[发明专利]着色聚合物粒子

说明书

技术领域

本发明涉及通过反相乳液溶剂去除法制备的着色聚合物粒子、包含这样的粒子的电泳流体和包含这样的流体的电泳显示装置。

背景技术

近年来，产生了对于低功率、低成本且轻质的显示装置的需求。EPD（电泳显示器）可满足这种需求。EPD的一种用途是用于电子纸张。至关重要的是，图像一显示，该图像就能够在不施加另外电压的情况下长期保持。因此，这满足了对于低功率使用的需求，且意味着图像直至需要另一图像之前都是可见的。

EPD通常包含分散于流体中且约束在两个基底之间的带电粒子，每个基底包括一个或多个电极。在电极之间的空间填充有分散介质，该分散介质的颜色是无色的或者与粒子的颜色不同。如果在电极之间施加电压，则带电粒子移动到相反极性的电极。所述粒子可覆盖观察者侧的电极，以使得当从观察者侧观察图像时，显示与粒子的颜色相同的颜色。使用多重像素，能够观察到任何图像。

可利用的EPD技术包括商业用于电子图书中的电子纸张。该应用使用黑色和白色或浅色。然而，现有技术EPD的主要缺点在于缺乏明亮的全色体系。

在最近的专利文献（US7,304,634、GB2 438 436、US2007/0268244）中已经示例了在单一像素中使用不同颜色的粒子，但所有这些方法都需要使用复杂的峰窝状结构和驱动方案。还已知包含无机粒子和树脂粒子的两粒子体系（EP1 491 941）。这些着色粒子仅可通过复杂的方法获得和/或它们仅适合特定的应用。在Nippon Gazo Gakkaishi46(4)2007,247～253中和在Kobunshi Ronbunshu,62(7),310-315（2005年7月）中描述了包含聚合物和有机颜料的粒子。

任然需要改善的电泳流体和简单制备能够容易地分散在非极性介质中的着色粒子。现在已经发现了提供着色粒子和新型电泳流体的改进的路线。

发明内容

本发明涉及制备着色或黑色的聚合物粒子的方法，其包括如下的步骤：a）形成包含至少一种聚合物、至少一种着色或黑色无机颜料、至少一种极性溶剂、至少一种非极性溶剂和至少一种表面活性剂的反相乳液，和b）通过蒸发方法除去所述一种或多种极性溶剂。本发明的主题特别涉及通过所述方法制备的着色的和黑色的聚合物粒子，和包含所述着色聚合物粒子的电泳流体和显示器，例如全色电子纸张。

在本发明整个说明书中，“反相乳液”是指非极性溶剂（例如，十二烷或类似的脂族烃）形成连续相，且极性溶剂（优选水）形成不连续相（内相）。另外，本发明的方法称作“蒸发沉淀”或“反相乳液溶剂去除”（RESR），这是由于所述步骤包括形成反相乳液且然后通过蒸发方法从内相中除去溶剂以形成固体粒子。

获得着色和黑色粒子的新型方法将是将至少一种着色或黑色无机颜料并入有机聚合物粒子中。黑色以及着色反射的无机颜料可以单独地使用或组合使用。在该方法中，通过将一种无机颜料简单地变为另一无机颜料，可以改变正制备的粒子的颜色，而不会不利地影响其它粒子性质。

所述新路线能够简单、可重复且廉价地制备带电的高度反射的着色或黑色粒子，所述粒子可以容易地分散在非极性介质中，显示电泳迁移率且在分散剂中不会浸出颜色。所述新方法不需要多个步骤，或者不需要昂贵的干燥步骤，然后困难地配制到低介电溶剂中。所述新方法提供适合EPD的着色和黑色的聚合物粒子，且可以单独地控制电荷、尺寸、单分散性、空间稳定性等，以生成具有EPD所需要的所有特征的粒子。另外，优选使用基本上没有危险的材料。有利地，可使用市售材料且该方法不需要任何化学变化。所研发的方法是通过形成反相乳液和蒸发内相溶剂、产生固体粒子分散体而制备最终电泳流体的使用尽可能少物理过程的简单方法。优选地，通过本发明方法制备的聚合物粒子显示良好的耐光性、热稳定性以及耐渗透性和抗渗移。

本发明的另外优势在于可以得到适当颜色例如红色、绿色和蓝色的带电粒子以及黑色粒子，且能够制备所期望尺寸的着色和黑色的粒子，且所述着色和黑色的粒子可以具有高的单分散性，且其含有电荷，以能够电泳移动。本发明的路线提供具有低平均密度的着色聚合物粒子。使用该类型的材料将有助于构造电泳显示器，而不需要另外的滤色器。