WO2011057460A1 - 电泳显示液及其制备方法 - Google Patents

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WO2011057460A1
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dispersion
preparing
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陈宇
张磊
刘祖良
曾晞
魏松丽
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广州奥翼电子科技有限公司
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    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
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    • G02F1/167—Devices 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
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    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F2001/1678—Constructional details characterised by the composition or particle type

Definitions

  • the invention relates to an electrophoretic display liquid and a preparation method thereof.
  • electrophoretic display Compared with traditional flat panel display technology, electrophoretic display has low energy consumption, flexibility, high contrast, high image bistability, good visibility and simple application. Combining the advantages of traditional paper and electronic displays, electrophoretic display is the most promising technology in current e-paper applications. Electrophoretic display technology was introduced around the 1970s and has gradually gained widespread attention. Electrophoretic display liquid, as a core component of electrophoretic display, directly affects the effect and performance of electrophoretic display. 1970 Ma t sushi ta Elec tr ic
  • An electrophoretic display system containing at least one electrophoretic particle and coated with a microcapsule is disclosed.
  • the object of the present invention is to provide an electrophoretic display liquid, which fundamentally overcomes the technical difficulties existing in the conventional electrophoretic display and achieves the purpose of improving the electrophoretic display performance.
  • the electrophoretic display liquid provided by the invention comprises: negatively charged or positively charged pigment particles having a weight fraction of 5-30; neutral pigment particles having a color difference of 5-30 and charged pigment particles; The number is a low polarity and/or non-polar dispersion solvent of 20-70.
  • a thickening stabilizer of from 0 to 1-10 parts by weight may also be included.
  • the electrophoretic display liquid preferably has a composition: the dispersing solvent may be 40-60 parts by weight; the charged pigment particles are 10-20 parts by weight; and the neutral pigment particles are 10 parts by weight. 5-5 ⁇ The weight fraction of 0. 5-5.
  • composition ranges are merely examples for convenience in explaining the composition of the electrophoretic display liquid. These numbers do not imply that the composition of each component is limited to the range of compositions listed, and the composition of each component in the actual electrophoretic display liquid can also be in a larger range.
  • the components in the electrophoretic display liquid are not limited to the above-listed components, and may include other components required for preparing the electrophoretic display liquid and the display device, such as but not limited to a charge control agent such as OLOA11000, a surface tension controlling agent such as Span 80, a wetting dispersant such as a silicone surfactant such as polyether modified trisiloxane, and the like, and combinations thereof.
  • a charge control agent such as OLOA11000
  • a surface tension controlling agent such as Span 80
  • a wetting dispersant such as a silicone surfactant such as polyether modified trisiloxane, and the like, and combinations thereof.
  • the electrophoretic display liquid can achieve the display purpose by controlling only the electrophoretic behavior of one kind of particles, thereby fundamentally avoiding the problem that the positive and negative electrophoretic particles are mutually adsorbed and agglomerated, thereby improving electrophoretic display performance and repeatability, and greatly simplifying the reaction.
  • Process and formulation process Compared with electrophoretic materials produced by other methods, since the electrophoresis liquid is composed of charged pigment particles and neutral pigment particles, there is no attraction process between charged pigment particles due to the presence of positive and negative charges, thereby fundamentally avoiding Because of the difference in charge, the agglomeration between the particles is initiated.
  • the chemical treatment process for the charged pigment particles and the neutral pigment particles is also simple, and the multi-step synthesis step is not required, thereby effectively simplifying Reaction process.
  • the internal particle interaction force of the electrophoretic display liquid becomes simple, the electrophoretic display liquid preparation process is also simplified correspondingly, and no additional component addition is required, thereby avoiding a cumbersome preparation process, thereby greatly improving the electrophoretic display liquid.
  • the formulation efficiency and repeatability in production greatly save material costs.
  • the thickening stabilizer is selected from the group consisting of decyl methacrylate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, rubbers such as polyisoprene, polyisobutylene or mixtures thereof, preferably decyl methacrylate, polyethyl acrylate Woman, polypropylene woman
  • the pigment of the charged pigment particles and the neutral pigment particles may be titanium white, zinc antimony white, zinc oxide, silicon dioxide, iron black, carbon black, chromite, chromate, silicate, chromium oxide.
  • the pigment of the charged pigment particles may be micronized, preferably having a particle size of 0. 01-5 micrometers.
  • the pigment of the neutral pigment particles may also be micronized, preferably having a particle size of 0.1 to 1 micron.
  • the micronization process includes grinding and pulverization, ultrasonication, solvent dispersion, etc.
  • the related equipment may include a colloid mill, a ball mill, a freeze pulverizer, an ultrasonic machine, and the like.
  • both the neutral pigment particles and the pigments of the charged pigment particles may be surface-treated by physical or chemical methods to increase their stability in a solvent, and the physical methods mainly include physical adsorption of the polymer particles on the surface of the pigment particles.
  • the physical methods mainly include physical adsorption of the polymer particles on the surface of the pigment particles.
  • Surfactants, etc. chemical methods mainly include silane modification of the surface of the pigment particles, grafting of the polymer, and the like.
  • the lower-order dispersing solvent may be an aromatic hydrocarbon such as toluene, benzene or dinonylbenzene, and a surface hydrocarbon such as chloroform or tetrachloroethylene.
  • aromatic hydrocarbons and surface hydrocarbons have a carbon number of less than 30.
  • the non-polar dispersion solvent may be a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon such as n-hexane, decane, hexane, synthetic isoparaffin, synthetic paraffin, synthetic cycloalkane, synthetic alkane, cyclohexane or the like.
  • Classes and surface hydrocarbons such as carbon tetrachloride. In general, aliphatic hydrocarbons and surface hydrocarbons have a carbon number of less than 30.
  • the electrophoretic display liquid has good display performance, and the specific performance is as follows:
  • the neutral pigment particle is used as a high-efficiency dyeing agent to generate the background color of the electrophoresis liquid, but does not participate in the particle electrophoresis behavior under the electric field, under the electric field Only the charged pigment particles move, and the charged pigment particles move up and down in the microcapsules, combined with the background color produced by the neutral pigment particles, so that the observer produces a visual color change to achieve the purpose of display.
  • the key to the invention is that only one electrophoretic particle is involved in the electrophoretic display, and the other non-electrophoretic particle is used as a coloring agent.
  • the electrophoretic display liquid disclosed in the present invention may be coated in a microcapsule.
  • Microcapsule synthesis methods include, but are not limited to, in situ Micro-inclusion techniques such as polymerization, interfacial polymerization, single, complex coacervation, phase separation, surface deposition, etc., wherein the preferred synthesis method is an in-situ polymerization method.
  • the synthesis methods are those disclosed in Japanese Patent No. 1,086,116 and U.S. Patent No. 5,057,363.
  • the electrophoretic display solution can also be filled in microcups, microcells, or other tiny sized units for electrophoretic display.
  • the combination of neutral pigment particles and charged pigment particles is shown in Figure 1 under an applied electric field.
  • the common electrode 15 is a transparent electrode.
  • a microcapsule 11 having a diameter of 5. 1 ⁇ m to 150 ⁇ m is sandwiched between the common electrode 15 and the drive electrode 16.
  • electrophoresis shows that the black neutral pigment particles 12 and the white negatively charged particles 13 in the microcapsules 15 are randomly distributed in the electrophoresis liquid 14.
  • the driving electrode 16 is positively charged with respect to the common electrode 15, the white negatively charged particles 13 move toward the driving electrode, and the neutral black particles 12 are suspended, so that the common electrode surface appears black.
  • Other electrophoretic display structures comprising neutral pigment particles further include: 1. maintaining black particles 12 as neutral pigment particles, and white particles 13 being positively charged; 2. making white particles 13 into neutral pigment particles, The black particles 12 are negatively charged or positively charged; 3. One color particle is made into a neutral pigment particle, and the other color particle having a contrast color is negatively or positively charged.
  • the invention also relates to a method for preparing an electrophoretic display liquid, comprising the following steps:
  • the electrophoretic display liquid Preparing the electrophoretic display liquid: mixing the charged pigment particles of 5-30 parts by weight with the dispersion solvent of 20-70 parts by weight, and performing ultrasonic dispersion, the ultrasonic dispersion time is generally 10-60 minutes, preferably 20-30 Minutes, the dispersion is prepared; the neutral pigment particles of 5-30 parts by weight are placed in the dispersion under ultrasonic conditions, and the ultrasonic dispersion is continued, and the ultrasonic dispersion time is generally 10 to 60 minutes, preferably 20 to 30 minutes.
  • the electrophoretic display liquid is prepared. At this time, if the dispersion is sufficiently mixed, the electrophoretic display liquid obtained is more effective.
  • the step of formulating the electrophoretic display liquid may further comprise the step of adding a weight fraction of 0.1 to 10 thickening stabilizer to the electrophoretic display liquid.
  • the step of adding the thickening stabilizer is specifically: mixing the charged pigment particles of 5-30 parts by weight with a dispersion solvent of 18-60 parts by weight, and performing ultrasonic dispersion to obtain a dispersion;
  • the viscous stabilizer of the weight fraction of 0. 1-10 is dissolved in the weight fraction of 2, the neutral pigment particles of 5-30 parts by weight are placed in the dispersion in the ultrasonic state, and the ultrasonic dispersion is continued.
  • a solution was formed in a dispersion solvent of -10, and this solution was added to the above dispersion to prepare an electrophoretic display liquid.
  • the electrophoretic display liquid is preferably composed of: the dispersion solvent has a total weight fraction of 40-60; the charged pigment particles have a weight fraction of 10-20; and the neutral pigment particles have a weight fraction of 5-5 ⁇ The weight fraction of 0. 5-5.
  • the method for synthesizing the neutral pigment particles comprises: mixing the pigment particles with the polymer monomer, the coupling agent and the polymer reaction chain initiator in a dispersion solvent, and reacting at a temperature ranging from 30 to 120 degrees 4-48 hours.
  • the parts by weight of the reactants of the synthetic neutral pigment particles are: dispersing solvent 30 - 60, polymer monomer 20 - 35 , pigment 20 - 35 , coupling agent 0. 1 - 5 , polymer reaction chain initiator 1-3.
  • the preferred embodiment is a dispersion solvent 40-50; a polymer monomer 25-30; a pigment 25-30; a coupling agent 0. 5-3; a polymer reaction chain initiator 0. 1-3.
  • the method for synthesizing the neutral pigment particles is characterized in that: by surface treatment of the pigment particles, the electrical neutrality of the pigment particles is controlled by a method of grafting a neutral polymer on the surface, and the particles synthesized by the method have good dispersibility. High suspension stability, high color coverage, no charge, no aggregation, no charge attraction with charged pigment particles, and agglomeration between particles.
  • the synthesis method is applicable to various inorganic oxides, inorganic salts, and composite inorganic salt pigments.
  • the high molecular monomer is a low polarity or non-polar small molecule capable of undergoing polymer polymerization, including but not limited to mercapto acrylates, olefins or diolefins such as styrene, butadiene, halogen.
  • Preferred mixtures of olefins such as vinyl chloride and the like are acrylates, mercapto acrylates such as lauryl methacrylate, styrene, and mixtures and derivatives thereof.
  • the pigments include, but are not limited to, titanium white, zinc antimony white, zinc oxide, silicon dioxide, iron black, carbon black, chromite, chromate, silicate, chromium oxide green, lead chrome green, oxidation Copper, titanium yellow, chrome yellow, iron yellow, lead chrome green, manganese violet, iron blue, cobalt blue, zinc white, cadmium yellow, cadmium red, barium sulfate, molybdenum orange, ultramarine blue, azure blue, emerald green, emerald green, etc. 1 - 1 ⁇
  • the particle size should be less than 10 microns, preferably selected from 0. 01 - 5 microns, the best choice is 0. 1 - 1 micron.
  • the coupling agent is selected to be a coupling agent having an unsaturated functional group and capable of performing a polymer reaction. These include, but are not limited to, titanate coupling agents, zirconate coupling agents, aluminate coupling agents, and the like. Priority The coupling agent selected is a titanate coupling agent, and the unsaturated functional group includes a functional group such as a double bond, a triple bond, a conjugated double bond or the like.
  • the polymer reaction chain initiator selection includes but is not limited to: an azo chain initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN) and azobisisoheptonitrile, and an organic peroxy initiator such as peroxide.
  • an azo chain initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN) and azobisisoheptonitrile
  • an organic peroxy initiator such as peroxide.
  • Benzoyl hydrazide (BP0) dodecyl peroxide, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxypivalate, peroxydicarbonate Isopropyl ester, dicyclohexyl peroxydicarbonate, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, and various oil-soluble oxidation-reduction chain initiators, etc., the most preferred choice is azo
  • the synthesis reaction of the neutral pigment particles of the present invention can be carried out at a temperature ranging from 35 to 120 ° C, and the optimum reaction temperature is from 70 to 85 ° C.
  • the reaction time can be from 4 to 48 hours, and the optimal reaction time is from 12 to 16 hours.
  • the reaction can be carried out under air or under the protection of an inert gas, and the optimum reaction environment is carried out under the protection of nitrogen or helium.
  • the collection of the product may be carried out by centrifugation after the end of the reaction, and the centrifugation is generally carried out at 2000-5000 RPM, preferably 3500-4000 RPM, after which the collected precipitate is preferably washed several times with an organic solvent such as toluene.
  • a neutral pigment particle product is obtained.
  • the synthesis of the charged pigment particles comprises: 20-35 pigment particles and 20-35 polymer in a 30-60 dispersion solvent in a temperature range of 30-120 degrees
  • the monomer, the coupling agent of 0.1 to 1-5, and the polymer reaction chain initiator of 0.0001 to 5 are mixed together and reacted under nitrogen for 12-16 hours.
  • the coupling agent for preparing charged pigment particles generally selects a silane which tends to form charged particles.
  • the silane is selected for the preparation of positively or negatively charged particles, but the functional groups are different, the electron withdrawing group is negatively charged, and the electron donating group is positively charged, so that the charged behavior of the particles can be controlled.
  • a coupling agent having an electron-withdrawing functional group such as a fluorenyl-based functional group negatively charges the particles
  • a coupling agent having an electron-donating functional group such as an amino group positively charges the particles.
  • the selection of the remaining components is basically consistent with the neutral particles.
  • the dispersing solvent for preparing the neutral pigment particles and the charged pigment particles includes various non-polar and/or low-polar organic solvents and mixtures thereof, and the low-level dispersing solvents include, but are not limited to, various aromatic hydrocarbons such as hydrazine.
  • Non-polar dispersing solvents include, but are not limited to, various linear, branched, and cyclic aliphatic hydrocarbons such as, but not limited to, n-hexane, decane, sunflower, synthetic isoparaffin (I sopar), synthetic paraffin ( Norpar), synthetic naphthenes (Nappar), synthetic alkanes (Varsol/Naphtha), cyclohexane and! 3 ⁇ 4 generation hydrocarbons such as, but not limited to, carbon tetrachloride.
  • the thickening stabilizer for preparing the electrophoretic display liquid may be a non-polar polymer, including but not limited to polydecyl methacrylate, polyethylene, polypropylene, rubber such as polyisoprene, polyisobutylene, etc. Polydecyl methacrylate, polyethylene, polypropylene are the best choice.
  • a charge control agent e.g., a charge control agent, a surface tension controlling agent, a dispersing wetting agent, and combinations thereof.
  • Figure 1 is a schematic diagram showing the display of neutral pigment particles and charged pigment particles under an applied electric field.
  • FIG. 2 is a flow chart showing the synthesis of neutral black particles provided by the present invention.
  • Figure 3 is a flow chart showing the synthesis of white charged pigment particles provided by the present invention.
  • the reaction product was centrifuged at 3,500 RPM to collect the precipitate, and the product was washed twice with benzene.
  • the titanate can be grafted onto the surface of the pigment particle 21 by a coupling reaction.
  • the layer titanate hydrolyzate film 22; at the same time, the polymer chain 23 produced in the solution is grafted on the surface of the pigment particles by reacting with a double bond in the titanate molecule.
  • Example 2 Synthesis of neutral black pigment particles
  • the reaction product was centrifuged at 3500 RPM to collect the precipitate, and the product was washed twice with benzene.
  • the titanate can graft a layer of titanate hydrolyzate film 22 on the surface of the pigment particle 21 by a coupling reaction; and the polymer chain 23 produced in the solution passes through the titanate molecule.
  • the double bond in the reaction reacts to be grafted on the surface of the pigment particles.
  • the titanate can graft a layer of titanate hydrolyzate film 22 on the surface 21 of the pigment particle by a coupling reaction; and the polymer chain 23 produced in the solution passes through the titanate molecule.
  • the double bond in the reaction reacts to be grafted on the surface of the pigment particles.
  • the products of the above Examples 1, 2, and 3 were respectively used with unmodified Fe 3 0 4 iron black and titanium white.
  • the pigments were prepared in the same solid suspension and the sedimentation rates of the solid particles in the two mixtures were determined separately. 5 ⁇ ( ⁇ The specific composition: pigment particles 5.
  • silane is formed on the surface 31 of the pigment particles by a coupling reaction to form a film 32 of silane hydrolyzate (organic silane and its crosslinked product produced after hydrolysis);
  • the polymer chain 33 produced in the liquid is grafted on the surface of the pigment particles by reacting with a double bond in the coupling agent molecule.
  • silane is formed on the surface 31 of the pigment particles by a coupling reaction to form a film 32 of silane hydrolyzate (organic silane and its crosslinked product produced after hydrolysis);
  • the polymer chain 33 is grafted on the surface of the pigment particles by reacting with a double bond in the coupling agent molecule.
  • Example 4 25 g of the product collected in Example 4 was placed in 65 g of tetrachloroethylene and ultrasonically dispersed for 30 minutes to prepare a dispersion A. Further, 6 g of the product separately collected in Example 1 was placed in Dispersion A under ultrasonic conditions, and ultrasonication was continued for 30 minutes. 2. 4 g of a 10% polystyrene solution in cyclohexane was weighed, added to the above dispersion system, and uniformly mixed to prepare an electrophoretic display liquid.
  • Example 7 Preparation of an electrophoretic display solution
  • Example 4 25 g of the product collected in Example 4 was placed in 65 g of tetrachloroethylene and ultrasonically dispersed for 30 minutes to prepare a dispersion B. Further, 6 g of the product collected in Example 2 was taken, and placed in the dispersion B under ultrasonic conditions, and the ultrasonication was continued for 30 minutes. Weigh 5 g of 5% chloroform solution of polydecyl methacrylate, 1 g of 10% OLOA 11000 tetrachloroethylene solution, 1 g of 10% Span 80 tetrachloroethylene solution into the above dispersion system, and mix uniformly. Electrophoresis display solution.
  • Example 8 Preparation of electrophoretic display liquid 6 g of the product collected in Example 5 was placed in 62 g of tetrachloroethylene and ultrasonically dispersed for 30 minutes to prepare a dispersion C. Then, 28 g of the product separately collected in Example 3 was taken, and placed in the dispersion C under ultrasonic conditions, and the ultrasonication was continued for 30 minutes. Weigh 4 g of 5% polychlorodecyl acrylate in chloroform solution, 0.1 g of polyether modified trisiloxane, and 1 g of 10% Span 80 tetrachloroethylene solution into the above dispersion system, and mix well. An electrophoretic display solution was prepared.
  • Example 9 Electrophoretic display effect
  • the electrophoretic display liquid prepared by the embodiment 6 7 8 uses the method disclosed in Japanese Patent No. 1,086,116 and U.S. Patent No. 5,057,363, which can be subjected to micro-inclusion technology such as in-situ polymerization, interfacial polymerization, single, complex coacervation, phase separation, surface deposition, and the like.
  • micro-inclusion technology such as in-situ polymerization, interfacial polymerization, single, complex coacervation, phase separation, surface deposition, and the like.
  • the microspheres are produced, and the best synthesis method is the in-situ polymerization method.
  • the display microspheres are dispersed in a water-soluble binder to prepare a display coating liquid, and a plurality of closely-aligned, heat-cured display layers are precisely coated or printed by a coater.
  • the above display material layer and the IT0 conductive layer are heat-pressed together, and the black-and-white reflectance and contrast data of the electrophoretic display film after the power-on driving are tested by a spectrophotometer. It can be seen from Table 2 that the display film sample 1 # 2 3 # produced by the present invention has high contrast (greater than 7) and high white reflectance (greater than 40 %).
  • the specific steps of the in-situ polymerization method are as follows: 240 g of urea and 455 g of citric acid (37%) solution are respectively weighed and mixed in a 2000 ml glass beaker, and mixed rapidly after mixing. Triethanolamine was added until the pH of the system reached 8.0. Heat to 70 degrees. The reaction was allowed to proceed for 1 hour at a temperature of 70 ° C to obtain a viscous liquid. It was diluted with 1000 ml of water to prepare a urea-formaldehyde resin prepolymer solution.
  • the electrophoretic display solution of the embodiment 678 was added to the urea-formaldehyde resin prepolymer solution, and the stirring speed was appropriately increased, and the mixture was stirred until the average diameter of the microcapsules was about 75 ⁇ m. Additional hydrochloric acid (10%) was added until the pH reached 4.0. After a further 6 hours of reaction, the reaction was cooled to room temperature and the reaction product was collected in a 3 liter plastic beaker. Table 2 Black and white reflectivity and contrast test results of electrophoretic display film

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Description

电泳显示液及其制备方法 技术领域
本发明涉及一种电泳显示液及其制备方法。
背景技术
与传统的平板显示技术相比， 电泳显示具备能耗低、可弯曲， 对比度高、 高图象双稳性、 可视性好、 应用简单。 结合了传统纸张和电子显示的优点， 电泳显示是当前电子纸应用领域中最具潜力的技术。 电泳显示技术大约在上 世纪 70年代提出， 并逐步得到广泛重视。 而电泳显示液作为电泳显示的核心 组成部分，直接影响到电泳显示的效果和性能。 1970年 Ma t sushi ta Elec tr ic
利公开了至少含有一种电泳粒子，并且电泳液被微胶嚢包覆的电泳显示系统。
1997年 E ink公司发表专利 US6120588 , 公开了一种电泳液由微胶嚢包覆， 电 泳显示液包含两种带电颜料粒子的电泳显示单元， 但是这种电泳显示单元存 在如下不足：
1、 正负带电颜料粒子相互吸引， 易发生团聚， 发生粒子沉降
2、 带电颜料粒子表面处理过程复杂
3、 电泳显示液配制过程复杂
以上因素导致电泳显示的双稳性变差、 颜色色度和明亮度减弱、 对比度 低、 电泳液性能可重复性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电泳显示液， 从根本上克服传统电泳显示存 在的技术难点， 到达提高电泳显示性能的目的。
本发明提供的电泳显示液， 包括： 重量份数为 5-30的带负电或正电颜料 粒子； 重量份数为 5-30的与带电颜料粒子颜色不同的中性颜料粒子； 重量份 数为 20-70的低极性和 /或非极性分散溶剂。
优选地， 还可以包括重量份数为 0. 1-10的增稠稳定剂。
所述电泳显示液优选组成为： 所述分散溶剂的重量份数可为 40-60; 所述 带电颜料粒子的重量份数为 10-20; 所述中性颜料粒子的重量份数为 10-20; 增稠稳定剂的重量份数为 0. 5-5。
所列举的组成范围只是为了方便解释电泳显示液的组成而列举的例子。 这些数字并不意味着各组分的组成局限在所列举的组成范围内， 在实际的电 泳显示液中各组分的组成也可以在更大的范围内。 同时电泳显示液中的成分 不只是局限在以上列举的成分， 还可以包括其他为了制备电泳显示液和显示 器件所需要的其他成分， 例如但不局限于电荷控制剂如 OLOA11000, 表面张 力控制剂如 Span80， 润湿分散剂如聚醚改性三硅氧烷等有机硅表面活性剂等 以及它们的组合。 在本专利其他部分所列举的各种组成或其他也同样适用所 阐述的这种情况。
该电泳显示液可以通过仅控制一种粒子的电泳行为就可以达到显示的目 的， 从根本上避免正负电泳粒子相互吸附团聚的问题， 从而提高电泳显示性 能和可重复性， 并且大大简化了反应工序和配制过程。 与其他方法产生的电 泳材料相比， 由于电泳液由带电颜料粒子和中性颜料粒子组成， 所以不存在 因为正负电荷存在， 而发生带电颜料粒子之间的吸引过程， 从而从根本上避 免了因为电荷不同而引发粒子之间的团聚，因为不存在粒子间的电荷吸引力， 对于带电颜料粒子和中性颜料粒子的化学处理过程也变得简单， 不需要多步 合成步骤， 从而有效地简化反应流程。 同时由于电泳显示液的内部粒子间相 互作用力的变得简单， 电泳显示液配制过程也得到了相应的简化， 不需要额 外组份添加， 避免了繁瑣的配制过程， 从而极大提高电泳显示液的配制效率 和生产上的可重复性， 极大节约了材料成本。
所述增稠稳定剂选自聚曱基丙烯酸曱酯、 聚乙烯、 聚丙烯、 聚苯乙烯， 橡胶类如聚异戊二烯、 聚异丁烯或其混合物， 优选聚曱基丙烯酸曱酯、 聚乙 婦、 聚丙婦 所述带电颜料粒子和中性颜料粒子的颜料均可为钛白、锌钡白、氧化锌、 二氧化硅、 铁黑、 碳黑、 亚铬酸盐、 铬酸盐、 硅酸盐、 氧化铬绿、 铅铬绿、 氧化铜、 钛黄、 铬黄、 铁黄、 铅铬绿、 锰紫、 铁蓝、 钴蓝、 锌白、 镉黄、 镉 红、 硫酸钡、 钼橙、 群青、 天青蓝、 翡翠绿、 翠绿等。
所述带电颜料粒子的颜料可经过微米化处理， 颗粒大小优选为 0. 01-5微 米。
所述中性颜料粒子的颜料也可经过微米化处理， 颗粒大小优选为 0. 1 - 1 微米。
所述微米化处理的方法包括研磨和粉碎， 超声， 溶剂分散等方法， 相关 设备可包括胶体磨， 球磨机， 冷冻粉碎机， 超声机等。
另外， 所述中性颜料粒子和带电颜料粒子的颜料都可釆用物理方法或化 学方法进行表面处理来增加其在溶剂中的稳定性， 所述物理方法主要包括颜 料粒子表面物理吸附高聚物， 表面活性剂等， 化学方法主要包括颜料粒子表 面硅烷改性， 高聚物接枝等。
所述低级性分散溶剂可为如曱苯、苯、二曱苯等的芳香烃类以及如氯仿、 四氯乙烯等的面代烃类。一般来说，芳香烃类和面代烃类的碳原子数小于 30。
所述非极性分散溶剂可为如正己烷、 壬烷、 葵烷、 合成异构石蜡、 合成 石蜡、 合成环烷烃、 合成烷烃、 环己烷等的直链、 支链和环状的脂肪烃类以 及如四氯化碳等的面代烃类。 一般来说， 脂肪烃类和面代烃类的碳原子数小 于 30。
所述电泳显示液具有良好的显示性能， 具体表现为： 中性颜料粒子被用 作一种高效的染色剂， 产生电泳液背景色， 但不参与电场作用下的粒子电泳 行为， 在电场作用下， 仅带电颜料粒子发生移动， 带电颜料粒子在微胶嚢内 的上下移动， 结合中性颜料粒子产生的背景色， 使观察者产生视觉上的颜色 变化，达到显示的目的。本发明的关键在于电泳显示中只涉及一种电泳粒子， 另一种非电泳粒子作为染色剂。
为了提高粒子在电泳显示液中的稳定性以及改善显示性能， 本发明所公 开的电泳显示液可以被包覆在微胶嚢内。 微胶嚢合成方法包括但不限于原位 聚合， 界面聚合， 单、 复凝聚， 相位分离， 表面沉积等微包容技术， 其中优 选合成方法为原位聚合方法。该些合成方法为日本专利 1， 086, 116和美国专利 5， 057， 363所公开的方法。 电泳显示液也可以被填充在微杯、微池、 或者其他 用于电泳显示的微小尺寸的单元里。
中性颜料粒子和带电颜料粒子的组合在外加电场下的显示情况如图 1所 示。公共电极 15为透明电极。在公共电极 15和驱动电极 16之间夹着直径在 5. 1 微米至 150微米的微胶嚢 11。没有外加电场时， 电泳显示微胶嚢 15内的黑色中 性颜料粒子 12和白色带负电粒子 1 3在电泳液 14中随机分布。 当驱动电极 16相 对于公共电极 15加正电时， 白色带负电粒子 1 3向驱动电极运动， 中性黑色粒 子 12悬浮不动， 使得公共电极面呈现黑色。 而当驱动电极相对于公共电极 15 加负电时， 白色带负电粒 1 3子向公共电极移动， 中性黑色粒子 12悬浮不动， 从而使得公共电极面呈现白色。 其它几种包含中性颜料粒子的电泳显示结构 还包括： 1、 使黑色粒子 12保持为中性颜料粒子， 而白色粒子 1 3带正电； 2、 使白色粒子 1 3成为中性颜料粒子， 而使黑色粒子 12带负电或正电； 3、使一种 彩色粒子成为中性颜料粒子， 而另外一种具有对比色的彩色粒子带负电或正 电。
本发明还涉及一种电泳显示液的制备方法， 包括如下步骤：
1 )制备中性颜料粒子；
2 )制备带电颜料粒子；
3 ) 配制电泳显示液： 将重量份数为 5-30的带电颜料粒子与重量份数为 20-70的分散溶剂混合， 并进行超声分散， 超声分散时间一般 10-60分钟， 优 选 20-30分钟，制得分散液；再将重量份数为 5-30的中性颜料粒子置于超声状 态下的分散液中， 继续超声分散， 超声分散时间一般 10-60分钟， 优选 20-30 分钟， 制得电泳显示液， 此时如将分散液充分混合均勾， 制得的电泳显示液 效果更好。
优选地， 所述配制电泳显示液的步骤还可包括将重量份数为 0. 1-10的增 稠稳定剂加入该电泳显示液中的步骤。
其中， 所述的加入增稠稳定剂的步骤具体为： 将重量份数为 5-30的带电 颜料粒子与重量份数为 18-60的分散溶剂混合，并进行超声分散,制得分散液； 再将重量份数为 5-30的中性颜料粒子置于超声状态下的分散液中， 继续超声 分散， 将重量份数为 0. 1-10的增稠稳定剂溶解在重量份数为 2-10的分散溶剂 中形成溶液， 再将该溶液加入上述分散液中， 制得电泳显示液。
其中，所述电泳显示液优选组成为：所述分散溶剂总的重量份数为 40-60; 所述带电颜料粒子的重量份数为 10-20 ; 所述中性颜料粒子的重量份数为 10-20; 增稠稳定剂的重量份数为 0. 5-5。
其中， 所述中性颜料粒子的合成方法， 包括： 在分散溶剂中颜料粒子与 高分子单体、 偶联剂和高分子反应链引发剂混合在一起， 在 30-120度的温度 范围内反应 4-48小时。
所述合成中性颜料粒子各反应物的重量份数为： 分散溶剂 30 - 60, 高分 子单体 20 - 35 , 颜料 20 - 35 , 偶联剂 0. 1 - 5 , 高分子反应链引发剂 0. 001 - 5; 较佳选择为分散溶剂 40-50; 高分子单体 25-30; 颜料 25-30; 偶联剂 0. 5-3; 高分子反应链引发剂 0. 1-3。
所述中性颜料粒子的合成方法的特征在于： 通过颜料粒子的表面处理， 通过表面接枝中性高分子的方法来控制颜料粒子的电中性， 这种方法合成的 粒子具有分散性好， 悬浮稳定性高， 颜色遮盖率高， 不带电荷， 不发生聚集， 不会与带电颜料粒子发生电荷吸引从而引发粒子间的团聚。 本合成方法适用 于多种无机氧化物， 无机盐， 复合无机盐颜料。
所述高分子单体为可以进行高分子聚合反应的低极性或者非极性的小分 子， 包括但不局限于曱基丙烯酸酯类、 烯烃或二烯烃类如苯乙烯、 丁二烯、 卤代烯烃类如氯乙烯等它们的混合物和衍生物， 最佳选择为丙烯酸酯、 曱基 丙烯酸酯如月桂基曱基丙烯酸脂、 苯乙烯及其它们的混合物和衍生物。
所述颜料包括但不局限于钛白、 锌钡白、 氧化锌、 二氧化硅、 铁黑、 碳 黑、 亚铬酸盐、 铬酸盐、 硅酸盐、 氧化铬绿、 铅铬绿、 氧化铜、 钛黄、 铬黄、 铁黄、 铅铬绿、 锰紫、 铁蓝、 钴蓝、 锌白、 镉黄、 镉红、 硫酸钡、 钼橙、 群 青、 天青蓝、 翡翠绿、 翠绿等， 其颗粒大小应低于 10微米， 较佳选择为 0. 01 - 5微米， 最佳选择为 0. 1 - 1微米。
所述偶联剂需选择为具备不饱和官能团， 可进行高分子反应的偶联剂。 其包括但不限于钛酸酯偶联剂， 锆酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂等。 其中优先 选择的偶联剂为钛酸酯偶联剂， 不饱和官能团包括双键， 三键， 共轭双键等 官能团。
所述高分子反应链引发剂选择包括但不局限于： 偶氮类链引发剂如偶氮 二异丁腈（AIBN )和偶氮二异庚腈等， 有机过氧类引发剂如过氧化二苯曱酰 ( BP0 )、 过氧化十二酰、 过氧化二异丙苯、 过氧化二特丁基、 过氧化苯曱酸 特丁酯、 过氧化特戊酸特丁酯、 过氧化二碳酸二异丙酯、 过氧化二碳酸二环 己酯、 异丙苯过氧化氢、 特丁基过氧化氢， 以及各类油溶性氧化-还原链引 发剂等， 最佳选择为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯曱酰（BP0 )、 过氧化二异丙苯。
本发明的中性颜料粒子的合成反应可在 35 - 120摄氏度的温度范围进 行， 最佳反应温度为 70 - 85摄氏度。反应时间可在 4 - 48个小时， 最佳反应 时间为 12 - 16个小时。反应可以空气环境下或惰性气体保护下进行，最佳反 应环境为在氮气或氦气保护下进行。 产物的收集可在反应结束之后利用离心 分离收集沉淀， 所述的离心分离一般在 2000-5000RPM 下进行， 优选 3500-4000RPM, 之后最好再利用曱苯等有机溶剂将收集的沉淀清洗几次，得 到中性颜料粒子产物。
其中， 所述带电颜料粒子的合成， 包括： 在 30-120度的温度范围内， 按 重量份数计， 在 30 - 60分散溶剂中， 将 20-35的颜料粒子与 20-35的高分子单 体、 0. 1-5的偶联剂和 0. 001-5的高分子反应链引发剂混合在一起， 在氮气保 护下反应 12-16小时。
所述制备带电颜料粒子的偶联剂一般选择硅烷， 其倾向于形成带电的粒 子。 制备带正电或负电的粒子均选用硅烷， 但所带官能团不同， 吸电子基团 带负电， 给电子基团带正电， 这样可以控制粒子的带电行为。 例如： 带曱基 丙烯酸功能基团等吸电子官能团的偶联剂使粒子带负电， 而带氨基等给电子 官能团的偶联剂使粒子带正电。
其余成分的选取与中性粒子基本一致。
所述制备中性颜料粒子和带电颜料粒子的分散溶剂，包括各种非极性和 / 或低极性的有机溶剂及其混合物， 低级性分散溶剂包括但不局限于各种芳香 烃类如曱苯、 苯、 二曱苯， 以及面代烃类例如但不局限于氯仿、 四氯乙烯等； 非极性分散溶剂包括但不局限于各种直链、 支链和环状的脂肪烃类如但不局 限于正己烷、 壬烷、 葵烷、 合成异构石蜡（I sopar ) 、 合成石蜡（Norpar ) 、 合成环烷烃 （Nappar ) 、 合成烷烃 （ Varsol/Naphtha ) 、 环己烷以及！ ¾代烃 类如但不局限于四氯化碳等。
配制电泳显示液的增稠稳定剂可以为非极性高分子， 包括但不局限于聚 曱基丙烯酸曱酯、 聚乙烯、 聚丙烯、 橡胶类如聚异戊二烯、 聚异丁烯等， 其 中以聚曱基丙烯酸曱酯、 聚乙烯、 聚丙烯为最佳选择。
另外 , 配制电泳显示液时还可以加入其他为了制备电泳显示液和显示器 件所需要的其他成分， 例如但不局限于电荷控制剂， 表面张力控制剂， 分散 润湿剂以及它们的组合。
附图说明
图 1为中性颜料粒子和带电颜料粒子在外加电场下的显示原理图。
图 2为本发明所提供的中性黑色粒子的合成流程图。
图 3为本发明所提供的白色带电颜料粒子的合成流程图。
具体实施方式
下面举例说明具体设计实例。 所举的实例只是用于帮助阐述这个专利， 并不意味着这个专利就局限于所列举的实例。 实施例 1: 中性黑色颜料粒子的合成
在 1000毫升三颈烧瓶中， 加入 50克铁黑 Fe304 (广州市国彩颜料化工有限 公司）， 加入 5克带有双键的异丙基三油酸酰氧基钛酸酯 (南京曙光化工集团 有限公司） ， 50克月桂基曱基丙烯酸酯， 150克的曱苯， 0. 5克 AIBN。 在充氮 气保持体系惰性环境， 以 350 rpm的搅拌速度混合 20分钟。 在氮气环境和冷凝 回流装置下， 将反应混合物温度緩慢升高至 85度， 反应 16个小时。 参考图 2 , 反应产物在 3500RPM下离心收集沉淀，收集过程中产物曱苯清洗两次。经过本 发明提供的化学反应过程， 钛酸酯可通过偶联反应在颜料粒子表面 21接枝一 层钛酸酯水解产物薄膜 22 ; 同时在溶液中产生的高分子链 23通过与钛酸酯分 子中的双键发生反应， 从而接枝在颜料粒子表面。 实施例 2: 中性黑色颜料粒子的合成
在 1000毫升三颈烧瓶中， 加入 40克铁黑 Fe304 (广州市国彩颜料化工有限 公司）， 加入 4克带有双键的异丙基三油酸酰氧基钛酸酯 (南京曙光化工集团 有限公司）， 20克曱基丙烯酸曱酯， 20克苯乙烯， 100克的曱苯， 0. 1克 AIBN。 在充氮气保持体系惰性环境， 以 350 rpm的搅拌速度混合 20分钟。 在氮气环境 和冷凝回流装置下， 将反应混合物温度緩慢升高至 85度， 反应 16个小时。 参 考图 2 ,反应产物在 3500RPM下离心收集沉淀，收集过程中产物曱苯清洗两次。 经过本发明提供的化学反应过程， 钛酸酯可通过偶联反应在颜料粒子表面 21 接枝一层钛酸酯水解产物薄膜 22 ; 同时在溶液中产生的高分子链 23通过与钛 酸酯分子中的双键发生反应， 从而接枝在颜料粒子表面。 实施例 3: 中性白色颜料粒子的合成
在 1000毫升三颈烧瓶中， 加入 50克二氧化钛 R101 (美国杜邦公司） ， 加 入 3克钛酸酯 KR7 ( Kenrich Petrochemicals Inc. ) , 50克月桂基曱基丙烯酸酯， 150克的曱苯, 0. 3克 Α環。 在充氮气保持体系惰性环境， 以 350 rpm的搅拌速 度混合 20分钟。 在氮气环境和冷凝回流装置下， 将反应混合物温度緩慢升高 至 85度， 反应 16个小时。 参考图 2 , 反应产物在 3500RPM下离心收集沉淀， 收 集过程中产物曱苯清洗两次。 经过本发明提供的化学反应过程， 钛酸酯可通 过偶联反应在颜料粒子表面 21接枝一层钛酸酯水解产物薄膜 22 ; 同时在溶液 中产生的高分子链 23通过与钛酸酯分子中的双键发生反应， 从而接枝在颜料 粒子表面。 为了比较经表面高分子修饰后的中性黑色和白色粒子在分散溶剂中的悬 浮稳定性， 分别用上述实施例 1、 2、 3中产物与未经修饰的 Fe304铁黑和钛白颜 料制备配比相同的固体悬浮液， 然后分别测定固体颗粒在两个混合液中的沉 降速度。具体的组成为：颜料颗粒 5. 0克（重量比 25 % ) , 四氯乙烯 14. 5克（重 量比 74. 75 % ) , 聚苯乙烯 1 0%环己烷溶液 0. 5克（重量比 0. 25% ) 。 在容积为 20毫升的玻璃样品瓶中，所制备的悬浮液起始高度为约 4. 5厘米。经充分摇匀 后，测量混浊固体悬浮液与上层清晰溶剂之间的界面沉降大约 1厘米所需的时 间， 结果如表 1所示。 从表 1的数据可以看出， 经过表面高分子修饰后， 铁黑 颜料的稳定性比未经修饰的粒子有显著提高。 颜料粒子的稳定性和平均沉降速度的比较
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实施例 4:白色带负电颜料粒子的合成
在 1000毫升三颈烧瓶中， 加入 50克二氧化钛 R706 (美国杜邦公司）， 2. 0 克带曱基丙烯酸功能基团的硅烷 Z6030 (美国 Dow Corning公司） ， 50克月桂 基曱基丙烯酸酯（美国 Aldr i ch公司）， 100克曱苯， 0. 5克 AIBN。 在充氮气保 持体系惰性环境， 以 350 rpm的搅拌速度混合 20分钟。 在氮气环境和冷凝回流 装置下， 将反应混合物温度緩慢升高至 85度， 反应 16个小时， 参考图 3。 反应 产物在 3500RPM下离心收集沉淀，收集过程中产物曱苯清洗两次。经过本发明 提供的化学反应过程， 硅烷通过偶联反应在颜料粒子表面 31形成生成了一层 硅烷水解产物薄膜 32 (为水解后产生的有机硅烷及其交联产物） ； 同时在溶 液中产生的高分子链 33通过与偶联剂分子中的双键反应， 从而接枝在颜料粒 子表面。 实施例 5:黑色带正电颜料粒子的合成
在 1000毫升三颈烧瓶中， 加入 50克铁黑 Fe304 (广州市国彩颜料化工有限 公司） ， 2. 0克带有氨基功能基团的硅烷 Z6020 (美国 Dow Corning公司） ， 50 克月桂基曱基丙烯酸酯（美国 Aldr ich公司）， 100克曱苯， 0. 5克 AIBN。 在充 氮气保持体系惰性环境， 以 350 rpm的搅拌速度混合 20分钟。 在氮气环境和冷 凝回流装置下，将反应混合物温度緩慢升高至 85度，反应 16个小时，参考图 3。 反应产物在 3500RPM下离心收集沉淀，收集过程中产物曱苯清洗两次。经过本 发明提供的化学反应过程， 硅烷通过偶联反应在颜料粒子表面 31形成生成了 一层硅烷水解产物薄膜 32 (为水解后产生的有机硅烷及其交联产物） ； 同时 在溶液中产生的高分子链 33通过与偶联剂分子中的双键反应， 从而接枝在颜 料粒子表面。 实施例 6: 电泳显示液的配制
取实施例 4中收集的产物 25克， 置于 65克的四氯乙烯中， 超声分散 30分 钟， 制得分散液 A。 再取实施例 1中分别收集的产物 6克， 在超声状态下置于 分散液 A, 继续超声 30分钟。 称取 2. 4克 10%聚苯乙烯的环己烷溶液， 加入上述 分散体系中， 混合均匀， 制得电泳显示液。 实施例 7: 电泳显示液的配制
取实施例 4中收集的产物 25克， 置于 65克的四氯乙烯中， 超声分散 30分 钟， 制得分散液 B。 再取实施例 2中分别收集的产物 6克， 在超声状态下置于 分散液 B, 继续超声 30分钟。 称取 5克 5%的聚曱基丙烯酸曱酯的氯仿溶液、 1 克 10%的 OLOA 11000的四氯乙烯溶液、 1克 10%Span80的四氯乙烯溶液加入上 述分散体系中， 混合均匀， 制得电泳显示液。 实施例 8: 电泳显示液的配制 取实施例 5中收集的产物 6克，置于 62克的四氯乙烯中，超声分散 30分钟， 制得分散液 C。 再取实施例 3中分别收集的产物 28克， 在超声状态下置于分散 液 C, 继续超声 30分钟。 称取 4克 5%的聚曱基丙烯酸曱酯的氯仿溶液， 0. 1克的 聚醚改性三硅氧烷、 1克 10%Span80的四氯乙烯溶液加入上述分散体系中， 混 合均匀， 制得电泳显示液。 实施例 9:电泳显示效果
由实施例 6 7 8制备的电泳显示液使用日本专利 1 086 116和美国专利 5 057 363公开的方法，可通过原位聚合，界面聚合，单、复凝聚，相位分离， 表面沉积等微包容技术，制得显示微球，其中最佳合成方法为原位聚合方法。 将显示微球分散于水溶性粘合剂中制备显示涂布液， 利用涂布仪精确涂布或 印刷制得多层紧密排列、加热固化后的显示层。随后将上述显示材料层和 IT0 导电层热压在一起， 用分光光度计来测试加电驱动后电泳显示膜的黑白反射 率、 对比度等数据。 由表 2可见本发明所制得的显示膜片样品 1# 2 3#具备 高对比度（大于 7 )和高白色反射率（大于 40% )
所述原位聚合方法具体步骤为：分别称取 240克尿素和 455克曱酸（ 37% ) 溶液， 置于 2000毫升的玻璃烧杯内混合， 混合后快速搅拌。 加入三乙醇胺直 到体系的 pH值达到 8. 0。 再加热到 70度。 在 70度的温度下， 反应进行 1小 时， 得到粘稠液体。 加入 1000毫升水稀释， 制得脲醛树脂预聚体溶液。 将实 施例 6 7 8中的电泳显示液加入到脲醛树脂预聚体溶液内， 适当提高搅拌 速度， 搅拌直到微胶嚢平均直径大约 75微米左右。 再加入盐酸（10% ) 直到 pH值达到 4. 0。 再经过 6个小时的反应， 反应降温至室温， 反应产物被收集 到 3升塑料烧杯中。 表 2 电泳显示膜的黑白反射率、 对比度测试结果
显示膜 L*白 L*黑 R白 R黑 对比度
样品 1* 70. 69 26. 63 41. 74 4. 96 8. 41
样品 2* 69. 92 40. 64 5. 18 7. 84
样品 3# 70. 48 26. 71 41. 43 4. 99 8. 30 注: 1. L*数值体现了显示膜的反射光强， L*值越高就意味着反射率越强。
2. R数值体现了显示膜的反射率数值， R=( (L*+16 ) /116) 3*100%。
3. 对比度 =R白 /R黑。

Claims

权利要求书
1、 一种电泳显示液， 其特征在于， 包括：
重量份数为 5-30的带电颜料粒子；
重量份数为 5-30的与带电颜料粒子颜色不同的中性颜料粒子； 重量份数为 20-70的低极性和 /或非极性分散溶剂。
2、 如权利要求 1所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 还包括重量份数 为 0. 1-10的增稠稳定剂。
3、 如权利要求 2所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述分散溶剂的 重量份数为 40-60; 所述带电颜料粒子的重量份数为 10-20; 所述中性颜料粒 子的重量份数为 10-20; 增稠稳定剂的重量份数为 0. 5-5。
4、 如权利要求 2所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述增稠稳定剂 选自聚曱基丙烯酸曱酯、 聚乙烯、 聚丙烯、 聚异丁烯、 聚异戊二烯或其混合 物。
5、 如权利要求 1所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述电泳显示液 被包覆在微胶嚢内。
6、 如权利要求 5所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 其中所述微胶嚢 釆用包括原位聚合， 界面聚合， 单、 复凝聚， 相位分离或表面沉积微包容技 术合成方法。
7、如权利要求 1或 2所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 其中电泳显示 液被填充在用于电泳显示的微小尺寸容器里。
8、如权利要求 1或 2所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 其中电泳显示 液被填充在用于电泳显示的微杯或微池中。
9、 如权利要求 1或 2或 5所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述带电 颜料粒子的颜料经过微米化处理， 颗粒大小为 0. 01-5微米。
10、如权利要求 1或 2或 5所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述中性 颜料粒子的颜料经过微米化处理， 颗粒大小为 0. 01 - 5微米。
11、如权利要求 1或 2或 5所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述中性 颜料粒子和带电颜料粒子的颜料为钛白、 锌钡白、 氧化锌、 二氧化硅、 铁黑、 碳黑、 亚铬酸盐、 铬酸盐、 硅酸盐、 氧化铬绿、 铅铬绿、 氧化铜、 钛黄、 铬 黄、 铁黄、 铅铬绿、 锰紫、 铁蓝、 钴蓝、 锌白、 镉黄、 镉红、 硫酸钡、 钼橙、 群青、 天青蓝、 翡翠绿、 翠绿。
12、如权利要求 1或 2或 5所述的一种电泳显示液， 中性颜料粒子和带电颜 料粒子的颜料都釆用物理方法或化学方法进行表面处理来增加其在溶剂中的 稳定性。
1 3、如权利要求 1或 2或 5所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述低极 性分散溶剂为芳香烃类或面代烃类。
14、 如权利要求 1 3所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述芳香烃类 低极性分散溶剂为曱苯、 苯、 二曱苯。
15、 如权利要求 1 3所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述！ ¾代烃类 低极性分散溶剂为氯仿或四氯乙烯。
16、如权利要求 1或 2或 5所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述非极 性分散溶剂为直链、 支链和环状的脂肪烃类或面代烃类。
17、 如权利要求 16所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述脂肪烃类 非极性分散溶剂为正己烷、 壬烷、 葵烷、 合成异构石蜡、 合成石蜡、 合成环 烷烃、 合成烷烃或环己烷。
18、 如权利要求 16所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 所述！ ¾代烃类 非极性分散溶剂为四氯化碳。
19、如权利要求 1或 2或 5所述的一种电泳显示液， 其特征在于， 还包括电 荷控制剂， 表面张力控制剂、 分散润湿剂或它们的组合。
20、 一种制备如权利要求 1所述的电泳显示液的方法， 包括：
1 ) 制备中性颜料粒子；
2 ) 制备带电颜料粒子；
3 ) 配制电泳显示液： 将重量份数为 5-30的带电颜料粒子与重量份数 为 20-70的分散溶剂混合， 并进行超声分散， 制得分散液； 再将重 量份数为 5- 30的中性颜料粒子置于超声状态下的分散液中， 继续 超声分散， 制得电泳显示液。
21、一种如权利要求 20所述电泳显示液的制备方法， 所述步骤 3 )还包括 将重量份数为 0. 1-10的增稠稳定剂加入到该电泳显示液中的步骤。
22、 一种如权利要求 21所述电泳显示液的制备方法， 所述的加入增稠稳 定剂的步骤具体为： 将重量份数为 5-30的带电颜料粒子与重量份数为 18-60 的分散溶剂混合， 并进行超声分散， 制得分散液； 再将重量份数为 5-30的中 性颜料粒子置于超声状态下的分散液中，继续超声分散,将重量份数为 0. 1-10 的增稠稳定剂溶解在重量份数为 2-10的分散溶剂中形成溶液， 再将该溶液加 入上述分散液中， 制得电泳显示液。
23、 如权利要求 20所述的电泳显示液的制备方法， 其特征在于， 所述步 骤 1 )制备中性颜料粒子的方法具体为：
在分散溶剂中颜料粒子与高分子单体、 偶联剂和高分子反应链弓 ]发剂混 合在一起， 在 30-120度的温度范围内反应 4-48小时；
所述合成中性颜料粒子各反应物的重量份数为： 分散溶剂 30 - 60, 高分 子单体 20 - 35 ,颜料 20 - 35 , 偶联剂 0. 1 - 5 , 高分子反应链引发剂 0. 001 - 5。
24、 如权利要求 23所述的电泳显示液的制备方法， 其特征在于， 所述制 备中性颜料粒子的方法中， 各反应物的重量份数为： 分散溶剂 40-50; 高分子 单体 25-30; 颜料 25-30; 偶联剂 0. 5-3; 高分子反应链引发剂 0. 1-3。
25、 如权利要求 23所述的电泳显示液的制备方法， 其特征在于， 所述偶 联剂为钛酸酯偶联剂， 锆酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102385213B (zh) * 2010-09-06 2016-01-20 广州奥熠电子科技有限公司 一种电泳显示装置及其制备方法
CN102591086B (zh) * 2011-01-04 2016-02-10 广州奥熠电子科技有限公司 一种电泳显示液及其粒子制备方法
US9382427B2 (en) * 2011-06-09 2016-07-05 E Ink California, Llc Silane-containing pigment particles for electrophoretic display
US9778537B2 (en) 2011-09-23 2017-10-03 E Ink California, Llc Additive particles for improving optical performance of an electrophoretic display
US9423666B2 (en) 2011-09-23 2016-08-23 E Ink California, Llc Additive for improving optical performance of an electrophoretic display
US8902491B2 (en) * 2011-09-23 2014-12-02 E Ink California, Llc Additive for improving optical performance of an electrophoretic display
CN103525133A (zh) * 2012-07-06 2014-01-22 广州奥翼电子科技有限公司 一种制备高分散性电泳粒子的方法
CN103173040B (zh) * 2013-02-20 2015-07-22 广州奥翼电子科技有限公司 电泳显示颗粒、制备方法及其应用
CN104073049A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 广州奥翼电子科技有限公司 一种电泳显示涂布液、电子纸显示元件、电子纸显示器和电子设备
US9383623B2 (en) 2013-05-17 2016-07-05 E Ink California, Llc Color display device
CA2912689C (en) 2013-05-17 2019-08-20 E Ink California, Llc Color display device
TWI534520B (zh) 2013-10-11 2016-05-21 電子墨水加利福尼亞有限責任公司 彩色顯示裝置
EP3060400B1 (en) 2013-10-23 2020-03-11 Ceraloc Innovation AB Method of forming a decorative wear resistant layer
CN106414100B (zh) 2014-01-24 2020-11-13 塞拉洛克创新股份有限公司 使用水基油墨在板块表面上数字印刷
EP3099499A4 (en) * 2014-01-31 2017-10-11 Ceraloc Innovation AB A method of printing a digital image on a substrate attached to a panel and a water-based ink for digital printing on a substrate
TWI613498B (zh) 2014-06-27 2018-02-01 電子墨水加利福尼亞有限責任公司 用於電泳顯示器的各向異性傳導介電層
EP3433105A4 (en) 2016-03-24 2019-11-13 Välinge Innovation AB METHOD FOR FORMING A DECOR ON A SUBSTRATE
CN107515502A (zh) * 2016-06-15 2017-12-26 广州奥翼电子科技股份有限公司 电泳显示器及其电泳显示微单元
CN106292118A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 广州奥翼电子科技股份有限公司 电泳显示微单元、电子墨水、电泳显示膜片及电泳显示器
US10921676B2 (en) * 2017-08-30 2021-02-16 E Ink Corporation Electrophoretic medium
CN108059852B (zh) * 2017-09-20 2019-12-03 广州奥翼电子科技股份有限公司 一种应用于电泳显示的颜料粒子及电泳显示单元
KR102622979B1 (ko) 2018-10-15 2024-01-08 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102632666B1 (ko) * 2019-02-25 2024-02-01 이 잉크 코포레이션 복합 전기영동 입자들 및 복합 전기영동 입자들을 함유하는 가변 투과 필름들
CN109917599A (zh) * 2019-03-15 2019-06-21 广州奥翼电子科技股份有限公司 一种电泳显示液及其制备方法及电泳显示器
CN111273499A (zh) * 2020-03-27 2020-06-12 深圳秋田微电子股份有限公司 一种具有稳态的电泳显示液及其制备方法
CN112180650A (zh) * 2020-09-22 2021-01-05 深圳秋田微电子股份有限公司 一种彩色电泳显示液及其制备方法
WO2023211867A1 (en) * 2022-04-27 2023-11-02 E Ink Corporation Color displays configured to convert rgb image data for display on advanced color electronic paper

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3892568A (en) 1969-04-23 1975-07-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrophoretic image reproduction process
JPS6486116A (en) 1987-09-29 1989-03-30 Nippon Mektron Kk Electrophoretic display device
US5057363A (en) 1989-12-27 1991-10-15 Japan Capsular Products Inc. Magnetic display system
US6120588A (en) 1996-07-19 2000-09-19 E Ink Corporation Electronically addressable microencapsulated ink and display thereof
US20040223208A1 (en) * 2003-02-06 2004-11-11 Wenxin Yu Electrophoretic display with a bi-modal particle system
US20050024710A1 (en) * 2003-06-24 2005-02-03 Seiko Epson Corporation Electrophoretic dispersion, electrophoretic display device, method of manufacturing electrophoretic display device, and electronic system
CN101082752A (zh) * 2006-06-01 2007-12-05 陈宇 电泳显示粒子及其合成方法
US20090268274A1 (en) * 2007-06-01 2009-10-29 Masahiro Masuzawa Electrophoretic fluid, electrophoretic display medium, electrophoretic display element, and electrophoretic display device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1286480A (en) 1968-12-21 1972-08-23 Luigi Bagnulo Prefabricated electrically insulating joint for metallic pipe lines
US7075502B1 (en) * 1998-04-10 2006-07-11 E Ink Corporation Full color reflective display with multichromatic sub-pixels
US6577433B1 (en) * 2002-01-16 2003-06-10 Xerox Corporation Electrophoretic displays, display fluids for use therein, and methods of displaying images
US6930668B2 (en) * 2003-01-15 2005-08-16 Xerox Corporation Color-enabled electrophoretic display and medium
US7499209B2 (en) * 2004-10-26 2009-03-03 Xerox Corporation Toner compositions for dry-powder electrophoretic displays
US7903319B2 (en) * 2006-07-11 2011-03-08 E Ink Corporation Electrophoretic medium and display with improved image stability
JP4547433B2 (ja) * 2008-02-20 2010-09-22 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示装置および電子機器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3892568A (en) 1969-04-23 1975-07-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrophoretic image reproduction process
JPS6486116A (en) 1987-09-29 1989-03-30 Nippon Mektron Kk Electrophoretic display device
US5057363A (en) 1989-12-27 1991-10-15 Japan Capsular Products Inc. Magnetic display system
US6120588A (en) 1996-07-19 2000-09-19 E Ink Corporation Electronically addressable microencapsulated ink and display thereof
US20040223208A1 (en) * 2003-02-06 2004-11-11 Wenxin Yu Electrophoretic display with a bi-modal particle system
US20050024710A1 (en) * 2003-06-24 2005-02-03 Seiko Epson Corporation Electrophoretic dispersion, electrophoretic display device, method of manufacturing electrophoretic display device, and electronic system
CN101082752A (zh) * 2006-06-01 2007-12-05 陈宇 电泳显示粒子及其合成方法
US20090268274A1 (en) * 2007-06-01 2009-10-29 Masahiro Masuzawa Electrophoretic fluid, electrophoretic display medium, electrophoretic display element, and electrophoretic display device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101738814B (zh) 2013-09-18
EP2477066A4 (en) 2012-07-18
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