JP2005352424A - Electrophoretic particle, electrophoretic dispersion liquid and electrophoresis display element using same - Google Patents

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JP2005352424A JP2004176132A JP2004176132A JP2005352424A JP 2005352424 A JP2005352424 A JP 2005352424A JP 2004176132 A JP2004176132 A JP 2004176132A JP 2004176132 A JP2004176132 A JP 2004176132A JP 2005352424 A JP2005352424 A JP 2005352424A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electrophoretic particles whose high speed response is made possible under a condition of low voltage driving and to provide an electrophoresis display element using the same. <P>SOLUTION: The electrophoretic particles having particles having an acidic group and any one compound represented by general formulae (1) to (3) is characterized in that the acidic group and any one compound represented by general formulae (1) to (3) form a salt. Wherein, n denotes an integer of 2 to 6, n<SP>1</SP>denotes an integer of 1 to 4, R<SB>1</SB>denotes a 1-18C straight or branched alkyl group, m, m<SP>1</SP>and m<SP>2</SP>each denotes an integer of 1 to 3 and a 3-18C straight or branched alkyl group may be substituted for hydrogen atoms of methylene groups which constitute a ring. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気泳動粒子、電気泳動分散液、及びそれらを用いた電気泳動表示素子に関するものである。   The present invention relates to an electrophoretic particle, an electrophoretic dispersion, and an electrophoretic display element using the same.

近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示素子のニーズが増しており、これらのニーズに合わせた表示素子の研究開発が盛んに行われている。中でも液晶表示素子は、液晶分子の配列を電気的に制御して液晶の光学的特性を変化させることができ、上記のニーズに対応できる表示素子として活発な開発が行われ、商品化されている。   In recent years, with the development of information equipment, the need for low power consumption and thin display elements has increased, and research and development of display elements that meet these needs has been actively conducted. Among them, the liquid crystal display element can change the optical characteristics of the liquid crystal by electrically controlling the arrangement of liquid crystal molecules, and has been actively developed and commercialized as a display element that can meet the above needs. .

しかしながら、これらの液晶表示素子では、画面を見る時の角度や反射光によって画面上の文字が見え難いという問題、あるいは、光源のちらつきや低輝度などから生じる視覚への負担が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素子の研究が盛んに検討されている。   However, these liquid crystal display elements sufficiently solve the problem that it is difficult to see characters on the screen due to the angle and reflected light when viewing the screen, or the visual burden caused by flickering of the light source, low luminance, etc. Absent. For this reason, research on display elements with less visual burden has been actively studied.

そのような表示素子の1つとして、Paul F.Evans等によって発明された電気泳動表示素子が知られている(特許文献1参照)。
この電気泳動表示素子は、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板を備えており、各基板には電極がそれぞれ形成されている。また基板間隙には、正に帯電されると共に着色された多数の電気泳動粒子、及び電気泳動粒子とは別の色で着色された分散媒が充填されている。更に、隔壁が該間隙を基板の面方向に沿って多数の画素に分割するように配置され、電気泳動粒子の偏在を防止すると共に基板間隙を規定するように構成されている。
As one such display element, Paul F. et al. An electrophoretic display element invented by Evans et al. Is known (see Patent Document 1).
The electrophoretic display element includes a pair of substrates arranged with a predetermined gap therebetween, and electrodes are formed on each substrate. The gap between the substrates is filled with a large number of electrophoretic particles that are positively charged and colored, and a dispersion medium that is colored with a color different from the electrophoretic particles. Further, the partition is arranged so as to divide the gap into a large number of pixels along the surface direction of the substrate, and is configured to prevent the uneven distribution of the electrophoretic particles and to define the substrate gap.

このような電気泳動表示素子において、観察者側の電極に正極性の電圧を印加すると共に反対側の電極に負極性の電圧を印加すると、正に帯電されている電気泳動粒子は反対側の電極を覆うように集まり、観察者から表示素子を眺めると、分散媒と同じ色の表示が行われる。   In such an electrophoretic display element, when a positive voltage is applied to the electrode on the viewer side and a negative voltage is applied to the opposite electrode, the positively charged electrophoretic particles are applied to the opposite electrode. When the display element is viewed from the observer, the same color as the dispersion medium is displayed.

一方、観察者側の電極に負極性の電圧を印加すると共に反対側の電極に正極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子は観察者側の電極を覆うように集まり、観察者から表示素子を眺めると、電気泳動粒子と同じ色の表示が行われる。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字が表示される。   On the other hand, when a negative voltage is applied to the electrode on the viewer side and a positive voltage is applied to the electrode on the opposite side, the electrophoretic particles gather to cover the electrode on the viewer side, and the display element is moved from the viewer. When viewed, the same color as the electrophoretic particles is displayed. By performing such driving in units of pixels, an arbitrary image or character is displayed by a large number of pixels.

従来、電気泳動表示素子に用いる電気泳動分散液では、絶縁性の分散媒中に帯電剤や分散剤等を添加して、電気泳動粒子に帯電性と分散性を付与させていた。
電気泳動粒子の帯電性は、解離した帯電剤が粒子に吸着することによって、粒子表面にゼータ電位が発現するためであると考えられている。
Conventionally, in an electrophoretic dispersion liquid used for an electrophoretic display element, a charging agent, a dispersing agent, or the like is added to an insulating dispersion medium to impart charging properties and dispersibility to the electrophoretic particles.
The chargeability of the electrophoretic particles is considered to be due to the zeta potential appearing on the particle surface when the dissociated charging agent is adsorbed on the particles.

一方、電気泳動粒子の分散性は、添加した分散剤が粒子に吸着することによって、立体排除効果が発現するためであると考えられている。
近年では、染料で着色された電気泳動分散媒体中において、酸性部位を有する黄色顔料粒子、及び塩基性基を含むポリマー鎖からなる電荷調整剤を組合せることにより、顔料粒子に帯電性と分散性を付与する方法が開示されている(特許文献2参照)。
On the other hand, the dispersibility of the electrophoretic particles is considered to be due to the steric exclusion effect being exhibited by the added dispersant adsorbing to the particles.
In recent years, in an electrophoretic dispersion medium colored with a dye, by combining a yellow pigment particle having an acidic site and a charge control agent comprising a polymer chain containing a basic group, the chargeability and dispersibility of the pigment particle are increased. Has been disclosed (see Patent Document 2).

また、炭化水素溶媒、酸性基(又は塩基性基)を有する粒子、塩基性(又は酸性)ポリマー、非イオン性の極性基を有する化合物からなる電気泳動分散液において、粒子に帯電性と分散性を付与する方法が開示されている(特許文献3参照)。
米国特許第3612758号明細書 特表平9−500458号公報 特開2002−062545号公報
In addition, in an electrophoretic dispersion liquid composed of a hydrocarbon solvent, particles having an acidic group (or basic group), a basic (or acidic) polymer, and a compound having a nonionic polar group, the particles are charged and dispersible. Has been disclosed (see Patent Document 3).
US Pat. No. 3,612,758 Japanese National Patent Publication No. 9-500458 JP 2002-0662545 A

従来のような酸−塩基間の解離を利用した電気泳動粒子、あるいは帯電剤を利用した電気泳動粒子は、絶縁性溶媒中においてその解離度は小さく、粒子のゼータ電位は低かった。その結果、従来の電気泳動粒子は、低電圧駆動の条件下において高速応答できないといった課題があった。
本発明は、低電圧駆動の条件下において高速応答が可能な電気泳動粒子、及びそれを用いた電気泳動表示素子を提供するものである。
Conventional electrophoretic particles using acid-base dissociation or electrophoretic particles using a charging agent have a small degree of dissociation in an insulating solvent and have a low zeta potential. As a result, the conventional electrophoretic particles have a problem that they cannot respond at high speed under low voltage driving conditions.
The present invention provides an electrophoretic particle capable of high-speed response under conditions of low-voltage driving, and an electrophoretic display element using the same.

本発明者は、これらの課題を解決する為に種々検討した結果、従来のような酸−塩基間の解離を利用した電気泳動粒子、あるいは帯電剤を利用した電気泳動粒子よりも解離特性とゼータ電位特性の優れた電気泳動粒子を見出し、本発明を為すに至ったものである。   As a result of various studies to solve these problems, the present inventor has found that the dissociation characteristics and zeta are higher than those of electrophoretic particles using acid-base dissociation as in the past or electrophoretic particles using a charging agent. The present inventors have found electrophoretic particles having excellent potential characteristics and have achieved the present invention.

即ち、本発明は、酸性基を有する粒子と、下記一般式(1)から(3)で表される化合物のいずれかを有する電気泳動粒子であって、少なくとも前記粒子の表面において、前記酸性基と前記一般式(1)から(3)で表されるで化合物のいずれかとが塩を形成していることを特徴とする電気泳動粒子である。   That is, the present invention is an electrophoretic particle having particles having an acidic group and any one of the compounds represented by the following general formulas (1) to (3), wherein at least the surface of the particle has the acidic group. Electrophoretic particles, wherein any of the compounds represented by formulas (1) to (3) forms a salt.

Figure 2005352424
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(式中、nは2から6の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。) (In the formula, n is an integer of 2 to 6. The ring is composed of an oxygen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group is substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms. May be.)

Figure 2005352424
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(式中、n1は1から4の整数である。R1は炭素数1から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。) (In the formula, n 1 is an integer of 1 to 4. R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. The ring is composed of a nitrogen atom and a methylene group, (The hydrogen atom of the methylene group may be substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms.)

Figure 2005352424
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(式中、m、m1、m2は1から3の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
本発明において、前記酸性基と前記一般式(1)から(3)で表されるいずれかの化合物とで形成されている塩が、酸性基のアニオンと、下記一般式(4)から(6)で表されるいずれかの化合物からなるカチオンとからなる塩が好ましい。
(In the formula, m, m 1 and m 2 are integers of 1 to 3. The ring is composed of an oxygen atom, a nitrogen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group is a straight chain having 3 to 18 carbon atoms. And may be substituted with a linear or branched alkyl group.)
In the present invention, a salt formed of the acidic group and any one of the compounds represented by the general formulas (1) to (3) is an anion of the acidic group and the following general formulas (4) to (6): The salt which consists of the cation which consists of any compound represented by this is preferable.

Figure 2005352424
Figure 2005352424

(式中、M+は水素イオン又はアルカリ金属イオンを示す。nは2から6の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。) (In the formula, M + represents a hydrogen ion or an alkali metal ion. N is an integer of 2 to 6. The ring is composed of an oxygen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group has 3 to 18 carbon atoms. (It may be substituted with a linear or branched alkyl group.)

Figure 2005352424
Figure 2005352424

(式中、n1は1から4の整数である。R1は炭素数1から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。) (In the formula, n 1 is an integer of 1 to 4. R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. The ring is composed of a nitrogen atom and a methylene group, (The hydrogen atom of the methylene group may be substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms.)

Figure 2005352424
Figure 2005352424

(式中、M はアルカリ金属イオンを示す。m、m1、m2は1から3の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
前記酸性基を有する粒子が、酸性基を有するポリマーに顔料を分散した粒子または酸性基を有するポリマーを染料で着色した粒子であるのが好ましい。
(In the formula, M 1 + represents an alkali metal ion. M, m 1 and m 2 are integers of 1 to 3. The ring is composed of an oxygen atom, a nitrogen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group. May be substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms.
The particles having an acidic group are preferably particles in which a pigment is dispersed in a polymer having an acidic group or particles obtained by coloring a polymer having an acidic group with a dye.

前記酸性基を有するポリマーが、少なくともカルボキシル基、スルホン酸基またはそれらの塩を有するポリマーであるのが好ましい。
また、本発明は、前記粒子表面の酸性基のアニオンと、前記一般式(4)から(6)で表される化合物が、少なくとも部分的に解離して前記分散液中に含有されていることを特徴とする電気泳動表示素子である。
The polymer having an acidic group is preferably a polymer having at least a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a salt thereof.
In the present invention, the acidic group anion on the particle surface and the compounds represented by the general formulas (4) to (6) are at least partially dissociated and contained in the dispersion. The electrophoretic display element characterized by the above.

本発明の電気泳動粒子は、特定の塩を形成しているために、絶縁性溶媒中において、従来利用されてきた酸−塩基からなる塩や帯電剤等よりも優れた解離特性を有することから、電気泳動粒子のゼータ電位を従来よりも飛躍的に高くすることができる。
そのために、本発明は、低電圧駆動の条件下において高速応答が可能な電気泳動粒子、及びそれを用いた電気泳動表示素子を提供することができる。
Since the electrophoretic particles of the present invention form a specific salt, they have dissociation characteristics superior to those of conventionally used acid-base salts and charging agents in an insulating solvent. Thus, the zeta potential of the electrophoretic particles can be dramatically increased as compared with the conventional case.
Therefore, the present invention can provide an electrophoretic particle capable of high-speed response under low voltage driving conditions, and an electrophoretic display element using the same.

本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の一実施態様について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の一実施態様を示す断面図である。
An embodiment of an electrophoretic display element using electrophoretic particles of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of an electrophoretic display element using electrophoretic particles of the present invention.

図1(a)の電気泳動表示素子において、第1電極1cを設けた第1基板1a、及び第2電極1dを設けた第2基板1bが、隔壁1gを介して所定の間隔で対向するように配置されている。第1基板1a、第2基板1b、及び隔壁1gからなるセル(空間)に、少なくとも電気泳動粒子1eと電気泳動分散媒1fからなる電気泳動分散液が封入されている。また、各電極上には絶縁層1hが形成されている。この電気泳動表示素子は、第2基板1bのある側が表示面である。   In the electrophoretic display element of FIG. 1A, the first substrate 1a provided with the first electrode 1c and the second substrate 1b provided with the second electrode 1d are opposed to each other at a predetermined interval through the partition wall 1g. Is arranged. An electrophoretic dispersion liquid including at least electrophoretic particles 1e and an electrophoretic dispersion medium 1f is sealed in a cell (space) including the first substrate 1a, the second substrate 1b, and the partition walls 1g. An insulating layer 1h is formed on each electrode. In the electrophoretic display element, the side on which the second substrate 1b is provided is a display surface.

図1(b)は、マイクロカプセルを用いた電気泳動表示素子を示す。前記電気泳動分散液を内包したマイクロカプセル1iが第1基板1a上に配置され、第2基板1bで覆われている。マイクロカプセル1iを用いる場合、絶縁層1hはなくてもよい。   FIG. 1B shows an electrophoretic display element using microcapsules. A microcapsule 1i containing the electrophoretic dispersion is disposed on the first substrate 1a and covered with the second substrate 1b. When the microcapsule 1i is used, the insulating layer 1h may not be provided.

図1において、第1電極1cは個々のセル(又はマイクロカプセル)内の電気泳動分散液に対して、各々独立して所望の電界を印加できる画素電極であり、第2電極1dは全面同一電位で印加する共通電極である。尚、この画素電極にはスイッチ素子が設けられており、不図示のマトリクス駆動回路から行ごとに選択信号が印加され、更に各列に制御信号と駆動トランジスタからの出力が印加されて、個々のセル(又はマイクロカプセル)内の電気泳動分散液に対して所望の電界を印加することができる。個々のセル(又はマイクロカプセル)内の電気泳動粒子1eは、第1電極1cにより印加される電界によって制御され、各画素は電気泳動粒子の色(例えば白色)と分散媒の色(例えば青色)を表示する。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字を表示することができる。   In FIG. 1, the first electrode 1c is a pixel electrode that can independently apply a desired electric field to the electrophoretic dispersion liquid in each cell (or microcapsule), and the second electrode 1d has the same potential on the entire surface. This is a common electrode to be applied. This pixel electrode is provided with a switch element, a selection signal is applied to each row from a matrix drive circuit (not shown), and a control signal and an output from the drive transistor are applied to each column. A desired electric field can be applied to the electrophoretic dispersion in the cell (or microcapsule). The electrophoretic particles 1e in each cell (or microcapsule) are controlled by the electric field applied by the first electrode 1c, and each pixel has a color of the electrophoretic particles (for example, white) and a color of the dispersion medium (for example, blue). Is displayed. By performing such driving in units of pixels, an arbitrary image or character can be displayed by a large number of pixels.

第1基板1aは、電気泳動表示素子を支持する任意の絶縁部材であり、ガラスやプラスチックなどを用いることができる。
第1電極1cには、ITO(Indium Tin Oxide)、酸化スズ、酸化インジウム、金、クロムなどの金属蒸着膜等を使用することができ、第1電極1cのパターン形成にはフォトリソグラフィー法を用いことができる。
The first substrate 1a is an arbitrary insulating member that supports the electrophoretic display element, and glass, plastic, or the like can be used.
For the first electrode 1c, a metal vapor-deposited film such as ITO (Indium Tin Oxide), tin oxide, indium oxide, gold, or chromium can be used, and a photolithography method is used for pattern formation of the first electrode 1c. be able to.

第2基板1bは、透明なガラス基板やプラスチック基板等の絶縁部材を用いることができる。
第2電極1dには、ITOや有機導電性膜などの透明電極を使用することができる。
As the second substrate 1b, an insulating member such as a transparent glass substrate or a plastic substrate can be used.
A transparent electrode such as ITO or an organic conductive film can be used for the second electrode 1d.

絶縁層1hとしては、無色透明な絶縁性樹脂を使用することができる。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアルケン樹脂等を使用することができる。   As the insulating layer 1h, a colorless and transparent insulating resin can be used. For example, acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, silicone resin, polyimide resin, polystyrene resin, polyalkene resin, or the like can be used.

隔壁1gの材料には、ポリマー樹脂を使用できる。隔壁形成にはどのような方法を用いても構わない。例えば、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー法によって隔壁を形成する方法、又は予め作製した隔壁を基板に接着する方法、モールドによって隔壁を形成する方法等を用いることができる。   A polymer resin can be used as the material of the partition wall 1g. Any method may be used to form the partition walls. For example, a method of forming a partition wall by a photolithography method using a photosensitive resin, a method of bonding a partition wall prepared in advance to a substrate, a method of forming a partition wall by a mold, or the like can be used.

前記電気泳動分散液をセル内に充填する方法は特に限定されないが、インクジェット方式のノズルを使用することができる。
前記電気泳動分散液を内包するマイクロカプセル1iは、界面重合法、in situ重合法、コアセルベーション法等の既知の方法で得ることができる。
A method for filling the electrophoretic dispersion liquid in the cell is not particularly limited, but an ink jet type nozzle can be used.
The microcapsule 1i enclosing the electrophoretic dispersion liquid can be obtained by a known method such as an interfacial polymerization method, an in situ polymerization method, or a coacervation method.

マイクロカプセル1iを形成する材料には光を十分に透過させる材料が好ましく、具体的には、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ゼラチン、又はこれらの共重合体等を挙げることができる。   The material forming the microcapsule 1i is preferably a material that transmits light sufficiently. Specifically, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, polyester, polyurethane, polyamide, polyethylene, polystyrene, polyvinyl alcohol, gelatin, or These copolymers can be mentioned.

また、マイクロカプセル1iを第1基板1a上に配置する方法は特に制限されないが、インクジェット方式のノズルを使用することができる。
電気泳動分散媒1fとしては、高絶縁性でしかも無色透明な液体を挙げることができる。例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、ノルマルパラフィン、イソパラフィンなどの脂肪族炭化水素、クロロホルム、ジクロロメタン、ペンタクロロエタン、1,2−ジブロモエタン、1,1,2,2−テトラブロモエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン等のハロゲン化炭化水素、天然又は合成の各種の油等を使用でき、これらを単独、又は2種以上を混合して用いてもよい。
Further, the method for disposing the microcapsule 1i on the first substrate 1a is not particularly limited, but an ink jet type nozzle can be used.
An example of the electrophoretic dispersion medium 1f is a highly insulating and colorless and transparent liquid. For example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, ethylbenzene, dodecylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, kerosene, normal paraffin, isoparaffin, chloroform, dichloromethane, pentachloroethane, 1,2-dibromoethane, 1, Halogenated hydrocarbons such as 1,2,2-tetrabromoethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, various natural or synthetic oils, etc. can be used, these alone or in combination of two or more May be used.

電気泳動分散媒1fを着色するにはR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)等の色を有する油溶染料を用いることができる。これらの油溶染料として、アゾ染料、アントラキノン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペノリン染料、フタロシアニン染料、金属錯塩染料、ナフール染料、ベンゾキノン染料、シアニン染料、インジゴ染料、キノイミン染料等の油溶染料が好ましく、これらを組み合せて使用しても良い。   In order to color the electrophoretic dispersion medium 1f, an oil-soluble dye having colors such as R (red), G (green), B (blue), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) is used. Can do. These oil-soluble dyes include azo dyes, anthraquinone dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, penoline dyes, phthalocyanine dyes, metal complex dyes, nafur dyes, benzoquinone dyes, cyanine dyes, indigo dyes, and quinoimine dyes. Dyes are preferred, and these may be used in combination.

例えば、以下の油溶染料を挙げることができる。バリファーストイエロー(1101、1105、3108、4120)、オイルイエロー(105、107、129、3G、GGS)、バリファーストレッド(1306、1355、2303、3304、3306、3320)、オイルピンク312、オイルスカーレット308、オイルバイオレット730、バリファーストブルー(1501、1603、1605、1607、2606、2610、3405、)、オイルブルー(2N、BOS、613)、マクロレックスブルーRR、スミプラストグリーンG、オイルグリーン(502、BG)等であり、油溶染料の濃度は、電気泳動分散媒1fに対して、0.1〜3.5重量%が好ましい。   For example, the following oil-soluble dyes can be mentioned. Bali First Yellow (1101, 1105, 3108, 4120), Oil Yellow (105, 107, 129, 3G, GGS), Bali First Red (1306, 1355, 2303, 3304, 3306, 3320), Oil Pink 312, Oil Scarlet 308, Oil Violet 730, Bali First Blue (1501, 1603, 1605, 1607, 2606, 2610, 3405), Oil Blue (2N, BOS, 613), Macrolex Blue RR, Sumiplast Green G, Oil Green (502 BG) and the like, and the concentration of the oil-soluble dye is preferably 0.1 to 3.5% by weight with respect to the electrophoretic dispersion medium 1f.

本発明で用いられる電気泳動粒子1eは、少なくとも粒子表面に酸性基を有する電気泳動粒子であって、酸性基を有するポリマーに顔料を分散させた粒子、酸性基を有するポリマーを染料で着色した粒子等を使用することができる。   The electrophoretic particle 1e used in the present invention is an electrophoretic particle having an acidic group on at least the particle surface, a particle obtained by dispersing a pigment in a polymer having an acidic group, and a particle obtained by coloring a polymer having an acidic group with a dye. Etc. can be used.

酸性基を有するポリマーに顔料を分散させた粒子は、顔料を含有した酸性モノマーを重合することによって得ることができる。例えば、懸濁重合法、乳化重合法、析出重合法、分散重合法等を用いることができる。   Particles in which a pigment is dispersed in a polymer having an acidic group can be obtained by polymerizing an acidic monomer containing the pigment. For example, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a precipitation polymerization method, a dispersion polymerization method, or the like can be used.

このような粒子を構成する酸性基を有するポリマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸、2−ブテン酸(クロトン酸)、3−ブテン酸(ビニル酢酸)、3−メチル−3−ブテン酸、3−ペンテン酸、4−ペンテン酸、4−メチル−4−ペンテン酸、4−ヘキセン酸、5−ヘキセン酸、5−メチル−5−ヘキセン酸、5−ヘプテン酸、6−ヘプテン酸、6−メチル−6−ヘプテン酸、6−オクテン酸、7−オクテン酸、7−メチル−7−オクテン酸、7−ノネン酸、8−ノネン酸、8−メチル−8−ノネン酸、8−デセン酸、9−デセン酸、3−フェニル−2−プロペン酸(ケイ皮酸)、カルボキシメチル(メタ)アクリレート、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ビニル安息香酸、ビニルフェニル酢酸、ビニルフェニルプロピオン酸、マレイン酸、フマル酸、メチレンコハク酸(イタコン酸)、ヒドロキシスチレン、スチレンスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スルホメチル(メタ)アクリレート、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、2−プロペン−1−スルホン酸、2−メチル−2−プロペン−1−スルホン酸、3−ブテン−1−スルホン酸等の酸性モノマーの単独重合体、又は(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、スチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、アクリロニトリル等のモノマーとの共重合体を使用することができる。   Examples of the polymer having an acidic group constituting such particles include (meth) acrylic acid, 2-butenoic acid (crotonic acid), 3-butenoic acid (vinyl acetic acid), 3-methyl-3-butenoic acid, 3 -Pentenoic acid, 4-pentenoic acid, 4-methyl-4-pentenoic acid, 4-hexenoic acid, 5-hexenoic acid, 5-methyl-5-hexenoic acid, 5-heptenoic acid, 6-heptenoic acid, 6-methyl -6-heptenoic acid, 6-octenoic acid, 7-octenoic acid, 7-methyl-7-octenoic acid, 7-nonenoic acid, 8-nonenoic acid, 8-methyl-8-nonenoic acid, 8-decenoic acid, 9 -Decenoic acid, 3-phenyl-2-propenoic acid (cinnamic acid), carboxymethyl (meth) acrylate, carboxyethyl (meth) acrylate, vinylbenzoic acid, vinylphenylacetic acid, vinylphenylpropionic acid Maleic acid, fumaric acid, methylene succinic acid (itaconic acid), hydroxystyrene, styrene sulfonic acid, vinyl toluene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, sulfomethyl (meth) acrylate, 2-sulfoethyl (meth) acrylate, 2-propene-1- Homopolymers of acidic monomers such as sulfonic acid, 2-methyl-2-propene-1-sulfonic acid, 3-butene-1-sulfonic acid, or methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, styrene, Copolymers with monomers such as p-methylstyrene, p-ethylstyrene, acrylonitrile and the like can be used.

顔料としては、有機顔料や無機顔料等を使用することができる。有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、キノフタロン顔料、アントラキノン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料を使用することができ、具体的には、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、ペリレンレッド、パーマネントレッド、トルイジンレッド、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーンB等の緑色顔料、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、イソインドリノンイエロー、キノフタロンイエロー等の黄色顔料、アニリンブラック、ダイアモンドブラック等の黒色顔料等が挙げられる。   As the pigment, an organic pigment, an inorganic pigment, or the like can be used. Examples of organic pigments include azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, quinophthalone pigments, anthraquinone pigments, nitro pigments, and nitroso pigments. Specifically, red pigments such as quinacridone red, lake red, brilliant carmine, perylene red, permanent red, toluidine red, madder lake, green pigments such as diamond green lake, phthalocyanine green, pigment green B, Victoria Blue pigments such as Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Hansa Yellow, Fast Yellow, Disazo Yellow, Isoindolinone Yellow, Quinophthalo Yellow pigments such as yellow, aniline black, black pigments such as diamond black.

無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫化亜鉛等などの白色顔料、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、チタンブラック等の黒色顔料、カドミウムレッド、赤色酸化鉄、モリブデンレッド等の赤色顔料、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン、ビクトリアグリーン等の緑色顔料、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー等の青色顔料、カドミウムイエロー、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛、クロムイエロー、アンチモンイエロー等の黄色顔料を用いることができる。   Examples of inorganic pigments include white pigments such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, lead oxide, tin oxide, and zinc sulfide, black pigments such as carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, and titanium black, and cadmium red. Red pigments such as red iron oxide and molybdenum red, green pigments such as chromium oxide, viridian, titanium cobalt green, cobalt green and victoria green, blue pigments such as ultramarine blue, Prussian blue and cobalt blue, cadmium yellow and titanium yellow Yellow pigments such as yellow iron oxide, yellow lead, chrome yellow, and antimony yellow can be used.

酸性基を有するポリマーを染料で着色した粒子としては、酸性基を有するポリマー粒子を染料で着色することによって得た粒子、あるいは染料を含有した酸性モノマーを重合することによって得た粒子等を用いることができる。ここで使用する染料は、電気泳動分散媒1fに対して不溶であれば特に限定されない。酸性基を有するポリマーを得るには、前述したモノマー材料を使用することができる。   Particles obtained by coloring a polymer having an acidic group with a dye may be particles obtained by coloring polymer particles having an acidic group with a dye or particles obtained by polymerizing an acidic monomer containing a dye. Can do. The dye used here is not particularly limited as long as it is insoluble in the electrophoretic dispersion medium 1f. In order to obtain a polymer having an acidic group, the above-described monomer material can be used.

本発明の電気泳動粒子は、上記の酸性基を有する粒子の表面において、前記酸性基と下記の一般式(1)から(3)で表されるいずれかの化合物とが塩を形成していることを特徴とする。   In the electrophoretic particle of the present invention, on the surface of the particle having the acidic group, the acidic group and any one of the compounds represented by the following general formulas (1) to (3) form a salt. It is characterized by that.

具体的には、酸性基を有する粒子を用いて、クラウンエーテル、又はアザクラウンエーテルと反応させることによって、電気泳動粒子1eが得られる。
また、このような酸性基を有する粒子のアルカリ金属塩を用いて、クラウンエーテル、又はクリプタンドと反応させることによって、電気泳動粒子1eが得られる。ここで、酸性基とは、スルホン酸基やカルボキシル基のことである。
Specifically, electrophoretic particles 1e are obtained by reacting with crown ether or azacrown ether using particles having an acidic group.
Moreover, the electrophoretic particle 1e is obtained by making it react with a crown ether or a cryptand using the alkali metal salt of the particle | grains which have such an acidic group. Here, the acidic group is a sulfonic acid group or a carboxyl group.

本発明の第一の電気泳動粒子は、少なくとも酸性基を有する粒子の表面において、前記酸性基と下記の一般式(1)で表される化合物とが塩を形成している電気泳動粒子である。   The first electrophoretic particle of the present invention is an electrophoretic particle in which the acidic group and a compound represented by the following general formula (1) form a salt at least on the surface of the particle having an acidic group. .

Figure 2005352424
Figure 2005352424

(式中、nは2から6の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
このときの塩を形成する反応の一例を、下記の反応式(1)に示す。
(In the formula, n is an integer of 2 to 6. The ring is composed of an oxygen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group is substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms. May be.)
An example of the reaction for forming a salt at this time is shown in the following reaction formula (1).

反応式(1)は、スルホン酸基を有する粒子、又はスルホン酸のアルカリ金属塩を有する粒子とクラウンエーテルとを反応させることによって、クラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子1eが生成する反応式である。反応溶媒は特に限定されないが、例えば、電気泳動分散媒1fの説明で記載した溶媒、エタノールやメタノール等の溶媒が挙げられる。   Reaction formula (1) is a reaction formula in which electrophoretic particles 1e having a crown ether salt are generated by reacting particles having a sulfonic acid group or particles having an alkali metal salt of sulfonic acid with crown ether. . The reaction solvent is not particularly limited, and examples thereof include the solvents described in the description of the electrophoretic dispersion medium 1f, and solvents such as ethanol and methanol.

クラウンエーテル塩は、酸性基のアニオンと、下記の一般式(4)で表される化合物からなるカチオンとからなる塩からなる。   The crown ether salt is composed of a salt composed of an anion having an acidic group and a cation composed of a compound represented by the following general formula (4).

Figure 2005352424
Figure 2005352424

但し、nは2から6の整数であり、M+ は水素イオン又はアルカリ金属イオンを示す。アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオンが好ましい。また、環を構成するメチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。 However, n is an integer of 2 to 6, and M + represents a hydrogen ion or an alkali metal ion. As an alkali metal ion, a sodium ion, a potassium ion, and a rubidium ion are preferable. Moreover, the hydrogen atom of the methylene group which comprises a ring may be substituted by the C3-C18 linear or branched alkyl group.

好ましい一般式(1)で表されるクラウンエーテルの一例として、12−クラウン−4−エーテル(n=2)、2−ヘキシル−12−クラウン−4−エーテル(n=2)、2−オクチル−12−クラウン−4−エーテル(n=2)、2−デシル−12−クラウン−4−エーテル(n=2)、2−ドデシル−12−クラウン−4−エーテル(n=2)、2−テトラデシル−12−クラウン−4−エーテル(n=2)、15−クラウン−5−エーテル(n=3)、2−ブチル−15−クラウン−5−エーテル(n=3)、2−ヘキシル−15−クラウン−5−エーテル(n=3)、2−オクチル−15−クラウン−5−エーテル(n=3)、2−デシル−15−クラウン−5−エーテル(n=3)、2−ドデシル−15−クラウン−5−エーテル(n=3)、2−テトラデシル−15−クラウン−5−エーテル(n=3)、2、12−ジドデシル−15−クラウン−5−エーテル(n=3)、18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2−ヘキシル−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2−オクチル−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2−デシル−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2−ドデシル−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2−テトラデシル−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2、3−ジオクチル−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2、12−ジドデシル−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2、15−ジドデシル−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、2、6、11、15−テトラ(ドデシル)−18−クラウン−6−エーテル(n=4)、21−クラウン−7−エーテル(n=5)、2−デシル−21−クラウン−7−エーテル(n=5)、2−ドデシル−21−クラウン−7−エーテル(n=5)、2−テトラデシル−21−クラウン−7−エーテル(n=5)、2−ヘキサデシル−21−クラウン−7−エーテル(n=5)、24−クラウン−8−エーテル(n=6)、2−デシル−24−クラウン−8−エーテル(n=6)、2−ドデシル−24−クラウン−8−エーテル(n=6)、2−テトラデシル−24−クラウン−8−エーテル(n=6)、2−ヘキサデシル−24−クラウン−8−エーテル(n=6)等が挙げられる。   Examples of preferred crown ethers represented by the general formula (1) include 12-crown-4-ether (n = 2), 2-hexyl-12-crown-4-ether (n = 2), 2-octyl- 12-crown-4-ether (n = 2), 2-decyl-12-crown-4-ether (n = 2), 2-dodecyl-12-crown-4-ether (n = 2), 2-tetradecyl -12-crown-4-ether (n = 2), 15-crown-5-ether (n = 3), 2-butyl-15-crown-5-ether (n = 3), 2-hexyl-15 Crown-5-ether (n = 3), 2-octyl-15-crown-5-ether (n = 3), 2-decyl-15-crown-5-ether (n = 3), 2-dodecyl-15 -Crown-5-ether n = 3), 2-tetradecyl-15-crown-5-ether (n = 3), 2,12-didodecyl-15-crown-5-ether (n = 3), 18-crown-6-ether (n = 4), 2-hexyl-18-crown-6-ether (n = 4), 2-octyl-18-crown-6-ether (n = 4), 2-decyl-18-crown-6-ether ( n = 4), 2-dodecyl-18-crown-6-ether (n = 4), 2-tetradecyl-18-crown-6-ether (n = 4), 2,3-dioctyl-18-crown-6 -Ether (n = 4), 2,12-didodecyl-18-crown-6-ether (n = 4), 2,15-didodecyl-18-crown-6-ether (n = 4), 2, 6, 11,15-tetra (dodecyl) 18-crown-6-ether (n = 4), 21-crown-7-ether (n = 5), 2-decyl-21-crown-7-ether (n = 5), 2-dodecyl-21-crown -7-ether (n = 5), 2-tetradecyl-21-crown-7-ether (n = 5), 2-hexadecyl-21-crown-7-ether (n = 5), 24-crown-8- Ether (n = 6), 2-decyl-24-crown-8-ether (n = 6), 2-dodecyl-24-crown-8-ether (n = 6), 2-tetradecyl-24-crown-8 -Ether (n = 6), 2-hexadecyl-24-crown-8-ether (n = 6) and the like.

絶縁性の電気泳動分散媒1f中におけるクラウンエーテルは、疎水的なエチレン架橋部が外側を向き、酸素原子が内側を向いた構造をとる。即ち、クラウンエーテルの内部は親水的でしかも電子に富んだ空洞が形成される。この空洞にカチオンが取り込まれて安定化する。電気泳動分散媒1f中において、塩の解離で生成したカチオン(水素イオンやアルカリ金属イオン等)は溶媒和によって安定化されないので、ほとんど解離は起こらない。しかしながら、クラウンエーテルを使用することによってカチオンは擬似的に溶媒和された状態となり、安定化することができる。従って、クラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子1eは、電気泳動分散媒1f中において優れた解離特性を示す。   The crown ether in the insulative electrophoretic dispersion medium 1f has a structure in which the hydrophobic ethylene cross-linked portion faces outward and the oxygen atom faces inward. That is, inside the crown ether, a cavity that is hydrophilic and rich in electrons is formed. Cations are taken into this cavity and stabilized. In the electrophoretic dispersion medium 1f, cations (hydrogen ions, alkali metal ions, etc.) generated by the dissociation of the salt are not stabilized by the solvation, so that the dissociation hardly occurs. However, by using crown ether, the cation becomes a quasi-solvated state and can be stabilized. Therefore, the electrophoretic particle 1e having a crown ether salt exhibits excellent dissociation characteristics in the electrophoretic dispersion medium 1f.

すなわち、上記のクラウンエーテル塩は、分散液中で容易に解離し大きな解離度を示す。粒子表面の多くの酸性基が解離するので、粒子の帯電量が大きくなり、分散液中で泳動しやすい粒子が生成される。その結果、低電圧駆動の条件下において高速応答が可能な電気泳動表示素子が実現される。   That is, the crown ether salt is easily dissociated in the dispersion and exhibits a large degree of dissociation. Since many acidic groups on the particle surface are dissociated, the charge amount of the particle is increased, and particles that are easy to migrate in the dispersion are generated. As a result, an electrophoretic display element capable of high-speed response under low voltage driving conditions is realized.

本発明の第二の電気泳動粒子は、少なくとも酸性基を有する粒子の表面において、前記酸性基と下記の一般式(2)で表される化合物とが塩を形成している電気泳動粒子である。   The second electrophoretic particle of the present invention is an electrophoretic particle in which the acid group and a compound represented by the following general formula (2) form a salt at least on the surface of the particle having an acid group. .

Figure 2005352424
Figure 2005352424

(式中、n1は1から4の整数である。R1は炭素数1から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
このときの塩を形成する反応の一例を、下記の反応式(2)に示す。
(In the formula, n 1 is an integer of 1 to 4. R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. The ring is composed of a nitrogen atom and a methylene group, (The hydrogen atom of the methylene group may be substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms.)
An example of the reaction for forming a salt at this time is shown in the following reaction formula (2).

反応式(2)は、スルホン酸基を有する粒子と一般式(2)で表されるアザクラウンエーテルとを反応させることによって、アザクラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子1eが生成する反応式である。反応溶媒は特に限定されないが、クラウンエーテル塩の反応で記載した溶媒が挙げられる。   Reaction formula (2) is a reaction formula in which electrophoretic particles 1e having an azacrown ether salt are generated by reacting particles having a sulfonic acid group with an azacrown ether represented by the general formula (2). . The reaction solvent is not particularly limited, and examples include the solvents described in the reaction of crown ether salt.

アザクラウンエーテル塩は、酸性基のアニオンと、下記の一般式(5)で表される化合物からなるカチオンとからなる塩からなる。   The azacrown ether salt is composed of a salt composed of an anion having an acidic group and a cation composed of a compound represented by the following general formula (5).

Figure 2005352424
Figure 2005352424

但し、n1 は1から4の整数であり、R1 は炭素数1から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環を構成するメチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。 However, n 1 is an integer of from 1 4, R 1 is a straight or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Moreover, the hydrogen atom of the methylene group which comprises a ring may be substituted by the C3-C18 linear or branched alkyl group.

好ましいアザクラウンエーテルの一例として、1、4、7−トリプロピル−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、2−デシル−1、4、7−トリプロピル−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、1、4、7−トリブチル−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、2−ドデシル−1、4、7−トリブチル−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、1、4、7−トリヘキシル−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、2−ドデシル−1、4、7−トリヘキシル−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、1、4、7−トリオクチル−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、1、4、7−トリ(デシル)−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、1、4、7−トリ(ドデシル)−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、1、4、7−トリ(テトラデシル)−1、4、7−トリアザシクロノナン(n1 =1)、1、4、7、10−テトラオクチル−1、4、7、10−テトラアザシクロドデカン(n1 =2)、1、4、7、10−テトラ(デシル)−1、4、7、10−テトラアザシクロドデカン(n1 =2)、1、4、7、10−テトラ(ドデシル)−1、4、7、10−テトラアザシクロドデカン(n1 =2)、1、4、7、10−テトラ(ヘキサデシル)−1、4、7、10−テトラアザシクロドデカン(n1 =2)、1、4、7、10−テトラ(オクタデシル)−1、4、7、10−テトラアザシクロドデカン(n1 =2)、1、4、7、10、13−ペンオクチル−1、4、7、10、13−ペンタアザシクロペンタデカン(n1 =3)、1、4、7、10、13−ペンタ(デシル)−1、4、7、10、13−ペンタアザシクロペンタデカン(n1 =3)、1、4、7、10、13−ペンタ(ドデシル)−1、4、7、10、13−ペンタアザシクロペンタデカン(n1 =3)、1、4、7、10、13、16−ヘキサ(デシル)−1、4、7、10、13、16−ヘキサアザシクロオクタデカン(n1 =4)、1、4、7、10、13、16−ヘキサ(テトラデシル)−1、4、7、10、13、16−ヘキサアザシクロオクタデカン(n1 =4)、1、4、7、10、13、16−ヘキサ(ヘキサデシル)−1、4、7、10、13、16−ヘキサアザシクロオクタデカン(n1 =4)等が挙げられる。 As an example of a preferred azacrown ether, 1,4,7-tripropyl-1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 2-decyl-1,4,7-tripropyl-1,4 7-triazacyclononane (n 1 = 1), 1,4,7-tributyl-1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 2-dodecyl-1,4,7-tributyl -1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 1,4,7-trihexyl-1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 2-dodecyl-1,4 , 7-trihexyl-1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 1,4,7-trioctyl-1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 1,4 7- tri (decyl) 1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 1, 4, 7 Tri (dodecyl) -1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 1,4,7- tri (tetradecyl) -1,4,7-triazacyclononane (n 1 = 1), 1,4,7,10-tetraoctyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecane (n 1 = 2), 1,4,7,10-tetra (decyl) -1,4,7,10 - tetraazacyclododecane (n 1 = 2), 1,4,7,10- tetra (dodecyl) -1,4,7,10 tetraazacyclododecane (n 1 = 2), 1,4,7 , 10-tetra (hexadecyl) -1,4,7,10-tetraazacyclododecane (n 1 = 2), 1,4,7,10-tetra (octadecyl) -1,4,7,10-tetraazacyclo dodecane (n 1 = 2), 1,4,7,10,13- pen octyl 1,4,7 10,13- penta azacyclopentadecan (n 1 = 3), 1,4,7,10,13- penta (decyl) -1,4,7,10,13- penta azacyclopentadecan (n 1 = 3) 1, 4, 7, 10, 13-penta (dodecyl) -1, 4, 7, 10, 13-pentaazacyclopentadecane (n 1 = 3), 1, 4, 7, 10, 13, 16-hexa (Decyl) -1,4,7,10,13,16-hexaazacyclooctadecane (n 1 = 4), 1,4,7,10,13,16-hexa (tetradecyl) -1,4,7, 10, 13, 16-hexaazacyclooctadecane (n 1 = 4), 1, 4, 7, 10, 13, 16-hexa (hexadecyl) -1, 4, 7, 10, 13, 16-hexaazacyclooctadecane (N 1 = 4).

絶縁性の電気泳動分散媒1f中におけるアザクラウンエーテルは、前述のクラウンエーテルと同様に、疎水的なエチレン架橋部が外側を向き、窒素原子が内側を向いた構造をとる。即ち、アザクラウンエーテルの内部は親水的でしかも電子に富んだ空洞が形成され、この空洞に水素イオンが取り込まれ、擬似的な溶媒和によって安定化するので、アザクラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子1eは、電気泳動分散媒1f中において優れた解離特性を示す。   The azacrown ether in the insulating electrophoretic dispersion medium 1f has a structure in which the hydrophobic ethylene cross-linked portion faces outward and the nitrogen atom faces inward, like the above-mentioned crown ether. That is, the inside of the azacrown ether is formed with a hydrophilic and electron-rich cavity, and hydrogen ions are taken into this cavity and stabilized by pseudo solvation, so that the electrophoretic particles having an azacrown ether salt 1e exhibits excellent dissociation characteristics in the electrophoretic dispersion medium 1f.

本発明の第三の電気泳動粒子は、少なくとも酸性基を有する粒子の表面において、前記酸性基と下記の一般式(3)で表される化合物とが塩を形成している電気泳動粒子である。   The third electrophoretic particle of the present invention is an electrophoretic particle in which the acidic group and a compound represented by the following general formula (3) form a salt at least on the surface of the particle having an acidic group. .

Figure 2005352424
Figure 2005352424

(式中、m、m1、m2は1から3の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
このときの塩を形成する反応の一例を、下記の反応式(3)に示す。
(In the formula, m, m 1 and m 2 are integers of 1 to 3. The ring is composed of an oxygen atom, a nitrogen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group is a straight chain having 3 to 18 carbon atoms. And may be substituted with a linear or branched alkyl group.)
An example of the reaction for forming a salt at this time is shown in the following reaction formula (3).

反応式(3)は、スルホン酸のアルカリ金属塩を有する粒子と一般式(3)で表されるクリプタンドとを反応させることによって、クリプタンド塩を有する電気泳動粒子1eが生成する反応式である。反応溶媒は特に限定されないが、クラウンエーテル塩の反応で記載した溶媒が挙げられる。   Reaction formula (3) is a reaction formula in which electrophoretic particles 1e having a cryptand salt are generated by reacting particles having an alkali metal salt of sulfonic acid with the cryptand represented by the general formula (3). The reaction solvent is not particularly limited, and examples include the solvents described in the reaction of crown ether salt.

クリプタンド塩は、酸性基のアニオンと、下記の一般式(6)で表される化合物からなるカチオンとからなる塩からなる。   The cryptand salt is composed of a salt composed of an anion having an acidic group and a cation composed of a compound represented by the following general formula (6).

Figure 2005352424
Figure 2005352424

但し、m、m1 、m2 は1から3の整数であり、M1 +はアルカリ金属イオンを示す。アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオンが好ましい。また、環を構成するメチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。 However, m, m 1 and m 2 are integers of 1 to 3, and M 1 + represents an alkali metal ion. As the alkali metal ions, sodium ions, potassium ions, rubidium ions, and cesium ions are preferable. Moreover, the hydrogen atom of the methylene group which comprises a ring may be substituted by the C3-C18 linear or branched alkyl group.

好ましいクリプタンドの一例として、4、10、15−トリオキサ−1、7−ジアザビシクロ[5.5.5]ヘプタデカン(別名:クリプタンド111、m=1、m1 =1、m2 =1)、3−テトラデシル−4、10、15−トリオキサ−1、7−ジアザビシクロ[5.5.5]ヘプタデカン(m=1、m1 =1、m2 =1)、4、7、13、18−テトラオキサ−1、10−ジアザビシクロ[8.5.5]エイコサン(別名:クリプタンド211、m=2、m1 =1、m2 =1)、4、7、13、16、21−ペンタオキサ−1、10−ジアザビシクロ[8.8.5]トリコサン(別名:クリプタンド221、m=2、m1 =2、m2 =1)、5−デシル−4、7、13、16、21−ペンタオキサ−1、10−ジアザビシクロ[8.8.5]トリコサン(別名:クリプタンド221D、m=2、m1 =2、m2 =1)、4、7、13、16、21、24−ヘキサオキサ−1、10−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン(別名:クリプタンド222、m=2、m1 =2、m2 =2)、5−デシル−4、7、13、16、21、24−ヘキサオキサ−1、10−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン(別名:クリプタンド222D、m=2、m1 =2、m2 =2)、5−テトラデシル−4、7、13、16、21、24−ヘキサオキサ−1、10−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン(m=2、m1 =2、m2 =2)、5−ヘキサデシル−4、7、13、16、21、24−ヘキサオキサ−1、10−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン(m=2、m1 =2、m2 =2)、4、7、10、16、19、24、27−ヘプタオキサ−1、13−ジアザビシクロ[11.8.8]ノナコサン(別名:クリプタンド322、m=3、m1 =2、m2 =2)、4、7、10、16、19、22、27、30−オクタオキサ−1、13−ジアザビシクロ[11.11.8]ドトリアコンタン(別名:クリプタンド332、m=3、m1 =3、m2 =2)、4、7、10、16、19、22、27、30、33−ノナオキサ−1、13−ジアザビシクロ[11.11.11]ペンタトリアコンタン(別名:クリプタンド333、m=3、m1 =3、m2 =3)等が挙げられる。 As an example of a preferred cryptand, 4, 10, 15-trioxa-1, 7-diazabicyclo [5.5.5] heptadecane (also known as cryptand 111, m = 1, m 1 = 1, m 2 = 1), 3- Tetradecyl-4,10,15-trioxa-1,7-diazabicyclo [5.5.5] heptadecane (m = 1, m 1 = 1, m 2 = 1) 4, 7, 13, 18-tetraoxa-1 10-diazabicyclo [8.5.5] eicosane (also known as cryptand 211, m = 2, m 1 = 1, m 2 = 1) 4, 7, 13, 16, 21-pentaoxa-1, 10-diazabicyclo [8.8.5] tricosane (aka cryptand 221, m = 2, m 1 = 2, m 2 = 1), 5- decyl -4,7,13,16,21- Pentaokisa 1,10-diazabicyclo [8.8. ] Tricosane (aka cryptands 221D, m = 2, m 1 = 2, m 2 = 1), 4,7,13,16,21,24- hexaoxa-1,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane (also known as cryptands 222, m = 2, m 1 = 2, m 2 = 2), 5- decyl -4,7,13,16,21,24- hexaoxa-1,10-diazabicyclo [8.8.8 ] hexacosane (aka cryptands 222D, m = 2, m 1 = 2, m 2 = 2), 5- tetradecyl -4,7,13,16,21,24- hexaoxa-1,10-diazabicyclo [8.8 .8] hexacosane (m = 2, m 1 = 2, m 2 = 2), 5- hexadecyl -4,7,13,16,21,24- hexaoxa-1,10-diazabicyclo [8.8.8] Hexacosan (m = 2, 1 = 2, m 2 = 2 ), 4,7,10,16,19,24,27- Heputaokisa 1,13-diazabicyclo [11.8.8] nonacosanoic (aka cryptand 322, m = 3, m 1 = 2, m 2 = 2), 4, 7, 10, 16, 19, 22, 27, 30-octoxa- 1 , 13-diazabicyclo [11.11.8] dotriacontane (also known as cryptand 332, m = 3, m 1 = 3, m 2 = 2), 4, 7, 10, 16, 19, 22, 27, 30, 33-nonaoxa- 1 , 13-diazabicyclo [11.11.11] pentatriacontane ( Alias: cryptand 333, m = 3, m 1 = 3, m 2 = 3) and the like.

絶縁性の電気泳動分散媒1f中におけるクリプタンドは、前述のクラウンエーテルと同様に、疎水的なエチレン架橋部が外側を向き、酸素原子や窒素原子が内側を向いた構造をとる。即ち、クリプタンドの内部は親水的でしかも電子に富んだ空洞が形成され、この空洞にカチオンが取り込まれ、擬似的な溶媒和によって安定化するので、クリプタンド塩を有する電気泳動粒子1eは、電気泳動分散媒1f中において優れた解離特性を示す。   The cryptand in the insulative electrophoretic dispersion medium 1f has a structure in which the hydrophobic ethylene cross-linked portion faces outward and the oxygen atom or nitrogen atom faces inward, like the above-mentioned crown ether. That is, the inside of the cryptand is formed with a hydrophilic and electron-rich cavity, and cations are taken into the cavity and stabilized by pseudo solvation. Excellent dissociation characteristics in the dispersion medium 1f.

以上、説明したように、電気泳動粒子1eは、絶縁性の電気泳動分散媒1f中において優れた解離特性を示し、従来から一般的に使用されている帯電剤(オクチル酸ジルコニウム)と比較して数倍から約30倍の解離度を有する。   As described above, the electrophoretic particle 1e exhibits excellent dissociation characteristics in the insulating electrophoretic dispersion medium 1f, compared with a conventionally used charging agent (zirconium octylate). It has a degree of dissociation from several times to about 30 times.

解離度はよく知られている導電率測定から求めることができる。すなわち、溶媒中に決まった量のクラウンエーテルを溶解させ、導電率から液中のイオン濃度を求めることにより解離度が決定される。   The degree of dissociation can be determined from well-known conductivity measurements. That is, the degree of dissociation is determined by dissolving a fixed amount of crown ether in a solvent and determining the ion concentration in the liquid from the conductivity.

電気泳動粒子1eの平均粒径は50nm〜10μmの範囲内が好ましく、更には300nm〜2μmが好ましい。平均粒径が10μmを超えると、高解像度表示ができなくなり、好ましくない。また、平均粒径が50nm未満であると、粒子の凝集による分散安定性に問題が生じるので、好ましくない。   The average particle diameter of the electrophoretic particles 1e is preferably within a range of 50 nm to 10 μm, and more preferably 300 nm to 2 μm. When the average particle diameter exceeds 10 μm, high resolution display cannot be performed, which is not preferable. Further, if the average particle size is less than 50 nm, there is a problem in dispersion stability due to aggregation of particles, which is not preferable.

電気泳動粒子1eの濃度は、電気泳動分散媒1fに対して1から40重量%が好ましく、更には3から20重量%が好ましい。電気泳動粒子1eの濃度が1重量%未満の場合、電気泳動粒子1eの表示コントラストが淡くなり好ましくない。また、電気泳動粒子1eの濃度が40重量%を越えると着色した電気泳動分散媒1fの表示コントラストが淡くなり好ましくない。   The concentration of the electrophoretic particles 1e is preferably 1 to 40% by weight, more preferably 3 to 20% by weight with respect to the electrophoretic dispersion medium 1f. When the concentration of the electrophoretic particles 1e is less than 1% by weight, the display contrast of the electrophoretic particles 1e is not preferable. On the other hand, if the concentration of the electrophoretic particles 1e exceeds 40% by weight, the display contrast of the colored electrophoretic dispersion medium 1f becomes unpreferable.

電気泳動分散媒1f中における電気泳動粒子1eの分散に関しては、分散安定剤を添加して電気泳動粒子1eに分散性を発現させてもよいし、電気泳動粒子1eに立体障害基を導入して分散性を発現させてもよい。   Regarding dispersion of the electrophoretic particles 1e in the electrophoretic dispersion medium 1f, a dispersion stabilizer may be added to cause the electrophoretic particles 1e to exhibit dispersibility, or a steric hindrance group may be introduced into the electrophoretic particles 1e. Dispersibility may be expressed.

分散安定剤としては、単独重合体、共重合体、ブロック重合体等を使用することができ、一例として、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、(スチレン−ビニルピリジン)共重合体、(スチレン−ブタジエン)共重合体等を挙げることができる。   As a dispersion stabilizer, a homopolymer, a copolymer, a block polymer, etc. can be used. As an example, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl methyl ether, (styrene-vinylpyridine) copolymer, (styrene-butadiene) A copolymer etc. can be mentioned.

立体障害基に関しては、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、ブタジエン、イソプレン、イソブテン、ペンテン、ヘキセン等のモノマーを使用することができ、前記酸性モノマーと共重合させて、電気泳動粒子1e上に立体障害基を導入することができる。   Regarding the steric hindrance group, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, Monomers such as octadecyl (meth) acrylate, butadiene, isoprene, isobutene, pentene, hexene can be used, and sterically hindered groups can be introduced onto the electrophoretic particles 1e by copolymerization with the acidic monomer. .

本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の表示例を図2に示す。図2は、白色の電気泳動粒子1e、青色染料で着色した電気泳動分散媒1fからなる電気泳動分散液をセルに充填した場合の表示例である。電気泳動粒子1eは、塩の解離によって負に帯電している。第2電極1dを0V、第1電極1cに負極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子1eが第2電極1dに集まり、セルを上から観察すると、白色の電気泳動粒子1eの分布により白色に見える(図2(a))。一方、第2電極1dを0V、第1電極1cに正極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子1eが第1電極1c上に集まり、セルを上から観察すると、青色に見える(図2(b))。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字を表示することができる。   A display example of an electrophoretic display element using the electrophoretic particles of the present invention is shown in FIG. FIG. 2 is a display example when the cell is filled with an electrophoretic dispersion liquid comprising white electrophoretic particles 1e and an electrophoretic dispersion medium 1f colored with a blue dye. The electrophoretic particle 1e is negatively charged due to the dissociation of the salt. When the second electrode 1d is applied with 0V and a negative voltage is applied to the first electrode 1c, the electrophoretic particles 1e gather at the second electrode 1d, and when the cell is observed from the top, the white electrophoretic particles 1e cause whitening. It can be seen (FIG. 2 (a)). On the other hand, when 0V is applied to the second electrode 1d and a positive voltage is applied to the first electrode 1c, the electrophoretic particles 1e gather on the first electrode 1c, and when the cell is observed from above, it looks blue (FIG. 2 (b )). By performing such driving in units of pixels, an arbitrary image or character can be displayed by a large number of pixels.

本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の他の実施態様について図面を参照しながら説明する。
図3は本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の他の実施態様を示す断面図である。
Another embodiment of the electrophoretic display element using the electrophoretic particles of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the electrophoretic display element using the electrophoretic particles of the present invention.

図3(a)の電気泳動表示素子において、第1基板3a上に第1電極3c及び第2電極3dが設けられ、電極間及び第2電極3d上には絶縁層3h、3iがそれぞれ形成されている。絶縁層3hは、着色されていても無色透明であってもよいが、絶縁層3iは無色透明である。第1基板3aと第2基板3bが、隔壁3gを介して所定の間隔で対向するように配置されている。第1基板3a、第2基板3b、及び隔壁3gからなるセル(空間)に、少なくとも電気泳動粒子3eと電気泳動分散媒3fからなる電気泳動分散液が封入されている。この電気泳動表示素子は、第2基板3bのある側が表示面である。   In the electrophoretic display element of FIG. 3A, a first electrode 3c and a second electrode 3d are provided on a first substrate 3a, and insulating layers 3h and 3i are formed between the electrodes and on the second electrode 3d, respectively. ing. The insulating layer 3h may be colored or colorless and transparent, but the insulating layer 3i is colorless and transparent. The 1st board | substrate 3a and the 2nd board | substrate 3b are arrange | positioned so that it may oppose at predetermined intervals through the partition 3g. An electrophoretic dispersion liquid including at least electrophoretic particles 3e and an electrophoretic dispersion medium 3f is enclosed in a cell (space) including the first substrate 3a, the second substrate 3b, and the partition walls 3g. In the electrophoretic display element, the side on which the second substrate 3b is provided is a display surface.

図3(b)は、マイクロカプセルを用いた電気泳動表示素子を示す。前記電気泳動分散液を内包したマイクロカプセル3jが第1基板3a上に配置され、第2基板3bで覆われている。尚、マイクロカプセル3jを用いる場合、絶縁層3iはなくてもよい。   FIG. 3B shows an electrophoretic display element using microcapsules. A microcapsule 3j enclosing the electrophoretic dispersion is disposed on the first substrate 3a and covered with the second substrate 3b. Note that when the microcapsule 3j is used, the insulating layer 3i may not be provided.

図3において、第2電極3dは個々のセル(又はマイクロカプセル)内の電気泳動分散液に対して、各々独立して所望の電界を印加できる画素電極であり、第1電極3cは全面同一電位で印加する共通電極である。尚、この画素電極にはスイッチ素子が設けられており、不図示のマトリクス駆動回路から行ごとに選択信号が印加され、更に各列に制御信号と駆動トランジスタからの出力が印加されて、個々のセル(又はマイクロカプセル)内の電気泳動分散液に対して所望の電界を印加することができる。個々のセル(又はマイクロカプセル)内の電気泳動粒子3eは、第2電極3dにより印加される電界によって制御され、各画素は電気泳動粒子の色(例えば黒色)と絶縁層3hの色(例えば白色)を表示する。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字を表示することができる。   In FIG. 3, the second electrode 3d is a pixel electrode that can independently apply a desired electric field to the electrophoretic dispersion liquid in each cell (or microcapsule), and the first electrode 3c is the same potential on the entire surface. It is a common electrode applied by. This pixel electrode is provided with a switch element, a selection signal is applied to each row from a matrix drive circuit (not shown), and a control signal and an output from the drive transistor are applied to each column. A desired electric field can be applied to the electrophoretic dispersion in the cell (or microcapsule). The electrophoretic particles 3e in each cell (or microcapsule) are controlled by the electric field applied by the second electrode 3d, and each pixel has a color of the electrophoretic particles (for example, black) and a color of the insulating layer 3h (for example, white). ) Is displayed. By performing such driving in units of pixels, an arbitrary image or character can be displayed by a large number of pixels.

第1基板3aは、電気泳動表示素子を支持する任意の絶縁部材であり、ガラスやプラスチックなどを用いる事ができる。第2基板3bには、透明なガラス基板やプラスチック基板等の絶縁部材を使用することができる。   The first substrate 3a is an arbitrary insulating member that supports the electrophoretic display element, and glass, plastic, or the like can be used. An insulating member such as a transparent glass substrate or plastic substrate can be used for the second substrate 3b.

第1電極3cの材料には、Alなどの光反射性の金属電極を使用する。第1電極3c上に形成する絶縁層3hには、光を散乱させるための微粒子、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン等を無色透明の絶縁性樹脂に混ぜ合わせたものを使用できる。無色透明の絶縁性樹脂には、前述した絶縁性樹脂を挙げることができる。あるいは、微粒子を用いずに金属電極表面の凹凸を利用して光を散乱させる方法を用いてもよい。   As the material of the first electrode 3c, a light reflective metal electrode such as Al is used. As the insulating layer 3h formed on the first electrode 3c, a fine particle for scattering light, such as aluminum oxide, titanium oxide or the like mixed with a colorless and transparent insulating resin can be used. Examples of the colorless and transparent insulating resin include the insulating resin described above. Or you may use the method of scattering light using the unevenness | corrugation of the metal electrode surface, without using microparticles | fine-particles.

第2電極3dには表示素子の観察者側からみて暗黒色に見える導電性材料、例えば、炭化チタンや黒色化処理したCr、黒色層を表面に形成したAl、Ti等を使用できる。また、第2電極3dのパターン形成には、フォトリソグラフィー法を用いることができる。   The second electrode 3d can be made of a conductive material that looks dark black when viewed from the viewer side of the display element, such as titanium carbide, blackened Cr, Al or Ti with a black layer formed on the surface. Further, a photolithography method can be used for pattern formation of the second electrode 3d.

続いて第2電極3d上に絶縁層3iを形成する。絶縁層3iには、前記した無色透明な絶縁性樹脂を使用することができる。
本実施態様の表示コントラストは、第2電極3dと画素の面積比に大きく依存する為、コントラストを高めるためには第2電極3dの露出面積を画素のそれに対して小さくする必要があり、通常は1:2〜1:5程度が好ましい。
Subsequently, an insulating layer 3i is formed on the second electrode 3d. As the insulating layer 3i, the above-described colorless and transparent insulating resin can be used.
Since the display contrast of this embodiment greatly depends on the area ratio between the second electrode 3d and the pixel, it is necessary to reduce the exposed area of the second electrode 3d with respect to that of the pixel in order to increase the contrast. It is preferably about 1: 2 to 1: 5.

隔壁3gは、前述と同様の隔壁形成方法と材料を用いることができる。前記電気泳動分散液をセル内に充填する方法は特に限定されないが、前述したインクジェット方式のノズルを使用することができる。   For the partition 3g, the same partition formation method and material as described above can be used. A method for filling the electrophoretic dispersion liquid in the cell is not particularly limited, but the above-described inkjet nozzle can be used.

前記電気泳動分散液を内包するマイクロカプセル3jは、前述したように、界面重合法、in situ重合法、コアセルベーション法等の既知の方法で得ることができ、マイクロカプセル3jの形成材料には、前記した同様のポリマー材料を使用することができる。   As described above, the microcapsule 3j containing the electrophoretic dispersion can be obtained by a known method such as an interfacial polymerization method, an in situ polymerization method, a coacervation method, and the like. The same polymer materials as described above can be used.

また、マイクロカプセル3jを第1基板3a上に配置する方法は特に制限されないが、前述したインクジェット方式のノズルを使用することができる。
電気泳動分散媒3fに関しては、前述した同様の液体を使用することができる。電気泳動粒子3eには、前述と同様の粒子を使用することができる。本実施態様における電気泳動粒子3eの濃度は、電気泳動分散媒3fに対して0.5から10重量%が好ましく、更には1から5重量%が好ましい。電気泳動粒子3eの濃度が0.5重量%未満の場合、第1電極3c上を隠蔽できなくなり、表示コントラストが淡くなるので好ましくない。また、電気泳動粒子3eの濃度が10重量%を越えると着色した第2電極3d上から溢れ出し、表示コントラストが悪くなるので好ましくない。
The method for disposing the microcapsule 3j on the first substrate 3a is not particularly limited, but the above-described ink jet type nozzle can be used.
For the electrophoretic dispersion medium 3f, the same liquid as described above can be used. As the electrophoretic particles 3e, the same particles as described above can be used. In this embodiment, the concentration of the electrophoretic particles 3e is preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 5% by weight, based on the electrophoretic dispersion medium 3f. When the concentration of the electrophoretic particles 3e is less than 0.5% by weight, it is not preferable because the first electrode 3c cannot be concealed and the display contrast becomes light. On the other hand, if the concentration of the electrophoretic particles 3e exceeds 10% by weight, it overflows from the colored second electrode 3d and the display contrast is deteriorated.

本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の表示例を図4に示す。図4は、黒色の電気泳動粒子3e、無色透明な電気泳動分散媒3fからなる電気泳動分散液をセルに充填した場合の表示例である。電気泳動粒子3eは、塩の解離によって負に帯電している。絶縁層3h上が白色であり、第2電極3d上が黒色であるものとする。第1電極3cを0V、第2電極3dに正極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子3eが第2電極3d上に集まり、セルを上から観察すると、白色に見える(図4(a))。一方、第1電極3cを0V、第2電極3dに負極性の電圧を印加すると、電気泳動粒子3eが第1電極3c上に集まり、セルを上から観察すると、黒色に見える(図4(b))。このような駆動を画素単位で行うことにより、多数の画素によって任意の画像や文字を表示することができる。   A display example of an electrophoretic display element using the electrophoretic particles of the present invention is shown in FIG. FIG. 4 is a display example when the cell is filled with an electrophoretic dispersion liquid composed of black electrophoretic particles 3e and a colorless and transparent electrophoretic dispersion medium 3f. The electrophoretic particle 3e is negatively charged due to the dissociation of the salt. It is assumed that the top of the insulating layer 3h is white and the top of the second electrode 3d is black. When 0V is applied to the first electrode 3c and a positive voltage is applied to the second electrode 3d, the electrophoretic particles 3e gather on the second electrode 3d, and when the cell is observed from above, it appears white (FIG. 4 (a)). . On the other hand, when 0V is applied to the first electrode 3c and a negative voltage is applied to the second electrode 3d, the electrophoretic particles 3e gather on the first electrode 3c, and when the cell is observed from above, it appears black (FIG. 4B). )). By performing such driving in units of pixels, an arbitrary image or character can be displayed by a large number of pixels.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
メタクリル酸7gとメタクリル酸メチル130gに、疎水化処理した酸化チタン(平均粒径0.2μm)15g、AIBN(重合開始剤)1.7gを混合して均一混合液を得た。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液(濃度0.05重量%)1800gにリン酸カルシウム90gを分散して得た分散媒体に、上記の均一混合液を投入した。この混合液をホモジナイザーで10000rpm、15分間攪拌して懸濁液を調整した。その後、この懸濁液を窒素雰囲気下80℃、7時間重合した。重合終了後、塩酸で洗浄し、更に水洗、乾燥、分級工程を経て、(メタクリル酸−メタクリル酸メチル)共重合体で酸化チタン145gを被覆した粒子を得た。その平均粒径は、約2μmであった。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
Example 1
Hydrophobized titanium oxide (average particle size 0.2 μm) 15 g and AIBN (polymerization initiator) 1.7 g were mixed with 7 g of methacrylic acid and 130 g of methyl methacrylate to obtain a uniform mixed solution. The above homogeneous mixed solution was charged into a dispersion medium obtained by dispersing 90 g of calcium phosphate in 1800 g of a sodium dodecyl sulfate aqueous solution (concentration 0.05 wt%). This mixed solution was stirred with a homogenizer at 10,000 rpm for 15 minutes to prepare a suspension. Thereafter, this suspension was polymerized under a nitrogen atmosphere at 80 ° C. for 7 hours. After completion of the polymerization, the mixture was washed with hydrochloric acid, and further washed with water, dried and classified to obtain particles in which 145 g of titanium oxide was coated with a (methacrylic acid-methyl methacrylate) copolymer. The average particle size was about 2 μm.

更に、この粒子10gに下記の化学式(7)で示される15−クラウン−5−エーテル1.1gをメタノール中で反応させた後、分離精製して、クラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子1eを得た。   Further, 1.1 g of 15-crown-5-ether represented by the following chemical formula (7) was reacted with 10 g of this particle in methanol, followed by separation and purification to obtain electrophoretic particles 1e having a crown ether salt. It was.

Figure 2005352424
Figure 2005352424

電気泳動粒子1e(白色粒子)5重量%、分散安定剤としてスチレン−ブタジエン共重合体2.5重量%、電気泳動分散媒1fとしてオイルブルーN(アルドリッチ社製)0.1重量%を溶解させて青色に着色したアイソパーH(エクソン社製)92.5重量%を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図1(a)に示した電気泳動表示素子を作製した。   5% by weight of electrophoretic particles 1e (white particles), 2.5% by weight of styrene-butadiene copolymer as a dispersion stabilizer, and 0.1% by weight of oil blue N (manufactured by Aldrich) as an electrophoretic dispersion medium 1f are dissolved. 12.5% by weight of Isopar H (manufactured by Exxon) colored in blue, and an electrophoretic dispersion liquid composed of these is injected into the cell using an ink jet nozzle, and a voltage application circuit is connected to FIG. The electrophoretic display element shown in a) was produced.

電気伝導度測定から、電気泳動粒子1eのクラウンエーテル塩の解離度は、後に記載の比較例1で用いた帯電剤の約25倍であり、電気泳動粒子1eのクラウンエーテル塩は優れた解離特性を有していることを確認した。   From the electrical conductivity measurement, the degree of dissociation of the crown ether salt of the electrophoretic particles 1e is about 25 times that of the charging agent used in Comparative Example 1 described later, and the crown ether salt of the electrophoretic particles 1e has excellent dissociation characteristics. It was confirmed that it has.

また、±5Vの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な青白表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子1eは比較例1の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。   Further, when contrast display is performed at a low voltage drive of ± 5 V, a clear blue-white display can be performed, and the electrophoretic particle 1 e has a response speed about several tens of times that of the particles of Comparative Example 1. Confirmed that high-speed response is possible.

実施例2
実施例1と同様にして得た電気泳動分散液を用いて、該分散液を内包するマイクロカプセル1iをin situ重合法によって作製した。膜材質は尿素−ホルムアルデヒド樹脂である。マイクロカプセル1iをインクジェット方式のノズルを用いて第1基板1a上に配置し、電圧印加回路を接続して図1(b)に示した電気泳動表示素子を作製した。
Example 2
Using the electrophoretic dispersion liquid obtained in the same manner as in Example 1, microcapsules 1i enclosing the dispersion liquid were prepared by an in situ polymerization method. The membrane material is urea-formaldehyde resin. The microcapsule 1i was placed on the first substrate 1a using an inkjet nozzle, and a voltage application circuit was connected to produce the electrophoretic display element shown in FIG.

電気伝導度測定から、電気泳動粒子1eのクラウンエーテル塩の解離度は、後に記載の比較例1で用いた帯電剤の約25倍であり、電気泳動粒子1eのクラウンエーテル塩は優れた解離特性を有していることを確認した。   From the electrical conductivity measurement, the degree of dissociation of the crown ether salt of the electrophoretic particles 1e is about 25 times that of the charging agent used in Comparative Example 1 described later, and the crown ether salt of the electrophoretic particles 1e has excellent dissociation characteristics. It was confirmed that it has.

また、±5Vの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な青白表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子1eは比較例1の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。   Further, when contrast display is performed at a low voltage drive of ± 5 V, a clear blue-white display can be performed, and the electrophoretic particle 1 e has a response speed about several tens of times that of the particles of Comparative Example 1. Confirmed that high-speed response is possible.

実施例3
実施例1と同様にして得た、メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体で酸化チタンを被覆した粒子を、更に2−エチルヘキシルメタクリレートで2段階重合してコアシェル構造を形成し、粒子表面に立体障害基を導入した。
Example 3
Particles obtained by coating titanium oxide with a methacrylic acid-methyl methacrylate copolymer obtained in the same manner as in Example 1 were further polymerized in 2-step with 2-ethylhexyl methacrylate to form a core-shell structure, and steric hindrance was formed on the particle surface. A group was introduced.

次に、この粒子10gに化学式(8)で示される1、4、7、10、13−ペンタ(n−ブチル)−1、4、7、10、13−ペンタアザシクロペンタデカン2.0gをメタノール中で反応させた後、分離精製して、アザクラウンエーテル塩を有する電気泳動粒子1eを得た。   Next, 2.0 g of 1,4,7,10,13-penta (n-butyl) -1,4,7,10,13-pentaazacyclopentadecane represented by the chemical formula (8) was added to 10 g of this particle in methanol. After reacting in, electrophoretic particles 1e having an azacrown ether salt were obtained by separation and purification.

Figure 2005352424
Figure 2005352424

電気泳動粒子1e(白色粒子)5重量%、電気泳動分散媒1fとしてオイルブルーN(アルドリッチ)0.1重量%を溶解させて青色に着色したアイソパーH95重量%を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図1(a)に示した電気泳動表示素子を作製した。   Electrophoretic dispersion comprising 5% by weight of electrophoretic particles 1e (white particles) and 95% by weight of Isopar H colored in blue by dissolving 0.1% by weight of oil blue N (Aldrich) as the electrophoretic dispersion medium 1f. The liquid was injected into the cell using an inkjet nozzle, and a voltage application circuit was connected to produce the electrophoretic display element shown in FIG.

電気伝導度測定から、電気泳動粒子1eのアザクラウンエーテル塩の解離度は、後に記載の比較例1で用いた帯電剤の約18倍であり、電気泳動粒子1eのクラウンエーテル塩は優れた解離特性を有していることを確認した。   From the electrical conductivity measurement, the degree of dissociation of the azacrown ether salt of the electrophoretic particle 1e is about 18 times that of the charging agent used in Comparative Example 1 described later, and the crown ether salt of the electrophoretic particle 1e is excellent in dissociation. It was confirmed that it had characteristics.

また、±5Vの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な青白表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子1eは比較例1の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。   Further, when contrast display is performed at a low voltage drive of ± 5 V, a clear blue-white display can be performed, and the electrophoretic particle 1 e has a response speed about several tens of times that of the particles of Comparative Example 1. Confirmed that high-speed response is possible.

実施例4
実施例3と同様にして得た電気泳動分散液を用いて、該分散液を内包するマイクロカプセル1iをin situ重合法によって作製した。膜材質は尿素−ホルムアルデヒド樹脂である。マイクロカプセル1iをインクジェット方式のノズルを用いて第1基板1a上に配置し、電圧印加回路を接続して図1(b)に示した電気泳動表示素子を作製した。
Example 4
Using an electrophoretic dispersion obtained in the same manner as in Example 3, a microcapsule 1i enclosing the dispersion was produced by an in situ polymerization method. The membrane material is urea-formaldehyde resin. The microcapsule 1i was placed on the first substrate 1a using an inkjet nozzle, and a voltage application circuit was connected to produce the electrophoretic display element shown in FIG.

電気伝導度測定から、電気泳動粒子1eのアザクラウンエーテル塩の解離度は、後に記載の比較例1で用いた帯電剤の約18倍であり、電気泳動粒子1eのクラウンエーテル塩は優れた解離特性を有していることを確認した。   From the electrical conductivity measurement, the degree of dissociation of the azacrown ether salt of the electrophoretic particle 1e is about 18 times that of the charging agent used in Comparative Example 1 described later, and the crown ether salt of the electrophoretic particle 1e is excellent in dissociation. It was confirmed that it had characteristics.

また、±5Vの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な青白表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子1eは比較例1の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。   Further, when contrast display is performed at a low voltage drive of ± 5 V, a clear blue-white display can be performed, and the electrophoretic particle 1 e has a response speed about several tens of times that of the particles of Comparative Example 1. Confirmed that high-speed response is possible.

実施例5
スチレンスルホン酸ナトリウム5gとスチレン130gに、疎水化処理したカーボンブラック(平均粒径30nm)10g、AIBN(重合開始剤)1.7gを混合して均一混合液を得た。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液(濃度0.05重量%)1800gにリン酸カルシウム90gを分散して得た分散媒体に、上記の均一混合液を投入した。この混合液をホモジナイザーで10000rpm、15分間攪拌して懸濁液を調整した。その後、この懸濁液を窒素雰囲気下80℃、7時間重合した。重合終了後、塩酸で洗浄し、更に水洗、乾燥、分級工程を経て、(スチレンスルホン酸−スチレン)共重合体でカーボンブラックを被覆した粒子140gを得た。その平均粒径は、約2μmであった。
Example 5
Hydrophobized carbon black (average particle size 30 nm) 10 g and AIBN (polymerization initiator) 1.7 g were mixed with sodium styrenesulfonate 5 g and styrene 130 g to obtain a uniform mixed solution. The above homogeneous mixed solution was charged into a dispersion medium obtained by dispersing 90 g of calcium phosphate in 1800 g of a sodium dodecyl sulfate aqueous solution (concentration 0.05 wt%). This mixture was stirred with a homogenizer at 10,000 rpm for 15 minutes to prepare a suspension. Thereafter, this suspension was polymerized under a nitrogen atmosphere at 80 ° C. for 7 hours. After completion of the polymerization, the mixture was washed with hydrochloric acid, and further washed with water, dried and classified to obtain 140 g of particles coated with carbon black with a (styrenesulfonic acid-styrene) copolymer. The average particle size was about 2 μm.

続いて、粒子10g上のスチレンスルホン酸を塩化カリウムで処理してカリウム塩に変換した後、化学式(9)で示される5−デシル−4、7、13、16、21、24−ヘキサオキサ−1、10−ジアザビシクロ[8、8、8]ヘキサコサン(クリプタンド222D)3.0gとメタノール中で反応させた。その後、分離精製して、クリプタンド塩を有する電気泳動粒子3eを得た。   Subsequently, styrene sulfonic acid on 10 g of particles was treated with potassium chloride to convert to potassium salt, and then 5-decyl-4, 7, 13, 16, 21, 24, hexahexa-1 represented by the chemical formula (9). The reaction was carried out in methanol with 3.0 g of 10-diazabicyclo [8,8,8] hexacosane (cryptand 222D). Thereafter, separation and purification were performed to obtain electrophoretic particles 3e having a cryptand salt.

Figure 2005352424
Figure 2005352424

電気泳動粒子3e(黒色粒子)1重量%、分散安定剤としてスチレン−ブタジエン共重合体0.5重量%、電気泳動分散媒3fとしてアイソパーH98.5重量%を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図3(a)に示した電気泳動表示素子を作製した。   Electrophoretic dispersion liquid comprising 1% by weight of electrophoretic particles 3e (black particles), 0.5% by weight of styrene-butadiene copolymer as a dispersion stabilizer, and 98.5% by weight of Isopar H as an electrophoretic dispersion medium 3f. Was injected into the cell using an inkjet nozzle, and a voltage application circuit was connected to produce the electrophoretic display element shown in FIG.

電気伝導度測定から、電気泳動粒子3eのクリプタンド塩の解離度は、後に記載の比較例2で用いた帯電剤の約15倍であり、電気泳動粒子3eのクリプタンド塩は優れた解離特性を有していることを確認した。   From the electrical conductivity measurement, the dissociation degree of the cryptand salt of the electrophoretic particle 3e is about 15 times that of the charging agent used in Comparative Example 2 described later, and the cryptand salt of the electrophoretic particle 3e has excellent dissociation characteristics. I confirmed that

また、±5Vの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な白黒表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子3eは比較例2の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。   Further, when contrast display is performed with a low voltage drive of ± 5 V, clear black and white display can be performed, and the electrophoretic particle 3 e has a response speed about several tens of times that of the particle of Comparative Example 2. Confirmed that high-speed response is possible.

実施例6
実施例5と同様にして得た電気泳動分散液を用いて、該分散液を内包するマイクロカプセル3jを界面重合法によって作製した。膜材質はポリアミド樹脂である。マイクロカプセル3jをインクジェット方式のノズルを用いて第1基板3a上に配置し、電圧印加回路を接続して図3(b)に示した電気泳動表示素子を作製した。
Example 6
Using an electrophoretic dispersion obtained in the same manner as in Example 5, a microcapsule 3j containing the dispersion was produced by an interfacial polymerization method. The film material is a polyamide resin. The microcapsule 3j was placed on the first substrate 3a using an inkjet nozzle, and a voltage application circuit was connected to produce the electrophoretic display element shown in FIG.

電気伝導度測定から、電気泳動粒子3eのクリプタンド塩の解離度は、後に記載の比較例2で用いた帯電剤の約15倍であり、電気泳動粒子3eのクリプタンド塩は優れた解離特性を有していることを確認した。   From the electrical conductivity measurement, the dissociation degree of the cryptand salt of the electrophoretic particle 3e is about 15 times that of the charging agent used in Comparative Example 2 described later, and the cryptand salt of the electrophoretic particle 3e has excellent dissociation characteristics. I confirmed that

また、±5Vの低電圧駆動でコントラスト表示を行ったところ、鮮明な白黒表示を行うことができ、しかも電気泳動粒子3eは比較例2の粒子に対して約数十倍の応答速度を有し、高速応答が可能であることを確認した。   Further, when contrast display is performed with a low voltage drive of ± 5 V, a clear black and white display can be performed, and the electrophoretic particles 3e have a response speed about several tens of times that of the particles of Comparative Example 2. Confirmed that high-speed response is possible.

比較例1
メタクリル酸メチル137gに、疎水化処理した酸化チタン15g、AIBN(重合開始剤)1.7gを混合して均一混合液を得た。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液(濃度0.05重量%)1800gにリン酸カルシウム90gを分散して得た分散媒体に、上記の均一混合液を投入した。この混合液をホモジナイザーで10000rpm、15分間攪拌して懸濁液を調整した。その後、この懸濁液を窒素雰囲気下80℃、7時間重合した。重合終了後、塩酸で洗浄し、更に水洗、乾燥、分級工程を経て、ポリメタクリル酸メチルで酸化チタンを被覆した粒子を得た。その平均粒径は、約2μmであった。
Comparative Example 1
A uniform mixed solution was obtained by mixing 137 g of methyl methacrylate with 15 g of hydrophobized titanium oxide and 1.7 g of AIBN (polymerization initiator). The above homogeneous mixed solution was charged into a dispersion medium obtained by dispersing 90 g of calcium phosphate in 1800 g of a sodium dodecyl sulfate aqueous solution (concentration 0.05 wt%). This mixed solution was stirred with a homogenizer at 10,000 rpm for 15 minutes to prepare a suspension. Thereafter, this suspension was polymerized under a nitrogen atmosphere at 80 ° C. for 7 hours. After completion of the polymerization, the particles were washed with hydrochloric acid, and further washed with water, dried and classified to obtain particles coated with titanium oxide with polymethyl methacrylate. The average particle size was about 2 μm.

上記の粒子(白色粒子)5重量%、帯電剤としてオクチル酸ジルコニウム0.5重量%、分散安定剤としてスチレン−ブタジエン共重合体2.5重量%、オイルブルーN(アルドリッチ)0.1重量%を溶解させて青色に着色したアイソパーH92重量%を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図1(a)に示した電気泳動表示素子を作製した。   5% by weight of the above particles (white particles), 0.5% by weight of zirconium octylate as a charging agent, 2.5% by weight of styrene-butadiene copolymer as a dispersion stabilizer, 0.1% by weight of Oil Blue N (Aldrich) As shown in FIG. 1A, an electrophoretic dispersion liquid composed of Isopar H 92% by weight dissolved in blue is injected into a cell using an inkjet nozzle and a voltage application circuit is connected. An electrophoretic display element was produced.

実施例1から4と同じ駆動電圧でコントラスト表示を行ったところ、帯電剤の解離度が小さく、粒子のゼータ電位が低いことから、鮮明な青白表示や高速応答は達成できなかった。   When contrast display was performed at the same drive voltage as in Examples 1 to 4, a clear blue-white display and high-speed response could not be achieved because the dissociation degree of the charging agent was small and the zeta potential of the particles was low.

比較例2
スチレン135gに、疎水化処理したカーボンブラック(平均粒径30nm)10g、AIBN(重合開始剤)1.7gを混合して均一混合液を得た。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液(濃度0.05重量%)1800gにリン酸カルシウム90gを分散して得た分散媒体に、上記の均一混合液を投入した。この混合液をホモジナイザーで10000rpm、15分間攪拌して懸濁液を調整した。その後、この懸濁液を窒素雰囲気下80℃、7時間重合した。重合終了後、塩酸で洗浄し、更に水洗、乾燥、分級工程を経て、ポリスチレンでカーボンブラックを被覆した粒子を得た。その平均粒径は、約2μmであった。
Comparative Example 2
A uniform mixed solution was obtained by mixing 135 g of styrene with 10 g of hydrophobized carbon black (average particle size 30 nm) and 1.7 g of AIBN (polymerization initiator). The above homogeneous mixed solution was charged into a dispersion medium obtained by dispersing 90 g of calcium phosphate in 1800 g of a sodium dodecyl sulfate aqueous solution (concentration 0.05 wt%). This mixed solution was stirred with a homogenizer at 10,000 rpm for 15 minutes to prepare a suspension. Thereafter, this suspension was polymerized under a nitrogen atmosphere at 80 ° C. for 7 hours. After completion of the polymerization, the mixture was washed with hydrochloric acid, and further washed with water, dried, and classified to obtain particles coated with carbon black with polystyrene. The average particle size was about 2 μm.

上記の粒子1重量%、帯電剤としてオクチル酸ジルコニウム0.1重量%、分散安定剤として(スチレン−ブタジエン)共重合体0.5重量%、電気泳動分散媒3fとしてアイソパーH98.4重量%を用い、これらからなる電気泳動分散液をインクジェット方式のノズルを用いてセルに注入し、電圧印加回路を接続して図3(a)に示した電気泳動表示素子を作製した。   1% by weight of the above particles, 0.1% by weight of zirconium octylate as a charging agent, 0.5% by weight of a (styrene-butadiene) copolymer as a dispersion stabilizer, and 98.4% by weight of Isopar H as an electrophoretic dispersion medium 3f. The electrophoretic dispersion liquid composed of these was injected into the cell using an ink jet nozzle, and a voltage application circuit was connected to produce the electrophoretic display element shown in FIG.

実施例5、6と同じ駆動電圧でコントラスト表示を行ったところ、帯電剤の解離度が小さく、粒子のゼータ電位が低いことから、鮮明な白黒表示や高速応答は達成できなかった。   When contrast display was performed at the same drive voltage as in Examples 5 and 6, since the degree of dissociation of the charging agent was small and the zeta potential of the particles was low, clear monochrome display and high-speed response could not be achieved.

本発明の電気泳動粒子は、電気泳動表示素子や液体トナーを用いた電子写真等の産業分野に利用することができる。本発明の電気泳動粒子の塩は、絶縁性溶媒中において、従来利用されてきた酸−塩基からなる塩や帯電剤等よりも優れた解離特性を有することから、電気泳動粒子のゼータ電位を従来よりも飛躍的に高くすることができる。従って、本発明は、高速応答が可能な電気泳動粒子を用いて、電気泳動表示素子や電子写真を提供することができる。   The electrophoretic particles of the present invention can be utilized in industrial fields such as electrophotography using electrophoretic display elements and liquid toner. The salt of the electrophoretic particle of the present invention has a dissociation property superior to that of an acid-base salt or a charging agent that has been conventionally used in an insulating solvent. Than can be dramatically higher. Therefore, the present invention can provide an electrophoretic display element and an electrophotography using electrophoretic particles capable of high-speed response.

本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の一実施態様例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of 1 embodiment of the electrophoretic display element using the electrophoretic particle of this invention. 本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の表示例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a display of the electrophoretic display element using the electrophoretic particle of this invention. 本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の他の実施態様例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other embodiment example of the electrophoretic display element using the electrophoretic particle of this invention. 本発明の電気泳動粒子を用いた電気泳動表示素子の表示例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a display of the electrophoretic display element using the electrophoretic particle of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a 第1基板
1b 第2基板
1c 第1電極
1d 第2電極
1e 電気泳動粒子
1f 電気泳動分散媒
1g 隔壁
1h 絶縁層
1i マイクロカプセル
3a 第1基板
3b 第2基板
3c 第1電極
3d 第2電極
3e 電気泳動粒子
3f 電気泳動分散媒
3g 隔壁
3h 絶縁層
3i 絶縁層
3j マイクロカプセル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a 1st board | substrate 1b 2nd board | substrate 1c 1st electrode 1d 2nd electrode 1e Electrophoretic particle 1f Electrophoretic dispersion medium 1g Partition 1h Insulating layer 1i Microcapsule 3a 1st board | substrate 3b 2nd board | substrate 3c 1st electrode 3d 2nd electrode 3e Electrophoretic particle 3f Electrophoretic dispersion medium 3g Partition wall 3h Insulating layer 3i Insulating layer 3j Microcapsule

Claims (6)

酸性基を有する粒子と、下記一般式(1)から(3)で表される化合物のいずれかを有する電気泳動粒子であって、少なくとも前記粒子の表面において、前記酸性基と前記一般式(1)から(3)で表されるで化合物のいずれかとが塩を形成していることを特徴とする電気泳動粒子。
Figure 2005352424
(式中、nは2から6の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
Figure 2005352424
(式中、n1は1から4の整数である。R1は炭素数1から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
Figure 2005352424
(式中、m、m1、m2は1から3の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
An electrophoretic particle having particles having an acidic group and any of the compounds represented by the following general formulas (1) to (3), wherein at least the surface of the particle has the acidic group and the general formula (1). ) To (3), and any one of the compounds forms a salt.
Figure 2005352424
(In the formula, n is an integer of 2 to 6. The ring is composed of an oxygen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group is substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms. May be.)
Figure 2005352424
(In the formula, n 1 is an integer of 1 to 4. R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. The ring is composed of a nitrogen atom and a methylene group, (The hydrogen atom of the methylene group may be substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms.)
Figure 2005352424
(In the formula, m, m 1 and m 2 are integers of 1 to 3. The ring is composed of an oxygen atom, a nitrogen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group is a straight chain having 3 to 18 carbon atoms. And may be substituted with a linear or branched alkyl group.)
前記酸性基と前記一般式(1)から(3)で表される化合物のいずれかとで形成されている塩が、酸性基のアニオンと、下記一般式(4)から(6)で表される化合物のいずれかからなるカチオンとからなる請求項1に記載の電気泳動粒子。
Figure 2005352424
(式中、M+は水素イオン又はアルカリ金属イオンを示す。nは2から6の整数である。環は酸素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
Figure 2005352424
(式中、n1は1から4の整数である。R1は炭素数1から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。また、環は窒素原子とメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
Figure 2005352424
(式中、M はアルカリ金属イオンを示す。m、m1、m2は1から3の整数である。環は酸素原子、窒素原子およびメチレン基で構成され、該メチレン基の水素原子が、炭素数3から18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で置換されていてもよい。)
A salt formed of the acidic group and any one of the compounds represented by the general formulas (1) to (3) is represented by an anion of the acidic group and the following general formulas (4) to (6). The electrophoretic particle according to claim 1, comprising a cation comprising any one of the compounds.
Figure 2005352424
(In the formula, M + represents a hydrogen ion or an alkali metal ion. N is an integer of 2 to 6. The ring is composed of an oxygen atom and a methylene group, and the hydrogen atom of the methylene group has 3 to 18 carbon atoms. (It may be substituted with a linear or branched alkyl group.)
Figure 2005352424
(In the formula, n 1 is an integer of 1 to 4. R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. The ring is composed of a nitrogen atom and a methylene group, (The hydrogen atom of the methylene group may be substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms.)
Figure 2005352424
(In the formula, M 1 + represents an alkali metal ion. M, m 1 and m 2 are each an integer of 1 to 3. The ring is composed of an oxygen atom, a nitrogen atom and a methylene group, and a hydrogen atom of the methylene group. May be substituted with a linear or branched alkyl group having 3 to 18 carbon atoms.)
前記酸性基を有する粒子が、酸性基を有するポリマーに顔料を分散した粒子または酸性基を有するポリマーを染料で着色した粒子である請求項1または2に記載の電気泳動粒子。   3. The electrophoretic particle according to claim 1, wherein the particle having an acidic group is a particle in which a pigment is dispersed in a polymer having an acidic group or a particle in which a polymer having an acidic group is colored with a dye. 前記酸性基を有するポリマーが、少なくともカルボキシル基、スルホン酸基またはそれらの塩を有するポリマーである請求項3に記載の電気泳動粒子。   The electrophoretic particle according to claim 3, wherein the polymer having an acidic group is a polymer having at least a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a salt thereof. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電気泳動粒子と絶縁性溶媒を含有する電気泳動分散液であって、前記粒子表面の酸性基のアニオンと、前記一般式(4)から(6)で表される化合物が、少なくとも部分的に解離して前記分散液中に含有されていることを特徴とする電気泳動分散液。   An electrophoretic dispersion liquid comprising the electrophoretic particles according to claim 1 and an insulating solvent, wherein the anion of an acidic group on the particle surface and the general formulas (4) to (6) The electrophoretic dispersion is characterized in that the compound represented by (2) is at least partially dissociated and contained in the dispersion. 請求項5に記載の電気泳動分散液を用いたことを特徴とする電気泳動表示素子。   An electrophoretic display element using the electrophoretic dispersion according to claim 5.
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