本发明专利技术涉及一种优选具有用于保持电荷的表面官能基的着色聚合物颗粒，其制备方法，所述颗粒用于制备电泳装置的用途，包含此类颗粒和新型水溶性染料的彩色电泳显示器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电泳显示器的颗粒 本专利技术涉及一种着色聚合物颗粒，优选具有用于保持电荷的表面官能基，及其制备方法，所述颗粒用于制备电泳装置的应用，包含所述颗粒及新型水溶性染料的彩色电泳显不器。近年来，对低功率、低成本及轻质显示器装置存在需求。电泳显示器(EPD， Electrophoretic Display)可满足此需求。EPD的一种用途是用于电子纸。重要的是，一旦显示影像则该影像可在无进一步电压施加的情况下保持较长时间。因此，其满足低功率使用的需求，并且意谓着，影像为可见的，直至需要另一影像为止。EPD-般包含带电电泳颗粒，其分散于2个基板之间，各基板包含一个或多个电极。 电极之间的空间填充有颜色与颗粒颜色不同的分散介质。若在电极之间施加电压，则带电粒子朝具有相反极性的电极移动。该颗粒可覆盖观察者一侧的电极，以致当自观察者一侧观察影像时，显示与颗粒颜色相同的颜色。可使用多个像素来观察任何影像。EPD的可用的技术包括商业上用于电子书中的电子纸。该应用使用黑色及白色或浅色。然而，当前技术水平的EPD主要缺点在于缺乏明亮全色系统。新近专利文献(US7,304, 634、GB2438436、US2007/0268244)中已举例说明在单一像素中使用不同着色颗粒，但所述方法都需要使用复杂的单元(cell)结构及驱动机制。用于EPD的特定着色颗粒及其制备方法公开在US2007/0297038、 US2008/0013156、US6, 822，782、W02007/048721、W02008/003619、W02008/003604、 US2005/0267263, W02006/126120,及 J. Nanosci. Nanotechn. 2006,第 6 卷，第 11 期第 3450-3454页中。也已知包含无机及树脂颗粒的双颗粒系统(EP1491941)。所述着色颗粒仅可由复杂方法获得，和/或其仅适用于特定应用。类似的着色颗粒及其制备方法对分析技术(US5，607，864 &US5，716，855)及用作喷墨印刷的调色剂颗粒(US4, 613, 559)为已知。需要一种可易于分散在非极性介质中、显示电泳迁移且在分散剂中不浸出 (leach)颜色的带电着色颗粒的简单的制备方法。因此，本专利技术的目的在于提供用于彩色电泳显示器的电光学活性介质，以及用于此类介质中的经特定设计制备的着色颗粒。此目的通过如下来达成一种制备用于电泳装置中的着色聚合物颗粒的方法，其包含以下步骤a)使至少一种可聚合染料、至少一种单体、至少一种引发剂及可选的至少一种带电共聚单体发生反应，及优选地，b)洗涤且干燥着色聚合物颗粒；所述颗粒本身；所述颗粒用于制备电泳装置的用途；彩色电泳显示器，其包含该颗粒，以及新型水溶性染料。本专利技术的主题涉及经特定设计制备的聚合物颗粒及其在介电有机介质中的分散液的用途，其用于制备优选适用作全色电子纸或电泳显示器的可电切换组件的组合物。其更特定地涉及聚合物颗粒的合成，通过共价键合的取代基对它们的表面进行改性，来促进可分散性及电荷保持，以及以物理和不可逆方式截留可聚合染料以给予颗粒颜色。其更特定地涉及上述聚合物颗粒在介电有机介质中的分散液，其使得能够在所施加的电场中进行颗粒的电泳切换。根据本专利技术的聚合物颗粒的优势可为，特别地-为了影像品质，对颗粒度、单分散性尺寸分布(具有50至500，优选150至400 的小直径范围)具有良好控制，和/或-为了光学透明度及色彩兼容性，具有玻璃状聚合物性质，和/或 -为了耐溶剂性，具有均一交联的网状结构，和/或-分散于EPD溶剂介质中时的不溶胀的性质、冲击强度、硬度，和/或-可分散于非极性连续相中，该非极性连续相为EPD的最常用介质，和/或-在介电介质中具有高电泳迁移率，和/或-技术可普遍适用于所有颜色的染料加入，和/或-可具有精确ζ电位，和/或-所有颜色均具有相同密度(沉淀/聚结效能良好)，和/或-具有优良切换特性，在可比电压下反应时间较快，和/或-具有一致的表面特性，和/或-具有良好的再现性，和/或_密度接近载体流体的密度。本专利技术的主要优势在于，有可能制备具有适当颜色的颗粒，例如红色、绿色及蓝色，或青色、洋红色及黄色的组合，且能够制备具有所需尺寸且具有高度单分散性，并且优选携带电荷使得能够进行电泳移动的着色颗粒。尤其有利的是，本专利技术方法为提供适用于EPD的着色颗粒的单步骤反应，使得该方法能成为具有成本效益的制造方法。在颗粒形成阶段中使用可聚合染料，使得染料能够与共聚单体进行不可逆结合且成为颗粒的内在部分。因为染料与颗粒中的单体共价结合，所以极不可能浸出到任何EPD 适用的溶剂中。另外，染料可经特别地设计来提供所需的适合颜色，例如青色或红色。染料上的可聚合基团可容易地改变(例如甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯等)，以便适当染料单体可与其它单体反应来形成颗粒。另一主要优势在于，优选使用水溶液中的乳液聚合。此途径针对影像品质，提供了对单分散性、具有亚微米(sub-micron)尺寸的小直径范围的颗粒度的优良控制。使用水作为溶剂优于使用有机溶剂，其明显较为安全且具有环境优势。本专利技术提供一种制造着色聚合颗粒的简易方法，其中电荷及颜色可彼此独立地进行控制。尤其有利的是，本专利技术颗粒即使历经较长时间亦不会将任何颜色浸出到用作EPD 的载体流体的非极性溶剂中。在设计及合成用于EPD的颗粒时，本专利技术提供了独立操控颜色、电荷、尺寸、单分散性等以制造具有彩色EPD所需的所有特征的颗粒的机会。本专利技术的一个必需组份为可聚合染料。一般而言，可聚合染料具有溶剂可溶性或水溶性，且其可为阴离子、阳离子或中性的。优选使用水溶性染料。可聚合染料的功能在于使颗粒着色。可聚合染料由发色团、一个或多个可聚合基团、可选的连接基团(间隔基团)及可选的改进物理特性(如溶解度、耐光牢度等)的基团及可选的带电基团组成。可聚合染料优选包含发色基团，及选自以下可聚合基团的一个官能基或多个官能基例如，甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、α取代的丙烯酸酯、苯乙烯及乙烯醚、乙烯酯、丙烯醚、氧杂环丁烷及环氧基等，尤其为甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。可聚合基团可直接连接至发色基，或可经由连接基团进行连接。适合的连接基团的实例为任选取代的烷基链、聚醚烷基链、环烷基环或芳环、杂芳环或其组合。发色基优选包含共轭芳族(包括杂芳族)键和/或多重键，包括偶氮基(包括单偶氮基、双偶氮基、三偶氮基、连接的偶氮基等)、金属化偶氮基、蒽醌、吡咯啉、酞菁、多次甲基、芳基碳正离子(aryl-c arbonium)、三苯二噁嗪、二芳基甲烷、三芳基甲烷、蒽醌、酞菁、次甲基、多次甲基、靛苯胺、靛酚、芪、squarilium、胺基酮、咕吨、萤光酮(fluorone)、 aridene、quinolene、噻唑、吖嗪、对氮蒽蓝(induline)、苯胺黑(nigrosine)、噁嗪、噻嗪、 靛(indigoid)、quinonioid、喹吖啶酮、内酯、苯并二呋喃酮、黄酮醇、抑素、多烯、苯并二氢吡喃、硝基、naphtholactam、formazene或indolene基团，或者两种或两种以上上述基团的组合。优选的发色基为偶氮基(尤其单偶氮基和双偶氮基)、蒽醌及酞菁基团。优选地，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制备用于电泳装置中的着色聚合物颗粒的方法，其包括：ａ）使至少一种可聚合染料、至少一种单体、至少一种引发剂和可选的至少一种带电共聚单体进行反应，并且优选地，ｂ）清洗并干燥所述着色聚合物颗粒。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·D·法兰德，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：DE
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