JP2017187615A - 電気泳動分散液、電気泳動分散液の製造方法、電気泳動シート、電気泳動装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電気泳動分散液は、少なくとも1種の正に帯電する電気泳動粒子(第1電気泳動粒子)と、酸と、分散媒とを含有し、電気泳動分散液中における、酸の含有量は、0.1ppm以上5,000ppm以下である。
【選択図】図2
Description
本発明の電気泳動分散液は、少なくとも1種の正に帯電する第1電気泳動粒子と、酸と、分散媒と、を含有する電気泳動分散液であって、
前記電気泳動分散液中における、前記酸の含有量は、0.1ppm以上5,000ppm以下であることを特徴とする。
これにより、白色系粒子による白反射率を向上させることができる。
前記粒子表面処理剤は、第1のモノマーが重合することで形成された分散部と、官能基を有する第2のモノマーが重合することで形成された結合部とを備え、前記結合部において、前記官能基と前記水酸基とが反応することで前記第1電気泳動粒子に連結しているブロックコポリマーで構成されるシロキサン系化合物であり、
前記第1のモノマーは、下記一般式(I)で表されるシリコーンマクロモノマーであることが好ましい。
前記電気泳動分散液中における、前記塩基の含有量は、0.1ppm以上5,000ppm以下であることを特徴とする。
これにより、着色系粒子による黒反射率を向上させることができる。
前記粒子表面処理剤は、第1のモノマーが重合することで形成された分散部と、官能基を有する第2のモノマーが重合することで形成された結合部とを備え、前記結合部において、前記官能基と前記水酸基とが反応することで前記第2電気泳動粒子に連結しているブロックコポリマーで構成されるシロキサン系化合物であり、
前記第1のモノマーは、下記一般式(I)で表されるシリコーンマクロモノマーであることが好ましい。
前記電気泳動分散液中における、前記酸と前記塩基との合計の含有量は、0.1ppm以上5,000ppm以下であることを特徴とする。
前記第2電気泳動粒子を、前記分散媒に分散させた後に、前記塩基の含有量が0.1ppm以上5,000ppm以下となるように、前記塩基を添加して第2分散液を得る第2分散工程と、
前記第1分散液と前記第2分散液とを混合することで前記電気泳動分散液を得る混合工程とを有することを特徴とする。
前記基板に設けられ、本発明の電気泳動分散液を収納する構造体とを含むことを特徴とする。
これにより、性能および信頼性の高い電気泳動シートが得られる。
これにより、性能および信頼性の高い電気泳動装置が得られる。
これにより、性能および信頼性の高い電子機器が得られる。
電気泳動分散液は、少なくとも1種の電気泳動粒子1と、分散媒(液相分散媒)とを含有しており、この電気泳動分散液において、電気泳動粒子1は、分散媒中に分散(懸濁)している。
(電気泳動粒子)
図1は、本発明の電気泳動分散液に含まれる電気泳動粒子実施形態を示す縦断面図、図2は、図1に示す電気泳動粒子が有するブロックコポリマーの模式図である。
この分散媒としては、本実施形態では、シリコーンオイルを主成分とするものが用いられる。シリコーンオイルは、前述したシリコーンマクロモノマーをモノマーM1として用いたリビングラジカル重合により形成された分散部32に対して、優れた親和性を示すため、分散媒として用いられる。
図3は、電気泳動分散液の製造方法を示すフローチャートである。
[1] まず、分散部32と結合部31とが連結した複数のブロックコポリマー39を生成させる(生成工程;S1)。
<<乾式法>>
乾式法では、まず、ポリマー39と、母粒子2とを適切な溶媒中で混合して溶液を調製する。なお、溶液中には、ポリマー39が備えるアルコキシシリル基(官能基)の加水分解を促すため、必要に応じて微量の水、酸、塩基を添加してもよい。また、必要に応じて加熱、光照射等をおこなってもよい。
以上のような工程を経ることで、精製された電気泳動粒子1を得ることができる。
湿式法では、まず、ポリマー39と、母粒子2とを適切な溶媒中で混合して溶液を調製する。なお、溶液中には、ポリマー39が備えるアルコキシシリル基(官能基)の加水分解を促すため、必要に応じて微量の水、酸、塩基を添加してもよい。また、必要に応じて加熱、光照射等をおこなってもよい。
以上のような工程を経ることで、精製された電気泳動粒子1を得ることができる。
次に、本発明の電気泳動シートが適用された電気泳動表示装置(本発明の電気泳動装置)について説明する。
基部91および基部92は、それぞれ、シート状(平板状)の部材で構成され、これらの間に配される各部材を支持および保護する機能を有する。
次に、本発明の電子機器について説明する。
本発明の電子機器は、前述したような電気泳動表示装置920を備えるものである。
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
<電気泳動粒子の製造、電気泳動分散液の調製、電気泳動分散液の評価>
1.ブロック共重合体の合成
フラスコに、重量平均分子量16,000の末端メタクリル基のシリコーンマクロモノマー70g、2−シアノ−2−プロピルベンゾジチオエート:1.0g、アゾビスイソブチロニトリル:400mgを加え、系を窒素置換した後に、さらに酢酸エチル100mLを加え、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(信越シリコーン社製、「KBE−503」)5.0gを加え、さらに75℃で4時間加熱撹拌して重合を行った。これを室温まで冷却して反応を終了し、溶媒を除去して分散部と結合部とが連結したブロック共重合体を得た。
[実施例1A]
まず、平均粒径250nmの酸化チタン粒子(石原産業社製、「CR−50」)60gを、シリコーンオイル(信越化学社製「KF−96−20cs」)に加え、さらに、上記で得られたブロックコポリマー:10gを加え、1時間超音波処理した後、150℃で4時間加熱撹拌して酸化チタン粒子にブロックコポリマーに連結させた。その後、反応後の溶液から、未反応のブロックコポリマーを除去し、シリコーンオイルを信越化学社製「KF−96L−2cs」に置換して置換分散液を得た後、この置換分散液に、メタクリル酸クロライド0.05mgを加えることで、酸から酸化チタン粒子にプロトン供与させることにより、粒子にブロックコポリマーが結合し、かつプロトンが供与された電気泳動粒子(白色粒子)を含む電気泳動分散液を得た。
置換分散液に添加する酸をメタクリル酸クロライドに代えてプロピオン酸0.5mgを添加したこと以外は、前記実施例1Aと同様にして、実施例2Aの電気泳動分散液を得た。
置換分散液に添加するメタクリル酸クロライドを1.5mgとしたこと以外は、前記実施例1Aと同様にして、実施例3Aの電気泳動分散液を得た。
置換分散液に添加するメタクリル酸クロライドを2.5mgとしたこと以外は、前記実施例1Aと同様にして、実施例4Aの電気泳動分散液を得た。
置換分散液に対するメタクリル酸クロライドの添加を省略したこと以外は、前記実施例1Aと同様にして、比較例1Aの電気泳動分散液を得た。
なお、この電気泳動分散液中において測定された酸の含有量は、0ppmであった。
置換分散液に添加するメタクリル酸クロライドを4mgとしたこと以外は、前記実施例1Aと同様にして、比較例2Aの電気泳動分散液を得た。
置換分散液に添加する酸をメタクリル酸クロライドに代えてプロピオン酸3mgを添加したこと以外は、前記実施例1Aと同様にして、比較例3Aの電気泳動分散液を得た。
[実施例1B]
まず、窒化チタン粒子(三菱マテリアル社製):60gを、シリコーンオイル(信越化学社製「KF−96−20cs」)に加え、さらに、上記で得られたブロックコポリマー:10gを加え、1時間超音波処理した後、150℃で4時間加熱撹拌して窒化チタン粒子にブロックコポリマーに連結させた。その後、反応後の溶液から、未反応のブロックコポリマーを除去し、シリコーンオイルを信越化学社製「KF−96L−2cs」に置換して置換分散液を得た後、この置換分散液に、トリエチルアミン0.05mgを加えることで、窒化チタン粒子から塩基にプロトンを引き抜かせることにより、粒子にブロックコポリマーが結合し、かつプロトンが引き抜かれた電気泳動粒子(黒色粒子)を含む電気泳動分散液を得た。
置換分散液に添加する塩基をトリエチルアミンに代えてピリジン0.5mgを添加したこと以外は、前記実施例1Bと同様にして、実施例2Bの電気泳動分散液を得た。
置換分散液に添加するトリエチルアミンを1.5mgとしたこと以外は、前記実施例1Bと同様にして、実施例3Bの電気泳動分散液を得た。
置換分散液に添加するトリエチルアミンを2.5gとしたこと以外は、前記実施例1Bと同様にして、実施例4Bの電気泳動分散液を得た。
置換分散液に対するトリエチルアミンの添加を省略したこと以外は、前記実施例1Bと同様にして、比較例1Bの電気泳動分散液を得た。
なお、この電気泳動分散液中において測定された塩基の含有量は、0ppmであった。
置換分散液に添加するトリエチルアミンを4mgとしたこと以外は、前記実施例1Bと同様にして、比較例2Bの電気泳動分散液を得た。
置換分散液に添加する塩基をトリメチルアミンに代えてピリジン3mgを添加したこと以外は、前記実施例1Bと同様にして、比較例3Bの電気泳動分散液を得た。
実施例1A〜4Aおよび比較例1A〜3Aの白色粒子を含む電気泳動分散液と、実施例1B〜4Bおよび比較例1B〜3Bの黒色粒子を含む電気泳動分散液とについて、白色粒子と黒色粒子との組み合わせで、それぞれ、白色の電気泳動分散液と黒色の電気泳動分散液とが体積比が10:1となるよう混合した後に、シリコーンオイル(信越化学社製「KF−96−20cs」)で2倍希釈することで、白色粒子と黒色粒子とを含む実施例1〜4および比較例1、実施例5、6の電気泳動分散液を調製した。
前記4.で調製した実施例1〜6および比較例1〜3の電気泳動分散液について、以下のような表示性能の評価を行った。
前記4.で調製した電気泳動分散液について、それぞれ、厚さ50μmの透明電極セルに注入して白色表示した際の白反射率、および黒色表示した際の黒反射率を測定し、これらからコントラスト比を算出した。
その結果を、表1に示す。
Claims (16)
- 少なくとも1種の正に帯電する第1電気泳動粒子と、酸と、分散媒と、を含有する電気泳動分散液であって、
前記電気泳動分散液中における、前記酸の含有量は、0.1ppm以上5,000ppm以下であることを特徴とする電気泳動分散液。 - 前記酸は、前記第1電気泳動粒子にプロトンを与えた状態で存在する請求項1に記載の電気泳動分散液。
- 前記分散媒の誘電率は、前記第1電気泳動粒子の誘電率よりも低い請求項1または2に記載の電気泳動分散液。
- 前記第1電気泳動粒子は、白色系粒子である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電気泳動分散液。
- 前記第1電気泳動粒子は、表面に水酸基を備える第1母粒子と、前記第1母粒子に連結する粒子表面処理剤とを有し、
前記粒子表面処理剤は、第1のモノマーが重合することで形成された分散部と、官能基を有する第2のモノマーが重合することで形成された結合部とを備え、前記結合部において、前記官能基と前記水酸基とが反応することで前記第1電気泳動粒子に連結しているブロックコポリマーで構成されるシロキサン系化合物であり、
前記第1のモノマーは、下記一般式(I)で表されるシリコーンマクロモノマーである請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電気泳動分散液。
- 少なくとも1種の負に帯電する第2電気泳動粒子と、塩基と、分散媒と、を含有する電気泳動分散液であって、
前記電気泳動分散液中における、前記塩基の含有量は、0.1ppm以上5,000ppm以下であることを特徴とする電気泳動分散液。 - 前記塩基は、前記第2電気泳動粒子からプロトンを受け取った状態で存在する請求項6に記載の電気泳動分散液。
- 前記分散媒の誘電率は、前記第2電気泳動粒子の誘電率よりも低い請求項6または7に記載の電気泳動分散液。
- 前記第2電気泳動粒子は、着色系粒子である請求項6ないし8のいずれか1項に記載の電気泳動分散液。
- 前記第2電気泳動粒子は、表面に水酸基を備える第2母粒子と、前記第2母粒子に連結する粒子表面処理剤とを有し、
前記粒子表面処理剤は、第1のモノマーが重合することで形成された分散部と、官能基を有する第2のモノマーが重合することで形成された結合部とを備え、前記結合部において、前記官能基と前記水酸基とが反応することで前記第2電気泳動粒子に連結しているブロックコポリマーで構成されるシロキサン系化合物であり、
前記第1のモノマーは、下記一般式(I)で表されるシリコーンマクロモノマーである請求項6ないし9のいずれか1項に記載の電気泳動分散液。
- 少なくとも1種の正に帯電する第1電気泳動粒子と、少なくとも1種の負に帯電する第2電気泳動粒子と、酸と、塩基と、分散媒と、を含有する電気泳動分散液であって、
前記電気泳動分散液中における、前記酸と前記塩基との合計の含有量は、0.1ppm以上5,000ppm以下であることを特徴とする電気泳動分散液。 - 前記分散媒は、シリコーンオイルである請求項1ないし11のいずれか1項に記載の電気泳動分散液。
- 請求項11に記載の電気泳動分散液の製造方法であって、
前記第1電気泳動粒子を、前記分散媒に分散させた後に、前記酸の含有量が0.1ppm以上5,000ppm以下となるように、前記酸を添加して第1分散液を得る第1分散工程と、
前記第2電気泳動粒子を、前記分散媒に分散させた後に、前記塩基の含有量が0.1ppm以上5,000ppm以下となるように、前記塩基を添加して第2分散液を得る第2分散工程と、
前記第1分散液と前記第2分散液とを混合することで前記電気泳動分散液を得る混合工程とを有することを特徴とする電気泳動分散液の製造方法。 - 基板と、
前記基板に設けられ、請求項1ないし12のいずれか1項に記載の電気泳動分散液を収納する構造体とを含むことを特徴とする電気泳動シート。 - 請求項14に記載の電気泳動シートを備えることを特徴とする電気泳動装置。
- 請求項15に記載の電気泳動装置を備えることを特徴とする電子機器。
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