JP2006010937A - Particles containing metal fine particles, and electrophoretic particles, and electrophoretic liquid, and electrophoretic display device - Google Patents

Particles containing metal fine particles, and electrophoretic particles, and electrophoretic liquid, and electrophoretic display device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of the difficulty of obtaining sufficient blackness by the use of conventional black particles, comprising an organic dye or an organic pigment mixed in a base material as a colorant due to the poor compatibility of the colorant with the base material. <P>SOLUTION: In relation to particles and a particle-containing composition used for imaging techniques, such as electrophotography, inkjet, a toner display, and especially in relation to migrating particles used for an electrophoretic display device and a migrating liquid using the migrating particles, particles with a plurality of metal fine particles, exhibiting black color in an assembled state disposed on the surface thereof are provided, in relation to recording/displaying of the black color important for such kinds of imaging technologies. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真、インクジェット、トナーディスプレイ等のイメージング技術に用いられる粒子及び粒子含有組成物、とりわけ電気泳動表示装置に用いる泳動粒子及びその泳動粒子を用いた泳動液に関するものである。さらに本発明は、かかるイメージング技術に重要な黒色の記録・表示に関するものである。   The present invention relates to particles and particle-containing compositions used in imaging techniques such as electrophotography, ink jet, and toner display, and more particularly to electrophoretic particles used in electrophoretic display devices and electrophoretic liquids using the electrophoretic particles. Furthermore, the present invention relates to black recording / display important for such imaging technology.

近年、PCやモバイル等の情報機器の発達、ネットワーク環境の充実によって、オフィスは勿論、家庭、さらにはアウトドア環境でも情報機器の表示装置を利用することが多くなった。また、特にオフィスでは情報機器を介して入手した膨大な量の情報を、一旦紙に出力し、暫くしてから破棄するといった動作が頻繁に行われ、紙の消費量が増加の一途を辿っている。同時に、液晶・CRT等の発光ディスプレイ画面を長時間に渡り正視することを強いられるために生じるストレスが指摘されている。   In recent years, with the development of information devices such as PCs and mobile devices and the enhancement of the network environment, display devices for information devices are often used not only in offices but also in homes and outdoors. Also, especially in offices, a huge amount of information obtained via information equipment is output once on paper, and then discarded after a while, and the consumption of paper continues to increase. Yes. At the same time, stress caused by being forced to look at a light-emitting display screen such as a liquid crystal display or CRT for a long time has been pointed out.

現代社会において、紙の消費量増加による環境破壊を防ぎ、長時間正視してもストレスの少ない視認性の良い、可搬性に優れた低消費電力表示書き換え装置の普及が求められており、近年、電子ペーパー、ペーパーライクディスプレイ、といった新しい表示装置の研究開発が盛んである。最も代表的な表示方式としては、電気泳動によるモノクロ書き換えを行うもので、反射光による紙のような視認性の表示が行える。特許文献1及び特許文献2に電気泳動表示装置が提案されている。   In the modern society, the spread of low power consumption display rewriting devices that prevent environmental destruction due to an increase in paper consumption, have low visibility even when viewed for a long time, and have good visibility and excellent portability. Research and development of new display devices such as electronic paper and paper-like displays are thriving. As the most typical display method, monochrome rewriting by electrophoresis is performed, and visibility such as paper by reflected light can be displayed. Patent Literature 1 and Patent Literature 2 propose an electrophoretic display device.

電気泳動の表示装置の基本的な構造として、図3、4に帯電泳動粒子が水平に移動する例、図5に帯電泳動粒子が垂直に移動する例、図6に帯電泳動粒子と分散媒からなる電気泳動表示用分散液が内包されたマイクロカプセルを使用した例を示す。図3−5は、帯電泳動粒子は、上下基板と隔壁とで区切られた微小コンテナ内に内包されている。いずれの場合にも、帯電泳動粒子の極性と、両電極に印加する電圧の極性に応じて帯電泳動粒子が電気泳動する。その結果、これらの電気泳動表示装置は、反射型・高視野角の表示を実現することができる。   3 and 4 show examples of the case where the charged electrophoretic particles move horizontally, FIG. 5 shows an example where the charged electrophoretic particles move vertically, and FIG. 6 shows the basic structure of the electrophoretic display device. An example of using a microcapsule encapsulating a dispersion liquid for electrophoretic display is shown. In FIG. 3-5, the charged electrophoretic particles are encapsulated in a micro container divided by upper and lower substrates and partition walls. In either case, the charged electrophoretic particles are electrophoresed according to the polarity of the charged electrophoretic particles and the polarity of the voltage applied to both electrodes. As a result, these electrophoretic display devices can realize a reflective display with a high viewing angle.

電気泳動表示装置において、表示コントラストは粒子の色と背景部材(図3の絶縁層8、図4の白色散乱層9)の色の組合せ、あるいは粒子の色と分散媒(図5の分散媒4)の色の組合せによって行われる。   In the electrophoretic display device, the display contrast is a combination of the color of the particle and the color of the background member (the insulating layer 8 in FIG. 3, the white scattering layer 9 in FIG. 4), or the particle color and the dispersion medium (the dispersion medium 4 in FIG. 5). ) Color combinations.

とりわけ、紙への印刷物のような表示を実現するには、黒色粒子と、白色部材による組合せが好ましい。また、黒色粒子は有機染料・顔料を樹脂に練りこむ、あるいはカーボンブラック、チタンブラックなどの黒色無機顔料を用いる方法が用いられている。
特開平9−185087号公報(第2頁) 特許第2551783号公報(第1頁)
In particular, a combination of black particles and a white member is preferable in order to realize a display such as a printed matter on paper. For black particles, a method is used in which an organic dye or pigment is kneaded into a resin, or a black inorganic pigment such as carbon black or titanium black is used.
JP-A-9-185087 (page 2) Japanese Patent No. 2551783 (first page)

電気泳動表示装置による高コントラストを実現するためには、黒味の強い、しかも経時的な色味の変化が無い泳動粒子であることが要請される。しかしながら、有機染料や有機顔料は母材への相溶性に限界があり、多量に母材に混合させて黒味をさらに濃くすることが難しかった。また、作成した粒子を分散媒と合わせて電気泳動液とし表示装置を作成し暫くすると、粒子母材から染料が染み出して色味の変化が見られる場合があった。   In order to realize high contrast by the electrophoretic display device, it is required that the electrophoretic particles have strong blackness and have no color change with time. However, organic dyes and organic pigments have limited compatibility with the base material, and it has been difficult to add a large amount to the base material to further increase the blackness. In addition, when the prepared particles are combined with a dispersion medium to form an electrophoretic solution and a display device is prepared, the dye may ooze out from the particle base material, and a change in color may be observed.

本発明の第一の発明は、粒子表面に複数の金属微粒子を含有した粒子を提供するものである。   The first invention of the present invention provides particles containing a plurality of metal fine particles on the particle surface.

第二の発明は、粒子表面に、該粒子の構成要素の少なくとも1種類に、化学結合で固定化された金属微粒子を含有した粒子を提供するものである。化学結合により表面に効果的に固定できる。   The second invention provides particles containing metal fine particles immobilized on at least one kind of constituents of the particles by chemical bonds on the particle surface. It can be effectively fixed to the surface by chemical bonding.

第三の発明は、粒子表面に、直径0.1〜15nm以下の金属微粒子を含有した黒色の粒子を提供するものである。この範囲のサイズは黒色を呈するのに適している。   The third invention provides black particles containing metal fine particles having a diameter of 0.1 to 15 nm or less on the particle surface. This range of sizes is suitable for exhibiting a black color.

第四の発明は、粒子表面に、直径0.1〜15nm以下の金属微粒子を含有し、粒子が集合した状態で黒色を呈する、電気泳動粒子である。電気泳動表示装置では黒色粒子が多く用いられる。   A fourth aspect of the invention is an electrophoretic particle that contains metal fine particles having a diameter of 0.1 to 15 nm or less on the particle surface and exhibits a black color when the particles are aggregated. In electrophoretic display devices, black particles are often used.

第五の発明は、かかる粒子と分散媒からなる電気泳動表示液である。分散媒は、粒子をその中に保持する絶縁性液体である。   A fifth invention is an electrophoretic display liquid comprising such particles and a dispersion medium. The dispersion medium is an insulating liquid that holds the particles therein.

第六の発明は、かかる粒子を用いた電気泳動表示装置である。   A sixth invention is an electrophoretic display device using such particles.

本発明は、染料や顔料などの着色剤を含有させる従来の方法とは異なる、別の発色原理に基づく黒色粒子を提供するものである。金属微粒子を分散配置させた粒子であるために、黒味を強くできると同時に、有機溶媒を主成分とする電気泳動分散媒中にあっても、溶解や分解を起こすことがないので色味の低下を改善できる。   The present invention provides black particles based on another coloring principle, which is different from the conventional method of containing a colorant such as a dye or pigment. Because it is a particle in which metal fine particles are dispersed and arranged, it can enhance the blackness, and at the same time, it does not cause dissolution or decomposition even in an electrophoretic dispersion medium mainly composed of an organic solvent. Decrease can be improved.

図1〜6を参照して本発明の実施形態について説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の粒子の一例を断面模式的に示したものである。図中1は金属微粒子、2は粒子母材を示す。本発明の粒子は、金属微粒子が少なくとも粒子表面をほぼ全面覆うように金属微粒子が分散配置しているものである。   FIG. 1 schematically shows an example of the particles of the present invention in cross section. In the figure, 1 is a metal fine particle, and 2 is a particle base material. The particles of the present invention are those in which metal fine particles are dispersed and arranged so that the metal fine particles cover almost the entire surface of the particles.

ここで、金属微粒子の発色現象について説明する。   Here, the coloring phenomenon of the metal fine particles will be described.

金属は通常バルクで金属光沢を示すものであるが、微粒子の大きさがナノサイズになると、特定の波長の電磁波を吸収して着色する現状がよく知られている(例えば、『超微粒子とは何か』川村清著(丸善))。この現象は古くからステンドグラス等の着色に用いられてきたもので、自然光の吸収と透過による濁りの無いクリアな色を示し着色効率が高いことが特徴であり、また、直射日光に晒されて長時間放置しても殆ど退色しない、という優れた着色特性を有する。   Metals usually exhibit a metallic luster in the bulk, but when the size of the fine particles becomes nano-sized, it is well known that the state of coloring by absorbing electromagnetic waves of a specific wavelength (for example, “What are ultrafine particles? Something "by Kawamura Kiyoshi (Maruzen). This phenomenon has been used for coloring stained glass etc. for a long time, and it is characterized by a clear color with no turbidity due to absorption and transmission of natural light and high coloring efficiency, and it is also exposed to direct sunlight. It has excellent coloring characteristics that it hardly fades even when left for a long time.

このナノサイズの金属微粒子の色は、主に金属の材質、形状、大きさによって大きく影響を受ける。Auは530nm近傍に吸収ピークを有する赤色のAuコロイドが有名であり、Agは420nm近傍に吸収ピークを有する黄色いAgコロイドが有名である。また、同じAgからなる金属微粒子であっても、J.J.Mockら(J.Chem.Phys.,Vol.116,No.15,15 April2002)によれば、球形状であっても直径が大きくなると、吸収ピークが徐々に長波長側にシフトするというように大きさによって色が変化し、粒子の断面形状が円、五角形、三角形というように形状が異なる場合にも、吸収ピークが変化することが観察されており、Ag単一物質でも可視光ほぼ全域に渡って色変化が可能であることが示されている。   The color of the nano-sized fine metal particles is greatly affected mainly by the material, shape and size of the metal. Au is famous for a red Au colloid having an absorption peak in the vicinity of 530 nm, and Ag is famous for a yellow Ag colloid having an absorption peak in the vicinity of 420 nm. Moreover, even if the metal fine particles are made of the same Ag, J.P. J. et al. According to Mock et al. (J. Chem. Phys., Vol. 116, No. 15, 15 April 2002), the absorption peak gradually shifts to the longer wavelength side as the diameter increases even if it is spherical. It has been observed that the absorption peak changes even when the color changes depending on the size and the cross-sectional shape of the particle is different, such as a circle, pentagon, or triangle. It has been shown that color changes are possible.

さらに、金属微粒子は、10nm以下、特に1nm程度の超微粒子の状態ではその材質によらず『黒化』するという現象が知られている(例えば『超微粒子技術入門』一ノ瀬昇他著(オーム社))。樟脳黒(カーボンブラック)やラッカーといった黒色材に比較し、光吸収が大きく、黒味に優れていることが知られている(例えば、伊藤和喜:真空16p.163(1973)、又は、伊藤和喜:金属45.7,p.65(1975))。また、P.Tanejaら(Phys.Rev.B65,245412(2002))によれば、Ag、Pt、Cu等もその微粒子の大きさが10nm程度を下回ると黒化することが示されている。   Furthermore, it is known that metal fine particles are “blackened” regardless of the material in the state of ultrafine particles of 10 nm or less, particularly about 1 nm (for example, “Introduction to Ultrafine Particle Technology” by Noboru Ichinose et al. (Ohm) )). Compared to black materials such as camphor black (carbon black) and lacquer, it is known that it has a large light absorption and excellent blackness (for example, Kazuyoshi Ito: Vacuum 16p.163 (1973) or Ito Kazuki: Metal 45.7, p.65 (1975)). P.P. According to Taneja et al. (Phys. Rev. B65, 245412 (2002)), Ag, Pt, Cu and the like are also blackened when the size of the fine particles is less than about 10 nm.

本発明の粒子は金属微粒子1として、上述の様に、任意のサイズ、形状、金属種のものを選び、母材2の透明材に、図1に図示したように粒子表面に配置することで、任意の色を鮮やかに呈することが可能である。とりわけ、黒味を呈することを目的とする場合は、15nm以下程度の金属微粒子1を母材2に分散させることで実現できる。そのためには、『黒化』の顕著なAu以外にも、Ag、Cu、Pt、等の金属微粒子が好ましく用いられる。また、単一金属種である必要は無く、二種以外の混合物を用いてもよい。これ以外にも、上述のサイズで黒色を呈する金属微粒子であれば好ましく用いられる。   As described above, the particles of the present invention are selected as metal fine particles 1 having an arbitrary size, shape, and metal type, and are arranged on the particle surface as shown in FIG. Any color can be presented vividly. In particular, when it is intended to exhibit a blackness, it can be realized by dispersing the metal fine particles 1 of about 15 nm or less in the base material 2. For this purpose, metal fine particles such as Ag, Cu, Pt, etc. are preferably used in addition to Au that is markedly “blackened”. Moreover, it is not necessary to be a single metal species, and a mixture other than two species may be used. In addition to this, metal fine particles exhibiting black with the above-mentioned size are preferably used.

本発明は、金属微粒子が内包分散された微粒子を提供し、クリアで効率のよい着色が可能な新規な粒子、とりわけ黒味が強く耐久性に優れた新規な黒色粒子を提供するものである。   The present invention provides fine particles in which metal fine particles are encapsulated and dispersed, and provides new particles that can be colored clearly and efficiently, and in particular, new black particles that have strong blackness and excellent durability.

また、本発明は、金属微粒子を用いることで、均一分散させる溶媒の種類に関して選択性を広げることができる、という特徴がある。それにより、後述する様に、粒子表面に金属微粒子を化学的手法によって結合させる工程を容易に行うことができる。   In addition, the present invention has a feature that the selectivity can be expanded with respect to the type of solvent to be uniformly dispersed by using metal fine particles. Thereby, as will be described later, a step of bonding metal fine particles to the particle surface by a chemical method can be easily performed.

金属微粒子には、ガス中蒸着法、スパッタリング法、金属蒸気合成法などの物理的手法、コロイド法、アルコキシド法、均一沈殿法などの化学的液相法、有機金属化合物の熱分解法などの化学的気相法、等の種々の製造方法が知られている。   Metal fine particles include chemical methods such as physical methods such as vapor deposition in gas, sputtering, and metal vapor synthesis, chemical liquid phase methods such as colloidal methods, alkoxide methods, and uniform precipitation methods, and pyrolysis methods of organometallic compounds. Various production methods such as a chemical vapor phase method are known.

物理的手法では一般に、蒸発して核を形成し成長したと同時に適宜有機溶剤を付着させ、所望の材料で被覆された金属微粒子を得る。また、液相法、例えばコロイド法ではアルコール中で貴金属塩を還元条件下で還元し、高分子に被覆された金属微粒子がコロイド状に析出する。例えばカーボン微粒子等のように分散剤として好ましく用いられる化合物に制約がある顔料や染料と異なり、その製造方法を適宜選択すれば、疎水・親水いずれの表面吸着物で覆うことも可能であり、非水系・水系いずれの溶媒への均一分散も可能である。   In general, the physical method generally evaporates to form nuclei and grows, and at the same time, an organic solvent is appropriately attached to obtain fine metal particles coated with a desired material. Further, in a liquid phase method, for example, a colloid method, a noble metal salt is reduced in alcohol under reducing conditions, and metal fine particles coated with a polymer are precipitated in a colloidal form. Unlike pigments and dyes that have restrictions on compounds that are preferably used as dispersants, such as carbon fine particles, it is possible to cover them with hydrophobic or hydrophilic surface adsorbents by appropriately selecting the production method. Uniform dispersion in both aqueous and aqueous solvents is possible.

例えば、Auの粒径数nmの金属微粒子を所望の溶媒に均一に分散させた溶液組成物を得る場合に、上述の物理的手法を用いてAuの金属微粒子をトルエン等の非水系有機溶媒に単分散した溶液組成物が作成できることが知られており、一方同じAuの金属微粒子をエタノール+水などの水系溶媒に単分散した溶液組成物が作成できることも知られている。   For example, in the case of obtaining a solution composition in which metal fine particles having a particle diameter of several nanometers are uniformly dispersed in a desired solvent, the metal fine particles of Au are converted into a non-aqueous organic solvent such as toluene using the above-described physical method. It is known that a monodispersed solution composition can be prepared, while it is also known that a monodispersed solution composition of the same Au metal fine particles in an aqueous solvent such as ethanol + water can be prepared.

後述する好適な製造方法のうち、使用する金属微粒子の溶液組成物は以上のような製造方法のうち、好ましいものが適宜用いられる。   Among the preferred production methods described later, the metal fine particle solution composition to be used is preferably one of the above production methods.

次に本発明の粒子の好適な製造方法について説明する。   Next, the suitable manufacturing method of the particle | grains of this invention is demonstrated.

本発明の粒子の製造方法は、図1に断面模式的に示した粒子が形成されるものであれば特に限定されるものではないが、以下に図2の概念図を用いて、好ましい製造方法を説明する。   The method for producing the particles of the present invention is not particularly limited as long as the particles schematically shown in cross section in FIG. 1 are formed, but a preferred production method using the conceptual diagram of FIG. 2 below. Will be explained.

上述した金属微粒子の製造方法のうち、適宜選択の手法にて表面修飾分子R2を表面に結合させた金属微粒子1を溶媒に分散させた溶液組成物(不図示)を作成する。他方、粒子母材2表面に官能基R1が配置されているものを用意する。   Among the above-described methods for producing fine metal particles, a solution composition (not shown) in which the fine metal particles 1 having the surface modifying molecules R2 bonded to the surface is dispersed in a solvent by an appropriately selected technique is prepared. On the other hand, a material in which the functional group R1 is arranged on the surface of the particle base material 2 is prepared.

表面修飾分子R2を有する金属微粒子1と、表面に官能基を有する粒子母材2を溶液中にて触媒下で反応させ、結合粒子13を作成する。   The metal fine particles 1 having the surface modifying molecule R2 and the particle base material 2 having a functional group on the surface are reacted in a solution in the presence of a catalyst to produce the bonded particles 13.

金属微粒子1を分散させた溶液組成物に、粒子母材2を混合する場合には、該母材粒子の表面官能基R1との相溶性の良いものを組み合わせることが好ましい。   When mixing the particle base material 2 with the solution composition in which the metal fine particles 1 are dispersed, it is preferable to combine those having good compatibility with the surface functional groups R1 of the base material particles.

あるいは、粒子母材2を予め別の溶媒に分散させた溶液組成物を用意し、その後、金属微粒子1を分散させた溶液組成物と混合する手法も好ましく用いられる。その際、混合前の溶液組成物は互いに相溶性の良いものを組み合わせることが好ましい。   Or the method of preparing the solution composition which disperse | distributed the particle | grain base material 2 in another solvent previously, and mixing with the solution composition in which the metal microparticle 1 was disperse | distributed after that is also preferably used. In that case, it is preferable to combine the solution compositions before mixing that have good compatibility with each other.

また、金属微粒子の表面修飾分子R2と粒子母材2の表面官能基R1の反応を促進させるための触媒を加えることも適宜好ましく用いられる。   It is also preferable to add a catalyst for promoting the reaction between the surface modifying molecule R2 of the metal fine particle and the surface functional group R1 of the particle base material 2 as appropriate.

本発明の結合粒子13を作成するための詳細は特に限定されるものではないが、金属微粒子1の表面修飾分子としてイミド化合物が好ましく用いられる。特にAuは、イミド基やチオール基による表面修飾が容易で、それによって溶液中に均一分散することが容易であることが知られている。   Although details for producing the binding particles 13 of the present invention are not particularly limited, an imide compound is preferably used as a surface modification molecule of the metal fine particles 1. In particular, it is known that Au is easily surface-modified with an imide group or a thiol group, and thereby can be easily dispersed uniformly in a solution.

一方の粒子母材2はアクリル酸モノマーを重合し、粒子母材表面にカルボキシル基が配置されたものは作成が容易で好ましく用いられる。   One particle base material 2 is preferably prepared by polymerizing an acrylic acid monomer and having a carboxyl group disposed on the surface of the particle base material because it is easy to create.

イミド化合物によって表面修飾した金属微粒子を水溶液中に分散したものと、アクリル酸モノマーを重合し表面にカルボキシル基が配置された粒子母材を水溶液中に分散したものと、を用意し、二種類の溶液を混合し塩化チオニルなどの触媒を加えて適宜反応させ、結合粒子13と、結合粒子13を分散した溶液組成物を得る。   Two types of metal fine particles, surface-modified with an imide compound, dispersed in an aqueous solution and one obtained by polymerizing an acrylic acid monomer and dispersing a particle matrix having carboxyl groups on the surface in an aqueous solution are prepared. The solutions are mixed and a catalyst such as thionyl chloride is added and reacted as appropriate to obtain the bonded particles 13 and a solution composition in which the bonded particles 13 are dispersed.

粒子母材に使用する高分子重合体としては、上述したもの以外に、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリアクリルニトリル、ポリスチレン、ジビニルベンゼン樹脂、ポリ尿素、ナイロン、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、フェノール樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、ポリメタクリル酸エステル等の高分子重合体が挙げられる。   In addition to those mentioned above, the polymer used for the particle matrix is polyester, polymethacrylate, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl methacrylate, polyethyl acrylate, polyacrylonitrile, polystyrene, divinyl. Benzene resin, polyurea, nylon, urethane resin, melamine resin, tetrafluoroethylene resin, phenol resin, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, cyclic aliphatic epoxy resin, glycidyl ester epoxy resin, polymethacrylate And the like.

本発明の粒子の大きさは、目的に応じて適宜調整することが可能である。   The size of the particles of the present invention can be appropriately adjusted according to the purpose.

一例として、電気泳動粒子として用いる場合には、平均粒径0.1μm〜7μm以下の範囲で好ましく用いられる。好ましくは、0.1μm〜3μm以下の範囲にすることができる。この範囲の粒系の粒子は、表示装置に必要な解像度を保ち、かつ製造上の扱いやすさを維持しているので好適である。本発明の粒子を泳動粒子として用いるには、必要に応じて乾式分級、湿式分級等の公知の方法で、平均粒径を本発明の範囲に制御しればよい。   As an example, when used as electrophoretic particles, it is preferably used in an average particle size range of 0.1 μm to 7 μm. Preferably, it can be made into the range of 0.1 micrometer-3 micrometers or less. Particles in this range are preferred because they maintain the resolution required for the display device and maintain ease of handling in production. In order to use the particles of the present invention as electrophoretic particles, the average particle diameter may be controlled within the range of the present invention by a known method such as dry classification or wet classification, if necessary.

本発明の粒子を電気泳動粒子として用いる場合の分散媒には、帯電泳動粒子の帯電を安定させるために、ロジンエステルまたはロジン誘導体を含有してもよい。使用するロジンエステルまたはロジン誘導体としては分散媒に可溶なら特に限定はされないが、たとえばガムシロップ、ウッドロジン、トール油ロジン、ロジン変性マレイン酸、ロジン変性ペンタエリスリトール、ロジングリセリンエステル、部分水素添加ロジンメチルエステル、部分水素添加ロジングリセリンエステル、部分水素添加ロジントリエチレングリコールエステル、完全水素添加ロジンペンタエリスリトールエステル、マレイン酸変性ロジンエステル、フマル酸変性ロジンエステル、アクリル酸変性ロジンエステル、マレイン酸変性ロジンペンタエリスリトールエステル、フマル酸変性ロジンペンタエリスリトールエステル、アクリル酸変性ロジングリセリンエステル、マレイン酸変性ロジングリセリンエステル、フマル酸変性ロジングリセリンエステル、アクリル酸変性ロジングリセリンエステル等が挙げられる。具体的には、例えばネオトール(ハリマ化成(株)製)、ペンセル、エステルガム、スーパーエステル(いずれも荒川化学工業(株)製)が挙げられる。分散媒中にロジンエステルまたはロジン誘導体が含有されない場合には、帯電泳動粒子の帯電が安定せず、帯電の極性が反転したり、粒子が泳動しなくなる場合がある。ロジンエステルまたはロジン誘導体は、分散媒100重量部に対して、0.01重量部以上5重量部以下、好ましくは0.05重量部以上3重量部以下の範囲で含有することができる。   The dispersion medium when the particles of the present invention are used as electrophoretic particles may contain a rosin ester or a rosin derivative in order to stabilize the charging of the charged electrophoretic particles. The rosin ester or rosin derivative to be used is not particularly limited as long as it is soluble in the dispersion medium. For example, gum syrup, wood rosin, tall oil rosin, rosin modified maleic acid, rosin modified pentaerythritol, rosin glycerin ester, partially hydrogenated rosin methyl Esters, partially hydrogenated rosin glycerin esters, partially hydrogenated rosin triethylene glycol esters, fully hydrogenated rosin pentaerythritol esters, maleic acid modified rosin esters, fumaric acid modified rosin esters, acrylic acid modified rosin esters, maleic acid modified rosin pentaerythritol Esters, fumaric acid modified rosin pentaerythritol ester, acrylic acid modified rosin glycerin ester, maleic acid modified rosin glycerin ester, fumaric acid modified Jin glycerol esters, acrylic acid-modified rosin glycerin ester. Specifically, for example, neotol (manufactured by Harima Chemicals Co., Ltd.), pencel, ester gum, superester (all manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) can be mentioned. If the rosin ester or rosin derivative is not contained in the dispersion medium, the charged electrophoretic particles may not be stably charged, and the polarity of the charge may be reversed or the particles may not migrate. The rosin ester or rosin derivative can be contained in the range of 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.05 to 3 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the dispersion medium.

本発明の粒子を電気泳動粒子として用いる場合には、帯電泳動粒子に帯電を付与する、あるいは帯電を補助するために、帯電制御材を含有してもよい。帯電制御材は分散媒に可溶であるならば特に限定されないが、たとえばナフテン酸コバルト、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸銅、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸亜鉛のナフテン酸系金属石鹸、オクタン酸コバルト、オクタン酸ジルコニウム、オクタン酸鉄、オクタン酸鉛、オクタン酸ニッケル、オクタン酸マンガン、オクタン酸亜鉛系金属石鹸、ステアリン酸系金属石鹸等の金属石鹸、ポリアミノポリブテルコハク酸イミド、レシチン等の公知のものが挙げられる。   When the particles of the present invention are used as electrophoretic particles, a charge control material may be contained in order to impart charge to the electrophoretic particles or to assist charging. The charge control material is not particularly limited as long as it is soluble in the dispersion medium. For example, cobalt naphthenate, zirconium naphthenate, copper naphthenate, iron naphthenate, lead naphthenate, manganese naphthenate, and zinc naphthenate are used. Metal soap, cobalt octoate, zirconium octoate, iron octoate, lead octoate, nickel octoate, manganese octoate, zinc octoate metal soap, stearic acid metal soap, etc., polyaminopolybuteruccinic acid Well-known things, such as an imide and a lecithin, are mentioned.

また、本発明の粒子を電気泳動粒子として用いる場合に、帯電泳動粒子の分散安定剤あるいは壁への付着抑制剤として、分散媒に可溶する高分子樹脂を含有しても良い。具体的には、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリブテン、スチレンブタジエン共重合体、スチレンイソプレン共重合体、スチレン無水マレイン酸共重合体、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンワックスが挙げられる。中でも、スチレンブタジエン共重合体が好ましく、例えば市販の材料としては、E−SBR、S−SBR(JSR(株)製)、NIPOL 1052、NIPOL 1712、NIPOL NS112、NIPOL NS116、NIPOL 1006、NIPOL 1009(日本ゼオン(株)製)、タフデン、タフプレン、アサプレン(旭化成(株)製)、住友SBR(住友化学(株)製)を使用することができる。   In addition, when the particles of the present invention are used as electrophoretic particles, a polymer resin that is soluble in a dispersion medium may be contained as a dispersion stabilizer for charged electrophoretic particles or an adhesion inhibitor to walls. Specific examples include polybutadiene, polyisoprene, polybutene, styrene butadiene copolymer, styrene isoprene copolymer, styrene maleic anhydride copolymer, norbornene resin, and polyethylene wax. Among them, a styrene butadiene copolymer is preferable. For example, commercially available materials include E-SBR, S-SBR (manufactured by JSR Corporation), NIPOL 1052, NIPOL 1712, NIPOL NS112, NIPOL NS116, NIPOL 1006, and NIPOL 1009 ( Nippon Zeon Co., Ltd.), Tuffden, Tuffprene, Asaprene (Asahi Kasei Co., Ltd.), Sumitomo SBR (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) can be used.

これらの分散安定剤及び付着抑制剤は、上記成分を単独または2種類以上混合して用いることができる。また、必要に応じて分散媒に可溶な陰イオン界面活性剤を含有しても良く、これらは単独、または2種以上混合して用いても良い。   These dispersion stabilizers and adhesion inhibitors can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, you may contain the anionic surfactant soluble in a dispersion medium as needed, and these may be used individually or in mixture of 2 or more types.

本発明の粒子を電気泳動粒子として用いる場合の分散媒としては、導電率の低い高絶縁性有機溶媒が使用される。具体的には、ベンゼン、エチルベンゼン、ドデシルベンゼン、トルエン、キシレン、ナフテン系炭化水素などの芳香族炭化水素溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、パラフィン系炭化水素溶媒ならびにイソパラフィン系炭化水素溶媒の脂肪族炭化水素溶媒、クロロホルム、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロメタン、トリクロロトリフルオロエチレン、臭化エチルなどのハロゲン化炭化水素溶媒、あるいはシリコンオイル、高純度石油等が挙げられるが、中でも脂肪族炭化水素溶媒が好適に使用され、具体的にはアイソパーG,H,M,L,P,V(いずれもエクソン化学(株)製)、Shellsol(昭和シェルジャパン(株)製)、IPソルベント1016、1620、2028、2835(出光石油化学(株)製)、日石アイソゾール200、300、400(いずれも日本石油化学(株)製)が挙げられる。これらを単独あるいは2種類以上混合して用いることができる。   As the dispersion medium when the particles of the present invention are used as electrophoretic particles, a highly insulating organic solvent having low conductivity is used. Specifically, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, ethylbenzene, dodecylbenzene, toluene, xylene, naphthenic hydrocarbons, hexane, cyclohexane, kerosene, paraffinic hydrocarbon solvents and aliphatic hydrocarbons of isoparaffinic hydrocarbon solvents Examples of the solvent include halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform, trichloroethylene, tetrachloroethylene, dichloromethane, trichlorotrifluoroethylene, and ethyl bromide, or silicon oil and high-purity petroleum. Among them, aliphatic hydrocarbon solvents are preferably used. Specifically, Isopar G, H, M, L, P, V (all manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.), Shellsol (manufactured by Showa Shell Japan Co., Ltd.), IP solvent 1016, 1620, 2028, 2835 (Idemitsu) petrochemistry Ltd.)), Nisseki ISOSOL 200, 300 and 400 (all manufactured by Nippon Petrochemicals Co., Ltd.) and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.

さらに、必要に応じて、分散媒を粒子と異なる色に着色することができる。着色剤としては、分散媒に溶解可能な油溶性染料であれば特に限定されない。   Furthermore, if necessary, the dispersion medium can be colored in a different color from the particles. The colorant is not particularly limited as long as it is an oil-soluble dye that can be dissolved in a dispersion medium.

本発明の電気泳動表示用分散液は、図6に示すように、マイクロカプセル12内に内包させて用いることができる。マイクロカプセルの内包方法としては、in−situ法、界面重合法、コアセルベーション法等の通常の方法が挙げられる。   The dispersion liquid for electrophoretic display of the present invention can be used by being encapsulated in a microcapsule 12, as shown in FIG. Examples of the microcapsule encapsulation method include ordinary methods such as an in-situ method, an interfacial polymerization method, and a coacervation method.

マイクロカプセルの壁材としてはポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ポリウレタン、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、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシ、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ゼラチン等が挙げられる。   Microcapsule wall materials include polyurethane, polyurea, polyurea-polyurethane, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, polyamide, polyester, polysulfonamide, polycarbonate, polysulfinate, epoxy, polyacrylate, polymethacrylic acid Examples include esters, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, and gelatin.

本発明の電気泳動表示装置に用いられるマイクロカプセルの大きさは、1〜500μm程度であり、好ましくは20〜100μm程度である。   The size of the microcapsule used in the electrophoretic display device of the present invention is about 1 to 500 μm, preferably about 20 to 100 μm.

本発明の帯電泳動粒子1は分散媒2に対して任意の重量比で用いることが可能であるが、好ましくは、分散媒100重量部に対して0.1重量部以上20重量部以下の範囲である。   The charged electrophoretic particles 1 of the present invention can be used in an arbitrary weight ratio with respect to the dispersion medium 2, but preferably in the range of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the dispersion medium. It is.

次に、電気泳動表示装置について説明する。   Next, the electrophoretic display device will be described.

基板5a、5bには、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)等のポリマーフィルム、ガラス、石英等の無機材料、あるいは表面に絶縁層を有するステンレス基板を使用することができる。なお、観察者側の基板5aには、可視光の透過率が高い材料、例えば透明なポリマーフィルムやガラスを使用するとよい。また、基板5aの分散液と接する面にはゴム硬度が10以上90以下の範囲にある高分子材料、具体的にはシリコン樹脂、天然ゴム、熱可逆性エラストマー樹脂等を形成させてもよい。   For the substrates 5a and 5b, polymer films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polyimide (PI), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), inorganic materials such as glass and quartz, Alternatively, a stainless steel substrate having an insulating layer on the surface can be used. Note that a material having a high visible light transmittance, such as a transparent polymer film or glass, may be used for the substrate 5a on the viewer side. Further, a polymer material having a rubber hardness in the range of 10 or more and 90 or less, specifically silicon resin, natural rubber, thermoreversible elastomer resin, or the like may be formed on the surface of the substrate 5a in contact with the dispersion.

電極6a、6bにはパターニング可能な導電材料なら特に限定されないが、例えば酸化インジウム錫(ITO)、アルミ、チタン、銅などを挙げることができる。   The electrodes 6a and 6b are not particularly limited as long as they are conductive materials that can be patterned, and examples thereof include indium tin oxide (ITO), aluminum, titanium, and copper.

さらに、電極6a、6bの表面には絶縁層8を形成するのが好ましく、絶縁層を形成した場合には、各電極6a、6bから帯電泳動粒子1への電荷注入を防止することができる。この絶縁層8に用いる材料としては、薄膜でピンホールが形成されにくいものが良い。具体的には、高い透明性を有するポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。   Furthermore, it is preferable to form an insulating layer 8 on the surfaces of the electrodes 6a and 6b. When an insulating layer is formed, charge injection from the electrodes 6a and 6b to the charged electrophoretic particles 1 can be prevented. The material used for the insulating layer 8 is preferably a thin film that is difficult to form pinholes. Specific examples include a highly transparent polyimide resin, polyester resin, polyacrylate resin, polymethacrylate resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, novolac resin, and epoxy resin.

また、隔壁7にはポリマー樹脂を使用すればよく、図4の電気泳動表示装置の場合には、電極6aの上部に隔壁を形成する。使用する材料としては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。   Further, a polymer resin may be used for the partition wall 7, and in the case of the electrophoretic display device of FIG. 4, the partition wall is formed on the electrode 6a. Examples of the material used include polyimide resin, polyester resin, polyacrylate resin, polymethacrylate resin, polycarbonate resin, polyacrylate resin, novolac resin, and epoxy resin.

隔壁7を形成する方法としては、光感光性樹脂層を塗布した後露光及びウエット現像を行う方法、印刷法によって形成する方法、隔壁を形成した後に基板に接着する方法、光透過性の基板表面にモールドによって形成しておく方法等を挙げることができる。具体的な材料としては、光感光性エポキシ樹脂(SU8日本マグダーミット(株)製)が挙げられる。   The partition 7 can be formed by applying a photosensitive resin layer and then performing exposure and wet development, a method of forming by a printing method, a method of adhering to the substrate after forming the partition, a light-transmitting substrate surface The method of forming by a mold can be mentioned. Specific examples of the material include a photosensitive epoxy resin (SU8 manufactured by Nihon Magdermit Co., Ltd.).

さらに、第1電極6a及び第2電極6bのうち、いずれか一方の電極が配置された領域には帯電泳動粒子1と同じ色を付し、他方の電極が配置された領域は異なる色に着色することができる。たとえば、図4の装置の場合には、第1電極4a自体を黒色に着色しても良いし、あるいは着色した絶縁層を電極と重なるように配置してもよい。   Further, the region where one of the first electrode 6a and the second electrode 6b is disposed is colored the same as the charged electrophoretic particle 1, and the region where the other electrode is disposed is colored differently. can do. For example, in the case of the apparatus of FIG. 4, the first electrode 4a itself may be colored black, or a colored insulating layer may be arranged so as to overlap the electrode.

垂直移動型(図5)の場合には、帯電泳動粒子を分散させる分散媒2を、粒子1と異なる色に着色することができる。これらにより2色表示が可能となるが、隣接する複数の画素で異なる色を表示することにより、表示装置全体としてカラー表示をすることもできる。   In the case of the vertical movement type (FIG. 5), the dispersion medium 2 for dispersing the charged electrophoretic particles can be colored in a color different from that of the particles 1. These enable two-color display. However, by displaying different colors on a plurality of adjacent pixels, the entire display device can be displayed in color.

次に、本発明の微粒子をインクジェットプリンターの着色インクとして用いる方法について説明する。   Next, a method of using the fine particles of the present invention as a colored ink for an ink jet printer will be described.

本発明の微粒子を、インクジェットプリンター用のインクに用いる場合には、上述した作成方法で作成した微粒子を適当な媒質中に分散させればよい。その際、分散安定剤を配合したものが好ましく用いられる。インクに用いる場合の粒径は特に限定されないが、0.005〜5μm、好ましくは0.1〜1μm程度が適当である。   When the fine particles of the present invention are used in ink for an ink jet printer, the fine particles produced by the above-described production method may be dispersed in a suitable medium. At that time, a dispersion stabilizer is preferably used. The particle diameter in the case of using for ink is not particularly limited, but 0.005 to 5 μm, preferably about 0.1 to 1 μm is appropriate.

また、次に、本発明の微粒子を複写機のトナーとして用いる方法について説明する。   Next, a method of using the fine particles of the present invention as a toner for a copying machine will be described.

本発明の微粒子を、複写機のトナーとして用いる場合には、上述した作成方法で作成した微粒子をさらに荷電制御剤やオフセット防止剤(離型剤)等の、通常のトナーに配合される種々の添加剤を含有させて好ましく用いられる。なお、微粒子を構成する樹脂は上述した材料の中でも、従来のトナーで定着用樹脂として用いられるスチレン系樹脂がより好ましく用いられる。   When the fine particles of the present invention are used as toner for a copying machine, the fine particles produced by the above-described production method are further mixed with various toners such as a charge control agent and an anti-offset agent (release agent). It is preferably used by containing an additive. As the resin constituting the fine particles, among the materials described above, a styrene resin used as a fixing resin in a conventional toner is more preferably used.

より具体的には、スチレン系樹脂、特にスチレン−アクリル系共重合体において使用するスチレン系モノマーとしては、スチレンの他に、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等が例示される。また、アクリル系モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−ヒドロキシアクリル酸プロピル、等が挙げられる。   More specifically, examples of the styrene monomer used in the styrene resin, particularly the styrene-acrylic copolymer, include vinyl toluene, α-methyl styrene and the like in addition to styrene. Examples of the acrylic monomer include acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, hexyl methacrylate, Examples include 2-ethylhexyl methacrylate, ethyl β-hydroxyacrylate, propyl γ-hydroxyacrylate, and the like.

電荷制御剤は、トナーの摩擦帯電を制御するために付与されるもので、正電荷制御用と負電荷制御用とがある。   The charge control agent is applied to control the frictional charging of the toner, and there are a charge control agent and a charge control agent.

正電荷制御用の電荷制御剤としては、例えば、塩基性染料、アミノピリジン、ピリミジン化合物、ポリアミノ化合物、アミノシラン化合物等や、上記化合物で表面処理された充填剤、油溶性染料等が好ましく用いられる。   As the charge control agent for controlling positive charge, for example, basic dyes, aminopyridines, pyrimidine compounds, polyamino compounds, aminosilane compounds, fillers surface-treated with the above compounds, oil-soluble dyes and the like are preferably used.

また、負電荷制御用の電荷制御剤としては、たとえばオイルブラック、ボントロン、スピロンブラック等の油溶性染料、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体等の電荷制御性樹脂、アルキルサリチル酸金属キレート等のカルボキシル基を含有する化合物、金属錯塩染料、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸、ナフテン酸金属塩等が挙げられる。   Examples of charge control agents for controlling negative charges include oil-soluble dyes such as oil black, bontron, and spiron black, charge control resins such as styrene-styrene sulfonic acid copolymer, and carboxyls such as alkyl salicylic acid metal chelates. Examples thereof include compounds containing a group, metal complex dyes, fatty acid metal soaps, resin acid soaps, and naphthenic acid metal salts.

電荷制御剤は、樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜8重量部の割合で用いるとよい。   The charge control agent may be used in a proportion of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.

また、オフセット防止剤としては、例えば、脂肪族系炭化水素、脂肪族金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エステル類、シリコーンオイル、各種ワックス等が挙げられる。とりわけ、重量平均分子量が1000〜10000程度の脂肪族系炭化水素が好ましい。   Examples of the offset inhibitor include aliphatic hydrocarbons, aliphatic metal salts, higher fatty acids, fatty acid esters, silicone oil, various waxes, and the like. In particular, an aliphatic hydrocarbon having a weight average molecular weight of about 1000 to 10,000 is preferable.

本発明の粒子をトナーとして用いる場合には、トナーの粒径は0.1〜30μm、好ましくは1μm〜10μm程度が好ましく、小粒径精細印字用のトナーとして利用することが可能である。   When the particles of the present invention are used as a toner, the particle size of the toner is 0.1 to 30 μm, preferably about 1 μm to 10 μm, and can be used as a toner for small particle size fine printing.

トナーの表面には、例えば疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子やフッ素樹脂等の公知の表面処理剤を付与して流動性を良好にして用いることも好ましい。   It is also preferable to apply a known surface treatment agent such as inorganic fine particles such as hydrophobic silica fine powder or a fluororesin to the surface of the toner to improve the fluidity.

以下、本発明を、実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples.

平均粒径1nmのAu微粒子表面にアセトアミドを吸着させ水溶液に分散させた溶液組成物を用意する。溶液中のAu微粒子は30重量部であり、溶液の色は濃い黒赤色である。他方、アクリル酸エステル共重合体の粒子母材が水系溶媒中に分散した別の溶液組成物を用意する。粒子母材が分散した溶液組成物に、黒赤色の金属微粒子分散溶液を少しずつ撹拌しながら加えてゆく。その後微量の塩化チオニルを加え、3時間程撹拌を続け反応させた。   A solution composition is prepared in which acetamide is adsorbed on the surface of Au fine particles having an average particle diameter of 1 nm and dispersed in an aqueous solution. The Au fine particles in the solution are 30 parts by weight, and the color of the solution is dark black red. On the other hand, another solution composition is prepared in which a particle matrix of an acrylate copolymer is dispersed in an aqueous solvent. To the solution composition in which the particle matrix is dispersed, the black-red metal fine particle dispersion is added little by little with stirring. Thereafter, a small amount of thionyl chloride was added, and stirring was continued for about 3 hours for reaction.

このようにして得た溶液をガラス基板上に滴下し、光学顕微鏡でかんさつしたところ、透明なアクリル粒子の表面が黒色に変化している粒子が多数、観察された。   When the solution thus obtained was dropped onto a glass substrate and sprinkled with an optical microscope, a large number of particles having transparent acrylic particles whose surface was changed to black were observed.

平均粒径20nmのAu微粒子表面を実施例1と同様の手順でアセトアミドを吸着させ水溶液に分散させたものを用意する。溶液中のAu微粒子は30重量部であり、溶液の色は濃い黒赤色である。実施例1と同様のアクリル酸エステル共重合体の粒子母材が水系溶媒中に分散した別の溶液組成物を用意する。粒子母材が分散した溶液組成物に、黒赤色の金属微粒子分散溶液を少しずつ撹拌しながら加えてゆく。その後微量の塩化チオニルを加え、3時間程撹拌を続け反応させた。   An Au fine particle surface having an average particle diameter of 20 nm is prepared by adsorbing acetamide and dispersing it in an aqueous solution in the same procedure as in Example 1. The Au fine particles in the solution are 30 parts by weight, and the color of the solution is dark black red. Another solution composition in which the same acrylic ester copolymer particle base material as in Example 1 is dispersed in an aqueous solvent is prepared. To the solution composition in which the particle matrix is dispersed, the black-red metal fine particle dispersion is added little by little with stirring. Thereafter, a small amount of thionyl chloride was added, and stirring was continued for about 3 hours for reaction.

このようにして得た溶液をガラス基板上に滴下し、光学顕微鏡で観察したところ、透明なアクリル粒子の表面が赤色に変化している粒子が多数観察された。   The solution thus obtained was dropped on a glass substrate and observed with an optical microscope. As a result, many particles in which the surface of transparent acrylic particles was changed to red were observed.

分散媒として脂肪族炭化水素溶媒であるアイソパーH(エクソン社製)100重量部、ロジンエステルとしてネオトール125H(ハリマ化成(株)製)2.5重量部、スチレンブタジエン共重合体としてアサプレン1205(旭化成(株)製)0.8重量部を24時間混合撹拌後、5μmのPTFE製メンブランフィルターを使って加圧濾過した液に、実施例1で作成した黒色粒子を10重量部混合することで、本発明の電気泳動用分散液を作成した。   100 parts by weight of Isopar H (Exxon), an aliphatic hydrocarbon solvent as a dispersion medium, 2.5 parts by weight of Neotol 125H (Harima Kasei) as rosin ester, Asaprene 1205 (Asahi Kasei) as a styrene butadiene copolymer (Made by Co., Ltd.) After mixing and stirring 0.8 parts by weight for 24 hours, 10 parts by weight of the black particles prepared in Example 1 were mixed with the liquid filtered under pressure using a 5 μm PTFE membrane filter. A dispersion for electrophoresis of the present invention was prepared.

実施例3で作成した電気泳動用分散液を用いて、図4に示した電気泳動表示装置を作成した。   The electrophoretic display device shown in FIG. 4 was prepared using the electrophoretic dispersion prepared in Example 3.

素子構成としては、画素10、11の大きさは100μm×100μmで、画素の数は200個×200個である。基板5bは厚みが1.1mmの無アルカリガラスを用いている。ガラス表面に厚み100nmでアルミを蒸着して第2電極6bを配置する。第2電極6bの上部には、酸化チタン微粒子を混合させて白色化させたポリウレタン樹脂層を白色散乱層9として配置する。画素の境界部には幅5μm、高さ18μmの隔壁7を配置し、さらに図5のように隔壁7の下に幅5μm、高さ5μmの第1電極6aを配置する。そして第1電極6aを含む隔壁7ならびに第2電極上にポリアクリレート樹脂(オプトマーSS6699 JSR(株)製)からなる絶縁透明樹脂層8を形成する。   As an element configuration, the size of the pixels 10 and 11 is 100 μm × 100 μm, and the number of pixels is 200 × 200. The substrate 5b is made of alkali-free glass having a thickness of 1.1 mm. The second electrode 6b is arranged by vapor-depositing aluminum with a thickness of 100 nm on the glass surface. A polyurethane resin layer whitened by mixing fine titanium oxide particles is disposed as the white scattering layer 9 on the second electrode 6b. A partition wall 7 having a width of 5 μm and a height of 18 μm is disposed at the boundary of the pixel, and a first electrode 6 a having a width of 5 μm and a height of 5 μm is disposed below the partition wall 7 as shown in FIG. Then, an insulating transparent resin layer 8 made of polyacrylate resin (manufactured by Optomer SS6699 JSR) is formed on the partition wall 7 including the first electrode 6a and the second electrode.

その後、隔壁7の上面(基板5aとの接合面)に熱融着性の接着層を形成する。   Thereafter, a heat-fusible adhesive layer is formed on the upper surface of the partition wall 7 (bonding surface with the substrate 5a).

実施例5で作成した電気泳動用分散液を隔壁7内に充填し、厚さ100μmのポリカーボネートフィルムの基板5aを、隔壁上部の接着層で加熱接着して封止し、本発明の電気泳動表示装置を作製した。   The electrophoretic dispersion prepared in Example 5 was filled in the partition wall 7, and a polycarbonate film substrate 5a having a thickness of 100 μm was sealed by heat bonding with an adhesive layer on the upper side of the partition wall. A device was made.

このようにして作製した表示装置に、第1電極6aを0Vの共通電極とし、第2電極6bに電圧±15Vを周波数0.25Hzの矩形波で印加した。   In the display device thus manufactured, the first electrode 6a was a common electrode of 0V, and the voltage ± 15V was applied to the second electrode 6b with a rectangular wave having a frequency of 0.25 Hz.

本発明の帯電泳動粒子は、電圧印加後から負極性に帯電して速やかに電極間を泳動し、白黒コントラストの高い表示を確認できた。また、黒表示の応答速度は、50msであった。なお、図4(a)は第2電極6bに−15Vの電圧が印加された場合であり、負極性の帯電泳動粒子は隔壁7側面に集まるので、基板5a側から画素10、11を観察すると、散乱層9が視認されて白色表示となる、一方、図4(b)は第2電極6bに+15Vの電圧が印加された場合であり、帯電泳動粒子は第2電極6b上に広がるので、基板5a側から画素10、11を観察すると、帯電泳動粒子が視認されて黒表示となる。   The charged electrophoretic particles of the present invention were negatively charged after voltage application and migrated quickly between the electrodes, confirming a display with high black and white contrast. The response speed for black display was 50 ms. FIG. 4A shows a case where a voltage of −15 V is applied to the second electrode 6b, and the negatively charged electrophoretic particles gather on the side face of the partition wall 7, so that the pixels 10 and 11 are observed from the substrate 5a side. The scattering layer 9 is visually recognized and white display is performed. On the other hand, FIG. 4B shows a case where a voltage of +15 V is applied to the second electrode 6b, and the charged electrophoretic particles spread on the second electrode 6b. When the pixels 10 and 11 are observed from the substrate 5a side, the charged electrophoretic particles are visually recognized and a black display is obtained.

本発明の電気泳動粒子を用いた上述の黒表示は非常に黒味に優れ、白黒コントラストが鮮明であった。   The above-described black display using the electrophoretic particles of the present invention was very excellent in blackness, and the black and white contrast was clear.

実施例4で作製した電気泳動表示装置を屋内の窓近傍に1ヶ月間放置した。電気泳動表示装置には日中窓ガラスを介して日光が照射されていた。   The electrophoretic display device produced in Example 4 was left in the vicinity of an indoor window for 1 month. The electrophoretic display device was irradiated with sunlight through the window glass during the day.

実施例4と同様の手法で表示装置に電圧を印加したところ、白黒コントラストの高い表示を再現した。また、顕微鏡下で複数の画素を観察したところ、泳動粒子から泳動液中への黒味の溶出は見られず、作製した直後と同様な泳動液及び粒子の状態を確認した。   When a voltage was applied to the display device in the same manner as in Example 4, a display with high black and white contrast was reproduced. Further, when a plurality of pixels were observed under a microscope, no elution of blackness from the electrophoretic particles into the electrophoretic liquid was observed, and the state of the electrophoretic liquid and particles similar to that immediately after the production was confirmed.

本発明の、金属微粒子を分散内包した粒子の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the particle | grains which carried out the dispersion | distribution inclusion of the metal fine particle of this invention. 本発明の、金属微粒子を粒子母材表面に結合せしめる方法を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the method of making the metal fine particle couple | bond with the particle | grain base material surface of this invention. 本発明に係る電気泳動表示装置の構造を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the electrophoretic display device which concerns on this invention. 本発明に係る電気泳動表示装置の構造を示す他の断面模式図である。It is another cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the electrophoretic display device which concerns on this invention. 本発明に係る電気泳動表示装置の構造を示す他の断面模式図である。It is another cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the electrophoretic display device which concerns on this invention. 本発明に係る電気泳動表示装置の構造を示す他の断面模式図である。It is another cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the electrophoretic display device which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 金属微粒子
2 母材
3 帯電泳動粒子
4 分散媒
5a、5b 基板
6a 第1電極
6b 第2電極
7 隔壁
8 絶縁層
9 白色散乱層
10 画素
11 画素
12 マイクロカプセル
13 結合粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal fine particle 2 Base material 3 Electrophoretic particle 4 Dispersion medium 5a, 5b Substrate 6a 1st electrode 6b 2nd electrode 7 Partition 8 Insulating layer 9 White scattering layer 10 Pixel 11 Pixel 12 Microcapsule 13 Binding particle

Claims (1)

表面に、集合した状態で黒色を呈する複数の金属微粒子が配置されてなることを特徴とする粒子。   Particles characterized in that a plurality of fine metal particles that are black in an aggregated state are arranged on the surface.
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JP2013020273A (en) * 2007-05-21 2013-01-31 E Ink Corp Method for driving video electro-optic display

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