电泳分散液、电泳片、电泳装置以及电子设备的制作方法

文档序号:11458023阅读:368来源:国知局
电泳分散液、电泳片、电泳装置以及电子设备的制造方法

本发明涉及电泳分散液、电泳片、电泳装置以及电子设备。



背景技术:

总所周知一般对于在液体中分散微粒子的分散系统作用电场时,微粒子由于库仑力在液体中移动(泳动)。将该现象称为电泳,近年来,利用该电泳,显示期望的信息(图像)的电泳显示装置作为新型显示装置备受瞩目。

该电泳显示装置具有在停止施加电压的状态下的显示存储性以及宽视角性、以低耗电可实现高对比度显示等特征。

并且,电泳显示装置是非发光型设备,所以与布朗管这样的发光型显示装置相比,还具有使眼睛感到舒适的特征。

在这样的电泳显示装置中,公开有具备将电泳粒子分散在分散介质中的物质作为配置在具有电极的一对基板之间的电泳分散液的装置。

在上述构成的电泳分散液中,作为电泳粒子,使用包含正带电性以及负带电性的粒子,由此,通过向一对基板(电极)之间施加电压,能够显示期望的信息(图像)。

作为这样的电泳粒子,一般使用具备在基材粒子连结高分子的被覆层的电泳粒子,通过形成这样的具有被覆层(高分子)的构成,在电泳分散液中,能够分散电泳粒子以及使其带电(例如,参照专利文献1。)。

【先行技术文献】

【专利文献】

专利文献1:日本特开2015-055860号公报

在具备如上所述的电泳分散液的电泳显示装置中,高反射率特性和快速显示特性是重要的显示特性。但是,例如,在专利文献1中,为了在显示白色时获得出色的白色反射率,电泳分散液中的电泳粒子的含量设为40重量%程度。但是,在这么高的粒子含量条件下,虽然可以获得出色的白色反射率,但是电泳粒子占用体积增大,由此导致电泳分散液的粘度增加。因此,电泳粒子在切换图像时进行泳动时,由于电泳粒子之间的接触,出现电阻,其结果,出现了降低图像显示速度的问题。即,在电泳显示装置中,高反射率特性和快速显示特性是相违背的显示特性。



技术实现要素:

从而,本发明的一个目的是提供能够实现发挥高反射率特性以及快速显示特性这两个特性的电泳显示装置的电泳分散液、具有上述电泳分散液且发挥高反射率特性以及快速显示特性这两者的高可靠性电泳片、电泳装置以及电子设备。

这样的目的可通过下面的本发明实现。

本发明的所述电泳分散液包含至少一种电泳粒子以及分散介质,所述电泳分散液中的所述电泳粒子的含量在10重量%以上30重量%以下,所述电泳粒子具有母粒子以及连结于所述母粒子的粒子表面处理剂,所述电泳粒子中的粒子表面处理剂的含量在5重量%以上15重量%以下。

由此,能够将具有该电泳分散液的电泳显示装置构成为发挥高反射率特性和快速显示特性两者的装置。

优选地,在本发明的电泳分散液中,所述母粒子的平均粒径在50nm以上400nm以下。

包括具有上述范围内的平均粒径的母粒子的电泳粒子呈现卓越的分散性以及泳动性。

优选地,在本发明的电泳分散液中,所述母粒子在表面具备羟基,所述粒子表面处理剂具备由第一单体衍生的分散部以及由具有官能基的第二单体衍生的结合部,所述粒子表面处理剂是在所述结合部中所述官能基和所述羟基进行反应从而连结于所述母粒子的嵌段共聚物构成的硅氧烷类化合物,所述第一单体是通过下面的通式(i)表示的硅大分子单体,

【化学式1】

[在化学式中,r1表示氢原子或者甲基,r2表示氢原子或者碳原子数1~4的烷基,r3表示包含碳原子数1~6的烷基以及环氧乙烷或者环氧丙烷的醚基中的一种的结构,n表示0以上的整数。]

从而,与包含在电泳分散液中被用作分散介质的硅油相比,所形成的分散部呈现卓越的亲和性。因此,在电泳分散液中,具有上述分散部的电泳粒子不会凝集,以卓越的分散性分散。

优选地,在本发明的电泳分散液中,所述分散部的重均分子量在15000以上150000以下。

从而,与包含在电泳分散液中用作分散介质的硅油相比,由具有吊坠式的结构的第一单体衍生的分散部能够发挥卓越的亲和性。因此,在电泳分散液中,能够将具有上述分散部的电泳粒子以卓越的分散性实现分散,不会凝集,甚至不会附着在电极表面。

优选地,在本发明的电泳分散液中,在所述分散部中,由所述第一单体衍生的单元数量是一个。

从而,能够更加确切地实现卓越的电泳粒子的电泳分散液中的分散性。

本发明的所述电泳分散液包含第一电泳粒子、粒径小于所述第一电泳粒子的第二电泳粒子、以及分散介质,所述电泳分散液中的所述第一电泳粒子和所述第二电泳粒子的合计含量在10重量%以上30重量%以下,所述第一电泳粒子具有第一母粒子以及与所述第一母粒子连结的第一粒子表面处理剂,所述第一电泳粒子中的所述第一粒子表面处理剂的含量在5重量%以上且低于10重量%,所述第二电泳粒子具有第二母粒子以及与所述第二母粒子连结的第二粒子表面处理剂,所述第二电泳粒子中的所述第二粒子表面处理剂的含量在10重量%以上15重量%以下。

从而,具有该电泳分散液的电泳显示装置能够发挥高反射率特性以及快速显示特性这两者。

优选地,在本发明的电泳分散液中,所述第一母粒子的平均粒径在200nm以上400nm以下,所述第二母粒子的平均粒径在50nm以上且低于200nm。

本发明的电泳分散液优选适用于包含该构成的第一电泳粒子以及第二电泳粒子的电泳分散液。

优选地,在本发明的电泳分散液中,所述第一电泳粒子带正电,所述第二电泳粒子带负电。

本发明的电泳分散液优选适用于包含上述构成的第一电泳粒子以及第二电泳粒子的电泳分散液。

优选地,在本发明的电泳分散液中,所述第一电泳粒子是白色类粒子,所述第二电泳粒子是着色类粒子。

本发明的电泳分散液优选地适用于包含上述构成的第一电泳粒子以及第二电泳粒子的电泳分散液。

优选地,在本发明的电泳分散液中,将所述电泳分散液中的所述第一电泳粒子的含量为a[重量%],所述第二电泳粒子的含量为b[重量%]时,所述含量a和所述含量b的比a/b满足10以上20以下的关系。

从而,能够更加确切地获得高反射率特性。

本发明的电泳片包括:基板;以及结构体,设在所述基板上,用于收容本发明的电泳分散液。

从而,可以得到性能以及可靠性较高的电泳片。

本发明的电泳装置具备本发明的电泳片。

从而,可以得到性能以及可靠性较高的电泳装置。

本发明的电子设备具备本发明的电泳装置。

从而,可以得到性能以及可靠性较高的电泳装置。

附图说明

图1是示出本发明的电泳分散液中包含的电泳粒子的实施方式的纵截面图。

图2是图1示出的电泳粒子所具有的嵌段共聚物的模式图。

图3是示出电泳分散液的制造方法的流程图。

图4是示出电泳显示装置实施方式的纵截面的模式图。

图5是示出图4示出的电泳显示装置的工作原理的模式图。

图6是示出图4示出的电泳显示装置的工作原理的模式图。

图7是示出将本发明的电子设备适用于电子纸上时的实施方式的立体图。

图8是示出将本发明的电子设备适用于显示器时的实施方式的图。

图9是示出将本发明的电子设备适用于显示器时的实施方式的图。

符号说明

1...电泳粒子;2...母粒子;3...被覆层;31...结合部;32...分散部;39...嵌段共聚物;91...基底;92...基底;93...第一电极;94...第二电极;95...电泳粒子;95a...白色类粒子;95b...着色类粒子;96...分散介质;97...密封部;600...电子纸;601...主体;602...显示单元;800...显示器;801...主体部;802a...一对输送辊;802b...一对输送辊;803...孔部;804...透明玻璃板;805...插入口;806...端子部;807...插座;808...控制器;809...操作部;910...电泳分散液;911...对置基板;912...基板;920...电泳显示装置;921...电泳显示片;922...电路基板;940...隔壁;981...粘结剂层;982...粘结剂层;9400...显示层;9401...像素空间;m1...第一单体;m2...第二单体。

具体实施方式

下面,基于附图中示出的优选实施方式,详细说明本发明的电泳分散液、电泳片、电泳装置以及电子设备。

<电泳分散液>

电泳分散液包含至少一种电泳粒子1以及分散介质(液相分散介质),在该电泳分散液中,电泳粒子1分散(悬浮)在分散介质中。

首先,说明该电泳分散液中包含的电泳粒子1。

(电泳粒子)

图1是示出本发明的电泳分散液中包含的电泳粒子的实施方式的纵截面图,图2是图1所示的电泳粒子所具有的嵌段共聚物的模式图。

如图1示出,电泳粒子1具有母粒子(粒子)2以及设在母粒子2的表面上的被覆层3。

作为母粒子2,优选使用例如颜料粒子、树脂粒子或者其复合粒子中的至少一种。这些粒子的制造较为简单。

作为构成颜料粒子的颜料,可以例举例如,苯胺黑、碳黑、钛黑等黑色颜料、二氧化钛(合成金红石)、三氧化锑、硫酸钡、硫化锌、锌华、二氧化硅等白色颜料、单偶氮、重偶氮、多偶氮等偶氮类颜料、异吲哚啉酮、钼铅矿、黄色氧化铁、鲜黄、钛镍黄、锑等黄色颜料、喹吖啶酮红、钼铬红等红色颜料、酞菁蓝、士林蓝、普鲁士蓝、群青、钴蓝色等蓝色颜料、酞菁绿等绿色颜料等,可以使用这些中的一种或者组合两种以上使用。

并且,作为构成树脂粒子的树脂材料,可以例举例如丙烯类树脂、聚氨酯树脂、尿素类树脂、环氧类树脂、聚苯乙烯、聚酯等,可以使用这些中的一种或者组合两种以上使用。

并且,作为复合粒子,可以例举例如颜料粒子的表面被树脂材料被覆从而实现涂层处理的粒子、树脂粒子的表面被颜料被覆从而实现涂层处理的粒子、以适当的组合比例混合颜料和树脂材料的混合物构成的粒子等。

需要说明的是,通过适当地选择用作母粒子2的颜料粒子、树脂粒子以及复合粒子的种类,能够将电泳粒子1的颜色设为期望的颜色。

进一步地,通过这些的选择,能够设定母粒子2固有的母粒子2的正带电性或者负带电性、甚至是其带电量。

优选地,该母粒子2的平均粒径在50nm以上400nm以下,更加优选在100nm以上300nm以下。包括具有上述范围内的平均粒径的母粒子2的电泳粒子1呈现卓越的分散性以及泳动性,所以通常优选地将母粒子2的平均粒径设在上述范围内。

并且,优选地,母粒子2的比表面积在5m2/g以上50m2/g以下,更加优选地,在10m2/g以上40m2/g以下。具有上述范围内的平均粒径的母粒子2的比表面积在上述范围内,从而包括具有上述范围内的比表面积的母粒子2的电泳粒子1表示卓越的分散性以及泳动性。

需要说明的是,母粒子2需要在其表面具备(露出)与后述的嵌段共聚物39的结合部31所具备的第二官能基可以结合(反应)的第一官能基。但是,有些颜料粒子、树脂粒子以及复合粒子的种类不具有官能基,所以这时,事先进行酸化处理、碱化处理、uv处理、臭氧化处理、等离子处理等官能基导入处理,从而向母粒子2的表面导入第一官能基。

并且,作为在母粒子2的表面具有的第一官能基与嵌段共聚物39的结合部31所具有的第二官能基的组合,只要能够彼此反应并连结,则不特别限定,可以例举例如,异氰酸基与羟基或者氨基的组合、环氧基、丙三基或者氧杂环丁烷基与羧基、氨基、巯基、羟基或者咪唑基的组合、氨基与cl、br、i等卤素基的组合、烷氧基甲硅烷基与羟基或者烷氧基甲硅烷基的组合等,其中,优选的是第一官能基是羟基,第二官能基是烷氧基甲硅烷基的组合。

构成为该组合的母粒子2以及单体m2分别能够容易准备,并且在母粒子2的表面坚固地连结单体m2(后述的嵌段共聚物),所以优选采用。

为此,下面以在母粒子2的表面具备的第一官能基是羟基,单体m2所具有的第二官能基是烷氧基甲硅烷基的组合为例进行说明。

母粒子2的表面的至少一部分(在图中示出的构成中是几乎是整个表面)被被覆层3被覆。

被覆层3构成为包含多个嵌段共聚物39(下面,简称为“聚合物39”)(参照图2。)。

嵌段共聚物39具备分散部32以及连结于分散部32的结合部31。

分散部32包括由第一单体m1(下面,简称为“单体m1”)衍生的单元(构成单位,下面还称为分散单元),其中,该第一单元具有有助于向分散介质中的分散性的部位(基)。

并且,结合部31包括多个由具有烷氧基甲硅烷基(第二官能基)的第二单体m2衍生的单元(下面,还称为结合单元),该烷氧基甲硅烷基(第二官能基)与母粒子表面的羟基(第一官能基)具有反应性。在该结合部31中,羟基和官能基进行反应,从而母粒子2与嵌段共聚物39化学结合。

在本实施方式中,该嵌段共聚物39构成用于形成电泳粒子1的粒子表面处理剂(偶合剂)。

下面,说明构成该嵌段共聚物39的分散部32以及结合部31。

在被覆层3中,分散部32设在母粒子2的表面,以便在电泳分散液中,向电泳粒子1赋予分散性。

在电泳分散液中,具有聚合后变为侧链的部位的多个单体m1聚合或者单体m1作为单一物质连结于结合部31,从而形成该分散部32,该分散部32具有由单体m1衍生的分散单元,其中,上述侧链有助于向分散介质中的分散性。

单体m1是吊坠式的单官能单体,具备一个聚合基,以便通过活性自由基聚合(自由基聚合)实现聚合或者连结在后述的结合部31所具有的结合单元,并且具备进一步地聚合后变成非离子性的侧链的部位。

在本实施方式中,作为该单体m1利用作为非离子性的侧链具备二甲聚硅氧烷、作为聚合基具备(甲基)丙烯酰基的下面的通式(i)表示的硅大分子单体。通过作为单体m1利用这样的硅大分子单体,从而嵌段共聚物39带有作为硅氧烷类化合物的功能。

【化学式2】

[在化学式中,r1表示氢原子或者甲基,r2表示氢原子或者碳原子数1~4的烷基,r3表示包含碳原子数1~6的烷基以及环氧乙烷或者环氧丙烷的醚基中的一种的结构,n表示0以上的整数。]

通过作为单体m1利用这样的具有非离子性的侧链的硅大分子单体,与包含在后述的电泳分散液中的用作分散介质的硅油相比,所形成的分散部32具有卓越的亲和性。因此,在电泳分散液中,具有上述分散部32的电泳粒子1以卓越的分散性实现分散,不会凝集。并且,通过利用作为聚合基具备(甲基)丙烯酰基的单体m1,从而与单体m1之间或者由结合部31所具备的单体m2衍生的聚合部相比,能够使得单体m1以卓越的反应性实现聚合,因此容易得到分散部32。

优选地,该分散部32的重均分子量在15000以上150000以下,更加优选地在16000以上100000以下,进一步优选地在18000以上50000以下。由此,与包含在后述的电泳分散液中的用作分散介质的硅油相比,由具有吊坠式结构的单体m1(硅氧烷类化合物)衍生的分散部32能够发挥卓越的亲和性。因此,在电泳分散液中,能够使具有上述分散部32的电泳粒子1以卓越的分散性实现分散,不会凝集,更不会附着在电极表面。其结果,利用该电泳分散液得到的电泳装置能够发挥更加卓越的对比度(反射率特性)。需要说明的是,如果所述重均分子量低于所述下限值,则有些单体m1种类无法在电泳分散液中向电泳粒子1赋予卓越的分散性的可能。而且,如果所述重均分子量超过所述上限值,则有些单体m1种类有可能降低其生产率。

并且,优选地,在一种聚合物中,包含在分散部32中的分散单元的数量在1以上20以下,更加优选地,在1以上5以下,进一步优选地是1。从而,能够更加确切地使电泳粒子1的电泳分散液中的分散性变为优秀。

需要说明的是,根据上述明的需要形成的分散部32的重均分子量以及包含在分散部32中的分散单元的数量,适当地设定单体m1(硅大分子单体)的重均分子量。

并且,优选地,分散部32的分子量分布在1.2以下,更加优选地在1.1以下,进一步优选地在1.05以下。

其中,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)的比值(mw/mn),可以认为通过该分散部32的分子量分布在所述范围内,从而在多个电泳粒子1中暴露的分散部32具有大致均匀的长度。因此,在电泳分散液中,各电泳粒子1发挥均匀的分散率。这样的数均分子量(mn)和重均分子量(mw)可以利用例如凝胶渗透色谱(gpc)法,作为聚苯乙烯换算分子量进行测量。

在电泳粒子1所具有的被覆层3中,结合部31结合在母粒子2的表面,从而将聚合物39结合于母粒子2。

该结合部31是由两个以上(多个)母粒子2与具有烷氧基甲硅烷基(官能基)的第二单体m2聚合从而形成,连接有两个以上(多个)由单体m2衍生的结合单元(构成单位),其中,第二单体m2与在母粒子2表面具有的羟基反应后可形成共价键。

如上所述,通过使用具备结合部31的聚合物39,能够实现更加卓越的电泳粒子1的分散性,该接合部31具有多个分别具有第二官能基的结合单元。即、聚合物39不仅包含多个第二官能基,多个第二官能基还集中位于结合部31。而且,结合部31连接有多个结合单元,从而与只有一个结合单元时(例如,现有的偶合剂)相比,能够与母粒子2进行反应的部位更大。因此,在聚合多个单体m2而形成的结合部31中,能够使聚合物39确切地结合于母粒子2的表面。

需要说明的是,在本实施方式中,如上所述,在母粒子2的表面作为第一官能基具备羟基,单体m2具备的第二官能基是烷氧基甲硅烷基。通过组合这样的羟基和烷氧基甲硅烷基,从而这些之间的反应呈现卓越的反应性,因此能够更加确切地实现结合部31中的对于母粒子2表面的结合。即、能够向聚合物39更加确切地赋予作为连结于母粒子2表面的偶合剂的功能。

这样的单体m2作为第二官能基,具备一个下面通式(ii)表示的烷氧基甲硅烷基,而且,具备一个聚合基,以便通过活性自由基聚合实现聚合。

【化学式3】

[在化学式中,r分别独立地表示碳原子数1~4的烷基,n是1~3的整数。]

通过作为单体m2使用上述构成的单体,能够得到通过活性自由基聚合从而聚合有单体m2的结合部31,而且,对于位于母粒子2表面的羟基,通过活性自由基聚合形成的结合部31呈现卓越的反应性。

并且,作为单体m2具有的一个聚合基,可以例举例如,乙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰基等包含碳-碳双键的聚合基。

作为这样的单体m2可以例举例如,分别具有一个上述通式(ii)表示的烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体、乙烯基酯单体、乙烯胺单体、(甲基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酰胺单体、苯乙烯基单体等,更加具体地,可以例举3-(甲基)丙烯酰氧丙基三乙氧(甲氧基)硅烷、乙烯基三(甲氧基)硅烷、4-乙烯基正丁基三(甲氧基)硅烷、8-乙烯基辛基三(甲氧基)硅烷、10-甲基丙烯酰氧基癸基三(甲氧基)硅烷、10-丙烯酰氧基癸基三(甲氧基)硅烷等含硅原子的硅烷类单体,可以使用其中的一种或者组合两种以上使用。

并且,在一种聚合物中,包含在结合部31中的结合单元数量在2以上即可,但是优选地,在2以上15以下,更加优选地,在3以上10以下。如果超过上述上限值,则结合部31对于分散介质的亲和性比分散部32低,所以有些单体m2种类有可能降低电泳粒子1的分散性,存在一部分结合部31之间进行反应的可能性。并且,如果低于上述下限值,则有些单体m2种类无法充分地完成与母粒子2的结合,由此导致电泳粒子1的分散性下降。

并且,可以利用nmr分光计、ir分光光度计、元素分析、凝胶渗透色谱(gpc)等通用的分析仪器进行分析,从而求出包含在结合部31中的结合单元的数量。需要说明的是,在聚合物39中,结合部31是聚合体,所以具有某种分子量分布。因此,并不限定上述的分析结果符合所有的聚合物39,至少通过上述方法求出的结合单元数量在2~10,则能够兼顾聚合物39与母粒子2的反应性和电泳粒子1的分散性及电泳性(带电性)。

这样的聚合物39可通过后述的制造方法获得。利用例如后述的可逆加成断裂链转移聚合(raft),则能够得到相比均匀的聚合物。因此,向链转移剂添加2~10摩尔当量的单体m2进行聚合,则能够将结合部31中的结合单元数量设为上述范围。当单体m2的添加率在100%以下时,鉴于这一原理,可以将单体m2的添加量设为2~10摩尔当量以上来进行聚合反应。

需要说明的是,在生成分散部32之后生成结合部时,分散部32起到链转移剂的功能。这时,例如,利用gpc法,求出构成分散部32的高分子的重均分子量以及数均分子量,基于求出的值确定单体m2的添加量即可。

由此,通过将电泳粒子1构成为具有聚合物39,从而能够使其确切地发挥效果,电泳粒子1在电泳分散液中具有卓越的分散性。

这样的具有分散部32和结合部31的聚合物39(粒子表面处理剂)连结于母粒子2表面的至少一部分,构成被覆层3,在本发明中,电泳粒子1的重量为100重量%时,聚合物(粒子表面处理剂)39的重量在5重量%以上15重量%以下。即、电泳粒子1中的聚合物39的含量在5重量%以上15重量%以下。如果连结于母粒子2的聚合物39的重量低于上述下限值,则无法充分得到通过聚合物39连结于母粒子2从而得到的效果,在电泳分散液中,无法使电泳粒子1充分地分散。并且,如果连结于母粒子2的聚合物39的重量超过上述上限值,则电泳粒子1整体的重量增大,基于上述观点,在电泳分散液中,无法使电泳粒子1充分地分散。基于这些原因,出现正负电泳粒子之间凝集或者附着在电极表面的等现象,其结果,出现降低对比度以及对比度随时间变化等问题。相对于此,连结于母粒子2的聚合物39的重量在上述范围内时,在电泳分散液中,能够使电泳粒子1充分地分散,所以能够确切地抑制或防止正负电泳粒子之间凝集或者附着在电极表面等。其结果,具备本发明的电泳分散液的电泳显示装置能够发挥卓越的对比度、即高反射率特性。

需要说明的是,可以应用后述的电泳粒子的制造方法,使聚合物39以如上述范围内的高被覆重量(被覆率)连结于具有上述的平均粒径(比表面积)的母粒子2,从而制造电泳粒子1,在后面详细进行其说明。

进一步地,在本发明中,如上所述,连结于母粒子2表面的聚合物39在电泳粒子1中的含量在5重量%以上15重量%以下,由此,在电泳分散液中,能够使电泳粒子1以卓越的分散性实现分散。因此,以相对少量的电泳粒子1,具体地,将电泳分散液中的电泳粒子1的含量设为10重量%以上30重量%以下时,也能够显示信息(图像)。其结果,在电泳分散液中电泳粒子1占用的体积变小,能够恰当地抑制或防止电泳分散液的粘度上升。因此,电泳粒子1进行泳动时,能够实现电泳粒子之间的接触带来的电阻的低电阻化,能够以卓越的显示速度进行图像显示。即、具有上述电泳分散液的电泳显示装置能够发挥快速显示特性。因此,能够降低电泳显示装置的驱动电压,所以能够得到耗电量较低的电泳显示装置。

并且,相对于电泳粒子1的100重量%,聚合物(粒子表面处理剂)39的重量在5重量%以上15重量%以下即可,但是,优选地,在4重量%以上8重量%以下,更加优选地,在4.8重量%以上6重量%以下。由此,在电泳分散液中,能够使电泳粒子1更加均匀地分散,能够更加确切地抑制或防止正负电泳粒子之间凝集或附着在电极表面等现象,进一步提高对比度。

进一步地,电泳分散液中的电泳粒子1的含量在10重量%以上30重量%以下即可,但是,优选地,在15重量%以上30重量%以下,更加优选地,在20重量%以上30重量%以下。由此,在电泳粒子1进行泳动时,更加确切地降低电泳粒子之间的接触带来的电阻,其结果,能够以更加卓越的显示速度进行图像显示。

并且,如上所述,通过适当地选择母粒子2的种类,可以将电泳粒子1的颜色以及正负带电性设为期望的值,在电泳分散液中,包含多种这些颜色以及正负带电性不同的电泳粒子1。

作为一个例子,如在后述的电泳显示装置920中详细说明,作为包含在电泳分散液中的电泳粒子1,可以例举带正电的白色类粒子95a以及带负电的着色类粒子95b。将电泳粒子1构成为这样的组合,从而通过正负切换施加在电极93、94之间的电位,能够实现可看到白色类粒子95a的白色显示和可看到着色类粒子95b的着色显示(黑色显示)。

在这样的包括白色类粒子95a(第一电泳粒子)和着色类粒子95b(第二电泳粒子)的电泳粒子1的组合中,为了得到高反射率特性,具体地,为了使得白色显示时的白反射率在40%以上,黑色显示时的黑反射率在5%以下,将白色类粒子95a的粒子直径设为较大,并且,将着色类粒子95b的粒子直径设为比白色类粒子95a小。

即、白色类粒子95a具有的母粒子2(第一母粒子)的平均粒径优选地设在200nm以上400nm以下,更加优选地,设在200nm以上300nm以下,并且,着色类粒子95b具有的母粒子2(第二母粒子)的平均粒径优选地设为50nm以上且低于200nm,更加优选地,设为100nm以上且低于200nm。

需要说明的是,这时,白色类粒子95a具有的母粒子2(第一母粒子)的比表面积优选地设在5m2/g以上25m2/g以下,更加优选地,设在10m2/g以上25m2/g以下,并且,着色类粒子95b具有的母粒子2(第二母粒子)的比表面积优选地设在25m2/g以上50m2/g以下,更加优选地设在25m2/g以上40m2/g以下。

当电泳粒子1组合有这样的白色类粒子95a(第一电泳粒子)和着色类粒子95b(第二电泳粒子)时,在本发明中,白色类粒子95a(第一电泳粒子)中的聚合物39(第一粒子表面处理剂)的含量在5重量%以上且低于10重量%,着色类粒子95b(第二电泳粒子)中的聚合物39(第二粒子表面处理剂)的含量在10重量%以上15重量%以下。通过将每个具有平均粒径的粒子95a、95b中的聚合物39的含量设为上述范围内,白色类粒子95a以及着色类粒子95b能够具有卓越的分散性。其结果,具有电泳分散液的电泳显示装置能够发挥卓越的对比度、即、高反射率特性。

需要说明的是,可以应用后述的电泳粒子的制造方法,使聚合物39以如上述范围内的高被覆重量(被覆率)连结于具有上述的平均粒径(比表面积)的母粒子2,从而制造电泳粒子1,在后面详细进行其说明。

进一步地,在本发明中,如上所述,白色类粒子95a(第一电泳粒子)中的聚合物39(第一粒子表面处理剂)的含量在5重量%以上且低于10重量%,而且,着色类粒子95b(第二电泳粒子)中的聚合物39(第二粒子表面处理剂)的含量在10重量%以上15重量%以下,由此,在电泳分散液中,使电泳粒子1以卓越的散性实现分散。因此,即使是相对少量的白色类粒子95a以及着色类粒子95b、具体地,电泳分散液中的白色类粒子95a以及着色类粒子95b的合计含量在10重量%以上30重量%以下时,也能够显示信息(图像)。其结果,电泳分散液中的白色类粒子95a以及着色类粒子95b占用的体积变小,能够恰当地抑制或防止电泳分散液的粘度上升。因此,白色类粒子95a以及着色类粒子95b进行泳动时,能够降低白色类粒子95a与着色类粒子95b接触带来的电阻,所以能够以卓越的显示速度进行图像显示。即、具有上述电泳分散液的电泳显示装置能够发挥快速显示特性。

并且,在这样的包含白色类粒子95a和着色类粒子95b的电泳粒子1的组合中,优选地,电泳分散液中的白色类粒子95a的含量a[重量%]与着色类粒子95b的含量b[重量%]的比值a/b在10以上20以下,更加优选地,在10以上15以下。从而,能够更加确切地获得高反射率特性,即、能够更加确切地保证白色显示时的白反射率在40%以上,黑色显示时的黑反射率在5%以下。

需要说明的是,在上述说明中,作为包含在电泳分散液中的电泳粒子1,说明了包含带正电的白色类粒子95a以及带负电的着色类粒子95b的组合,作为两种颜色的电泳粒子1的组合,除了白色类粒子95a和着色类粒子95b的组合之外,还可以是例如,具有不同颜色的两种着色类粒子95b的组合等。

进一步地,在上述说明中,白色类粒子95a带正电,着色类粒子95b带负电,但是,还可以是白色类粒子95a带负电,着色类粒子95b带正电。

在电泳分散液中,在如上所述构成的电泳粒子1分散(悬浮)在分散介质(液相分散介质)中。

(分散介质)

作为该分散介质,在本实施方式中,利用以硅油为主成分的分散介质。针对上述的将硅大分子单体作为单体m1来形成的分散部32,硅油具有卓越的亲和性,所以可以用作分散介质。

由此,提高电泳粒子1的凝集抑制效果,所以能够抑制图4示出的电泳显示装置920的显示性能随时间劣化。并且,硅油不具有不饱和键,所以具有出色的耐候性,还具有安全性的优点。

进一步地,优选地,该硅油(分散介质)的常温(25℃)下的运动粘度在5cs以下,更加优选地,在2cs以上4cs以下。即使硅油(分散介质)的粘度在上述范围,根据具有将硅大分子单体用作单体m1且通过活性自由基聚合形成的分散部32的电泳粒子1,在分散介质中也能够以卓越的分散性实现分散。

对于硅油的重均分子量并不特别限定,但是,优选地在250以上700以下,更加优选地在300以上600以下。由此,能够使电泳粒子1在电泳分散液中以更加卓越的分散性实现分散。

并且,作为硅油,优选利用相对介电常数在1.5以上3以下的硅油,更加优选利用1.7以上2.8以下的硅油。这样的硅油具有出色的电泳粒子1的分散性,并且具有良好的电绝缘性。因此,有助于实现耗电量少,并且可实现高对比度显示的电泳显示装置920。需要说明的是,该介电常数的值是在50hz下测量的值,而且是对于含有的水分量在50ppm以下、温度为25℃的分散介质进行测量的值。

并且,根据需要,分散介质中还可以添加例如,电解质、表面活性剂(阴离子性或者阳离子性)、金属皂、树脂材料、橡胶材料、油类、清漆、复合物等粒子构成的电荷调节剂、润滑剂、稳定剂、各种染料等各种添加剂。

可以按照例如下面的方法来制造具有如上所述的构成的电泳粒子1分散在分散介质中的电泳分散液。

(电泳分散液的制造方法)

图3是示出电泳分散液的制造方法的流程图。

具有上述构成的电泳分散液的制造方法包括:生成连结有分散部32和结合部31的多个嵌段共聚物39(粒子表面处理剂)的生成工序(s1)、通过母粒子2具有的第一官能基与第二单体m2具有的第二官能基的反应,将多个嵌段共聚物39连结于母粒子2形成被覆层3,从而得到电泳粒子1的连结工序(s2)以及将得到的电泳粒子1分散在分散介质中从而得到电泳分散液的分散工序(s3)。

下面,详细说明各工序。

[1]首先,生成分散部32与结合部31连结的多个嵌段共聚物39(生成工序;s1)。

[1-1]首先,通过利用聚合引发剂进行的活性聚合,形成一个第一单体m1结合的或者多个第一单体m1聚合的分散部32。

作为该活性聚合法,可以例举活性自由基聚合、活性阳离子聚合或者活性阴离子聚合等,其中,优选采用活性自由基聚合。通过进行活性自由基聚合,能够简单地利用反应体系中产生的反应液等,进一步地,能够以良好的反应控制性连结单体m1。

并且,作为活性自由基聚合法,可以例举原子转移自由基聚合(atrp)、氮氧自由基调控聚合(nmp)、有机碲调控自由基聚合(terp)以及可逆加成断裂链转移聚合(raft)等,其中,优选地采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),能够简单地促进连结单体m1时的连结。

作为聚合引发剂(自由基聚合引发剂),并不特别限定,可以例举例如,2,2′偶氮二异丁腈(aibn)、2,2-偶氮双(4-甲氧-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]等偶氮类引发剂、过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐等。

并且,在采用可逆加成断裂链转移聚合(raft)时,除了聚合引发剂之外,还利用链转移剂(raft剂)。作为该链转移剂,并不特别限定,可以例举例如,具有二硫代酯基、三硫代羧酸、黄酸盐基、二硫代氨基甲酸酯基等官能基的硫黄化合物。

具体地,作为链转移剂可以例举下面化学式(1)~(7)表示的化合物,可以使用其中的一种或者组合两种以上使用。这些化合物比较容易得到,容易控制反应,所以优选采用。

【化学式4】

在这些化合物中,链转移剂优选是上述化学式(6)表示的2-氰基-2-丙基苯并二硫。由此,能够更加简单地控制反应。

进一步地,当采用可逆加成断裂链转移聚合(raft)时,可考虑需要形成的分散部32和单体m1等化合物的反应性,适当地确定单体m1、聚合引发剂、链转移剂的比率,优选地,这些物质的摩尔比是单体m1:聚合引发剂:链转移剂=3~1:5~0.25:1。由此,能够确切地获得分散部32。

并且,作为用于调制通过活性自由基聚合连结单体m1的溶液的溶剂,可以例举例如,水、甲醇、乙醇、丁醇等醇类、己烷、辛烷、苯、甲苯以及二甲苯等碳化氢类、二乙醚或四氢呋喃等醚类、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类、氯苯、o-二氯苯等卤化芳香族碳化氢类等,可以单独或者混合使用这些溶剂。

并且,优选地,在开始聚合反应之前,对所述溶液(反应液)进行脱氧处理。作为脱氧处理,可以例举例如,利用氩气、氮气等惰性气体进行的真空脱气后的取代或清洗处理等。

并且,在进行连结单体m1的反应时,通过将所述溶液的温度加热(加温)到预定的温度,从而能够更加快速且可靠地进行单体连结的反应。

该加热的温度根据单体m1的种类等有所不同,不特别限定,优选地,在30~100℃左右。并且,当加热温度设为上述范围时,优选地,加热时间(反应时间)在3~48小时左右。

需要说明的是,当采用可逆加成断裂链转移聚合(raft)时,分散部32的片末端(前端部)还存在所使用的链转移剂的碎片。而且,具有该碎片的分散部32在下一工序[1-2]中起到将结合部31连结于分散部32的反应中的链转移剂的作用。

[1-2]接着,形成具有第二官能基的第二单体m2聚合的结合部31,以便连结于分散部32,该第二官能基与母粒子2所具有的第一官能基具有反应性。

由此,生成由分散部32和结合部31连结的嵌段共聚物构成的聚合物39。

需要说明的是,在本工序[1-2]中形成利用单体m2形成的结合部31之前,根据需要,还可以进行去除在所述工序[1-1]中使用的溶剂或聚合引发剂等杂质,将分散部32分离纯化的纯化处理(去除处理)。由此,得到的聚合物39变为更加均匀,纯度高。作为该纯化处理,不特别限定,可以例举例如,柱色谱法、再结晶法、再沉淀法等,可以使用其中的一种或者组合两种以上使用。

并且,如上所述,当采用可逆加成断裂链转移聚合(raft)时,分散部32的片末端还存在所使用的链转移剂的碎片。因此,调制包含在结束所述工序[1-1]后得到的分散部32、单体m2、聚合引发剂的溶液,在该溶液中,再次进行活性聚合,从而形成具有上述构成的结合部31。

需要说明的是,作为在本工序中利用的溶剂,可以利用在所述工序[1-1]中例举的溶剂相同的溶剂,并且,在溶液中使单体m2聚合时的条件可以与在所述工序[1-1]中在溶液中使单体m1聚合时的条件相同。

并且,在本工序[1-2]之后,进行去除在本工序[1-2]中利用的溶剂等杂质,将聚合物39分离纯化的纯化处理(去除处理)。由此,能够顺利地进行下一工序[2]中的将聚合物39连结于母粒子2的处理,在后面进行详细说明。作为该纯化处理,并不特别限定,可以例举例如,柱色谱法、再结晶法、再沉淀法等,可以利用其中的一种或者组合两种以上利用。

[2]接着,使母粒子2所具有的第一官能基和结合部31所具有的多个第二官能基进行反应,在它们之间形成化学键,从而将多个嵌段共聚物39(粒子表面处理剂)连结于母粒子2表面,形成被覆层3(连结工序;s2)。

由此,得到母粒子2的至少一部分被被覆层3覆盖的电泳粒子1。

这样的本工序中优选地适用下面的方法来制造电泳粒子1。

其中,如上所述,将聚合物39连结于母粒子2表面时,通常,在溶剂中混合聚合物39和母粒子2,调制溶液,之后,一边搅拌该溶液一边加热,在烷氧基甲硅烷基(第二官能基)与羟基(第一官能基)之间形成化学键,从而完成实施。

这时,作为调制所述溶液时利用的溶剂,可以利用与在所述工序[1-1]中例举的溶剂相同的,而且,还可以利用用作电泳分散液所具有的分散液的硅油。

但是,这样在所述溶液中包含溶剂时,与分散部32相比,溶剂呈现亲水性,从而表示疏水性的分散部32之间出现凝集,其结果,在所述溶液中,聚合物39之间出现凝集,因此,出现聚合物39相对于母粒子2的吸附量不再提高的问题。并且,如作为溶剂使用硅油时,即使溶剂与分散部32相同地呈现疏水性,该溶剂本身吸附在母粒子2表面,由此这时也存在对于母粒子2的聚合物39的吸附量不再提高的问题。

相对于此,在本工序中,省略了添加于包含母粒子2和聚合物39的混合物中的、用于溶解聚合物39的溶剂。从而,能够提高对于母粒子2的聚合物39的接触机会。

但是,如上所述,即使省略了向包含母粒子2和聚合物39的混合物添加的溶剂,有时还是无法提高对于母粒子2的聚合物39的吸附量。

其中,如在所述工序[1-2]中说明,在所述工序[1-2]之后,为了去除在所述工序[1-2]中使用的溶剂等杂质,进行将聚合物39分离纯化的纯化处理(去除处理)。

并且,在通过将上述通式(i)表示的硅大分子单体(硅氧烷类化合物)用作单体m1的活性自由基聚合来形成的分散部32中,通常,如下面的反应式(i)表示,进行硅氢化反应后进行高分子化,从而生成上述通式(i)表示的硅大分子单体。因此,反应体系中残留下面的通式(i-2)表示的未反应物。

【化学式5】

[在化学式中,r1表示氢原子或者甲基,r2表示氢原子或者碳原子数1~4的烷基,r3表示包含碳原子数1~6的烷基以及环氧乙烷或者环氧丙烷的醚基中的一种的结构,r4表示从r3的si侧末端起去除了亚甲基的结构,n表示0以上的整数。]

因此,如上所述,即使为了分离纯化聚合物39,利用柱色谱法、再结晶法、再沉淀法等进行了纯化处理,上述通式(i)表示的硅大分子单体和上述通式(i-2)表示的未反应物呈现大致相同的物性值,所以纯化后的聚合物39中,还是混入有这样的未反应物,甚至是生成聚合物39时生成的反应副产物。

具体地,例如,上述通式(i-2)表示的未反应物的重均分子量优选地在1000以上50000以下左右,更加优选地,在3000以上30000以下左右。

并且,通过沸点规定上述通式(i-2)表示的未反应物时,优选地,其沸点在180℃以上250℃以下左右,更加优选地,在200℃以上240℃以下左右。

认识到这些未反应物以及反应副产物的混入是即使省略了对于包含母粒子2和聚合物39的混合物的溶剂添加,也无法提高对于母粒子2的聚合物39的吸附量的一个原因,并发现了通过将包含母粒子2和聚合物39的混合物中的除多个母粒子2之外的聚合物(粒子表面处理剂)39的含量设为70重量%以上,即可解决上述问题。

即、通过将包含母粒子2和聚合物39的混合物中的除多个母粒子2之外的聚合物(粒子表面处理剂)39的含量设为70重量%以上,从而能够提高对于母粒子2的聚合物39的吸附量,其结果,能够得到将电泳粒子1的重量为100重量%时,具有聚合物(粒子表面处理剂)39的重量在10重量%以上30重量%以下的被覆层3的电泳粒子1。

对于上述的将聚合物(粒子表面处理剂)39的含量设为70重量%以上,并且将聚合物39连结于母粒子2表面的本工序[2],更加详细地,如下执行。

[2-1]首先,调制包含母粒子2和聚合物39的混合物。

这时,如上所述,该混合物中混入有生成聚合物39时使用的原材料的未反应物(例如,上述通式(i-2)表示的未反应物)以及生成聚合物39时生成的反应副产物,但是,在本发明中,调制出在这样的混合物中除母粒子2之外的聚合物39的含量在70重量%以上的混合物。

需要说明的是,在混合物中的除母粒子2之外的聚合物39的含量在70重量%以上即可,优选地,在80重量%以上,更加优选地,在90重量%以上95重量%以下。由此,确切地提高对于母粒子2的聚合物39的吸附量。

并且,在混合物中,设母粒子2的重量为100重量%时,优选地,聚合物39的重量在50重量%以上500重量%以下,更加优选地,在100重量%以上200重量%以下。通过将聚合物39的含量设在上述范围内,提高了聚合物39接触到母粒子2表面的机会,所以能够将聚合物39确切地吸附在母粒子2表面,并且能够实现更加均匀的吸附。

[2-2]接着,在混合物中,使聚合物39连结于母粒子2表面。

由此,能够得到母粒子2表面的至少一部分形成有被覆层3的电泳粒子1。

通过加热混合物,从而使聚合物39连结于该母粒子2表面。

对于加热混合物时的温度,并不特别限定,优选地在100℃以上250℃以下左右,更加优选地,在150℃以上200℃以下左右。

并且,加热混合物的时间优选地在1小时以上15小时以下左右,更加优选地,在3小时以上10小时以下左右。

在上述条件下,加热混合物,从而能够使聚合物39以高被覆密度连结于母粒子2表面,其结果,能够确切地得到具有将电泳粒子1的重量设为100重量%时,聚合物(粒子表面处理剂)39的重量在10重量%以上30重量%以下的被覆层3的电泳粒子1。

需要说明的是,通过所述工序[2-1]以及本工序[2-2]得到电泳粒子1时,例如,具有聚合物39的构成的物质的分子量在16,000时,只要有5.0×10-18m2以上7.0×10-18m2以下程度的极小的母粒子2的表面积(占用面积),即可将一个聚合物39连结于母粒子2。

因此,如上所述,即使在母粒子2的平均粒径在50nm以上400nm以下程度、即母粒子2的比表面积在5m2/g以上50m2/g以下程度的较小时,也能够在将聚合物39以高被覆率连结于母粒子2以使聚合物(粒子表面处理剂)39的重量在5重量%以上15重量%以下的状态下,得到电泳粒子1。

需要说明的是,在加热混合物之前,还可以对混合物进行超声波处理。由此,能够进一步提高混合物中的母粒子2的分散性。

并且,优选地,在加热混合物的同时搅拌混合物。由此,能够使聚合物39均匀地接触到母粒子2表面。

该混合物的搅拌可利用例如,球磨机、玻珠研磨机等进行。

[2-3]接着,利用离心分离器进行分离,从而在没有形成化学键的情况下去除吸附在母粒子2表面的多余的聚合物39以及未反应物以及反应副产物。

由此,可以得到纯化后的电泳粒子1。

[3]接着,将得到的电泳粒子1分散于分散介质中,从而得到电泳分散液(分散工序;s3)。

作为该分散介质,在本实施方式中,使用以上述的硅油为主成分的分散介质。

并且,作为将电泳粒子1分散于分散介质中的方法,不特别限定,可以例举例如,油漆摇动机法、球磨机法、研磨机法、超声波分散法、搅拌分散法等,可以利用其中的一种或者组合两种以上利用。

通过以上的工序,能够得到含有电泳粒子1的电泳分散液。

需要说明的是,在本实施方式中说明了在所述工序[1]形成分散部32之后,使结合部31连接于该分散部32,从而生成嵌段共聚物39的情况,但是,不限定于这种情况,还可以在形成结合部31之后,使分散部32连结于该结合部31,从而生成嵌段共聚物39。

<电泳显示装置>

接着,对应用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。

图4是示出电泳显示装置的实施方式的纵截面的模式图,图5、图6是示出图4示出的电泳显示装置的工作原理的模式图。需要说明的是,为了便于说明,下面将图4~图6中的上侧为“上”,下侧为“下”进行说明。

图4示出的电泳显示装置920具有电泳显示片(前面板)921、电路基板(背板)922、接合电泳显示片921和电路基板922的粘结剂层981以及气密性地密封电泳显示片921与电路基板922之间的间隙的密封部97。

电泳显示片(本发明的电泳片)921具有基板912以及设在该基板912下表面(一个表面)侧的显示层9400,基板具备平板状的基底92以及设在基底92下表面的第二电极94,显示层9400由形成为矩阵状的隔壁940和电泳分散液910构成。

另一方面,电路基板922具有对置基板911、设在该对置基板911(基底91)的包括例如tft等开关元件的电路(未图示)以及驱动该开关元件的驱动ic(未图示),对置基板911具有平板状的基底91以及设在基底91的上表面的多个第一电极93。

下面,依次说明各部分的构成。

基底91以及基底92分别由片状(平板状)部件构成,具有支承及保护配置在其之间的各部件的功能。

各基底91、92分别可以是具有可挠性的部件或者是硬质部件,优选地,是具有可挠性的部件。通过利用具有可挠性的基底91、92,能够得到具有可挠性的电泳显示装置920、即例如有利于构筑电子纸的电泳显示装置920。

并且,当各基底(基材層)91、92是具有可挠性的部件时,优选地,由树脂材料分别构成这些部件。

分别根据构成材料、用途等适当地设定这样的基底91、92的平均厚度,并不特别限定,但是,优选地在20~500μm左右,更加优选地在25~250μm左右。

在这样的基底91、92的隔壁940侧的表面、即基底91的上表面以及基底92的下表面上分别设有层状(膜状)的第一电极93以及第二电极94。

向第一电极93与第二电极94之间施加电压时,在其之间产生电场,该电场作用于电泳粒子95。

在本实施方式中,第二电极94是共用电极,第一电极93是矩阵状(队列状)分割的单独电极(连接于开关元件的像素电极),第二电极94与一个第一电极93重叠的部分构成1像素。

作为构成各电极93、94的材料,只要分别是实际具有导电性的材料,则并不特别限定。

分别根据构成材料、用途等适当地设定这样的电极93、94的平均厚度,并不特别限定,但是,优选地在0.05~10μm左右,更加优选地,在0.05~5μm左右。

需要说明的是,各基底91、92以及各电极93、94中配置在显示面侧基底以及电极(在本实施方式中,基底92以及第二电极94)分别具有透光性,即、实际上透明(无色透明、有色透明或半透明)。

在电泳显示片921中,与第二电极94的下表面接触方式设置显示层9400。

该显示层9400构成为电泳分散液(上述的本发明的电泳分散液)910收容(封入)在通过隔壁940(结构体)划分的多个像素空间9401内。

隔壁940以矩阵状分割的方式形成在对置基板911与基板912之间。

作为构成隔壁940的材料,可以例举例如,丙烯类树脂、聚氨酯树脂、烯烃类树脂等热塑性树脂、环氧类树脂、三聚氰胺-甲醛类树脂、酚醛类树脂等热固化性树脂等各种树脂材料等,可以使用其中的一种或者组合两种以上使用。

在本实施方式中,该隔壁940通过粘结剂层982接合于第二电极94,从而隔壁940固定于基板912。

在本实施方式中,收容在像素空间9401内的电泳分散液910是将着色类粒子95b和白色类粒子95a的两种(至少一种电泳粒子1)分散(悬浮)在分散介质96中形成的,可以适用上述的本发明的电泳分散液。

在这样的电泳显示装置920中,向第一电极93与第二电极94之间施加电压时,根据在它们之间产生的电场,着色类粒子95b和白色类粒子95a(电泳粒子1)朝任意的电极电泳。

在本实施方式中,作为白色类粒子95a使用具有正电荷的粒子,作为着色类粒子(黑色粒子)95b使用具有负电荷的粒子。即作为白色类粒子95a,使用母粒子2带有阳性(正)的电泳粒子1,作为着色类粒子95b,使用母粒子2带有阴性(负)的电泳粒子1。

当使用这样的电泳粒子1时,将第一电极93设为负电位,则如图6示出,着色类粒子95b向第二电极94侧移动,集中在第二电极94。另一方面,白色类粒子95a向第一电极93侧移动,集中在第一电极93。因此,从上方(显示面侧)观察电泳显示装置920时,能够看到着色类粒子95b的颜色、即黑色。

与此相反,将第一电极93设为正电位时,如图5示出,着色类粒子95b向第一电极93侧移动,集中在第一电极93。另一方面,白色类粒子95a向第二电极94侧移动,集中在第二电极94。因此,从上方(显示面侧)观察电泳显示装置920时,能够看到白色类粒子95a的颜色、即白色。

在这样的构成中,通过适当地设定白色类粒子95a、着色类粒子95b(电泳粒子1)的带电量和电极93或者94的极性、电极93、94之间的电位差等,从而在电泳显示装置920的显示面侧,根据白色类粒子95a以及着色类粒子95b的颜色组合和集中在电极93、94的粒子的数量等,显示期望的信息(图像)。

并且,优选地,电泳粒子1的比重设为与分散介质96的比重大致相等。从而即使在停止向电极93、94之间施加电压之后,电泳粒子1也能够在分散介质96中长时间滞留在一定的位置上。即、长时间保持电泳显示装置920中显示的信息。

需要说明的是,优选地,电泳粒子1的平均粒径在0.1~10μm左右,更加优选地,在0.1~7.5μm左右。通过将电泳粒子1的平均粒径设在上述范围,能够确切地防止电泳粒子1之间的凝集或分散介质96中的沉降,其结果,能够适宜地防止电泳显示装置920的显示质量劣化。

在本实施方式中,电泳显示片921与电路基板922通过粘结剂层981接合。由此,能够更加确切地固定电泳显示片921和电路基板922。

对于粘结剂层981的平均厚度并不特别限定,优选地在1~30μm左右,更加优选地,在5~20μm左右。

在基底91与基底92之间,沿它们的边缘部设有密封部97。通过该密封部97,气密性地密封各电极93、94、显示层9400以及粘结剂层981。由此,防止水分进入电泳显示装置920内,能够更加确切地防止电泳显示装置920的显示性能下降。

作为构成密封部97的材料,可以使用与作为上述的隔壁940的构成材料例举的材料相同的材料。

<电子设备>

接着,对本发明的电子设备进行说明。

本发明的电子设备具备如上所述的电泳显示装置920。

<<电子纸>>

首先,说明将本发明的电子设备适用于电子纸时的实施方式。

图7是示出将本发明的电子设备适用于电子纸时的实施方式的立体图。

图7示出的电子纸600具备由具有与纸张相同的质感以及柔软性的可擦写片构成的主体601以及显示单元602。

在这样的电子纸600中,显示单元602由上述的电泳显示装置920构成。

<<显示器>>

接着,说明将本发明的电子设备适用于显示器时的实施方式。

图8、图9是示出将本发明的电子设备适用于显示器时的实施方式的图。其中,图8是截面图,图9是俯视图。

图8、图9示出的显示器(显示装置)800具备主体部801以及可拆卸状设在该主体部801的电子纸600。

主体部801在其侧部(在图8中是右侧)形成有可插入电子纸600的插入口805,并且,内部设有两组的一对输送辊802a、802b。将电子纸600经由插入口805插入主体部801内时,电子纸600以被一对输送辊802a、802b夹住的状态设在主体部801。

并且,主体部801的显示面侧(在图9中是纸张靠近侧)形成有矩形状孔部803,透明玻璃板804嵌入该孔部803。由此,从主体部801外部能够视觉确认设在主体部801的状态的电子纸600。即、在该显示器800中,在透明玻璃板804视觉确认设在主体部801的状态的电子纸600,从而构成显示面。

并且,电子纸600的插入方向前端部(在图8中是左侧)设有端子部806,主体部801的内部设有插座807,在将电子纸600设在主体部801的状态下端子部806连接于插座807。控制器808和操作部809电连接于该插座807。

在这样的显示器800中,电子纸600可拆卸状设在主体部801,还可以以从主体部801拆卸的状态携带使用。

并且,在这样的显示器800中,电子纸600由上述的电泳显示装置920构成。

需要说明的是,本发明的电子设备并不限定于上述装置中的适用,还可以适用于例如,电视、取景器式或监视直观式的磁带录像机、导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、电子报纸、文字处理器、个人电脑、工作站、视频电话、pos终端、具有触摸面板的设备等,可以在这些各种电子设备的显示部适用电泳显示装置920。

以上,基于图中示出的实施方式说明了本发明的电泳分散液、电泳片、电泳装置以及电子设备,但是,本发明并不限定这些,可以与具有相同功能的任意的构成替换各部分的构成。并且,还可以在本发明中添加其他任意的构成。

【实施例】

接着,说明本发明的具体实施例。

<电泳粒子的制造、电泳分散液的调制、电泳分散液的评价>

1、通过聚合来合成嵌段共聚物

向烧瓶中添加重均分子量16000的末端甲基丙酸烯的硅大分子单体70g、2-氰基-2-丙基苯并二硫1.0g、偶氮二异丁腈400mg,将体系置换成氮气之后,进一步添加乙酸乙酯100ml、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(信越硅材料公司制造,“kbe-503”)5.0g,进一步地在75℃下加热搅拌4小时进行了聚合。将其冷却至室温,结束反应,去除溶剂,得到了分散部和结合部连结的嵌段共聚物。

需要说明的是,所得到的嵌段共聚物中的第一单元的数量以及第二单元的数量可以利用nmr(瓦里安公司制造,“机型500nb”)来求出,分别是第一单元的数量=1,第二单元的数量=2。

2、电泳分散液的调制

[实施例1a]

首先,在烧瓶中,向如上述得到的嵌段共聚物(原材料):10g添加合成金红石粒子(石原产业公司制造“cr50”):60g,从而调制出混合物,之后,对该混合物进行1小时的超声波处理,之后在150℃下加热搅拌4小时,使嵌段共聚物结合于粒子,从而得到电泳粒子。从反应后的溶液去除未反应的嵌段共聚物,之后,将得到的电泳粒子添加到信越化学制造的“kf-96-2cs”,从而得到包含白色粒子的电泳分散液。

需要说明的是,利用bet(氮气吸附)法测量的合成金红石粒子的比表面积是13.1m2/g,而且,根据合成金红石粒子和所得到的电泳粒子的重量差算出的电泳粒子中的嵌段共聚物(粒子表面处理剂)的含量(被覆率)是5.20重量%。并且,将一个嵌段共聚物连结于母粒子(合成金红石粒子)时需要的母粒子的表面积(占用面积)是6.7×10-18m2。需要说明的是,根据基于嵌段共聚物的重均分子量(16000)以及阿伏伽德罗常数(6.02×1023)求出的嵌段共聚物1分子(1条)的重量和连结于母粒子(合成金红石粒子)1g的嵌段共聚物的重量,求出连结于母粒子1g的嵌段共聚物的条数量,进一步地,母粒子1g的表面积除以所得到的连结于母粒子1g的嵌段共聚物的条数量,从而求出该占用面积。并且,结合于合成金红石粒子的嵌段共聚物的重量除以电泳粒子的重量(合成金红石粒子和结合于合成金红石粒子的嵌段共聚物的合计重量),从而求出嵌段共聚物的含量(被覆率)。

并且,除了使用钛黑粒子(三菱综合材料公司制造的“13mt”)60g来代替合成金红石粒子之外,其他与上述相同地得到了包含黑色粒子的电泳分散液。

需要说明的是,利用bet(氮气吸附)法测量的钛黑粒子的比表面积是30.0m2/g,而且,根据钛黑粒子与所得到的电泳粒子的重量差算出的电泳粒子中的嵌段共聚物(粒子表面处理剂)的含量(被覆率)是12.1重量%。并且,将一个嵌段共聚物连接于母粒子(钛黑粒子)时需要的母粒子的表面积(占用面积)是6.6×10-18m2

接着,混合包含白色粒子的电泳分散液和包含黑色粒子的电泳分散液。使其体积比在12:1,调制出包含白色粒子和黑色粒子的实施例1a的电泳分散液。

[对比例1a]

首先,向烧瓶添加作为反应溶剂的信越化学公司制造的“kf-96-2cs”:30g、在上述得到的嵌段共聚物(原材料):0.6g、另外合成金红石粒子石原产业公司制造的“cr97”):3g,从而调制出混合物,之后,对该混合物进行1小时的超声波处理之后,在150℃下加热搅拌4小时,得到了使嵌段共聚物结合于粒子的电泳粒子。从反应后的溶液去除未反应的嵌段共聚物之后,将得到的电泳粒子添加到信越化学公司制造的“kf-96-2cs”,从而得到的包含白色粒子的电泳分散液。

需要说明的是,利用bet(氮气吸附)法测量的合成金红石粒子的比表面积是13.7m2/g,而且,根据合成金红石粒子与所得到的电泳粒子的重量差算出的电泳粒子中的嵌段共聚物(粒子表面处理剂)的含量(被覆率)是1.24重量%。并且,将一个嵌段共聚物连结于母粒子(合成金红石粒子)时需要的母粒子的表面积(占用面积)是3.0×10-17m2

并且,除了使用钛黑粒子(三菱综合材料公司制造的“13mt”)60g来代替合成金红石粒子之外,其他与上述相同地得到了包含黑色粒子的电泳分散液。

需要说明的是,利用bet(氮气吸附)法测量的钛黑粒子的比表面积是30.0m2/g,而且,根据钛黑粒子与所得到的电泳粒子的重量差算出的电泳粒子中的嵌段共聚物(粒子表面处理剂)的含量(被覆率)是2.74重量%。并且,将一个嵌段共聚物连结于母粒子(钛黑粒子)时需要的母粒子的表面积(占用面积)是2.9×10-17m2

接着,混合包含白色粒子的电泳分散液和包含黑色粒子的电泳分散液。使其体积比在10:1,调制出包含白色粒子和黑色粒子的对比例1a的电泳分散液。

3、电泳分散液的评价

对于实施例以及对比例的电泳分散液,分别进行了如下显示性能的评价。

<显示性能评价>

对于实施例以及对比例的电泳分散液,分别注入到厚度50μm的透明电极电池中,并测量了实现白色显示时的白反射率以及实现黑色显示时的黑反射率。

需要说明的是,作为进行白色显示以及黑色显示时的驱动方法采用如下方法:向透明电极之间施加1秒电压,从而实现白色显示之后,放置30秒,之后,正负反转,向透明电极之间施加1秒电压,从而实现黑色显示之后,放置30秒。并且,分别在为了实现白色显示以及黑色显示而向透明电极施加1秒电压之后,执行了白反射率以及黑反射率的测量。

并且,对于实施例以及对比例的电泳分散液,分别注入到厚度50μm的透明电极电池,并测量了实现白色显示时的响应速度以及实现黑色显示时的响应速度。

需要说明的是,在为了实现白色显示而向透明电极之间施加电压时,测量了直到白反射率变为40%的时间(秒),从而求出实现白色显示时的响应速度,并且,在为了实现黑色显示而正负反转后向透明电极之间施加电压时,测量了直到黑反射率变为5%时间(秒),从而求出实现黑色显示时的响应速度。

表1和表2示出了该评价结果。

【表1】

【表2】

从表1、表2可以得知,在实施例的白色粒子和黑色粒子的组合的电泳分散液中,与对比例的白色粒子和黑色粒子的组合的电泳分散液相比,在白色粒子中,对于母粒子的嵌段共聚物的被覆量达到了4.4倍,而且在黑色粒子中,对于母粒子的嵌段共聚物的被覆量达到了5.0倍。由此,即使将电泳分散液中的电泳粒子(白色粒子和黑色粒子的合计)的含量设为较低,例如在实施例中设为20重量%,低于对比例的40重量%,在实施例中也能够得到白反射率以及黑反射率的同时得到了与对比例大致相等的反射率特性。

并且,在实施例的电泳分散液中,电泳分散液中的电泳粒子(白色粒子和黑色粒子的合计)的含量设在20重量%,低于对比例的电泳分散液中的电泳粒子的含量40重量%,所以能够提高实现白色显示以及黑色显示时的显示速度(直到白反射率变为40%为止需要的时间以及直到黑反射率变为5%为止需要的时间)。

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