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

Abstract

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

Description

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

（政府の権利）
本発明は、ＳＳＣＯＭによって与えられた認証番号第ＤＡＡＮ０２−９８−３−０００４号のもとで、政府の支持を受けてなされた。政府は、本発明に関して一定の権利を有する。 (Government rights)
This invention was made with government support under certification number DAAN02-98-3-0004 awarded by SSCOM. The government has certain rights in this invention.

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

（背景情報）
現在の電気泳動ディスプレイ技術が製造するディスプレイは、望み通りに明るいものでも、望み通りの十分なコントラストを有するものでもない。現在のディスプレイには、その構築の制限のために、均一な明度または良好なコントラストを達成する能力がない。従って、受容可能な明度およびコントラストを有する電気泳動ディスプレイを提供するための、新たな材料および構築方法が必要である。 (Background information)
The displays produced by current electrophoretic display technology are not as bright as desired or have sufficient contrast as desired. Current displays do not have the ability to achieve uniform brightness or good contrast due to their construction limitations. Accordingly, new materials and construction methods are needed to provide electrophoretic displays with acceptable brightness and contrast.

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

図１Ａは、カプセルの単層の断面の概略図である。FIG. 1A is a schematic diagram of a cross-section of a single layer of a capsule. 図１Ｂは、変形可能な非球形のカプセルの単層の断面の概略図である。FIG. 1B is a schematic diagram of a cross-section of a single layer of deformable non-spherical capsule. 図２は、本発明の１実施態様による、スロットダイコーティング器を使用してコーティングするプロセスを概略的に図示する。FIG. 2 schematically illustrates a process for coating using a slot die coater, according to one embodiment of the present invention. 図３は、本発明の１実施態様による、カプセルの単層のスロットダイコーティング器による配置を概略的に図示する。FIG. 3 schematically illustrates the placement of a capsule by a single layer slot die coater, according to one embodiment of the present invention. 図４は、本発明の１実施態様による、エアナイフコーティング器を使用するコーティングプロセスを概略的に図示する。FIG. 4 schematically illustrates a coating process using an air knife coater, according to one embodiment of the present invention. 図５Ａは、材料の層と接触してこのフィルム内の隙間を充填する前のフィルムの概略図である。FIG. 5A is a schematic view of the film before it contacts a layer of material and fills the gaps in the film. 図５Ｂは、材料の層が適用されて、後部基板に積層された後の、図５Ａのフィルムの概略図である。FIG. 5B is a schematic view of the film of FIG. 5A after a layer of material has been applied and laminated to the back substrate. 図６Ａは、光学的に活性なフラクションの計算を示す、ディスプレイの概略頂面図である。FIG. 6A is a schematic top view of a display showing the calculation of optically active fractions. 図６Ｂは、光学的に活性なフラクションの計算を示す、ディスプレイの概略側面図である。FIG. 6B is a schematic side view of the display showing the calculation of the optically active fraction. 図７Ａは、エマルジョンベースのカプセル化を実施するための装置の概略図である。FIG. 7A is a schematic diagram of an apparatus for performing emulsion-based encapsulation. 図７Ｂは、白色粒子および黒色粒子が内部に分散した懸濁流体の、油滴の概略図である。FIG. 7B is a schematic diagram of oil droplets of a suspending fluid with white and black particles dispersed therein. 図７Ｃは、白色微小粒子および電荷制御剤が内部に分散した、暗色に着色された懸濁流体の、油滴の概略図である。FIG. 7C is a schematic view of an oil droplet of a dark colored suspension fluid with white microparticles and charge control agent dispersed therein. 図８は、カプセルと会合した水の除去を概略的に示す。FIG. 8 schematically illustrates the removal of water associated with the capsule. 図９Ａは、フィルム内の隙間を充填するための材料層と接触する前の、結合剤のないフィルムの概略図である。FIG. 9A is a schematic view of a film without a binder prior to contact with a material layer to fill the gaps in the film. 図９Ｂは、材料の層が適用されて後部基板に積層された後の、図９Ａのフィルムの概略図である。FIG. 9B is a schematic view of the film of FIG. 9A after a layer of material has been applied and laminated to the back substrate. 図１０は、マトリックス中の、流体が充填されたキャビティである、カプセルの概略図である。FIG. 10 is a schematic view of a capsule, a cavity filled with fluid in a matrix.

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

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

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

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

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

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

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

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

本発明の様々な局面は、以下の特徴のうちの任意のものを有し得る。さらに、素子のこれらまたは以下に記載する局面は、以下に記載の特徴の任意のものと共に、単独または組み合わせで使用されて、ディスプレイを形成し得る。複数のカプセルが、基板上に配置され得、そして結合剤と会合し得、これによって、フィルムを形成する。このフィルムは、結合剤固形分を含む結合剤を有し得、そしてこの結合剤固形分の質量対カプセルの質量の比は、この素子の少なくとも一部において、約１：２〜約１：２０であり得る。この素子の少なくとも一部は、少なくとも７０％の、光学的に活性なフラクションを有し得る。これらのカプセルは、非球形であり得、そして／または少なくとも基板に近い方の側が、実質的に平坦であり得る。このフィルムは、密に充填されたカプセルを含み得る。これらのカプセルの少なくとも１つは、懸濁流体および少なくとも１種の粒子を含み得るか、またはこれらのカプセルの少なくとも１つは、少なくとも２つの粒子種の光学特性が異なるような、少なくとも２種の粒子を含み得る。これらのカプセルは、流体（オイルなど）含有キャビティを有するポリマーマトリックスであり得る。カプセル壁は、このカプセルを規定し、そして約０．２μｍ〜約１０μｍの厚みを有し得る。基板は、ポリマー材料、ポリエステルフィルム、および／または少なくとも１つの電極（インジウムスズ酸化物など）を含み得る。この基板は、約２５μｍ〜約５００μｍの厚みであり得る。   Various aspects of the invention may have any of the following features. Further, these or below-described aspects of the device may be used alone or in combination with any of the features described below to form a display. A plurality of capsules can be placed on the substrate and associated with the binder, thereby forming a film. The film can have a binder that includes binder solids, and the ratio of the mass of binder solids to the mass of the capsule is about 1: 2 to about 1:20 in at least a portion of the device. It can be. At least a portion of the element may have an optically active fraction of at least 70%. These capsules can be non-spherical and / or can be substantially flat at least on the side closer to the substrate. The film can include closely packed capsules. At least one of these capsules can comprise a suspending fluid and at least one particle, or at least one of these capsules has at least two different types such that the optical properties of at least two particle types are different Particles can be included. These capsules can be a polymer matrix with cavities containing fluid (such as oil). The capsule wall defines the capsule and may have a thickness of about 0.2 μm to about 10 μm. The substrate can include a polymeric material, a polyester film, and / or at least one electrode (such as indium tin oxide). The substrate can be about 25 μm to about 500 μm thick.

この素子はまた、フィルム内に形成される隙間を実質的に充填する材料の層を有し得る。この層もまた、実質的に平坦であるか、またはフィルムの反対側であり得る。後部基板は、この材料の層に隣接して配置され得る。この材料の層は、最初は、フィルムまたは後部基板と会合し得る。これらカプセル、結合剤、および材料の層は、実質的に均一な厚みを有する層、および／または実質的に空隙のない層を形成し得る。この層は、約１０μｍ〜約５００μｍの厚み、好ましくは約５０μｍ〜約３００μｍの厚みであり得る。これらのカプセルは、実質的に均一なサイズであり得る。この材料の層は、バインダーであり得る。この材料の層は、絶縁体、導体、または半導体を含み得る。この材料の層は、フィルム内の隙間を実質的に充填する前、その間、および／またはその後に、粘性または液体であり得る。この材料の層は、約５０μｍ以下の厚みを有し得る。この材料の層は、例えば、炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキされたポリマー球、メッキされたガラス球、インジウムスズ酸化物粒子、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン（「Ｐ−ＤＯＴ」）、および／またはポリチオフェンを含有する、接着剤を含み得る。   The element can also have a layer of material that substantially fills the gaps formed in the film. This layer can also be substantially flat or on the opposite side of the film. A back substrate may be placed adjacent to the layer of material. This layer of material may initially associate with the film or back substrate. These layers of capsules, binders, and materials may form a layer having a substantially uniform thickness and / or a layer that is substantially free of voids. This layer can be about 10 μm to about 500 μm thick, preferably about 50 μm to about 300 μm thick. These capsules can be of substantially uniform size. This layer of material may be a binder. This layer of material may include an insulator, a conductor, or a semiconductor. This layer of material can be viscous or liquid before, during and / or after substantially filling the gaps in the film. This layer of material may have a thickness of about 50 μm or less. This layer of material can be, for example, carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, plated glass spheres, indium tin oxide particles, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polyethylenedioxy An adhesive containing thiophene (“P-DOT”) and / or polythiophene may be included.

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

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

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

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

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

このコーティングする工程は、カプセルの少なくともいくつかを、フィルム上に、コーティングヘッド（例えば、典型的に低せん断力のポンピング圧を提供するポンプを備える）を用いてコーティングする工程を包含し得る。これらのカプセルの少なくともいくつかは、単層として配置され得、そして単層を形成し得る。このコーティングヘッドは、スロットダイコーティングヘッドであり得る。典型的に、このスロットダイコーティングヘッドのスロットの幅は、カプセルの平均直径の約１倍と約２．５倍との間である。   The coating step may include coating at least some of the capsules onto the film using a coating head (eg, with a pump that typically provides a low shear pumping pressure). At least some of these capsules can be arranged as a monolayer and can form a monolayer. The coating head can be a slot die coating head. Typically, the slot width of this slot die coating head is between about 1 and about 2.5 times the average diameter of the capsule.

このプロセスは、フィルムを後部基板に積層する工程をさらに包含し得る。材料の層が、これらフィルムと後部基板との間に配置され得る。この材料の層は、この後部基板、および／またはこのフィルムと、積層の前に会合し得る。加熱、加圧、および／またはガスの発生が、この積層の工程の間に起こり得る。この材料の層は、絶縁性、伝導性、または半導性であり得る。この材料の層は、積層する工程の少なくとも一部の間に、粘性または液状であり得る。この材料の層は、結合剤を含み得る。積層する工程は、カプセル、結合剤、および材料の層を含む層を製造し得る。この層は、後部基板の近位に少なくとも１つの実質的に平坦な面を有し得、実質的に空隙がなくあり得、かつ／または実質的に均一な厚みを有し得る。この材料の層は、このフィルム内の隙間を、実質的に充填し得る。この材料の層は、約５０μｍ以下の厚みを有し得る。この材料の層は、例えば、炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキしたポリマー球、メッキしたガラス球、インジウムスズ酸化物粒子、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、Ｐ−ＤＯＴ、および／またはポリチオフェンを含有する接着剤を含み得る。この結合剤は、結合剤固形分を含み得、そして結合剤固形分の質量対カプセルの質量の比が、素子の少なくとも一部において、約１：２〜約１：２０であり得る。   The process can further include laminating the film to the back substrate. A layer of material can be placed between these films and the back substrate. This layer of material may associate with the back substrate and / or the film prior to lamination. Heating, pressurization, and / or gas evolution can occur during this lamination process. This layer of material may be insulative, conductive, or semiconductive. This layer of material may be viscous or liquid during at least part of the laminating process. This layer of material may include a binder. The laminating step can produce a layer comprising layers of capsules, binders, and materials. This layer may have at least one substantially flat surface proximal to the rear substrate, may be substantially free of voids, and / or may have a substantially uniform thickness. This layer of material can substantially fill the interstices in the film. This layer of material may have a thickness of about 50 μm or less. This layer of material can be, for example, carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, plated glass spheres, indium tin oxide particles, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, P-DOT, and An adhesive containing polythiophene may be included. The binder can include binder solids and the ratio of the mass of binder solids to the mass of the capsule can be from about 1: 2 to about 1:20 in at least a portion of the device.

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

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

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

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

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

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

従って、密に充填された単層としてカプセルを有する、カプセル化電気泳動ディスプレイデバイスの構築が、所望される。図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、典型的に、カプセル２は実質的に均一なサイズを有する。また、カプセル２は、図１Ｂに示すように、単層４が平坦（またはほぼ平坦）な表面６を形成し得るように、変形可能であり得る。１例においては、平坦な表面６によって、カプセル２が互いにより密に充填されることが可能であり、従って、カプセル２内の粒子８が、そのディスプレイの面にわたってより均一に広がり得る（図１Ａにおける粒子８の分布を、図１Ｂにおける分布と比較のこと）。さらに、カプセルの他方の側の平坦な表面（図示せず）によって、第二の基板（または第二の導電性基板）を積層することが可能となり、これによってカプセル層との接触が良好となる。この平坦な頂部表面は、自発的に形成し得るか、またはこのカプセルに別の材料をコーティングもしくは積層することによって、形成され得る。典型的に、カプセルは約０．２μｍ〜約１０μｍ、より好ましくは約１μｍ〜約５μｍの壁厚を有する。   Accordingly, the construction of an encapsulated electrophoretic display device with capsules as a tightly packed monolayer is desired. With reference to FIGS. 1A and 1B, typically the capsule 2 has a substantially uniform size. The capsule 2 can also be deformable such that the single layer 4 can form a flat (or nearly flat) surface 6 as shown in FIG. 1B. In one example, the flat surface 6 allows the capsules 2 to be more closely packed with each other, so that the particles 8 in the capsule 2 can spread more evenly across the surface of the display (FIG. 1A). Compare the distribution of particles 8 in FIG. 1B with the distribution in FIG. In addition, a flat surface (not shown) on the other side of the capsule allows the second substrate (or second conductive substrate) to be laminated, thereby providing good contact with the capsule layer. . The flat top surface can be formed spontaneously or by coating or laminating another material on the capsule. Typically, the capsule has a wall thickness of about 0.2 μm to about 10 μm, more preferably about 1 μm to about 5 μm.

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

図６Ａおよび６Ｂは、光学活性フラクションを見積もるための光学活性領域の外挿を示す。図６Ａは、上面図であり、図６Ｂは、同じ構造の側面図であり、両方の図が整列されている。４つのカプセル１００、１０２、１０４、１０６が、ディスプレイの概略的な平面１１０に示される。この矩形平面１１０は、このディスプレイの合計の表面積を表す。カプセル１００、１０２、１０４、１０６の形状のために、平面１１０とおよそ一致したカプセル１００、１０２、１０４、１０６の光学活性領域（図６Ａにおいて実線で示される）は、合計の光学活性領域よりもわずかに小さい（図６Ａにおいて破線で示される）。従って、外挿技術に従って、合計の光学活性領域は、破線によって表されるように、平面１１０の上に置かれる。図６Ｂは、カプセル１００、１０２、１０４、１０６の部分が、どのようにしてディスプレイの平面１１０と一致しないで近接するかを示し、図６Ａの実線および破線がなぜ一致しないかを説明する。実際に、有用な光学活性フラクションは、約７０％以上、好ましくは約９０％以上である。   Figures 6A and 6B show extrapolation of the optically active region to estimate the optically active fraction. FIG. 6A is a top view and FIG. 6B is a side view of the same structure, with both views aligned. Four capsules 100, 102, 104, 106 are shown in the schematic plane 110 of the display. This rectangular plane 110 represents the total surface area of the display. Due to the shape of the capsules 100, 102, 104, 106, the optically active area of the capsules 100, 102, 104, 106 (shown in solid lines in FIG. 6A) approximately coincident with the plane 110 is more than the total optically active area. Slightly smaller (indicated by the dashed line in FIG. 6A). Thus, according to the extrapolation technique, the total optically active area is placed on the plane 110 as represented by the dashed line. FIG. 6B shows how the portions of capsules 100, 102, 104, 106 are in close proximity to the plane 110 of the display and explains why the solid and dashed lines in FIG. 6A do not match. Indeed, useful optically active fractions are about 70% or more, preferably about 90% or more.

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

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

別の実施態様において、ポリマー分散された電気泳動ディスプレイは、ポリマー分散液晶ディスプレイと類似の方法で構成される。流体は、結合剤とともに混合される。典型的には、この流体は、油状物であり得る。結合剤が乾燥されるかまたは硬化されるので、この流体は、非球形のキャビティに引きこまれる。これらの流体含有キャビティは、エラストマー性カプセルであり得る。これらのキャビティは、典型的に、カプセル壁を欠いている。例えば、図１０は、油状物６４で満たされたキャビティ６０を示す。キャビティは、マトリックス６２内に位置する。マトリックス６２は、基材６６に隣接する。典型的には、マトリックス６２は、結合剤であり得るポリマーから形成される。好ましい実施態様では、これらのキャビティーの外見の比（すなわち、高さｈに対する幅ｗの比）は、好ましくは、約１．２よりも大きい。外見の比は、より好ましくは約１．５より大きく、特に好ましい実施態様では、外見の比は、約１．７５よりも大きい。好ましい実施態様では、非球形カプセルを有するディスプレイは、約０から約０．９の間の結合剤の体積フラクション（すなわち、合計の体積のフラクション）を有する。より好ましくは、体積フラクションは、約０．０５と約０．２の間である。   In another embodiment, the polymer dispersed electrophoretic display is constructed in a manner similar to a polymer dispersed liquid crystal display. The fluid is mixed with the binder. Typically, this fluid can be an oil. As the binder is dried or hardened, this fluid is drawn into the non-spherical cavity. These fluid containing cavities may be elastomeric capsules. These cavities typically lack a capsule wall. For example, FIG. 10 shows a cavity 60 filled with an oil 64. The cavities are located in the matrix 62. The matrix 62 is adjacent to the substrate 66. Typically, the matrix 62 is formed from a polymer that can be a binder. In a preferred embodiment, the ratio of the appearance of these cavities (ie the ratio of width w to height h) is preferably greater than about 1.2. The ratio of appearance is more preferably greater than about 1.5, and in a particularly preferred embodiment, the ratio of appearance is greater than about 1.75. In a preferred embodiment, a display with non-spherical capsules has a binder volume fraction (ie, a total volume fraction) between about 0 and about 0.9. More preferably, the volume fraction is between about 0.05 and about 0.2.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

顔料およびポリマーを含む系において、この顔料およびポリマーは、電気泳動粒子内で複数のドメインを形成し得るか、またはより小さな顔料／ポリマー組み合わせ粒子の凝集体であり得る。あるいは、中心顔料コアは、ポリマー壁によって囲まれ得る。顔料、ポリマー、またはその両方が染料を含み得る。この粒子の光学的目的は、光を散乱するか、光を吸収するか、またはその両方であり得る。有用なサイズは、この粒子が結合カプセルよりも小さい限り、１ｎｍから約１００μｍまでの範囲であり得る。電気泳動粒子の密度は、懸濁（すなわち、電気泳動）流体の密度と実質的に一致し得る。本明細書中で規定されるように、懸濁流体は、それぞれの密度における差が約０と約２グラム／ミリリットル（「ｇ／ｍｌ」）の間である場合、この粒子の密度と「実質的に一致した」密度を有する。この差は、好ましくは、約０と約０．５ｇ／ｍｌの間である。   In systems comprising pigments and polymers, the pigments and polymers may form multiple domains within the electrophoretic particles or may be aggregates of smaller pigment / polymer combination particles. Alternatively, the central pigment core can be surrounded by a polymer wall. The pigment, polymer, or both can include a dye. The optical purpose of the particles can be to scatter light, absorb light, or both. Useful sizes can range from 1 nm to about 100 μm as long as the particles are smaller than the binding capsule. The density of the electrophoretic particles can substantially match the density of the suspended (ie, electrophoretic) fluid. As defined herein, a suspending fluid is said to have a density and “substantial” of the particle if the difference in density is between about 0 and about 2 grams / milliliter (“g / ml”) Have a "matched" density. This difference is preferably between about 0 and about 0.5 g / ml.

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

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

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

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

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

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

Ｂ．懸濁流体
粒子を含有する懸濁流体は、密度、屈折率、および溶解性のような性質に基づいて選択され得る。好ましい懸濁流体は、低い誘電率（約２）、高い体積抵抗率（約１０¹⁵オーム−ｃｍ）、低い粘性（５センチストークス（「ｃｓｔ」）未満）、低い毒性および環境影響、低い水溶性（１０ 百万分率（「ｐｐｍ」）未満）、高い比重（１．５より大きい）、高い沸点（９０℃より高い）、および低い屈折率（１．２未満）を有する。 B. Suspending fluid The suspending fluid containing the particles can be selected based on properties such as density, refractive index, and solubility. Preferred suspending fluids have low dielectric constant (about 2), high volume resistivity (about 10 ¹⁵ ohm-cm), low viscosity (less than 5 centistokes (“cst”)), low toxicity and environmental impact, low water solubility (Less than 10 parts per million (“ppm”)), high specific gravity (greater than 1.5), high boiling point (greater than 90 ° C.), and low refractive index (less than 1.2).

懸濁流体の選択は、化学的不活性性、電気泳動粒子との密度の一致、または電気泳動粒子および結合カプセルの両方との化学的適合性に関連して基づき得る。流体の粘度は、粒子の移動が望ましい場合、低くあるべきである。懸濁流体の屈折率はまた、この粒子の屈折率と実質的に一致し得る。本明細書に使用されるように、懸濁流体の屈折率は、それぞれの屈折率間の差が約０と約０．３の間、好ましくは約０．０５と約０．２の間である場合、粒子の屈折率に「実質的に一致している」。   The choice of suspending fluid may be based on chemical inertness, density matching with the electrophoretic particles, or chemical compatibility with both the electrophoretic particles and the binding capsule. The viscosity of the fluid should be low when particle movement is desired. The refractive index of the suspending fluid can also substantially match the refractive index of the particles. As used herein, the refractive index of the suspending fluid is such that the difference between the respective refractive indices is between about 0 and about 0.3, preferably between about 0.05 and about 0.2. In some cases, “substantially matches” the refractive index of the particle.

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

有用な有機溶媒には以下が挙げられるが、これらには限定されない：デカンエポキシドおよびドデカンエポキシドのようなエポキシド；シクロヘキシルビニルエーテルおよびＤｅｃａｖｅ（登録商標）（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｌａｖｏｒｓ ＆ Ｆｒａｇｒａｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ）のようなビニルエーテル；ならびにトルエンおよびナフタレンのような芳香族炭化水素。有用なハロゲン化溶媒には以下が挙げられるが、これらには限定されない：テトラフルオロジブロモエチレン、テトラクロロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、１，２，４−トリクロロベンゼン、四塩化炭素。これらの物質は、高い密度を有する。有用な炭化水素には、以下が挙げられるが、これらには限定されない：ドデカン、テトラデカン、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）シリーズ（Ｅｘｘｏｎ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）、Ｎｏｒｐａｒ（登録商標）（一連の通常のパラフィン液体）、Ｓｈｅｌｌ−Ｓｏｌ（登録商標）（Ｓｈｅｌｌ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）、およびＳｏｌ−Ｔｒｏｌ（登録商標）（Ｓｈｅｌｌ）における脂肪族炭化水素、ナフサならびに他の石油溶媒。これらの物質は、通常、低い密度を有する。シリコーンオイルの有用な例には、以下が挙げられるが、これらには限定されない：オクタメチルシクロシロキサンおよび高分子量環状シロキサン、ポリ（メチルフェニルシロキサン）、ヘキサメチルジシロキサン、ならびにポリジメチルシロキサン。これらの物質は、通常、低い密度を有する。有用な低分子量ハロゲン含有ポリマーには、以下が挙げられるが、これらには限定されない：ポリ（クロロトリフルオロエチレン）ポリマー（Ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｉｎｃ．，Ｒｉｖｅｒ Ｅｄｇｅ，ＮＪ）、Ｇａｌｄｅｎ（登録商標）（Ａｕｓｉｍｏｎｔ，Ｍｏｒｒｉｓｔｏｗｎ，Ｎｊからのパーフルオロ化エーテル）、またはＤｕｐｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）からのＫｒｙｔｏｘ（登録商標）。好ましい実施態様では、懸濁流体は、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）ポリマーである。特に好ましい実施態様では、このポリマーは、約２〜約１０の重合の程度を有する。上記材料の多くが、ある範囲の粘度、密度、および沸点で入手可能である。   Useful organic solvents include, but are not limited to: epoxides such as decane epoxide and dodecane epoxide; cyclohexyl vinyl ether and Decave® (International Flavors & Fragrances, Inc., New York, NY). Vinyl ethers such as; and aromatic hydrocarbons such as toluene and naphthalene. Useful halogenated solvents include, but are not limited to: tetrafluorodibromoethylene, tetrachloroethylene, trifluorochloroethylene, 1,2,4-trichlorobenzene, carbon tetrachloride. These materials have a high density. Useful hydrocarbons include, but are not limited to: dodecane, tetradecane, Isopar® series (Exxon, Houston, TX), Norpar® (a series of conventional paraffin liquids) , Shell-Sol® (Shell, Houston, TX), and Sol-Trol® (Shell), aliphatic hydrocarbons, naphtha and other petroleum solvents. These materials usually have a low density. Useful examples of silicone oils include, but are not limited to: octamethylcyclosiloxane and high molecular weight cyclic siloxane, poly (methylphenylsiloxane), hexamethyldisiloxane, and polydimethylsiloxane. These materials usually have a low density. Useful low molecular weight halogen-containing polymers include, but are not limited to: poly (chlorotrifluoroethylene) polymers (Halogenated hydrocarbon Inc., River Edge, NJ), Galden® (Ausimont, Perfluorinated ethers from Morristown, Nj), or Krytox® from Dupont (Wilmington, DE). In a preferred embodiment, the suspending fluid is a poly (chlorotrifluoroethylene) polymer. In a particularly preferred embodiment, the polymer has a degree of polymerization of about 2 to about 10. Many of the above materials are available in a range of viscosities, densities, and boiling points.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

インサイチュ重合の関係した技術は、水中油滴型エマルジョンを利用し、これは、水性環境中に電気泳動組成物（すなわち、顔料粒子の懸濁液を含む誘電性液体）を分散することによって形成される。モノマーを重合して、水相に対するよりも内部相に対するより高い親和性を有するポリマーを形成し、従って、乳化された油状液滴の周りに凝縮する。１つのインサイチュ重合プロセスにおいて、尿素およびホルムアルデヒドが、ポリ（アクリル酸）の存在下で凝縮する（例えば、米国特許第４，００１，ｌ４０号を参照）。他のプロセス（米国特許第４，２７３，６７２号に記載される）において、水溶液中で生成される任意の種々の架橋剤が、微視的な油滴の周りに堆積される。このような架橋剤には、以下が挙げられる：アルデヒド、特にホルムアルデヒド、グリオキサールまたはグルタルアルデヒド；アラム；ジルコニウム塩；およびポリイソシアネート。   A related technique for in situ polymerization utilizes an oil-in-water emulsion, which is formed by dispersing an electrophoretic composition (ie, a dielectric liquid containing a suspension of pigment particles) in an aqueous environment. The The monomer is polymerized to form a polymer with a higher affinity for the internal phase than for the aqueous phase, and thus condenses around the emulsified oily droplets. In one in situ polymerization process, urea and formaldehyde condense in the presence of poly (acrylic acid) (see, eg, US Pat. No. 4,001,140). In other processes (described in US Pat. No. 4,273,672), any of a variety of crosslinkers produced in an aqueous solution are deposited around the microscopic oil droplets. Such cross-linking agents include: aldehydes, particularly formaldehyde, glyoxal or glutaraldehyde; alum; zirconium salts; and polyisocyanates.

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

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

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

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

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

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

表面張力改変剤は、空気／インク界面張力を調節するために添加され得る。ポリシロキサンが、このような適用において、コーティング内の他の欠陥を最小にしながら、表面平滑性を改善するために、典型的に使用される。表面張力改変剤には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：フッ素化界面活性剤（例えば、Ｚｏｎｙｌ（登録商標）系列（ＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））、Ｆｌｕｏｒｏｄ（登録商標）系列（３Ｍ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））、およびフルオロアルキル系列（Ａｕｔｏｃｈｅｍ（Ｇｌｅｎ Ｒｏｃｋ，ＮＪ）））；シロキサン（例えば、Ｓｌｉｗｅｔ（登録商標）（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ（Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ）））；およびポリエトキシおよびポリプロポキシアルコール。シリコーンおよびシリコーンなしのポリマー物質などの消泡剤が、空気のインク内から表面への移動を増強させ、そしてコーティング表面での気泡の破裂を容易にするために添加され得る。他の有用な消泡剤には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：グリセリルエステル、多価アルコール、配合消泡剤（例えば、アルキルベンゼン、天然脂肪、脂肪酸および金属石鹸の油溶液）、ならびにジメチルシロキサンポリマーおよびケイ素の組合せから作製されるシリコーン消泡剤。ｕｖ−吸収体および酸化防止剤などの安定剤がまた、インクの寿命を改善するために添加され得る。   Surface tension modifiers can be added to adjust the air / ink interfacial tension. Polysiloxanes are typically used in such applications to improve surface smoothness while minimizing other defects in the coating. Surface tension modifiers include, but are not limited to: fluorinated surfactants (eg, Zonyl® series (DuPont (Wilmington, DE)), Fluorod® series (3M ( St. Paul, MN)), and fluoroalkyl series (Autochem (Glen Rock, NJ))); siloxanes (eg, Sliwet® (Union Carbide (Danbury, CT))); and polyethoxy and polypropoxy alcohols. Antifoaming agents such as silicone and silicone-free polymeric materials can be added to enhance the movement of air from within the ink to the surface and to facilitate the bursting of bubbles at the coating surface. Other useful antifoaming agents include, but are not limited to: glyceryl esters, polyhydric alcohols, formulated antifoaming agents (eg, oil solutions of alkylbenzenes, natural fats, fatty acids and metal soaps), and Silicone defoamer made from a combination of dimethylsiloxane polymer and silicon. Stabilizers such as uv-absorbers and antioxidants can also be added to improve the life of the ink.

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

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

ａ．油（内部）相の調製
１Ｌのフラスコに、０．５ｇのＯｉｌ Ｂｌｕｅ Ｎ（Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）、０．５ｇのＳｕｄａｎ Ｒｅｄ ７Ｂ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４１７．２５ｇのハロゲン化炭化水素Ｏｉｌ ０．８（Ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐ．，Ｒｉｖｅｒ Ｅｄｇｅ，ＮＪ）、および７３．６７ｇのＩｓｏｐａｒ−Ｇ（登録商標）（Ｅｘｘｏｎ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）を添加する。この混合物を６０℃で６時間攪拌し、次いで、室温に冷却する。５０．１３ｇの得られた溶液を、５０ｍＬのポリプロピレン遠心分離管に入れ、これに、１．８ｇの二酸化チタン（ＴｉＯ₂）（ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）、ハロゲン化炭化水素Ｏｉｌ ０．８中の０．７８ｇのＯＬＯＡ１２００（Ｃｈｅｖｒｏｎ，Ｓｏｍｅｒｅｓｔ，ＮＪ）の１０％溶液、および０．１５ｇのＳｐａｎ８５（Ａｌｄｒｉｃｈ）を添加する。次いで、この混合物をＡｑｕａｓｏｎｉｃ Ｍｏｄｅｌ ７５Ｄ超音波処理器（ＶＷＲ，Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ）においてパワー９で、３０℃で５分間超音波処理する。 a. Preparation of Oil (Internal) Phase In a 1 L flask, 0.5 g Oil Blue N (Aldrich, Milwaukee, Wis.), 0.5 g Sudan Red 7B (Aldrich), 417.25 g halogenated hydrocarbon Oil 0.8 (Halogenated hydrocarbon Products Corp., River Edge, NJ), and 73.67 g of Isopar-G® (Exxon, Houston, TX) are added. The mixture is stirred at 60 ° C. for 6 hours and then cooled to room temperature. 50.13 g of the resulting solution was placed in a 50 mL polypropylene centrifuge tube to which 1.8 g of titanium dioxide (TiO ₂ ) (DuPont, Wilmington, DE), in a halogenated hydrocarbon Oil 0.8. Add 0.78 g of OLOA 1200 (Chevron, Somerest, NJ) 10% solution, and 0.15 g of Span 85 (Aldrich). The mixture is then sonicated for 5 minutes at 30 ° C. with a power of 9 in an Aquasonic Model 75D sonicator (VWR, Westchester, PA).

ｂ．水相の調製
１０．０ｇのアラビアゴム（Ａｌｄｒｉｃｈ）を、室温で３０分間攪拌しながら、１００．０ｇの水に溶解する。この得られた混合物を、２つの５０ｍＬのポリプロピレン遠心分離管へデカントし、そして約２０００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、不溶性物質を除去する。６６ｇの精製溶液を、次いで、５００ｍＬの非整流（ｎｏｎ−ｂａｆｆｌｅｄ）ジャケット反応器へデカントし、そしてこの溶液を、次いで、４０℃に加熱する。６羽根（垂直形状）パドル攪拌器を、次いで液体の表面の真下に配置する。２００ｒｐｍで攪拌しながら、６ｇのゼラチン（３００ｂｌｏｏｍ、タイプＡ、Ａｌｄｒｉｃｈ）を、塊になることを避けるために、約２０秒かけて注意深く添加する。次いで、攪拌を５０ｒｐｍに減少し、発泡を減少させる。得られた溶液を、次いで、３０分間攪拌する。 b. Preparation of aqueous phase 10.0 g of gum arabic (Aldrich) is dissolved in 100.0 g of water with stirring for 30 minutes at room temperature. The resulting mixture is decanted into two 50 mL polypropylene centrifuge tubes and centrifuged at about 2000 rpm for 10 minutes to remove insoluble material. 66 g of the purified solution is then decanted into a 500 mL non-baffled jacketed reactor and the solution is then heated to 40 ° C. A six-blade (vertical shape) paddle stirrer is then placed directly below the surface of the liquid. While stirring at 200 rpm, 6 g gelatin (300 bloom, type A, Aldrich) is carefully added over about 20 seconds to avoid clumping. The agitation is then reduced to 50 rpm to reduce foaming. The resulting solution is then stirred for 30 minutes.

ｃ．カプセル化
２００ｒｐｍで撹拌しながら、油相（上述のように調製した）を、約１５秒間にわたってゆっくりと、水相（これもまた上述のように調製した）に注ぐ。得られる水中油滴型エマルジョンを２０分間乳化させる。このエマルジョンに、約２０秒間かけて２００ｇの水（これは、４０℃に予熱されている）をゆっくりと添加する。次いで、５分間にわたって１０％酢酸溶液（Ａｌｄｒｉｃｈからの酢酸）でｐＨを４．４に減少させる。このｐＨを、ｐＨ７．０およびｐＨ４．０の緩衝液を用いて予め校正したｐＨメータを使用してモニタする。４０分間撹拌する。次いで、１５０ｇの水（これは、４０℃に予熱されている）を添加し、次いで反応器の内容物を１０℃に冷却する。この溶液の温度が１０℃に達したら、３．０ｍＬの３７％ホルマリン溶液（Ａｌｄｒｉｃｈ）を添加し、そしてこの溶液をさらに６０分間撹拌する。２０ｇのカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＮａＣＭＣ）を添加し、次いで水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の２０重量％溶液の添加によりｐＨを１０．０まで上昇させる。次いで、サーモスタットバスを４０℃に設定し、そしてさらに７０分間撹拌する。スラリーを撹拌しながら一晩で室温まで冷却させる。次いで、得られたカプセルスラリーはふるい分けの準備ができている。 c. Encapsulation While stirring at 200 rpm, the oil phase (prepared as described above) is slowly poured into the aqueous phase (also prepared as described above) over about 15 seconds. The resulting oil-in-water emulsion is emulsified for 20 minutes. To this emulsion is slowly added 200 g of water (which is preheated to 40 ° C.) over about 20 seconds. The pH is then reduced to 4.4 with 10% acetic acid solution (acetic acid from Aldrich) over 5 minutes. This pH is monitored using a pH meter pre-calibrated with pH 7.0 and pH 4.0 buffers. Stir for 40 minutes. 150 g of water (which is preheated to 40 ° C.) is then added and the reactor contents are then cooled to 10 ° C. When the temperature of the solution reaches 10 ° C., 3.0 mL of 37% formalin solution (Aldrich) is added and the solution is stirred for an additional 60 minutes. 20 g sodium carboxymethylcellulose (NaCMC) is added, then the pH is raised to 10.0 by addition of a 20 wt% solution of sodium hydroxide (NaOH). The thermostat bath is then set to 40 ° C. and stirred for an additional 70 minutes. Allow the slurry to cool to room temperature overnight with stirring. The resulting capsule slurry is then ready for sieving.

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

ｉ．ウレタン結合剤を使用する手順
上記から得られたカプセルスラリーを、水性ウレタン結合剤ＮｅｏＲｅｚ Ｒ−９３２０（Ｚｅｎｅｃａ Ｒｅｓｉｎｓ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＭＡ）と、結合剤１部対カプセル１０部の比で混合する。次いで、得られた混合物を、約１００μｍ〜約１２５μｍ厚の、インジウムスズ酸化物をスパッタリングしたポリエステルフィルムのシート上に、ドクターブレードでコーティングする。このドクターブレードのブレードギャップを０．１８ｍｍに制御して、カプセルの単層を置くようにする。次いで、コーティングしたフィルムを熱空気（６０℃）で３０分間乾燥する。乾燥後、乾燥フィルムを、厚いフィルム銀インクおよび誘電性インクでプリントされたポリエステルスクリーンの約１００μｍ〜約１２５μｍ厚のシートを含む、バックプレーン上に、Ｃｈｅｍｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ、ＯＨからの熱ロールラミネート内で、１５ｐｓｉの圧力で６０℃で熱積層する。このバックプレーンは、異方性テープを使用してこのフィルムに接続される。この導電性領域は、得られるディスプレイのアドレス可能な領域を形成する。 i. Procedure Using Urethane Binder The capsule slurry obtained above is mixed with the aqueous urethane binder NeoRez R-9320 (Zeneca Resins, Wilmington, Mass.) In a ratio of 1 part binder to 10 parts capsule. The resulting mixture is then coated with a doctor blade onto a sheet of indium tin oxide sputtered polyester film about 100 μm to about 125 μm thick. The blade gap of this doctor blade is controlled to 0.18 mm to place a single layer of capsule. The coated film is then dried with hot air (60 ° C.) for 30 minutes. After drying, the dried film is placed in a hot roll laminate from Chemistments, Fairfield, OH on a backplane containing a sheet of polyester screen about 100 μm to about 125 μm thick printed with thick film silver ink and dielectric ink. And heat lamination at 60 ° C. with a pressure of 15 psi. The backplane is connected to the film using anisotropic tape. This conductive area forms the addressable area of the resulting display.

ｉｉ．ウレタン／ポリビニルアルコール結合剤を使用する手順
上記により得られたカプセルスラリーを、ＮｅｏＲｅｚ Ｒ−９６６（Ｚｅｎｅｃａ Ｒｅｓｉｎｓ）とＡｉｒｖｏｌ２０３（ポリビニルアルコール、Ａｉｒｖｏｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ、ＰＡ）の２０％溶液との混合物を含有する水性結合剤と、１部のＡｉｒｖｏｌ２０３溶液対１部のＮｅｏＲｅｚ Ｒ−９６６対５部のカプセルの比で、混合する。次いで、得られた混合物を、ドクターブレードを使用して、インジウムスズ酸化物をスパッタリングしたポリエステルフィルムの約１００μｍ〜約１２５μｍ厚のシート上にコーティングする。このドクターブレードのブレードギャップを０．１８ｍｍに制御して、カプセルの単層を置くようにする。次いで、このコーティングしたフィルムを熱空気（６０℃）中で３０分間乾燥する。乾燥後、次いで、厚いフィルム銀インクをこの乾燥フィルムの後部に直接プリントし、そして６０℃で硬化させる。この導電性の領域が、このディスプレイのアドレス可能な領域を形成する。 ii. Procedure Using Urethane / Polyvinyl Alcohol Binder The capsule slurry obtained above contains a mixture of NeoRez R-966 (Zeneca Resins) and Airvol 203 (Polyvinyl Alcohol, Airvol Industries, Allentown, PA) 20% solution. Mix with aqueous binder at a ratio of 1 part Airvol 203 solution to 1 part NeoRez R-966 to 5 parts capsules. The resulting mixture is then coated onto a sheet of about 100 μm to about 125 μm thick polyester film sputtered with indium tin oxide using a doctor blade. The blade gap of this doctor blade is controlled to 0.18 mm to place a single layer of capsule. The coated film is then dried in hot air (60 ° C.) for 30 minutes. After drying, the thick film silver ink is then printed directly on the back of the dry film and cured at 60 ° C. This conductive area forms the addressable area of the display.

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

バッフルなし、ジャケット付きの５００ｍＬの反応器中で、５０ｍＬのエチレンｃｏ−無水マレイン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ）の１０重量％水溶液、１００ｍＬの水、０．５ｇのレゾルシノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、および５．０ｇの尿素（Ａｌｄｒｉｃｈ）を混合する。この混合物を２００ｒｐｍで撹拌し、そして２５重量％のＮａＯＨ溶液で１分間にわたってｐＨを３．５に調節する。ｐＨ７．０およびｐＨ４．０の緩衝液で予め校正したｐＨメータで、このｐＨをモニタする。この混合物に、実施例１で上に記載のように調製した油相をゆっくりと添加し、そして回転を４５０ｒｐｍに増加させて、平均粒子サイズを２００μｍ未満まで減少させる。次いで、１２．５ｇの３７重量％ホルムアルデヒド水溶液を添加し、そして温度を５５℃まで上昇させる。この溶液を５５℃で２時間加熱する。   In an unbaffled, jacketed 500 mL reactor, 50 mL of ethylene co-maleic anhydride (Aldrich) 10 wt% aqueous solution, 100 mL water, 0.5 g resorcinol (Aldrich), and 5.0 g urea ( Aldrich). The mixture is stirred at 200 rpm and the pH is adjusted to 3.5 with a 25 wt% NaOH solution for 1 minute. This pH is monitored with a pH meter pre-calibrated with pH 7.0 and pH 4.0 buffers. To this mixture is slowly added the oil phase prepared as described above in Example 1 and the rotation is increased to 450 rpm to reduce the average particle size to less than 200 μm. Then 12.5 g of 37% by weight aqueous formaldehyde solution is added and the temperature is raised to 55 ° C. The solution is heated at 55 ° C. for 2 hours.

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

４４ｇの油相（実施例１で上記のように調製した）に、１．０ｇのセバコイルクロリド（Ａｌｄｒｉｃｈ）を添加する。次いで、この混合物の３ｍｌを、室温で３００ｒｐｍで撹拌しながら２００ｍＬの水中に分散させる。次いで、この分散系に、２．５ｍＬの１０重量％の１，６−ジアミノヘキサン水溶液を添加する。約１時間後に、カプセルが形成する。   To 44 g of oil phase (prepared as described above in Example 1), 1.0 g of sebacoyl chloride (Aldrich) is added. 3 ml of this mixture is then dispersed in 200 mL of water with stirring at 300 rpm at room temperature. Then, 2.5 mL of 10 wt% aqueous 1,6-diaminohexane solution is added to the dispersion. After about 1 hour, capsules are formed.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

１．スロットダイ法
１つのコーティングプロセスにおいて、先に調製された水性結合剤中のカプセルのスラリーが、単層としてコーティングされる。このコーティングプロセスは、スロットダイコーティングヘッドを通してカプセル／結合剤スラリーを計量する工程を包含する。図２および図３を参照すると、ポンプ２１に取り付けられたヘッド２０が、厳密に制御されたギャップ２４を通して、一定量のカプセル／結合剤スラリー２２を計量する。このギャップ２４により、単層のカプセル２６のみが通過してヘッド２０から出得る。このスラリーの流速は、ヘッド２０がローラ２９上に配置された受容基板２８を通過するにつれて、連続的な単層２５が形成されるように、設定され得る。基板２８およびヘッド２０は、互いに相対的に移動される。例えば、基板は、直線状（図示せず）またはロール２９上（図２）でのいずれかで移動される。ロール２９および基板２８の移動の方向は、矢印γで示す通りである。あるいは、ヘッド２０は、典型的に直線上に（図３）移動され得る。この移動の方向は、矢印εで示す通りである。これは、連続的プロセスまたはバッチプロセスであり得る。カプセル／結合剤スラリーは、典型的に、約０．１ｍ／分〜約１００ｍ／分の速度で、好ましくは、約０．２ｍ／分〜約０．７ｍ／分の速度で、堆積される。流体フローは、例えば、ある領域のコーティングの開始および停止が能動的に制御され得る。フローの計量を提供するために使用されるポンプ２１は、低せん断ポンプ（例えば、蠕動ポンプ）であり得る。低せん断ポンプは、コーティング中のカプセルの破損を防止し得る。 1. Slot Die Method In one coating process, a previously prepared slurry of capsules in an aqueous binder is coated as a single layer. This coating process involves metering the capsule / binder slurry through a slot die coating head. Referring to FIGS. 2 and 3, the head 20 attached to the pump 21 meters a quantity of capsule / binder slurry 22 through a tightly controlled gap 24. This gap 24 allows only a single layer capsule 26 to pass out of the head 20. The slurry flow rate can be set such that a continuous monolayer 25 is formed as the head 20 passes through a receiving substrate 28 disposed on a roller 29. The substrate 28 and the head 20 are moved relative to each other. For example, the substrate is moved either linearly (not shown) or on roll 29 (FIG. 2). The direction of movement of the roll 29 and the substrate 28 is as indicated by an arrow γ. Alternatively, the head 20 can be moved typically in a straight line (FIG. 3). The direction of this movement is as shown by the arrow ε. This can be a continuous process or a batch process. The capsule / binder slurry is typically deposited at a speed of about 0.1 m / min to about 100 m / min, preferably at a speed of about 0.2 m / min to about 0.7 m / min. The fluid flow can be actively controlled, for example, the start and stop of an area of coating. The pump 21 used to provide flow metering can be a low shear pump (eg, a peristaltic pump). Low shear pumps can prevent capsule breakage during coating.

カプセルのスラリーは、ギャップの幅を制御して平均の球直径比にすることによって、単層として堆積され得る。ギャップ／平均球直径比は、スラリーが通過するギャップの幅対そのキャップを通過するカプセルの平均直径の比である。この比は、その球の変形可能性および表面特性、ならびにコーティング流体のフロー特性に基づき得るが、１つの実施態様においては、約１と約２．５との間であり、そして好ましくは、約１．２と約１．６との間である。カプセルは、コーティングの間はほぼ球状であるが、加工中の変形に起因して、これらはわずかに変化し得、その結果、それらの直径はあらゆる所与の時点において、わずかに変動する。従って、カプセルのサイズに基づく算出は、任意の所与の時点において、わずかに変動し得る。ポンプ速度を、コーティング幅、相対ダイ速度、およびコーティング厚に一般的に関係付ける等式は、以下の通りである：
ポンプ速度＝コーティング幅×ダイ速度×湿コーティング厚。 The slurry of capsules can be deposited as a single layer by controlling the gap width to an average sphere diameter ratio. The gap / average sphere diameter ratio is the ratio of the width of the gap through which the slurry passes to the average diameter of the capsules through the cap. This ratio may be based on the deformability and surface characteristics of the sphere, and the flow characteristics of the coating fluid, but in one embodiment is between about 1 and about 2.5, and preferably about Between 1.2 and about 1.6. Capsules are approximately spherical during coating, but due to deformation during processing, they can vary slightly, so that their diameter varies slightly at any given time. Thus, calculations based on capsule size may vary slightly at any given time. The equation that generally relates pump speed to coating width, relative die speed, and coating thickness is as follows:
Pump speed = coating width x die speed x wet coating thickness.

これらの変数の単位は、ポンプ速度については（長さ）³／（時間）であり；コーティング幅については（長さ）であり；ダイ速度については（長さ）／（時間）であり、そして湿コーティング厚については（長さ）である。これらの長さおよび時間は、使用者が選択する任意の適切な単位で測定され得る。湿コーティング厚は、大きな、変形が容易な粒子により形成される単層においては、特定の値から逸脱する傾向がある。なぜなら、任意の変形が、その厚みをわずかに変化させ得るからである。さらに、特定の状況においては、１つのカプセルの直径よりわずかに厚いフィルム、またはわずかに薄いフィルムが、そのカプセル／結合剤比、カプセルが実際にフィルムにおいて変形する様式、および／または任意の層間空隙の存在などに基づいて、所望され得る。例えば、カプセルがよりコンプライアントおよび／または弾性であるほど、そのフィルムは薄くあり得る。そのカプセルがよりコンプライアントおよび／または弾性でないほど、そのフィルムは厚くあり得る。しかし、一旦、フィルム厚が決定されると（たとえば、実験により）、ダイ速度またはコーティング幅の変化は、上の等式に直接関係する。 The units of these variables are (length) ³ / (time) for pump speed; (length) for coating width; (length) / (time) for die speed; and The wet coating thickness is (length). These lengths and times can be measured in any suitable unit chosen by the user. The wet coating thickness tends to deviate from a specific value in monolayers formed by large, easily deformable particles. This is because any deformation can change its thickness slightly. In addition, in certain circumstances, a film that is slightly thicker or slightly thinner than the diameter of one capsule may have its capsule / binder ratio, the manner in which the capsule actually deforms in the film, and / or any interlayer voids. May be desired based on the presence of. For example, the more compliant and / or elastic the capsule, the thinner the film. The film can be so thick that the capsule is less compliant and / or elastic. However, once the film thickness is determined (eg, by experiment), changes in die speed or coating width are directly related to the above equation.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

半導体のまたは異方性伝導接着剤が、さらなる層として使用され得る。この材料は、バックプレーンからカプセルへの電場を、場の強度をほとんど損失することなく伝導する。炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキポリマー球、メッキガラス球またはＩＴＯ粒子を含有する接着剤が使用され得る。また、伝導性ポリマー（例えば、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、Ｐ−ＤＯＴまたはポリチオフェン）がさらなる材料の層をドープするために使用され得、このさらなる材料の層をＺ軸方向に十分に伝導性であり、接着剤の平面では伝導性ではないようにする。従って、電場はより効果的にカプセルに伝達される。これらのフィルムを作製するために、接着剤シートはキャストされ、次いで１軸または両軸に伸展され得る。材料の層の抵抗率は、約１０⁵〜約１０¹⁵オーム・ｃｍ、より好ましくは、約１０⁸〜約１０¹³オーム・ｃｍであり得る。さらに、材料の絶縁層が使用され得る。 A semiconducting or anisotropic conductive adhesive can be used as an additional layer. This material conducts the electric field from the backplane to the capsule with little loss of field strength. Adhesives containing carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, plated glass spheres or ITO particles can be used. Also, a conductive polymer (eg, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, P-DOT or polythiophene) can be used to dope a layer of additional material that is sufficiently conductive in the Z-axis direction. In the plane of the adhesive, make sure it is not conductive. Thus, the electric field is more effectively transmitted to the capsule. To make these films, the adhesive sheet can be cast and then stretched uniaxially or biaxially. The resistivity of the layer of material can be from about 10 ⁵ to about 10 ¹⁵ ohm · cm, more preferably from about 10 ⁸ to about 10 ¹³ ohm · cm. Furthermore, an insulating layer of material can be used.

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

Claims (27)

基板（２８；３１）上に単層として配置される複数の非球形のカプセル（２；９０）によって特徴付けられ、該カプセルが該基板と接触する平坦な表面を有する、カプセル化電気泳動素子（４；４０）。An encapsulated electrophoretic element (characterized by a plurality of non-spherical capsules (2; 90) arranged as a single layer on a substrate (28; 31), the capsule having a flat surface in contact with the substrate ( 4; 40). 前記複数のカプセル（２；９０）が結合剤と結合することによってフィルムを形成することを特徴とする、請求項１に記載の素子。The device according to claim 1, wherein the plurality of capsules (2; 90) are combined with a binder to form a film. 少なくとも一部分の前記素子が少なくとも７０％の光学活性部分を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の素子。3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that at least a part of the device has at least 70% of an optically active part. 請求項２に記載の素子であって、前記結合剤が結合剤固形分を含み、該結合剤固形分対少なくとも一部分の該素子のカプセルの重量比が、１：２〜１：２０であることを特徴とする、素子。3. The device of claim 2, wherein the binder comprises binder solids, and the weight ratio of the binder solids to at least a portion of the device capsules is 1: 2 to 1:20. A device characterized by. 前記カプセル（２；９０）が実質的に均一なサイズであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の素子。5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the capsule (2; 90) is of a substantially uniform size. 前記カプセル（２；９０）が近接して詰められることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の素子。Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the capsules (2; 90) are closely packed. 前記材料の層に近接して配置される後部基板（４８；５８）により特徴付けられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の素子。A device according to any one of the preceding claims, characterized by a rear substrate (48; 58) arranged proximate to the layer of material. 請求項７に記載の素子であって、以下：8. The device of claim 7, wherein:
（ａ）前記後部基板（４８；５８）がポリマー材料、ガラスまたは金属を含むこと；  (A) the rear substrate (48; 58) comprises a polymer material, glass or metal;
（ｂ）該後部基板（４８；５８）が少なくとも１つの電極を備えること；  (B) the rear substrate (48; 58) comprises at least one electrode;
（ｃ）該後部基板（４８；５８）が少なくとも１つのトランジスタを備えること；および  (C) the back substrate (48; 58) comprises at least one transistor; and
（ｄ）該後部基板（４８；５８）が少なくとも１つのダイオードを備えること、のうちいずれか１つ以上により特徴付けられる、素子。  (D) An element characterized by any one or more of the rear substrate (48; 58) comprising at least one diode. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の素子であって、前記基板（２８；３１）が、以下の特性：9. An element according to any one of the preceding claims, wherein the substrate (28; 31) has the following characteristics:
（ａ）該基板（２８；３１）がポリマー材料を含むこと；  (A) the substrate (28; 31) comprises a polymer material;
（ｂ）該基板（２８；３１）が少なくとも１つの電極を備えること；  (B) the substrate (28; 31) comprises at least one electrode;
（ｃ）該基板（２８；３１）がポリエステルフィルムを備えること；および  (C) the substrate (28; 31) comprises a polyester film; and
（ｄ）該基板（２８；３１）が２５μｍ〜５００μｍの厚さを有すること、のうちいずれか１つ以上を有することを特徴とする、素子。  (D) The element characterized in that the substrate (28; 31) has any one or more of a thickness of 25 μm to 500 μm. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の素子であって、各カプセル（２；９０）が、０．２μｍ〜１０μｍの厚さを有する付随するカプセル壁により規定されることを特徴とする、素子。10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that each capsule (2; 90) is defined by an associated capsule wall having a thickness of 0.2 [mu] m to 10 [mu] m. ,element. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の素子であって、前記カプセル（２；９０）が、流体含有キャビティを有するポリマーマトリックスを含むことを特徴とする、素子。10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the capsule (2; 90) comprises a polymer matrix with a fluid-containing cavity. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の素子であって、前記カプセル（２；９０）の少なくとも１つが、懸濁流体および少なくとも１種の粒子を含むことを特徴とする、素子。10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the capsules (2; 90) comprises a suspending fluid and at least one particle. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の素子であって、前記カプセル（２；９０）の少なくとも１つが、異なる光学特性を有する少なくとも２種の電気泳動粒子を含むことを特徴とする、素子。10. Element according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the capsules (2; 90) comprises at least two electrophoretic particles having different optical properties, element. カプセル化電気泳動素子であって、複数のカプセル（２；９０）が基板（２８；３１）上に実質的に単層として配置され、そして結合剤と結合し、それによりフィルムを形成し、該素子の少なくとも一部は少なくとも７０％の光学活性部分を有することを特徴とする、素子。An encapsulated electrophoretic element, wherein a plurality of capsules (2; 90) are disposed substantially as a single layer on a substrate (28; 31) and bonded to a binder, thereby forming a film; An element, wherein at least part of the element has at least 70% of an optically active portion. カプセル化電気泳動素子であって、複数のカプセル（２；９０）が基板（２８；３１）上に実質的に単層として配置され、そして結合剤と結合し、それによりフィルムを形成し、該結合剤が結合剤固形分を含み、該結合剤固形分対少なくとも一部分の該素子のカプセルの重量比が、１：２〜１：２０であることを特徴とする、素子。An encapsulated electrophoretic element, wherein a plurality of capsules (2; 90) are disposed substantially as a single layer on a substrate (28; 31) and bonded to a binder, thereby forming a film; A device wherein the binder comprises binder solids and the weight ratio of the binder solids to at least a portion of the capsules of the device is 1: 2 to 1:20. 前記複数のカプセル（２；９０）が、アクリルまたはウレタン結合剤、ポリ（ビニルアルコール）およびポリマーラテックスのうちいずれか１つ以上を含む結合剤と結合することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のカプセル化電気泳動素子。16. The plurality of capsules (2; 90) are combined with a binder comprising any one or more of acrylic or urethane binder, poly (vinyl alcohol) and polymer latex. The encapsulated electrophoretic element according to any one of the above. 前記複数のカプセル（２；９０）が、蒸発性結合剤と結合することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のカプセル化電気泳動素子。16. An encapsulated electrophoretic element according to any one of the preceding claims, characterized in that the plurality of capsules (2; 90) bind to an evaporative binder. 前記基板（２８；３１）がインジウムスズ酸化物スパッタポリエステルフィルムを含むことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のカプセル化電気泳動素子。16. An encapsulated electrophoretic element according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the substrate (28; 31) comprises an indium tin oxide sputtered polyester film. 前記カプセル（２；９０）のうち少なくとも１つが、懸濁流体（９２）中に分散された複数の粒子（８；９４；９６）を含むことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のカプセル化電気泳動素子。16. A method according to any of the preceding claims, characterized in that at least one of the capsules (2; 90) comprises a plurality of particles (8; 94; 96) dispersed in a suspending fluid (92). 2. The encapsulated electrophoretic element according to item 1. 前記懸濁流体（９２）が、ハロゲン化炭化水素および／または脂肪族炭化水素を含むことを特徴とする、請求項１９に記載のカプセル化電気泳動素子。The encapsulated electrophoretic element according to claim 19, characterized in that the suspending fluid (92) comprises a halogenated hydrocarbon and / or an aliphatic hydrocarbon. 前記カプセル（２；９０）が、実質的に単層として前記基板（２８；３１）上に配置されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のカプセル化電気泳動素子。Encapsulated electrophoresis according to any one of the preceding claims, characterized in that the capsule (2; 90) is arranged on the substrate (28; 31) substantially as a single layer. element. 前記複数のカプセル（２；９０）が、結合剤と結合することによりフィルムを形成し、ここで、該フィルムに、後部基板（４８；５８）が積層されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のカプセル化電気泳動素子。The plurality of capsules (2; 90) form a film by bonding with a binder, wherein a rear substrate (48; 58) is laminated to the film. The encapsulated electrophoretic device according to any one of -15. 材料の層（４６；５６）が前記フィルムと前記後部基板（４８；５８）との間に配置されることを特徴とする、請求項２２に記載のカプセル化電気泳動素子。23. Encapsulated electrophoretic element according to claim 22, characterized in that a layer of material (46; 56) is arranged between the film and the rear substrate (48; 58). 請求項２３に記載のカプセル化電気泳動素子であって、段落（ａ）が、以下：The encapsulated electrophoretic element according to claim 23, wherein paragraph (a) is:
（ａ）前記材料の層（４６；５６）が、積層の前に前記後部基板（４８；５８）と結合されること；  (A) the layer of material (46; 56) is bonded to the back substrate (48; 58) prior to lamination;
（ｂ）該材料の層（４６；５６）が、積層の前に前記フィルムと結合されること；  (B) the layer of material (46; 56) is bonded to the film prior to lamination;
（ｃ）該材料の層（４６；５６）が絶縁体を含むこと；  (C) the layer of material (46; 56) comprises an insulator;
（ｄ）該材料の層（４６；５６）が伝導体を含むこと；  (D) the layer of material (46; 56) comprises a conductor;
（ｅ）該材料の層（４６；５６）が半導体を含むこと；  (E) the layer of material (46; 56) comprises a semiconductor;
（ｆ）該材料の層（４６；５６）が、積層の間の少なくとも一部分において、液体状態であること；  (F) the layer of material (46; 56) is in a liquid state at least in part during lamination;
（ｇ）該材料の層（４６；５６）が、積層の間の少なくとも一部分において、粘性であること；  (G) the layer of material (46; 56) is viscous, at least in part during lamination;
（ｈ）該材料の層（４６；５６）が結合剤を含むこと；  (H) the layer of material (46; 56) comprises a binder;
（ｉ）該材料の層（４６；５６）が、５０μｍ以下の厚さを有すること；および  (I) the layer of material (46; 56) has a thickness of 50 μm or less; and
（ｊ）該材料の層（４６；５６）が、該フィルム内に形成される任意の隙間を実質的に満たすこと、のうちいずれか１つ以上により特徴付けられる、素子。  (J) A device characterized by any one or more of the layers of material (46; 56) substantially filling any gaps formed in the film. 請求項２３または２４に記載のカプセル化電気泳動素子であって、前記積層が、前記カプセル（２；９０）、前記結合剤、および前記材料の層（４６；５６）を含む層を生成し、該層が以下の特性：25. Encapsulated electrophoretic element according to claim 23 or 24, wherein the stack produces a layer comprising the capsule (2; 90), the binder and the layer of material (46; 56); The layer has the following properties:
（ａ）前記後部基板（４８；５８）に近位の、少なくとも１つの実質的に平坦な側面を有すること；  (A) having at least one substantially flat side surface proximal to the rear substrate (48; 58);
（ｂ）実質的に空隙がないこと；  (B) substantially free of voids;
（ｃ）実質的に均一な厚さを有すること；および  (C) having a substantially uniform thickness; and
（ｄ）１０〜５００μｍの厚さを有すること、  (D) having a thickness of 10 to 500 μm;
のうち１つ以上を有することを特徴とする、素子。1 or more, The element characterized by the above-mentioned. 請求項２３または請求項２４に記載のカプセル化電気泳動素子であって、前記材料の層（４６；５６）が、以下：25. Encapsulated electrophoretic element according to claim 23 or claim 24, wherein the layer of material (46; 56) is:
（ａ）炭素粒子、金粒子、アルミニウム粒子、白金粒子、銀粒子、メッキポリマー球、メッキガラス球およびインジウムスズ酸化物粒子；または  (A) carbon particles, gold particles, aluminum particles, platinum particles, silver particles, plated polymer spheres, plated glass spheres and indium tin oxide particles; or
（ｂ）ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェンおよびポリチオフェンから選択される材料を含む接着剤を含有することを特徴とする、素子。  (B) A device comprising an adhesive containing a material selected from polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polyethylenedioxythiophene and polythiophene. 請求項１〜２６のいずれか１項に記載の、少なくとも１つの電気泳動素子を備える、カプセル化電気泳動ディスプレイ。An encapsulated electrophoretic display comprising at least one electrophoretic element according to any one of claims 1 to 26.