TWI544270B - 電泳粒子、電泳粒子分散液、顯示媒體及顯示裝置 - Google Patents

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Description

電泳粒子、電泳粒子分散液、顯示媒體及顯示裝置
本發明係關於電泳粒子、電泳粒子分散液、顯示媒體和顯示裝置。
對於將電泳顯示介質作為具有圖像保持性(即所謂記憶性)的顯示器進行了廣泛研究。在這些顯示系統中，透過以下方式實現顯示：使用在液體中帶電荷的電泳粒子，並且透過施加電場使電泳粒子交替地移動至小室(cell)(其具有疊加的兩個電極基板、以及與分散介質一起封閉在這兩個電極基板之間的電泳材料之組成)的視野和背面。
例如，專利文獻JP-A-2005-227729(本文所用的術語“JP-A”是指“日本未審查專利公開申請案”)提出了“一種電荷控制方法，其中，透過以下方式控制粒子的帶電狀態：向粒子表面導入有機基團(該有機基團具有主結構和與主結構結合的取代基)，並且對取代基種類、與主結構結合的鍵數以及結合位置中的至少一種條件進行設定以使主結構中的電子局域化，從而控制粒子的帶電狀態”以及“使主結構具有π電子離域的部分”。
專利文獻JP-A-2006-106596提出了“用於顯示媒體的粒子，該粒子構成在資訊顯示用平板中使用的顯示媒體，透過以下方式顯示資訊：在兩個基板(至少一個基板是透明的)之間封入顯示媒體、並且透過向顯示媒體施加電場而使該顯示媒體移動，其中藉由溶膠/凝膠 法使用粒徑為450 nm或更小的二氧化矽微粒來覆蓋在資訊顯示用平板中使用的顯示媒體用的粒子表面”，並且還提出“用三聚氰胺樹脂進行表面處理以施加一定量的電荷”。
專利文獻JP-A-2009-223080提出了“一種可帶電粒子，其透過以下方式獲得：在縮合劑的存在下，使在其表面上具有羧基和乙烯氧基的粒子的羧基與具有氨基和官能團的化合物之氨基直接進行醯氨基鍵合，其中具有官能團的醯氨基和前述的乙烯氧基直接鍵結到可帶電粒子的表面”。
本發明的一個目的在於提供藉由電場(在下文中，該電壓稱作“閾值電壓”)使在高電壓下的一種電泳粒子開始移動。以上問題藉由以下內容得到解決：
<1>一種電泳粒子，包含：由組合物形成的芯材粒子，該組合物含有樹脂、含氮雜環化合物和著色劑，該含氮雜環化合物在分子中具有亞氨基、羥甲基和烷氧甲基中的任一者及一具有含氮原子的雜環。
<2>如<1>之電泳粒子，其中，該含氮雜環化合物係選自由三聚氰胺化合物和胍胺化合物所組成之群，該三聚氰胺化合物和胍胺化合物各自在分子中具有亞氨基、羥甲基和烷氧甲基中的任一者。
<3>如<1>之電泳粒子，該芯材粒子的表面係被覆蓋層覆蓋，其中，該覆蓋層係由含有樹脂的組合物形成，該樹脂具有可溶於分散介質中的親分散介質部分(其中該電泳粒子分散於分散介質中)，及不溶於分散介質中疏分散介質部分(其中該電泳粒子分散於分散介質中)。
<4>如<3>之電泳粒子，該覆蓋層係由含有共聚物樹脂的組合物形成，該共聚物至少包含具有聚矽氧鏈的聚合組分或具有烷 基鏈的聚合組分，以及具有帶電基團的聚合組分。
<5>如<1>之電泳粒子，其中，基於該芯材粒子的總量，該含氮雜環化合物的含量為係0.5質量%以上且50質量%以下。
<6>如<1>之電泳粒子，其中，該芯材粒子係由含有樹脂、含氮雜環化合物和著色劑之組合物的樹脂交聯產物所構成的芯材粒子。
<7>如<3>之電泳粒子，其中，該覆蓋層係由含有該樹脂之組合物的樹脂交聯產物所構成的覆蓋層。
<8>一種電泳粒子分散液，包含：一分散介質，和分散於該分散介質中的電泳粒子，其中，該電泳粒子係如<1>之電泳粒子。
<9>如<8>之電泳粒子分散液，其中，該分散介質含有低介電常數的溶劑。
<10>一種顯示媒體，包括：一對基板，其中至少一者具有透光性，以及如<8>之電泳粒子分散液，其係封閉在該對基板之間。
<11>一種顯示媒體，包括：一對電極，其中至少一者具有透光性，以及具有如<8>之電泳粒子分散液的區域，該區域係封閉在該對電極之間。
<12>一種顯示裝置，包括：如<10>之顯示媒體，以及在該顯示媒體的一對基板之間施加電壓的電壓施加單元。
<13>一種顯示裝置，包括：如<11>之顯示媒體，以及在該顯示媒體的一對電極之間施加電壓的電壓施加單元。
如第<1>、<2>、<3>和<4>之態樣，在芯材粒子上具有覆蓋層的電泳粒子中，與芯材粒子中不含有含氮雜環化合物的情況相比，可以提供具有高閾值電壓的電泳粒子。
如第<5>之態樣，與含氮雜環化合物的含量處於上述範圍之外的情況相比，可以提供具有高閾值電壓的電泳粒子。
如第<6>之態樣，與芯材粒子不由樹脂交聯產物構成的情況相比，可以提供具有高閾值電壓的電泳粒子。
如第<7>之態樣，與覆蓋層不由樹脂交聯產物構成的情況相比，可以提供具有高閾值電壓的電泳粒子。
如第<8>之態樣，在芯材粒子上具有覆蓋層的電泳粒子中，與使用了於芯材粒子中不含有含氮雜環化合物的電泳粒子的情況相比，可以提供其中有高閾值電壓的電泳粒子分散的電泳粒子分散液。
如第<9>之態樣，在芯材粒子上具有覆蓋層的電泳粒子中，與使用了在芯材粒子中不含有含氮雜環化合物的電泳粒子的情況相比，即使在使用含有低介電常數溶劑的分散介質時，也能夠提供含有高閾值電壓的電泳粒子的電泳粒子分散液。
如第<10>、<11>、<12>和<13>之態樣，在芯材粒子上具有覆蓋層的電泳粒子中，與使用了在芯材粒子中不含有含氮雜環化合物的電泳粒子的情況相比，可以提供能夠實現這樣的顯示的顯示媒體和顯示裝置，在該顯示中，由於電泳粒子的低閾值電壓所引起的顯示缺陷可得到抑制。
10‧‧‧顯示裝置
12‧‧‧顯示媒體
16‧‧‧電壓施加單元
18‧‧‧控制單元
20‧‧‧顯示基板
22‧‧‧背面基板
24‧‧‧間隔構件
34‧‧‧粒子群組
36‧‧‧反射粒子組
38‧‧‧支持基板
40‧‧‧表面電極
42‧‧‧表面層
44‧‧‧支持基板
46‧‧‧背面電極
48‧‧‧表面層
50‧‧‧分散介質
圖1係根據示範性實施例之顯示裝置的示意圖。
圖2A和2B係典型地顯示根據示範性實施例，當施加電壓在顯示裝置之顯示媒體的基板之間時，粒子的移動模式圖。
下文將對根據本發明的一個示範性實施例進行描述。
[電泳粒子]
示範性實施例中的電泳粒子包含芯材粒子(下文稱作“芯粒子”)和覆蓋芯粒子表面的覆蓋層。
芯粒子係由組合物形成，該組合物含有樹脂、含氮雜環化合物和著色劑，其中該含氮雜環化合物在分子中具有亞氨基、羥甲基和烷氧甲基中的任一者並且具有含氮原子的雜環(下文稱作“含氮雜環化合物”)。具體而言，芯粒子以由含有樹脂、選自由三聚氰胺化合物和胍胺化合物所組成之群中的至少一種含氮雜環化合物、以及著色劑的組合物形成為佳，其中該三聚氰胺化合物和胍胺化合物各自在分子中具有亞氨基、羥甲基和烷氧甲基中的任一者。
另一方面，覆蓋層係由含有樹脂的組合物形成，該樹脂具有可溶於分散介質中的親分散介質部分(其中該電泳粒子分散於分散介質中)以及不溶於分散介質中的疏分散介質部分(其中該電泳粒子分散於分散介質中)。具體而言，該覆蓋層係以由含有共聚物樹脂的組合物形成為佳，該共聚物至少包含具有聚矽氧鏈的聚合組分或具有烷基鏈的聚合組分，以及具有帶電基團的聚合組分。
附帶一提，在這些聚合組分中，來自於疏水性聚合組分(如具有聚矽氧鏈的聚合組分或具有烷基鏈的聚合組分)之聚合後的疏水性部位對應於親分散介質部分，並且來自於親水性聚合組分之聚合後的親水性部位對應於疏分散介質部分。
在根據本示範性實施例的電泳粒子中，閾值電壓因上述組成而變高。這種情況的原因尚不清楚，但推測係由於以下原因：芯粒子中存在含氮雜環化合物並且用覆蓋層覆蓋芯粒子，因此大量電荷被施加至電泳粒子。根據此種組成，當組合使用兩種以上同極性的電泳粒子時，容易獨立地實現各個電泳粒子的遷移，並且(例如)易於在單個圖元中實現多色顯示。
具體而言，雖然原因尚不清楚，但是在含有低介電常數(例如，5.0或更低的介電常數)的溶劑的情況下，難以透過電泳粒子的帶電基團向用於分散電泳粒子的分散介質給予大量電荷，並且電泳粒 子的閾值電壓難以升高。即使在這種情況下，根據本示範性實施例的電泳粒子的閾值電壓仍然會因以上組成而升高，因此是有效的。
採用本示範性實施例的電泳粒子的顯示媒體和顯示裝置可以實現顯示：其中，由於電泳粒子的電荷量降低引起的顯示缺陷(例如，顯示密度降低、混色顯示)得到抑制。
另外，在根據示範性實施例的電泳粒子中，反極性粒子的比率易於因以上組成而降低，因此容易地實驗抑制其中的顯示缺陷(例如，顯示密度降低、混色顯示)。
下文將詳細描述根據示範性實施例的電泳粒子。
(芯粒子)
芯粒子係由含有樹脂(下文稱作“芯粒子用樹脂”)、具有含氮原子雜環的含氮雜環化合物、以及著色劑的組合物形成。
具體而言，芯粒子可以由含有樹脂、含氮雜環化合物和著色劑之組合物(即，組合物含有分散於樹脂中的含氮雜環化合物和著色劑)構成，或者可以是含有樹脂、含氮雜環化合物和著色劑之組合物的樹脂交聯產物(即，組成物含有分散於數脂之樹脂交聯產物中的著色劑和含氮雜環化合物)。
具體而言，在芯粒子由樹脂交聯產物(含有樹脂與含氮雜環化合物的樹脂交聯產物及著色劑的組合物)構成的情況下，電泳粒子被賦予大量電荷並且電泳粒子的閾值電壓易於升高。另外，電泳粒子中反極性粒子的比例易於降低。
-芯粒子用樹脂-
作為芯粒子用樹脂，就製備電泳粒子而言，以水溶性樹脂或醇溶性樹脂為佳。附帶一提，水溶解性或醇溶解性是指在25℃下，物件物質的材料在水或醇中的溶解量為1質量%以上。
當由含氮雜環化合物形成樹脂交聯產物時，芯粒子用樹 脂以具有反應性官能團(例如，羥基、羧酸基等)為佳。
芯粒子用樹脂可以是帶電性樹脂(具有帶電基團(例如，可極化官能團、極性基團)的樹脂)，或者可以是非帶電性樹脂(不具有帶電性基團的樹脂)，但是就提高電荷量而言，樹脂以為帶電性樹脂為佳。
作為帶電性樹脂，例如，可列舉具有帶電基團的聚合組分的均聚物、以及具有帶電基團的聚合組分與不具有帶電基團的聚合組分的共聚物。
另一方面，作為非帶電性樹脂，例如，可列舉不具有帶電基團的聚合組分的均聚物。
這些聚合組分可以單獨使用，或者可以兩種或更多種組合使用。
作為帶電基團(例如，極性基團、可極化官能團)，可以列舉鹼性基團和酸性基團。
作為帶電基團的鹼性基團(下文中稱作陽離子基團)例如包括氨基和四級銨基團(還包括這些基團的鹽)。這些陽離子基團傾向於對粒子提供正電荷極性。
作為帶電基團的酸性基團(下文中稱作陰離子基團)例如包括酚基、羧基、羧酸根基、磺酸基、磺酸根基、磷酸基團、磷酸根基和四苯基硼基(還包括這些基團的鹽)。這些陰離子基團傾向於對粒子提供負電荷極性。
除了上述之外，也可以舉例氟基、苯基和羥基作為帶電性基團。
下文將描述每種聚合組分。
在以下描述中，“(甲基)丙烯酸酯”意在包括“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”。
作為具有陽離子基團的聚合組分(下文稱作陽離子聚合組分)，列舉如下物質。具體而言，具有脂族氨基的(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二丁氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-羥乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N-辛基-N-乙氨基乙酯和(甲基)丙烯酸N,N-二己氨基乙酯；具有含氮基團之芳族取代的乙烯單體，如二甲基氨基苯乙烯、二乙基氨基苯乙烯、二甲氨基甲基苯乙烯和二辛基氨基苯乙烯；含氮乙烯基醚單體，如乙烯基-N-乙基-N-苯基氨基乙基醚、乙烯基-N-丁基-N-苯基氨基乙基醚、三乙醇胺二乙烯基醚、乙烯基二苯基氨基乙基醚、N-乙烯基羥乙基苯甲醯胺和間氨基苯基乙烯基醚；吡咯類，如乙烯基胺和N-乙烯基吡咯；吡咯啉類，如N-乙烯基-2-吡咯啉和N-乙烯基-3-吡咯啉；吡咯烷類，如N-乙烯基吡咯烷、乙烯基吡咯烷氨基醚和N-乙烯基-2-吡咯烷酮；咪唑類，如N-乙烯基-2-甲基咪唑；咪唑啉類，如N-乙烯基咪唑啉；吲哚類，如N-乙烯基吲哚；二氫吲哚類，如N-乙烯基二氫吲哚；哢唑類，如N-乙烯基哢唑和3,6-二溴-N-乙烯基哢唑；吡啶類，如2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶和2-甲基-5-乙烯基吡啶；呱啶類，如(甲基)丙烯醯基呱啶、N-乙烯基呱啶酮和N-乙烯基呱嗪；喹啉類，如2-乙烯基喹啉和4-乙烯基喹啉；吡唑類，如N-乙烯基吡唑和N-乙烯基吡唑啉；唑類，如2-乙烯基唑；以及嗪類，如4-乙烯基嗪和(甲基)丙烯酸啉代乙酯。
陽離子聚合組分在聚合之前或之後可以藉由氯化而形成為四級銨鹽。例如，藉由使陽離子基團與鹵代烷或甲苯磺酸酯反應而獲得四級銨鹽。
作為具有陰離子基團的聚合組分(下文稱作陰離子聚合組分)，例如，可以列舉具有羧酸基的聚合組分、具有磺酸基的聚合組分和具有磷酸基的聚合組分。
具有羧酸基的聚合組分的實例(例如)包括(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、其酸酐、其單烷基酯、具有羧基的乙烯基醚(如羧乙基乙烯基醚、羧丙基乙烯基醚)、及其鹽。
具有磺酸基的聚合組分的實例(例如)包括：苯乙烯磺酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酸3-磺基丙酯、雙(3-磺丙基)衣康酸酯、及其鹽。除上述物質之外，作為具有磺酸基的聚合組分，還可列舉2-羥乙基(甲基)丙烯酸的硫酸單酯和鹽。
具有磷酸基的聚合組分的實例(例如)包括：乙烯基磷酸、乙烯基磷酸酯、酸性磷氧乙基(甲基)丙烯酸酯、酸性磷氧丙基(甲基)丙烯酸酯、雙(甲基丙烯醯氧乙基)磷酸酯、雙苯基-2-甲基丙烯醯氧乙基磷酸酯、雙苯基-2-丙烯醯氧乙基磷酸酯、二丁基-2-甲基丙烯醯氧乙基磷酸酯、二丁基-2-丙烯醯氧乙基磷酸酯和二辛基-2-(甲基)丙烯醯氧乙基磷酸酯。
陰離子聚合組分在聚合之前或之後可以藉由氯化形成為銨鹽。例如，藉由使陰離子基團與三級胺或四級銨氫氧化物反應而獲得銨鹽。
具有氟基的聚合組分的實例(例如)包括具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯單體。具體而言，可列舉(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸五氟丙酯、(甲基)丙烯酸全氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟丁基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙基酯、(甲基)丙烯酸全氟癸基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟甲基三氟乙酯和(甲基)丙烯酸六氟丁酯。
具有苯基的聚合組分的實例(例如)包括：苯乙烯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙二醇酯和(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯。
具有羥基的聚合組分的實例(例如)包括：羥烷基(甲基)丙烯酸酯(如，(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯)、烯丙基醇 和聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯。除上述之外，還可列舉聚合組分：藉由將具有第三丁氧基的單體聚合並且隨後水解以導入OH基所獲得的聚合組分。
作為不具有帶電基團的聚合組分，可列舉非離子聚合組分(非離子型聚合組分)，例如可列舉(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯醯胺、乙烯、丙烯、丁二烯、異戊二烯、異丁烯、N-二烷基取代的(甲基)丙烯醯胺、乙烯基哢唑、氯乙烯、偏二氯乙烯和乙烯基吡咯烷酮。
芯粒子用的樹脂中，具有帶電基團的聚合組分在總聚合組分中所占的莫耳比以1莫耳%以上且98莫耳%以下為佳，且以5莫耳%以上且95莫耳%以下為更佳。
芯粒子用的樹脂之平均分子量以1,000以上且1,000,000以下為佳，且以10,000以上且200,000以下為更佳。
-含氮雜環化合物-
含氮雜環化合物不作為樹脂的聚合組分，而是交聯組分所個別含有或作為交聯組分的化合物，其具有能夠與芯粒子中所含的樹脂進行縮合反應的官能團。
作為含氮雜環化合物，例如，可列舉各自在分子中具有亞氨基、羥甲基和烷氧甲基中任一者的三聚氰胺化合物和胍胺化合物。
基於芯粒子整體，這些含氮雜環化合物的含量以0.5質量%以上且50質量%以下為佳，或者約0.5質量%以上且約50質量%以下，以1質量%以上且30質量%以下為更佳，或約1質量%以上且約30質量%以下，且以2質量%以上且20質量%以下為更佳，或約2質量%以上且約20質量%以下。
當含氮雜環化合物的含量處於上述範圍時，對電泳粒子賦予大量電荷使電泳粒子的閾值電壓容易變高，並且電泳粒子中反極 性的粒子的比例也易於降低。
從製備電泳粒子的角度考慮，含氮雜環化合物以水溶性化合物或醇溶性化合物為佳。
‧胍胺化合物
胍胺化合物係具有胍胺骨架(結構)的化合物，例如，可列舉乙醯胍胺、苯並胍胺、甲醯縮胍胺、甾族胍胺、螺胍胺和環己基胍胺。
作為胍胺化合物，以下式(A)所表示的化合物及其至少一種多聚體係特佳。此處，多聚體係藉由將式(A)所表示的化合物作為結構單元來進行聚合所獲得的低聚物，且聚合度係2至200，以2至100為佳。式(A)所表示的化合物可以單獨使用或可以兩種以上組合使用。具體而言，式(A)所表示的化合物作為兩種以上的混合物而使用時，或者以該化合物作為結構單元的多聚體(低聚物)而使用時，其在溶劑中的溶解度得到提高。
在式(A)中，R1表示具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基，具有6至10個碳原子的取代或未被取代的苯基，或者具有4至10個碳原子的取代或未被取代的脂環烴基；R2至R5各自獨立地代表氫原子、-CH2-OH或-CH2-O-R6；且R6表示具有1至10個碳原子的直鏈 或支鏈烷基。
在式(A)中，由R1表示的烷基具有1至10個碳原子，以具有1至8個碳原子為佳，且以具有1至5個碳原子為更佳。烷基可以是直鏈或支鏈。
在式(A)中，由R1表示的苯基具有6至10個碳原子，且以具有6至8個碳原子為佳。作為取代苯基之取代基的實例，例如可列舉甲基、乙基和丙基。
在式(A)中，由R1表示的脂環烴基具有4至10個碳原子，且以具有5至8個碳原子為佳。作為取代脂環烴基之取代基的實例，例如可列舉甲基、乙基和丙基。
在式(A)中，在由R2至R5各自表示的-CH2-O-R6中，由R6表示的烷基具有1至10個碳原子，以具有1至8個碳原子為佳，且以具有1至6個碳原子為更佳。烷基可以是直鏈或支鏈，例如可列舉以甲基、乙基和丁基為佳。
由式(A)表示的化合物特別以其中R1表示具有6至10個碳原子的取代或未被取代的苯基之化合物為佳；R2至R5各自獨立地表示-CH2-O-R6；並且R6以選自甲基和正丁基為佳。
例如，藉由已知方法(例如，日本化學會編，實驗化學講座(Experimental Chemistry Course)，第4版，第28卷，第430頁)使用胍胺和甲醛來合成式(A)所示的化合物。
作為由式(A)表示的化合物的具體實施例，下文示出了示範性化合物(A)-1至(A)-42，但是示範性實施例不限於此。以下的具體實施例係為單體，但可以使用以這些單體作為結構單元的多聚體(低聚物)。在下述的示範性化合物中，“Me”是指甲基，“Bu”是指丁基，並且“Ph”表示苯基。
作為式(A)表示的化合物的市售產品，例如，可列舉SUPER BECKAMINE(R)L-148-55、SUPER BECKAMINE(R)13-535、SUPER BECKAMINE(R)L-145-60、SUPER BECKAMINE(R)TD-126(由DIC公司製備的產品)、NIKALAC MW-390、NIKALAC BL-60和NIKALAC BX-4000(由Sanwa化學股份有限公司製備的產品)。
在合成式(A)表示的化合物(包括多聚體)或購買市售產品後，為了去除殘餘溶劑的影響，可以將它們溶解於適當的溶劑(如甲苯、二甲苯或乙酸乙酯)中並且用蒸餾水或離子交換水洗滌，或者可透過用離子交換樹脂處理加以去除。
‧三聚氰胺化合物
三聚氰胺化合物係具有三聚氰胺骨架(結構)的化合物，且特別由以下式(B)表示的化合物及其至少一種多聚體為佳。此處，與式(A)類似，多聚體係藉由將式(B)表示的化合物作為結構單元以進行聚合所獲得的低聚物，且聚合度係為2至200，以2至100為佳。可單獨使用式(B)表示的化合物或其多聚體，或者可以組合兩種以上來使用。另外，可以組合使用式(B)表示的化合物與式(A)表示的化合物或其多聚體。具體而言，當式(B)表示的化合物作為兩種以上的混合物而使用時，或者以該相同的化合物作為結構單元的多聚體(低聚物)而使用時，其在溶劑中的溶解度會得到提高。
在式(B)中，R6至R11各自獨立地表示氫原子、-CH2-OH、-CH2-O-R12或-O-R12；並且R12表示可為具有1至5個碳原子的支鏈烷基。作為烷基，列舉如甲基、乙基和丁基。
由任何已知方法(與實驗化學講座(Experimental Chemistry Course)，第4版、第28卷、第430頁中所述的三聚氰胺樹脂以相似的方式進行合成)來合成式(B)表示的化合物，例如，藉由使用三聚氰胺和甲醛。
作為由式(B)表示的化合物的具體實施例，以下顯示出列舉的化合物(B)-1至(B)-8，但是示範性實施例並不侷限於此。以下的具體實例以單體的形式示出，但是也可以使用以具有這些化合物作為結構單元的多聚體(低聚物)。
作為由式(B)表示的化合物的市售產品，例如，可列舉SUPER MELAMINE No.90(由Nichiyu化學股份有限公司製備)、SUPER BECKAMINE(R)TD-139-60(由DIC公司製備)、YUBAN 2020(由Mitsui化學股份有限公司製備)、SUMITEX RESIN M-3(由Sumitomo化學股份有限公司製備)、NIKALAC MW-390和NIKALAC MW-30(由Sanwa化學股份有限公司製備)。
在合成式(B)表示的化合物(包括低聚物)或購買市售產品後，為了去除殘餘溶劑的影響，可以將它們溶解於適當的溶劑(如甲苯、二甲苯或乙酸乙酯)中，並且用蒸餾水或離子交換水洗滌，或者可透過使用離子交換樹脂處理加以去除。
‧其他的含氮雜環化合物
作為其他的含氮雜環化合物，例如可列舉藉由用其它含氮雜環取代三聚氰胺化合物和胍胺化合物的三嗪環而所獲得的那些化合物。作為其它含氮雜環，例如可列舉：吡咯環、咪唑環、吡唑環、唑環、呋咱環、呱啶環、吡啶環、吡嗪環、呱嗪環、嘧啶環、噠嗪環、啉環、吡咯烷環、氮茚環、吲嗪環、吲哚環、吲唑環、嘌呤環、喹嗪環、喹啉環、二氮雜萘環、萘啶環、酞嗪環、萘啶環、喹啉環、喹唑啉環、噌啉環、蝶啶環、哢唑環、哢啉環、萘嵌間二氮雜苯環、菲咯啉環和蒽氮丙啶(anthyridine)環。
由於三聚氰胺化合物、胍胺化合物和以上的其它含氮雜環化合物在分子中含有亞氨基、羥甲基和烷氧甲基中的至少任意一者，因此它們可能與芯粒子中所含的樹脂發生縮合反應。
具體而言，例如，下述任何一個反應式所代表的縮合反應係可能進行。
1)>NH+>NCH2OH → >NCH2N<+H2O
2)2>NCH2OH(在酸性條件下) → >NCH2N<+HCHO+H2O
3)>NCH2OH+NH → >NCH2N<+H2O
4)2>NCH2OH(在鹼性條件下) → >CH2OCH2N<+H2O
5)>NCH2OH+-OH(在弱酸性條件下) → >NCH2O-+H2O
6)>NCH2OH+-COOH(在弱酸性條件下) → >NCH2OCO-+H2O
7)>NCH2OH+-CONH2(在弱酸性條件下) → >NCH2NHCO-+H2O
8)>NCH2OR+-OH(在酸性條件下) → >NCH2O-+ROH
9)>NCH2OR+-COOH(在酸性條件下) → >NCH2OCO-+ROH
10)>NCH2OR+-CONH2(在酸性條件下) → >NCH2NHCO-+ROH
可能引起這些縮合反應的含氮雜環化合物具有優點如：由於透過在芯粒子造粒後進行加熱等簡單操作，這些化合物因自身縮合反應而樹脂化，或者透過與芯粒子用樹脂發生縮合反應而實現三維交聯，因此製備的自由度增大。另外，它們還具有優點如：與可能引起自由基反應的化合物相比，在芯粒子造粒時幾乎不發生黏度的增加和溶解度的降低，因此由溶劑所致的限制性較小。此外，與可能引起自由基反應的化合物相比，還有利的是，未反應物的增加和非均勻反應幾乎不會發生。
具體而言，三聚氰胺化合物、胍胺化合物和以上的其他含氮雜環化合物可輕易地具有多官能團，並且芯粒子的樹脂交聯結構易於增強。附帶一提，在許多情況下，使乙烯基具有多官能會導致合成條件複雜和嚴格，並且導致製造成本的增加。
-著色劑-
作為著色劑，可列舉有機或無機顏料、以及油基染料。例如，可以列舉：磁粉，如磁鐵礦和鐵氧體；以及已知的著色劑，如碳黑、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋅、酞菁銅基青色著色材料、偶氮基黃色著色材料、偶氮基品紅著色材料、喹吖啶酮基品紅著色材料、紅色著色材料、綠色著色材料和藍色著色材料。特別地，苯胺藍、Chalcoyl 藍、鉻黃、群青藍、杜邦油紅、喹啉黃、氯化亞甲基藍、酞菁藍、孔雀綠草酸鹽、燈黑、玫瑰紅、C.I.顏料紅48：1、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅57：1、C.I.顏料黃97、C.I.顏料藍15：1和C.I.顏料藍15：3為代表性著色劑。
基於芯粒子中的樹脂，著色劑的配合量以10質量%以上且99質量%以下為佳，並且30質量%以上且99質量%以下為更佳。
-其他複合材料-
芯粒子可以含有其它複合材料。
作為其它複合材料，例如可列舉電荷控制材料和磁性材料。
作為電荷控制材料，可以使用作為電子照相調色劑材料的已知材料，實例包括氯化十六烷基吡啶、四級銨鹽(如BONTRON P-51、BONTRON P-53、BONTRON E-84和BONTRON E-81(由Orient化工股份有限公司製備的產品))、水楊酸系金屬絡合物、苯酚系縮合物、四苯基系化合物、金屬氧化物粒子、以及已經用多種類型的偶聯劑進行過表面處理的金屬氧化物粒子。
作為磁性材料，根據需要使用色料包覆的無機或有機磁性材料。透明磁性材料(特別是透明有機磁性材料)幾乎不會抑制著色顏料的顯色，且與無機磁性材料相比其比重較小，因此以使用它們為特佳。
作為著色磁性材料(色料包覆的材料)，例如可列舉在專利文獻JP-A-2003-131420中所揭示的小粒徑著色磁性粉末。使用著色磁性材料，其含有磁性顆粒作為核芯及層疊在磁性顆粒表面上的著色層。作為著色層，磁性顆粒可以用顏料等不透明地包覆，但是使用(例如)光干涉薄膜為佳。光干涉薄膜係由無色材料(如SiO2或TiO2)形成的，其厚度與光波長相等，並且藉由薄膜中的光干涉選擇性地來反射 光的波長。
-芯粒子的較佳組成-
作為上述的芯粒子，尤其組成係以含有1)苯乙烯-丙烯酸樹脂、2)羥烷基-銨樹脂和3)丙烯酸樹脂為佳。
作為上述芯粒子的組成，特以含有式(B)表示的三聚氰胺化合物作為含氮雜環化合物為佳。
上述芯粒子的組成以含有芯粒子用樹脂的交聯產物和含氮雜環化合物為特佳。
(覆蓋層)
覆蓋層係由含有樹脂的組合物形成，該樹脂具有可溶於分散介質中的親分散介質部分(其中電泳粒子分散於分散介質中)以及不溶於分散介質中的疏分散介質部分(其中電泳粒子分散於分散介質中)，下文中該樹脂被稱作“覆蓋層用樹脂”。
此處，覆蓋層用樹脂的親分散介質部分表示構成該親分散介質部分的聚合組分可溶於分散介質中。可溶於分散介質是指在25℃下，目標材料在分散介質中溶解1質量%以上。
另一方面，覆蓋層用樹脂的疏分散介質部分表示構成該疏分散介質部分的聚合組分不溶於疏介質中。不溶於散介質是指在25℃下，目標材料在分散介質中溶解0.01質量%以上。
從製備電泳粒子的觀點來看，以構成覆蓋層為佳，使得覆蓋層用樹脂單獨作為樹脂溶於分散介質中(即，在覆蓋芯粒子之前)，並且在覆蓋芯粒子後不溶於分散介質中。
為了實現此種組成，例如，可列舉覆蓋層用樹脂的交聯方法、將該樹脂結合至芯粒子表面的方法、以及使樹脂多點吸附於芯粒子表面上的方法。
-覆蓋層用樹脂-
作為覆蓋層用樹脂，具體而言，例如，可列舉由以下共聚物構成的樹脂，該共聚物含有：具有聚矽氧鏈的聚合組分或具有烷基鏈的聚合組分、具有帶電基團的聚合組分、以及根據需要的其它聚合組分。
覆蓋層可以透過包含非交聯性樹脂而構成，或者可以透過包含樹脂的交聯產物而構成。
即，覆蓋層可以由含有樹脂的組合物所形成，或者由含有樹脂的組合物的樹脂交聯產物所形成。
具體而言，在覆蓋層由樹脂交聯產物構成的情況下，對電泳粒子賦予大量電荷並且電泳粒子的閾值電壓易於升高。而且，電泳粒子中反極性的粒子的比例也易於降低。
作為使覆蓋層用樹脂交聯的方法，可表示：藉由聚合具有反應性基團(交聯基團)的聚合組分而使樹脂交聯的方法，以及藉由另外添加交聯劑而使樹脂交聯的方法。
‧具有聚矽氧鏈的聚合組分
具有聚矽氧鏈的聚合組分(具有聚矽氧鏈的單體)例如，具有聚矽氧鏈的大分子單體。具體而言，例如，可列舉在一個末端具有(甲基)丙烯酸酯基團的二甲基有機矽單體(下述結構式(1)表示的有機矽化合物)，例如，SILAPLANE FM-0711、FM-0721、FM-0725(由Chisso公司製備)和X-22-174DX、X-22-2426、X-22-2475(由Shin-Etsu化學股份有限公司製備)。
在結構式(1)中，R1表示氫原子或甲基；R1'表示氫原子或具有1至4個碳原子的烷基；n表示自然數(例如，1以上且1,000以下，以3以上且100以下為佳)，且x表示1至3的整數。
‧具有烷基鏈的聚合組分
作為具有烷基鏈的聚合組分，例如可列舉長鏈烷基(甲基)丙烯酸酯。作為長鏈烷基(甲基)丙烯酸酯，以那些具有4個或更多個碳原子的烷基鏈為佳，且其實例包括(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸十八烷基酯。
附帶一提，長鏈烷基係指(例如)具有約4個至約30個碳原子的烷基鏈。
‧具有帶電基團的聚合組分
具有帶電基團的聚合組分與芯粒子用樹脂的聚合組分中所述的具有帶電基團的聚合組分相同。
‧其它聚合組分
作為其它聚合組分，可表示不具有帶電基團的聚合組分和具有反應性基團的聚合組分。
不具有帶電基團的聚合組分與芯粒子用樹脂的聚合組分中所述的不具有帶電基團的聚合組分相同。
作為具有反應性基團的聚合組分，例如，可表示具有環氧基的縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、具有異氰酸酯基的異氰酸酯類單體(如由Showa Denko K.K.股份有限公司製備的KARENZ AOI(2-異氰酸酯丙烯酸乙酯)和KARENZ MOI(2-異氰酸酯甲基丙烯酸乙酯))、具有封閉型異氰酸酯基的異氰酸酯類單體(如由Showa Denko K.K.股份有限公司製備的KARENZ MOI-BM甲基丙烯酸[2-[o-(1'-甲基亞丙基氨基)羧基氨基]乙酯和KARENZ MOI-BP甲基丙烯酸[2-[(3,5-二甲基吡唑基) 羰基氨基]乙酯)。
附帶一提，封閉型的異氰酸酯基處於與藉由加熱而脫離的取代基反應的狀態，由此，異氰酸酯基的反應性受到限制，且當藉由加熱而使取代基脫離時，異氰酸酯基進入引起反應的狀態。
當具有反應性基團的這種聚合組分作為覆蓋層用樹脂的聚合組分時，覆蓋層用樹脂本身發生交聯，結果，覆蓋層係構成樹脂交聯產物。另外，覆蓋層用樹脂的反應性基團與芯粒子表面的官能團結合，覆蓋層被芯粒子覆蓋。
除了作為覆蓋層用樹脂的聚合組分之外，可以將具有反應性基團的聚合組分添加至反應體系中，作為與覆蓋層用樹脂不同的、用於使覆蓋層用樹脂交聯的交聯劑。
在覆蓋層用樹脂中，具有聚矽氧鏈的聚合組分占全部聚合組分的莫耳比以1莫耳%以上且90莫耳%以下為佳，以5莫耳%以上且50莫耳%以下為更佳。
在覆蓋層用樹脂中，具有帶電基團的聚合組分占全部聚合組分的莫耳比以10莫耳%以上且99莫耳%以下為佳，以50莫耳%以上且95莫耳%以下為更佳。
在覆蓋層用樹脂中，具有反應性基團的聚合組分占全部聚合組分的莫耳比以0.1莫耳%以上且50莫耳%以下為佳，以0.5莫耳%以上且30莫耳%以下為更佳。
基於覆蓋層用樹脂，用於獲得樹脂交聯產物的交聯劑的用量以0.1質量%以上且70質量%以下為佳，以1質量%以上且50質量%以下為更佳。
覆蓋層用樹脂的平均分子量以500以上且1,000,000以下為佳，以1,000以上且1,000,000以下為更佳。
-其它複合材料-
覆蓋層可以含有其它複合材料。
作為其它複合材料，例如可表示在側鏈、主鏈、末端或它們的組合的部位上具有官能團的改性有機矽。官能團的實例包括丙烯醯基、氨基、羧基、羥基、環氧基、烷基、苯基、酯基、醯氨基和醚結構基團。
-覆蓋層的特徵-
基於芯粒子，芯粒子表面上的覆蓋層的覆蓋量為0.00001質量%以上且50質量%以下，且以0.0001質量%以上且10質量%以下為佳。
-覆蓋層的較佳組成-
作為上述覆蓋層的組成，特別以含有以下樹脂作為覆蓋層用樹脂：1)有機矽大分子單體、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、封端型異氰酸酯樹脂，2)有機矽大分子單體、羥烷基(甲基)丙烯酸酯、封端型異氰酸酯樹脂，3)有機矽大分子單體、羥烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基亞烷基二醇、封端型異氰酸酯樹脂，以及4)有機矽大分子單體、羥烷基(甲基)丙烯酸酯、含氨基的(甲基)丙烯酸酯、封端型異氰酸酯樹脂為佳。
(電泳粒子的特徵)
根據示範性實施例之電泳粒子的平均粒徑(體積平均粒徑)係為(例如)0.1 μm以上且10 μm以下，但平均粒徑係根據用途而進行選擇且並不侷限於此。
用Photal FPAR-1000(動態光散射粒徑分佈測量裝置，由Otsuka電子股份有限公司製造)測量平均粒徑，並用MARQUARDT法分析。
(電泳粒子的製造方法)
以下方法表示作為示範性實施例中的電泳粒子製造方 法的一個實例，但是實施態樣並不侷限於此。
首先，將芯粒子用樹脂、含氮雜環化合物、著色劑和其他配合材料溶解於第一溶劑中，以製備其中溶解芯粒子用樹脂和含氮雜環化合物的混合溶液。
此處，第一溶劑係能夠在之後描述的第二溶劑(能夠形成連續相的不良溶劑)中形成分散相的良好溶劑。第一溶劑具有比第二溶劑低的沸點溫度，且第一溶劑係選自能夠溶解芯粒子用樹脂和含氮雜環化合物的溶劑。
作為第一溶劑，例如可列舉水、異丙醇(IPA)、甲醇、乙醇、丁醇、四氫呋喃、乙酸乙酯和乙酸丁酯。
其次，將獲得的混合溶液與第二溶劑混合、攪拌和乳化，以製備以第二溶劑作為連續相的乳液。
藉由加熱或類似方式(乾燥)去除乳液中的第一溶劑，以使芯粒子用樹脂和含氮雜環化合物沉澱，進而獲得芯粒子(分散於第二溶劑中的芯粒子)作為顆粒狀產物，該顆粒狀產物含有前述組分、著色劑和其它複合材料。
相對於能夠形成分散相的第一溶劑，第二溶劑係能夠形成連續相的不良溶劑。第二溶劑的沸點高於第一溶劑，且第二溶劑選自其中芯粒子用樹脂和含氮雜環化合物不溶於該溶劑中的溶劑。
將獲得之用於分散電泳粒子的分散介質列舉為第二溶劑。
隨後，將覆蓋層用樹脂和其它複合材料與第三溶劑混合，以製備其中溶解有覆蓋層用樹脂的混合溶液。
此處，第三溶劑亦是能夠在第二溶劑(能夠形成連續相的不良溶劑)中形成分散相的良好溶劑。第三溶劑具有比第二溶劑低的沸點溫度，且第三溶劑係選自能夠溶解覆蓋層用樹脂的溶劑。亦較佳， 自芯粒子用樹脂和含氮雜環化合物不溶於該溶劑中來選擇第三溶劑。
作為第三溶劑，例如亦可列舉水、異丙醇(IPA)、甲醇、乙醇、丁醇、四氫呋喃、乙酸乙酯和乙酸丁酯。
其次，將獲得的混合溶液與其中分散有芯粒子的第二溶劑混合、攪拌和乳化，以製備以第二溶劑作為連續相的乳液。
藉由加熱或類似方式(乾燥)去除乳液中的第三溶劑，以使覆蓋層用樹脂沉澱在芯粒子的表面上，進而在芯粒子的表面上形成含有覆蓋層用樹脂、其它複合材料的覆蓋層。
此後，在芯粒子和由樹脂交聯產物形成的覆蓋層之情況下，實施熱處理以使樹脂進行交聯。
因此，獲得含有形成於芯粒子表面上的覆蓋層之電泳粒子及含有該電泳粒子的電泳粒子分散液。
如果必要的話，所獲得的電泳粒子，例如，可用分散介質(溶劑)進行稀釋。為了獲得含有兩種以上電泳粒子之電泳粒子分散液，需製備兩種以上分散液，隨後混合所得的分散液。
[電泳粒子分散液]
根據示範性實施例之電泳粒子分散液，其含有分散介質和分散於分散介質中的電泳粒子，該電泳粒子分散液含有根據示範性實施例的電泳粒子。
對分散介質沒有特別限定，但是以選自低介電常數(例如，5.0以下的介電常數，以3.0以下為佳)的溶劑為佳。可以組合使用低介電常數的溶劑之外的其它溶劑作為分散介質，但是以含有50體積%以上的低介電常數溶劑為佳。低介電常數溶劑的介電常數可以用介電常數計(由Nihon Rufuto股份有限公司製造)測得。
作為具有低介電常數的溶劑，例如可列舉源自石油之具有高沸點溫度的溶劑，如鏈烷烴類烴溶劑、矽油和氟類液體。
具有低介電常數的溶劑以根據電泳粒子的覆蓋層用樹脂的聚合組分的種類來選擇為佳。具體而言，在使用具有聚矽氧鏈的組分作為覆蓋層用樹脂的聚合組分的情況下，以矽油作為分散介質為佳。另外，當使用具有烷基鏈的組分作為覆蓋層用樹脂的聚合組分的情況下，較佳選擇鏈烷烴類烴溶劑作為分散介質。
然而，示範性實施例並不侷限於此。例如，即使當使用具有聚矽氧鏈的組分作為覆蓋層用樹脂的聚合組分的情況下，亦可選擇鏈烷烴類烴溶劑作為分散介質。
作為矽油，具體可列舉其中烴基與矽氧烷鍵結的矽油(例如，二甲基矽油、二乙基矽油、甲基乙基矽油、甲基苯矽油和二苯基矽油)。在這些矽油當中，以二甲基矽油為特佳。
作為鏈烷烴類烴溶劑，可列舉具有20個以上碳原子的正構鏈烴(具有80℃以上的沸點溫度)和異鏈烷烴類烴。考慮到安全性和揮發性，以使用異鏈烷烴為佳。具體而言，可例舉SHELLSOL 71(由殼牌石油公司製備)、ISOPAR O、ISOPAR H、ISOPAR K、ISOPAR L、ISOPAR G和ISOPAR M(ISOPAR是埃克森化學公司的商標)和IP溶劑(由Idemitsu石油化學股份有限公司製備)。
如果必要的話，可向根據示範性實施例的電泳粒子分散液中添加酸、鹼、鹽、分散劑、分散穩定劑，此外，為了防止氧化和紫外吸收，可添加穩定劑、抗菌劑和防腐劑。另外，可將電荷控制劑添加至根據示範性實施例的電泳粒子分散液中。
根據顯示特性和感應特性，以進行不同地選擇電泳粒子在根據示範性實施例之電泳粒子分散液中的濃度，但是以在0.1質量%以上且30質量%以下的範圍為佳。當不同顏色的粒子混合時，粒子總體以處於該範圍內為佳。
根據示範性實施例的電泳粒子分散液用於電泳體系的 顯示媒體、電泳體系的光調制媒體(光調制裝置)和液體顯影型電子照相系統的液體調色劑。附帶一提，作為電泳體系的顯示媒體和電泳體系的光調制媒體(光調製裝置)，存在使粒子組沿著與電極(基板)相對的方向移動的已知體系、異於上述使粒子組沿著電極(基板)的方向移動的體系(稱作平面內系統)，以及組合這些體系的混合裝置。
在根據示範性實施例的電泳粒子分散液中，藉由使用顏色和電荷極性不同的多種電泳粒子作為混合物來實現彩色顯示。
[顯示媒體和顯示裝置]
下文將描述根據示範性實施例的顯示媒體和顯示裝置之一個實例。
圖1係根據示範性實施例的顯示裝置之示意圖。圖2A和2B係典型地表示在根據示範性實施例的顯示裝置的顯示媒體的基板之間施加電壓時，粒子的移動模式圖。
根據示範性實施例之顯示裝置10採取以下形式：使用根據示範性實施例的電泳粒子分散液作為含有分散介質50和粒子組34的顯示媒體12之粒子分散液，亦即，根據示範性實施例之分散形式的電泳粒子作為在分散介質50中的粒子群34。
如圖1所示，根據示範性實施例的顯示裝置10係由顯示媒體12、對顯示媒體12施加電壓的電壓施加單元16、以及控制單元18所組成。
顯示媒體12係由作為圖像顯示面的顯示基板20、以一定間隔面對顯示基板20的背面基板22、用於維持基板之間特定間隔並且將顯示基板20和背面基板22之間的空間劃分為多個小室的間隔構件24、以及不同於封閉在各小室中的具有光學反射性質粒子組34之反射粒子組36所組成。
上述的小室係指由顯示基板20、背面基板22和間隔構 件24包圍的區域。分散介質50係密封在小室中。粒子組34係由多個粒子組成並分散於分散介質50中，並且根據在小室中形成的電場強度，多個粒子憑藉著反射粒子組36之間的空隙而在顯示基板20和背面基板22之間移動。
藉由形成間隔構件24建構顯示媒體12以使每個圖元進行顯示，來對應在顯示媒體12上顯示圖像時之每個圖元，並且形成對應於每個圖元的小室
在示範性實施例中，為了簡化說明，藉由關注一個小室來描述示範性實施例。下文將詳細描述每個元件。
首先，將會對一對電極進行說明。
顯示基板20具有表面電極40和表面層42依次層疊在支持基板38上之組成。背面基板22具有背面電極46和表面層48層疊在支持基板44上之組成。
顯示基板20具有透光性，或者顯示基板20和背面基板22均具有透光性。示範性實施例中的透光性係指可見光的透射率為60%以上。
作為支持基板38和支持基板44的材料，例如可列舉玻璃和塑膠，如聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂和聚醚碸樹脂。
作為表面電極40和背面電極46的材料，例如可列舉：銦、錫、鎘和銻的氧化物、複合氧化物(如ITO)、金屬(如金、銀、銅和鎳)、以及有機材料(如聚吡咯和聚噻吩)。表面電極40和背面電極46可以是這些材料的單膜、混合膜和複合膜中的任一者。表面電極40和背面電極46的厚度以100 Å以上且2,000 Å以下為佳。背面電極46和表面電極40能以矩陣狀或條紋狀的狀態形成。
表面電極40可以埋在支持基板38中，另外，背面電極 46可以埋在支持基板44中。在這種情況下，根據粒子組34之每個粒子的組成來選擇支持基板38和支持基板44的材料。
背面電極46和表面電極40各自可以與顯示基板20和背面基板22分離，並且配置在顯示媒體12的外部。
在以上的說明中，顯示基板20和背面基板22均配置有電極(表面電極40和背面電極46)，但是可以在一側設置電極，並且可以進行主動矩陣型驅動。
為了進行主動矩陣型驅動，支持基板38和支持基板44可以針對每個圖元上設置TFT(薄膜電晶體)。以在背面基板22上設置TFT為佳，而不是在顯示基板20上。
下文描述表面層。
表面層42和表面層48分別形成在表面電極40和背面電極46上。作為用於形成表面層42和表面層48的材料，例如可列舉：聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚醯亞胺、環氧樹脂、聚異氰酸酯、聚醯胺、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、共聚化尼龍、可UV固化的丙烯酸樹脂、以及氟樹脂。
表面層42和表面層48可以由以上樹脂和電荷傳輸材料構成，或者可以由具有電荷傳輸性的自支撐性樹脂形成。
接著，下文將描述間隔構件。
用於維持顯示基板20和背面基板22之間的間距的間隔構件24由(例如)熱塑性樹脂、熱固性樹脂、電子束固化樹脂、光固化樹脂、橡膠或金屬形成。
間隔構件24可以嵌入在顯示基板20或背面基板22中。在這種情況下，藉由用於對支持基板38或支持基板44進行蝕刻的蝕刻處理、鐳射處理、使用了事先製備的模具的壓制處理、或印刷處理進行嵌入。
在這種情況下，間隔構件24係在顯示基板20和背面基板22的任一者或兩者上製造。
間隔構件24可以是有色或無色的，但以無色透明為佳。在這種情況下，使用透明樹脂如聚苯乙烯、聚酯或丙烯酸樹脂。
較佳的是，處於顆粒狀態的間隔構件24也為透明的，並且除了透明樹脂(例如聚苯乙烯、聚酯或丙烯酸樹脂)之外，亦使用玻璃粒子。
“透光性”係指可見光的透射率為60%以上。
下文將描述反射粒子組。
反射粒子組36係由不同於粒子組34之具有光學特性的反射粒子所組成，以及不同於粒子組34顯示不同顏色之反射構件的功能。反射粒子組36也具有作為間隔構件的功能，其在不干擾的情況下使粒子在顯示基板20和背面基板22之間移動。亦即，粒子組34的粒子憑藉著反射粒子組36而從背面基板22側移動至顯示基板20側，或者從顯示基板20側移動至背面基板22側。反射粒子組36的顏色以白色或黑色作為背景顏色為佳，但可以為其他顏色。反射粒子組36可以是不帶電的粒子組(不根據電場移動的粒子組)，或者可以是帶電的粒子組(根據電場移動的粒子組)。在示範性實施例中，描述反射粒子組36於不帶電的粒子組和顏色為白色的情況下，但這不具限制性的。
作為反射粒子組36的粒子，可列舉：藉由將白色顏料(如，氧化鈦、氧化矽、氧化鋅)分散於樹脂(如，聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA)、丙烯酸樹脂、酚樹脂、甲醛縮合物)中而得到的粒子、或者樹脂粒子(如，聚苯乙烯粒子、聚乙烯基萘粒子、雙三聚氰胺粒子)。當將除了白色粒子以外的粒子施加於反射粒子組36的粒子時，可以使用含有所需顏色的顏料或染料之上述樹脂。可列舉一般用於印刷油墨或彩色調色劑中 的RGB和YMC顏料或染料。
為了在基板之間密封反射粒子組36，例如，採用噴墨法。在固定反射粒子組36的情況下，將反射粒子組36封閉並且隨後加熱(如果需要的話，可藉由壓制)以將反射粒子組36中之粒子的表面層熔化，同時維持粒子的間距。
下文描述顯示媒體的其他組成。
顯示媒體12中的小室尺寸與顯示媒體12的解析度密切相關。小室尺寸越小，顯示媒體12上顯示的圖像的解析度越高。一般在顯示媒體12之顯示基板20的面方向上小室的長度係為10 μm以上且1 mm以下。
基於小室中的總量，粒子組34的含量(質量%)不作特別限定，只要可以獲得所需的色調即可。作為顯示媒體12，藉由小室的厚度(顯示基板20和背面基板22之間的距離)來調節該含量係有效的。亦即，為了獲得所需的色調，小室越厚，則含量越低，並且小室越薄，則含量可以越高。一般該含量係0.01質量%以上且50質量%以下。
為了透過間隔構件24使顯示基板20和背面基板22彼此固定，採用固定件，如螺栓和螺母的組合、夾具、夾子、用於固定的框架。也可以使用諸如黏合劑、熱熔合和超聲波接合等固定手段。
如此組成的顯示媒體12(例如)用於，例如其中儲存並改寫圖像的公告牌、迴圈板、電子白板、看板、招牌、閃光指示器、電子紙、電子報紙、電子出版物、以及在影印機和印表機中常用的檔紙。
如上文所述，根據示範性實施例的顯示裝置10係由顯示媒體12、對顯示媒體12施加電壓的電壓施加單元16和控制單元18構成(參見圖1)。
表面電極40和背面電極46與電壓施加單元16電連接。在示範性實施例中，描述了其中表面電極40和背面電極46均與電壓 施加單元16電連接的情況，但是表面電極40和背面電極46中的一者可以接地，並且另一者可以與背面電極46連接。
電壓施加單元16以能夠傳輸和接收信號的方式與控制單元18連接。
控制單元18係被組成為微型電腦，其包括用於整體管理該裝置驅動的CPU(中央處理單元)、用於暫時存儲多種資料的RAM(隨機存取記憶體)、以及其中事先存儲有各種程式(如用於控制該裝置整體的控制程式)的ROM(唯讀記憶體)。
電壓施加單元16係對表面電極40和背面電極46施加電壓的電壓施加裝置，其根據控制單元18的控制對表面電極40和背面電極46施加電壓。
下文描述顯示裝置10的功能。根據控制單元18的驅動來說明該功能。
對其中封閉在顯示媒體12中的粒子組34係帶電為正極的情況下進行描述。另外，對其中分散介質50係為透明的且反射粒子組36係為白色的情況下進行說明。亦即，在示範性實施例中，對顯示媒體12顯示出由於粒子組34的移動而表現的顏色，且反射粒子組36顯示白色作為背景顏色的情況進行說明。
為了方便起見，從粒子組34附著到背面基板22一側時的驅動進行描述。
首先，向電壓施加單元16輸出驅動信號並持續預定的時間，該信號顯示出施加電壓使得表面電極40變成負極並且背面電極46變成正極。從圖2A中所示的狀態，當電極之間所施加的電壓增加，並且施加的電壓高於閾值電壓(由此，表面電極40變成負極並且濃度變化結束)時，以聚集力降低的狀態，構成已帶電成為正極的粒子組34之粒子向顯示基板20側移動，並且到達顯示基板20(參見圖2B)。
當在電極之間施加電壓結束後，粒子組34係被限制在顯示基板20側，並且在反射粒子組36的白色作為背景的情況下，由粒子組34顯示的顏色被目視確認為從顯示基板20看到的顯示媒體12的顏色。
其次，向電壓施加單元16輸出驅動信號並持續預定的時間，該信號顯示出施加電壓使得表面電極40變成正極和背面電極46變成負極。當電極之間所施加的電壓增加，並且施加的電壓高於閾值電壓(由此，表面電極40變成正極並且濃度變化結束)時，以聚集力降低的狀態，構成已帶電成為正極的粒子組34之粒子向顯示基板20側移動，並且到達顯示基板20(參見圖2A)。
當在電極之間施加電壓結束後，粒子組34被限制在背面基板22之一側。另一方面，反射粒子組36的白色被目視確認為從顯示基板20看到的顯示媒體12的顏色。粒子組34被反射粒子組36遮擋，變得難以被目視確認。
將電壓施加時間事先存儲在記憶體(如ROM)中作為表示在驅動過程中施加電壓時電壓施加時間的資料，省略了控制單元18內部的圖。運行時讀取表示電壓施加時間的資料。
因此，在根據示範性實施例的顯示裝置10中，當粒子組34到達並且附著聚集到顯示基板20或背面基板22時，進行顯示。
在根據示範性實施例的顯示媒體12和顯示裝置10中，描述在顯示基板20上設置表面電極40，且在背面基板22上設置背面電極46進而在電極之間(即，在基板之間)施加電壓，並且使粒子組34在基板之間移動以進行顯示，但是不侷限於此形式。例如，提供一種形式於顯示基板20上設置表面電極40，同時在間隔構件上設置電極，在電極之間施加電壓，並且使粒子組34在顯示基板20和間隔構件之間移動，從而實現顯示。
在根據示範性實施例的顯示媒體12和顯示裝置10中，描述使用一種(一種顏色的)粒子組作為粒子組34的情況，但這不是限制性的，可以使用兩種或更多種(兩種或更多種顏色)粒子組。
具體而言，例如，可列舉一種使用帶正電的第一粒子組及帶負電的第二粒子組作為粒子組34之形式，以及閾值電壓不同於第一粒子組的粒子且具有較大粒徑之帶正電的第三粒子組。
[實施例]
將參考實施例並進一步詳細描述本發明，但是本發明不以任何方式侷限於此。在實施例中，除非另外說明，“份”和“%”是指“質量份”和“質量%”。
[實施例1]
水性分散液的製備藉由在水中添加45質量份作為芯粒子用樹脂的苯乙烯/丙烯酸樹脂X-1202L(由Seiko PMC公司製備)、5質量份作為含氮雜環化合物的由(B)-2表示的三聚氰胺化合物NIKALAC MW-390(由Sanwa化學股份有限公司製備)、以及50質量份作為著色劑的青色顏料H525F(由Sanyo Color Works股份有限公司製備)而使得總體為15質量%。
接著，將所製得的水性分散液作為分散相，將矽油溶液(藉由向矽油KF-96-2CS(由Shin-Etsu化學股份有限公司製備)中添加1質量%的表面活性劑KF-6028(由Shin-Etsu化學股份有限公司製備)而製得)作為連續相，以10/1(連續相/分散相)的質量比混合，並用均化器乳化該混合物，從而製備乳液。
隨後，將獲得的乳液在蒸發器中於60℃下乾燥6小時以去除乳液中的水分，進而獲得芯粒子分散液。所得的芯粒子的平均粒徑為0.6 μm，C.V.值(表示單分散性的指標：變異係數：CV(%)=(σ/D)×100(σ：標準差，D：平均粒徑))為25%。
使用離心分離器，用矽油洗滌分散於分散液中的芯粒子，進而製備了1質量%的芯粒子分散液。
製備共聚物作為覆蓋層用樹脂，其含有作為具有聚矽氧鏈的聚合組分的SILAPLANE FM-0721(由Chisso公司製備)、作為具有帶電性基團的聚合組分的2-(丙烯醯氧基)乙基三甲基氯化銨(AOETMA)和甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)、作為具有反應性基團(交聯基團)的聚合組分的異氰酸酯單體(具有封閉型異氰酸酯基之異氰酸酯單體KARENZ MOI-BP(由Showa Denko K.K.製備)、以及作為其他聚合組分的MMA(甲基丙烯酸甲酯)(下表2中顯示莫耳比)。
接著，將2 g所獲得的覆蓋層用樹脂添加至IPA(異丙醇)，進而製備10質量%的IPA溶液。
隨後，將20 g所獲得的10質量%的IPA溶液添加至20 g芯粒子分散液中並攪拌，隨後在蒸發器中於60℃下乾燥1小時以去除芯粒子分散液中的IPA，使在芯粒子上析出覆蓋層用樹脂，由此獲得其中在芯粒子表面上形成有覆蓋層的顆粒狀產物。
隨後，將芯粒子分散液在130℃下加熱1小時，使構成芯粒子和覆蓋層的樹脂交聯。
透過以上方法所獲得之電泳粒子分散液，其中在芯粒子的表面上形成有覆蓋層。
使用離心分離器，用矽油洗滌分散於芯粒子分散液中的電泳粒子。
[實施例2至9]
按照與實施例1相同的方式獲得電泳粒子和電泳粒子分散液，不同之處在於，根據下表1和表2改變芯粒子和覆蓋層的組成。
但是，在實施例5和6中，不進行用於使構成芯粒子和覆蓋層的樹脂交聯的熱處理。
在實施例7、8和9中，使用甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)作為具有烷基鏈的聚合組分代替具有聚矽氧鏈的組分，以作為覆蓋層用樹脂的聚合組分。
[比較例1]
按照與實施例1相同的方式獲得電泳粒子和電泳粒子分散液，不同之處在於，在製備芯粒子時不複合含氮雜環化合物。
[比較例2]
在按照與實施例1相同的方式製備芯粒子後，將該粒子的分散液在130℃下加熱1小時以使構成芯粒子的樹脂交聯獲得電泳粒子，並且獲得該粒子的分散液。
[比較例3]
按照與實施例1相同的方式獲得電泳粒子及其分散液，不同之處在於，不複合含氮雜環化合物。
然而，作為覆蓋層用樹脂的聚合組分，使用甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)作為具有烷基鏈的聚合組分替代具有聚矽氧鏈的聚合組分。將構成芯粒子的樹脂的質量份變為50質量份。
[評估]
調節分散液以使20質量%之白色粒子包含在連續相KF-96-2CS中，及1質量%之電泳粒子(靛青色粒子)中，進而獲得電泳粒子分散液。
根據如下製備白色粒子。
-白色粒子的製備-
向燒瓶中添加45質量份的SILAPLANE FM-0721、45質量份的2-乙烯基萘、240質量份的KF-96-1CS(由Shin-Etsu化學股份有限公司製備)和2質量份的過氧化月桂醯，在攪拌的同時使氮氣以0.2升/分鐘的流速鼓泡以進行去氧，隨後在油浴中於70℃下加熱10小時 以獲得白色粒子分散液。藉由離心使所獲得的粒子分散液沉澱，去除上清液並添加400 ml的KF-96-2CS，並且藉由超聲波照射使液體恢復到分散狀態。重複該操作3次以進行洗滌和以KF-96-2CS來置換，並獲得白色粒子分散液。
獲得的白色粒子具有0.5 μm的平均粒徑且C.V.值為10%。
再者，這種白色粉末不會因施加±20V電場而發生遷移。
接著，藉由將所得的電泳粒子分散液封閉在其中形成有銦錫氧化物(ITO)電極的一對玻璃基板(於小室中，在一對玻璃基板之間介入有50 μm的間隔物(間隔構件))中以製備裝置樣品。間隔物的形成係藉由在一側玻璃基板的電極形成面上旋轉塗布CYTOP(CTL809M，由Asahi Glass股份有限公司製備)，並在200℃下加熱4小時。
藉由使用獲得的裝置樣品，藉由函數發生器(NF公司製造的電源以National Instruments所製備的Lab VIEW來驅動)在電極之間施加±15 V的電壓，並且用安培計(Keithley公司製造)和光測量裝置(USB2000，Ocean Optics公司製造)測量電泳粒子的帶電量、閾值電壓、以及含有反極性電泳粒子之粒子的存在比例，具體如下文所述。
-帶電量-
施加0V至15V的矩形波、並且帶電量相加直到電流值成為定值時，進而獲得電泳粒子的帶電量(初始帶電量)。
將電泳粒子分散液置於螺口瓶中並且在60℃下保存1週後，以類似的方式再次測量電泳粒子的帶電量(一段時間後的帶電量)。
-閾值電壓-
在0.05 Hz下施加0V至15V的三角形波，並且採用光測量裝置測得反射率最大值的90%時的電壓，並將該電壓作為閾值電 壓，由此獲得電泳粒子的閾值電壓(初始閾值電壓)。
將電泳粒子分散液置於螺口瓶中並且在60℃下保存1週後，以類似的方式再次測量電泳粒子的閾值電壓(一段時間後的閾值電壓)。
-反極性粒子的存在比例-
藉由以標準樣品進行白色以及黑暗中的黑色的校準，採用光測量裝置測量電泳粒子中反極性粒子的存在比例(初始存在比例)。
將電泳粒子分散液置於螺口瓶中並且在60℃下保存1週後，以相同的方式再次測量電泳粒子中反極性粒子的存在比例(一段時間後反極性粒子的存在比例)。
從上述結果可以看出，與比較例相比，實施例中帶電量和閾值電壓都較高。
還可以看出，與比較例相比，實施例中反極性粒子的存在比例低。
表1和表2中的縮寫如下。
-芯粒子用樹脂-
‧X-1202L：[X-1202L(由Seiko PMC公司製造)，平均分子量重：20,000]
-含氮雜環化合物-
‧MW-390：示範性化合物式(B)-2所表示的三聚氰胺化合物 [NIKALAC MW-390(由Sanwa化學股份有限公司製備)]
-著色劑-
‧H525F：靛青色顏料[H525F(由Sanyo Color股份有限公司製備)]
-覆蓋層用樹脂-
‧FM-0721：[SILAPLANE FM-0721(由Chisso公司製備)，平均分 子量重Mw：5,000，結構式(1)，其中R1為甲基、R1'為丁基、n為68、x為3]
‧SMA：甲基丙烯酸十八烷酯
‧MAA：甲基丙烯酸
‧HEMA：甲基丙烯酸2-羥乙酯
‧MOI-BP：具有封閉型異氰酸酯基之異氰酸酯單體
甲基丙烯酸2-[(3,5-二甲基吡唑基)羰基氨基]乙酯[Karenz MOI-BP(由Showa Denko K.K.製造)]
‧MMA：甲基丙烯酸甲酯
‧AOETMA：2-(丙烯醯氧基)乙基三甲基氯化銨
10‧‧‧顯示裝置
12‧‧‧顯示媒體
16‧‧‧電壓施加單元
18‧‧‧控制單元
20‧‧‧顯示基板
22‧‧‧背面基板
24‧‧‧間隔構件
34‧‧‧粒子群組
36‧‧‧反射粒子組
38‧‧‧支持基板
40‧‧‧表面電極
42‧‧‧表面層
44‧‧‧支持基板
46‧‧‧背面電極
48‧‧‧表面層
50‧‧‧分散介質

Claims (12)

  1. 一種電泳粒子，包含：由組合物形成的芯材粒子，該組合物含有樹脂、含氮雜環化合物和著色劑，該含氮雜環化合物在分子中具有亞氨基、羥甲基和烷氧甲基中的任一者及具有含氮原子的雜環，其中，基於該芯材粒子的總量，該含氮雜環化合物的含量係0.5質量%以上且50質量%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之電泳粒子，其中，該含氮雜環化合物係選自由三聚氰胺化合物和胍胺化合物所組成之群，該三聚氰胺化合物和胍胺化合物各自在分子中具有亞氨基、羥甲基和烷氧甲基中的任一者。
  3. 如申請專利範圍第1項之電泳粒子，該芯材粒子的表面係被覆蓋層覆蓋，其中，該覆蓋層係由含有樹脂的組合物形成，該樹脂具有可溶於分散有電泳粒子之分散介質中的親分散介質部分，以及不溶於分散有電泳粒子之分散介質中的疏分散介質部分。
  4. 如申請專利範圍第3項之電泳粒子，該覆蓋層係由含有共聚物樹脂的組合物形成，該共聚物至少包含具有聚矽氧鏈的聚合組分或具有烷基鏈的聚合組分，以及具有帶電基團的聚合組分。
  5. 如申請專利範圍第1項之電泳粒子，其中，該芯材粒子係由含有樹脂、含氮雜環化合物和著色劑之組合物的樹脂交聯產物所構成的芯材粒子。
  6. 如申請專利範圍第3項之電泳粒子，其中，該覆蓋層係由含有該樹脂之組合物的樹脂交聯產物所構成的覆蓋層。
  7. 一種電泳粒子分散液，包含：一分散介質，和分散於該分散介質中的電泳粒子，其中，該電泳粒子係申請專利範圍第1項之電泳粒子。
  8. 如申請專利範圍第7項之電泳粒子分散液，其中，該分散介質含有低介電常數的溶劑。
  9. 一種顯示媒體，包括：一對基板，其中至少一者具有透光性，以及申請專利範圍第7項之電泳粒子分散液，其係封閉在該對基板之間。
  10. 一種顯示媒體，包括：一對電極，其中至少一者具有透光性，以及具有申請專利範圍第7項之電泳粒子分散液的區域，該區域係封閉在該對電極之間。
  11. 一種顯示裝置，包括：申請專利範圍第9項之顯示媒體，以及在該顯示媒體的該對基板之間施加電壓的電壓施加單元。
  12. 一種顯示裝置，包括：申請專利範圍第10項之顯示媒體，以及在該顯示媒體的該對電極之間施加電壓的電壓施加單元。
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