CN103289433A - 电泳颗粒、电泳颗粒分散液、显示媒介以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电泳颗粒，其包括包含高分子聚合物和着色剂，其中，钙元素和钠元素、或者镁元素和钠元素的总含量为0.1质量%以下；还提供了一种电泳颗粒分散液，其包括包含分散介质和分散于其中的电泳颗粒。此外，本发明还提供了一种显示媒介和显示装置。

Description

电泳颗粒、电泳颗粒分散液、显示媒介以及显示装置

技术领域

本发明涉及电泳颗粒、电泳颗粒分散液、显示媒介以及显示装置。

背景技术

通常，作为可重复写入的显示媒介，已知的是使用电泳颗粒的显示媒介。

这些显示媒介由（例如）一对基板和封闭在所述基板间的电泳颗粒组构成，所述电泳颗粒组根据在该对基板间形成的电场而在该基板之间移动。另外，有时候，为了防止电泳颗粒局限在基板的特定区域，设置间隔部件，以将基板之间的空间划分为多个小室。

例如，日本专利文献JP-A-2005-107394（此处使用的术语“JP-A”表示“未审查的已公开的日本专利申请”）提出了“一种具有可带正电或负电性质以及色彩的显示装置用颗粒，该颗粒至少使用钙化合物而制备，其中，所述显示装置用颗粒中所含的钙化合物的浓度以钙元素计为0.05重量%以下”。

另外，日本专利文献JP-A-2006-003510提出了“一种具有可带正电或负电性质以及色彩的显示装置用颗粒，该显示装置用颗粒中所含的钙元素的量相对于全部颗粒的量为0.03mg/100mg以上且0.1mg/100mg以下，并且所含的氮原子的量为0.004mmol/g以上且小于0.03mmol/g”。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够保持重复显示的稳定性的电泳颗粒。

上述问题由以下方式解决。

<1>一种电泳颗粒，包含：

聚合物和着色剂，其中，钙元素和钠元素、或者镁元素和钠元素的总含量为0.1质量%以下。

<2>一种电泳颗粒分散液，其包含：

分散介质，以及

分散于其中的电泳颗粒，其中，所述电泳颗粒为根据<1>所述的电泳颗粒。

<3>一种显示媒介，其包括：

一对基板，所述基板中的至少一者具有透光性，以及

根据<2>所述的电泳颗粒分散液，该分散液被封闭在所述一对基板之间。

<4>一种显示媒介，其包括：

一对电极，所述电极中的至少一者具有透光性，以及

具有根据<2>所述的电泳颗粒分散液的区域，该区域设置在所述一对电极间。

<5>一种显示装置，其包括：

根据<3>所述的显示媒介，以及

在所述显示媒介的所述的一对基板间施加电压的电压施加单元。

<6>一种显示装置，其包括：

根据<4>所述的显示媒介，以及

在所述显示媒介的所述的一对电极间施加电压的电压施加单元。

<7>一种制造电泳颗粒的方法，该方法包括：

使聚合组分、着色剂、以及碳酸钙和氯化钠或者碳酸镁和氯化钠悬浮于水相，

使所述聚合组分聚合为聚合物，

得到通过含有所述聚合物和所述着色剂而构成的电泳颗粒，

其中，钙元素和钠元素、或者镁元素和钠元素的总含量为0.1质量%以下。

根据方面<1>，可以提供这样一种电泳颗粒，与钙元素和钠元素的总含量在上述范围之外的情况相比，该电泳颗粒能够保持重复显示的稳定性。

根据方面<1>，可以提供这样一种电泳颗粒，与镁元素和钠元素的总含量在上述范围之外的情况相比，该电泳颗粒能够保持重复显示的稳定性。

根据方面<2>，可以提供这样一种电泳颗粒分散液，与使用了钙元素和钠元素的总含量在上述范围之外的电泳颗粒、或者镁元素和钠元素的总含量在上述范围之外的电泳颗粒的情况相比，该电泳颗粒分散液能够保持重复显示的稳定性。

根据方面<3>、<4>、<5>、<6>和<7>，可以提供这样一种显示媒介和显示装置、以及制造电泳颗粒的方法，与使用了钙元素和钠元素的总含量在上述范围之外的电泳颗粒、或者镁元素和钠元素的总含量在上述范围之外的电泳颗粒的情况相比，它们能够保持重复显示的稳定性。

附图简要说明

图1为根据本示例性实施方案的显示装置的示意图。

图2A、2B为代表性示出当在根据本例性实施方案的显示装置的显示媒介的基板之间施加电压时颗粒移动模式的图，

其中

10表示显示装置、12表示显示媒介、16表示电压施加单元、18表示控制单元、20表示显示基板、22表示背面基板、24表示间隔部件、34表示颗粒组、36表示反射颗粒组、38表示支持基板、40表示表面电极、42表示表面层、44表示支持基板、46表示背面电极、48表示表面层、并且50表示分散介质。

具体实施方式

下面将对作为本发明的一个例子的示例性实施方案进行说明。

[电泳颗粒]

本示例性实施方案中的电泳颗粒是通过使聚合组分、着色剂、金属碳酸盐和氯化钠悬浮于水相、并使所述聚合组分聚合而获得的电泳颗粒。

本示例性实施方案中的电泳颗粒通过含有聚合组分聚合而成的聚合物和着色剂而构成，并且来自于金属碳酸盐的金属元素和来自于氯化钠的钠元素的总含量为0.1质量%以下或大约0.1质量%以下。

即，当碳酸钙被用作本示例性实施方案的电泳颗粒中的金属碳酸盐时，钙元素和钠元素的总含量为0.1质量%以下或大约0.1质量%以下；当使用碳酸镁时，镁元素和钠元素的总含量为0.1质量%以下或大约0.1质量%以下。

通常，作为电泳颗粒的制造方法，已知的是悬浮聚合法：使聚合组分和着色剂与作为分散剂的金属碳酸盐（碳酸钙或碳酸镁）、以及作为聚合组分的盐析剂的氯化钠悬浮于水相，然后在金属碳酸盐和氯化钠的存在下使聚合组分聚合。

然而，已知通过悬浮聚合法获得的电泳颗粒的重复显示稳定性低。具体而言，例如已经发现：发生了电泳颗粒和基板的附着力变化（阈值电压的变化）的现象。

顺便提及，通常，关于通过摩擦起电的方法使显示用颗粒带电、使得颗粒在基板间移动、从而进行显示的显示装置中所使用的显示用颗粒，已知降低钙量的技术（参照日本专利文献JP-A-2005-107394和JP-A-2006-003510），然而已经知道，对于电泳颗粒，仅通过钙量的减少，重复显示的稳定性仍会降低。

在根据本示例性实施方案的电泳颗粒中，已发现：可以通过将来自于金属碳酸盐的金属元素和来自于氯化钠的钠元素的总含量降至0.1质量%以下或大约0.1质量%以下来保持重复显示的稳定性。

其原因不明，但推测是基于以下事实：电泳颗粒中含有的金属元素和钠元素被洗脱进溶剂，从而抑制了电泳颗粒的电荷量的变化。

下面将对根据本示例性实施方案的电泳颗粒进行详细说明。

在根据本示例性实施方案的电泳颗粒中，来自于金属碳酸盐（碳酸钙或碳酸镁）的金属元素（钙元素或镁元素）和来自于氯化钠的钠元素的总含量为0.1质量%以下或大约0.1质量%以下，优选为0.05质量%以下或大约0.05质量%以下，更加优选为0.02质量%以下或大约0.02质量%以下。

各元素的含量的测量方法如下，总含量通过将各元素的含量的测量值相加而得。

对于钙元素、镁元素和钠元素，使用IPC发光分光计对各元素的强度进行测量，并由另外测得的校准曲线测量各元素的含量。

根据本示例性实施方案的电泳颗粒通过含有聚合组分聚合而成的聚合物和着色剂而构成，如果需要，还可含有其它配料。电泳颗粒可以是通过将着色剂分散于并混入聚合物而获得的颗粒，或者可以是通过使聚合物覆盖或附着于着色剂颗粒的表面而获得的颗粒。

首先对聚合物进行说明。

作为聚合物，使用了具有可带电基团（例如可极化官能团、极性基团）的聚合物。聚合物可以采用交联剂等使聚合物交联。

作为聚合物，具体可列举具有可带电基团的聚合组分的均聚物、以及具有可带电基团的聚合组分与不具有可带电基团的聚合组分的共聚物。

这些聚合组分可以单独使用，也可以两种以上组合使用。

此处，作为可带电基团（极性基团、可极化官能团），列举了碱基和酸基。

作为可带电基团的碱基（以下称为“阳离子基团”）包括（例如）氨基和季铵基（还包括这些基团的盐）。这些阳离子基团具有对颗粒赋予带正电极性的倾向。

作为可带电基团的酸基（以下称为“阴离子基团”）包括（例如）酚基、羧基、羧酸酯基、磺酸基、磺酸酯基、磷酸基、磷酸酯基和四苯硼酸基。这些阴离子基团具有对颗粒赋予带负电极性的倾向。

除此之外，作为可带电基团，还可列举氟基、苯基和羟基。

下面对各聚合组分进行说明。

需要说明的是，在以下说明中，“(甲基)丙烯酸酯”表示包括“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”两者。

作为具有阳离子基团的聚合组分（以下称为阳离子聚合组分），列举了下列物质。具体而言，列举了具有脂肪族氨基的(甲基)丙烯酸酯类，例如(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二丁氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-羟乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N-乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N-辛基-N-乙氨基乙酯和(甲基)丙烯酸N,N-二己氨基乙酯；具有含氮基团的芳香族取代乙烯系单体类，例如二甲氨基苯乙烯、二乙氨基苯乙烯、二甲氨基甲基苯乙烯和二辛氨基苯乙烯等；含氮乙烯基醚单体类，例如乙烯基-N-乙基-N-苯基氨基乙基醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基氨基乙基醚、三乙醇胺二乙烯基醚、乙烯基二苯基氨基乙基醚、N-乙烯基羟乙基苯甲酰胺和间-氨基苯基乙烯基醚；吡咯类，如乙烯胺和N-乙烯基吡咯；吡咯啉类，如N-乙烯基-2-吡咯啉和N-乙烯基-3-吡咯啉；吡咯烷类，如N-乙烯基吡咯烷、乙烯基吡咯烷氨基醚和N-乙烯基-2-吡咯烷酮；咪唑类，如N-乙烯基-2-甲基咪唑；咪唑啉类，如N-乙烯基咪唑啉；吲哚类，如N-乙烯基吲哚；二氢吲哚类，如N-乙烯基二氢吲哚；咔唑类，如N-乙烯基咔唑和3,6-二溴-N-乙烯基咔唑；吡啶类，如2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶和2-甲基-5-乙烯基吡啶；哌啶类，如(甲基)丙烯酰基哌啶、N-乙烯基哌啶酮和N-乙烯基哌嗪；喹啉类，如2-乙烯基喹啉和4-乙烯基喹啉；吡唑类，如N-乙烯基吡唑和N-乙烯基吡唑啉；噁唑类，如2-乙烯基噁唑；以及噁嗪类，如4-乙烯基噁嗪和(甲基)丙烯酸吗啉基乙酯。

阳离子聚合组分可以通过在聚合前或聚合后进行氯化处理而形成季铵盐。季铵盐是（例如）通过阳离子基团与卤代烷类或对甲苯磺酸酯类反应而形成的。

作为具有阴离子基团的聚合组分（以下称为阴离子聚合组分），例如，列举了具有羧酸基的聚合组分、具有磺酸基的聚合组分和具有磷酸基的聚合组分。

具有羧酸基的聚合组分的例子包括（例如）(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、柠康酸、它们的酸酐和单烷基酯、羧乙基乙烯醚和羧丙基乙烯醚等含羧基的乙烯醚类、以及上述物质的盐。

具有磺酸基的聚合组分的例子包括（例如）苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-磺丙基(甲基)丙烯酸酯、双(3-磺丙基)衣康酸酯和它们的盐。除上述以外，作为具有磺酸基的聚合组分，还可列举2-羟乙基(甲基)丙烯酸的硫酸单酯及其盐。

具有磷酸基的聚合组分的例子包括（例如）乙烯基磷酸、乙烯基磷酸酯、(甲基)丙烯酸酸式磷酰氧基乙酯（acid phosphoxyethyl(meth)acrylate）、(甲基)丙烯酸酸式磷酰氧基丙酯（acidphosphoxypropyl(meth)acrylate）、磷酸二(甲基丙烯酰氧基乙基)酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸二苯酯、2-丙烯酰氧基乙基磷酸二苯酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸二丁酯、2-丙烯酰氧基乙基磷酸二丁酯和2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸二辛酯。

阴离子聚合组分可以在聚合前或聚合后通过氯化处理而形成铵盐。铵盐是（例如）通过阴离子基团与叔胺或季铵碱反应而形成的。

具有氟基的聚合组分的例子包括（例如）具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯单体。具体而言，列举了(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸五氟丙酯、(甲基)丙烯酸全氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟丁基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟癸基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟甲基三氟乙酯和(甲基)丙烯酸六氟丁酯。

具有苯基的聚合组分的例子包括（例如）苯乙烯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯（phenoxyethylene glycol(meth)acrylate）、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯和苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯。

具有羟基的聚合组分的例子包括（例如）(甲基)丙烯酸羟烷酯（例如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯）、烯丙醇和聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯。除此之外，还列举了通过使具有缩水甘油基的单体共聚然后开环而获得的物质，以及通过使具有叔丁氧基的单体聚合然后水解以导入OH基而获得的物质。

作为不具有可带电基团的聚合组分，列举了非离子聚合组分（非离子型聚合组分），列举（例如）(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯、N-二烷基取代的(甲基)丙烯酰胺、乙烯基咔唑、氯乙烯、偏二氯乙烯、异戊二烯、丁二烯和乙烯基吡咯烷酮。

具有可带电基团的共聚组分（单体）与不具有可带电基团的共聚组分（单体）的共聚比根据所需颗粒的电荷量而变化。通常，具有可带电基团的共聚组分与不具有可带电基团的共聚组分的共聚比以摩尔比计在1/100至100/1的范围内进行选择。

聚合物的重均分子量优选为1,000以上且1,000,000以下，更加优选为10,000以上且200,000以下。

其次对着色剂进行说明。

作为着色剂，列举了有机或无机颜料、以及油性染料。例如，列举了磁性粉末如磁铁矿和铁素体，以及已知的着色剂如炭黑、氧化钛、氧化镁、氧化锌、铜酞菁类青色材料、偶氮类黄色材料、偶氮类品红色材料、喹吖酮类品红色材料、红色材料、绿色材料和蓝色材料。具体而言，代表性的着色剂为苯胺蓝、铜油蓝（カルコイルブル一）、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、孔雀绿草酸盐、灯黑、玫瑰红、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料黄97、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3。

着色剂的混合量相对于含极性基团（可带电基团）的聚合物优选为10质量%以上且99质量%以下，更加优选为30质量%以上且99质量%以下。

其它配料如下所述。

作为其它配料，列举了（例如）电荷控制材料和磁性材料。

可将用作电子照相用调色剂材料的公知材料用作电荷控制材料，其例子包括：氯化十六烷基吡啶；BONTRON P-51、BONTRONP-53、BONTRON E-84和BONTRON E-81（由Orient ChemicalIndustries Co.，Ltd.制备）等季铵盐；水杨酸基金属络合物；苯酚缩合物；四苯基化合物；金属氧化物颗粒；以及使用各种偶联剂进行了表面处理的金属氧化物颗粒。

根据需要将被涂色的无机磁性材料或有机磁性材料用作磁性材料。透明磁性材料（尤其是透明有机磁性材料）不会抑制着色颜料的显色，并且其比重比无机磁性材料的小，因此这些透明磁性材料是非常优选的。

作为着色磁性材料（被涂色的材料），例如，列举了日本专利文献JP-A-2003-131420中公开的小粒径着色磁性粉末。使用了包含用作核的磁性颗粒和叠加在磁性颗粒表面上的着色层的着色磁性材料。作为着色层，可用颜料等不透明的涂覆着色颗粒，但是优选的是（例如）使用光学干涉薄膜。该光学干涉薄膜是指由无色材料（如SiO₂或TiO₂）形成的厚度与光波长相同的薄膜，并且利用薄膜内部的光学干涉以波长选择性的方式反射光。

根据本示例性实施方案的电泳颗粒可以是其表面附着（例如结合或覆盖）有聚合物分散剂的颗粒。另外，具有与构成电泳颗粒的聚合物的基团相同的可带电基团的聚合物分散剂可以用于替换该构成电泳颗粒的聚合物。

作为聚合物分散剂，代表性的是有机硅系聚合物。有机硅系聚合物是具有有机硅链的聚合物化合物，更具体而言，优选是这样的化合物：其具有有机硅链（有机硅接枝链）作为主要聚合物化合物的主链的侧链。

作为有机硅系聚合物的一个例子，优选列举由具有有机硅链的聚合组分与（根据需要）具有反应性基团的聚合组分、具有可带电基团的聚合组分和不具有可带电基团的聚合组分中的至少一者共聚而获得的共聚物。顺便提及，作为共聚物中的共聚组分（特别是具有有机硅链的聚合组分）的材料，可以使用单体，或者可以使用大分子单体。“大分子单体”是具有可聚合官能团的低聚物（聚合度约为2至300）或聚合物的总称，它们具有聚合物和单体两者的性质。

作为具有有机硅链的聚合成分，列举了在一个末端具有(甲基)丙烯酸酯基团的二甲基硅氧烷单体（例如由Chisso Corporation制备的Silaplane FM-0711、FM-0721和FM-0725以及由Shin-Etsu SiliconeCo.,Ltd.制备的X-22-174DX、X-22-2426、X-22-2475）。

作为具有反应性基团的聚合组分，列举了具有环氧基的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和具有异氰酸酯基的异氰酸酯系单体（Karenz AOI和Karenz MOI，由Showa Denlm K.K.制备）。

作为具有可带电基团的聚合组分和其它聚合组分（不具有可带电基团的聚合组分），在以上对具有可带电基团的聚合物的说明中列举的具有可带电基团的聚合组分和不具有可带电基团的聚合组分是适用的。

在有机硅系聚合物中，具有有机硅链的聚合组分占全部聚合组分的质量比率为3%以上且60%以下，优选为5%以上且40%以下。

作为有机硅系聚合物，除了上述共聚物之外，还列举了在一个末端具有环氧基的有机硅化合物（由下列结构式（1）表示的有机硅化合物）。作为在一个末端具有环氧基的有机硅化合物，列举了（例如）X-22-173DX（由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制备）。

结构式（1）

在结构式（1）中，R₁’表示氢原子或具有1至4个碳原子的烷基，n表示自然数（例如1以上且1000以下，优选3以上且100以下），并且x表示1至3的整数。

作为有机硅系聚合物，还优选列举这样的共聚物，该共聚物含有在一个末端具有(甲基)丙烯酸酯基团的二甲基硅氧烷单体（由下列结构式（2）所示的有机硅化合物，例如Silaplane FM-0711、FM-0721和FM-0725（Chisso Corporation制备），以及X-22-174DX、X-22-2426、X-22-2475（Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制备））和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或异氰酸酯系单体（Karenz AOI和Karenz MOI，由ShowaDenlm K.K.制备）中的至少两种组分。

结构式（2）

在结构式2中，R₁表示氢原子或甲基，R₁’表示氢原子或具有1至4个碳原子的烷基，n表示自然数（例如1以上且1000以下，优选3以上且100以下），并且x表示1至3的整数。

有机硅系聚合物的重均分子量优选为500以上且1,000,000以下，更加优选为1,000以上且1,000,000以下。

例如，根据本示例性实施方案的电泳颗粒的平均粒径（体积平均粒径）为（例如）0.1μm以上且20μm以下，然而，平均粒径可根据用途而进行选择，并不局限于此。

平均粒径由PHOTAL FPAR-1000（Otsuka Electronics Co.,Ltd.制造的动态光散射粒度分布测量装置）进行测量，并由MARQUARDT法进行分析。还可以由LA300（Horiba Seisakusho Co.,Ltd.制造的激光衍射散射系统粒度分布测量装置）来进行测量。

下面将对根据本示例性实施方案的电泳颗粒的制造方法进行说明。

根据本示例性实施方案的电泳颗粒的制造方法是这样的方法：通过使聚合组分（用于形成聚合物的聚合组分）、着色剂、金属碳酸盐和氯化钠悬浮于水相，然后使所述聚合组分聚合而获得电泳颗粒。

具体方法如下所述。

首先，根据需要，将聚合组分、着色剂和（如果需要）其它配料（例如聚合引发剂或交联剂）与溶剂混合，制备第一分散液。

作为溶剂，列举了（例如）脂肪烃溶剂（例如正戊烷、正己烷、正丁烷）、脂环烃溶剂（例如甲基环戊烷、甲基环己烷）和这些溶剂的混合物。

另一方面，通过将金属碳酸盐、氯化钠、水和（如果需要）其它配料混合，制备第二分散液。具体而言，例如，对金属碳酸盐进行粉碎，使其分散于水中，制得水分散液，然后将其与溶解有氯化钠的水分散液（食盐水）混合，得到第二分散液。

接着，通过将第一分散液和第二分散液混合，并使混合物在水相中乳化，制得悬浊液。

接下来，对悬浊液进行加热，使聚合组分在金属碳酸盐和氯化钠的存在下于水相中进行聚合，从而形成通过含有聚合组分聚合而成的聚合物和着色剂而构成的电泳颗粒。

其后，对所形成的电泳颗粒进行清洗工序。通过实施清洗工序，来自于金属碳酸盐的金属元素（钙元素或镁元素）和氯化钠的总含量降低至上述范围。

具体而言，优选通过组合以下方法来实施清洗工序。

1）利用酸的水溶液（例如盐酸的水溶液）分解金属碳酸盐的方法

2）利用清洗水（例如蒸馏水、离子交换水）清洗的方法

3）用清洗水清洗时使用离子交换树脂的方法

4）用清洗水清洗时进行加热搅拌（例如在于30℃至80℃下加热的同时进行搅拌）的方法

存在阴离子交换树脂和阳离子交换树脂这两种离子交换树脂，并且阳离子交换树脂可有效除去金属离子。然而，当存在以下可能性时：由于阳离子交换树脂的酸度过高导致聚合物水解，可将阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的混合物用作离子交换树脂。

作为离子交换树脂，列举了AMBERLITE15、AMBERLITE200C、AMBERLYST15E（由Rohm & Haas制造的产品）、DOWEX MWC-1-H、DOWEX88、DOWEX HCR-W2（由The Dow Chemical Company制造的产品）、LEWATIT SPC-108、LEWATIT SPC-118（由Lanxess AG制造的产品）、DIAION RCP-150H（由Mitsubishi Kasei Corporation制造的产品）、SUMlKAION KC-470、DUOLITE C26-C、DUOLITE C-433、DUOLITE464（由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造的产品）和NAFION-H（由E.I.Du Pont de Nemours&Co.,Inc.制造）等阳离子交换树脂，以及AMBERLITE lRA-400和AMBERLITE IRA-45（由Rohm&Haas制得的产品）等阴离子交换树脂。

离子交换树脂的量根据待除去的金属离子的量来选择。

根据本示例性实施方案的电泳颗粒通过以上工序获得。

[电泳颗粒分散液]

根据本示例性实施方案的电泳颗粒分散液包含分散介质和分散于该分散介质中的电泳颗粒，其包含根据本示例性实施方案的电泳颗粒。

分散介质并不特别限定，但优选选择低介电常数溶剂（例如，介电常数为5.0以下，优选为3.0以下）。可以组合使用除所述低介电常数溶剂之外的溶剂作为分散介质，但优选包括50体积%以上的低介电常数溶剂。该低介电常数溶剂的介电常数可以通过介电常数仪（由Nihon Rufuto Co.,Ltd.制造）测得。

作为低介电常数溶剂，列举了（例如）链烷烃溶剂、硅油和含氟液体等石油衍生的高沸点溶剂，并且优选硅油。

作为硅油，具体列举了烃基与硅氧烷键连接的硅油（如二甲基硅油、二乙基硅油、甲基乙基硅油、甲基苯基硅油和二苯基硅油）。在这些硅油之中，特别优选二甲基硅油。

作为链烷烃溶剂，列举了碳原子数为20以上的正链烷烃（沸点为80℃以上）和异链烷烃。从安全性和挥发性的角度考虑，优选使用异链烷烃。具体而言，列举了ShellSol71（由Shell Oil Co.制备）、ISOPAR O、ISOPAR H、ISOPAR K、ISOPAR L、ISOPAR G和ISOPARM（ISOPAR为Exxon Chemical Corp.的商品名）和IP溶剂（由IdemitsuPetrochemical Co.,Ltd.制备）。

根据需要，可以向根据本示例性实施方案的电泳颗粒分散液中添加酸、碱、盐、分散剂、分散稳定剂、还有用于防止氧化以及吸收紫外线的稳定剂、抗菌剂和防腐剂等。还可以向根据本示例性实施方案的电泳颗粒分散液中添加电荷控制剂。

在根据本示例性实施方案的电泳颗粒分散液中的电泳颗粒的浓度根据显示特性和应答特性进行各种选择，但是优选在0.1质量%以上且30质量%以下的范围内进行选择。混合颜色不同的颗粒时，优选颗粒的总量在此范围内。

根据本示例性实施方案的电泳颗粒分散液用于电泳系统的显示媒介、电泳系统的调光媒介（调光器件）和液体显影型电子照相系统的液体调色剂。顺便提及，作为电泳系统的显示媒介和电泳系统的调光媒介（调光器件），有公知的使颗粒组沿与电极（基板）相反的方向移动的系统、与上述不同的沿着电极（基板）的方向移动的系统（称为面内系统）和将这些系统组合的混合器件。

在根据本示例性实施方案的电泳颗粒分散液中，通过将多种颜色和带电极性不同的电泳颗粒用作混合物来实现彩色显示。

[显示媒介和显示装置]

下面将对根据本示例性实施方案的显示媒介和显示装置的一个例子进行说明。

图1为根据本示例性实施方案的显示装置的示意图。图2A和2B为代表性示出当在根据本例性实施方案的显示装置的显示媒介的基板之间施加电压时颗粒移动模式的图。

根据本示例性实施方案的显示装置10使用了这样的形式：将根据本示例性实施方案的电泳颗粒分散液用作显示媒介12的颗粒分散液，所述显示媒介12的颗粒分散液含有分散介质50和颗粒组34；即，将作为颗粒组34的根据本示例性实施方案的电泳颗粒分散于分散介质50中的形式。

如图1所示，根据本示例性实施方案的显示装置10由显示媒介12、向显示媒介12施加电压的电压施加单元16和控制单元18构成。

显示媒介12由作为图像显示面的显示基板20、面向显示基板20且与显示基板20之间留有间隙的背面基板22、保持基板之间特定间隔并同时将显示基板20和背面基板22之间的空间分隔成多个小室的间隔部件24、以及光学反射性质与被封闭在各小室中的颗粒组34不同的反射颗粒组36。

上述小室表示被显示基板20、背面基板22和间隔部件24所围绕的区域。分散介质50被封闭在各小室中。颗粒组34由多个颗粒构成并分散在分散介质50中，并且根据在各小室中形成的电场强度，所述多个颗粒穿过反射颗粒组36中的空隙而在显示基板20和背面基板22之间移动。

分散介质12也可以这样构成：通过对应于在显示媒介12上显示图像时的各像素而形成间隔部件24，使得对应于各像素而形成小室，从而进行各像素的显示。

在本示例性实施方案中，为了使说明简化，针对一个小室对本示例性实施方案进行说明。下面对各构造进行详细说明。

首先，对一对基板进行说明。

显示基板20具有表面电极40和表面层42依次叠加在支持基板38上的构造。背面基板22具有背面电极46和表面层48依次叠加在支持基板44上的构造。

显示基板20具有透光性质，或显示基板20和背面基板22都具有透光性质。本示例性实施方案中的透光性质是指可见光的透射比为60%以上。

作为支持基板38和支持基板44的材料，可以列举玻璃和塑料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂和聚醚砜树脂等。

作为表面电极40和背面电极46的材料，可以列举铟、锡、镉和锑的氧化物，诸如ITO等复合氧化物，诸如金、银、铜和镍等金属，以及诸如聚吡咯烷和聚噻吩等有机材料。表面电极40和背面电极46可以是这些材料的单层膜、混合膜和复合膜中的任意一种。表面电极40和背面电极46的厚度优选为

以上且

以下。背面电极46和表面电极40可以形成为矩阵状或条状。

表面电极40可嵌入支持基板38中。另外，背面电极46可嵌入支持基板44中。在这种情况中，支持基板38和支持基板44的材料根据颗粒组34的各颗粒的组成进行选择。

背面电极46和表面电极40可分别与显示基板20和背面基板22分离，并可设置在显示媒介12外部。

在以上说明中，显示基板20和背面基板22两者均设置有电极（表面电极40和背面电极46），但电极可以仅设置在一个基板中并可以进行有源矩阵驱动。

为了进行有源矩阵驱动，支持基板38和支持基板44可设置有针对每个像素的TFT（薄膜晶体管）。TFT优选设置在背面基板22中，而不是设置在显示基板20中。

下面对表面层进行说明。

表面层42和表面层48分别形成在表面电极40和背面电极46上。作为形成表面层42和表面层48的材料，可以举出（例如）聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、环氧树脂、聚异氰酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、共聚尼龙、可紫外固化的丙烯酰基树脂和氟树脂。

表面层42和表面层48可由上述树脂和电荷输送材料构成，或者可由具有电荷输送性的自支持性树脂形成。

接下来对间隔部件进行说明。

用来保持显示基板20和背面基板22之间间隔的间隔部件24由热塑性树脂、热固性树脂、电子束固化树脂、光固化树脂、橡胶、或金属等形成。

间隔部件24可以并入显示基板20和背面基板22的任一者中。在这种情况中，通过对支持基板38或支持基板44进行蚀刻的蚀刻处理、激光处理、使用预先制备的模具的压印处理或印刷处理等来实现一体化。

在这种情况中，在显示基板20和背面基板22的任一者或两者中制作间隔部件24。

间隔部件24可以是有颜色的或无颜色的，但优选是无颜色且透明的。在这种情况中，使用诸如聚苯乙烯、聚酯或丙烯酸树脂等透明树脂。

优选颗粒状间隔部件24也是透明的，并且除聚苯乙烯、聚酯、丙烯酸树脂等透明树脂颗粒之外，还可以使用玻璃颗粒。

“透明的”是指可见光的透射比为60%以上。

下面对反射颗粒组进行说明。

反射颗粒组36由光学反射性质不同于颗粒组34的反射颗粒构成，并且作用为显示出颜色与颗粒组34的颜色不同的反射部件。反射颗粒组36还具有作用为空隙部件的功能，其在不干扰所述颗粒在显示基板20和背面基板22之间移动的情况下使得颗粒移动。即，颗粒组34的颗粒穿过反射颗粒组36而从背面基板22一侧移动到显示基板20一侧，或从显示基板20一侧移动到背面基板22一侧。反射颗粒组36的颜色优选为白色或黑色以作为背景色，然而也可以是其它颜色。反射颗粒组36可以是不带电的颗粒组（不根据电场而移动的颗粒组），或者可以是带电的颗粒组（根据电场而移动的颗粒组）。在本示例性实施方案中，对作为不带电的颗粒组且为白色的反射颗粒组36进行了说明，但是并不局限于此。

作为反射颗粒组36的颗粒，列举了通过将白色颜料（例如氧化钛、氧化硅、氧化锌）分散于树脂（例如聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂（PMMA）、丙烯酸树脂、酚树脂（phenol resin）、甲醛缩合物）中而获得的颗粒或树脂颗粒（例如聚苯乙烯颗粒、聚乙烯基萘颗粒、双三聚氰胺（bis-melamine）颗粒）。当白色颗粒之外的颗粒应用为反射颗粒组36的颗粒时，可以使用含有所需颜色的颜料或染料的上述树脂。列举了通常用于印刷油墨或彩色调色剂的RGB和YMC颜料或染料。

为了将反射颗粒组36封闭在基板之间，例如，使用了喷墨法。在将反射颗粒组36固定的情况下，封入反射颗粒组36，然后加热（视需要进行加压），使反射颗粒组36的颗粒表层熔化，同时保持颗粒的间隙。

下面对显示媒介的其它构造进行说明。

显示媒介12中小室的尺寸与显示媒介12的分辨率密切相关。当小室尺寸越小时，显示媒介12上所显示的图像的分辨率越高。通常，小室在显示媒介12的显示基板20的板面方向上的长度为10μm以上且1mm以下。

颗粒组34相对于小室中的总质量的含量（质量%）没有特别的限制，只要能获得所需色调即可。作为显示媒介12，有效的是根据小室的厚度（显示基板20和背面基板22之间的距离）来调节含量。即，为了获得所需色调，小室越厚，含量越小，并且小室越薄，含量越大。通常，含量为0.01质量%以上且50质量%以下。

为了使显示基板20和背面基板22通过间隔部件24而彼此固定，使用了诸如螺栓和螺帽的组合、夹具、夹子和固定框架等固定部件。还可以使用诸如接合剂、热熔合和超声波焊接等固定手段。

这样构成的显示媒介12用于（例如）储存并重写图像的公告牌、循环板、电子黑板、广告牌、招牌、闪光指示器、电子纸、电子报纸、电子书和在复印机和打印机中共用的文件纸中。

如上所述，根据本示例性实施方案的显示装置10由显示媒介12、向显示媒介12施加电压的电压施加单元16和控制单元18构成（见图1）。

表面电极40和背面电极46与电压施加单元16电连接。在本示例性实施方案中，对表面电极40和背面电极46都电连接至电压施加单元16的情况进行了说明，但表面电极40和背面电极46之一可以接地，另一个可以连接至电压施加单元16。

电压施加单元16以能传输并接受信号的方式与控制单元18连接。

控制单元18可构成为微型计算机，该微型计算机包括控制设备整体操作的CPU（中央处理单元）、临时储存各种数据的RAM（随机存取存储器）和预先存储有各种程序（如用于控制整个设备的控制程序）的ROM（只读存储器）。

电压施加单元16为向表面电极40和背面电极46施加电压的电压施加装置，根据控制单元18的控制，该电压施加装置向表面电极40和背面电极46施加电压。

下面对显示装置10的功能进行说明。该功能是根据控制单元18的操作来进行说明的。

对封入显示媒介12中的颗粒组34为带正极性电荷的情况进行说明。另外，对分散介质50是透明的并且反射颗粒组36是白色的情况进行了说明。即，在本示例性实施方案中，对显示媒介12根据颗粒组34的移动而显示颜色、并且反射颗粒组36显示白色作为背景颜色的情况进行了说明。

为了方便起见，对颗粒组34附着于背面基板22一侧时的操作进行了说明。

首先，向电压施加单元16输出操作信号，该操作信号表示以使表面电极40变为负极、背面电极46变为正极的方式施加特定时间的电压。如图2A的状态所示，当施加于所述基板之间的电压增加，且施加了超过阈值电压（此阈值电压使表面电极40为负极并使浓度变化结束）的电压时，在凝集力降低的状态下，构成带正极性电荷的颗粒组34的颗粒向显示基板20一侧移动并到达显示基板20（见图2B）。

当电压向电极之间的施加结束时，颗粒组34被约束在显示基板20侧，且由颗粒组34显示的颜色被目视确认为显示媒介12的颜色，所述显示媒介12的颜色是以反射颗粒组的颜色即白色为背景色而从显示基板12观察到的。

接着，向电压施加单元16输出操作信号，该操作信号表示以使表面电极40变为正极、背面电极46变为负极的方式施加特定时间的电压。当施加于所述基板之间的电压增加，且施加了超过阈值电压（此阈值电压使表面电极40为正极并使浓度变化结束）的电压时，在凝集力降低的状态下，构成带正极性电荷的颗粒组34的颗粒向背面基板22一侧移动并到达背面基板22（见图2A）。

当电压向电极之间的施加结束时，颗粒组34被约束在背面基板22侧。另一方面，作为反射颗粒组36的颜色的白色被目视确认为从显示基板20观察到的显示媒介12的颜色。颗粒组34被反射颗粒组36遮蔽从而难以目视确认。

作为表示在操作中施加电压的电压施加时间的信息，电压施加时间可以被提前存储在ROM等存储器中，控制单元18内的图示省略。当进行所述操作时，可以读取表示电压施加时间的信息。

因此，在根据本示例性实施方案的显示装置10中，当颗粒组34到达并附着于显示基板20或背面基板22然后凝集时进行显示。

在根据本示例性实施方案的显示媒介12和显示装置10中，对如下形式进行了说明，但并不局限于此，该形式为：在显示基板20上设置表面电极40，在背面基板22上设置背面电极46，从而在电极之间（即在基板之间）施加电压，使颗粒组34在基板间移动，从而进行显示。（例如）还可以是这样的形式：在显示基板20上设置表面电极40，同时在间隔部件上设置电极，在电极之间施加电压，使颗粒组34在显示基板20和间隔部件之间移动，从而进行显示。

在根据本实施性实施方案的显示媒介12和显示装置10中，对将一种类型（一种颜色）的颗粒组用作颗粒组34的情况进行了说明，但并不局限于此，可以采用两种类型以上（两种颜色以上）的颗粒组。

具体而言，列举了（例如）这样的形式：作为颗粒组34使用了带正电的第一颗粒组和带负电的第二颗粒组，以及阈值电压不同于第一颗粒组的颗粒的带正电且大粒径的第三颗粒组。

[实施例]

下面将参照实施例对本发明进行更详细的说明，但是本发明并不局限于此。除非另外说明，在实施例中，“份”和“%”表示“质量份”和“质量%”。

[实施例A]

（实施例A1）

-分散液AA的制备-

将下列组分混合，并使用10mmΦ的锆球在球磨机中将混合物粉碎20小时，制得分散液AA。

<组成>

-分散液AB的制备-

将下列组分混合，并以上述同样的方式使用球磨机进行细微粉碎，制得分散液AB。

<组成>

·碳酸钙40质量份

·水60质量份

-混合液AC的制备-

将下列组分混合，使用超声波脱气机对混合物进行10分钟脱气，然后使用乳化器搅拌，制得混合液AC。

<组成>

·分散液AB4g

·20质量%的食盐水60g

称出分散液AA（30g）、0.6g二甲基丙烯酸乙二醇酯和0.3g聚合引发剂V601（Wako Pure Chemical Industries制备）并充分混合，使用超声波脱气机对混合物进行10分钟脱气。将所得溶液添加至混合液AC中，并使用乳化器乳化，由此制得悬浊液。

将该悬浊液置于瓶中，并使用硅胶塞塞住瓶子。利用注射针充分进行减压脱气，然后利用氮气封闭悬浊液。随后，通过在60℃下反应10小时，制得颗粒。

然后，将所得颗粒进行2次以下清洗工序11），再进行1次清洗工序12）。

11）将所得颗粒分散于离子交换水、利用盐酸的水溶液分解碳酸钙、然后对颗粒进行过滤的清洗工序；

12）利用盐酸的水溶液处理之后、将所得颗粒添加到分散有离子交换树脂（AMBERLITE15，由Rohm&Haas制作）的离子交换液（离子交换树脂相对于所添加颗粒的含量为10质量%）中、在50℃下加热搅拌的同时对颗粒进行清洗、然后过滤的清洗工序；

接下来，在清洗工序之后，将所得颗粒通过开孔为15μm和10μm的尼龙筛，使颗粒大小均一。所得颗粒的体积平均粒径为13μm。然后，使用甲醇清洗颗粒，并在减压条件下干燥，由此得到红色颗粒。

（实施例A2至A4）

按照与实施例A1相同的方式制备红色颗粒，不同之处在于，根据表1改变了清洗工序的条件。

（实施例A5至A7）

按照与实施例A1相同的方式制备红色颗粒，不同之处在于，将实施例A1中使用的甲基丙烯酸甲酯变更为甲基丙烯酸环己酯，并根据表1改变了清洗工序的条件。

（对比例A1）

按照与实施例A1相同的方式制备红色颗粒，不同之处在于，根据表1改变了清洗工序的条件。

[实施例B]

（实施例B1）

-分散液BA的制备-

将下列组分混合，并使用10mmΦ的锆球在球磨机中将混合物粉碎20小时，制得分散液BA。

<组成>

-分散液BB的制备-

将下列组分混合，并以上述同样的方式使用球磨机进行细微粉碎，制得分散液BB。

<组成>

·碳酸镁40质量份

·水60质量份

-混合液BC的制备-

将下列组分混合，使用超声波脱气机对混合物进行10分钟脱气，然后使用乳化器搅拌，制得混合液BC。

<组成>

·分散液BB4g

·20质量%的食盐水60g

称出分散液BA（30g）、0.6g二甲基丙烯酸乙二醇酯和0.3g聚合引发剂V601（Wako Pure Chemical Industries制备）并充分混合，使用超声波脱气机对混合物进行10分钟脱气。将所得溶液添加至混合液BC，并使用乳化器乳化，由此制得悬浊液。

将该悬浊液置于瓶中，并使用硅胶塞塞住瓶子。利用注射针充分进行减压脱气，然后利用氮气封闭悬浊液。随后，通过在60℃下反应10小时，制得颗粒。

然后，将所得颗粒进行2次以下清洗工序21），再进行1次清洗工序22）。

21）将所得颗粒分散于离子交换水、利用盐酸的水溶液分解碳酸镁、然后对颗粒进行过滤的清洗工序；

22）利用盐酸的水溶液处理之后、将所得颗粒添加到分散有离子交换树脂（AMBERLITE15，由Rohm & Haas制作）的离子交换液（离子交换树脂相对于所添加颗粒的含量为10质量%）中、在50℃下加热搅拌的同时对颗粒进行清洗、然后过滤的清洗工序；

接下来，在清洗工序之后，将所得颗粒通过开孔为15μm和10μm的尼龙筛，使颗粒大小均一。所得颗粒的体积平均粒径为13μm。然后，使用甲醇清洗颗粒，并在减压条件下干燥，由此得到红色颗粒。

（实施例B2至B4）

按照与实施例B1相同的方式制备红色颗粒，不同之处在于，根据表2改变了清洗工序的条件。

（实施例B5至B7）

按照与实施例B1相同的方式制备红色颗粒，不同之处在于，将实施例B1中使用的甲基丙烯酸甲酯变更为甲基丙烯酸环己酯，并根据表2改变了清洗工序的条件。

（对比例B1）

按照与实施例B1相同的方式制备红色颗粒，不同之处在于，根据表2改变了清洗工序的条件。

[评价]

（评价用小室的制造）

制备两个具有相同表面层的基板，将它们用作第一基板和第二基板。通过作为隔板的厚度为50μm的Teflon（注册商标）片材，将第二基板以各表面层彼此相对的方式置于第一基板之上，并用夹子固定。

然后，利用硅油（KF-96L-2CS，由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制备）调节白色颗粒和各例中得到的红色颗粒，使各颗粒的浓度变为25质量%和10质量%，然后将所得物注入上述基板之间的间隙并密封，制得评价用小室。

白色颗粒由以下方式制作。

（白色颗粒的制作）

在配备有回流冷凝器的100ml体积的三颈烧瓶中，装入5质量份2-乙烯基萘、5质量份SILAPLANE FM-0721（直链型有机硅系单体，重均分子量：5,000，由Chisso Corporation制备）、0.3质量份过氧化月桂酰（聚合引发剂，由Wako Pure Chemical Industries制备）和20质量份二甲基硅油（KF-96L-1CS,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制备），并用氮气鼓泡15分钟。然后，在氮气气氛中以65℃进行24小时的聚合。用离心分离机使所得白色颗粒沉淀，利用硅油（KF-96L-2CS,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制备）稀释并将固体含量调节为33质量%，制得白色颗粒分散液。白色颗粒的体积平均粒径为0.45μm。

（各元素的含量）

将各例中得到的红色颗粒用作测量试样，通过上述方法测量钙元素（Ca）、镁元素（Mg）和钠元素（Na）的含量。

所得结果如表1所示。

（重复显示的稳定性）

如下所示，使用评价用小室对重复显示的稳定性进行评价。

使用评价用小室，在两个电极间施加1秒15V的电压，使第二基板变为正的。红色颗粒移动至负侧电极，即第一基板侧，从第二基板侧观察时，观察到白色（操作1）。

接着，在两个电极间施加1秒15V的电压，使第二基板变为负的。红色颗粒移动至负侧电极，即第二基板侧，从第二基板侧观察时，观察到红色（操作2）。

此时，施加1秒15V的电压使第二基板变为负的之后，中断电压，然后，渐渐将电压升高，使第二基板侧变为正的，将观察到白色时的电压作为起始阈值。

重复一千次操作1和操作2后，同样对重复后的阈值进行测量，由起始阈值和重复后的阈值之间的差对重复显示的稳定性进行评价。

评价标准如下。结果如下列表1所示。

G5：阈值的差小于3V。

G4：阈值的差小于5V。

G3：阈值的差小于10V。

G2：阈值的差小于15V。

G1：阈值的差为15V以上。

表1

表2

由以上结果可以得知，对于重复显示稳定性的评价，与对比例相比，在实施例中获得了良好的结果。

Claims (7)

1.一种电泳颗粒，其包括包含：

高分子聚合物和着色剂，其中，钙元素和钠元素、或者镁元素和钠元素的总含量为0.1质量%以下。

2.一种电泳颗粒分散液，其包括包含：

分散介质，以及

分散于其中的电泳颗粒，其中，所述电泳颗粒为根据权利要求1所述的电泳颗粒。

3.一种显示媒介，其包括：

一对基板，所述基板中的至少一者具有透光性，以及

根据权利要求2所述的电泳颗粒分散液，所述分散液被封闭在所述一对基板之间。

4.一种显示媒介，其包括：

一对电极，所述电极中的至少一者具有透光性，以及

具有根据权利要求2所述的电泳颗粒分散液的区域，该区域设置在所述一对电极之间。

5.一种显示装置，其包括：

根据权利要求3所述的显示媒介，以及

在所述显示媒介的所述的一对基板间施加电压的电压施加单元。

6.一种显示装置，其包括：

根据权利要求4所述的显示媒介，以及

在所述显示媒介的所述的一对电极间施加电压的电压施加单元。

7.一种制造电泳颗粒的方法，该方法包括：

使聚合组分、着色剂、以及碳酸钙和氯化钠或者碳酸镁和氯化钠悬浮于水相中，

使所述聚合组分聚合为聚合物，

得到通过含有所述聚合物和所述着色剂而构成的电泳颗粒，

其中，钙元素和钠元素、或者镁元素和钠元素的总含量为0.1质量%以下。

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