化合物38为具有非极性部33和结合部31的嵌段共聚物,该非极性部33来源于具备非极性基 团的第3单体M3,该结合部31来源于具备第2官能团的第2单体。对于运样的构成的第2化合 物38,在结合部31中,通过第1官能团与第2官能团进行反应,从而第2化合物38与母粒子2连 接。
[0248] 第2化合物38所具有的非极性部33与上述第1实施方式的第2化合物37所具备的非 极性基团同样地,在后述电泳分散液中,为了抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集,在被覆层3 中,设置于母粒子2的表面。
[0249] 该非极性部33在电泳分散液中通过具有在聚合后上述第1实施方式的第2化合物 37所具备的非极性基团成为侧链的部位的单体M3多个聚合而形成,来源于单体M3的非极性 单元多个连接。
[0250] 单体M3是为了可W通过活性自由基聚合(自由基聚合)来聚合而具备1个聚合基 团,进一步具备在聚合后成为非极性的侧链的部位的侧基型的单官能单体。
[0251] 作为单体M3,通过使用具备非极性的侧链的单体,从而通过活性自由基聚合形成 的非极性部33在后述的电泳分散液中,确实地发挥抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集的功 能。因此,在电泳分散液中,具备运样的非极性部33的电泳粒子1不凝集而W优异的分散性 分散。
[0252] 作为运样的单体M3,可W代替上述单体Ml所具备的有助于分散性的侧链,使用具 有上述第2化合物37所具备的非极性基团作为侧链的单体。
[0253] 此外,结合部31在电泳粒子1所具备的被覆层3中,与母粒子2的表面结合,由此,使 第2化合物38与母粒子2连接了,但作为该结合部31,可W使用与上述第1化合物39所具备的 结合部31同样的构成的结合部。
[0254] 通过运样的具备由具有非极性部33和结合部31的嵌段共聚物构成的第2化合物38 的第2实施方式的电泳粒子,也可W获得与上述第1实施方式同样的效果。
[0巧5] <电泳分散液>
[0256] 接下来,对本发明的电泳分散液进行说明。
[0257] 电泳分散液为将至少1种电泳粒子(本发明的电泳粒子)分散(悬浮)于分散介质 (液相分散介质)而成的。
[0258] 作为分散介质,优选使用沸点为IOCTC W上,具有较高绝缘性的分散介质。作为运 样的分散介质,可举出例如,各种水(例如,蒸馈水、纯水等)、下醇、甘油等醇类、下基溶纤剂 等溶纤剂类、乙酸下醋等醋类、二下基酬等酬类、戊烧等脂肪族控类(液体石蜡)、环己烧等 脂环式控类、二甲苯等芳香族控类、二氯甲烧等面代控类、化晚等芳香族杂环类、乙腊等腊 类、N,N-二甲基甲酯胺等酷胺类、簇酸盐、硅油或其它各种油类等,它们可W单独使用或作 为混合物使用。
[0259] 其中,作为分散介质,优选为W脂肪族控类(液体石蜡)或硅油作为主成分的分散 介质。W液体石蜡或硅油作为主成分的分散介质,由于电泳粒子1的凝集抑制效果高,因此 可W抑制图4所示的电泳显示装置920的显示性能经时地劣化。此外,液体石蜡或硅油由于 不具有不饱和键,因此具有耐气候性优异,进一步安全性也高运样的优点。
[0260] 此外,作为分散介质,优选使用相对介电常数为1.5W上3W下的分散介质,更优选 使用1.7W上2.8W下的分散介质。运样的分散介质,电泳粒子1的分散性优异,并且电绝缘 性也良好。因此,有助于实现耗电小,能够进行对比度高的显示的电泳显示装置920。另外, 该介电常数的值为在50化测定得到的值,并且为对于所含有的水分量为SOppmW下、溫度25 °C的分散介质测定得到的值。
[0261] 此外,在分散介质中,可W根据需要添加例如,电解质、表面活性剂(阴离子性或阳 离子性)、金属皂、树脂材料、橡胶材料、油类、清漆、复合物等的粒子形成的电荷控制剂、润 滑剂、稳定剂、各种染料等各种添加剂。
[0262] 此外,电泳粒子在分散介质中的分散可W进行例如油漆摇动器法、球磨机法、介质 磨机法、超声波分散法、揽拌分散法等中的1种或将巧巾W上组合进行。
[0263] 在运样的电泳分散液中,通过被覆层3具有的第1化合物39的作用,电泳粒子1发挥 优异的分散能力。
[0264] <电泳显示装置>
[0265] 接下来,对于应用了本发明的电泳片的电泳显示装置(本发明的电泳装置)进行说 明。
[0266] 图4为示意性示出电泳显示装置的实施方式的纵截面的图,图5为显示图4所示的 电泳显示装置的工作原理的示意图。另外,W下,为了说明的方便,将图4和图5中的上侧作 为"上"、将下侧作为"下"进行说明。
[0267] 图4所示的电泳显示装置920具有:电泳显示片(前板)921、电路基板(背板)922、接 合电泳显示片921与电路基板922的粘接剂层98、W及将电泳显示片921与电路基板922之间 的间隙进行气密地密封的密封部97。
[0268] 电泳显示片(本发明的电泳片)921具有:具备平板状的基部92和设置于基部92的 下面的第2电极94的基板912; W及设置于该基板912的下面(一方的面)侧,并由矩阵状地形 成的间壁940和电泳分散液910构成的显示层9400。
[0269] 另一方面,电路基板922具有:具备平板状的基部91和设置于基部91的上面的多个 第1电极93的对置基板911;设置于该对置基板911 (基部91)的、包含例如TFT等开关元件的 电路(未图示);W及驱动该开关元件的驱动IC(未图示)。
[0270] W下,对于各部的构成依次说明。
[0271] 基部91和基部92分别由片状(平板状)的构件构成,具有支持和保护它们之间所配 置的各构件的功能。
[0272] 各基部91、92分别可W为具有晓性的物质、硬质的物质中的任一种,优选为具有晓 性的物质。通过使用具有晓性的基部91、92,从而可W获得具有晓性的电泳显示装置920, 即,例如在构建电子纸方面有用的电泳显示装置920。
[0273] 此外,在使各基部(基材层)91、92为具有晓性的物质的情况下,优选它们分别由树 脂材料构成。
[0274] 运样的基部91、92的平均厚度分别根据构成材料、用途等适当设定,没有特别限 定,优选为20~500WI1左右,更优选为25~250WI1左右。
[02巧]在运些基部91、92的间壁940侧的面,即,基部91的上面和基部92的下面分别设置 有形成层状(膜状)的第1电极93和第2电极94。
[0276] 如果在第1电极93与第2电极94之间施加电压,则它们之间产生电场,该电场作用 于电泳粒子(本发明的电泳粒子)95。
[0277] 本实施方式中,第2电极94为共用电极,第1电极93为分割成矩阵状(行列状)的独 立电极(与开关元件连接的像素电极),第2电极94与1个第1电极93重叠的部分构成1像素。
[0278] 作为各电极93、94的构成材料,只要分别实质上具有导电性,就没有特别限定。
[0279] 运样的电极93、94的平均厚度分别根据构成材料、用途等适当设定,没有特别限 定,优选为0.05~10皿左右,更优选为0.05~如m左右。
[0280] 另外,各基部91、92和各电极93、94中,显示面侧所配置的基部和电极(本实施方式 中,基部92和第2电极94)分别具有透光性,即,实质上透明(无色透明、有色透明或半透明)。 [0%1] 对于电泳显示片921,与第2电极94的下面接触而设置有显示层9400。
[0282] 该显示层9400成为电泳分散液(上述的本发明的电泳分散液)910被收纳(封入)于 通过间壁940而划分成的多个像素空间9401内的构成。
[0283] 间壁940W在对置基板911与基板912之间矩阵状地分割的方式形成。
[0284] 作为间壁940的构成材料,可举出例如,丙締酸系树脂、氨基甲酸醋系树脂、締控系 树脂那样的热塑性树脂、环氧系树脂、=聚氯胺系树脂、酪系树脂那样的热固性树脂等各种 树脂材料等,可W组合使用其中的1种或巧巾W上。
[0285] 收纳在像素空间9401内的电泳分散液910,在本实施方式中,是将着色粒子95b和 白色粒子95a运巧中(至少巧中电泳粒子1)分散(悬浮)于分散介质96中而成,应用上述的本发 明的电泳分散液。
[0286] 在运样的电泳显示装置920中,如果在第1电极93与第2电极94之间施加电压,则伴 随它们之间所产生的电场,着色粒子95b、白色粒子95a(电泳粒子1)朝向任一电极进行电 泳。
[0287] 本实施方式中,使用具有负电荷的粒子作为白色粒子95a,使用正电荷的粒子作为 着色粒子(黑色粒子)9化。即,作为白色粒子95日,使用母粒子2带负(minus)电的电泳粒子1, 作为着色粒子95b,使用母粒子2带正(plus)电的电泳粒子1。
[0288] 在使用了运样的电泳粒子1的情况下,如果使第1电极93成为正电位,则如图5(A) 所示那样,着色粒子95b移动至第2电极94侧,聚集于第2电极94。另一方面,白色粒子95a移 动至第1电极93侧,聚集于第1电极93。因此,如果从上方(显示面侧)观察电泳显示装置920, 则观察到着色粒子95b的颜色,即,观察到黑色。
[0289] 与此相反,如果使第1电极93为负电位,则如图5(B)所示那样,着色粒子95b移动至 第1电极93侧,聚集于第1电极93。另一方面,白色粒子95a移动至第2电极94侧,聚集于第2电 极94。因此,如果从上方(显示面侧)观察电泳显示装置920,则观察到白色粒子95a的颜色, 良P,观察到白色。
[0290] 在运样的构成中,通过适当设定白色粒子95a、着色粒子95b(电泳粒子1)的带电 量、电极93或94的极性、电极93、94间的电位差等,从而在电泳显示装置920的显示面侧,根 据白色粒子95a和着色粒子95b的颜色的组合、集合于电极93、94的粒子的数目等而显示所 期望的信息(图像)。
[0291] 此外,优选电泳粒子1的比重W与分散介质96的比重变得基本上相等的方式进行 设定。由此,电泳粒子1即使在停止向电极93、94间施加电压后,也可W在分散介质96中在一 定的位置长时间滞留。即,电泳显示装置920所显示的信息被长时间保持。
[0巧2] 另外,电泳粒子1的平均粒径优选为0.1~10皿左右,更优选为0.1~7.5皿左右。通 过使电泳粒子1的平均粒径为上述范围,从而可W确实地防止电泳粒子1彼此的凝集、分散 介质96中的沉降,其结果是,可W适合地防止电泳显示装置920的显示品质的劣化。
[0293] 在本实施方式中,电泳显示片921与电路基板922经由粘接剂层98而接合。由此,可 W将电泳显示片921与电路基板922更确实地固定。
[0294] 粘接剂层98的平均厚度没有特别限定,优选为1~30WI1左右,更优选为5~20WI1左 -?" O
[02M]在基部91与基部92之间,沿着它们的缘部而设置密封部97。通过该密封部97,各电 极93、94、显示层9400和粘接剂层98被气密地密封。由此,可W防止水分向电泳显示装置920 内的浸入,更确实地防止电泳显示装置920的显示性能的劣化。
[0296]作为密封部97的构成材料,可W使用与作为上述间壁940的构成材料而举出的材 料同样的材料。
[0巧7] <电子设备>
[0298] 接下来,对于本发明的电子设备进行说明。
[0299] 本发明的电子设备具备上述那样的电泳显示装置920。
[0300] << 电子纸 >>
[0301] 首先,对于将本发明的电子设备应用于电子纸的情况下的实施方式进行说明。
[0302] 图6为显示将本发明的电子设备应用于电子纸的情况下的实施方式的立体图。
[0303] 图6所示的电子纸600具备:由具有与纸同样的质感和柔软性的可重写片构成的主 体601、和显示单元602。
[0304] 运样的电子纸600中,显示单元602由上述那样的电泳显示装置920构成。
[0305] << 显示器 >>
[0306] 接下来,对于将本发明的电子设备应用于显示器的情况下的实施方式进行说明。
[0307] 图7为显示将本发明的电子设备应用于显示器的情况下的实施方式的图。其中,图 7中(a)为截面图,(b)为平面图。
[0308] 图7所示的显示器(显示装置)800具备主体部801、和对该主体部801装卸自如地设 置的电子纸600。
[0309] 主体部801在其侧部(图7(a)中,右侧)形成能够插入电子纸600的插入口805。此 夕h内部设置有二组输送漉对802a、802b。如果将电子纸600经由插入口805而插入主体部 801内,则电子纸600在被输送漉对802a、802b夹持了的状态下设置于主体部801。
[0310] 此外,在主体部801的显示面侧(图7(b)中,纸面近前侧),形成矩形的孔部803,在 该孔部803中嵌入有透明玻璃板804。由此,可W从主体部801的外部辨认设置于主体部801 的状态的电子纸600。即,在该显示器800中,通过使设置于主体部801的状态的电子纸600在 透明玻璃板804中辨认,从而构成显示面。
[0311] 此外,在电子纸600的插入方向前端部(图7(a)中,左侧),设置有端子部806,在主 体部801的内部,设置有在将电子纸600设置于主体部801的状态下接连端子部806的插口 807。在该插口 807,控制器808与操作部809电连接着。
[0312] 在运样的显示器800中,电子纸600装卸自如地设置于主体部801,也可W在从主体 部801取下的状态下携带使用。
[0313] 此外,在运样的显示器800中,电子纸600由上述那样的电泳显示装置920构成。
[0314] 另外,本发明的电子设备不限定应用于W上那样的电子设备,可举出例如,电视 机、取景器型、监视直观型的磁带录像机、车载导航系统装置、寻呼机、电子记事本、台式电 子计算机、电子报纸、文字处理器、个人计算机、工作站、可视电话、POS终端、具备触摸面板 的设备等,能够在运些各种电子设备的显示部应用电泳显示装置920。
[0315] W上,基于图示的实施方式说明了本发明的电泳粒子、电泳粒子的制造方法、电泳 分散液、电泳片、电泳装置和电子设备,但本发明不限定于此。各部的构成可W置换成具有 同样功能的任意的构成。此外,本发明中可W追加其它任意的构成物。
[0316] 此外,本发明的电泳粒子的制造方法可W追加1或2W上任意目的的工序。
[0317] 实施例
[0318] 接下来,对于本发明的具体的实施例进行说明。
[0319] 电泳粒子的制造、电泳分散液的调制、电泳分散液的评价
[0320] 1.第1化合物(嵌段共聚物)的合成
[0321] 1-1.分散部的合成
[0322] 在烧瓶中添加分子量16,000的有机娃大分子单体(JNC株式会社制"哥^ククレ一 >^FM-0726" ) :60g、2-氯基-2-丙基苯并二硫:250mg、偶氮二异下腊:lOOmg,将体系进行氮气 置换之后,进一步添加乙酸乙醋22.5mL,然后,在75°C加热揽拌8小时使有机娃大分子单体 进行了聚合。将其冷却至室溫来结束反应,除去溶剂,获得了有机娃聚合物反应溶液。
[0323] 利用将己烧和氯仿的混合溶剂作为展开溶剂的硅胶柱来精制所得的反应溶液,除 去杂质,将有机娃聚合物进行离析。通过将甲苯作为展开溶剂的凝胶渗透色谱而测定所得 的有机娃聚合物的重均分子量(Mw),结果确认了为48,000。
[0324] 1-2.结合部的合成
[0325] 在烧瓶中,在由上述获得的有机娃聚合物:IOg中添加偶氮二异下腊:27.5mg、3-甲 基丙締酷氧基丙基二乙氧基硅烷({目越シリ3' -シ社制,"邸E-503" ): 200mg,将体系进行氮 气置换之后,进一步添加乙酸乙醋,然后,在75°C加热揽拌4小时来进行了聚合。将其冷却至 室溫来结束反应,除去溶剂,获得了分散部与结合部连接了的第1化合物(嵌段共聚物)。 [03%] 2.包含白色粒子(带正电性粒子)的电泳分散液的调制
[0327][实施例 1A]
[0328]在烧瓶中,将由上述获得的第1化合物(嵌段共聚物):lOg、二氧化铁粒子(石原产 业社制乂 R5(T) :60g添加至硅油(信越化学制"KF-96-20CS")中,超声波处理1小时之后,在 18(TC加热揽拌8小时而将第1化合物与粒子进行结合,然后,进一步,作为第2化合物,添加 正下基S甲氧基硅烷(Gelest社制/'SIB1988",Mw 178.3):lg,超声波处理I小时之后,在 13(TC加热揽拌4小时而使第2化合物与粒子进行结合,获得了电泳粒子。从反应后的溶液, 除去未反应的嵌段共聚物,通过将硅油置换为信越化学制"KF-96-2CS",从而获得了包含白 色粒子的电泳分散液。
[0329] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物和第2化合物的附加量相对于二氧化铁粒子 分别为 2.5wt % 和 0.1 Wt %。
[0330] [实施例 2A]
[0331] 作为第2化合物,添加正下基S甲氧基硅烷:4g,超声波处理1小时之后,在130°C加 热揽拌4小时,使第2化合物与粒子结合,除此W外,与上述实施例1A同样地操作,获得了包 含白色粒子的电泳分散液。
[0332] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物和第2化合物的附加量相对于二氧化铁粒子 分别为 2.5wt% 和 0.5wt%。
[0;3削读施例3A]
[0334] 作为第2化合物,添加正下基S甲氧基硅烷:10g,超声波处理1小时之后,在130°C 加热揽拌4小时,使第2化合物与粒子结合,除此W外,与上述实施例1A同样地操作,获得了 包含白色粒子的电泳分散液。
[0335] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物和第2化合物的附加量相对于二氧化铁粒子 分别为 2.5wt% 和 l.Owt%。
[0336] 化较例1A]
[0337] 不进行第2化合物的添加,省略了第2化合物向二氧化铁粒子的结合,除此W外,与 上述实施例1A同样地操作,获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0338] 3.包含黑色粒子(带负电性粒子)的电泳分散液的调制 [0:3例读施例1B]
[0340] 在烧瓶中代替二氧化铁粒子,添加氮化铁粒子菱7テリア瓜社制"SC13MT"): 50g,除此W外,与上述实施例1A同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0341] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物和第2化合物的附加量相对于氮化铁粒子分 别为 2.3wt % 和 0.1 Wt %。
[0;3创读施例2B]
[0343] 在烧瓶中代替二氧化铁粒子,添加氮化铁粒子菱7テリア瓜社制"SC13MT"): 50g,除此W外,与上述实施例2A同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0344] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物和第2化合物的附加量相对于氮化铁粒子分 别为 2.3wt% 和 0.5wt%。
[0345] [实施例 3B]
[0346] 在烧瓶中代替二氧化铁粒子,添加氮化铁粒子菱7テリア瓜社制"SC13MT"): 50g,除此W外,与上述实施例3A同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0347] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物和第2化合物的附加量相对于氮化铁粒子分 别为 2.3wt% 和 l.Owt%。
[0348] 化较例1B]
[0349] 在烧瓶中,代替二氧化铁粒子,添加氮化铁粒子(S菱7テリア瓜社制"SC13MT"): 50g,除此W外,与上述比较例IA同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0350] 4.包含白色粒子和黑色粒子的电泳分散液的调制
[0351] 对于实施例1A~3A和比较例IA的包含白色粒子的电泳分散液W及实施例1B~3B 和比较例IB的包含黑色粒子的电泳分散液,W白色粒子与黑色粒子的组合,分别使白色的 电泳分散液与黑色的电泳分散液W体积比成为10:1的方式进行混合而调制出包含白色粒 子和黑色粒子的电泳分散液。
[0352] 5.电泳分散液的评价
[0353] 5-1.首先,对于由上述2.~3.调制的电泳分散液分别如W下那样进行了分散性和 泳动性的评价。
[0354] <分散性评价>
[0355] 目P,首先,在玻璃基板上,准备形成有电极间距离为10化m的梳状电极的评价用梳 状电极基板。
[0356] 接着,将电泳分散液进行稀释W使电泳粒子的含有率成为Iwt%,然后将该稀释了 的电泳分散液滴加于评价用梳状电极基板的梳状电极上。
[0357] 接着,使用显微镜来观察该滴加了的电泳分散液。
[0358] 基于W下所示的评价基准来评价其结果。
[0359] <<评价基准>>
[0360] ◎:电泳分散液中未确认到电泳粒子的凝集,电泳粒子在电泳分散液中一样地扩 展。
[0361 ] O :电泳分散液中确认到若干电泳粒子的凝集。
[0362] A :电泳分散液中确认到一部分电泳粒子的凝集。
[0363] X :电泳分散液中确认到大量电泳粒子的凝集。
[0364] <泳动性评价>
[0365] 接着,在梳状电极上滴加了电泳分散液的状态下,对梳状电极间施加15V,使用显 微镜来观察此时的电泳粒子的泳动性。
[0366] 基于W下所示的评价基准来评价其结果。
[0367] <<评价基准>>
[0368] ◎:在电泳分散液中,电泳粒子响应电压的施加而发生了泳动。
[0369] O :在电泳分散液中,电泳粒子响应电压的施加,但若干粘着于电极上或玻璃。
[0370] A :在电泳分散液中,电泳粒子响应电压的施加,但一部分粘着于电极上或玻璃。
[0371] X :在电泳分散液中,电泳粒子未响应电压的施加或粘着于电极上或玻璃。
[0372] 将它们的评价结果示于表1、表2中。
[0373] [表 1]
[0374] 表 1
[0375]
[0379] 由表1、2明确了,在各实施例的电泳分散液中,电泳粒子在电泳分散液中,显示优 异的分散性、泳动性。
[0380] 与此相对,在比较例1的电泳分散液中,由于省略了第2化合物向母粒子的连接,由 此显示出不能说电泳粒子为分散性和泳动性优异的电泳粒子的结果。
[0381] 5-2.此外,对于由上述4.调制的电泳分散液,进行了 W下那样的显示性能的评价。
[0382] <显示性能评价>
[0383] 目P,对于由上述4.调制的电泳分散液,分别注入至厚度50WI1的透明电极单元来测 定显示白色时的白反射率、和显示黑色时的黑反射率,由它们算出对比度。
[0384] 基于W下所示的评价基准来评价其结果。
[0385] <<评价基准>>
[03化]◎:对比度为25 W上。
[0387] 〇:对比度为20W上且小于25。
[038引 A:对比度为15W上且小于20。
[0389] X :对比度小于15。
[0390] 将其评价结果示于表3中。
[0391] [表 3]
[0392] 表 3
[0393]
~由表3明确了,在白色粒子的各实施例和黑色粒子的各实施例的组合的电泳分散 液中,电泳粒子在电泳分散液中,白色粒子与黑色粒子之间未发生凝集,显示优异的对比度 即显示性能。
[03M]与此相对,对于白色粒子和黑色粒子中的至少一者中包含比较例的组合的电泳分 散,由于省略了第2化合物向母粒子的连接,因此在白色粒子与黑色粒子之间发生凝集,其 结果显示出对比度即显示性能差的结果。
【主权项】
1. 一种电泳粒子,其特征在于,具有: 表面具有第1官能团的粒子,以及 与所述粒子结合的第1化合物和第2化合物, 所述第1化合物为具有分散部和结合部的嵌段共聚物,所述分散部来源于具有有助于 在分散介质中的分散性的部位的第1单体,所述结合部来源于具备与所述第1官能团具有反 应性的第2官能团的第2单体,所述第1化合物在所述结合部通过所述第1官能团与所述第2 官能团进行反应来与所述粒子连接, 所述第2化合物的分子量比所述第1化合物小,所述第2化合物具有非极性基团和所述 第2官能团,所述第2化合物通过所述第2官能团与所述第1官能团进行反应来与所述粒子连 接。2. 根据权利要求1所述的电泳粒子,所述第2化合物为具有所述非极性基团和所述第2 官能团的硅烷系偶联剂。3. 根据权利要求1所述的电泳粒子,所述第2化合物为具有非极性部和来源于具备所述 第2官能团的所述第2单体的所述结合部的嵌段共聚物,所述非极性部来源于具备所述非极 性基团的第3单体。4. 根据权利要求1~3的任一项所述的电泳粒子,非极性基团为烃基。5. 根据权利要求1~4的任一项所述的电泳粒子,所述第2化合物的分子量为100以上1, 000以下。6. 根据权利要求1~5的任一项所述的电泳粒子,在所述第1化合物中,所述结合部是由 1个以上10个以下的来源于所述第2单体的单元形成的。7. 根据权利要求1~6的任一项所述的电泳粒子,在所述第1化合物中,所述第1单体为 下述通式(I)所示的有机莊女分子里优-式中,R1为氢原子或甲基,R2为氢原子或碳原子数1~4的烷基,R3为包含碳原子数1~6 的烷基、环氧乙烷的醚基或环氧丙烷的醚基的结构,η表示0以上的整数。8. 根据权利要求1~7的任一项所述的电泳粒子,所述分散部的重均分子量为10,000以 上100,000以下。9. 根据权利要求1~8的任一项所述的电泳粒子,在将所述分散部的重均分子量设为A, 将所述第2化合物的分子量设为B时,Α/Β为10以上1,000以下。10. 权利要求1~9的任一项所述的电泳粒子的制造方法,其特征在于,包括下述工序: 通过使所述粒子的表面所具有的所述第1官能团与所述第1化合物所具有的所述第2官 能团进行反应,从而使所述第1化合物在所述结合部与所述粒子连接的工序,以及 通过使所述粒子的表面所具有的所述第1官能团与所述第2化合物所具有的所述第2官 能团进行反应,从而使所述第2化合物与所述粒子连接的工序。11. 一种电泳分散液,其特征在于,含有权利要求1~9的任一项所述的电泳粒子、以及 分散介质。12. 根据权利要求11所述的电泳分散液,所述分散介质为硅油。13. -种电泳片,其特征在于,包含基板和结构体,所述结构体设置于所述基板,并收纳 权利要求11或12所述的电泳分散液。14. 一种电泳装置,其特征在于,具备权利要求13所述的电泳片。15. -种电子设备,其特征在于,具备权利要求14所述的电泳装置。
【文档编号】G02F1/167GK106019759SQ201610179095
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】井上启, 井上启一, 横川忍, 中村洁, 牛山智幸
【申请人】精工爱普生株式会社
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