專利名稱：用于電泳顯示器的核殼結構的微粒的制作方法
與本發(fā)明相關的背景技術電泳顯示器(也稱作EPDs、電泳圖像顯示器、或EPIDs、或EPID盒)是基于電泳現(xiàn)象影響懸浮在著色電介質溶劑中的帶電荷顏料微粒所制成的一種非發(fā)射性的裝置。這種顯示器的一般類型于1969年首次提出。電泳顯示器通常包括一對相對放置且分隔開的板狀電極，兩電極間放置間隔物以確定兩者之間的距離。其中至少一塊電極(通常在觀察側)是透明的。對無源型的電泳顯示器來說，在頂板(觀察側)和底板分別需要行電極和列電極來驅動顯示器。而對有源型電泳顯示器而言，在底板需要薄膜晶體管(TFTs)陣列，在頂部觀察基片則需要通用的、非圖案化透明導電板。在兩塊電極板之間，密封著電泳流體，該電泳流體包含著色的電介質溶劑和分散于其中的帶電荷顏料微粒。
當在二電極之間施加一個電壓差時，顏料微粒由于受到帶有與其極性相反電荷的極板的吸引而遷移至該側。因而可以通過對極板選擇性地施加電壓，決定透明極板顯現(xiàn)的顏色為溶劑的顏色或顏料微粒的顏色。變換極板極性，將會引起微粒遷移回相反的極板，從而改變顏色。通過電壓范圍或脈沖時間控制極板電荷，可以獲得由于透明極板上中間顏料密度引起的中間顏色密度(或灰度梯度)。
觀看反射式電泳顯示器需要一個外部光源。為了能夠在黑暗中觀看，可使用背光照明系統(tǒng)(backlight system)或前指示燈(front pilotlight)系統(tǒng)。由于表面(cosmetic)和均勻性的原因，裝有背光照明系統(tǒng)的半透反射式(transflective)電泳顯示器通常優(yōu)于裝有前指示燈的反射式電泳顯示器。然而，在傳統(tǒng)電泳顯示器盒中，光散射微粒的存在很大程度上降低了背光照明系統(tǒng)的效率。因而對傳統(tǒng)電泳顯示器來說，很難在明亮和黑暗兩種環(huán)境中都獲得高對比度。
美國專利第6,184,856號披露了一種透射式電泳顯示器，其中使用了背光照明、濾色片、和具有兩個透明電極的基片。電泳盒用來作為光閥。在聚集狀態(tài)，微粒最小化地覆蓋了盒的水平區(qū)域并使背光通過盒。在分散狀態(tài)，微粒覆蓋像素的水平區(qū)域并散射或吸收背光。然而，在這種裝置中使用的背光和濾色片會消耗大量的電能，因而不適合于掌上(hand-held)裝置，如PDA(個人數(shù)字處理器)和電子圖書(e-book)。
先前已報道過不同像素或盒結構的電泳顯示器，例如，分區(qū)式電泳顯示器(M.A.Hopper和V.Novotny，電氣和電子工程師協(xié)會論文集電氣分卷(IEEE Trans.Electr.Dev.)，26(8)1148-1152(1979))和微膠囊型電泳顯示器(美國專利第5,961,804號以及第5,930,026號)。然而，如下所述，兩種類型的電泳顯示器都存在它們各自的問題。
在分區(qū)式電泳顯示器中，為避免不希望的微粒遷移(例如沉淀)，把二個電極之間的空間分成較小的電泳盒。然而，這樣就會遇到一些困難，包括形成分區(qū)、用電泳流體填充顯示器、密封顯示器中的流體、和保持不同顏色的流體互相分離。
微膠囊型電泳顯示器具有基本上二維的微膠囊排列，其中各微膠囊中含有由電介質流體與帶電荷顏料微粒分散體(在視覺上與電介質溶劑對比)所組成的電泳組分。微膠囊通常在水溶液中制備，為達到有用的對比度，它們的平均微粒尺寸相對較大(50至150微米)。由于對較大的膠囊來說在兩個相對的電極之間需要較大的間隙，因而較大的微膠囊尺寸導致較差的抗刮性，并且在給定電壓下導致響應時間變長。在水溶液中制備的微膠囊的親水殼層通常也導致對高濕度與溫度的敏感性。如果利用將微膠囊嵌埋于大量的聚合物基質中來避免這些缺點，那么基質的使用會導致更長的響應時間和/或更低的對比度。為提高切換速率，在這種類型的電泳顯示器中經(jīng)常需要電荷控制劑。然而，在水溶液中的微膠囊化工藝限制了可使用的電荷控制劑的類型。對于色彩應用而言，與微膠囊系統(tǒng)有關的其他缺點包括較低的分辨率與較差的尋址能力。
在同系列未決申請中，即2000年3月3日提交的美國申請09/518,488(對應WO 01/67170，公布于2001年9月13日)、2001年1月11日提交的美國申請09/759,212(對應WO 02/56097，公布于2002年7月18日)、2000年6月28日提交的美國申請09/606,654(對應WO 02/01281)、和2001年2月15日提交的美國申請09/784,972(對應WO 02/65215，公布于2002年8月22日)，最近披露了一種改進的電泳顯示器制造技術，所有這些結合于此作為參考文獻。該改進的電泳顯示器包括隔離的盒，這些隔離的盒由具有明確定義的形狀、尺寸、和縱橫比的微型杯制備而成，并以分散于電介質溶劑(優(yōu)選氟化溶劑)中的帶電荷顏料微粒填充。用聚合物密封層單獨密封填充的盒，優(yōu)選地，聚合物密封層用含有一種材料的組分制備而成，所述材料選自由熱塑性塑料、熱固性塑料、和它們的前體物組成的組。
這種微型杯結構使得可以用形式靈活的和高效的輥對輥連續(xù)生產(chǎn)工藝制作電泳顯示器。這種電泳顯示器可在導電膜(如，ITO/PET)的連續(xù)網(wǎng)上制作，通過例如，(1)在ITO/PET膜上涂布一層輻射可固化組分，(2)用微模壓或光蝕刻方法制作微型杯結構，(3)用電泳流體填充微型杯并密封微型杯，(4)用其他導電膜層壓密封的微型杯，以及(5)把顯示器切割為適當?shù)某叽缁蛞?guī)格以用于組裝。
這種電泳顯示器設計的一個優(yōu)點是，微型杯壁事實上是一種內(nèi)置的隔離物，以保持頂部和底部基片相隔固定的距離。這種微型杯顯示器的機械性能和結構完整性明顯優(yōu)于任何現(xiàn)有技術所制成的顯示器，包括用隔離微粒(spacer particles)制成的顯示器。此外，涉及微型杯的顯示器具有理想的機械性能，包括當顯示器被彎曲、輥壓、或在壓力作用下(例如在觸摸屏的應用中)時具有可靠的顯示性能。微型杯技術的使用也避免需要使用邊緣密封粘合劑，邊緣密封粘合劑將限制和預先限定顯示板的尺寸，并把顯示流體限制在預定區(qū)域內(nèi)。如果切割顯示器，或如果通過顯示器鉆孔，用邊緣密封粘合劑方法制成的傳統(tǒng)顯示器中的顯示流體將完全漏出。該受損顯示器將不再具有其功能。與此相反，在微型杯技術制成的顯示器內(nèi)的顯示流體是被封裝和隔離在每個盒中。這種微型杯顯示器可切割成幾乎任何尺寸，而不會由于在活動區(qū)域內(nèi)顯示流體的損失而損害顯示器的性能。換句話說，這種微型杯結構使形式靈活的顯示器制造工藝成為可能，其中所述工藝可以連續(xù)地以較大的薄片規(guī)格生產(chǎn)顯示器，該較大的薄片規(guī)格可切割成任何所希望的尺寸。當用不同的特定性能(如顏色和切換速率)的流體填充盒時，這種隔離的微型杯或盒的結構是特別重要的。如果沒有這種微型杯結構，將很難防止相鄰區(qū)域的流體混合或在應用中受到串擾的影響。
在黑暗環(huán)境中觀看時，微型杯結構有效地允許背光通過微型杯壁到達觀察者。與傳統(tǒng)的電泳顯示器不同，即使低強度背光也足以令使用者在黑暗中可以觀看到基于微型杯技術制成的半透反射式電泳顯示器。經(jīng)染色或著色的微型杯壁可用來增強對比度和優(yōu)化透射過微型杯電泳顯示器的背光強度。也可以使用光電管傳感器來調(diào)節(jié)背光強度，從而進一步降低這種電泳顯示器的電能消耗。
微型杯顯示器可具有傳統(tǒng)的上/下切換模式、面內(nèi)切換模式、或雙重切換模式。在具有傳統(tǒng)的上/下切換模式或雙重切換模式的顯示器中，有一個頂部透明電極板、一個底部電極板，和封裝在兩個電極板之間的多個隔離的盒。在具有面內(nèi)切換模式的顯示器中，盒被夾在頂部透明絕緣體層和底部電極板之間。
電泳分散體可根據(jù)本領域已知方法制備，如記載于美國專利第6,017,584號、第5,914,806號、第5,573,711號、第5,403,518號、第5,380,362號、第4,680,103號、第4,285,801號、第4,093,534號、第4,071,430號、和第3,668,106號中的方法。此外可參看電氣和電子工程師協(xié)會會報-《電子裝置》(IEEE Trans.Electron Devices，ED-24，827(1977))，以及J.Appl.Phys.49(9)，4820(1978)中的方法。
帶電荷的原色微粒(primary color particles)通常是白色，可為有機或無機顏料，如TiO2。微粒也可以是彩色的。這些微粒應具有可接受的光學特性，不應被電介質溶劑溶脹或軟化，并且應該是化學穩(wěn)定的。
適當?shù)膸щ姾深伭戏稚Ⅲw可通過研磨、碾磨、超微磨碎、微流體化以及超聲波技術制備而成。例如，將細粉末形式的顏料微粒加入適當?shù)碾娊橘|溶劑中，所獲混合物被球磨或超微磨碎數(shù)小時，從而將高度凝聚的干顏料粉分散成初級微粒。
授權給A.Chiang的美國專利第4,285,801號披露了一種穩(wěn)定的用于電泳顯示器的懸浮物，該懸浮物具有高電泳敏感性。這種高敏感性是通過在懸浮顏料微粒的表面吸附高度氟化的聚合物而獲得。已經(jīng)確定氟化聚合物殼是極好的分散劑以及高效的電荷控制劑。然而，在顯示器操作期間，吸附的氟化聚合物殼可與顏料微粒分離，這引起顏料微粒的不穩(wěn)定。而且，與這種類型的電泳分散體有關的一個常見問題是顏料微粒的沉淀或乳化，特別當使用高密度顏料微粒時。
一種達到重力穩(wěn)定性以阻止沉淀或乳化的方法是仔細地選擇具有類似或相同比重的顏料和懸浮液體。然而，當使用致密的無機顏料如TiO2(比重約為4)時，很難找到一種有機溶劑與其密度相適應。該問題可通過下述方法加以消除或減輕用適當?shù)木酆衔镂⒛z囊化或涂布微粒從而使其比重與電介質溶劑的比重相適應。
通過把顏料共價連接于聚合穩(wěn)定劑則可以使電泳顯示器中所用的顏料微粒穩(wěn)定化。美國專利第5,914,806號披露了利用共價連接于微粒表面的聚合穩(wěn)定劑可基本穩(wěn)定帶電荷顏料微粒以阻止凝聚。這些微粒是有機顏料，而穩(wěn)定劑是具有官能端基的聚合物，這些官能端基可在表面與有機顏料的互補的官能團形成共價鍵。因為僅有一薄層聚合物涂布在顏料微粒上，因而利用這種方法很難(即使可能的話)使致密微料(如TiO2)的比重與大多數(shù)通常使用的有機溶劑的比重相適應。
顏料微粒的微膠囊化可用化學方法或物理方法來完成。典型的微膠囊化工藝包括界面聚合、原位聚合、相分離、凝聚、靜電涂布、噴霧干燥、流化床涂布、和溶劑蒸發(fā)。熟知的微膠囊化程序已經(jīng)披露于Kondo的“微膠囊工藝和技術，微膠囊化、方法和應用”(Microcapsule Processing and Technology，Microencapsulation，Processes and Applications，(I.E.Vandegaered.)，Plenum Press，NewYork，N.Y.(1974)以及Gutcho的“微膠囊和微膠囊化技術”(Microcapsules and Microencapsulation Techniques，Nuyes DataCorp.，Park Ridge，N.J.(1976)，兩者結合于此作為參考。
美國專利第4,891,245號披露了制備用于電泳顯示器的比重匹配微粒的工藝，該工藝涉及(1)把顏料微粒分散于非水聚合物溶液中，(2)使該分散體在包含表面活性劑的水溶液中乳化，(3)除去有機溶劑，和(4)分離膠囊化的微粒。然而，在該工藝中使用水溶液導致較大的問題，如微粒與水分離所引起的絮凝和不希望的顯示器對環(huán)境的敏感性。
受權給K.Muller和A.Zimmerman的美國專利第4,298,448號披露了各種顏料微粒的應用，其中所述微粒涂布有一種有機材料，該材料在盒操作溫度下是穩(wěn)定的但在更高溫度則熔化。該有機涂布材料包含一種電荷控制劑以賦予均勻的表面電勢，這種均勻的表面電勢允許微粒以可控方式進行遷移。
通過界面聚合/交聯(lián)進行的顏料微粒的微膠囊化可導致高度交聯(lián)的微膠囊，這種微膠囊在升高的溫度下不熔化。如果需要的話，可在微膠囊內(nèi)通過原位聚合交聯(lián)反應對微膠囊進行后固化。然而，與大多數(shù)交聯(lián)聚合物相比，典型的用于電泳顯示器的介電溶劑具有相對較低的折射率。其結果是，比重匹配的顏料微膠囊(具有厚層聚合物殼或基質)通常顯示出比非膠囊化的顏料微粒更低的遮蓋力或更低的光散射效率。
因而，仍然需要一種具有最佳特性的顏料微粒，以應用于所有類型的電泳顯示器，包括傳統(tǒng)的電泳顯示器、微型杯電泳顯示器、以及膠囊化電泳顯示器。理想的微粒特性包括均勻的尺寸、表面電荷、高電泳遷移率、抗凝聚穩(wěn)定性、更好的貯存期限穩(wěn)定性、與各種分散體流體相匹配的比重、更好的遮蓋力、更低的最小密度、更高的對比度、和控制切換速率方面提供更寬范圍的其他微粒特性。
發(fā)明簡述本發(fā)明涉及具有上述理想特性的顏料微粒以應用于各種電泳顯示器。這些微粒具有涂布有一殼層的核。該殼(層)優(yōu)選具有高折射率，而該核則優(yōu)選具有低比重和低折射率。這種核殼結構(核-殼)微粒提供高散射率和/或高遮蓋力。該遮蓋力對微粒尺寸分布也較為不敏感。而且，在電泳懸浮物中用較低濃度的本發(fā)明的核-殼微?？色@得較高對比度。因而，利用分散的核-殼微粒作為顏料微粒的電泳顯示器在最小密度(Dmin)區(qū)域呈現(xiàn)出較高的反射比和提高的對比度。而且，在不損害在最小密度區(qū)域的對比度和反射比的情況下，可顯著降低電泳流體的粘度并可改善切換速率。
本發(fā)明的第二個方面涉及核-殼微粒的制備。
本發(fā)明的第三個方面涉及一種電泳分散體，該電泳分散體包括本發(fā)明的核-殼顏料微粒和一種電荷控制劑。
本發(fā)明的第四個方面涉及本發(fā)明的核-殼顏料微粒的微膠囊化，其中涉及使用活性保護膠體。發(fā)明詳述定義除非在本說明書中另有說明，在此所用的技術術語都根據(jù)本領域技術人員通常使用并理解的慣用定義而使用。
術語“折射率”是指射線(如光)在一種介質(如真空)中的速度與在另一種介質中的速度之比。
術語“對比度”是指在顯示器中最大和最小亮度值的比。
術語“最大密度”(“Dmax”)表示最大圖像密度，并等于可獲得的最大光密度。
術語“最小密度”(“Dmin”)是指非圖像區(qū)域(non-image area)的最小光密度。
術語“核-殼顏料微?！笔侵副景l(fā)明的顏料微粒(也稱作核殼結構顏料微粒)，其中“核”(即，核-殼微粒的中心)涂有一“殼”層。術語“微粒核”是指核-殼微粒的中心。核-殼微粒本發(fā)明涉及用于各種電泳顯示器的具有上述理想特性的顏料微粒。這些微粒具有涂布一殼層的核。通過改變核/殼重量比，核-殼微粒的比重可與微粒懸浮于其中的電介質溶劑的比重相匹配。
該殼層優(yōu)選具有高折射率，而該核則優(yōu)選具有低比重和低折射率。
此外，當在核的折射率和殼層的折射率之間存在明顯差異以及在殼層的折射率和在電泳懸浮物中使用的電介質溶劑的折射率之間存在明顯差異時，形成的核-殼微粒可提供高散射效率和/或高遮蓋力。該遮蓋力對微粒尺寸分布也較為不敏感。而且，在電泳懸浮物中用較低濃度的本發(fā)明的核-殼微粒可獲得較高對比度。因而，利用分散的核-殼微粒作為顏料微粒的電泳顯示器不僅呈現(xiàn)出較低的最小密度或較高的反射比而且也呈現(xiàn)出提高的對比度。而且，在不損害在最小密度區(qū)域的對比度和反射比的情況下，可顯著降低電泳流體的粘度并可提高切換速率。
在本發(fā)明的一個實施例中，微粒核是由一種材料形成，該材料的折射率低于殼層的折射率，優(yōu)選核的折射率低于殼層的折射率至少約0.5，低于至少約1.0則更好。更具體地，本發(fā)明的核微粒的折射率可為從約1.0(對于空隙或氣泡)至約2.0，優(yōu)選約1.0至約1.7，更好約1.0至約1.5。
微粒核的比重范圍可以是從約0(對于空隙或氣泡)至約2.1，優(yōu)選約0.1至約1.8，更好約0.5至約1.4。
表1一些無機粉末和聚合物晶格(polymeric lattices)的折射率(R.I.)和比重(s.g.)
純增白劑TiO2、ZnO，填料BaSO4、ZnS/BaSO4、滑石(堿性硅酸鎂)、CaCO3、MgCO3、高嶺土等。
核可進一步包括光吸收體或光發(fā)射體，如熒光或磷光材料。
微粒核的直徑范圍可以是從約0.1至約2.0微米，優(yōu)選約0.2至約1.5微米，最好約0.3至約1.2微米。優(yōu)選的核微粒尺寸取決于核材料的組成、殼層的組成和厚度、和使用的電介質溶劑。
具有低比重核的微粒核可由空隙或氣泡、聚合物和它們的復合物、無機、有機、或有機金屬化合物形成，包括無機氫氧化物和氧化物、以及其混合物。有用的聚合物和它們的復合物以及這些復合物的制造方法已披露于PCT國際專利申請第WO 99/10767號，其整體結合于此作為參考。
硅石是微粒核的最優(yōu)選的材料之一，原因在于硅石是熱穩(wěn)定和光化學穩(wěn)定的并且容易制造。硅石制造、使用、和純化的典型的方法披露于美國專利第5,248,556號，其整體結合于此作為參考。此外，依據(jù)披露于J. Colloid Interface Sci.26，62，(1968)中的方法，硅石微?？赏ㄟ^在含水酒精中水解原硅酸四乙酯制備。硅石的微粒大小的范圍優(yōu)選為0.01至2.0微米，更好為0.2至1.5微米，最好為0.3至1.0微米。商品化的硅石分散體也可從如Nissan Chemical和Nalco公司獲得。其他類型的硅石材料如Min-u-sil石英(來自Truesdale公司，Bington，MA)和硼硅酸鹽玻璃(來自新澤西州Carlstadt的Potters Industries公司)也是有用的核材料。
聚合物膠乳或分散體是其他優(yōu)選的微粒核的材料。適當?shù)哪z乳非限定性地包括羧基苯乙烯丙烯酸分散體如Pliotec 7300和7104(來自Good Year公司)、具有低離子濃度的苯乙烯丙烯酸分散體如SCX-1550和SCX 1915(Johnson Polymer公司)、丙烯酸分散體(如來自Air products and chemicals公司的Flexbond 289)、交聯(lián)的PS-DVB珠粒(bead)、PMMA珠粒、自交聯(lián)丙烯酸共聚物乳膠FREEREZ HBR和FREEREZ AAM(來自BF Goodrich公司)、自交聯(lián)乙酸乙烯酸共聚物乳膠CRESTORESIN NV(來自BF Goodrich公司)、和羧基聚氯乙烯-丙烯酸乳劑、自固化非離子穩(wěn)定的聚氯乙烯-丙烯酸乳劑Vycar 460×49、和類似物。因為大多數(shù)無機氧化物殼層形成過程涉及相對高溫反應，因而優(yōu)選熱穩(wěn)定的膠乳。然而，當在最終產(chǎn)品中核或部分核是空隙或氣泡時，則可以使用可降解和低灰分含量的聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基苯乙烯、和它們的共聚物。
通過對核微粒進行適當?shù)谋砻嫣幚砜娠@著改善生成的核-殼微粒的光學和化學性能。例如，硅石表面可用一薄層水合氧化鋁或硅酸鋁進行預處理以改善與殼層的粘結，如TiO2殼層。
核微粒，如依據(jù)美國專利第5,248,556號制備的硅石微粒，可涂布一殼層前體物，如水合氧化鈦，以后該水合氧化鈦通過高溫煅燒可轉變成TiO2殼層。可用氟化鎂或氧化錫對核進行預處理以便在后來的煅燒過程中提高銳鈦型TiO2轉變?yōu)榻鸺t石型TiO2的產(chǎn)率。
為提高核-殼微粒在電泳顯示器應用中的光散射效率或遮蓋力，本發(fā)明的殼層優(yōu)選由一種高折射率材料形成，優(yōu)選大于約2，更好大于約2.5。適當?shù)挠糜诒景l(fā)明的殼層的高折射率材料包括金屬氧化物如Ti、Zn、Zr、Ba、Ca、Mg、Fe、Al的氧化物、或類似物。TiO2，特別是金紅石型TiO2，是最優(yōu)選的材料，原因在于其具有優(yōu)良的白度和耐光性。此外，也可以使用金屬碳酸鹽或硫酸鹽(如CaCO3和BaSO4)作為殼層或作為殼層的添加劑。
對于直徑為約0.2至約1.5微米的核微粒來說，殼層的平均厚度優(yōu)選為約0.05至約1.2微米，更好為約0.1至約0.6微米，最好為約0.2至約0.5微米。
可通過本領域熟知的各種方法將殼層涂布于或沉積于核微粒上。制備核-殼微米的非限制性方法包括化學方法如微波水熱法、強制水解和沉淀、雙噴射技術、分散技術、溶膠-凝膠法、汽相淀積、相分離、溶劑蒸發(fā)、和類似方法。例如，TiO2殼層可通過如在美國專利第5,248,556號中所披露的煅燒方法制成。高溫煅燒方法經(jīng)常導致高度粗糙的殼體表面并具有較差的完整性和有效的微孔性(率)。殼層的過大微孔性傾向于造成最小密度或反射比降低，這是由于不希望的從電泳流體吸收電介質溶劑和染料。為減輕這些由過大表面多孔性引起的問題，核-殼微?？蛇M一步微膠囊化或涂布一薄層聚合物作為阻擋層以阻止染料吸附或吸收。
此外，殼層可以通過微波水熱法制備，所述微波水熱法描述于下述文獻中Mater.Res.Bull.，27(12)，1393-1405(1992)；J.Mater.Sci.Lett，14，425-427(1995)；Novel Tech.Synth.Process，Adv.Mater.，Proc.Symp.，103-l7，edited by J.Singh and S.Copley(1994)；和J.Mater.Sci.，26，6309-6313(1991)。在164℃/200psi通過微波水熱法以2.45GHz處理兩小時，從四氯化鈦水溶液可直接獲得純金紅石型二氧化鈦。因為該方法溫度相對較低，微波水熱法傾向于導致殼層比用煅燒方法制備的殼層具有更好的完整性和較小的孔率。其他晶體金屬氧化物，如氧化鋯、赤鐵礦、或氧化鋇鈦(barium titania)也可以用微波水熱法制備。
用于核-殼微粒的電介質溶劑可選自具有理想特性的各種溶劑，該特性包括比重、介電常數(shù)、折射率、和相對溶解度。優(yōu)選的懸浮流體具有較低的介電常數(shù)(從約1.7至約10)、較低的折射率(不大于約1.7，優(yōu)選不大于約1.6)，并具有與核-殼微粒的比重相匹配的比重。適當?shù)碾娊橘|溶劑包括十二烷基苯、二苯基乙烷、低分子量含鹵素聚合物包括聚三氟氯乙烯(新澤西州River Edge的Halogenated Hydrocarbon公司)、GaldenHT和ZT油(氟化聚醚，來自新澤西州Morristown的Ausimont公司)、和Krytox潤滑油如K-fluids(來自Dupont公司，Wilmington，DE)。包含電荷控制劑的核-殼微粒為改善核-殼微粒在電泳顯示器盒中的切換性能，這些微粒可進一步包括電荷控制劑。例如，當電泳分散體(其中氟化溶劑或溶劑混合物被用作懸浮溶劑)和帶電荷核-殼顏料微粒是在溶劑或溶劑混合物(即，連續(xù)相)中的分散相時，核-殼顏料微粒的電荷可以由一種電荷控制劑提供，包括(i)在連續(xù)相中的可溶的氟化接受電子的(電子受體)或提供質子的(質子供體)化合物或聚合物，和在分散相中的提供電子的(電子供體)或接受質子的(質子受體)化合物或聚合物，優(yōu)選在核-殼微粒的表面；或(ii)在連續(xù)相中的可溶的氟化電子供體或質子受體化合物或聚合物，和在分散相中的電子受體或質子供體化合物或聚合物，優(yōu)選在核-殼微粒的表面。
該電荷控制系統(tǒng)可用多種方法結合到電泳分散體中。例如，(i)的質子受體可施加到核-殼顏料微粒，(i)的可溶的氟化質子供體可加入連續(xù)相。類似地，(ii)的質子供體可施加到核-殼顏料微粒，(ii)的可溶的氟化質子受體可加入連續(xù)相。
另一種可供選擇的電荷控制系統(tǒng)是來自在同一分子中存在所需要的供體/受體部分。例如，分子的一部分可表示并可作為可溶的氟化供體/受體，而另一部分則可表示并可作為互補的不可溶受體/供體。在同一電荷控制劑分子中同時存在可溶的氟化供體/受體和互補的不可溶受體/供體導致高表面活性和電荷控制劑強烈吸附于核-殼微粒。
兩種試劑的每一種，即(i)的質子受體和可溶的氟化質子供體或(ii)的質子供體和可溶的氟化質子受體，基于核-殼顏料微粒，在分散體中存在的量是0.05至30％(重量百分比)，優(yōu)選0.5至15％。
在分散相或在核-殼微粒表面的適當?shù)碾娮邮荏w或質子供體化合物或聚合物的實例包括烷基羧酸、芳基羧酸、烷芳基羧酸、或芳烷基羧酸、以及它們的鹽；烷基磺酸、芳基磺酸、烷芳基磺酸、或芳烷基磺酸、以及它們的鹽；四烷基銨和其他烷芳基銨鹽；吡啶鎓鹽和它們的烷基、芳基、烷芳基、或芳烷基衍生物；氨磺酰、全氟酰胺、醇、酚、水楊酸、和它們的鹽；丙烯酸、磺乙基甲基丙烯酸酯(sulfoethyl methacrylate)、苯乙烯磺酸、衣康酸、馬來酸、六氟磷酸氫鹽、六氟銻酸氫鹽、四氟硼酸氫鹽、六氟砷酸氫鹽(V)、和類似物。烷基、烷芳基、芳烷基、和芳基優(yōu)選達到具有30個碳原子。也可以使用含有缺電子金屬元素的有機金屬化合物或配合物(如錫、鋅、鎂、銅、鋁、鈷、鉻、鈦、鋯)、或其衍生物和聚合物。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，優(yōu)選質子化的聚乙烯吡啶共聚物或它們的季鹽、銅或鋯鹽如四乙酰乙酸鋯、乙酰丙酮酸鋯、和丙酮丙酮酸銅(copper acetoneacetonate)。
在連續(xù)相的可溶的氟化電子受體或質子供體化合物或聚合物的實例包括氟化烷基羧酸、氟化芳基羧酸、氟化烷芳基羧酸、或氟化芳烷基羧酸；氟化烷基磺酸、氟化芳基磺酸、氟化烷芳基磺酸、或氟化芳烷基磺酸；氟化氨磺酰、氟化酰胺(fluorinatedcarboxamides)、氟化醇、氟化醚醇、氟化酚、氟化水楊酸、六氟磷酸氫鹽、六氟銻酸氫鹽、四氟硼酸氫鹽、六氟砷酸氫鹽(V)、氟化吡啶鎓鹽或季銨鹽，以及類似物。也可以使用含有缺電子金屬元素的氟化有機金屬化合物或氟化配合物(如錫、鋅、鎂、銅、鋁、鉻、鈷、鈦、鋯)以及其衍生物和聚合物。全氟羧酸和鹽或配合物包括DuPont公司的聚六氟丙烯醚、羧酸，如Krytox157FSL、Krytox157FSM、Krytox157 FSH；Daikin公司制造的Demnum系列；Ausimont公司的FluorolinkC和7004，以及類似物。氟化有機金屬化合物包括通過美國專利第3,281,426號(1966)所披露的方法所制成的氟化金屬酞菁染料，和其他氟化金屬配合物，如全氟乙酰丙酮酸鋯和全氟乙酰丙酮酸銅(可由六氟乙酰丙酮和金屬氯化物制備而成)。例如，混合適量的氯化銅、無水甲醇和六氟乙酰丙酮，并在室溫下使混合物在干燥箱中反應，可制得全氟乙酰丙酮酸銅。在氯化氫逸出的速率放慢后，混合物在氮氣環(huán)境中回流半小時。在室溫下過濾，接著真空升華，則可獲得全氟乙酰丙酮酸銅，它是一種無色結晶固體。氟化羥基喹啉金屬配合物也非常有用。
優(yōu)選的可溶氟化電子受體或質子供體化合物包括三氟甲磺酸(triflic acid)、三氟乙酸、全氟丁酸、全氟化酰胺、全氟化氨磺酰、和KrytoxFS系列如KrytoxFSL、四(全氟乙酰丙酮酸)鋯和四(全氟乙酰丙酮酸)銅、氟化羥基喹啉鋁配合物和氟化金屬(如，Cu、Zn、Mg、Zr、和Si)酞菁染料。
電子供體或質子受體化合物或聚合物的實例包括胺、特別是叔胺或叔苯胺、吡啶、胍、脲、硫脲、咪唑、四芳基硼酸鹽、和其烷基、芳基、烷芳基、或芳烷基衍生物。烷基、烷芳基、芳烷基、和芳基優(yōu)選達到具有30個碳原子。優(yōu)選的化合物或聚合物包括2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、或2-N，N-二甲基氨乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與苯乙烯、烷基丙烯酸酯、或烷基甲基丙烯酸酯、或芳基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物，如4-乙烯基吡啶-苯乙烯共聚物、4-乙烯基吡啶-甲基丙烯酸甲酯共聚物、或4-乙烯基吡啶-甲基丙烯酸丁酯共聚物。
在連續(xù)相的可溶的氟化電子供體或質子受體化合物或聚合物的實例包括氟化胺、特別是叔胺或苯胺、氟化吡啶、氟化烷基或芳基胍、氟化脲、氟化硫脲、氟化四芳基硼酸鹽、以及其衍生物和聚合物。氟化胺可以是全氟聚醚的衍生物，如多官能胺和全氟聚醚甲基酯的預縮合物。
具有供體/受體和氟化受體/供體結合的化合物的實例包括任何先前提及的化合物及其衍生物和聚合物。該結合導致兩性離子型的電荷控制劑，其優(yōu)點是改進的性能和具有較少單個組分的更簡單的組成。
以上所述電荷控制系統(tǒng)的詳細內(nèi)容披露于2002年1月3日提交的同系列未決美國專利申請(還未給予申請?zhí)?中，其結合于此作為參考。微膠囊化的核-殼微粒如果需要的話，核-殼微?？晌⒛z囊化或涂布一薄層聚合物以改善光學和切換性能。例如，當使用鹵化溶劑、特別是氟化的、尤其是全氟化溶劑、或其混合物、或鹵化溶劑和非鹵化溶劑的混合物作為電泳分散體的懸浮溶劑時，核-殼微?？杀憷匚⒛z囊化，其中涉及使用某些活性鹵化的、特別是高度氟化的保護膠體，這些保護膠體具有至少一個活性官能團。典型的活性官能團包括氨基、羥基、硫醇、異氰酸酯、硫異氰酸酯、環(huán)氧化物、氮丙啶、短鏈烷氧基甲硅烷基如三甲氧基甲硅烷基、羧酸衍生物如酸酐或?；?、氯甲酸酯、和其他能進行界面聚合/交聯(lián)的活性官能團。具有一個以上活性官能團的保護膠體特別有用。
核-殼顏料微粒分散于其中的微膠囊的制備是通過界面聚合/交聯(lián)反應來完成，接著是溶劑蒸發(fā)和/或原位自由基、開環(huán)、或縮聚/交聯(lián)反應從而硬化微膠囊的核(即，核-殼顏料微粒)。
更具體地，微膠囊可通過把內(nèi)相(或分散相)分散于連續(xù)相(或外相)而制成。內(nèi)相包括核-殼顏料微粒，這些核-殼顏料微粒是分散于活性單體或低聚物和可選溶劑的混合物中，而連續(xù)相包括活性保護膠體和用于內(nèi)相的非溶劑。為制成核-殼顏料微粒分散于其中的微膠囊，內(nèi)相顏料分散體被乳化進入連續(xù)相。由于來自內(nèi)相的活性單體或低聚物和來自連續(xù)相的活性保護膠體之間的界面聚合/交聯(lián)作用，在內(nèi)分散體相的周圍形成了一個硬殼層。通過溶劑蒸發(fā)或原位聚合/交聯(lián)可進一步硬化產(chǎn)生的微膠囊。
適當?shù)幕钚员Ｗo膠體一般包括一個或多個鹵化、優(yōu)選氟化部分，該部分可溶于分散體的連續(xù)相從而提供足夠的內(nèi)相空間穩(wěn)定性，而在同時具有一個或多個上述的活性官能團，這些活性官能團適合于與來自內(nèi)相的適當?shù)幕パa反應體進行界面聚合/交聯(lián)。
活性保護膠體的制備可通過，例如，把含有所希望官能團(用于界面聚合/交聯(lián))的分子連接于包含鹵化、優(yōu)選氟化主鏈或側鏈的低分子量化合物、聚合物、或低聚物。低分子量化合物非限定性地包括烷烴、芳族化合物、和芳烴。
更具體地，活性保護膠體可由下面的化學式(I)來表示R-[Q-L-(A)m]n(I)其中m和n是獨立的≥1的自然數(shù)，優(yōu)選從1至10，更優(yōu)選從2至6；Q和L一起形成連接鏈，用來把主鏈(R)連接于活性官能團A；A是一個活性官能團，如氨基、羥基、硫醇、異氰酸酯、硫異氰酸酯、環(huán)氧化物、氮丙啶、短鏈烷氧基甲硅烷基如三甲氧基甲硅烷基、羧酸衍生物如酸酐或?；?、氯甲酸酯、和其他能進行界面聚合/交聯(lián)的活性官能團；以及R是一個低分子量聚合鏈或低聚鏈，優(yōu)選選自由烷基、芳基、或烷芳基、和聚合鏈或低聚鏈、以及其鹵化、特別是氟化衍生物組成的組。
在一個優(yōu)選具體實施例中，在分子式(I)中的R可用下面的分子式(II)來表示 其中在分子式(II)主鏈上的開式取代基位置(open substituentpositions)(未指定)可以相同或不同并且可獨立地選自由氫、鹵素(特別是氟)、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-OR1、OCOR1、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物組成的組；Z1、Z2、和Z3獨立地是氧或不存在；a、b、和c是相應重復單元的重量分數(shù)并獨立地是在0至1的范圍內(nèi)，它們的總和不大于1。
在分子式(II)中所指的烷基優(yōu)選具有1至20個碳原子，芳基優(yōu)選具有6至18個碳原子。
在分子式(I)的情況下(其中n是1)，在分子式(II)主鏈上的開式取代基位置之一、優(yōu)選兩個末端位置之一被-Q-L-(A)m所取代，而其余位置則可有相同或不同的取代基，這些取代基獨立地選自上述確定的組。在分子式(I)的情況下(其中n是大于1)，在分子式(II)主鏈上的一個以上的開式取代基位置被-Q-L-(A)m所取代，而其余位置則可有相同或不同的取代基，這些取代基獨立地選自上述確定的組。
在分子式(II)中的聚合鏈或低聚鏈可以是均聚物(即，在分子式II中b和c是零)、無規(guī)共聚物(即，在分子式II中重復單元無規(guī)排列)、嵌段共聚物(即，在分子式II中重復單元以特定的順序排列)、或接枝共聚物、或梳形共聚物。
在分子式(I)中的連接鏈-Q-L-包含一個連接部分(Q)，其連接于低分子量聚合鏈或低聚鏈R。與活性官能團A相連的連接基團L是在最廣泛的意義上加以定義。在連接鏈-Q-L-上的連接部分(Q)與低分子量聚合物鏈或低聚物鏈R相連。在本發(fā)明中，連接部分可以是醚(-O-)、硫醚(-S-)、酰胺(-CONR3-)、酰亞胺[(-CO)2N-]、脲(-R3NCONR4-)、硫脲(-R3NCSNR4-)、尿烷(-OCONR3-)、硫代氨基甲酸乙酯(-OCSNR3-)、酯(-COO-)、碳酸酯(-OCOO-)、亞胺(＝N-)、胺(-NR3-)、和類似物，其中R3和R4獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、聚醚、和它們的衍生物，特別是鹵化衍生物如氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、和氟化聚醚。R3或R4優(yōu)選具有0至100個碳原子，更好是具有0至20個碳原子。
作為選擇，本發(fā)明的活性保護膠體可通過使用含有鹵化、優(yōu)選氟化側鏈的聚合物或低聚物制備而成。在該種類中，本發(fā)明的活性保護膠體優(yōu)選采用下面的分子式(III)來表示 其中在主鏈上的開式取代基位置(未指定)與分子式(II)中的定義相同，R＇是氫、鹵素(尤其是氟基)、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-OR1、OCOR1、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物；Z是氧、NR5、或N-L-(A)m，其中L、A、和m與分子式(I)中的定義相同，R5是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物；d、e、和f是相應重復單元的重量分數(shù)，它們的總和不大于1。更具體地，d的范圍是0.2至0.995，優(yōu)選0.5至0.95；e的范圍是0.005至0.8，優(yōu)選0.01至0.5；f的范圍是0至0.8，優(yōu)選0.001至0.2。
當使用氟化聚醚溶劑作為電介質溶劑時，優(yōu)選的活性保護膠體是用活性基團(如氨基或異氰酸酯)官能化的氟聚醚。更優(yōu)選具有一個以上活性官能團的膠體。在一個具體實施例中，最優(yōu)選的活性保護膠體有一個氟聚醚鏈(R)，該鏈含有至少2個氨基(伯氨基或仲氨基)或異氰酸酯(-NCO)基。氨基和異氰酸酯官能團的最優(yōu)選的排列是它們集中于連接鏈一端的附近并與氟化R基相對以使表面活性和鄰基效應最大化從而加快界面聚合/交聯(lián)反應。從理論上講，在第一個氨基或異氰酸酯基在微粒界面與來自內(nèi)相(分散相)的互補活性基團反應后，這將減少不希望的解吸和活性保護膠體擴散回到連續(xù)相。不拘泥于理論，發(fā)明人認為，由于它們在連續(xù)相的高溶解度或分散能力，僅具有一個用于界面聚合/交聯(lián)的活性官能團的保護膠體，當它們在微粒界面與內(nèi)相的互補活性單體或低聚物反應后，傾向于從微粒解吸并擴散回到連續(xù)相。其結果是，利用僅具有一個活性官能團的保護膠體進行的微膠囊化傾向于制成在膠囊內(nèi)的顏料含量和膠囊的比重具有寬分布(broad distribution)的膠囊。這又導致電泳顯示器裝置較短的貯存期限和較差的切換性能。
另一個優(yōu)選具體實施例是具有一個氟聚醚鏈(R)的活性保護膠體，該氟聚醚鏈含有連接鏈(-Q-L-)，其中連接部分Q是醚、酰胺、脲、或尿烷。
化學式I的活性保護膠體可通過傳統(tǒng)方法制備，如通過形成包含連接部分(Q)的連接鏈將主鏈R連接于官能團。例如，一個酰胺連接部分可通過酯基與氨基的反應而形成，一個尿烷連接部分可在本領域熟知的反應條件下通過伯醇基與異氰酸酯基的反應而形成。其他連接部分也可通過傳統(tǒng)方法來制備。醚或硫醚連接部分，例如，可通過醇或硫醇基與鹵素之間的反應來制備。酰亞胺連接部分，例如，可通過琥珀酸二酯(succinic acid diester)或鄰苯二甲酸二酯(o-phthalic acid diester)與伯胺的反應來制備。脲或硫脲基可通過異氰酸酯或異硫氰酸酯與伯胺或仲胺之間的反應來制備。胺連接基團，例如，可通過胺與鹵化物或甲苯磺?；?tosylated alcohol)之間的反應來制備。酯連接基團可通過羧基與醇基之間的反應來制備。很清楚上述清單并非窮舉。其他有用的合成方案很容易在一般的有機化學教科書中找到。用于制備這些連接部分的反應條件在本領域也是熟知的。為了簡便起見，此處略去詳細的討論。
分子式(III)的活性保護膠體，例如，可通過氟化單體(如全氟丙烯酸酯、四氟乙烯、或偏氟乙烯)與官能單體(如異氰酰乙基丙烯酸酯(isocyanatoethyl acrylate)、異氰酰苯乙烯(isocyanatostyrene)、甲基丙烯酸羥乙基酯、縮水甘油基丙烯酸酯、或馬來酐)的無規(guī)共聚，接著用多官能胺、硫醇、醇、酸、異氰酸酯、或環(huán)氧化物進行衍生作用制備而成。
在對核-殼顏料微粒進行微膠囊化的過程中，在分散相中的活性單體或低聚物的互補活性基團是通過選擇連續(xù)相中的活性保護膠體的官能團來確定，反之亦然。典型的成對活性基團是胺/異氰酸酯、胺/硫異氰酸酯、胺/?；然螋?、胺/氯甲酸酯、胺/環(huán)氧化物、醇/異氰酸酯、醇/硫異氰酸酯、硫醇/異氰酸酯、硫醇/硫異氰酸酯、碳化二亞胺/環(huán)氧化物、和醇/硅氧烷。
涉及使用活性保護膠體的微膠囊化工藝的詳細內(nèi)容披露于2002年1月3日提交的同系列未決美國專利申請(還未給予申請?zhí)?中，其結合于此作為參考。
實施例以下所描述的實施例，是為便于本領域技術人員能夠更清楚地了解并實施本發(fā)明，不應理解為是對本發(fā)明范圍的限制，而僅僅對是本發(fā)明的說明和示范。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選實施例進行了說明，但是，對于本領域的技術人員來說，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種修改和變化。本發(fā)明的各種更改，變化，和等同物由所附的權利要求書的內(nèi)容涵蓋。
權利要求
1.一種適用于電泳分散體的核-殼顏料微粒，包括低折射率的核和高折射率的殼層。
2.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述核是由一種材料形成，所述材料的折射率范圍是1.0至2.0。
3.根據(jù)權利要求2所述的顏料微粒，其中所述核是由一種材料形成，所述材料的折射率范圍是1.0至1.7。
4.根據(jù)權利要求5所述的顏料微粒，其中所述核是由一種材料形成，所述材料的折射率范圍是1.0至1.5。
5.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述核是由一種材料形成，所述材料的比重范圍是0至2.1。
6.根據(jù)權利要求5所述的顏料微粒，其中所述核是由一種材料形成，所述材料的比重范圍是0.1至1.8。
7.根據(jù)權利要求6所述的顏料微粒，其中所述核是由一種材料形成，所述材料的比重范圍是0.5至1.4。
8.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述核的直徑范圍是0.1至2.0微米。
9.根據(jù)權利要求8所述的顏料微粒，其中所述核的直徑范圍是0.2至1.5微米。
10.根據(jù)權利要求8所述的顏料微粒，其中所述核的直徑范圍是0.3至1.0微米。
11.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述殼層的折射率大于2。
12.根據(jù)權利要求11所述的顏料微粒，其中所述殼層的折射率大于2.5。
13.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述殼層的厚度范圍是0.05至1.2微米。
14.根據(jù)權利要求13所述的顏料微粒，其中所述殼層的厚度范圍是0.1至0.6微米。
15.根據(jù)權利要求13所述的顏料微粒，其中所述殼層的厚度范圍是0.2至0.5微米。
16.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述核的比重低于所述殼層的比重。
17.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述折射率差異至少為0.5。
18.根據(jù)權利要求17所述的顏料微粒，其中所述折射率差異至少為1.0。
19.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述核進一步包括一種吸光或發(fā)光材料。
20.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述核是由一種材料形成，所述材料選自由空隙或氣泡、聚合物和它們的復合物、無機、有機、或有機金屬化合物、以及其混合物組成的組。
21.根據(jù)權利要求20所述的顏料微粒，其中所述核是由空隙或氣泡、聚合物或硅石所形成。
22.根據(jù)權利要求1所述的顏料微粒，其中所述殼層是由一種無機材料所形成。
23.根據(jù)權利要求22所述的顏料微粒，其中所述殼層是由一種材料所形成，所述材料選自由Ti、Zn、Zr、Ba、Ca、Mg、Fe、和Al的氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽組成的組。
24.根據(jù)權利要求23所述的顏料微粒，其中所述殼層是由TiO2或ZnO所形成。
25.根據(jù)權利要求24所述的顏料微粒，其中所述殼層是由金紅石型TiO2所形成。
26.一種電泳分散體，包含權利要求1所述的核-殼顏料微粒，所述核-殼顏料微粒是懸浮在電介質溶劑中，所述電介質溶劑的比重與所述核-殼顏料微粒的比重基本相同。
27.根據(jù)權利要求26所述的電泳分散體，其中所述殼層的折射率基本不同于所述電介質溶劑的折射率。
28.根據(jù)權利要求26所述的電泳分散體，其中所述核的折射率低于所述殼層的折射率。
29.一種制備包括核-殼顏料微粒的顏料微粒的工藝，其中所述核具有低比重和低折射率而所述殼層具有高折射率，所述工藝包括用一種方法涂布或微膠囊化所述微粒核，所述方法選自由化學方法如煅燒、微波水熱法、強制水解和沉淀、雙噴射技術、分散體技術、溶膠-凝膠處理、汽相淀積、相分離、和溶劑蒸發(fā)組成的組。
30.根據(jù)權利要求29所述的工藝，其中所述微膠囊化方法是微波水熱法。
31.根據(jù)權利要求29所述的工藝，其中所述殼層是通過微波水熱法涂布于所述核。
32.一種電泳分散體，包括一種氟化溶劑作為連續(xù)相、根據(jù)權利要求1所述的帶電荷核-殼顏料微粒作為分散相，以及一種電荷控制劑，所述核-殼顏料微粒的電荷是由下述物質提供(i)在連續(xù)相中的可溶的氟化接受電子或提供質子的化合物或聚合物，和在分散相中的提供電子或接受質子的化合物或聚合物，優(yōu)選在核-殼微粒的表面；或(ii)在連續(xù)相中的可溶的氟化提供電子或接受質子的化合物或聚合物，和在分散相中的接受電子或提供質子的化合物或聚合物，優(yōu)選在核殼微粒的表面。
33.一種電泳分散體，包括根據(jù)權利要求1所述的核-殼顏料微粒，所述核-殼顏料微粒用下面化學式(I)或(III)的活性保護膠體進一步微膠囊化 其中m和n獨立地是≥1的自然數(shù)；Q和L一起是連接鏈；A是一個活性官能團，如氨基、羥基、硫醇、異氰酸酯、硫異氰酸酯、環(huán)氧化物、氮丙啶、短鏈烷氧基甲硅烷基如三甲氧基甲硅烷基、羧酸衍生物如酸酐或酰基氯、氯甲酸酯、和其他能進行界面聚合/交聯(lián)的活性官能團；以及R是一個低分子量聚合鏈或低聚鏈；在分子式(III)主鏈上的開式取代基位置(未指定)可相同或不同并且可獨立地選自由氫、鹵素(特別是氟)、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-OR1、OCOR1、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物組成的組；以及R＇是氫、鹵素(特別是氟)、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-OR1、OCOR1、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物；Z是氧、NR5、或N-L-(A)m，其中L、A、和m與分子式(I)中的定義相同，R5是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物；以及d、e、和f是相應重復單元的重量分數(shù)，它們的總和不大于1。
34.一種通過在下述兩相之間進行界面聚合/交聯(lián)反應從而制備顏料微膠囊的微膠囊化方法a)內(nèi)相，包括根據(jù)權利要求1所述的核-殼顏料微粒，所述核-殼顏料微粒是分散于活性單體或低聚物和可選溶劑的混合物中；以及(b)連續(xù)相，包括下面化學式(I)或(III)的活性保護膠體 其中m和n獨立地是≥1的自然數(shù)；Q和L一起是連接鏈；A是一個活性官能團，如氨基、羥基、硫醇、異氰酸酯、硫異氰酸酯、環(huán)氧化物、氮丙啶、短鏈烷氧基甲硅烷基如三甲氧基甲硅烷基、羧酸衍生物如酸酐或?；取⒙燃姿狨?、和其他能進行界面聚合/交聯(lián)的活性官能團；以及R是一個低分子量聚合鏈或低聚鏈；在分子式(III)主鏈上的開式取代基位置(未指定)可相同或不同并且可獨立地選自由氫、鹵素(特別是氟)、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-OR1、OCOR1、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物組成的組；以及R′是氫、鹵素(特別是氟)、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-OR1、OCOR1、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物；Z是氧、NR5、或N-L-(A)m，其中L、A、和m與分子式(I)中的定義相同，R5是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、-COOR1、-CONR1R2(其中R1和R2獨立地是氫、烷基、芳基、烷芳基、氟烷基、氟芳基、氟烷芳基、或氟化聚醚)、以及其取代的衍生物；以及d、e、和f是相應重復單元的重量分數(shù)，它們的總和不大于1。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括核殼結構顏料微粒的電泳顯示器，所述核殼結構顏料微粒具有低比重和低折射率的核以及高折射率的殼層。
文檔編號G02F1/167GK1438531SQ02156809
公開日2003年8月27日 申請日期2002年12月13日 優(yōu)先權日2002年2月11日
發(fā)明者徐望, 陳輝勇, 丹尼斯·倫樂斯, 吳讓二, 梁榮昌 申請人:希畢克斯影像有限公司