JP2007534006A - 電気泳動分散物 - Google Patents

電気泳動分散物 Download PDF

Info

Publication number
JP2007534006A
JP2007534006A JP2006538439A JP2006538439A JP2007534006A JP 2007534006 A JP2007534006 A JP 2007534006A JP 2006538439 A JP2006538439 A JP 2006538439A JP 2006538439 A JP2006538439 A JP 2006538439A JP 2007534006 A JP2007534006 A JP 2007534006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrophoretic
threshold
pigment particles
charge
applied voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006538439A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4918363B2 (ja
JP2007534006A5 (ja
Inventor
グ・ハイヤン
ザン・ホンメイ
ファン・ジュン・ジェ
ウェン・シン
ジャック・ホウ
リャオ・チー−ユアン
ホ・シー−ウェイ
ロン−チャン・リアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
E Ink California LLC
Original Assignee
Sipix Imaging Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sipix Imaging Inc filed Critical Sipix Imaging Inc
Publication of JP2007534006A publication Critical patent/JP2007534006A/ja
Publication of JP2007534006A5 publication Critical patent/JP2007534006A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4918363B2 publication Critical patent/JP4918363B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675Constructional details
    • G02F2001/1678Constructional details characterised by the composition or particle type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/06Materials and properties dopant

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

本発明は、改良された電気泳動分散物及び電気泳動ディスプレーの性能を改良する方法に関する。

Description

1.発明の分野
本発明は、改良された電気泳動分散物(又は電気泳動ディスパージョン)及び電気泳動ディスプレーの性能を改良(又は向上)する方法に関する。
2.関連する技術の簡単な説明
電気泳動ディスプレー(EPD)は、誘電溶媒に懸濁した帯電ピグメント粒子の電気泳動現象に基づく非発光性デバイスである。それは、1969年に初めて提案された。ディスプレーは、通常、スペーサーで隔てられ、相互に対向して配置される、電極を有する二枚のプレートを含んで成る。電極の一つは、通常透明である。誘電溶媒及び帯電ピグメント粒子を含む懸濁物(又はサスペンジョン)は、その二つのプレートの間に入れられる。電位差を二つの電極間に印加すると、ピグメント粒子は、一方へ移動し、ピグメントの色又は溶媒の色を、電位差の極性に基づいて観察することができる。
いくつかの異なるタイプのEPDがある。パーティションタイプのEPDでは(参照:M.A. Hopper and V. Novotny, IEEE Trans. Electr. Dev., 26(8): 1148-1152(1979))、例えば沈殿(又は堆積)等の望ましくない粒子の動きを防止するために、より小さいセルに、空間を分割するために、二つの電極間にパーティション(又は仕切り)がある。マイクロカプセルタイプのEPDでは(例えば、米国特許No.5,961,804及び5,930,026に記載のように)、誘電溶媒と目視でコントラストをなす帯電ピグメント粒子の懸濁物と誘電溶媒の電気泳動組成物を各々が中に有するマイクロカプセルの実質的に二次元のアレンジメントを有する。もう一つのタイプのEPDは(参照:米国特許第3,612,758)、平行線リザーバーから形成される電気泳動セルを有する。チャンネル状電気泳動セルは、透明導体でカバーされ、透明導体と電気的に接触する。パネルが見られる側から、透明ガラス層は透明導体を覆う。
改良されたEPD技術が、同時継続出願の、2000年3月3日出願の US Serial Number 09/518,488 (WO 01/67170 に対応)、2000年6月28日出願の US Serial Number 09/606,654 (WO 02/01280 に対応)及び2001年2月15日出願の US Serial Number 09/784,972 (WO 02/65215 に対応)に最近開示された。改良されたEPDは、明確な形状、寸法及びアスペクト比のマイクロカップ(microcup)から生成され、誘電溶媒又は溶媒混合物中に分散した帯電ピグメント粒子で満たされて、閉じたセルを含んで成る。
液晶ディスプレー及び他のディスプレー等のように、EPDは、駆動機構及び回路設計に対応して、セグメント・ディスプレー(segment display)、パッシブ・マトリックス・ディスプレー(passive matrix display)又はアクティブ・マトリックス・ディスプレー(active matrix display)であってよい。パッシブ・マトリックス駆動系は、最もコスト的に有利な駆動機構の一である。その系は、セルの上側に行電極とセルの底側に列電極を有する。多くの場合、上の行電極と底の列電極は、互いに直交する。一般的に、パッシブ・マトリックス・ディスプレーの隣接するピクセルの望ましくないクロストーク又はクロスバイアス効果を抑制し又は除去するために、駆動電圧の少なくとも1/3のしきい電圧が必要である。
セルの粒子が隣のセルの電界によってバイアス(又は偏在)する場合、クロストークは生ずる。隣接するセルの間の距離を広げることでそのような問題を除去し得る;しかし、距離は、ディスプレーの解像度も減少し得る。
別法では、セルが十分に高いしきい電圧を有するならば、クロストーク問題を減少し得る。応答−電圧特性曲線の大きなガンマ(又は急勾配)も、パッシブ・マトリックス・デバイスの解像度を増加するために好ましい。しかし、現在利用できる電気泳動材料及び技術を用いて形成されるEPDのセルは、望ましくない粒子の動きを防止するために、必要な応答−電圧特性を典型的に有さない。結果的に、これらの材料と技術で構成されるEPDは、通常、高い解像度を達成できない。
クロスバイアスは、パッシブ・マトリックス・ディスプレーに関連するもう一つの既知の問題である。列電極に加えられる電圧は、行を走査する際にセルに駆動バイアスを与えるのみならず、同じ列の非走査セルを渡るバイアスにも影響を与える。この望ましくないバイアスは、非走査セルの粒子を、反対の電極に移動させ得る。この望ましくない粒子移動は、目に見える光学濃度変化を生じ、ディスプレーのコントラスト比を減ずる。
更に、合理的な時間スケールでフレームの全ての電極の列を通って走査するために、速い応答も極めて望まれる。しかし、現在利用可能なEPDには、必要な応答速度又は許容できるしきい特性を有するものはない。
大部分の電気泳動分散物は、マトリックス駆動の間に隣接するピクセル間の望ましくないクロストーク又はクロスバイアスを抑制し又は除去するために必要なしきい特性を有さない。しきい特性を有する電気泳動分散物は、例えば、 I. Ota, et al., in SID Proceedings, 18, 243 (1977) 及び Evans, et al., in US Patent No. 3,612,758 に記載されている。多くの場合、例えば、応答時間、動作電圧、イメージの均一性又はディスプレーの寿命、おそらく不可逆の凝集及び/又はネットワーク形成による、及び場合により、電極表面での望ましくない酸化還元反応及び/又は電着による、トレードオフでしきい電圧を達成する。
クロス効果を抑制するために、追加の導体層又はグリッド電極が、例えば、IEEE Trans. Electr. Dev., p.827, July (1977) 及び US Patent Nos. 3,612,758、4,655,897、5,177,476 及び 5,460,688 、2002年9月11日に出願された US Serial Number 10/242,335 (WO 03/023510 に対応)及び 2002年10月28日に出願された US Serial Number 10/282,444 (WO 03/038512 に対応)に記載されている。しかし、多層電極構造物を製造するためのコストは、高い。別法では、磁性粒子と磁性電極が、US Patent No. 6,239,896 (Canon に譲渡)に開示され、必要なしきい値を提供する。しかし、製造コストも費やす。
従って、イメージの均一性及びディスプレーの寿命に関してトレードオフなく、複雑な回路設計の必要もなく、しきい特性を誘起する又は向上する(改良する又は高める)コスト的に有用な方法に対するニーズがある。
本明細書で参照した各文献の内容は、参照することで、本明細書にそのまま組み込まれる。
発明の要約
本発明は、電気泳動ディスプレーのしきい電圧を誘起し、改良する方法に向けられている。方法は電気泳動ピグメント(色素、染料又は顔料)粒子が誘電溶媒又は溶媒混合物に分散する電気泳動分散物にしきい剤を加えることを含む。しきい剤は、電気泳動分散物(又はディスパージョン)の誘電溶媒又は溶媒混合物に可溶である又は分散可能である。
しきい剤は、(1)電気泳動ピグメント粒子の電荷と逆の極性の電荷をもたらす帯電した種又は分散物、又は(2)電気泳動ピグメント粒子の元の電荷と逆の極性の電荷を誘起する帯電した種又は分散物、であってよい。得られる電気泳動ピグメント粒子の有効な電荷密度は、しきい剤によって誘起される又はもたらされる反対の電荷により、著しく減少され又は除去されるので、どちらの場合でも、電気泳動ピグメント粒子のスイッチング速度又は有効な電気泳動移動性は、しきい電圧より低い電圧で、劇的に抑制される。
本発明の第1の要旨において、電気泳動粒子のしきい特性を誘起する又は向上するために、電気泳動分散物にしきい剤を加える。しきい剤は、電気泳動粒子の電荷と反対の極性の電荷を誘起し又はもたらし、しきい剤によってもたらされる電荷は、印加電圧(又は加える電圧)に相当鈍感である。これに対し、電気泳動粒子に対する(もし存在すれば)電荷制御剤(CCA)又は電気泳動ピグメント粒子の電荷特性は、印加電圧の変化に相当敏感である。言い換えれば、電気泳動粒子を有するCCAの解離の程度又は電気泳動粒子の電荷密度(単位体積当たりの電荷)は、印加電圧を増加するとともに、著しく増加し得る。しきい剤の存在のために、電気泳動ピグメント粒子の電気泳動移動性又は正味の電荷は、しきい電圧より下でかなり大幅に抑制される又は中和される;しかし、しきい電圧より上では、電気泳動粒子の電気泳動移動性又は正味の電荷は、著しく増加する。この態様では、得られる電気泳動ピグメント粒子は、しきい電圧より印加電圧が高い場合、しきい剤の添加前に、電気泳動ピグメント粒子の元の電荷と同じ極性の電荷を帯びる。しきい剤も電気泳動ピグメント粒子と反対の電荷をもたらす、又は電気泳動ピグメント粒子と反対の電荷を誘起することができる。
本発明の第2の要旨において、電気泳動粒子とCCAの解離の程度又は電気泳動ピグメント粒子の電荷特性は、印加電圧の変化に相当鈍感であるが、しきい剤によってもたらされる電荷は、印加電圧に極めて敏感である。しきい剤が存在するために、電気泳動ピグメント粒子の電気泳動移動性又は正味の電荷は、しきい電圧より下では、かなり抑制され又は中性にされる;しかし、しきい電圧より上では、電気泳動ピグメント粒子の電気泳動移動性又は正味の電荷は、極めて増加する。本発明のこの要旨では、しきい電圧より印加電圧が高い場合、得られる電気泳動ピグメント粒子は、しきい剤を加える前の電気泳動ピグメント粒子の元の電荷と逆の極性を有する電荷を帯びる。しきい剤は、電気泳動ピグメント粒子の元の電荷と反対の電荷を帯びるか又は電気泳動ピグメント粒子の元の電荷と反対の電荷を誘起することができる。
上述したように、しきい剤は、電気泳動分散物のしきい特性を向上し又は誘起する。それは、電気泳動分散物の誘電溶媒又は溶媒混合物に分散又は溶解可能で、電気泳動ピグメント粒子の電荷と反対の電荷を誘起する、又はもたらすいずれの材料であってよい。しきい剤は、印加電圧の変化に鈍感又は敏感であってよい。本発明の明細書においては、用語「しきい剤」は、色素又はピグメント(染料又は顔料)、電解質又は高分子電解質、ポリマー、オリゴマー、界面活性剤、電荷制御剤及び上述の基準に合致するいずれかの材料を広く含み得る。
しきい剤は、電気泳動分散物の誘電溶媒又は溶媒混合物中に分散粒子の形態で存在してよい。この場合、しきい剤は、電気泳動ピグメント粒子の平均粒子直径の1/4より小さい、より好ましくは1/10より小さい平均粒子直径を有することが好ましい。この場合、しきい剤又は分散物は、無色でも着色してもよい。着色している場合、しきい剤は、電気泳動分散物に用いられる色素又はピグメントと同じ色又は白色であることが好ましい。色素又はピグメントをしきい剤として使用する場合、色素又はピグメントしきい剤は、粒子、ミセル又は可溶性分子の形態で存在してもよい。
通常、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量に基づいて、好ましくは約0.01重量%〜約20重量%の量で、より好ましくは約0.03〜約10重量%の量で、最も好ましくは約0.1〜約3重量%の量で存在することが好ましい。
方法のいくつかの特定の例を、本発明の態様として本明細書に記載する。本発明の範囲は本発明の原理に基づく方法を広く包含し、下記の特定の態様に決して制限されるものではない。
一の態様において、しきい剤は、色素又はピグメントである。
もう一つの態様において、しきい剤は、電解質又は高分子電解質である。
更なる態様において、しきい剤は、ポリマー、オリゴマー又は界面活性剤である。
まだ、更なる態様において、保護コロイド又はポリマー安定剤を使用して、しきい電圧より低い印加電圧では、電気泳動ピグメント粒子を安定化する。保護コロイド又はポリマー安定剤を、電気泳動ピグメント粒子と化学的に結合することが好ましい。
本発明の第三の要旨は、本発明の方法で製造される電気泳動分散物に向けられている。例えば、電気泳動分散物は、誘電溶媒又は溶媒混合物に分散された電気泳動ピグメント粒子としきい剤を含んで成ってよい。しきい剤は、電気泳動ピグメント粒子の電荷と反対の電荷を誘起する又はもたらす。電気泳動ピグメント粒子の移動性又は電荷特性が、印加電圧の変化に敏感であるならば、しきい剤によってもたらされる電荷特性は、印加電圧の変化に相当鈍感である。逆もまた同様である。しきい剤は、電気泳動粒子に吸着されることが好ましい。
本発明の第四の要旨は、本発明の方法で製造される電気泳動分散物で満たされたディスプレーセルを含んで成る電気泳動ディスプレーに向けられている。
発明の詳細な説明
定義
本明細書に定義されていないならば、全ての技術用語は、当業者によって通常理解され用いられるように、常套の定義に基づいて本明細書で用いられる。材料を特定するために商標を用い、その供給元も記載した。
本明細書において、用語「しきい電圧」とは、(パッシブ・マトリックス・ディスプレーにおいて)セルの行を走査するタイムスケール内で、視認できるディスプレーコントラスト比を達成するために必要な最小電圧として定義される。それは、セルの対向する面の二つの電極間に粒子の運動を生じさせることなくセルに印加し得る最大のバイアス電圧である。
「印加電圧の変化に極めて敏感な移動性又は電荷特性」という現象は、図6に説明する。ラインAは、電荷が印加電圧の変化に極めて敏感である材料Aを示し、ラインBは、材料Aの電荷と反対の極性の電荷を誘起する又はもたらす材料Bを示し、材料Bの電荷は、印加電圧の変化に相当鈍感である。しきい電圧より低い電圧では、材料Aの電荷と、材料Bによってもたらされる又は材料Bによって誘起される電荷は、互いに中和され又は抑圧される;しかし、しきい電圧を超えると、印加電圧を増加するにつれて、材料Aの電荷は著しく増加し、支配的な(又は優勢な)電荷となる。
理論に拘束されるものではなく、しきい剤は、電気泳動粒子に吸着されることが好ましく、正味の電荷密度は、二つのタイプの電荷の合計である:一つは電気泳動粒子自身からのものであり、他方はしきい剤からのものである。二つのタイプの電界を組み合わせた効果が、パッシブ・マトリックス駆動に対する望ましいしきい特性を生ずる。
用語「印加電圧に極めて敏感」とは、しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、帯電した材料は、電気泳動移動性又は電荷密度の、約(120/Vop)%より大きい、好ましくは約(150/Vop)%より大きい変化を示すことを意味する。Vopは、パッシブ・マトリックス電気泳動ディスプレー(PMEPD)の操作(又は動作)電圧である。例えば、PMEPDの操作電圧が30ボルトである場合、電気泳動移動性又は正味の電荷密度の、1ボルト当たり(120/30%)=4%を超える変化、好ましくは1ボルト当たり(150/30)%=5%を超える変化を、印加電圧に対して極めて敏感と考える。同様に、もしPMEPDの操作電圧が60ボルトであれば、しきい電圧を超える電圧で、1ボルト当たり(120/60)%=2.0%、好ましくは(150/60)%=2.5%を超える変化を、極めて敏感と考える。
用語「印加電圧に相当鈍感」とは、しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、帯電した材料は、電気泳動移動性又は電荷密度の、約(30/Vop)%より小さい、好ましくは約(15/Vop)%より小さい変化を示すことを意味する。例えば、PMEPDの操作電圧が30ボルトである場合、電気泳動移動性又は正味の電荷密度の、1ボルト当たり(30/30%)=1%より小さい変化、好ましくは1ボルト当たり(15/30)%=0.5%より小さい変化を、印加電圧に対して相当敏感と考える。同様に、もしPMEPDの操作電圧が60ボルトであれば、しきい電圧を超える電圧で、1ボルト当たり(30/60)%=0.5%、好ましくは(15/60)%=0.25%より小さい変化を、相当鈍感と考える。
用語「コントラスト比」は、最小光学濃度(Dmin)での電気泳動ディスプレー反射率とディスプレーバックグラウンドの最大光学濃度(Dmax)での反射率との比として定義される。
用語「ガンマ」とは、印加電圧に対する光学応答曲線の傾斜として定義される。
用語「アルキル」とは、直鎖状、分枝状又は環状炭化水素鎖を意味する。もし他に示さない場合、本明細書において、「アルキル」基は、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜12の炭素原子を有する。「アルキル」の例には、メチル、エチル、シクロヘキシル、オクチル、n−デシル等が含まれ、場合により、例えばエテニル、3−ヘキセニル等の不飽和であってよい。
用語「アリール」とは、6〜18炭素原子を好ましくは有する芳香環から誘導される有機基を意味し、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル等を含むが、これらに限定されるものではない。
1. 電気泳動ピグメント粒子
本発明の明細書において、用語「電気泳動ピグメント粒子」又は「電気泳動粒子」とは、一次ピグメント粒子、電気泳動ピグメント微粒子、コア−シェル粒子、光を散乱する中空粒子等を広く含み得る。
適する一次ピグメント粒子は、当業者に公知である。好ましくは白色であり、有機又は無機ピグメント、例えばTiOであってよい。着色ピグメント粒子を用いる場合、当業者に既知の有機又は無機ピグメントから形成してよい。一次ピグメント粒子の粒子サイズは、約0.01〜約5ミクロンの範囲であることが好ましく、約0.05〜約2ミクロンの範囲であることがより好ましい。一次ピグメント粒子は、本来の電荷を示してよく、又は電荷制御剤を用いて明確に電荷を帯びてもよいし、誘電溶媒中に懸濁する際に電荷を獲得してもよい。適する電荷制御剤は、当業者に公知である;それらは、本来ポリマーでもあってもポリマーでなくてもよく、イオン性であっても(イオン性界面活性剤を含む)、非イオンであってもよい。
適する帯電一次ピグメント分散物は、グラインディング(又は粉砕:grinding)、ミリング(混練又は摩砕:milling)、アトリーティング(又は摩耗:attriting)、微流動化(microfluidizing)及び超音波照射技術を含む公知の方法のいずれかを用いて製造することができる。
この章で参照する「電気泳動ピグメント微粒子」は、微粒子形成/マイクロカプセル化方法で製造される。そのような方法は、化学的に又は物理的に達成され得る。典型的な微粒子形成/マイクロカプセル化方法は、界面重合、現場重合、相分離、コアセルベーション、静電塗装、噴霧乾燥、流動床コーティング(fluidized bed coating)、溶媒蒸発等を含む。
当業者に既知のいずれかの方法で製造される電気泳動ピグメント微粒子を、本発明に用いることができる。
好ましい微粒子形成方法の一つが、同時継続出願の、2002年12月31日出願の US Serial Number 10/335,051 (WO 03/57360 に対応)、2002年12月31日出願の US Serial Number 10/335,210 (WO 03/58335 に対応)及び2003年7月30日出願の US Serial Number 10/632,171 に開示されている。
簡単にいうと、その方法は、
(a) モノマー又はオリゴマー等のポリマー前駆体を含んで成る溶液(「前駆体/内相」又は相「I」という)を準備すること;
(b) フッ素化溶媒又は溶媒混合物(「連続相」又は相「F」)中に、前駆体/内相を乳化すること;
(c) 乳濁液(又はエマルジョン)を硬化することにより、電気泳動ピグメント微粒子を形成すること
を含んで成ってよい。
エマルジョンの硬化は、モノマー又はオリゴマーの重合/架橋(界面及び/又は現場重合/架橋を含む)によって、達成してよい。ポリマー前駆体は、乳化工程(b)の前に、工程(a)で部分的に重合/架橋してよい。
粒子の形態のピグメントは、前駆体/内相に予め分散してよい。ピグメントは、当業者に既知のそれらの一次ピグメントの一つであってよい。このタイプの微粒子は、ピグメント含有微粒子と呼ばれる。
界面及び現場重合/架橋のために適するモノマー又はオリゴマーは、多官能価イソシアネート、チオイソシアネート、エポキサイド、酸クロライド、クロロフォーメート(chloroformate)、アルコキシシラン、無水物、アルコール、チオール、アミン及びそれらのプレコンデンセート(予めの縮合物:precondensate)を含んでよい。電気泳動ピグメント微粒子の固形分の合計を基準として、モノマー又はオリゴマーは、好ましくは5〜300重量%の、より好ましくは50〜150重量%の、最も好ましくは80〜120重量%の量で存在する。
工程(b)に適するフッ素化溶媒は、一般的に、低蒸気圧、低粘度、及び約1.7〜約30、より好ましくは約1.7〜約5の範囲の誘電率を有する。適するフッ素化溶媒の例には、パーフルオロ溶媒、例えば、パーフルオロアルカン又はパーフルオロシクロアルカン(例えば、パーフルオロデカリン)、パーフルオロアリールアルカン(例えば、パーフルオロトルエン又はパーフルオロキシレン)、パーフルオロ−tert−アミン、パーフルオロポリエーテル、例えば、パーフルオロポリエーテルHTシリーズ及びハイドロフルオロポリエーテル(ZTシリーズ)(ソルベイソレクシズ社(Solvay Solexis)から)、FC−43(ヘプタコサフルオロトリブチルアミン)、FC−70(パーフルオロトリ−n−ペンチルアミン)、PF−5060又はPF−5060DL(パーフルオロヘキサン)(3M社(3M company)(セントポール、ミネソタ州)から)、低分子量(好ましくは50,000より小さく、より好ましくは20,000より小さい)ポリマー又はオリゴマー例えば、ポリ(パーフルオロプロピレンオキサイド)(TCIアメリカ(ポートランド、オレゴン州)から)、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)例えばハロカーボンオイル(Halocarbon Oils)(ハロカーボンプロダクト社(Halocarbon Product Corp.)(リバーエッジ、ニュージャージー州)から)及びデムナム潤滑油(ダイキン工業社から)、が含まれるが、これらに限定されるものではない。パーフルオロポリエーテル及びハイドロフルオロポリエーテル例えば、ソルベイソレクシズHT−170、HT−200、HT−230、ZT−180及びデュポントリフルオロ(トリフルオロメチル)−オキシラン ホモポリマー(例えば、K−6及びK−7流体)が特に有用である。
乳化工程を促進するために、揮散性溶媒又は希釈剤を用いて前駆体/内相の粘度を減じてよく、乳化工程の間に又は後に加熱及び/又は減圧して後で除去する。
フッ素化溶液(相「F」)の製造の際に、保護コロイド又は分散剤を場合により加えて分散物安定性を向上し、微粒子の粒子サイズ分布と粒子サイズを制御してよい。好ましい保護コロイド又は分散剤は、同時係属出願、2003年12月31日出願 US Serial Number 10/335,051 に記載されている。
場合により、電荷制御剤(CCA)を、微粒子形成工程で加えてもよい。電荷制御剤、例えば、同時係属出願、2002年12月31日出願のUS Serial Number 10/335,210に記載されたようなCCAの酸−塩基又はドナー−アクセプター(又は供与体−受容体)タイプのもの、及び2003年7月30日に出願のUS Serial Number 10/632,171 に記載されたようなフッ素化四級塩又は縮合環又は多核誘導体又はそれらの異性体が好ましい。
CCAは、相「F」に可溶又は分散可能であり得、乳化工程(b)で加えてよい。場合により、それらは、方法の工程(c)で加えてもよい。CCAは、界面重合/架橋のために反応性官能基を含んで成ってよい。適する反応性CCAは、反応性官能基、例えば不飽和二重結合、ビニル、ジエン、アクリレート又はメタクリレートを含む、一級又は二級アミン、アニリン、尿素、チオ尿素、アルコール、チオール、イソシアネート、チオイソシアネート、イミン、エポキサイド、酸クロライド、クロロフォーメート(又はギ酸エステル)及び類似物等を有するが、これらに限定されるものではない。
場合によりフッ素化有機金属化合物をCCAとして使用して、微粒子形成方法の工程(b)で加えてもよい。好ましいフッ素化金属有機化合物は、フッ素化金属ナフタロシアニン又はフタロシアニン色素(又は染料)(例えばCuPc−R,ここでRはC2n+1−xであり、n=1〜18、好ましくは4〜12、フッ素含有量が10重量%より少なくないように、好ましくは40重量%より少なくないように、xは調節される。)、フッ素化キノリノール金属コンプレックス及び金属パーフルオロアセトアセトネートを含むが、これらに限定されるものではない。好ましい金属はCu、Co、Ni、Ti、Fe、Mg、Zn、Zr及びAlを含み得るが、Cuが最も好ましい。フッ素化金属フタロシアニン及びナフタロシアニン色素は、US Patent 3,281,426 (1966)に記載されているような手順で製造することができる。
第2モノマー又はオリゴマーを場合により加えて、界面重合/架橋工程の間に又は後に例えば現場ラジカル及び/又は縮合重合によって微粒子を更に硬化してもよい。前駆体/内相の現場重合/架橋反応のために適する第2モノマー又はオリゴマーは、ラジカル又はイオン重合用モノマー、例えばビニル、アクリレート、メタクリレート、スチレン、アリル、ビニルエーテル及びそれらの多官能価誘導体を含み得、及び縮合重合用モノマー例えばポリオール、ポリチオール、アルデヒド、ポリアミン、イソシアネート、チオイソシアネート又はエポキサイドを含み得る。
電気泳動ピグメント粒子特にピグメント含有微粒子のサイズ(又は寸法)は、典型的には約0.01〜約5ミクロン、好ましくは約0.05〜約2ミクロンの範囲である。
コア−シェル粒子の例は、例えば同時係属出願、2003年2月10日出願のUS Serial No. 10/364,270 (WO 03/69403と対応)に見ることができる。
多くの場合、電気泳動ピグメント粒子の電荷特性と印加電圧へのそれらの感受性(又は敏感性)は、使用したCCA系(又はシステム)の濃度とその性質に依存する。場合により、電解質又は高分子電解質は、電気泳動粒子/誘電溶媒界面で電気二重層を形成してよい。粒子の電荷密度又は有効ポテンシャルは、電場内で対イオンの解離の程度に依存する。場合により、電気泳動ピグメント粒子の界面は、電子供与体又は水素受容体に富んでよく、連続相は、電子受容体又は水素供与体を含んで成る場合、ピグメント粒子は正電荷を発現する傾向にある。一方、もし連続相が電子供与体又は水素受容体を含んで成る場合、ピグメント粒子は、負電荷を示し得、粒子界面は電子受容体又は水素供与体を含んで成る。電解質又は水素供与体/受容体メカニズムから生ずる粒子表面の電気二重層のポテンシャル又は電荷特性は、印加電圧又は電界強度の変化により敏感であると一般的に考えられている。一方、電子供与体/受容体メカニズムから生ずる電気二重層のポテンシャル又は電荷特性は、電圧の変化に対して相当弱く、より敏感ではない。
パッシブ・マトリックス駆動EPDに有用な明確なしきい特性を、電圧−強敏感表面電荷(strongly voltage-sensitive surface charge)と極性が反対の電圧−相当鈍感表面電荷(relatively voltage-insensitive surface charge)を注意深く組み合わせることによって、達成し得ることが今回見出された。
II. 誘電溶媒
適する誘電溶媒は、低粘度、低蒸気圧及び低誘電率の溶媒である。特に適する溶媒は、低蒸気圧、低粘度及び約1.7〜約30の、より好ましくは約1.7〜約5の範囲の誘電率を有するフッ素化溶媒(又は含フッ素溶媒)である。マイクロカプセル化工程の先の章で、特定の例を示した。
電気泳動ピグメント粒子に加えて、コントラスト着色剤を、本発明の電気泳動分散物に用いてもよい。コントラスト着色剤は、色素又はピグメントから形成してよい。
III. しきい剤
本発明は、電気泳動ディスプレーのしきい電圧を誘起する又は向上する方法に向けられている。方法は、電気泳動ピグメント粒子が誘電溶媒又は溶媒混合物に分散される電気泳動分散物に、しきい剤を加えることを含んで成る。しきい剤は、電気泳動分散物の誘電溶媒又は溶媒混合物に溶解又は分散し得、電気泳動分散物の電気泳動ピグメント粒子の電荷と反対の電荷を誘起する又はもたらす。
しきい剤は、電気泳動ピグメント粒子の表面に反対の電界を誘起し又はもたらし(又は提供し)、しきい電圧より下では、無視し得る程度に、電気泳動ピグメント粒子の電気泳動移動性を抑制する。
本発明の第1の要旨において、電気泳動ピグメント粒子の電荷特性又は電荷制御剤(CCA)と電気泳動ピグメント粒子との解離の程度は、印加電圧の変化に相当敏感である。言い換えれば、電気泳動ピグメント粒子の電荷特性又は電荷制御剤(CCA)と電気泳動ピグメント粒子との解離の程度は、印加電圧を増加するにともない、著しく増加し得る。このシナリオで、しきい剤によって誘起される又はもたらされる電荷は、印加電圧に対して相当鈍感である。しきい剤の存在のために、電気泳動ピグメント粒子の電気泳動移動性又は正味の電荷は、しきい電圧より下では、かなり大幅に、抑制される又は中和される;しかし、しきい電圧より上では、電気泳動ピグメント粒子の電気泳動移動性又は正味の電荷は、著しく増加する。この態様において、得られる電気泳動ピグメント粒子は、しきい電圧より高い印加電圧で、しきい剤を加える前に、電気泳動ピグメント粒子の元の電荷と同じ極性の電荷を帯びる
本発明の第2の要旨において、電気泳動ピグメント粒子の電荷特性又は電荷制御剤(CCA)と電気泳動ピグメント粒子との解離の程度は、印加電圧の変化に相当鈍感であるが、しきい剤によって誘起される又はもたらされる反対の電荷は、印加電圧に極めて敏感である。しきい剤の存在のために、電気泳動ピグメント粒子の電気泳動移動性又は正味の電荷は、しきい電圧より下でかなり抑制される又は中和される;しかし、しきい電圧より上では、電気泳動ピグメント粒子の電気泳動移動性又は正味の電荷は、著しく増加する。発明のこの要旨において、得られる電気泳動ピグメント粒子は、しきい電圧より高い印加電圧では、しきい剤によって誘起する又はもたらされる電荷と同じ極性の電荷を帯びる。
先に述べたように、しきい剤は、電気泳動分散物の誘電溶媒又は溶媒混合物に可溶又は分散可能ないずれかの材料であってよく、電気泳動ピグメント粒子の電荷と反対の極性の電荷を誘起する又はもたらす。しきい剤は、印加電圧の変化に対して著しく敏感又は相当鈍感であってよい。本発明の明細書において、用語「しきい剤」は、上述した基準に合致するいずれの材料も広く含む。
一の好ましい態様において、特に誘電溶媒が、高度にフッ素化されている場合、例えばパーフルオロアルカン又はパーフルオロシクロアルカン(例えば、パーフルオロデカリン)、パーフルオロアリールアルカン(例えばパーフルオロトルエン又はパーフルオロキシレン)、パーフルオロ−tert−アミン、パーフルオロポリエーテル例えばパーフルオロポリエーテルHTシリーズ及びハイドロフルオロポリエーテルZTシリーズである場合、フッ素化しきい剤を使用する。
しきい剤は、電気泳動分散物の誘電溶媒又は溶媒混合物に分散可能な粒子の形態で存在してよい。この場合、しきい剤の粒子は、電気泳動ピグメント粒子より、少なくとも約4倍、好ましくは約10倍小さい粒子サイズを有する。
特定の適するしきい剤は、色素又はピグメント、電解質又は高分子電解質、ポリマー、オリゴマー、界面活性剤及び電荷制御剤を含み得るが、これらに制限されるものではない。
適する色素又はピグメントは、フッ素化フタロシアニン、ナフタロシアニン、アントラキノン、ペリレン、キナクリドン、ジケトピロロピロール、ナフタルイミド、ジアジン、ポリアニリン及びポルフィリン色素を含み得るが、これらに制限されるものではない。これらの色素又はピグメントは、例えば同時係属出願、2003年5月15日出願のUS Serial No. 10/439,428 、2003年8月8日出願のUS Serial No. 60/493,703、2003年9月10日出願のUS Serial No. 60/501,921、US Patent Nos. 3,281,426、3,006,921、5,260,435及び5,378,589に記載されている。それらの合成もこれらの参照文献にみられる。
色素又はピグメントの濃度は、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.01〜約20重量%、好ましくは約0.03〜約10重量%、更により好ましくは約0.1〜約3重量%である。
適する電解質又は高分子電解質の例は、Li、Zr、Zn、Ni、Cu、Co、B、Al、ピリジニウム、イミダゾリウム、アンモニウム、オキシウム(oxium)、スルホニウム、ホスホニウム及び類似物等の塩を含み得る。電解質又は高分子電解質のアニオンは、トリフレート、カルボキシレート、アイオダイド、ブロマイド、クロライド、フルオライド、NO 、PF 、AsF 、SbF 及び類似物等を含んでよい。
電解質又は高分子電解質の中で、リチウム及びピリジニウム塩は、特に適すること、下記式で示されるリチウム塩がとりわけ適することが見出された:
(Lin− (I)
[ここで、
nは、整数であり、好ましくは1、2又は3である;及び
Xは、アニオン又はポリマーアニオンである。]
式(I)において、Xは、無機アニオン例えば、F、BF 、PF 、AsF 、SbF ;場合により、フッ素化脂肪族カルボキシレート又はスルホネート;場合によりフッ素化されたスルホニルイミドのアニオン;場合によりフッ素化芳香族カルボキシレート又はスルホネート又はフルオロポリエーテル置換カルボキシレート又はスルホネートのアニオンを含むが、これらにより制限されるものではない。
いくつかのリチウム塩、例えばリチウムトリフレート及びリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドは、市販されている。リチウム塩は、当業者に既知の方法で合成することもできる。例えば、リチウム塩は、水酸化リチウム又はハロゲン化リチウムとMとの反応で形成し得る。ここで、Xは、先に定義したアニオンであり、Mは、水素又は一価の金属例えばAgである。いくつかのLi塩の合成は、本明細書の製造例6及び7に示した。
誘電溶媒も高度にフッ素化されている場合、窒素中心を有する塩の中で、高度にフッ素化された置換基を含んで成るピリジニウム塩が特に有用である。四級塩は、一般に、「Cationic Surfactants: Organic Chemistry」、Surfactant Science Series Vol. 34 (1990)、Marcel Dekker;「High Technology Applications of Organic Colorants」、by P. Gregory、 (1991)、Plenum Publishing Corp.;「The Sigma-Aldrich Handbook of Stains, Dyes, and Indicators」、by F. J. Green、(1990)、Aldrich Chemical Co.;及び 「Handbook of imaging Materials」edited by A. S. Diamond and D. S. Weiss、(2001)、Marcel Dekker に見ることができる。本発明に適する特定のピリジニウム塩は、同時係属出願、2003年7月30日出願の US Serial No. 10/632,171 に記載されている。
いくつかのピリジニウム塩の合成は、本願明細書の製造例2〜5に示されている。
本発明で使用される電解質又は高分子電解質の濃度は、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.01〜約5重量%、好ましくは約0.02〜約1重量%である。
界面活性剤の例は、粒子表面の官能基と、水素結合、酸−塩基相互作用、ドナー−アクセプター(又は供与体−受容体)相互作用、金属−リガンド相互作用又はクーロン相互作用を形成することができる官能基を含んで成るポリマー又はオリゴマーを含み得るが、これらに制限されるものではない。適する官能基は、−OR、−COOR、−CONRR、−OCONRR、−NRCONRR、−SONRR、−NRR[ここで、R、R及びRは、独立して、水素、アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル又はそれらのハロゲン化、特にフッ素化誘導体]を含み得るが、これらに制限されるものではない。場合により、R、R又はRは、ヘテロ原子例えばN、S、Si又は金属イオン、又はイオン基例えばアンモニウム、ピリジニウム、スルホネート、サルフェート、カルボキシレート又はホスフェートを含んで成ってよい。
界面活性剤の分子量は、約200〜約5,000,000、好ましくは約300〜約100,000、より好ましくは約500〜約50,000の範囲であり得る。
電気泳動ピグメント微粒子の場合、界面活性剤を、微粒子形成工程で前駆体/内相の製造の間に又は後で、電気泳動分散物に加えてもよい。
電気泳動分散物に、ハロゲン化又はフッ素化誘電溶媒を用いる場合、ハロゲン化、特にフッ素化界面活性剤が特に有用である。しきい剤として有用な特に適する界面活性剤は、クライトックス(Krytox)エステル(デュポン社)から誘導されるもの、式HOHCCFO(CFCFO)(CFO)CFCHOHを有するフルオロリンク(Fluorolink)D(ソルベイソレクシズから市販)又は式HCO(O)CCFO(CFCFO)(CFO)CFC(O)OCHを有するフルオロリンクL(ソルベイソレクシズから市販)から誘導されるものを含み得るが、これらに制限されるものではない。
そのような界面活性剤の合成は、下記製造例1、11及び12に示した。他の類似の化合物は、2003年11月4日に出願されたUS Application No. 60/517,520 及び代理人の整理番号07783.0106.NPUS01として特定される同時に出願された出願に記載したように同様に製造することができる。
本発明に使用される界面活性剤の濃度は、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.01重量%〜約20重量%、好ましくは約0.03重量%〜約10重量%、より好ましくは約0.1〜約3重量%であってよい。
本発明は、本発明の方法で製造される電気泳動分散物にも向けられている。例えば、電気泳動分散物は、誘電溶媒又は溶媒混合物に分散した電気泳動ピグメント粒子及び電気泳動分散物の誘電溶媒又は溶媒混合物に可溶又は分散可能であり、電気泳動ピグメント粒子の電荷と反対の電荷をもたらすしきい剤を含んで成る。もし、電気泳動ピグメント粒子が、印加電圧の変化に敏感であるならば、しきい剤は印加電圧の変化に鈍感である。逆もまた同様である。
本発明は、本発明の製造方法から製造される電気泳動分散物で満たされたディスプレーセルを含んで成る電気泳動ディスプレーにも向けられている。
本願に係るディスプレーは、WO 01/67170 に記載されたマイクロカップ技術によって製造される電気泳動ディスプレーであってよく、又はUS Patent Nos. 5,961,804 及び 5,930,026 又は同時係属出願、2003年1月30日出願のUS Serial Number 60/443,893 に記載のようにマイクロカプセル化方法によって製造される電気泳動ディスプレーであってよい。
その中に含まれるピグメントを有さない電気泳動ピグメント微粒子は、M.A. Mossman, et al, SID Digest pp. 1054(2001);SID IDRC proceedings, pp. 311(2001);及びSID'02 Digest, pp.522(2002)に記載のようなTIRスイッチングモードによって駆動する電気泳動ディスプレーに特に有用であり、微粒子を動かしてプリズムの反射鏡表面と光学的接触させることで、光の反射を調節する。
ディスプレーは、常套のアップ/ダウン・スイッチングモード(up/down switching mode)、インプレイン・スイッチングモード(in-plane switching mode)又はデュアル・スイッチングモード(dual switching mode)を有してもよい。もしディスプレーが、常套のアップ/ダウン・スイッチングモード又はデュアル・スイッチングモードで駆動される場合、上層と下層の両方は、電極プレートであり、その少なくとも一は、透明であり、セルは二つの電極プレート間に囲まれている。アップ/ダウン・モードでは、電気泳動ピグメント粒子が、垂直(アップ/ダウン)方向に動くことを可能とし、デュアル・スイッチングモードでは、電気泳動ピグメント粒子が垂直(アップ/ダウン)方向と平面(左/右)方向の両方に動くことを可能とする。インプレイン・スイッチングモードを有するディスプレーでは、セルは絶縁層と電極プレートとの間にサンドイッチされる。インプレイン・スイッチングモードでは、電気泳動ピグメント粒子は、平面方向のみ動くことができる。
製造例1:R−アミンの製造
Figure 2007534006
17.8gのクライトックス(登録商標)メチルエステル(デュポン社、MW=約1780、g=約10)を、12gの1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン(アルドリッチ社)と1.5gのα,α,α−トリフルオロトルエン(アルドリッチ社)を含む溶媒混合物に溶かした。得られた溶液を、25gのα,α、α−トリフルオロトルエンと30gの1,1,2−トリクロロ−トリフルオロエタン中7.3gのトリス(2−アミノエチル)アミン(アルドリッチ社)を含む溶液に、攪拌しながら室温で2時間かけて滴下して加えた。混合物をその後更にもう8時間攪拌し、反応を完了させた。粗生成物のIRスペクトルは、1780cm−1のメチルエステルのC=O伸縮の消滅と1695cm−1のアミド生成物のC=O伸縮の発生を明確に示した。ロータリーエバポレーションし、その後100℃で4〜6時間の真空ストリップを行うことで、溶媒を除去した。その後、粗生成物を、50mlのPFS−2溶媒に溶かし、20mlのエチルアセテートで3回抽出し、その後乾燥して、HT−200(パーフルオロポリエーテル、ソルベイソレクシズ社から)に優れた溶解性を示す17gの精製生成物(R−アミン1900)を生じた。
種々の分子量を有する他の反応性Rアミン、例えばR−アミン4900(g=約30)、R−アミン2000(g=約11)、R−アミン800(g=約4)及びR−アミン650(g=約3)も、同様な手順で合成した。R−アミン350も、クライトックス(登録商標)メチルエステルをCFCFCFCOOCH(シンクエスト・ラボ社、アラチュア、フロリダ州)によって置き換えた以外は同様な方法を用いて製造した。
製造例2:F8POHの製造
Figure 2007534006
3.21g(30.0mmol)の2,6−ルチジン(アルドリッチ社)と11.6g(25.0mmol)の1H,1H,2H,2H−パーフルオロデカノール[CF(CFCHCHOH、n=7]をフラスコ内の150mlのクロロホルムに溶かし、0℃のバスで冷却した。その溶液に、100mlのクロロホルムに予め溶かした8.5g(30.0mmol)のトリフルオロメタンスルホン酸無水物を攪拌しながら30分間以上かけて滴下して加えた。室温で更に少なくとも8時間混合物を攪拌して、反応を完結させた。反応混合物を3回脱イオン水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒をストリップした。粗生成物をヘプタン/塩化メチレンから再結晶し、ヘプタンですすいだ。12.45g(収率:83.6%)の白色結晶(1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリフレート、CF(CFCHCHOSOCF、n=7)を得た。
従って得られた5.96g(10mmol)の1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリフレートを、30mlの塩化メチレンと1.37g(10mmol)の4−ピリジンプロパノール(アルドリッチ社)を含む溶液に加えた。反応混合物を6時間反応させて反応を完結させた。静置後、下の層を分離して乾燥した。5.59gの淡黄色固体、1−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10−ヘプタデカフルオロ−デシル)−4−(3−ヒドロキシ−プロピル)−ピリジニウム トリフルオロ−メタンスルホネート(n=7、以下「F8POH]ともいう」)を得た。
製造例3:PNC1の製造
Figure 2007534006
18g(30mmol)の1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリフレートを50mlのフレオン(登録商標)113と100mlのアセトニトリルに溶かした。5g(30mmol)のN−(2−ヒドロキシエチル)イソニコチンアミドを加えた。混合物を50℃に加熱し、連続的に12時間攪拌した。溶媒を減圧下ストリップして、20gの白色ワックス状固体、(N−(2−ヒドロキシエチル)−N’−1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル イソニコチンアミド トリフレート)を得た。純度は、HNMRと19FNMRで確認した。
16.4gの得られたナトリウムクライトックス(登録商標)カルボキシレート塩と5gのN−(2−ヒドロキシエチル)−N’−1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル イソニコチンアミド トリフレートを、それぞれ40mlと10mlのメタノールに溶かした。これらの二つの溶液を一緒に混合し、直ちに相分離を形成した。30mlのPFS−2(ソルベイソレクシズ社)を用いて生成物を2回抽出した。その後、PFS−2層を合し、20mlのメタノールで2回洗浄した。20gの生成物、(N−(2−ヒドロキシエチル)−N’−1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル イソニコチンアミド クライトックス(登録商標) カルボキシレート PNC1)を、溶媒を除去した後得た。生成物の純度は、IRで確認した。
製造例4:FNC1の合成
Figure 2007534006
36g(0.06mol)の1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル トリフレートを、50mlの1,1,2−トリクロロトリフルオロエタンと200mlのアセトニトリルに溶かした。溶液を攪拌し40℃に加熱して、12.7g(0.06mol)のN,N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)イソニコチンアミドを3時間の間に3回に分けて加えた。溶液を更に3時間40℃で攪拌し続けた。溶媒の蒸発後、45gの白色粉末、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−N’−1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル イソニコチンアミドを得た。生成物及び純度は、HNMRと19FNMRで確認した。
10gのクライトックス157FSLのナトリウム塩を100mlのメタノールに溶解し、それに3.9gのフルオロカーボン変性ピリジニウム塩、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−N’−3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10−ヘプタデカフルオロ−デシル)イソニコチンアミド トリフルオロメタンスルホネートを加え、溶かした。二相の外観を観察した。メタノール溶液を100mlのPFS2で2回抽出した。合したPFS2層を50mlのメタノールで2回抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、溶媒を除去して、9gの生成物を得た。全てのトリフレート対イオンは、クライトックスカルボキシレートで置換されたことを、19FNMRスペクトルは示した。
製造例5:PJC1の製造
Figure 2007534006
40mlのフレオン(登録商標)113中に9.3gのPNC1(製造3で製造)を含む溶液に、1.33gのイソホロンジイソシアネートと0.067gの2%ジブチルスズジラウレート アセトン溶液を加えた。溶液を加熱してAr下12時間還流した。溶媒フレオン(登録商標)113をその後除去した。残留物を40mlのPFS−2に溶かし、20mlの酢酸エチルで2回洗浄した。分離したPFS−2層をその後、20mlのフレオン(商標)113中の3gのジェファーミン(Jeffamine)(登録商標)T−403(フンツマン:Huntsman)溶液に滴下して加えた。溶液を連続的に2時間攪拌すると、IRが2200cm−1のピークの消滅を示した。溶媒を減圧して除去して、残留物を50mlのPFS−2に溶かした。20mlの酢酸エチルを用いてPFS−2層を3回洗浄した。合したPFS−2層を減圧して蒸発し、10gの赤色オイルを得た。純度は、IRで確認した。
製造例6:LiPFHの製造
Figure 2007534006
4.64gのパーフルオロ−3,5,5−トリメチルヘキサン酸(シンクエスト社、84%最小)を15mlのメタノールに溶かした。この溶液に0.24gの水酸化リチウムを加えた。混合物に1分間超音波を照射して、大部分の固体を消した。pHをpH紙で測定し、その後pH値が7に近づくまで酸で滴定した。濾紙を通して濾過し、溶媒を蒸発して、4.0gの白色固体を得た。
製造例7:LiKの製造
Figure 2007534006
5gのクライトックス(登録商標)酸(デュポン社、MW=1400)を20mlのメタノールに溶かし、室温で連続的に攪拌した。水酸化リチウム溶液(0.09g/3mlの脱イオン水)を、溶液のpHが7に達するまで、酸溶液に加えた。溶媒を真空下除去した後、5gの粘性な液体(LiK)を得た。化合物の純度は、19FNMRで確認した。
製造例8:CuPc色素の製造
Figure 2007534006
フッ素化Cuフタロシアニン色素をUS Patent 3,281,426 に基づいて製造した。
ガラスライナー中の41gの銅フタロシアニンブルー(イルガライトブルー(Irgalite Blue)BLPO、チバガイギー社)及び390gの1−ヨードパーフルオロオクタン(シンクエスト社)の混合物を、1−ガロンの圧力反応器(パールインスツルメント社:Parr Instrument)に入れた。反応器をシールして、60℃に加熱した。その後アルゴンでパージして60℃で減圧した。パージと減圧を5回繰り返した後、熱電対プローブが反応器底部の中央に接触するように反応器をヒータースロットに配置した。その後反応器を375℃に加熱して375℃で31時間保った。その後、室温に冷やした。粗生成物を、ソックスレー抽出器でガルデン(Galden)PFS−2(ソルベイソレクシズ社)を用いて抽出した。アセトン洗浄液が無色になるまで、暗青色溶液をアセトンを用いて数回洗浄した。洗浄暗青溶液を減圧して0.45ミクロンフィルターを通して濾過した。濾液を60℃で減圧して(約60Torr)濃縮し、ロータリーエバポレーターでスラリーにした。スラリーを高真空、0.5〜1Torrで、60℃で一夜間乾燥した。乾燥生成物は、高真空、0.5〜1Torrで120℃で2時間昇華した。暗青色固体を得た。
製造例9:DK1色素の製造
Figure 2007534006
1.00g(2.10mmol、アルドリッチ社)のジアジンブラックと4.2g(2.10mmol)のナトリウムクライトックスカルボキシレート(クライトックス酸とNaHから、製造例3に記載したように製造)の混合物を、50mlのメタノール中で室温で24時間混合した。得られた混合物を20mlのPFS−2(ソルベイソレクシズ社)で抽出し、10mlの水で2回洗浄し、その後10mlのアセトンで5回洗浄した。得られた有機層を分離し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ロータリーエバポレーションで蒸発させて濃縮した。得られた残渣をジエチルエーテル、その後PFS−2を用いてソックスレー抽出した。得られたPFS−2抽出物をロータリーエバポレーションで蒸発させて乾燥した。所望の2.50gの黒っぽいオイルを得た(収率38%)。UV−Vis(HT−200):λmax、560nm:吸光度、40ppmで0.18。
製造例10:2,3,12,13−テトラ(パーフルオロオクチル)−5,10,15,20−銅テトラフェニルポルフィリン(PK3色素)
Figure 2007534006
A. 2,3,12,13−テトラブロモ−5,10,15,20−テトラフェニルポルフィリンの合成
NBS(N−ブロモサクシンンイミド、4.34g、24.4mmol)を、150mlのクロロホルム(エタノールを含まない)中のテトラフェニルポルフィリン(2.5g、4.07mmol)の還流溶液に加えた。混合物を一夜間還流状態に保ち、その後冷却した。溶媒の体積を減圧下ロータリーエバポレーションで2/3に減じた。得られた混合物をその後短いアルミナプラグ(グレードIII)に受けさせた。不純物を塩化メチレンで洗い流し、所望の化合物プラグの上部に保った。化合物を塩化メチレン/トリフルオロ酢酸(3:1)を用いて十分に洗浄し、トリエチルアミンを用いて中和した。溶媒の体積を減少させた。所望の化合物をメタノールのパーティション(又は分配)で結晶化させて、収量3.6g(94%)であった。
B. 2,3,12,13−テトラブロモ−5,10,15,20−テトラフェニルポルフィリン−銅(II)の合成
2,3,12,13−テトラブロモ−5,10,15,20−テトラフェニルポルフィリン(1.3g、1.4mmol)をクロロホルム(110ml)に溶かした;その後メタノール(30ml)中のCu(OAc)(2.23g、11.2mmol)の溶液を加えた。得られた混合物を加熱して1日間還流した。その後、冷やし(又はさまし)、その後溶媒を除去した。残渣をメタノールと超音波照射をした。濾過後、所望の化合物である固体を、洗浄液が無色になるまでメタノールと水で洗浄した。生成物を紫色結晶として得た(収量、1.3g、94%)。
C. PK3の合成
7.8gのヨードパーフルオロオクタン(13.8mmol、シンクエスト社)を、アルゴン下、37mlのDMSO中の銅(1.7g、24.16mmol、アルドリッチ社)と2,3,12,13−テトラブロモ−5,10,15,20−テトラフェニルポルフィリン−Cu(II)(3.0g、3.02mmol)の混合物に加えた。得られた懸濁物を3日間還流し、その後濾過した。濾液を30mlの水と混合し、50mlのPFS−2で3回抽出した。PFS−2抽出液を合し、75mlの水で3回洗浄し、75mlのアセトンで3回洗浄し、ロータリーエバポレーションで蒸発させて乾燥した。得られた固体をクロマトグラフにかけ(シリカゲル、5×7.5cm、留出液:PFS−2/ジエチルエーテル(1:2))、ロータリーエバポレーションで蒸発させて乾燥した。5.22gの緑色固体を得た(73%収率)。UV−Vis(HT200):λmax:420nm;吸光度:40ppmで3.2
製造例11:L2MEの製造
Figure 2007534006
フルオロリンクL(19.65g)(パーフルオロエチルエーテル メチルエーテル ジメチルエステル、ソルベイソレクシズ社、MW=2000)及びエチルメチルアミン(11.8g)の混合物を室温で48時間攪拌した。過剰のエチルメチルアミンをロータリーエバポレーターを用いて除去した。粗生成物をPFS2溶媒に溶かして、酢酸エチルで2回洗浄した。その後、PFS2相をNaSOで乾燥し、減圧して15.01gの生成物を得た。
製造例12:LS1の製造
Figure 2007534006
8.37gのパーフルオロ−2,5,8,11−テトラメチル−3,6,9,12−テトラオキサペンタデカン酸メチルエステルと3.49gの6−アミノヘキサノールを20mlのトリフルオロ−トリクロロエタン(A113、CFCl−CFCl)と30mlのイソプロピルアルコールを含む溶媒に溶かした。反応混合物を16時間攪拌した後、溶媒を蒸発させた。反応混合物を真空でもう30分間保持した。粗生成物を50mlの酢酸エチルに溶かし、30mlの1NHCl溶液で1回、水で2回洗浄後、ブラインで1回洗浄した。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を蒸発させて、無色の液体8.44gを得た。構造は、HNMRで確認した。
製造例13:TiO含有微粒子Aの製造
内相の製造:
8.93gのデスモジュール(Desmodur)(登録商標)N3400脂肪族ポリイソシアネート(バイエル社)を、5.78gのアセトン(99.9%、バルディック・アンド・ジャックソン社(Burdick and Jackson))に溶かし、ローター・ステーター・ホモジナイザー(rotor-stator homogenizer)(IKA ULTRA-TURRAX T25、IKA WORKS)を用いて10分間周囲温度でホモジナイズした。得られた溶液に、13.61gのTiO(Ti−Pure(登録商標)R706、デュポン社)を加えて、2分間ホモジナイズした。得られたTiO分散物に、1.42gの1,5−ペンタンジオール(BASF社)、0.30gのトリエタノールアミン(99%、ダウ社)、2.75gのポリプロピレンオキサイド(MW=725、アルドリッチ社)、0.2gのF8POH(製造例2で製造)、0.08gのLiOT(リチウムトリフルオロメタンスルホネート、97%、ランカスター社)及び1.25gのアセトンを含む溶液を加え、1分間ホモジナイズした。その後、0.37gのアセトン中2%ジブチルスズジラウレート(アルドリッチ社)溶液を加え、1分30秒間ホモジナイズした。
乳化、転相及び後硬化:
最終工程で、50.0gのHT−200(ソルベイソレクシズ社)と2.25gのR−アミン4900(製造例1)を含む溶液を、上記製造したTiO/オリゴマー分散物に加え、4分間ホモジナイズした。得られた微粒子分散物をその後80℃に加熱して、低せん断で攪拌し、微粒子を一夜間後硬化した。
後硬化微粒子分散物を、30μmナイロン網フィルター(ミリポア社)で濾過し、濾過した分散物の固形分を、IR−200モイスチャー・アナライザー(Moisture Analyzer)(デンバー・インストルメント社:Denver Instrument Company)を用いて測定した。濾過した分散物を用いて電気泳動分散物を製造した。
製造例14:TiO含有微粒子Bの製造
(1)F8POHとLiOTを除去した以外は、製造例13の内相の製造例の手順に従った。乳化/転相工程において、12.5gのHT−200と0.25gのPJC1(製造例5)を含む溶液を、TiO/オリゴマー分散物に加え、1分間ホモジナイズした。混合物に、37.5gのHT200と2.25gのR−アミン4900(製造例1)を含む溶液を加え、4分間ホモジナイズした。得られた微粒子分散物をその後80℃に加熱し、低せん断で攪拌して微粒子を一夜間後硬化し、30μmナイロン網フィルター(ミリポア社)で濾過した。
製造例15:TiO含有微粒子Cの製造
0.2gのF8POHと0.08gのLiOTを、0.08gのLiNT(リチウム ビス(トリフルオロメタンスルホネート)イミド、シンクエスト・ラボ社)に置き換えた以外は、製造例13の内相の製造手順に従った。乳化/転相工程において、50gのHT200(ソルベイソレクシズ社)と2.65gのR−アミン4900(製造例1)を含む溶液をTiO/オリゴマー分散物に加え、4分間ホモジナイズした。その後得られた微粒子分散物を80℃に加熱して、低せん断で攪拌して微粒子を一夜間後硬化し、30μmナイロン網フィルター(ミリポア社)で濾過した。
製造例16:TiO含有微粒子Dの製造
7.14gのデスモジュール(登録商標)N3400脂肪族ポリイソシアネート(バイエル社)を、5.4gのアセトンに溶かした。得られた溶液に、13gのTiOR706(デュポン社)を加えて、ローター・ステーター・ホモジナイザー(IKA ULTRA-TURRAX T25)を用いて室温で2分間ホモジナイズし、それに、1.14gの1,5−ペンタンジオール(BASF社)、0.24gのTEA(ダウ社)、2.20gのポリプロピレンオキサイド(MW=725、アルドリッチ社)及び1.0gのアセトンを含む溶液を加え、30秒間ホモジナイズした。得られた溶液に、その後、2%ジブチルスズジラウレート(アルドリッチ社)を含む0.29gのアセトン溶液を加え、2分間ホモジナイズした。最後に、0.9gのR−アミン4900(製造例1)を含む40.0gのHT−200(ソルベイソレクシズ社)溶液を加え、2分間ホモジナイズした後、0.9gのR−アミン4900を含む33.0gのHT−200溶液を加え、2分間ホモジナイズした。得られた微粒子分散物をその後70℃に加熱して、一夜間低せん断で攪拌し、微粒子を後硬化した。
後硬化微粒子分散物を、30μmナイロン網フィルター(ミリポア社)で濾過し、濾過した分散物の固形分を、IR−200モイスチャー・アナライザー(デンバー・インストルメント社)を用いて測定した。濾過した分散物を用いて電気泳動分散物を製造した。
製造例17:電気泳動ディスプレーの製造
A. プライマーコート透明導体フィルム
1.42gのイロスティック(Irostic)(登録商標)P9815(ポリウレタン、フンツマン社、ドイツ)、2.21gのCN983(ウレタンジアクリレート、サートマー社(Sartomer)、エックストン、ペンシルベニア州)、1.10gのEB1290(六官能性
脂肪族ウレタンアクリレート、UCB社、スマーナ(Smyrna)、ジョージア州)、0.13gのイルガキュア(登録商標)369(2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、チバ社、タリータウン、ニューヨーク州)、0.13gのサルキュア(Sarcure)SR1124(イソプロピルチオキサントン、サートマー社、エックストン、ペンシルベニア州)、0.03gのイルガノックス(登録商標)1035(チオジエチレン ビス(3,5−ジ(tert)−ブチル−4−ヒドロキシハイドロシンナメート、チバ社、タリータウン、ニューヨーク州)、80gのMEK(メチルエチルケトン)及び15gのCHO(シクロヘキサノン)を含むプライマーコーティング溶液を、十分に混合し、T#4ドローダウンバー(drawdown bar)を用いて、5ミル透明導体フィルム(ITO/PETフィルム、CPフィルムズ社(CPFilms)からの5ミルOC50、マーティンズビル(Martinsville)、バージニア州)にコートした。コートしたITOフィルムを65℃のオーブンで10分間乾燥した後、UVコンベヤー(UV conveyer)(DDU社、ロサンジェルス、カリフォルニア州)を用いて、空気下、1.4J/cmのUV光に暴露した。
B. マイクロカップの製造
Figure 2007534006
35.93gのEB600(登録商標)(アクリレート化エポキシオリゴマー、UCB社、スマーナ、ジョ−ジア州)、34.94gのSR399(登録商標)(五官能性モノマー、サートマー社、エックストン、ペンシルベニア州)、6.50gのEB1360(登録商標)(シリコーンアクリレート、UCB社、スマーナ、ジョージア州)、0.22gのイルガキュア(登録商標)369(チバ社、タリータウン、ニューヨーク州)、0.043gのサルキュアSR1124(ITX、イソプロピル−9H−チオキサンテン−9−オン、サートマー社、エックストン、ペンシルベニア州)、0.033gのイルガノックス(登録商標)1035(チバ社、タリータウン、ニューヨーク州)及び20.34gのHDODA(1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、UCB社、スマーナ、ジョージア州)を、スターパックミキサー(Stir-Pak mixer)(コールパーマー社(Cole Parmer)、バーモン、イリノイ州)を用いて、室温で約1時間十分に混合し、2000rpmで約15分間遠心分離して脱泡した。
90μm(長さ)×90μm(幅)×27μm(深さ)×11μm(マイクロカップ間の仕切り壁の上面の幅)マイクロカップのアレイ用の8”×8”電気鋳造Niメールモールド(male mold)に、マイクロカップ組成物をゆっくりコートした。プラスチックブレードを使用して過剰の流体を除去して、Niモールドの「谷」に穏やかに流し込んだ。コートしたNiモールドをオーブンで65℃で5分間加熱し、80psiのロール圧力、1cm/秒のラミネーション速度、200°Fのローラー温度に予め設定したホットロールラミネーター(Hot Roll Laminator)(ケムルンスツルメント社(Chemlnstrument)、フェアフィールド、オハイオ州)を用いて、プライマー相をNiモールドと対向させて、製造例17Aで製造したプライマーコートITO/PETフィルムでラミネートした。1.2mW/cmのUV強度を有するUV硬化ステーションを使用して、5.5秒間パネルを硬化した。その後ITO/PETフィルムを、約30°の剥離角度でNiモールドから剥離して、ITO/PET上に8”×8”マイクロカップアレイを得た。モールドからのマイクロカップアレイの許容できる剥離を観察した。従って得られるマイクロカップアレイを、2.8J/cmのUV線量を有するUVコンベヤーシステム(DDU社、ロサンジェルス、カリフォルニア州)を用いて更に後硬化した。
C. マイクロカップの充填と封止
#0ドローダウンバーを用いて、製造例17Bで製造したマイクロカップに電気泳動分散物を満たした。その後、11.9(乾燥)重量部のポリウレタンIP9820−15、2.1重量部のCN983(ウレタンジアクリレート)、0.1重量部のイルガキュア907(2−メチル 1−[4−(メチルチオ)フェニル]2−モルフォリノプロパン−1−オン)、40.8重量部のMEK(メチルエチルケトン)、40.8重量部のIPAc(イソプロピルアセテート)及び4.3重量部のCHO(シクロヘキサノン)から成るトップ−シーリング/接着溶液で、ドクターブレードを用いて、充填したマイクロカップをオーバーコートした。シーリング層を10分間空気乾燥し、80℃のオーブンで2分間加熱して、充填マイクロカップ上にシームレスシーリングを形成した。シーリング層の目標(乾燥)厚は、約3〜4ミクロンであった。トップ−シールマイクロカップを、20cm/分の線速度で120℃でラミネーターを用いて、5ミルITO/PETフィルム上に直接ラミネートした。ラミネート後、サンプル(又は試料)を、2.56W/cmのUV強度(これは0.856J/cmと同等である)で10フィート/分の速度でUVコンベヤーを2回通すことで、更にUV硬化した。
EPDの電気−光学応答
全ての例示のEPDの電気−光学応答を、光源と接続した光ファイバーケーブルからの入射光を導入して、製造例17の手順に従って製造したディスプレーサンプルを照射することで測定した。ディスプレーサンプルの背面を、黒色塗料によって完全に黒色にした。
その後、ディスプレーサンプルからの反射光を収集し、光電ディテクターによって電気信号に変換し、最後にオシロスコープに表示して記録した。出力波形の強度は、ディスプレーのON状態とOFF状態の間のコントラスト比と相関し、光学出力波形の傾斜はスイッチの間のディスプレーの応答時間を反映する。
もし他に記載がなければ、電気泳動分散物に記載の全ての重量%は、電気泳動分散物の重量の合計を基準とする、乾燥重量%である。
例1〜3
例1(比較例−対照サンプル)
EPDサンプルを製造例17の手順に基づいて製造した。HT−200に、9(乾燥)重量%のTiO−含有微粒子A(製造例13)と1.3(乾燥)重量%のCuPc色素(製造例8)含む電気泳動分散物で、セルを満たした。0V〜40Vの電気光学応答を図1に示す。電気泳動分散物の電気光学応答は、微粒子が強い電圧依存性を有する(即ち、加えた電圧(又は印加電圧)の変化に敏感である)正電荷を有することを示す。粒子の移動性又は光学信号は、5〜25ボルトに印加電圧を増加するとともに著しく相加した。低駆動電圧でさえ、強い光学信号が検知されたので、しきい電圧は観察されなかった。粒子表面電荷の正の極性も、100μmスペーサーで隔てたITO−ガラスセル中の電気泳動で確認された。
例2(比較例)
HT−200中に9重量%(乾燥)のTiO−含有微粒子A(製造例13)と2重量%(乾燥)のDK−1(製造例9)を含む電気泳動分散物で、EPDのセルを満たしたことを除いて、例1の手順に従った。0V〜40Vの電気−光学応答を、図1に示した。TiO含有微粒子は、電気光学応答から測定されたように負の表面電荷極性を有した。負に帯電した粒子の電圧依存性は、例1の正に帯電した粒子のものより極めて弱い(即ち、印加電圧の変化に相当鈍感である)ことも示された。粒子の運動と光学信号は、全ての駆動電圧で検知されたので、系は所望のしきい特性を有さない。
例3:逆に帯電したしきい剤(DK−1)の添加によって誘起されるしきい値
HT−200中に9重量%(乾燥)のTiO−含有微粒子A(製造例13で製造)、1.3(乾燥)重量%のCuPc色素(製造例8で製造)と0.5重量%(乾燥)のDK−1(製造例9)を含む電気泳動分散物で、EPDセルを満たしたことを除いて、例1の手順に従った。0V〜40Vの電気光学応答を図1に示す。電気泳動分散物の電気光学応答は、微粒子が強い電圧依存性を有する正電荷を有することを示す。図1に見られるように、15ボルト以下の粒子の動きは、反対の電荷を帯びたしきい剤DK−1を加えることで完全に抑制された。しきい電圧(15ボルト)より高い電圧で、粒子の運動又は光学応答は、印加電圧を増加するとともに、迅速に増加した。例1の電気泳動分散物の重大なしきい特性が、0.5重量%の反対に帯電しているが極めて電圧依存性の少ないしきい剤DK−1を分散物に加えることで誘起されたことが明らかである。例3は、例1及び例2と比較して、重大なしきい特性を示した。
例4及び5
例4(比較例)
HT−200中に9重量%(乾燥)のTiO−含有微粒子A(製造例13)と0.5重量%(乾燥)のPK3(製造例10)を含む電気泳動分散物で、EPDのセルを満たしたことを除いて、例1の手順に従った。0V〜50Vの電気光学応答を図2に示す。TiO−含有微粒子は、それらの電気光学応答から測定されるように負の表面電荷極性を有する。比較のために、例1(比較例−対照サンプル)の粒子の電気光学応答も図2に示す。負に帯電した粒子の電圧依存性は、例1の正に帯電した粒子のものより極めて弱い(即ち、印加電圧の変化に相当鈍感である)ことが明らかである。粒子の運動及び光学信号が、低印加電圧で検知されたので、例4の粒子は、満足なしきい特性を示さなかった。
例5:逆に帯電したしきい剤(PK3)を加えることで誘起されるしきい値
HT−200中に9重量%(乾燥)のTiO−含有微粒子A(製造例13)、0.5(乾燥)重量%のCuPc色素(製造例8)と0.5重量%(乾燥)のPK3(製造例10)を含む電気泳動分散物で、EPDセルを満たしたことを除いて、例1の手順に従った。0V〜50Vの電気光学応答を図2に示す。0.8重量%のCuPc色素を0.5重量%の逆に帯電したしきい剤PK3で置き換えることで、18ボルト以下の粒子の運動を完全に抑制した。しきい電圧(18ボルト)より高い電圧では、粒子の運動又は光学応答は、印加電圧が増加するとともに迅速に増加した。例1の電気泳動分散物の重大なしきい特性が、逆に帯電するが電圧依存性のより少ないしきい剤、PK3を、0.5重量%、分散物に加えることで誘起された。例5は、例1及び例4と比較して、重大なしきい特性を示した。
例6及び7
例6(比較例)
EPDサンプルを、製造例17の手順に従って製造し、HT−200中に9重量%(乾燥)のTiO−含有微粒子B(製造例14)、1.25重量%(乾燥)のCuPc色素(製造例8)を含む電気泳動分散物でセルを満たした。電気光学応答を、0V〜40Vで測定した。粒子は、しきい特性を有さない正電荷を示した。
例7:逆に帯電したしきい剤(LiPFH)の添加によって誘起されるしきい値
100〜1500ppmのリチウム塩、LiPFH(製造例6)を電気泳動分散物に後添加したことを除いて、例6の手順に従った。0V〜80Vで電気光学応答を測定した。低LiPFH濃度(例えば、100ppm以下)で、正の表面極性を示し、高濃度(例えば、700ppm、1000ppm及び1500ppm)では、粒子は負の表面電荷極性を示すことが観察された。低LiPFH濃度及び高LiPFH濃度の両方で、しきい電圧を見出さなかった。しかし、約300ppmのLiPFHを加えた場合、約7ボルトのしきい電圧を観察した。Li塩は、正電荷微粒子に負電荷を誘起するように見える。約300ppmの負に帯電したリチウム塩を、正に帯電した微粒子に加えることは、粒子を中和し、低印加電圧で、粒子の運動と電気光学応答を効果的に抑制するように見える。印加電圧が増加するとともに、粒子表面の正電荷の電荷密度は、劇的に増加し、支配的になる。結果的に、印加電圧がしきい電圧より高い場合、電気光学応答は劇的に増加する。粒子表面電荷特性の要約を第1表に示した。
Figure 2007534006
しきい特性の重大な向上に加えて、ディスプレーコントラスト比、イメージバイスタビリティー及び電気−光学応答時間も、300ppmのLiPFHを後添加した場合、向上した。LiPFHの後添加の有無によるEPD性能の比較を第2表にまとめた。
Figure 2007534006
他のリチウム塩、例えばLiK(製造例7で製造)又はLiOT(トリフルオロメタンスルホネート、97%、ランカスター社)も、しきい値特性と性能に関して同様な効果を示した。
例8:逆に帯電したしきい剤(LiK)の添加により誘起されるしきい特性
HT−200中に9重量%(乾燥)のTiO−含有微粒子C(製造例15で製造)と1.25重量%(乾燥)のCuPc色素(製造例8で製造)を含む電気泳動分散物を用いて、製造例17の手順に基づいてEPDサンプルを製造した。百万分の100〜700のLiK(製造例7)を電気泳動分散物に後添加した。電気泳動応答を0V〜50Vで測定した。低LiK濃度(例えば、100ppm及び200ppm)では、粒子は正の表面極性を示し、高濃度(例えば、400ppm、700ppm)では、粒子は、負の表面電荷極性を示した。低LiK濃度及び高LiK濃度の両方で、しきい電圧を見出さなかった。しかし、250ppmのLiKを加えた場合、およそ15ボルトのしきい電圧を観察した。Li塩は、正に帯電した微粒子に負の電荷を誘起するように見えた。約250ppmの負に帯電したリチウム塩を正に帯電した微粒子に後添加することで、粒子を中和し、低印加電圧では粒子の運動と電気光学応答を効果的に抑制するように思われる。印加電圧を増加するとともに、粒子表面上の正電荷の電荷密度は、劇的に増加し、支配的になる。結果として、印加電圧がしきい電圧より高い場合、電気光学応答は、劇的に増加する。
粒子表面電荷特性としきい効果を、第3表にまとめた。250ppmのLiKを後添加した場合、しきい値特性の重大な向上に加えて、コントラスト比、イメージバイスタビリティー及び電気光学応答時間も著しく向上される。更に、LiKの後添加により生ずるしきい電圧の温度許容度も向上される。0V〜50Vの非線形電気光学応答を、20〜40℃の範囲の種々の温度で測定した。図3は、種々の操作温度での、250ppmのLiKを含む例8のしきい特性を示す。非線形電気光学応答曲線は、20℃〜40℃では、ほぼ同じものを残した。
Figure 2007534006
例9:逆に帯電したしきい剤(L2ME)の添加により誘起されるしきい特性
3重量%(TiO−含有微粒子の乾燥重量の合計に基づく)のL2ME(製造例11)を、電気泳動分散物に後添加したことを除いて、例1の手順に従った。粒子表面電荷の極性を、10〜50Vの印加電圧で、100μmスペーサーで隔てたITO−ガラスセル中で電気泳動によって測定した。この分散物の表面電荷極性と電気光学応答を、各々図4と第4表にまとめた。比較のために、例1(比較例)の粒子の表面電荷極性と電気光学応答も、第4表と図4に含まれている。
第4表に見られるように、例9の粒子は、30Vより低い電圧で測定すると、負の表面電荷極性を示すが、30V以上では正の表面電荷極性を示した。
Figure 2007534006
図4に示すように、L2MEを電気泳動分散物に後添加した後、顕著なしきい電圧を、観察した。例9は、例1と比較して顕著なしきい特性を示した。
非線形電気光学応答を20〜60℃で評価して、図5に示した。非線形電気光学応答曲線は、20℃〜60℃でほとんど変化しないで残ることが図5から明白である。
例10〜12
FNC1又はLS1により誘起されるしきい特性
例10(比較例)
HT−200中に9重量%(乾燥)のTiO−含有微粒子D(製造例16)、1.5重量%(乾燥)のCuPc色素(製造例8)を含む電気泳動分散物を用いて、製造例17の手順に基づいてEPDサンプルを製造した。電気光学応答を、0V〜40Vで測定した。しきい電圧を観察しなかった。粒子の電気泳動により示されるように粒子表面電荷の極性は正であった。
例11:FNC1の添加
250、500、1000及び2000ppm(電気泳動分散物の重量の合計に基づく)のFNC1(製造例4)を、分散物に後添加したことを除いて、例10の手順に従った。電気光学応答を、0V〜80Vで測定した。粒子表面電荷の極性を、10〜50Vの印加電圧で、100μmスペーサーで隔てたITO−ガラスセル中で電気泳動することで測定した。結果を第5表にまとめた。FNC1の濃度が0〜2000ppmに増加する場合、表面電荷の極性が、正から負に変化した。分散物に約250ppmのFNC1を加えた場合、7ボルトのしきい電圧を観察した。印加電圧が7ボルトより高い場合、粒子の電荷は速い電気泳動移動性を伴う正であった。しかし、粒子電荷は、印加電圧が7ボルトより低い場合、無視し得た。
Figure 2007534006
例12:LS1の添加
300、500、1000及び2000ppm(電気泳動分散物の重量の合計に基づく)のLS1(製造例12)を、分散物に後添加したことを除いて、例10の手順に従った。電気光学応答を、0V〜80Vで測定した。粒子表面電荷の極性を、10〜50Vの印加電圧で、100μmスペーサーで隔てたITO−ガラスセル中で電気泳動することで測定した。結果を第6表にまとめた。LS1の濃度が0〜2000ppmに増加する場合、表面電荷の極性が、正から負に変化した。分散物に約300ppmのLS1を加えた場合、10ボルトのしきい電圧を観察した。印加電圧が10ボルトより高い場合、粒子の電荷は速い電気泳動移動性を伴う正であった。しかし、粒子電荷は、印加電圧が7ボルトより低い場合、無視し得た。
Figure 2007534006
特定の態様を参照して本発明を説明したが、本発明の範囲を離れることなく、種々の変更をすることができ、等価物で置換し得ることが、当業者によって理解されるべきである。更に、本発明の目的、範囲に、特定の状況、材料、組成物、方法、方法の工程又は工程を適合させるために、多くの変形をすることができる。全てのそのような変形は、添付した特許請求の範囲の範囲内であることを意図する。
図1は、0〜40ボルトで測定された、比較例1(対照サンプル)、比較例2及び例3の電気光学応答を要約したものである。 図2は、0〜50ボルトで測定された、比較例1、比較例4及び例5の電気光学応答を要約したものである。 図3は、20℃〜40℃の動作温度で、0〜50ボルトの例8の電気光学応答を要約したものである。 図4は、0〜40ボルトで測定された、比較例1及び例9の電気光学応答を要約したものである。 図5は、20℃〜60℃の範囲の動作温度で、0〜50ボルトで測定された例9の電気光学応答を要約したものである。 図6は、本発明の概念を説明する概略的なグラフである。

Claims (64)

  1. 誘電溶媒又は溶媒混合物に分散した電気泳動ピグメント粒子を含んで成る電気泳動分散物にしきい剤を加えることを含む、電気泳動ディスプレーのしきい電圧を誘起する又は向上する方法であって、該しきい剤は、
    (a)電気泳動ピグメント粒子の電荷と反対の電荷を、電気泳動ピグメント粒子に誘起する又はもたらす、及び
    (b)もとの電気泳動ピグメント粒子の電荷特性が、印加電圧の変化に敏感な場合、しきい剤によってもたらされる電荷特性は、印加電圧の変化に鈍感である、また逆も同様である方法。
  2. 該電気泳動ピグメント粒子の電荷は、正であり、しきい剤によってもたらされる電荷は、負である請求項1に記載の方法。
  3. 該電気泳動ピグメント粒子の電荷は、負であり、しきい剤によってもたらされる電荷は、正である請求項1に記載の方法。
  4. 該しきい剤は、誘電溶媒又は溶媒混合物に可溶である請求項1に記載の方法。
  5. 該しきい剤は、誘電溶媒又は溶媒混合物に分散可能である請求項1に記載の方法。
  6. 該しきい剤は、電気泳動ピグメント粒子の表面に、吸着される請求項1に記載の方法。
  7. 電気泳動ピグメント粒子は、しきい電圧より高い電圧で、しきい剤の添加の前及び後で、同じ極性の電荷を帯びる請求項1に記載の方法。
  8. 電気泳動ピグメント粒子は、しきい電圧より高い電圧で、しきい剤の添加の後で、しきい剤によってもたらされる電荷と同じ極性の電荷を帯びる請求項1に記載の方法。
  9. 該電気泳動ピグメント粒子は、電荷を帯びた一次ピグメント粒子、ピグメント含有粒子、コア−シェル粒子又は中空粒子である請求項1に記載の方法。
  10. 該電気泳動ピグメント粒子は、ピグメント含有微粒子である請求項1に記載の方法。
  11. 該誘電溶媒は、フッ素化溶媒である請求項1に記載の方法。
  12. 該誘電溶媒は、パーフルオロポリエーテル又はハイドロフルオロポリエーテルである請求項11に記載の方法。
  13. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、電気泳動移動性又は電荷密度の約(120/Vop)%より大きい変化を電気泳動ピグメント粒子が示す請求項1に記載の方法。
  14. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、電気泳動移動性又は電荷密度の約(150/Vop)%より大きい変化を電気泳動ピグメント粒子が示す請求項1に記載の方法。
  15. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、しきい剤によって誘起される又はもたらされる電荷は、電気泳動移動性又は電荷密度の約(30/Vop)%より小さい変化を示す請求項13に記載の方法。
  16. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、しきい剤によって誘起される又はもたらされる電荷は、電気泳動移動性又は電荷密度の約(15/Vop)%より小さい変化を示す請求項13に記載の方法。
  17. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、しきい剤によって誘起される又はもたらされる電荷は、電気泳動移動性又は電荷密度の約(30/Vop)%より小さい変化を示す請求項14に記載の方法。
  18. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、しきい剤によって誘起される又はもたらされる電荷は、電気泳動移動性又は電荷密度の約(15/Vop)%より小さい変化を示す請求項14に記載の方法。
  19. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、しきい剤によって誘起される又はもたらされる電荷は、電気泳動移動性又は電荷密度の約(120/Vop)%より大きい変化を示す請求項1に記載の方法。
  20. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、しきい剤によって誘起される又はもたらされる電荷は、電気泳動移動性又は電荷密度の約(150/Vop)%より大きい変化を示す請求項1に記載の方法。
  21. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、電気泳動移動性又は電荷密度の約(30/Vop)%より小さい変化を電気泳動ピグメント粒子が示す請求項19に記載の方法。
  22. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、電気泳動移動性又は電荷密度の約(15/Vop)%より小さい変化を電気泳動ピグメント粒子が示す請求項19に記載の方法。
  23. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、電気泳動移動性又は電荷密度の約(30/Vop)%より小さい変化を電気泳動ピグメント粒子が示す請求項20に記載の方法。
  24. しきい電圧を超える印加電圧の1ボルトの変化がある場合、電気泳動移動性又は電荷密度の約(15/Vop)%より小さい変化を電気泳動ピグメント粒子が示す請求項20に記載の方法。
  25. しきい剤は、電気泳動ピグメント粒子より少なくとも約1/4より小さい粒子サイズを有する請求項5に記載の方法。
  26. しきい剤は、電気泳動ピグメント粒子より少なくとも約1/10より小さい粒子サイズを有する請求項25に記載の方法。
  27. 該しきい剤は、色素又はピグメントである請求項1に記載の方法。
  28. 該色素又はピグメントは、フッ素化フタロシアニン、ナフタロシアニン、アントラキノン、ペリレン、キナクリドン、ジケトピロロピロール、ナフタルイミド、ジアジン、ポリアニリン及びポルフィリン色素から成る群から選択される請求項27に記載の方法。
  29. 色素又はピグメントは、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.01〜約20重量%で存在する請求項27に記載の方法。
  30. 色素又はピグメントは、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.03〜約10重量%で存在する請求項29に記載の方法。
  31. 色素又はピグメントは、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.1〜約3重量%で存在する請求項30に記載の方法。
  32. しきい剤は、電解質又は高分子電解質である請求項1に記載の方法。
  33. 該電解質又は高分子電解質は、Li、Zr、Zn、Ni、Cu、Co、B、Al、ピリジニウム、アンモニウム、オキシウム、スルホニウム及びホスホニウムの塩から成る群から選択される請求項32に記載の方法。
  34. 該電解質又は高分子電解質は、リチウム又はピリジニウム塩である請求項33に記載の方法。
  35. 電解質又は高分子電解質は、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.01〜約5重量%で存在する請求項32に記載の方法。
  36. 電解質又は高分子電解質は、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.02〜約1重量%で存在する請求項35に記載の方法。
  37. 該しきい剤は、電気泳動ピグメント粒子の表面の官能基と、水素結合、酸−塩基相互作用、ドナー−アクセプター相互作用、金属−リガンド相互作用又はクーロン相互作用を形成し得る官能基を含んで成るポリマー又はオリゴマーである請求項1に記載の方法。
  38. 該官能基は、−OR、−COOR、−CONRR、−OCONRR、−NRCONRR、−SONRR、−NRR、[ただし、R、R及びRは、独立して水素、アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル又はそれらのフッ素化誘導体]から成る群から選択される請求項37に記載の方法。
  39. 該R、R及びRは、ヘテロ原子を更に含んで成る請求項38に記載の方法。
  40. 該ヘテロ原子は、N、S、Si又は金属イオンである請求項39に記載の方法。
  41. 該R、R及びRは、イオン基を更に含んで成る請求項38に記載の方法。
  42. 該イオン基は、アンモニウム、ピリジニウム、スルホネート、サルフェート、カルボキシレート又はホスフェートである請求項41に記載の方法。
  43. 該オリゴマー又はポリマーは、約200〜約5,000,000の分子量を有する請求項37に記載の方法。
  44. 該オリゴマー又はポリマーは、約300〜約100,000の分子量を有する請求項43に記載の方法。
  45. 該オリゴマー又はポリマーは、約500〜約50,000の分子量を有する請求項44に記載の方法。
  46. 該オリゴマー又はポリマーは、クライトックスエステル、フルオロリンクD又はフルオロリンクLから誘導される請求項36に記載の方法。
  47. オリゴマー又はポリマーは、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.01〜約20重量%で存在する請求項36に記載の方法。
  48. オリゴマー又はポリマーは、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.03〜約10重量%で存在する請求項47に記載の方法。
  49. オリゴマー又はポリマーは、電気泳動ピグメント粒子の乾燥重量の合計を基準として、約0.1〜約3重量%で存在する請求項48に記載の方法。
  50. 1)電気泳動ピグメント粒子;
    2)誘電溶媒又は溶媒混合物;及び
    3)電気泳動ピグメント粒子の電荷と反対の電荷を誘起する又はもたらすしきい剤
    を含んで成る電気泳動分散物であって、
    電気泳動ピグメント粒子の電荷特性が、印加電圧の変化に敏感な場合、しきい剤によってもたらされる電荷特性は、印加電圧の変化に鈍感である、また逆も同様である電気泳動分散物。
  51. 該しきい剤は、色素又はピグメントである請求項50に記載の電気泳動分散物。
  52. 該しきい剤は、電解質又は高分子電解質である請求項50に記載の電気泳動分散物。
  53. 該電解質又は高分子電解質は、リチウム塩である請求項52に記載の電気泳動分散物。
  54. 該電解質又は高分子電解質は、ピリジニウム塩である請求項52に記載の電気泳動分散物。
  55. 該しきい剤は、オリゴマー又はポリマーである請求項50に記載の電気泳動分散物。
  56. 該しきい剤は、界面活性剤である請求項50に記載の電気泳動分散物。
  57. 該電気泳動ピグメント粒子は、電気泳動ピグメント含有微粒子である請求項50に記載の電気泳動分散物。
  58. 該電気泳動ピグメント含有微粒子は、界面重合又は架橋工程を含んで成る方法によって製造される、又は現場重合工程を含んで成る方法によって製造される、又はコアセルベーション工程を含んで成る方法によって製造される請求項57に記載の電気泳動分散物。
  59. 該電気泳動ピグメント含有微粒子は、電荷制御剤を含んで成る請求項57に記載の電気泳動分散物。
  60. 該電気泳動ピグメント含有微粒子は、保護コロイドを含んで成る請求項57に記載の電気泳動分散物。
  61. a)電気泳動ピグメント粒子;
    b)誘電溶媒又は溶媒混合物;及び
    c)電気泳動ピグメント粒子の電荷と反対の電荷を誘起する又はもたらすしきい剤
    を含んで成る電気泳動分散物であって、
    電気泳動ピグメント粒子の電荷特性が、印加電圧の変化に敏感な場合、しきい剤によってもたらされる電荷特性は、印加電圧の変化に鈍感である、また逆も同様である
    電気泳動分散物で充填されたディスプレーセルを含んで成る電気泳動ディスプレー。
  62. マイクロカップ技術で製造される請求項61に記載の電気泳動ディスプレー。
  63. マイクロカプセル化法で製造される請求項61に記載の電気泳動ディスプレー。
  64. 常套のアップ/ダウン・スイッチングモード、又はインプレイン・スイッチングモード又はデュアル・スイッチングモードを有する請求項61に記載の電気泳動ディスプレー。

JP2006538439A 2003-11-04 2004-10-29 電気泳動分散物 Expired - Fee Related JP4918363B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US51771903P 2003-11-04 2003-11-04
US60/517,719 2003-11-04
PCT/US2004/036486 WO2005047962A2 (en) 2003-11-04 2004-10-29 Electrophoretic dispersions

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007534006A true JP2007534006A (ja) 2007-11-22
JP2007534006A5 JP2007534006A5 (ja) 2008-01-10
JP4918363B2 JP4918363B2 (ja) 2012-04-18

Family

ID=34590186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006538439A Expired - Fee Related JP4918363B2 (ja) 2003-11-04 2004-10-29 電気泳動分散物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7572394B2 (ja)
EP (1) EP1687666A4 (ja)
JP (1) JP4918363B2 (ja)
CN (1) CN100378497C (ja)
WO (1) WO2005047962A2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011043712A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Fuji Xerox Co Ltd 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、および表示装置
US7952793B2 (en) 2009-09-11 2011-05-31 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophoretic particles, electrophoretic particle dispersion, display medium and display device
JP2015532461A (ja) * 2012-10-02 2015-11-09 イー・インク・カリフォルニア・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーE Ink California,Llc カラーディスプレイデバイス
JP2018146858A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 セイコーエプソン株式会社 電気泳動粒子、電気泳動粒子の製造方法、電気泳動分散液、電気泳動シート、電気泳動装置および電子機器

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070237962A1 (en) * 2000-03-03 2007-10-11 Rong-Chang Liang Semi-finished display panels
US7715088B2 (en) 2000-03-03 2010-05-11 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic display
US7158282B2 (en) * 2000-03-03 2007-01-02 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic display and novel process for its manufacture
US7557981B2 (en) * 2000-03-03 2009-07-07 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic display and process for its manufacture
TWI293715B (en) * 2002-10-10 2008-02-21 Sipix Imaging Inc A method for inducing or enhancing the threshold of an electrophoretic display, an electrophoretic fluid and an electrophoretic display
US8257614B2 (en) 2003-11-04 2012-09-04 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic dispersions
US7277218B2 (en) 2003-11-04 2007-10-02 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic compositions
US7572394B2 (en) 2003-11-04 2009-08-11 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic dispersions
US8625188B2 (en) * 2004-05-12 2014-01-07 Sipix Imaging, Inc. Process for the manufacture of electrophoretic displays
US7374634B2 (en) * 2004-05-12 2008-05-20 Sipix Imaging, Inc. Process for the manufacture of electrophoretic displays
US7440159B2 (en) * 2006-05-19 2008-10-21 Xerox Corporation Electrophoretic display and method of displaying images
US7585363B1 (en) 2008-10-29 2009-09-08 Eastman Kodak Company Method for preparing nanodispersions of fluorinated phthalocyanine pigments
US8277697B2 (en) 2008-10-29 2012-10-02 Global Oled Technology Llc Color filter element with improved colorant dispersion
US7628849B1 (en) 2008-10-29 2009-12-08 Eastman Kodak Company Fluorinated bis-(phthalocyanylaluminoxy)silyl pigments
EP2652538A4 (en) * 2010-12-16 2017-12-27 Sun Chemical Corporation Colored metalorganic fluids for electrowetting, electrofluidic, and electrophoretic technologies
US11017705B2 (en) 2012-10-02 2021-05-25 E Ink California, Llc Color display device including multiple pixels for driving three-particle electrophoretic media
US9360733B2 (en) 2012-10-02 2016-06-07 E Ink California, Llc Color display device
ES2893766T3 (es) 2013-10-22 2022-02-10 E Ink Corp Un dispositivo electroforético con amplio intervalo de temperatura de operación
PL3583464T3 (pl) 2017-02-15 2023-10-02 E Ink California, Llc Dodatki polimerowe stosowane w barwnych ośrodkach elektroforetycznych
US9995987B1 (en) 2017-03-20 2018-06-12 E Ink Corporation Composite particles and method for making the same
WO2018232075A2 (en) 2017-06-16 2018-12-20 E Ink Corporation Variable transmission electrophoretic devices
CN110603484B (zh) 2017-06-16 2023-05-02 伊英克公司 包含在明胶粘结剂中的胶囊化颜料的电光介质
US10921676B2 (en) 2017-08-30 2021-02-16 E Ink Corporation Electrophoretic medium
GB201719846D0 (en) 2017-11-29 2018-01-10 Sphere Fluidics Ltd Surfactant
JP7001217B2 (ja) 2017-12-22 2022-01-19 イー インク コーポレイション 電気泳動表示装置、および電子機器
US11248122B2 (en) 2017-12-30 2022-02-15 E Ink Corporation Pigments for electrophoretic displays
US11175561B1 (en) 2018-04-12 2021-11-16 E Ink Corporation Electrophoretic display media with network electrodes and methods of making and using the same
US11754903B1 (en) 2018-11-16 2023-09-12 E Ink Corporation Electro-optic assemblies and materials for use therein
KR102632666B1 (ko) 2019-02-25 2024-02-01 이 잉크 코포레이션 복합 전기영동 입자들 및 복합 전기영동 입자들을 함유하는 가변 투과 필름들
GB201914105D0 (en) 2019-09-30 2019-11-13 Vlyte Innovations Ltd A see-through electrophoretic device having a visible grid
CN116665600B (zh) * 2022-12-07 2023-11-03 荣耀终端有限公司 电泳显示屏的驱动方法、驱动电路及显示装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50132894A (ja) * 1974-02-12 1975-10-21
JPS62136605A (ja) * 1985-12-11 1987-06-19 Canon Inc カラ−フイルタ−
JPH04197780A (ja) * 1990-11-29 1992-07-17 Hitachi Chem Co Ltd 光記録素子
JP2001035666A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Futaba Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2001343672A (ja) * 2000-05-30 2001-12-14 Seiko Epson Corp 電気泳動表示装置およびその製造方法
JP2002287179A (ja) * 2001-03-26 2002-10-03 Tdk Corp 電気泳動表示素子
JP2003096191A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Ricoh Co Ltd 画像表示媒体
JP2003201434A (ja) * 2001-12-28 2003-07-18 Mikuni Color Ltd 顔料分散液
JP2003280046A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Tdk Corp 表示装置

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3006921A (en) * 1957-12-31 1961-10-31 Du Pont Trifluoromethyl substituted phthalocyanines
US3281426A (en) * 1961-05-01 1966-10-25 Minnesota Mining & Mfg Perfluoroalkylated phthalic anhydride, copper phthalocyanine and their preparation
US4094911A (en) * 1969-03-10 1978-06-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Poly(perfluoroalkylene oxide) derivatives
US4085137A (en) * 1969-03-10 1978-04-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Poly(perfluoroalkylene oxide) derivatives
US3612758A (en) * 1969-10-03 1971-10-12 Xerox Corp Color display device
US3870517A (en) * 1969-10-18 1975-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color image reproduction sheet employed in photoelectrophoretic imaging
GB1492983A (en) 1974-02-12 1977-11-23 Plessey Co Ltd Working fluids for electrophoretic image display devices
US4077936A (en) * 1974-09-12 1978-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid suspending medium for electrophoretic image display/and or recording device
US4059451A (en) * 1976-07-12 1977-11-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electroless copper plating solution
US4285801A (en) * 1979-09-20 1981-08-25 Xerox Corporation Electrophoretic display composition
US4655897A (en) * 1984-11-13 1987-04-07 Copytele, Inc. Electrophoretic display panels and associated methods
US4772103A (en) * 1985-06-10 1988-09-20 Research Frontiers Incorporated Light valve containing an improved suspension, and liquids therefor
US4620916A (en) * 1985-09-19 1986-11-04 Zwemer Dirk A Degradation retardants for electrophoretic display devices
US5302235A (en) * 1989-05-01 1994-04-12 Copytele, Inc. Dual anode flat panel electrophoretic display apparatus
US5177476A (en) * 1989-11-24 1993-01-05 Copytele, Inc. Methods of fabricating dual anode, flat panel electrophoretic displays
EP0491951B1 (en) * 1990-07-23 1998-08-26 Hitachi Chemical Co., Ltd. Perfluoroalkylated naphthalocyanine derivative, production thereof, and optical recording medium
JPH10501301A (ja) * 1994-05-26 1998-02-03 コピイテル,インコーポレイテッド 電気泳動像表示器のためのフッ素化誘電体懸濁物及び関連する方法
US5930026A (en) * 1996-10-25 1999-07-27 Massachusetts Institute Of Technology Nonemissive displays and piezoelectric power supplies therefor
US5961804A (en) * 1997-03-18 1999-10-05 Massachusetts Institute Of Technology Microencapsulated electrophoretic display
US6084057A (en) * 1997-05-20 2000-07-04 Elsicon, Inc. Polarizable amines and polyimides for optical alignment of liquid crystals
US6162521A (en) * 1997-12-05 2000-12-19 Seagate Technology Llc Fluoropolyether amide lubricants for an information storage system and a method of making the same
US6239896B1 (en) * 1998-06-01 2001-05-29 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic display device and driving method therefor
JP2000056342A (ja) * 1998-06-01 2000-02-25 Canon Inc 電気泳動表示装置及びその駆動方法
AU6293499A (en) * 1998-10-07 2000-04-26 E-Ink Corporation Capsules for electrophoretic displays and methods for making the same
US7038655B2 (en) * 1999-05-03 2006-05-02 E Ink Corporation Electrophoretic ink composed of particles with field dependent mobilities
US6693620B1 (en) * 1999-05-03 2004-02-17 E Ink Corporation Threshold addressing of electrophoretic displays
US6187954B1 (en) * 1999-07-15 2001-02-13 Seagate Technology Llc Synthesis of fluorinated amides
US6672921B1 (en) 2000-03-03 2004-01-06 Sipix Imaging, Inc. Manufacturing process for electrophoretic display
US6930818B1 (en) 2000-03-03 2005-08-16 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic display and novel process for its manufacture
US6933098B2 (en) * 2000-01-11 2005-08-23 Sipix Imaging Inc. Process for roll-to-roll manufacture of a display by synchronized photolithographic exposure on a substrate web
US6545797B2 (en) * 2001-06-11 2003-04-08 Sipix Imaging, Inc. Process for imagewise opening and filling color display components and color displays manufactured thereof
JP3667242B2 (ja) * 2000-04-13 2005-07-06 キヤノン株式会社 電気泳動表示方法及び電気泳動表示装置
TW556044B (en) 2001-02-15 2003-10-01 Sipix Imaging Inc Process for roll-to-roll manufacture of a display by synchronized photolithographic exposure on a substrate web
US6650463B2 (en) * 2001-03-13 2003-11-18 Seiko Epson Corporation Electrophoretic display device
WO2002093246A1 (en) * 2001-05-15 2002-11-21 E Ink Corporation Electrophoretic particles
US6549327B2 (en) * 2001-05-24 2003-04-15 Xerox Corporation Photochromic gyricon display
TW573204B (en) 2001-09-12 2004-01-21 Sipix Imaging Inc An improved electrophoretic display with gating electrodes
US6778165B2 (en) * 2001-10-15 2004-08-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Particle display device using bistable molecular monolayers
TWI229763B (en) * 2001-10-29 2005-03-21 Sipix Imaging Inc An improved electrophoretic display with holding electrodes
TWI250894B (en) 2002-01-03 2006-03-11 Sipix Imaging Inc Functionalized halogenated polymers for microencapsulation
TWI229776B (en) 2002-01-03 2005-03-21 Sipix Imaging Inc A novel electrophoretic dispersion with a fluorinated solvent and a charge controlling agent
TWI229115B (en) 2002-02-11 2005-03-11 Sipix Imaging Inc Core-shell particles for electrophoretic display
TWI329662B (en) 2002-05-17 2010-09-01 Sipix Imaging Inc Novel fluorinated silicon (iv) phthalocyanines and naphthalocyanines for electrophoretic, magnetophoretic or electromagnetophoretic display
TWI315439B (en) 2002-07-30 2009-10-01 Sipix Imaging Inc Novel microencapsulation processes and composition for electrophoretic displays
TWI299101B (en) 2003-01-30 2008-07-21 Sipix Imaging Inc High performance capsules for electrophoretic displays
US7390901B2 (en) * 2003-08-08 2008-06-24 Sipix Imaging, Inc. Fluorinated dyes or colorants and their uses
US7572394B2 (en) 2003-11-04 2009-08-11 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic dispersions
US7277218B2 (en) * 2003-11-04 2007-10-02 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic compositions
JP2005300969A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Canon Inc 電気泳動粒子、電気泳動分散液及びそれらを用いた電気泳動表示素子

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50132894A (ja) * 1974-02-12 1975-10-21
JPS62136605A (ja) * 1985-12-11 1987-06-19 Canon Inc カラ−フイルタ−
JPH04197780A (ja) * 1990-11-29 1992-07-17 Hitachi Chem Co Ltd 光記録素子
JP2001035666A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Futaba Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2001343672A (ja) * 2000-05-30 2001-12-14 Seiko Epson Corp 電気泳動表示装置およびその製造方法
JP2002287179A (ja) * 2001-03-26 2002-10-03 Tdk Corp 電気泳動表示素子
JP2003096191A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Ricoh Co Ltd 画像表示媒体
JP2003201434A (ja) * 2001-12-28 2003-07-18 Mikuni Color Ltd 顔料分散液
JP2003280046A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Tdk Corp 表示装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011043712A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Fuji Xerox Co Ltd 電気泳動粒子、電気泳動粒子分散液、表示媒体、および表示装置
US8654070B2 (en) 2009-08-21 2014-02-18 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophoretic particles, electrophoretic particle dispersion, display medium and display device
US7952793B2 (en) 2009-09-11 2011-05-31 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophoretic particles, electrophoretic particle dispersion, display medium and display device
JP2015532461A (ja) * 2012-10-02 2015-11-09 イー・インク・カリフォルニア・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーE Ink California,Llc カラーディスプレイデバイス
JP2017102480A (ja) * 2012-10-02 2017-06-08 イー・インク・カリフォルニア・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーE Ink California,Llc カラーディスプレイデバイス
JP2018146858A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 セイコーエプソン株式会社 電気泳動粒子、電気泳動粒子の製造方法、電気泳動分散液、電気泳動シート、電気泳動装置および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20050136347A1 (en) 2005-06-23
EP1687666A2 (en) 2006-08-09
CN1879048A (zh) 2006-12-13
WO2005047962A2 (en) 2005-05-26
JP4918363B2 (ja) 2012-04-18
US7572394B2 (en) 2009-08-11
WO2005047962A3 (en) 2005-08-18
CN100378497C (zh) 2008-04-02
EP1687666A4 (en) 2008-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4918363B2 (ja) 電気泳動分散物
US8257614B2 (en) Electrophoretic dispersions
US7277218B2 (en) Electrophoretic compositions
US7226550B2 (en) Electrophoretic dispersions
US7286279B2 (en) Microencapsulation processes and compositions for electrophoretic displays
JP4643559B2 (ja) 極性は同じでサイズ分布が異なる二タイプの粒子を有する電気泳動ディスプレー
US7110162B2 (en) Electrophoretic dispersion with a fluorinated solvent and a charge controlling agent
US20040131958A1 (en) Novel fluorinated dye stabilizers in fluorinated dielectric solvent
US20040182711A1 (en) High performance capsules for electrophoretic displays
KR100938797B1 (ko) 전기영동 디스플레이용 분산 조성물
EP1558966A2 (en) Electrophoretic or electromagnetophoretic display device with several layers of display cells, and manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071026

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110125

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110422

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110502

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120117

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120130

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees