JP2011002844A - Encapsulated electrophoretic display having monolayer of capsules - Google Patents

Encapsulated electrophoretic display having monolayer of capsules Download PDF

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JP2011002844A
JP2011002844A JP2010181155A JP2010181155A JP2011002844A JP 2011002844 A JP2011002844 A JP 2011002844A JP 2010181155 A JP2010181155 A JP 2010181155A JP 2010181155 A JP2010181155 A JP 2010181155A JP 2011002844 A JP2011002844 A JP 2011002844A
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capsules
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binder
substrate
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Withdrawn
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JP2010181155A
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Japanese (ja)
Inventor
Jonathan D Albert
Karl R Amundson
Barrett Comiskey
Glen Crossley
Paul Drzaic
Katharine Geramita
Andrew Loxley
Michael L Steiner
Peter J Valianatos
ロックスレイ アンドリュー
アール. アマンドソン カール
ゲラミタ キャサリン
クロスレイ グレン
ディ アルバート ジョナサン
コミスキー バレット
ジェイ バリアナトス ピーター
ドルザィック ポール
エル. スティナー ミシェル
Original Assignee
E Ink Corp
イー インク コーポレイション
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
    • G02F1/167Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electrophoresis

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an encapsulated electrophoretic display which is bright and high-contrast.SOLUTION: The encapsulated electrophoretic display has a plurality of non-spherical capsules, arranged substantially in a single layer on a substrate. The capsules contain at least one of particle which is electrophoretically movable and a suspending fluid. In addition to the formation of a monolayer, by materials and methods, the capsules in the monolayer are packed together and/or may be deformed to have a predetermined useful structure. For example, the capsules may be non-spherical.

Description

(関連出願への相互参照) CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
本願は、米国仮特許出願第60/103,398号(1998年10月7日出願)および米国仮特許出願第60/118,794号(1999年2月4日出願)の優先権および利益を主張する。 Application, priority to and benefit of U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 103,398 (Oct. 7, 1998 filed) and U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 118,794 (Feb. 4, 1999 filed) claim to. これらの各仮特許出願の開示の全体を、本明細書中に参考として援用する。 The entire disclosure of each of these provisional patent applications are incorporated herein by reference.

(政府の権利) (Government Rights)
本発明は、SSCOMによって与えられた認証番号第DAAN02−98−3−0004号のもとで、政府の支持を受けてなされた。 This invention was made with receiving under authorization No. DAAN02-98-3-0004 given by SSCOM, the support of the Government. 政府は、本発明に関して一定の権利を有する。 The Government has certain rights in this invention.

(技術分野) (Technical field)
本発明は、一般に、カプセル化電気泳動ディスプレイのためのカプセルの単層を形成するための、材料および方法に関する。 The present invention relates generally to the order of forming a single layer of capsules for encapsulated electrophoretic display, relates to materials and methods.

(背景情報) (Background information)
現在の電気泳動ディスプレイ技術が製造するディスプレイは、望み通りに明るいものでも、望み通りの十分なコントラストを有するものでもない。 Display the current electrophoretic display technology is produced, even those bright as desired, nor have sufficient contrast as desired. 現在のディスプレイには、その構築の制限のために、均一な明度または良好なコントラストを達成する能力がない。 The current display, due to its construction limitations, there is no ability to achieve a uniform brightness or a good contrast. 従って、受容可能な明度およびコントラストを有する電気泳動ディスプレイを提供するための、新たな材料および構築方法が必要である。 Therefore, to provide an electrophoretic display having an acceptable brightness and contrast, there is a need for new materials and construction methods.

(発明の要旨) Summary of the Invention
本発明は、明るく、コントラストが高い、カプセル化電気泳動ディスプレイに関する。 The present invention is bright, high contrast, it relates to encapsulated electrophoretic displays. このようなディスプレイは、基板上にカプセルの単層が形成されるようにこのディスプレイが構成されることが可能となる、様々な材料および方法を用いて、達成され得る。 Such displays, the display is capable of being configured as a single layer of capsules is formed on the substrate, using a variety of materials and methods, may be achieved. これらのカプセルは、電気泳動により移動可能な少なくとも1種の粒子、および懸濁流体を含む。 These capsules, at least one particle movable by electrophoresis, and a suspending fluid. 単層の形成に加えて、本発明の材料および方法により、単層のカプセルが共に充填され、かつ/または変形されて、特定の有用な構造となり得る。 In addition to monolayer formation, the materials and methods of the present invention, filled capsules monolayer together and / or are deformed, it can be a particular useful structures. 例えば、カプセルは、非球形であり得る。 For example, the capsule may be non-spherical.
例えば、本発明は、以下を提供する。 For example, the present invention provides the following.
(項目1) カプセル化電気泳動素子を作製するためのプロセスであって、該カプセル化電気泳動素子は、実質的に単層として基板上に配置される複数のカプセルを有し得、該プロセスは、以下: A process for making (item 1) encapsulated electrophoretic element, the encapsulated electrophoretic device may have a plurality of capsules which are substantially disposed on the substrate as a monolayer, the process ,Less than:
(a)少なくとも1つのカプセル(2;90;100、102、104、106)を結合剤と混合して、カプセル/結合剤混合物(22;35)を作製する工程; (A) at least one capsule (2; 90; 100, 102, 104, 106) is mixed with a binder, capsules / binder mixture; step of preparing a (22 35);
(b)該カプセル/結合剤混合物(22;35)を、少なくとも部分的に伝導性の基板(28;31)上にコーティングして、フィルムを作製する工程;および (B) the capsule / binder mixture; (22 35), at least partially conductive substrate; step is coated on (28 31), to produce a film; and
(c)該カプセル/結合剤混合物(22;35)を硬化する工程、により特徴付けられる、プロセス。 (C) the capsule / binder mixture; curing the (22 35), characterized by the process.
(項目2) 前記結合剤が、アクリルまたはウレタン結合剤、ポリ(ビニルアルコール)およびポリマーラテックスのうちいずれか1つ以上を含むことを特徴とする、項目1に記載のプロセス。 (Item 2) wherein the binder is an acrylic or urethane binder, characterized in that it comprises any one or more of poly (vinyl alcohol) and polymer latex The process of claim 1.
(項目3) わずかな前記結合剤が蒸発し得ることを特徴とする、項目1〜2のいずれか1項に記載のプロセス。 (Item 3) slight wherein the binder is characterized in that can evaporate, the process according to any one of claims 1-2.
(項目4) 前記基板(28;31)がインジウムスズ酸化物スパッタポリエステルフィルムを含むことを特徴とする、項目1〜3のいずれか1項に記載のプロセス。 (Item 4) said substrate (28; 31) comprising indium tin oxide sputtered polyester film, the process according to any one of claims 1 to 3.
(項目5) 前記カプセル(2;90;100、102、104、106)のうち少なくとも1つが、懸濁流体(92)中に分散された複数の粒子(8;94;96)を含むことを特徴とする、項目1〜4のいずれか1項に記載のプロセス。 To include (96 8; 94) (Item 5) the capsule (2; 90 100, 102, 104, 106) at least one of the suspending fluid (92) a plurality of particles dispersed in characterized process according to any one of claims 1 to 4.
(項目6) 前記懸濁流体(92)が、ハロゲン化炭化水素および/または脂肪族炭化水素を含むことを特徴とする、項目1〜5のいずれか1項に記載のプロセス。 (Item 6) The suspending fluid (92), characterized in that it comprises a halogenated hydrocarbon and / or aliphatic hydrocarbons, the process according to any one of claims 1 to 5.
(項目7) 前記カプセル(2;90;100、102、104、106)が、実質的に単層として前記基板(28;31)上に配置されることを特徴とする、項目1〜6のいずれか1項に記載のプロセス。 (Item 7) the capsule (2; 90; 100, 102, 104, 106) is substantially the substrate as a single layer; characterized in that it is arranged on the (28 31), items 1-6 the process according to any one.
(項目8) 前記コーティング工程が、加圧ガスを前記カプセル/結合剤混合物(22;35)に適用する工程を包含することを特徴とする、項目1〜7のいずれか1項に記載のプロセス。 (Item 8) The coating step, a pressurized gas the capsules / binder mixture; characterized in that it comprises the step of applying (22 35) A process according to any one of claims 1 to 7 .
(項目9) 項目8に記載のプロセスであって、該プロセスが以下: (Item 9) A process according to claim 8, wherein the process follows:
(a)前記加圧ガスを前記カプセル/結合剤混合物(22;35)に適用する前に、該加圧ガスを周囲温度より高い温度まで加熱する工程; (A) the said pressurized gas capsule / binder mixture; prior to application to (22 35), heating the pressurizing gas to a temperature above ambient temperature;
(b)該加圧ガスを該カプセル/結合剤混合物(22;35)に適用する前に、該加圧ガスを周囲温度より低い温度まで冷却する工程; Step of cooling before applying to; (35 22), the pressurizing gas to a temperature below ambient temperature (b) a pressurizing gas the capsule / binder mixture;
(c)該加圧ガスに液体を添加する工程; (C) adding liquid to the pressurizing gas;
(d)該加圧ガスをエアナイフ(30)を用いて適用する工程; Step (d) be applied using an air knife (30) the pressurizing gas;
(e)該加圧ガスを、該カプセル/結合剤混合物(22;35)の表面から1cm〜15cm離れた位置から適用する工程; (E) a pressurizing gas, the capsule / binder mixture; applying from a position away 1cm~15cm from the surface of the (22 35);
(f)該加圧ガスを、該基板(28;31)の表面から0°〜90°の角度で適用する工程;および (F) a pressurizing gas, the substrate; applying to at an angle of 0 ° to 90 ° from the surface of the (28 31); and
(g)該加圧ガスが空気を含むこと、のうちいずれか1つ以上により特徴付けられる、プロセス。 (G) that the pressurizing gas comprises air, characterized by any one or more of the process.
(項目10) 項目9に記載のプロセスであって、段落(c)は、前記液体が以下: (Item 10) A process according to claim 9, paragraph (c), the liquid follows:
(a)少なくとも1つの液滴; (A) at least one droplet;
(b)有機溶媒; (B) an organic solvent;
(c)アルコール; (C) an alcohol;
(d)イソプロピルアルコール、メタノールまたはエタノール;および (D) isopropyl alcohol, methanol or ethanol; and
(e)ブチルアセテート、塩化メチレンまたはクロロベンゼン、のうちいずれか1つ以上を含むことを特徴とする、プロセス。 (E) butyl acetate, methylene chloride or chlorobenzene, characterized in that it comprises any one or more of the process.
(項目11) 前記カプセル(2;90;100、102、104、106)のうち少なくともいくつかを、コーティングヘッド(20)を通して前記基板(28;31)にコーティングすることにより特徴付けられる、項目1〜10のいずれか1項に記載のプロセス。 At least some of the (100, 102, 104, 106 2; 90), said substrate through the coating head (20) (item 11) the capsule; characterized by coating the (28 31), Item 1 the process according to any one of 10.
(項目12) 前記コーティングヘッド(20)がスロットダイコーティングヘッドを含むことを特徴とする、項目11に記載のプロセス。 (Item 12) The coating head (20) is characterized in that it comprises a slot die coating head, The process of claim 11.
(項目13) 前記コーティングヘッド(20)が、前記カプセルの平均直径の1倍と2.5倍との間の幅のスロット(24)を有することを特徴とする、項目12に記載のプロセス。 (Item 13) The coating head (20), and having a slot (24) of width between 1 × and 2.5 times the average diameter of the capsules The process of claim 12.
(項目14) 後部基板(48;58)で前記フィルムを積層する工程により特徴付けられる、項目1〜13のいずれか1項に記載のプロセス。 (Item 14) rear substrate; characterized by the step of laminating the film (48 58) A process according to any one of claims 1 to 13.
(項目15) 項目14に記載のプロセスであって、該プロセスが、以下: A process according to (item 15) Item 14, the process comprises the following:
(a)材料の層(46;56)が前記フィルムと前記後部基板(48;58)との間に配置されること; It is arranged between the; (58 48); (a) a layer of material (46 56) the said film rear substrate;
(b)前記積層中に加熱が起こること; (B) that the heating takes place during the lamination;
(c)該積層中に加圧が起こること;および (C) that the pressure occurs laminate during; and
(d)該積層中にガスの排気が起こること、のうちいずれか1つ以上により特徴付けられる、プロセス。 And (d) the exhaust gas occurs laminate layer, characterized by any one or more of the process.
(項目16) 項目15に記載のプロセスであって、段落(a)が、以下: (Item 16) A process according to claim 15, paragraph (a) is selected from the group consisting of:
(a)前記材料の層(46;56)が、積層の前に前記後部基板(48;58)と結合されること; (A) a layer of said material (46; 56) comprises a rear substrate prior to lamination (48; 58) and being coupled;
(b)該材料の層(46;56)が、積層の前に前記フィルムと結合されること; It; (56 46), coupled to the film prior to lamination (b) the material of the layer;
(c)該材料の層(46;56)が絶縁体を含むこと; (C) the material of the layer (46; 56) include an insulator;
(d)該材料の層(46;56)が伝導体を含むこと; (D) the material of the layer (46; 56) comprise a conductor;
(e)該材料の層(46;56)が半導体を含むこと; (E) the material of the layer (46; 56) comprise a semiconductor;
(f)該材料の層(46;56)が、積層の間の少なくとも一部分において、液体状態であること; (F) the material of the layer (46; 56) is, at least in part between the laminated, it is in a liquid state;
(g)該材料の層(46;56)が、積層の間の少なくとも一部分において、粘性であること; (G) the material of the layer (46; 56) is, at least in part between the laminated, it is viscous;
(h)該材料の層(46;56)が結合剤を含むこと; (H) the material of the layer (46; 56) comprise a binder;
(i)該材料の層(46;56)が、50μm以下の厚さを有すること;および (I) the material of the layer (46; 56), has a thickness of 50 [mu] m; and
(j)該材料の層(46;56)が、該フィルム内に形成される任意の隙間を実質的に満たすこと、のうちいずれか1つ以上により特徴付けられる、プロセス。 (J) the material of the layer (46; 56), to meet any gap formed in the film substantially characterized by any one or more of the process.
(項目17) 項目15または16に記載のプロセスであって、前記積層が、前記カプセル(2;90;100、102、104、106)、前記結合剤、および前記材料の層(46;56)を含む層を生成し、該層が以下の特性: A process according to 17. Item 15 or 16, wherein the laminate is, the capsule (2; 90; 100, 102, 104, 106), said binding agent, and said layer of material (46; 56) to produce a layer containing the said layer has the following characteristics:
(a)前記後部基板(48;58)に近位の、少なくとも1つの実質的に平坦な側面を有すること; (A) said rear substrate; proximal to (48 58), having at least one substantially flat side;
(b)実質的に空隙がないこと; (B) substantially no air gap;
(c)実質的に均一な厚さを有すること;および (C) it has a substantially uniform thickness; and
(d)10〜500μmの厚さを有すること、 And (d) having a thickness of 10 to 500 [mu] m,
のうち1つ以上を有することを特徴とする、プロセス。 Characterized in that it has one or more of the process.
(項目18) 項目15、段落(a)または項目16に記載のプロセスであって、前記材料の層(46;56)が、以下: 18. Item 15, a process described in paragraph (a) or item 16, wherein the layer of material (46; 56) is selected from the group consisting of:
(a)炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキポリマー球、メッキガラス球およびインジウムスズ酸化物粒子;または (A) carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, plated glass spheres and indium tin oxide particles; or
(b)ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェンおよびポリチオフェンから選択される材料を含む接着剤を含有することを特徴とする、プロセス。 (B) polyacetylene, characterized in that it contains polyaniline, polypyrrole, an adhesive comprising a material selected from polyethylene dioxythiophene and polythiophene, process.
(項目19) 項目1〜18のいずれか1項に記載のプロセスであって、前記結合剤が結合剤固形分を含み、該結合剤固形分対少なくとも一部分の前記素子のカプセルの重量比が、1:2〜1:20であることを特徴とする、プロセス。 19. A process according to any one of claims 1 to 18, wherein the binder is binder solids weight ratio of the capsule of the binder solids to the at least a portion of said element, 1: 2 to 1: characterized in that it is a 20, process.
(項目20) 前記カプセルの少なくともいくつかと会合した水を除去することにより特徴付けられる、項目1〜19のいずれか1項に記載のプロセス。 (Item 20) characterized by removing at least some and associated water of the capsule, the process according to any one of claims 1 to 19.
(項目21) 項目20に記載のプロセスであって、前記水の除去が、遠心分離、吸収、エバポレーション、メッシュ濾過および浸透圧分離のいずれか1つ以上によって行われることを特徴とする、プロセス。 A process according to 21. Item 20 wherein the removal of the water, centrifuged, absorption, characterized in that it is carried out by evaporation, any one or more of the mesh filtration and osmotic separation process .
(項目22) 基板(28;31)上に実質的に単層として配置される複数の非球形のカプセル(2;90;100、102、104、106)によって特徴付けられる、カプセル化電気泳動素子(4;40;110)。 (Item 22) substrate (28; 31) substantially of a plurality of non-spherical arranged as a single layer capsule on characterized by (2; 90 100, 102, 104, 106), encapsulated electrophoretic element (4; 40; 110).
(項目23) 前記複数のカプセル(2;90;100、102、104、106)が結合剤と結合し、従ってフィルムを形成することを特徴とする、項目22に記載の素子。 23. The plurality of capsules (2; 90; 100, 102, 104, 106) is bound to the binding agent, thus characterized by forming the film, the element of claim 22.
(項目24) 少なくとも一部分の前記素子が少なくとも70%の光学活性部分を有することを特徴とする、項目22または23に記載の素子。 24. At least a portion of said element and having an optically active portion of at least 70%, element of claim 22 or 23.
(項目25) 項目22に記載の素子であって、前記結合剤が結合剤固形分を含み、該結合剤固形分対少なくとも一部分の該素子のカプセルの重量比が、1:2〜1:20であることを特徴とする、素子。 A device according to 25. Item 22, wherein comprises a binder binder solids weight ratio of the capsule of the device at least a portion the binder solids pairs, 1: 2:00 to 1:20 and characterized in that, elements.
(項目26) 前記カプセル(2;90;100、102、104、106)が実質的に均一なサイズであることを特徴とする、項目22〜25のいずれか1項に記載の素子。 26. The capsule (2; 90; 100, 102, 104, 106) is characterized by a substantially uniform size, device according to any one of claims 22 to 25.
(項目27) 前記カプセル(2;90;100、102、104、106)が近接して詰められることを特徴とする、項目22〜26のいずれか1項に記載の素子。 27. The capsule (2; 90; 100, 102, 104, 106), characterized in that the packed closely, device according to any one of claims 22 to 26.
(項目28) 前記材料の層に近接して配置される後部基板(48;58)により特徴付けられる、項目22〜27のいずれか1項に記載の素子。 28. The rear substrate disposed adjacent to the layer of the material; characterized by (48 58), element according to any one of claims 22 to 27.
(項目29) 項目28に記載の素子であって、以下: A device according to 29. 28. comprising:
(a)前記後部基板(48;58)がポリマー材料、ガラスまたは金属を含むこと; (A) said rear substrate (48; 58) comprise a polymeric material, glass or metal;
(b)該後部基板(48;58)が少なくとも1つの電極を備えること; It; (58 48) comprises at least one electrode (b) said rear substrate;
(c)該後部基板(48;58)が少なくとも1つのトランジスタを備えること;および (C) said rear substrate; it (48 58) comprises at least one transistor; and
(d)該後部基板(48;58)が少なくとも1つのダイオードを備えること、のうちいずれか1つ以上により特徴付けられる、素子。 (D) said rear substrate; the (48 58) comprises at least one diode, characterized by any one or more of the element.
(項目30) 項目22〜29のいずれか1項に記載の素子であって、前記基板(28;31)が、以下の特性: A device according to any one of (item 30) Item 22 to 29, wherein the substrate (28; 31), the following characteristics:
(a)該基板(28;31)がポリマー材料を含むこと; ; (31 28) comprises a polymeric material (a) substrate;
(b)該基板(28;31)が少なくとも1つの電極を備えること; It; (31 28) comprises at least one electrode (b) said substrate;
(c)該基板(28;31)がポリエステルフィルムを備えること;および (C) the substrate; it (28 31) comprises a polyester film; and
(d)該基板(28;31)が25μm〜500μmの厚さを有すること、のうちいずれか1つ以上を有することを特徴とする、素子。 (D) the substrate; that (28 31) has a thickness of 25Myuemu~500myuemu, and having any one or more of elements.
(項目31) 項目22〜30のいずれか1項に記載の素子であって、各カプセル(2;90;100、102、104、106)が、0.2μm〜10μmの厚さを有する付随するカプセル壁により規定されることを特徴とする、素子。 A device according to any one of 31. Item 22 to 30, each capsule (2; 90; 100, 102, 104, 106) is associated with a thickness of 0.2μm~10μm characterized in that it is defined by the capsule wall element.
(項目32) 項目22〜30のいずれか1項に記載の素子であって、前記カプセル(2;90;100、102、104、106)が、流体含有キャビティを有するポリマーマトリックスを含むことを特徴とする、素子。 32. A device according to any one of claims 22 to 30, wherein the capsule (2; 90 100, 102, 104, 106), characterized in that it comprises a polymeric matrix having a fluid-containing cavity to, element.
(項目33) 項目22〜30のいずれか1項に記載の素子であって、前記カプセル(2;90;100、102、104、106)の少なくとも1つが、懸濁流体および少なくとも1種の粒子を含むことを特徴とする、素子。 33. A device according to any one of claims 22 to 30, wherein the capsule (2; 90; 100, 102, 104, 106) of at least one, the suspending fluid and at least one particle characterized in that it comprises a device.
(項目34) 項目22〜30のいずれか1項に記載の素子であって、前記カプセル(2;90;100、102、104、106)の少なくとも1つが、異なる光学特性を有する少なくとも2種の電気泳動粒子を含むことを特徴とする、素子。 A device according to any one of 34. Item 22 to 30, wherein the capsule (2; 90; 100, 102, 104, 106) of at least one, at least two having different optical properties characterized in that it comprises an electrophoretic particles, elements.
(項目35) カプセル化電気泳動素子であって、複数のカプセル(2;90;100、102、104、106)が基板(28;31)上に実質的に単層として配置され、そして結合剤と結合し、それによりフィルムを形成し、該素子の少なくとも一部は少なくとも70%の光学活性部分を有することを特徴とする、素子。 A 35. encapsulated electrophoretic element, a plurality of capsules (2; 90; 100, 102, 104, 106) is a substrate; disposed substantially as a monolayer on the (28 31), and a binder combined with, thereby forming a film, characterized by having at least a portion of at least 70% of the optically active portion of the element, the element.
(項目36) カプセル化電気泳動素子であって、複数のカプセル(2;90;100、102、104、106)が基板(28;31)上に実質的に単層として配置され、そして結合剤と結合し、それによりフィルムを形成し、該結合剤が結合剤固形分を含み、該結合剤固形分対少なくとも一部分の該素子のカプセルの重量比が、1:2〜1:20であることを特徴とする、素子。 36. A encapsulated electrophoretic element, a plurality of capsules (2; 90; 100, 102, 104, 106) is a substrate; disposed substantially as a monolayer on the (28 31), and a binder it is 20: bonded, thereby forming a film, comprising the binder binder solids weight ratio of the capsule of the device at least a portion the binder solids pairs, 1: 2 to 1 wherein the element.
(項目37) 項目22〜36のいずれか1項に記載のカプセル化電気泳動素子であって、項目2〜7、14、15、段落(a)および項目16〜19で定義される特徴のうちいずれか1つ以上によって特徴付けられる、素子。 37. A encapsulated electrophoretic device according to any one of claims 22-36, of the features defined in item 2~7,14,15, paragraph (a) and item 16-19 characterized by any one or more, elements.
(項目38) 項目22〜37のいずれか1項に記載の、少なくとも1つの電気泳動素子を備える、カプセル化電気泳動ディスプレイ。 (Item 38) according to any one of claims 22 to 37, comprising at least one electrophoresis element, encapsulated electrophoretic displays.

図1Aは、カプセルの単層の断面の概略図である。 Figure 1A is a schematic cross-sectional view of a single layer of capsules. 図1Bは、変形可能な非球形のカプセルの単層の断面の概略図である。 Figure 1B is a schematic cross-sectional view of a single layer of capsules of deformable non-spherical. 図2は、本発明の1実施態様による、スロットダイコーティング器を使用してコーティングするプロセスを概略的に図示する。 2, according to one embodiment of the present invention, illustrating a process of coating using a slot die coater schematically. 図3は、本発明の1実施態様による、カプセルの単層のスロットダイコーティング器による配置を概略的に図示する。 3, according to one embodiment of the present invention, illustrating the arrangement according to slot die coater monolayer of capsules schematically. 図4は、本発明の1実施態様による、エアナイフコーティング器を使用するコーティングプロセスを概略的に図示する。 4, according to one embodiment of the present invention, illustrating a coating process using an air knife coater schematically. 図5Aは、材料の層と接触してこのフィルム内の隙間を充填する前のフィルムの概略図である。 Figure 5A is a schematic view of the film before contact with the layer of material to fill the gap in the film. 図5Bは、材料の層が適用されて、後部基板に積層された後の、図5Aのフィルムの概略図である。 Figure 5B is applied a layer of material, after it has been laminated to the rear substrate, a schematic view of a film of Figure 5A. 図6Aは、光学的に活性なフラクションの計算を示す、ディスプレイの概略頂面図である。 6A shows the calculation of the optically active fraction is a schematic top view of the display. 図6Bは、光学的に活性なフラクションの計算を示す、ディスプレイの概略側面図である。 Figure 6B shows the calculation of the optically active fraction is a schematic side view of the display. 図7Aは、エマルジョンベースのカプセル化を実施するための装置の概略図である。 Figure 7A is a schematic diagram of an apparatus for carrying out an emulsion-based encapsulation. 図7Bは、白色粒子および黒色粒子が内部に分散した懸濁流体の、油滴の概略図である。 7B is a suspending fluid that white particles and black particles dispersed therein, is a schematic view of the oil droplets. 図7Cは、白色微小粒子および電荷制御剤が内部に分散した、暗色に着色された懸濁流体の、油滴の概略図である。 7C is a white fine particles and a charge control agent dispersed therein, the suspending fluid is colored dark, a schematic diagram of the oil droplets. 図8は、カプセルと会合した水の除去を概略的に示す。 Figure 8 shows schematically the removal of water associated with the capsule. 図9Aは、フィルム内の隙間を充填するための材料層と接触する前の、結合剤のないフィルムの概略図である。 9A is prior to contact with the material layer for filling the gap in the film, it is a schematic diagram of a binderless film. 図9Bは、材料の層が適用されて後部基板に積層された後の、図9Aのフィルムの概略図である。 9B is after the layer of material are laminated is applied to the rear substrate, a schematic view of a film of FIG 9A. 図10は、マトリックス中の、流体が充填されたキャビティである、カプセルの概略図である。 10, in the matrix, a cavity which fluid is filled is a schematic view of the capsule.

本明細書全体にわたって、本発明は、記載の簡便のために、ディスプレイとして記載される。 Throughout this specification, the present invention is, for convenience of description, be described as a display. しかし、本明細書中に開示される組成物およびプロセスは、「素子」に対して等しく応用可能である。 However, the compositions and processes disclosed herein are equally applicable to a "device". ディスプレイは、より広い概念の素子の1例である。 Display is an example of a device of the broader concept. 1つ以上の素子が並べられて、ディスプレイまたは他の製品となり得る。 One or more elements are arranged, it can be a display or other products. 素子は、ディスプレイに関して記載される特徴の任意のものを含み得る。 Element may include any of the features described with respect to the display.

一般に、粒子は、電圧の影響下でカプセル内を移動する。 Generally, the particles will move within the capsule under the effect of voltage. その粒子の位置および懸濁流体の組成に依存して、様々な視覚状態が得られる。 Depending on the composition of the position and the suspending fluid of the particles is obtained different visual states. 高度に一般化された1つの例においては、カプセルの前側(観察者の側)に位置する、有色色素の反射性粒子が光を反射して、「白色」に見える。 In one example of a highly generalized, positioned on the front side (observer side) of the capsule, reflective particles of colored dye to reflect light, visible "white". 電気の印加によって、この反射性粒子がカプセルの後ろ側(観察者の反対側)に移動すると、この粒子は着色流体に覆われて、観察者には「暗く」見える。 By the application of electricity when the reflective particles move to the rear side (observer's side) of the capsule, the particles are covered with the colored fluid, the viewer looks "dark".

カプセル化電気泳動ディスプレイを首尾よく構築するには、いくつかの異なる種類の材料およびプロセスの適切な相互作用を必要とする。 Successfully to build an encapsulated electrophoretic display requires the proper interaction of several different types of materials and processes. ポリマー結合剤、カプセル膜、ならびに電気泳動粒子および流体などの材料は、全て化学的に適合性でなければならない。 Polymeric binder, materials such as capsule membrane, and the electrophoretic particles and fluid must all chemically compatible. カプセル膜は、有用な表面相互作用で電気泳動粒子と係合し得るか、または流体と結合剤との間の不活性な物理的境界として作用し得る。 Capsule membrane can act as an inert physical boundary between either engageable with the electrophoretic particles, or a fluid with a binding agent in useful surface interactions. ポリマー結合剤は、カプセル膜と電極表面との間の接着剤として、硬化し得る。 Polymeric binder, as an adhesive between the capsule membrane and the electrode surface can be cured.

いくつかの場合においては、プロセスにおける別個のカプセル化工程は、必要ではない。 In some cases, a separate encapsulation step in the process is not necessary. 電気泳動流体は、直接分散されるか、または結合剤(または結合剤材料の前駆体)中に乳化されて、「ポリマー分散型電気泳動ディスプレイ」と呼ばれ得るものを形成し得る。 Electrophoretic fluid may be emulsified in either directly dispersed or binding agent (or binder precursor material) to form what may be referred to as "polymer-dispersed electrophoretic display". このようなディスプレイにおいては、たとえカプセル膜が存在しないとしても、個々の電気泳動相が、カプセルまたはマイクロカプセルと称され得る。 In such displays, even if there is no capsule membrane, individual electrophoretic phases may be referred to as capsules or microcapsules. このようなポリマー分散型電気泳動ディスプレイは、カプセル化電気泳動ディスプレイの下位概念であるとみなされる。 Such polymer-dispersed electrophoretic displays are considered to be lower concept of encapsulated electrophoretic displays.

カプセル化電気泳動ディスプレイにおいては、結合剤材料がカプセルを囲み、そして2つの電極を分離する。 In an encapsulated electrophoretic display, the binder material surrounds the capsules and separates the two electrodes. この結合剤材料は、これらカプセルおよび電極と適合性であるべきであり、そして迅速なプリントまたはコーティングを可能とする特性を有するべきである。 The binder material should be compatible with these capsules and electrodes, and should have the property that enables rapid printing or coating. この材料はまた、水、酸素、紫外光、電気泳動流体、または他の材料に対して、バリア特性を有し得る。 The materials can also be water, oxygen, to ultraviolet light, the electrophoretic fluid, or other materials, can have barrier properties. さらに、この材料は、コーティングまたは耐久性の補助となり得る、界面活性剤および架橋剤を含有し得る。 Further, this material can be a coating or durability of the auxiliary, may contain a surfactant and a crosslinking agent. ポリマー分散型電気泳動ディスプレイは、エマルジョンまたは相分離型のものであり得る。 Polymer-dispersed electrophoretic display may be of the emulsion or phase separation type.

本発明の1局面においては、カプセル化電気泳動素子は、実質的に単層として基板上に配置された、複数の非球形のカプセルを有する。 In one aspect of the present invention, encapsulated electrophoretic element has a substantially disposed on the substrate as a single layer, a plurality of non-spherical capsule.

本発明の別の局面においては、カプセル化電気泳動素子は、実質的に単層として基板上に配置されて結合剤と会合し、それによってフィルムを形成する、複数のカプセルを有する。 In another aspect of the present invention, encapsulated electrophoretic element is substantially associated with a binder are disposed on the substrate as a single layer, thereby forming a film, having a plurality of capsules. この結合剤は、結合剤固形分を含み得、そして結合剤固形分の質量対カプセルの質量の比は、この素子の少なくとも一部において、約1:2〜約1:20であり得る。 The binder may include a binder solids, and weight to weight ratio of capsules binder solids, at least a portion of the device be about 1: 2 to about 1:20.

本発明の別の局面においては、カプセル化電気泳動素子は、実質的に単層として基板上に配置されて結合剤と会合し、それによってフィルムを形成する、複数のカプセルを有する。 In another aspect of the present invention, encapsulated electrophoretic element is substantially associated with a binder are disposed on the substrate as a single layer, thereby forming a film, having a plurality of capsules. この素子の少なくとも一部は、少なくとも70%の光学的に活性なフラクションを有する。 At least a portion of the element, has at least 70% of the optically active fraction.

本発明の様々な局面は、以下の特徴のうちの任意のものを有し得る。 Various aspects of the present invention may have any of the following features. さらに、素子のこれらまたは以下に記載する局面は、以下に記載の特徴の任意のものと共に、単独または組み合わせで使用されて、ディスプレイを形成し得る。 Furthermore, aspects described in these or the following elements, together with any of the features described below, are used alone or in combination, may form a display. 複数のカプセルが、基板上に配置され得、そして結合剤と会合し得、これによって、フィルムを形成する。 A plurality of capsules, of associating obtained, and the binding agent is disposed on the substrate, thereby forming a film. このフィルムは、結合剤固形分を含む結合剤を有し得、そしてこの結合剤固形分の質量対カプセルの質量の比は、この素子の少なくとも一部において、約1:2〜約1:20であり得る。 The film may have a binder comprising a binder solids, and the ratio of the mass of the mass to the capsule of the binder solids, at least a portion of the device, from about 1: 2 to about 1:20 It can be in. この素子の少なくとも一部は、少なくとも70%の、光学的に活性なフラクションを有し得る。 At least a portion of the element, at least 70%, may have an optically active fractions. これらのカプセルは、非球形であり得、そして/または少なくとも基板に近い方の側が、実質的に平坦であり得る。 These capsules may be a non-spherical and / or at least side is closer to the substrate may be substantially flat. このフィルムは、密に充填されたカプセルを含み得る。 The film may comprise a densely filled capsules. これらのカプセルの少なくとも1つは、懸濁流体および少なくとも1種の粒子を含み得るか、またはこれらのカプセルの少なくとも1つは、少なくとも2つの粒子種の光学特性が異なるような、少なくとも2種の粒子を含み得る。 At least one of these capsules, or can include a suspending fluid and at least one particle, or at least one of these capsules, the at least two particle species such as different optical characteristics, at least two It may comprise particles. これらのカプセルは、流体(オイルなど)含有キャビティを有するポリマーマトリックスであり得る。 These capsules may be a polymer matrix having fluid (such as oil) containing cavity. カプセル壁は、このカプセルを規定し、そして約0.2μm〜約10μmの厚みを有し得る。 Capsule wall defines the capsule, and may have a thickness of about 0.2μm~ about 10 [mu] m. 基板は、ポリマー材料、ポリエステルフィルム、および/または少なくとも1つの電極(インジウムスズ酸化物など)を含み得る。 Substrate, the polymeric material may comprise a polyester film, and / or at least one electrode (indium tin oxides). この基板は、約25μm〜約500μmの厚みであり得る。 The substrate may be a thickness of about 25μm~ about 500 [mu] m.

この素子はまた、フィルム内に形成される隙間を実質的に充填する材料の層を有し得る。 The device may also have a layer of material that substantially fills the gap formed in the film. この層もまた、実質的に平坦であるか、またはフィルムの反対側であり得る。 This layer may also be on the opposite side of the substantially flat either or film. 後部基板は、この材料の層に隣接して配置され得る。 Rear substrate may be positioned adjacent to the layer of the material. この材料の層は、最初は、フィルムまたは後部基板と会合し得る。 This layer of material may initially be associated with the film or the rear substrate. これらカプセル、結合剤、および材料の層は、実質的に均一な厚みを有する層、および/または実質的に空隙のない層を形成し得る。 These capsules, binding agents, and the layer of material may form a layer without the layer, and / or substantially void having a substantially uniform thickness. この層は、約10μm〜約500μmの厚み、好ましくは約50μm〜約300μmの厚みであり得る。 This layer is about 10μm~ about 500μm thick, preferably a about 50μm~ about 300μm thick. これらのカプセルは、実質的に均一なサイズであり得る。 These capsules may be substantially uniform size. この材料の層は、バインダーであり得る。 This layer of material can be a binder. この材料の層は、絶縁体、導体、または半導体を含み得る。 This layer of material is an insulator, it may include conductors or semiconductors. この材料の層は、フィルム内の隙間を実質的に充填する前、その間、および/またはその後に、粘性または液体であり得る。 This layer of material, prior to substantially fill the voids in the film, during and / or after, may be viscous or liquid. この材料の層は、約50μm以下の厚みを有し得る。 This layer of material may have a thickness of less than about 50 [mu] m. この材料の層は、例えば、炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキされたポリマー球、メッキされたガラス球、インジウムスズ酸化物粒子、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン(「P−DOT」)、および/またはポリチオフェンを含有する、接着剤を含み得る。 This layer of material, for example, carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, plated glass spheres, indium tin oxide particles, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polyethylenedioxythiophene thiophene ( "P-DOT"), and / or containing polythiophenes, may include an adhesive.

後部基板は、少なくとも1つの電極、少なくとも1つのトランジスタ、および/または少なくとも1つのダイオードを含み得る。 Rear substrate, at least one electrode may include at least one transistor, and / or at least one diode. このトランジスタは、少なくとも有機材料またはケイ素ベースであり得る。 This transistor can be at least an organic material or silicon-based. この後部基板は、ポリマー材料、ガラス、または金属を含み得る。 The rear substrate may include a polymeric material, glass or metal.

本発明の別の局面においては、カプセル化電気泳動素子は、実質的に単層として基板上に配置され、これによってフィルムを形成する、複数の非球形カプセルを含む。 In another aspect of the present invention, encapsulated electrophoretic element is substantially disposed on the substrate as a single layer, thereby forming a film, comprising a plurality of non-spherical capsule. 典型的に、この実施態様の素子は、実質的に結合剤を含まない。 Typically, devices of this embodiment is substantially free of binder. この局面は、上述の特徴の任意のものを有し得る。 This aspect may have any of the features described above. さらに、この局面は、以下の特徴の任意のものを有し得る。 Furthermore, this aspect may have any of the following features. これらカプセルおよび材料の層は、実質的に均一な厚みを有し、かつ/または実質的に空隙のない、層を形成し得る。 Layers of these capsules and materials have a substantially uniform thickness, and / or substantially free of voids, to form a layer. さらに、本発明のこの局面の素子の1つ以上が、本発明のこの局面または他の局面の他の要素と組み合わせられて、ディスプレイを形成し得る。 Additionally, one or more of the elements of this aspect of the invention, in combination with other elements of the aspects or other aspects of the present invention may form a display.

本発明の別の局面は、基板上に実質的に単層として配置される複数のカプセルを有し得る、カプセル化電気泳動素子を作製するためのプロセスである。 Another aspect of the present invention may have a plurality of capsules which are substantially arranged as a single layer on a substrate, a process for making an encapsulated electrophoretic element. このプロセスは、以下の工程を包含する:(a)カプセルを提供する工程;(b)このカプセルの少なくとも1つを結合剤と混合して、カプセル/結合剤混合物を調製する工程;(c)このカプセル/結合剤混合物を少なくとも部分的に導電性の基板にコーティングし、これによってフィルムを形成する工程;および(d)このカプセル/結合剤混合物を硬化させる工程。 The process comprises the steps of: (a) providing a capsule; (b) step is mixed with a binder at least one of the capsule to prepare a capsule / binder mixture; (c) curing the and (d) the capsule / binder mixture; the capsule / binder mixture was coated at least partially conductive substrate, thereby forming a film process.

本発明のこの局面は、上に列挙した特徴の任意のものまたは以下の特徴の任意のものを有し得る。 This aspect of the present invention may have any of any or the following characteristics of the features listed above. この結合剤は、アクリル、ウレタン、およびポリ(ビニルアルコール)からなる群から選択され得る。 The binder can be selected acrylic, urethane, and from the group consisting of poly (vinyl alcohol). この結合剤は、ポリマーラテックスを含み得る。 The binder may comprise a polymer latex. この結合剤は、蒸発可能なフラクションを有し得る。 The binder may have a vaporizable fraction. 導電性基板は、インジウムスズ酸化物をスパッタリングしたポリエステルフィルムを含み得る。 Conductive substrate may comprise a polyester film by sputtering indium tin oxide. 少なくとも1個のカプセルは、懸濁流体中に分散した複数の粒子(二酸化チタン粒子など)を含み得る。 At least one capsule may include a plurality of particles dispersed in a suspending fluid (such as titanium dioxide particles). この懸濁流体は、ハロゲン化炭化水素および/または脂肪族炭化水素を含み得る。 The suspending fluid may comprise a halogenated hydrocarbon and / or aliphatic hydrocarbons.

コーティングする工程は、圧縮ガスをカプセル/結合剤混合物に適用し、これによってカプセル/結合剤混合物の基板上への堆積を引き起こす工程を包含し得、その結果、カプセルが基板上に実質的に単層として配置される。 The step of coating the compressed gas is applied to the capsule / binder mixture, thereby comprising the step of causing deposition on the substrate of the capsule / binder mixture obtained, as a result, the capsule is substantially a single on a substrate It is arranged as a layer. このコーティングする工程は、圧縮ガスのカプセル/結合剤混合物への適用の前またはその間に、この圧縮ガスの加熱、冷却、および/または液体の添加をさらに包含し得る。 The step of the coating, before or during application to the capsule / binder mixture of compressed gas, heating of the compressed gas may include cooling, and / or further addition of liquid. この液体は、液滴の形態であり得、そして/または有機溶媒であり得る。 The liquid may be Yes obtain, and / or an organic solvent in the form of droplets. この有機溶媒は、例えば、酢酸ブチル、塩化メチレン、および/またはクロロベンゼンを含み得る。 The organic solvent may include, for example, butyl acetate, methylene chloride, and / or chlorobenzene. この有機溶媒は、アルコール(例えば、イソプロピルアルコール、メタノール、および/またはエタノール)を含み得る。 The organic solvents may include alcohols (e.g., isopropyl alcohol, methanol, and / or ethanol). このコーティングする工程は、エアナイフを用いて圧縮ガスを適用する工程を包含し得、このエアナイフは、カプセル/結合剤混合物の表面から約1cm〜約15cmの距離にあり、かつ/または導電性基板の表面から約0°〜約90°の角度である。 Process of this coating can include the step of applying the compressed gas using an air knife, this knife is located from the surface of the capsule / binder mixture to a distance of about 1cm~ about 15cm, and / or conductive substrate from the surface at an angle of approximately 0 ° ~ about 90 °. この圧縮ガスは、空気を含み得る。 The compressed gas may include air.

このコーティングする工程は、カプセルの少なくともいくつかを、フィルム上に、コーティングヘッド(例えば、典型的に低せん断力のポンピング圧を提供するポンプを備える)を用いてコーティングする工程を包含し得る。 The step of the coating, at least some of the capsules, on the film, the coating head (for example, typically comprises a pump for providing a pumping pressure of the low shear forces) may include the step of coating used. これらのカプセルの少なくともいくつかは、単層として配置され得、そして単層を形成し得る。 At least some of these capsules may be disposed as a single layer, and may form a single layer. このコーティングヘッドは、スロットダイコーティングヘッドであり得る。 The coating head may be a slot die coating head. 典型的に、このスロットダイコーティングヘッドのスロットの幅は、カプセルの平均直径の約1倍と約2.5倍との間である。 Typically, the width of the slot of the slot die coating head is between about 1 fold and about 2.5 times the average diameter of the capsule.

このプロセスは、フィルムを後部基板に積層する工程をさらに包含し得る。 The process may further comprise the step of laminating the film to the rear substrate. 材料の層が、これらフィルムと後部基板との間に配置され得る。 Layer of material may be disposed between these films and the rear substrate. この材料の層は、この後部基板、および/またはこのフィルムと、積層の前に会合し得る。 This layer of material, this rear substrate, and / or with the film, may be associated prior to lamination. 加熱、加圧、および/またはガスの発生が、この積層の工程の間に起こり得る。 Heating, generation of pressure, and / or gas may occur during the lamination process. この材料の層は、絶縁性、伝導性、または半導性であり得る。 This layer of material is insulative, it may be conductive or semiconductive. この材料の層は、積層する工程の少なくとも一部の間に、粘性または液状であり得る。 This layer of material, during at least part of the step of laminating, may be viscous or liquid. この材料の層は、結合剤を含み得る。 This layer of material may comprise a binder. 積層する工程は、カプセル、結合剤、および材料の層を含む層を製造し得る。 Laminating the capsule can produce layers comprising a layer of binder, and materials. この層は、後部基板の近位に少なくとも1つの実質的に平坦な面を有し得、実質的に空隙がなくあり得、かつ/または実質的に均一な厚みを有し得る。 This layer may have at least one substantially have a flat surface, substantially obtained there is no air gap, and / or substantially uniform thickness proximal to the rear substrate. この材料の層は、このフィルム内の隙間を、実質的に充填し得る。 This layer of material, the gap in the film may be substantially filled. この材料の層は、約50μm以下の厚みを有し得る。 This layer of material may have a thickness of less than about 50 [mu] m. この材料の層は、例えば、炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキしたポリマー球、メッキしたガラス球、インジウムスズ酸化物粒子、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、P−DOT、および/またはポリチオフェンを含有する接着剤を含み得る。 This layer of material, for example, carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, plated glass spheres, indium tin oxide particles, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, P-DOT, and / or it may include an adhesive containing a polythiophene. この結合剤は、結合剤固形分を含み得、そして結合剤固形分の質量対カプセルの質量の比が、素子の少なくとも一部において、約1:2〜約1:20であり得る。 The binder may include a binder solids, and the ratio of binder solids of the mass to the capsule of the mass, at least part of the element be about 1: 2 to about 1:20.

このプロセスは、カプセルの少なくともいくつかと会合している水を除去する工程をさらに包含し得る。 The process may further comprise the step of removing the water is associated with at least some of the capsules. この水を除去する工程は、遠心分離、吸収、蒸発、メッシュ濾過および浸透分離からなる群から選択されるプロセスを、包含し得る。 Removing the water, centrifuged, absorption, evaporation, a process selected from the group consisting of mesh filtration and osmosis, may encompass.

本発明を、好ましい例示的な実施態様に従って、そのさらなる利点と共に、添付の図面と組み合わせて、以下の詳細な説明にさらに特定して記載する。 The present invention, in accordance with preferred and exemplary embodiments, together with its further advantages, in conjunction with the accompanying drawings will now be described with more specific in the detailed description which follows.

図面において、同じ参照番号は、異なる図にわたって、一般的に同じ部分を表す。 In the drawings, like reference numerals throughout the different views represent generally the same part. また、図面は必ずしも同一縮尺ではなく、本発明の原理を図示する際に、誇張が一般的に行われる。 Also, the drawings are not necessarily to scale, in illustrating the principles of the present invention, exaggerating is generally performed.

(説明) (Description)
本発明は、カプセル化電気泳動ディスプレイデバイスの性能を改良する、材料および方法を提供する。 The present invention improves the performance of the encapsulated electrophoretic display device provides materials and methods. カプセル化電気泳動ディスプレイデバイスの構築において、単層で密に充填された構造のカプセル(これは典型的に、電気泳動粒子を含む)が、望ましい。 In constructing encapsulated electrophoretic display device, (in which typically comprises electrophoretic particles) capsules closely packed structure of a single layer is desired. 例えば、密に充填された構造におけるカプセルは、高密度の、間隔が接近した構成のものを含む。 For example, the capsule in the closely packed structure comprises high density, what configuration closely spaced. さらに、変形可能なカプセルであって、これによってそのカプセル壁が共に接近して密着することが可能となり、このときこれらカプセルの間に結合材料がほとんど存在しないものが、望ましい。 Furthermore, a deformable capsule, whereby it is possible that the capsule wall is in close contact close together, this time those bonding material between them capsule there is little desirable. 例えば、これらのカプセルは、非球形の形状をとり得る。 For example, the capsules may take the non-spherical shape.

一般に、カプセル化電気泳動ディスプレイは、光を吸収または散乱する、1種以上の粒子を含む。 Generally, the encapsulated electrophoretic display, absorb or scatter light, comprising one or more particles. 1例は、カプセルが、電気泳動によって移動可能な粒子を1種以上含み、これらの粒子が、着色された懸濁流体中に分散される系である。 1 example, capsules comprises a movable particles by electrophoresis 1 or more, these particles are to be based dispersed in colored suspending fluid. 別の例は、カプセルが、透明な懸濁流体中に懸濁した別個の2種の粒子を含む系であり、ここではこれらの粒子の一方の種が光を吸収し(暗)、同時にこれらの粒子の他方の種が光を散乱する(白色)。 Another example, a capsule is a separate system comprising two particles suspended in a clear suspending fluid, wherein the absorbing one species light of these particles (dark), they simultaneously the other species of particle scatters light (white). 他の拡張が存在する(2種を超える粒子、色素の存在または非存在など)。 Other extensions are present (particles greater than two, such as the presence or absence of pigments). これらの粒子は、通常、固体の顔料、着色粒子、または顔料/ポリマー複合体である。 These particles are usually solid pigments, colored particles or pigments / polymer composites.

密に充填された状態では、典型的に、カプセルの単層は、そのデバイスの光学的に活性な部分として所望される。 In the state of being densely packed, typically, a single layer of the capsule is desired as an optically active portion of the device. これらのカプセルは、典型的に、非透過性顔料を含み、そしてそのデバイスのいかなる状態においても、ほとんどまたは全く光を透過しない。 These capsules typically include a non-transparent pigments, and in any state of the device, little or no transmit light. 従って、密に充填されたカプセルの第一の層に衝突する光は、散乱されるか、吸収されるかのいずれかである。 Thus, light impinging on the first layer of tightly packed capsules is either scattered is either absorbed. 光はほとんどカプセルを透過しない。 Light is not transmitted through most capsules. 個々のカプセル(またはカプセルの第二の層)がカプセルの第一の層のすぐ下に配置される場合には、光はほとんどまたは全くこれらのカプセルに到達しない。 If immediately be placed under the individual capsules (or second layer of the capsule) is the first layer of the capsule, the light is little or not reach exactly these capsules. それ自体では、第二の層は光学的効果に有意には寄与しない。 By itself, the second layer does not contribute significantly to the optical effect. さらに、カプセルのさらなる層がそのフィルムに厚みを加えるので、光学的利点を何も提供せずに、そのフィルムを作動させるに要求される電圧を上昇させる。 Moreover, further layers of the capsule so add thickness to the film, without providing any optical benefits, increases the voltage required to actuate the film.

従って、密に充填された単層としてカプセルを有する、カプセル化電気泳動ディスプレイデバイスの構築が、所望される。 Therefore, having a capsule as a single layer are densely packed, the construction of an encapsulated electrophoretic display device is desired. 図1Aおよび図1Bを参照すると、典型的に、カプセル2は実質的に均一なサイズを有する。 Referring to FIGS. 1A and 1B, typically, the capsule 2 has a substantially uniform size. また、カプセル2は、図1Bに示すように、単層4が平坦(またはほぼ平坦)な表面6を形成し得るように、変形可能であり得る。 Further, the capsule 2, as shown in FIG. 1B, so that the single layer 4 may form a surface 6 flat (or nearly flat) may be deformable. 1例においては、平坦な表面6によって、カプセル2が互いにより密に充填されることが可能であり、従って、カプセル2内の粒子8が、そのディスプレイの面にわたってより均一に広がり得る(図1Aにおける粒子8の分布を、図1Bにおける分布と比較のこと)。 In one example, the flat surface 6, it is possible capsule 2 is densely packed than to each other, therefore, the particles 8 of the capsule 2, can extend more uniform across the face of the display (Fig. 1A the distribution of the particles 8, compare the distribution in FIG. 1B) in the. さらに、カプセルの他方の側の平坦な表面(図示せず)によって、第二の基板(または第二の導電性基板)を積層することが可能となり、これによってカプセル層との接触が良好となる。 Furthermore, the flat surface of the other side of the capsule (not shown), it is possible to stack the second substrate (or the second conductive substrate), and whereby good contact with the capsule layer . この平坦な頂部表面は、自発的に形成し得るか、またはこのカプセルに別の材料をコーティングもしくは積層することによって、形成され得る。 The flat top surface, or may form spontaneously or by coating or laminating another material on the capsule, it may be formed. 典型的に、カプセルは約0.2μm〜約10μm、より好ましくは約1μm〜約5μmの壁厚を有する。 Typically, the capsule is about 0.2μm~ about 10 [mu] m, and more preferably have a wall thickness of about 1μm~ about 5 [mu] m.

実際に、ディスプレイの状態を測定する1つの方法は、「光学的に活性なフラクション」と呼ばれる変数を含む。 Indeed, one way of measuring the state of the display includes a variable called "optically active fractions". この変数は、ディスプレイの総面積と比較して、その変化した外観を有し得る、ディスプレイの面積を表す。 This variable, as compared to the total area of ​​the display may have the changed appearance, represents the area of ​​the display. この変数は、(変化可能なディスプレイの表面積)/(ディスプレイの総面積)の比として表現され得る。 This variable can be expressed as the ratio (surface area of ​​changeable display) / (total area of ​​display). 総面積を計算する際には、通常の幾何学的式を使用して、そのディスプレイの表面積を容易に計算し得る。 When calculating the total area, using conventional geometric type can readily calculate the surface area of ​​the display. しかし、カプセルの性質のために、観察者は、そのディスプレイの平面(総表面積が通常計算される平面)には存在しないカプセルの、光学的に活性な領域(すなわち、外観を変化させるカプセルの可視の部分)を見る。 However, due to the nature of the capsule, the observer, the capsules do not exist in the plane of the display (plan the total surface area is usually calculated), optically active region (i.e., the visible capsule to change the appearance View of part). 従って、光学的に活性な領域の位置は、光学的に活性なフラクションを推定する目的で、総表面積が計算される表面に外挿されなければならない。 Therefore, the position of the optically active region for the purpose of estimating the optically active fractions must be extrapolated to the surface to total surface area is calculated.

図6Aおよび6Bは、光学活性フラクションを見積もるための光学活性領域の外挿を示す。 6A and 6B show the extrapolation of the optically active region to estimate the optically active fraction. 図6Aは、上面図であり、図6Bは、同じ構造の側面図であり、両方の図が整列されている。 6A is a top view, FIG. 6B is a side view of the same structure, both figures are aligned. 4つのカプセル100、102、104、106が、ディスプレイの概略的な平面110に示される。 4 capsules 100, 102, 104 and 106 is shown in schematic plan 110 of the display. この矩形平面110は、このディスプレイの合計の表面積を表す。 The rectangular plane 110 represents the total surface area of ​​the display. カプセル100、102、104、106の形状のために、平面110とおよそ一致したカプセル100、102、104、106の光学活性領域(図6Aにおいて実線で示される)は、合計の光学活性領域よりもわずかに小さい(図6Aにおいて破線で示される)。 For the shape of the capsules 100, 102, (shown in solid lines in FIG. 6A) optically active region of the capsule 100, 102, 104 and 106 which roughly coincides with the plane 110, than the optically active region of the total slightly smaller (shown by the broken line in FIG. 6A). 従って、外挿技術に従って、合計の光学活性領域は、破線によって表されるように、平面110の上に置かれる。 Therefore, according to extrapolation techniques, optically active region of the total, as represented by the dashed line, placed on the plane 110. 図6Bは、カプセル100、102、104、106の部分が、どのようにしてディスプレイの平面110と一致しないで近接するかを示し、図6Aの実線および破線がなぜ一致しないかを説明する。 6B is part of the capsule 100, 102 is, how to show how close without coincident with the plane 110 of the display is described or not solid and broken why match in Figure 6A. 実際に、有用な光学活性フラクションは、約70%以上、好ましくは約90%以上である。 Indeed, useful optically active fractions, about 70% or more, preferably about 90% or more.

非球形のマイクロカプセルは、例えば、不均一なせん断場または圧縮圧力を使用することによって、カプセル化相の間に形成され得る。 Non-spherical microcapsule, for example, by using a non-uniform shear field or compression pressure, may be formed during the encapsulation phase. このような非球形カプセルはまた、結合剤が乾燥するかまたは硬化する場合、このディスプレイの処理の間に形成され得る。 Such non-spherical capsule may also be a binding agent is or curing drying, may be formed during the processing of the display. このようなシステムにおいて、結合剤が収縮するので、これは、カプセルを互いに近くに引張り、そしてカプセルがコーティングされている基材へとカプセルを引張る。 In such a system, the coupling agent is contracted, it pulls close to each other capsules, and pull the capsule into the substrate the capsule is coated. 例えば、水に浮かぶ(waterbourne)アクリル、ウレタン、またはポリ(ビニルアルコール)のような水性蒸発性結合剤は、このような収縮性質を示す傾向がある。 For example, an aqueous evaporable binder, such as waterborne (Waterbourne) acrylic, urethane or poly (vinyl alcohol), tend to exhibit such shrinkage properties. 典型的には、水のような、結合剤のフラクションは蒸発する。 Typically, such as water, the fraction of the binding agent evaporates. 他の蒸発性結合剤、エマルジョン、または溶液がまた、適切である。 Other evaporable binder, emulsion or solution, also suitable. 溶媒は、水である必要はないが、有機液体または液体の組み合わせであり得る。 The solvent need not be water, it may be a combination of an organic liquid or liquids.

また、非球形カプセルは、例えば、このフィルムに力を付与することによって形成され得、このときこのフィルムが乾燥または硬化し、このカプセルを永久的に変形する。 Further, non-spherical capsules are, for example, be formed by applying a force to the film, this time the film is dried or cured, to deform the capsule permanently. このような力は、一対のローラーによって、真空積層プレス(vacuum lamination press)によって、機械的プレスによって、または任意の他の適切な手段によって付与され得る。 Such forces, by a pair of rollers, a vacuum lamination press (vacuum lamination press), may be applied by mechanical pressing or any other suitable means. このような非球形カプセルはまた、このフィルムの平面軸の一方または両方において、硬化されたフィルムを延ばすことによって形成され得る。 Such non-spherical capsules also in one or both of the planar axes of the film may be formed by extending the cured film. 硬化プロセスの完了の後に、このカプセルは、硬化されたフィルムの表面より上に突出し得、カプセルの光学特性を高めるレンズ効果を生じ得る。 After completion of the curing process, the capsule is obtained protrude above the hardened surface of the film can produce a lens effect to enhance the optical properties of the capsule. 最終的に、このカプセルはまた、結合剤中で軟化する材料から形成され得、従って、このカプセルおよび結合剤が置かれ、結合剤が硬化される場合、このカプセルは平坦な表面を形成するために変形することができる。 Finally, the capsule can also be formed from a material which softens in the binder, thus, the capsules and binder is placed, when the binder is cured, because the capsule to form a flat surface it can be modified to.

別の実施態様において、ポリマー分散された電気泳動ディスプレイは、ポリマー分散液晶ディスプレイと類似の方法で構成される。 In another embodiment, an electrophoretic display which is polymer dispersed it is comprised of a polymer dispersed liquid crystal display a similar manner. 流体は、結合剤とともに混合される。 Fluid is mixed with a binder. 典型的には、この流体は、油状物であり得る。 Typically, this fluid may be an oil. 結合剤が乾燥されるかまたは硬化されるので、この流体は、非球形のキャビティに引きこまれる。 Since the binding agent is or cured dried, the fluid is drawn toward the non-spherical cavity. これらの流体含有キャビティは、エラストマー性カプセルであり得る。 These fluids containing cavity may be elastomeric capsules. これらのキャビティは、典型的に、カプセル壁を欠いている。 These cavities are typically lacks capsule wall. 例えば、図10は、油状物64で満たされたキャビティ60を示す。 For example, Figure 10 shows a cavity 60 filled with oil 64. キャビティは、マトリックス62内に位置する。 Cavities is located within the matrix 62. マトリックス62は、基材66に隣接する。 Matrix 62 is adjacent to the substrate 66. 典型的には、マトリックス62は、結合剤であり得るポリマーから形成される。 Typically, the matrix 62 is formed from a polymer which can be a binding agent. 好ましい実施態様では、これらのキャビティーの外見の比(すなわち、高さhに対する幅wの比)は、好ましくは、約1.2よりも大きい。 In a preferred embodiment, the ratio of the appearance of these cavities (i.e., the ratio of width w to height h) is preferably greater than about 1.2. 外見の比は、より好ましくは約1.5より大きく、特に好ましい実施態様では、外見の比は、約1.75よりも大きい。 The ratio of appearance, more preferably greater than about 1.5, in a particularly preferred embodiment, the appearance ratio is greater than about 1.75. 好ましい実施態様では、非球形カプセルを有するディスプレイは、約0から約0.9の間の結合剤の体積フラクション(すなわち、合計の体積のフラクション)を有する。 In a preferred embodiment, a display having a non-spherical capsule has a volume fraction of the binder of between about 0 to about 0.9 (i.e., the fraction of the total volume of). より好ましくは、体積フラクションは、約0.05と約0.2の間である。 More preferably, the volume fraction is between about 0.05 and about 0.2.

電気泳動ディスプレイは、カプセル化された電気泳動ディスプレイとしてか、またはポリマー分散電気泳動ディスプレイ(ポリマー分散液晶ディスプレイの構成に類似)として構成され、非球形のカプセルまたは液滴が、展伸加工(flattening)によって、結合剤の収縮によって、または機械的力によって形成される。 Electrophoretic display is configured as either the electrophoretic display encapsulated or polymer-dispersed electrophoretic display, (similar to the polymer dispersed liquid crystal display configurations), capsules or droplets of a non-spherical, wrought processing (flattening) Accordingly, by the contraction of the binder, or formed by mechanical forces. 各場合において、このカプセルは、変形し得るべきか、または破裂し得る。 In each case, the capsules should be deformed, or may rupture. ポリマー分散電気泳動ディスプレイの場合では、カプセル化された相は、ポリマーが収縮するにつれて、形状を変化する。 In the case of a polymer-dispersed electrophoretic display, the encapsulated phase, as the polymer shrinks, which change shape. さらに、カプセル化された相は、この基材を延ばすことによって非対称に変形し得る。 Furthermore, encapsulated phase, it may deform asymmetrically by extending the base. 使用され得る別の技術は、丈夫な上部スキンが形成されるような方法で、まず結合剤を乾燥することである。 Another technique which may be used in such a way that the durable upper skin is formed, is that the first drying the binder. 次いで、結合剤の残りは、上部表面が破損するかまたはあまりにも不均一になる心配なしでゆっくり乾燥され得る。 Then, the remaining binder, also or too upper surface damage may be dried slowly without concern becomes uneven.

単相の詳細および本発明に従う単層を形成する方法から一歩離れて、セクションIは、一般的に、本発明に従う電気泳動ディスプレイの構成要素のいくつかを記載する。 And a step away from the way of forming a single layer according to details and the invention of the single-phase, Section I, generally, a number of components of an electrophoretic display according to the present invention. さらなる詳細は、1998年8月27日に出願された米国特許出願第09/141,105号に提供され、この全体は、本明細書中参考として援用される。 Further details are provided in U.S. Patent Application Serial No. 09 / 141,105, filed Aug. 27, 1998, the entirety of, herein incorporated by reference. セクションIIは、ディスプレイの構成要素および単相におけるディスプレイを構築するプロセスを記載する。 Section II describes the process of constructing the display of the display component and single-phase.

(I.電気泳動ディスプレイ構成要素) (I. electrophoretic display components)
A. A. 粒子 上記のように、電気泳動ディスプレイにおける使用のための粒子の選択においてかなりの柔軟性がある。 As the particles described above, there is considerable flexibility in the choice of particles for use in electrophoretic displays. 本発明の目的のために、粒子は、荷電しているかまたは電荷を獲得し得る(すなわち、電気泳動移動性を有するかまたは電気泳動移動性を獲得し得る)任意の構成要素であり、ある場合では、この移動性は、ゼロまたはほぼゼロあり得る(すなわち、粒子は動かない)。 For the purposes of the present invention, particles can acquire or charges are charged (i.e., may obtain or electrophoretic mobility having electrophoretic mobility) is an optional component, if present in this mobility, it may be zero or near zero (i.e., the particles do not move). この粒子は、ニート顔料、染色された(レーキ)顔料または顔料/ポリマー複合体、あるいは荷電しているかまたは電荷を獲得し得る任意の他の構成要素であり得る。 The particles may be any other component capable of acquiring neat pigments, dyed (lake) pigments or pigment / polymer composites, or charged to have or charge. 電気泳動粒子についての典型的な考察は、その光学的性質、電気的性質、および表面化学である。 Typical discussion of electrophoretic particles, the optical properties, an electrical property, and surface chemistry. この粒子は、有機または無機化合物であり得、これらは、光を吸収するか、または光を散乱するかのいずれかであり得る。 The particles can be organic or inorganic compounds, these may be either or absorb light or scatter light. 本発明の使用のための粒子は、さらに、散乱顔料、吸収顔料および発光粒子を含み得る。 Particles for use in the present invention may further comprise a scattering pigments, absorbing pigments and luminescent particles. 粒子は、コーナーキューブ(corner cube)のような逆反射性であっても良く、また、これは、硫化亜鉛粒子(これは、AC場によって励起される場合、光を発する)のようにエレクトロルミネセンス性であっても良く、これらは、光ルミネセンス性であっても良い。 Particles may be retroreflective, such as a corner cube (corner cube), also this is electroluminescent so as zinc sulfide particles (which, when excited by the AC field, emits light) may be a sense of, these may be a photoluminescent. 最終的に、この粒子は、荷電または荷電剤との相互作用を改善するか、または分散性を改善するために、処理された表面であり得る。 Finally, the particles, or improving interaction between a charged or charged agents, or to improve dispersibility may be treated surface.

本発明の電気泳動ディスプレイにおいて使用するための一つの粒子は、チタニアである。 One particle for use in electrophoretic displays of the present invention is titania. チタニア粒子は、例えば、酸化アルミニウム、または酸化ケイ素のような金属酸化物でコーティングされ得る。 Titania particles, for example, may be coated with a metal oxide such as aluminum oxide or silicon oxide. チタニア粒子は、金属酸化物コーティングの1、2、またはそれ以上の層を有し得る。 Titania particles can have two or more layers, the metal oxide coating. 例えば、本発明の電気泳動ディスプレイにおける使用のためのチタニア粒子は、酸化アルミニウムのコーティングおよび酸化ケイ素のコーティングを有し得る。 For example, titania particles for use in electrophoretic displays of the present invention may have a coating of coating and silicon oxide aluminum oxide. このコーティングは、任意の順序でこの粒子に添加され得る。 The coating may be added to the particles in any order.

電気泳動粒子は、通常、顔料、ポリマー、レーキ顔料、または任意の上記組み合わせである。 Electrophoretic particles are typically pigments, polymers, lake pigments, or any of the combination. ニート顔料は、任意の顔料であり得、通常、明るい色の粒子に対して、ルチル(チタニア)、アナターゼ(チタニア)、硫酸バリウム、カオリン、または酸化亜鉛のような顔料が有用である。 Neat pigment can be any pigment, usually against a bright color of the particles, rutile (titania), anatase (titania), barium sulfate, kaolin or pigments such as zinc oxide are useful. いくつかの典型的な粒子は、高い屈折率、高い散乱係数、および低い吸収係数を有する。 Some typical particles have high refractive indices, high scattering coefficients, and low absorption coefficients. カーボンブラックまたはペイントおよびインキに使用される着色顔料などの他の粒子は、吸収性である。 Other particles such as colored pigments used in the carbon black or paints and inks are absorbent. この顔料はまた、懸濁流体において不溶であるべきである。 The pigment should also be insoluble in the suspending fluid. ジアリーリドイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエローのような黄色顔料はまた、同様なディスプレイにおける使用が見出されている。 Diarylide yellow, Hansa yellow, yellow pigments such as benzidine yellow have also found use in similar displays. 任意の他の反射性材料が、メタリック粒子のような非顔料材料を含めて、明るい色の粒子について使用され得る。 Any other reflective material, including non-pigment materials, such as metallic particles, may be used for the light-colored particles.

有用なニート顔料には、以下が挙げられるが、これらには限定されない: Useful neat pigments include but are but not limited to:

Raven11(Columbian Carbon Company,Atlanta,GA)、(約25μmの粒子サイズを有するカーボンブラックの凝集体)、Statex B−12(Columbian Carbon Co.)(33μmの平均粒子サイズのファーネスブラック)、およびクロムグリーン。 Raven11 (Columbian Carbon Company, Atlanta, GA), (aggregates of carbon black having a particle size of about 25μm), Statex B-12 (Columbian Carbon Co.) (Furnace black having an average particle size of 33 .mu.m), and chrome green .

粒子はまた、レーキ顔料または染色顔料を含み得る。 Particles may also include lake pigments or dyed pigments. レーキ顔料は、染料が上に沈澱された粒子であるか、または染色された粒子である。 Lake pigments, or a particle dye was precipitated on, or dyed particles. レーキは、容易に可溶性のアニオン性染料の金属塩である。 Lakes are readily anionic dye soluble metal salt. 1つ以上のスルホン酸またはカルボン酸基を含む、アゾ、トリフェニルメタン、またはアントラキノン構造の染料がある。 Containing one or more sulfonic acid or carboxylic acid groups, azo, there are dye triphenylmethane or anthraquinone structure. これらは、通常、基材上に、カルシウム塩、バリウム塩またはアルミニウム塩によって沈澱する。 These are usually on a substrate, it is precipitated by calcium salts, barium salts or aluminum salts. 典型的な例は、ピーコックブルーレーキ(CI Pigment Blue 24)およびPersian オレンジ(CI Acid Orange 7のレーキ)、Black M Toner(GAF)(レーキ上に沈澱したカーボンブラックおよび黒色染料の混合物)である。 Typical examples are peacock blue lake (CI Pigment Blue 24) and Persian orange (CI Acid Orange 7 lakes), a Black M Toner (GAF) (a mixture of carbon black and black dye precipitated on Lake).

染色されたタイプの暗い粒子は、カーボンブラックまたは無機黒色材料のような任意の光吸収材料から構成され得る。 Dark particles dyed type may be constructed of any light absorbing material such as carbon black or inorganic black materials. 暗い材料はまた、選択的に吸収し得る。 Dark material may also be selectively absorbed. 例えば、濃緑色顔料が使用され得る。 For example, dark green pigment may be used. 黒色粒子はまた、ラッテクスを金属酸化物で染色することによって形成され得、このようなラッテクスポリマーは、ブタジエン、スチレン、イソプレン、メタクリル酸、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルクロリド、アクリル酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、ビニルアセテート、クロロスチレン、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、イソシアノエチルメタクリレートおよびN−(イソブトキシメタクリルアミド)のうちのいずれかからなり、そして必要に応じて、ジアクリレート、トリアクリレート、ジメチルアクリレートおよびトリメタクリレートのような共役ジエン化合物を含む。 Black particles also may be formed by staining latex with a metal oxide, such latex polymers are butadiene, styrene, isoprene, methacrylate, methyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl chloride, acrylic acid, sodium styrene sulfonate , vinyl acetate, chlorostyrene, dimethylaminopropyl methacrylamide, made from any of isocyanoethyl methacrylate and N- (isobutoxy methacrylamide), and optionally, diacrylate, triacrylate, dimethacrylate and trimethacrylate comprising a conjugated diene compound such as. 黒色の粒子はまた、分散重合技術によって形成され得る。 Black particles can also be formed by dispersion polymerization techniques.

顔料およびポリマーを含む系において、この顔料およびポリマーは、電気泳動粒子内で複数のドメインを形成し得るか、またはより小さな顔料/ポリマー組み合わせ粒子の凝集体であり得る。 In systems containing pigments and polymer, the pigment and polymer, or it may form a plurality of domains within the electrophoretic particles, or may more be aggregates of smaller pigment / polymer combinations particles. あるいは、中心顔料コアは、ポリマー壁によって囲まれ得る。 Alternatively, the central pigment core may surrounded by a polymer wall. 顔料、ポリマー、またはその両方が染料を含み得る。 Pigments, polymers, or both, may comprise a dye. この粒子の光学的目的は、光を散乱するか、光を吸収するか、またはその両方であり得る。 Optical purposes of the particles, or scatters light, or absorb light, or both. 有用なサイズは、この粒子が結合カプセルよりも小さい限り、1nmから約100μmまでの範囲であり得る。 Useful sizes, as long as less than this particle binding capsule may range from 1nm to about 100 [mu] m. 電気泳動粒子の密度は、懸濁(すなわち、電気泳動)流体の密度と実質的に一致し得る。 The density of the electrophoretic particles, suspended (i.e., electrophoresis) may Density substantially matching fluid. 本明細書中で規定されるように、懸濁流体は、それぞれの密度における差が約0と約2グラム/ミリリットル(「g/ml」)の間である場合、この粒子の密度と「実質的に一致した」密度を有する。 As defined herein, suspending fluid, if the difference in the respective densities is between about 0 and about 2 grams / milliliter ( "g / ml"), the density and "substantially the particles having to matched "density. この差は、好ましくは、約0と約0.5g/mlの間である。 This difference is preferably between about 0 and about 0.5 g / ml.

この粒子に有用なポリマーには、以下が挙げられるが、これらには限定されない:ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フェノール樹脂、Du Pont Elvax樹脂(エチレン−ビニルアセテートコポリマー)、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、エチレンアクリル酸またはメタクリル酸コポリマー(Nucrel Resins−DuPont,Primacor Resins−Dow Chemical)、アクリルコポリマーおよびターポリマー(Elvacite Resins,DuPont)およびPMMA。 The polymers useful in this particle, are set forth below, but are not limited to: polystyrene, polyethylene, polypropylene, phenolic resins, Du Pont Elvax resins (ethylene - vinyl acetate copolymer), polyester, polyacrylate, polymethacrylate, ethylene acrylic acid or methacrylic acid copolymer (Nucrel Resins-DuPont, Primacor Resins-Dow Chemical), acrylic copolymers and terpolymers (Elvacite Resins, DuPont) and PMMA. 高いせん断溶融(shear melt)におけるホモポリマー/顔料相分離に有用な材料には、以下が挙げられるが、これらには限定されない:ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイソブチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリラウリルメタクリレート、ポリステアリルメタクリレート、ポリイソボルニルメタクリレート、ポリ−t−ブチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリアクリロニトリル、およびこれらの材料の2つ以上のコポリマー。 The high shear melt (shear melt) materials useful homopolymers / pigment phase separation in, are set forth below, but are not limited to: polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyisobutyl methacrylate, polystyrene, polybutadiene, isoprene, polyisobutylene, poly lauryl methacrylate, polystearyl methacrylate, poly isobornyl methacrylate, poly -t- butyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylonitrile, and two or more of these materials copolymer. 市販のいくつかの有用な顔料/ポリマー複合体には、以下が挙げられるが、これらには限定されない:Process Magenta PM 1776(Magruder Color Company,Inc.,Elizabeth,NJ)、Methyl Violet PMA VM6223(Magruder Color Company,Inc.,Elizabeth,NJ)、およびNaphthol FGR RF6257(Magruder Color Company,Inc.,Elizabeth,NJ)。 Commercially available some useful pigment / polymer composites, and are set forth below, but are not limited to: Process Magenta PM 1776 (Magruder Color Company, Inc., Elizabeth, NJ), Methyl Violet PMA VM6223 (Magruder Color Company, Inc., Elizabeth, NJ), and Naphthol FGR RF6257 (Magruder Color Company, Inc., Elizabeth, NJ).

顔料−ポリマー複合体は、物理的プロセス(例えば、アトリションまたはボールミリング)、化学プロセス(例えば、マイクロカプセル化または分散重合)、粒子作製における当該分野で公知の任意の他のプロセスによって形成され得る。 Pigment - polymer composite, physical processes (e.g., attrition or ball milling), chemical processes (e.g., microencapsulation or dispersion polymerization), it may be formed by any known other processes in the art in particle preparation . 例えば、液体トナー粒子の製造とこれらの粒子の荷電の両方のためのプロセスおよび材料が、適切であり得る。 For example, processes and materials for both charge of production and these particles in the liquid toner particles, may be appropriate.

新規で有用な電気泳動粒子は依然として発見され得るが、しかし、電気泳動ディスプレイおよび液体トナーの当業者にすでに公知の多くの粒子もまた、有用であると立証され得る。 New and useful electrophoretic particles can still be found, but, already many known particles to those skilled in the art electrophoretic displays and liquid toners may also be demonstrated to be useful. 一般的に、液体トナーおよびカプセル化電気泳動インクに対するポリマーの要件は、顔料または染料が、物理的、化学的、または物理化学的プロセスのいずれかによって容易にその中に取り込まれなければならず、コロイド安定性に役立ち得、そして荷電部位を含み得るかまたは荷電部位を含む材料を組み込み得る点で、類似している。 Generally, the requirements of polymer to liquid toners and encapsulated electrophoretic ink, pigment or dye is physically must be readily incorporated therein by either chemical or physicochemical processes, It can serve the colloidal stability, and either can include a charged sites or in that may incorporate a material comprising a charged sites are similar. カプセル化電気泳動インクによって共有されない液体トナー工業からの1つの一般的な要件は、このトナーが、画像を「固定」し得なければならないこと(すなわち、トナー粒子の堆積の後、均一なフィルムを作製するために、ともに熱融合すること)である。 One common requirement of the liquid toner industry that is not shared by the encapsulated electrophoretic ink, this toner, an image that must be able to "fixed" (i.e., after the toner particles deposited, a uniform film to produce, it is both to heat fusion).

粒子についての典型的な製造技術は、液体トナーおよび他の技術から引用され得、ボールミリング、アトリション、ジェットミリングなどが挙げられる。 Typical manufacturing techniques for the particles can be drawn from the liquid toner and other techniques, ball milling, attrition, a jet milling can be mentioned. このプロセスを、着色性ポリマー粒子の場合について示す。 This process is shown for the case of the colored polymer particles. このような場合、顔料は、通常スクリュー押出し機のようないくつかの種類の高いせん断メカニズムにおいて、ポリマー中に混合される。 In this case, pigments can, in some types of high shear mechanism such as a conventional screw extruder, and mixed into the polymer. 次いで、この複合材料は、約10μmの開始サイズまで(湿式または乾式)粉砕される。 Then, the composite material is up to the start size of about 10 [mu] m (wet or dry) are milled. 次いで、これは、例えば、ISOPAR(登録商標)(Exxon,Houston,TX)のようなキャリア液体中に、必要に応じていくらかの荷電制御剤(単数または複数)とともに分散され、数時間高いせん断下で、最終粒子サイズおよび/またはサイズ分布に製粉される。 This then, for example, ISOPAR (TM) (Exxon, Houston, TX) in a carrier liquid, such as, are dispersed with any charge control agent if necessary (s), several hours high shear under in, it is milled to a final particle size and / or size distribution.

粒子についての別の製造技術は、ポリマー、顔料、および懸濁流体を媒体ミルに添加することである。 Another manufacturing technique for particles is the addition of polymers, pigments, and the suspending fluid in a media mill. このミルは、開始され、そして同時にこのポリマーが溶媒を実質的に膨潤する温度に加熱される。 The mill is started, and the polymer is heated to a temperature that substantially swell the solvent simultaneously. この温度は、典型的に、100℃近くである。 This temperature is typically a near 100 ° C.. この状態において、顔料は、膨潤したポリマー中に容易にカプセル化される。 In this state, the pigment is easily encapsulated in the swollen polymer. 適切な時間(典型的に、数時間)の後に、このミルを、攪拌しながら次第に冷却して周囲温度に戻す。 (Typically several hours) appropriate time after, the mill, to return to ambient temperature and gradually cooled while stirring. この製粉工程は、十分小さな粒子サイズ(典型的には、数ミクロンの直径)を達成するために、数時間続けられ得る。 The milling process (typically, a few microns in diameter) sufficiently small particle size to achieve may be continued for several hours. 荷電剤が、この時点で添加され得る。 Charge agents may be added at this point. 必要に応じて、さらに懸濁流体が添加され得る。 It can optionally be added further suspending fluid.

分散重合、ミニ−またはマクロ−乳化重合、懸濁重合沈澱、相分離、溶媒エバポレーション、インサイチュ重合、種をいれた(seeded)乳化重合、またはマイクロカプセル化の一般的なカテゴリーに入る任意のプロセスのような化学プロセスが使用され得る。 Dispersion polymerization, mini - or macro - emulsion polymerization, suspension polymerization precipitation, phase separation, solvent evaporation, in situ polymerization, any process entering the general category of that put seeds (seeded) emulsion polymerization, or micro-encapsulated chemical processes can be used, such as. このタイプの典型的なプロセスは、溶解したポリマー性材料が、溶媒希釈、エバポレーション、または熱の変化によって溶液から分散された顔料表面に沈澱する、相分離プロセスである。 Typical processes of this type, dissolved polymer material is solvent diluted and precipitated evaporated or dispersed pigment surface from the solution by the change in heat, it is a phase separation process. 他のプロセスには、例えば、金属酸化物または染料を用いてポリマーラテックスを染色するための化学手段が挙げられる。 Other processes, for example, chemical means for staining a polymer latex with a metal oxide or dyes.

B. B. 懸濁流体 粒子を含有する懸濁流体は、密度、屈折率、および溶解性のような性質に基づいて選択され得る。 Suspending fluid containing suspending fluid particles, the density may be selected based on properties such as refractive index, and solubility. 好ましい懸濁流体は、低い誘電率(約2)、高い体積抵抗率(約10 15オーム−cm)、低い粘性(5センチストークス(「cst」)未満)、低い毒性および環境影響、低い水溶性(10 百万分率(「ppm」)未満)、高い比重(1.5より大きい)、高い沸点(90℃より高い)、および低い屈折率(1.2未満)を有する。 Preferred suspending fluid, low dielectric constant (about 2), a high volume resistivity (about 10 15 ohm -cm), low viscosity (less than 5 centistokes ( "cst")), low toxicity and environmental impact, low water solubility having (10 per million ( "ppm") below), high density (greater than 1.5), a high boiling point (above 90 ° C.), and a low refractive index (less than 1.2).

懸濁流体の選択は、化学的不活性性、電気泳動粒子との密度の一致、または電気泳動粒子および結合カプセルの両方との化学的適合性に関連して基づき得る。 Selection of suspending fluid, chemical inertness, can be based in conjunction with chemical compatibility with both match, or electrophoretic particles and binding capsules density of the electrophoretic particles. 流体の粘度は、粒子の移動が望ましい場合、低くあるべきである。 The viscosity of the fluid, when the movement of particles is desired, should be low. 懸濁流体の屈折率はまた、この粒子の屈折率と実質的に一致し得る。 Refractive index of the suspending fluid may also refractive index substantially matching the particle. 本明細書に使用されるように、懸濁流体の屈折率は、それぞれの屈折率間の差が約0と約0.3の間、好ましくは約0.05と約0.2の間である場合、粒子の屈折率に「実質的に一致している」。 As used herein, the refractive index of the suspending fluid, while the difference between the respective refractive index of about 0 to about 0.3, with preferably between about 0.05 to about 0.2 in some cases, "substantially match" the refractive index of the particles.

さらに、この流体は、いくらかのポリマーに対して貧溶媒であるように選択され得、これは、ポリマーおよび顔料の粒子を製造する際に有用なポリマー性材料の範囲を増加させるので、微粒子の製造における使用に有利である。 Further, the fluid may be chosen to be a poor solvent for some polymers, which, because it increases the range of useful polymeric materials in making the polymer and pigment particles, the production of fine particles it is advantageous to use in. 有機溶媒(例えば、ハロゲン化有機溶媒、飽和直鎖または分子鎖炭化水素、シリコーンオイル、および低分子量ハロゲン含有ポリマー)がある程度有用な懸濁流体である。 Organic solvent (e.g., halogenated organic solvents, saturated linear or molecular chain hydrocarbons, silicone oils, and low molecular weight halogen-containing polymers) are somewhat useful suspending fluids. 懸濁流体は、単一の流体を含み得る。 Suspending fluid may comprise a single fluid. しかし、この流体は、しばしば、その化学的および物理的性質を調整するために、1つより多い流体のブレンドである。 However, this fluid is often in order to adjust the chemical and physical properties, a blend of more than one fluid. さらに、この流体は、表面エネルギーを改変するかあるいは電気泳動粒子または結合カプセルの荷電のために、表面修飾剤を含み得る。 Further, the fluid, for charging the or electrophoretic particle or binding capsules modifying the surface energy may comprise a surface modifying agent. マイクロカプセル化プロセスのための反応剤または溶媒(例えば、油溶性モノマー)はまた、懸濁流体に含まれ得る。 Reactants or solvents for the microencapsulation process (e.g., oil-soluble monomer) may also be included in the suspending fluid. 荷電制御剤はまた、懸濁流体に添加され得る。 Charge control agents can also be added to the suspending fluid.

有用な有機溶媒には以下が挙げられるが、これらには限定されない:デカンエポキシドおよびドデカンエポキシドのようなエポキシド;シクロヘキシルビニルエーテルおよびDecave(登録商標)(International Flavors & Fragrances,Inc.,New York,NY)のようなビニルエーテル;ならびにトルエンおよびナフタレンのような芳香族炭化水素。 Although Useful organic solvents include the following, but are not limited to: epoxides such as decane epoxide and dodecane epoxide; cyclohexyl vinyl ether and Decave (R) (International Flavors & Fragrances, Inc., New York, NY) and aromatic hydrocarbons such as toluene and naphthalene; vinyl ethers such as. 有用なハロゲン化溶媒には以下が挙げられるが、これらには限定されない:テトラフルオロジブロモエチレン、テトラクロロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、1,2,4−トリクロロベンゼン、四塩化炭素。 Although useful halogenated solvents include:, but are not limited to: tetrafluorodibromoethylene, tetrachlorethylene, trifluorochloroethylene, 1,2,4-trichlorobenzene, carbon tetrachloride. これらの物質は、高い密度を有する。 These materials have high densities. 有用な炭化水素には、以下が挙げられるが、これらには限定されない:ドデカン、テトラデカン、Isopar(登録商標)シリーズ(Exxon,Houston,TX)、Norpar(登録商標)(一連の通常のパラフィン液体)、Shell−Sol(登録商標)(Shell,Houston,TX)、およびSol−Trol(登録商標)(Shell)における脂肪族炭化水素、ナフサならびに他の石油溶媒。 Useful hydrocarbons include, without limitation, but are not limited to: dodecane, tetradecane, Isopar (registered trademark) series (Exxon, Houston, TX), Norpar (TM) (a series of normal paraffins liquid) , Shell-Sol (R) (Shell, Houston, TX), and Sol-Trol (R) (Shell) aliphatic hydrocarbons in naphtha and other petroleum solvents. これらの物質は、通常、低い密度を有する。 These materials usually have low densities. シリコーンオイルの有用な例には、以下が挙げられるが、これらには限定されない:オクタメチルシクロシロキサンおよび高分子量環状シロキサン、ポリ(メチルフェニルシロキサン)、ヘキサメチルジシロキサン、ならびにポリジメチルシロキサン。 Useful examples of silicone oils include but are but not limited to: octamethyl cyclosiloxane and higher molecular weight cyclic siloxanes, poly (methylphenyl siloxane), hexamethyldisiloxane, and polydimethylsiloxane. これらの物質は、通常、低い密度を有する。 These materials usually have low densities. 有用な低分子量ハロゲン含有ポリマーには、以下が挙げられるが、これらには限定されない:ポリ(クロロトリフルオロエチレン)ポリマー(Halogenated hydrocarbon Inc.,River Edge,NJ)、Galden(登録商標)(Ausimont,Morristown,Njからのパーフルオロ化エーテル)、またはDupont(Wilmington、DE)からのKrytox(登録商標)。 Useful low molecular weight halogen-containing polymers include, without limitation, but are not limited to: poly (chlorotrifluoroethylene) polymer (Halogenated hydrocarbon Inc., River Edge, NJ), Galden (registered trademark) (Ausimont, Morristown, perfluorinated ether from Nj), or Dupont (Wilmington, from DE) Krytox (registered trademark). 好ましい実施態様では、懸濁流体は、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)ポリマーである。 In a preferred embodiment, the suspending fluid is a poly (chlorotrifluoroethylene) polymer. 特に好ましい実施態様では、このポリマーは、約2〜約10の重合の程度を有する。 In a particularly preferred embodiment, the polymer has a degree of polymerization of from about 2 to about 10. 上記材料の多くが、ある範囲の粘度、密度、および沸点で入手可能である。 Many of the above materials are available viscosity range, density, and at the boiling point.

この流体は、カプセルが形成される前に、小滴に形成され得なければならない。 The fluid, before the capsule is formed, must be capable formed into droplets. 小適を形成するプロセスは、フロースルー(flow−through)ジェット、膜、ノズル、またはオリフィス、ならびにせん断ベースの乳化スキームを包含する。 The process of forming a small suitable include, flow-through (flow-through) jet, membrane, nozzle or orifice, and the shear-based emulsifying schemes,. 小適の形成は、電場またはソニック場(sonic field)によって補助され得る。 Formation of a small applied may be assisted by electrical or sonic fields (sonic field). 界面活性剤およびポリマーは、エマルジョンタイプカプセル化の場合における液滴の安定化および乳化を補助するために使用され得る。 Surfactants and polymers can be used to aid in the stabilization and emulsification of the droplets in the case of an emulsion type encapsulation. 本発明のディスプレイにおける使用のための1つの表面活性剤は、ドデシル硫酸ナトリウムである。 One surface active agent for use in the display of the present invention are sodium dodecyl sulfate.

幾つかのディスプレイにおいて、懸濁流体が光学的吸収色素を含むことは有利であり得る。 In some displays, the suspending fluid is may be advantageous to include optical absorbing dye. この色素は、流体に溶解性であるべきであるが、一般に、カプセルの他の成分には不溶性である。 The dye, but should be soluble in the fluid, typically, the other components of the capsule is insoluble. 色素物質の選択は、非常に柔軟である。 Selection of the dye material is very flexible. この色素は、純粋な化合物であり得るか、または特定の色(黒を含む)を達成するための色素のブレンドであり得る。 The dye may be a blend of pigments in order to achieve what may be a pure compound, or a particular color (including black). この色素は、蛍光性であり得、蛍光特性が粒子の位置に依存するディスプレイを作製する。 The dye obtained is fluorescent, the fluorescence characteristic to produce a display which depends on the position of the particle. この色素は光活性であり得、可視光または紫外光のいずれかを照射した途端、別の色に変化するか、または無色になり、このことは、光学的応答を得るための別の手法を提供する。 The dye can be a photoactive, soon irradiated with either visible or ultraviolet light, or changes to a different color, or become colorless, which is another approach for obtaining optical response I will provide a. 色素はまた、重合可能であり得、境界をなす殻の内部に固体吸収ポリマーを形成する。 Dye is also a polymerizable obtained to form a solid absorbent polymer inside a shell bounding.

カプセル化電気泳動ディスプレイにおける使用のために選択され得る多くの色素が存在する。 Many dyes exist which may be selected for use in encapsulated electrophoretic display. ここで重要な特性には、光耐色性、懸濁液体中での溶解度、色、および費用が挙げられる。 Here, the important properties, light colorfastness, solubility in the suspending liquid in color, and the cost thereof. これらは、一般に、アゾ、アントラキノン、およびトリフェニルメタンタイプの色素の種類からであり、そして油相での溶解度を増加させ、そして粒子表面による吸着を減少させるように化学的に改変され得る。 These are generally azo, anthraquinone, and is from the type of triphenylmethane type dyes, and increasing the solubility in the oil phase, and may be chemically modified to reduce adsorption by the particle surface.

電気泳動ディスプレイの当業者にすでに公知である多くの色素は有用である。 Many dyes already known to those skilled in the art of electrophoretic displays is useful. 有用なアゾ色素には、以下が含まれるが、これらに限定されない:Oil Red色素、ならびにSudan RedおよびSudan Black系列の色素。 Useful azo dyes include but are not limited to: Oil Red dyes, and Sudan Red and Sudan Black series of dyes. 有用なアントラキノン色素には、以下が含まれるが、これらに限定されない」:Oil Blue色素、およびMacrolex Blue系列の色素。 Useful anthraquinone dyes include but are not limited to, ": Oil Blue dyes, and Macrolex Blue series of dyes. 有用なトリフェニルメタン色素には、以下が含まれるが、これらに限定されない:Michler's hydrol、Malachite Green、Crystal VioletおよびAuramine O。 Useful triphenylmethane dyes include but are not limited to: Michler's hydrol, Malachite Green, Crystal Violet and Auramine O.

C. C. 電荷制御剤および粒子安定剤 電荷制御剤は、電気泳動粒子に対する良好な電気泳動移動度を提供するために使用される。 Charge control agent and particle stabilizer charge control agents are used to provide good electrophoretic mobility with respect to the electrophoretic particles. 安定剤は、電気泳動粒子の凝集を防ぐため、そして電気泳動粒子のカプセル壁上への不可逆な堆積を防ぐために使用される。 Stabilizer for preventing coagulation of the electrophoretic particles, and are used to prevent irreversible deposition of the capsule on the walls of the electrophoretic particles. どちらの成分も、広範囲の分子量(低分子量、オリゴマー、または高分子)にわたる物質から構成され得、そして純粋であり得るか、または混合物であり得る。 Both components are also a wide range of molecular weights may be (low molecular weight, oligomeric or polymeric) over can be composed of materials, and pure and obtain or mixtures. 粒子表面電荷を改変し、そして/または安定化させるために使用される電荷制御剤は、液体トナー、電気泳動ディスプレイ、非水性ペイントディスパージョン、およびエンジンオイル添加剤の分野で一般に知られているように適用される。 To modify the particle surface charge and / or charge control agent used to stabilize the liquid toner, electrophoretic displays, non-aqueous paint dispersions, and as is generally known in the field of engine oil additives It is applied to. これらの技術の全てにおいて、荷電種は、電気泳動移動度を増加させるために、または静電的安定化を増加させるために非水性媒体に添加され得る。 In all of these techniques, it charged species, in order to increase electrophoretic mobility or may be added to non-aqueous media in order to increase the electrostatic stabilization. これらの物質は、同様に立体安定性を改善し得る。 These substances may likewise improve steric stabilization. 荷電の異なる理論が仮定され、それらは、選択的イオン吸着、プロトン移動、および接触帯電を含む。 Different theories of charge is assumed, which comprises selective ion adsorption, proton transfer, and contact electrification.

任意の電荷制御剤または電荷ディレクターが使用され得る。 Optional charge control agent or charge director may be used. これらの構成成分は、典型的に、低分子量界面活性剤、高分子剤(polymeric agent)、または1以上の成分のブレンドからなり、そして電気泳動粒子上の電荷の符号および/または大きさの安定化、またはさもなければ改変に役立つ。 These components are typically low molecular weight surfactants, polymeric agents (Polymeric agent), or made of a blend of one or more components, and the charge on the electrophoretic particles sign and / or magnitude of stable of, or otherwise help in the modification. 顔料自体の荷電特性は、顔料の酸性または塩基性表面特性、または荷電部位がキャリア樹脂表面上に発生し得る(存在するならば)こと、あるいはこれら2つの組合せを考慮することによって説明され得る。 Charge characteristics of the pigment itself, acidic or basic surface properties of the pigment, or (if present) charged sites may occur on a carrier resin surface that, or can be explained by considering a combination of the two. 関連し得るさらなる顔料特性は、粒子サイズ分布、化学組成、および光耐色性である。 Additional pigment properties that may relevant, the particle size distribution, chemical composition, and light colorfastness. 粒子表面電荷を改変および/または安定化するために使用される電荷制御剤は、液体トナー、電気泳動ディスプレイ、非水性ペイントディスパージョン、およびエンジンオイル添加剤の分野で一般に知られているように適用され得る。 A charge control agent used to modify and / or stabilize the particle surface charge, liquid toners, electrophoretic displays, non-aqueous paint dispersions, and as is generally known in the field of engine oil additive applications It may be. これらの技術の全てにおいて、荷電種は、電気泳動移動度を増加させるために、または静電的安定化を増加させるために非水性媒体に添加され得る。 In all of these techniques, it charged species, in order to increase electrophoretic mobility or may be added to non-aqueous media in order to increase the electrostatic stabilization. これらの物質は、同様に立体安定性を改善し得る。 These substances may likewise improve steric stabilization. 帯電の異なる理論が仮定され、それらは、選択的イオン吸着、プロトン移動、および接触帯電を含む。 Different theories of charging are postulated, they contain selective ion adsorption, proton transfer, and contact electrification.

電荷補助剤(adjuvent)がまた、添加され得る。 Charge adjuvant (adjuvent) Kamata, it may be added. これらの物質は、電荷制御剤または電荷ディレクターの有効性を増加する。 These materials increase the effectiveness of the charge control agent or charge director. この電荷補助剤は、ポリヒドロキシ化合物であり得るか、またはアミノアルコール化合物であり得、これらは、少なくとも2重量%の量で懸濁流体に好ましくは溶解可能である。 The charge adjuvant, or may be a polyhydroxy compound, or an amino alcohol compound obtained these, preferably the suspending fluid in an amount of at least 2% by weight is soluble. 少なくとも2つのヒドロキシル基を含むポリヒドロキシ化合物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:エチレングリコール、2,4,7,9−テトラメチル−デシン−4,7−ジオール、ポリ(プロピレングリコール)、ペンタエチレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトール、グリセロール−トリ−12ヒドロキシステアレート、プロピレングリセロールモノヒドロキシステアレート、およびエチレングリコールモノヒドロキシステアレート(strearate)。 Examples of polyhydroxy compounds containing at least two hydroxyl groups include but are not limited to: ethylene glycol, 2,4,7,9-tetramethyl - decyne-4,7-diol, poly ( propylene glycol), pentaethylene glycol, tripropylene glycol, triethylene glycol, glycerol, pentaerythritol, glycerol - tri -12-hydroxy stearate, propylene glycerol monohydroxy stearate, and ethylene glycol mono-hydroxystearate (strearate). 同じ分子内に少なくとも1つのアルコール官能基および1つのアミノ官能基を含むアミノアルコール化合物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、3−アミノ−1−プロパノール、o−アミノフェノール、5−アミノ−1−ペンタノール、およびテトラ(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン。 Examples of aminoalcohol compounds which contain at least one alcohol functional group and one amino functional group in the same molecule include but are not limited to: triisopropanolamine, triethanolamine, ethanolamine, 3- amino-1-propanol, o- aminophenol, 5-amino-1-pentanol, and tetra (2-hydroxyethyl) ethylenediamine. 電荷補助剤は、粒子質量1g当たり約1〜約100ミリグラム(「mg/g」)、より好ましくは約50〜約200mg/gの量で懸濁流体に好ましくは存在する。 Charge adjuvant is from about 1 to about 100 milligrams per particle mass 1 g ( "mg / g"), preferably present in the suspending fluid in an amount of more preferably from about 50 to about 200 mg / g.

粒子の表面はまた、例えば、分散を補助するために、表面電荷を改善するために、そしてディスパージョンの安定性を改善するために化学的に改変され得る。 Surface of the particles can also be, for example, in order to aid dispersion, to improve surface charge, and may be chemically modified to improve the stability of the dispersion. 表面改変剤には、以下が挙げられる:有機シロキサン、オルガノハロゲンシランおよび他の官能性シランカップリング剤(Dow Corning(登録商標)Z−6070、Z−6124および3添加剤、Midland、MI);有機チタネートおよびジルコネート(Tyzor(登録商標)TOT、TBTおよびTE系列、Dupont、Wilmington、DE);疎水化剤(例えば、長鎖(C12〜C50)アルキルおよびアルキルベンゼンスルホン酸)、脂肪アミンまたはジアミンおよびそれらの塩または第4級誘導体;ならびに粒子表面に共有結合し得る両親媒性ポリマー。 The surface modifying agents include: organic siloxanes, organohalogen silanes and other functional silane coupling agent (Dow Corning (R) Z-6070, Z-6124 and 3 additive, Midland, MI); organic titanates and zirconates (Tyzor (R) TOT, TBT and TE series, Dupont, Wilmington, DE); hydrophobizing agent (e.g., long chain (C12~C50) alkyl and alkyl benzene sulphonic acid), fatty amines or diamines and their salts or quaternary derivatives; and amphiphilic polymers that may be covalently bonded to the particle surface.

一般に、荷電は、連続相に存在する幾つかの部分と粒子表面との間の酸塩基反応として生じると考えられる。 In general, charged are believed to occur as an acid-base reaction between some moiety and the particle surface which is present in the continuous phase. 従って、有用な材料は、このような反応、または当該分野において知られるような任意の他の帯電反応に関与し得る物質である。 Thus, useful materials, such reaction or a substance that can engage in any other charging reaction as known in the art.

有用な電荷制御剤の異なる非制限的な種類には、有機スルフェートまたはスルホネート、金属石鹸、ブロックまたは櫛型共重合体、有機アミド、有機両性イオン、ならびに有機ホスフェートおよびホスホネートが挙げられる。 Non-limiting types with different useful charge control agents, organic sulfates or sulfonates, metal soaps, block or comb copolymers, organic amides, organic zwitterions, as well as organic phosphates and phosphonates. 有用な有機スルフェートまたはスルホネートには以下が挙げれらるが、これらに限定されない:ビス(2−エチルヘキシル)ナトリウムスルホスクシネート、カルシウムドデシルベンゼンスルホネート、カルシウム石油スルホネート、中性または塩基性バリウムジノニルナフタレンスルホネート、中性または塩基性カルシウムジノニルナフタレンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、およびアンモニウムラウリルスルフェート。 Useful organic sulfates or Reraru include: the sulfonate, but are not limited to: bis (2-ethylhexyl) sodium sulfosuccinate, calcium dodecyl benzene sulfonate, calcium petroleum sulfonates, neutral or basic barium dinonyl naphthalene sulfonate, neutral or basic calcium dinonylnaphthalene sulfonate, dodecylbenzenesulfonic acid sodium salt, and ammonium lauryl sulfate. 有用な金属石鹸には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:塩基性または中性バリウムペトロネート、カルシウムペトロネート、ナフテン酸のCo、Ca、Cu、Mn、Ni、Zn、およびFe塩、ステアリン酸のBa、Al、Zn、Cu、Pb、およびFe塩、二価および三価の金属カルボキシレート(例えば、トリステアリン酸アルミニウム、アルミニウムオクトエート、ヘプタン酸リチウム、ステアリン酸鉄、ジステアリン酸鉄、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸クロム、マグネシウムオクトエート、ステアリン酸カルシウム、ナフテン酸鉄、ナフテン酸亜鉛)、MnおよびZnヘプタノエート、およびBa、Al、Co、MnおよびZnオクトエート。 Useful metal soaps include but are not limited to: basic or neutral barium petronate, calcium petronate, naphthenic acid Co, Ca, Cu, Mn, Ni, Zn, and Fe salts, Ba stearate, Al, Zn, Cu, Pb, and Fe salts, divalent and trivalent metal carboxylates (e.g., aluminum tristearate, aluminum octoate, lithium heptanoate, iron stearate, distearate iron barium stearate, chromium stearate, magnesium octoate, calcium stearate, iron naphthenate, zinc naphthenate), Mn and Zn heptanoate, and Ba, Al, Co, Mn and Zn octoate. 有用なブロックまたは櫛型共重合体には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:メチルp−トルエンスルホネートで四級化された2−(N,N)ジメチルアミノエチルメタクリレートの(A)ポリマーと(B)ポリ−2−エチルヘキシルメタクリレートのABジブロック共重合体、ならびに櫛型グラフト共重体であって、ポリ(12−ヒドロキシステアリン酸)の油溶性のテイル(約1800の分子量を有する)が、ポリ(メチルメタクリレート−メタクリル酸)の油溶性のアンカー基上にペンダントしている。 Useful block or comb copolymers include but are not limited to: quaternized with methyl p- toluenesulfonate 2- (N, N) of dimethylaminoethyl methacrylate (A) polymer and (B) AB diblock copolymer poly-2-ethylhexyl methacrylate, and a comb-graft copolymer critical condition, (having about 1800 molecular weight) tail oil soluble poly (12-hydroxystearic acid) , poly - are pendent on the anchor group of oil-soluble (methyl methacrylate-methacrylic acid). 有用な有機アミドには、OLOA 1200などのポリイソブチレンスクシンイミド、およびN−ビニルピロリドンポリマーが挙げれらるが、それらに限定されない。 Useful organic amides, polyisobutylene succinimides such as OLOA 1200, and Reraru include N- vinylpyrrolidone polymer is not limited thereto. 有用な有機両性イオンには、レシチンが挙げられるが、これに限定されない。 Useful organic zwitterions include, but lecithin is not limited thereto. 有用な有機ホスフェートおよびホスホネートには、以下が挙げられるが、これらに限定されない:飽和および不飽和置換基を有するリン酸化モノおよびジ−グリセリドのナトリウム塩。 Useful organic phosphates and phosphonates, include but are not limited to: phosphorylation mono- and di with saturated and unsaturated substituents - sodium salt of glycerides.

粒子分散安定剤は、カプセル壁への粒子の凝集または付着を防ぐために添加され得る。 Particle dispersion stabilizer may be added to prevent aggregation or adhesion of particles to the capsule wall. 電気泳動ディスプレイにおける懸濁流体として使用される典型的な高抵抗率液体において、非水性界面活性剤が使用され得る。 In a typical high resistivity liquids used as suspending fluids in electrophoretic displays, non-aqueous surfactant can be used. これらは以下を含むが、それらに限定されない:グリコールエーテル、アセチレン性グリコール、アルカノールアミド、ソルビトール誘導体、アルキルアミン、第4級アミン、イミダゾリン、ジアルキルオキシド、およびスルホスクシネート。 These include, but are not limited to: glycol ethers, acetylenic glycols, alkanolamides, sorbitol derivatives, alkyl amines, quaternary amines, imidazolines, dialkyl oxides, and sulfosuccinates.

D. D. カプセル化 内部相のカプセル化は、多くの異なる方法で達成され得る。 Encapsulation Encapsulation internal phase may be accomplished in many different ways. マイクロカプセル化のための多くの適切な手順が、Microencapsulation,Processes and Applications(I.E.Vandegaer,編),Plenum Press,New York,NY(1974)およびGutcho、Microcapsules and Microencapsulation Techiques,Nuyes Data Corp. Many suitable procedures for microencapsulation, Microencapsulation, Processes and Applications (I.E.Vandegaer, ed), Plenum Press, New York, NY (1974) and Gutcho, Microcapsules and Microencapsulation Techiques, Nuyes Data Corp. ,Park Ridge,N. , Park Ridge, N. J. J. (1976)の両方に詳述される。 Is described in detail in both the (1976). プロセスは、幾つかの一般的なカテゴリーに分類され、これらの全ては、本発明に適用され得る:界面重合、インサイチュ重合、物理的プロセス(例えば、共押出し成形および他の相分離プロセス)、液体内硬化、および単純な/複雑なコアセルベーション。 The process is classified into several general categories, all of which can be applied to the present invention: interfacial polymerization, in situ polymerization, physical processes (e.g., coextrusion and other phase separation processes), liquid inner curing, and simple / complex coacervation.

種々の物質およびプロセスが、本発明のディスプレイの処方において有用であるべきである。 Various materials and processes, should be useful in the display of the formulations of the present invention. カプセルを形成するための単純なコアセルベーションプロセスに対して有用な物質には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、およびセルロース誘導体(例えば、カルボキシメチルセルロース)。 Useful materials for simple coacervation process for forming the capsule include but are not limited to: gelatin, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate and cellulose derivatives (e.g., carboxymethylcellulose). 複雑なコアセルベーションプロセスに対して有用な物質には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ゼラチン、アラビアゴム、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、加水分解スチレン無水物共重合体、寒天、アルギネート、カゼイン、アルブミン、メチルビニルエーテル−co−無水マレイン酸、およびセルロースフタレート。 Against Materials useful complex coacervation process include but are not limited to: gelatin, gum arabic, carrageenan, carboxymethylcellulose, hydrolyzed styrene anhydride copolymer, agar, alginates, casein , albumin, methyl vinyl ether -co- maleic anhydride, and cellulose phthalate. 相分離プロセスに対して有用な物質には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ポリスチレン、PMMA、ポリエチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、エチルセルロース、ポリビニルピリジン、およびポリアクリロニトリル。 Against Materials useful phase separation process include but are not limited to: polystyrene, PMMA, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, ethyl cellulose, polyvinyl pyridine and polyacrylonitrile. インサイチュ重合プロセスに対して有用な物質には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ポリヒドロキシアミドおよびアルデヒド、メラミンまたは尿素、ならびにホルムアルデヒド;メラミンまたは尿素、ならびにホルムアルデヒドの縮合体の水溶性オリゴマー、;例えば、スチレン、MMA、およびアクリロニトリルなどのビニルモノマー。 Against Useful materials in situ polymerization processes include but are not limited to: polyhydroxy amides and aldehydes, melamine or urea, and formaldehyde; melamine or urea, as well as water-soluble oligomers of the condensate of formaldehyde, ; for example, styrene, MMA, and vinyl monomers such as acrylonitrile. 最後に、界面重合プロセスに対して有用な物質には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ジアシルクロリド(例えば、セバコイル、アジポイルなど)、ならびにジまたはポリアミンまたはアルコール、ならびにイソシアネート。 Finally, with respect to the materials useful interfacial polymerization process include but are not limited to: diacyl chlorides (e.g., sebacoyl, etc. adipoyl), and di- or polyamines, or alcohols, and isocyanates. 有用な乳化重合物質には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:スチレン、ビニルアセテート、アクリル酸、ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、およびブチルメタクリレート。 Useful emulsion polymerization materials include but are not limited to: styrene, vinyl acetate, acrylic acid, butyl acrylate, t- butyl acrylate, methyl methacrylate and butyl methacrylate.

生成されたカプセルは、硬化性キャリアへ分散され得、従来の印刷およびコーティング技術を使用する大きなおよび任意に成形されたまたは曲がった表面上に印刷またはコーティングされ得るインクを生じる。 Generated capsules are dispersed in the curable carrier obtained, resulting in large and ink may be printed or coated onto arbitrarily shaped the or curved surfaces using conventional printing and coating techniques.

本発明の文脈において、当業者は、カプセル化手順および所望のカプセル特性に基づく壁物質を選択する。 In the context of the present invention, those skilled in the art selects the wall material based on the encapsulation procedure and the desired capsule properties. これらの特性は、カプセル半径の分布;カプセル壁の電気的、機械的、拡散、および光学的特性;およびカプセルの内部相との化学的適合性を含む。 These characteristics, capsules radius distribution; and a chemical compatibility with the internal phase of the capsules; electrical of the capsule wall, mechanical, diffusion, and optical properties.

このカプセル壁は、一般に高い電気抵抗率を有する。 The capsule wall has a generally high electrical resistivity. 比較的低い抵抗率の壁を使用することが可能であるが、これは、比較的高いアドレッシング電圧の要求において、性能を制限し得る。 It is possible to use a relatively low resistivity of the walls, which, in the request for higher addressing voltages may limit performance. このカプセル壁はまた、機械的強度であるべきである(完成したカプセル粉末が、コーティングのために硬化性ポリマーバインダーにおいて分散される場合にもかかわらず、機械的強度は重要ではない)。 The capsule wall should also be mechanically strength (finished capsules powder, even though the case is dispersed in the curable polymeric binder for coating, mechanical strength is not important). このカプセル壁は、一般に多孔性であるべきではない。 The capsule wall is generally the not be porous. しかし、多孔性カプセルを生成するカプセル化手順を使用することに所望ならば、これらは処理後工程(すなわち、第二のカプセル化)でオーバーコーティングされ得る。 However, if desired to use the encapsulation procedure to produce a porous capsule, it can be overcoated with post-processing step (i.e., a second encapsulation). さらに、このカプセルが硬化性バインダーに分散される場合、このバインダーは孔を塞ぐのに役立つ。 Furthermore, if the capsules are dispersed in a curable binder, the binder serves to block the hole. このカプセル壁は、光学的に透明であるべきである。 The capsule wall should be optically clear. しかし、この壁物質は、カプセルの内部相(すなわち、懸濁流体)またはカプセルが分散されるバインダーの屈折率に適合するように選択され得る。 However, this wall material, the interior phase of the capsule (i.e., the suspending fluid) or capsules can be selected to match the refractive index of the binder to be dispersed. 幾つかの適用(例えば、2つの固定された電極間の挿入物(interposition))において、単分散のカプセル半径が所望される。 Some applications (e.g., insert between the two fixed electrodes (Interposition)) in, monodisperse capsules radius is desired.

本発明に適したカプセル化技術は、水中油滴型エマルジョンの水相中、負に荷電したカルボキシル置換の線状炭化水素高分子電解質物質の存在下での、尿素とホルムアルデヒドとの重合を含む。 Encapsulation techniques suitable for the present invention comprises the aqueous phase of the oil-in-water emulsion, in the presence of a linear hydrocarbon polyelectrolyte material charged carboxyl-substituted negatively, the polymerization of urea and formaldehyde. 得られたカプセル壁は、尿素/ホルムアルデヒド共重合体であり、これは、個別に内部相を取り囲む。 The resulting capsule wall is a urea / formaldehyde copolymer, which individually surrounds the internal phase. このカプセルは透明で、機械的に強く、そして良好な抵抗率特性を有する。 The capsule is transparent, mechanically strong, and has good resistivity properties.

インサイチュ重合の関係した技術は、水中油滴型エマルジョンを利用し、これは、水性環境中に電気泳動組成物(すなわち、顔料粒子の懸濁液を含む誘電性液体)を分散することによって形成される。 Relationship with techniques of in situ polymerization utilizes an oil-in-water emulsion, which is formed by dispersing the electrophoretic composition in an aqueous environment (i.e., the dielectric liquid containing a suspension of pigment particles) that. モノマーを重合して、水相に対するよりも内部相に対するより高い親和性を有するポリマーを形成し、従って、乳化された油状液滴の周りに凝縮する。 By polymerizing a monomer, a polymer having a higher affinity for the internal phase than for the aqueous phase to form, therefore condense around the emulsified oily droplets. 1つのインサイチュ重合プロセスにおいて、尿素およびホルムアルデヒドが、ポリ(アクリル酸)の存在下で凝縮する(例えば、米国特許第4,001,l40号を参照)。 In one in situ polymerization processes, urea and formaldehyde are condensed in the presence of poly (acrylic acid) (e.g., U.S. Patent No. 4,001, see No. L40). 他のプロセス(米国特許第4,273,672号に記載される)において、水溶液中で生成される任意の種々の架橋剤が、微視的な油滴の周りに堆積される。 In another process (described in U.S. Pat. No. 4,273,672), any of a variety of cross-linking agent produced in aqueous solution is deposited around microscopic oil droplets. このような架橋剤には、以下が挙げられる:アルデヒド、特にホルムアルデヒド、グリオキサールまたはグルタルアルデヒド;アラム;ジルコニウム塩;およびポリイソシアネート。 Such crosslinking agents include: aldehydes, especially formaldehyde, glyoxal or glutaraldehyde; Alam; zirconium salts; and polyisocyanates.

コアセルベーションアプローチはまた、水中油滴型エマルジョンを利用する。 Coacervation approach also utilizes an oil-in-water emulsion. 1つ以上のコロイドが、温度、pHおよび/または相対濃度の制御を通して、水相からコアセルベートし(すなわち、凝集し)、そして油滴の周りに殻として堆積され、それによりマイクロカプセルを生成する。 One or more colloids, temperature, through the control of pH and / or relative concentrations, and coacervate from the aqueous phase (i.e., agglomerated), and deposited as shells around the oil droplets, thereby creating the microcapsule. コアセルベーションに適した物質は、ゼラチンおよびアラビアゴムを含む(例えば、米国特許第2,800,547号を参照)。 Materials suitable for coacervation include gelatin and gum arabic (see, e.g., U.S. Pat. No. 2,800,547).

界面重合アプローチは、電気泳動組成物中の油溶解性モノマーの存在に依存し、これは、水相中のエマルジョンとして、もう一度存在する。 Interfacial polymerization approach relies on the presence of oil-soluble monomer in the electrophoretic composition, which, as an emulsion in an aqueous phase, there again. 微小な疎水性液滴中のモノマーは、水相に導入されたモノマーと反応し、液滴と取り囲む水性媒体との界面で重合し、液滴の周りに殻を形成する。 Monomers minute hydrophobic droplets react with a monomer introduced into the aqueous phase, polymerizing at the interface between the aqueous medium surrounding the droplet, forming shells around the droplets. 得られた壁は、比較的薄く、そして透過性であり得るが、このプロセスは、幾つかの他のプロセスの特徴である高温を必要とせず、それによって誘電性液体の選択の点でより大きな柔軟性を提供する。 The resulting wall is relatively thin, and it may be permeable, this process does not require the elevated temperatures characteristic of some other processes, whereby a large and more in terms of choosing the dielectric liquid to provide flexibility.

図7Aは、エマルジョンベースカプセル化を実施するための例示的な装置および環境を示す。 Figure 7A illustrates an exemplary apparatus and environment for performing the emulsion-based encapsulation. 水中油滴型エマルジョンは、モニタするためのデバイス78および温度を制御するためのデバイス80を備えた容器76の中で調製される。 Oil-in-water emulsion is prepared in a container 76 having a device 80 for controlling the device 78 and temperature for monitoring. pHモニタ82がまた、含まれ得る。 Kamata pH monitor 82, may be included. インペラー84は、カプセル化プロセスを通して攪拌を維持し、そして乳化剤との組合せにおいて、完成されたカプセルを導くエマルジョン液滴86のサイズを制御するために使用され得る。 Impeller 84 maintains the stirring throughout the encapsulation process, and in combination with emulsifiers, can be used to control the size of the emulsion droplets 86 for guiding the finished capsules. 水性連続相88は、例えば、プレポリマーおよび種々の系改変剤を含み得る。 Aqueous continuous phase 88 can comprise, for example, a prepolymer and various system modifiers.

図7Bは、実質的に透明な懸濁流体92を含む油滴90を示し、ここに白色のマイクロ粒子94および黒色の粒子96が分散されている。 Figure 7B shows the oil droplets 90 containing substantially clear suspending fluid 92, here white microparticles 94 and black particles 96 are dispersed. 好ましくは、粒子94および96は、懸濁流体92の密度に実質的に適合した密度を有する。 Preferably, the particles 94 and 96 has a density that is substantially matched to the density of the suspending fluid 92. この液体相はまた、閾/二安定性改変剤、電荷制御剤、および/または界面重合を実施するための疎水性モノマーを含み得る。 The liquid phase may also include threshold / bistability modifiers, charge control agents, and / or hydrophobic monomers for performing interfacial polymerization.

図7Cは、白色の粒子94のディスパージョンおよび適切な電荷制御剤を含む黒く染まった懸濁流体100を含有する同様な油滴98を示す。 Figure 7C shows a similar oil droplets 98 containing suspending fluid 100 dyed black containing dispersion and suitable charge control agent of the white particles 94.

コーティング補助剤が、コーティングされたまたは印刷された電気泳動インク物質の均一性および質を改善するために使用され得る。 Coating aids can be used to improve the uniformity and quality of the coated or printed electrophoretic ink material. 湿潤剤は、典型的に、コーティング/基質界面の界面張力を調節するために、そして液体/空気表面張力を調節するために添加される。 Wetting agents typically, in order to adjust the interfacial tension of the coating / substrate interface, and is added to adjust the liquid / air surface tension. 湿潤剤には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:アニオン性およびカチオン性の界面活性剤、および非イオン種(例えば、シリコーンおよびフルオロポリマーベース物質)。 Wetting agents include but are not limited to, anionic and cationic surfactants, and nonionic species (e.g., silicones and fluoropolymers based materials). 分散剤は、カプセルとバインダーとの間の界面張力を改善するために使用され得、凝集および粒子沈降の制御を提供する。 Dispersing agents may be used to improve the interfacial tension between the capsules and binder, providing control of flocculation and particle settling.

表面張力改変剤は、空気/インク界面張力を調節するために添加され得る。 Surface tension modifiers may be added to adjust the air / ink interfacial tension. ポリシロキサンが、このような適用において、コーティング内の他の欠陥を最小にしながら、表面平滑性を改善するために、典型的に使用される。 Polysiloxane, in such applications, while the other defects in the coating to a minimum, in order to improve the surface smoothness, are typically used. 表面張力改変剤には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:フッ素化界面活性剤(例えば、Zonyl(登録商標)系列(DuPont(Wilmington,DE))、Fluorod(登録商標)系列(3M(St.Paul,MN))、およびフルオロアルキル系列(Autochem(Glen Rock,NJ)));シロキサン(例えば、Sliwet(登録商標)(Union Carbide(Danbury,CT)));およびポリエトキシおよびポリプロポキシアルコール。 The surface tension modifying agents include but are not limited to, fluorinated surfactants (e.g., Zonyl (R) series (DuPont (Wilmington, DE)), Fluorod (registered trademark) series (3M ( St.Paul, MN)), and fluoroalkyl series (Autochem (Glen Rock, NJ))); siloxanes (e.g., Sliwet (R) (Union Carbide (Danbury, CT))); and polyethoxy and polypropoxy alcohols. シリコーンおよびシリコーンなしのポリマー物質などの消泡剤が、空気のインク内から表面への移動を増強させ、そしてコーティング表面での気泡の破裂を容易にするために添加され得る。 Antifoaming agents, such as polymeric materials without silicone and silicone may be added from the ink of the air to enhance the movement of the surface and the rupture of bubbles at the coating surface to facilitate. 他の有用な消泡剤には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:グリセリルエステル、多価アルコール、配合消泡剤(例えば、アルキルベンゼン、天然脂肪、脂肪酸および金属石鹸の油溶液)、ならびにジメチルシロキサンポリマーおよびケイ素の組合せから作製されるシリコーン消泡剤。 Other useful anti-foaming agents include but are not limited to: glyceryl esters, polyhydric alcohols, compounded antifoams (e.g., alkyl benzene oil solution of natural fats, fatty acids and metallic soaps), and silicone antifoam made from the combination of dimethyl siloxane polymers and silicon. uv−吸収体および酸化防止剤などの安定剤がまた、インクの寿命を改善するために添加され得る。 uv- stabilizers such as absorbers and antioxidants may also be added to improve the life of the ink.

コーティング粘度および発泡のような特性を制御するための他の添加物がまた、コーティング流体において使用され得る。 Other additives to control properties such as coating viscosity and foaming can also be used in the coating fluid. 安定剤(uv−吸収体、酸化防止剤)および他の添加剤は、実際の粒子において有用であり得る。 Stabilizers (uv-absorbers, antioxidants) and other additives may be useful in actual particle.

(1.実施例1) (1. Example 1)
以下の手順は、本発明の電気泳動ディスプレイにおける使用のための、ゼラチン/アラビアゴムマイクロカプセル化を記述する。 The following steps, for use in electrophoretic displays of the present invention, describes a gelatin / gum arabic microencapsulation.

a. a. 油(内部)相の調製 1Lのフラスコに、0.5gのOil Blue N(Aldrich,Milwaukee,WI)、0.5gのSudan Red 7B(Aldrich)、417.25gのハロゲン化炭化水素Oil 0.8(Halogenated hydrocarbon Products Corp.,River Edge,NJ)、および73.67gのIsopar−G(登録商標)(Exxon,Houston,TX)を添加する。 The flask was 1L of oil (internal) phase, 0.5 g of Oil Blue N (Aldrich, Milwaukee, WI), Sudan Red 7B (Aldrich) in 0.5g, halogenation of 417.25g hydrocarbons Oil 0.8 (Halogenated hydrocarbon Products Corp., River Edge, NJ), and Isopar-G (registered trademark) of 73.67g (Exxon, Houston, TX) is added. この混合物を60℃で6時間攪拌し、次いで、室温に冷却する。 The mixture was stirred for 6 hours at 60 ° C., then cooled to room temperature. 50.13gの得られた溶液を、50mLのポリプロピレン遠心分離管に入れ、これに、1.8gの二酸化チタン(TiO 2 )(DuPont,Wilmington,DE)、ハロゲン化炭化水素Oil 0.8中の0.78gのOLOA1200(Chevron,Somerest,NJ)の10%溶液、および0.15gのSpan85(Aldrich)を添加する。 The resulting solution of 50.13G, placed in polypropylene centrifuge tubes 50 mL, to which titanium dioxide 1.8g (TiO 2) (DuPont, Wilmington, DE), halogenated hydrocarbons Oil 0.8 0.78g of OLOA1200 added (Chevron, Somerest, NJ) 10% solution of the and 0.15 g Span 85 and (Aldrich). 次いで、この混合物をAquasonic Model 75D超音波処理器(VWR,Westchester,PA)においてパワー9で、30℃で5分間超音波処理する。 The mixture is then Aquasonic Model 75D sonicator (VWR, Westchester, PA) at power 9 at sonicated for 5 minutes at 30 ° C..

b. b. 水相の調製 10.0gのアラビアゴム(Aldrich)を、室温で30分間攪拌しながら、100.0gの水に溶解する。 Gum arabic Preparation 10.0g of aqueous phase (Aldrich), with stirring for 30 minutes at room temperature, dissolved in water 100.0 g. この得られた混合物を、2つの50mLのポリプロピレン遠心分離管へデカントし、そして約2000rpmで10分間遠心分離し、不溶性物質を除去する。 The resulting mixture was decanted into two polypropylene centrifuge tubes 50 mL, and about centrifuged 2000rpm for 10 minutes to remove insoluble material. 66gの精製溶液を、次いで、500mLの非整流(non−baffled)ジャケット反応器へデカントし、そしてこの溶液を、次いで、40℃に加熱する。 Purified solution of 66 g, then decanted into a non-rectifying (non-baffled) jacketed reactor 500 mL, and the solution then heated to 40 ° C.. 6羽根(垂直形状)パドル攪拌器を、次いで液体の表面の真下に配置する。 6 blade (vertical shape) paddle stirrer, then placed beneath the surface of the liquid. 200rpmで攪拌しながら、6gのゼラチン(300bloom、タイプA、Aldrich)を、塊になることを避けるために、約20秒かけて注意深く添加する。 With stirring at 200 rpm, 6 g of gelatin (300Bloom, Type A, Aldrich) and, in order to avoid to become mass is carefully added over about 20 seconds. 次いで、攪拌を50rpmに減少し、発泡を減少させる。 Then, reduce agitation to 50 rpm, reduce foaming. 得られた溶液を、次いで、30分間攪拌する。 The resulting solution is then stirred for 30 minutes.

c. c. カプセル化 200rpmで撹拌しながら、油相(上述のように調製した)を、約15秒間にわたってゆっくりと、水相(これもまた上述のように調製した)に注ぐ。 While stirring encapsulation 200 rpm, the oil phase (prepared as described above), slowly over a period of about 15 seconds, poured into the aqueous phase (which was also prepared as described above). 得られる水中油滴型エマルジョンを20分間乳化させる。 Resulting oil-in-water emulsion is emulsified for 20 minutes. このエマルジョンに、約20秒間かけて200gの水(これは、40℃に予熱されている)をゆっくりと添加する。 To this emulsion, water 200g over a period of about 20 seconds (which is preheated to 40 ° C.) is added slowly. 次いで、5分間にわたって10%酢酸溶液(Aldrichからの酢酸)でpHを4.4に減少させる。 Then, 10% acetic acid solution over 5 minutes (acetic acid from Aldrich) reducing the pH to 4.4. このpHを、pH7.0およびpH4.0の緩衝液を用いて予め校正したpHメータを使用してモニタする。 The pH, monitored using a pH meter was calibrated in advance by using a buffer of pH7.0 and pH 4.0. 40分間撹拌する。 It is stirred for 40 minutes. 次いで、150gの水(これは、40℃に予熱されている)を添加し、次いで反応器の内容物を10℃に冷却する。 Then, 150 g of water (which is preheated to 40 ° C.) was added, followed by cooling the reactor contents to 10 ° C.. この溶液の温度が10℃に達したら、3.0mLの37%ホルマリン溶液(Aldrich)を添加し、そしてこの溶液をさらに60分間撹拌する。 When the temperature of the solution reaches 10 ° C., was added 37% formalin solution 3.0 mL (Aldrich), and the solution is stirred for further 60 minutes. 20gのカルボキシメチルセルロースナトリウム(NaCMC)を添加し、次いで水酸化ナトリウム(NaOH)の20重量%溶液の添加によりpHを10.0まで上昇させる。 It was added 20g of sodium carboxymethyl cellulose (NaCMC), and then raising the pH to 10.0 by addition of 20 wt% solution of sodium hydroxide (NaOH). 次いで、サーモスタットバスを40℃に設定し、そしてさらに70分間撹拌する。 Then, set the thermostat bath to 40 ° C., and stirred for an additional 70 minutes. スラリーを撹拌しながら一晩で室温まで冷却させる。 While stirring the slurry is allowed to cool to room temperature overnight. 次いで、得られたカプセルスラリーはふるい分けの準備ができている。 Then ready for the capsule slurry obtained sieved.

d. d. ディスプレイの形成 電気泳動ディスプレイを上記カプセルスラリーから調製するための、2つの手順を、以下に記載する。 The display form electrophoretic display for preparing the above capsules slurry, the two procedures described below.

i. i. ウレタン結合剤を使用する手順 上記から得られたカプセルスラリーを、水性ウレタン結合剤NeoRez R−9320(Zeneca Resins、Wilmington、MA)と、結合剤1部対カプセル10部の比で混合する。 The capsules slurry obtained from step above using a urethane binder, an aqueous urethane binder NeoRez R-9320 (Zeneca Resins, Wilmington, MA) and are mixed in a ratio of 1 part pair capsule 10 parts binder. 次いで、得られた混合物を、約100μm〜約125μm厚の、インジウムスズ酸化物をスパッタリングしたポリエステルフィルムのシート上に、ドクターブレードでコーティングする。 Then, the resulting mixture, about 100μm~ about 125μm thick, onto a sheet of polyester film was sputtered indium tin oxide, coated with a doctor blade. このドクターブレードのブレードギャップを0.18mmに制御して、カプセルの単層を置くようにする。 By controlling the blade gap of the doctor blade 0.18 mm, to place the single layer of the capsule. 次いで、コーティングしたフィルムを熱空気(60℃)で30分間乾燥する。 Then, the coated film is dried for 30 minutes with hot air (60 ° C.). 乾燥後、乾燥フィルムを、厚いフィルム銀インクおよび誘電性インクでプリントされたポリエステルスクリーンの約100μm〜約125μm厚のシートを含む、バックプレーン上に、Cheminstruments、Fairfield、OHからの熱ロールラミネート内で、15psiの圧力で60℃で熱積層する。 After drying, a dry film, a thick film including silver ink and about 100μm~ about 125μm thick polyester screen printed with dielectric ink sheet, on the backplane, Cheminstruments, Fairfield, in the heat roll lamination from OH , heat laminated at 60 ° C. at a pressure of 15 psi. このバックプレーンは、異方性テープを使用してこのフィルムに接続される。 The backplane is connected to the film using an anisotropic tape. この導電性領域は、得られるディスプレイのアドレス可能な領域を形成する。 The conductive region forms an addressable region of the resulting display.

ii. ii. ウレタン/ポリビニルアルコール結合剤を使用する手順 上記により得られたカプセルスラリーを、NeoRez R−966(Zeneca Resins)とAirvol203(ポリビニルアルコール、Airvol Industries、Allentown、PA)の20%溶液との混合物を含有する水性結合剤と、1部のAirvol203溶液対1部のNeoRez R−966対5部のカプセルの比で、混合する。 The capsules slurry obtained by the procedure above using a urethane / polyvinyl alcohol binder comprising a mixture of NeoRez R-966 and (Zeneca Resins) Airvol203 (polyvinyl alcohol, Airvol Industries, Allentown, PA) and 20% solution of an aqueous binder, in NeoRez R-966: 5 parts ratio of the capsule of Airvol203 solution to 1 part of 1 part mix. 次いで、得られた混合物を、ドクターブレードを使用して、インジウムスズ酸化物をスパッタリングしたポリエステルフィルムの約100μm〜約125μm厚のシート上にコーティングする。 Then, the resulting mixture using a doctor blade is coated about 100μm~ about 125μm thick sheet of polyester film was sputtered indium tin oxide. このドクターブレードのブレードギャップを0.18mmに制御して、カプセルの単層を置くようにする。 By controlling the blade gap of the doctor blade 0.18 mm, to place the single layer of the capsule. 次いで、このコーティングしたフィルムを熱空気(60℃)中で30分間乾燥する。 Subsequently, the coated film is dried for 30 minutes with hot in air (60 ° C.). 乾燥後、次いで、厚いフィルム銀インクをこの乾燥フィルムの後部に直接プリントし、そして60℃で硬化させる。 After drying, then, a thick film silver ink printed directly on the rear portion of the dry film, and cured at 60 ° C.. この導電性の領域が、このディスプレイのアドレス可能な領域を形成する。 The conductive region forms an addressable area of ​​the display.

(2.実施例2) (2. Example 2)
以下は、インサイチュでの重合による、微小カプセルの調製の例である。 The following is by polymerization in situ, an example of the preparation of microcapsules.

バッフルなし、ジャケット付きの500mLの反応器中で、50mLのエチレンco−無水マレイン酸(Aldrich)の10重量%水溶液、100mLの水、0.5gのレゾルシノール(Aldrich)、および5.0gの尿素(Aldrich)を混合する。 Without baffle, in a reactor in 500mL jacketed, 10 wt% aqueous solution of 50mL of ethylene co- maleic anhydride (Aldrich), water 100 mL, resorcinol 0.5 g (Aldrich), and 5.0g of urea ( Aldrich) are mixed. この混合物を200rpmで撹拌し、そして25重量%のNaOH溶液で1分間にわたってpHを3.5に調節する。 The mixture was stirred at 200 rpm, and the pH is adjusted to 3.5 for 1 min at 25 wt% NaOH solution. pH7.0およびpH4.0の緩衝液で予め校正したpHメータで、このpHをモニタする。 A pH meter was calibrated beforehand with a buffer pH7.0 and pH 4.0, to monitor the pH. この混合物に、実施例1で上に記載のように調製した油相をゆっくりと添加し、そして回転を450rpmに増加させて、平均粒子サイズを200μm未満まで減少させる。 To this mixture, prepared oil phase was slowly added as described above in Example 1, and the rotation is increased to 450 rpm, reducing the average particle size to less than 200 [mu] m. 次いで、12.5gの37重量%ホルムアルデヒド水溶液を添加し、そして温度を55℃まで上昇させる。 Then added 37 wt% aqueous formaldehyde 12.5 g, and the temperature is raised to 55 ° C.. この溶液を55℃で2時間加熱する。 The solution is heated for 2 hours at 55 ° C..

(3.実施例3) (3. Example 3)
以下は、界面重合によるマイクロカプセルの調製の例である。 The following are examples of preparation of microcapsules by interfacial polymerization.

44gの油相(実施例1で上記のように調製した)に、1.0gのセバコイルクロリド(Aldrich)を添加する。 44g oil phase of the (prepared as in Example 1 above), the addition of 1.0g of sebacoyl chloride (Aldrich). 次いで、この混合物の3mlを、室温で300rpmで撹拌しながら200mLの水中に分散させる。 Then, 3ml of this mixture is dispersed in water of 200mL with stirring at 300rpm at room temperature. 次いで、この分散系に、2.5mLの10重量%の1,6−ジアミノヘキサン水溶液を添加する。 Then, this dispersion is added 10 wt% of 1,6-diaminohexane solution of 2.5 mL. 約1時間後に、カプセルが形成する。 After about 1 hour, the capsule is formed.

E. E. 結合剤材料 結合剤は、典型的に、カプセルを支持および保護する接着性媒体として使用され、そして電極材料をカプセル分散系に結合させる。 Binder material binding agent is typically used as an adhesive medium that supports and protects the capsules, and to bind the electrode materials to the capsule dispersion. 結合剤は、絶縁性、半導性、または伝導性であり得る。 Binders, insulating, may be semiconductive or conductive. 結合剤は、様々な形態および化学物質タイプで利用可能である。 Binders are available in different forms and chemical types. これらのうちでもとりわけ、水溶性ポリマー、水担持(water−borne)ポリマー、油溶性ポリマー、熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマー、ならびに放射線硬化ポリマーである。 Especially Among these, a water-soluble polymer, waterborne (water-borne) polymers, oil-soluble polymers, thermoset polymers and thermoplastic polymers, and radiation-cured polymers.

水溶性ポリマーのうちでも、様々なポリサッカリド、ポリビニルアルコール、N−メチルピロリドン、N−ビニルピロリドン、様々なCarbowax(登録商標)種(Union Carbide、Danbury、CT)およびポリ−2−ヒドロキシエチルアクリレートである。 Among water-soluble polymers are various polysaccharides, polyvinyl alcohol, N- methylpyrrolidone, N- vinylpyrrolidone, various Carbowax (TM) species (Union Carbide, Danbury, CT) and poly-2-hydroxyethyl acrylate is there.

水分散系または水担持系は、一般に、ラテックス組成物であり、Neorez(登録商標)およびNeocryl(登録商標)樹脂(Zeneca Resins、Wilmington、MA)、Acrysol(登録商標)(Rohm and Haas、Philadelphia、PA)、Bayhydrol(登録商標)(Bayer、Pittsburgh、PA)およびthe Cytec Industries(West Paterson、NJ)HPラインにより例示される。 Water dispersion or the water-carrying systems are generally latex compositions, Neorez (R) and Neocryl (R) resins (Zeneca Resins, Wilmington, MA), Acrysol (R) (Rohm and Haas, Philadelphia, PA), Bayhydrol (R) (Bayer, Pittsburgh, PA) and the Cytec Industries (West Paterson, NJ) is exemplified by the HP line. これらは一般に、ポリウレタンのラテックスであり、時折、1種以上のアクリル、ポリエステル、ポリカーボネートまたはシリコーンと配合され、これらの各々が、ガラス転移温度、「粘着性」の程度、柔軟性、可撓性、水透過性および溶媒耐性、伸長率および引張り強度、清澄性、熱可塑性フロー、および固形分レベルにより規定される特定のセットの特性を、最終的な硬化樹脂に与える。 These are generally a latex of polyurethane, occasionally, one or more acrylic, formulated polyester, polycarbonate, or silicone, each of which, a glass transition temperature, the degree of "tack", softness, flexibility, water permeability and solvent resistance, elongation modulus and tensile strength, clarity, thermoplastic flow, and the characteristics of the particular set defined by solids level, giving a final cured resin. 水担持系のいくつかは、反応性モノマーと混合され、そして触媒されて、より複雑な樹脂を形成し得る。 Some waterborne system is mixed with the reactive monomer, and is a catalyst, to form a more complex resins. いくつかは、カルボキシル基と反応する架橋剤(例えば、アジリジンなど)の使用により、さらに架橋され得る。 Some, by the use of crosslinking agents which react with carboxyl groups (e.g., aziridine, etc.), may be further crosslinked.

水担持樹脂および水性カプセルの典型的な適用を、以下に示す。 A typical application of the waterborne resin and aqueous capsules is shown below. ある容量の粒子を低速で遠心分離して、過剰の水を分離する。 Centrifuged particles a volume at low speed to separate excess water. 所与の遠心分離プロセス(例えば、60×重力(「G」)で10分間)の後に、図8に示すように、カプセル180が遠心管182の底部に見られ、一方で水部分184は、頂部に見られる。 Given centrifugation process (e.g., 60 × gravity (10 minutes "G")) after, as shown in FIG. 8, the capsule 180 can be seen at the bottom of the centrifuge tube 182, water portion 184 on the one hand, It is seen at the top. 水部分を注意深く除去する(デンカンテーションまたはピペット除去による)。 Carefully remove the water portion (by den cans station or pipette removed). 残りのカプセルの質量を測定し、そして樹脂の質量が、例えば、カプセルの重量の8分の1〜10分の1となるように、ある質量の樹脂を添加する。 Measuring the mass of the remaining capsules, and the mass of the resin, for example, such that the first 10 minutes of the eighth of the weight of the capsule, the addition of certain mass of the resin. この混合物を振動混合器で約30分間穏やかに混合する。 The mixture is gently mixed for about 30 minutes at vibration mixer. 約30分後、この混合物は、適切な基板上にコーティングする準備ができている。 After about 30 minutes, the mixture is ready for coating on a suitable substrate.

熱硬化性樹脂系は、エポキシのファミリーにより例示される。 The thermosetting resin system is exemplified by the family of epoxy. これらの2成分系は、粘度が大いに変動し得、そしてその対の反応性が、その混合物の「ポットライフ」を規定する。 These binary systems, can vary viscosity greatly, and the reactivity of the pair defines a "pot life" of the mixture. このポットライフがコーティング操作を可能とするに十分に長い場合には、カプセルは、樹脂の硬化および固化の前のコーティングプロセスにおいて、順序の決まった配置でコーティングされ得る。 If the pot life is long enough to permit coating operation, capsules, prior to the coating process the resin curing and hardening can be coated in the arrangement the preformatted order.

熱可塑性ポリマー(これはしばしば、ポリエステルである)は、高温で溶融する。 Thermoplastic polymer (which is often the polyester) melts at high temperature. このタイプの製品の典型的な応用は、ホットメルト接着剤である。 Typical applications of this type of product is hot-melt adhesive. 耐熱性カプセルの分散系が、このような媒体としてコーティングされ得る。 Dispersion of the heat resistant capsule, may be coated as such media. 固化プロセスが冷却中に始まり、そして最後の硬度、清澄性および可撓性は、そのポリマーの分枝および分子量により影響される。 Solidification process begins during cooling, and the final hardness, clarity and flexibility are affected by the branching and molecular weight of the polymer.

油または溶媒に可溶性のポリマーは、水自体を明らかに除いて、水担持系と組成がしばしば類似する。 An oil or solvent soluble polymer, water itself clearly except, composition and waterborne systems are often similar. 溶媒系の処方の許容範囲は莫大であり、溶媒の選択およびポリマーの溶解度のみによって限定される。 Tolerance of formulation solvent system is enormous, limited only by the solubility of the solvent choices and polymer. 溶媒ベースの系においてかなり考慮されることは、カプセル自体の実行可能性である。 It considerably be considered in solvent-based systems is the viability of the capsule itself. カプセル壁の一体性は、溶媒によってはいかなる様式でも妥協され得ない。 Integrity of the capsule wall can not be compromised in any way by the solvent.

放射線硬化樹脂は、一般に、溶媒ベースの系において見られる。 Radiation curable resins are generally found in solvent-based systems. カプセルは、このような媒体中に分散されてコーティングされ得、そしてその樹脂は次いで、閾値レベルの紫外線放射(長波長であれ短波長であれ)に時間を定めて暴露されることによって、硬化され得る。 Capsules, such obtained is dispersed in a media coating, and the resin is then by exposure determined time to ultraviolet radiation threshold level (whether short-wavelength long long wavelength), is cured obtain. 硬化ポリマー樹脂の全ての場合においてそうであるように、最終的な特性は、モノマー、オリゴマーおよび架橋剤の分枝および分子量によって、規定される。 As is the case in all cases of curing polymer resins, final properties are monomers, the branching and molecular weight of the oligomer and crosslinking agent, it is defined.

しかし、多数の「水還元性」モノマーおよびオリゴマーが、市販されている。 However, a number of "water reducible" monomers and oligomers are commercially available. もっとも厳密な意味において、これらは水溶性ではなく、水は低濃度では希釈剤として受容可能であり、そしてこの混合物中に比較的容易に分散され得る。 In the strictest sense, they are not water soluble, water at low concentrations is acceptable as a diluent, and may be relatively easily dispersed in the mixture. これらの状況下において、水は、粘度を減少させるために使用される(最初の数百万から数十万センチポアズまで)。 Under these circumstances, water is used to reduce the viscosity (initially millions to several hundreds of thousand centipoise). 水ベースカプセル(例えば、タンパク質またはポリサッカリド材料から作製されるものなど)は、粘度が十分に低くされ得る場合に、このような媒体に分散され、そしてコーティングされ得る。 Water-based capsules (e.g., such as those made from a protein or polysaccharide material), if the viscosity can be sufficiently low, such media are distributed, and may be coated. このような系における硬化は、一般に、紫外線放射による。 Curing in such systems is generally by ultraviolet radiation.

(II.単層の成分および単層としてのディスプレイ構築のためのプロセス) (II. Process for the display construction as components and monolayer monolayer)
A. A. 基板上へのカプセルの単層としてのコーティング 一旦、基板上に単層としてコーティングするために適切なカプセルが生成されると、本発明はまた、これらのカプセルを単層としてコーティングするための方法を提供する。 Once a coating of a single layer of capsules to the substrate, if appropriate capsule is produced for coating a single layer on a substrate, the present invention also provides a method for coating the capsules as a single layer provide. 一般に、カプセル化電気泳動ディスプレイは、ポリマー結合剤中のカプセル分散系を含む。 Generally, the encapsulated electrophoretic display includes a capsule dispersion in the polymeric binder. あるいは、この分散系は、キャリア(結合剤よりむしろ)中のカプセル、または結合剤あるいはキャリアなしのカプセルを含み得る。 Alternatively, the dispersion may comprise a capsule in the carrier (rather than binding agents) or bonding agents, or capsules without a carrier. これらのカプセルは、電気泳動活性の懸濁物を含む。 These capsules contain a suspension of electrophoretic activity. このカプセル分散系(または「スラリー」)は、典型的に、可撓性のポリマー基板上にコーティングされ、この基板が、ある時点で、前部電極と会合され得、カプセルの単層を達成する。 The capsule dispersion (or "slurry") is typically coated on a flexible polymer substrate, the substrate is, at some point, resulting is associated with the front electrode, to achieve a monolayer of capsules . 特定の特性を有する結合剤を有すること、および/または結合剤の物理的特性を、例えば、pHの変化または界面活性剤の添加により変化させることは、カプセルの単層を堆積させる際に、有用であり得る。 Having a binder having specific properties, and / or the physical properties of the binder, for example, be varied by the addition of pH changes or surfactants, when depositing a monolayer of capsules, useful It can be in. 次いで、この得られるフィルムは、後部基板に積層される。 Then, the resulting film is laminated to the rear substrate. この後部基板は、単層電極または多層電極の構造としてパターン化され得、この構造は、他の手段によって、ポリマー基板(これは可撓性であり得る)、ガラス基板、および/または金属基板上に、プリントまたは形成され得る。 The rear substrate may be patterned as a structure of a single-layer electrode or multi electrode, this structure, by other means, (which may be this flexible) polymeric substrate, a glass substrate, and / or metal substrate to be printed or formed. 本発明は、微小カプセル化電気泳動ディスプレイに関して記載されるものの、電極(すなわち、ディスプレイに電圧を印加する前部表面)を後部電極表面に接続することが望ましい、任意の電子ディスプレイの実施に、関連し得る。 The invention, although described with respect to micro-encapsulated electrophoretic display, the electrodes (i.e., the front surface for applying a voltage to the display) it is desirable to connect to the rear surface of the electrode, the implementation of any electronic display, related It can be.

より具体的には、カプセル化の後に、カプセルスラリーは典型的には脱水されて、目的の固形物含量を達成する。 More specifically, after the encapsulation, a capsule slurry is typically is dehydrated to achieve a solids content of interest. 上記のように、脱水は、遠心分離、吸収、蒸発、メッシュ濾過、または浸透分離によって、達成され得る。 As described above, dehydration, centrifugation, absorption, evaporation, mesh filtration or by osmosis separation can be achieved. 次いで、このスラリーは、結合剤(例えば、ポリマーラテックス(例えば、水性ポリウレタン分散系)と混合され、そして撹拌されて、結合剤材料を確実に均一に分散させる。結合剤は、様々なフラクションを有し得る。結合剤の特定の部分は固形分(「結合剤固形分」)であり得、そしてこの結合剤の特定の部分は、蒸発し得る液体(水など)であり得る。結合剤は1種以上の固形分を有し得るので、用語「結合剤固形分」は、特定の結合剤中の1種以上の固形分を含み得る(すなわち、その結合剤中の固形分(単数または複数)の、その結合剤における他のフラクションに対する部)。1つの実施例においては、この結合剤は、典型的に、ラテックス粒子の水分散系である。固形分(単数または複数)は、フィルムと一体となり得る。 Then, this slurry may be prepared using binder (for example, polymer latex (e.g., mixed with an aqueous polyurethane dispersion), and is stirred. Binding agent to ensure uniform dispersion of the binder material, have a different fractions certain parts of which may be. certain parts of the binder is solid ( "binder solids") obtained, and this binding agent can be a liquid (such as water) which can evaporate. binder 1 because may have a solids content of more species, the term "binder solids" can include solids one or more of the specific binding agent (i.e., the solids in the binder (s) of in other parts) .1 one embodiment for a fraction of a binding agent, the binding agent is typically an aqueous dispersion of latex particles. solids (s), film and integrally It can become.

単層フィルムにおけるカプセルの密な充填を促進するために、結合剤固形分質量対カプセル質量の比は、可能な限り低く維持されるべきである。 To facilitate close packing of the capsules in the monolayer film, the ratio of binder solids mass to capsule weight should be kept as low as possible. 光学的に不活性な材料(結合剤など)の量を最小化することによって、良好な充填が可能となり、そしてディスプレイの白色と暗色との間の良好なコントラストが得られる。 By minimizing the amount of optically inert material (such as a binding agent), it enables good filling and good contrast between the white and dark display is obtained. 例えば、図1Aおよび図1Bを参照のこと。 For example, see Figure 1A and 1B. しかし、結合剤がフィルム中に存在して、構造的一体性を提供し、結合剤の量を減少させることの要求(光学特性のため)と、結合剤の量を増加させることの要求(構造的理由のため)との間の緊迫状態を生じさせる。 However, the binder is present in the film, provide structural integrity, requirements to reduce the amount of binding agent (for optical properties), a request for increasing the amount of binder (structure cause tensions between for) the reasons. フィルムにおいて、結合剤固形分質量対カプセル質量の有用な比は、約1:2〜約1:20の範囲であり、好ましくは、約1:4と約1:12との間であり、もっとも好ましくは、約1:6と約1:10との間である。 In the film, a useful ratio of binder solids mass to capsule weight is from about 1: in the range of 2 to about 1:20, preferably about 1: between 4 and about 1:12, and most preferably, about 1: between 6 and about 1:10. これらの計量はまた、ポリマー分散EPIDにおけるポリマーマトリックス含量についても、適用される。 These metering also, for the polymer matrix content in the polymer dispersion EPID, is applied.

先に調製した、水性結合剤中のカプセルのスラリーは、以下に記載のように、単層として基板上にコーティングされる。 Previously prepared, capsules slurry in aqueous binder is coated as, on the substrate as a monolayer as described below. 1つの実施例においては、このスラリーは、インジウムスズ酸化物(「ITO」)が基板上に堆積されたポリエステル基板上にコーティングされ、この基板は最終的に、前部透明電極および基板として作用する。 In one embodiment, the slurry is indium tin oxide ( "ITO") is coated on a polyester substrate that has been deposited on the substrate, the substrate will eventually act as a front transparent electrode and the substrate . この基板は、約25μm〜約500μmの厚みであり得る。 The substrate may be a thickness of about 25μm~ about 500 [mu] m. このフィルムは、典型的に、約60℃で乾燥されて、水相を蒸発させる。 This film typically is dried at about 60 ° C., to evaporate the aqueous phase.

1. 1. スロットダイ法 1つのコーティングプロセスにおいて、先に調製された水性結合剤中のカプセルのスラリーが、単層としてコーティングされる。 In the slot die process one coating process, the capsule slurry in aqueous binder previously prepared is coated as a single layer. このコーティングプロセスは、スロットダイコーティングヘッドを通してカプセル/結合剤スラリーを計量する工程を包含する。 The coating process includes the step of metering the capsules / binder slurry through a slot die coating head. 図2および図3を参照すると、ポンプ21に取り付けられたヘッド20が、厳密に制御されたギャップ24を通して、一定量のカプセル/結合剤スラリー22を計量する。 Referring to FIGS. 2 and 3, the head 20 attached to the pump 21 is strictly through controlled gap 24, to meter a fixed volume of the capsule / binder slurry 22. このギャップ24により、単層のカプセル26のみが通過してヘッド20から出得る。 This gap 24, only the capsule 26 of a single layer may exit the head 20 passes through. このスラリーの流速は、ヘッド20がローラ29上に配置された受容基板28を通過するにつれて、連続的な単層25が形成されるように、設定され得る。 Flow rate of the slurry, as the head 20 passes through the receiving substrate 28 placed on the roller 29, as a continuous monolayer 25 is formed it can be set. 基板28およびヘッド20は、互いに相対的に移動される。 Substrate 28 and head 20 are moved relative to each other. 例えば、基板は、直線状(図示せず)またはロール29上(図2)でのいずれかで移動される。 For example, the substrate is moved in either straight (not shown) or the roll 29 above (Figure 2). ロール29および基板28の移動の方向は、矢印γで示す通りである。 Direction of movement of the roll 29 and the substrate 28 are as indicated by arrow gamma. あるいは、ヘッド20は、典型的に直線上に(図3)移動され得る。 Alternatively, the head 20 is typically on a straight line (FIG. 3) may be moved. この移動の方向は、矢印εで示す通りである。 The direction of this movement is as shown by the arrow epsilon. これは、連続的プロセスまたはバッチプロセスであり得る。 This may be a continuous process or a batch process. カプセル/結合剤スラリーは、典型的に、約0.1m/分〜約100m/分の速度で、好ましくは、約0.2m/分〜約0.7m/分の速度で、堆積される。 Capsules / binder slurry is typically about 0.1m / min to about 100 m / min, preferably at about 0.2 m / min to about 0.7 m / min, is deposited. 流体フローは、例えば、ある領域のコーティングの開始および停止が能動的に制御され得る。 Fluid flow, for example, start and stop coating of a region can be actively controlled. フローの計量を提供するために使用されるポンプ21は、低せん断ポンプ(例えば、蠕動ポンプ)であり得る。 Pump 21 is used to provide a metered flow may be at low shear pump (e.g., peristaltic pump). 低せん断ポンプは、コーティング中のカプセルの破損を防止し得る。 Low shear pump may prevent breakage of the capsule in the coating.

カプセルのスラリーは、ギャップの幅を制御して平均の球直径比にすることによって、単層として堆積され得る。 The slurry of the capsule by the sphere diameter ratio of the average to control the width of the gap, may be deposited as a single layer. ギャップ/平均球直径比は、スラリーが通過するギャップの幅対そのキャップを通過するカプセルの平均直径の比である。 Gap / average sphere diameter ratio is the ratio of the average diameter of the capsule passing through the width to its cap gap slurry passes. この比は、その球の変形可能性および表面特性、ならびにコーティング流体のフロー特性に基づき得るが、1つの実施態様においては、約1と約2.5との間であり、そして好ましくは、約1.2と約1.6との間である。 This ratio, deformability and surface characteristics of the sphere, and may be based on the flow properties of the coating fluid, in one embodiment, between about 1 and about 2.5, and preferably, about 1.2 and is between about 1.6. カプセルは、コーティングの間はほぼ球状であるが、加工中の変形に起因して、これらはわずかに変化し得、その結果、それらの直径はあらゆる所与の時点において、わずかに変動する。 Capsules, but during the coating that is substantially spherical, due to deformation during machining, they can vary slightly, as a result, their diameter at any given time, vary slightly. 従って、カプセルのサイズに基づく算出は、任意の所与の時点において、わずかに変動し得る。 Thus, calculation based on the size of the capsule, at any given time, may vary slightly. ポンプ速度を、コーティング幅、相対ダイ速度、およびコーティング厚に一般的に関係付ける等式は、以下の通りである: The pump speed, coating width, the relative die velocity, and generally relate equality coating thickness is as follows:
ポンプ速度=コーティング幅×ダイ速度×湿コーティング厚。 Pump speed = coating width × die speed × wet coating thickness.

これらの変数の単位は、ポンプ速度については(長さ) 3 /(時間)であり;コーティング幅については(長さ)であり;ダイ速度については(長さ)/(時間)であり、そして湿コーティング厚については(長さ)である。 Units of these variables, for pump speed is in (length) 3 / (hour); for coating width is an (length); a For die speed (length) / (time), and the coating thickness humidity is (length). これらの長さおよび時間は、使用者が選択する任意の適切な単位で測定され得る。 These length and time can be measured in any suitable unit for the user to select. 湿コーティング厚は、大きな、変形が容易な粒子により形成される単層においては、特定の値から逸脱する傾向がある。 Wet coating thickness, a large, in monolayer modification are formed by easily particles tend to deviate from a specific value. なぜなら、任意の変形が、その厚みをわずかに変化させ得るからである。 This is because any deformation may slightly alter its thickness. さらに、特定の状況においては、1つのカプセルの直径よりわずかに厚いフィルム、またはわずかに薄いフィルムが、そのカプセル/結合剤比、カプセルが実際にフィルムにおいて変形する様式、および/または任意の層間空隙の存在などに基づいて、所望され得る。 Furthermore, in certain circumstances, a slightly thicker film than the diameter of one capsule or slightly thin film, but its capsule / binder ratio, style capsule is deformed actually in the film, and / or any interlayer voids based on such a presence, it may be desirable. 例えば、カプセルがよりコンプライアントおよび/または弾性であるほど、そのフィルムは薄くあり得る。 For example, as the capsule is more compliant and / or elastic, the film may be thin. そのカプセルがよりコンプライアントおよび/または弾性でないほど、そのフィルムは厚くあり得る。 As the capsule is not more compliant and / or elastic, the film may be thicker. しかし、一旦、フィルム厚が決定されると(たとえば、実験により)、ダイ速度またはコーティング幅の変化は、上の等式に直接関係する。 However, once the film thickness is determined (e.g., experimentally), changes in die rate or coating width is directly related to the above equation.

2. 2. エアナイフ法 本発明の別の実施態様において、エアナイフコーティング器が、カプセルの単層を有するカプセル化電気泳動ディスプレイを形成する。 In another embodiment of the air knife method present invention, an air knife coater forms an encapsulated electrophoretic display having a single layer of capsules. エアナイフコーティングは、様々なコーティング応用において使用されてきた。 Air knife coating, have been used in various coating applications. これには、無カーボン紙およびエレクトロルミネッセンスコーティング(これらはいずれもカプセル化材料を含む)が挙げられる。 This includes carbonless paper and an electroluminescent coating (which both comprise an encapsulation material) and the like. しかし、これらの用途におけるエアナイフの使用は、厚みの制御のために使用され、カプセルの安定な持続性の単層を形成するためには、使用されない。 However, the use of an air knife in these applications are used to control the thickness, in order to form a stable persistence of a single layer of capsules are not used.

本発明の方法において、カプセルスラリーが基板(これは、移動または静止している)上に圧力の付与により適用され、その結果、スラリー中のカプセルがその基板上に単層を形成する。 In the method of the present invention, (which, moving or stationary) capsule slurry substrate is applied by the application of pressure on, so that the capsules in the slurry to form a monolayer on the substrate. 基板は、ITOをスパッタリングしたポリエステルなどの、導電性材料であり得る。 Substrate, such as polyester sputtered ITO, may be a conductive material. 圧力が、圧縮ガス(典型的には空気)によってこの混合物に付与される。 Pressure, compressed gas (typically air) is applied to the mixture by. エアナイフは、スラリーが均一に分散するように、圧力を付与するために使用され得る。 Air knife, as the slurry are uniformly dispersed, can be used to apply pressure. 図4を参照すると、エアナイフ30が、スラリー35の表面から、約1cm〜約15cm(距離∝)の距離で保持されている。 Referring to FIG. 4, the air knife 30, from the surface of the slurry 35, it is held at a distance of about 1cm~ about 15cm (Distance alpha). このスラリーは、基板31の表面上に提供され、そしてコーティングロール32によってδの方向に移動する。 The slurry is provided on the surface of the substrate 31, and moves in the direction of δ by the coating roll 32. エアナイフ30は、スラリー35の表面から約0°〜約90°の角度で(例えば、図4には3つの位置のエアナイフ30a、30b、30cが示されるが、より多くの位置が可能である)保持される。 Air knife 30 from the surface of the slurry 35 at an angle of approximately 0 ° ~ about 90 ° (e.g., air knife 30a of the three positions in FIG. 4, 30b, although 30c are shown, it is possible more positions) It is held. 圧力源34が、圧力をエアナイフ30に提供する。 Pressure source 34 provides a pressure in the air knife 30. ガス圧、スラリーからの距離、スラリーに対する角度、スラリーの粘度、およびエアナイフとスラリーが堆積される基板との間の相対速度などの条件が、最適化される場合に、単層が形成され得る。 Gas pressure, the distance from the slurry, the angle with respect to the slurry, the viscosity of the slurry, and conditions such as the relative velocity between the air knife and the substrate slurry is deposited, if it is optimized, the single layer may be formed. 例えば、エアナイフは、過剰なスラリーを除去し得、そしてカプセルの単層を形成し得る。 For example, air knife may form to remove excess slurry obtained, and a single layer of capsules. エアナイフが制御された量のカプセルスラリーと共に使用される場合には、スラリーの浪費が制限され得る。 If the air knife is used with the capsule slurry controlled amount of the waste slurry can be limited. また、エアナイフはスラリーに接触しないので、基板の引っ掻きまたはカプセルの破損の可能性が、減少する。 Further, air knife does not contact the slurry, the possibility of scratching the substrate or capsule breakage decreases.

コーティング材料に吹き付けられるガスは、周囲温度の空気以外のものであり得る。 Gas blown to the coating material may be of other than air at ambient temperature. このガスは、加熱または冷却されて、カプセルスラリーのコーティング性および粘度の特性を変化させ得る。 The gas is heated or cooled, it can alter the properties of the coating properties and viscosity of the capsule slurry. このガスは、湿潤(例えば、液滴中の液体)または乾燥で吹き付けられて、カプセルスラリー中の溶媒の蒸発を制御し得る。 This gas, wet (e.g., liquid in the droplet) is blown in or drying, may control the evaporation of the solvent of the capsule slurry. 例えば、ヒータ、冷蔵ユニット、液体ポンプ、および/または図4の制御装置33に例示するような当業者に公知の他のデバイスによって、温度または液体の追加が、制御され得る。 For example, a heater, refrigeration units, by those skilled in the art other known devices such as illustrated in the control unit 33 of the liquid pump, and / or FIG. 4, additional temperature or liquid, may be controlled. このガスは、カプセルスラリーの硬化を補助し、そして/またはスラリーが基板上により容易にコーティングされるようにする溶媒と、混合され得る。 This gas, a solvent to assist the curing of the capsule slurry, and / or slurry to be easily coated by the upper substrate may be mixed. この溶媒は、基板層と適合性であるよう選択される。 The solvent is selected to be compatible with the substrate layer. 例えば、この基板が水ベースである場合には、その溶媒は水またはアルコールであり得る。 For example, if the substrate is water-based, the solvent may be water or alcohol. 有用なアルコールには、イソプロピルアルコール、メタノール、およびエタノールが挙げられる。 Useful alcohols include isopropyl alcohol, methanol, and ethanol. この基板が有機物である場合には、適合性の有機溶媒が、ガスと混合され得る。 If the substrate is an organic material, the compatibility of the organic solvent can be mixed with the gas. 例えば、酢酸ブチル基板は、「酢酸で湿った」空気によりコーティングされる。 For example, butyl acetate the substrate is coated by the "wet with acetic acid" air. 本発明の方法における使用のために有用な他の有機溶媒には、塩化メチレンおよびクロロベンゼンが挙げられる。 Other organic solvents useful for use in the methods of the present invention include methylene and chlorobenzene chloride. 特定の実施態様においては、カプセル内の懸濁流体は、ハロゲン化炭化水素(例えば、テトラクロロエチレンまたはポリ(クロロトリフルオロエチレン))である。 In certain embodiments, the suspending fluid within the capsules are halogenated hydrocarbons (e.g., tetrachlorethylene or poly (chlorotrifluoroethylene)). また、特定の実施態様における蒸発性の結合剤は、例えば、ポリマーラテックス、アクリル、ウレタン、ポリ(ビニルアルコール)、または水ベースの結合剤であり得る。 Further, evaporation of the binder in certain embodiments, for example, a polymer latex, acrylic, urethane, poly (vinyl alcohol), or water-based binder.

3. 3. 実質的に結合剤を使用しないコーティング 特定の状況において、実質的に結合剤の非存在下で、基板にカプセルをコーティングすることが所望され得る。 In the coating certain situations that do not use substantially binder, substantially in the absence of binding agent, it may be desirable to coat the capsule board. 例えば、図9Aを参照すると、カプセル50は、ポリマーから構成されるカプセル壁52を有する。 For example, referring to FIG. 9A, the capsule 50 has a capsule wall 52 comprised of a polymer. 例えば、このカプセルは、上記のように、ゼラチン/アカシアから形成され得る。 For example, the capsule, as described above, may be formed from the gelatin / acacia. カプセル壁52は水および/または極性溶媒で激しく膨潤される。 Capsule wall 52 is severely swollen with water and / or polar solvent. 例えば、カプセル壁52の、約1%〜90%、好ましくは、約5%〜約20%がポリマーから形成され得るが、約10%〜約99%、好ましくは、約80%〜約95%は、水および/または極性溶媒から形成され得る。 For example, the capsule wall 52, about 1% to 90%, preferably is from about 5% to about 20% may be formed from a polymer, from about 10% to about 99%, preferably about 80% to about 95% It may be formed from water and / or polar solvent. これらのカプセル50は、スラリーについて上記されたように、基板54にコーティングされる。 These capsules 50, as described above for the slurry is coated on the substrate 54. カプセル52は、キャリア(例えば、水)に懸濁されても良いし、またはキャリアに懸濁されなくても良い。 Capsules 52, the carrier (e.g., water) may be suspended in, or may not be suspended in a carrier. カプセル50が、例えば、60℃で乾燥すると、水および/または極性溶媒が、コーティングされた単層内のカプセル50のカプセル壁52から蒸発する。 Capsules 50, for example, and dried at 60 ° C., water and / or polar solvent, evaporates from the capsule wall 52 of the capsule 50 of the coated single layer. 水および/または極性溶媒が蒸発すると、カプセル壁52は、互いにおよび/または基板54と混合、結合および/または接着する。 When water and / or polar solvent evaporates, the capsule wall 52 is mixed with one another and / or the substrate 54, bonding and / or adhesion. フィルムが形成される。 Film is formed. フィルム内に結合剤がない場合、カプセルは、いくつかの状況において、フィルム内に結合剤がある場合より大きな程度まで変形し得る。 If there is no binder in the film, capsule, in some circumstances, it may deform to a greater extent than when there is a binding agent in the film.

B. B. 後部基板の積層 一旦、カプセルスラリーが、可撓性または剛性基板(例えば、ポリマー材料またはガラス)上の前面電極にコーティングされ、マイクロカプセルの単層が達成されると、次いで、このコーティングされたフィルムは後部基板(あるいは、「バックプレーン」として公知)に積層される。 Film once laminated on the rear substrate, capsules slurry, flexible or rigid substrate (e.g., a polymeric material or glass) coated on the front surface electrodes on, the monolayer is achieved microcapsules, then that is the coating It is laminated to the rear substrate (or known as "backplane"). この後部基板は、例えば、ポリマー材料(これは可撓性であり得る)、ガラスまたは金属であり得る。 The rear substrate is, for example, polymeric materials (which can be flexible), glass or metal. この後部基板は、単層または多層電極構造の型にされ得、これは第2の可撓性ポリマー基板上に他の手段によってプリントまたは形成され得る。 The rear substrate may be the type of single-layer or multiple-layer electrode structure, which may be printed or formed by other means to the second flexible polymer substrates. 本発明はカプセル化ディスプレイの状況で記載されるが、前部アクティブ面を後部電極基板に結合するための任意の電子ディスプレイの実施に関連し得る(前部面と後部基板との間のさらなる層を用いるかまたは用いない)。 While the invention will be described in the context of encapsulation display, further layers between any may be related to the implementation of the electronic display (front surface and rear substrate for coupling the front active surface to the rear electrode substrate or without using use).

積層は、典型的に、真空条件下で起こり、そして熱および/または圧力の付与を包含する。 Stack includes, typically, takes place under vacuum conditions, and heat and / or the application of pressure. 例えば、約40℃〜約150℃、より好ましくは、約50℃〜約120℃の温度が使用され得、これは積層手順および/または使用される積層材料に依存する。 For example, about 40 ° C. ~ about 0.99 ° C., more preferably, obtained is used temperatures of about 50 ° C. ~ about 120 ° C., but this is dependent on the lamination procedure and / or laminate materials used. 典型的な後部基板は、ベース基板上に層にされた電極を有するかまたは有さないベース基板から構成される。 Typical rear substrate is composed of or without a base substrate having an electrode in a layer on the base substrate. 後部基板の一例は、ポリエステルまたはポリイミドベースフィルム、および型を付けられた一組の電極である。 An example of the rear substrate is a set of electrodes attached polyester or polyimide base film, and the mold. 一般に、これらの電極は、基板上にプリントされ得る単層または多層伝導体/絶縁体スタックである。 Generally, these electrodes are single or multi-layer conductor / insulator stack can be printed onto the substrate. これらの基板は、ポリマー材料(これは可撓性であり得る)、ガラスまたは金属であり得る。 These substrates, polymeric material (which can be flexible), glass or metal. 典型的に、伝導体は伝導性粒子(例えば、炭素、銀、パラジウム、酸化スズ、ドープ酸化スズ、銅)、ドープポリエステルおよびビニルであり、これらはスクリーンプリントおよび熱硬化される。 Typically, conductor conductive particles (e.g., carbon, silver, palladium, tin oxide, doped tin oxide, copper), a doped polyester and vinyl, which are screen printed and heat cured. さらに、後部基板はトランジスタ(有機および/またはシリコンベース)、ダイオードおよび/または基板上に配置される電極を有し得る。 Further, the rear substrate may have an electrode disposed on the transistor (organic and / or silicon-based), a diode and / or the substrate.

フィルムは、様々な方法で基板と組み合わせられ得る。 The film may be combined with the substrate in a variety of ways. 典型的には、フィルム40は、単層としてコーティングされた後、図5Aに示されるように、カプセル42間の結合剤44中に空隙および凹凸、カプセル42上の不揃いな表面、ならびに/または結合剤44の端部の不揃いな表面を含む。 Typically, the film 40, after being coated as a single layer, as shown in FIG. 5A, voids and irregularities in the binder 44 between the capsule 42, irregular surface on the capsule 42, and / or binding including irregular surface of the end portion of the agent 44. 上記のように、スラリー中の結合剤レベルは、光学活性領域を最大にするよう出来るだけ低く保たれ、結合剤を流し、積層の応力を吸収させる。 As described above, the binder level in the slurry is kept as low as possible so as to maximize the optically active region, flowing binding agent to absorb the stress of the lamination. カプセル壁はこれらの応力のほとんどを有し、これによりカプセルが破壊し得る。 The capsule wall has most of these stresses, thereby capsule may destroy. さらに、カプセル間の空隙、ならびに他の領域(例えば、カプセルの表面または結合剤の端部)内の空隙を満たす材料がない場合、積層生成物はトラップエア、またはトラップ真空パックを有し得、これらはいずれもフィルムが経験する機械的応力を変化させ、そして電気的特性に影響を与え得る(これは、不均一な切り替えをもたらす)。 Moreover, the gap between the capsule, as well as other regions (e.g., an end portion of the surface or binder capsules) if no material is to fill a space in the laminated product had a trap air or trap vacuum packing, obtained, these are all alter the mechanical stress the film experiences, and may influence the electrical characteristics (which results in uneven switching).

一実施態様において、さらなる材料の層が、フィルムと後部基板との間に含まれ得、上記の問題を解決する。 In one embodiment, additional layers of material, be included between the film and the rear substrate, to solve the above problems. この材料の層は、積層温度で流れ得る接着剤であり得る。 This layer of material may be adhesive may flow at lamination temperature. この層はまた粘性であり得る。 This layer can also be a viscous. 例えば、この層は、予め前部基板にコーティングされた結合剤材料と同一かまたは類似のポリマー材料であり得るか、またはこれはホットメルト接着剤シートであり得、これは熱可塑性または熱硬化性であり得る。 For example, this layer, in advance or may be a coated binder material to the front substrate and the same or similar polymeric material, or it may be a hot-melt adhesive sheet, which is a thermoplastic or thermosetting It can be in. あるいは、この層は、最初は室温で液体形態であるが、硬化または架橋後に固体マトリックスを形成する材料であり得る。 Alternatively, this layer is initially is a liquid form at room temperature may be a material which forms a solid matrix after curing or crosslinking. これらの溶液は、カプセル間の任意の空隙を満たし得、カプセル壁自体に過度の応力を押し付けることなく、積層プロセス中にカプセルの後部表面の凹凸を平らにし得る流動可能材料を提供する。 These solutions give meet any gap between the capsule without pressing undue stress on the capsule wall itself, to provide a flowable material capable of flattening the unevenness of the back surface of the capsule during the lamination process. このような最終結果は、図5Bに示され得る。 Such final result can be seen in Figure 5B. さらなる材料の層46は、隙間(これには、カプセル42間の空隙、結合剤44の不規則な表面、およびカプセル42の不規則な表面が挙げられるが、これらに限定されない)を満たし、そして後部基板48に接着する。 Layer 46 of the further material is a gap (in this, the gap between the capsule 42, irregular surface of the binding agent 44, and include an irregular surface of the capsule 42, but not limited to) meet, and adhering the rear substrate 48. さらなる材料の層46は、積層手順の前に、最初にフィルム40(すなわち、カプセルの後部)または後部基板48にコーティングされるか、または層46は、積層手順中にフィルムと後部基板との間に導入されるホットメルト接着剤シート(これは、熱可塑性であるかまたは熱硬化性であり得る)であり得る。 Layer 46 of the further material, prior to lamination procedure, first the film 40 (i.e., capsules rear) either coated onto or rear substrate 48 or layer 46, is between the film and the rear substrate in the lamination procedure hot melt adhesive sheet to be introduced (which may be or thermosetting thermoplastic) may be in. カプセルがより均一な大きさにされ、そして/またはより単分散になる(すなわち、完全な単層により近くなる)につれて、さらなる材料の層は薄くなり得る。 Capsules are a more uniform size, and / or consisting of a monodisperse (i.e., becomes closer by complete monolayer) As the, additional layers of material can be thinner. なぜなら、このような条件は、わずかな隙間などを含むより均一なフィルムを生成するからである。 Because such condition is because to generate a uniform film than including slight clearance. 均一なカプセルサイズおよび分布は、上記のようにして得られ得る。 Uniform capsule size and distribution can be obtained as described above. さらなる材料の層は、約50μm以下の厚さであり得る。 An additional layer of material may be a thickness of less than or equal to about 50 [mu] m. 典型的には、この層および/またはカプセルおよび/または基板は、均一な厚さの層を形成する。 Typically, this layer and / or capsules and / or the substrate to form a layer of uniform thickness. この層は、約10μm厚と約500μm厚との間、好ましくは、約50μm厚〜約300μm厚であり得る。 This layer is between about 10μm thick and about 500μm thick Prefecture, preferably, it may be about 50μm thick to about 300μm thick. あるいは、特定のカプセルが、上記のように、結合剤なしで使用され得る。 Alternatively, a specific capsule, as noted above, may be used without a binder. この場合、図9Bを参照すると、最終構造が形成され、ここで隙間、および基板54上のカプセル50の不揃いな表面は、後部基板58と隣接した材料の層56で満たされる。 In this case, referring to FIG. 9B, the final structure is formed, wherein the gap, and uneven surface of the capsule 50 on the substrate 54 is filled with a layer 56 of material adjacent the rear substrate 58.

材料の層が、最初に前部フィルムにコーティングされる場合、これは後部基板に面したカプセルフィルムを実質的に平坦にし得、そして/または後部基板に積層可能な粘性表面を提供する。 A layer of material, when it is first coated on the front film, which provides a substantially flat obtained, and / or stackable viscous surface to the rear substrate capsule film facing the rear substrate. 従って、カプセルフィルムは積層の前に平坦であり、そして粘性の前部および後部基板は、別々に保存する必要がない。 Accordingly, the capsule film is flat prior to lamination, and front and rear substrates of the viscous, need not be stored separately. なぜなら、前部基板のみが粘性であるからである。 This is because only the front substrate because it is viscous. さらに、前部フィルムは後部基板を有する必要がない。 Further, the front film need not have a rear substrate. 例えば、材料の層で平坦化されたフィルムは、スタイラスで操作され得る。 For example, the planarized with a layer of material film may be operated with a stylus. これは、後部基板を用いてまたは用いずに起こり得、そして材料の層は、後部基板が使用されない場合、粘性である必要はない。 This can take place with or without the rear substrate, and a layer of material, if the rear substrate is not used, need not be viscous.

半導体のまたは異方性伝導接着剤が、さらなる層として使用され得る。 Semiconductors or anisotropic conductive adhesive may be used as an additional layer. この材料は、バックプレーンからカプセルへの電場を、場の強度をほとんど損失することなく伝導する。 This material, the electric field from the backplane to the capsule, conducting with little loss of field strength. 炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキポリマー球、メッキガラス球またはITO粒子を含有する接着剤が使用され得る。 Carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, adhesives containing plated glass spheres or ITO particles can be used. また、伝導性ポリマー(例えば、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、P−DOTまたはポリチオフェン)がさらなる材料の層をドープするために使用され得、このさらなる材料の層をZ軸方向に十分に伝導性であり、接着剤の平面では伝導性ではないようにする。 Further, conductive polymer (e.g., polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, P-DOT or polythiophene) obtained is used for the doping layer of additional material located the layer of additional material sufficiently conductive in the Z-axis direction in the plane of the adhesive to prevent the conductivity. 従って、電場はより効果的にカプセルに伝達される。 Therefore, the electric field is transmitted to more effectively capsules. これらのフィルムを作製するために、接着剤シートはキャストされ、次いで1軸または両軸に伸展され得る。 To make these films, the adhesive sheet is cast, then be stretched uniaxially or both axes. 材料の層の抵抗率は、約10 5 〜約10 15オーム・cm、より好ましくは、約10 8 〜約10 13オーム・cmであり得る。 Resistivity of the layer of material is from about 10 5 to about 10 15 ohm · cm, more preferably, may be about 10 8 to about 10 13 ohm · cm. さらに、材料の絶縁層が使用され得る。 Further, an insulating layer of material may be used.

本明細書中で記載されるものの変化、改変および他の実施が、特許請求される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者に理解される。 Change those described herein, modifications, and other implementations without departing from the spirit and scope of the claimed invention, it will be understood to those skilled in the art. 従って、本発明は、前述の例示の説明ではなく、上記の特許請求の範囲の精神および範囲により制限されることが意図される。 Accordingly, the present invention is not in the exemplary description above, be limited by the spirit and scope of the following claims.

Claims (27)

  1. 基板(28;31)上に単層として配置される複数の非球形のカプセル(2;90)によって特徴付けられ、該カプセルが該基板と接触する平坦な表面を有する、カプセル化電気泳動素子(4;40)。 Substrate (28; 31) a plurality of non-spherical capsule is placed as a monolayer on; characterized by (2 90), having a flat surface to which the capsule is in contact with the substrate, an encapsulated electrophoretic element ( 4; 40).
  2. 前記複数のカプセル(2;90)が結合剤と結合することによってフィルムを形成することを特徴とする、請求項1に記載の素子。 It said plurality of capsules (2; 90) and forming a film by binding to the binding agent, device according to claim 1.
  3. 少なくとも一部分の前記素子が少なくとも70%の光学活性部分を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の素子。 At least a portion of said element and having an optically active portion of at least 70%, element according to claim 1 or 2.
  4. 請求項2に記載の素子であって、前記結合剤が結合剤固形分を含み、該結合剤固形分対少なくとも一部分の該素子のカプセルの重量比が、1:2〜1:20であることを特徴とする、素子。 A device according to claim 2, wherein the binder comprises a binder solids weight ratio of the capsule of the device at least a portion the binder solids pairs, 1: 20: 2 wherein the element.
  5. 前記カプセル(2;90)が実質的に均一なサイズであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の素子。 The capsule (2; 90) is characterized by a substantially uniform size, device according to any one of claims 1-4.
  6. 前記カプセル(2;90)が近接して詰められることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の素子。 The capsule (2; 90), characterized in that the packed closely, device according to any one of claims 1 to 5.
  7. 前記材料の層に近接して配置される後部基板(48;58)により特徴付けられる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の素子。 Rear substrate disposed adjacent to the layer of the material; characterized by (48 58), element according to any one of claims 1-6.
  8. 請求項7に記載の素子であって、以下: A device according to claim 7, the following:
    (a)前記後部基板(48;58)がポリマー材料、ガラスまたは金属を含むこと; (A) said rear substrate (48; 58) comprise a polymeric material, glass or metal;
    (b)該後部基板(48;58)が少なくとも1つの電極を備えること; It; (58 48) comprises at least one electrode (b) said rear substrate;
    (c)該後部基板(48;58)が少なくとも1つのトランジスタを備えること;および (C) said rear substrate; it (48 58) comprises at least one transistor; and
    (d)該後部基板(48;58)が少なくとも1つのダイオードを備えること、のうちいずれか1つ以上により特徴付けられる、素子。 (D) said rear substrate; the (48 58) comprises at least one diode, characterized by any one or more of the element.
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の素子であって、前記基板(28;31)が、以下の特性: A device according to any one of claims 1-8, wherein the substrate (28; 31), the following characteristics:
    (a)該基板(28;31)がポリマー材料を含むこと; ; (31 28) comprises a polymeric material (a) substrate;
    (b)該基板(28;31)が少なくとも1つの電極を備えること; It; (31 28) comprises at least one electrode (b) said substrate;
    (c)該基板(28;31)がポリエステルフィルムを備えること;および (C) the substrate; it (28 31) comprises a polyester film; and
    (d)該基板(28;31)が25μm〜500μmの厚さを有すること、のうちいずれか1つ以上を有することを特徴とする、素子。 (D) the substrate; that (28 31) has a thickness of 25Myuemu~500myuemu, and having any one or more of elements.
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の素子であって、各カプセル(2;90)が、0.2μm〜10μmの厚さを有する付随するカプセル壁により規定されることを特徴とする、素子。 A device according to any one of claims 1 to 9, each capsule (2; 90), characterized in that it is defined by the accompanying capsule wall has a thickness of 0.2μm~10μm ,element.
  11. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の素子であって、前記カプセル(2;90)が、流体含有キャビティを有するポリマーマトリックスを含むことを特徴とする、素子。 A device according to any one of claims 1-9, wherein the capsule; (2 90), characterized in that it comprises a polymer matrix having fluid-containing cavities, elements.
  12. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の素子であって、前記カプセル(2;90)の少なくとも1つが、懸濁流体および少なくとも1種の粒子を含むことを特徴とする、素子。 A device according to any one of claims 1-9, wherein the capsule (2; 90) of at least one, characterized in that it comprises a suspending fluid and at least one particle, element.
  13. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の素子であって、前記カプセル(2;90)の少なくとも1つが、異なる光学特性を有する少なくとも2種の電気泳動粒子を含むことを特徴とする、素子。 A device according to any one of claims 1-9, wherein the capsule (2; 90) of at least one, characterized in that it comprises at least two of the electrophoretic particles having different optical properties, element.
  14. カプセル化電気泳動素子であって、複数のカプセル(2;90)が基板(28;31)上に実質的に単層として配置され、そして結合剤と結合し、それによりフィルムを形成し、該素子の少なくとも一部は少なくとも70%の光学活性部分を有することを特徴とする、素子。 An encapsulating electrophoretic element, a plurality of capsules (2; 90) a substrate; disposed substantially as a monolayer on the (28 31), and bound to the binding agent, thereby forming a film, the At least a portion is characterized by having an optically active portion of at least 70%, elements of the device.
  15. カプセル化電気泳動素子であって、複数のカプセル(2;90)が基板(28;31)上に実質的に単層として配置され、そして結合剤と結合し、それによりフィルムを形成し、該結合剤が結合剤固形分を含み、該結合剤固形分対少なくとも一部分の該素子のカプセルの重量比が、1:2〜1:20であることを特徴とする、素子。 An encapsulating electrophoretic element, a plurality of capsules (2; 90) a substrate; disposed substantially as a monolayer on the (28 31), and bound to the binding agent, thereby forming a film, the binding agent comprises a binder solids weight ratio of the capsule of the device at least a portion the binder solids pairs, 1: 2 to 1: characterized in that it is a 20, elements.
  16. 前記複数のカプセル(2;90)が、アクリルまたはウレタン結合剤、ポリ(ビニルアルコール)およびポリマーラテックスのうちいずれか1つ以上を含む結合剤と結合することを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載のカプセル化電気泳動素子。 Said plurality of capsules (2; 90), characterized in that the binding to binding agent comprising any one or more of the acrylic or urethane binder, poly (vinyl alcohol) and a polymer latex, according to claim 1 to 15 encapsulated electrophoretic device according to any one of.
  17. 前記複数のカプセル(2;90)が、蒸発性結合剤と結合することを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載のカプセル化電気泳動素子。 It said plurality of capsules (2; 90), characterized in that the binding to evaporate binder, encapsulated electrophoretic device according to any of claims 1 to 15.
  18. 前記基板(28;31)がインジウムスズ酸化物スパッタポリエステルフィルムを含むことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載のカプセル化電気泳動素子。 It said substrate (28; 31) comprising indium tin oxide sputtered polyester film, encapsulated electrophoretic device according to any of claims 1 to 15.
  19. 前記カプセル(2;90)のうち少なくとも1つが、懸濁流体(92)中に分散された複数の粒子(8;94;96)を含むことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載のカプセル化電気泳動素子。 The capsule (2; 90) at least one of the suspending fluid (92) distributed plurality of particles in characterized in that it comprises a (8; 94 96), any one of claims 1 to 15 encapsulated electrophoretic device according to (1).
  20. 前記懸濁流体(92)が、ハロゲン化炭化水素および/または脂肪族炭化水素を含むことを特徴とする、請求項19に記載のカプセル化電気泳動素子。 The suspending fluid (92), characterized in that it comprises a halogenated hydrocarbon and / or aliphatic hydrocarbons, encapsulated electrophoretic device according to claim 19.
  21. 前記カプセル(2;90)が、実質的に単層として前記基板(28;31)上に配置されることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載のカプセル化電気泳動素子。 Is; (90 2), substantially the substrate as a single layer wherein the capsule; characterized in that it is arranged on the (28 31), encapsulated electrophoretic according to any one of claims 1 to 15 element.
  22. 前記複数のカプセル(2;90)が、結合剤と結合することによりフィルムを形成し、ここで、該フィルムに、後部基板(48;58)が積層されることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載のカプセル化電気泳動素子。 Said plurality of capsules (2; 90), a film was formed by combining the binder, wherein, in the film, the rear substrate; characterized in that (48 58) are stacked, according to claim 1 encapsulated electrophoretic device according to any one of 15.
  23. 材料の層(46;56)が前記フィルムと前記後部基板(48;58)との間に配置されることを特徴とする、請求項22に記載のカプセル化電気泳動素子。 The layer of material; the (46 56) and the film rear substrate; characterized in that it is arranged between the (48 58), encapsulated electrophoretic device according to claim 22.
  24. 請求項23に記載のカプセル化電気泳動素子であって、段落(a)が、以下: An encapsulating electrophoretic device according to claim 23, paragraph (a) is selected from the group consisting of:
    (a)前記材料の層(46;56)が、積層の前に前記後部基板(48;58)と結合されること; (A) a layer of said material (46; 56) comprises a rear substrate prior to lamination (48; 58) and being coupled;
    (b)該材料の層(46;56)が、積層の前に前記フィルムと結合されること; It; (56 46), coupled to the film prior to lamination (b) the material of the layer;
    (c)該材料の層(46;56)が絶縁体を含むこと; (C) the material of the layer (46; 56) include an insulator;
    (d)該材料の層(46;56)が伝導体を含むこと; (D) the material of the layer (46; 56) comprise a conductor;
    (e)該材料の層(46;56)が半導体を含むこと; (E) the material of the layer (46; 56) comprise a semiconductor;
    (f)該材料の層(46;56)が、積層の間の少なくとも一部分において、液体状態であること; (F) the material of the layer (46; 56) is, at least in part between the laminated, it is in a liquid state;
    (g)該材料の層(46;56)が、積層の間の少なくとも一部分において、粘性であること; (G) the material of the layer (46; 56) is, at least in part between the laminated, it is viscous;
    (h)該材料の層(46;56)が結合剤を含むこと; (H) the material of the layer (46; 56) comprise a binder;
    (i)該材料の層(46;56)が、50μm以下の厚さを有すること;および (I) the material of the layer (46; 56), has a thickness of 50 [mu] m; and
    (j)該材料の層(46;56)が、該フィルム内に形成される任意の隙間を実質的に満たすこと、のうちいずれか1つ以上により特徴付けられる、素子。 (J) the material of the layer (46; 56), to meet any gap formed in the film substantially characterized by any one or more of the element.
  25. 請求項23または24に記載のカプセル化電気泳動素子であって、前記積層が、前記カプセル(2;90)、前記結合剤、および前記材料の層(46;56)を含む層を生成し、該層が以下の特性: An encapsulating electrophoretic device according to claim 23 or 24, wherein the laminate is, the capsule (2; 90), wherein the binder, and the layer of the material; generating a layer containing a (46 56), the layer has the following characteristics:
    (a)前記後部基板(48;58)に近位の、少なくとも1つの実質的に平坦な側面を有すること; (A) said rear substrate; proximal to (48 58), having at least one substantially flat side;
    (b)実質的に空隙がないこと; (B) substantially no air gap;
    (c)実質的に均一な厚さを有すること;および (C) it has a substantially uniform thickness; and
    (d)10〜500μmの厚さを有すること、 And (d) having a thickness of 10 to 500 [mu] m,
    のうち1つ以上を有することを特徴とする、素子。 Characterized in that it has one or more of the element.
  26. 請求項23または請求項24に記載のカプセル化電気泳動素子であって、前記材料の層(46;56)が、以下: An encapsulating electrophoretic device according to claim 23 or claim 24, wherein the layer of material (46; 56) is selected from the group consisting of:
    (a)炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキポリマー球、メッキガラス球およびインジウムスズ酸化物粒子;または (A) carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, plated glass spheres and indium tin oxide particles; or
    (b)ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェンおよびポリチオフェンから選択される材料を含む接着剤を含有することを特徴とする、素子。 (B) polyacetylene, characterized in that it contains polyaniline, polypyrrole, an adhesive comprising a material selected from polyethylene dioxythiophene and polythiophene, element.
  27. 請求項1〜26のいずれか1項に記載の、少なくとも1つの電気泳動素子を備える、カプセル化電気泳動ディスプレイ。 According to any one of claims 1 to 26, comprising at least one electrophoresis element, encapsulated electrophoretic displays.
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