[發明專利]著色聚合物粒子

無效

• 申請號: 201280041199.1
• 申請日: 2012-07-28
• 公開（公告）號: CN103748153A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 路易斯·迪亞娜·法蘭德;喬納森·亨利·威爾遜;埃米莉·簡·托馬斯;阿什利·內森·史密斯
• 申請（專利權）人: 默克專利有限公司
• 主分類號: C08K3/00
• 分類號: C08K3/00;C08K3/24;C09B69/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 郭國清;穆德駿

技術領域

本發明涉及通過反相乳液溶劑去除法制備的著色聚合物粒子、包含這樣的粒子的電泳流體和包含這樣的流體的電泳顯示裝置。

背景技術

近年來，產生了對于低功率、低成本且輕質的顯示裝置的需求。EPD（電泳顯示器）可滿足這種需求。EPD的一種用途是用于電子紙張。至關重要的是，圖像一顯示，該圖像就能夠在不施加另外電壓的情況下長期保持。因此，這滿足了對于低功率使用的需求，且意味著圖像直至需要另一圖像之前都是可見的。

EPD通常包含分散于流體中且約束在兩個基底之間的帶電粒子，每個基底包括一個或多個電極。在電極之間的空間填充有分散介質，該分散介質的顏色是無色的或者與粒子的顏色不同。如果在電極之間施加電壓，則帶電粒子移動到相反極性的電極。所述粒子可覆蓋觀察者側的電極，以使得當從觀察者側觀察圖像時，顯示與粒子的顏色相同的顏色。使用多重像素，能夠觀察到任何圖像。

可利用的EPD技術包括商業用于電子圖書中的電子紙張。該應用使用黑色和白色或淺色。然而，現有技術EPD的主要缺點在于缺乏明亮的全色體系。

在最近的專利文獻（US7,304,634、GB2?438?436、US2007/0268244）中已經示例了在單一像素中使用不同顏色的粒子，但所有這些方法都需要使用復雜的峰窩狀結構和驅動方案。還已知包含無機粒子和樹脂粒子的兩粒子體系（EP1?491?941）。這些著色粒子僅可通過復雜的方法獲得和/或它們僅適合特定的應用。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機顏料的粒子。

任然需要改善的電泳流體和簡單制備能夠容易地分散在非極性介質中的著色粒子。現在已經發現了提供著色粒子和新型電泳流體的改進的路線。

發明內容

本發明涉及制備著色或黑色的聚合物粒子的方法，其包括如下的步驟：a）形成包含至少一種聚合物、至少一種著色或黑色無機顏料、至少一種極性溶劑、至少一種非極性溶劑和至少一種表面活性劑的反相乳液，和b）通過蒸發方法除去所述一種或多種極性溶劑。本發明的主題特別涉及通過所述方法制備的著色的和黑色的聚合物粒子，和包含所述著色聚合物粒子的電泳流體和顯示器，例如全色電子紙張。

在本發明整個說明書中，“反相乳液”是指非極性溶劑（例如，十二烷或類似的脂族烴）形成連續相，且極性溶劑（優選水）形成不連續相（內相）。另外，本發明的方法稱作“蒸發沉淀”或“反相乳液溶劑去除”（RESR），這是由于所述步驟包括形成反相乳液且然后通過蒸發方法從內相中除去溶劑以形成固體粒子。

獲得著色和黑色粒子的新型方法將是將至少一種著色或黑色無機顏料并入有機聚合物粒子中。黑色以及著色反射的無機顏料可以單獨地使用或組合使用。在該方法中，通過將一種無機顏料簡單地變為另一無機顏料，可以改變正制備的粒子的顏色，而不會不利地影響其它粒子性質。

所述新路線能夠簡單、可重復且廉價地制備帶電的高度反射的著色或黑色粒子，所述粒子可以容易地分散在非極性介質中，顯示電泳遷移率且在分散劑中不會浸出顏色。所述新方法不需要多個步驟，或者不需要昂貴的干燥步驟，然后困難地配制到低介電溶劑中。所述新方法提供適合EPD的著色和黑色的聚合物粒子，且可以單獨地控制電荷、尺寸、單分散性、空間穩定性等，以生成具有EPD所需要的所有特征的粒子。另外，優選使用基本上沒有危險的材料。有利地，可使用市售材料且該方法不需要任何化學變化。所研發的方法是通過形成反相乳液和蒸發內相溶劑、產生固體粒子分散體而制備最終電泳流體的使用盡可能少物理過程的簡單方法。優選地，通過本發明方法制備的聚合物粒子顯示良好的耐光性、熱穩定性以及耐滲透性和抗滲移。

本發明的另外優勢在于可以得到適當顏色例如紅色、綠色和藍色的帶電粒子以及黑色粒子，且能夠制備所期望尺寸的著色和黑色的粒子，且所述著色和黑色的粒子可以具有高的單分散性，且其含有電荷，以能夠電泳移動。本發明的路線提供具有低平均密度的著色聚合物粒子。使用該類型的材料將有助于構造電泳顯示器，而不需要另外的濾色器。