CN113795787A - 彩色电泳显示器 - Google Patents

Abstract

一种电泳介质包括流体、具有第一极性的多个光散射带电颗粒、以及第一组颗粒、第二组颗粒和第三组颗粒，每组具有彼此不同的颜色。第一颗粒和第二颗粒可具有与第一极性相反的第二极性，并且第三组颗粒的迁移率小于光散射颗粒、第一组带电颗粒和第二组带电颗粒的迁移率的一半。

Description

彩色电泳显示器

相关申请的引用

本申请要求于2019年5月10日提交的美国专利申请No.62/846,342的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及彩色电泳显示器，更具体地涉及能够使用包括多个彩色颗粒的单层电泳材料呈现多于两种颜色的电泳显示器。

背景技术

如本文所使用的术语颜色包括黑色和白色。白色颗粒通常是光散射类型。

术语“灰色状态”在此使用的是其在成像领域中的常规含义，指的是介于像素的两个极端光学状态之间的一种状态，但并不一定意味着处于这两个极端状态之间的黑白转变。例如，下文中所涉及的伊英克公司的几个专利和公开申请描述了这样的电泳显示器，其中，该极端状态为白色和深蓝色，使得中间的灰色状态实际上为淡蓝色。实际上，如已经提到的，光学状态的改变可以根本不是颜色改变。下文可使用术语“黑色”和“白色”来指代显示器的两个极端光学状态，并且应当被理解为通常包括并非严格的黑色和白色的极端光学状态，例如上面提到的白色和深蓝色状态。

术语“双稳态的”和“双稳定性”在此使用的是其在本领域中的常规含义，指的是包括具有第一显示状态和第二显示状态的显示元件的显示器，所述第一显示状态和第二显示状态的至少一个光学特性不同，从而在利用有限持续时间的寻址脉冲驱动任何给定元件以呈现其第一或第二显示状态之后，在该寻址脉冲终止后，该状态将持续的时间是用于改变该显示元件的状态所需的寻址脉冲的最小持续时间的至少几倍(例如至少4倍)。在美国专利No.7,170,670中示出，支持灰度的一些基于颗粒的电泳显示器不仅可以稳定于其极端的黑色和白色状态，还可以稳定于其中间的灰色状态，以及一些其它类型的电光显示器也是如此。这种类型的显示器被恰当地称为是多稳态的而非双稳态的，但是为了方便，在此可使用术语“双稳态的”以同时涵盖双稳态的和多稳态的显示器。

术语“冲激(impulse)”，当用于涉及驱动电泳显示器时，在本文中用于指在显示器被驱动的时间段期间施加的电压相对于时间的积分。

吸收、散射或反射宽带或所选择波长的光的颗粒在此被称为彩色或颜料颗粒。在本发明的电泳介质和显示器中也可以使用除了颜料(在严格意义上该术语的意思是不溶性彩色材料)以外的吸收或反射光的各种材料，诸如染料或光子晶体等。

基于颗粒的电泳显示器已经在许多年被作为密集研发的主题。在这种显示器中，多个带电颗粒(有时被称为颜料颗粒)在电场的影响下移动穿过流体。与液晶显示器相比，电泳显示器可具有以下属性：良好的亮度和对比度、宽的视角、状态双稳定性、以及低功耗。然而，这些显示器的长期图像质量的问题阻止了它们的广泛使用。例如，组成电泳显示器的颗粒易于沉降，导致这些显示器的使用寿命不足。

如上所述，电泳介质需要流体的存在。在大多数现有技术的电泳介质中，该流体是液态的，但电泳介质可以使用气态流体来产生；参见例如Kitamura,T.等,Electricaltoner movement for electronic paper-like display,IDW Japan,2001,Paper HCS1-1,以及Yamaguchi,Y.等,Toner display using insulative particles chargedtriboelectrically,IDW Japan,2001,Paper AMD4-4。还参见美国专利No.7,321,459和7,236,291。当这种基于气体的电泳介质在允许颗粒沉降的方向上使用时，例如用在介质在垂直平面内布置的指示牌中时，这种基于气体的电泳介质似乎容易遭受与基于液体的电泳介质相同类型的由于颗粒沉降引起的问题。实际上，与在基于液体的电泳介质中相比，在基于气体的电泳介质中的颗粒沉降问题更严重，因为与液体相比，气态悬浮流体的较低的粘度允许电泳颗粒更快的沉降。

被转让给麻省理工学院(MIT)和伊英克公司或以它们的名义的许多专利和申请描述了用于封装的电泳和其他电光介质的各种技术。这种封装的介质包括许多小囊体，每一个小囊体本身包括内相以及围绕内相的囊壁，其中所述内相含有在流体介质中的可电泳移动的颗粒。典型地，这些囊体本身保持在聚合物粘结剂中以形成位于两个电极之间的连贯层。在这些专利和申请中描述的技术包括：

(a)电泳颗粒、流体和流体添加剂；参见例如美国专利No.7,002,728和7,679,814；

(b)囊体、粘结剂和封装工艺；参见例如美国专利No.6,922,276和7,411,719；

(c)包含电光材料的薄膜和子组件；参见例如美国专利No.6,982,178和7,839,564；

(d)用于显示器中的背板、粘合剂层和其他辅助层以及方法；参见例如美国专利No.7,116,318和7,535,624；

(e)颜色形成和颜色调整；参见例如美国专利No.6,017,584；6,664,944；6,864,875；7,075,502；7,167,155；7,667,684；7,791,789；7,839,564；7,956,841；8,040,594；8,054,526；8,098,418；8,213,076和8,363,299；以及美国专利申请公开No.2004/0263947；2007/0223079；2008/0023332；2008/0043318；2008/0048970；2009/0004442；2009/0225398；2010/0103502；2010/0156780；2011/0164307；2011/0195629；2011/0310461；2012/0008188；2012/0019898；2012/0075687；2012/0081779；2012/0134009；2012/0182597；2012/0212462；2012/0157269；和2012/0326957；

(f)用于驱动显示器的方法；参见例如美国专利No.5,930,026；6,445,489；6,504,524；6,512,354；6,531,997；6,753,999；6,825,970；6,900,851；6,995,550；7,012,600；7,023,420；7,034,783；7,116,466；7,119,772；7,193,625；7,202,847；7,259,744；7,304,787；7,312,794；7,327,511；7,453,445；7,492,339；7,528,822；7,545,358；7,583,251；7,602,374；7,612,760；7,679,599；7,688,297；7,729,039；7,733,311；7,733,335；7,787,169；7,952,557；7,956,841；7,999,787；8,077,141；8,125,501；8,139,050；8,174,490；8,289,250；8,300,006；8,305,341；8,314,784；8,384,658；8,558,783；和8,558,785；以及美国专利申请公开No.2003/0102858；2005/0122284；2005/0253777；2007/0091418；2007/0103427；2008/0024429；2008/0024482；2008/0136774；2008/0291129；2009/0174651；2009/0179923；2009/0195568；2009/0322721；2010/0220121；2010/0265561；2011/0193840；2011/0193841；2011/0199671；2011/0285754；和2013/0194250(这些专利和申请可以在下文被称为MEDEOD(MEthods for Driving Electro-optic Displays)(用于驱动电光显示器的方法)申请)；

(g)显示器的应用；参见例如美国专利No.7,312,784和8,009,348；以及

(h)非电泳显示器，如在美国专利No.6,241,921；6,950,220；7,420,549和8,319,759；以及美国专利申请公开No.2012/0293858中描述的。

许多前述专利和申请认识到在封装的电泳介质中围绕离散的微囊体的壁可以由连续相替代，由此产生所谓的聚合物分散型电泳显示器，其中电泳介质包括多个离散的电泳流体的液滴和聚合物材料的连续相，并且在这种聚合物分散型电泳显示器内的离散的电泳流体的液滴可以被认为是囊体或微囊体，即使没有离散的囊体膜与每个单独的液滴相关联；参见例如美国专利No.6,866,760。因此，为了本申请的目的，这样的聚合物分散型电泳介质被认为是封装的电泳介质的子类。

一种相关类型的电泳显示器是所谓的微单元电泳显示器。在微单元电泳显示器中，带电颗粒和流体没有被封装在微囊体内，而是保持在载体介质(通常为聚合物薄膜)内形成的多个空腔内。参见例如均转让给Sipix Imaging公司的美国专利No.6,672,921和6,788,449。

虽然电泳介质通常是不透明的(因为，例如在很多电泳介质中，颗粒基本上阻挡可见光透射通过显示器)并且在反射模式下工作，但许多电泳显示器可以制成为在所谓的“快门模式(shutter mode)”下工作，在该模式下，一种显示状态是基本上不透明的，一种显示状态是透光的。参见例如美国专利No.5,872,552、6,130,774、6,144,361、6,172,798、6,271,823、6,225,971和6,184,856。类似于电泳显示器但是依赖于电场强度的变化的介电泳显示器可以在类似的模式下工作；参见美国专利No.4,418,346。其他类型的电光显示器也能够在快门模式下工作。在快门模式下工作的电光介质可以用于全彩色显示器的多层结构；在该结构中，邻近显示器的观察表面的至少一层在快门模式下工作，以暴露或隐藏更远离观察表面的第二层。

封装的电泳显示器通常不受传统电泳装置的聚集和沉降故障模式的困扰并提供更多的有益效果，例如在多种柔性和刚性基板上印刷或涂布显示器的能力。(使用“印刷”一词意于包括印刷和涂布的所有形式，包括但不限于：诸如修补模具(patch die)涂布、狭缝或挤压涂布、滑动或层叠涂布、幕式涂布的预先计量式涂布；诸如罗拉刮刀涂布、正向和反向辊式涂布的辊式涂布；凹面涂布；浸渍涂布；喷涂；弯月面涂布；旋转涂布；刷涂；气刀涂布；丝网印刷工艺；静电印刷工艺；热印刷工艺；喷墨印刷工艺；电泳沉积(参见美国专利No.7,339,715)；以及其他类似技术。)因此，所产生的显示器可以是柔性的。另外，由于显示器介质可以(使用多种方法)被印刷，因此显示器本身可以被廉价地制造。

前述美国专利No.6,982,178描述了很好地适用于批量生产的组装固态电光显示器(包括封装的电泳显示器)的方法。本质上，该专利描述了所谓的前平面层压板(FPL)，其依次包括透光的导电层、与导电层电接触的固态电光介质层、粘合剂层、以及释放片。通常，透光的导电层将被承载在透光基板上，透光基板优选为柔性的，在这种意义上，基板可以被手动地缠绕在直径(例如)10英寸(254mm)的鼓轮上，而不会发生永久变形。术语“透光的”被用在该专利中并且在此是指由此指定的层传输足够的光以使得经由该层观看的观察者能够观察到电光介质的显示状态的变化，其通常通过导电层和邻近的基板(如果存在的话)来观察；在电光介质显示不可见光波长的反射率的变化的情况下，术语“透光的”当然应当被理解为指相关不可见光波长的透射。基板通常是聚合物薄膜，并且通常具有约1至约25密耳(25-634μm)、优选地约2至约10密耳(51-254μm)的范围的厚度。便利地，导电层是例如铝或氧化铟锡(ITO)的薄金属层或金属氧化物层，或者可以是导电聚合物。涂布有铝或ITO的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)薄膜在商业上可得到，例如来自特拉华州威明顿市的杜邦公司的镀铝的Mylar(Mylar是注册商标)，并且这种商业材料可以用于前平面层压板，效果良好。

使用这种前平面层压板的电光显示器的组装可以通过以下来实现：从前平面层压板移除释放片并且在有效地使得粘合剂层粘附至背板的条件下将粘合剂层与背板接触，从而将粘合剂层、电光介质层和导电层固定至背板。该工艺很好地适于批量生产，因为前平面层压板可以通常使用卷对卷涂布技术被批量生产，并且之后被切割成需要用于特定背板的任意大小的片。

美国专利No.7,561,324描述了所谓的双释放片，其实质上是前述美国专利No.6,982,178的前平面层压板的简化版本。一种形式的双释放片包括夹在两个粘合剂层之间的一层固态电光介质，粘合剂层中的一个或两个由释放片覆盖。另一种形式的双释放片包括夹在两个释放片之间的一层固态电光介质。两种形式的双释放膜旨在用于大体类似于从上述前平面层压板组装电光显示器的工艺但涉及两次单独的层压的工艺；通常，在第一次层压中，双释放片被层压至前电极以形成前子组件，并且之后在第二次层压中，前子组件被层压至背板以形成最终的显示器，但这两次层压的顺序可以根据需要反转。

美国专利No.7,839,564描述了所谓的倒置式前平面层压板，其是前述美国专利No.6,982,178中描述的前平面层压板的变形。该倒置式前平面层压板依次包括透光保护层和透光导电层中的至少一个、粘合剂层、固态电光介质层、以及释放片。该倒置式前平面层压板用于形成在电光层和前电极或前基板之间具有层压粘合剂层的电光显示器，第二典型的薄的粘合剂层可以或可以不存在于电光层和背板之间。这种电光显示器可以将良好的分辨率和良好的低温性能相结合。

如上所述，最简单的现有技术的电泳介质基本上仅显示两种颜色。这种电泳介质使用在具有不同的第二颜色的有色流体中的具有第一颜色的一种类型的电泳颗粒(在该情况下，当颗粒邻近显示器的观察表面时显示第一颜色，以及当颗粒与观察表面分隔时显示第二颜色)，或者在无色流体中的具有不同的第一颜色和第二颜色的第一类型和第二类型的电泳颗粒(在该情况下，当第一类型的颗粒邻近显示器的观察表面时显示第一颜色，以及当第二类型的颗粒邻近观察表面时显示第二颜色)。通常，两种颜色是黑色和白色。如果全彩色显示器是期望的，则彩色滤波器阵列可以放置在单色(黑色和白色)显示器的观察表面上。具有彩色滤波器阵列的显示器依赖于区域共享和颜色混合以创建颜色刺激。可用的显示区域在诸如红色/绿色/蓝色(RGB)或红色/绿色/蓝色/白色(RGBW)的三种或四种原色之间共享，并且滤波器可以以一维(条纹)或二维(2×2)重复图案布置。原色的其他选择或多于三种原色在本领域中也是已知的。三个(在RGB显示器的情况下)或四个(在RGBW显示器的情况下)子像素被选择得足够小，以使得在期望观察距离处，它们在视觉上一起混合至具有均匀颜色刺激的单一像素(“颜色混合”)。区域共享的固有缺陷是着色剂总是存在，并且仅可以通过将下面的单色显示器的相应像素切换至白色或黑色(将相应的原色开启或关闭)来调制颜色。例如，在理想的RGBW显示器中，红色、绿色、蓝色和白色原色中的每一个占据显示区域中的四分之一(四分之一的子像素)，其中，白色子像素如下面的单色显示器白色一样明亮，并且彩色子像素中的每一个不比单色显示器白色的三分之一更亮。由显示器整体示出的白色的亮度不能大于白色子像素的亮度的一半(显示器的白色区域通过如下方式产生：每四个子像素显示一个白色子像素，加上彩色形式的每个彩色子像素等价于三分之一个白色子像素，使得组合的三个彩色子像素的贡献不多于一个白色子像素)。在颜色像素被切换至黑色的情况下，颜色的亮度和饱和度通过区域共享被降低。区域共享在混合黄色时特别有问题，因为其比相等亮度的任何其他颜色亮，并且饱和黄色几乎与白色一样明亮。将蓝色像素(显示器区域的四分之一)切换至黑色使得黄色过暗。

多层堆叠电泳显示器在本领域中是已知的；参见例如J.Heikenfeld,P.Drzaic,J-S Yeo和T.Koch,Journal of the SID,19(2),2011,pp.129-156。在这种显示器中，环境光以减法三原色中的每一个通过图像，这与传统的彩色印刷非常类似。美国专利No.6,727,873描述了一种堆叠电泳显示器，其中，三层可开关单元放置在反射性背景上。类似的显示器是已知的，其中，彩色颗粒横向地移动(参见国际申请No.WO 2008/065605)，或者使用垂直和横向运动的组合，被隔绝至微坑中。在两种情况下，每层设置有电极，用于在逐个像素基础上集中或分散彩色颗粒，从而三层中的每一层需要一层薄膜晶体管(TFT)(TFT的三层中的两层必须是基本上透明的)以及一个透光对电极。电极的这种复杂布置的制造成本昂贵，并且在现有技术中，难以提供像素电极的足够透明的平面，特别是当显示器的白色状态必须通过电极的几个层被观察到时。多层显示器也遭遇视差问题，因为显示器堆叠的厚度接近或超过像素大小。

美国申请公开No.2012/0008188和2012/0134009描述了具有单一背板的多色电泳显示器，该背板包括可独立寻址的像素电极和共同的透光前电极。在背板和前电极之间布置有多个电泳层。在这些申请中描述的显示器能够在任何像素位置呈现原色(红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色、白色和黑色)中的任一种。然而，使用位于寻址电极的单个集合之间的多个电泳层存在缺点。特定层中的颗粒所经历的电场低于利用相同电压寻址的单个电泳层的情况。另外，离观察表面最近的电泳层中的光学损耗(例如，由光散射或不期望的吸收所导致的)可能影响在下面的电泳层中形成的图像的外观。

试图提供使用单个电泳层的全彩色电泳显示器。例如，美国专利申请公开No.2013/0208338描述了包括电泳流体的彩色显示器，该电泳流体包括散布在透明且无色或有色的溶剂中的一种或两种类型的颜料颗粒，电泳流体夹在共用电极和多个驱动电极之间。驱动电极被保持在特定距离处以暴露背景层。美国专利申请公开No.2014/0177031描述了用于驱动填充有电泳流体的显示器单元的方法，该电泳流体包括携带相反电荷极性并具有两种对比颜色的两种类型的带电颗粒。两种类型的颜料颗粒散布在有色溶剂中或者其中散布有不带电或轻微带电的彩色颗粒的溶剂中。该方法包括通过施加驱动电压来驱动显示单元以显示溶剂的颜色或者不带电或轻微带电的彩色颗粒的颜色，其中驱动电压是全驱动电压的约1至约20％。美国专利申请公开No.2014/0092465和2014/0092466描述了电泳流体、以及用于驱动电泳显示器的方法。流体包括第一类型、第二类型和第三类型的颜料颗粒，所有颗粒散布在溶剂或溶剂混合物中。第一类型和第二类型的颜料颗粒携带相反的电荷极性，并且第三类型的颜料颗粒具有小于第一或第二类型的电荷水平的约50％的电荷水平。三种类型的颜料颗粒具有不同水平的阈值电压、或不同水平的迁移率、或两者。这些专利申请中都没有公开在下文使用术语“全彩色显示器”的意义上的全彩色显示器。

美国专利申请公开No.2007/0031031描述了图像处理装置，用于处理图像数据以在显示介质上显示图像，其中每个像素能够显示白色、黑色和一种其他颜色。美国专利申请公开No.2008/0151355；2010/0188732和2011/0279885描述了彩色显示器，其中，移动颗粒移动通过多孔结构。美国专利申请公开No.2008/0303779和2010/0020384描述了显示介质，其包括不同颜色的第一颗粒、第二颗粒和第三颗粒。第一颗粒和第二颗粒可以形成聚集体，并且较小的第三颗粒可以移动通过留在聚集的第一颗粒和第二颗粒之间的孔。美国专利申请公开No.2011/0134506描述了包括电泳显示器元件的显示装置，电泳显示器元件包括：封装在一对基板之间的多种类型的颗粒，基板中的至少一个是半透明的并且相应的多种类型的颗粒中的每一种带相同极性的电荷、光学特性不同并且在迁移速度和/或用于移动的电场阈值上不同，半透明的显示器侧电极设置在布置有半透明基板的基板侧，第一背侧电极设置在另一基板的侧面、面向显示器侧电极，并且第二背侧电极设置在另一基板的侧面、面向显示器侧电极；以及电压控制部，其控制施加至显示器侧电极、第一背侧电极和第二背侧电极的电压，以使得多种类型的颗粒中具有最快迁移速度的类型的颗粒、或多种类型的颗粒中具有最低阈值的类型的颗粒，依次通过不同类型的颗粒中的每一个，移动至第一背侧电极或移动至第二背侧电极，并且之后移动至第一背侧电极的颗粒移动至显示器侧电极。美国专利申请公开No.2011/0175939；2011/0298835；2012/0327504和2012/0139966描述了彩色显示器，其依赖于多个颗粒的聚集和阈值电压。美国专利申请公开No.2013/0222884描述了电泳颗粒，其包括：彩色颗粒，彩色颗粒包含含有带电基团的聚合物和着色剂；以及支链硅酮基聚合物，其附着至彩色颗粒并包含反应性单体和从单体的特定集合选择的至少一种单体作为共聚组分。美国专利申请公开No.2013/0222885描述了用于电泳显示器的分散液，其包含分散介质、散布在分散介质中并在电场中迁移的彩色电泳颗粒群、不迁移并具有与电泳颗粒群不同的颜色的非电泳颗粒群、以及具有中性极性基团和疏水性基团的化合物，该化合物以基于整个分散液的约0.01至约1质量％的比例被包含在分散介质中。美国专利申请公开No.2013/0222886描述了用于显示器的分散液，包括漂浮颗粒，其包含：包括着色剂和亲水性树脂的核心颗粒；以及覆盖核心颗粒中的每一个的表面并包含具有7.95(J/cm³)^1/2或更大的溶解度参数差的疏水性树脂的壳体。美国专利申请公开No.2013/0222887和2013/0222888描述了具有指定化学成分的电泳颗粒。最后，美国专利申请公开No.2014/0104675描述了颗粒分散，包括响应于电场移动的第一彩色颗粒和第二彩色颗粒、以及分散介质，第二彩色颗粒具有比第一彩色颗粒大的直径以及与第一彩色颗粒的带电特性相同的带电特性，其中，显示器的每单位面积的第一彩色颗粒的电荷量Cs与第二彩色颗粒的电荷量Cl的比(Cs/Cl)小于或等于5。前述显示器中的一些提供全彩色但以需要长且繁琐的寻址方法为代价。

美国专利申请公开No.2012/0314273和2014/0002889描述了电泳装置，其包括包含在绝缘液体中的多个第一电泳颗粒和第二电泳颗粒，第一颗粒和第二颗粒具有彼此不同的不同带电特性；装置还包括多孔层，该多孔层被包括在绝缘液体中并由纤维结构形成。这些专利申请不是在下文使用术语“全彩色显示器”的意义上的全彩色显示器。

也参见美国专利申请公开No.2011/0134506和美国专利No.9,697,778，后者描述了使用在有色流体中的三种不同类型的颗粒的全彩色显示器，但有色流体的存在限制了显示器可以实现的白色状态的质量。

总之，现有技术是全彩色显示器通常涉及诸如慢切换速度(长达几秒)、高寻址电压的妥协或关于颜色质量的妥协。因此，需要改进的全彩色电泳显示器。

发明内容

在第一方面，提供了一种新型电泳介质，包括：流体；具有第一极性的多个光散射带电颗粒；以及第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒，每组具有彼此不同的颜色，其中，第一颗粒和第二颗粒具有与第一极性相反的第二极性，并且第三颗粒为包含核心颜料和聚合物壳体的复合颗粒，其中：(a)聚合物壳体相对于复合颗粒的质量分数为至少20wt％至最多50wt％；以及(b)聚合物壳体包括：(I)衍生自式(1)的第一前体的第一单体单元：

CH₂＝C(R^1a)C(O)R²

(1)

其中：R^1a是–H或–CH₃；R²是-OR³、–NHR³或-NR³ ₂；R³是C_1-6烷基、C_1-6杂烷基、C_3-10环烷基、C_3-10杂环烷基、C_6-14芳基、C_5-14杂芳基或它们的任意组合，其中的每一个任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；R⁴是C_1-6烷基、-OH、C_1-6烷氧基、-NH₂、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂、C_1-6卤代烷基、或C_1-6卤代烷氧基；(II)衍生自式(2)的第二前体的第二单体单元：

CH₂＝C(R^1b)C(O)R⁵

(2)

其中：R^1b是–H或–CH₃；R⁵是-OR⁶、–NHR⁶或-NR⁶ ₂；R⁶是C_1-6烷基、C_1-6杂烷基、C_3-10环烷基、C_3-10杂环烷基、C_6-14芳基、C_5-14杂芳基或它们的任意组合，其中的每一个被独立地选自R⁷的基团取代一次或多次；R⁷是卤素、-CN、-NO₂、-S(O)-或-S(O)₂-。在一个实施例中，R³是C_1-6烷基、C_6-14芳基或它们的任意组合，其中的每一个任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；以及R⁴是C_1-6烷基或C_1-6烷氧基。在另一实施例中，R²是-OR³，并且R³是C_1-6烷基或C_6-14芳基，C_6-14芳基任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；以及R⁴为C_1-6烷氧基。在又一实施例中，R⁶是C_1-6烷基并且R⁷是卤素。还提供了一个实施例，其中，R⁵是-OR⁶，R⁶是被R⁷取代至少三次的C_1-6烷基，并且R⁷是-F。所述第一前体可以选自由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲氧基苯酯和N,N-二异丙基丙烯酰胺构成的组。所述第二前体可以是甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEM)。在第三颗粒中，聚合物壳体相对于复合颗粒的质量分数可以是至少20wt％至最多50wt％。聚合物壳体相对于复合颗粒的质量分数可以通过热重分析法(TGA)测量。流体可以是介电常数小于或等于5的液体。电泳介质还可以包括电荷控制剂。第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒的每种颜色可以独立地选自由红色、绿色、蓝色、品红色、青色和黄色构成的组。第一带电颗粒、第二带电颗粒和第三带电颗粒中的至少两种可以是非光散射的。在一个实施例中，光散射带电颗粒是白色的并且第一组颗粒、第二组颗粒和第三组颗粒是非光散射的。在另一实施例中，光散射带电颗粒带负电，并且第一组颗粒和第二组颗粒带正电。流体中可能溶解或分散了数均分子量超过约20000并且基本上不吸收颗粒的聚合物。

在第二方面，提供了一种电泳介质，包括：流体；具有第一极性的多个光散射带电颗粒；以及第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒，每组具有彼此不同的颜色，其中，第一颗粒和第二颗粒具有与第一极性相反的第二极性，并且第三组颗粒的电泳迁移率的大小小于光散射颗粒、第一组带电颗粒和第二组带电颗粒的电泳迁移率的大小的一半。流体可以是介电常数小于或等于5的液体。电泳介质还可以包括电荷控制剂。电泳迁移率可以根据颗粒Zeta电位来测量。在一个实施例中，第三组颗粒具有大于或等于-20mV且小于或等于20mV的Zeta电位。电泳迁移率也可以根据颗粒荷质比或颗粒分散电导率测量值来测量。在一个实施例中，第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒的每种颜色独立地选自由红色、绿色、蓝色、品红色、青色和黄色构成的组。第一带电颗粒、第二带电颗粒和第三带电颗粒中的至少两种可以是非光散射的。例如，光散射带电颗粒可以是白色的，而第一组颗粒、第二组颗粒和第三组颗粒可以是非光散射的。在一个非限制性实施例中，光散射带电颗粒带负电，并且第一组颗粒和第二组颗粒带正电。流体中可能溶解或分散了数均分子量超过约20000并且基本上不吸收颗粒的聚合物。

在第三方面，提供了一种电泳介质，包括：流体；具有第一极性的多个光散射带电颗粒；以及第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒，每组具有彼此不同的颜色，其中，第一颗粒和第二颗粒具有与第一极性相反的第二极性，并且第三颗粒为包含核心颜料和聚合物壳体的复合颗粒，其中：(a)聚合物壳体相对于复合颗粒的质量分数为至少20wt％至最多50wt％；以及(b)聚合物壳体包括：(I)衍生自式(1)的第一前体的第一单体单元：

CH₂＝C(R^1a)C(O)R²

(1)

其中：R^1a是–H或–CH₃；R²是-OR³、–NHR³或-NR³ ₂；R³是C_1-6烷基、C_1-6杂烷基、C_3-10环烷基、C_3-10杂环烷基、C_6-14芳基、C_5-14杂芳基或它们的任意组合，其中的每一个任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；R⁴是C_1-6烷基、-OH、C_1-6烷氧基、-NH₂、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂、C_1-6卤代烷基、或C_1-6卤代烷氧基；(II)衍生自苯乙烯的第二单体单元，苯乙烯任选地被独立地选自C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂和卤素的基团取代一次或多次。在一个实施例中，R³是C_1-6烷基、C_6-14芳基或它们的任意组合，其中的每一个任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；以及R⁴是C_1-6烷基或C_1-6烷氧基。在另一实施例中，R²是-OR³，并且R³是C_1-6烷基或C_6-14芳基，C_6-14芳基任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；以及R⁴为C_1-6烷氧基。在第三颗粒中，聚合物壳体相对于复合颗粒的质量分数是至少25wt％至最多40wt％。聚合物壳体相对于复合颗粒的质量分数可以通过热重分析法(TGA)测量。流体可以是介电常数小于或等于5的液体。电泳介质还可以包括电荷控制剂。第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒的每种颜色独立地选自由红色、绿色、蓝色、品红色、青色和黄色构成的组。第一带电颗粒、第二带电颗粒和第三带电颗粒中的至少两种可以是非光散射的。在一个实施例中，光散射带电颗粒是白色的并且第一组颗粒、第二组颗粒和第三组颗粒是非光散射的。在另一非限制性实施例中，光散射带电颗粒带负电，并且第一组颗粒和第二组颗粒带正电。流体中可能溶解或分散了数均分子量超过约20000并且基本上不吸收颗粒的聚合物。

本发明的电泳介质可以是以上论述的形式中的任一种。由此，电泳介质可以是未封装的，封装在由囊壁围绕的离散囊体中，或呈聚合物分散或微单元介质的形式。

本发明扩展至包括本发明的电泳介质的前平面层压板、双释放片、倒置式前平面层压板或电泳显示器。本发明的显示器可以在使用了现有技术的电光显示器的任何应用中使用。由此，例如，本显示器可以用在电子书阅读器、便携式计算机、平板式计算机、蜂窝电话、智能卡、标志、手表、货架标签和闪存驱动器中。

鉴于以下描述，本发明的这些和其他方面将是显而易见的。

附图说明

图1是其表面附着有共聚物的颜料颗粒的示意图。

图2是根据本发明的各种实施例的多种不同复合颜料颗粒的预测和测量的Zeta电位的图表。

图3示出了根据本发明的各种实施例的用于驱动包括分散体的显示样品的一种波形。

图4示出了根据本发明的各种实施例的用于驱动包括分散体的显示样品的另一种波形。

图5是示出通过施加图3的波形获得的青色质量作为根据本发明的各种实施例制造的显示器中包括的颜料的Zeta电位的函数的图表。

图6是示出通过施加图4的波形获得的总色域作为根据本发明的各种实施例制造的显示器中包括的颜料的Zeta电位的函数的图表。

图7是示出对于根据本发明的各种实施例制造的显示器，通过施加图3的波形获得的青色质量与通过施加图4的波形获得的总色域的图表。

图8是示出在显示黑色、白色、减法三原色和加法三原色时的电泳介质中的各个颗粒的位置的示意性截面图。

图9包括表2。

具体实施方式

定义

除非本文另有规定，否则以下术语和短语具有如下所示的含义。本公开可采用本文未明确定义的其他术语和短语。此类其他术语和短语应具有它们在本公开内容的上下文内对本领域普通技术人员而言将具有的含义。在某些情况下，术语或短语可以被定义为单数或复数形式。在这种情况下，应理解任何单数形式的术语可包括其复数个对应物，反之亦然，除非明确指出相反。

如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数个所指对象，除非上下文另有明确规定。例如，提及“一个取代基”包括单个取代基以及两个或更多个取代基等。

如本文所使用的，“例如”、“举例”、“诸如”或“包括”旨在介绍进一步阐明更一般主题的示例。除非另有明确说明，否则提供此类示例仅作为帮助理解本公开中示出的实施例，并不意味着以任何方式进行限制。这些短语也不表示对所公开的实施例的任何种类的偏好。

如本文所使用的，术语“聚合物”是指通过聚合单体(无论是相同的还是两种或更多种类型的)制备的聚合化合物。因此，通用名称“聚合物”旨在涵盖如下文所定义的术语“均聚物”和术语“互聚物”。可将微量杂质掺入聚合物结构中和/或内。

如本文所使用的，术语“互聚物”是指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用名称“互聚物”包括共聚物(用于指由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由多于两种的不同类型的单体制备的聚合物。因此，“衍生自一种或多种单体的聚合物”是指单体为一种时的均聚物，单体为两种时的共聚物，以及在单体为三种或更多种的情况下的其他类型的互聚物。

术语“单体的单元”、“单体单元”、“单体残基”或“单体的残基”应被理解为是指由相应单体的聚合产生的残基。例如，衍生自苯乙烯单体的聚合的聚合物将提供包含重复苯乙烯单体单元的聚合物链段，即，

“—CH(C₆H₅)CH₂—”。

如本文所使用的，术语“官能团”是指分子实体内的多个原子或单个原子的链接集合，其中分子实体是任何可识别为可单独区分的实体的在结构上或同位素上不同的原子、分子、离子、离子对、自由基、自由基离子、复合物、构象异构体等。除非另有说明，将基团描述为由特定化学转化“形成”并不意味着该化学转化涉及制造包含该基团的分子实体。

如本文所使用的，所表示的各种官能团将被理解为在具有连字符或破折号(-)或星号(*)的官能团处具有附着点。换句话说，在-CH₂CH₂CH₃的情况下，将理解附着点是最左边的CH₂基团。如果一个基团被记载为没有星号或破折号，则附着点由所列举的基团的一般和普通含义表示。

如本文所使用的，多原子二价官能团从左到右阅读。例如，如果说明书或权利要求书记载了A-D-E并且D被定义为-OC(O)-，则用D替代所产生的基团是：A-OC(O)-E而不是A-C(O)O-E。

如本文所使用的，术语“烷基”是指具有1至30个碳原子的直链或支链饱和烃，其可以任选地被取代，如本文进一步描述的，允许具有多个取代度。如本文所使用的，“烷基”的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、正戊基、新戊基、正己基和2-乙基己基。烷基中的碳原子数由短语“C_x-y烷基”表示，其是指如本文所定义的包含x至y(包括端点)个碳原子的烷基基团。因此，“C_1-6烷基”表示具有1至6个碳原子的烷基链，并且例如包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、正戊基、新戊基和正己基。在一些情况下，“烷基”基团可以是二价的，在这种情况下，该基团可以可替代地被称为“亚烷基”基团。此外，在一些情况下，烷基或亚烷基基团中的一个或多个碳原子可以被杂原子(例如，在可行的情况下，选自氮、氧或硫，包括氮氧化物、硫氧化物和二氧化硫)替代，并被称为“杂烷基”或“杂亚烷基”基团。

如本文所使用的，“环烷基”是指3至24元环状烃环，其可以如本文进一步描述的那样任选地被取代，且允许具有多个取代度。这种“环烷基”基团是单环或多环的。如本文所使用的，术语“环烷基”不包括含有芳环的环系统，但确实包括可具有一个或多个不饱和度的环系统。如本文所使用的，“环烷基”基团的示例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、1-降冰片基、2-降冰片基、7-降冰片基、1-金刚烷基和2-金刚烷基。在一些情况下，“环烷基”基团可以是二价的，在这种情况下，该基团可以可替代地被称为“亚环烷基”基团。此外，在一些情况下，环烷基或亚环烷基中的一个或多个碳原子可以被杂原子(例如，在可行的情况下，选自氮、氧或硫，包括氮氧化物、硫氧化物和二氧化硫)替代，并被称为“杂环烷基”或“杂环亚烷基”基团。

如本文所使用的，“芳基”是指6至30元环状芳香烃，其可如本文进一步描述的那样任选地被取代，且允许具有多个取代度。本文使用的“芳基”的示例包括但不限于苯基和萘基。如本文所使用的，术语“芳基”还包括其中苯基或萘基任选地与一到三个非芳族、饱和或不饱和碳环稠合的环系统。例如，“芳基”将包括诸如茚的环系统，可以附着到芳族或非芳族环上。在一些情况下，“芳基”基团可以是二价的，在这种情况下，该基团可以可替代地被称为“亚芳基”基团。此外，如本文所使用的，“芳基烷基”是指烷基取代基(如上文所定义)，其进一步被一个或多个(例如，一到三个)芳基基团(如本文所定义)取代。类似地，“烷基芳基”是指芳基取代基，其进一步被一个或多个(例如，一到五个)烷基基团取代。

如本文所使用的，术语“杂芳基”是指5至30元的单环或多环系统，其包含至少一个芳环并且还包含一个或多个杂原子。此类“杂芳基”基团可以如本文进一步描述的那样任选地被取代，并且允许多个取代度。在含有至少一个芳环和至少一个非芳环的多环“杂芳基”基团中，芳环不需要含有杂原子。因此，例如，如本文所使用的，“杂芳基”将包括吲哚基。此外，附着点可以是环系统内的任何环，而不管包含附着点的环是芳族的还是包含杂原子的。因此，例如，如本文所使用的，“杂芳基”将包括吲哚-1-基、吲哚-3-基和吲哚-5-基。在可行的情况下，杂原子的示例包括氮、氧或硫原子，包括氮氧化物、硫氧化物和二氧化硫。如本文所使用的，“杂芳基”基团的示例包括但不限于呋喃基、噻吩基、吡咯基、恶唑基、噻唑基、咪唑基、异恶唑基、异噻唑基、1,2,4-三唑基、吡唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吲哚基、异吲哚基、苯并[b]噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、蝶啶基和吩嗪基，其中附着可以发生在所述环上的任何点，只要附着在化学上是可行的。因此，例如，“噻唑基”是指噻唑-2-基、噻唑-4-基和噻唑-5-基。在一些情况下，“杂芳基”基团可以是二价的，在这种情况下，该基团可以可替代地被称为“杂亚芳基”基团。此外，如本文所使用的，“杂芳基烷基”是指烷基取代基(如上文所定义)，其进一步被一个或多个(例如，一到三个)杂芳基基团(如本文所定义)取代。类似地，“烷基杂芳基”是指芳基取代基，其进一步被一个或多个(例如，一到五个)烷基基团取代。

如本文所使用的，“烷氧基”是指-OR，其中R是烷基(如上定义)。烷基基团中的碳原子数由短语“Cx-y烷氧基”表示，其是指具有如本文定义的包含x至y(包括端点)个碳原子的烷基基团的烷氧基基团。

如本文所使用的，“卤素”或“卤”是指氟、氯、溴和/或碘。在一些实施例中，该术语是指氟和/或氯。如本文所使用的，“卤代烷基”或“卤代烷氧基”分别是指被一个或多个卤原子取代的烷基或烷氧基。术语“全氟烷基”或“全氟烷氧基”分别是指烷基和烷氧基，其中每个可用的氢被氟替代。

在一些情况下，本公开可涉及特定基团的“一个组合”或“多个组合”，这意味着两个或更多个前述基团可以组合以形成新的基团。例如，短语“R是亚烷基、亚芳基或其组合”是指R可以是同时包含亚烷基基团和亚芳基基团的基团，例如-(亚烷基)-(亚芳基)-、-(亚芳基)-(亚烷基)-、-(亚烷基)(亚芳基)(亚烷基)-等。

如本文所使用的，“取代”是指指定部分的一个或多个氢被命名的一个或多个取代基取代，除非另有说明，否则允许多个取代度，前提是该取代会产生稳定的或化学上可行的化合物。稳定的化合物或化学上可行的化合物是化学结构在不存在水分或其他化学反应条件的情况下在约-80℃至约+40℃的温度下保持至少一周而基本上不改变的化合物，或保持其完整性足够长以用于电泳应用的化合物。如本文所使用的，短语“被一个或多个……取代”或“被取代一次或多次…”是指取代基的数量，其等于基于可用键合位点数量可能的一个到最大的取代基数量，前提是满足上述稳定性和化学可行性的条件。

如本文所使用的，“任选地”是指随后描述的事件可能发生也可能不发生。在一些实施例中，任选的事件不发生。在一些其他实施例中，任选的事件确实发生一次或多次。

如本文所使用的，“包括”或“包含”或“含有”或“包含有”是指开放的组，意味着除了明确列举的那些之外，该组还可以包括额外的成分。例如，短语“包括A”意味着A必须存在，但其他成分也可以存在。术语“包含”、“具有”和“包含有”及其语法变体具有相同的含义。相反，“由……构成”或“由……组成”或“由……构成的”是指封闭的组。例如，短语“由A构成”表示A存在且仅A存在。

如本文所使用的，“或”将被赋予其最宽泛的合理解释，并且不限于“非此即彼”的结构。因此，短语“包含A或B”是指A可以存在而B不存在，或者B存在而A不存在，或者A和B都存在。此外，例如，如果A定义了可以具有多个成分(例如A1和A2)的类，则该类的一个或多个成分可以同时存在。

如本文所使用的，“wt％”是物品的给定组分的质量百分比的缩写。它是一种以无量纲尺寸表示混合物或产品组成的方式；摩尔分数(摩尔百分比，mol％)和体积分数(体积百分比，vol％)是其他的方式。

详细说明

如上所述，本发明在一方面提供了一种电泳介质，其包含一个光散射颗粒(通常为白色)和通常提供减法三原色的三个其他颗粒。当减法三原色的颗粒之一的迁移率(例如，根据Zeta电位测量)小于或等于电泳介质中其他颗粒的迁移率的一半时，可在不牺牲总色域的情况下实现改善的切换时间。

提供减法三原色的三种颗粒可以是基本上非光散射的(“SNLS”)。SNLS颗粒的使用允许颜色的混合并提供比利用相同数量的散射颗粒能够实现的更多的颜色结果。前述US2012/0327504使用具有减法原色的颗粒，但是需要针对非白色颗粒的独立寻址的两个不同的电压阈值(即，利用三个正电压和三个负电压来寻址显示器)。这些阈值必须充分分离以避免串扰，并且该分离需要针对一些颜色使用高寻址电压。另外，利用最高的阈值寻址彩色颗粒还使所有其他彩色颗粒移动，并且这些其他颗粒必须随后以较低电压被切换至它们的期望位置。这种步进式颜色寻址机制产生不期望颜色的闪烁和长的转变时间。本发明的特定实施例不需要使用这种步进式波形，并且对所有颜色的寻址可以仅利用两个正电压和两个负电压来实现(即，在显示器中仅需要五个不同电压，两个正电压、两个负电压和零，但在其他实施例中，优选地可以使用更多的不同电压来寻址显示器)。

附图中的图8是示出在显示黑色、白色、减法三原色和加法三原色时在美国专利9,921,451中描述的彩色显示器的电泳介质中的各个颗粒的位置的示意性截面图。在图8中，假设显示器的观察表面在顶部(如示出的)，即，用户从该方向观察显示器，并且光从该方向入射。如前所述，在优选实施例中，在本发明的电泳介质中使用的四种颗粒中的仅一种基本上散射光，并且在图8中，该颗粒被假定为是白色颜料。基本上，该白色光散射颗粒形成白色反射体，逆着该白色反射体观察到在白色颗粒之上的任何颗粒(如图8所示)。进入显示器的观察表面的光经过这些颗粒，从白色颗粒反射，返回经过这些颗粒并从显示器呈现。由此，白色颗粒之上的颗粒可以吸收各种颜色，并且对用户显现的颜色产生于白色颗粒之上的颗粒的组合。设置于白色颗粒之下的任何颗粒(从用户的视角看的后面)被白色颗粒掩蔽并且不影响所显示的颜色。由于第二颗粒、第三颗粒和第四颗粒是基本上非光散射的，因此它们相对于彼此的顺序或布置是不重要的，但由于已经陈述的原因，它们相对于白色(光散射)颗粒的顺序或布置是关键的。

更具体地，当青色、品红色和黄色颗粒位于白色颗粒之下(图8中的情形[A])时，在白色颗粒之上不存在颗粒，并且像素简单地显示白色。当单个颗粒在白色颗粒之上时，该单个颗粒的颜色被显示，在图8中分别在情形[B]、[D]和[F]显示黄色、品红色和青色。当两种颗粒位于白色颗粒之上时，所显示的颜色是这两种颗粒的颜色的组合；在图8中，在情形[C]，品红色和黄色颗粒显示红色，在情形[E]，青色和品红色颗粒显示蓝色，以及在情形[G]，黄色和青色颗粒显示绿色。最后，当所有三种彩色颗粒位于白色颗粒之上(图8中的情形[H])时，所有入射光被减法三原色的颗粒吸收，并且像素显示黑色。

可能的是，一种减法原色可以被散射光的颗粒呈现，以使得显示器将包括两种类型的光散射颗粒，其中的一种是白色，另一种是彩色。然而，在该情况下，彩色光散射颗粒关于覆盖白色颗粒的其他彩色颗粒的位置将是重要的。例如，在呈现黑色时(当所有三种彩色颗粒位于白色颗粒之上时)，彩色散射颗粒不能位于彩色非散射颗粒之上(否则，它们将部分地或完全地隐藏在散射颗粒后面，并且呈现的颜色将是彩色散射颗粒的颜色，而不是黑色)。

如果多于一种类型的彩色颗粒散射光，则将不容易呈现黑色。

图8示出理想化情形，其中颜色是未被污染的(即，白色光散射颗粒完全掩蔽位于白色颗粒后面的任何颗粒)。实际上，利用白色颗粒的掩蔽可能不完善，使得可能存在在理想状态下将被完全掩蔽的颗粒对光的一些少量吸收。这种污染通常会同时减小被呈现的颜色的亮度和色度。在本发明的电泳介质中，这种颜色污染应当被最小化至所形成的颜色与用于颜色还原的工业标准相称的程度。特别倾向的标准是SNAP(报纸广告制作的标准)，其针对以上涉及的八种原色中的每一种指定L*,a*和b*值。(在下文中，“原色”将用于指八种颜色：黑色、白色、减法三原色和加法三原色，如图8所示。)

已经在现有技术中描述了如图8中示出的用于在“层”中电泳地布置多个不同彩色颗粒的方法。这些方法中最简单的方法涉及使具有不同电泳迁移率的颜料进行“比赛”；参见例如美国专利No.8,040,594。这种比赛比最初理解的更复杂，因为带电颜料本身的运动改变了在电泳流体内局部经历的电场。例如，随着带正电的颗粒朝向阴极移动并且带负电的颗粒朝向阳极移动，它们的电荷屏蔽了在两个电极中间的带电颗粒经历的电场。可以想到，尽管本发明的电泳涉及颜料比赛，但这不是造成图8所示的颗粒的布置的唯一现象。

在彩色显示器中，如美国专利9,921,451中描述的，彩色颜料之一具有与白色颜料相同的电荷极性(通常带负电)。带负电的彩色颜料和白色颜料在电场中沿相同方向移动，因此纯白色和黄色状态的产生需要一些手段来选择性地延迟或增强这些颜料中的一种相对于另一种的运动。在实践中，使用复杂的波形来确保对于观察者白色颜料覆盖带负电的彩色颜料达到超过未受污染的白色状态的程度。这种复杂的波形可能不允许产生从另一种颜色到白色状态的快速转变。例如，对于一些显示器，这种转变可能会持续约5-10秒。在白色和黄色带负电并且青色和品红色带正电并且青色颜料与黄色比品红色颜料形成更弱的聚集的情况下，青色必须从先前的白色状态形成，其后为将青色颜料带到观察表面的第二阶段，如美国专利9,921,451中所述。因此，从另一种颜色形成青色需要比形成白色状态更长的更新时间。然而，在全彩色电泳显示器的许多应用中，优选具有短得多的图像转变，大约为三秒或更短。

如上所述，现在已经发现，当减法三原色的颗粒之一的迁移率小于或等于电泳介质中其他颗粒的迁移率的一半时，可以改善切换时间。从广义上讲，迁移率可以表示为

其中ν是电泳速度，

是施加的电场。彩色颗粒迁移率的测量值可以通过多种方式之一获得。尽管可以直接测量迁移率，但对于非极性介质，直接测量可能并不简单。例如，迁移率可以通过颗粒的Zeta电位ζ或荷质比Q/M的测量值来计算，或者根据分散体的电导率λ及其浆液的电导率λ₀的差的测量值来计算。Morrison,I.D.和Tarnawskyj,C.J.,Langmuir1991,7,2358中讨论了迁移率与Zeta电位、荷质比和电导率的关系。

在一个示例中，电泳介质可以包括低介电常数的溶剂、具有硅烷表面处理和聚合物涂层并且Zeta电位<-60mV的白色颜料、包含聚合物涂层并且Zeta电位>30mV的第一彩色颜料、可以包含或不包含聚合物涂层并且Zeta电位>20mV的第二彩色颜料(该聚合物涂层提供比第一彩色颜料和第三彩色颜料上的聚合物涂层小的空间稳定性)、以及具有在-20mV至+20mV的范围内的Zeta电位的第三彩色颗粒。更一般地，根据本发明的各种实施例的配方可以包括包含聚合物涂层并具有第一极性的白色散射颜料、具有与第一极性相反的第二极性的两种彩色颜料(这两种颜料中的至少一种具有聚合物涂层)、以及包含聚合物涂层的第三彩色颜料，其中第三彩色颜料的迁移率小于任何其他颜料的迁移率的一半。第三彩色颜料的聚合物涂层优选地不溶于电泳溶剂，但可以通过极性更大的溶剂移除。在一些配方中，白色颜料、具有第二极性的两种彩色颜料和第三彩色颜料都包含聚合物涂层。每个涂层可以具有与所有其他涂层不同的组成。可替代地，两种或更多种颜料可以具有相同的涂层。

假设包含颗粒的核心颜料的尺寸大致相同，并且假设每个未涂布颗粒的Zeta电位大致相同，则复合颗粒的Zeta电位的大小取决于围绕每个核心颜料的聚合物壳体。根据一种用于制造包含在根据本发明的各种实施例的电泳介质中的颜料颗粒的方法，可以使用分散聚合操作在核心颜料颗粒上提供聚合物涂层。在优选的方法中，在还含有聚合引发剂的溶剂中的适当单体的溶液中提供核心颜料颗粒的分散体。由至少一种单体形成的均聚物可溶于溶剂，而由至少另一种单体形成的均聚物在足够高的分子量下是不溶的。当随着单体混合物的聚合进行而产生共聚物时，聚合物开始沉积到核心颜料颗粒上，随着其分子量的增加变得不溶于溶剂。然而，存在足够量的更易溶解的单体以提供可溶于溶剂的共聚物部分。这些链段为涂布的核心颜料颗粒提供空间稳定性。

图1中提供了聚合物涂布的颜料颗粒的示意图。核心颜料颗粒102用包含可溶于溶剂的链段106的较小聚合物颗粒104修饰。随着更多的聚合物颗粒沉积在核心颗粒上，其表面逐渐被覆盖。在不希望受理论束缚的情况下，现在将描述该过程的简单模型。在这个模型中做了很多假设；然而，该模型在帮助理解本发明的各种实施例方面具有一定的价值。

如果假设聚合物颗粒104在随机位置附着在已被修饰的颜料颗粒102的表面上，并且聚合物颗粒一旦粘附就不会在颗粒表面上扩散，则附加聚合物颗粒撞击核心颜料颗粒102的尚未被聚合物覆盖的一部分的概率取决于已经存在的聚合物的量。这产生了颜料颗粒的表面被以下类型的聚合物覆盖的比例P的表达式：

P＝1–exp(-kQ) (1)

其中Q是添加到颜料颗粒的聚合物颗粒的相对质量，k是取决于聚合物和颜料颗粒的半径及其相对密度的常数。

如果进一步假设被修饰的颗粒的Zeta电位是未被覆盖的颜料表面和聚合物的表面积平均Zeta电位，并且聚合物的Zeta电位是由每个组成单体制成的纯聚合物的Zeta电位的质量比平均值，则复合颗粒的Zeta电位由下式给出：

其中m_i是包含聚合物颗粒的聚合物中单体i的相对质量，ζ_i是由单体i制成的纯聚合物制成的颗粒的Zeta电位，以及ζ_pig是未被修饰的颜料颗粒的Zeta电位。等式(2)允许粗略预测给定其组成的特定复合颗粒的Zeta电位。

图2示出了本发明的多种不同复合颜料颗粒的预测和测量的Zeta电位之间的比较，所有这些颜料颗粒都是相同的基础颜料颗粒(颜料黄155)的衍生物。注意，在颜料颗粒的制备(例如以下示例1中详细描述的实施例)中，添加到聚合反应中的单体的质量的大约仅三分之一实际上沉积在被隔离的颜料颗粒的表面上。结果，沉积的聚合物的组成不一定与添加到反应容器的单体的组成相同。因此，由等式(2)估计的Zeta电位只是一个近似值。

通常，根据本发明的各种实施例用于制备结合到电泳介质中的颗粒的单体应该可溶于聚合溶剂。至少一种单体应形成随着聚合进行而变得不溶的聚合物。

赋予产物聚合物更多正电荷的单体包括乙烯酸的酯和酰胺，例如式(1)的那些：

CH₂＝C(R^1a)C(O)R² 式(1)

官能团R^1a通常是–H或–CH₃。在一个实施例中，基团R²具有式-OR³，形成丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。当基团R²具有式–NHR³时，单体是丙烯酰胺。还包括其中R²具有式-NR³ ₂的实施例，在这种情况下，单体是N,N-二丙烯酰胺。在非限制性实施例中，基团R³可以是C_1-6烷基、C_1-6杂烷基、C_3-10环烷基、C_3-10杂环烷基、C_6-14芳基、C_5-14杂芳基中的一个或组合。此外，基团R³可以被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次。在一个代表性的实施例中，R⁴可以是C_1-6烷基、-OH、C_1-6烷氧基、-NH₂、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂、C_1-6卤代烷基、或C_1-6卤代烷氧基。式(1)的代表性单个单体包括甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸甲氧基苯酯和N,N-二异丙基丙烯酰胺。

赋予更多负电荷的单体包括苯乙烯和取代的苯乙烯。取代的苯乙烯的非限制性示例包括被独立地选自C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂和卤素的基团取代一次或多次的那些。引入更多负电荷的另一类单体由式(2)的分子提供：

CH₂＝C(R^1b)C(O)R⁵ 式(2)

官能团R^1b通常是–H或–CH₃。在一个实施例中，基团R⁵具有式-OR⁶，形成丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。当基团R⁵具有式–NHR⁶时，单体是丙烯酰胺。还包括其中R⁵具有式-NR⁶ ₂的实施例，使单体成为N,N-二丙烯酰胺。在非限制性实施例中，基团R⁶可以是C_1-6烷基、C_1-6杂烷基、C_3-10环烷基、C_3-10杂环烷基、C_6-14芳基、C_5-14杂芳基中的一个或组合。此外，基团R⁶被独立地选自R⁷的基团取代一次或多次。在代表性实施例中，R⁷是卤素、-CN、-NO₂、-S(O)-或-S(O)₂-。式(2)的代表性单个单体包括乙烯酸的氟化或部分氟化的酯，例如三氟甲基、二氟甲基、单氟甲基、五氟乙基、四氟乙基、三氟乙基、二氟乙基、单氟乙基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。在一个示例性实施例中，式(2)的单体是甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEM)。

提供可溶性均聚物的单体可以是聚二甲基硅氧烷(PDMS)的衍生物，例如丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷，或长链或支链丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸月桂酯或甲基丙烯酸2-乙基己-1-酯。

如上所述，在本发明的优选实施例中，电泳介质中的一组复合颗粒具有-20mV至+20mV范围内的Zeta电位。如本领域公知的，颜料颗粒群通常会根据群内颗粒的分布表现出一定范围的迁移率。因此，Zeta电位值代表整个颗粒集合的迁移率的平均值。

聚合物壳体的范围方便地通过热重分析法(TGA)进行评估，在该技术中，提高了颗粒的干燥样品的温度，并测量由于热解导致的质量损失作为温度的函数。可以找出聚合物涂层丢失但核心颜料保留的条件(这些条件取决于所使用的精确的核心颜料颗粒)。通过使用TGA，可以测量聚合物颗粒的质量比例，即复合颗粒中聚合物壳体的质量分数，并且可以使用已知的核心颜料以及附着至核心颜料的聚合物的密度将其转换为体积分数。

在下文的示例2中还提供了通过重量分析来估计上述颜料颗粒的聚合物覆盖度的方法。该覆盖度可以通过改变用于制备复合颜料颗粒的反应混合物中单体和颗粒的质量比来调节。根据一个示例性实施例，复合颗粒中聚合物壳体的质量分数为至少25wt％至最多75wt％。在进一步的实施例中，质量分数为至少25wt％至最多70wt％、至少25wt％至最多60wt％、至少25wt％至最多50wt％、或至少25wt％至最多40wt％。在进一步的实施例中，质量分数为至少20wt％至最多70wt％、至少20wt％至最多60wt％、至少20wt％至最多50wt％、或至少20wt％至最多40wt％。

各种各样的形式可以用于核心颜料：球形、针形或以其他方式不等轴的、较小颗粒的聚集体(即，“葡萄簇”)、包括散布在粘结剂中的小颜料颗粒或染料的复合颗粒等等，如本领域中公知的。聚合物壳体可以是通过本领域公知的修饰工艺或化学吸附制成的共价键合的聚合物，或者可以被物理吸附到颗粒表面上。

在该分析中，假定聚合物壳体均匀地封装核心颜料的整个表面。然而，这点很难保证。(参见例如前述美国专利No.6,822,782、图6、以及在列16-17处的相关描述。)聚合物的附着方法可能有利于结晶核心颜料的一面而非另一面，并且核心颜料的部分区域可能被聚合物覆盖，其他区域没有被聚合物覆盖或极少被聚合物覆盖。而且，特别地当接枝技术用于将聚合物附着至颜料表面时，聚合物的生长可能是斑片状的，即使接枝的聚合物的质量较大，也会留下大面积的核心颜料未被覆盖。

如已经提到的，在一个优选实施例中，本发明需要使用通常为白色的光散射颗粒、以及三种基本上非光散射颗粒。当然并不存在完全光散射颗粒或完全非光散射颗粒，并且在本发明的电泳中使用的光散射颗粒的光散射的最小程度、以及基本上非光散射颗粒中容许的光散射的最大容许程度可以根据以下因素略有变化，所述因素诸如所使用的确切颜料、它们的颜色以及用户或应用容许与理想期望颜色略有偏差的能力。颜料的散射和吸收特性可以通过测量散布在合适基质或液体中的颜料的样品在白色和黑色背景下的漫反射率来评估。来自这些测量的结果可以根据本领域中公知的多种模型来解释，例如，一维Kubelka-Munk处理。在本发明中，优选的是，当颜料以15％的体积近似各向同性地分布在包括颜料和折射率小于1.55的液体的厚度为1μm的层中时，白色颜料在550nm呈现在黑色背景上测量到的至少5％的漫反射率。在相同的条件下，黄色、品红色和青色颜料优选地分别在650、550和450nm呈现在黑色背景上测量到的小于2.5％的漫反射率。(以上针对黄色、品红色和青色颜料的测量所选择的波长对应于这些颜料最小吸收的光谱区域。)满足这些标准的彩色颜料在下文被称为“非散射”或“基本上非光散射”。

下表1示出在本发明的电泳介质中使用的优选为黄色、品红色、青色和白色的颜料(Y1、M1、C1和W1，在下文更详细地描述)的漫反射率、以及根据对散布在聚异丁烯基质中的这些材料的Kubelka-Munk分析得出的它们的吸收系数和散射系数的比率。

表1

在白色颗粒中使用的核心颜料通常是在电泳显示器的领域中公知的高折射率的金属氧化物，诸如二氧化钛。用于提供减法三原色即青色、品红色和黄色的核心颜料包括但不限于以下几种。

合适的黄色核心颜料包括C.I.颜料黄1,3,12,13,14,16,17,73,74,81,83,97,111,120,126,137,139,150,151,155,174,175,176,180,181,191,194,213和214。优选的黄色核心颜料包括C.I.颜料黄139,155和180。

合适的品红色核心颜料包括C.I.颜料红12,14,48:2,48:3,48:4,57:1,112,122,146,147,176,184,185,209,257和262；以及C.I.颜料紫19和32。一种优选的品红色核心颜料是C.I.颜料红122。

合适的青色核心颜料包括C.I.颜料蓝15:1,15:2,15:3,15:4和79；以及C.I.溶剂蓝70。

显示装置可以以现有技术已知的几种方式使用本发明的电泳流体来构造。电泳流体可以被封装在微囊体中或结合到随后利用聚合物层密封的微单元结构中。微囊体或微单元层可以被涂布或压印至承载导电材料的透明涂层的塑料基板或薄膜上。该组件可以使用导电粘合剂被层压至承载像素电极的背板。

示例

现在给出示例，但仅通过示意的方式，以示出本发明的优选电泳介质的细节以及用于驱动这些优选电泳介质的过程。

示例1–黄色颜料的制备

步骤1：研磨料的制备。

将颜料黄155(可从Clariant公司以Ink Jet Yellow 4GC获得，1670g)和isopar-E(9440g)的混合物装入储罐。将混合物循环通过装有0.7至1.2mm球形研磨介质(氧化铈稳定的氧化锆，可从Jyoti获得，1840g)的LabStar卧式搅拌珠磨机(Netzsch PremierTechnologies)。研磨以1000rpm的搅拌器速度进行，运行时间相当于375分钟/千克颜料。

步骤2：聚合。

将如上所述制备的研磨料(183.18g，基于测定的颜料含量为13.67％即25.04g)装入250ml聚丙烯瓶中，超声处理75分钟，然后转移到500mL的三颈圆底烧瓶，该三颈圆底烧瓶安装有机械搅拌器、橡胶隔膜和表面下的氮气输送管。添加具有Isopar E的洗液(27mL)。将悬浮液在氮气喷射下快速搅拌15分钟，此时添加分子量约为10000的可从Gelest作为MCR-M22获得的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷大分子单体(12.90g)、甲基丙烯酸甲酯(8.40g)、以及甲基丙烯酸三氟乙酯(2.70g)的混合物以及额外的Isopar E洗液(5mL)。

将混合物在连续的氮气喷射下搅拌并在油浴中加热，一小时后达到55℃。此时将氮气输送改变到表面上方，将温度计引入烧瓶中，并通过注射器添加在乙酸乙酯(0.72g)中的偶氮二异丁腈((92mg)的溶液。再过75分钟后，批料(batch)温度为66℃。再过15.5小时后，温度为63℃，移除加热浴。继续搅拌直至温度下降到40℃，此时将批料用Isopar E(60mL)稀释，并在缓慢冷却至33℃的情况下搅拌。此时，将内容物转移到两个250mL聚丙烯瓶中，同时用足够的Isopar E洗液使总分散体积达到500mL。将批料以3500rpm离心30分钟。保留上清液的样品。将固体悬浮在Isopar E中至总体积为250mL并滚磨4小时，然后在3440rpm下离心30分钟。丢弃上清液，将固体重新悬浮在Isopar E中至总体积为250mL，再次离心30分钟。该过程再重复3次(共离心5次)。将该过程结束时的湿滤饼悬浮在己烷中至250mL，并以3500rpm离心30分钟。将固体风干3天，然后将其置于50℃的真空烘箱中24小时，以提供重34.42g的黄色固体。

步骤3：复合颜料的分散。

向125mL聚丙烯瓶中添加如上所述制备的干颜料(10.00g)和Isopar E(40.00g)。在六天的过程中，将混合物进行八次90分钟的超声波浴，在此期间混合物在辊磨机上旋转。所得分散体通过200微米织物网过滤以提供可移动分散体，并且不留下残留固体。将称重的样品在对流烘箱中在170°F下干燥过夜，留下20.26％的残留固体重量。

示例2–相对于复合颗粒的重量的质量分数的估计

向闪烁瓶中添加待测颜料(0.5899g)、四氢呋喃(7.05g)和小型磁力搅拌棒。将瓶加盖并置于搅拌器/加热板上，并且加热搅拌。将250mL玻璃罐倒置在瓶上以防止气流进入，并在瓶爆裂时提供安全防护。调整加热板的温度，使得批料温度为60℃(使用高温计定期测量)。两小时后停止加热，内容物继续搅拌另外两小时，然后连同约2ml的THF洗液一起转移到15mL Nalgene离心锥。将分散体以3070rpm离心30分钟。将上清液转移到皮重为14.0412g的闪烁瓶中，并在170°F的对流烘箱中放置过夜。第二天向离心沉淀物中添加THF(6.5g)。将锥加盖、摇动并超声处理以实现分散，然后以3070rpm离心30分钟。将上清液添加到含有第一次上清液的残留物的瓶中，该溶液再次在170°F的对流烘箱中干燥过夜。将离心后的沉淀物风干过夜，然后将两种组分在70℃下真空干燥8小时。瓶加上内容物的毛重为14.1873g，代表0.1461g聚合物净重(原始样品重量的24.77％)。将离心锥中干燥的残留颜料转移到闪烁瓶中，得到0.4532g(原始样品重量的76.83％)的净重，因此质量平衡为101.60％。

表2(图9)示出如以上示例1和2中所述制备和分析的颜料的物理性质。所引用的粒径是在溶液中测量的，其中聚合物壳体(如果存在的话)被溶剂溶胀。

示例3-配方的电光性能的测量

步骤1：示例性电泳流体的制备

流体(i)：将类似于美国专利9,921,451的实施例12的A部分中所述的白色颗粒分散体(15.53g)与类似于如美国专利9,921,451的示例7中所述制备的青色颗粒分散体(1.93g)、类似于如美国专利9,921,451的示例5中所述制备的品红色颗粒分散体(2.29g)、类似于上述示例1的步骤3中所述的黄色颜料分散体(2.30g)、类似于可从俄亥俄州威克利夫的Lubrizol公司获得的Solsperse 19000的表面活性剂(1.16g的50％w/w Isopar E溶液)和分子量为850000的聚异丁烯(1.06g的15％w/w Isopar E溶液)组合。将所得混合物彻底混合过夜并超声处理90分钟以产生电泳流体。

步骤2：显示装置的制备

用如以上步骤1中所述制备的电泳流体填充压印到具有透明导体(氧化铟锡，ITO)涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上的微单元阵列。微单元的形状为六边形，从一边到另一边测量的深度为14或17微米，宽度为130微米。用刮刀从微单元中移除多余的电泳流体，并用如美国专利No.9,759,978中所述的复合聚合物涂层将它们密封。使用基本上如美国专利No.7,012,735中所述的厚度为3μm的掺杂的热粘合剂将该组件层压到具有ITO电极的玻璃背板上以产生显示装置。

以类似于美国专利9,921,451的示例11的D部分中描述的方式对装置进行电光测试。在图3和图4中示出了所使用的波形。图3的波形类似于在美国专利9,921,451的图7B中所示的波形，用于产生青色。图3中所示的电压是指装置的背板相对于前平面(观察表面)的电压。

在施加图3的波形之后，测量显示装置的反射光谱。所记录的光密度被转换为“分析密度”：即，对每个单独的彩色颜料观察到的吸收光谱的贡献。分析密度是在基线校正后确定的，以补偿显示装置中的光学损耗。然后，将青色的质量估计为对应于青色颜料的光吸收的分析密度减去对应于品红色和黄色颜料的光吸收的分析密度中的较大者。该值越大，认为青色越理想。

图4的波形(再次示出相对于前平面施加到背板的电压)旨在探测总色域(即，装置可寻址的所有颜色的体积)。波形由“偶极子”即相反极性的脉冲对构成，其持续时间和幅度系统地变化，如图中的深色包络所示。探索的电压为+/-3.5、6.1、9.4、13.4、18.2、23.7和30V，脉冲长度持续时间为50、80、120、190和300毫秒。对于每个电压对(+,-)，每个脉冲持续时间对被访问一次。这是以这样一种方式完成的，即，一个偶极子中的脉冲持续时间对在下一个偶极子中恰好有一个值发生了变化，并且该值在脉冲持续时间值的有序列表中是相邻的。以类似的方式探索电压。通过这种方式，波形的变化尽可能平滑，因为连续的偶极子彼此尽可能相似。反射光谱在整个波形中(不仅在其结束时)获得并转换为CIEL*a*b*单位。在三维颜色空间(以ΔE³为单位)中围绕这个点云的凸包的体积被认为是该特定显示装置可用的总色域。

图5和图6示出了作为黄色颜料的Zeta电位的函数的通过施加图3的波形获得的青色质量和通过施加图4的波形获得的总色域。如上所述，对应于-55mV的Zeta电位的点来自非官能化的对照黄色颜料。

从图5中可以看出，当黄色颜料的Zeta电位的大小低于约20mV时，可以获得优异的青色质量分数。与较厚的微杯(17微米)相比，使用较薄的微杯(14微米)，青色质量得分也更高。当黄色颜料的Zeta电位的大小高于约20mV时，使用较厚的微杯，青色质量得分非常差。

在不希望受理论束缚的情况下，据信使用根据本发明的实施例制成的黄色颜料实现的改善的青色质量得分归因于它们的低迁移率。当黄色颜料带正电并具有高迁移率时，它的性质与青色颜料非常相似。因此，很难用任何施加的波形来区分这两种颜色。另一方面，当黄色颜料带负电并且具有高迁移率时，它变得难以与白色颜料分离，至少在短施加波形的情况下。

从图6中显而易见的是，当使用长波形(如图4所示)时，所有黄色颜料都可以获得高色域，当使用高迁移率的带正电的黄色颜料时，色域可能会略有下降。图7示出在不牺牲使用图4的波形测量的总色域的情况下使用图3的快速波形可以获得高青色质量分数。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述本发明的特定实施例进行多种改变和修改。因此，整个前述描述应以说明性而非限制性意义来解释。

本申请的电泳介质可以包含如例如在上述E Ink和MIT专利和申请中所述的用于传统电泳介质中的任何添加剂。因此，例如，本申请的电泳介质通常将包括至少一种电荷控制剂(CCA)以控制各种颗粒上的电荷，并且流体中可以溶解或分散具有超过约20000并且基本上不吸收颗粒的数均分子量的聚合物以提高显示器的双稳定性，例如在美国专利No.7,170,670中描述的。

所有上述专利和专利申请公开通过引用整体并入本文。如果本申请的内容与通过引用并入本文的任何专利和申请之间存在任何不一致，则应在解决此类不一致所需的范围内以本申请的内容为准。

Claims (23)

1.一种电泳介质，包括：

流体；

具有第一极性的多个光散射带电颗粒；以及

第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒，每组具有彼此不同的颜色，

其中，第一颗粒和第二颗粒具有与所述第一极性相反的第二极性，并且

第三颗粒为包含核心颜料和聚合物壳体的复合颗粒，其中：

(a)所述聚合物壳体相对于所述复合颗粒的质量分数是至少20wt％至最多50wt％；以及

(b)所述聚合物壳体包括：

(I)衍生自式(1)的第一前体的第一单体单元：

CH₂＝C(R^1a)C(O)R²

(1)

其中：R^1a是–H或–CH₃；R²是-OR³、–NHR³或-NR³ ₂；R³是C_1-6烷基、C_1-6杂烷基、C_3-10环烷基、C_3-10杂环烷基、C_6-14芳基、C_5-14杂芳基或它们的任意组合，其中的每一个任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；

R⁴是C_1-6烷基、-OH、C_1-6烷氧基、-NH₂、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂、C_1-6卤代烷基、或C_1-6卤代烷氧基；

(II)衍生自式(2)的第二前体的第二单体单元：

CH₂＝C(R^1b)C(O)R⁵

(2)

其中：R^1b是–H或–CH₃；R⁵是-OR⁶、–NHR⁶或-NR⁶ ₂；R⁶是C_1-6烷基、C_1-6杂烷基、C_3-10环烷基、C_3-10杂环烷基、C_6-14芳基、C_5-14杂芳基或它们的任意组合，其中的每一个被独立地选自R⁷的基团取代一次或多次；R⁷是卤素、-CN、-NO₂、-S(O)-或-S(O)₂-。

2.根据权利要求1所述的电泳介质，其中，R³是C_1-6烷基、C_6-14芳基或它们的任意组合，其中的每一个任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；以及R⁴是C_1-6烷基或C_1-6烷氧基。

3.根据权利要求1所述的电泳介质，其中，R²是-OR³，并且R³是C_1-6烷基或C_6-14芳基，所述C_6-14芳基任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；以及R⁴为C_1-6烷氧基。

4.根据权利要求1所述的电泳介质，其中，R⁶是C_1-6烷基并且R⁷是卤素。

5.根据权利要求1所述的电泳介质，其中，R⁵是-OR⁶，R⁶是被R⁷取代至少三次的C_1-6烷基，并且R⁷是-F。

6.根据权利要求1所述的电泳介质，其中，所述第一前体选自由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲氧基苯酯和N,N-二异丙基丙烯酰胺构成的组。

7.根据权利要求1所述的电泳介质，其中，所述第二前体是甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEM)。

8.一种包括根据权利要求1所述的电泳介质的前平面层压板、双释放片、倒置式前平面层压板或电泳显示器。

9.一种包括根据权利要求8所述的电泳显示器的电子书阅读器、便携式计算机、平板式计算机、蜂窝电话、智能卡、标志、手表、货架标签或闪存驱动器。

10.一种电泳介质，包括：

流体；

具有第一极性的多个光散射带电颗粒；以及

第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒，每组具有彼此不同的颜色，

其中，第一颗粒和第二颗粒具有与所述第一极性相反的第二极性，并且所述第三组颗粒的电泳迁移率的大小小于所述光散射颗粒、所述第一组带电颗粒和所述第二组带电颗粒的电泳迁移率的大小的一半。

11.根据权利要求10所述的电泳介质，其中，所述电泳迁移率是根据颗粒Zeta电位来测量的。

12.根据权利要求11所述的电泳介质，其中，所述第三组颗粒具有大于或等于-20mV且小于或等于20mV的Zeta电位。

13.根据权利要求10所述的电泳介质，其中，电泳迁移率是根据颗粒荷质比来测量的。

14.根据权利要求10所述的电泳介质，其中，电泳迁移率是根据颗粒分散电导率测量值来测量的。

15.一种包括根据权利要求10所述的电泳介质的前平面层压板、双释放片、倒置式前平面层压板或电泳显示器。

16.一种包括根据权利要求15所述的电泳显示器的电子书阅读器、便携式计算机、平板式计算机、蜂窝电话、智能卡、标志、手表、货架标签或闪存驱动器。

17.一种电泳介质，包括：

流体；

具有第一极性的多个光散射带电颗粒；以及

第一组带电颗粒、第二组带电颗粒和第三组带电颗粒，每组具有彼此不同的颜色，

其中，第一颗粒和第二颗粒具有与所述第一极性相反的第二极性，并且

第三颗粒为包含核心颜料和聚合物壳体的复合颗粒，其中：

(a)所述聚合物壳体相对于所述复合颗粒的质量分数为至少20wt％至最多50wt％；以及

(b)所述聚合物壳体包括：

(I)衍生自式(1)的第一前体的第一单体单元：

CH₂＝C(R^1a)C(O)R²

(1)

其中：R^1a是–H或–CH₃；R²是-OR³、–NHR³或-NR³ ₂；R³是C_1-6烷基、C_1-6杂烷基、C_3-10环烷基、C_3-10杂环烷基、C_6-14芳基、C_5-14杂芳基或它们的任意组合，其中的每一个任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；

R⁴是C_1-6烷基、-OH、C_1-6烷氧基、-NH₂、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂、C_1-6卤代烷基、或C_1-6卤代烷氧基；

(II)衍生自苯乙烯的第二单体单元，所述苯乙烯任选地被独立地选自C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂和卤素的基团取代一次或多次。

18.根据权利要求17所述的电泳介质，其中，R³是C_1-6烷基、C_6-14芳基或它们的任意组合，其中的每一个任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；以及R⁴是C_1-6烷基或C_1-6烷氧基。

19.根据权利要求17所述的电泳介质，其中，R²是-OR³，并且R³是C_1-6烷基或C_6-14芳基，所述C_6-14芳基任选地被独立地选自R⁴的基团取代一次或多次；以及R⁴为C_1-6烷氧基。

20.根据权利要求17所述的电泳介质，其中，在第三颗粒中，所述聚合物壳体相对于所述复合颗粒的质量分数为至少25wt％至最多40wt％。

21.根据权利要求17所述的电泳介质，其中，所述聚合物壳体相对于所述复合颗粒的质量分数是通过热重分析法(TGA)测量的。

22.一种包括根据权利要求17所述的电泳介质的前平面层压板、双释放片、倒置式前平面层压板或电泳显示器。

23.一种包括根据权利要求22所述的电泳显示器的电子书阅读器、便携式计算机、平板式计算机、蜂窝电话、智能卡、标志、手表、货架标签或闪存驱动器。

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