TW201302946A - 電泳漿料組成物及含有該電泳漿料組成物的電泳顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關一種電泳漿料組成物及含有該電泳漿料組成物的電泳顯示裝置，其中該電泳漿料包含帶電顆粒；聚合物珠，包含一丙烯酸基或乙烯基系重複單元；以及一液體介質。因此，本發明具有一高驅動電壓反應性，即使切斷該驅動電壓時也可保持影像或文本持續一預定時間或更長，並提供一高對比度及增強的可見性以實現高品質文本或影像。
Description
本發明係有關一種電泳漿料組成物及含有該電泳漿料組成物的電泳顯示裝置，更具體係有關一種電泳漿料組成物及含有該電泳漿料組成物的電泳顯示裝置，其中該電泳漿料組成物具有驅動電壓高反應性，當切斷驅動電壓時可保持影像或文本持續一預定時間或更長，並且能夠提供高對比度及增強的可見性以實現高品質文本或影像。
電子紙或數位紙，也稱為e-紙，為一種電子裝置，其便於攜帶且可在任何時間打開，類似於紙質書、報紙或紙質雜誌並類似於書寫於普通紙上。
該電子紙係採用電泳顯示器的形式，其比傳統平板顯示器更具優勢，因為其可彎曲，生產成本低並且能效高，無需單獨的背光源。該電子紙具有寬視角並能夠提供記憶功能，即使斷電時文本也不會完全消失。
利用該等優勢，該電子紙可用於非常廣泛的應用領域中，如具有類似紙張的面和移動插圖的電子書或自動更新報紙、用於行動電話之可再使用的紙顯示器、可棄式電視螢幕、電子壁紙等，具有巨大的市場成長潛力。根據實施方法，該等電子紙可分為電泳顯示器、液晶顯示器、碳粉顯示器(QR-LPD：快速響應液態粉體顯示器)、以及MEMS(微機電系統)顯示器。在該等顯示器中，電泳顯示器是基於介電液體內懸浮的帶電顏料顆粒的電泳行為，並且依據兩個相對電極板之間的電位差的施加，在引力的作用下，藉由使帶電顏料顆粒重排而形成顏色或對比。
在該等電泳顯示器中，最接近商業化的技術為微膠囊式電泳顯示器以及微杯電泳顯示器，兩者均使用顆粒作為顏色顯示元素。微膠囊式電泳顯示器為一種顯示裝置，其中含帶電顆粒和液體介質的分散液係封裝在微膠囊內並夾在兩個相對電極板之間。微杯電泳顯示器則為一種顯示裝置，其中帶電顆粒或帶電顆粒漿料被封入由兩個相對電極板之間的障壁(barrier)所界定的凹形單元中。
然而，現有電泳顯示器既無法提供足以用於各種應用的寬色彩範圍或高對比度，當切斷驅動電壓時也無法確保充分維持殘像的能力及驅動電壓
的反應性。
本發明旨在提供一種電泳漿料組成物，其具有一高驅動電壓反應性，即使切斷該驅動電壓時也可保持影像或文本持續一預定時間或更長，並提供一高對比度及增強的可見性以實現高品質文本或影像。
本發明還提供一種包含該電泳漿料組成物的電泳顯示器。
本發明提供一種電泳漿料組成物，包含：帶電顆粒；聚合物珠，包含一丙烯酸基或乙烯基系重複單元；以及一液體介質。
本發明還提供一種電泳顯示裝置，包含：兩個相對基板；一電泳部分，夾在該兩個基板之間；以及所述電泳漿料組成物，提供在電泳部分中。
以下，將詳細描述根據本發明較佳實施例的電泳漿料組成物及含有該電泳漿料組成物的電泳顯示裝置。
根據本發明的一實施例，提供了一種電泳漿料組成物，包含：帶電顆粒；聚合物珠，包含一丙烯酸基或乙烯基系重複單元；以及一液體介質。
本發明的發明人研究顯示，即使切斷驅動電壓時，包含特定聚合物珠的電泳漿料組成物仍具有較高的驅動電壓反應性並能夠防止該漿料內所含的顆粒的沉降或漿料的不穩定，從而可保持由該驅動電壓形成的文本或影像持續一預定時間，即有效維持文本或影像的穩定相持續一預定時間或更長。因此，該電泳顯示裝置可提供高對比度及增強的可見性以實現高品質文本及影像。
此處所用的術語「電泳漿料」指的是於液體介質中包括限定成分(如帶電顆粒、聚合物珠等)的分散液，從而該等成分可用於限定反應或由特定驅動電壓所驅動。
此處所用的術語「雙穩定」指的是藉由一預定電觸發(electrical trigger)，在兩個電穩定相之間切換的能力。例如，將一預定電壓施加至一電泳顯示裝置以驅動電泳部分而形成一定義對比或顏色特性。這裡，可具有兩個穩定相：一個為當施加電壓時，以及另一個為當施加相反電壓時。
該等聚合物珠可包含一丙烯酸基或乙烯基系重複單元，即例如，至少一重複單元係選自下列分子式1和2表示之重複單元組成的群組：
在分子式1或2中，R1為獨立的氫、具有1至30個碳原子的烷基、具有2至30個碳原子的烯基、具有6至30個碳原子的芳基、具有7至30個碳原子的烷基芳香基、具有7至30個碳原子的芳烷基、具有4至20個碳原子的環烷烴基、具有1至20個碳原子的烷基取代或未取代的醯胺基、以及具有1至20個碳原子的烷氧羰基；以及R2為獨立的氫或具有1至3個碳原子的烷基。
在分子式1或2的重複單元中，當R1為具有預定體積或更大的官能團，例如，具有2至30個碳原子的烷基、具有2至30個碳原子的烯基、具有6至30個碳原子的芳基、具有7至30個碳原子的烷基芳香基、具有7至30個碳原子的芳烷基、具有4至20個碳原子的環烷烴基、具有1至20個碳原子的烷基取代或未取代的醯胺基，或者具有1至20個碳原子的烷氧羰基時，在分子結構方面，由於官能團鏈引入重複單元，該等聚合物珠可具有一界定的空間，從而相對於傳統聚合物，可產生低比重。此外，重複單元的合適結構的選擇允許控制該等聚合物珠的比重。
在分子式1或2中，較佳地，R1為獨立之具有3至30個碳原子的烷基、具有6至10個碳原子的芳基、具有5至10個碳原子的環烷烴基，或
者具有1至20個碳原子的烷基取代或未取代的醯胺基。
該等聚合物珠具有2.0 g/cm3或更小的真比重，較佳為0.8至1.8g/cm3，更佳為1.0至1.6 g/cm3。該真比重指的是物質本身的比重而不是視比重。更具體地，物質的比重反映了顆粒之間或顆粒內的孔，並藉由注入一惰性氣體至一密閉室內且計算壓力變化而測量。粉末形式的物質的真比重可通過使用比重計(Accupyc 1340，Micromeritics)測量物質的比重而得到。
由於具有真比重的特定值，該等聚合物珠可適當地配置於電泳部分內的帶電顆粒和液體介質之間，從而當開啟或切斷驅動電壓時，可防止電泳漿料內顆粒的沉降或漿料的不穩定。
當聚合物珠的真比重極高或極低時，該等聚合物珠聚集在電泳顯示裝置的電泳部分的頂部或底部而引發漿料內相分離，其不僅會破壞漿料的穩定性，還會使電泳顯示裝置的驅動特性惡化。
該等聚合物珠較佳呈透明，以防止由電泳漿料組成物得到的影像或文本的對比度惡化。例如，該等聚合物珠可具有1.2至1.6的折射率，在利用電泳漿料組成物的情況下藉由光散射，增強了白色的對比度。藉由選擇合適類型的單體或調節用於聚合物珠的合成之液體單體的折射率，可得到含丙烯酸基或乙烯基系重複單元的聚合物珠的可控折射率。
該等聚合物珠並不具體限制大小且可具有較佳為10nm至30μm，更佳為50nm至10μm的平均粒徑。聚合物珠的平均粒徑小於10nm會增加賦予電泳顯示裝置具有適當的雙穩定性所添加之聚合物珠的需求量，從而導致電泳漿料組成物黏度極高及使用性惡化。該等聚合物珠的平均粒徑大於30μm則會使在普通電泳顯示裝置的電泳部分(小於200μm高)中聚合物珠的流動性劣化，從而影響電泳部分的高度限制。
如上所述，利用包含特定聚合物珠，當施加驅動電壓時電泳漿料組成物可具有提高的反應速率，並且即使切斷該驅動電壓，也可保持產生的文本或影像持續一預定時間。未特別限定該特定聚合物珠的含量，相對於100重量份之組成物，該等聚合物珠可為0.1至20重量份，較佳為1至10重量份，更佳為3至8重量份，該含量可提高電泳漿料組成物的驅動特性。
該等聚合物珠可通過已知聚合方法自丙烯酸基或乙烯基系單體製備。例如，將丙烯酸基或乙烯基系單體、多官能單體(如具有C-C雙鍵的化合
物)以及聚合引發劑共同混合於一分散介質中並進行聚合反應以製備聚合物珠。
此處所用的術語「帶電顆粒」指的是一種顆粒，該顆粒具有規定帶電特性並且通過兩個電極之間的引力移至相反帶電電極，其中將一預定電壓施加至所述兩個電極，從而呈現一顏色或對比。
電泳漿料組成物內所包含的「帶電顆粒」可為本身帶電或通過電荷控制劑帶電的顆粒。未特別限定該等帶電顆粒且可為通常已知的電泳顯示器使用的任何帶電顆粒。
未特別限定該等帶電顆粒的大小，且較佳具有數百奈米至數百亞微米的平均粒徑，更佳為100nm至100μm。
依據電泳漿料組成物或電泳顯示裝置的特性，該等帶電顆粒可具有適當範圍的平均電位，較佳在-200mV至+200mV的範圍內。
該等帶電顆粒需要化學穩定且不易被液體介質膨潤或軟化。又，在電泳顯示裝置的已知工作條件下，該電泳漿料需要穩定而不沉降、凝結或絮凝(flocculation)。
依據電泳顯示裝置中欲達成的顏色或對比特性，可適當地選擇該等帶電顆粒。例如，白色帶電顆粒為金屬無機顆粒，包括TiO2、MgO、ZnO或ZnO2或其有機化合物；以及有色帶電顆粒為有機或無機顏料，如氧化鐵、CrCu、碳黑等。
該等帶電顆粒可包含一核，該核包括一丙烯酸基或乙烯基系重複單元，並且包括白色或有色無機顆粒的聚合物珠結合至該核的表面。丙烯酸基或乙烯基重複單元如分子式1和2中所定義。
結合至該核表面的白色無機顆粒可包括氧化鈦、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈣、氧化鋯或其混合物。結合至該核表面的有色無機顆粒可包括金屬化合物，如氧化鐵、CrCu、或碳黑，或有色顏料化合物，如酞菁藍、酞菁綠、二芳基化物黃、二芳基化物AAOT黃、喹吖酮顏料系列、偶氮顏料系列、玫紅顏料系列、苝顏料系列、或漢撒黃G粒子。
相對於100重量份之組成物，該等帶電顆粒可含有30至80重量份的量，較佳為50至70重量份。該等帶電顆粒的極低含量由於該等顆粒反射效果降低，會不易產生文本或影像或者使驅動特性或對比度惡化。該等帶
電顆粒的極高含量會導致電泳漿料的黏度過度增加或者使帶電顆粒的流動性惡化。
該等帶電顆粒可塗有著色顏料，具體實例包括酞菁藍、酞菁綠、二芳基化物黃、二芳基化物AAOT黃、喹吖酮顏料系列、偶氮顏料系列、玫紅顏料系列、苝顏料系列或漢撒黃G粒子。未特別限定用於將該等帶電顆粒著色的著色顏料，且可包括不溶於液體介質且用於將帶電顆粒塗色的任何彩色顏料。
如果未特別限定，該液體介質可為具有20cP或更低黏度的溶劑，更佳為具有20cP或更低黏度的烴基溶劑。
該液體介質還可為介電常數為2至30的溶劑。該液體介質的實例包括，但不特定限於烴類，如十氫萘(DECALIN)、5-亞乙基-2-降崁烯、脂油、或石蠟油(如Isopar G、Isopar L、Isopar M等)；芳烴，如甲苯、二甲苯、苯基二甲苯基乙烷、十二烷基苯或烷基萘；鹵化溶劑，如全氟十氫萘、全氟甲苯、全氟二甲苯、二氯三氟甲苯、3,4,5-三氯甲苯醯三氟、氯五氟苯、二氯壬烷、五氯苯或全氟溶劑；或者含如全氟聚烷基醚的聚合物的低鹵素溶劑。
根據電泳顯示裝置的特性，該液體介質可呈透明、半透明或有色。半透明或有色液體介質可使用染料著色。用於將該液體介質著色的染料實例包括，但不特定限於非離子型偶氮染料、蒽醌染料、氟化染料、酞菁藍、酞菁綠、二芳基化物黃、二芳基化物AAOT黃、喹吖酮顏料系列、偶氮顏料系列、玫紅顏料系列、苝顏料系列或漢撒黃G粒子、碳黑等。
鑒於聚合物珠和帶電顆粒的量，可適當控制該液體介質的含量，並且該含量範圍可依據添加劑的使用而適當變化。
未特別限定電泳漿料組成物的製備方法，並且可為用於製備帶電顆粒的漿料組成的任何已知方法。例如，通過一已知方法如碾磨、研磨、磨碎、微射流或超音波處理，將電泳顆粒、液體介質及聚合物珠混合以形成一均勻分散的電泳漿料。
根據本發明的另一實施例，提供一種電泳顯示裝置，包含：兩個相對基板；一電泳部分，夾在該兩個基板之間；以及電泳漿料組成物，提供在電泳部分中。
由於含特定聚合物珠的電泳漿料的高穩定性及反應性，該電泳顯示裝置不但能獲得高反應性及雙穩定性或者施加驅動電壓時能實現雙穩定相的能力，而且能在斷開驅動電壓時防止漿料內顆粒的沉降或漿料的不穩定，從而由驅動電壓形成的文本或影像可更有效地保持一預定時間。因此，該電泳顯示裝置具有高對比度及增強的可見性以實現高品質文本及影像，並確保在長期使用後電泳部分的高穩定性，以將性能惡化減至最小。
如第1圖所示，在驅動電壓接通或切斷時，電泳顯示裝置使特定聚合物珠均勻地分散在電泳部分中，從而更有效地實現雙穩定性，並保持由帶電顆粒形成的影像、文本或殘像持續一預定時間或更長。第1圖顯示了白色或黑色帶電顆粒置於基板側面上，並且聚合物珠夾在帶電顆粒之間。作為僅說明電泳顯示裝置的實例，第1圖不旨在限制電泳顯示裝置的特定實例，並可以各種變更修飾設計，而無帶電顆粒顏色或對比度的任何特定限制。
置於電泳部分的電泳漿料組成物如上所述。特別是，該等聚合物珠可包含一丙烯酸基或乙烯基重複單元，並具有2.0 g/cm3或更小的真比重，較佳為0.8至1.8 g/cm3，更佳為1.0至1.6 g/cm3、1.2至1.6的折射率、以及10nm至30μm的平均粒徑，更佳為50nm至10μm。
此處所用的術語「基板」指的是一基底平面，該基底平面由兩個側面組成，如電泳顯示裝置中頂面和底面。對於該基板，不同類型的層或構造，或電泳電極可形成在該基板的一側上或包括於該基板中。
因此，該基板可包含一基底層、一導電基底層、一電極層等。未特別限定該基底層，且包括已知可用作基底材料或顯示裝置基板的任何基底層。該基底層的具體實例包括熱塑或熱固性樹脂，或PET、PAN、PI、玻璃等。未特別限定導電基底層，並包括已知用於顯示裝置的任何導電材料，如CNT，導電聚合物等。未特別限定該電極層，且包括用於顯示裝置的任何已知電極材料。較佳為兩基板內包括的電極材料的至少其中之一為透明電極材料，如ITO、SnO2、ZnO或IZO(氧化銦鋅)。
此處所用的術語「電泳部分」指的是電位差施加至兩個相對基板之間的部分，通過引力該等帶電顆粒移向相反帶電電極以獲得顏色或對比。該電泳部分可包含上述特定電泳漿料組成物。
未特別限定電泳部分形狀或結構。例如，該電泳部分可包括微膠囊或微杯結構。此處所用的術語「微杯」指的是電泳顯示裝置內形成的杯形凹部分，例如由兩個相對電極所圍繞的空間以及形成在該等電極之間的障壁。此處所用的術語「微膠囊」指的是球形或橢圓形的密閉容器，該密閉容器具有微米級直徑，且形成在電泳顯示裝置內。
微杯的大小和形狀係由電泳部分內形成的障壁所界定，並可依據欲製造的電泳顯示裝置的特性及大小而適當地控制。例如，該微杯的障壁可為，但不特定限於10至100μm高以及5至50μm厚，具有任何形狀的剖面，如矩形、正方形、梯形等。該微杯可採用平面形狀，如圓形、三角形、四邊形、橢圓形或其他多邊形。
依據欲製造的顯示器的特性，可控制「微膠囊」的大小和材料。例如，各個微膠囊可採用球形或橢圓形，具有10至200μm的最大粒徑。如果未特定限制，該「微膠囊」可連同一黏合劑或一有機溶劑結合至一規定基板以組成電泳部分。可使用已知用於微膠囊式電泳顯示器的任何電泳部分，而無任何特定限制。
電泳漿料組成物係配置於電泳部分中。換句話說，懸浮於規定液體介質內的帶電顆粒及聚合物珠可包括在電泳部分中。該等帶電顆粒、液體介質及聚合物珠可如上所定義。電泳漿料內液體介質的體積比可為40至95%。
本發明提供一種電泳漿料組成物及包含該電泳漿料組成物的電泳顯示裝置，其對驅動電壓具有高反應性，從而當切斷驅動電壓時可保持影像或文本持續一預定時間或更長，並且能夠提供高對比度及增強的可見性以實現高品質文本或影像。
以下，參考下述實例詳細描述本發明，該等實例僅示例性說明本發明並不旨在限制本發明的範圍。
將80g甲基丙烯酸月桂酯(LMA)及20g乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作為多官能單體混合，然後將1g之2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(ADVN)作為聚合引發劑加至上述混合物中。將所得混合物加至藉由溶解5g聚乙烯醇(PAV)作為分散穩定劑於用作分散溶劑的離子水內的溶液中。在8000rpm下，以5分鐘利用均質機將所得溶液均質化成乳劑。
隨後，將該乳劑置於一反應管內，在氮氣氛下於50℃反應6小時，然後加熱至75℃反應多於4小時。過濾所得聚合物，使用乙醇和水的水溶液沖洗，並將其置於真空乾燥箱內乾燥一夜，製備出白色無味球狀聚合物複合珠。
除了使用60g甲基丙烯酸月桂酯和20g甲基丙烯酸甲酯並與20g乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作為多官能單體混合以製備乳劑之外，以實例1中所述的相同方式執行該等步驟以製備白色無味球狀聚合物複合珠。
除了使用40g甲基丙烯酸月桂酯和40g甲基丙烯酸甲酯並與20g乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作為多官能單體混合以製備乳劑之外，以實例1中所述的相同方式執行該等步驟以製備白色無味球狀聚合物複合珠。
除了使用20g甲基丙烯酸月桂酯和60g甲基丙烯酸甲酯並與20g乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作為多官能單體混合以製備乳劑之外，以實例1中所述的相同方式執行該等步驟以製備白色無味球狀聚合物複合珠。
除了使用80g甲基丙烯酸甲酯並與20g乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作為多官能單體混合以製備乳劑之外，以實例1中所述的相同方式執行該等步驟以製備白色無味球狀聚合物複合珠。
將作為分散穩定劑的5g聚乙烯醇(PAV)和20g白色帶電顆粒(TiO2，杜邦(Dupont)，200~400 nm)或黑色顆粒(亞鉻酸銅，Shephed)與乙醇
分散介質混合，接著在6000rpm下，利用一均質機勻漿化該混合溶液30分鐘，以製備第一分散溶液。
然後，將60g甲基丙烯酸甲酯，10g甲基丙烯酸月桂酯，10g甲基丙烯酸，20g乙二醇二甲基丙烯酸酯作為多官能丙烯酸系單體，以及將1g之2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(ADVN)作為聚合引發劑混合，以製備第二分散溶液。
將第一分散溶液加至第二分散溶液中以製備一混合溶液，然後在4000rpm下使用一高速均漿器均漿化為一乳劑，勻漿化持續10分鐘。將該乳劑置於一反應管內，在氮氣氛下於50℃反應6小時，然後加熱至75℃反應多於4小時。過濾所得聚合物，使用乙醇和水的水溶液沖洗，並將其置於真空乾燥箱內乾燥一夜，製備出帶電顆粒。
將製備實例6中製備的白色帶電顆粒和黑色帶電顆粒以5：1的比例分散於烴系溶劑(Isopar G：鹵烴=1：1溶液)。將相對於該組成物的總重量的3wt%之製備實例3的聚合物珠添加至所述分散液中，用以製備一電泳漿料組成物，其含有60wt%帶電顆粒。
即刻或製備7天之後，在頂部基板和底部基板上將電泳漿料注入電流通過的ITO單元內(40mm×45mm×80μm)，以製備電泳顯示裝置。
電泳顯示裝置的電泳部分為微杯結構，其中由每個微杯所劃定之單元的大小為250μm×250μm×50μm。
除了使用製備實例5的聚合物珠之外，以實例1中所述的相同方式執行該等步驟以製備電泳漿料組成物及電泳顯示裝置。
將製備實例中製備的白色帶電顆粒和黑色帶電顆粒以5：1的比例分散於烴系溶劑(Isopar G：鹵烴=1：1溶液)，用以製備一電泳漿料組成物(含50wt%帶電顆粒)。
除了使用上述製備的電泳漿料之外，以實例1中所述的相同方式執行該等步驟以製備電泳顯示裝置。
對製備實例1至5中製備的球狀聚合物珠進行SEM觀察以及產率、平均粒徑和真比重的測量。該等測量結果顯示於表1中。具體測量儀器及方法定義如下。
(1)SEM觀察：使用具有10,000×放大率的Hitachi S-4300儀器進行SEM以檢查該等聚合物珠。分出扭曲或表面不均勻的聚合物珠，當具有正常外觀的球狀聚合物珠的數量為檢測的聚合物珠的總數的95%或95%以上時，評估結果顯示「良」；或者當具有正常外觀的球狀聚合物珠的數量小於95%時，顯示「劣」。
(2)產率的測量：自製備中使用的反應物(如單體，多官能單體，引發劑，其他無機物質等)的重量與生成的聚合物珠的量，計算產率。
(3)平均粒徑：ELSZ(大塚電子(Otsuka Electronics)有限公司)。
(4)C.V.%：(顆粒的粒徑/平均粒徑的標準差)×100
(5)真比重測量：比重瓶(麥克儀器Micromeritics instrument)
(6)耐溶劑性的測量
將製備實例6中製備的白色帶電顆粒和黑色帶電顆粒以5：1的比例分散於烴系溶劑(Isopar G：鹵烴=1：1溶液)。以相對於該組成物總重量的3wt%的含量添加每個製備實例1至5製備的聚合物珠，以製備一電泳漿料組成物，其含有60wt%帶電顆粒。
製備後8小時，測量電泳漿料組成物的黏度，並將100cp或小於100cp的黏度評估為「◎」，將黏度大於100cp小於200cp評估為「○」，以及將黏度大於200cp評估為「△」。使用Brookfield DV II黏度計進行黏度測量。
[表1]實驗實例1的結果
如表1所示，製備實例1至5中製備的聚合物珠在具有正常外觀的球狀顆粒的比例為95%或更大，並且產率為90%或更大。
製備實例1至5的聚合物珠具有4.2至4.8μm的平均粒徑以及1.15至1.25 g/cm3的真比重。尤其是利用具有月桂基之單體的製備實例1至4的聚合物珠具有相對較低的真比重及較均勻的粒徑分佈。
不溶於電泳漿料中使用的溶劑，自該等製備實例得到的聚合物珠具有200cp或更小的黏度。尤其，當利用單元分子內50wt%或更小的大型單體如甲基丙烯酸月桂酯製備聚合物珠時，可顯著提高耐溶劑性。
將實例1和2以及比較例中製備的電泳漿料的每一個存於乾淨玻璃瓶7天。觀察結果顯示於第2圖。
如第2圖所示，製備後7天，隨著時間經過，無添加聚合物珠的電泳漿料(如比較例1中所製備)在顆粒和液體介質之間具有明確的相分離。反之，具有製備實例3和5的聚合物珠的電泳漿料具有良好的分散性。尤其，具有製備實例3的聚合物珠的漿料具有幾乎等於製備實例6的黑色/白色帶電顆粒的密度，從而各個成分以穩定方式均勻分散。
因此，利用該等實例的電泳漿料的電泳顯示裝置可實現液體介質中帶電顆粒及聚合物珠的穩定分散，而避免顆粒沉澱，即使當斷開驅動電壓時，也可保持一穩定相位，即保持由驅動電壓形成的文本或影像持續一預定時間或更長。
第3圖和第5圖顯示了利用製備後立即使用的實例1的電泳漿料的電泳顯示裝置及利用製備7天後使用的實例1的電泳漿料的電泳顯示裝置的驅動特性(15V的驅動電壓)。
在製備後立即使用漿料或製備7天後使用漿料的電泳顯示裝置的兩種情況中，藉由利用適量聚合物珠，實例1的漿料獲得穩定性，電泳顯示裝置具有高對比率。
反之，如第4圖所示，當將製備7天後的比較例的電泳漿料應用至電泳顯示裝置時，隨著各個顆粒的相分離的發生，漿料的分散性惡化，並且電泳顯示裝置具有極端惡化的對比率。
對該等實例及比較例中得到的電泳顯示裝置測量對比度。更具體地，在施加電壓+15V和-15V後，測量最大白色反射率的絕對值及最小黑色反射率的絕對值並按比例降低以確定對比度。
(1)更具體地，係使用光度計(Chroma Meter CS-100A，Konica Minolta)測量由ITO單元得到的對比以確定亮度，並將照射在標準白板(硫酸鋇)上的光量設為100cd/m2以計算L＊值(亮度)。結果顯示於表2中。
如表2所示，實例1和2的電泳顯示裝置具有18：1或更高的黑色對比率以及15：1或更高的白色對比率，從而可得到高對比度以及增強的可見性以實現高品質文本或影像。
反之，比較例的電泳顯示裝置具有一低黑色對比度及一低白色對比度，可能會限制實現高品質文本或影像。
(2)對電泳顯示裝置測量亮度A以及亮度B，其中在電泳顯示裝置製備後立即測量亮度A，亮度B為在自電泳顯示裝置移除電壓之後7天測量。然後，計算對比度的變化率，「(A-B)/A」。測量結果顯示於表3。
[表3]對比度的變化率
如表3所示，實例1和2的電泳顯示裝置的黑色對比度和白色對比度的變化率較低。反之，比較例的電泳顯示裝置在移除電壓後7天穩定性退化，從而黑色亮度驟升。此外，該裝置的白色對比度的變化率比實例1和2的裝置的白色對比度的變化率大兩倍。
換句話說，該等實例的電泳顯示裝置具有一高對比度及增強的可見性，從而實現高品質文本及影像，並且由於電泳部分的高穩定性，在長期使用後可使性能劣化減至最小。
第1圖為顯示根據本發明電泳顯示裝置的示意圖；第2圖係顯示根據實例及比較例之電泳漿料的分散穩定性的評估結果。第3圖係顯示電泳顯示器之觀察的驅動特性，其中實例1的電泳漿料在製備後立即應用至該電泳顯示器；第4圖係顯示電泳顯示器之觀察的驅動特性，其中比較例的電泳漿料在製備後立即應用至該電泳顯示器；以及第5圖係顯示電泳顯示器之觀察的驅動特性，其中實例1的電泳漿料在存儲7天後應用至該電泳顯示器。
Claims (14)
- 一種電泳漿料組成物，包含：帶電顆粒；聚合物珠，包含一丙烯酸基或乙烯基重複單元；以及一液體介質。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該等聚合物珠具有0.8至1.8g/cm3的真比重。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該等聚合物珠具有1.2至1.6的折射率。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該等聚合物珠具有50nm至10μm的平均粒徑。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該等聚合物珠包含至少一重複單元，該重複單元係選自下列分子式1和2表示之重複單元組成的群組：
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中相對於100重量份之組成物，該等聚合物珠係佔1至10重量份的量。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該等帶電顆粒包含至少一選自由以下組成的群組：白色顆粒，包含包括TiO2、MgO、ZnO或ZnO2的金屬無機顆粒或者其有機化合物；彩色顆粒，包含氧化鐵、CrCu以及碳黑；以及聚合物顆粒，使其表面結合至該等白色或彩色顆粒並包含一丙烯酸基或乙烯基重複單元。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該等帶電顆粒具有100nm至100μm的平均粒徑。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該等帶電顆粒具有-200mV至+200mV的平均電位。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該液體介質具有20cP或更低的黏度。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該液體介質包含一溶劑，該溶劑之介電常數為2至30。
- 如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，其中該液體介質包含至少一溶劑，該溶劑係選自十氫萘(DECALIN)、5-亞乙基-2-降崁烯、脂油、石蠟油(如Isopar G、Isopar L、Isopar M等)、甲苯、二甲苯、苯基二甲苯基乙烷、十二烷基苯、烷基萘、全氟十氫萘、全氟甲苯、全氟二甲苯、二氯三氟甲苯、3,4,5-三氯甲苯醯三氟、氯五氟苯、二氯壬烷、五氯苯、全氟溶劑以及含有如全氟聚烷基醚的聚合物的低鹵素溶劑組成的群組。
- 一種電泳顯示裝置，包含：兩個相對基板；一電泳部分，夾在該兩個基板之間；以及如申請專利範圍第1項所述的電泳漿料組成物，提供在電泳部分中。
- 如申請專利範圍第13項所述的電泳顯示裝置，其中該電泳部分包含微單元或微杯。
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