CN103186007A - 可切换式粒子显示器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在可切换式粒子显示器的制造方法,其具有多个显像单元排列成矩阵形式,其中每一个显像单元包括一个或多个显像槽,在一实施例中,此方法包含将多个第一粒子填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中,将一种或多种溶液分别填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中,使得每一个显像槽含有一种或多种溶液中的一种溶液,其中此一种或多种溶液的每一种溶液包括个别的着色剂,并且在每一个显像槽中的个别着色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上,以及将多个第二粒子填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中。本发明提供的制造方法在彩色影像显示时避免了色彩偏差,提高了显示器的产品制造良率。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示器的制造方法,特别涉及彩色粒子显示器的制造方法。
背景技术
在显示器技术发展上,粒子显示器(particle-based display)是近年来颇受瞩目的技术的一,由在具备广视角、低耗电、轻量及薄型化等特性,粒子显示器在电子阅读器(electronic reader)、电子纸(electronic paper)、电子标签(electronic tag)、电子招牌(electronic signage)等应用上都具有相当的竞争优势。粒子显示器可提供读者类似阅读一般纸张时的视觉感受,且不同在一般背光(backlight)平面显示器的是,粒子显示器是利用显像粒子反射环境光来显示内容,因此阅读时不刺眼,也不会因外在光线过强而影响阅读。此外,粒子显示器仅在显示内容有所更动时才需要电力。
粒子显示器包含多个可独立控制,且以阵列形式排列的显像单元(displayunit),每一个显像单元由多个显像槽(display cell)组成,其中每一个显像槽中充填有多个显色粒子(pigment particle)。每一个显像单元设置在一组相对配置且间隔开的基板之间,两基板至少其中的一设置有电极。当在电极上施加电压而在两基板之间产生电场时,在显像槽中带有电荷的显色粒子会分别被吸引到带有相反电荷极性(polarity)的电极。因此,借着改变电极的极性,即可控制显色粒子的位置,进而呈现出由显色粒子或显色溶液反射光线所形成的影像。
粒子显示器可依显色粒子在显像槽中悬浮或分散的介质不同,而分为电泳显示器(electrophoretic displays)或干粉式粒子显示器(drypowder typedisplays)。
电泳显示器包含微杯式(microcups)与微胶囊式(microcapsules)电泳显示器,在微杯式电泳显示器中,带电的显色粒子(通常为白色粒子)分散在显色溶液中,接着将含有显色粒子的显色溶液注入微杯形式的显像槽中,再将微杯形式的显像槽封装在附有电极的两基板之间。通过两电极之间电压差的变化,可控制显色粒子在显色溶液中的移动,达到影像显示的目的。对微杯式电泳显示器而言,除了显色粒子在显色溶液中移动较慢,而使影像显示的应答速度较慢之外,显色粒子也不易均匀地分散在显色溶液中,因此造成显色粒子充填在显像槽中的均匀性不佳。此外,在个别的显像槽中填充不同颜色的显色溶液与显色粒子的过程有难以克服的障碍存在,如果在填充过程中发生任何失误,在显像槽中的显色溶液可能会被污染,造成显示的色彩偏差(color deviation)。由此可知,微杯式电泳显示器的显色粒子的充填过程较为繁复且不易控制,造成其制造成本升高,而且其显色粒子的分散均匀性仍有待进一步改善。
在微胶囊式电泳显示器中,将带有相异电荷极性的黑白双色的显色粒子封填在含有溶剂的微胶囊式显像槽中,并将微胶囊式显像槽置在附有电极的两基板之间。通过两电极之间电压差的改变,驱动显色粒子在微胶囊式显像槽中的悬浮与落下,并配合彩色滤光片,即可达到彩色影像显示的效果。因为显色粒子不易在溶剂当中移动,使得微胶囊式电泳显示器的影像显示应答速度较慢。此外,显色粒子也易发生聚集,造成显色粒子不易稳定地分散在溶剂中,使得产品的制造良率受到影响。此外,微胶囊式电泳显示器需要使用彩色滤光片来达到彩色的影像显示,而彩色滤光片的制造较为繁复且需要精密控制,导致彩色微胶囊式电泳显示器的高制造成本无法降低。另外,微胶囊式电泳显示器的设计会受限在显示器结构中的彩色滤光片的存在。再者,彩色滤光片还会降低对外界光线的反射性,造成显示器的色彩饱和度不佳。
至在干粉式粒子显示器,其是在每个显像槽中填入带有相异电荷极性的两种对比色的显色粒子,例如黑白双色粒子,并利用外加电场的变化施加在显色粒子上,以控制不同颜色的显色粒子在显像单元中的飘浮与落下状态,同时配合彩色滤光片,来达到彩色影像显示效果。由在干粉式粒子显示器需要使用彩色滤光片来达到彩色的影像显示,而彩色滤光片的制造较为繁复且需要精密控制,其造成彩色干粉式粒子显示器的高制造成本无法降低。另外,干粉式粒子显示器的设计会受限在显示器结构中彩色滤光片的存在。再者,彩色滤光片还会降低对外界光线的反射性,降低显示器的色彩饱和度。为了克服电泳显示器的影像应答速度较慢的缺点,干粉式粒子显示器选用了具有较佳粉体流动性(flowability)与粉体溃流性(floodability)的显色粒子,这些特性虽使得显色粒子具有类似流体的特性,可以在电场驱动下快速地移动,不过也会使得显色粒子在充填过程中,在显像槽上方分散或四处飞溅,也即显色粒子受重力作用落下时不会呈直线状态。如果显色粒子没有均匀地充填在显像槽中,则显示器在彩色影像显示时会产生色彩偏差,降低显示器的产品制造良率。
因此,亟需一种可克服上述问题的粒子显示器的制造方法。
发明内容
为了克服上述提及彩色粒子显示器的制造方法的缺点及限制,本发明提供一种可切换式彩色粒子显示器的制造方法,其可以形成不同颜色的彩色显色粒子,并将这些显色粒子均匀地填充在显像槽中,不同颜色的显像粒子在显像槽中不会聚集而导致色彩偏差。依据本发明,可大幅度地简化形成显色粒子的过程、在每个显像单元的显像槽中填充显色粒子的过程,以及密封显像槽的过程,并且此使方法可应用在电泳显示器以及干粉式粒子显示器上。此外,依据本发明,不需要彩色滤光片,即可以达到彩色的影像显示。在一实施例中,可切换式粒子显示器具有多个显像单元以阵列形式排列,每一个显像单元具有一个或多个显像槽,每一个显像槽包括隔间(compartment)、微杯(microcup)、微网(microgrid)或分隔(partition)结构。
在本发明的一方面,此方法包含将多个第一显色粒子填入显像单元的个别独立的显像槽中,第一显色粒子包含具有反应选择性与耐光性(lightfastness)的可湿润性(wettable)粒子,并且这些第一显色粒子的颜色可以是无色或白色。将多种着色剂(colorant)或含有这些着色剂的多种溶液分别填入显像单元的显像槽中,较佳为通过喷墨印刷(inkjet printing)进行,着色剂与第一显色粒子反应,使得不同显像槽中的第一显色粒子具有不同的颜色。接着,将多个第二显色粒子填入每一个显像单元的显像槽中,第二显色粒子可以是黑色或白色,在此阶段完成显像槽中彩色显色粒子的形成与填充,之后将每一个显像单元的显像槽密封在具有电极的两个基板之间。当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,彩色显色粒子将依此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
在一实施例中,在溶液从每一个显像单元的显像槽中蒸发之后,进行显像单元的密封。在此例中,可得到干粉式彩色粒子显示器。
在另一方面,此方法包含将多个第一显色粒子填入显像单元的个别独立的显像槽中,第一显色粒子包含具有反应选择性与耐光性的可湿润性粒子,并且这些第一显色粒子的颜色可以是无色或白色。将多种着色剂或含有这些着色剂的多种溶液分别填入每一个显像单元的显像槽中,较佳为通过喷墨印刷方式进行。着色剂与第一显色粒子反应,使得在不同显像槽中的第一显色粒子显示不同的颜色。之后,将多个第二显色粒子填入每一个显像单元的个别显像槽中,第二显色粒子包含具有化学惰性(chemical inertness)且带有高电荷密度的不可湿润性(non-wettable)粒子,并且这些第二显色粒子的颜色可以是黑色或白色。之后,将电荷控制剂或含有电荷控制剂的溶液填入显像单元的显像槽中,较佳为通过喷墨印刷方式进行,电荷控制剂的电荷极性与第二显色粒子的电荷极性相反。在特定情况下,电荷控制剂与第一显色粒子产生化学性反应或物理性地吸附在第一显色粒子上,使得第一显色粒子带有高电荷密度,且第一显色粒子带有与电荷控制剂相同的电荷极性,但是第一显色粒子的电荷极性与第二显色粒子的电荷极性相反,如此,完成显像槽中彩色显色粒子的形成与填充。之后,将显像单元密封在具有电极的两个基板之间,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,彩色显色粒子将依此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
在一实施例中,在溶液从显像槽蒸发之后,进行显像单元的密封。在此例中,可得到干粉式彩色粒子显示器。
在本发明的又另一方面,此方法包含将多个第一显色粒子填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中;将包含着色剂的溶液分别填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中,使得着色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上;以及将多个第二显色粒子填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中,其中个别的着色剂包括颜色前驱物(colorprecursor)。
在一实施例中,此方法更包含在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每一个显像单元的一个或多个显像槽。在另一实施例中,此方法也包含在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之前,移除上述包含着色剂的溶液,以及在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每一个显像单元的一个或多个显像槽。
在一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入上述包含着色剂的溶液之前,这些第一显色粒子为无色或白色。在另一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入上述包含着色剂的溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
在一实施例中,这些第二显色粒子为白色或黑色。
在一实施例中,这些第一显色粒子的电荷极性与这些第二显色粒子的电荷极性相反。
在一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入上述包含着色剂的溶液是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂或前述方式的组合进行,较佳为通过喷墨印刷方式将此包含着色剂的溶液填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中。
在一实施例中,这些第一显色粒子包括紫外光安定剂或抗氧化剂。
在本发明的又一方面,此方法包含将多个第一显色粒子填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中;将一种或多种溶液分别地填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中,使得每一个显像槽中含有此一种或多种溶液中的一种溶液,其中此一种或多种溶液中的每一种溶液包括个别的着色剂,且其中在每一个显像槽中的个别着色剂与在显像槽中的第一显色粒子反应或附着在第一显色粒子上,以及将多个第二显色粒子填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中,其中个别的着色剂包括个别的颜色前驱物。
在一实施例中,此方法包含在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每一个显像单元的一个或多个显像槽。在另一实施例中,此方法包含在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之前,移除此一种或多种溶液,以及在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每一个显像单元的一个或多个显像槽。
在一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入此一种或多种溶液是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂或前述方式的组合进行,较佳为通过喷墨印刷方式将此一种或多种溶液填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中。
在一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入此一种或多种溶液包括将此一种或多种溶液的每一种溶液同时或独立地填入每一个显像单元的一个或多个显像槽的对应的一个显像槽中。
在一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入此一种或多种溶液之前,这些第一显色粒子为无色或白色。在另一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入此一种或多种溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
在一实施例中,这些第一显色粒子的电荷极性与这些第二显色粒子的电荷极性相反。
在一实施例中,这些第一显色粒子包括紫外光安定剂或抗氧化剂。
在一实施例中,这些第二显色粒子为白色或黑色。
在一实施例中,此一种或多种溶液包括含有第一着色剂的第一溶液。
在另一实施例中,每一个显像单元包括至少两个显像槽,其中上述一种或多种溶液包括含有第一着色剂的第一溶液和含有第二着色剂的第二溶液,且第一着色剂包括第一颜色前驱物和第二着色剂包括第二颜色前驱物。
在又另一实施例中,每一个显像单元包括至少三个显像槽,且上述一种或多种溶液包括含有第一着色剂的第一溶液、含有第二着色剂的第二溶液和含有第三着色剂的第三溶液,且第一着色剂包括第一颜色前驱物,第二着色剂包括第二颜色前驱物和第三着色剂包括第三颜色前驱物。
在又一实施例中,每一个显像单元包括至少四个显像槽,且上述一种或多种溶液包括含有第一着色剂的第一溶液、含有第二着色剂的第二溶液、含有第三着色剂的第三溶液和含有第四着色剂的第四溶液,且第一着色剂包括第一颜色前驱物,第二着色剂包括第二颜色前驱物,第三着色剂包括第三颜色前驱物和第四着色剂包括第四颜色前驱物。
在一实施例中,此方法更包含在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入含有电荷控制剂的电荷控制溶液,使得电荷控制剂与这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上。
在一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入电荷控制溶液之后,这些第一显色粒子的电荷极性与这些第二显色粒子的电荷极性相反。
在一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入此电荷控制溶液是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂或前述方式的组合进行,较佳为通过喷墨印刷方式将此电荷控制溶液填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中。
在一实施例中,此方法也包含在填入此电荷控制溶液之后,密封每一个显像单元的一个或多个显像槽。在另一实施例中,此方法包含在此电荷控制剂与这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上之后,从每一个显像单元的一个或多个显像槽中移除上述含有着色剂的一种或多种溶液以及电荷控制溶液;以及密封每一个显像单元的一个或多个显像槽。
在一实施例中,在每一个显像单元的一个或多个显像槽中填入上述含有着色剂的溶液之前,这些第一显色粒子为无色或白色,且这些第二显色粒子为白色或黑色。
在一实施例中,这些第二显色粒子的表面为不可湿润性。
在一方面,本发明涉及一种可切换式粒子显示器的制造方法,可切换式粒子显示器具有多个显像单元以阵列形式排列,每一个显像单元包括多个显像槽。
在一实施例中,此方法包含将多个第一显色粒子填入每一个显像单元的这些显像槽中;将包括第一着色剂的第一溶液填入每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中,使得每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中的第一显色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上;以及将多个第二显色粒子填入每一个显像单元的这些显像槽中。
在一实施例中,此方法更包括在每一个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之前,从每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中移除第一溶液,以及在每一个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每一个显像单元的这些显像槽。
在另一实施例中,此方法更包括在每一个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每一个显像单元的这些显像槽。
在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中填入第一溶液之前,这些第一显色粒子为无色或白色。
在一实施例中,这些第二显色粒子为白色或黑色。
在一实施例中,这些第一显色粒子的电荷极性与这些第二显色粒子的电荷极性相反。
在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中填入第一溶液是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂或前述方式的组合进行,较佳为通过喷墨印刷方式将第一溶液填入每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中。
在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中填入第一溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
此外,在每一个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之前,此方法也包含在每一个显像单元的这些显像槽的第二部份中填入含有第二显色剂的第二溶液,使得在每一个显像单元的这些显像槽的第二部份中的第二显色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上。在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第二部份中填入第二溶液之后,在每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中的这些第一显色粒子的颜色与在每一个显像单元的这些显像槽的第二部份中的这些第一显色粒子的颜色不同。在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第二部份中填入第二溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
此外,在每一个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之前,此方法也包含在每一个显像单元的这些显像槽的第三部份中填入含有第三显色剂的第三溶液,使得在每一个显像单元的这些显像槽的第三部份中的第三显色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上。在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第三部份中填入第三溶液之后,在每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中的这些第一显色粒子、在每一个显像单元的这些显像槽的第二部份中的这些第一显色粒子以及在每一个显像单元的这些显像槽的第三部份中的这些第一显色粒子的颜色不同。在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第三部份中填入第三溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
另外,在每一个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之前,此方法也包含在每一个显像单元的这些显像槽的第四部份中填入含有第四显色剂的第四溶液,使得在每一个显像单元的这些显像槽的第四部份中的第四显色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上。在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第四部份中填入第四溶液之后,在每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中的这些第一显色粒子、在每一个显像单元的这些显像槽的第二部份中的这些第一显色粒子、在每一个显像单元的这些显像槽的第三部份中的这些第一显色粒子以及在每一个显像单元的这些显像槽的第四部份中的这些第一显色粒子的颜色不同。在一实施例中,在每一个显像单元的这些显像槽的第四部份中填入第四溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
在一实施例中,这些第一显色粒子包括紫外光安定剂或抗氧化剂。
在一实施例中,第一着色剂包括第一颜色前驱物。
依据本发明,粒子显示器的制造方法可具有以下优点的其中至少一个:
(1)可提供不同颜色或带有不同电荷极性的不同电荷密度的显色粒子,以完成带有相反电荷极性的高电荷密度与不同颜色的显色粒子的形成与填充,以此降低粒子显示器的制造时间与成本。
(2)适用于彩色电泳显示器与彩色干粉式粒子显示器,并且其彩色显示形式可以是全彩(full color)、双色(bi-color)或区域彩色(area color)。
(3)在填充粒子之后,使得粒子具有颜色,并且让一些粒子具有特定的反应选择性,只与特定的着色剂选择性地反应或键结,使得一些粒子与特定的着色剂反应而改变颜色,其他的粒子则不会与着色剂反应,以此可保持其他粒子的颜色,如此可简化彩色显色粒子的形成过程,进而降低制造成本。此外,在粒子的填充过程中,不同颜色的显色粒子不会混合在一起,因此不会引起色彩偏差(color deviation)。
(4)在填充粒子之后,使得显色粒子带有电荷,并且让一些显色粒子具有化学惰性的表面反应特性,而其他的显色粒子则具有反应选择性,当显色粒子与电荷控制剂接触时,带有反应选择性的显色粒子会与电荷控制剂反应,而其他的显色粒子则因为化学惰性的表面反应特性,不会与电荷控制剂产生反应。因此,在粒子的填充过程中,不会有粒子聚集的现象发生,使得显色粒子能够均匀地填入显像槽中。
附图
附图说明
图1A-1G显示根据本发明的一实施例,可切换式彩色粒子显示器的制造方法的示意图。
其中,附图标记说明如下:
100~具有电极的基板;
110~显像槽;
120~第一显色粒子;
130~着色剂溶液;
140~着色后的第一显色粒子;
150~第二显色粒子;
160~电荷控制剂溶液;
170~带有高电荷密度的第一显色粒子;
180~密封层。
具体实施方式
本发明可以采用许多不同的形式实施,但不限于下述实施例,这些实施例的提供用于让本发明技术方案得以更完全且完整地呈现,并将本发明的范围完全地传达给在此技术领域中具有通常知识者,在附图或说明中所使用的相同符号表示相同或类似的元件。
能理解的是,当一元件被称为在另一元件“上”时,其可直接位于另一元件上,或者可存在介于其中的其他元件。相反地,当一元件被称为“直接在另一元件上”时,并不会有介于其中的其他元件存在。在此使用的用语“以及/或”包括一个或多个相关列出元件的任何及所有组合。
能理解的是,虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种元件、组成成分、区域、层以及/或部分,这些元件、组成成分、区域、层以及/或部分不应被这些用语限定,且这些用语仅是用来区别不同的元件、组成成分、区域、层以及/或部分。因此,以下讨论的第一元件、第一组成成分、第一区域、第一层以及/或第一部分可在不偏离本发明教示的情况下被称为第二元件、第二组成成分、第二区域、第二层以及/或第二部分。
在此使用的术语是用于描述特定实施例,而非用于限定本发明,除非下述内容中特别指明,在此使用的单数形式也包含了复数形式。再者,可以理解的是,在此使用的用语“包括”或“包含”或“具有”规定了指定的特征、区域、整体、步骤、操作、元件以及/或组成成分,但不排除一个或更多其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组成成分以及/或前述的群组的存在或附加。
再者,在此可使用相对的用语,例如“较低”或“底部”、“较高”或“顶部”以及“前面”或“后面”,以描述图示的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是,相对用语的用意在于除了图中所示的方位以外,还包括装置额外的不同方位。举例来说,如果将图示中的装置翻转使其上下颠倒,则所述的在其他元件的“较低”侧的元件将会成为在其他元件的“较高”侧的元件,因此“较低”的用语可以包括“较低”及“较高”的方向,附图特定的方位而定。类似地,如果将图示中的装置翻转使其上下颠倒,则被叙述为在其他元件的“在下方”或“在下”的元件将会成为在其他元件的“上方”,因此“在下方”或“在下”的用语可包括在上方及在下方的两种方向。
除非另外定义,在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与在此技术领域中具有通常知识者所通常理解的相同涵义。能理解的是,这些用语例如为在通常使用的字典中所定义的用语,应被解读成具有与相关技术及本揭露的背景或上下文一致的含意,除非在此特别定义,不应以理想化或过度正式的方式解读。
在此,“约”、“大约”或“近乎”的用语通常表示在一给定值或范围的20%之内,较佳是10%之内,且更佳是5%之内。在此给定的数量为大约的数量,在没有特定指定的情况下,其可隐含“约”、“大约”或“近乎”的用语。
在此使用的“多个”的用语表示多于一的数目。
在此使用的“显像槽”及”槽”的用语为同义词,且指显示器的最小可定址萤幕单元。“显像单元”及“单元”的用语为同义词,且指显示器的可定址萤幕单元,其包含一个或多个显像槽。“显色粒子”及“粒子”的用语为同义词,且指用于填充在显像槽中的粒子。
以下将配合图1叙述本发明的实施例,本发明涉及可切换式彩色粒子显示器及其制造方法,其具体实施及在此的广义叙述与本发明的目的一致。
在传统的彩色粒子显示器中,不论是电泳式粒子显示器或干粉式粒子显示器,都需要通过彩色滤光片来达到彩色的影像显示。然而,彩色滤光片的制造较为繁复且需要精密控制,其造成彩色微胶囊式电泳显示器的高制造成本无法下降。此外,微胶囊式电泳显示器的设计也会受限于显示器结构中彩色滤光片的存在。再者,彩色滤光片会降低对外界光线的反射性,造成显示器的色彩饱和度降低。因此,如果可以使用彩色显色粒子来显示彩色影像而不需要彩色滤光片,则粒子显示器的成本及尺寸可以大幅地降低,因此,彩色显色粒子的制造成为粒子显示器的关键技术。
目前彩色显色粒子通常是通过化学合成(chemical synthesis)或是物理粉碎(pulverization)的方法来进行制备,其中化学合成法是将聚合单体(monomer)、着色剂(colorant)、起始剂(initiator)以及电荷控制剂(chargecontrolling agent),在适当的反应环境下混合,进行聚合反应来制备彩色显像粒子。聚合方法包含但不限于乳化聚合(emulsion polymerization)、悬浮聚合(suspension polymerization)以及分散聚合(dispersion polymerization)。然而,着色剂及电荷控制剂的化学结构中通常含有具备快速反应性及反应选择性,或是有离子性的官能基,其可能会参与聚合反应,造成聚合反应机制变得较为复杂,导致生成的显像粒子的粒径分布较宽,且形态不均一,使得粒子的产率较低或是无法形成显像粒子。此外,着色剂及电荷控制剂的分子相对较大,其较难分散或溶解在溶液中,因此也不易均匀地包覆或分布于粒子当中,导致制备的彩色显像粒子可能会有颜色不均匀或电荷分布不均匀的问题,这些都会增加化学合成方法制备彩色显像粒子的困难度。
物理粉碎法是将高分子树脂、电荷控制剂及着色剂混合后,利用双螺杆挤压机(twin screw extruder)进行高分子混合(polymer compounding)或高分子混炼(polymer blending)后,制备成复合树脂,之后再通过物理粉碎方式,将复合树脂粉碎成粉末,以制备出彩色显像粒子。由于在高分子混炼过程中可能会有着色剂及电荷控制剂在树脂材料中分布不均匀的情况发生,且高分子混炼过程的高温环境可能会对着色剂及电荷控制剂的结构造成破坏,因此制备出的彩色显像粒子的颜色或电荷分布可能会不均匀。再者,通过物理粉碎法所制造的显色粒子,其粒径分布上相对较宽,粒子形状较不均匀,且表面较不光滑,因此粒子易发生聚集,从而增加控制显色粒子在空气或溶液中移动的困难度。虽可通过粒径分级(classification)以及圆化(rounding)来使粉碎的粒子粒径及形状均一化,但是会使粒子的产率降低而增加生产成本。
粒子显示器的彩色显色粒子除了需具备均一粒径、一定程度的机械强度、耐热性以及可随电场变化而驱动的特性之外,粒子的显色能力更是关键因素,其主要是受与粒子结合的着色剂影响。目前常见的着色剂包含分散型(disperse type)着色剂与反应型(reaction type)着色剂,分散型着色剂需要均匀分散在材料当中,方能使材料显色,而且必须在材料成型之前就添加,因此易造成材料机械强度下降,以及增加制备工艺上的困难。相对而言,反应型着色剂的应用领域较广,这是由于反应型着色剂可以在材料成型或加工完成之后加入材料中,利用后染色(post-staining)的方式进行着色,只要材料表面能与着色剂充分结合,即可使材料充分显色,因此可减少着色剂的使用量。
在众多的反应型着色剂中,偶氮化合物染料(azo dye)是一种广泛应用于纺织染整与塑胶着色的染料,其是利用化学结构中的胺基(amine)与亚硝酸基(nitrite),经反应产生重氮盐(diazonium salt)之后,再与芳香族化合物(aromaticcompound),如苯(benzene)、酚(phenol)、萘(naphthalene)或其衍生物结合,生成偶氮键结(azo bond)后即可显色。偶氮化合物染料的毒性低,且具有耐光性(light fastness),可应用在涂料与颜料调制上。偶氮化合物染料的制备包含形成重氮盐的重氮化(diazotiation)反应以及偶合反应(coupling reaction),重氮盐的反应速度快且具有反应选择性,而且不会与其他官能基发生反应或产生逆向反应,因此其产率较高,有利于商业化。在色彩调控上,偶氮化合物染料只须改变芳香族化合物或其衍生物上的取代基,即可使生成的偶氮化合物染料具有不同的颜色。例如,当重氮盐与萘-2-醇(naphthalene-2-ol)结合,即可得到红色的偶氮化合物染料;当重氮盐与2-氨基-4-甲基噻唑(2-amino-4-methylthiazole)和N,N-β-氰乙基-乙基苯胺(N,N-β-cyanoethyl-ethylaniline)混合,即可得到蓝色偶氮化合物染料。重氮盐与不同的反应物形成偶氮键结的反应条件类似,因此可用相同的反应方式,制备出包含RGB三原色的各种不同颜色染料,在制备工艺上较为单一。此外,在重氮盐与芳香族化合物或其衍生物发生反应前,这些成分都是无色状态,因此反应后即使有未反应完全的成分残留,也不会影响染料的显色能力。另外,可利用染料上的反应性取代基与材料结构中的特定官能基结合,使染料与材料之间形成稳定的键结,进而提升染色牢度。通过改变取代基的种类,能控制染料在不同溶液中的分散能力,可依照应用需求调整偶氮化合物染料的颜色以及分散介质的种类。
另一方面,分散型着色剂则是靠染料分子均匀分散在材料中而使材料显色,即使是化学结构上不具有反应性官能基,且具有化学惰性的材料,如聚乙烯(polyethylene)与聚丙烯(polypropylene),也可使用分散型着色剂加以着色。除此之外,分散型着色剂也可在不改变其显色能力的前提之下,在结构中引入具反应性的官能基,使分散型着色剂具有类似反应性着色剂的特性。例如,酞菁(phthalocyanine)化合物与其衍生物,如酞菁铜(copperphthalocyanine);或者由含有胺基(amine)或酰胺基(amide)的苯二甲酸(phthalicacid)衍生物为原料所制成的巨型环状化合物(macrocyclic compound),都是目前工业界广泛使用的分散型着色剂之一,其主要的显示颜色包含蓝色及绿色,可通过改变中央配位共价螯合的过渡金属离子的种类,以及环状结构上的取代基种类来调整颜色,例如将酞菁化合物的环状结构上的氢原子以氯原子取代,则酞菁化合物会显示绿色,称为酞菁绿(phthalocyanine green)。
目前酞菁化合物与其衍生物在纺织染整、颜料制造、包装材及造纸工业上的应用广泛,然而,酞菁化合物与其衍生物的化学结构上缺乏具有反应性的官能基,并且这些化合物在溶剂中的溶解性相对较差,此问题可通过在不改变显色能力的情况下,将其结构上的氢原子以取代基进行置换,以增加其溶解性与反应性而解决。目前要将苯环结构上的氢原子进行置换,最常见的方法为利用强电子亲和性的试剂(electrophilic reagent),即带有正电荷的原子团,进行芳香族亲电取代反应(electrophilic aromatic substitution,EAS),即可将苯环上的氢原子加以取代。例如,在氯化铁催化下,与卤素(例如氯气)反应,可将苯环上的氢原子取代为卤素原子,此反应称为卤化(halogenation);与硫酸(sulfuric acid)或发烟硫酸(fuming sulfuric acid)反应,可将苯环上的氢原子置换为磺酸基(sulfonic acid group),此反应称为磺酸化(sulfonation);与硝酸反应,即可将苯环上的氢原子置换为硝基(nitro group),此反应为硝酸化(nitration);在氯化铝(AlCl3)催化下,与烷基氯化物(alkyl chloride)反应,可将氢离子取代为烷基,此反应称为佛瑞德-克来福特烷基化反应(Friedel-Craftsalkylation);与环状酸酐(cyclic anhydride),例如琥珀酸酐(succinic anhydride)反应,即可将氢原子取代为含有羧酸基(carboxylic acid)的原子团,此反应称为佛瑞德-克来福特酰基化反应(Friedel-Crafts acrylation)。经由上述的芳香族亲电取代反应,可以将酞菁化合物及其衍生物的苯环结构上不具反应性的氢原子,部分取代为较有反应性的官能基团,有助于增加酞菁化合物的反应性及溶解性,并且可以将其化学结构进行调整,使其具有类似反应型着色剂的反应选择性以及快速反应的能力。
通过上述的反应,可将酞菁化合物与其衍生物的苯环结构上部分的氢原子取代为较具反应性的官能基团,但是这些官能基团的反应性还是相对较差,因此若能将上述官能基进一步取代为较具反应能力与反应选择性的官能基,如胺基(amine)、羧酸基(carboxylic acid)、酰氯(acid chloride),即可让酞菁化合物与其衍生物具有类似反应型着色剂的特性。
一般来说,要让苯环结构上设置胺基,最常见的方式是在铁与盐酸的作用下进行氢化反应(hydrogenation),使得苯环上的硝基转变为胺基;要让苯环结构上设置羧酸基,则可使用氧化剂过锰酸钾(potassium permanganate),将苯环上的烷基氧化为羧酸基,之后羧酸基可与亚硫酰氯(thionyl chloride)或是三氯化磷(phosphorous trichloride)反应,以转化为酰氯,酰氯是目前已知具有快速反应性的官能基团,其可以与胺基形成稳定的酰胺基(amide),并且可以与氢氧基(hydroxyl)形成酯基(ester),不需要特殊的反应条件与催化剂,即能有效生成上述键结。因此,若能在酞菁化合物或其衍生物结构中引入酰氯官能基团,即可有效提升酞菁化合物的反应性。类似地,若材料结构中可引入酰氯官能基团,也能达到与特定官能基发生快速反应的作用,并且此材料可以与具有特定反应性官能基的着色剂发生反应,以形成键结而使材料显色。除了上述反应性较佳的官能基之外,有一些官能基的反应性仅会表现在特定的反应性基团上,例如氢氧基(hydroxyl),氢氧基的反应性相对低于胺基与羧酸基,但是氢氧基对硅烷(silane)中的硅烷氧官能基(alkoxysilyl group)就有高度反应性,因此,此特性也可应用在着色剂的化学结构设计上。
除了上述的酞菁化合物与其衍生物之外,其他的分散型着色剂也能利用类似的官能基调整其化学结构,达到类似反应型着色剂的功能。
除了着色剂与显像粒子的结合之外,彩色显像粒子的显色能力也受到显色粒子的耐光性影响。一般而言,由在粒子显示器较为轻薄,因此其产生的热较不易散热,而且粒子显示器是通过反射外界光源的方式来显像与呈色,因此显色粒子所存在的操作环境会有热量累积,并且受到外来光源长时间照射,而这些光源含有高能量的紫外线。显色粒子由高分子材料制成,且所使用的着色剂为了能显示颜色而含有感光性的官能基团,因此会吸收部分的紫外光能量。这些感光性官能基团多为具反应性的不饱和共轭双键结构,在长时间累积紫外光能量下,会造成高分子或是着色剂结构产生分解或劣化,导致显色粒子变形或结构被破坏,并让显色粒子的显像与呈色能力下降。因此,如何提升显色粒子的耐光性,已经成为显像粒子呈色能力的另一关键因素。
紫外光安定剂(UV stabilizer)及抗氧化剂(anti-oxidant)是可用于提升高分子材料耐光性的添加剂,这些添加剂可通过暴露在紫外光(UV光)下并吸收UV光的能量,使其结构裂解并产生自由基,因此可以防止高分子材料或是着色剂进一步劣化,进而增进材料的耐光性。目前常见的紫外光安定剂包含水杨酸酯类(salicylate)、二苯甲酮(benzophenone)、苯并三唑(benzotriazole)以及受阻胺(hindered amine)系列的化合物,若能适当引入相关成分在显色粒子中,即可增加显色粒子的耐光性,进而增加粒子显示器的使用寿命。
除了粒子的显色能力之外,显色粒子还需要带有足够电荷密度的电荷,以使得显色粒子依据施加在其上的外部电场的变化而移动。然而,由于充填在显像单元中的两种显像粒子带有相异极性的电荷,因此在充填过程上有其困难。如果先将这两种相异电荷极性的显色粒子混合并同时充填,则在填充过程期间,因为相异电荷极性的显色粒子之间有吸引力产生,会发生粒子聚集现象,造成显色粒子很难均匀地充填在显像槽中。如果将两种显色粒子分开充填,则在第二显色粒子充填时,无法有效利用已知的填充过程,如静电洒粉(electrostatic powder coating)来进行粒子充填,因此会增加粒子充填的困难度,并会导致产品的制造良率下降。
若这两种显色粒子能带有不同电荷密度的电荷,则可以降低或消除粒子聚集现象,并且可使用现有的填充过程将粒子填充在显像单元中。之后,通过粒子与着色剂及电荷控制剂之间的作用(如经由化学反应或是物理吸附方式),使得充填在显像槽中电荷密度较低的显色粒子转变为带有颜色且具有高电荷密度,且其电荷极性与已填充在显像槽中电荷密度较高的显色粒子相反。如此,带有高电荷密度且电荷极性相反的两种显色粒子就可以均匀地填充在显像槽中。
要达到上述目标,显色粒子配制成具有所需的表面特性,例如带有高电荷密度的第一颜色的显色粒子为不可湿润性(non-wettable),并且具有化学惰性(chemical inertness)的表面反应特性,使得带有高密度电荷的显色粒子较为稳定,并且在其他过程进行期间可以降低电荷的损失。对于不带电荷或带有低电荷密度的第二颜色的显色粒子而言,其表面需为可湿润性,并且需具备特殊反应选择性的官能基,之后通过化学反应或物理吸附方式让这些显色粒子带有高电荷密度,或者成为黑色、白色、红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或其他颜色。
降低材料的表面能(surface energy)可以提升材料表面的不可湿润性与化学惰性,一般来说,材料的表面可分为亲水性(hydrophilic)或疏水性(hydrophobic),材料表面若为亲水性,则此材料具有与水或其他极性物质互相作用的倾向,并且具有拨油性质,其对于油性溶剂的亲和性相对较差,因此亲水性材料对于油性溶剂有较佳的抗溶剂性。反之,如果材料表面为亲油性,则此材料倾向于非极性,且对中性分子及非极性溶剂有亲和性,并且具有拨水性质,因此亲油性材料对于极性物质有较高的抵抗性。当材料可同时具备疏水(hydrophobic)与疏油(oleophobic)性质时,则其表面不易发生化学反应与物理吸附,使得此材料具有优良的化学惰性。
目前已知的低表面能材料主要为聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene;PTFE),其表面能约为22mJ/m2,聚四氟乙烯的用途包含例如:疏水(water-repellent)表面涂布,以及预防染色或腐蚀,此外,聚四氟乙烯不易加工并具有低泼油性(oil-repellency),其限制了聚四氟乙烯的应用。为了克服聚四氟乙烯的缺点,近年来已经发展出其他低表面能的材料,包含:氟系树脂(fluorinated resin)及聚硅氧烷高分子(polysiloxane polymer),这些材料降低表面能的机制不同,对氟系树脂而言,其通过在结构中引入大量的氟原子,使用C-F键结来有效地降低表面能。此外,氟系树脂的表面能也可通过修改其物理结构而降低,例如:增加材料表面粗糙度(roughness)、降低表面结晶度(crystallinity)以及包含梳状结构(comb-like)。除了聚四氟乙烯之外,氟系树脂也包含聚全氟烷基丙烯酸酯(poly(perfluoroalkyl acrylate);PFA)系列的氟系压克力树脂,其表面能会随结构中氟原子的比例增加而下降,加上其主链结构柔软,且其氟系基团都在侧链,因此其表面能可降低至约5mJ/m2,让聚全氟烷基丙烯酸酯系列的氟系压克力树脂具有优良的疏水与疏油特性。对于聚硅氧烷高分子而言,其主要是通过增加微结构的表面粗糙度来降低材料的表面能,使其具有疏油与疏水的特性,其中聚二甲基硅氧烷(poly(dimethylsiloxane))为最具代表性的材料。此外,也可使用非氟与非硅的低表面能材料,例如聚氧代氮代苯并环己烷(polybenzoxazine;PBZ),通过热处理、改变材料结晶表面的状态、以及改变材料分子间氢键的作用力,可以降低聚氧代氮代苯并环己烷的表面能。
因此,经由表面加工技术可将显色粒子的表面与低表面能的材料结合,即可使显色粒子的表面具有疏油与疏水双疏特性以及化学惰性,并且不会改变其电荷密度、电荷极性以及显色能力。至于改变显色粒子的电荷密度及电荷极性,此显色粒子的表面结构需为可湿润性,并且具有快速反应性与反应选择性的特殊官能基,将此显色粒子与电荷控制剂以及着色剂互相作用,可使得显色粒子带有高电荷密度而不会改变其显色能力。在众多的官能基当中,酰氯(acid chloride)是高反应性的官能基之一,可经由羧酸基与氯化亚硫酰(thionyl chloride)或三氯化磷(phosphorous trichloride)制备而得到。此官能基是目前已知具有高反应性的官能基团,可与胺基形成稳定的酰胺键结(amide),并且可与氢氧基(hydroxyl group)形成酯基(ester),不需要特殊的反应条件与催化剂,即能有效生成上述键结。除了上述反应性较佳的官能基之外,有一些官能基的反应性仅会表现在特定的反应性基团上,例如氢氧基,氢氧基的反应性相对低于胺基与羧酸基,但是氢氧基对硅烷化合物(silane)当中的硅烷氧基(alkoxysilyl group)就有优良的反应性,因此在显色粒子表面的化学结构设计上,也能针对此一特性加以应用,使显色粒子具备特殊的反应性与选择性。
此外,要以彩色显色粒子显示彩色影像,需将多组显色粒子(由特定颜色的显色粒子,例如红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色(R、G、B、C、M、Y)以及其对比色的粒子,通常为白色或黑色显色粒子)形成)依序填充在各自分开且独立的显像槽内。例如,如果使用红绿蓝三原色(RGB)来显示彩色影像时,一个显像单元将由三个显像槽组成,并将三组(红/白)、(绿/白)以及(蓝/白)的显色粒子依序填充在各自分开且独立的显像槽内,每个显像槽中只可有一组显色粒子。另外,为了达到较佳对比的彩色影像显示,一个显像单元可由四个显像槽组成,并将四组(红/白)、(绿/白)、(蓝/白)以及(黑/白)的显色粒子依序填充在各自分开且独立的显像槽内,每个显像槽中只可有一组显色粒子。如果在依序填充期间,这些显色粒子群组意外地混合并填入错误的显像槽中,则会发生色彩偏差。此问题的解决可通过在依序填充的过程中,先将不需充填的显像槽暂时密封,来避免这些显色粒子群组发生混合。然而,如此一来就需对显像槽进行额外的密封与开启,这会增加粒子填充过程的复杂度。此外,由于这两种显色粒子带有相反电荷极性,如果将这两种显色粒子混合并同时填充,因为相反电荷极性的显色粒子之间会互相吸引,在填充期间会发生粒子聚集现象,这使得在显像槽中均匀地填入显色粒子非常困难,并降低产品的制造良率。虽然通过降低显色粒子的电荷密度可减少或消除粒子聚集现象,但是这会降低显色粒子被电场驱动的灵敏度,造成影像应答速度变慢,并且需要高驱动电压方可驱动显色粒子。
一般而言,可将彩色粒子显示器依三种不同显像单元结构而分类,包含全彩显示(full color display)、双色显示(bi-color display)以及区域彩色显示(area color display)。全彩显示的粒子显示器系由多个显像单元构成,使得显示器的整个区域都可进行彩色显示。每个显像单元包含三个各自独立的显像槽规则性地排列,每个显像槽中填入一组带有相反电荷极性的显色粒子,以显示所需的颜色。例如,在一实施例中,使用红绿蓝(RGB)三原色来显示彩色影像,在每个显像单元的三个显像槽中,依序填入三组红/白(R/W)[或红/黑(R/K)]、绿/白(G/W)[或绿/黑(G/K)]以及蓝/白(B/W)[或蓝/黑(B/K)]的显色粒子。在另一实施例中,为了达到较佳对比的彩色影像显示,每个显像单元可由四个显像槽组成,并将四组红/白(R/W)[或红/黑(R/K)]、绿/白(G/W)[或绿/黑(G/K)]、蓝/白(B/W)[或蓝/黑(B/K)]以及黑/白(K/W)的显色粒子,以规则性的排列依序填入每个显像单元的四个显像槽中。在另一实施例中,使用三种颜色:青色(cyan)、黄色(yellow)及洋红色(magenta)(CYM)来显示彩色影像,在每个显像单元的三个显像槽中,以规则性的排列依序填入三组青/黑(C/K)[或青/白(C/W)]、黄/黑(Y/K)[或黄/白(Y/W)]以及洋红/黑(M/K)[或洋红/白(M/W)]的显色粒子。在另一实施例中,为了让CYM的彩色影像显示具有较佳的对比,每个显像单元可由四个显像槽组成,并将四组青/黑(C/K)[或青/白(C/W)]、黄/黑(Y/K)[或黄/白(Y/W)]、洋红/黑(M/K)[或洋红/白(M/W)]以及黑/白(K/W)的显色粒子,以规则性的排列依序填入每个显像单元的四个显像槽中。在填充显色粒子之后,将显像单元密封并设置在两个基板的电极之间,通过这两个基板的电极所产生的电场,可以控制显色粒子达到全彩显示。
双色显示的粒子显示器由多个显像单元构成,使得显示器的整个区域可显示两种不同的颜色(不包含底色)。每个显像单元包含两个各自独立的显像槽规则性地排列,每个显像槽中填入一组带有相反电荷极性的显色粒子,以显示所需的颜色。例如,在一实施例中,使用红色及蓝色来显示影像,在每个显像单元的两个显像槽中,依序填入两组红/白(R/W)[或红/黑(R/K)]以及蓝/白(B/W)[或蓝/黑(B/K)]的显色粒子。在填充显色粒子之后,将显像单元密封并设置在两个基板的电极之间,通过这两个基板的电极所产生的电场,可以控制显色粒子达到双色显示。
区域彩色显示的粒子显示器由多个显像单元构成,使得显示器划分为数个区域,每个区域仅可显示单一颜色(不包含底色)。在每个显像单元的多个显像槽中填入一组带有相反电荷极性的显色粒子,以显示所需的颜色。例如,在一实施例中,使用红色及绿色来进行区域彩色显示,在显示红色的区域内,在每个显像单元的多个显像槽中填入红/白(R/W)[或红/黑(R/K)],并且在显示绿色的区域内,在每个显像单元的多个显像槽中填入绿/白(G/W)[或绿/黑(G/K)]的显色粒子。在填充显色粒子之后,将显像单元密封并设置在两个基板的电极之间,通过这两个基板的电极所产生的电场,可以控制显色粒子达到区域彩色显示。
本发明的目的为提供彩色粒子显示器的制造方法,以克服已知粒子显示器的缺点,此可切换式粒子显示器具有多个显像单元以阵列形式排列,每个显像单元具有一个或多个显像槽,每个显像槽包括隔间、微杯、微网或分隔结构。
在本发明的一方面,将第一显色粒子填入显像单元的各自独立的显像槽中,第一显色粒子可以是无色或白色,且具有可湿润性、反应选择性与耐光性,然后将着色剂溶液分别填入显像槽中,较佳为通过喷墨印刷进行,使得每个显像槽含有一种着色剂溶液。着色剂与第一显色粒子反应,使得在不同显像槽中的第一显色粒子显示不同的颜色。接着,将第二显色粒子填入个别的显像槽中,第二显色粒子可以是黑色或白色,以此完成显像槽内彩色显色粒子的形成与填充。然后将显像单元密封在具有电极的两个基板之间,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,彩色显色粒子将依据此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
在一实施例中,在溶液从显像槽蒸发之后,进行显像单元的密封。在此例中,在密封显像槽之前,残留的溶液从显像槽蒸发,以此可得到干粉式彩色显色粒子。之后,将显像单元密封在具有电极的两个基板之间,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,干粉式彩色显色粒子将依据此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
在另一方面,将第一显色粒子填入显像单元的各自独立的显像槽中,第一显色粒子可以是无色或白色,且具有可湿润性、反应选择性与耐光性。接着,将着色剂溶液分别填入显像槽中,较佳为通过喷墨印刷进行,使得每个显像槽含有一种着色剂溶液。着色剂与第一显色粒子反应,使得在不同显像槽中的第一显色粒子显示不同的颜色。然后,将第二显色粒子填入个别的显像槽中,第二显色粒子可以是黑色或白色,第二显色粒子包含具有化学惰性,且带有高电荷密度的不可湿润性粒子。然后,将电荷控制剂溶液填入显像槽中,较佳为通过喷墨印刷进行,电荷控制剂具有反应选择性,且其电荷极性与第二显色粒子相反。在特定情况下,电荷控制剂与第一显色粒子进行化学性反应,结果使得第一显色粒子带有高电荷密度,且第一显色粒子带有与电荷控制剂相同的电荷极性,但是第一显色粒子的电荷极性与第二显色粒子的电荷极性相反,完成显像槽中彩色显色粒子的形成与填充。然后,将显像单元密封在具有电极的两个基板之间,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,彩色显色粒子将依据此电场而移动,达到彩色影像显示。
在一实施例中,在溶液从显像槽蒸发之后,进行显像单元的密封。在此例中,在密封显像槽之前,残留的溶液从显像槽蒸发,以此可得到干粉式彩色显色粒子。之后,将显像单元密封在具有电极的两个基板之间,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,干粉式彩色显色粒子将依据此电场而移动,以此达到彩色影像显示,此过程将产生干粉式粒子显示器。
特别地,在本发明的一方面,提供可切换式粒子显示器的制造方法,此可切换式粒子显示器具有多个显像单元以阵列形式排列,每个显像单元具有一个或多个显像槽。此方法包含将多个第一显色粒子填入每个显像单元的一个或多个显像槽中,将一种或多种溶液分别填入每个显像单元的一个或多个显像槽中,使得每个显像槽含有此一种或多种溶液中的一种溶液,此一种或多种溶液的每一种溶液包括个别的着色剂,其中在每个显像槽中的个别着色剂与在显像槽中的第一显色粒子反应或吸附在第一显色粒子上,以及将多个第二显色粒子填入每个显像单元的一个或多个显像槽中,其中个别的着色剂包括颜色前驱物。
此方法更包含在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每个显像单元的一个或多个显像槽,以此形成电泳式粒子显示器。此方法可包含在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之前,移除上述溶液,以及在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每个显像单元的一个或多个显像槽,以此形成干粉式粒子显示器。
在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入一种或多种溶液的步骤是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂或前述的组合进行,且较佳为通过喷墨印刷进行。
此外,在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入一种或多种溶液的步骤包含将一种或多种溶液的每一种溶液同时或独立地填入每个显像单元的一个或多个显像槽的对应的一个显像槽中。
在一实施例中,一种或多种溶液包括含有第一着色剂的第一溶液。
在另一实施例中,每个显像单元包括至少两个显像槽,其中此一种或多种溶液包括分别含有第一着色剂的第一溶液及含有第二着色剂的第二溶液,且第一和第二着色剂分别包括第一和第二颜色前驱物。
在又另一实施例中,每个显像单元包括至少三个显像槽,且此一种或多种溶液包括含有第一着色剂的第一溶液、含有第二着色剂的第二溶液以及含有第三着色剂的第三溶液,第一、第二和第三着色剂分别包括第一、第二和第三颜色前驱物。
在又一实施例中,每个显像单元包括至少四个显像槽,此一种或多种溶液包括含有第一着色剂的第一溶液、含有第二着色剂的第二溶液、含有第三着色剂的第三溶液以及含有第四着色剂的第四溶液,第一、第二、第三和第四着色剂分别包括第一、第二、第三和第四颜色前驱物。
在一实施例中,在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入此一种或多种溶液之前,这些第一显色粒子为无色或白色。在另一实施例中,在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入此一种或多种溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。在一实施例中,这些第一显色粒子包括紫外光安定剂或抗氧化剂。
在一实施例中,这些第二显色粒子为白色或黑色。
此外,此方法可包含在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入含有电荷控制剂的电荷控制溶液,使得电荷控制剂与这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上。
在一实施例中,在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入电荷控制溶液之后,这些第一显色粒子的电荷极性与这些第二显色粒子的电荷极性相反。
在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入电荷控制溶液的步骤是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂或前述的组合进行,较佳为以喷墨印刷方式将电荷控制溶液填入每个显像单元的一个或多个显像槽中。
在一实施例中,此方法也包含在填入电荷控制溶液之后,密封每个显像单元的一个或多个显像槽。在另一实施例中,此方法包含在电荷控制剂与这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上之后,从每个显像单元的一个或多个显像槽中移除此一种或多种溶液以及电荷控制溶液;以及密封每个显像单元的一个或多个显像槽。
在一实施例中,在每个显像单元的一个或多个显像槽中填入溶液之前,这些第一显色粒子为无色或白色,且这些第二显色粒子为白色或黑色。在一实施例中,这些第二显色粒子的表面为不可湿润性。
在本发明的另一方面,提供可切换式粒子显示器的制造方法,此可切换式粒子显示器具有多个显像单元以阵列形式排列,每一个显像单元包括多个显像槽。此方法包含将多个第一显色粒子填入每个显像单元的显像槽中;将包括第一着色剂的第一溶液填入每个显像单元的这些显像槽的第一部份中,使得在每个显像单元的这些显像槽的第一部份中的第一显色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上;以及将多个第二显色粒子填入每个显像单元的这些显像槽中。
在一实施例中,此方法更包括在每个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每一个显像单元的这些显像槽,以此形成电泳式粒子显示器。在另一实施例中,此方法更包括在每个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之前,从每一个显像单元的这些显像槽的第一部份中移除第一溶液,以及在每个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之后,密封每个显像单元的这些显像槽,以此形成干粉式粒子显示器。
在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第一部份填入第一溶液之前,这些第一显色粒子为无色或白色。在一实施例中,这些第二显色粒子为白色或黑色。
在一实施例中,这些第一显色粒子包括紫外光安定剂或抗氧化剂,这些第一显色粒子的电荷极性与这些第二显色粒子的电荷极性相反。
在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第一部份填入第一溶液是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂或前述的组合进行,较佳为通过喷墨印刷将第一溶液填入每个显像单元的这些显像槽的第一部份中。
在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第一部份中填入第一溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
此外,在每个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之前,此方法也包含在每个显像单元的这些显像槽的第二部份填入含有第二显色剂的第二溶液,使得在每个显像单元的这些显像槽的第二部份中的第二显色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上。在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第二部份填入第二溶液的后,在每个显像单元的这些显像槽的第一部份中的这些第一显色粒子的颜色与在每个显像单元的这些显像槽的第二部份中的这些第一显色粒子的颜色不同。在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第二部份填入第二溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
此外,在每个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之前,此方法也包含在每个显像单元的这些显像槽的第三部份填入含有第三显色剂的第三溶液,使得在每个显像单元的这些显像槽的第三部份中的第三显色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上。在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第三部份填入第三溶液之后,在每个显像单元的这些显像槽的第一部份中的这些第一显色粒子、在每一个显像单元的这些显像槽的第二部份中的这些第一显色粒子以及在每一个显像单元的这些显像槽的第三部份中的这些第一显色粒子的颜色不同。在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第三部份填入第三溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
另外,在每个显像单元的这些显像槽中填入这些第二显色粒子之前,此方法也包含在每个显像单元的这些显像槽的第四部份填入含有第四显色剂的第四溶液,使得在每个显像单元的这些显像槽的第四部份中的第四显色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上。在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第四部份填入第四溶液之后,在每个显像单元的这些显像槽的第一部份中的这些第一显色粒子、在每个显像单元的这些显像槽的第二部份中的这些第一显色粒子、在每个显像单元的这些显像槽的第三部份中的这些第一显色粒子以及在每个显像单元的这些显像槽的第四部份中的这些第一显色粒子的颜色不同。在一实施例中,在每个显像单元的这些显像槽的第四部份填入第四溶液之后,这些第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
在一实施例中,第一、第二、第三和第四着色剂分别包括不同的个别颜色前驱物。
参阅图1,其显示依据本发明的一实施例,可切换式彩色粒子显示器的制造方法,可切换式彩色粒子显示器具有多个显像单元以阵列形式排列。在此方法中,将第一显色粒子填入每个显像单元的个别独立的显像槽110中,如图1A所示。第一显色粒子120的表面为可湿润性,且具有反应选择性的官能基,第一显色粒子120为无色或白色,且具有耐光性。之后,将着色剂溶液130分别地注入显像槽110中,如图1B所示,使得每个显像槽110含有一种着色剂溶液130,着色剂130与第一显色粒子120反应,使得每个显像槽110中的第一显色粒子120呈现所需的颜色,其对应于该显像槽中着色剂的颜色,成为着色后的第一显色粒子140,如图1C所示。然后,将第二显色粒子150填入个别的显像槽110中,如图1D所示,第二显色粒子150可以是黑色或白色,包含具有化学惰性,且带有高电荷密度的不可湿润性的粒子。之后,将电荷控制剂溶液160注入填充有两种显色粒子140和150的显像槽110中,如图1E所示,较佳为通过喷墨印刷方式进行。电荷控制剂溶液160具有反应选择性,且其电荷极性与第二显色粒子150相反。由在粒子结构的设计,电荷控制剂只与第一显色粒子发生化学反应,使得第一显色粒子带有所需的电荷密度与电荷极性,成为带有高电荷密度的第一显色粒子170,如图1F所示。之后,利用密封层180将显像单元密封在两个具有电极的基板100之间,如此,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,彩色显色粒子将依据此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
在一实施例中,在密封显像槽之前,让残留的溶液从显像槽蒸发,以此得到干粉式彩色显色粒子,然后以密封层180将显像单元密封在两个具有电极的基板100之间,如图1G所示。如此,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,干粉式彩色显色粒子将依据此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
第一显色粒子、第二显色粒子、上述溶液、电荷控制剂以及其他成分详述如下:
在一实施例中,第一显色粒子可以是无色或白色,且包含具有反应选择性的不可湿润性粒子,其填充在显像单元的显像槽中。在一实施例中,形成第一显色粒子的过程可采用物理粉碎法或化学合成法,物理粉碎法包含但不限定于球磨(ball mill)、珠磨(bead mill)及气流粉碎(jet mill);化学合成法包含但不限定于乳化聚合(emulsion polymerization)、悬浮聚合(suspensionpolymerization)及分散聚合法(dispersion polymerization)。显色粒子的材料包含但不限定于苯乙烯树脂(styrene resin)及其衍生物、聚酰胺树脂(nylon/polyamide resin)及其衍生物、压克力树脂(acrylate resin)及其衍生物、聚胺酯树脂(polyurethane resin)及其衍生物、尿素树脂(urea resin)及其衍生物、聚酯树脂(polyester resin)及其衍生物、环氧树脂(epoxy resin)及其衍生物、三聚氰胺树脂(melamine resin)及其衍生物、酚树脂(phenol resin)及其衍生物、或是上述树脂及其衍生物的任意组合。在较佳实施例中,第一显色粒子由苯乙烯树脂以及/或压克力树脂形成,其中树脂的比例约为98-50%,较佳约为95-65%。显色粒子的粒径可约为0.01-20μm,较佳约为0.1-10μm。第一显色粒子可含有紫外光安定剂,其包含但不限定于水杨酸酯类(salicylate)、二苯甲酮(benzophenone)、受阻胺(hindered amine)、奎宁(quinine)、硝基苯(nitrobenzene)、苝苯亚酰胺(perylene diimide)、芳香胺(aromatic amine)、苯并三唑(benzotriazole)系列的化合物、其衍生物,或是上述成分的任何组合,其添加的比例约为0-10%,较佳为0.1-5%。上述紫外光安定剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的紫外光安定剂。第一显色粒子可含有电荷控制剂(charge controlling agent),使其带有高密度的电荷。在一实施例中,电荷控制剂的添加比例约为0-25%,较佳约为0-10%。电荷控制剂可包含苯胺黑(nigrosine)、三苯甲烷衍生物(triphenylmethane derivatives)、四级铵盐(quaternary ammonium salt)、具有磺酸盐的金属错合物(metal complex with sulfonate)、羧酸类(carboxylic acid)化合物、羧酸盐(carboxylate salt)及其衍生物、硅烷(silane)化合物及其衍生物(silaneor derivatives)、磺酸类(sulfonic acid)化合物、磺酸盐(sulfonate salt)及其衍生物、胺类化合物(amine)及其衍生物、噻吩(thiophene)及其衍生物、吡啶(pyridine)及其衍生物,或上述成分的任意组合。上述电荷控制剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的电荷控制剂。
在第一显色粒子填入每个显像单元的显像槽后,将着色剂溶液注入显像槽中,使得着色剂与第一显色粒子反应。在一实施例中,着色剂的注入可通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍或喷涂进行,较佳为通过喷墨印刷进行。着色剂可为无色的苯(benzene)、萘(naphthalene)或多环芳香族化合物及其衍生物,且其环上的取代基包含氢氧基(hydroxyl;OH)、胺基(amine;NH2)、磺酸基(sulfonic acid;HSO3)、亚硝酸基(nitrite;NO2)、卤素(halogens)、氰基(cyano;CN)、甲基硫酰基(methylsulfonyl)、乙基硫酰基(ethylsulfonyl)、苯基硫酰基(phenylsulfonyl)、烷氧羰基(carbalkoxy)(1至4个碳原子)、碳-β-烷氧基乙氧基(carbo-β-alkoxy ethoxy)(1至4个碳原子)、苯基偶氮苯基(phenylazo phenyl)(以氯、溴、氮、氰取代)、苯并噻唑基(benzothiazolyl)(以氰、甲基硫酰基、乙基硫酰基、氮取代)、苯并异噻唑基(benzisothiazolyl)(以氯、溴、氮、氰取代)、噻唑基(thioazoyl)(以氰和氮取代)、噻吩基(thienyl)(以氰、甲基和氮取代)与噻二唑基(thiadiazoyl)(以苯基、甲基、氯、溴、甲基氢硫基(methylmercapto)取代)、或是胺基噻唑(aminothiazole)与苯胺(aniline)、α-萘胺(α-amino naphthalene)、吡啶(pyridine),或吲哚(indole)及其衍生物、或前述的组合。黑色着色剂包含碳黑(carbon black)、氧化铜(copper oxide)、二氧化锰(manganese dioxide)、苯胺黑(aniline black)、活性碳(active carbon)、苏丹黑(sudan black)、上述成分的衍生物、或其他可显示为黑色的化合物。红色着色剂包含红色氧化物(red oxide)、永固红4R(permanent red4R)、镉红(cadmiumred)、立索尔红(lithol red)、吡唑啉酮红(pyrazolone red)、色淀红D(lake red D)、永固红F5RK(permanent red F5RK)、诱惑红(allura red)、茜素色淀(alizarinlake)、艳红(brilliant red)、上述成分的衍生物、或其他可显示为红色的化合物。绿色着色剂包含铬绿(chrome green)、颜料绿B(pigment green B)、孔雀绿色淀(Malachite green lake)、氧化铬(chromium oxide)、固绿(fast green G)、上述成分的衍生物、或其他可显示为绿色的化合物。蓝色着色剂包含酞菁蓝(phthalocyanine blue)、无金属酞菁蓝(metal free phthalocyanine blue)、部分氯化酞菁蓝(partial chlorinated phthalocyanine blue)、三芳基碳阳离子(triarylcarbonium)、柏林蓝(Berlin blue)、钴蓝(cobalt blue)、碱性蓝色淀(alkaliblue lake)、维多利亚蓝色淀(Victoria blue lake)、第一天空蓝(first sky blue)、士林蓝BC(Indanthrene blue BC)、上述成分的衍生物、或其他可显示为蓝色的化合物。黄色着色剂包含铬黄(chrome yellow)、氧化铁黄(yellow iron oxide)、萘酚黄(naphthol yellow)、汉萨黄(hansa yellow)、联苯胺黄G(benzidine yellowG)、联苯胺黄GR(benzidine yellow GR)、喹啉黄色淀(quinoline yellow lake)、镍钛酸黄(nickel titanium yellow)、镉黄(cadmium yellow)、柠檬黄色淀(tartrazinelake)、上述成分的衍生物、或其他可显示为黄色的化合物。橘色着色剂包含钼橘(molybdenum orange)、永固橙GTR(permanent orange GTR)、吡唑酮橙(pyrazolone orange)、联苯胺橙G(benzidine orange G)、阴丹士林亮橙RK(Indanthrene brilliant orange RK)、阴丹士林亮橙GK(Indanthrene brilliantorange GK)、巴尔干橙(Balkan orange)、上述成分的衍生物、或其他可显示为橘色的化合物。紫色着色剂包含锰紫(manganese purple)、第一紫B(first violetB)、永固紫RL(fast violet RL)、耐晒青莲色淀(fast violet lake)、颜料紫EB(pigment violet EB)、上述成分的衍生物、或其他可显示为紫色的化合物。以上着色剂化合物及其衍生物仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的着色剂化合物。在一实施例中,着色剂可溶解或分散在溶剂中,溶剂可为有机溶剂,包含醇类(alcohol),例如甲醇、乙醇或其他长链碳醇类;醚类(ether),例如乙醚、石油醚、四氢呋喃(tetrahydrofuran)或醚类衍生物;酮类(ketone),例如甲基乙基酮(methyl ethylketone)或酮类衍生物;氟系有机溶剂(fluoroinated organic solvent);含卤有机溶剂(halogen solvent),例如氯仿(chloroform)、二氯甲烷(dichloromethane);芳香族溶剂(aromatic solvent),例如甲苯(toluene)、对二甲苯(p-xylene);羧酸类(carboxylic acid),例如醋酸;酯类(ester),例如乙酸乙酯(ethyl acetate);酰胺类(amide),例如二甲基乙酰胺(dimethylacetamide);含硫有机溶剂,例如二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide);烷类(alkane),例如正己烷(n-hexane);水;或上述的任意组合。前述溶剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的溶剂。
然后,将第二显色粒子填入每个显像单元的显像槽中,第二显色粒子为黑色或白色,且带有所需电荷极性与电荷密度。在一实施例中,形成第二显色粒子的过程可采用物理粉碎法或化学合成法,物理粉碎法包含但不限定在球磨、珠磨及气流粉碎;化学合成法包含但不限定于乳化聚合、悬浮聚合及分散聚合法。显色粒子的材料包含但不限定于苯乙烯树脂(styrene resin)及其衍生物、聚酰胺树脂(nylon/polyamide resin)及其衍生物、压克力树脂(acrylateresin)及其衍生物、聚胺酯树脂(polyurethane resin)及其衍生物、尿素树脂(urearesin)及其衍生物、聚酯树脂(polyester resin)及其衍生物、环氧树脂(epoxy resin)及其衍生物、三聚氰胺树脂(melamine resin)及其衍生物、酚树脂(phenol resin)及其衍生物、或是上述树脂及其衍生物的任意组合。在较佳实施例中,第二显色粒子由苯乙烯树脂以及/或压克力树脂形成,其中树脂的比例约为98-50%,较佳约为95-65%。显色粒子的粒径可约为0.01-20μm,较佳约为0.1-10μm。第二显色粒子可含有电荷控制剂,电荷控制剂的添加比例约为0-25%,较佳约为0-10%。电荷控制剂可包含苯胺黑(nigrosine)、三苯甲烷衍生物(triphenylmethane derivatives)、四级铵盐(quaternaryammonium salt)、具有磺酸盐的金属错合物(metal complex with sulfonate)、羧酸类(carboxylic acid)化合物、羧酸盐(carboxylate salt)及其衍生物、硅烷(silane)化合物及其衍生物(silane or derivatives)、磺酸类(sulfonic acid)化合物、磺酸盐(sulfonate salt)及其衍生物、胺类化合物(amine)及其衍生物、噻吩(thiophene)及其衍生物、吡啶(pyridine)及其衍生物,或上述成分的任意组合物。上述电荷控制剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的电荷控制剂。第二显色粒子的粒径约为0.01-20μm,较佳约为0.1-10μm,且其电荷密度范围约为±0-150μC/g,较佳约为±15-120μC/g。此外,第二显色粒子可通过着色剂着色,着色剂的添加比例约为1-50%,较佳约为3-40%。在一实施例中,黑色着色剂包含碳黑(carbon black)、氧化铜(copper oxide)、二氧化锰(manganese dioxide)、苯胺黑(aniline black)、活性碳(active carbon)、苏丹黑(sudan black)、上述成分的衍生物、或其他可显示为黑色的化合物。白色着色剂包含二氧化钛(titanium dioxide)、氧化锌(zincoxide)、锑白(antimony white)、硫化锌(zinc sulfide)、上述成分的衍生物、或其他可显示为白色的化合物。
如此,在每个显像单元的显像槽中完成彩色显色粒子的形成与填入。在一实施例中,在密封显像槽之前,让残留的溶液从显像槽蒸发,以此得到干粉式彩色显色粒子。然后,将显像单元密封在两个具有电极的基板之间,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,彩色显色粒子将依据此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
在一实施例中,第一显色粒子可以是无色或白色,且包含具有反应选择性的不可湿润性粒子,其填充在显像单元的显像槽中。在一实施例中,形成第一显色粒子的过程可采用物理粉碎法或化学合成法,物理粉碎法包含但不限定于球磨、珠磨及气流粉碎;化学合成法包含但不限定于乳化聚合、悬浮聚合及分散聚合法。显色粒子的材料包含但不限定于苯乙烯树脂(styreneresin)及其衍生物、聚酰胺树脂(nylon/polyamide resin)及其衍生物、压克力树脂(acrylate resin)及其衍生物、聚胺酯树脂(polyurethane resin)及其衍生物、尿素树脂(urea resin)及其衍生物、聚酯树脂(polyester resin)及其衍生物、环氧树脂(epoxy resin)及其衍生物、三聚氰胺树脂(melamine resin)及其衍生物、酚树脂(phenol resin)及其衍生物、或是上述树脂及其衍生物的任意组合。在较佳实施例中,第一显色粒子由苯乙烯树脂以及/或压克力树脂形成,树脂的比例约为98-50%,较佳约为95-65%。显色粒子的粒径可约为0.01-20μm,较佳约为0.1-10μm。第一显色粒子可含有紫外光安定剂,其包含但不限定于水杨酸酯类(salicylate)、二苯甲酮(benzophenone)、受阻胺(hindered amine)、奎宁(quinine)、硝基苯(nitrobenzene)、苝苯亚酰胺(perylene diimide)、芳香胺(aromatic amine)、苯并三唑(benzotriazole)系列的化合物,上述化合物的衍生物,或是上述成分的任何组成物,其添加比例约为0-10%,较佳为0.1-5%。上述紫外光安定剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的紫外光安定剂。第一显色粒子可含有电荷控制剂,使其带有高密度的电荷。在一实施例中,电荷控制剂的添加比例约为0-25%,较佳约为0-10%。电荷控制剂可包含苯胺黑(nigrosine)、三苯甲烷衍生物(triphenylmethane derivatives)、四级铵盐(quaternary ammonium salt)、具有磺酸盐的金属错合物(metal complex with sulfonate)、羧酸类(carboxylic acid)化合物、羧酸盐(carboxylate salt)及其衍生物、硅烷(silane)化合物及其衍生物(silane or derivatives)、磺酸类(sulfonic acid)化合物、磺酸盐(sulfonate salt)及其衍生物、胺类化合物(amine)及其衍生物、噻吩(thiophene)及其衍生物、吡啶(pyridine)及其衍生物,或上述成分的任意组合物。上述电荷控制剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的电荷控制剂。
在每个显像单元的显像槽中填入第一显色粒子之后,接着在每个显像单元的显像槽中注入着色剂溶液,使得着色剂与第一显色粒子反应。在一实施例中,着色剂的注入可通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍或喷涂进行,较佳为通过喷墨印刷进行。着色剂可为无色的苯(benzene)、萘(naphthalene)或多环芳香族化合物及其衍生物,且其环上的取代基包含:氢氧基(hydroxyl;OH)、胺基(amine;NH2)、磺酸基(sulfonic acid;HSO3)、亚硝酸基(nitrite;NO2)、卤素(halogens)、氰基(cyano;CN)、甲基硫酰基(methylsulfonyl)、乙基硫酰基(ethylsulfonyl)、苯基硫酰基(phenylsulfonyl)、烷氧羰基(carbalkoxy)(1至4个碳原子)、碳-β-烷氧基乙氧基(carbo-β-alkoxy ethoxy)(1至4个碳原子)、苯基偶氮苯基(phenylazo phenyl)(以氯、溴、氮、氰取代)、苯并噻唑基(benzothiazolyl)(以氰、甲基硫酰基、乙基硫酰基、氮取代)、苯并异噻唑基(benzisothiazolyl)(以氯、溴、氮、氰取代)、噻唑基(thioazoyl)(以氰和氮取代)、噻吩基(thienyl)(以氰、甲基和氮取代)与噻二唑基(thiadiazoyl)(以苯基、甲基、氯、溴、甲基氢硫基(methylmercapto)取代)、或是胺基噻唑(aminothiazole)与苯胺(aniline)、α-萘胺(α-amino naphthalene)、吡啶(pyridine),或吲哚(indole)及其衍生物、或前述的组合。黑色着色剂包含碳黑(carbon black)、氧化铜(copper oxide)、二氧化锰(manganese dioxide)、苯胺黑(aniline black)、活性碳(active carbon)、苏丹黑(sudan black)、上述成分的衍生物、或其他可显示为黑色的化合物。红色着色剂包含红色氧化物(red oxide)、永固红4R(permanentred 4R)、镉红(cadmium red)、立索尔红(lithol red)、吡唑啉酮红(pyrazolone red)、色淀红D(lake red D)、永固红F5RK(permanent red F5RK)、诱惑红(allura red)、茜素色淀(alizarin lake)、艳红(brilliant red)、上述成分的衍生物、或其他可显示为红色的化合物。绿色着色剂包含铬绿(chrome green)、颜料绿B(pigmentgreen B)、孔雀绿色淀(Malachite green lake)、氧化铬(chromium oxide)、固绿(fast green G)、上述成分的衍生物、或其他可显示为绿色的化合物。蓝色着色剂包含酞菁蓝(phthalocyanine blue)、无金属酞菁蓝(metal freephthalocyanine blue)、部分氯化酞菁蓝(partial chlorinated phthalocyanine blue)、三芳基碳阳离子(triarylcarbonium)、柏林蓝(Berlin blue)、钴蓝(cobalt blue)、碱性蓝色淀(alkali blue lake)、维多利亚蓝色淀(Victoria blue lake)、第一天空蓝(first sky blue)、士林蓝BC(Indanthrene blue BC)、上述成分的衍生物、或其他可显示为蓝色的化合物。黄色着色剂包含铬黄(chrome yellow)、氧化铁黄(yellow iron oxide)、萘酚黄(naphthol yellow)、汉萨黄(hansa yellow)、联苯胺黄G(benzidine yellow G)、联苯胺黄GR(benzidine yellow GR)、喹啉黄色淀(quinoline yellow lake)、镍钛酸黄(nickel titanium yellow)、镉黄(cadmiumyellow)、柠檬黄色淀(tartrazinelake)、上述成分的衍生物、或其他可显示为黄色的化合物。橘色着色剂包含钼橘(molybdenum orange)、永固橙GTR(permanent orange GTR)、吡唑酮橙(pyrazolone orange)、联苯胺橙G(benzidine orange G)、阴丹士林亮橙RK(Indanthrene brilliant orange RK)、阴丹士林亮橙GK(Indanthrene brilliant orange GK)、巴尔干橙(Balkan orange)、上述成分的衍生物、或其他可显示为橘色的化合物。紫色着色剂包含锰紫(manganese purple)、第一紫B(first violet B)、固紫RL(fast violet RL)、耐晒青莲色淀(fast violet lake)、颜料紫EB(pigment violet EB)、上述成分的衍生物、或其他可显示为紫色的化合物。以上着色剂化合物及其衍生物仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的着色剂化合物。在一实施例中,着色剂可溶解或分散在溶剂中,溶剂可为有机溶剂,包含:醇类(alcohol),例如甲醇、乙醇或其他长链碳醇类;醚类(ether),例如乙醚、石油醚、四氢呋喃(tetrahydrofuran)或醚类衍生物;酮类(ketone),例如甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)或酮类衍生物;氟系有机溶剂(fluoroinated solvent);含卤有机溶剂(halogen solvent),例如氯仿(chloroform)、二氯甲烷(dichloromethane);芳香族溶剂(aromatic solvent),例如甲苯(toluene)、对二甲苯(p-xylene);羧酸类(carboxylic acid),例如醋酸;酯类(ester),例如乙酸乙酯(ethyl acetate);酰胺类(amide),例如二甲基乙酰胺(dimethylacetamide);含硫有机溶剂,例如二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide);烷类(alkane),例如正己烷(n-hexane);水;或上述溶剂的任意组合。前述溶剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的溶剂。
之后,将第二显色粒子填入每个显像单元的显像槽中,第二显色粒子为黑色或白色,且带有所需电荷极性与电荷密度。在一实施例中,形成第二显色粒子的过程可采用物理粉碎法或化学合成法,物理粉碎法包含但不限定于球磨、珠磨及气流粉碎;化学合成法包含但不限定于乳化聚合、悬浮聚合及分散聚合法。显色粒子的材料包含但不限定于苯乙烯树脂(styrene resin)及其衍生物、聚酰胺树脂(nylon/polyamide resin)及其衍生物、压克力树脂(acrylateresin)及其衍生物、聚胺酯树脂(polyurethane resin)及其衍生物、尿素树脂(urearesin)及其衍生物、聚酯树脂(polyester resin)及其衍生物、环氧树脂(epoxy resin)及其衍生物、三聚氰胺树脂(melamine resin)及其衍生物、酚树脂(phenol resin)及其衍生物、或是上述树脂及其衍生物的任意组合。在较佳实施例中,第二显色粒子由苯乙烯树脂以及/或压克力树脂形成,树脂的添加比例约为98-50%,较佳约为95-65%。显色粒子的粒径可约为0.01-20μm,较佳约为0.1-10μm。第二显色粒子可含有电荷控制剂,电荷控制剂的添加比例约为0-25%,较佳约为0-10%。电荷控制剂可包含苯胺黑(nigrosine)、三苯甲烷衍生物(triphenylmethane derivatives)、四级铵盐(quaternary ammonium salt)、具有磺酸盐的金属错合物(metal complex with sulfonate)、羧酸类(carboxylic acid)化合物、羧酸盐(carboxylate salt)及其衍生物、硅烷(silane)化合物及其衍生物(silane or derivatives)、磺酸类(sulfonic acid)化合物、磺酸(sulfonic acid salt)、磺酸盐(sulfonate salt)及其衍生物、胺类化合物(amine)及其衍生物、噻吩(thiophene)及其衍生物、吡啶(pyridine)及其衍生物,或上述成分的任意组合物。上述电荷控制剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的电荷控制剂。粒子表面材质可包含氟系树脂(fluoroinated resin)及其衍生物、氟系压克力树脂(fluoroinated acrylate resin)及其衍生物、聚硅氧烷树脂(polysiloxane resin)及其衍生物、(polybenzoxazineresin)及其衍生物,或是上述树脂及其衍生物的组合。第二显色粒子的粒径约为0.01-20μm,较佳约为0.1-10μm,且其电荷密度范围约为±0-150μC/g,较佳约为±15-120μC/g。此外,第二显色粒子可通过着色剂着色,着色剂的添加比例约为1-50%,较佳约为3-40%。在一实施例中,黑色着色剂包含碳黑(carbon black)、氧化铜(copper oxide)、二氧化锰(manganese dioxide)、苯胺黑(aniline black)、活性碳(active carbon)、苏丹黑(sudan black)、上述成分的衍生物、或其他可显示为黑色的化合物。白色着色剂包含二氧化钛(titaniumdioxide)、氧化锌(zinc oxide)、锑白(antimony white)、硫化锌(zinc sulfide)、上述成分的衍生物、或其他可显示为白色的化合物。
之后,在显像槽中注入电荷控制剂溶液,使得有颜色的第一显色粒子带有所需的电荷密度,且第一显色粒子的电荷极性与第二显色粒子的电荷极性相反。在一实施例中,电荷控制剂的注入可通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍或喷涂进行,较佳为通过喷墨印刷进行,电荷控制剂的电荷极性与第二显色粒子的电荷极性相反。在一实施例中,电荷控制剂包含苯胺黑(nigrosine)、三苯甲烷衍生物(triphenylmethane derivatives)、四级铵盐(quaternaryammonium salt)、具有磺酸盐的金属错合物(metal complex with sulfonate)、羧酸类(carboxylic acid)化合物、羧酸盐(carboxylate salt)及其衍生物、硅烷(silane)化合物及其衍生物(silane or derivatives)、磺酸类(sulfonic acid)化合物、磺酸盐(sulfonate salt)及其衍生物、胺类化合物(amine)及其衍生物、噻吩(thiophene)及其衍生物、吡啶(pyridine)及其衍生物,或上述成分的任意组合物。在一实施例中,电荷控制剂可溶解或分散在溶剂中,溶剂可为有机溶剂,包含:醇类(alcohol),例如甲醇、乙醇或其他长链碳醇类;醚类(ether),例如乙醚、石油醚、四氢呋喃(tetrahydrofuran)或醚类衍生物;酮类(ketone),例如甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)或酮类衍生物;氟系有机溶剂(fluoroinated solvent);含卤有机溶剂(halogen solvent),例如氯仿(chloroform)、二氯甲烷(dichloromethane);芳香族溶剂(aromatic solvent),例如甲苯(toluene)、对二甲苯(p-xylene);羧酸类(carboxylic acid),例如醋酸;酯类(ester),例如乙酸乙酯(ethyl acetate);酰胺类(amide),例如二甲基乙酰胺(dimethylacetamide);含硫有机溶剂,例如二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide);烷类(alkane),例如正己烷(n-hexane);水;或上述溶剂的任意组合。前述溶剂仅为举例说明,而非用于限定本发明所涵盖的范围,熟悉相关技艺者当能思忖其他适用的溶剂。
如此,完成显像槽内彩色显色粒子的形成与填入。在一实施例中,在密封显像槽之前,让残留的溶液从显像槽蒸发,以此得到干粉式彩色显色粒子,然后将显像单元密封在两个具有电极的基板之间,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,彩色显色粒子将依据此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
以下描述本发明的各种实施例的制备方法及材料,其作为本发明的实施例的制备过程与相关结果的示范性说明,并非用于限定本发明的范围,下述实施例的编号使用是为了方便阅读,并非用于限定本发明的范围:
[实施例1]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、乙烯苯胺(vinyl aniline)(Alfa-Aesar)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇(ethanol)中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应。反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl methacrylate)(Matrix)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到粒子。之后,以干式涂布(dry coating)方式将二氧化钛(TiO2)粉末(R102,DuPont)及电荷控制剂(Bontron E84,Orient)涂布在该粒子表面,可得到第二显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm,且电荷密度为-35μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显像粒子的制备。
先将第一显色粒子充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入由含有三氟化硼合乙醚(boron trifluoride etherate)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(ethylene glycol dimethyl ether)(Tedia)溶液与第一显色粒子反应,接着加入含有三级丁基亚硝酸(tert-butyl nitrite)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,然后再注入含有2-萘酚(2-naphthol)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为0-10°C。的后,通过加热方式移除显像槽中多余的溶液,再将第二显色粒子填入显像槽中,如此即可完成带电荷的红白双色粒子的制备与充填。
[实施例2]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、乙烯苯胺(vinyl aniline)(Alfa-Aesar)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇(ethanol)中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应。反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Aldrich)、苯乙烯(Acros)、乙烯基吡啶(vinyl pyridine)(Aldrich)以及偶氮双异丁腈(azobisisobutyronitrile)(Showa)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到聚苯乙烯-乙烯基吡啶(polystyrene-vinyl pyridine)粒子。之后,将得到的粒子与压克力树脂(acrylicresin)(CM205,ChiMei)、电荷控制剂(Bontron N07,Orient)以及碳黑(carbonblack)(Nerox600,Evonik)加入双螺杆挤压机(twin screw extruder)(MPV2015,APV)中,制备成复合树脂后,将此树脂进行粉碎加工(LJ3,NPK),得到黑色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm,且电荷密度为54μC/g(210HS-3,Trek),完成第二显色粒子的制备。
先将第一显色粒子充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有三氟化硼合乙醚(boron trifluoride etherate)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(ethyleneglycol dimethyl ether)(Tedia)溶液与第一显色粒子反应,接着加入含有三级丁基亚硝酸(tert-butyl nitrite)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,然后再注入含有2-萘酚(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为0-10°C。的后,加热移除显像槽中多余的溶液,再将第二显色粒子填入显像槽中,如此即可完成带电荷的红黑双色粒子的制备与充填。
[实施例3]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、乙烯苯胺(vinyl aniline)(Alfa-Aesar)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇(ethanol)中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应。反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl methacrylate)(Matrix)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到粒子。之后,以干式涂布(dry coating)方式将二氧化钛(TiO2)粉末(R102,DuPont)及电荷控制剂(Bontron E84,Orient)涂布在该粒子表面,可得到第二显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm,且电荷密度为-35μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显色粒子的制备。
将第一显色粒子先充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有三氟化硼合乙醚(boron trifluoride etherate)(Sigma-Aldrich)的二氯甲烷(dichloromethane)(Tedia)与第一显色粒子反应,接着加入含有三级丁基亚硝酸(tert-butylnitrite)(Sigma-Aldrich)的二氯甲烷(Tedia)溶液,然后再注入含有2-氨基-4-甲基噻唑(2-amino-4-methylthiazole)(Sigma-Aldrich)、新戊二醇二亚硝酸(neopentyl glycol dinitrite)(Simagchem)以及3-(N,N-二乙基氨基)乙酰苯胺(3-(N,N-diethylamino)acetanilide)(Sigma-Aldrich)的二氯甲烷(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为0-10°C。之后加热移除显像槽中多余的溶液,再将第二显色粒子填入显像槽中,如此即可完成带电荷的绿白双色粒子的制备与充填。
[实施例4]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、乙烯苯胺(vinyl aniline)(Alfa-Aesar)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇(ethanol)中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应。反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)(Acros)、乙烯基吡啶(vinylpyridine)(Aldrich)以及偶氮双异丁腈(azobisisobutyronitrile)(Showa)加入在四氢呋喃(tetrahydrofuran)中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得聚甲基丙烯酸甲酯-乙烯基吡啶(polymethyl methacrylate-vinyl pyridine)树脂。之后将得到的树脂与电荷控制剂(Bontron N07,Orient)及碳黑(carbon black)(Nerox600,Evonik)加入双螺杆挤压机(MPV2015,APV)中,制备成复合树脂,将此树脂进行粉碎加工(LJ3,NPK),可得到黑色粒子,其粒子粒径(D50)为2.8μm,且电荷密度为52μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显色粒子制备。
将第一显色粒子先充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有三氟化硼合乙醚(boron trifluoride etherate)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(ethyleneglycol dimethyl ether)(Tedia)溶液,再加入含有三级丁基亚硝酸(tert-butylnitrite)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,之后注入含有2-氨基-4-甲基噻唑(2-amino-4-methylthiazole)(Sigma-Aldrich)、新戊二醇二亚硝酸(neopentyl glycol dinitrite)(Simagchem)及3-(N,N-二乙基氨基)乙酰苯胺(3-(N,N-diethylamino)acetanilide)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为0-10°C。之后,加热移除显像槽中多余的溶液,再将第二显色粒子充填在显像槽中,如此即可完成带电荷的绿黑双色粒子制备与充填。
[实施例5]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、乙烯苯胺(vinyl aniline)(Alfa-Aesar)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇(ethanol)中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应。反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl methacrylate)(Matrix)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(Acros)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到粒子。以干式涂布方式将二氧化钛(TiO2)粉末(R102,DuPont)及电荷控制剂(Bontron E84,Orient)涂布在该粒子表面,可得到第二显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm,且电荷密度为-35μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显色粒子的制备。
将第一显色粒子先充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有三氟化硼合乙醚(boron trifluoride etherate)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(ethyleneglycol dimethyl ether)(Tedia)溶液与第一显色粒子反应,再加入含有三级丁基亚硝酸(tert-butyl nitrite)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,之后注入2-氨基-4-甲基噻唑(2-amino-4-methylthiazole)(Sigma-Aldrich)、新戊二醇二亚硝酸(neopentyl glycol dinitrite)(Simagchem)以及N,N-β-氰乙基-乙基苯胺(N,N-β-cyanoethyl-ethylaniline)(TCI)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为0-10°C。之后,加热移除显像槽中多余的溶液,再将第二显色粒子充填在显像槽中,如此即可完成带电荷的蓝白双色粒子的制备与充填。
[实施例6]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、乙烯苯胺(vinyl aniline)(Alfa-Aesar)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇(ethanol)中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应。反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、苯乙烯(Acros)、乙烯基吡啶(vinyl pyridine)(Aldrich)以及偶氮双异丁腈(azobisisobutyronitrile)(Showa)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到聚苯乙烯-乙烯基吡啶(polystyrene-vinyl pyridine)粒子。之后,将得到的粒子与压克力树脂(acrylic resin)(CM205,Chimei)、电荷控制剂(Bontron N07,Orient)及碳黑(carbon black)(Nerox600,Evonik)加入双螺杆挤压机(MPV 2015,APV)中,制备成复合树脂,将此树脂进行粉碎加工(LJ3,NPK),得到黑色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm,且电荷密度为54μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显色粒子的制备。
将第一显色粒子先充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有三氟化硼合乙醚(boron trifluoride etherate)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(ethyleneglycol dimethyl ether)(Tedia)溶液与第一显色粒子反应,再加入含有三级丁基亚硝酸(tert-butyl nitrite)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,之后注入含有2-氨基-4-甲基噻唑(2-amino-4-methylthiazole)(Sigma-Aldrich)、新戊二醇二亚硝酸(neopentyl glycol dinitrite)(Simagchem)以及N,N-β-氰乙基-乙基苯胺(N,N-β-cyanoethyl-ethylaniline)(TCI)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为0-10°C。之后,加热移除显像槽中多余的溶液,再将第二显色粒子充填在显像槽中,如此即可完成带电荷的蓝黑双色粒子的制备与充填。
[实施例7]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、乙烯苯胺(vinyl aniline)(Alfa-Aesar)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇(ethanol)中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应。反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl methacrylate)(Matrix)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(Acros)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到粒子。之后,以干式涂布方式将二氧化钛(TiO2)粉末(R102,DuPont)及电荷控制剂(Bontron E84,Orient)涂布在该粒子表面,可得到第二显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm,且电荷密度为-35μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显色粒子的制备。
将第一显色粒子先充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有三氟化硼合乙醚(boron trifluoride etherate)(Sigma-Aldrich)的二氯甲烷(dichloromethane)(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子反应,再加入含有三级丁基亚硝酸(tert-butyl nitrite)(Sigma-Aldrich)的二氯甲烷(Tedia)溶液,之后注入含有酚(phenol)(Sigma-Aldrich)的二氯甲烷(Tedia)溶液,使其与第一种粒子充分反应,反应温度为0-10°C。之后,加热移除显像槽中多余的溶液,再将第二显色粒子充填在显像槽中,如此即可完成带电荷的黄白双色粒子的制备与充填。
[实施例8]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、乙烯苯胺(vinyl aniline)(Alfa-Aesar)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(styrene)(Acros)加入在乙醇(ethanol)中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应。反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)(Acros)、乙烯基吡啶(vinylpyridine)(Aldrich)以及偶氮双异丁腈(azobisisobutyronitrile)(Showa)加入在四氢呋喃(tetrahydrofuran)中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到聚甲基丙烯酸甲酯-乙烯基吡啶(polymethyl methacrylate-vinyl pyridine)树脂。之后,将得到的树脂与电荷控制剂(Bontron N07,Orient)及碳黑(carbon black)(Nerox600,Evonik)加入双螺杆挤压机(MPV2015,APV)中,制备成复合树脂,将此树脂进行粉碎加工(LJ3,NPK),得到黑色粒子,其粒子粒径(D50)为2.8μm,电荷密度为52μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显色粒子的制备。
将第一显色粒子先充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有三氟化硼合乙醚(boron trifluoride etherate)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(ethyleneglycol dimethyl ether)(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子反应,再加入含有三级丁基亚硝酸(tert-butyl nitrite)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,之后注入含有酚(phenol)(Sigma-Aldrich)的乙二醇二甲基醚(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为0-10°C。之后,加热移除多余的溶液,再将第二显色粒子充填在显像槽中,如此即可完成带电荷的黄黑双色粒子的制备与充填。
[实施例9]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐(2-aminoethyl methacrylate hydrochloride)(Acros)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(Acros)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl methacrylate)(Matrix)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(Acros)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到粒子。之后以干式涂布方式将二氧化钛(TiO2)粉末(R102,DuPont)及电荷控制剂(Bontron E84,Orient)涂布在该粒子表面,可得到第二显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm,且电荷密度为-35μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显色粒子的制备。
将第一显色粒子先充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有亚硫酰氯(thionyl chloride)(Merck)的二氯甲烷(dichloromethane)(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子反应,之后注入含有氯化血红素(hemin)(TCI)的二氯甲烷(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为25-40°C。之后,加热移除多余的溶液,再将第二显色粒子充填在显像槽中,如此即可完成带电荷的黑白双色粒子的制备与充填。
[实施例10]
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、2-羧乙基丙烯酸酯(2-carboxyethylacrylate)(Aldrich)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(Acros)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第一液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到第一显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm。
将聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)(Sigma-Aldrich)、偶氮二异戊腈(2-2’-azobis(2-methyl-butyronitrile)(TCI)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl methacrylate)(Matrix)、二乙烯苯(divinylbenzene)(Aldrich)以及苯乙烯(Acros)加入在乙醇中使其完全溶解,形成第二液体混合物,接着在高温环境下进行聚合反应,反应完成后经过分离干燥,可得到粒子。之后以干式涂布方式将二氧化钛(TiO2)粉末(R102,DuPont)及电荷控制剂(Bontron E84,Orient)涂布在该粒子表面,可得到第二显色粒子,其粒子粒径(D50)为3.0μm,且电荷密度为-35μC/g(210HS-3,Trek),如此完成第二显色粒子的制备。
将第一显色粒子充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有亚硫酰氯(thionyl chloride)(Merck)的二氯甲烷(dichloromethane)(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子反应,之后注入含有胺基的苝基颜料(perylene-based pigment)的二氯甲烷(Tedia)溶液,使其与第一显色粒子充分反应,反应温度为25-40°C。之后加热移除多余的溶液,再将第二显色粒子充填在显像槽中,以喷墨印刷方式注入含有电荷控制剂(Bontron P51,Orient)的乙醇/四氢呋喃(ethanol/tetrahydrofuran)溶液,之后加热移除多余的溶液,如此即可完成带电荷的红白双色粒子的制备与充填。
综上所述,本发明提供简化但有效的方法来制造可切换式彩色粒子显示器,依据本发明,此方法包含将多个第一显色粒子填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中;将一种或多种着色剂溶液分别地注入每一个显像单元的一个或多个显像槽中,使得每一个显像槽含有此一种或多种着色剂溶液中的一种溶液,其中此一种或多种着色剂溶液的每一种溶液包括个别的着色剂,且在每一个显像槽中的个别着色剂与在显像槽中的这些第一显色粒子反应或吸附在这些第一显色粒子上;以及将多个第二显色粒子填入每一个显像单元的一个或多个显像槽中。第一显色粒子包含可湿润性粒子,其具有反应选择性与耐光性,且其颜色可以是无色或白色,着色剂与第一显色粒子反应,使得在不同显像槽中的第一显色粒子呈现不同颜色,第二显色粒子的颜色可以是黑色或白色,显像单元被密封在两个基板的电极之间,当不同电压施加在电极上时,在这两个电极之间会产生电场,且彩色显色粒子将依据此电场而移动,以此达到彩色影像显示。
本发明虽以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明的范围,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (47)
1.一种可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述可切换式粒子显示器具有多个显像单元以矩阵形式排列,其中每一个所述显像单元包括一个或多个显像槽,所述可切换式粒子显示器的制造方法包括:
将多个第一显色粒子填入每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中;
将一种或多种溶液分别填入每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中,使得每一个所述显像槽含有所述一种或多种溶液的一种溶液,其中所述一种或多种溶液的每一种溶液包括一个别着色剂,且其中在每一个显像槽中的所述个别着色剂与在显像槽中的所述第一显色粒子反应或吸附在所述第一显色粒子上;以及
将多个第二显色粒子填入每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中。
2.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,还包括在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述第二显色粒子之后,密封每一个所述显像单元的一个或多个显像槽。
3.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,还包括在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述第二显色粒子之前,移除所述一种或多种溶液。
4.如权利要求3所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,还包括在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述第二显色粒子之后,密封每一个所述显像单元的一个或多个显像槽。
5.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述一种或多种溶液之前,所述第一显色粒子为无色或白色。
6.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述一种或多种溶液之后,所述第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
7.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述第二显色粒子为白色或黑色。
8.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述第一显色粒子具有与所述第二显色粒子相反的电荷极性。
9.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述一种或多种溶液是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂中的一个种方式或几种方式的组合进行。
10.如权利要求9所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述一种或多种溶液是通过喷墨印刷进行。
11.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述一种或多种溶液包括同时或分别地在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽的一个对应的显像槽中填入所述一种或多种溶液的每一种溶液。
12.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述第一显色粒子包含一紫外光安定剂或一抗氧化剂。
13.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述个别的着色剂包含个别的颜色前驱物。
14.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述一种或多种溶液包括含有第一着色剂的第一溶液。
15.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,每一个所述显像单元包括至少两个显像槽,其中所述一种或多种溶液包括分别含有第一着色剂的第一溶液和含有第二着色剂的第二溶液,且其中所述着色剂包括第一颜色前驱物,所述第二着色剂包括第二颜色前驱物。
16.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,每一个所述显像单元包括至少三个显像槽,其中所述一种或多种溶液包括分别含有第一着色剂的第一溶液、含有第二着色剂的第二溶液及含有第三着色剂的第三溶液,且其中所述第一着色剂包括第一颜色前驱物,所述第二着色剂包括第二颜色前驱物,所述第三着色剂包括第三颜色前驱物。
17.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,每一个所述显像单元包括至少四个显像槽,其中所述一种或多种溶液包括分别含有第一着色剂的第一溶液、含有第二着色剂的第二溶液、含有第三着色剂的第三溶液及含有第四着色剂的第四溶液,且其中所述第一着色剂包括第一颜色前驱物,所述第二着色剂包括第二颜色前驱物,所述第三着色剂包括第二颜色前驱物,所述第四着色剂包括第四颜色前驱物。
18.如权利要求1所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,还包括在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入含有电荷控制剂的电荷控制溶液,使得所述电荷控制剂与所述第一显色粒子反应或吸附在所述第一显色粒子上。
19.如权利要求18所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述电荷控制溶液是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂中的一种方式或几种方式组合进行。
20.如权利要求19所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述电荷控制溶液是通过喷墨印刷进行。
21.如权利要求18所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,还包括在填入所述电荷控制溶液之后,密封每一个所述显像单元的一个或多个显像槽。
22.如权利要求18所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,包括:
在所述电荷控制剂与所述第一显色粒子反应或吸附在所述第一显色粒子上之后,从每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中移除所述一种或多种溶液以及所述电荷控制溶液;以及
密封每一个所述显像单元的一个或多个显像槽。
23.如权利要求18所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述一种或多种溶液之前,所述第一显色粒子为无色或白色,且所述第二显色粒子为白色或黑色。
24.如权利要求18所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述第二显色粒子的表面具有不可湿润性。
25.如权利要求18所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的一个或多个显像槽中填入所述电荷控制溶液之后,所述第一显色粒子的电荷极性与所述第二显色粒子的电荷极性相反。
26.一种可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述可切换式粒子显示器具有多个显像单元排列成一矩阵形式,其中每一个显像单元包括多个显像槽,所述可切换式粒子显示器的制造方法包括:
将多个第一显色粒子填入每一个所述显像单元的显像槽中;
将包括第一着色剂的第一溶液填入每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中,使得在每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中的所述第一显色剂与在显像槽中的所述第一显色粒子反应或吸附在所述第一显色粒子上;以及
将多个第二显色粒子填入每一个显像单元的所述显像槽中。
27.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,还包括在每一个所述显像单元的显像槽中填入所述第二显色粒子之前,从每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中移除所述第一溶液。
28.如权利要求27所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,更包括在每一个所述显像单元的显像槽中填入所述第二显色粒子之后,密封每一个所述显像单元的显像槽。
29.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,还包括在每一个所述显像单元的显像槽中填入所述第二显色粒子之后,密封每一个所述显像单元的显像槽。
30.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中填入所述第一溶液之前,所述第一显色粒子为无色或白色。
31.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述第二显色粒子为白色或黑色。
32.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述第一显色粒子具有与所述第二显色粒子相反的电荷极性。
33.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中填入所述第一溶液是通过印刷、涂布、铸膜、沉积、浸渍、喷涂中的一种方式或几种方式组合进行。
34.如权利要求33所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中填入该第一溶液是通过喷墨印刷进行。
35.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中填入所述第一溶液之后,所述第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
36.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽中填入所述第二显色粒子之前,还包括在每一个所述显像单元的显像槽的第二部份中填入含有第二显色剂的第二溶液,使得在每一个所述显像单元的显像槽的第二部份中的第二显色剂与在所述显像槽中的第一显色粒子反应或吸附在所述第一显色粒子上。
37.如权利要求36所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第二部份中填入第二溶液之后,在每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中的第一显色粒子的颜色与在每一个所述显像单元的显像槽的第二部份中的第一显色粒子的颜色不同。
38.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个显像单元的显像槽的第二部份中填入所述第二溶液之后,所述第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
39.如权利要求36所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽中填入所述第二显色粒子之前,还包括在每一个所述显像单元的显像槽的第三部份中填入含有第三显色剂的第三溶液,使得在每一个所述显像单元的显像槽的第三部份中的第三显色剂与在所述显像槽中的第一显色粒子反应或吸附在所述第一显色粒子上。
40.如权利要求39所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第三部份中填入所述第三溶液之后,在每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中的第一显色粒子、在每一个所述显像单元的显像槽的第二部份中的第一显色粒子以及在每一个所述显像单元的显像槽的第三部份中的所述第一显色粒子具有不同的颜色。
41.如权利要求40所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第三部份中填入所述第三溶液之后,所述第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
42.如权利要求39所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽中填入所述第二显色粒子之前,还包括在每一个所述显像单元的显像槽的第四部份中填入含有第四显色剂的第四溶液,使得在每一个所述显像单元的显像槽的第四部份中的第四显色剂与在所述显像槽中的第一显色粒子反应或吸附在所述第一显色粒子上。
43.如权利要求42所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第四部份中填入所述第四溶液之后,在每一个所述显像单元的显像槽的第一部份中的第一显色粒子、在每一个所述显像单元的显像槽的第二部份中的第一显色粒子、在每一个所述显像单元的显像槽的第三部份中的第一显色粒子以及在每一个所述显像单元的显像槽的第四部份中的第一显色粒子具有不同的颜色。
44.如权利要求43所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,在每一个所述显像单元的显像槽的第四部份中填入所述第四溶液之后,所述第一显色粒子为红色、绿色、蓝色、青色、洋红色、黄色或黑色。
45.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述第一显色粒子包含紫外光安定剂或抗氧化剂。
46.如权利要求26所述的可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述第一着色剂包含第一颜色前驱物。
47.一种可切换式粒子显示器的制造方法,其特征在于,所述可切换式粒子显示器具有多个显像槽,所述可切换式粒子显示器的制造方法包括:
将多个第一显色粒子填入每一个所述显像槽中;
将一包括着色剂的溶液填入每一个所述显像槽中,使得所述显色剂与在所述显像槽中的第一显色粒子反应或吸附在所述第一显色粒子上;以及
将多个第二显色粒子填入每一个所述显像槽中。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1354386A (zh) * | 2000-10-27 | 2002-06-19 | 精工爱普生株式会社 | 电泳显示装置、电泳显示装置的制造方法及电子设备 |
US20050152018A1 (en) * | 2002-03-18 | 2005-07-14 | E Ink Corporation | Electro-optic displays, and methods for driving same |
US20090244688A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Display panel and manufacturing method therefor |
US20100288639A1 (en) * | 2004-05-12 | 2010-11-18 | Xiaojia Wang | Process for the manufacture of electrophoretic displays |
WO2011096169A1 (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-11 | パナソニック株式会社 | 電子ペーパーおよびその製造方法 |
CN102300885A (zh) * | 2009-02-09 | 2011-12-28 | 默克专利有限公司 | 用于电泳显示器的有色颗粒 |
CN102841475A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 台达电子工业股份有限公司 | 可切换式颗粒型显示器的制造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI387833B (zh) * | 2009-12-01 | 2013-03-01 | Prime View Int Co Ltd | 電泳顯示器及其製造方法 |
TWI437342B (zh) * | 2010-05-21 | 2014-05-11 | Au Optronics Corp | 電泳顯示器及其畫素結構 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1354386A (zh) * | 2000-10-27 | 2002-06-19 | 精工爱普生株式会社 | 电泳显示装置、电泳显示装置的制造方法及电子设备 |
US20050152018A1 (en) * | 2002-03-18 | 2005-07-14 | E Ink Corporation | Electro-optic displays, and methods for driving same |
US20100288639A1 (en) * | 2004-05-12 | 2010-11-18 | Xiaojia Wang | Process for the manufacture of electrophoretic displays |
US20090244688A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Display panel and manufacturing method therefor |
CN102300885A (zh) * | 2009-02-09 | 2011-12-28 | 默克专利有限公司 | 用于电泳显示器的有色颗粒 |
WO2011096169A1 (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-11 | パナソニック株式会社 | 電子ペーパーおよびその製造方法 |
CN102841475A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 台达电子工业股份有限公司 | 可切换式颗粒型显示器的制造方法 |
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