TWI602009B - 電泳顯示流體 - Google Patents
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Description
本發明係有關電泳顯示流體及利用此類顯示流體之電泳裝置。
電泳顯示器(electrophoretic display；EPD)為基於影響分散於介電溶劑中之帶電顏料粒子之電泳現象的非發光裝置。EPD典型地包含一對間隔開的板狀電極。該等電極板中之至少一者(典型地在檢視側上)為透明的。將由在其中分散有帶電顏料粒子之介電溶劑構成的電泳流體封閉於兩個電極板之間。
電泳流體可包含一或多種類型之帶電粒子。對於有色電泳顯示裝置，流體通常包含至少三種類型之帶電粒子。其中，存在白色、黑色及非白色且非黑色粒子。對於非白色且非黑色粒子，有機顏料因其優良著色強度而常常被使用。
但在實踐中，僅存在幾種類型的可用於製備有機顏料粒子以使其在電泳顯示器中起作用之表面改質技術。若不同顏色之有機顏料粒子在流體中共存且其具有相同表面化學性質，則此等粒子可能難以在既定驅動電壓下分離。此係由於此等粒子因為其具有相同表面化學性質而難以製備成具有所需電荷極性及不同程度之電荷電位。
此外，若在流體中使用電荷控制劑，則具有相同表面化學性質的不同顏色之有機顏料粒子將競爭同一電荷控制劑，在驅動期間產生不穩定電荷。所有此等因素均可能導致顯示裝置之不良顏色效能，諸如存在染色(color tinting)及不良顏色對比度。
在本發明中，在包含兩種或超過兩種類型之非白色且非黑色粒子的電泳流體中，使用無機有色顏料置換有機有色顏料中之至少一種。
本發明之第一態樣係有關一種電泳流體，其包含分散於溶劑或溶劑混合物中的至少兩種類型之帶電粒子，其中：(i)一種類型之粒子，其為非白色且非黑色，且由無機顏料形成，(ii)另一種類型之粒子，其為非白色且非黑色，且由有機顏料形成，且兩種類型之粒子為不同顏色且攜有相同電荷極性。
在一個具體實例中，流體包含一種其他類型之不同有色粒子(亦即，總計三種類型)。在一個具體實例中，流體包含兩種其他類型之不同有色粒子(亦即，總計四種類型)。在一個具體實例中，流體包含三種其他類型之不同有色粒子(亦即，總計五種類型)。在一個具體實例中，流體包含超過五種類型之不同有色粒子。
在一個具體實例中，兩種類型之粒子(i)及(ii)帶正電。
在一個具體實例中，兩種類型之粒子具有不同類型之表面化學性質。
在一個具體實例中，粒子類型(i)攜有比粒子類型(ii)高之電荷。
在一個具體實例中，流體包含一種其他類型的帶相同電荷之粒子，該類型為黑色或白色。在此具體實例中，三種類型之粒子帶正電。在一個具體實例中，該其他類型的帶相同電荷之粒子為黑色。在另一個具體實例中，該三種類型之粒子攜有不同程度之電荷電位。在又另一個具體實例中，粒子類型(i)及粒子類型(ii)之量值漸次低於其他類型的帶相同電荷之粒子的量值。換言之，其他類型的帶相同電荷之粒子攜有最高電荷電位；粒子類型(ii)攜有最低電荷電位；且粒子類型(i)之電荷量值介於其他類型的帶相同電荷之粒子與粒子類型(ii)的彼等量值之間。
在一個具體實例中，流體進一步包含其他類型的帶相反電荷之粒子。在一個具體實例中，其他類型之粒子帶負電。
本發明之第二態樣係有關一種電泳流體，其包含第一類型之粒子、第二類型之粒子、第三類型之粒子、第四類型之粒子及第五類型之粒子，該等粒子均分散於溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該五種類型之粒子的顏色彼此不同；(b)該第一、第二及第三類型之粒子攜有相同電荷極性，(c)該第二類型之粒子為非白色且非黑色，且由無機顏料形成，且該第三類型之粒子為非白色且非黑色，且由有機顏料形成；(d)該第四及第五類型之粒子攜有與該第一、第二及第三類型之粒子所攜電荷相反的電荷。
在一個具體實例中，第一、第二及第三類型之粒子帶正電。在一個具體實例中，第一類型之粒子為黑色。在一個具體實例中，第二類型及第三類型之粒子的量值漸次低於第一類型之粒子的量值。換言之，第一類型之粒子的電荷最高，第三類型之粒子的電荷最低，且第二類型之粒子的電荷量值介於第一與第三類型之粒子的彼等電荷量值之間。
在一個具體實例中，第二類型之粒子攜有比第三類型之粒子高的電荷。
在一個具體實例中，第四及第五類型之粒子帶負電。在一個具體實例中，第五類型之粒子量值的量值低於第四類型之粒子的量值。
除顏色以外，多種類型之粒子有可能具有其他獨特光學特徵，諸如光學透射率、反射係數、發光或(在顯示器欲用於機器讀取的情況下)偽色，其意謂在可見光範圍外之電磁波長的反射係數變化。
粒子之電荷電位可由ζ電位的觀點進行量測。在一個具體實例中，ζ電位藉由具有CSPU-100信號處理單元、ESA EN# Attn流通槽(K：127)之Colloidal Dynamics AcoustoSizer IIM來測定。在測試之前輸入儀器常數，諸如樣品中所用溶劑之密度、溶劑之介電常數、溶劑中之聲音速度、溶劑之黏度，其均為測試溫度(25℃)下之儀器常數。將顏料樣品分散於溶劑(其通常為具有少於12個碳原子之烴流體)中，且稀釋為5-10重量%。該樣品亦含有電荷控制劑(Solsperse 17000®，可購自Lubrizol公司，Berkshire Hathaway公司；「Solsperse」為註冊商標(Registered Trade Mark))，其中電荷控制劑與粒子之重量比為1：10。測定經過稀釋之樣品的質量，且隨後將該樣品載入流通槽中以用於測定ζ電位。
對於非白色且非黑色有機顏料，其可包括(但不限於)CI顏料PR 254、PR122、PR149、PG36、PG58、PG7、PB15：3、PY83、PY138、PY150、PY155或PY20。彼等顏料為顏色索引手冊「New Pigment Application Technology」(CMC Publishing公司，1986)及「Printing Ink Technology」(CMC Publishing公司，1984)中所描述之常用有機顏料。具體實例包括Clariant Hostaperm Red D3G 70-EDS、Hostaperm Pink E-EDS、PV Fast Red D3G、Hostaperm Red D3G 70、Hostaperm Blue B2G-EDS、Hostaperm Yellow H4G-EDS、F2G-EDS、Novoperm Yellow HR-70-EDS、Hostaperm Green GNX、BASF Irgazine Red L 3630、Cinquasia Red L 4100 HD及Irgazin Red L 3660 HD；Sun Chemical酞菁藍、酞菁綠、二芳基黃(diarylide yellow)或二芳基AAOT黃(diarylide AAOT yellow)。
對於非白色且非黑色無機顏料，其可包括(但不限於)通常藉由高溫煅燒製程產生之混合金屬氧化物顏料，諸如顏色索引(color index；CI)顏料藍36或28(pigment blue 36或28；PB36或PB28)、CI顏料黃227或53、CI顏料綠50或26、CI顏料紅102及其類似顏料。
其中分散有顏料粒子之溶劑的介電常數在約2至約30範圍內，較佳由於高粒子運動性而為約2至約15。適合之介電溶劑的實例包括：烴類，諸如異構烷烴(Isopar)、十氫萘(DECALIN)、5-亞乙基-2-降冰片烯、脂肪油、石蠟油；矽流體；芳香烴類，諸如，甲苯、二甲苯、苯基二甲苯基乙烷、十二烷基苯及烷基萘；鹵化溶劑，諸如，全氟十氫萘、全氟甲苯、全氟二甲苯、二氯三氟甲苯、3,4,5-三氯三氟甲苯、氯五氟-苯、二氯壬烷、五氯苯；及全氟溶劑，諸如來自3M公司，St.Paul MN之FC-43、FC-70及
FC-5060，低分子量之含鹵聚合物，諸如來自TCI America,Portland,Oregon之聚(全氟環氧丙烷)、聚(氯三氟乙烯)(諸如來自Halocarbon Product公司，River Edge,NJ之鹵烴油)、全氟聚烷基醚(諸如，來自Ausimont之Galden或來自DuPont,Delaware之Krytox油及Greases K-Fluid系列)、來自Dow-corning之基於聚二甲基矽氧烷之矽油(DC-200)。
粒子(有機及無機)可展現天然電荷，或可使用電荷控制劑而明確帶電，或可在懸浮於溶劑或溶劑混合物中時獲取電荷。
適合之電荷控制劑在此項技術中為人所熟知；其本質上可為聚合或非聚合的，或可為離子性或非離子性的。電荷控制劑之實例可包括(但不限於)Solsperse 17000(活性聚合分散劑)、Solsperse 19000、Solsperse 9000(活性聚合分散劑)、OLOA 11000(丁二醯亞胺無灰分散劑)、Unithox 750(乙氧基化物)、Span 85(脫水山梨糖醇三油酸酯)、Petronate L(磺酸鈉)、Alcolec LV30(大豆卵磷脂)、Petrostep B100(石油磺酸酯)、B70(磺酸鋇)、Aerosol OT、聚異丁烯衍生物、聚(乙烯-共-丁烯)衍生物或其類似物。
以下提供幾種可用於對本發明之粒子表面進行改質的方法。
I. 表面改質方法：
一種類型之表面改質方法為表面接枝。對於在表面上具有羥基(-OH)官能基之顏料，有機矽烷偶合劑可用於與該等羥基官能基反應，經由其可將具有可聚合官能基之分子以化學方式鍵結於顏料表面。隨後將進行表面聚合以將聚合物接枝至顏料粒子之表面上。
因為金屬氧化物表面上天然存在羥基(-OH)官能基，所以無機顏料通常使用此方法。但若有機顏料具有羥基(-OH)官能基，則此方
法亦可適用於該等有機顏料。
此類型之化學及方法描述於美國專利第6,822,782號中，其內容以全文引用之方式併入本文中。
I(a)自由基無規接枝聚合(Random Graft Polymerization；RGP)方法
此方法較適合於無機顏料。在其中，首先使粒子具有官能基及可聚合基團之試劑與反應，其中該官能基能夠與粒子表面反應且鍵結於粒子表面。該官能基與粒子表面反應，留下可聚合基團共價鍵結於粒子表面且自由參與後續聚合反應。隨後用一或多種可聚合單體或寡聚物在有效引起攜有可聚合基團之粒子上的可聚合基團與該(等)單體或寡聚物之間反應的條件下處理該攜有可聚合基團之粒子；此類條件典型地包括聚合引發劑之存在，儘管在一些情況下，聚合可在無引發劑存在的情況下由熱引發。
聚合反應產生包括至少一個來自先前連接至粒子上之可聚合基團的殘基的聚合物鏈。若在該方法之第一階段中將多個可聚合基團連接至粒子上，則此等可聚合基團中之兩個或超過兩個的殘基可結合至同一聚合物鏈中，該聚合物鏈因此將在兩個或超過兩個位置處連接至粒子表面上。
咸信多連接聚合物鏈之存在尤其有利於使所用粒子在電泳流體中穩定化。聚合物鏈不完全覆蓋粒子之表面。聚合物鏈對顏料粒子之表面的不完全覆蓋在提供具有良好電泳特性之粒子中至關重要。
I(b)離子性無規接枝聚合(離子性RGP)方法
替代性地，可聚合基團可經由離子鍵連接至粒子上。視粒子
之化學性質而定，在一些情況下，有可能簡單地使單體與粒子反應以形成所需離子鍵。然而，在大多數情況下，將必需用雙官能性試劑預處理該粒子，該雙官能性試劑具有一個能夠與該粒子反應且鍵結於該粒子之官能基及可形成必要離子鍵之第二官能基。其後，使所得粒子與具有可聚合基團及能夠與第二官能基反應之第三官能基的單體反應以形成所需離子鍵。隨後如先前所描述進行RGP方法之最終聚合步驟以產生產物。離子鍵形成反應典型地為酸-鹼反應；舉例而言，第二官能基可為銨基團，諸如經烷基取代之銨基團，且第三官能基為磺酸，或反過來。
亦較適合於無機顏料之離子性RGP方法具有以下優點：最終粒子中的一些以離子方式鍵結之聚合物鏈可在電泳流體之懸浮流體中脫離且變得分散，因此為帶電粒子提供穩定化之相對離子。實際上，以離子方式鍵結之聚合物充當粒子之穩定用聚合物及電荷控制劑。
I(c)原子轉移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization；ATRP)方法
再替代性地，可首先將能夠引發聚合之基團連接至顏料粒子上，且由此引發基團形成聚合物。引發基團可藉由共價鍵或離子鍵以先前所描述之任一方式連接至聚合物表面上。在此方法之第一階段中，用雙官能性試劑處理粒子之表面，該雙官能性試劑具有一個能夠與該粒子表面反應之基團及提供原子轉移自由基聚合(ATRP)之引發位點的第二基團。ATRP引發劑位點可為例如苯甲基氯或其他鹵素原子。隨後用原子轉移自由基可聚合單體(例如甲基丙烯酸甲酯)處理所得粒子以在粒子表面上形成聚合物。ATRP具有以下優點：與第一單體之聚合反應可藉由使反應混合物冷卻
來中止，用第二單體置換第一單體，且其後藉由升高反應混合物之溫度來重新開始反應，以使得第二單體聚合至先前形成之第一單體聚合物的末端上。可在引入第三單體的情況下重複此等步驟。此方法在粒子上形成兩種(或超過兩種)單體之嵌段共聚物。
該方法不受限於在粒子上使用ATRP引發位點，且亦包括使用其他類型之引發位點，例如離子性或自由基引發位點。另外，上文所提及之雙官能性試劑不必為單一單體試劑，而自身可為聚合的。
ATRP方法亦較適合於無機顏料。
此部分中之方法可包括超過一個階段及/或超過一種聚合類型。舉例而言，除了使用單體混合物之外，首先對粒子進行上文所描述之自由基聚合方法，該單體混合物包括至少一種含有提供ATRP引發位點之基團的單體(例如氯甲基苯乙烯)。因此，在粒子上形成含有ATRP引發位點之聚合物鏈。在自由基聚合結束之後，隨後對粒子進行ATRP，以使得聚合物側鏈由ATRP引發位點形成，因此產生主鏈藉由RGP方法形成且側鏈藉由ATRP形成之「超支化」聚合物。已發現，此類型之聚合物結構高度有利於使帶電粒子於非離子性流體介質中之懸浮液穩定化，該非離子性流體介質典型地用作電泳顯示器中之懸浮流體。類似類型之超支化聚合物可藉由在RGP步驟中所用之單體混合物中包括含有用於穩定自由基聚合(stable free radical polymerization；SFRP)之引發基團的單體來產生，選擇此SFRP引發基團以使得其在RGP步驟中所用之條件下基本上不引發聚合。在RGP步驟結束之後，隨後對粒子進行SFRP以產生超支化聚合物。
另外，可聚合基團及引發劑可使用任何雙官能性試劑來連接
至粒子表面上，該等雙官能性試劑具有一個能夠以共價或離子方式鍵結於該表面之基團及提供所需可聚合或引發官能基之第二基團。兩個基團獨立起作用具有以下優點：提供較大柔性以使該方法適應不同類型之粒子，同時保留相同可聚合或引發官能基，以使得由於所塗佈的粒子之類型改變，故該等方法之較晚階段將幾乎不需要(若存在)改變。
在將用於提供所需可聚合或引發官能基之試劑描述為「雙官能性」時，該等試劑可含有超過一個的各類型之基團，且實際上，在一些情況下，可能需要提供超過一個的一種或兩種類型之基團。舉例而言，已知具有超過一個離子性位點之聚合引發劑(諸如4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸))，且此類引發劑可用於該方法中。另外，雙官能性試劑可具有含有能夠鍵結於粒子表面之重複單元及具有所需可聚合或引發官能基之其他重複單元的聚合物的形式，且此類聚合雙官能性試劑將通常含有多個此等兩種類型之重複單元。
所用可聚合及引發基團可為此項技術中已知之彼等基團中的任一種，其限制條件為相關基團與用於將其連接至粒子表面上之反應相容。許多實例在美國專利第6,822,782號中給出。
一般而言，藉由上文所論述之表面接枝方法製備的粒子具有約1至約15%重量之聚合物以化學方式鍵結於粒子表面或圍繞粒子表面交聯。顏料表面與毛髮狀聚合物鏈連接。聚合物鏈部分或完全地溶解於電泳流體中。
Ⅱ. 替代性表面改質方法：
另一種類型之表面改質方法產生一或多個核心粒子囊封於
聚合物殼層或基質內之粒子。聚合物殼層或基質不可溶於電泳流體中。在經過囊封之粒子上存在聚合物鏈，其充當幫助粒子可分散於電泳流體中之穩定劑。聚合物鏈可溶於流體中。
聚合物基質及穩定劑與原始顏料表面不具有化學鍵結。其可用適合之溶劑洗滌掉。聚合物含量可在10-80重量%範圍內。
通常，有機顏料可經由囊封方法來改質，此係因為其結晶結構一般具有極難以化學方式鍵結其他分子之表面。表面接枝因其可能破壞發色團且使顏料顏色改變而成為有機顏料之巨大挑戰。
該方法描述於美國公開案第2012-0199798號及第2013-0175479號中，其內容以全文引用之方式併入本文中。
核心粒子可為上文所描述之彼等有機或無機顏料中的任一種。
核心粒子可視情況進行表面處理。表面處理將改良核心顏料粒子與單體在反應介質中之相容性或核心顏料粒子在形成最終粒子中與單體之化學鍵結。作為一個實例，可用具有諸如丙烯酸酯、乙烯基、-NH2、-NCO、-OH或其類似基團之官能基的有機矽烷進行表面處理。此等官能基可經歷與單體之化學反應。其他有機材料可用於預處理顏料，包括充當分散劑之聚合物或寡聚物，諸如聚丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、聚脲、聚乙烯、聚酯、聚矽氧烷或其類似物。
表面處理亦可來自於無機材料，包括二氧化矽、氧化鋁、氧化鋅及其類似物或其組合。可使用矽酸鈉或四乙氧基矽烷作為二氧化矽塗層之常見前驅體。
此外，表面處理可視情況具有將使得電荷產生或與電荷控制劑相互作用之官能基。
核心粒子及表面處理材料應表現為一個單一單元。隨後，核心粒子將經由以下方法用聚合物囊封。
Ⅱ(a)分散聚合方法
在無機或有機核心粒子之任一情況下，最終粒子可藉由此方法形成。在分散聚合期間，使單體圍繞核心顏料粒子聚合。選擇作為反應介質之溶劑對於單體及所形成之聚合物鏈兩者必須為良好溶劑，但對於所形成之聚合物殼層為非溶劑。舉例而言，在Isopar G®之脂族烴溶劑中，單體甲基丙烯酸甲酯為可溶的；但在聚合之後，所得聚甲基丙烯酸甲酯為不可溶的。
聚合物殼層必須與其中分散有最終粒子之溶劑完全不相容或相對不相容。適合之單體可為上文所描述之彼等單體，諸如苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸第三丁基酯、甲基丙烯酸第三丁基酯、乙烯基吡啶、N-乙烯吡咯啶酮、丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯或其類似物。
為了結合官能基以用於電荷產生，可在反應介質中添加共聚單體。共聚單體可對複合顏料粒子進行直接充電，或與電荷控制劑在顯示流體中進行相互作用以將所需電荷極性及電荷密度引入複合顏料粒子。適合之共聚單體可包括乙烯基苯甲基胺基乙基胺基-丙基-三甲氧基矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磷酸、2-丙烯
醯胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯、N-[3-(二甲基胺基)丙基]甲基丙烯醯胺及其類似物。
粒子表面上之聚合物鏈通常由高分子量聚合物形成，諸如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚矽氧烷或其混合物。聚合物鏈有助於粒子在溶劑中之分散且使其穩定。
聚合物鏈可為反應性及可聚合之大分子單體，其吸附、併入或以化學方式鍵結於所形成之聚合物殼層的表面。大分子單體作為聚合物鏈決定系統之粒度及膠態穩定性。
大分子單體可為丙烯酸酯封端或乙烯基封端之大分子，其因為丙烯酸酯或乙烯基可與反應介質中之單體共聚合為適合的。
大分子單體較佳地具有長尾部R，其可使烴溶劑中之最終粒子穩定。
一種類型之大分子單體為如下文所示的丙烯酸酯封端之聚矽氧烷(Gelest，MCR-M11、MCR-M17、MCR-M22)：
適合於該方法的另一種類型之大分子單體如下文所示之PE-PEO大分子單體：RmO-[-CH2CH2O-]n-CH2-phenyl-CH=CH2或RmO-[-CH2CH2O-]n-C(=O)-C(CH3)=CH2。
取代基R可為聚乙烯鏈，n為1-60，且m為1-500。此等化合物之合成可見於Dongri Chao等人，Polymer Journal，第23卷，第9期，1045(1991)及Koichi Ito等人，Macromolecules,1991,24,2348中。
另一種類型的適合之大分子單體為如下文所示之PE大分子單體：CH3-[-CH2-]n-CH2O-C(=O)-C(CH3)=CH2。
在此情況下，n為30-100。此類型之大分子單體的合成可見於Seigou Kawaguchi等人，Designed Monomers and Polymers,2000,3,263中。
Ⅱ(b)活性自由基分散聚合方法
替代性地，粒子可藉由活性自由基分散聚合來製備。此方法可應用於有機及無機顏料兩者；但可能較適合於有機顏料。
活性自由基分散聚合技術類似於上文所描述之分散聚合，類似之處在於該方法以將顏料粒子及單體分散於反應介質中開始。
在該方法中用以形成殼層之單體可包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸第三丁基酯、甲基丙烯酸第三丁基酯、乙烯基吡啶、N-乙烯吡咯啶酮、丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯及其類似物。
然而，在此替代性方法中，在殼層之表面上形成多個活性末端。活性末端可藉由在反應介質中添加諸如TEMPO(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧基)、可逆加成-斷裂鏈轉移(reversible addition-fragmentation chain transfer；RAFT)試劑或其類似物之試劑來產生，以用於活性自由基聚合。
在另一個步驟中，向反應介質中添加第二單體以使得活性末
端與該第二單體反應以形成聚合物鏈。第二單體可為丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正十八烷酯、甲基丙烯酸正十八烷酯或其類似物。
聚合物鏈應與其中分散有粒子之溶劑相容以便於將該等粒子分散在該溶劑中。
用於聚合物鏈之單體可為甲基丙烯酸羥乙酯及其他與非極性溶劑相容之丙烯酸酯的混合物，諸如丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正十八烷酯、甲基丙烯酸正十八烷酯或其類似物。
本發明之優點包括顏色飽和度及顏色亮度，其可藉由L*a*b*顏色系統來量測。出乎意料地發現，具有攜有某一程度之電荷電位的有機顏色(非白色且非黑色)粒子及攜有相同電荷極性之無機顏色(亦非白色且非黑色)粒子的電泳流體所展示的顏色效能可比在電泳流體中共存有兩種類型之帶相同電荷之有機顏色粒子的電泳流體好得多。此外，本發明之系統允許兩種顏色狀態以較短波形切換，產生較高切換速度。
因為本發明之系統中的無機及有機顏料具有不同表面改質化學性質，所以將有機顏色顏料與無機顏色顏料分離容易得多。此使得能夠得到較飽和之顏色狀態及較高對比率。
實施例：
在由本發明人進行之實驗中，電泳流體具有多種類型的不同
顏色之帶電粒子。在該多種類型之帶電粒子當中，紅色及藍色粒子帶正電。
在樣品A中，紅色及藍色粒子兩者均由有機顏料(亦即，分別PR254及PB15)形成，且用相同方法(亦即分散聚合)進行表面處理。
在樣品B中，紅色粒子由有機顏料(亦即，PR254)形成，且藉由分散聚合進行處理表面，而藍色粒子由無機顏料(亦即，PB28)形成，且藉由自由基聚合方法進行處理表面。
當向不同顏色狀態驅動此兩種樣品時，則發現樣品A無法顯示紅色狀態，此係因為有機紅色粒子及有機藍色粒子在流體中競爭相同電荷控制劑Solsperse 17K，且該兩種類型之粒子無法充分分離。與此對比，樣品B不具有此類問題，且能夠以良好顏色飽和度及亮度顯示紅色及藍色。
將本發明之電泳流體填充在顯示單元中。顯示單元可為如美國專利第6,930,818號中所描述之杯狀微單元，該專利內容以全文引用之方式併入本文中。無論其形狀或尺寸如何，顯示單元亦可為其他類型之微容器，諸如微膠囊、微通道或等效物。所有此等顯示單元均處於本申請案之範疇內。
雖然本發明已參考其特定具體實例加以描述，但熟習此項技術者應理解，在不偏離本發明之範疇的情況下，可進行各種改變且可取代等效物。另外，可進行許多修改以使特定情形、材料、組成物、方法、一或多個處理步驟適合於本發明之目標、精神及範疇。所有此類修改均意欲處於此處所附之申請專利範圍的範疇內。
Claims (18)
- 一種電泳流體，其包含分散於溶劑或溶劑混合物中的兩種類型之帶電粒子，其中：(i)一種類型之粒子，其為非白色且非黑色，且由無機顏料形成，並藉由自由基聚合方法進行表面處理，及(ii)另一種類型之粒子，其為非白色且非黑色，且由有機顏料形成，並藉由分散聚合進行表面處理；其中兩種類型之粒子為不同顏色且攜有相同電荷極性且兩種類型之粒子(i)及(ii)具有不同類型之表面化學性質。
- 如申請專利範圍第1項之流體，其包含三種、四種、五種或超過五種類型之不同有色粒子。
- 如申請專利範圍第1項之流體，其中兩種類型之粒子(i)及(ii)均帶正電。
- 如申請專利範圍第1項之流體，其中該粒子類型(i)攜有比該粒子類型(ii)高之電荷。
- 如申請專利範圍第1項之流體，其進一步包含其他類型的攜有與該兩種類型之粒子(i)及(ii)相同之電荷極性的粒子。
- 如申請專利範圍第5項之流體，其中該三種類型之粒子帶正電。
- 如申請專利範圍第5項之流體，其中該其他類型的帶相同電荷之粒子為黑色。
- 如申請專利範圍第5項之流體，其中該三種類型之粒子攜有不同程度之電荷電位。
- 如申請專利範圍第8項之流體，其中該其他類型的帶相同電荷之粒子的電荷最高；該粒子類型(ii)帶之電荷最低；且該粒子類型(i)之電荷量值介於該其他類型的帶相同電荷之粒子與該粒子類型(ii)的彼等量值之間。
- 如申請專利範圍第1項之流體，其進一步包含其他類型的攜有與該兩種類型之粒子(i)及(ii)所攜電荷極性相反之電荷極性的粒子。
- 如申請專利範圍第10項之流體，其中該其他類型之粒子帶負電。
- 一種電泳流體，其包含第一類型之粒子、第二類型之粒子、第三類型之粒子、第四類型之粒子及第五類型之粒子，該等粒子均分散於溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該五種類型之粒子的顏色彼此不同；(b)該第一、第二及第三類型之粒子攜有相同電荷極性；(c)該第二類型之粒子為非白色且非黑色，且由無機顏料形成，並藉由自由基聚合方法進行表面處理，且該第三類型之粒子為非白色且非黑色，且由有機顏料形成，並藉由分散聚合進行表面處理，且其中該第二及第三類型之粒子具有不同類型之表面化學性質；(d)該第四及第五類型之粒子攜有與該第一、第二及第三類型之粒子所攜電荷相反的電荷。
- 如申請專利範圍第12項之流體，其中該第一、第二及第三類型之粒子帶正電。
- 如申請專利範圍第12項之流體，其中該第二類型之粒子攜有比該第三類型之粒子高的電荷。
- 如申請專利範圍第12項之流體，其中該第一類型之粒子為黑色。
- 如申請專利範圍第12項之流體，其中該第一類型之粒子的電荷最高，該第三類型之粒子的電荷最低，且該第二類型之粒子的電荷量值介於該第一與第三類型之粒子的彼等電荷量值之間。
- 如申請專利範圍第12項之流體，其中該第四及第五類型之粒子帶負電。
- 如申請專利範圍第12項之流體，其中該第五類型之粒子量值的量值低於該第四類型之粒子的量值。
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