JP2003344882A - Coloring particle, electrophoretic particle, electrophoretic display device using the same, and method for manufacturing coloring particle - Google Patents

Coloring particle, electrophoretic particle, electrophoretic display device using the same, and method for manufacturing coloring particle

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JP2003344882A
JP2003344882A JP2002150551A JP2002150551A JP2003344882A JP 2003344882 A JP2003344882 A JP 2003344882A JP 2002150551 A JP2002150551 A JP 2002150551A JP 2002150551 A JP2002150551 A JP 2002150551A JP 2003344882 A JP2003344882 A JP 2003344882A
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JP
Japan
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particles
oxide
dye
electrophoretic
particle
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JP2002150551A
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Japanese (ja)
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Hirokatsu Miyata
浩克 宮田
Yoshinori Ogawa
美紀 小川
Akira Kuriyama
朗 栗山
Tomonari Horikiri
智成 堀切
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoretic particle having low specific gravity and excellent dispersibility and showing satisfactory coloring. <P>SOLUTION: The electrophoretic particle is constituted of a colored particle 15 formed by carrying an anionic dye 14 into a porous body particle 12 having meso-pores 13 having substantially uniform diameters and constituted of oxide consisting of at least one of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and tin oxide. The meso-pore having the uniform diameter consists of a meso- pore formed by using an assembled body of amphipathic molecules as a template and the distribution of the diameters of the meso-pores measured by a nitrogen gas adsorption method has a single maximum value and ≥60% pores of total pores have ≤10 nm diameters. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、記録一般に用いら
れる色材に関するものである。本発明は、詳しくは、電
気泳動を利用して表示を行う表示装置に用いられる電気
泳動粒子、及びその製造方法、さらにそれを利用した電
気泳動型表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coloring material generally used for recording. More particularly, the present invention relates to electrophoretic particles used in a display device that performs display using electrophoresis, a method for manufacturing the same, and an electrophoretic display device using the same.

【0002】より詳しくは、細孔径の制御された多孔質
体酸化物の微粒子に、均一かつ多量にアニオン性色素を
吸着させて作製した着色粒子、該着色粒子より構成され
るカラー電気泳動粒子、及びその製造方法、さらにそれ
を利用した電気泳動型表示装置に関するものである。
More specifically, colored particles prepared by adsorbing anionic dyes uniformly and in large amounts on fine particles of porous oxide having a controlled pore size, color electrophoretic particles composed of the colored particles, The present invention also relates to a manufacturing method thereof, and an electrophoretic display device using the same.

【0003】[0003]

【従来の技術】近年、情報機器の発達に伴い、低消費電
力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニ
ーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われて
いる。中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気的
に制御し液晶の光学的特性を変化させる事ができ、上記
のニーズに対応できる表示装置として活発な開発が行わ
れ商品化されている。しかしながら、これらの液晶表示
装置では、画面を見る角度や反射光による画面上の文字
の見づらさや、光源のちらつき・低輝度等から生じる視
覚への負担が未だ十分に解決されていない。この為、視
覚への負担の少ない表示装置の研究が盛んに検討されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of information equipment, the need for low power consumption and thin display devices has increased, 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 alignment of liquid crystal molecules and changing the optical characteristics of the liquid crystal, and has been actively developed and commercialized as a display device that can meet the above needs. However, in these liquid crystal display devices, the visual burden caused by the viewing angle of the screen, the inconvenience of characters on the screen due to the reflected light, the flicker of the light source, the low brightness, etc. has not been sufficiently solved. For this reason, researches on display devices with less burden on the eyes are being actively studied.

【0004】低消費電力、眼への負担軽減などの観点か
ら反射型表示装置が期待されている。その1つとして、
Harold D.Lees等により発明された電気泳
動表示装置(米国特許第3612758号公報)が知ら
れている。従来の電気泳動表示装置の構成及びその動作
原理を図3に示す。この装置は、帯電した電気泳動粒子
31と、着色色素が溶解された電気泳動用分散媒32
と、この分散媒を挟んで対峙する一組の電極33、34
からなっている。各素子間には、上下基板の間隔を一定
に保つため及び電気泳動粒子の素子間の偏りを防止する
ためのスペーサー兼隔壁35が形成されている。駆動
は、電極33、34を介して電気泳動用分散媒32に電
圧を印加することにより、電気泳動粒子31を粒子自身
持つ電荷と反対極性の電極に引き寄せて行う。表示はこ
の電気泳動粒子31の色と、電気泳動粒子の色相と異な
る着色色素が溶解された電気泳動用分散媒32の色によ
って行われる。図3には二つの表示状態を示した。
Reflective display devices are expected from the viewpoint of low power consumption and reduction of burden on the eyes. One of them is
Harold D. An electrophoretic display device (US Pat. No. 3,612,758) invented by Lees et al. Is known. FIG. 3 shows the configuration of a conventional electrophoretic display device and its operating principle. This apparatus includes charged electrophoretic particles 31 and an electrophoretic dispersion medium 32 in which a coloring dye is dissolved.
And a pair of electrodes 33, 34 facing each other with this dispersion medium sandwiched therebetween.
It consists of Spacers / partitions 35 are formed between the respective elements in order to keep the distance between the upper and lower substrates constant and prevent bias of electrophoretic particles between the elements. The driving is performed by applying a voltage to the electrophoretic dispersion medium 32 via the electrodes 33 and 34, thereby attracting the electrophoretic particles 31 to an electrode having a polarity opposite to the electric charge of the particles themselves. The display is performed by the color of the electrophoretic particles 31 and the color of the electrophoretic dispersion medium 32 in which a coloring pigment different from the hue of the electrophoretic particles is dissolved. FIG. 3 shows two display states.

【0005】最近では、電気泳動粒子と電気分散媒を微
小なマイクロカプセルに封入し、これらを基板上に並べ
て表示装置とする方法も提案されている(米国特許第6
067185号公報)。この方法の特徴は、分散系をカ
プセル内に保持させているため、基板上に容易に塗布形
成できることにある。
Recently, a method has also been proposed in which electrophoretic particles and an electric dispersion medium are enclosed in minute microcapsules, and these are arranged on a substrate to form a display device (US Pat. No. 6).
067185). The feature of this method is that the dispersion system is held in the capsules, so that it can be easily applied and formed on the substrate.

【0006】また、電気泳動粒子に関する提案はいくつ
か存在する。たとえば、特開平2−141730号公報
に、電気泳動粒子として、金属酸化物コロイド粒子を用
いる方法が開示されている。さらに、電気泳動粒子の沈
降分離を防ぎ、長時間にわたる良好な分散を維持するた
めに、多孔質材料を用いて電気泳動粒子の比重を小さく
するという提案がなされており、特開平2−24633
号公報には、多孔質有機材料に無機酸化物をコーティン
グした電気泳動粒子が、さらに、特開2000−227
612号公報には、表面に顔料成分を有し内部に空隙を
有する微粒子が開示されている。
[0006] There are some proposals for electrophoretic particles. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-141730 discloses a method of using metal oxide colloidal particles as electrophoretic particles. Further, in order to prevent sedimentation and separation of the electrophoretic particles and maintain good dispersion for a long time, it has been proposed to reduce the specific gravity of the electrophoretic particles by using a porous material.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-227 discloses electrophoretic particles obtained by coating a porous organic material with an inorganic oxide.
Japanese Patent No. 612 discloses fine particles having a pigment component on the surface and voids inside.

【0007】多孔質物質に染料を吸着させた着色粒子
は、電気泳動粒子としても使用が可能であると考えら
れ、メソポーラス材料に染料を保持させた着色用組成物
に関しては、特開2000−202280号公報に、メ
ソポーラスシリカに関する記載がある。
Colored particles obtained by adsorbing a dye on a porous material are considered to be usable as electrophoretic particles, and a coloring composition in which a dye is held on a mesoporous material is disclosed in JP-A-2000-202280. The publication describes mesoporous silica.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の電気泳動粒子には、いくつかの問題があった。すなわ
ち、多孔質有機材料に無機酸化物をコーティングした電
気泳動粒子の場合には、表面の顔料層が厚くなると比重
が大きくなり分散性が損なわれる一方、顔料層が薄いと
十分な着色が得られないという、相反する問題点があっ
た。また、多孔質顔料電気泳動粒子の場合には、材質が
限定されてしまうために色調に限定が加わること、色調
を変えるには顔料の材質を変える必要があるため、粒子
の帯電量が色によって大きく変わってしまうこと、十分
な着色を得ると比重が大きくなってしまうこと等の問題
点があった。また、多孔質の顔料粒子は、機械的強度が
小さく、多孔質電気泳動粒子を形成している顔料微粒子
が分離し、結果的に比重の大きな非多孔質の微粒子を形
成し、表示特性に悪影響を及ぼすという問題点があっ
た。このため、比重が小さく、均質性、着色性に優れた
電気泳動粒子が望まれていた。
However, these conventional electrophoretic particles have some problems. That is, in the case of electrophoretic particles obtained by coating a porous organic material with an inorganic oxide, when the pigment layer on the surface becomes thick, the specific gravity increases and the dispersibility is impaired, while when the pigment layer is thin, sufficient coloring is obtained. There was a conflicting problem that there was no Further, in the case of the porous pigment electrophoretic particles, the material is limited, so that the color tone is limited, and since it is necessary to change the material of the pigment to change the color tone, the charge amount of the particles depends on the color. There have been problems such as drastic change and increase in specific gravity when sufficient coloring is obtained. In addition, the porous pigment particles have low mechanical strength and the pigment particles forming the porous electrophoretic particles are separated, resulting in the formation of non-porous particles having a large specific gravity, which adversely affects the display characteristics. There was a problem of affecting. Therefore, electrophoretic particles having a small specific gravity and excellent homogeneity and colorability have been desired.

【0009】このような背景において、メソポーラス材
料のような多孔質物質に染料を担持させた粒子が、電気
泳動粒子に適していると期待されている。しかし、例え
ば、最も一般的なメソポーラス材料であるメソポーラス
シリカ粒子に染料を担持する場合には、シリカの等電点
が約2.0と低いため粒子表面に十分な正電荷が生じ
ず、工業的にインク用染料として最も広く用いられてい
るアニオン性色素を良好に吸着できないという大きな欠
点を有していた。
Against this background, particles in which a dye is supported on a porous material such as a mesoporous material are expected to be suitable for electrophoretic particles. However, for example, when a dye is supported on mesoporous silica particles, which is the most common mesoporous material, since the isoelectric point of silica is as low as about 2.0, a sufficient positive charge is not generated on the particle surface, which is an industrial factor. However, it has a major drawback that it cannot adsorb well the anionic dye which is most widely used as a dye for ink.

【0010】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、微視的に均質で、比重が小さく分散性に優れ、且つ
十分な着色を示す着色粒子およびその着色粒子の製造方
法を提供することを目的とするものである。また、本発
明は、該着色粒子からなる分散性に優れ、且つ十分な着
色を示す電気泳動粒子を提供することを目的とするもの
である。また、本発明は、該電気泳動粒子を用いた電気
泳動型表示装置を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides colored particles that are microscopically homogeneous, have a small specific gravity, excellent dispersibility, and exhibit sufficient coloring, and a method for producing the colored particles. That is the purpose. Another object of the present invention is to provide electrophoretic particles composed of the colored particles, which are excellent in dispersibility and exhibit sufficient coloring. Another object of the present invention is to provide an electrophoretic display device using the electrophoretic particles.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、実
質的に均一な径のメソ細孔を有する、酸化ジルコニウ
ム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズのうちの
1種類以上から成る酸化物から構成された多孔質体粒子
に、アニオン性色素を担持してなることを特徴とする着
色粒子である。
That is, the present invention comprises an oxide of one or more of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and tin oxide having mesopores of substantially uniform diameter. It is a colored particle comprising an anionic dye carried on the constituted porous particles.

【0012】本発明において、上記均一な径のメソ細孔
は、両親媒性分子の集合体をテンプレートにして形成さ
れることが好ましい。また、上記両親媒性分子が界面活
性剤であることが好ましい。さらに、窒素ガス吸着測定
により求められた前記メソ細孔の径の分布が、単一の極
大値を有し、且つ60%以上の細孔が10nmの範囲に
含まれることが好ましい。
In the present invention, the mesopores having a uniform diameter are preferably formed by using an aggregate of amphipathic molecules as a template. Further, it is preferable that the amphipathic molecule is a surfactant. Further, it is preferable that the distribution of the diameters of the mesopores obtained by the nitrogen gas adsorption measurement has a single maximum value, and 60% or more of the pores are included in the range of 10 nm.

【0013】本発明は、また、以上の特徴を備えた着色
粒子より構成される電気泳動粒子である。また、本発明
は、以上の特徴を備えた着色粒子を含む組成物をも包含
する。
The present invention is also an electrophoretic particle composed of colored particles having the above characteristics. The present invention also includes a composition containing colored particles having the above characteristics.

【0014】本発明のもうひとつの側面は、両親媒性物
質の存在下において、酸化ジルコニウム、酸化アルミニ
ウム、酸化チタン、酸化スズのうちの1種類以上の原料
となる物質を加水分解、縮合させて酸化物−有機物複合
体からなる多孔質体の前駆体を作成する工程と、該前駆
体から両親媒性物質を除去して多孔質体を作成する工程
と、該多孔質体にアニオン性の色素を担持する工程とを
含むことを特徴とする着色粒子の製造方法である。
Another aspect of the present invention is to hydrolyze and condense one or more starting materials of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and tin oxide in the presence of an amphipathic material. A step of producing a precursor of a porous body composed of an oxide-organic compound complex, a step of producing a porous body by removing an amphipathic substance from the precursor, and an anionic dye in the porous body And a step of supporting the colored particles.

【0015】ここで、前記酸化物の原料となる物質とし
ては、ジルコニウム、アルミニウム、チタンおよびスズ
から選ばれた少なくとも一種類の元素のアルコキシド或
いは無機塩が好ましく用いられる。
Here, as the material used as the raw material of the oxide, an alkoxide or an inorganic salt of at least one element selected from zirconium, aluminum, titanium and tin is preferably used.

【0016】さらに、本発明は、電気泳動粒子と、該電
気泳動粒子を分散するための分散媒と、電気泳動粒子を
移動させるための一対の電極を有する電気泳動型表示装
置であって、該電気泳動粒子が、実質的に均一な径のメ
ソ細孔を有し、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、
酸化チタン、酸化スズのうちの1種類以上から成る酸化
物から構成された多孔質体粒子に、アニオン性色素を担
持してなる着色粒子より構成されていることを特徴とす
る電気泳動型表示装置である。
Further, the present invention is an electrophoretic display device having electrophoretic particles, a dispersion medium for dispersing the electrophoretic particles, and a pair of electrodes for moving the electrophoretic particles, The electrophoretic particles have mesopores of substantially uniform diameter, zirconium oxide, aluminum oxide,
An electrophoretic display device characterized in that it is composed of colored particles in which an anionic dye is carried on porous particles composed of an oxide composed of one or more kinds of titanium oxide and tin oxide. Is.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の電気泳動粒子を模式的に表した図であ
る。図1において11は1個の電気泳動粒子を示す。本
発明の電気泳動粒子は、図1に示すように、実質的に均
一な径のメソ細孔13を有し、酸化ジルコニウム、酸化
アルミニウム、酸化チタン、酸化スズのうちの1種類以
上から成る酸化物から構成された多孔質体粒子12に、
アニオン性色素14を担持してなる着色粒子15から構
成されるものである。Aは着色粒子15のBの部分の拡
大図、CはAの一部の拡大図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the electrophoretic particles of the present invention. In FIG. 1, 11 indicates one electrophoretic particle. As shown in FIG. 1, the electrophoretic particles of the present invention have mesopores 13 having a substantially uniform diameter, and are composed of at least one of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and tin oxide. Porous particles 12 composed of
It is composed of colored particles 15 carrying an anionic dye 14. A is an enlarged view of a portion B of the colored particles 15, and C is an enlarged view of a portion of A.

【0018】本発明に好ましく用いられる材料は、酸化
ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ス
ズのうちの1種類以上から成る酸化物である。この他の
材料であっても、無色(白色)で、良好なアニオン性色
素の吸着を示すものであれば用いることが可能である。
本発明者らの研究によれば、酸化物の等電点が、5.0
以上の材料が良好なアニオン性色素の吸着量を示す傾向
にあり、逆にこれ未満の酸化物を用いた場合には、アニ
オン性色素の吸着量が不十分で、十分な発色を得ること
ができない傾向が認められている。酸化物の等電点に関
しては、例えば、Langmuir誌の第13巻第63
15ページに記載がなされている。具体的には、等電点
とは水溶液中において酸化物の表面電荷が0になるpH
のことであり、PPZC(Pristine poin
t of zero charge)とも言う。等電点
は、例えば電位差滴定法等によって測定される。そし
て、酸化物の等電点の値は、ジルコニウムの酸化物は約
8、アルミニウムの酸化物は約9、マグネシウムの酸化
物は約12である。なお、シリカの等電点は約2.0で
ある。
The material preferably used in the present invention is an oxide composed of at least one of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and tin oxide. Other materials can be used as long as they are colorless (white) and exhibit good anionic dye adsorption.
According to the study by the present inventors, the isoelectric point of oxide is 5.0.
The above materials tend to show a good adsorption amount of the anionic dye, and conversely, when an oxide of less than this is used, the adsorption amount of the anionic dye is insufficient, and sufficient color development can be obtained. The tendency that cannot be accepted is recognized. Regarding the isoelectric point of oxides, see, for example, Langmuir, Vol. 13, Vol. 63.
It is described on page 15. Specifically, the isoelectric point is the pH at which the surface charge of an oxide becomes 0 in an aqueous solution.
PPZC (Pristine point)
Also referred to as to of zero charge). The isoelectric point is measured, for example, by potentiometric titration. The isoelectric points of the oxides are about 8 for zirconium oxide, about 9 for aluminum oxide, and about 12 for magnesium oxide. The isoelectric point of silica is about 2.0.

【0019】細孔の配置に関しては特に制約はない。図
1には、細孔が二次元ヘキサゴナル構造に配置されてい
るものが示されているが、細孔の配置はこれに限定され
るものではない。例えば、この他に、キュービック構造
のもの、三次元ヘキサゴナル構造のもの等を使用するこ
とが可能である。また、細孔径は均一であって、その配
置がランダムなものでも、本発明の電気泳動粒子に良好
に用いることができる。
There are no particular restrictions on the arrangement of the pores. Although FIG. 1 shows pores arranged in a two-dimensional hexagonal structure, the arrangement of pores is not limited to this. For example, in addition to this, a cubic structure, a three-dimensional hexagonal structure, or the like can be used. Moreover, even if the pore diameter is uniform and the arrangement is random, it can be favorably used for the electrophoretic particles of the present invention.

【0020】上記の着色粒子の製造方法は、両親媒性物
質の存在下において、酸化ジルコニウム、酸化アルミニ
ウム、酸化チタン、酸化スズのうちの1種類以上の原料
となる物質を加水分解、縮合させて酸化物−有機物複合
体からなる多孔質体の前駆体を作成する工程と、該前駆
体から両親媒性物質を除去して均一な径のメソ細孔を有
し、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、酸化スズのうちの1種類以上から成る酸化物から構
成された多孔質体を作成する工程と、該多孔質体にアニ
オン性の色素を担持する工程を用いることにより行なわ
れる。
The above-mentioned method for producing colored particles is carried out by hydrolyzing and condensing at least one raw material selected from zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and tin oxide in the presence of an amphipathic substance. A step of preparing a precursor of a porous body composed of an oxide-organic compound complex, and removing amphipathic substances from the precursor to have mesopores of uniform diameter, zirconium oxide, aluminum oxide, oxidation This is performed by using a step of forming a porous body composed of an oxide composed of at least one of titanium and tin oxide, and a step of supporting an anionic dye on the porous body.

【0021】多孔質体粒子が有する均一な径の細孔の細
孔径は、メソ細孔領域のものが好ましく用いられる。メ
ソ細孔とは、IUPACの分類に基づくもので、細孔径
が2nmから50nmのものをいう。これよりも径の小
さいミクロポーラス物質の場合には、細孔に担持できる
色素は比較的サイズの小さいものに限定され、一方これ
よりも径の大きいマクロポーラス物質の場合には、細孔
内で色素分子が会合を起こし、色調が低下することがあ
る。
The mesopore region preferably has a uniform pore size as the pore size of the porous particles. Mesopores are based on the IUPAC classification and have pore diameters of 2 nm to 50 nm. In the case of a microporous substance having a diameter smaller than this, the dyes that can be supported in the pores are limited to those having a relatively small size, while in the case of a macroporous substance having a diameter larger than this, inside the pores. The dye molecules may associate with each other, resulting in a decrease in color tone.

【0022】多孔質体粒子中の細孔径分布の評価には、
一般に窒素等のガスの吸着等温線を測定する方法が用い
られる。得られた吸着等温線から、Berret−Jo
yner−Halenda(BJH)の解析法等によっ
て計算される。本発明の電気泳動粒子に用いられる多孔
質体粒子のメソ細孔は、窒素ガス吸着測定からBJH法
により求められた細孔径の分布が、単一の極大値を有
し、且つ60%以上の細孔が10nmの範囲に、好まし
くは5nmの範囲に含まれるものである。これ以上広い
細孔径分布を有する多孔質体粒子を用いた場合には、色
素吸着量にムラが生じたり、粒子の色調が低下したり、
粒子によって比重が変化したりするといった問題が生
じ、表示特性を低下させることがある。
To evaluate the pore size distribution in the porous particles,
Generally, a method of measuring an adsorption isotherm of a gas such as nitrogen is used. From the obtained adsorption isotherm, Berret-Jo
It is calculated by the yner-Halenda (BJH) analysis method or the like. The mesopores of the porous material particles used for the electrophoretic particles of the present invention have a single maximum value of the distribution of pore diameters determined by the BJH method from the nitrogen gas adsorption measurement, and have 60% or more. The pores are included in the range of 10 nm, preferably 5 nm. When using a porous material particles having a wider pore size distribution than this, unevenness in the amount of dye adsorption occurs, or the color tone of the particles decreases,
There is a problem that the specific gravity changes depending on the particles, which may deteriorate the display characteristics.

【0023】本発明の電気泳動粒子中の均一な径のメソ
細孔は、種々の方法で形成することが可能であるが、両
親媒性分子の集合体、特に界面活性剤分子の集合体であ
るミセルをテンプレートにして作製した酸化物−有機物
複合体(メソ構造体)から、有機物成分を除去して作製
されるものが一般的であり、また、好ましい特性を示
す。
The uniform-sized mesopores in the electrophoretic particles of the present invention can be formed by various methods. However, they are aggregates of amphipathic molecules, particularly surfactant molecules. The oxide-organic compound composite (mesostructure) prepared by using a certain micelle as a template is generally prepared by removing the organic component, and exhibits favorable properties.

【0024】界面活性剤ミセルをテンプレートに用いる
メソ構造体の作成方法に関しては、公知の方法を用いる
ことができる。製法は、酸化物を形成する元素によって
異なるが、基本的には、界面活性剤の存在下において、
酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸
化スズのうちの1種類以上の原料となる物質を加水分解
するという手法である。界面活性剤には、例えばポリエ
チレンオキシドを親水基として含むブロックコポリマー
のような非イオン性界面活性剤等を用いることができ
る。
As a method for producing a mesostructure using a surfactant micelle as a template, a known method can be used. The production method varies depending on the element forming the oxide, but basically, in the presence of a surfactant,
This is a method of hydrolyzing at least one substance that is a raw material of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and tin oxide. As the surfactant, for example, a nonionic surfactant such as a block copolymer containing polyethylene oxide as a hydrophilic group can be used.

【0025】例えば、Angewandte Chem
ie誌 International Edition
の第35巻第1102ページには、メソポーラスアルミ
ナの製法が、Journal of Material
s Chemistry誌の第6巻第89ページには、
メソポーラスジルコニアの製法が、ChemicalC
ommunications誌1998年第1471ペ
ージには、メソポーラス酸化スズの製法が、Angew
andte Chemie誌 Internation
al Editionの第34巻第2014ページに
は、メソポーラス酸化チタンの製法がそれぞれ記載され
ている。この他に、Nature誌の第396巻第15
2ページには、ポリ(アルキレンオキシド)ブロックコ
ポリマーをテンプレートに用いて種々のメソポーラス酸
化物を作製する方法が記載されており、この方法を用い
る場合には形成されたメソポーラス材料は粉末状ではな
いために、粉砕し、所望のサイズの粉末状にして、使用
する必要がある。
For example, Angewandte Chem
IE International Edition
Vol. 35, p. 1102, describes the method of making mesoporous alumina in the Journal of Material.
s Chemistry, Volume 6, Page 89,
The manufacturing method of mesoporous zirconia is Chemical C
Ommunifications, 1998, page 1471, describes the process for producing mesoporous tin oxide, Angew.
and Chemie Magazine International
Al Edition, Vol. 34, p. 2014, describes methods for producing mesoporous titanium oxide. In addition to this, Nature magazine, Volume 396, Volume 15
Page 2 describes a method for making various mesoporous oxides by using a poly (alkylene oxide) block copolymer as a template, and when this method is used, the mesoporous material formed is not in powder form. First, it must be crushed into a powder of a desired size and used.

【0026】複合体からの有機成分の除去方法には、焼
成、紫外光照射、オゾンによる酸化分解、超臨界流体に
よる抽出、溶剤による抽出等様々な手法があるが、細孔
構造を破壊しない方法であれば、いずれの方法も良好に
用いることが可能である。
There are various methods for removing the organic component from the composite, such as calcination, ultraviolet light irradiation, oxidative decomposition with ozone, extraction with a supercritical fluid, and extraction with a solvent, but a method that does not destroy the pore structure. If so, either method can be favorably used.

【0027】以上のようにして作製した、酸化ジルコニ
ウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズのうち
の1種類以上から成る酸化物から構成された多孔質体粒
子に、アニオン性色素を吸着させる。色素は、特に限定
されるものではなく、粒径がメソ細孔よりも小さい陰イ
オン性の色素であれば、基本的にどのようなものでも使
用することが可能である。
The anionic dye is adsorbed on the porous particles made of oxides made of one or more of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and tin oxide, prepared as described above. The dye is not particularly limited, and basically any dye can be used as long as it is an anionic dye having a particle size smaller than that of mesopores.

【0028】例えば、アニオン性色素の具体例として
は、ダイレクトブルー、アシッドイエロー等の染料が挙
げられる。
Specific examples of anionic dyes include dyes such as direct blue and acid yellow.

【0029】色素の吸着方法は、色素の水溶液に上記多
孔質体粉末を分散させた後に、分離、洗浄する方法が簡
便で、一般的であるが、この方法以外でも、構造を破壊
することなく細孔内に色素を導入できる方法であれば用
いることができる。細孔内に導入されるアニオン性色素
の量は、酸化物の表面電荷密度で決定される。従って、
無機物の表面電荷密度を制御する、すなわち色素水溶液
のpHを制御することによって色素の吸着量を制御する
ことが可能である。
As a method for adsorbing a dye, a method in which the above-mentioned porous material powder is dispersed in an aqueous solution of the dye and then separated and washed is simple and common, but other than this method, the structure is not destroyed. Any method can be used as long as it can introduce the dye into the pores. The amount of anionic dye introduced into the pores is determined by the surface charge density of the oxide. Therefore,
It is possible to control the adsorption amount of the dye by controlling the surface charge density of the inorganic substance, that is, by controlling the pH of the dye aqueous solution.

【0030】本発明に用いられる酸化物多孔質体中の細
孔径は、ほとんどの色素分子のサイズに比較して十分に
大きいため、色素吸着の際のpH、色素濃度、色素1分
子あたりの電荷量等の条件が同じであれば、色素吸着量
は色素の種類によらず同程度になり、それゆえ色素吸着
後の粒子の表面電荷密度は、色素によらずほぼ一定とな
る。このため、電気泳動粒子としての特性は、色素の種
類が変化しても大きく変動することはなく、異なる色調
の表示を、ほぼ同一の駆動条件で行うことが可能とな
る。
Since the pore diameter in the porous oxide material used in the present invention is sufficiently larger than the size of most dye molecules, the pH at the time of dye adsorption, the dye concentration, and the charge per dye molecule. If the conditions such as the amount are the same, the amount of dye adsorbed is almost the same regardless of the type of dye, and therefore the surface charge density of particles after dye adsorption is almost constant regardless of the dye. Therefore, the characteristics of the electrophoretic particles do not change significantly even if the type of dye changes, and it is possible to display different color tones under substantially the same driving conditions.

【0031】上述したように、色素の吸着量は粒子表面
の電荷密度で決定されるために、細孔内において色素が
会合体を形成するほど多量に吸着することはなく、この
ため、色純度の高い、良好な発色を達成することができ
る。粒子内において、色素分子は単独に近い状態で、図
1に模式的に示すように、吸着していると本発明者らは
考えている。色素の吸着量は、例えば多孔質体の重量に
対して、5〜30重量%の範囲が好ましい。
As described above, since the amount of dye adsorbed is determined by the charge density on the surface of the particle, the dye is not adsorbed in a large amount in the pores so as to form an aggregate. And high color development can be achieved. The present inventors believe that the dye molecules are adsorbed within the particles in a state close to that of the dye molecules, as schematically shown in FIG. The amount of the dye adsorbed is preferably in the range of 5 to 30% by weight based on the weight of the porous body.

【0032】本発明の電気泳動粒子の形状は、図1に示
した球状のものが最も好ましいが、表示特性を低下させ
ない限り、それ以外の形状でも適用可能である。例示す
ると、ジャイロイド状、円盤状、六角形粒子、フレーク
状等が適用可能である。また個々の粒子のサイズにも特
に制限はないが、50nmから100μmの範囲のもの
が好ましく、0.2μmから10μmのものがより好ま
しい。あまり粒径が大きくなると静電的な力で動かすこ
とが困難になり、表示特性を低下させることがある。
The shape of the electrophoretic particles of the present invention is most preferably spherical as shown in FIG. 1, but other shapes can be applied as long as display characteristics are not deteriorated. For example, a gyroid shape, a disk shape, a hexagonal particle, a flake shape or the like can be applied. The size of each particle is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 nm to 100 μm, more preferably 0.2 μm to 10 μm. If the particle size is too large, it becomes difficult to move by electrostatic force, and the display characteristics may be degraded.

【0033】電気泳動粒子の比重に関しては、0.6か
ら2.0であればよく、好ましくは0.6から1.5、
より好ましくは0.7から1.2である。比重の測定法
は公知の方法を用いることができるが、比重が既知の溶
液中に分散させ、沈降の度合いから判断する簡便な方法
でも良い。均一粒子を得るために、作製した粒子に対し
て分級操作を行うこともある。
The specific gravity of the electrophoretic particles may be 0.6 to 2.0, preferably 0.6 to 1.5,
It is more preferably 0.7 to 1.2. A known method can be used as the method for measuring the specific gravity, but a simple method in which the specific gravity is dispersed in a solution having a known specific gravity and the degree of sedimentation is determined may be used. In order to obtain uniform particles, the produced particles may be classified.

【0034】また、粒子の凝集を防ぐ、比重を調節する
等の目的で、個々の電気泳動粒子に対して、図1には不
図示の表面コーティングを施すこともある。コーティン
グの方法の一例としては、スプレーコーティング法、i
n−situ重合法、スパッタ法、めっき法等が挙げら
れる。
Further, for the purpose of preventing the particles from aggregating, adjusting the specific gravity, etc., a surface coating not shown in FIG. 1 may be applied to each electrophoretic particle. As an example of the coating method, a spray coating method, i
An n-situ polymerization method, a sputtering method, a plating method and the like can be mentioned.

【0035】図2に本発明の電気泳動粒子を用いた電気
泳動装置の一例を模式的に示す。電気泳動装置は公知の
もので良く、特に限定しない。少なくとも本発明の電気
泳動粒子21と、該電気泳動粒子が分散された分散媒2
2と、電極23または24が形成された基板26を有し
ていればよい。電界の印加により粒子は上下の電極のい
ずれかの方向に移動し、粒子、及び分散媒の色調に応じ
た表示を行う。
FIG. 2 schematically shows an example of an electrophoretic device using the electrophoretic particles of the present invention. The electrophoretic device may be a known one and is not particularly limited. At least the electrophoretic particles 21 of the present invention and a dispersion medium 2 in which the electrophoretic particles are dispersed.
2 and the substrate 26 on which the electrode 23 or 24 is formed. By applying an electric field, the particles move in either direction of the upper and lower electrodes, and display is performed according to the color tone of the particles and the dispersion medium.

【0036】また、多色化に対応した表示装置を作成し
たい場合、異なる色の色素を用いて作製した粒子を使用
することで実現可能となる。この場合、使用する色素の
種類によって粒子の比重が変わる場合には、分散媒の比
重を調整することで対応可能である。
Further, when it is desired to manufacture a display device compatible with multiple colors, it can be realized by using particles prepared by using dyes of different colors. In this case, when the specific gravity of the particles changes depending on the type of dye used, it can be dealt with by adjusting the specific gravity of the dispersion medium.

【0037】[0037]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明の形態は実施例の記載事項に限定さ
れるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the embodiments of the present invention are not limited to the description of the examples.

【0038】実施例1 本実施例は、非イオン性界面活性剤としてポリ(アルキ
レンオキシド)ブロックコポリマーを用いて多孔質アル
ミナ粒子を作製し、青色色素を吸着させて、青色の電気
泳動粒子を作製した例である。
Example 1 In this example, porous alumina particles were prepared by using a poly (alkylene oxide) block copolymer as a nonionic surfactant, and a blue dye was adsorbed to prepare blue electrophoretic particles. It is an example.

【0039】2.1mmolのポリ(アルキレンオキシ
ド)ブロックコポリマー(商品名Pluronic L
64、BASF社製)を25mlの無水sec−ブタノ
ールに溶解し、さらに21mmolのアルミニウムトリ
−sec−ブトキシドを溶解させ、均一になるまで攪拌
し、溶液Aとした。42mmolの純水を10mlの無
水sec−ブタノールに混合し、これを溶液Bとした。
2.1 mmol of poly (alkylene oxide) block copolymer (trade name Pluronic L
64, manufactured by BASF) was dissolved in 25 ml of anhydrous sec-butanol, 21 mmol of aluminum tri-sec-butoxide was further dissolved, and the mixture was stirred until it became homogeneous to give a solution A. 42 mmol of pure water was mixed with 10 ml of anhydrous sec-butanol to prepare a solution B.

【0040】溶液Aに、溶液Bを攪拌しながらゆっくり
と添加し、さらに3時間攪拌した後、無水sec−ブタ
ノールで5倍に希釈し、さらに24時間攪拌した。最終
生成物は、エタノールで洗浄し、室温で24時間乾燥
し、さらに100℃で6時間乾燥し、最終的に400℃
で4時間焼成し、粉末粒子を得た。
Solution B was slowly added to Solution A with stirring, and the mixture was further stirred for 3 hours, diluted 5-fold with anhydrous sec-butanol, and further stirred for 24 hours. The final product was washed with ethanol, dried at room temperature for 24 hours, further dried at 100 ° C for 6 hours and finally 400 ° C.
The powder was baked for 4 hours to obtain powder particles.

【0041】上記の手順で作製したアルミナ粒子を、X
線回折分析を用いて分析した結果、面間隔6.9nmに
相当する回折ピークが観測され、三次元的な細孔構造を
有することが確認された。
X-ray alumina particles produced by the above procedure
As a result of analysis using a line diffraction analysis, a diffraction peak corresponding to a face spacing of 6.9 nm was observed, and it was confirmed that it had a three-dimensional pore structure.

【0042】また、この粉末試料に対して窒素ガス吸着
の実験を行った結果、吸着等温線から求められた比表面
積は441m2/gという大きな値を示し、またBJH
法により細孔径分布を計算した結果、細孔径分布は3.
5nmに鋭い極大値を持つ単一分散を示し、かつ分布曲
線は粒径2nmから7nmの範囲内に入っていた。これ
より、作製した多孔質アルミナは実質的に均一な径のメ
ソ細孔を有していることが確かめられた。また、焼成後
の粉末には有機物成分は残存していないことが赤外吸光
分析によって確認された。
Further, as a result of conducting an experiment of nitrogen gas adsorption on this powder sample, the specific surface area obtained from the adsorption isotherm shows a large value of 441 m 2 / g, and BJH
As a result of calculating the pore size distribution by the method, the pore size distribution was 3.
It showed a single dispersion having a sharp maximum at 5 nm, and the distribution curve was within the range of 2 nm to 7 nm in particle size. From this, it was confirmed that the produced porous alumina had mesopores having a substantially uniform diameter. In addition, it was confirmed by infrared absorption analysis that no organic component remained in the powder after firing.

【0043】次に、この多孔質アルミナ粒子にアニオン
性色素を吸着させる。適量の塩酸を添加してpHを1.
0に調整したダイレクトブルー199の0.075重量
%水溶液30gに、上記処理を施した多孔質アルミナ粒
子100mgを分散させ、マグネチックスターラーで1
時間攪拌することで、色素を吸着させた。
Next, an anionic dye is adsorbed on the porous alumina particles. Add appropriate amount of hydrochloric acid to adjust pH to 1.
100 mg of the above-treated porous alumina particles were dispersed in 30 g of a 0.075 wt% aqueous solution of Direct Blue 199 adjusted to 0, and a magnetic stirrer was used to
The dye was adsorbed by stirring for a time.

【0044】次に、このようにして色素を吸着させた粒
子を洗浄し、表面に過剰に吸着した色素を除去する。洗
浄は、色素を吸着させた粒子を遠心分離し、上澄み洗液
を除去した後、エタノールに再分散させ、再び遠心分離
して上澄み洗液を除去するという工程を繰り返して行っ
て。5回の洗浄によって、上澄み洗液に色素がほとんど
溶出しない粒子が作製された。洗浄が終了した粒子を常
温で乾燥させ、鮮やかな青色の多孔質アルミナ粒子を得
た。CHN元素分析により、吸着色素量は、粉末重量の
12%であると求められ、十分な吸着量が達成されたこ
とが確認された。
Next, the particles thus adsorbing the dye are washed to remove the dye excessively adsorbed on the surface. The washing was carried out by repeating the steps of centrifuging the particles having adsorbed the dye, removing the supernatant washing liquid, redispersing in ethanol, and again centrifuging to remove the supernatant washing liquid. By washing 5 times, particles in which the dye hardly eluted in the supernatant washing liquid were produced. The washed particles were dried at room temperature to obtain bright blue porous alumina particles. By CHN elemental analysis, the amount of adsorbed dye was determined to be 12% of the powder weight, and it was confirmed that a sufficient amount of adsorption was achieved.

【0045】色素を吸着した後の粒子をX線回折分析で
評価したところ、色素吸着前の粒子において観測された
のと同じ位置に回折ピークが観測され、色素吸着後も三
次元細孔構造が保持されていることが確認された。ま
た、色素吸着後の粉末試料に関して窒素ガス吸着の測定
を行った結果、比表面積248m2/gと、色素吸着前
よりも小さい値が得られた。吸着等温線からBJH法に
よって求められた細孔径分布は、極大値は色素吸着前の
ものと比較してほとんど変化がないものの、色素吸着前
に比較して、小さい径の細孔の割合が増大していた。こ
れは、明らかに内部細孔への色素の吸着を示している。
以上のような工程で作製された色素を担持した多孔質ア
ルミナ粒子の中から、2μm〜3μmの粒径のものを分
級し、電気泳動粒子とした。
When the particles after adsorbing the dye were evaluated by X-ray diffraction analysis, a diffraction peak was observed at the same position as that observed in the particles before adsorbing the dye, and the three-dimensional pore structure was observed even after adsorbing the dye. It was confirmed that it was retained. As a result of measurement of nitrogen gas adsorption on the powder sample after dye adsorption, a specific surface area of 248 m 2 / g, which was smaller than that before dye adsorption, was obtained. The pore size distribution obtained by the BJH method from the adsorption isotherm shows that there is almost no change in the maximum value compared to that before adsorption of the dye, but the proportion of pores with a smaller diameter increases compared to before adsorption of the dye. Was. This clearly indicates the adsorption of dye into the internal pores.
From the porous alumina particles supporting the dye produced through the above steps, particles having a particle size of 2 μm to 3 μm were classified to obtain electrophoretic particles.

【0046】次に、以上の工程によって作製した色素を
担持した多孔質アルミナ粒子の電気泳動特性を評価する
ために、図2に示すような電気泳動装置を用いて評価を
行った。絶縁性液体(分散媒)22にはイソパラフィン
(商品名:アイソパー,エクソン社製)を使用した。イ
ソパラフィンには、荷電制御剤としてコハク酸イミド
(商品名:OLOA1200、シェブロン社製)を含有
させた。本実施例で作製した、色素を担持した多孔質ア
ルミナ粒子は、上記絶縁性液体に対して良好な分散を示
し、溶液を放置しても粒子が沈殿することはなく、良好
な微粒子分散組成物を得ることができた。また吸着色素
が溶出してしまうこともなかった。本実施例で作製した
電気泳動粒子は、上下の電極への電界印加により、電極
間を良好に移動し、良好な表示特性を示した。また、駆
動に伴って粒子が凝集するようなことはなく、良好な駆
動特性が長時間持続することが確認された。
Next, in order to evaluate the electrophoretic characteristics of the porous alumina particles carrying the dye produced through the above steps, the electrophoretic apparatus as shown in FIG. 2 was used for evaluation. Isoparaffin (trade name: Isopar, manufactured by Exxon) was used as the insulating liquid (dispersion medium) 22. Isoparaffin contained succinimide (trade name: OLOA1200, manufactured by Chevron Co.) as a charge control agent. The dye-supported porous alumina particles produced in this example showed good dispersion in the insulating liquid, and the particles did not precipitate even when the solution was left standing, and thus a good fine particle dispersion composition was obtained. I was able to get Also, the adsorbed dye did not elute. The electrophoretic particles produced in this example moved well between the electrodes by applying an electric field to the upper and lower electrodes, and exhibited good display characteristics. It was also confirmed that the particles did not aggregate with the driving, and that good driving characteristics lasted for a long time.

【0047】実施例2 本実施例は、実施例1で作製した多孔質アルミナ粒子に
黄色色素を吸着させて、黄色の電気泳動粒子を作成した
例である。実施例1と同じ手順と条件で、均一な径の細
孔を有する多孔質アルミナの粒子を作製した。
Example 2 This example is an example in which a yellow dye is adsorbed on the porous alumina particles produced in Example 1 to produce yellow electrophoretic particles. Under the same procedure and conditions as in Example 1, particles of porous alumina having pores of uniform diameter were prepared.

【0048】この粒子100mgをpHを1.0に調整
したアシッドイエロー23の0.075重量%水溶液3
0gに分散させ、マグネチックスターラーで1時間攪拌
し、色素を吸着させた。このように色素を吸着させた粒
子を実施例1で行ったのと同じ手順に従って、エタノー
ルで5回洗浄し、最終的な色素担持多孔質アルミナ粒子
を作製した。洗浄5回目の上澄み洗液中には、色素はほ
とんど溶出していなかった。洗浄を終えた試料は、常温
で乾燥させ、鮮やかな黄色の多孔質アルミナ粒子を得
た。CHN元素分析により、吸着色素量は、粉末重量の
11%であると求められ、十分な吸着量が達成されたこ
とが確認された。
100 mg of these particles was adjusted to pH 1.0, and a 0.075 wt% aqueous solution 3 of Acid Yellow 23 was prepared.
It was dispersed in 0 g and stirred with a magnetic stirrer for 1 hour to adsorb the dye. The particles thus adsorbing the dye were washed 5 times with ethanol according to the same procedure as in Example 1 to prepare final dye-supported porous alumina particles. The dye was hardly eluted in the supernatant washing liquid after the fifth washing. The washed sample was dried at room temperature to obtain bright yellow porous alumina particles. By CHN elemental analysis, the amount of adsorbed dye was determined to be 11% of the powder weight, and it was confirmed that a sufficient amount of adsorption was achieved.

【0049】色素を吸着した後の粒子をX線回折分析で
評価したところ、色素吸着前の粒子において観測された
のと同じ位置に回折ピークが観測され、色素吸着後も三
次元細孔構造が保持されていることが確認された。ま
た、色素吸着後の粉末試料に関して窒素ガス吸着の測定
を行った結果、比表面積260m2/gと、色素吸着前
よりも小さい値が得られた。吸着等温線からBJH法に
よって求められた細孔径分布は、極大値は色素吸着前の
ものと比較してほとんど変化がないものの、色素吸着前
に比較して、小さい径の細孔の割合が増大していた。こ
れは、明らかに内部細孔への色素の吸着を示している。
以上のような工程で作製された色素を担持した多孔質ア
ルミナ粒子の中から、2μm〜3μmの粒径のものを分
級し、電気泳動粒子とした。
The particles after adsorbing the dye were evaluated by X-ray diffraction analysis. As a result, a diffraction peak was observed at the same position as that observed in the particles before adsorbing the dye, and the three-dimensional pore structure was observed even after adsorbing the dye. It was confirmed that it was retained. As a result of measurement of nitrogen gas adsorption on the powder sample after dye adsorption, a specific surface area of 260 m 2 / g, which was smaller than that before dye adsorption, was obtained. The pore size distribution obtained by the BJH method from the adsorption isotherm shows that there is almost no change in the maximum value compared to that before adsorption of the dye, but the proportion of pores with a smaller diameter increases compared to before adsorption of the dye. Was. This clearly indicates the adsorption of dye into the internal pores.
From the porous alumina particles supporting the dye produced through the above steps, particles having a particle size of 2 μm to 3 μm were classified to obtain electrophoretic particles.

【0050】この粒子を、実施例1で用いたのと同じ絶
縁性液体に分散させたところ、良好な分散を示し、溶液
を放置しても粒子が沈殿することはなく、また粒子から
吸着色素が溶出することもなかった。本実施例で作製し
た電気泳動粒子の場合も、実施例1で用いたのと同じ構
成の電気泳動装置を用いて、実施例1と同じ駆動条件で
特性の評価を行った。その結果、本実施例の黄色粒子の
場合も上下の電極への電界印加により、電極間を良好に
移動し、良好な表示特性を示した。また、駆動に伴って
粒子が凝集するようなことはなく、良好な駆動特性が長
時間持続することが確認された。
When the particles were dispersed in the same insulating liquid as used in Example 1, good dispersion was obtained, the particles did not precipitate even when the solution was allowed to stand, and the adsorbing dye from the particles. Did not elute. Also in the case of the electrophoretic particles produced in this example, the characteristics were evaluated under the same driving conditions as in Example 1, using the electrophoretic device having the same configuration as that used in Example 1. As a result, even in the case of the yellow particles of this example, by applying an electric field to the upper and lower electrodes, the particles moved well between the electrodes and exhibited good display characteristics. It was also confirmed that the particles did not aggregate with the driving, and that good driving characteristics lasted for a long time.

【0051】本実施例で作製した黄色粒子と実施例1で
作製した青色粒子との特性の差はほとんど認められず、
本実施例より、本発明の着色粒子を電気泳動粒子に使用
すると、異なる色調の電気泳動粒子を同じ条件で移動さ
せることが可能であることが示された。
Almost no difference in characteristics between the yellow particles produced in this example and the blue particles produced in Example 1 was observed,
This example shows that the use of the colored particles of the present invention as electrophoretic particles makes it possible to move electrophoretic particles having different tones under the same conditions.

【0052】実施例3 本実施例は、カチオン性界面活性剤を用いて作製した多
孔質ジルコニア粒子に、黄色色素を吸着させて、黄色の
電気泳動粒子を作製した例である。
Example 3 This example is an example of producing yellow electrophoretic particles by adsorbing a yellow dye to porous zirconia particles produced using a cationic surfactant.

【0053】ジルコニルクロリドオクタハイドレート
(Aldrich社製)の0.1mol/l水溶液10
0mlに、セチルトリメチルアンモニウムクロリド(東
京化成製)の0.1mol/l水溶液86mlを添加
し、15分間攪拌し、溶液Aとした。
10 mol / l aqueous solution of zirconyl chloride octahydrate (manufactured by Aldrich) 10
To 0 ml, 86 ml of a 0.1 mol / l aqueous solution of cetyltrimethylammonium chloride (manufactured by Tokyo Kasei) was added and stirred for 15 minutes to prepare a solution A.

【0054】溶液Aに対して、アンモニア水溶液(濃度
0.88g/ml)を攪拌しながらpHが11.5にな
るまで添加し、さらに1時間攪拌し、ゲル状固体の沈殿
生成物を得た。この沈殿成分を含む混合液を密閉容器に
移し、100℃において、容器内で72時間攪拌した。
その後、沈殿生成物を含む混合溶液を室温になるまで放
冷し、吸引ろ過しながら純水で、界面活性剤が溶出しな
くなるまで洗浄した後、60℃で24時間乾燥させた。
An aqueous ammonia solution (concentration: 0.88 g / ml) was added to the solution A with stirring until the pH became 11.5, and the mixture was further stirred for 1 hour to obtain a gel-like solid precipitation product. . The mixed solution containing the precipitated component was transferred to a closed container and stirred at 100 ° C. in the container for 72 hours.
Then, the mixed solution containing the precipitation product was allowed to cool to room temperature, washed with pure water while suction-filtered until the surfactant did not elute, and then dried at 60 ° C. for 24 hours.

【0055】この粉末試料をX線回折分析で分析した結
果、3.8nmの面間隔に相当する回折ピークが観測さ
れ、また、赤外吸光分析において界面活性剤に由来する
吸収帯が観測されたことより、界面活性剤−ジルコニア
ナノコンポジットの形成が確認された。このナノコンポ
ジット粉末を、空気中において400℃で6時間焼成
し、界面活性剤を除去し、粉末粒子を得た。
As a result of analyzing this powder sample by X-ray diffraction analysis, a diffraction peak corresponding to a 3.8 nm plane interval was observed, and an absorption band derived from a surfactant was observed in infrared absorption analysis. Therefore, the formation of the surfactant-zirconia nanocomposite was confirmed. The nanocomposite powder was calcined in air at 400 ° C. for 6 hours to remove the surfactant, and powder particles were obtained.

【0056】上記の手順で作製した焼成後のジルコニア
粉末を、X線回折分析を用いて分析した結果、ややブロ
ードではあるものの、面間隔3.6nmに相当する回折
ピークが観測され、三次元的な細孔構造を有することが
確認された。また、焼成後の粉末には有機物成分は残存
していないことが赤外吸光分析によって確認された。こ
の粉末試料に対して窒素ガス吸着の実験を行った結果、
吸着等温線から求められた比表面積は360m2/gと
いう大きな値を示し、またBJH法により細孔径分布を
計算した結果、細孔径分布は2.9nmに鋭い極大値を
持つ単一分散を示し、かつ分布曲線は細孔径2nmから
7nmの範囲内に入っていた。これより、作製した多孔
質ジルコニアは実質的に均一な径のメソ細孔を有してい
ることが確かめられた。
The calcined zirconia powder produced by the above procedure was analyzed by X-ray diffraction analysis. As a result, a diffraction peak corresponding to an interplanar spacing of 3.6 nm was observed, although it was slightly broad, and three-dimensional. It was confirmed to have a fine pore structure. In addition, it was confirmed by infrared absorption analysis that no organic component remained in the powder after firing. As a result of conducting an experiment of nitrogen gas adsorption on this powder sample,
The specific surface area obtained from the adsorption isotherm showed a large value of 360 m 2 / g, and the pore size distribution was calculated by the BJH method. As a result, the pore size distribution showed a single dispersion with a sharp maximum at 2.9 nm. Moreover, the distribution curve was within the range of the pore diameter of 2 nm to 7 nm. From this, it was confirmed that the produced porous zirconia had mesopores having a substantially uniform diameter.

【0057】この粒子100mgをpHを1.0に調整
したアシッドイエロー23の0.075重量%水溶液3
0gに分散させ、マグネチックスターラーで1時間攪拌
し、色素を吸着させた。このように色素を吸着させた粒
子を実施例1で行ったのと同じ手順に従って、エタノー
ルで5回洗浄し、最終的な色素担持多孔質ジルコニア粒
子を得た。洗浄5回目の上澄み洗液中には、色素はほと
んど溶出していなかった。洗浄を終えた試料は、常温で
乾燥させ、鮮やかな黄色の多孔質ジルコニア粒子を得
た。CHN元素分析により、吸着色素量は、粉末重量の
10%であると求められ、十分な吸着量が達成されたこ
とが確認された。
100 mg of these particles was adjusted to pH 1.0, and a 0.075 wt% aqueous solution 3 of Acid Yellow 23 was prepared.
It was dispersed in 0 g and stirred with a magnetic stirrer for 1 hour to adsorb the dye. The particles thus adsorbing the dye were washed 5 times with ethanol according to the same procedure as in Example 1 to obtain final dye-supported porous zirconia particles. The dye was hardly eluted in the supernatant washing liquid after the fifth washing. The washed sample was dried at room temperature to obtain bright yellow porous zirconia particles. By CHN elemental analysis, the amount of adsorbed dye was determined to be 10% of the powder weight, and it was confirmed that a sufficient amount of adsorption was achieved.

【0058】色素を吸着した後の粒子をX線回折分析で
評価したところ、色素吸着前の粒子において観測された
のとほぼ同様の回折ピークが観測され、色素吸着後も三
次元細孔構造が保持されていることが確認された。ま
た、色素吸着後の粉末試料に関して窒素ガス吸着の測定
を行った結果、比表面積208m2/gと、色素吸着前
よりも小さい値が得られた。吸着等温線からBJH法に
よって求められた細孔径分布は、極大値は色素吸着前の
ものと比較してほとんど変化がないものの、色素吸着前
に比較して、小さい径の細孔の割合が増大していた。こ
れは、明らかに内部細孔への色素の吸着を示している。
以上のような工程で作製された色素を担持した多孔質ジ
ルコニア粒子の中から、2μm〜3μmの粒径のものを
分級し、電気泳動粒子とした。
When the particles after adsorbing the dye were evaluated by X-ray diffraction analysis, diffraction peaks similar to those observed for the particles before adsorbing the dye were observed, and the three-dimensional pore structure after adsorbing the dye had a three-dimensional pore structure. It was confirmed that it was retained. As a result of measurement of nitrogen gas adsorption on the powder sample after dye adsorption, a specific surface area of 208 m 2 / g, which was smaller than that before dye adsorption, was obtained. The pore size distribution obtained by the BJH method from the adsorption isotherm shows that there is almost no change in the maximum value compared to that before adsorption of the dye, but the proportion of pores with a smaller diameter increases compared to before adsorption of the dye. Was. This clearly indicates the adsorption of dye into the internal pores.
From the porous zirconia particles supporting the dye produced in the above steps, particles having a particle size of 2 μm to 3 μm were classified to obtain electrophoretic particles.

【0059】この粒子を、実施例1、2で用いたのと同
じ絶縁性液体に分散させたところ、良好な分散を示し、
溶液を放置しても粒子が沈殿することはなく、また粒子
から吸着色素が溶出することもなかった。本実施例で作
製した電気泳動粒子の場合も、実施例1、2で用いたの
と同じ構成の電気泳動装置を用いて、特性の評価を行っ
た。その結果、本実施例の黄色粒子の場合も上下の電極
への電界印加により、電極間を良好に移動し、良好な表
示特性を示した。また、駆動に伴って粒子が凝集するよ
うなことはなく、良好な駆動特性が長時間持続すること
が確認された。
When the particles were dispersed in the same insulating liquid as used in Examples 1 and 2, good dispersion was obtained.
The particles did not precipitate even when the solution was allowed to stand, and the adsorbed dye did not elute from the particles. Also in the case of the electrophoretic particles produced in this example, the characteristics were evaluated using the electrophoretic device having the same configuration as that used in Examples 1 and 2. As a result, even in the case of the yellow particles of this example, by applying an electric field to the upper and lower electrodes, the particles moved well between the electrodes and exhibited good display characteristics. It was also confirmed that the particles did not aggregate with the driving, and that good driving characteristics lasted for a long time.

【0060】実施例4 本実施例は、中性のアミンを界面活性剤に用いて作製し
た多孔質酸化スズ粒子に、青色色素を吸着させて、青色
の電気泳動粒子を作製した例である。
Example 4 This example is an example of producing blue electrophoretic particles by adsorbing a blue dye on porous tin oxide particles produced by using a neutral amine as a surfactant.

【0061】オクタデシルアミン0.54gを36gの
イソプロピルアルコールに溶解した溶液に、3.5gの
スズテトライソプロポキシドを添加し、1時間攪拌して
完全に溶解させ、均一溶液を得た。この溶液を、室温に
おいて飽和水蒸気雰囲気下に60時間放置し、徐々にス
ズテトライソプロポキシドの加水分解を行った。形成さ
れた白色沈殿物は、濾過し、純水で十分に洗浄した後に
40℃で乾燥させ、白色粉末を得た。
To a solution of 0.54 g of octadecylamine dissolved in 36 g of isopropyl alcohol was added 3.5 g of tin tetraisopropoxide, and the mixture was stirred for 1 hour to completely dissolve it and obtain a uniform solution. This solution was left at room temperature in a saturated steam atmosphere for 60 hours to gradually hydrolyze tin tetraisopropoxide. The white precipitate formed was filtered, thoroughly washed with pure water, and then dried at 40 ° C. to obtain a white powder.

【0062】得られた粉末をX線回折分析により分析し
た結果、面間隔5.6nmに相当する回折ピークが観測
され、また、赤外吸光分析においてオクタデシルアミン
に由来する吸収帯が観測されたことより、界面活性剤−
スズ酸化物ナノコンポジットの形成が確認された。この
ナノコンポジット粉末を、空気中において300℃で6
時間焼成し、界面活性剤を除去した。
As a result of X-ray diffraction analysis of the obtained powder, a diffraction peak corresponding to an interplanar spacing of 5.6 nm was observed, and an absorption band derived from octadecylamine was observed in infrared absorption analysis. More, surfactant-
The formation of tin oxide nanocomposite was confirmed. This nanocomposite powder was heated in air at 300 ° C for 6
Firing was performed for an hour to remove the surfactant.

【0063】上記の手順で作製した酸化スズ粉末を、X
線回折分析を用いて分析した結果、ブロードではあるも
のの、面間隔5.1nmに相当する回折ピークが観測さ
れ、三次元的な細孔構造を有することが確認された。ま
た、焼成後の粉末には有機物成分は残存していないこと
が赤外吸光分析によって確認された。この粉末試料に対
して窒素ガス吸着の実験を行った結果、吸着等温線から
求められた比表面積は314m2/gという大きな値を
示し、またBJH法により細孔径分布を計算した結果、
細孔径分布は2.2nmに鋭い極大値を持つ単一分散を
示し、かつ分布曲線は細孔径1.5nmから6nmの範
囲内に入っていた。これより、作製した多孔質酸化スズ
は実質的に均一な径のメソ細孔を有していることが確か
められた。
The tin oxide powder produced by the above-mentioned procedure was replaced with X
As a result of analysis using a line diffraction analysis, a diffraction peak corresponding to a face spacing of 5.1 nm was observed although it was broad, and it was confirmed that it had a three-dimensional pore structure. In addition, it was confirmed by infrared absorption analysis that no organic component remained in the powder after firing. As a result of carrying out an experiment of nitrogen gas adsorption on this powder sample, the specific surface area obtained from the adsorption isotherm showed a large value of 314 m 2 / g, and the pore size distribution was calculated by the BJH method.
The pore size distribution showed a single dispersion having a sharp maximum at 2.2 nm, and the distribution curve was within the range of pore sizes of 1.5 nm to 6 nm. From this, it was confirmed that the produced porous tin oxide had mesopores having a substantially uniform diameter.

【0064】この多孔質酸化スズ粒子に実施例1と同じ
方法でダイレクトブルー199を吸着させ、過剰に吸着
した色素をエタノールで洗浄して除去した。洗浄した粒
子は室温において乾燥させ、鮮やかな青色の多孔質酸化
スズ粒子を得た。CHN元素分析により、最終生成物中
の吸着色素量は、粉末重量の8%であると求められ、十
分な吸着量が達成されたことが確認された。
Direct Blue 199 was adsorbed to the porous tin oxide particles by the same method as in Example 1, and the excessively adsorbed dye was washed with ethanol to be removed. The washed particles were dried at room temperature to obtain bright blue porous tin oxide particles. CHN elemental analysis confirmed that the amount of adsorbed dye in the final product was 8% of the powder weight, and confirmed that a sufficient amount of adsorption was achieved.

【0065】色素を吸着した後の粒子をX線回折分析で
評価したところ、色素吸着前の粒子において観測された
のとほぼ同様の回折ピークが観測され、色素吸着後も三
次元細孔構造が保持されていることが確認された。ま
た、色素吸着後の粉末試料に関して窒素ガス吸着の測定
を行った結果、比表面積188m2/gと、色素吸着前
よりも小さい値が得られた。吸着等温線からBJH法に
よって求められた細孔径分布は、極大値は色素吸着前の
ものと比較してほとんど変化がないものの、色素吸着前
に比較して、小さい径の細孔の割合が増大していた。こ
れは、明らかに内部細孔への色素の吸着を示している。
以上のような工程で作製された色素を担持した多孔質酸
化スズ粒子の中から、2μm〜3μmの粒径のものを分
級し、電気泳動粒子とした。
When the particles after adsorbing the dye were evaluated by X-ray diffraction analysis, almost the same diffraction peaks as observed in the particles before adsorbing the dye were observed, and the three-dimensional pore structure remained after adsorbing the dye. It was confirmed that it was retained. As a result of measurement of nitrogen gas adsorption on the powder sample after dye adsorption, a specific surface area of 188 m 2 / g, which was smaller than that before dye adsorption, was obtained. The pore size distribution obtained by the BJH method from the adsorption isotherm shows that there is almost no change in the maximum value compared to that before adsorption of the dye, but the proportion of pores with a smaller diameter increases compared to before adsorption of the dye. Was. This clearly indicates the adsorption of dye into the internal pores.
Dye-supporting porous tin oxide particles produced in the above steps were classified into particles having a particle size of 2 μm to 3 μm to obtain electrophoretic particles.

【0066】次に、実施例1〜3で使用したものと同じ
装置と分散媒を用いて、以上の工程によって作製した色
素を担持した多孔質酸化スズ粒子の電気泳動特性の評価
を行った。本実施例で作製した、色素を担持した多孔質
酸化スズ粒子は、上記絶縁性液体に対して良好な分散を
示し、溶液を放置しても粒子が沈殿することはなく、ま
た吸着色素が溶出してしまうこともなかった。本実施例
で作製した電気泳動粒子は、上下の電極への電界印加に
より、電極間を良好に移動し、良好な表示特性を示し
た。また、駆動に伴って粒子が凝集するようなことはな
く、良好な駆動特性が長時間持続することが確認され
た。
Next, using the same apparatus and dispersion medium as those used in Examples 1 to 3, the electrophoretic properties of the dye-supported porous tin oxide particles produced by the above steps were evaluated. The dye-supported porous tin oxide particles produced in this example showed good dispersion in the insulating liquid, and the particles did not precipitate even when the solution was left standing, and the adsorbed dye was eluted. I didn't do it. The electrophoretic particles produced in this example moved well between the electrodes by applying an electric field to the upper and lower electrodes, and exhibited good display characteristics. It was also confirmed that the particles did not aggregate with the driving, and that good driving characteristics lasted for a long time.

【0067】実施例5 本実施例は、非イオン性界面活性剤としてポリ(アルキ
レンオキシド)ブロックコポリマーを用いて、キャスト
法により多孔質酸化チタンを作製し、粉砕して粉末にし
た後に青色色素を吸着させて、青色の電気泳動粒子を作
製した例である。
Example 5 In this example, a poly (alkylene oxide) block copolymer was used as a nonionic surfactant to prepare a porous titanium oxide by a casting method, which was pulverized into a powder and then a blue dye was added. This is an example in which blue electrophoretic particles are produced by adsorption.

【0068】1.0gのポリ(アルキレンオキシド)ブ
ロックコポリマー(商品名 Pluronic P12
3、BASF社製)を10gのエタノールに溶解し、さ
らにこの溶液を激しく攪拌しながら1.9gの四塩化チ
タンをゆっくり添加した。得られた混合溶液をシャーレ
に移し、相対湿度80%の雰囲気中に1日保持した。
1.0 g of poly (alkylene oxide) block copolymer (trade name Pluronic P12
3, manufactured by BASF) was dissolved in 10 g of ethanol, and 1.9 g of titanium tetrachloride was slowly added to this solution while vigorously stirring. The obtained mixed solution was transferred to a petri dish and kept in an atmosphere having a relative humidity of 80% for 1 day.

【0069】これを、300℃において6時間焼成し、
界面活性剤の除去を行った。焼成後の試料を細かく粉砕
し、2μm〜3μmの粒径のものを分級した。この粉末
をX線回折分析で分析した結果、約11nmの構造周期
に対応する位置に中心を有する比較的ブロードな回折線
が観測され、この粉末試料が3次元的な細孔構造を有し
ていることが確かめられた。また、焼成後の粉末には有
機物成分は残存していないことが赤外吸光分析によって
確認された。
This was baked at 300 ° C. for 6 hours,
Removal of the surfactant was performed. The fired sample was finely pulverized and classified into particles having a particle diameter of 2 μm to 3 μm. As a result of X-ray diffraction analysis of this powder, a relatively broad diffraction line having a center at a position corresponding to a structural period of about 11 nm was observed, and this powder sample had a three-dimensional pore structure. It was confirmed that In addition, it was confirmed by infrared absorption analysis that no organic component remained in the powder after firing.

【0070】この粉末試料に対して窒素ガス吸着の実験
を行った結果、吸着等温線から求められた比表面積は2
24m2/gという大きな値を示し、またBJH法によ
り細孔径分布を計算した結果、細孔径分布は6.5nm
に鋭い極大値を持つ単一分散を示し、かつ分布曲線は細
孔径2nmから10nmの範囲内に入っていた。これよ
り、作製した多孔質酸化チタンは実質的に均一な径のメ
ソ細孔を有していることが確かめられた。
As a result of conducting an experiment of nitrogen gas adsorption on this powder sample, the specific surface area obtained from the adsorption isotherm is 2
It showed a large value of 24 m 2 / g, and the pore size distribution was calculated by the BJH method. As a result, the pore size distribution was 6.5 nm.
The distribution curve was in the range of 2 nm to 10 nm in pore diameter. From this, it was confirmed that the produced porous titanium oxide had mesopores having a substantially uniform diameter.

【0071】この多孔質酸化チタン粒子に実施例1と同
じ方法でダイレクトブルー199を吸着させ、過剰に吸
着した色素をエタノールによる洗浄で除去した。洗浄後
の粉末試料は室温において乾燥させ、鮮やかな青色の多
孔質酸化チタン粉末を得た。CHN元素分析により、最
終生成物中の吸着色素量は、粉末重量の8%であると求
められ、十分な吸着量が達成されたことが確認された。
Direct Blue 199 was adsorbed to the porous titanium oxide particles by the same method as in Example 1, and the excessively adsorbed dye was removed by washing with ethanol. The washed powder sample was dried at room temperature to obtain a vivid blue porous titanium oxide powder. CHN elemental analysis confirmed that the amount of adsorbed dye in the final product was 8% of the powder weight, and confirmed that a sufficient amount of adsorption was achieved.

【0072】色素を吸着した後の粒子をX線回折分析で
評価したところ、色素吸着前の粒子において観測された
のとほぼ同様の回折ピークが観測され、色素吸着後も三
次元細孔構造が保持されていることが確認された。ま
た、色素吸着後の粉末試料に関して窒素ガス吸着の測定
を行った結果、比表面積188m2/gと、色素吸着前
よりも小さい値が得られた。吸着等温線からBJH法に
よって求められた細孔径分布は、極大値は色素吸着前の
ものと比較してほとんど変化がないものの、色素吸着前
に比較して、小さい径の細孔の割合が増大していた。こ
れは、明らかに内部細孔への色素の吸着を示している。
When the particles after adsorbing the dye were evaluated by X-ray diffraction analysis, diffraction peaks similar to those observed for the particles before adsorbing the dye were observed, and the three-dimensional pore structure remained after adsorbing the dye. It was confirmed that it was retained. As a result of measurement of nitrogen gas adsorption on the powder sample after dye adsorption, a specific surface area of 188 m 2 / g, which was smaller than that before dye adsorption, was obtained. The pore size distribution obtained by the BJH method from the adsorption isotherm shows that there is almost no change in the maximum value compared to that before adsorption of the dye, but the proportion of pores with a smaller diameter increases compared to before adsorption of the dye. Was. This clearly indicates the adsorption of dye into the internal pores.

【0073】次に、実施例1〜4で使用したものと同じ
装置と分散媒を用いて、以上の工程によって作製した色
素を担持した多孔質酸化チタン粒子の電気泳動特性の評
価を行った。本実施例で作製した、色素を担持した多孔
質酸化チタン粒子は、上記絶縁性液体に対して良好な分
散を示し、溶液を放置しても粒子が沈殿することはな
く、また吸着色素が溶出してしまうこともなかった。本
実施例で作製した電気泳動粒子は、上下の電極への電界
印加により、電極間を良好に移動し、良好な表示特性を
示した。また、駆動に伴って粒子が凝集するようなこと
はなく、良好な駆動特性が長時間持続することが確認さ
れた。
Next, using the same apparatus and dispersion medium as those used in Examples 1 to 4, the electrophoretic characteristics of the dye-supporting porous titanium oxide particles prepared by the above steps were evaluated. The dye-supported porous titanium oxide particles produced in this example exhibit good dispersion in the insulating liquid, the particles do not precipitate even when the solution is left standing, and the adsorbed dye is eluted. I didn't do it. The electrophoretic particles produced in this example moved well between the electrodes by applying an electric field to the upper and lower electrodes, and exhibited good display characteristics. It was also confirmed that the particles did not aggregate with the driving, and that good driving characteristics lasted for a long time.

【0074】比較例1 非イオン性界面活性剤(ポリオキシエチレン10セチル
エーテル、商品名 Brij56、SIGMA CHE
MICAL社製)3.3gを128mlの純水に溶解
し、35%濃塩酸20mlを添加し、界面活性剤の酸性
溶液とした。この界面活性剤溶液に常温で2.2mlの
テトラエトキシシランを添加し、3分間攪拌した後に、
フッ素樹脂製の耐圧容器に移し、80℃で1週間反応さ
せ、沈殿を得た。この沈殿を、純水で十分に洗浄した後
に乾燥させ、得られた粉末を空気中において550℃で
10時間焼成し、白色粉末を得た。
Comparative Example 1 Nonionic surfactant (polyoxyethylene 10 cetyl ether, trade name Brij56, SIGMA CHE
3.3 g (manufactured by MICAL) was dissolved in 128 ml of pure water, and 20 ml of 35% concentrated hydrochloric acid was added to prepare an acidic solution of the surfactant. After adding 2.2 ml of tetraethoxysilane at room temperature to this surfactant solution and stirring for 3 minutes,
It was transferred to a fluororesin pressure vessel and reacted at 80 ° C. for 1 week to obtain a precipitate. The precipitate was thoroughly washed with pure water and dried, and the obtained powder was calcined in air at 550 ° C. for 10 hours to obtain a white powder.

【0075】この粉末を、X線回折分析を用いて分析し
た結果、この粉末は二次元ヘキサゴナル構造の細孔構造
を有するメソポーラスシリカであることが確認され、そ
の(100)面の面間隔は5.3nmであることが確認
された。また、この粉末試料に対して窒素ガス吸着の実
験を行った結果、等温吸着線から求められた比表面積は
856m2/gという大きな値を示し、またBJH法に
より細孔径分布を計算した結果、細孔径分布は3.8n
mに鋭い極大値を持つ単一分散を示し、かつ分布曲線は
細孔径2nmから7nmの範囲に入っており、これよ
り、作製したメソポーラスシリカは実質的に均一な細孔
径を有していることが確かめられた。また、焼成後の粉
末には有機物成分は残存していないことが赤外吸光分析
によって確認された。
As a result of analyzing this powder using X-ray diffraction analysis, it was confirmed that this powder was mesoporous silica having a pore structure of a two-dimensional hexagonal structure, and the (100) plane spacing was 5 It was confirmed to be 0.3 nm. Further, as a result of conducting an experiment of nitrogen gas adsorption on this powder sample, the specific surface area obtained from the isotherm adsorption line shows a large value of 856 m 2 / g, and the result of calculating the pore size distribution by the BJH method shows that Pore size distribution is 3.8n
It shows a monodispersion with a sharp maximum in m, and the distribution curve is in the range of pore diameters from 2 nm to 7 nm. From this, the prepared mesoporous silica has a substantially uniform pore diameter. Was confirmed. In addition, it was confirmed by infrared absorption analysis that no organic component remained in the powder after firing.

【0076】このメソポーラスシリカ粒子100mg
を、pHを1.0に調整したダイレクトブルー199の
0.075重量%水溶液30gに分散させ、マグネチッ
クスターラーで1時間攪拌し、色素の吸着を試みた。次
に、この分散溶液を実施例1と同様に、遠心分離によっ
て分離し、エタノールに再分散させて表面に過剰に吸着
した色素の除去を行った。本比較例で得た、洗浄後のメ
ソポーラスシリカ粒子には、ほとんど着色が認められ
ず、色素が細孔内にほとんど担持されていないことが判
明した。
100 mg of the mesoporous silica particles
Was dispersed in 30 g of a 0.075 wt% aqueous solution of Direct Blue 199 whose pH was adjusted to 1.0, and stirred with a magnetic stirrer for 1 hour to try to adsorb the dye. Next, as in Example 1, this dispersion solution was separated by centrifugation and redispersed in ethanol to remove the dye excessively adsorbed on the surface. The washed mesoporous silica particles obtained in this comparative example showed almost no coloration, and it was found that the dye was hardly supported in the pores.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
均一な径のメソ細孔を有する、酸化ジルコニウム、酸化
アルミニウム、酸化チタン、酸化スズのうちの1種類以
上から成る酸化物から構成された多孔質体粒子に、アニ
オン性色素を担持させることによって、優れた分散性能
と十分な着色を有する着色粒子を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention,
By supporting an anionic dye on a porous material particle having a uniform diameter of mesopores and made of an oxide composed of one or more of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and tin oxide, It is possible to provide colored particles having excellent dispersion performance and sufficient coloring.

【0078】また、本発明の製造方法によれば、上記の
着色粒子を簡便な方法で作製することができる。また、
本発明は、上記の着色粒子からなる分散性に優れ、且つ
十分な着色を示す電気泳動粒子を提供することができ
る。また、本発明は、上記の電気泳動粒子を用いた電気
泳動型表示装置を提供することができる。
Further, according to the production method of the present invention, the above-mentioned colored particles can be produced by a simple method. Also,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide electrophoretic particles composed of the above colored particles, which are excellent in dispersibility and exhibit sufficient coloring. Further, the present invention can provide an electrophoretic display device using the electrophoretic particles described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電気泳動粒子の一実施態様例を示す模
式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of electrophoretic particles of the present invention.

【図2】本発明の電気泳動表示装置の構成を示す模式図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an electrophoretic display device of the present invention.

【図3】従来の電気泳動表示装置の構成及びその動作原
理を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional electrophoretic display device and its operating principle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 電気泳動粒子 12 多孔質体粒子 13 メソ細孔 14 アニオン性色素 15 着色粒子 21 着色電気泳動粒子 22 電気泳動用分散媒 23、24 電極 25 隔壁 26 基板 31 電気泳動粒子 32 電気泳動用分散媒 33、34 電極 35 隔壁 36 基板 11 Electrophoretic particles 12 Porous particles 13 Mesopores 14 Anionic dye 15 Colored particles 21 Colored electrophoretic particles 22 Dispersion medium for electrophoresis 23, 24 electrodes 25 partitions 26 Substrate 31 Electrophoretic particles 32 Dispersion medium for electrophoresis 33, 34 electrodes 35 bulkhead 36 board

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 17/00 C09D 17/00 (72)発明者 栗山 朗 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 堀切 智成 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 4J037 AA22 AA25 EE02 EE03 EE28─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C09D 17/00 C09D 17/00 (72) Inventor Akira Kuriyama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kiya Non-Incorporated (72) Inventor Tomonari Horikiri 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. F-term (reference) 4J037 AA22 AA25 EE02 EE03 EE28

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 実質的に均一な径のメソ細孔を有する、
酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸
化スズのうちの1種類以上から成る酸化物から構成され
た多孔質体粒子に、アニオン性色素を担持してなること
を特徴とする着色粒子。
1. Having mesopores of substantially uniform diameter,
A colored particle comprising a porous particle composed of an oxide composed of one or more kinds of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and tin oxide, and carrying an anionic dye.
【請求項2】 前記均一な径のメソ細孔が、両親媒性分
子の集合体をテンプレートにして形成された細孔からな
る請求項1記載の着色粒子。
2. The colored particle according to claim 1, wherein the mesopores having a uniform diameter are pores formed by using an aggregate of amphipathic molecules as a template.
【請求項3】 前記両親媒性分子が界面活性剤である請
求項1または2記載の着色粒子。
3. The colored particle according to claim 1, wherein the amphipathic molecule is a surfactant.
【請求項4】 窒素ガス吸着測定により求められた前記
メソ細孔の径の分布が、単一の極大値を有し、且つ60
%以上の細孔が10nmの範囲に含まれる請求項1乃至
3のいずれかの項に記載の着色粒子。
4. The distribution of diameters of the mesopores obtained by nitrogen gas adsorption measurement has a single maximum value, and 60
% Or more of pores are included in the range of 10 nm, The colored particle according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の着色
粒子より構成されることを特徴とする電気泳動粒子。
5. An electrophoretic particle comprising the colored particle according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 請求項1乃至4のいずれかに記載の着色
粒子を含むことを特徴とする組成物。
6. A composition comprising the colored particles according to any one of claims 1 to 4.
【請求項7】 両親媒性物質の存在下において、酸化ジ
ルコニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズ
のうちの1種類以上の原料となる物質を加水分解、縮合
させて酸化物−有機物複合体からなる多孔質体の前駆体
を作成する工程と、該前駆体から両親媒性物質を除去し
て多孔質体を作成する工程と、該多孔質体にアニオン性
の色素を担持する工程とを含むことを特徴とする着色粒
子の製造方法。
7. An oxide-organic compound complex is obtained by hydrolyzing and condensing a raw material of at least one of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and tin oxide in the presence of an amphipathic substance. And a step of removing the amphipathic substance from the precursor to form a porous body, and a step of supporting an anionic dye on the porous body. A method for producing colored particles, comprising:
【請求項8】 前記酸化物の原料となる物質が、ジルコ
ニウム、アルミニウム、チタンおよびスズから選ばれた
少なくとも一種類の元素のアルコキシド或いは無機塩で
ある請求項7記載の着色粒子の製造方法。
8. The method for producing colored particles according to claim 7, wherein the substance as a raw material of the oxide is an alkoxide or an inorganic salt of at least one element selected from zirconium, aluminum, titanium and tin.
【請求項9】 電気泳動粒子と、該電気泳動粒子を分散
するための分散媒と、電気泳動粒子を移動させるための
一対の電極を有する電気泳動型表示装置であって、該電
気泳動粒子が、実質的に均一な径のメソ細孔を有し、酸
化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化
スズのうちの1種類以上から成る酸化物から構成された
多孔質体粒子に、アニオン性色素を担持してなる着色粒
子より構成されていることを特徴とする電気泳動型表示
装置。
9. An electrophoretic display device comprising electrophoretic particles, a dispersion medium for dispersing the electrophoretic particles, and a pair of electrodes for moving the electrophoretic particles, wherein the electrophoretic particles are The porous material particles having mesopores of substantially uniform diameter and made of an oxide composed of at least one kind of zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and tin oxide are mixed with an anionic dye. An electrophoretic display device, characterized in that the electrophoretic display device is composed of supported colored particles.
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