JP7416966B2 - 有機顔料コアと薄金属酸化物層およびシラン層を伴うシェルとを有する電気泳動コアシェル粒子 - Google Patents
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Description
本願は、その内容物が、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2020年2月6日に出願された米国仮特許出願第62/970,901号の優先順位および利益を主張する。
(発明の分野)
(a)電気泳動粒子、流体、および流体添加物(例えば、米国特許第6,822,782号、第7,002,728号、第7,679,814号、第8,018,640号、第8,199,395号、および第9,372,380号、および米国特許出願公開第US2018/0210312号参照)
(b)カプセル、結合剤、およびカプセル化プロセス(例えば、米国特許第6,922,276号および第7,411,719号参照)
(c)マイクロセル構造、壁材料、およびマイクロセルを形成する方法(例えば、米国特許第7,072,095号および第9,279,906号参照)
(d)マイクロセルを充填およびシールする方法(例えば、米国特許第7,144,942号および第7,715,088号参照)
(e)電気光学材料を含むフィルムおよびサブアセンブリ(例えば、米国特許第6,982,178号および第7,839,564号参照)
(f)バックプレーン、接着剤層、および他の補助層、およびディスプレイに使用される方法(例えば、米国特許第7,116,318号、第7,535,624号参照)
(g)色形成および色調節(例えば、米国特許第7,075,502号および第7,839,564号参照)
(h)ディスプレイを駆動する方法(例えば、米国特許第7,012,600号および第7,453,445号参照)
(i)ディスプレイの用途(例えば、米国特許第7,312,784号および第8,009,348号参照)
(j)非電気泳動ディスプレイ(例えば、米国特許第6,241,921号および第2015/0277160号参照)、およびディスプレイ以外のカプセル化およびマイクロセル技術の適用(例えば、米国特許出願公開第2015/0005720号および第2016/0012710号参照)
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
複数の第1のタイプのコアシェル粒子と、非極性流体とを備えている電気泳動媒体であって、前記複数の第1のタイプのコアシェル粒子の各々は、
有機顔料を備えているコアと、
金属酸化物層およびシラン層を備えているシェルと
を備え、
前記金属酸化物層の厚さは、約0.4nm~約2nmであり、
前記シラン層は、第1の官能基を備えているシラン化合物から形成され、前記第1の官能基は、前記金属酸化物と反応する、電気泳動媒体。
(項目2)
複数の第1のタイプのコアシェル粒子と、非極性流体とを備えている電気泳動媒体であって、前記複数の第1のタイプのコアシェル粒子の各々は、
有機顔料を備えているコアと、
金属酸化物層およびシラン層を備えているシェルと
を備え、
前記金属酸化物層は、前記有機顔料を粉体層として反応器の中に挿入し、前記粉体層を不活性ガスおよび金属酸化物前駆体を備えている気体流と接触させ、金属酸化物を形成するために、前記粉体層を前記金属酸化物前駆体と反応する不活性ガスおよび試薬の気体流と接触させることによって、前記流動層反応器を使用して、前記有機顔料の表面上に形成され、
前記シラン層は、第1の官能基を備えているシラン化合物から形成され、前記第1の官能基は、前記金属酸化物と反応する、電気泳動媒体。
(項目3)
前記シラン化合物は、第2の官能基をさらに備え、前記第2の官能基は、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基、アミン基、第4級アンモニウム基、ジメチルシロキサン基、エステル基、アミド基、およびエチレンイミン基から成る群から選択される、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目4)
前記シェルは、ポリマー安定化層をさらに備え、前記ポリマー安定化層は、前記シラン層とモノマーまたはマクロモノマーとの反応から形成され、前記シラン化合物は、第3の官能基を備え、前記モノマーまたはマクロモノマーは、第4の官能基を備え、前記シラン化合物の前記第3の官能基は、前記モノマーまたはマクロモノマーの前記第4の官能基と反応する、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目5)
前記金属酸化物層は、酸化アルミニウム、シリカ、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、またはそれらの混合物を備えている、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目6)
前記第1の官能基は、アルコキシ、アルキルアミノ、ハロゲン化物、水素、およびヒドロキシから成る群から選択される、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目7)
前記金属酸化物前駆体は、トリメトキシアルミニウム、トリエチルアルミニウム、塩化ジメチルアルミニウム、塩化ジエチルアルミニウム、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、ジメチルアルミニウムプロポキサイド、アルミニウムトリイソプロポキシド、トリブトキシアルミニウム、トリス(ジメチルアミノ)アルミニウム、トリス(ジエチルアミノ)アルミニウム、トリス(プロピルアミノ)アルミニウム、三塩化アルミニウム、トリクロロシラン、ヘキサクロロジシラン、四塩化ケイ素、テトラエトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリス(tert-ペントキシ)シラノール、テトライソシアネートシラン、四塩化ケイ素、トリス(メチルアミノ)シラン、トリス(エチルアミノ)シラン、四塩化チタン、ヨウ化チタン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、オルトチタン酸テトライソプロピル、テトラキス(メチルアミノ)チタン、テトラキス(エチルアミノ)チタン、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、メチル亜鉛イソプロポキシド、四塩化ジルコニウム、四ヨウ化ジルコニウム、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム、テトラキス(メチルアミノ)ジルコニウム、テトラキス(エチルアミノ)ジルコニウム、およびそれらの混合物から成る群から選択される、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目8)
試薬が、水、酸素、オゾン、およびそれらの混合物から成る群から選択される、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目9)
前記金属酸化物層は、約0.5nm~約2nmの厚さを有する、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目10)
前記シラン化合物の前記第3の官能基は、エポキシ、ビニル、スチレン、アクリロイル、メタクリロイル、メタクリルオキシアルキル、アミノ、ヒドロキシ、カルボキシ、アルコキシ基、および塩化物から成る群から選択される、項目4に記載の電気泳動媒体。
(項目11)
前記モノマーまたはマクロモノマーの前記第4の官能基は、ビニル、スチレン、アクリロイル、メタクリロイル、メタクリルオキシアルキル、エポキシ、アミノ、ヒドロキシ、カルボキシ、および塩化物から成る群から選択される、項目4に記載の電気泳動媒体。
(項目12)
前記有機顔料は、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンズイミダゾロン顔料、イソインドリン顔料、アントロン顔料、インダントロン顔料、カーボンブラック顔料、ローダミン顔料、ベンゼンアミン顔料、カーボンブラック顔料、およびそれらの混合物から成る群から選択される、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目13)
前記有機顔料は、C.I.顔料青色15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、60、および79、顔料赤色2、4、5、9、12、14、38、48:2、48:3、48:4、52:2、53:1、57:1、81、112、122、144、146、147、149、168、170、176、177、179、184、185、187、188、208、209、210、214、242、254、255、257、262、264、282、および285、C.I.顔料藍色1、19、23、および32、C.I.顔料黄色1、3、12、13、14、15、16、17、73、74、81、83、97、109、110、111、120、126、127、137、138、139、150、151、154、155、174、175、176、180、181、184、191、194、213、および214、C.I.顔料緑色7、および36、C.I.顔料黒色1、および7、C.I.顔料茶色25、32、41、顔料橙色5、13、34、36、38、43、61、62、64、68,67、72、73、および74、およびそれらの混合物から成る群から選択される、項目2に記載の電気泳動媒体。
(項目14)
電気泳動デバイスであって、前記電気泳動デバイスは、
第1の光透過性電極層と、
カプセル化電気泳動媒体を備えている電気光学系材料層と、
第2の電極層と
を備え、
前記電気泳動媒体は、項目1または項目2に記載の前記電気泳動媒体である、電気泳動デバイス。
(項目15)
電気泳動アセンブリであって、前記電気泳動アセンブリは、
第1の光透過性電極層と、
カプセル化電気泳動媒体を備えている電気光学系材料層と、
接着剤層と、
剥離シートと
を順に備え、
前記電気泳動媒体は、項目1または2に記載の電気泳動媒体である、電気泳動アセンブリ。
(項目16)
電気泳動アセンブリであって、前記電気泳動アセンブリは、
第1の剥離シートと、
第1の接着剤層と、
カプセル化電気泳動媒体を備えている電気光学系材料層と、
接着剤層と、
第2の接着剤層と、
第2の剥離シートと
を順に備え、
前記電気泳動媒体は、項目1または2に記載の電気泳動媒体である、電気泳動アセンブリ。
(項目17)
複数のコアシェル粒子と非極性流体とを備えている電気泳動媒体を製造する方法であって、前記方法は、
有機顔料粒子を提供するステップと、
前記有機顔料粒子を粉体層として、流動層反応器に導入するステップと、
前記粉体層を不活性ガスおよび金属酸化物の前駆体を備えている気体流と接触させるステップと、
前記粉体層を試薬を備えている気体流と接触させ、その表面上に金属酸化物層を有する有機顔料粒子を形成するステップであって、前記試薬は、水、酸素、オゾン、およびそれらの混合物から成る群から選択される、ステップと、
シラン層を形成するために、金属酸化物層を有する前記有機顔料粒子を有機溶媒中のシラン化合物と反応させるステップであって、前記シラン化合物は、第1の官能基と、第3の官能基とを備え、前記第1の官能基は、金属酸化物層とシラン層とを備えている有機顔料粒子を形成するために、前記金属酸化物と反応する、ステップと、
前記複数のコアシェル粒子と前記非極性流体とを組み合わせるステップと
を含む、方法。
(項目18)
前記複数のコアシェル粒子と非極性流体とを組み合わせる前記ステップの前、金属酸化物層およびシラン層を有する前記有機顔料粒子を第4の官能基を備えているモノマーまたはマクロモノマーと反応させ、複数のコアシェル粒子を形成するステップをさらに含み、前記シランの第3の官能基は、前記モノマーまたはマクロモノマーの前記第4の官能基と反応する、項目17に記載の電気泳動媒体を製造する方法。
RmO--[--CH2CH2O--]n--CH2-フェニル-CH=CH2、または、
RmO--[--CH2CH2O--]n--C(=O)--C(CH3)=CH2
置換基Rは、ポリエチレン鎖であり得、nは、1-60であり、mは、1-500である。これらの化合物の合成は、Dongri Chao et al.,Polymer Journal,Vol. 23,no. 9,1045(1991)およびKoichi Ito et al,Macromolecules,1991,24,2348に見出され得る。さらなるタイプの好適なマクロモノマーは、下記に示されるようなPEマクロモノマーである:
CH3--[--CH2--]n--CH2O--C(=O)--C(CH3)=CH2
nは、この場合、30~100である。このタイプのマクロモノマーの合成が、Seigou Kawaguchi et al,Designed Monomers and Polymers,2000,3,263に見出され得る。
(実施例)
Claims (14)
- 複数の第1のタイプのコアシェル粒子と、非極性流体とを備えている電気泳動媒体を製造する方法であって、前記複数の第1のタイプのコアシェル粒子の各々は、
有機顔料を備えているコアと、
金属酸化物層およびシラン層を備えているシェルと
を備え、前記方法は、
前記有機顔料を粉体層として流動層反応器の中に挿入することと、
前記粉体層を不活性ガスおよび金属酸化物前駆体を備えている気体流と接触させることと、
金属酸化物を形成するために、前記粉体層を前記金属酸化物前駆体と反応する不活性ガスおよび試薬の気体流と接触させることと
によって、前記流動層反応器を使用して、前記有機顔料の表面上に前記金属酸化物層を形成するステップと、
前記シラン層を第1の官能基を備えているシラン化合物から形成するステップであって、前記第1の官能基は、前記金属酸化物と反応する、ステップと
を含む、方法。 - 前記シラン化合物は、第2の官能基をさらに備え、前記第2の官能基は、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基、アミン基、第4級アンモニウム基、ジメチルシロキサン基、エステル基、アミド基、およびエチレンイミン基から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記シェルは、ポリマー安定化層をさらに備え、前記ポリマー安定化層は、前記シラン層とモノマーまたはマクロモノマーとの反応から形成され、前記シラン化合物は、第3の官能基を備え、前記モノマーまたはマクロモノマーは、第4の官能基を備え、前記シラン化合物の前記第3の官能基は、前記モノマーまたはマクロモノマーの前記第4の官能基と反応する、請求項1に記載の方法。
- 前記金属酸化物層は、酸化アルミニウム、シリカ、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、またはそれらの混合物を備えている、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の官能基は、アルコキシ、アルキルアミノ、ハロゲン化物、水素、およびヒドロキシから成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記金属酸化物前駆体は、トリメトキシアルミニウム、トリエチルアルミニウム、塩化ジメチルアルミニウム、塩化ジエチルアルミニウム、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、ジメチルアルミニウムプロポキサイド、アルミニウムトリイソプロポキシド、トリブトキシアルミニウム、トリス(ジメチルアミノ)アルミニウム、トリス(ジエチルアミノ)アルミニウム、トリス(プロピルアミノ)アルミニウム、三塩化アルミニウム、トリクロロシラン、ヘキサクロロジシラン、四塩化ケイ素、テトラエトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリス(tert-ペントキシ)シラノール、テトライソシアネートシラン、四塩化ケイ素、トリス(メチルアミノ)シラン、トリス(エチルアミノ)シラン、四塩化チタン、ヨウ化チタン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、オルトチタン酸テトライソプロピル、テトラキス(メチルアミノ)チタン、テトラキス(エチルアミノ)チタン、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、メチル亜鉛イソプロポキシド、四塩化ジルコニウム、四ヨウ化ジルコニウム、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム、テトラキス(メチルアミノ)ジルコニウム、テトラキス(エチルアミノ)ジルコニウム、およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 試薬が、水、酸素、オゾン、およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記金属酸化物層は、約0.5nm~約2nmの厚さを有する、請求項1に記載の方法。
- 前記シラン化合物の前記第3の官能基は、エポキシ、ビニル、スチレン、アクリロイル、メタクリロイル、メタクリルオキシアルキル、アミノ、ヒドロキシ、カルボキシ、アルコキシ基、および塩化物から成る群から選択される、請求項3に記載の方法。
- 前記モノマーまたはマクロモノマーの前記第4の官能基は、ビニル、スチレン、アクリロイル、メタクリロイル、メタクリルオキシアルキル、エポキシ、アミノ、ヒドロキシ、カルボキシ、および塩化物から成る群から選択される、請求項3に記載の方法。
- 前記有機顔料は、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンズイミダゾロン顔料、イソインドリン顔料、アントロン顔料、インダントロン顔料、カーボンブラック顔料、ローダミン顔料、ベンゼンアミン顔料、カーボンブラック顔料、およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記有機顔料は、C.I.顔料青色15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、60、および79、顔料赤色2、4、5、9、12、14、38、48:2、48:3、48:4、52:2、53:1、57:1、81、112、122、144、146、147、149、168、170、176、177、179、184、185、187、188、208、209、210、214、242、254、255、257、262、264、282、および285、C.I.顔料藍色1、19、23、および32、C.I.顔料黄色1、3、12、13、14、15、16、17、73、74、81、83、97、109、110、111、120、126、127、137、138、139、150、151、154、155、174、175、176、180、181、184、191、194、213、および214、C.I.顔料緑色7、および36、C.I.顔料黒色1、および7、C.I.顔料茶色25、32、41、顔料橙色5、13、34、36、38、43、61、62、64、68,67、72、73、および74、およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 複数のコアシェル粒子と非極性流体とを備えている電気泳動媒体を製造する方法であって、前記方法は、
有機顔料粒子を提供するステップと、
前記有機顔料粒子を粉体層として、流動層反応器に導入するステップと、
前記粉体層を不活性ガスおよび金属酸化物の前駆体を備えている気体流と接触させるステップと、
前記粉体層を試薬を備えている気体流と接触させ、その表面上に金属酸化物層を有する有機顔料粒子を形成するステップであって、前記試薬は、水、酸素、オゾン、およびそれらの混合物から成る群から選択される、ステップと、
シラン層を形成するために、金属酸化物層を有する前記有機顔料粒子を有機溶媒中のシラン化合物と反応させるステップであって、前記シラン化合物は、第1の官能基と、第3の官能基とを備え、前記第1の官能基は、金属酸化物層とシラン層とを備えている有機顔料粒子を形成するために、前記金属酸化物と反応する、ステップと、
前記複数のコアシェル粒子と前記非極性流体とを組み合わせるステップと
を含む、方法。 - 前記複数のコアシェル粒子と非極性流体とを組み合わせる前記ステップの前、金属酸化物層およびシラン層を有する前記有機顔料粒子を第4の官能基を備えているモノマーまたはマクロモノマーと反応させ、複数のコアシェル粒子を形成するステップをさらに含み、前記シランの第3の官能基は、前記モノマーまたはマクロモノマーの前記第4の官能基と反応する、請求項13に記載の電気泳動媒体を製造する方法。
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