提高电泳显示器的光学性能的添加剂制造技术

本发明专利技术涉及一种电泳流体，该流体包含不带电或者轻微带电的中性浮力微粒。所得的流体不仅能提高显示设备的图像稳定性而且提高其对比度，不会显著地影响转换速度。本发明专利技术也涉及一种电泳显示器，电泳显示器包括填充上述电泳流体的显示单元。

【技术实现步骤摘要】
提高电泳显示器的光学性能的添加剂本申请是申请号为201210461900.7、专利技术名称为“提高电泳显示器的光学性能的添加剂”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种电泳流体，尤其是一种用于提高电泳显示器的光学性能的包含不带电的或轻微带电的中性浮力微粒的电泳流体。
技术介绍
电泳显示器(EPD)是根据影响悬浮在介电溶剂中带电颜料微粒的电泳现象制成的一种非发射性设备。电泳显示器典型地包括一对空间分离的板状电极。至少一个电极板(通常是观察侧的电极板)是透明的。电泳流体由封装在两个电极板之间的介电溶剂组成，介电溶剂具有分散在其中的带电荷的颜料微粒。电泳流体可以具有分散在具有反差颜色的一种溶剂或分散在具有反差颜色的溶剂混合物中的带电荷的颜料微粒。这种情况下，当电压差施加在两个电极板上时，与颜料微粒极性相反的板吸引颜料微粒产生迁移。因此，显示在透明板的颜色是溶剂的颜色或者是颜料微粒的颜色。板极性的反转会导致微粒迁移到相反的板侧，从而反转颜色。可选地，电泳流体可以包含具有反差颜色并且携带相反电荷的两种颜料微粒，这两种类型的颜料微粒分散在清澈的溶剂或溶剂混合物中。这种情况下，当电压差施加在两个电极板上时，两种类型的颜料微粒会朝显示单元的相反端(顶部或底部)移动。因此在显示单元的观察侧能够看到两种颜料微粒中的一种颜色。对于所有类型的电泳显示器，包含在显示器的单独显示单元中的流体毋庸置疑是设备最关键的部分之一。流体的组成很大程度上决定了设备的寿命、对比度、切换率和双稳定性。本专利技术之前，人们提出通过在电泳流体中加入聚合物添加剂提高电泳显示器的图像稳定性。聚合物添加剂要么全部溶解在流体中，要么部分溶解在流体中，从而形成胶束聚集体。然而这种方法的益处受到限制，因为将聚合物添加剂加入到流体中将要不可避免的增加流体的粘性，导致转换时间的增加。
技术实现思路
本专利技术的第一方面涉及一种电泳流体，所述电泳流体包括在一种溶剂中或溶剂混合物中的带电颜料微粒和不带电或轻微带电中性浮力微粒。一个实施方式中，流体包含具有反差颜色并携带相反极性电荷的两种类型的带电颜料微粒。一个实施方式中，两种类型的带电颜料微粒分别是黑色和白色。在一个实施方式中，不带电或者轻微带电的中性浮力微粒与两种带电颜料微粒中的一种具有相同的颜色。在一个实施方式中，不带电或轻微带电中性浮力微粒的颜色不同于两种带电颜料微粒中的任一种。在一实施方式中，流体仅包括一种带电颜料微粒。本专利技术的第二方面涉及电泳显示器，电泳显示器包括填充有如上所述的电泳流体的显示单元。一个实施方式中，显示单元是微型杯。在另一个实施方式中显示单元是微胶囊。在一实施方式中，轻微带电的中性浮力微粒携带的电荷少于所述带正电颜料微粒或带负电颜料微粒所携带的平均电荷的50％，优选地小于25％和更优选地小于10％。在一实施方式中，不带电或轻微带电的中性浮力微粒由聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚苯胺、聚吡咯、多酚和聚硅氧烷构成的组中选择的一种材料组成。在一个实施方式中，不带电或轻微带电的中性浮力微粒由聚(五溴苯基甲基丙烯酸酯)，聚(2-乙烯基萘)，聚(甲基丙烯酸萘基酯)，聚(α-甲基苯乙烯)，聚(N–苄基甲基丙烯酰胺)和聚(甲基丙烯酸苄基酯)构成的组中选择的一种材料组成。在一个实施例方式中，不带电或轻微带电的中性浮力微粒由折射率不同于该溶剂或溶剂混合物的一种材料组成。在一个实施方式中，不带电或轻微带电的中性浮力微粒由折射率高于溶剂或溶剂混合物的折射率的一种材料组成。在一个实施方式中，不带电或轻微带电的中性浮力微粒是核-壳微粒。在一个实施方式中，核微粒由有机或无机颜料组成。在一个实施方式中，壳由选自聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚苯乙烯，聚苯胺，聚吡咯，多酚和聚硅氧烷构成的组中的一种材料组成。在一个实施方式中，壳由选自聚(五溴苯基甲基丙烯酸酯)，聚(2-乙烯基萘)，聚(甲基丙烯酸萘基酯)，聚(α-甲基苯乙烯)，聚(N–苄基甲基丙烯酰胺)和聚(甲基丙烯酸苄基酯)构成的组中选择的一种材料组成。在一个实施方式中，不带电或轻微带电的中性浮力微粒的粒度在约100纳米到约5微米的范围内。在一个实施例中，电泳流体中的不带电或轻微带电的中性浮力微粒的浓度大于2.5重量％，但不超过25重量％。在一个实施方式中，电泳流体中的不带电或轻微带电的中性浮力微粒的浓度在约3％到约15重量％的范围内。在一个实施方式中，电泳流体中的不带电或轻微带电中性浮力微粒的浓度在约3重量％到约10重量％的范围内。附图说明图1描述包含一种类型带电颜料微粒和不带电或轻微带电中性浮力微粒的电泳流体，所述两种微粒分散在一种溶剂或溶剂混合物中。图2a-2d示出了不带电或轻微带电的中性浮力微粒如何可以提高包含两种类型带电颜料微粒的电泳流体的性能；其中，图2a和2b分别示出了现有结构和本专利技术通过在双微粒体系中加入未带电的或轻微带电的中性浮力微粒如何提高对比度的示意图，图2c和2d分别示出了现有结构和本专利技术通过在双微粒流体体系中加入未带电的或轻微带电的中性浮力微粒如何提高图象稳定性的示意图。具体实施方式本专利技术披露了通过在电泳流体中加入不带电或轻微带电的中性浮力微粒，显示设备不但图像稳定性获得提高而且对比度获得提高，还不会显著地影响显示设备的转换速度。术语“轻微带电”定义为具有小于带正电颜料微粒或带负电颜料微粒携带的平均电荷的50％，优选的小于25％，更优选的小于10％。术语“中性浮力”指的是微粒不会随着重力上升或下降。换句话说，微粒漂浮在两个电极板之间的流体中。在一个实施方式中，中性浮力微粒的密度可以与该中性浮力微粒分布其中的溶剂或溶剂混合物的密度相同。本专利技术的一方面，如图1示出的(也就是，“一种微粒系统”)，电泳流体包含一种类型的带电颜料微粒(11)和不带电的中性浮力微粒(13)，两者分散在介电溶剂或溶剂混合物(12)中。带电颜料微粒(11)根据施加在电极上的电压差和带电颜料微粒(11)携带的电荷极性，会移动到电极(14a或14b)中的一者上或移动到接近电极(14a或14b)中的一者的位置。带电颜料微粒(11)可以由无机颜料组成，例如二氧化钛、二氧化锆，氧化锌，三氧化二铝，CI颜料黑26或28等(例如，铁酸锰黑尖晶石或亚铬酸铜黑尖晶石)。带电颜料微粒也可以由有机颜料组成，例如太阳化工(SunChemical)的酞氰蓝，酞氰绿，苯胺黄(diarylideyellow)，联苯胺黄(diarylideAAOTyellow)，和喹吖啶酮,偶氮(azo)，若丹明(rhodamine)，二萘嵌苯系列颜料(perylenepigmentseries)，关东化学(KantoChemical)的汉沙黄G(HansayellowG)微粒，和购自费希尔公司(Fisher)的碳灯黑(CarbonLampblack)。带电颜料微粒也可能是表面上包覆有聚合物层的微粒，并且所述聚合物包覆层通过各种传统已知的聚合技术制备。带电颜料微粒可能携带自然电荷或者通过电荷控制剂使之带电。带电颜料微粒分散其中的溶剂或溶剂混合物(12)最好具有低粘度且介电常数在约2至约30的范围内，对于高的微粒移动率而言，优选为约2至约15范围内。适当的介电溶剂的实施例包括烃类，例如合成异构烷油，十氢化萘(DECALIN)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电泳流体，包括：i)第一种带电颜料微粒；ii)第二种带电颜料微粒，其具有与所述第一种微粒不相同的颜色并且具有与所述第一种带电颜料微粒的电荷极性相反的电荷极性；iii)浮力微粒，以及iv)溶剂或溶剂混合物，其中全部三种微粒分散于所述溶剂或溶剂混合物中，并且中性浮力微粒携带小于由所述第一或第二种带电颜料微粒所携带平均电荷的50％的电荷。

【技术特征摘要】
2011.09.23 US 13/2437511.一种电泳流体，包括：i)第一种带电颜料微粒；ii)第二种带电颜料微粒，其具有与所述第一种微粒不相同的颜色并且具有与所述第一种带电颜料微粒的电荷极性相反的电荷极性；iii)浮力微粒，以及iv)溶剂或溶剂混合物，其中全部三种微粒分散于所述溶剂或溶剂混合物中，并且中性浮力微粒携带小于由所述第一或第二种带电颜料微粒所携带平均电荷的50％的电荷。2.根据权利要求1所述的流体，其中所述第一种带电颜料微粒为白色。3.根据权利要求1所述的流体，其中所述第二种带电颜料微粒为黑色。4.根据权利要求1所述的流体，其中所述浮力微粒所具有的颜色与所述两种带电颜料微粒中的一种相同。5.根据权利要求1所述的流体，其中所述浮力微粒所具有的颜色与所述两种带电颜料微粒不同。6.根据权利要求1所述的流体，其中所述浮力微粒所携带的电荷小于由所述第一或第二种带电颜料微粒所携带平均电荷的25％。7.根据权利要求1所述的流体，其中所述浮力微粒所携带的电荷小于由所述第一或第二种带电颜料微粒所携带平均电荷的10％。8.根据权利要求1所述的流体，其中所述浮力微粒包括从下组中选出的材料：聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚苯胺、聚吡咯、多酚和聚硅氧烷。9.根据权利要求1所述的流体，其中所述浮力微粒包括从下组中选出的材料：聚(甲基丙烯酸五溴苯基酯)、聚(2-乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铭，李育，杜惠，张小加，古海燕，R·伊万诺夫，R·A·斯帕拉格，
申请(专利权)人：伊英克加利福尼亚有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US