WO2013151054A1 - 画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 - Google Patents

画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013151054A1
WO2013151054A1 PCT/JP2013/060106 JP2013060106W WO2013151054A1 WO 2013151054 A1 WO2013151054 A1 WO 2013151054A1 JP 2013060106 W JP2013060106 W JP 2013060106W WO 2013151054 A1 WO2013151054 A1 WO 2013151054A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
resin
image display
display
group
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/060106
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
関 三枝子
尚 森川
中山 大輔
真鍋 力
良太 水谷
軍 曹
氷治 直樹
保夫 山本
青島 俊栄
Original Assignee
富士ゼロックス株式会社
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士ゼロックス株式会社, 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士ゼロックス株式会社
Publication of WO2013151054A1 publication Critical patent/WO2013151054A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; 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 
    • G02F1/165Devices 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 translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166Devices 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 translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • 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 translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; 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 
    • G02F1/165Devices 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 translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675Constructional details
    • G02F2001/1678Constructional details characterised by the composition or particle type

Definitions

  • the present invention relates to an image display particle, an image display particle dispersion, a display medium, and a display device.
  • Image display media are actively researched as displays having image maintainability (so-called memory property).
  • particles for image display particles for image display
  • electrophoretic particles are placed in a cell by applying an electric field (two electrode substrates are stacked and an image display material is put together with a dispersion medium between them. Display is performed by alternately moving to the viewing surface and back surface of the encapsulated configuration.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-345568 discloses that “crosslinking of the resin is performed by suspension polymerization using a divinyl compound” together with “image display particles in which pigments are dispersed in polymer particles”.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-154568 discloses “Emulsion polymerization of a crosslinkable monomer and a crosslinkable monomer composed of polyacrylic acid” together with “hollow polymer particles and an aqueous dispersion thereof”.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-179716 discloses “polymer particles having avoidable protrusions on the surface” and “crosslinking of the resin is carried out by suspension polymerization using a divinyl compound”.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-31724 also discloses “crosslinking a dispersion polymer (dispersant)” together with “a dispersion in which a colorant is included in a dispersion polymer” and “functional groups of the dispersion polymer and the crosslinking agent”. Are a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a blocked isocyanate group, and an epoxy group.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-145713 discloses “polymer graft fine particles in which pigment fine particles and a polymer are crosslinked”.
  • An object of the present invention is to provide particles for image display having a high voltage (hereinafter, this voltage is referred to as “threshold voltage”) for starting movement by an electric field.
  • a resin crosslinked product of a composition comprising a water-soluble resin, at least one crosslinking agent selected from an epoxy compound, a carbodiimide compound, an isocyanate compound, an aziridine compound, and a hydrazide compound, and a colorant.
  • Core particles A coating layer covering the surface of the core particles, a parent dispersion medium part that dissolves in the dispersion medium in which the image display particles are dispersed, and a sparse insoluble in the dispersion medium in which the image display particles are dispersed.
  • the coating layer is formed of a composition including a resin composed of a copolymer of at least a polymerization component having a silicone chain or a polymerization component having an alkyl chain and a polymerization component having a chargeable group.
  • ⁇ 3> The image display particle according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the content of the crosslinking agent is 0.5% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the entire core particle.
  • a particle dispersion for image display comprising:
  • a display medium comprising:
  • ⁇ 6> a pair of electrodes at least one of which has translucency; A region provided with the particle dispersion for image display according to ⁇ 4>, provided between the pair of electrodes;
  • a display medium comprising:
  • Voltage application means for applying a voltage between the pair of substrates or the pair of electrodes of the display medium;
  • a display device comprising:
  • the core material particles are not composed of a resin crosslinked body with the specific crosslinking agent.
  • the image display particles having a higher threshold voltage can be provided.
  • image display particles in which the core material particles are not composed of a resin cross-linked body by the specific cross-linking agent are applied to the image display particles having a coating layer on the core material particles.
  • an image display particle dispersion liquid having a higher threshold voltage can be provided.
  • the core material particle is constituted by a resin cross-linked body by the specific cross-linking agent.
  • the core material particle is constituted by a resin cross-linked body by the specific cross-linking agent.
  • the image display particles according to the present embodiment include core material particles (hereinafter referred to as “core particles”) and a coating layer that covers the surfaces of the core particles.
  • the core particle includes a resin cross-linked product of a composition containing a water-soluble resin, a cross-linking agent, and a colorant.
  • a crosslinking agent is at least 1 sort (s) selected from an epoxy compound, a carbodiimide compound, an isocyanate compound, an aziridine compound, and a hydrazide compound.
  • the coating layer comprises a resin having a parent dispersion medium part that dissolves in the dispersion medium in which the image display particles are dispersed and a sparse dispersion medium part that is insoluble in the dispersion medium in which the image display particles are dispersed. It is formed by the composition containing.
  • the coating layer is formed of a composition including a resin composed of a copolymer of at least a polymerization component having a silicone chain or a polymerization component having an alkyl chain and a polymerization component having a chargeable group. It is good.
  • the coating layer may contain a non-crosslinked resin or a crosslinked resin.
  • the resin made of the copolymer may contain other polymerization components as necessary.
  • polymerization originating in hydrophobic polymerization components such as a polymerization component with a silicone chain or a polymerization component with an alkyl chain, corresponds to a parent dispersion medium part among each polymerization component.
  • the threshold voltage is increased by the above configuration.
  • the core particles contain a resin cross-linked product of the specific crosslinking agent, the density of the core particles is improved, and the van der Waals force between the molecules inside the core particles is also improved.
  • the threshold voltage of the image display particles is increased.
  • a low dielectric solvent for example, a dielectric constant of 5.0 or less
  • the threshold voltage of the image display particles is difficult to increase. Even in such a case, the image display particles according to the present embodiment are effective because the threshold voltage is increased by the above configuration.
  • the display in which the display defect (for example, display density fall, mixed color display) resulting from the low threshold voltage of the image display particle was suppressed was suppressed. Is realized.
  • the display defect for example, display density fall, mixed color display
  • migration of each image display particle is easily realized, for example, multicolor display in one pixel is easily realized.
  • the core particles include a resin cross-linked product of a composition containing a water-soluble resin (hereinafter referred to as “core particle resin”), a cross-linking agent, and a colorant.
  • core particle resin a resin cross-linked product of a composition containing a water-soluble resin
  • the core particle has, for example, a structure including a resin and a cross-linked resin and a colorant (that is, a structure in which a colorant is dispersed in a resin cross-linked body of a resin and a cross-linking agent).
  • the resin of the core particle is a water-soluble resin and has a reactive functional group (for example, a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, an amino group, etc.) for forming a resin crosslinked body with a crosslinking agent.
  • a reactive functional group for example, a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, an amino group, etc.
  • Water-soluble means that the target substance dissolves 1% by mass or more in water at 25 ° C.
  • the core particle resin may be a chargeable resin (a resin having a chargeable group (for example, a polarizable functional group: polar group)) or a non-chargeable resin (a resin having no chargeable group). However, from the viewpoint of improving the charge amount, a chargeable resin is preferable.
  • the core particle resin may be a mixture or copolymer of a non-chargeable resin and a chargeable resin.
  • Examples of the chargeable resin include a homopolymer of a polymerization component having a chargeable group, and a copolymer of a polymerization component having a chargeable group and a polymerization component having no chargeable group.
  • examples of the non-chargeable resin include a homopolymer of a polymerization component having no chargeable group. Each of these polymerization components may be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the chargeable group include a base and an acid group.
  • examples of the base (hereinafter referred to as cationic group) as the charging group include an amino group and a quaternary ammonium group (including salts of these groups). These cationic groups tend to impart positively charged polarity to the particles, for example.
  • examples of the acid group (hereinafter referred to as anionic group) as the charging group include a phenol group, a carboxyl group, a carboxylate group, a sulfonate group, a sulfonate group, a phosphate group, a phosphate group, and a tetraphenylboron group. (Including salts of these groups). These anionic groups tend to impart negatively charged polarity to the particles, for example.
  • Other examples of the chargeable group include a fluorine group, a phenyl group, and a hydroxyl group.
  • Examples of the polymerization component having a cationic group include the following. Specifically, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dibutylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-hydroxyethylaminoethyl (meta) ) Acrylate, N-ethylaminoethyl (meth) acrylate, N-octyl-N-ethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dihexylaminoethyl (meth) acrylate and other aliphatic amino groups (meth) Acrylates; aromatic substituted ethylene monomers having a nitrogen-containing group such as dimethylaminostyrene, diethylaminostyrene, dimethylaminomethyls
  • the cationic polymerization component may be quaternized ammonium chloride before or after polymerization to form a salt structure. Quaternary ammonium chloride is realized, for example, by reacting a cationic group with alkyl halides or tosylate esters.
  • anionic polymerization component examples include a polymerization component having a carboxylic acid group, a polymerization component having a sulfonic acid group, and a polymerization component having a phosphoric acid group.
  • examples of the polymerization component having a carboxylic acid group include (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, their anhydrides, monoalkyl esters, carboxyethyl vinyl ether, carboxypropyl vinyl ether. And vinyl ethers having a carboxyl group, and salts thereof.
  • polymerization components having a sulfonic acid group examples include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) click acid ester, bis- (3-sulfopropyl) -itaconic. And acid esters and salts thereof.
  • examples of the polymerization component having a sulfonic acid group include sulfuric acid monoesters of 2-hydroxyethyl (meth) acrylic acid and salts thereof.
  • Examples of the polymerization component having a phosphoric acid group include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, acid phosphoxyethyl (meth) acrylate, acid phosphoxypropyl (meth) acrylate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-methacrylate.
  • Examples include leuoxyethyl phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, dioctyl-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate It is done.
  • the anionic polymerization component may be ammonium chlorided before or after polymerization to form a salt structure.
  • Ammonium chloride is realized, for example, by reacting an anionic group with a tertiary amine or quaternary ammonium hydroxide.
  • Examples of the polymerization component having a fluorine group include a (meth) acrylate monomer having a fluorine group, specifically, trifluoroethyl (meth) acrylate, pentafluoropropyl (meth) acrylate, perfluoroethyl (meth). Acrylate, perfluorobutylethyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, perfluorodecylethyl (meth) acrylate, trifluoromethyltrifluoroethyl (meth) acrylate, hexafluorobutyl (meth) acrylate, etc. It is done.
  • polymerization component having a phenyl group examples include styrene, phenoxyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, and phenoxyethylene glycol (meth) acrylate. Is mentioned.
  • polymerization component having a hydroxyl group examples include hydroxyalkyl (meth) acrylate (eg, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, etc.), allyl alcohol, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, and the like.
  • hydroxyalkyl (meth) acrylate eg, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, etc.
  • allyl alcohol polyethylene glycol mono (meth) acrylate
  • Other examples include those obtained by copolymerizing a monomer having a glycidyl group and then ring-opening, and those obtained by polymerizing a monomer having t-butoxy and then hydrolyzing it to introduce an OH group.
  • polymerization component having no chargeable group examples include nonionic polymerization components (nonionic polymerization components).
  • nonionic polymerization components include butadiene, isoprene, isobutylene, N-dialkyl-substituted (meth) acrylamide, vinyl carbazole, vinyl chloride, vinylidene chloride, isoprene, butadiene, vinyl pyrrolidone, and the like.
  • the weight average molecular weight of the core particle resin is preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 200,000.
  • crosslinking agent examples include at least one selected from an epoxy compound, a carbodiimide compound, an isocyanate compound, an aziridine compound, and a hydrazide compound.
  • the content of these crosslinking agents is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more with respect to the entire core particle. It is from 5% by mass to 5% by mass.
  • the content of the crosslinking agent is within the above range, a high threshold voltage of the image display particles can be easily realized.
  • the epoxy compound is a compound having a plurality of (for example, 2 or more and 5 or less) epoxy groups, and is preferably water-soluble. Specific examples include polyfunctional aliphatic polyglycidyl ether compounds.
  • epoxy compound examples include sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, (poly ) Ethylene glycol diglycidyl ether and the like.
  • Carbodiimide compound is a compound having a “—N ⁇ C ⁇ N—” group, and is preferably water-soluble. Specific examples include carbodiimide compounds represented by the following general formula (B). General formula (B) R 1 —N ⁇ C ⁇ N—R 2
  • R 1 and R 2 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • carbodiimide compound examples include dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, Nt-butyl-N-ethylcarbodiimide, di-t-butylcarbodiimide, di- Examples include p-tolylcarbodiimide.
  • Water-dispersed isocyanate is mentioned as an isocyanate compound.
  • the water-dispersed isocyanate functions as a crosslinking agent for water-based resins since other isocyanates are protected by the hydrophilicized isocyanate and are stably dispersed in water, and crosslinking proceeds when water evaporates.
  • Examples of the water-dispersed isocyanate compound include hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate.
  • Aziridine compound examples include polyfunctional aziridine compounds. Specifically, 2,2bishydroxymethylbutanol-tri [3- (1-azilinidylpropionic acid)], 4,4 Bis (ethyleneiminocarbonylamino) diphenylmethane is mentioned.
  • a hydrazide compound a polyfunctional hydrazide compound is mentioned, Specifically, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, polyacrylic acid hydrazide etc. are mentioned.
  • the colorant examples include organic or inorganic pigments, oil-soluble dyes, etc., for example, magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, phthalocyanine copper-based cyan colorants, azo Known colorants such as a yellow color material, an azo magenta color material, a quinacridone magenta color material, a red color material, a green color material, and a blue color material can be used.
  • examples of the colorant include aniline blue, calcoyl blue, chrome yellow, ultramarine blue, dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 3, and the like.
  • the blending amount of the colorant is desirably 10% by mass or more and 99% by mass or less, and desirably 30% by mass or more and 99% by mass or less with respect to the resin of the core particle.
  • the core particles may contain other compounding materials.
  • other compounding materials include charge control materials and magnetic materials.
  • charge control material known materials used for electrophotographic toner materials can be used.
  • cetylpyridyl chloride, BONTRON P-51, BONTRON P-53, BONTRON E-84, BONTRON E-81 above, Quaternary ammonium salts such as Orient Chemical Industry Co., Ltd., salicylic acid metal complexes, phenol condensates, tetraphenyl compounds, metal oxide particles, and metal oxide particles surface-treated with various coupling agents.
  • the magnetic material a color-coated inorganic magnetic material or organic magnetic material is used as necessary. Further, a transparent magnetic material, in particular, a transparent organic magnetic material is more preferable because it hardly inhibits the coloring of the colored pigment and has a smaller specific gravity than the inorganic magnetic material.
  • the colored magnetic material include small-diameter colored magnetic powder described in JP-A-2003-131420. A material provided with magnetic particles serving as nuclei and a colored layer laminated on the surface of the magnetic particles is used. The colored layer may be selected such that the magnetic powder is opaquely colored with a pigment or the like, but it is preferable to use, for example, a light interference thin film.
  • This optical interference thin film is a thin film having a thickness equivalent to the wavelength of light made of an achromatic material such as SiO 2 or TiO 2 and selectively reflects the wavelength of light by optical interference in the thin film. It is.
  • the coating layer includes a resin having a parent dispersion medium part that dissolves in the dispersion medium in which the image display particles are dispersed, and a sparse dispersion medium part that is insoluble in the dispersion medium in which the image display particles are dispersed (Hereinafter referred to as “resin of coating layer”).
  • the parent dispersion medium part of the resin of the coating layer means that the polymerization component constituting the parent dispersion medium part is soluble in the dispersion medium.
  • being soluble in the dispersion medium means that the target substance is dissolved by 1 mass% or more in the dispersion medium at 25 ° C.
  • the sparse dispersion medium part of the resin of the coating layer means that the polymerization component constituting the sparse dispersion medium part is insoluble in the dispersion medium.
  • insoluble in the dispersion medium means that the target substance is dissolved at 0.01% by mass or less in the dispersion medium at 25 ° C.
  • the coating layer is soluble in the dispersion medium when the resin is used alone (that is, before coating with the core particles) from the viewpoint of the production method of the image display particles. It should be insoluble. Examples of a method for realizing this include a method of crosslinking the resin of the coating layer, a method of bonding the resin to the surface of the core particle, and a method of causing the resin to be adsorbed on the surface of the core particle.
  • the resin for the coating layer include, for example, a polymerization component having a polymerization component having a silicone chain or a polymerization component having an alkyl chain, a polymerization component having a chargeable group, and, if necessary, another polymerization component. Resins composed of coalesced are listed.
  • the coating layer may contain a non-crosslinked resin or a crosslinked resin. That is, the coating layer may be, for example, a composition containing a resin, or a resin crosslinked body of a composition containing a resin. In particular, when the coating layer is a resin crosslinked body, a high threshold voltage of the image display particles is easily realized.
  • a method of crosslinking the resin of the coating layer a polymerization component having a reactive group (crosslinkable group) is polymerized as a polymerization component of the resin, a method of crosslinking the resin, a crosslinking agent is added separately from the resin, A method of crosslinking the resin is mentioned.
  • a polymerization component having a silicone chain As a polymerization component having a silicone chain (a monomer having a silicone chain), for example, a macromonomer having a silicone chain, specifically, for example, (meth) acrylate at one end Dimethylsilicone monomer having a group (silicone compound represented by the following structural formula 1: manufactured by JNC: Silaplane: FM-0711, FM-0721, FM-0725, etc., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: X-22 -174DX, X-22-2426, X-22-2475, etc.).
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 1 ′ represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • n represents a natural number (for example, 1 to 1000, preferably 3 to 100).
  • x represents an integer of 1 to 3.
  • long-chain alkyl (meth) acrylate As a polymerization component which has an alkyl chain, long-chain alkyl (meth) acrylate is mentioned, for example.
  • the long-chain alkyl (meth) acrylate for example, those having an alkyl chain having 4 or more carbon atoms are preferable, such as butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and dodecyl (meth). Examples include acrylate and stearyl (meth) acrylate.
  • the long chain alkyl means, for example, an alkyl chain having 4 to 30 carbon atoms.
  • the polymerization component having a charging group is the same as the polymerization component having a charging group described as the polymerization component of the core particle resin.
  • polymerization component examples include a polymerization component having no chargeable group and a polymerization component having a reactive group.
  • the polymerization component having no chargeable group is the same as the polymerization component having no chargeable group described as the polymerization component of the core particle resin.
  • Examples of the polymerization component having a reactive group include glycidyl (meth) acrylate having an epoxy group, an isocyanate monomer having an isocyanate group (for example, Showa Denko: Karenz AOI (2-isocyanatoethyl acrylate), Karenz MOI ( 2-isocyanatoethyl methacrylate)), an isocyanate monomer having a blocked isocyanate group (for example, Showa Denko: Karenz MOI-BM (2- (0- [1′-methylpropylideneamino] carboxyamino) methacrylate methacrylate) ), Karenz MOI-BP (2-[(3,5-dimethylpyrazolyl) carbonylamino] ethyl methacrylate)) and the like.
  • glycidyl (meth) acrylate having an epoxy group for example, Showa Denko: Karenz AOI (2-isocyanatoethyl acrylate), Karenz MOI
  • the resin itself of the coating layer is crosslinked, and the coating layer becomes a resin crosslinked body.
  • the coating layer is coated on the core particle in a state where the reactive group of the resin of the coating layer is bonded to the functional group on the surface of the core particle.
  • the polymerization component having a reactive group is added to the system as a crosslinking agent separately from the resin of the coating layer, in addition to being used as a polymerization component of the resin of the coating layer, so as to crosslink the resin of the coating layer. It may be.
  • the polymerization component having a silicone chain is preferably 1 mol% or more and 30 mol% or less, more preferably 1 mol% or more and 20 mol% in terms of the molar ratio to the total polymerization components (total polymerization components). It is as follows.
  • the polymerization component having a chargeable group is preferably 1 mol% or more and 50 mol% or less, more preferably 10 mol% or more and 30 mol% in terms of the molar ratio to the total polymerization components (total polymerization components). % Or less.
  • the polymerization component having a reactive group is preferably 1 mol% or more and 40 mol% or less, more preferably 1 mol% or more and 30 mol, in terms of the molar ratio to the total polymerization components (total polymerization components). % Or less.
  • the weight average molecular weight of the resin of the coating layer is preferably 500 to 1,000,000, more preferably 1,000 to 1,000,000.
  • the coating layer may contain other compounding materials.
  • other compounding materials include a charge control agent and a magnetic material.
  • the coating layer described above is 1) a resin having a silicone chain as a resin for the coating layer, A configuration including 2) a resin having a chargeable group, 3) a resin having a crosslinkable group, and 4) a resin having a functional group that crosslinks with the crosslinkable group is particularly preferable.
  • the average particle diameter (volume average particle diameter) of the image display particles according to the present embodiment is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, but is selected according to the application and is not limited thereto.
  • the average particle size is measured using a Photo FPAR-1000 (dynamic light scattering type particle size distribution measuring device) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. and analyzed by the MARQUARD method.
  • An example of the method for producing image display particles according to the present embodiment includes the following production method, but is not limited thereto.
  • a core particle resin, a crosslinking agent, a colorant, and other compounding materials are mixed in a first solvent to prepare a mixed solution in which the core particle resin and the crosslinking agent are dissolved.
  • the first solvent is a good solvent capable of forming a dispersed phase in a second solvent described later (a poor solvent capable of forming a continuous phase), has a lower boiling point than the second solvent, and is a core particle resin.
  • a solvent that dissolves the cross-linking agent For example, water is applied as the first solvent.
  • the obtained mixed liquid is mixed with the second solvent, stirred, and the mixed liquid is emulsified using the second solvent as a continuous phase to prepare an emulsified liquid.
  • the first solvent in the emulsified liquid is removed (dried) by heating or the like to precipitate the core particle resin and the cross-linking agent, and together with these, the core particles (first particles) Core particles dispersed in two solvents).
  • the second solvent is a poor solvent that can form a continuous phase with respect to the first solvent that becomes the dispersed phase, has a boiling point higher than that of the first solvent, and is insoluble in the resin and the crosslinking agent of the core particles. Select from.
  • the second solvent include a dispersion medium for dispersing the obtained image display particles.
  • the resin of the coating layer and other compounding materials are mixed in a third solvent to prepare a mixed solution in which the resin of the coating layer is dissolved.
  • the third solvent is also a good solvent that can form a dispersed phase in the second solvent (a poor solvent that can form a continuous phase), has a lower boiling point than the second solvent, and dissolves the resin of the coating layer.
  • the third solvent is preferably selected from solvents in which the core particle resin and the crosslinking agent are insoluble. Examples of the third solvent include isopropyl alcohol (IPA), methanol, ethanol, butanol, tetrahydrofuran, ethyl acetate, and butyl acetate.
  • the obtained mixed solution is dropped into the second solvent in which the core particles are dispersed while applying ultrasonic waves.
  • the third solvent in the emulsion is removed (dried) by heating, depressurizing, etc., and the resin of the coating layer is deposited on the surface of the core particles, and the coating layer containing other compounding materials is also added to the surface of the core particles.
  • a heat treatment for crosslinking the resin is performed for the purpose of making the core particles (and the coating layer) a resin crosslinked body.
  • image display particles having a coating layer formed on the surface of the core particles are obtained, and an image display particle dispersion containing the particle is obtained.
  • the obtained image display particle dispersion may be diluted with, for example, a dispersion medium (solvent) as necessary.
  • these dispersions may be prepared and then mixed.
  • the particle dispersion for image display according to the present embodiment includes a dispersion medium and image display particles dispersed in the dispersion medium, and the image display particle according to the present embodiment.
  • the dispersion medium is not particularly limited, but a low dielectric solvent (for example, a dielectric constant of 5.0 or less, desirably 3.0 or less) may be selected.
  • the dispersion medium may use a solvent other than the low dielectric solvent, but preferably contains 50% by volume or more of the low dielectric solvent.
  • the dielectric constant of a low dielectric constant is calculated
  • the low dielectric solvent include petroleum-derived high-boiling solvents such as paraffinic hydrocarbon solvents, silicone oils, and fluorine-based liquids.
  • the low dielectric solvent may be selected according to the type of polymerization component of the resin of the coating layer of the image display particles, for example.
  • silicone oil is preferably selected as the dispersion medium.
  • silicone oil is preferably selected as the dispersion medium.
  • a paraffinic hydrocarbon solvent may be selected as the dispersion medium.
  • silicone oil examples include silicone oils in which a hydrocarbon group is bonded to a siloxane bond (for example, dimethyl silicone oil, diethyl silicone oil, methyl ethyl silicone oil, methyl phenyl silicone oil, diphenyl silicone oil, etc.). Of these, dimethyl silicone is particularly desirable.
  • paraffinic hydrocarbon solvent examples include normal paraffinic hydrocarbons and isoparaffinic hydrocarbons having 20 or more carbon atoms (boiling point of 80 ° C. or higher), but it is desirable to use isoparaffins for reasons such as safety and volatility.
  • Shell Sol 71 manufactured by Shell Petroleum
  • Isopar O Isopar H
  • Isopar K Isopar L
  • Isopar G Isopar G
  • Isopar M Isopar is a trade name of Exxon
  • IP Solvent manufactured by Idemitsu Petrochemical
  • an acid, an alkali, a salt, a dispersant, a dispersion stabilizer, a stabilizer for the purpose of preventing oxidation or ultraviolet absorption, an antibacterial agent, an antiseptic agent, as necessary. Etc. may be added.
  • a charge control agent may be added to the image display particle dispersion according to this embodiment.
  • the concentration of the image display particles in the image display particle dispersion according to the present embodiment is variously selected depending on the display characteristics, response characteristics, or use thereof, but is selected in the range of 0.1% by mass to 30% by mass. It is desirable. When mixing particles of different colors, it is desirable that the total amount of particles be in this range.
  • the particle dispersion for image display according to this embodiment is used for an image display type display medium, an image display type light control medium (light control element), a liquid toner of a liquid development type electrophotographic system, and the like.
  • a display medium of an image display system and a light control medium (light control element) of an image display system a method of moving a particle group in a direction opposite to a well-known electrode (substrate) surface, an electrode (substrate) is different.
  • There is a method of moving in a direction along a plane so-called in-plane type element), or a hybrid element combining these.
  • color display can be realized by mixing and using a plurality of types of particles having different colors and charging polarities as the image display particles.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a display device according to the present embodiment.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are explanatory views schematically showing a movement mode of the particle group when a voltage is applied between the substrates of the display medium of the display device according to the present embodiment.
  • the display device 10 according to the present embodiment is a mode in which the particle dispersion for image display according to the present embodiment is applied as a particle dispersion including the dispersion medium 50 and the particle group 34 of the display medium 12. That is, the image display particles according to the present embodiment are dispersed in the dispersion medium 50 as the particle group 34.
  • the display device 10 includes a display medium 12, a voltage application unit 16 that applies a voltage to the display medium 12, and a control unit 18.
  • the display medium 12 includes a display substrate 20 that serves as an image display surface, a rear substrate 22 that faces the display substrate 20 with a gap, and holds a space between these substrates at a specific distance, and between the display substrate 20 and the rear substrate 22.
  • the gap member 24 partitioned into a plurality of cells, and the reflective particle group 36 having optical reflection characteristics different from the particle group 34 enclosed in each cell are included.
  • the above cell indicates a region surrounded by the display substrate 20, the back substrate 22, and the gap member 24.
  • a dispersion medium 50 is enclosed in this cell.
  • the particle group 34 includes a plurality of particles, is dispersed in the dispersion medium 50, and moves between the display substrate 20 and the back substrate 22 through the gap between the reflective particle groups 36 in accordance with the electric field strength formed in the cell. To do.
  • the gap member 24 is provided so as to correspond to each pixel when the image is displayed on the display medium 12, and cells are formed so as to correspond to each pixel, so that the display medium 12 can display each pixel. You may make it perform.
  • a surface electrode 40 and a surface layer 42 are sequentially stacked on a support substrate 38.
  • the back substrate 22 has a back electrode 46 and a surface layer 48 laminated on a support substrate 44.
  • the display substrate 20 or both the display substrate 20 and the back substrate 22 are translucent.
  • the translucency in the present embodiment indicates that the visible light transmittance is 60% or more.
  • Examples of the material of the support substrate 38 and the support substrate 44 include glass and plastics such as polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, acrylic resin, polyimide resin, polyester resin, epoxy resin, and polyethersulfone resin.
  • oxides such as indium, tin, cadmium and antimony, composite oxides such as ITO, metals such as gold, silver, copper and nickel, organic materials such as polypyrrole and polythiophene, etc. Is mentioned.
  • the surface electrode 40 and the back electrode 46 may be any of these single-layer films, mixed films, and composite films.
  • the thicknesses of the front electrode 40 and the back electrode 46 are preferably, for example, 100 mm or more and 2000 mm or less.
  • the back electrode 46 and the surface electrode 40 may be formed in a matrix shape or a stripe shape, for example.
  • the surface electrode 40 may be embedded in the support substrate 38.
  • the back electrode 46 may be embedded in the support substrate 44.
  • the materials of the support substrate 38 and the support substrate 44 are selected according to the composition of each particle of the particle group 34 and the like.
  • the back electrode 46 and the surface electrode 40 may be separated from the display substrate 20 and the back substrate 22 and disposed outside the display medium 12.
  • both the display substrate 20 and the back substrate 22 are provided with electrodes (the front electrode 40 and the back electrode 46) has been described. However, only one of them is provided, and active matrix driving is performed. Also good.
  • the support substrate 38 and the support substrate 44 may include a TFT (thin film transistor) for each pixel.
  • the TFT is preferably provided on the back substrate 22 instead of the display substrate.
  • the surface layer 42 and the surface layer 48 are formed on the surface electrode 40 and the back electrode 46, respectively.
  • Examples of the material contained in the surface layer 42 and the surface layer 48 include polycarbonate, polyester, polystyrene, polyimide, epoxy, polyisocyanate, polyamide, polyvinyl alcohol, polybutadiene, polymethyl methacrylate, copolymerized nylon, ultraviolet curable acrylic resin, fluorine. Examples thereof include resins.
  • the surface layer 42 and the surface layer 48 may contain the above-mentioned resin and a charge transport material, or may contain a self-supporting resin having charge transport properties.
  • thermoplastic resin a thermosetting resin, an electron beam curable resin, a photocurable resin, rubber, metal, or the like is used for the gap member 24 for holding a gap between the display substrate 20 and the back substrate 22.
  • the gap member 24 may be integrated with either the display substrate 20 or the back substrate 22.
  • the support substrate 38 or the support substrate 44 is manufactured by performing etching processing, laser processing processing, press processing processing, printing processing, or the like using a previously manufactured mold.
  • the gap member 24 is fabricated on either the display substrate 20 side, the back substrate 22 side, or both.
  • the gap member 24 may be colored or colorless, but is preferably colorless and transparent.
  • a transparent resin such as polystyrene, polyester, or acrylic is used.
  • the particulate gap member 24 is also preferably transparent, and glass particles are used in addition to transparent resin particles such as polystyrene, polyester, or acrylic. Note that “transparent” means having a transmittance of 60% or more with respect to visible light.
  • the reflective particle group 36 includes reflective particles having optical reflection characteristics different from that of the particle group 34, and functions as a reflective member that displays a color different from that of the particle group 34. And it also has a function as a gap member to move without hindering movement between the display substrate 20 and the back substrate 22. That is, each particle of the particle group 34 is moved from the back substrate 22 side to the display substrate 20 side or from the display substrate 20 side to the back substrate 22 side through the gap between the reflective particle groups 36.
  • the color of the reflective particle group 36 for example, white or black is preferably selected so as to be the background color, but other colors may be used.
  • the reflective particle group 36 may be an uncharged particle group (that is, a particle group that does not move in response to an electric field) or a charged particle group (a particle group that moves in response to an electric field). May be. In the present embodiment, the case where the reflective particle group 36 is an uncharged particle group and is white is described, but the present invention is not limited to this.
  • the particles of the reflective particle group 36 include, for example, a white pigment (for example, titanium oxide, silicon oxide, zinc oxide), a resin (for example, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polycarbonate resin, polymethyl methacrylate resin (PMMA), acrylic resin). Resin, phenol resin, formaldehyde condensate, etc.).
  • a white pigment for example, titanium oxide, silicon oxide, zinc oxide
  • a resin for example, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polycarbonate resin, polymethyl methacrylate resin (PMMA), acrylic resin). Resin, phenol resin, formaldehyde condensate, etc.
  • the above-described resin particles containing a pigment or dye of a desired color may be used. If the pigment or dye is, for example, RGB or YMC color, a general pigment or dye used for printing ink or color toner can be used.
  • the reflective particle group 36 In order to enclose the reflective particle group 36 between the substrates, for example, an ink jet method is used. Further, when the reflective particle group 36 is fixed, for example, after the reflective particle group 36 is sealed, the particle group surface layer of the reflective particle group 36 is melted by heating (and pressurizing if necessary). It is performed while maintaining the gap.
  • the size of the cell in the display medium 12 is closely related to the resolution of the display medium 12, and the smaller the cell, the higher the resolution of the display medium 12 that can be produced.
  • the length of the display substrate 20 in the plate surface direction is about 10 ⁇ m or more and 1 mm or less.
  • the content (% by mass) of the particle group 34 with respect to the total mass in the cell is not particularly limited as long as a desired hue can be obtained, and the cell thickness (that is, the display substrate 20 and It is effective for the display medium 12 to adjust the content by the distance between the substrate and the back substrate). That is, in order to obtain a desired hue, the content can be decreased as the cell becomes thicker, and the content can be increased as the cell becomes thinner. Generally, it is 0.01 mass% or more and 50 mass% or less.
  • fixing means such as a combination of bolts and nuts, a clamp, a clip, and a frame for fixing the substrate are used. Also, fixing means such as an adhesive, heat melting, and ultrasonic bonding may be used.
  • Such a display medium 12 is used in common with, for example, bulletin boards, circular editions, electronic blackboards, advertisements, signboards, blinking signs, electronic paper, electronic newspapers, electronic books, and copiers / printers that store and rewrite images. Used for document sheets.
  • the display device 10 includes the display medium 12, the voltage application unit 16 that applies a voltage to the display medium 12, and the control unit 18 (see FIG. 1).
  • the voltage application unit 16 is electrically connected to the front electrode 40 and the back electrode 46.
  • the case where both the front electrode 40 and the back electrode 46 are electrically connected to the voltage application unit 16 will be described. However, one of the front electrode 40 and the back electrode 46 is grounded. The other may be connected to the voltage application unit 16.
  • the voltage application unit 16 is connected to the control unit 18 so as to exchange signals.
  • the control unit 18 stores in advance various programs such as a CPU (central processing unit) that controls the operation of the entire apparatus, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores various data, and a control program that controls the entire apparatus. It is good also as a microcomputer containing ROM (Read Only Memory).
  • the voltage application unit 16 is a voltage application device for applying a voltage to the front electrode 40 and the back electrode 46, and applies a voltage according to the control of the control unit 18 between the front electrode 40 and the back electrode 46.
  • the particle group 34 enclosed in the display medium 12 is positively charged.
  • the dispersion medium 50 is transparent and the reflective particle group 36 is white. That is, in the present embodiment, a case will be described in which the display medium 12 displays the color exhibited by the movement of the particle group 34 and displays white by the reflective particle group 36 as the background color.
  • movement demonstrates the operation
  • an operation signal indicating that the voltage is applied so that the surface electrode 40 becomes a negative electrode and the back electrode 46 becomes a positive electrode for a specific time is output to the voltage application unit 16.
  • the voltage applied between the electrodes is increased and a voltage equal to or higher than the threshold voltage at which the surface electrode 40 is a negative electrode and the concentration fluctuation ends is applied, the cohesive force of the particle group 34 is reduced.
  • the particle group 34 charged on the positive electrode moves to the display substrate 20 side and reaches the display substrate 20 (see FIG. 2B).
  • the particle group 34 is constrained on the surface substrate 20 side, and the color exhibited by the particle group 34 is viewed from the display substrate 20 side with the white color as the color of the reflective particle group 36 being the background color.
  • the color of the display medium 12 is visually recognized.
  • an operation signal indicating that a voltage is applied between the surface electrode 40 and the back electrode 46 so that the surface electrode 40 becomes a positive electrode and the back electrode 46 becomes a negative electrode for a specific time is applied to the voltage application unit 16.
  • the positive electrode is charged in a state where the cohesive force of the particle group 34 is reduced.
  • the moving particle group 34 moves to the back substrate 22 side and reaches the back substrate 22 (see FIG. 2A).
  • the particle group 34 is constrained on the back substrate 22 side, while white as the color of the reflective particle group 36 is the color of the display medium 12 visually recognized from the display substrate 20 side. As visible. In addition, the particle group 34 is concealed by the reflective particle group 36 and is difficult to be visually recognized.
  • the voltage application time between the electrodes may be stored in advance in a memory such as a ROM (not shown) in the control unit 18 as information indicating the voltage application time during voltage application during operation. Then, information indicating the voltage application time may be read when the process is executed.
  • a memory such as a ROM (not shown) in the control unit 18 as information indicating the voltage application time during voltage application during operation. Then, information indicating the voltage application time may be read when the process is executed.
  • the display is performed when the particle group 34 reaches the display substrate 20 or the back substrate 22 and adheres and aggregates.
  • the surface electrode 40 is provided on the display substrate 20, the back electrode 46 is provided on the back substrate 22, and a voltage is applied between the electrodes (that is, between the substrates).
  • a voltage is applied between the electrodes (that is, between the substrates).
  • the present invention is not limited thereto.
  • the surface electrode 40 is provided on the display substrate 20, the gap member is provided with electrodes, and the voltage between the electrodes is The particle group 34 may be moved and displayed between the display substrate 20 and the gap member.
  • the mode in which one type (one color) of particle group is applied as the particle group 34 has been described. It may be a form in which two or more types (two colors) of particle groups are applied in different combinations of voltages. Specifically, for example, as the particle group 34, a positively chargeable first particle group, a negatively chargeable second particle group, and a positively chargeable particle having a threshold voltage different from those of the first particle group, The form which applied the 3rd particle group with a big diameter is mentioned.
  • Example 1 40 parts by mass of styrene acrylic resin X345 (manufactured by Seiko PMC) as a resin for core particles, and carbodiimide compound (1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) as a crosslinking agent)
  • An aqueous dispersion was prepared by adding 5 parts by mass and 50 parts by mass of a cyan pigment (“H525F (manufactured by Sanyo Dye))” as a colorant to water so that the total amount was 15% by mass.
  • a cyan pigment (“H525F (manufactured by Sanyo Dye)
  • a silicone oil “KF-96L-2cs (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) added with 1% by mass of a silicone oil solution (surfactant“ KF-6028 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ”) was obtained by using the obtained aqueous dispersion as a dispersed phase. ))
  • surfactant“ KF-6028 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • a continuous phase these were mixed at a mass ratio (continuous phase: dispersed phase) of 10: 1 and emulsified with a homogenizer to prepare an emulsion.
  • the obtained emulsion was dried with an evaporator at 60 ° C. for 6 hours to remove water in the emulsion to obtain core particles.
  • the obtained core particles had an average particle size of 0.6 ⁇ m and C.I. V.
  • the value (index indicating monodispersity: Coefficient of Variation: CV [%] ( ⁇ / D) ⁇ 100 ( ⁇ : standard deviation, D: average particle diameter)) was 25%.
  • the dispersion of core particles dispersed in the liquid was washed with silicone oil using a centrifugal separator to prepare a 10 mass% core particle dispersion.
  • a dispersion of image display particles having a coating layer formed on the surface of the core particles was obtained.
  • the image display particles dispersed in the liquid were washed with silicone oil using a centrifugal separator to obtain an image display particle dispersion liquid dispersed in silicone oil.
  • Examples 2 to 15 According to Table 1, the dispersion liquid was obtained together with the image display particles in the same manner as in Example 1 except that the composition of the core particles was changed.
  • Example 16 The dispersion liquid was obtained together with the particles for image display in the same manner as in Example 1 except that the resin B described later was used as the resin for the coating layer, and particles were prepared.
  • polymerization component having an isocyanate monomer isocyanate monomer having a blocked isocyanate group “Karenz MOI-BP (manufactured by Showa Denko KK): 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl) carbonylamino] ethyl methacrylate”;
  • a copolymer with HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate) [molar ratio 5/26/2/67: described order] was prepared. This was designated as resin B of the coating layer.
  • Examples 17 to 24 According to Table 1, the dispersion liquid was obtained together with the image display particles in the same manner as in Example 16 except that the composition of the core particles was changed.
  • Example 25 According to Table 1, the dispersion liquid was obtained together with the image display particles in the same manner as in Example 1 except that the composition of the core particles was changed.
  • the obtained suspension was centrifuged at 8,000 rpm for 10 minutes, the supernatant was removed, and then the washing step of redispersing with silicone oil KF-96L-2cs (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was repeated three times. It was. Finally, the particle solid content concentration was adjusted to 40% by mass with silicone oil to obtain a dispersion of white particles.
  • the volume average particle diameter was 450 nm.
  • the threshold voltage (initial threshold voltage) of the image display particles was measured using a densitometer (X-Rite 939 manufactured by X-Rite).
  • the threshold voltage at which the reflectance on the viewing surface of the produced evaluation cell was 90% was measured as follows. Using the produced evaluation cell, a potential difference of 15 V was applied between the electrodes for 5 seconds so that the surface electrode was negative. The dispersed positively charged cyan particles moved to the negative electrode, that is, the surface electrode side, and cyan color was observed when observed from the display substrate side. At this time, the reflectance at 600 nm, which is the absorption wavelength of the cyan pigment, was measured. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • the threshold voltage of the particles in which the core particles are crosslinked is higher than the threshold voltage of the particles in which the core particles are not crosslinked.
  • Examples 13 to 14 and Comparative Example 3 Example 23 and Comparative Example 6, Example 15 and Comparative Example 4, and Example 24 and Comparative Example 7 were compared, all crosslinked the core particles. It can be seen that the threshold voltage of the obtained particles is higher than the threshold voltage of the particles not cross-linking the core particles. Further, as shown in Comparative Example 2, when the crosslinking by heating was not performed, the density was low and the threshold value did not increase.
  • Example 25 when the amount of the crosslinking agent is 30 parts by mass, the threshold value becomes high, and when the potential difference of 15 V is applied for 5 seconds, the threshold value cannot be observed, and the potential difference of 18 V is increased to 10 seconds. The threshold could be observed when applied. As described above, good results have been obtained in the examples.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

 電界により移動を開始する電圧が高い画像表示用粒子を提供することである。画像表示用粒子は、水溶性樹脂と、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、及びヒドラジド化合物から選択される少なくとも1種の架橋剤と、着色剤との組成物の樹脂架橋体で構成された芯材粒子、並びに、芯材粒子の表面を被覆した被覆層であって、画像表示用粒子が分散される分散媒に対して溶解する親分散媒部と画像表示用粒子が分散される分散媒に対して不溶な疎分散媒部とを有する樹脂を含む組成物により形成された被覆層を有する。

Description

画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
 本発明は、画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置に関するものである。
 画像維持性(所謂メモリー性)を有するディスプレイとして画像表示媒体が盛んに研究されている。本表示方式では、液体中に帯電した画像表示用粒子(画像表示用粒子)を用いて、電場付与によって泳動粒子をセル内(二枚の電極基板を重ねてその間に画像表示材料を分散媒と共に封入した構成)の視野面及び背面へ交互に移動させることによって表示が行なわれる。
 例えば、特開2005-345568号公報には、「ポリマー粒子内に顔料が分散している画像表示用粒子」と共に、「樹脂の架橋は、ジビニル化合物を用いて懸濁重合で行う」ことが開示されている。
 また、特開2005-154568号公報には、「中空重合体粒子及びその水性分散体」と共に、「架橋性モノマーと多価アクリル酸から成る架橋重合性モノマーを乳化重合する」ことが開示されている。
 また、特開2002-179716号公報には、「回避性突起を表面に有する重合体粒子」と共に、「樹脂の架橋は、ジビニル化合物を用いて懸濁重合で行う」ことが開示されている。
 また、特開2006-312724号公報には、「色剤が分散ポリマーに内包された分散体」と共に、「分散ポリマー(分散剤)を架橋する」こと、及び「分散ポリマーと架橋剤の官能基は、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、ブロックイソシアネート基、エポキシ基である」ことが開示されている。
 また、特開2008-145713号公報には、「顔料微粒子とポリマーが架橋したポリマーグラフト微粒子」が開示さている。
 本発明の課題は、電界により移動を開始する電圧(以下、この電圧を「閾値電圧」と称する)が高い画像表示用粒子を提供することである。
 上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
 <1> 水溶性樹脂と、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、及びヒドラジド化合物から選択される少なくとも1種の架橋剤と、着色剤と、を含む組成物の樹脂架橋体で構成された芯材粒子と、
 芯材粒子の表面を被覆した被覆層であって、画像表示用粒子が分散される分散媒に対して溶解する親分散媒部と画像表示用粒子が分散される分散媒に対して不溶な疎分散媒部とを有する樹脂を含む組成物により形成された被覆層と、
 を有する画像表示用粒子。
 <2> 前記被覆層は、少なくともシリコーン鎖を持つ重合成分又はアルキル鎖を持つ重合成分と帯電性基を持つ重合成分との共重合体からなる樹脂を含む組成物により形成される請求項1に記載の画像表示用粒子。
 <3> 前記架橋剤の含有量が、前記芯材粒子全体に対して、0.5質量%以上20質量%以下である前記<1>又は前記<2>に記載の画像表示用粒子。
 <4> 分散媒と、
 前記分散媒に分散された画像表示用粒子であって、前記<1>~前記<3>のいずれか1つに記載の画像表示用粒子と、
 を備える画像表示用粒子分散液。
 <5> 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、
 前記一対の基板間に封入された、前記<4>に記載の画像表示用粒子分散液と、
 を備えた表示媒体。
 <6> 少なくとも一方が透光性を有する一対の電極と、
 前記一対の電極間に設けられた、前記<4>に記載の画像表示用粒子分散液を有する領域と、
 を備えた表示媒体。
 <7> 前記<5>又は前記<6>に記載の表示媒体と、
 前記表示媒体の前記一対の基板間又は前記一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、
 を備えた表示装置。
 前記<1>、前記<2>に係る発明によれば、芯材粒子に被覆層を有する画像表示用粒子において、芯材粒子が上記特定の架橋剤による樹脂架橋体で構成されていない場合に比べ、閾値電圧が高い画像表示用粒子を提供できる。
 前記<3>に係る発明によれば、架橋剤の含有量が上記範囲外に比べ、閾値電圧が高い画像表示用粒子を提供できる。
 前記<4>に係る発明によれば、芯材粒子に被覆層を有する画像表示用粒子において、芯材粒子が上記特定の架橋剤による樹脂架橋体で構成されていない画像表示用粒子を適用した場合に比べ、閾値電圧が高い画像表示用粒子分散液を提供できる。
 前記<5>、前記<6>、前記<7>に係る発明によれば、芯材粒子に被覆層を有する画像表示用粒子において、芯材粒子が上記特定の架橋剤による樹脂架橋体で構成されていない画像表示用粒子を適用した場合に比べ、画像表示用粒子の低い閾値電圧に起因する表示欠陥が抑制された表示が実現される表示媒体、表示装置を提供できる。
本実施形態に係る表示装置の概略構成図である。 本実施形態に係る表示装置の表示媒体の基板間に電圧を印加したときの粒子群の移動態様を模式的に示す説明図である。 本実施形態に係る表示装置の表示媒体の基板間に電圧を印加したときの粒子群の移動態様を模式的に示す説明図である。
 以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
[画像表示用粒子]
 本実施形態に係る画像表示用粒子は、芯材粒子(以下、「コア粒子」と称する)と、コア粒子の表面を被覆した被覆層と、を有している。
 コア粒子は、水溶性樹脂と、架橋剤と、着色剤と、を含む組成物の樹脂架橋体を含む。そして、架橋剤は、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、及びヒドラジド化合物から選択される少なくとも1種である。
 一方、被覆層は、画像表示用粒子が分散される分散媒に対して溶解する親分散媒部と画像表示用粒子が分散される分散媒に対して不溶な疎分散媒部とを有する樹脂を含む組成物により形成されている。具体的には、例えば、被覆層は、少なくともシリコーン鎖を持つ重合成分又はアルキル鎖を持つ重合成分と帯電性基を持つ重合成分との共重合体からなる樹脂を含む組成物により形成されていることがよい。また、被覆層は、非架橋の樹脂を含んでいてもよく、架橋の樹脂を含んでいてもよい。なお、被覆層において、共重合体からなる樹脂は、必要に応じて、他の重合成分を含んでいてもよい。
 なお、各重合成分のうち、シリコーン鎖を持つ重合成分又はアルキル鎖を持つ重合成分等の疎水性重合成分に由来する重合後の疎水性部位が親分散媒部に相当する。
 本実施形態に係る画像表示用粒子では、上記構成により、閾値電圧が高くなる。詳細は不明であるが、これは、コア粒子が上記特定の架橋剤による樹脂架橋体を含むと、コア粒子の密度が向上すること、コア粒子内部の分子間のファンデルワールス力も向上することにより、架橋剤の極性基の影響等が関係した結果、画像表示用粒子の閾値電圧が高くなると考えられる。
 特に、画像表示用粒子を分散させる分散媒として低誘電溶媒(例えば誘電率5.0以下)を含む存在下では、原因は明確ではないものの、画像表示用粒子の閾値電圧が高くなり難いが、このような場合でも、本実施形態に係る画像表示用粒子では、上記構成により、閾値電圧が高くなるため有効である。
 そして、本実施形態に係る画像表示用粒子を採用した表示媒体及び表示装置では、画像表示用粒子の低閾値電圧に起因する表示欠陥(例えば、表示濃度の低下、混色表示)が抑制された表示が実現される。
 また、2種以上の同極の画像表示用粒子を併用した場合において、独立して各画像表示用粒子の泳動が実現され易くなり、例えば、一画素中での多色表示が実現され易くなる。
 以下、本実施形態に係る画像表示用粒子の詳細を説明する。
(コア粒子)
 コア粒子は、水溶性樹脂(以下、「コア粒子の樹脂」と称する)と、架橋剤と、着色剤と、を含む組成物の樹脂架橋体を含む。
 具体的には、コア粒子は、例えば、樹脂及び架橋剤の樹脂架橋体と、着色剤と、を含んだ構成(つまり、樹脂と架橋剤との樹脂架橋体中に着色剤が分散された構成)となっている。
-コア粒子の樹脂-
 コア粒子の樹脂は、水溶性樹脂であり、架橋剤により樹脂架橋体を形成するための反応性官能基(例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基等)を有する。
 なお、水溶性とは、25℃において、対象物質が水に対して1質量%以上溶解することを意味する。
 コア粒子の樹脂としては、帯電性の樹脂(帯電性基(例えば分極性の官能基:極性基)を有する樹脂)であっても、非帯電性の樹脂(帯電性基を有していない樹脂)であってもよいが、帯電量向上の観点から、帯電性の樹脂であることがよい。
 また、コア粒子の樹脂は、非帯電性の樹脂と帯電性の樹脂との混合体又は共重合体であってもよい。
 帯電性の樹脂としては、例えば、帯電性基を持つ重合成分の単独重合体、帯電性基を持つ重合成分と帯電性基を持たない重合成分との共重合体等が挙げられる。
 一方、非帯電性の樹脂としては、例えば、帯電性基を持たない重合成分の単独重合体が挙げられる。
 なお、これら各重合成分は、1種単独でも、2種以上併用してもよい。
 ここで、帯電性基(例えば極性基;分極性の官能基)としては、塩基又は酸基が挙げられる。
 帯電性基としての塩基(以下、カチオン性基)は、例えば、アミノ基、4級アンモニウム基が挙げられる(これら基の塩も含む)。これらカチオン性基は、例えば、粒子に正帯電極性を付与する傾向がある。
 帯電性基としての酸基(以下、アニオン性基)は、例えば、フェノール基、カルボキシル基、カルボン酸塩基、スルホン酸基、スルホン酸塩基、リン酸基、リン酸塩基及びテトラフェニルボロン基が挙げられる(これら基の塩も含む)。これらアニオン性基は、例えば、粒子に負帯電極性を付与する傾向がある。
 帯電性基としては、その他、フッ素基、フェニル基、ヒドロキシル基等も挙げられる。
 以下、各重合成分について説明する。
 なお、以下の説明において、「(メタ)アクリレート」等の記述は、「アクリレート」及び「メタクリレート」等のいずれをも含む表現である。
 カチオン性基を持つ重合成分(以下、カチオン性重合成分)としては、例えば、以下のものが挙げられる。具体的には、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ヒドロキシエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-オ クチル-N-エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジヘキシルアミノエチル(メタ)アクリレート等の脂肪族アミノ基を持つ(メタ)アクリレート類;、ジメチルアミノスチレン、ジエチルアミノスチレン、ジメチルアミノメチルスチレン、ジオクチルアミノスチレン等の含窒素基を持つ芳香族置換エチレン系単量体類;、ビニル-N-エチル -N-フェニルアミノエチルエーテル、ビニル-N-ブチル-N-フェニルアミノエチルエーテル、トリエタノールアミンジビニルエーテル、ビニルジフェニルアミノエチルエーテル、N-ビニルヒドロキシエチルベンズアミド、m-アミノフェニルビニルエーテル等の含窒素ビニルエーテル単量体類;、ビニルアミン、N-ビニルピロール等のピロール類;、N-ビニル-2-ピロリン、N-ビニル-3-ピロリン等のピロリン類;、N-ビニルピロリジン、ビニルピロリジンアミノエーテル、N-ビニル-2-ピロリドン等のピロリジン類;、N-ビニル-2-メチルイミダゾール等のイミダゾール類;、N-ビニルイミダゾリン等のイミダゾリン類;、N-ビニルインドール等のインドール類;、N-ビニルインドリン等のインドリン類;、N-ビニルカルバゾール、3,6-ジブロム-N-ビニルカルバゾール等のカルバゾール類;、2-ビニルピリジン、4-ビニルピリジン、2-メチル-5-ビニルピリジン等のピリジン類;、(メタ)アクリルピペリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピペラジン等のピペリジン類;、2-ビニルキノリン、4-ビニルキノリン等のキノリン類;、N-ビニルピラゾール、N-ビニルピラゾリン等のピラゾール類;、2-ビニルオキサゾール等のオキサゾール類;、4-ビニルオキサジン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート等のオキサジン類;などが挙げられる。
 なお、カチオン性重合成分は、重合前又は重合後に4級アンモニウム塩化して塩構造を形成してもよい。4級アンモニウム塩化は、例えば、カチオン性基をアルキルハライド類やトシル酸エステル類と反応させることで実現される。
 アニオン性基を持つ重合成分(以下、アニオン性重合成分)としては、例えば、カルボン酸基を持つ重合成分、スルホン酸基を持つ重合成分、リン酸基を持つ重合成分等が挙げられる。
 カルボン酸基を持つ重合成分としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、それらの無水物、そのモノアルキルエステルやカルボキシエチルビニルエーテル、カルボキシプロピルビニルエーテルの如きカルボキシル基を持つビニルエーテル類、及びその塩等が挙げられる。
 スルホン酸基を持つ重合成分としては、例えば、スチレンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、3-スルホプロピル(メタ)アクリックアシッドエステル、ビス-(3-スルホプロピル)-イタコニックアシッドエステル等及びその塩が挙げられる。また、スルホン酸基を持つ重合成分としては、その他2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸の硫酸モノエステル及びその塩も挙げられる。
 リン酸基を持つ重合成分としては、例えば、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、アシッドホスホキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホキシプロピル(メタ)アクリレート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル-2-メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル-2-アクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル-2-メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル-2-アクリロイロキシエチルホスフェート、ジオクチル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
 なお、アニオン性重合成分は、重合前若しくは重合後にアンモニウム塩化して塩構造を形成させてもよい。アンモニウム塩化は、例えば、アニオン性基を3級アミン類若しくは4級アンモニウムハイドロオキサイド類と反応させることで実現される。
 フッ素基を持つ重合成分としては、例えばフッ素基を持つ(メタ)アクリレートモノマーが挙げられ、具体的には、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロデシルエチル(メタ)アクリレート、トリフルオロメチルトリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
 フェニル基を持つ重合成分としては、例えば、スチレン、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 ヒドロキシル基を持つ重合成分としては、例えば、ヒドリキシアルキル(メタ)アクリレート(例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等)、アリルアルコール、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられ、その他、グリシジル基を持つモノマーを共重合させたのち開環させたものや、t-ブトキシキなどを持つモノマーを重合したのち加水分解させることでOH基を導入したものも挙げられる。
 帯電性基を持たない重合成分としては、非イオン性重合成分(ノニオン性重合成分)が挙げられ、例えば、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリルアミド、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン、N-ジアルキル置換(メタ)アクリルアミド、ビニルカルバゾール、塩化ビニル、塩化ビニリデン、イソプレン、ブタジエン、ビニルピロリドン、等が挙げられる。
 コア粒子の樹脂の重量平均分子量としては、1000以上100万以下が望ましく、より望ましくは1万以上20万以下である。
-架橋剤-
 架橋剤としては、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、及びヒドラジド化合物から選択される少なくとも1種が挙げられる。
 これら架橋剤の含有量は、コア粒子全体に対して、0.5質量%以上20質量%以下であることがよく、望ましくは0.5質量%以上10質量%以下、より望ましくは0.5質量%以上5質量%以下である。
 架橋剤の含有量を上記範囲とすると、画像表示用粒子の高い閾値電圧が実現され易くなる。
・エポキシ化合物
 エポキシ化合物は、複数(例えば2個以上5個以下)のエポキシ基を有する化合物であり、水溶性であることが好ましい。具体的には、例えば、多官能脂肪族ポリグリシジルエーテル化合物が挙げられる。
 エポキシ化合物としては、例えば、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
・カルボジイミド化合物
 カルボジイミド化合物は、「-N=C=N-」基を有する化合物であり、水溶性であることが好ましい。具体的には、例えば、下記一般式(B)で示されるカルボジイミド化合物が挙げられる。
一般式(B)
 R-N=C=N-R
 一般式(B)中、R、及びRは、それぞれ独立に置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のフェニル基を表す。
 カルボジイミド化合物としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N-t-ブチル-N-エチルカルボジイミド、ジ-t-ブチルカルボジイミド、ジ-p-トリルカルボジイミド等が挙げられる。
・イソシアネート化合物
 イソシアネート化合物としては、水分散型イソシアネートが挙げられる。水分散型イソシアネートは、親水化されたイソシアネートにより、他のイソシアネートが保護され、水中で安定に分散されており、水が蒸発することにより架橋が進行するため、水系樹脂の架橋剤として機能する。
 水分散型イソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。
・アジリジン化合物
 アジリジン化合物としては、例えば、多官能のアジリジン化合物が挙げられ、具体的には、2,2ビスヒドロキシメチルブタノール-トリ[3-(1-アジリニジルプロピオン酸)]、4,4ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタンが挙げられる。
・ヒドラジド化合物
 ヒドラジド化合物としては、多官能のヒドラジド化合物が挙げられ、具体的には、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、ポリアクリル酸ヒドラジド等が挙げられる。
-着色剤-
 着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等が挙げられ、例えば、マグネタイト、フェライト等の磁性紛、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤が挙げられる。具体的には、着色剤としては、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等が挙げられる。
 着色剤の配合量としては、コア粒子の樹脂に対し、10質量%以上99質量%以下が望ましく、望ましくは30質量%以上99質量%以下である。
-その他の配合材料-
 コア粒子には、その他の配合材料を含んでいてもよい。
 その他配合材料としては、例えば帯電制御材料、磁性材料が挙げられる。
 帯電制御材料としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用でき、例えば、セチルピリジルクロライド、BONTRON P-51、BONTRON P-53、BONTRON E-84、BONTRON E-81(以上、オリエント化学工業社製)等の第4級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、酸化金属粒子、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属粒子が挙げられる。
 磁性材料としては、必要に応じてカラーコートした無機磁性材料や有機磁性材料を使用する。また、透明な磁性材料、特に、透明有機磁性材料は着色顔料の発色を阻害し難く、比重も無機磁性材料に比べて小さく、より望ましい。
 着色した磁性材料(カラーコートした材料)として、例えば、特開2003-131420公報記載の小径着色磁性粉が挙げられる。核となる磁性粒子と該磁性粒子表面上に積層された着色層とを備えたものが用いられる。そして、着色層としては、顔料等により磁性粉を不透過に着色する等選定して差し支えないが、例えば光干渉薄膜を用いるのが好ましい。この光干渉薄膜とは、SiOやTiO等の無彩色材料を光の波長と同等な厚みを有する薄膜にしたものであり、薄膜内の光干渉により光の波長を選択的に反射するものである。
(被覆層)
 被覆層は、画像表示用粒子が分散される分散媒に対して溶解する親分散媒部と、画像表示用粒子が分散される分散媒に対して不溶な疎分散媒部と、を有する樹脂(以下、「被覆層の樹脂」と称する)を含む組成物により形成されている。
 ここで、被覆層の樹脂の親分散媒部とは、当該親分散媒部を構成する重合成分が分散媒に可溶であることを意味する。そして、分散媒に可溶あるとは、25℃において、対象物質が分散媒に対して1質量%以上溶解することを意味する。
 一方、被覆層の樹脂の疎分散媒部とは、当該疎分散媒部を構成する重合成分が分散媒に不溶であることを意味する。そして、分散媒に不溶であるとは、25℃において、対象物質が分散媒に対して0.01質量%以下の溶解であることを意味する。
 なお、被覆層は、画像表示用粒子の製法上の観点から、樹脂単独では(つまりコア粒子に被覆する前は)、分散媒に可溶であり、コア粒子に被覆した後において、分散媒に不溶となるようにすることがよい。
 これを実現する方法としては、例えば、被覆層の樹脂を架橋させる方法、樹脂をコア粒子の表面の結合させる方法、樹脂をコア粒子の表面に多点吸着させる方法が挙げられる。
-被覆層の樹脂-
 被覆層の樹脂として具体的には、例えば、シリコーン鎖を持つ重合成分又はアルキル鎖を持つ重合成分と、帯電性基を持つ重合成分と、必要に応じて、他の重合成分と、の共重合体からなる樹脂が挙げられる。
 ここで、被覆層は、非架橋の樹脂を含んでいてもよいし、樹脂の架橋体を含んでいてもよい。
 つまり、被覆層は、例えば、樹脂を含む組成物でいてもよいし、樹脂を含む組成物の樹脂架橋体でもよい。
 特に、被覆層は、樹脂架橋体である場合、画像表示用粒子の高い閾値電圧が実現され易くなる。
 被覆層の樹脂の架橋させる方法としては、樹脂の重合成分として反応性基(架橋性基)を持つ重合成分を重合させ、樹脂を架橋させる方法、樹脂とは別途、架橋剤を添加して、樹脂を架橋させる方法が挙げられる。
・シリコーン鎖を持つ重合成分
 シリコーン鎖を持つ重合成分(シリコーン鎖を持つ単量体)としては、例えば、シリコーン鎖を持つマクロモノマーであり、具体的には、例えば、片末端に(メタ)アクリレート基を持ったジメチルシリコーンモノマー(下記構造式1で示されるシリコーン化合物:例えば、JNC社製:サイラプレーン:FM-0711,FM-0721,FM-0725等、信越化学工業(株):X-22-174DX,X-22-2426,X-22-2475等)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

 
 構造式1中、Rは、水素原子、又はメチル基を示す。R’は、水素原子、又は炭素数1以上4以下のアルキル基を示す。nは自然数(例えば1以上1000以下、望ましくは3以上100以下)、を示す。xは1以上3以下の整数を示す。
・アルキル鎖を持つ重合成分
 アルキル鎖を持つ重合成分としては、例えば、長鎖アルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。長鎖アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、炭素数4以上のアルキル鎖を持ったものがよく、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 なお、長鎖アルキルとは、例えば、炭素数4以上30以下程度のアルキル鎖を意味する。
・帯電性基を持つ重合成分
 帯電性基を持つ重合成分としては、コア粒子の樹脂の重合成分として説明した帯電性基を持つ重合成分と同様である。
・その他重合成分
 その他重合成分としては、帯電性基を持たない重合成分、反応性基を持つ重合成分が挙げられる。
 帯電性基を持たない重合成分としては、コア粒子の樹脂の重合成分として説明した帯電性基を持たない重合成分と同様である。
 反応性基を持つ重合成分としては、例えば、エポキシ基を有するグリシジル(メタ)アクリレート、イソシアネート基を有するイソシアネート系モノマー(例えば、昭和電工:カレンズAOI(2-イソシアナトエチルアクリラート)、カレンズMOI(2-イソシアナトエチルメタクリレート))、ブロックされたイソシアネート基を有するイソシアネート系モノマー(例えば、昭和電工:カレンズMOI-BM(メタクリル酸2-(0-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル)、カレンズMOI-BP(2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート))等が挙げられる。
 このような被覆層の樹脂の重合成分として反応性基を持つ重合成分を用いると、被覆層の樹脂自体が架橋し、被覆層が樹脂架橋体となる。また、被覆層の樹脂の反応性基がコア粒子の表面の官能基と結合した状態で、被覆層がコア粒子に被覆されることとなる。
 ここで、反応性基を持つ重合成分は、被覆層の樹脂の重合成分として用いる以外に、被覆層の樹脂とは別途、架橋剤として系中に添加して、被覆層の樹脂を架橋させるようにしてもよい。
 被覆層の樹脂において、シリコーン鎖を持つ重合成分は、全重合成分(全重合成分)に対して占めるモル比で1モル%以上30モル%以下が望ましく、より望ましくは1モル%以上20モル%以下である。
 被覆層の樹脂は、帯電性基を持つ重合成分は、全重合成分(全重合成分)に対して占めるモル比で1モル%以上50モル%以下が望ましく、より望ましくは10モル%以上30モル%以下である。
 被覆層の樹脂において、反応性基を持つ重合成分は、全重合成分(全重合成分)に対して占めるモル比で1モル%以上40モル%以下が望ましく、より望ましくは1モル%以上30モル%以下である。
 
 被覆層の樹脂の重量平均分子量としては、500以上100万以下が望ましく、より望ましくは1000以上100万以下である。
-その他配合材料-
 被覆層には、その他配合材料を含んでもよい。
 その他配合材料としては、例えば、帯電制御剤や磁性材料等が挙げられる。
-被覆層の好適な構成-
 以上説明した被覆層は、被覆層の樹脂として、1)シリコーン鎖を持つ樹脂、
2)帯電性基を持つ樹脂、3)架橋性基を持つ樹脂、4)架橋性基と架橋する官能基を持つ樹脂、を含む構成が特に好適である。
(画像表示用粒子の特性)
 本実施形態に係る画像表示用粒子の平均粒径(体積平均粒径)は、例えば、0.1μm以上10μm以下であるが、用途に応じて選択され、これに限定されない。
 平均粒径は、大塚電子株式会社製Photal FPAR-1000(動的光散乱式粒径分布測定装置)を用いて測定され、MARQUARDT法により解析が行われる。
(画像表示用粒子の製造方法)
 本実施形態に係る画像表示用粒子の製造方法の一例としては、例えば、次の製法が挙げられるが、これに限られるわけではない。
 まず、コア粒子の樹脂、架橋剤、着色剤、及びその他配合材料を、第1溶媒に混合し、コア粒子の樹脂及び架橋剤が溶解した混合液を調製する。
 ここで、第1溶媒は、後述する第2溶媒(連続相を形成し得る貧溶媒)中で分散相を形成し得る良溶媒であり、第2溶媒よりも沸点が低く且つ、コア粒子の樹脂及び架橋剤を溶解する溶媒から選択する。
 第1溶媒としては、例えば、水が適用される。
 次に、得られた混合液を、第2溶媒と混合し、攪拌して、第2溶媒を連続相として混合液を乳化させ、乳化液を調製する。
 そして、加熱等により、乳化液中の第1溶媒を除去(乾燥)して、コア粒子の樹脂、架橋剤を析出させ、これらと共に着色剤及びその他配合材料を含む粒状物として、コア粒子(第2溶媒に分散されたコア粒子)を得る。
 ここで、第2溶媒は、分散相となる第1溶媒に対して連続相を形成し得る貧溶媒であり、第1溶媒よりも沸点が高く且つ、コア粒子の樹脂及び架橋剤が不溶な溶媒から選択する。
 第2溶媒としては、例えば、得られる画像表示用粒子を分散させるための分散媒が挙げられる。
 次に、被覆層の樹脂とその他配合材料を、第3溶媒に混合し、被覆層の樹脂が溶解した混合液を調整する。
 ここで、第3溶媒も、第2溶媒(連続相を形成し得る貧溶媒)中で分散相を形成し得る良溶媒であり、第2溶媒よりも沸点が低く且つ、被覆層の樹脂を溶解する溶媒から選択する。また、第3溶媒は、コア粒子の樹脂及び架橋剤が不溶な溶媒から選択することがよい。
 第3溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)、メタノール、エタノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。
 次に、得られた混合液を、コア粒子が分散した第2溶媒中に、超音波を加えながら滴下する。
 そして、加熱及び減圧等により、乳化液中の第3溶媒を除去(乾燥)して、コア粒子の表面に被覆層の樹脂を析出させ、これと共にその他配合材料を含む被覆層をコア粒子の表面に形成する。
 その後、コア粒子(及び被覆層)を樹脂架橋体でする目的で、樹脂を架橋化させるための加熱処理を行う。
 このようにして、コア粒子の表面に被覆層が形成された画像表示用粒子を得ると共に、これを含む画像表示用粒子分散液が得られる。
 ここで、得られた画像表示用粒子分散液に対し、必要に応じて、例えば、分散媒(溶媒)で希釈してもよい。なお、2種以上の画像表示用粒子を含む画像表示用粒子分散液を得るためには、それぞれの分散液を作製した後、これらを混合すればよい。
[画像表示用粒子分散液]
 本実施形態に係る画像表示用粒子分散液は、分散媒と、分散媒に分散された画像表示用粒子であって、本実施形態に係る画像表示用粒子と、を備える。
 分散媒としては、特に制限はないが、低誘電溶媒(例えば誘電率5.0以下、望ましくは3.0以下)が選択されることがよい。分散媒は、低誘電溶媒以外の溶媒を併用してもよいが、50体積%以上の低誘電溶媒を含むことがよい。なお、低誘電率の誘電率は、誘電率計(日本ルフト製)により求められる。
 低誘電溶媒としては、例えば、パラフィン系炭化水素溶媒、シリコーンオイル、フッ素系液体など石油由来高沸点溶媒が挙げられる。
 低誘電溶媒としては、例えば、画像表示用粒子の被覆層の樹脂の重合成分の種類に応じて選択されることがよい。具体的には、例えば、被覆層の樹脂の重合成分としてシリコーン鎖を持つ成分を適用する場合、分散媒としてはシリコーンオイルを選択することがよい。また、被覆層の樹脂の重合成分としてアルキル鎖を持つ成分を適用する場合、分散媒としてはパラフィン系炭化水素溶媒を選択することがよい。
 但し、これに限られるわけではなく、例えば、被覆層の樹脂の重合成分としてシリコーン鎖を持つ成分を適用する場合でも、分散媒としてはパラフィン系炭化水素溶媒を選択してもよい。
 シリコーンオイルとして具体的には、シロキサン結合に炭化水素基が結合したシリコーンオイル(例えば、ジメチルシリコーンオイル、ジエチルシリコーンオイル、メチルエチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル等)が挙げられる。これらの中も、ジメチルシリコーンが特に望ましい。
 パラフィン系炭化水素溶媒としては、炭素数20以上(沸点80℃以上)のノルマルパラフィン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素が挙げられるが、安全性、揮発性等の理由から、イソパラフィンを用いることが望ましい。具体的には、シェルゾル71(シェル石油製)、アイソパーO、アイソパーH、アイソパーK、アイソパーL、アイソパーG、アイソパーM(アイソパーはエクソン社の商品名)やアイピーソルベント(出光石油化学製)等が挙げられる。
 本実施形態に係る画像表示用粒子分散液には、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散剤、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などを添加してもよい。また、本実施形態に係る画像表示用粒子分散液には、帯電制御剤を添加してもよい。
 本実施形態に係る画像表示用粒子分散液中の画像表示用粒子の濃度は、表示特性や応答特性あるいはその用途によって種々選択されるが0.1質量%以上30質量%以下の範囲で選択されることが望ましい。色の異なった粒子を混合する場合にはその粒子総量がこの範囲であると望ましい。
 本実施形態に係る画像表示用粒子分散液は、画像表示方式の表示媒体、画像表示方式の調光媒体(調光素子)、液体現像方式電子写真システムの液体トナーなどに利用される。なお、画像表示方式の表示媒体、画像表示方式の調光媒体(調光素子)としては、公知である電極(基板)面の対向方向に粒子群を移動させる方式、それとは異なり電極(基板)面に沿った方向に移動させる方式(いわゆるインプレーン型素子)、又はこれらを組み合わせたハイブリッド素子がある。
 なお、本実施形態に係る画像表示用粒子分散液において、画像表示用粒子として色や帯電極性の異なる複数種の粒子を混合して使用すれば、カラー表示が実現される。
[表示媒体、表示装置]
 以下、実施形態に係る表示媒体、及び表示装置の一例について説明する。
 図1は、本実施形態に係る表示装置の概略構成図である。図2A及び図2Bは、本実施形態に係る表示装置の表示媒体の基板間に電圧を印加したときの粒子群の移動態様を模式的に示す説明図である。
 本実施形態に係る表示装置10は、その表示媒体12の分散媒50と粒子群34とを含む粒子分散液として、上記本実施形態に係る画像表示用粒子分散液を適用する形態である。つまり、分散媒50に、粒子群34として本実施形態に係る画像表示用粒子を分散させた形態である。
 本実施形態に係る表示装置10は、図1に示すように、表示媒体12と、表示媒体12に電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18と、を含んでいる。
 表示媒体12は、画像表示面とされる表示基板20、表示基板20に間隙をもって対向する背面基板22、これらの基板間を特定間隔に保持すると共に、表示基板20と背面基板22との間を複数のセルに区画する間隙部材24、各セル内に封入された粒子群34とは異なる光学的反射特性を有する反射粒子群36を含んでいる。
 上記セルとは、表示基板20と、背面基板22と、間隙部材24と、によって囲まれた領域を示している。このセル中には、分散媒50が封入されている。粒子群34は、複数の粒子を含み、この分散媒50中に分散され、セル内に形成された電界強度に応じて表示基板20と背面基板22との間を反射粒子群36の間隙を通じて移動する。
 なお、この表示媒体12に画像を表示したときの各画素に対応するように間隙部材24を設け、各画素に対応するようにセルを形成することで、表示媒体12を、画素毎の表示を行うようにしてもよい。
 また、本実施形態では、説明を簡易化するために、1つのセルに注目した図を用いて本実施形態を説明する。以下、各構成について詳細に説明する。
 まず、一対の基板について説明する。
 表示基板20は、支持基板38上に、表面電極40及び表面層42を順に積層している。背面基板22は、支持基板44上に、背面電極46及び表面層48を積層している。
 表示基板20、又は表示基板20と背面基板22との双方は、透光性を有している。ここで、本実施形態における透光性とは、可視光の透過率が60%以上であることを示している。
 支持基板38及び支持基板44の材料としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
 表面電極40及び背面電極46の材料としては、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ITO等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等が挙げられる。表面電極40及び背面電極46は、これらの単層膜、混合膜又は複合膜のいずれであってもよい。表面電極40及び背面電極46の厚さは、例えば、100Å以上2000Å以下であることがよい。背面電極46及び表面電極40は、例えば、マトリックス状、又はストライプ状に形成されていてもよい。
 また、表面電極40を支持基板38に埋め込んでもよい。また、背面電極46を支持基板44に埋め込んでもよい。この場合、支持基板38及び支持基板44の材料を粒子群34の各粒子の組成等に応じて選択する。
 なお、背面電極46及び表面電極40各々を表示基板20及び背面基板22と分離させ、表示媒体12の外部に配置してもよい。
 なお、上記では、表示基板20と背面基板22の双方に電極(表面電極40及び背面電極46)を備える場合を説明したが、何れか一方にだけ設けるようにして、アクティブマトリクス駆動させるようにしてもよい。
 また、アクティブマトリックス駆動を実施するために、支持基板38及び支持基板44は、画素毎にTFT(薄膜トランジスタ)を備えていてもよい。TFTは表示基板ではなく背面基板22に備えることがよい。
 次に、表面層について説明する。
 表面層42及び表面層48は、表面電極40及び背面電極46各々上に形成されている。表面層42及び表面層48に含まれる材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
 表面層42及び表面層48は、上記樹脂と電荷輸送物質を含んでいてもよく、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を含んでいてもよい。
 次に、間隙部材について説明する。
 表示基板20と背面基板22との間の隙を保持するための間隙部材24には、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等が使用される。
 間隙部材24は表示基板20及び背面基板22の何れか一方と一体化されてもよい。この場合には、支持基板38又は支持基板44をエッチングするエッチング処理、レーザー加工処理、予め作製した型を使用してプレス加工処理又は印刷処理等を行うことによって作製する。
 この場合、間隙部材24は、表示基板20側、背面基板22側のいずれか、又は双方に作製する。
 間隙部材24は有色でも無色でもよいが、無色透明であることがよく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等が使用される。
 また、粒子状の間隙部材24もまた透明であることが望ましく、ポリスチレン、ポリエステル又はアクリル等の透明樹脂粒子の他、ガラス粒子も使用される。
 なお、「透明」とは、可視光に対して、透過率60%以上有することを示している。
 次に、反射粒子群について説明する。
 反射粒子群36は、粒子群34とは異なる光学的反射特性を有する反射粒子を含み、粒子群34とは異なる色を表示する反射部材として機能するものである。そして、表示基板20と背面基板22との基板間の移動を阻害することなく、移動させる空隙部材としての機能も有している。すなわち、反射粒子群36の間隙を通って、背面基板22側から表示基板20側、又は表示基板20側から背面基板22側へ粒子群34の各粒子は移動される。この反射粒子群子36の色としては、例えば、背景色となるように白色又は黒色を選択することがよいが、その他の色であってもよい。また、反射粒子群36は、帯電されていない粒子群(つまり電界に応じて移動しない粒子群)であってもよいし、帯電されている粒子群(電界に応じて移動する粒子群)であってもよい。なお、本実施形態では、反射粒子群36は、帯電されていない粒子群で、白色である場合を説明するが、これに限定されることはない。
 反射粒子群36の粒子は、例えば、白色顔料(例えば酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛など)を、樹脂(例えばポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド縮合物等)に分散した粒子が挙げられる。また、反射粒子群36の粒子として、白色以外の粒子を適用する場合、例えば、所望の色の顔料、あるいは染料を内包した前記した樹脂粒子を使用してもよい。顔料や染料は、例えばRGBやYMC色であれば、印刷インキやカラートナーに使用されている一般的な顔料又は染料が挙げられる。
 反射粒子群36を基板間へ封入するには、例えば、インクジェット法などにより行う。また、反射粒子群36を固定化する場合、例えば、反射粒子群36を封入した後、加熱(及び必要があれば加圧)して、反射粒子群36の粒子群表層を溶かすことで、粒子間隙を維持させつつ行われる。
 次に、表示媒体のその他構成について説明する。
 表示媒体12におけるセルの大きさとしては、表示媒体12の解像度と密接な関係にあり、セルが小さいほど高解像度な画像を表示する表示媒体12を作製することができ、通常、表示媒体12の表示基板20の板面方向の長さが10μm以上1mm以下程度である。
 なお、セル中の全質量に対する粒子群34の含有量(質量%)としては、所望の色相が得られる濃度であれば特に限定されるものではなく、セルの厚さ(すなわち、表示基板20と背面基板との基板間の距離)により含有量を調整することが、表示媒体12としては有効である。即ち、所望の色相を得るために、セルが厚くなるほど含有量は少なくなり、セルが薄くなるほど含有量を多くでき得る。一般的には、0.01質量%以上50質量%以下である。
 表示基板20及び背面基板22を、間隙部材24を介して互いに固定するには、ボルトとナットの組み合わせ、クランプ、クリップ、基板固定用の枠等の固定手段を使用する。また、接着剤、熱溶融、超音波接合等の固定手段も使用してもよい。
 このような表示媒体12は、例えば、画像の保存及び書換えがなされる掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子ペーパー、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用するドキュメントシート等に使用する。
 上記に示したように、本実施形態に係る表示装置10は、表示媒体12と、表示媒体12に電圧を印加する電圧印加部16と、制御部18とを含んでいる(図1参照)。
 電圧印加部16は、表面電極40及び背面電極46に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、表面電極40及び背面電極46の双方が、電圧印加部16に電気的に接続されている場合を説明するが、表面電極40及び背面電極46の一方が、接地されており、他方が電圧印加部16に接続されていてもよい。
 電圧印加部16は、制御部18に信号授受されるように接続されている。
 制御部18は、装置全体の動作を司るCPU(中央処理装置)と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、装置全体を制御する制御プログラム等の各種プログラムが予め記憶されたROM(Read Only Memory)と、を含むマイクロコンピュータとしてもよい。
 電圧印加部16は、表面電極40及び背面電極46に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部18の制御に応じた電圧を表面電極40及び背面電極46間に印加する。
 次に、表示装置10の作用を説明する。この作用は制御部18の動作に従って説明する。
 ここで、表示媒体12に封入されている粒子群34が正極性に帯電されている場合を説明する。また、分散媒50は透明であり、反射粒子群36が白色であるものとして説明する。すなわち、本実施形態では、表示媒体12は、粒子群34の移動によって、その呈する色を表示し、その背景色として反射粒子群36による白色を表示する場合を説明する。
 なお、下記動作は、説明上、粒子群34が背面基板22側へ付着した状態からの動作について説明する。
 まず、電圧を、特定時間、表面電極40が負極となり背面電極46が正極となるように印加することを示す動作信号を、電圧印加部16へ出力する。図2Aに示す状態から、電極間に印加する電圧を上昇させ、表面電極40が負極で且つ濃度変動が終了する閾値電圧以上の電圧が印加されると、粒子群34の凝集力が低減された状態で、正極に帯電している粒子群34が表示基板20側へと移動して、表示基板20に至る(図2B参照)。
 そして、電極間への印加を終了すると、粒子群34が表面基板20側で拘束され、粒子群34の呈する色が、反射粒子群36の色としての白色を背景色とし表示基板20側から視認される表示媒体12の色として視認される。
 次に、表面電極40と背面電極46との電極間に、電圧を、特定時間、表面電極40が正極となり背面電極46が負極となるように印加することを示す動作信号を、電圧印加部16へ出力する。電極間に印加する電圧を上昇させ、表面電極40が正極で且つ濃度変動が終了する閾値電圧以上の電圧が印加されると、粒子群34の凝集力が低減された状態で、正極に帯電している粒子群34が背面基板22側へと移動して、背面基板22に至る(図2A参照)。
 そして、電極間への印加を終了すると、粒子群34が背面基板22側で拘束される一方で、反射粒子群36の色としての白色が、表示基板20側から視認される表示媒体12の色として視認される。なお、粒子群34は、反射粒子群36に隠蔽され、視認され難くなる。
 ここで、電極間への電圧印加時間は、動作中の電圧印加における電圧印加時間を示す情報として、予め制御部18内の図示を省略するROM等のメモリ等に記憶しておけばよい。そして、処理実行のときに、この電圧印加時間を示す情報を読み取るようにすればよい。
 このように、本実施形態に係る表示装置10では、粒子群34が表示基板20又は背面基板22に到達して、付着・凝集することで表示が行われる。
 なお、上記本実施形態に係る表示媒体12及び表示装置10では、表示基板20に表面電極40、背面基板22に背面電極46を設けて当該電極間(即ち基板間)に電圧を印加して、当該基板間を粒子群34を移動させて表示させる形態を説明したがこれに限られず、例えば、表示基板20に表面電極40を設ける一方で、間隙部材に電極を設けて、当該電極間に電圧を印加して、表示基板20と間隙部材との間を粒子群34を移動させて表示させる形態であってもよい。
 また、上記本実施形態に係る表示媒体12及び表示装置10では、粒子群34として1種類(1色)の粒子群を適用した形態を説明したが、これに限られず、帯電極性が異なる又は閾値電圧の異なる組み合わせで、2種類(2色)以上の粒子群を適用した形態であってもよい。
 具体的には、例えば、粒子群34として、正帯電性の第1粒子群、負帯電性の第2粒子群、正帯電性で、第1粒子群の粒子とは閾値電圧が異なり、且つ粒径が大きい第3粒子群を適用した形態が挙げられる。
 以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、文中、特に断りがない限り、「部」「%」は、「質量部」「質量%」を意味する。
[実施例1]
 コア粒子の樹脂としてスチレンアクリル系樹脂X345(星光PMC社製)40質量部、架橋剤としてカルボジイミド化合物(1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(和光純薬社製))5質量部、着色剤としてシアン顔料(「H525F(山陽色素社製)」)50質量部に、これら全体が15質量%となるように水に添加して水分散液を調製した。
 次に、得られた水分散液を分散相とし、シリコーンオイル溶液(界面活性剤「KF-6028(信越化学工業社製)」1質量%添加したシリコーンオイル「KF-96L-2cs(信越化学工業社製)」)を連続相として、これらを質量比(連続相:分散相)10:1で混合し、ホモジナイザーで乳化を行って、乳化液を調製した。
 次に、得られた乳化液に対して、エバポレーターにより60℃で6時間乾燥し、乳化液中の水を除去して、コア粒子を得た。得られたコア粒子は、平均粒径0.6μmで、C.V.値(単分散性を示す指標:Coefficient of Variation:CV[%]=(σ/D)×100(σ:標準偏差、D:平均粒径))25%であった。
 次に、液中で分散されたコア粒子の分散液を、遠心分離機を用いてシリコーンオイルで洗浄し、10質量%のコア粒子分散液を調製した。
 次に、シリコーン鎖を持つ重合成分として「サイラプレーンFM-0721(JNC社製)、重量平均分子量Mw=5000、構造式1[R=メチル基、R’=ブチル基、n=68、x=3]」と、帯電性基を持つ重合成分としてフェノキシ基を有する重合成分「AMP-10G(新中村化学社製)と、反応性基(架橋性基)を持つ重合成分としてイソシアネート系モノマー(ブロック化されたイソシアネート基を有するイソシアネート系モノマー「カレンズMOI-BP(昭和電工社製):2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート」と、イソシアネートと架橋反応する重合成分としてHEMA(2―ヒドロキシエチルメタクリレート)との共重合体[モル比3/26/2/69:記載順)]を準備した。これを被覆層の樹脂Aとした。
 次に、この被覆層の樹脂A2gをt―ブタノールに添加し、t―ブタノール10質量%溶液を調整した。
 次に、コア粒子分散液10gに、t―ブタノール10g、t―ブタノール10質量%溶液20g、シリコーンオイル18gを2ml/sの滴加速度で添加して、攪拌した後、エバポレーターにより50℃で1時間乾燥し、コア粒子分散液中のt―ブタノールを除去して、被覆層の樹脂をコア粒子の析出させ、コア粒子の表面に被覆層を形成した粒状物を得た。
 次に、この粒子分散液を130℃で1時間加熱して、コア粒子及び被覆層を構成する樹脂を架橋させた。
 以上の工程を経て、コア粒子の表面に被覆層を形成した画像表示用粒子の分散液を得た。
 なお、液中に分散された画像表示用粒子は、遠心分離機を用いてシリコーンオイルで洗浄し、シリコーンオイルに分散された画像表示用粒子分散液として得た。
[実施例2~15]
 表1に従って、コア粒子の組成を変更した以外は、実施例1と同様にして画像表示用粒子と共に、その分散液を得た。
[比較例1]
 コア粒子の作製において、架橋剤を配合しない以外は、実施例1と同様にして画像表示用粒子と共に、その分散液を得た。
[比較例2]
 表2に従って、コア粒子の組成を変更し、さらに130℃の加熱を行わず、架橋を実施しなかった以外は、実施例1と同様にして画像表示用粒子と共に、その分散液を得た。
[比較例3~4]
 表2に従って、コア粒子の組成を変更した以外は、実施例1と同様にして画像表示用粒子と共に、その分散液を得た。
[実施例16]
被覆層の樹脂として、後述の樹脂Bを使用して、粒子を作製した以外は、実施例1と同様にして画像表示用粒子と共に、その分散液を得た。
(樹脂Bの作製)
 アルキル鎖を有する重合成分として「メタクリル酸ステアリル」と、帯電性基を持つ重合成分としてフェノキシ基を有する重合成分「AMP-10G(新中村化学社製)と、反応性基(架橋性基)を持つ重合成分としてイソシアネート系モノマー(ブロック化されたイソシアネート基を有するイソシアネート系モノマー「カレンズMOI-BP(昭和電工社製):2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート」と、イソシアネートと架橋反応する重合成分として、HEMA(2―ヒドロキシエチルメタクリレート)との共重合体[モル比5/26/2/67:記載順)]を準備した。これを被覆層の樹脂Bとした。
[実施例17~24]
 表1に従って、コア粒子の組成を変更した以外は、実施例16と同様にして画像表示用粒子と共に、その分散液を得た。
[実施例25]
 表1に従って、コア粒子の組成を変更した以外は、実施例1と同様にして画像表示用粒子と共に、その分散液を得た。
[比較例5~7]
 表2に従って、コア粒子の組成を変更した以外は、実施例16と同様にして画像表示用粒子と共に、その分散液を得た。
[評価]
(表示用粒子分散液(CW混合液)の調整)
 各例で得られた画像表示用粒子(シアン粒子)と、白色粒子と、を固形分で画像表示用粒子(シアン粒子)が0.1g、白色粒子が2.0gとなるように秤量・混合し、液量が10gとなるようにシリコーンオイルKF-96L-2cs(信越化学工業社製)を加え、超音波攪拌して画像表示用粒子分散液を調整した。
 なお、白色粒子は、次のようにして作製したものを用いた。
(白色粒子の作製)
 還流冷却管を取り付けた500ml三口フラスコに、2-ビニルナフタレン(新日鐵化学社製)を45g、サイラプレーンFM-0721(JNC社製)を45g、シリコーンオイルKF-96L-1cs(信越化学工業社製)を240g加えた。65℃に昇温後、窒素ガスによるバブリングを15分間行い、開始剤として、過酸化ラウロイル(アルドリッチ社製)を2.3g投入した。窒素雰囲気下にて65℃、24時間重合を行った。得られた懸濁液を8,000rpmで10分間遠心分離し、上澄みを除去した後、シリコーンオイルKF-96L-2cs(信越化学工業社製)を用いて、再分散させる洗浄工程を3回繰り返した。最後にシリコーンオイルにて粒子固形分濃度40質量%に調整して、白色粒子の分散液を得た。体積平均粒径は450nmであった。
(評価用セルの作製)
 電極として、厚さ50nmのインジウムスズ酸化物(ITO)をスパッタリング法で成膜したガラス基板上に、フッ素樹脂CYTOP(旭硝子社製)の溶液をスピンコートして、130℃で1時間乾燥させて、膜厚が80nmの表面層を形成した。このように作製した表面層付きITO基板を2枚用意し、表示基板、及び背面基板とした。50μmのテフロン(登録商標)シートをスペーサーとして、互いの表面層を対向させて背面基板上に表示層を重ね合わせて、クリップで固定した。
 このように作製した評価用の空セルに粒子分散液を注入して、評価用セルとした。
(閾値電圧の評価)
 画像表示用粒子の閾値電圧(初期の閾値電圧)は、濃度計(X-Rite社製、X-Rite939)を用いて測定した。作製した評価セルの目視面の反射率が90%(「E90」と表記)となる閾値電圧について、次のようにして測定した。
 作製した評価用セルを用いて、表面電極がマイナスとなるように電極間に15Vの電位差を5秒間印加した。分散された正帯電のシアン粒子はマイナス側電極、すなわち表面電極側へ移動し、表示基板側から観察するとシアン色が観察された。この時のシアン顔料の吸収波長である600nmにおける反射率を測定した。
 結果を表1及び表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 上記実施例1~12と比較例1及び実施例16~22と比較例5とを比較すると、コア粒子を架橋した粒子の閾値電圧がコア粒子を架橋していない粒子の閾値電圧に比べて高いことが分かる。さらに、実施例13~14と比較例3、実施例23と比較例6、実施例15と比較例4、及び実施例24と比較例7とを比較した場合においても、いずれもコア粒子を架橋した粒子の方がコア粒子を架橋していない粒子の閾値電圧に比べて閾値電圧が高いことが分かる。また、比較例2に示すように、加熱による架橋化を実施しない場合、密度が低く、閾値は上がらなかった。一方、実施例25に示すように、架橋剤量30質量部の場合、閾値が高くなり、15Vの電位差を5秒かけた場合には閾値を観察することができず、18Vの電位差を10秒かけた場合に閾値を観察することができた。
 以上のように、実施例において良好な結果が得られている。
 なお、表1及び表2中の略称等の詳細は、以下の通りである。
-コア粒子の樹脂-
・X345:スチレンアクリル系共重合体(星光PMC社製)
・X310:アクリル樹脂((星光PMC社製)
・GAFQUAT-755N:ビニルピロリドン‐ジメチルアミノメタクリレート共重合体(アイエスピー・ジャパン社製)
-架橋剤-
・カルボジイミド:1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(和光純薬社製)
・エポキシ(EX-614B):水溶性エポキシ化合物(ソルビトールポリグリシジルエーテル「デナコールEX-614B(ナガセケムテックス(株)製)」)
・エポキシ(EX-321):多官能エポキシ化合物(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル「デナコールEX-321(ナガセケムテックス(株)製」)
・アジリジン:トリス[3-(1‐アジリニジル)プロピオン酸]トリメチロールプロパン(和光純薬製)
・イソシアネート:ノーバック(DIC製)
・ヒドラジド1:アジピン酸ヒドラジド(東京化成製)
・ヒドラジド2:イソフタル酸ヒドラジド(東京化成製)
-着色剤-
・H525F:シアン顔料(「H525F(山陽色素社製)」)
 日本国特許出願2012-087884号の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (7)

  1.  水溶性樹脂と、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、及びヒドラジド化合物から選択される少なくとも1種の架橋剤と、着色剤と、を含む組成物の樹脂架橋体で構成された芯材粒子と、
     芯材粒子の表面を被覆した被覆層であって、画像表示用粒子が分散される分散媒に対して溶解する親分散媒部と画像表示用粒子が分散される分散媒に対して不溶な疎分散媒部とを有する樹脂を含む組成物により形成された被覆層と、
     を有する画像表示用粒子。
  2.  前記被覆層は、少なくともシリコーン鎖を持つ重合成分又はアルキル鎖を持つ重合成分と帯電性基を持つ重合成分との共重合体からなる樹脂を含む組成物により形成される請求項1に記載の画像表示用粒子。
  3.  前記架橋剤の含有量が、前記芯材粒子全体に対して、0.5質量%以上20質量%以下である請求項1又は2に記載の画像表示用粒子。
  4.  分散媒と、
     前記分散媒に分散された画像表示用粒子であって、請求項1~3のいずれか1項に記載の画像表示用粒子と、
     を備える画像表示用粒子分散液。
  5.  少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、
     前記一対の基板間に封入された、請求項4に記載の画像表示用粒子分散液と、
     を備えた表示媒体。
  6.  少なくとも一方が透光性を有する一対の電極と、
     前記一対の電極間に設けられた、請求項4に記載の画像表示用粒子分散液を有する領域と、
     を備えた表示媒体。
  7.  請求項5又は6に記載の表示媒体と、
     前記表示媒体の前記一対の基板間又は前記一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、
     を備えた表示装置。
PCT/JP2013/060106 2012-04-06 2013-04-02 画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置 WO2013151054A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012087884A JP5936188B2 (ja) 2012-04-06 2012-04-06 画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP2012-087884 2012-04-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013151054A1 true WO2013151054A1 (ja) 2013-10-10

Family

ID=49300535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/060106 WO2013151054A1 (ja) 2012-04-06 2013-04-02 画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5936188B2 (ja)
TW (1) TWI509338B (ja)
WO (1) WO2013151054A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05320534A (ja) * 1992-05-28 1993-12-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 顔料及びその製造方法
JP2004271747A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Seiko Epson Corp マイクロカプセル、その製造方法およびそれを用いた電気泳動表示装置
JP2005140835A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Mitsubishi Chemicals Corp 電気泳動表示用分散液
JP2008088427A (ja) * 2006-09-08 2008-04-17 Kao Corp 架橋コアシェルポリマー粒子
JP2011043712A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Fuji Xerox Co Ltd 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、および表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI299101B (en) * 2003-01-30 2008-07-21 Sipix Imaging Inc High performance capsules for electrophoretic displays
JP4439836B2 (ja) * 2003-05-12 2010-03-24 日本ペイント株式会社 カチオン電着塗料組成物及び塗装物
JP5321288B2 (ja) * 2009-06-30 2013-10-23 日本電気株式会社 通信エリア形成装置監視システム、方法及びプログラム並びに監視制御装置
WO2012105704A1 (ja) * 2011-02-04 2012-08-09 富士フイルム株式会社 水系顔料分散物、その製造方法及びインクジェット記録用インク

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05320534A (ja) * 1992-05-28 1993-12-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 顔料及びその製造方法
JP2004271747A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Seiko Epson Corp マイクロカプセル、その製造方法およびそれを用いた電気泳動表示装置
JP2005140835A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Mitsubishi Chemicals Corp 電気泳動表示用分散液
JP2008088427A (ja) * 2006-09-08 2008-04-17 Kao Corp 架橋コアシェルポリマー粒子
JP2011043712A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Fuji Xerox Co Ltd 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、および表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5936188B2 (ja) 2016-06-15
TW201348833A (zh) 2013-12-01
JP2013218081A (ja) 2013-10-24
TWI509338B (zh) 2015-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5981729B2 (ja) 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP4780118B2 (ja) 表示用粒子の製造方法
KR102021385B1 (ko) 전기 영동 입자, 표시용 입자 분산액, 표시 매체, 및 표시 장치
JP2013174819A (ja) 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP4544358B2 (ja) 表示用粒子、表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP2015184573A (ja) 表示用白色粒子、表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP5532717B2 (ja) 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP5353603B2 (ja) 電気泳動粒子分散液、表示媒体、表示装置、及び電気泳動粒子
US8068270B2 (en) Particles for display, particle dispersion for display, display medium and display device
JP6235661B2 (ja) 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP5972813B2 (ja) 画像表示粒子用高分子分散剤、画像表示粒子、画像表示粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP5499438B2 (ja) 表示用粒子及びその製造方法、表示用粒子分散液、表示媒体、並びに、表示装置
JP5936188B2 (ja) 画像表示用粒子、画像表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP5540739B2 (ja) 電気泳動粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP5321156B2 (ja) 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP5648268B2 (ja) 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP6114574B2 (ja) 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、及び表示装置
JP6098324B2 (ja) 着色粒子及びその製造方法、着色粒子分散液、表示媒体、並びに、表示装置
WO2013153994A1 (ja) 表示媒体、及び表示装置
JP5012839B2 (ja) 表示用粒子分散液、表示媒体、及び表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13771885

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13771885

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1