JP2009063717A - 電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な画像表示が可能な極性及び帯電電位を有し、基板等との付着を防いで高いコントラストの良好な画像を表示することができる帯電粒子、この帯電粒子を含む表示媒体、及びこの表示媒体を用いた画像表示装置を提供する提供する。
【解決手段】母粒子６に、所定の極性に帯電した第１の外添材料１０と、第１の外添材料１０よりも付着力の小さい第２の外添材料１２とが外添された帯電粒子２であって、第１の外添材料１０が微粒子（以下、「第1の微粒子」という）であって、母粒子６の半径方向において、第２の外添材料１２の最外面が、第１の微粒子１０の最外面よりも外側にある電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子２、この帯電粒子２を含む表示媒体、及びこの表示媒体を用いた画像表示装置を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、正または負に帯電した電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子、その帯電粒子を含む電気泳動表示媒体、及びその電気泳動表示媒体を用いた画像表示装置に関する。

近年、電気泳動式の画像表示装置が、電子ペーパーの用途を始めとする様々な分野で用いられるようになっている。このような電気泳動式の画像表示装置の一例として、共通電極が設けられた表示側基板と、各画素電極が設けられた背面側基板との間に形成された密封空間に、黒色及び白色の帯電粒子を含んだ表示媒体が封入された画像表示装置を挙げることができる。この画像表示装置では、黒色の帯電粒子及び白色の帯電粒子が、正負相異なるように帯電しており、共通電極と各画素電極との間の電位差を変化させて、黒色及び白色の帯電粒子を移動させることにより、各画素毎の諧調を変更することができ、所望の画像の表示及び書換えを行なうことができる。

このような電気泳動式の画像表示装置に用いる表示媒体に含まれる帯電粒子では、良好な画像表示を実現するため、帯電粒子が確かな極性と十分な帯電電位を有することが必要となる。これを実現するため、例えば、特許文献１においては、母粒子に酸化ケイ素（シリカ）等の酸化物無機微粒子を外添した帯電粒子を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−７２２５６号

特許文献１に記載の帯電粒子では、母粒子に外添した酸化ケイ素（シリカ）等の酸化物無機微粒子により、帯電粒子に一定の帯電量が維持されるが、一方、この酸化物無機微粒子は負に帯電しやすい性質を有する。よって、この帯電粒子を正に帯電した帯電粒子として用いる場合には、外添した酸化物無機微粒子によって、全体として負に帯電し易くなる。
従って、酸化物無機微粒子が外添された正帯電粒子と負帯電粒子を含んだ表示媒体を用いる場合には、適切に正帯電した帯電粒子と負帯電した帯電粒子とを含んだ表示媒体を用いる場合に比べて、良好な画像表示が実現できないという問題が生じる。
また、これに対処するため、正帯電しやすい微粒子として、例えば、樹脂微粒子を外添することが考えられるが、この樹脂微粒子は付着力が大きいので、帯電粒子が基板等と接触した場合に、外添した樹脂微粒子の付着力によって、帯電粒子が基板等に付着して表示する画像のコントラストが低下するという問題が生じる。

従って、本発明の目的は、上記の問題を解決して、良好な画像表示が可能な極性及び帯電電位を有し、基板等との付着を防いで高いコントラストの良好な画像を表示することができる帯電粒子、この帯電粒子を含む表示媒体、及びこの表示媒体を用いた画像表示装置を提供することにある。

上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子は、母粒子に、所定の極性に帯電した第１の外添材料と、前記第１の外添材料よりも付着力の小さい第２の外添材料とが外添された帯電粒子であって、前記第１の外添材料が微粒子（以下、「第1の微粒子」という）であって、前記母粒子の半径方向において、前記第２の外添材料の最外面が、前記第１の微粒子の最外面よりも外側にあることを特徴とする。

ここで、第１の外添材料は微粒子からなり、第１の微粒子と称する。一方、第２の外添材料としては、後述するように、微粒子を用いることもできるし、コーティング等により形成された層状の材料を用いることもできるし、その他の任意の形状・態様の材料を用いることができる。
母粒子に第１の微粒子と第２の外添材料とを外添する態様としては、母粒子の表面に、第１の微粒子及び第２の外添材料の両方を付着させる場合も含まれるし、母粒子の表面に、第１の微粒子を付着させ、更にその上に第２の外添材料を付着させる場合も含まれる。

帯電した第１の微粒子の極性は、正の場合も負の場合も含まれる。また、母粒子は、帯電粒子も、帯電していない粒子も含まれ、帯電粒子の場合には、第１の微粒子の帯電極性と同じであることが望ましい。
第２の外添材料は、帯電微粒子も、帯電していない微粒子も含まれ、帯電微粒子の場合には、その帯電極性は正の場合も負の場合も含まれる。ただし、極性が第１の微粒子と異なる場合には、帯電電位が小さい方が好ましい。
帯電粒子全体の極性は、母材、第２の微粒子の帯電極性に関わらず、第１の微粒子の帯電極性により定められ、帯電粒子の帯電極性は、第１の微粒子の極性に応じて正の場合も負の場合も含まれる。帯電粒子全体の帯電電位は、母材、第１の微粒子、及び第２の外添材料の帯電電位の組み合わせにより定められるが、特に、第１の微粒子の帯電電位の影響を強く受ける。母粒子に外添された第１の微粒子によって、帯電する表面積を増大させることができるので、帯電粒子の極性を明確にし、帯電電位を大きく取ることができる。

第２の外添材料の付着力は第１の微粒子よりも小さく、例えば、帯電粒子に外添された第２の外添材料が基板等に接触した場合、基板等と付着することがない程度の低い付着力を有することが望ましい。
本実施態様では、母粒子の半径方向において、第２の外添材料の最外面が、第１の微粒子の最外面よりも外側にあるので、仮に、第１の微粒子の付着力が大きい場合であっても、帯電粒子と基板等とが接触する場合、主に第２の外添材料が基板等と接触するので、帯電粒子と基板等とが付着することを効果的に防ぐことができる。

以上のように、本実施態様では、帯電した第１の微粒子を母材に外添することによって、帯電する表面積を増大させることができ、帯電粒子は、明確な極性と十分な帯電電位を有することができるので、良好な画像表示を行なうことができる。また、帯電粒子が基板等に接触したとき、第１の微粒子よりも付着力の弱い第２の外添材料が主に基板等と接触するので、帯電粒子が基板等と付着することを効果的に防ぐことができ、高いコントラストを有する画像を表示することができる。従って、本実施形態では、高いコントラストの画像を良好に表示することができる電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子を得ることができる。

本発明の請求項２に係る電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子は、母粒子に、所定の極性に帯電した第１の外添材料と、前記第１の外添材料よりも付着力の小さい第２の外添材料とが外添された帯電粒子であって、前記第１の外添材料が微粒子（以下、「第1の微粒子」という）であって、前記帯電粒子の中心から最も遠い端部を外端部とするとき、前記帯電粒子の中心から前記第１の微粒子の外端部までの距離よりも、前記帯電粒子の中心から前記第２の外添材料の外端部までの距離が長いことを特徴とする。

本実施態様では、帯電粒子の中心から最も遠い端部を外端部とするとき、帯電粒子の中心から第１の微粒子の外端部までの距離よりも、帯電粒子の中心から第２の外添材料の外端部までの距離が長いので、帯電粒子が基板等に接触したときに、第１の微粒子よりも付着力の弱い第２の外添材料が、主に基板等と接触するので、帯電粒子が基板等と付着することを効果的に防ぐことができる。従って、上記と同様に、帯電粒子は、第１の微粒子によって、明確な極性と、十分な帯電電位を有することができ、第２の外添材料によって、帯電粒子が基板等と付着することを効果的に防ぐことができるので、高いコントラストの画像を良好に表示することができる電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子を得ることができる。

本発明の請求項３に係る帯電粒子は、前記第２の外添材料が微粒子（以下、「第２の微粒子」という）であることを特徴とする。

本実施態様では、帯電粒子は、母粒子に第１の微粒子と第２の微粒子とが外添された構成を有する。従って、外添する材料が共に微粒子なので、第１の微粒子及び第２の微粒子を、所望の比率、配置で容易に外添することができる。

本発明の請求項４に係る帯電粒子は、前記第１の微粒子が前記母粒子の表面に付着され、その上に前記第２の微粒子が付着されていることを特徴とする。

本実施態様では、第１の微粒子の上に第２の微粒子が付着されているので、第１の微粒子よりも付着力が小さい第２の外添材料が、主に基板等と接触するので、帯電粒子が基板等に付着することを効果的に防ぐことができる。

本発明の請求項５に係る帯電粒子は、前記第１の微粒子の粒径をｄ１、前記第２の微粒子の粒径をｄ２とする場合に、
ｄ２≧ｄ１
の関係が成り立つように微粒子が外添されていることを特徴とする。

本実施態様では、第１の微粒子より付着力の小さい第２の外添材料を確実に基板等に接触させることができるので、帯電粒子が基板等に付着することを効果的に防ぐことができる。

本発明の請求項６に係る帯電粒子は、前記第１の微粒子が正帯電樹脂微粒子であり、前記第２の微粒子が酸化物無機微粒子であることを特徴とする。

ここで、樹脂微粒子は、正帯電しやすい代表的な微粒子であるが、付着力が大きいという性質を有する。酸化物無機微粒子は、付着力は小さいが、負に帯電しやすい性質を有する。そこで、本実施態様では、第１の微粒子である正帯電樹脂微粒子と、第２の微粒子である酸化物無機微粒子とを、適切な比率で外添することによって、帯電粒子は、正帯電樹脂微粒子による十分な正の帯電電位を有することができ、同時に酸化物無機微粒子を主に基板等に接触させることによる基板等との付着防止を実現することができる。

本発明の請求項７に係る帯電粒子は、前記第２の微粒子の被服率が、２５〜５０％であることを特徴とする。

本実施態様のように、第２の微粒子の被服率を２５〜５０％の範囲に取ることによって、第２の微粒子によって帯電粒子と基板等との間の付着を防ぐことができ、かつ第２の微粒子による帯電電位への影響を一定に抑えることができるので、帯電粒子は、十分な帯電電位を有し、かつ基板等との付着を防止することができる。

本発明の請求項８に係る帯電粒子は、前記母材の表面に前記第１の微粒子が付着され、前記第２の微粒子が付着されていない状態における前記帯電粒子の帯電電位が、１１０ｍＶ以上であることを特徴とする。

本実施態様のように、第２の微粒子が付着されていない状態における帯電粒子の帯電電位を１１０ｍＶ以上に取ることによって、第２の微粒子を外添させた後においても、帯電粒子は、良好な画像表示が可能な帯電電極及び帯電電位を有することができる。

本発明の請求項９に係る電気泳動表示媒体は、請求項１から８の何れか１項に記載の帯電粒子を含むことを特徴する。

本実施形態の電気泳動表示媒体を用いることによって、高いコントラストを有する良好な画像表示を行なうことができる。

本発明の請求項１０に係る電気泳動表示媒体は、請求項６から８の何れか１項に記載の正帯電粒子と、母材に酸化物無機微粒子が外添された負帯電粒子とを含むことを特徴とする。

本実施形態では、明確な極性と、十分な帯電電位とを有する、基板等との付着の恐れのない正帯電粒子及び負帯電粒子を含む電気泳動表示媒体を得ることができるので、この電気泳動表示媒体を用いることによって、高いコントラストを有する良好な画像表示を行なうことができる。

本発明の請求項１１に係る画像表示装置は、請求項９または請求項１０に記載の電気泳動表示媒体を備えたことを特徴とする。

上記と同様に、本実施態様の画像表示装置では、高いコントラストを有する良好な画像表示を行なうことができる。

本発明の請求項１２に係る電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子は、母粒子に、所定の極性に帯電した第１の微粒子と、前記第１の微粒子よりも表面の付着力が小さい第２の微粒子とが外添された帯電粒子であって、前記帯電粒子が他の面と接触するとき、前記第２の微粒子が前記面と接触し、前記母粒子及び前記第１の微粒子が前記面と接触しないことを特徴とする。

本実施態様では、帯電粒子が基板等の他の面と接触するとき、第２の微粒子がこの面と接触するので、帯電粒子と基板等との付着を効果的に防ぐことができる。従って、上記と同様に、第１の微粒子により、極性を明確にし、帯電電位を大きく取ることができ、第２の外添材料によって基板等との付着を防ぐことができるので、高いコントラストの画像を良好に表示する帯電粒子を得ることができる。

以上のように、本発明では、帯電した第１の微粒子を母材に外添することによって、帯電する表面積を増大させることができ、帯電粒子は、明確な極性と十分な帯電電位を有することができるので、良好な画像表示を行なうことができる。また、帯電粒子が基板等に接触したとき、第１の微粒子よりも付着力の弱い第２の外添材料が主に基板等と接触するので、帯電粒子が基板等と付着することを効果的に防ぐことができ、高いコントラストを有する画像を表示することができる。従って、本発明によれば、高いコントラストの画像を良好に表示することができる電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子を得ることができる。
更に、この帯電粒子を含む表示媒体や、この表示媒体を用いた画像表示においては、同様に高いコントラストの良好な画像表示を実現することができる。

本発明に係る帯電粒子、この帯電粒子を含む表示媒体、及びこの表示媒体を用いた画像表示装置について、以下に図面を用いながら詳細に説明する。
（本発明に係る画像表示装置の１つの実施形態の説明）
始めに、図１を用いて、本発明に係る帯電粒子を含む表示媒体を用いた画像表示装置の１つの実施形態の説明を行なう。図１は、この画像表示装置２の全体構成を模式的に示す側面断面図であり、紙面上側が画像表示装置２の表示部側になる。
画像表示装置１８は、表示部側に設けられた透明な表示基板２０と、この表示基板２０と、所定間隔を隔てて略並行に配置された背面基板２２とを備えている。また、表示基板２０の内面側（紙面下側）には、透明な部材で形成された共通電極２４が取り付けられ、背面基板２２の内面側（紙面上側）には、各画素毎に設けられた複数の画素電極２６が取り付けられている。

そして、共通電極２４が取り付けられた表示基板２０と、複数の画素電極２６が取り付けられた背面基板２２との間に形成された密封空間に、正帯電した帯電粒子２及び負帯電した帯電粒子４を含む表示媒体１６が封入されている。なお、本実施形態では、一例として、黒色粒子を正帯電させ、白色粒子を負帯電させているが、これに限られるものではない。

このような基本構成を有する電気泳動式の画像表示装置１８において、表示及び表示の書き換えを行なう場合の基本原理を説明する。ここで、図１には、画素電極２６毎に階調が異なる（ａ）〜（ｄ）の４つの表示状態が示されている。つまり、（ａ）黒色、（ｂ）濃グレー、（ｃ）薄グレー、（ｄ）白色の４つの階調の画像を表示する状態を示している。なお、図１では、１つの密封空間の中に複数の画素電極２６が配置されているように示されているが、各画素電極２６毎に諧調が明確に示されるように、隔壁等を用いて、各画素電極２６毎に独立した密封空間を形成することができる。

図１において、表示基板２０側の電位を基準電位として、画素電極２６に所定の電圧を印加して背面基板２２側を正にし、十分に電界を発生させた場合、図１（ａ）に示すように、黒色の正に帯電した帯電粒子２が表示基板２０の近傍に分布し、白色の負に帯電した帯電粒子４が背面基板２２の近傍に分布する。階調は、黒色の帯電粒子２及び白色の帯電粒子４の表示部内での平均分布によって決定するので、この場合には、表示基板２０には黒色が表示される。
また、表示基板２０側の電位を基準電位として、画素電極２６に所定の電圧を印加して背面基板２２側を負にし、十分に電界を発生させると、図１（ｄ）に示すように、黒色の正に帯電した帯電粒子２が背面基板２２の近傍に分布し、白色の負に帯電した帯電粒子４が表示基板２０の近傍に分布して、表示基板２０には白色が表示される。
また、表示基板２０側の電位を基準電位として、画素電極２６に印加する電圧の大きさや印加時間を調節して、黒色の帯電粒子２及び白色の帯電粒子４を、表示基板２０と背面基板２２との中間位置の近傍に位置させると、表示基板２０側からは黒色の帯電粒子２及び白色の帯電粒子４の両方が視認できるため、階調はグレーとなる。この場合、帯電粒子の分布の度合いを変えることによって、図１（ｂ）に示す濃グレーを表示したり、図１（ｃ）に示す薄グレーを表示することができる。

なお、図１では、２種類の濃さのグレーのみが示されているが、これに限られるものではなく、画素電極２６に印加する電圧の大きさ及び印加時間を調整することによって、所望の濃さのグレーを表示することができる。
以上のような原理に基づき、画素電極２６に所定の電圧を印加して、表示基板２０側と背面基板２２側との間の電位差を変化させて、帯電粒子２、４を移動させることによって、画素毎の諧調を変更することができる。つまり、表示の書き換えを行なうことができる。

（本発明の係る帯電粒子及び表示媒体の全体的な説明）
次に、図２を用いて、本発明の係る帯電粒子、及びこの帯電粒子を含む表示媒体の１つの実施形態の説明を行なう。ここで、図２には、正に帯電した帯電粒子及び負に帯電した帯電粒子を示し、図２（ａ）及び（ｂ）共に、左図に正に帯電した帯電粒子２を示し、右図に負に帯電した帯電粒子４を示す。図２では、一例として、正に帯電した帯電粒子２が黒色に着色され、負に帯電した帯電粒子４が白色に着色されているが、これに限られるものではない。
また、図２（ａ）及び（ｂ）を比較すると、左図に示す正に帯電した帯電粒子の構成は異なるが、右図に示す負に帯電した帯電粒子４は同一である。

＜図２（ａ）に示す実施形態の説明＞
始めに、図２（ａ）に示す実施形態の説明を行なう。図２（ａ）左図に示す正に帯電した帯電粒子２では、正に帯電した母粒子６の表面に、第１の微粒子である正帯電樹脂微粒子１０、及び第２の微粒子である酸化物無機微粒子１２が付着されている。ここで、正帯電樹脂微粒子１０は、正に帯電し易く、付着力が強いという性質を有する。一方、酸化物無機微粒子１２は負に帯電し易く、付着力が弱いという性質を有する。なお、図２では、微粒子を識別するために、正帯電樹脂微粒子１０を着色しているが、実際の粒子、微粒子の色を示しているものではない。

ここで、正に帯電する母粒子６及び正帯電樹脂微粒子１０の材料として、本実施形態ではメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を用いているが、これに限られるものではなく、その他、フッ素化アクリル樹脂、ポリカルボネート（ＰＣ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ)、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ)、ポリスチレン（ＰＳ）等を用いることができる。
また、酸化物無機微粒子１２の材料として、本実施形態では酸化ケイ素（シリカ）を用いているが、これに限られるものではなく、その他、酸化チタン、アルミナ、酸化鉄等を用いることもできる。

ここで、正帯電樹脂微粒子１０が正に帯電した母粒子６の表面に付着されているため、帯電する表面積を増大させることができ、正に帯電した母粒子６の電位を更に強めることができる。また、酸化物無機微粒子１２は、負に帯電しやすい性質を有するが、付着させる酸化物無機微粒子１２の比率を、正に帯電した樹脂微粒子１０に比べて適切に抑えることによって、帯電粒子２全体として、良好な画像を表示可能な、明確な極性と十分な帯電電位を有することができる。なお、付着する正帯電樹脂微粒子１０と酸化物無機微粒子１２との比率については、追って詳細に説明する。
また、図２（ａ）から明らかなように、母粒子６の半径方向において、酸化物無機微粒子１２の最外面が、正帯電樹脂微粒子１０の最外面よりも外側にある。別の言い方をすれば、帯電粒子２の中心から最も遠い端部を外端部とするとき、帯電粒子２の中心から正帯電樹脂微粒子１０の外端部までの距離よりも、帯電粒子２の中心から酸化物無機微粒子１２の外端部までの距離が長くなっている。
従って、帯電粒子２が基板等に接触したとき、付着力が弱い酸化物無機微粒子１２が、主に基板等に接触するので、帯電粒子２が基板等に付着することを効果的に防ぐことができる。

また、図２（ａ）右図に示す負に帯電した帯電粒子４では、負に帯電した母粒子８の表面に、酸化物無機微粒子１２が付着されている。ここで、酸化物無機微粒子１２は、上記のように、負に帯電し易い性質を有し、負に帯電した酸化物無機微粒子１２が負に帯電した母粒子８の表面に付着されているため、帯電する表面積を増大させることができ、負に帯電した母粒子８の電位を更に強めることができる。
更に、帯電粒子４が基板等に接触したとき、付着力が弱い酸化物無機微粒子１２が、主に基板等に接触するので、帯電粒子４が基板等に接触することを効果的に防ぐことができる。

以上のように、図２（ａ）に示す正に帯電した帯電粒子２、及び負に帯電した帯電粒子４を含む表示媒体１６を用いて、図１に示すような画像表示装置１８で画像表示を行なえば、コントラストの高い良好な画像表示を実現することができる。

＜図２（ｂ）に示す実施形態の説明＞
次に、図２（ｂ）に示す実施形態の説明を行なう。ここで、図２（ｂ）右図に示す負に帯電した帯電粒子４については、上述の図２（ａ）の場合と同一なので、以下においては、図２（ｂ）左図に示す正に帯電した帯電粒子２についてのみ説明を行なう。
図２（ｂ）左図に示す正に帯電した帯電粒子２では、正に帯電した母粒子６の表面に正帯電樹脂微粒子１０が付着されており、更にその上に酸化物無機微粒子１２が付着されている。よって、図２（ｂ）から明らかなように、母粒子６の半径方向において、酸化物無機微粒子１２の最外面が、正帯電樹脂微粒子１０の最外面よりも外側にあり、別の言い方をすれば、帯電粒子２の中心から最も遠い端部を外端部とするとき、帯電粒子２の中心から正帯電樹脂微粒子１０の外端部までの距離よりも、帯電粒子２の中心から酸化物無機微粒子１２の外端部までの距離が長くなっている。
従って、帯電粒子２が基板等に接触したとき、付着力が弱い酸化物無機微粒子１２が、主に基板等に接触するので、帯電粒子２が基板等に付着することを効果的に防ぐことができる。

なお、図２（ｂ）左図に示す場合において、仮に、酸化物無機微粒子１２の粒径ｄ２が正帯電樹脂微粒子１０ｄ１の粒径に比べて小さい場合には、図３に示すように、正帯電樹脂微粒子１０が基板等の平面３０に接触する場合が考えられる。この場合、第２の微粒子であるの酸化物無機微粒子１２の粒径ｄ２が、第１の微粒子である正帯電樹脂微粒子１０の粒径ｄ１以上であれば、図３に示すような事態が生じることはなく、帯電粒子２が基板等に接触したとき、付着力が弱い酸化物無機微粒子１２が、主に基板等に接触して、帯電粒子２が基板等に付着することを効果的に防ぐことができると考えられる。

また、帯電粒子２の帯電電位については、上記と同様に、正帯電樹脂微粒子１０が正に帯電した母粒子６の表面に付着されているため、帯電する表面積を増大させることができ、正に帯電した母粒子６の電位を更に強めることができる。また、付着させる酸化物無機微粒子１２の比率を、正帯電樹脂微粒子１０に比べて適切に抑えることによって、帯電粒子２全体として、良好な画像を表示可能にする明確な極性と十分な帯電電位を有することができる。

以上のように、図２（ｂ）に示す正に帯電した帯電粒子２、及び負に帯電した帯電粒子４を含む表示媒体１６を用いて、図１に示すような画像表示装置１８で画像表示を行なえば、コントラストの高い良好な画像表示を実現することができる。

次に、本発明に係る帯電粒子及びこの帯電粒子を含む表示媒体を実際に作製して、所定の試験を行なった実施例の説明を、以下に詳細に述べる。
＜実施例１：付着力及び帯電極性に関する実施例の説明＞
始めに、（１）母粒子のみからなる帯電粒子１、（２）母粒子に正帯電樹脂微粒子（第１の微粒子）のみを外添した帯電粒子２、（３）母粒子に酸化物無機微粒子（第２の微粒子）のみを外添した帯電粒子３、及び（４）母粒子に樹脂微粒子（第１の微粒子）、及び酸化物無機微粒子（第２の微粒子）を外添した帯電粒子４の４種類の帯電粒子のサンプルを作製し、作製した帯電粒子１〜４の付着力及び帯電極性を測定した。

帯電粒子１〜４の構成を更に詳細に述べれば、（１）カーボンブラック含有メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）の母粒子のみからなる帯電粒子１、（２）カーボンブラック含有メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）の母粒子に正帯電樹脂微粒子としてアクリル樹脂の微粒子を外添した帯電粒子２、（３）カーボンブラック含有メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）の母粒子に酸化物無機微粒子として酸化ケイ素（シリカ）の微粒子を外添した帯電粒子３、及び（４）カーボンブラック含有メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）樹脂の母粒子に正帯電樹脂微粒子としてアクリル樹脂の微粒子を外添し、更に酸化物無機微粒子として酸化ケイ素（シリカ）を外添した帯電粒子４を作製し、付着力及び帯電電極の測定を行った。なお、本実施例では、帯電粒子１〜４は黒色の粒子になっている。

また、上記の帯電粒子２〜４の作製において微粒子を外添する方法としては、所定量の母粒子と外添する微粒子とを混合して、ハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）へ投入して、所定時間、ロータを高速回転させることにより、微粒子が外添された帯電粒子を得た。ここで、本発明に係る帯電微粒子に該当する帯電粒子４を作製する方法を、下記に詳細に示す。
メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）粒子１０ｇとアクリル樹脂微粒子０．４ｇとを混合して、ハイブリダイゼーションシステムへ投入した。次に、ハイブリダイゼーションシステムのロータの回転速度９７００ｒｐｍ、処理時間３分の条件下で処理し、正帯電樹脂微粒子が外添した正帯電粒子を得た。次に、作製した正帯電粒子１０ｇと酸化ケイ素（シリカ）微粒子０．４ｇをハイブリダイゼーションシステムのロータの回転速度９７００ｒｐｍ、処理時間３分の条件下で処理し、母粒子に正帯電樹脂微粒子及び酸化物無機微粒子を外添した帯電粒子を得た。

次に、付着力測定装置を用いて、作製した帯電粒子１〜４の付着力を測定した。具体的には、付着力測定装置として、遠心式付着力測定器（ナノシーズ製）を用いて測定を行なった。まず、ＩＴＯ付きのガラス基板の上に帯電粒子１〜４を散布し、遠心式付着力測定器の遠心機にセットした。そして、所定の回転数で回転させた後、顕微鏡と画像解析装置で帯電粒子の残留面積を求め、各残留率と帯電粒子にかかる遠心力から、残留率５０％のときの平均付着力（単位ｎＮ）を求めた。
また、帯電粒子の帯電電極については、ゼータ電位測定装置（マイクロテックニチオン製）を用いて、帯電粒子１〜４の帯電電極を測定し、下記の表１に示すよう結果を得た。
なお、既に述べたように、母粒子となるメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）樹脂微粒子及び外添するアクリル樹脂微粒子は正に帯電し、外添する酸化ケイ素（シリカ）微粒子は負に帯電する性質を有する。

表１から明らかなように、付着力が弱い酸化物無機微粒子（酸化ケイ素（シリカ）微粒子）を外添した帯電粒子３及び帯電粒子４は、付着力が大きい正帯電樹脂材料（メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）粒子またはアクリル樹脂微粒子）のみから構成される帯電粒子１及び帯電粒子２に比べて、付着力が低く抑えられている。従って、母材に酸化物無機微粒子を外添することによって、帯電粒子の付着力を低減することができることが実証された。

また、帯電電極に関しては、正帯電した母粒子のみからなる帯電粒子１、正帯電した母粒子に正帯電樹脂微粒子（アクリル樹脂微粒子）のみを外添した帯電粒子２、及び正帯電した母粒子に正帯電樹脂微粒子（アクリル樹脂微粒子）、及び負に帯電した酸化物無機微粒子（酸化ケイ素（シリカ）微粒子）を外添した帯電粒子４については、正に帯電した。一方、正帯電した母粒子に負に帯電した酸化物無機微粒子（酸化ケイ素（シリカ）微粒子）のみを外添した帯電粒子３については負に帯電した。
つまり、帯電粒子３については、正帯電した母粒子に外添した負に帯電した酸化物無機微粒子の影響を受けて、帯電粒子全体として負に帯電した。一方、帯電粒子４については、外添する微粒子の比率を適切に設定することによって（具体的な比率は後述する）、正帯電した母粒子に外添した正帯電樹脂微粒子によって、外添した負に帯電した酸化物無機微粒子の影響にも係らず、帯電粒子全体として正に帯電させることが可能であることが実証された。

以上のように、正帯電した母粒子に正帯電樹脂微粒子を外添し、更に酸化物無機微粒子を外添した帯電粒子４については、外添する微粒子の比率を適切に設定することによって、正帯電樹脂微粒子によって、帯電粒子を正に帯電させることができ、酸化物無機微粒子によって、帯電粒子の付着力を低減することができることが実証された。

＜実施例２：コントラストに関する実施例の説明＞
次に、上記のようにして作製した帯電粒子１〜４（黒色粒子）と、酸化チタン含有メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）脂粒子に、酸化ケイ素（シリカ）を外添した負帯電した帯電粒子（白色粒子）とを炭化水素系溶媒中に少量のアルコールを添加して分散し、表示媒体を作製した。この表示媒体を２５μｍ離して設置されたＩＴＯ付きガラス基板の間に封入し、表示面の輝度を、輝度測定装置（トプコンテクノハウス製）にて測定し、コントラストを求めた。ここで、コントラストは、白表示のときの輝度と黒表示のときの輝度の比、つまり白表示の輝度/黒表示の輝度で求めることができる。測定結果を、下記の表２に示す。

表２から明らかなように、酸化物無機微粒子の影響により付着力が弱い帯電粒子３及び帯電粒子４を含む表示媒体を用いた場合には、表示画像のコントラストが高いことが実証された。特に、正帯電樹脂微粒子の影響により明確に正帯電した帯電粒子４（つまり本発明に係る帯電粒子）を含む表示媒体を用いた場合においては、最も高いコントラストを有する画像表示が可能であることが実証された。

＜実施例３：外添する微粒子の粒径に関する実施例の説明＞
次に、正帯電した母粒子に外添する正帯電樹脂微粒子（第１の微粒子）及び酸化物無機微粒子（第２の微粒子）の粒径の比を変えて、帯電粒子を作製し、付着力及びコントラストを測定して、外添する微粒子の粒径の影響を調べた。具体的には、母粒子として正帯電したメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）粒子を用い、正帯電樹脂微粒子として、正帯電したアクリル樹脂微粒子を外添し、更に酸化物無機微粒子として、負に帯電した酸化ケイ素（シリカ）微粒子を外添する場合において、外添するアクリル樹脂微粒子と酸化ケイ素（シリカ）微粒子との粒径比を、０．４、１．０、１．３、及び２．０に変えて、帯電粒子を作製し、付着力及びコントラストの測定を行った。ここで、付着力及びコントラストの測定方法は、上記の測定方法と同様である。その測定結果を、下記の表３に示す。

表３から明らかなように、本試験により、酸化物無機微粒子（酸化ケイ素（シリカ）微粒子）の粒径が、正帯電樹脂微粒子（アクリル樹脂微粒子）の粒径よりも小さい場合には、高いコントラストの画像表示ができないことが判明した。一方、酸化物無機微粒子（酸化ケイ素（シリカ）微粒子）の粒径が、酸化物無機微粒子（酸化ケイ素（シリカ）微粒子）の粒径と同じか、それより大きい場合には、高いコントラストの画像表示が実現できることが判明した。
つまり、第１の微粒子の粒径をｄ１、第２の微粒子の粒径をｄ２とした場合に、ｄ２≧ｄ１の場合に、高いコントラストの画像を表示できることが実証された。

＜実施例４：酸化物無機微粒子の被覆率に関する実施例の説明＞
次に、正帯電した母粒子に外添する酸化物無機微粒子（第２の微粒子）の被覆率を変えて、帯電粒子を作製し、付着力及びコントラストを測定して、酸化物無機微粒子の被覆率の影響を調べた。
具体的には、母粒子として正帯電したメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）粒子を用い、正帯電樹脂微粒子としてアクリル樹脂微粒子を外添し、更に酸化物無機微粒子として負に帯電した酸化ケイ素（シリカ）微粒子を外添する場合において、外添する酸化ケイ素（シリカ）微粒子の被覆率を、０％、９％、２５％、３８％、５０％、及び８４％に変えて、帯電粒子を作製し、付着力及びコントラストの測定を行った。ここで、付着力、帯電極性、及びコントラストの測定方法は、上記の測定方法と同様である。その測定結果を、下記の表４に示す。

表４から明らかなように、酸化物無機微粒子の被覆率が２５％より小さい場合は、高いコントラストの画像が表示できなかった。これは、帯電粒子が基板等と接触するとき、正帯電樹脂微粒子が最外層に存在する（つまり、帯電樹脂微粒子がむき出しになった）領域が基板等と接触するため、帯電粒子が基板等と付着して、高いコントラストの画像が表示できなかったと考えられる。
また、酸化物無機微粒子の被覆率が５０％%より大きくなると、帯電粒子全体における酸化物無機微粒子の帯電の割合が大きくなり、帯電粒子全体としての帯電電極が負を示すようになった。
一方、酸化物無機微粒子の被覆率が２５％〜５０％の範囲にあるときには、付着力が低く、かつ帯電電極が明確に正を示す帯電粒子を得ることができ、高いコントラストの良好な画像を表示できることが実証された。

＜実施例５：正帯電樹脂微粒子のみを外添した帯電粒子の帯電電位に関する実施例の説明＞
次に、正帯電樹脂微粒子（第１の微粒子）のみを母粒子に外添した帯電粒子の帯電電位を変化させて、帯電粒子を作製し、更に酸化物無機微粒子（第２の微粒子）を外添させた帯電粒子の帯電極性を測定して、正帯電樹脂微粒子のみを外添した帯電粒子の帯電電位の影響を調べた。
具体的には、母粒子として正帯電したメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）粒子を用い、正帯電樹脂微粒子としてアクリル樹脂微粒子を外添する場合において、その帯電電位が−２０ｍＶ（つまり負に帯電）、７５ｍＶ、１１０ｍＶ、及び１５０ｍＶとなる帯電粒子を作製し、更に酸化物無機微粒子として負に帯電した酸化ケイ素（シリカ）微粒子を５０％の被覆率で外添して、帯電粒子を作製し、その帯電極性を、上記のゼータ電位測定装置を用いて測定した。
その測定結果を、下記の表５に示す。なお、表５の酸化物無機微粒子の帯電の欄における「弱」、「中」、及び「強」は、１１０ｍＶに帯電した母粒子に１００％の被覆率で外添した場合の帯電粒子の帯電電位を測定し、最も帯電電位（絶対値）が大きくなった酸化物無機微粒子を「強」とし、最も帯電電位（絶対値）が小さくなった酸化物無機微粒子を「弱」とし、その間のものを「中」とした。

表５から明らかなように、母粒子に正帯電樹脂微粒子のみを外添した帯電粒子の帯電電位が、１１０ｍＶよりも小さい場合には、更に外添した負に帯電した酸化物無機微粒子の影響を受けて、帯電粒子の帯電電極が明確に正を示さないことが判明した。一方、母粒子に正帯電樹脂微粒子のみを外添した状態の帯電粒子において、１１０ｍＶ以上の帯電電位を有する場合には、酸化物無機微粒子が５０％の被覆率で外添された帯電粒子の帯電極性として、明確に正を示すことが判明した。
なお、本試験における酸化物無機微粒子の被覆率として５０％を採用した理由は、上記の実施例４で実証されたように、酸化物無機微粒子の適切な被覆率の範囲が２５％〜５０％であり、その適切な範囲における最大の被覆率（つまり、帯電粒子が最も負に帯電し易い被覆率）を用いたものである。

（本発明に係るその他の実施形態の説明）
本発明に係る帯電粒子、その帯電粒子を含む表示媒体、及びその表示媒体を用いた画像表示装置の実施形態は、上記の実施形態に限られるものではなく、その他の様々な実施形態が本発明に含まれる。

図１は、本発明に係る帯電粒子を含む表示媒体が封入された画像表示装置の１つの実施形態の全体構成を模式的に示す側面断面図である。 本発明の係る正帯電した帯電粒子、及び負帯電した帯電粒子を模式的に示した図である。 第２の微粒子の粒径が第１の微粒子の粒径よりも小さく、第２の微粒子が平面に接触している状態を模式的に示した側面断面図である。

符号の説明

２ 正帯電粒子
４ 負帯電粒子
６ 正帯電母粒子
８ 負帯電母粒子
１０ 第１の微粒子（正帯電樹脂微粒子）
１２ 第２の微粒子（酸化物無機微粒子）
１６ 表示媒体
１８ 画像表示装置
２０ 表示基板
２２ 背面基板
２４ 共通電極
２６ 画素電極
３０ 平面

Claims (12)

1. 母粒子に、所定の極性に帯電した第１の外添材料と、前記第１の外添材料よりも付着力の小さい第２の外添材料とが外添された帯電粒子であって、
   前記第１の外添材料が微粒子（以下、「第1の微粒子」という）であって、
   前記母粒子の半径方向において、前記第２の外添材料の最外面が、前記第１の微粒子の最外面よりも外側にあることを特徴とする電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子。
2. 母粒子に、所定の極性に帯電した第１の外添材料と、前記第１の外添材料よりも付着力の小さい第２の外添材料とが外添された帯電粒子であって、
   前記第１の外添材料が微粒子（以下、「第1の微粒子」という）であって、
   前記帯電粒子の中心から最も遠い端部を外端部とするとき、
   前記帯電粒子の中心から前記第１の微粒子の外端部までの距離よりも、前記帯電粒子の中心から前記第２の外添材料の外端部までの距離が長いことを特徴とする電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子。
3. 前記第２の外添材料が微粒子（以下、「第２の微粒子」という）であることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電粒子。
4. 前記第１の微粒子が前記母粒子の表面に付着され、その上に前記第２の微粒子が付着されていることを特徴とする請求項３に記載の帯電粒子。
5. 前記第１の微粒子の粒径をｄ１、前記第２の微粒子の粒径をｄ２とする場合に、
   ｄ２≧ｄ１
   の関係が成り立つように微粒子が外添されていることを特徴とする請求項４に記載の帯電粒子。
6. 前記第１の微粒子が正帯電樹脂微粒子であり、前記第２の微粒子が酸化物無機微粒子であることを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載の帯電粒子。
7. 前記第２の微粒子の被服率が、２５〜５０％であることを特徴とする請求項６に記載の微粒子。
8. 前記母材の表面に前記第１の微粒子が付着され、前記第２の微粒子が付着されていない状態における前記帯電粒子の帯電電位が、１１０ｍＶ以上であることを特徴とする請求項６または７に記載の微粒子。
9. 請求項１から８の何れか１項に記載の帯電粒子を含むことを特徴する電気泳動表示媒体。
10. 請求項６から８の何れか１項に記載の正帯電粒子と、母材に酸化物無機微粒子が外添された負帯電粒子とを含むことを特徴とする電気泳動表示媒体。
11. 請求項９または請求項１０に記載の電気泳動表示媒体を備えたことを特徴とする画像表示装置。
12. 母粒子に、所定の極性に帯電した第１の微粒子と、前記第１の微粒子よりも表面の付着力が小さい第２の微粒子とが外添された帯電粒子であって、
    前記帯電粒子が他の面と接触するとき、前記第２の微粒子が前記面と接触し、前記母粒子及び前記第１の微粒子が前記面と接触しないことを特徴とする電気泳動表示媒体に用いる帯電粒子。

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