通过在有机介质中的聚合反应封装无机颜料的方法技术

本发明专利技术涉及用于电泳显示装置的墨水的领域，更特别地通过在有机介质中的分散聚合反应封装至少一种无机颜料的方法。该方法在于将所述无机颜料分散在所述有机介质中，然后在所述有机介质中合成至少一种稳定的聚合物胶乳，所述胶乳围绕所述无机颜料进行沉淀以形成防护壳并由此获得颗粒，胶乳的所述合成通过在所述有机介质中，基于使用能够使所述获得的颗粒稳定的大分子引发剂，通过可带静电的官能单体的聚合反应进行实施。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于电泳显示装置的墨水的领域，更特别地通过在有机介质中的分散聚合反应封装至少一种无机颜料的方法。该方法在于将所述无机颜料分散在所述有机介质中，然后在所述有机介质中合成至少一种稳定的聚合物胶乳，所述胶乳围绕所述无机颜料进行沉淀以形成防护壳并由此获得颗粒，胶乳的所述合成通过在所述有机介质中，基于使用能够使所述获得的颗粒稳定的大分子引发剂，通过可带静电的官能单体的聚合反应进行实施。【专利说明】本专利技术涉及用于电泳显示装置的墨水的领域，更特别地通过可带正电荷或者可带负电荷的聚合物在有机介质中封装无机颜料的领域。更具体地，本专利技术涉及用于通过在有机介质中的分散聚合反应封装无机颜料的方法，涉及这种用于制备电泳墨水的方法的用途，和涉及通过使用这种方法制成的电泳墨水。目前基本上存在两种信息显示模式。一方面有例如液晶IXD(对于〃液晶显示装置"的缩写)类型或者等离子体类型的电子显示器，和另一方面有通过在托纸上的印刷的显示。电子显示器具有大的优点，因为它们可以快速地更新显示信息并因此改变内容，它们还被认为是可再写的。这种类型显示器然而是制备复杂的，因为其制备要求在清洁室中和高科技电子学的工作。它因此是相对昂贵的。通过在托纸上的印刷进行的显示，对它们来说，可以大量制备因为它们是非常便宜的，但是不允许在前面的信息上面重写信息。这种类型显示属于不可再写显示。能够使两种技术的优点结合的想法在许多年前已出现。制备了可以以低成本和大量地制备的柔性显示装置。这种显示装置是纸的类似物，但是为电子形式，即在这种载体上显示的信息可以被抹掉以便快速地为其它内容留出空间。此外，与现有的荧光屏(其需要总是供应能量以能够运行)不同，电子纸消耗仅仅非常少量的能量(仅仅在显示改变的时候)。在能量消耗是主要问题的时代，具有柔性可再次使用的显示装置(其模仿纸并且几乎不消耗能量)是好的时机。此外，电子纸是反射装置，因此与使用背光照明的荧光屏(其显著地使眼睛疲劳)相比较提高了许多阅读舒适性。这种类型显示装置基于EPIDS(对于“电泳成像显示装置”的英文缩写)技术。这种技术在于使带电粒子在两个平行电极之间的非导电介质中分散。更具体地，该显示装置包含导电表面的电极(包含充满电泳墨水的像素的空腔)和连接到晶体管的底部电极，每个晶体管允许控制像素。该像素可以以不同方法进行获得。它们例如可以借助于栅格(其将空腔分割为对于获得显示所需数量的像素)进行获得，或它们可以为微囊的形式，每个微囊界定像素并且装满所述墨水。电泳墨水包含浸于黑色染料中的通常白色的带负电荷的纳米颗粒。当施用电场时，每一个像素的白色纳米颗粒将向电极中任何一个迁移。因此，当施用负电场时，白色纳米颗粒位于像素的一端，显示它们的白颜色或者黑色染料的颜色(取决于它们相对于显示装置的表面的位置)。因此，通过将无数像素置于该显示装置的空腔中并且借助于用于管理信息的显示的电子电路通过电场控制它们，可以产生双色的图像。这种类型显示的优点之一是获得对比度直接取决于纳米颗粒的迁移和其颜色。此外，获得的显示是双稳态的，因为图像保持在原位中，甚至一旦电场被中断。这种基于EPIDS技术的显示装置特别地设想用于装备例如手机，电子匾，电子书籍或嵌入在芯片卡上的显示装置。关于纳米颗粒，它们是从无机颜料合成，该无机颜料被封装在可带静电的聚合物中或者其覆盖该可带静电的聚合物。这些复合纳米颗粒(包含与聚合物结合的无机材料)的胶体合成由于它们的应用的多样性引起很多注意。这种类型的纳米颗粒实际上可以用于例如光电池、医学成像或墨水中。这种纳米颗粒的性质由于不同组合、无机/有机材料的种类以及它们可以采用的结构(如，例如芯-壳类型结构或者多层结构或者覆盆子状结构或者多臂结构)而因此是非常多的。用于封装无机颗粒的途径是很多的，并且每种具有它们自己的特征。一种非常广泛使用的封装法是为其传统的形式以及在它的d6clinat1nS中的乳液，如，例如微乳状液或者反相乳液。当聚焦于颜料时，参照无机化合物是二氧化钛T120 刊登于刊物 Metals，2005-152 (1-3)，p.9-12 中的 Jang 1.B.等名为〃Synthesisand characterizat1n of titania coated polystyrene core—shell spheres forelectronic ink"的文章描述了在聚苯乙烯乳液中合成聚苯乙烯-T12的复合颗粒。T12的封装还可以通过在甲基丙烯酸甲酯中而且在单体中的乳液进行实施，该单体引入表面功能性，例如聚(丙烯酸)、或聚(4-乙烯基吡啶)。Balida, M.等人此外在刊登于杂志 Polymer，2008,49 (21) p.4529 - 4533 中的名为"Encapsulat1n of T12 inpoly (4-vinylpyridine)-based cat1nic microparticles for electrophoretic inks〃文章中已经描述了 T12在聚(4-乙烯吡啶)阳离子颗粒中的封装。芯-壳(又称为"coeur-ecorce")类型的颗粒借助于这些方法获得。这些颗粒在含水介质中是稳定的，并且带电荷表面活性剂用作为静电稳定剂，如表面活性剂SDS (十二烷基硫酸钠)。由这些颗粒制备的最终电泳墨水的分散介质是非极性的或者小极性的有机介质。然而，用作为静电稳定剂的这种表面活性剂不适合于在有机介质中的分散体，因为在这类非极性或者小极性类型的介质中，如，例如烷烃或者甲苯，静电排斥具有很小或没有效果并且在这种介质中使颗粒稳定的唯一方法是依靠空间方面。颜料的稳定作用还可以通过接枝或者吸附聚合或者非聚合表面活性剂进行实施，该表面活性剂提供足以分散颜料的能量势垒。因此，例如，在名为"Synthesis andcharacterizat1n of blue electronic ink microcapsules〃， Journal of Shen zhenUniversity Science and Engineering, 2009, 26 (3) p.251-256, Ni, Z 等的文章中描述了基于使用溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)(其为用作为稳定剂的阳离子型表面活性剂)和单油酸失水山梨糖醇酯(Span 80)(其为用作为乳化剂的阴离子表面活性剂)进行稳定的酞菁蓝(BGS)的电泳墨水的制备。这种方法易于实施，因为它仅仅要求使颜料与表面活性剂在所选择的介质中混合，必要时超声波处理。然而，它具有大的缺点，这是因为没有聚合物层允许保护该颜料，特别地抗聚集或者沉降。还使用通过沉淀聚合或者分散聚合反应的封装方法。根据这些方法，该聚合物在原位形成(在颜料存在时)，并沉淀在该颜料上(当达到一定链长时)。这些聚合反应通常在轻质醇介质，如，例如乙醇，甲醇或者乙醇/水混合物中实施，并且涉及单体，如苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯(MMA)或者丙烯酸。Werts等,在他们的名为"Titanium d1xide-Polymercore—shell particles dispers1n as electronic inks for electrophoreticdisplays", C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过在有机介质中的分散聚合反应封装至少一种无机颜料的方法，特征在于它在于：‑ 将所述无机颜料分散在所述有机介质中，‑ 在所述有机介质中合成至少一种稳定的聚合物胶乳，所述胶乳围绕所述无机颜料进行沉淀以形成保护壳并由此获得颗粒，胶乳的所述合成通过在所述有机介质中，基于使用能够使所述获得的颗粒稳定的大分子引发剂，通过可带静电的官能单体的聚合反应进行实施，和特征在于该胶乳的合成通过在所述有机介质中，基于结合使用共引发剂和能够使所述获得的颗粒稳定的大分子引发剂，通过可带静电的官能单体的聚合反应进行实施。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C布罗雄，G阿德齐约努，A沙博尼耶，
申请(专利权)人：阿肯马法国公司，波尔多理工学院，波尔多大学，法国国家科学研究中心，
类型：发明
国别省市：法国;FR