电泳粒子、电泳粒子分散液、图像显示介质、和图像显示装置的制作方法

专利名称：电泳粒子、电泳粒子分散液、图像显示介质、和图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电泳粒子、电泳粒子分散液、图像显示介质、和图像显示装置。
背景技术：
通常，CRT或液晶显示器用于所谓的图像如文字、静止图像和动态图像 的显示终端。虽然这些可以瞬时地显示和重写数字数据，但难以总是携带该 装置，并且存在许多缺陷例如眼睛可能因长时间活动而疲劳或难以在无电源 下显示。同时，当文字或静态图像作为文件等分发和储存时，其通过打印机 记录在纸张介质上。纸张介质已经被广泛用作所谓的硬拷贝。硬拷贝比显示 器更容易阅读，不容易引起疲劳，并且可以自由的姿势阅读。而且，它可具 有重量轻的特点，使其可以自由地携带。然而，硬拷贝在其使用后被处理和 回收，而且在其回收中仍存在资源节约方面的问题，因为回收需要大量的人 力和费用。
对具有上述显示器和硬拷贝两者优点的可重写并类似纸张的显示介质 的需求已经提高，并且已经提出使用聚合物分散液晶、双稳态胆甾醇型液晶、 电变色元件、电泳元件等的显示介质，并且所述显示介质已经作为反射显示 型显示介质从而提供明亮的显示器并可能成为存储器而引起了注意。这些之 中，在显示品质和显示操作时电源消耗方面，电泳元件的使用可能是优异的， 这公开于例如日本专利申请/>开No.5173194和日本专利No.2612472。对于 电泳显示介质，其中许多电泳粒子分散在着色分散介质中的分散液包封在一 对透明电极之间，所述着色分散介质具有不同于分散介质的颜色。在这种情 况下，电泳粒子(本部分中也简称为"电泳粒子")的表面在分散介质中带电 并且该粒子可以通过透明电极间形成电场而移动。例如，当在透明电极中的 一个上提供与电泳粒子的电荷相反的电荷时，电泳粒子:f皮吸？ 1到该电极从而 沉积在该电极附近，从而观察到电泳粒子的颜色。另一方面，当提供与电泳 粒子的电荷相同的电荷时，电泳粒子向相反侧移动，从而观察到分散介质的颜色。因此，
的颜色的原理而进4亍。
电泳粒子的带电主要取决于粒子表面的官能团。就是说，由于粒子表面
的离子极性基团被离子化并因此带有电荷，可通过主动向粒子提供离子极性 基团使粒子带电。对于带正电的极性基团，已知的有氨基，而对于带负电的
极性基团，已知的有羧基、磺酰基、膦酰基(phosphonyl)等。
已经广泛地了解到，当电泳粒子至少具有聚合物组分时，含有具有氨基 的单体单元的聚合物可用作正带电的粒子。例如，在具有乙烯基的单体的加
成聚合物的情况下，具有氨基的单体的实例包括丙烯酸酯和曱基丙烯酸酯 如(曱基)丙烯酸N-曱基氨基乙酯、(曱基)丙烯酸N-乙基氨基乙酯、(曱基)丙 烯酸N,N-二曱基氨基乙S旨、(曱基)丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯、丙烯酸N，N-二丁基氨基乙酯、丙烯酸N,N-二叔丁基氨基乙酯、(曱基)丙烯酸2-N-哌啶基 乙酯、甲基丙烯酸N-苯基氨基乙酯、和曱基丙烯酸N，N-二苯基氨基乙酯； 苯乙烯衍生物如二曱基氨基苯乙烯、N-曱基氨基乙基苯乙烯、二曱基氨基乙 氧基苯乙烯、二苯基氨基乙基苯乙烯、和N-苯基氨基乙基苯乙烯；乙烯基 吡啶型化合物如2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、和2-乙烯基-6曱基吡啶；等 等。
在电泳粒子中，电荷量越大，电泳速度或较低电场下的响应性越好，这 在显示转换速率或降低驱动电压的改善方面是优选的。对于具有氨基的聚合 物，优选的是，氨基具有强碱性。对于这种具有强碱性的单体，提供下面通 式(I)表示的化合物。
其使用实例公开于例如日本专利申请公开No.2004-054248和日本专利 公开No.2006-018236,但是其中的目的是不同的。
如上所述，已经提出了电泳粒子，具体来说，通式(I)显示的化合物具有 强碱性和充足的带电性质，但由于强碱性，其亲水性可能过高，并且其可能 在电泳显示介质中与非极性分散介质没有亲和性，可能难于稳定地分散在分
通式①
4散介质中并且可能易于导致其在分散液中聚集或沉淀。对于电泳显示介质的 粒子，在高的带电性质和高的分散稳定性之间会存在难以平衡的问题。

发明内容
本发明所要解决的问题
本发明的一个目的是提供电泳粒子和电泳粒子分散液，该电泳粒子在较 低电场中的响应性和其在分散介质中的分散稳定性更好，以及提供图像显示 介质和图像显示装置，所述图像显示介质和图像显示装置使用该电泳粒子分 散液并在显示转换特性和其在较低电压下的显示稳定性方面是优异的。
解决所述问题的手段
根据本发明的一个方面，提供电泳粒子，该电泳粒子在其表面包含聚合
式(II)表示的^:组分的材料获得的共聚物, '' 、、
H CH2 — NH2
在通式(I)中，R表示氬原子或曱基，
CH，
H,C
C—COO—(CxH2x)—，i—O
CH3
通式(I)
通式(II)
通式(II)中，R，表示氬原子或曱基，Rr表示氢原子或碳数为l-4的烷基， n表示自然数，且x表示l-3的整数。
根据本发明的另一方面，提供电泳粒子分散液，其中上述电泳粒子分散 在非极性溶剂中。
根据本发明的另一方面，提供图像显示介质，该图像显示介质在一对导 电层之间包括如上所述的电泳粒子分散液，其中所述导电层的至少 一层是光 学透明的。
根据本发明的另一方面，提供图像显示装置，其包括如上所述的图像显 示介质、设置为向该图像显示介质提供图像信息的信息输入装置、和设置为向该图像显示介质和该信息输入装置供应电源的电源供应装置。 本发明的有益效果
根据本发明，可提供电泳粒子和电泳粒f分散液，该电泳粒子在较低电 场中的响应性和其在分散介质中的分散稳定性较好，并且可提供图像显示介 质和图像显示装置，该图像显示介质和图像显示装置使用该电泳粒子分散液 且在显示转换特性和在较低电压下的显示稳定性方面是优异的。


图l是图像显示介质的横截面示意图(l)。 图2是图像显示介质的横截面示意图(2)。
图3是图像显示装置的示意图。
符号或数字的说明
1:电极(导电层) 2:电极(导电层) 3:微胶嚢
4、 4A、 4B:白色或着色粒子
5:着色分散介质
6:粘合支持层
7:分散介质
10:图像显示装置
11:图像显示介质
12:外壳
13:图像输入装置
具体实施例方式
接下来，将参考附图描述本发明的某些具体实施方式
。 (第一实施方式)
根据本发明的第一实施方式的电泳粒子是在其表面上至少具有聚合物 组分的电泳粒子，其中所述聚合物组分是由至少包括以下通式(I)表示的含有 氨基的单体和以下通式(II)表示的单体的材料获得的共聚物<formula>formula see original document page 7</formula>[在通式(I)中R表示氢原子或曱基，]
通式(1)
<formula>formula see original document page 7</formula>
通式(n)
通式(I)表示的含有氨基的单体是终端氨基的两个氢原子没有被烷基取 代的伯胺并且是强碱性的。就是说，其具有阳粒子的离子强度。因此，由包 括含有氨基的单体的材料获得的聚合物允许显示强的和正的带电性质。而 且，通式(II)表示的有机硅大分子单体的聚硅氧烷部分与非极性有机溶剂， 尤其是可优选地用于电泳图像显示介质的分散介质如脂肪烃和硅油，具有优 异的亲和性。具体地说，在其一个端位具有乙烯基的有机硅大分子单体的聚 合物具有梳型结构，其主链结合到许多侧链并且该梳型结构部分具有溶剂相
效应，从而在分散介质中具有良好的分散稳定性。
通式(n)表示的有机硅大分子单体可为单一的化合物并且通常制造成具 有不同分子量的化合物的混合物。用于本发明实施方式的有机硅大分子单体
的分子量不受特別限制并且平均分子量通常为约500-约50000，其中，例如， 通式(II)中x-3且分子量为1000、 5000、或10000的产物实际上是可商购的，
并且任何一种可良好地用作本发明实施方式的有机硅大分子单体。
本发明实施方式的电泳粒子的粒径范围优选为1 pm或更少。如果其大 于1 则粒子在分散介质中的分散稳定性可能恶化使得其容易沉淀，从
而不利地影响显示介质的显示记忆特性。另外，如果其大于光波长并且为可 见的尺寸，则不设置下限。
(第二实施方式)
在根据本发明的第二实施方式的电泳粒子中，第一实施方式中的聚合物组分通过化学键接枝在白色或着色粒子的表面上。由于源自在白色或着色粒 子的表面上通式(I)表示的单体组分的氨基的碱性基团，以及由通式(II)表示 的单体组分的聚硅氧烷造成的空间位阻效应(对粒子间吸引力的位阻)，可提 供具有良好的带电性质和在分散介质中的分散稳定性的粒子。
对于白色粒子，可使用金属氧化物如二氧化硅、氧化铝、和氧化钛的固 体粒子。对于黑色粒子，可使用例如炭黑、苯胺黑、炉黑、灯黑等。对于青 色粒子，可使用例如酞菁蓝、亚曱基蓝、维多利亚蓝、曱基紫、苯胺蓝、群
青蓝等。对于品红色粒子，可使用例如若丹明6G色淀、二曱基喹吖啶酮、 指示红、孟加拉玫瑰红、若丹明B、茜素色淀等。对于黄色粒子，可4吏用例 如铬黄、联苯胺黄、汉撒黄、萘酚黄、钼橙、喹啉黄、酒石黄等。
为了通过在白色或着色粒子(简便起见，也称为粒子)的表面上接枝聚合 物组分而在粒子表面上形成用于本发明的实施方式的聚合物组分，可仅需要 提供有助于在白色或着色粒子表面上进行聚合反应的官能团，并且可利用公 知的方法。在具有金属氧化物如氧化钛的表面的粒子的情况下，优选用具有 有助于聚合反应的官能团的偶联剂处理。例如，为在表面上提供乙烯基，可 进行与具有乙烯基的硅烷偶联剂如曱基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯的 反应。而且，例如当粒子为炭黑时，已知的是，允许进行与乙烯基苯胺的反 应以在炭黑粒子表面上提供乙烯基。其上接枝有本实施方式的聚合物组分的
能团的粒;的接枝聚合反:而获得。' —、 ^ ;'、
(第三实施方式)
在根据本发明的第三实施方式的电泳粒子中，本发明的第一实施方式的 聚合物组分中含有白色或着色粒子。由于白色或着色粒子包含于聚合物组分 中，电泳粒子的表面是聚合物组分层，该聚合物组分层具有源自通式(I)表示 的单体组分的氨基的碱性基团和由通式(II)表示的单体组分的聚硅氧烷引起 的空间位阻效应(对粒子间吸引力的位阻)，从而提供具有优异的带电性质和 在分散介质中的分散稳定性的粒子。
作为用于获得根据该实施方式的电泳粒子的方法，可提供，例如，利用 所谓凝聚的方法，该方法包括将通过通式(I)表示的单体组分和通式(II)表 示的单体组分初步共聚而^是供的聚合物組分溶解在良好可溶的溶剂中，将白 色或着色粒子分散在溶液中，以及加入对于该聚合物组分来说差的溶剂使得
8聚合物组分吸附在白色或着色粒子的表面上；并且提供另一种方法，其包括 在白色或着色粒子分散在非极性溶剂中的条件下加入单体，并且在聚合的同 时在白色或着色粒子的表面上形成聚合物层，如公开于日本专利申请公开
No.2005-265938的，但是不限于这些方法。另外，对于所使用的白色或着色
粒子，可使用为上述第二实施方式提供的粒子。 (第四实施方式)
在根据本发明的第四实施方式的电泳粒子分散液中，电泳粒子分散在非 极性溶剂中，该电泳粒子中至少上述第一实施方式的聚合物组分通过化学键 接枝在白色或着色粒子的表面上。在用于电泳显示器的情况下，该分散介质 可优选为具有高的电绝缘性质的非极性有机溶剂。对于这种非极性有机溶 剂，可提供例如石蜡烃如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷和十二烷； 异石蜡烃如异己烷、异辛烷、和异十二烷；烷基环烷烃如液体石蜡；芳香烃 如苯、甲苯、二甲苯、烷基苯、和溶剂石脑油；以及硅油如二甲基硅油、曱 基苯基硅油、二烷基硅油、烷基苯基硅油、环聚(二烷基硅氧烷)和环聚(烷基 苯基硅氧烷)。根据需要还可进一步向非极性溶剂中加入分散剂等以控制分 散粒子的分散。适当地确定电泳粒子在电泳粒子分散液中的质量比以获得期 望的颜色密度，并且约1质量％-约50质量0/。是合适的。将各个这些组分加 入、混合并分散到非极性溶剂中从而获得粒子分散液。在这种情况下，对于 分散装置，可使用公知的分散装置如均化器、球磨机、砂磨机、和立式球磨 机(atliter)。
(第五实施方式)
在根据本发明的第五实施方式的电泳粒子分散液中，电泳粒子分散在非 极性溶剂中，该电泳粒子中至少根据本发明第一实施方式的聚合物组分含有 白色或着色粒子。
对于非极性溶剂，提供上述用于第四实施方式的非极性溶剂。根据需要 可进一步向非极性溶剂中加入分散剂等以控制分散粒子的分散。适当地确定 粒子分散液中固体成分的质量比以获得期望的颜色密度，并且约1质量％-约50质量％是合适的。将各个这些组分加入、混合并分散到非极性溶剂中 从而获得粒子分散液。在这种情况下，对于分散装置，可使用公知的分散装 置如均化器、球磨机、砂磨机、和立式球磨机。
(第六实施方式)
9根据本发明的第六实施方式的电泳粒子分散液是这样的电泳粒子分散 液，其特征在于，上述第四或第五实施方式的聚合物组分是不溶于非极性溶 剂的。由于电泳粒子分散液中用于电泳粒子的聚合物组分不溶于溶剂，电泳 粒子的表面是具有高的电绝缘性质的聚合物组分层并且具有良好的带电性 质。用于本实施方式的聚合物可优选为由通式(I)和(II)表示的单体以及进一 步的另一种单体的组合获得的共聚物。对于所组合的另一种单体，可提供例 如具有乙烯基的单体如(曱基)丙烯酸2_乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(曱基) 丙烯酸壬酯、(曱基)丙烯酸癸酯、(曱基)丙烯酸月桂酯、(曱基)丙烯酸硬脂酯、 月桂酸乙烯酯、(曱基)丙烯酸曱酯、(曱基)丙烯酸乙酯、(曱基)丙烯酸丁酯、 (曱基)丙烯酸己酯、(曱基)丙烯酸环己酯、(曱基)丙烯酸千酯、(曱基)丙烯酸 苯酯、苯乙烯、乙烯基曱苯、醋酸乙烯酯、二乙烯基苯、二(曱基)丙烯酸乙 二酯、二(曱基)丙烯酸二甘醇酯、三(曱基)丙烯酸三甘醇酯、二(曱基)丙烯酸 丁二酯、二(曱基)丙烯酸1,6-己二酯、三(曱基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三(曱 基)丙烯酸四羟曱基曱烷酯、四(曱基)丙烯酸四羟甲基曱烷酯、二(曱基)丙烯 酸一缩二丙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟曱基己烷酯、四(曱基)丙烯酸季戊
四醇酯、二(曱基)丙烯酸1,3-二丁二醇酯、和三(曱基)丙烯酸三羟曱基乙烷酯，
并且可使用这些单体的一种，或两种或多种。可优选地确定所组合的这种其 (第七实施方式)
根据本发明的第七实施方式的电泳粒子分散液进一步含有能溶于在该 电泳粒子分散液中使用的非极性溶剂的酸。能溶于非极性溶剂的酸通过吸附 在根据上述实施方式的电泳粒子分散液中电泳粒子的表面上，这是通过其与 所述表面上作为碱性基团的氨基的相互作用进行的，并且该电泳粒子通过酸 -碱解离产生离子而进一步带正电。
含有用于本实施方式的能溶于非极性溶剂的酸的物质不受特别限制，并 且优选由具有酸基团的单体和另 一单体获得的共聚物。这种另 一聚合物优选 能溶于其中使用了其均聚物的非极性溶剂中。对于具有酸基团的单体的实 例，可以是(曱基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、富马酸、
肉桂酸、巴豆酸、乙烯基苯曱酸、琥珀酸2-曱基丙烯酰氧乙酯、马来酸2-曱基丙烯酰氧乙酯、六水合邻苯二曱酸2-曱基丙烯酰氧乙酯、偏苯三酸2-甲基丙烯酰氧乙酯、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、苯乙烯磺酸、曱基丙烯酸2-磺基乙酯、2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸、甲基丙烯酸3-氯酰胺磷氧丙酯、酸式 磷酸2-曱基丙烯酰氧乙酉旨(2隱methacryloxyethyl acid phosphate)、羟基苯乙烯 等。其均聚物能溶于非极性溶剂的单体也取决于所使用的非极性溶剂，然而， 由上述通式(II)表示的单体的均聚物能溶于多种非极性溶剂，如脂肪烃、芳 香经、和石圭油。
(第八实施方式)
参考图1所示的图像显示介质的示意图(l)，描述本发明的第八实施方 式。图1中，"1"和"2"是指由导电层组成的电极且其中至少一层为光学 透明的。对于电极，可使用由金属如Al、 Ag、 Ni、和Cu或透明电导体如ITO、 Sn02、和ZnO:Al通过賊射法、真空沉积法、CVD法、涂布法等形成的薄膜， 或者导电剂和溶剂或合成树脂粘合剂的混合物的涂层等。对于导电剂，可使 用例如阳离子聚合物电解质如聚曱基千基三曱基氯化铵和聚烯丙基聚曱基 氯化铵、阴离子聚合物电解质如聚苯乙烯磺酸S旨(盐)和聚丙烯酸S旨(盐)、和 氧化锌、氧化锡、氧化铟等的导电细粒子。导电层可以厚到使其自身具有自 支持功能，或者导电层可提供在具有自支持功能的基板(图中未示出)上，并 且这两种情况都可优选地使用。而且，导电层1和2可以是显示各向异性电 导率的层，或者是具有图案化为使导电部分在厚度方向穿透的段或多点型段 的层，并且在任一种情况下，由于允许电场通过使电源的电极与部分导电层 1和2接触而施加在导电层1和2之间，白色或着色粒子可以确定性的移动。 为进行显示，可仅提供用于在导电层1和2之间施加电压的装置。
图1中"3"是指含有电泳粒子分散液的微胶嚢。该微胶嚢不是本发明 实施方式的必要特征，或者，下述的粒子分散液可以通过光刻蚀法等方式包 封在具有细微分隔壁的小室中。总之，因为可防止由于粒子的重力或聚集导 致粒子的偏移，优选用多个细微小室分隔两个电极间的空间。制造微胶嚢的 方法不受特别限制，并且可使用公知的方法如凝聚法和相分离法。
在本实施方式中，"4"是指白色电泳粒子。对于白色电泳粒子4，可使 用上述用于本发明实施方式的电泳粒子中的白色粒子。
在本实施方式中，"5"是指为具有黑色、蓝色等的非极性溶剂的分散介 质，并且非极性有机溶剂可具有不同于白色粒子颜色的颜色。根据需要，可 将分散剂等加入到着色分散介质中以控制分散粒子的分散。对于用于着色分 散介质的染料的实例，可提供能溶于分散介质的油溶性染料，并且可优选使用在颜色目录(Colourlndex)中分类为溶剂型染料的染料。这些染料包括各种 颜色的偶氮型、蒽醌型、酞菁型、和三芳基曱烷型染料。对于代表性的油染 料，可提供例如醇溶黑(SB、 SSBB、 AB)、苯胺黑碱(SA、 SAP、 SAPL、 EE、 EEL、 EX、 EXBP、 EB)、油黄(105、 107、 129、 3G、 GGS)、油橙(201、 PS、 PR)、坚牢橙、油红(5B、 RR、 OG)、油猩红、油粉红312、油紫#730、马 高列斯蓝(macrolexblue)RR、 sumiplast绿G、油棕(GR、 416)、苏丹黑X60、 油绿(502、 BG)、油蓝(613、 2N、 BOS)、油黑(HBB、 860、 BS)、 varifast黄 (1101、 1105、 3108、 4120)、 varifast橙(3209、 3210)、 varifast红(1306、 1355、 2303、 3304、 3306、 3320)、 varifast粉红23ION、 varifast棕(2402、 3405)、 varifast蓝(3405、 1501、 1603、 1605、 1607、 2606、 2610)、 varifast紫(1701 、 1702)、和varifast黑(1802、 1807、 3804、 3810、 3820、 3830)，但是它们也 可为除了本文描述的染料之外的油性染料或油溶性染料，除非它们与本发明 的目的相反。
适当地确定微胶嚢中电泳粒子分散液中固体成分的重量比从而获得期 望的颜色密度，并且优选约0.1质量％-约25质量％。如前所述，对于制造电 泳粒子分散液的方法，该电泳粒子分散液可以通过将白色电泳粒子加入、混 合和分散到着色非极性溶剂中获得。在这种情况下，对于分散装置，可使用 公知的分散装置如均化器、球磨机、砂磨机、和立式球磨机。微胶嚢可以通 过凝聚法、相分离法等利用电泳粒子分散液而制造。
在本实施方式中，"6"是指将微胶嚢保持在导电层l和2之间的粘合支 持层。对于该粘合支持层6，可使用允许粘合到导电层的任意公知的材料， 并且其优选为透明的且其电绝缘性质是优异的。具体地说，优选为无溶剂型 可固化材料。对于这种材料，可提供光固化型环氧树脂、聚氨酯树脂、和丙 烯酰树脂。
为制造根据本实施方式的图像显示介质，将通过混合如上获得的含有粒 子分散液的微胶嚢3和允许提供粘合支持层6的粘合剂而提供的混合物涂布 到电极1或2上，并涂布相反的电极2或1。对于涂布方法，可使用公知的 膜涂布法如刮刀法、线棒法、浸渍法和旋涂法并且没有特别限制。图像显示 介质可更容易地通过这些方法制造。
(第九实施方式)
参考图2描述本发明的第九实施方式。图2中，除了微胶嚢3的成分之
12夕卜，其与根据第八实施方式的图像显示介质相同。图2中，微胶嚢3中的"4A" 和"4B"是指白色或着色电泳粒子，并且"4A"和"4B"的颜色和带电极 性彼此不同。图2中，"7"是指分散介质，并且其优选是无色和透明的，因 为基于白色或着色电泳粒子4A和4B之间的颜色差异的图像对比度不会受 到不利地影响。根据需要，可将分散剂等加入到分散介质7中以控制电泳粒 子的分散。对于构成粒子分散液的白色电泳粒子的实例，可提供根据第八实 施方式的白色电泳粒子。对于着色电泳粒子的实例，可提供#4居本发明的实 施方式使用着色粒子的电泳粒子，其描述于实施方式l、 2和3中。图2中， "1"和"2"是导电层，其中的至少一层是光学透明的。对于导电层，可使 用上述材料。当使电源的电极与部分导电层1和2接触时，电场允许施加到 导电层1和2之间，使得两种粒子4A和4B可以确定性地和4皮此反向地移 动。为了进行显示，可以仅提供导电层1和2之间施加电压的装置，这是方 便的。
总的来说，根据该实施方式的图像显示介质还可以类似于根据第七实施 方式的图像显示介质那样制造，除了加入着色电泳粒子。 (第十实施方式)
参考图3描述根据本发明的第十实施方式的图像显示装置。如图3所示， 根据本发明的该实施方式的图像显示装置10包括图像显示介质11，且进一 步包括信息输入装置13和未在图中显示的驱动电路、操作电路和内部存储 器、电源装置等。显示介质的电极形成点阵，且打开特定的点以显示整体图 像。图3中，"12"是指外壳。而且，电源装置可配有内部电源例如电池或 从外部电源接收电源的电源接收装置，如插座。
进一步具体描述本发明的实施例。然而，本发明不限于下面描述的实施 例。另外，在实施例和对比例的描述中，除非另外说明，"份"、"％"等以 质量标准提供。
(实施例1)
(白色电泳粒子的制造)
在配有搅拌器的反应器中制备93份乙醇和7份水的混合溶剂，其pH通 过冰醋酸调节到4.5。在溶解16份甲基丙烯酸3-(三曱氧基曱硅烷基)丙酯之 后，加入100份氧化钛并持续搅拌10分钟。然后，在加入180份乙醇和进行搅拌之后，将通过离心回收的固体成分放置一天一夜，随后在70。C下真空
干燥4小时以获得经表面处理的氧化钛。在另一个配有搅拌器、温度计和回 流冷凝器的反应器中，准备130份曱苯，并溶解99份甲基丙烯酰氧丙基改 性的有机硅(Chisso Corporation生产，Silaplane FM-0711;通式(II)的化合物， 其中x=3且分子量为约1000)和l份烯丙胺。向其中加入50份曱苯和溶解于 其中的75份经表面处理的氧化钛和0.5份偶氮二异丁腈，并在氮气氛中70 。C下进行加热和搅拌6小时。在完成反应后，用曱苯洗涤固体成分并对其反 复进行离心，最终在70°C下真空干燥4小时以获得期望的白色电泳粒子。 (图像显示介质的制造和操作)
将10份尿素、1份间苯二酚和10份乙烯-马来酸酐共聚物溶解在290份 水中，并且用氢氧化钠水溶液将pH调节为3.5。而且，通过以下方式制备粒 子分散液将3份上述白色电泳粒子加入到30份染料(由Bayer AG生产， 马高列斯蓝RR)在异石蜡烃溶剂(由Exxon Chemical Company生产，Isopar G) 中的饱和溶液中并进行超声分散。加入分散液并进一步将25份曱醛溶液加 入到该水溶液中，在50。C下加热和搅拌3小时。在反应完成之后，通过吸滤、 冲洗和干燥获得微胶嚢。
将所得的微胶嚢分散在用于热封的聚氨酯树脂中，并且将它们用线棒涂 布到具有ITO电极的玻璃基板上。然后，所涂布的膜^f皮，另一个层压在其上 的ITO电才及夹芯。
当参考下部ITO电极的-5V施加在上部ITO电极上时，白色电泳粒子快 速移动到上部电极侧，并且从上部基板表面看时，观察到白色。然后，当+5V 施加在上部电极上时，白色电泳粒子快速移动到下部电极侧，并且从上部基 板侧看时，清楚地观察到由电泳介质中染料的颜色而得到的颜色。白色显示 的光反射率(反射光的量与入射白光的量的比例)为45%。而且，当在白色的 条件下停止施加电压并将它们放置一天时，在光反射率中仅发现很小的变 化。
(实施例2)
(白色电泳粒子的制造)
在配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应器中，准备130份曱苯并在 其中溶解100份曱基丙烯酸月桂酯。向其中加入50份曱苯和溶解于其中的 75份实施例1中获得的经表面处理的氧化钛和0.5份偶氮二异丁腈，并在氮气氛中70。C下进行加热和搅拌6小时。在反应完成后，用曱苯洗涤固体成分 并对其反复进行离心，最终在70°C下真空干燥4小时以获得期望的白色电泳 粒子。
(黑色电泳粒子的制造)
在配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应器中，准备3000份水并加 入100份炭黑和3份37%的盐酸。将25份4-乙烯基苯胺加入到其中之后， 在65。C下进行加热和搅拌并向其中滴加12份10%的亚硝酸钠水溶液。而且， 持续进行加热和搅拌3小时以完成反应，然后，用水洗涤固体成分并对其反 复进行离心，最终在4(TC下真空干燥4小时以获得经表面处理的炭黑。在搅 拌之后，在另一个配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应器中，准备IOO 份曱苯并在其中溶解99份曱基丙烯酰氧丙基改性的有机硅(Chisso Corporation生产，Silaplane FM-0711;通式(II)的化合物，其中x-3且分子量 为约1000)和1份曱基烯丙胺。向其中加入50份上述经表面处理的炭黑和 0.5份偶氮二异丁腈，并在氮气气氛中70。C下进行加热和搅拌6小时。在反 应完成后，冷却并加入500份四氢呋喃并进行搅拌，并且将它们投入3000 份曱醇中以沉淀固体成分。通过过滤回收的固体成分用四氢呋喃洗涤，最终 在70°C下真空干燥4小时以获得期望的黑色电泳粒子。
(图像显示介质的制造和操作)
将10份尿素、1份间苯二酚和10份乙烯-马来酸酐共聚物溶解在290份 水中并且用氢氧化钠水溶液将pH调节为3.5。而且，通过以下方式制备粒子 分散液将15份上述白色电泳粒子、0.7份上述黑色电泳粒子、和0.1份油 溶性表面活性剂(Lubrizol Corporation生产，Solsperse 17000)加入到20份异 石蜡烃溶剂(Exxon Chemical Company生产，Isopar G)中并进行超声分散，之 后，将分散液加入到水溶液中并进一步加入25份曱醛溶液，并且在50。C下 加热和搅拌3小时。在反应完成之后，通过吸滤、沖洗和干燥获得微胶嚢。
将所得的上述微胶嚢分散在用于热封的聚氨酯树脂中，并且它们通过线 棒涂布到具有ITO电极的玻璃基板上。然后，所涂布的膜用层压在其上的另 一个ITO电极夹芯以制造图像显示介质。
当参考下部ITO电极的-5V施加在上部ITO电极上时，黑色电泳粒子快 速移动到上部电极侧，同时白色电泳粒子快速移动到下部电4及侧，并且从上 部基板表面看时，观察到黑色。然后，当+5V施加在上部ITO电极上时，白色电泳粒子快速移动到上部电极侧，同时黑色电泳粒子快速移动到下部电极 侧,并且从上部电极侧看时，观察到白色。白色显示的光反射率(反射光的量 与入射白光的量的比例)为45%。而且，当在白色的条件下停止施加电压并 将它们放置 一 天时，在光反射率中仅发现很小的变化。
(实施例3)
本实施例中的黑色电泳粒子基于公开于日本专利申请公开
No.2005-265938的制造复合粒子的方法制造。 (用于制造黑色电泳粒子的分散剂的制造)
通过将14份曱基丙烯酰氧丙基改性的有机硅(由Chisso Corporation生产 的Silaplane FM-0711)、 6份曱基丙烯酸二曱基氨基乙酉旨(由Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.生产)、和0.1份作为聚合引发剂的偶氮双二曱基戊腈溶解在 180份硅油(由Shin-Etsu Chemical Co., Ltd生产的KF-96L lcs)中并且在氮气 气氛中60。C下进行加热6小时。在完成反应之后，蒸除硅油以获得均匀且透 明的树脂。
(黑色电泳粒子的制造)
在配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应器中，结合1份上述分散剂、
1.5份炭黑和200份硅油，在冷却的同时通过均化器施加超声波1小时，从 而分散炭黑。向其中加入6份甲基丙烯酸曱酯、3份曱基丙烯酰氧丙基改性 的有机硅(Chisso Corporation生产，Silaplane FM-0725;通式(II)的化合物， 其中x=3且分子量为约10000)、 O.l份烯丙基胺、和0.05份作为聚合引发剂 的偶氮双二曱基戊腈并在60。C下进行反应6小时。在反应完成后，仅回收并 干燥固体成分量，从而生产期望的黑色电泳粒子。 (图像显示介质的制造和操作)
图像显示介质类似于实施例2制造，除了实施例2中的黑色电泳粒子用 实施例3中的黑色电泳粒子替代。
当参考下部no电极的-5V施加在上部ITO电4及上时，黑色电泳粒子快 速移动到上部电极侧，同时白色电泳粒子快速移动到下部电极侧，并且从上 部基板表面看时，观察到黑色。然后，当+5V施加在上部电极上时，白色电 泳粒子快速移动到上部电极侧，同时黑色电泳粒子快速移动到下部电极侧， 并且从上部电极侧看时，观察到白色。白色显示的光反射率(反射光的量与 入射白光的量的比例)为45%。而且，当在白色的条件下停止施加电压并将它们放置 一 天时，在光反射率中仅发现很小的变化。 (实施例4)
(能溶于非极性溶剂的酸的制造)
通过将18份曱基丙烯酰氧丙基改性的有机硅(Chisso Corporation生产， Silaplane FM-0711)、 2份曱基丙蜂酸(Tokyo Chemical Industry Co" Ltd.生 产)、和0.1份作为聚合引发剂的偶氮双二曱基戊腈溶解在180份硅油 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd生产，KF-96L lcs)中提供溶液并且在氮气氛中 60。C下进行加热6小时。在反应完成之后，蒸发并除去硅油以获得均匀且透 明的树脂。
(图像显示介质的制造和操作)
图像显示介质类似于实施例3制造，除了将0.1份上述酸加入到作为实 施例3中的分散介质的异石蜡烃溶剂中。
当参部下部ITO电极的-5V施加在上部ITO电极上时，黑色电泳粒子快 速移动到上部电极侧，同时白色电泳粒子快速移动到下部电极侧，并且从上 部基板表面看时，观察到黑色。然后，当+5V施加在上部电极上时，白色电 泳粒子快速移动到上部电极侧，同时黑色电泳粒子快速移动到下部电^f及侧， 并且从上部电极侧看时，观察到白色。白色显示的光反射率(反射光的量与 入射白光的量的比例)为45%。而且，当在白色的条件下停止施加电压并将 它们放置一 天时，在光反射率中仅发现很小的变化。
(对比例1)
(图像显示介质的制造和操作)
图像显示介质类似于实施例1制造，除了对于实施例1中的白色电泳粒 子用曱基丙烯酸二乙基氨基乙酯替代烯丙胺，并且进行类似于实施例1的电 压施加测试。在5V的施加电压下，所得的白色显示的光反射率仅为30%, 并且需要等于或大于10V的施加电压以获得与实施例1中白色显示相当的光 反射率。
(对比例2)
图像显示介质类似于实施例2制造，除了对于实施例2中的黑色电泳粒 子用曱基丙烯酸二乙基氨基乙酯替代曱基烯丙胺，并且进行类似于实施例1 的电压施加测试。在5V的施加电压下，所得的白色显示的光反射率仅为 25%,并且需要等于或大于10V的施加电压以获得与实施例2中白色显示相当的光反射率。 (对比例3)
图像显示介质类似于实施例3制造，除了对于实施例3中的黑色电泳粒 子用曱基丙烯酸二曱基氨基乙酯替代烯丙胺，并且进行类似于实施例1的电
压施加测试。在5V的施加电压下，所得的白色显示的光反射率仅为30%, 并且需要等于或大于10V的施加电压以获得与实施例3中白色显示相当的光 反射率。 [附录]
本发明的典型实施方式(l)-(9)如下所述
实施方式(l)是特征在于其表面上包含聚合物组分的电泳粒子，所述聚合 物组分是由至少包含以下通式(I)表示的单体组分和以下通式(II)表示的单体 组分的材料获得的共聚物。
根据上述实施方式(l),可提供显示出其带电性质和分散稳定性之间有较 好平衡的电泳粒子，因为电泳粒子的粒子表面包含由至少包含通式(I)和通式 (II)的单体组分的材料获得的聚合物。
实施方式(2)是上述实施方式(1)的电泳粒子，其特征在于，通式(II)表示 的单体的平均分子量为500-50000。
根据上述实施方式(2),可提供显示出其带电性质和分散稳定性之间有尤 其更好平衡的电泳粒子，因为通式(II)表示的单体的平均分子量在上述范围 中。实施方式(3)是上述实施方式(1)或(2)的电泳粒子，其特征在于，聚合物
组分通过化学键接枝在白色或着色粒子的表面上。
根据上述实施方式(3),可获得具有优异的带电性质和优异的分散稳定性 的电泳粒子，因为聚合物组分通过化学键接技在白色或着色粒子的表面上， 使得聚合物组分层可以确定地并牢固地形成在白色或着色粒子表面上。
实施方式(4)是上述实施方式(1)或(2)的电泳粒子，其特征在于，聚合物 组分中含有白色或着色粒子。
根据上述实施方式(4),可获得具有优异的带电性质和优异的分散稳定性 的电泳粒子，因为聚合物组分中含有白色或着色粒子，使得粒子表面可以被 聚合物组分完全覆盖。
实施方式(5)是电泳粒子分散液，其特征在于，上述实施方式(l)-(4)中任 一项描述的电泳粒子分散在非极性溶剂中。
根据上述实施方式(5),可获得具有更好的带电性质和更好的分散稳定性 的电泳粒子分散液，因为包含电泳粒子的粒子分散在非极性溶剂中。
实施方式(6)是上述实施方式(5)的电泳粒子分散液，其特征在于，聚合 物组分不溶于非极性溶剂。
根据上述实施方式(6),可获得较高绝缘性质和优异带电性质的电泳粒 子，因为聚合物组分不溶于非极性溶剂，使得聚合物组分在白色或着色粒子 表面上的涂层膜可长期保持。
实施方式(7)是上述实施方式(5)或(6)的电泳粒子分散液，其特征在于， 包括能溶于非极性溶剂的酸。
根据上述实施方式(7),粒子可显示强的和正的带电性质，并且可改进粒 子的电泳性质，因为电泳粒子分散液进一步包含能溶于非极性溶剂的酸，使 得可通过其与粒子表面上氨基之间的酸-碱解离促进氨基的离子化。
实施方式(8)是在至少其中的一个是光学透明的导电层对之间包含上述 实施方式(5)-(7)中任一项所述的电泳粒子分散液的图像显示介质。
根据上述实施方式(8),可提供在较低电压下的响应和长期显示稳定性方 面优异的图像显示介质，因为其包含上述的电泳粒子分散液。
实施方式(9)是一种图像显示装置，其特征在于，包含上述实施方式(8) 的图像显示介质、配置为向该图像显示介质提供图像信息的信息输入装置、 和配置为向该图像显示介质和信息输入装置供应电源的电源供应装置。根据上述实施方式(9),可提供在较低电压下的响应和长期显示稳定性方 面优异的图像显示介质，因为其包含上述的电泳粒子分散液。
虽然以上已经具体描述了本发明的实施方式和实施例，但本发明不限于 所述实施方式或实施例，并且本发明的实施方式和实施例可在不偏离本发明 的精神或范围的情况下改变或调整。
本发明要求基于2007年5月18日在日本提交的日本专利申请No. 2007-133331的外国优选权，其全部内容通过引用引入本文。 工业应用性
本发明可以应用到电泳粒子和使用其的图像显示装置，特别是使用其的 电泳粒子、电泳粒子分散液、以及图像显示介质和图像显示装置。
权利要求
1.一种电泳粒子，所述电泳粒子在其表面上包含聚合物组分，所述聚合物组分是由至少包含以下通式(I)表示的单体组分和以下通式(II)表示的单体组分的材料获得的共聚物 id="icf0001" file="A2008800004440002C1.tif" wi="38" he="24" top= "53" left = "70" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>通式(I)在通式(I)中，R表示氢原子或甲基， id="icf0002" file="A2008800004440002C2.tif" wi="115" he="23" top= "89" left = "23" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>通式(II)在通式(II)中，R1表示氢原子或甲基，R1’表示氢原子或碳数为1-4的烷基，n表示自然数，且x表示1-3的整数。
2. 权利要求1的电泳粒子，其中通式(II)表示的单体的平均分子量为 500-50000。
3. 权利要求1的电泳粒子，其中所述聚合物组分通过化学4定接枝到白色 或着色粒子的表面上。
4. 权利要求1的电泳粒子，其中所述聚合物组分在其中含有白色或着色 粒子。
5. —种电泳粒子分散液，其中权利要求1的电泳粒子分散在非极性溶剂中。
6. 权利要求5的电泳粒子分散液，其中所述聚合物组分不溶于非极性溶
7. 权利要求5的电泳粒子分散液，其包含溶于非极性溶剂的酸。
8. —种图像显示介质，其在一对导电层之间包含权利要求5的电泳粒子 分散液，所述导电层的至少一层是光学透明的。
9. 一种图像显示装置，其包含权利要求8的图像显示介质、设置为向该 图像显示介质提供图像信息的信息输入装置、和设置为向该图像显示介质和 该信息输入装置供应电源的电源供应装置。
全文摘要
公开了一种电泳粒子，该电泳粒子在其表面上包含聚合物组分，所述聚合物组分是由至少包含以下通式(I)表示的单体组分和以下通式(II)表示的单体组分的材料获得的共聚物，在通式(I)中R表示氢原子或甲基，在通式(II)中R₁表示氢原子或甲基，R₁’表示氢原子或碳数为1-4的烷基，n表示自然数，且x表示1-3的整数。
文档编号G02F1/167GK101542380SQ20088000044
公开日2009年9月23日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月18日
发明者内城祯久, 柳泽匡浩 申请人:株式会社理光