專利名稱：用于電泳顯示器的高性能膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合作為電泳顯示器的顯示盒的新穎的非水性膠囊以及制造這種膠囊的封裝方法。
背景技術(shù)：
電泳顯示器是基于懸浮在溶劑中的帶電荷顏料粒子的電泳現(xiàn)象制成的一種非發(fā)射性的裝置。該類顯示器于1969年首次提出。這類顯示器通常包括具有電極的兩塊板，這兩塊板彼此相對放置并由隔離物分隔開。通常，其中的一塊電極板是透明的。在兩塊電極板之間，密封著由經(jīng)著色的溶劑和帶電荷顏料粒子所組成的懸浮液。當(dāng)在兩電極之間施加一個電壓差時，顏料粒子將遷移到一側(cè)，根據(jù)電壓差的極性就可以看到顏料的顏色或該溶劑的顏色。
為了避免不希望的粒子移動，例如沉降，有人建議在兩個電極之間劃分區(qū)間，以便將空間劃分為更小的盒，參見電氣和電子工程師協(xié)會論文集電氣分卷(M.A.Hopper and V.Novotny，IEEE Trans.Electr.Dev.，26(8)1148-1152(1979))。在分區(qū)類型(partition-type)的電泳顯示器的情況下，在形成區(qū)間及密封懸浮液的過程中遇到困難。再者，在分區(qū)類型的電泳顯示器中保持不同顏色的懸浮液彼此分開也是相當(dāng)困難的。
另一類型電泳顯示器(EPD)(參見美國專利第3,612,758號)具有電泳盒，這些盒是由平行的線槽(line reservoirs)(通道或凹槽類型)形成的。這些通道中的電泳流體的填充及密封通過分批式的方法完成。然而，仍然存在不希望的粒子移動或沉淀的問題，尤其是在縱方向上。
隨后，人們嘗試將電泳分散體密封在微膠囊中。美國專利第5,961,804，5,930,026，6,017,584，6,067,185，6,262,706及2002年12月12日提交的美國專利申請公開號2002/0185378A1披露了基于微膠囊的電泳顯示器。微膠囊形式的顯示器具有基本上二維的微膠囊排列，其中每個微膠囊中含有由一介電溶劑與一帶電荷顏料粒子(在視覺上與介電溶劑成對比)的懸浮液所組成的電泳組合物。電泳微膠囊的直徑通常在101到102微米數(shù)量級，并且通常通過例如簡單或復(fù)雜凝聚、界面聚合或原位聚合的方法而在水相中制備。查看微膠囊方法可參見下列文獻(xiàn)，例如A.Kondo，“MicrocapsuleProcessing and Technology”，Marcel Dekker，Inc.，(1979)；I.E.Vandegaer，ed.，“Microencapsulation，Processes and Applications”，Plenum Press，New York，N.Y.(1974)；及Gutcho，“Microcapsules andMicroencapsulation Techniques”，Noyes Data Corp.，Park Ridge，N.J.(1976)，所有這些文獻(xiàn)結(jié)合于此作為參考。在凝聚方法中，通過將電泳組合物分散在水性連續(xù)相中形成一油/水乳液。并通過控制溫度、pH值、離子強(qiáng)度、溶劑/非溶劑比例及/或相對濃度使一或多個膠體從水相中凝聚出來，并沉積成環(huán)繞于每個油滴的殼層。界面聚合方法依賴可溶于油的殼層形成物質(zhì)存在于電泳組合物中，該電泳組合物是分散的內(nèi)相。在內(nèi)相中的殼層形成物質(zhì)是在界面處與導(dǎo)入連續(xù)(水)相中的補(bǔ)充反應(yīng)物或交聯(lián)劑聚合或交聯(lián)，并形成環(huán)繞于每個內(nèi)相液滴周圍的殼層。在原位聚合方法中，所有形成膠囊殼層的反應(yīng)物是存在于相同相中，不論是連續(xù)(水)相或分散相。
在形成含有電泳組合物的微膠囊后，微膠囊可以通過下述方法印刷或涂覆于電極基板上，該方法例如是用于沉積可壓力破裂的微膠囊到基板上以產(chǎn)生無碳復(fù)寫紙的方法。微膠囊可被固定在透明基質(zhì)或黏合劑中且夾在兩電極或基板之間。另外，聚合保護(hù)層可以涂覆在微膠囊層上以用于復(fù)寫式記錄板，例如美國專利6,473,072及2001年4月2日提交的美國專利申請公開號2001/0055000A1。
然而，在水相中制備的基于微膠囊的電泳顯示器具有許多缺點。例如，為了穩(wěn)定水包油的乳液，需要親水性表面活性劑或保護(hù)性膠體。然而，要從膠囊表面及水相中去除不想要的親水性添加劑是非常困難且昂貴的。第二點，在膠囊/水界面形成的殼層傾向于具有親水性并且因水份而具有軟化性或可塑性。第三點，典型用于增強(qiáng)電泳遷移率或電泳顯示器的切換速率的強(qiáng)電荷控制劑(CCA)通常難于被密封(包覆)在分散相中。它們會傾向于在密封過程中遷移到水-殼層界面或水相中，結(jié)果是在增強(qiáng)切換速率上沒有效果。再者，在基于膠囊的顯示器中，黏合劑是膠囊涂覆或印刷組合物的重要成分。對于在水相中制備微膠囊而言，則是以在制備的最終顯示器中的抗潮濕性作為代價，使用基于水的(水基)黏合劑。另外，膠囊可被干燥、純化及再分散于非水性黏合劑中。然而，因為不可逆的絮凝或凝聚作用及不希望的膠囊破裂，干燥、純化及再分散步驟通常是低產(chǎn)率及高成本的。前述關(guān)于在水相中制備膠囊的問題導(dǎo)致電泳顯示器具有不佳的抗潮濕性、低電泳遷移性或低切換速率及較高的制造成本。
另外，膠囊可通過類似于形成分散類型的液晶顯示器的干法來形成(參見Drzaic in“Liquid Crystal Dispertions”(1995))。例如，美國專利第5,930,026號披露了一種在電極基板上形成膠囊類型的電泳涂層的方法，首先在UV可硬化(固化)樹脂中乳化電泳組合物，接著進(jìn)行UV硬化以懸浮及固定乳液滴于基板上經(jīng)硬化的樹脂中，以形成聚合物分散的電泳顯示器。在此方法中不涉及水包油的乳液。然而，經(jīng)常獲得具有大量無用的小膠囊的范圍廣泛的膠囊尺寸分布。控制膠囊尺寸分布是非常困難的，且一旦形成膠囊，就沒有方法可以去除不想要的膠囊。
為制備可與強(qiáng)CCA兼容的抗潮濕的電泳膠囊，可使用封裝方法，例如在非水相中的界面或原位聚合/交聯(lián)。然而，要找到令人滿意的不混溶的溶劑對是非常困難的，其中之一為電泳流體相的介電溶劑，而另一種是不會因為CCA或保護(hù)膠體而與介電溶劑中顏料粒子對抗。再者，為了達(dá)到令人滿意的物化性能，膠囊殼層必須具有良好溶劑屏障性，其具有可足以保護(hù)膠囊在處理或涂覆期間不會被意外破裂的厚度。因此，強(qiáng)烈需要一種基于膠囊的顯示盒(displaycell)，該顯示盒具有改進(jìn)的物化性質(zhì)及厚度可以接受的抗溶劑殼層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于膠囊型的電泳裝置的新穎的非水性膠囊，及所述膠囊的新穎的制備方法。所獲得的電泳裝置顯示出明顯改善的切換速率及抗潮濕性。此外，本發(fā)明還可以降低制造成本，原因在于不需要為了除水或不想要的親水性雜質(zhì)而對膠囊進(jìn)行干燥、純化或再分散。
本發(fā)明的第一方面涉及非水性電泳膠囊，其包括鹵化(優(yōu)選為氟化)的聚合物殼層及密封于其中的電泳組合物，其中該電泳組合物包括分散于介電溶劑中的帶電荷顏料粒子或含顏料微粒。
本發(fā)明的第二方面涉及一種制備適合作為電泳顯示器的顯示盒的非水性膠囊的封裝(密封)方法。該方法包括將含有鹵化溶劑、分散于鹵化溶劑中的顏料粒子或含顏料的微粒、及鹵化殼層形成物質(zhì)的內(nèi)相，乳化到含有在有機(jī)溶劑中的補(bǔ)充反應(yīng)物或交聯(lián)劑的外相中。
本發(fā)明的第三方面涉及一種電泳顯示器或裝置，其包括
a)一排含有鹵化(優(yōu)選氟化)的聚合物殼層及密封于其中的電泳組合物的非水性膠囊，其中該電泳組合物包括分散于介電溶劑中的帶電荷顏料粒子或含顏料微粒；b)黏合該非水性膠囊的黏合劑，及c)涂覆膠囊及黏合劑的第一基板。
具體實施例方式
除非在本說明書中另有定義，否則在此所用的技術(shù)術(shù)語都根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員通常使用并理解的慣用定義而使用。
在本發(fā)明的本文中，術(shù)語“微膠囊”或“膠囊”意指用作電泳顯示器的顯示盒或隔室的微膠囊或膠囊，而每個微膠囊或膠囊密封有電泳組合物。
術(shù)語“含顏料微粒(子)”意指分散于電泳流體的介電溶劑中的經(jīng)涂覆或經(jīng)密封的顏料粒子。該顏料粒子可以用有機(jī)或無機(jī)材料，優(yōu)選為聚合材料來涂覆或密封。在含顏料微粒中可以有一種以上的顏料粒子。
術(shù)語“內(nèi)相”被定義為在液-液密封過程期間的分散相。除了要密封的物質(zhì)的外，它通常包括膠囊殼層形成物質(zhì)及可選擇地的用于壁形成反應(yīng)的催化劑。
術(shù)語“外相”被定義為在液-液密封過程期間的連續(xù)相。其通常包括溶劑、殼層形成物質(zhì)及可選擇的穩(wěn)定內(nèi)相的分散劑和/或用于壁形成反應(yīng)的催化劑。
在一具體實施例中，微膠囊或膠囊的核可為包括分散于介電溶劑或溶劑混合物中的含顏料微粒的電泳組合物，這樣產(chǎn)生了“微膠囊或膠囊中的含顏料微?！钡南薅ā?br> 本發(fā)明的微膠囊或膠囊是通過分散內(nèi)相(或分散相)于外相(或連續(xù)相)中，接著通過界面或原位聚合或交聯(lián)反應(yīng)形成殼層的方法來制備。
I.內(nèi)相(分散相)內(nèi)相通常包括下述說明的分散在介電溶劑或溶劑混合物中的帶電荷顏料粒子或含顏料微粒、用于形成殼層的反應(yīng)性單體或低聚物，和可選擇的電荷控制劑與添加劑。
a.帶電荷顏料粒子或含顏料微粒顏料可為白色或彩色的，且可為有機(jī)或無機(jī)。白色顏料的實例包括空心的粒子，BaSO4，ZnO，CaCO3，TiO2及類似物。有彩色顏料的實例包括酞菁藍(lán)、酞菁綠、二芳基黃、二芳基AAOT黃、喹吖啶酮(quinacridone)、偶氮(azo)、若丹明(rhodamine)，SunChemical公司的苝系顏料、Kanto Chemical公司的漢撒黃G(Hansayellow G)粒子、以及Fisher公司的碳燈黑(Carbon Lampblack)及類似物。粒子大小是在0.01-5微米范圍內(nèi)，且優(yōu)選在0.05-2微米范圍內(nèi)。粒子應(yīng)具有可接收的光學(xué)特性，且不應(yīng)被介電溶劑所膨脹或軟化，并應(yīng)該具有化學(xué)穩(wěn)定性。所得懸浮液必須在正常操作條件下對沉淀、乳化、或絮凝是穩(wěn)定的。
另外，顏料粒子可為含顏料微粒。含顏料微粒的顆粒尺寸在0.1-10微米范圍內(nèi)，且優(yōu)選在0.3-3微米范圍內(nèi)。含顏料微粒的制備披露在同系列申請中，如美國專利申請60/345,936(2002年1月3日提交)，美國專利申請60/345,934(2002年1月3日提交)，美國專利申請10/335,210(2002年12月31日提交)，美國專利申請10/335,051(2002年12月31日提交)，美國專利申請60/400,021(2002年7月30日提交)和美國專利申請60/418,078(2002年10月10日提交)，所有這些文獻(xiàn)的內(nèi)容皆合并于此作為參考。
簡而言之，含顏料微粒可通過涂覆或微囊密封方法來制備，該涂覆或微囊密封方法涉及使用保護(hù)膠體或分散劑以形成部分含顏料微粒的帶電荷殼層。在此方法中，含有初級(原色)顏料粒子(如TiO2)、反應(yīng)性單體或低聚物及可選擇的稀釋劑的內(nèi)相分散體被乳化到連續(xù)相中，該連續(xù)相包括在氟化溶劑或溶劑混合物中的保護(hù)膠體，優(yōu)選為反應(yīng)性保護(hù)膠體。在乳化步驟期間，由于內(nèi)相的反應(yīng)性單體或低聚物與連續(xù)相的反應(yīng)性保護(hù)膠體或多官能(團(tuán))反應(yīng)物(例如二胺，三胺，二醇，三醇，二異氰酸酯，三異氰酸酯，二環(huán)氧化物，三環(huán)氧化物)或反應(yīng)性電荷控制劑之間的界面聚合或交聯(lián)作用，在每個內(nèi)相液滴周圍形成硬殼層。內(nèi)相可通過自由基或縮合聚合或交聯(lián)機(jī)制而在形成殼層的界面反應(yīng)步驟期間或之后硬化。該方法允許顏料與介電溶劑的密度匹配。用于制備含顏料微膠囊的合適的反應(yīng)性保護(hù)膠體及電荷控制劑披露在同系列申請案，如美國專利申請60/345,934及60/345,936(兩者在2002年1月3日提交)，及美國專利申請10/335,210及10/335,051(兩者在2002年12月31日提交)，上述文獻(xiàn)的所有內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
將內(nèi)相乳化到連續(xù)相可以通過直接乳化或反乳化方法來完成。
另外，含顏料微粒可通過使用氟化季鹽或稠合環(huán)或多環(huán)衍生物或其異構(gòu)體的方法來制備，如揭示于下述同系列申請中的方法美國專利申請60/400,021(2002年7月30日提交)及60/418,078(2002年10月10日提交)，這些內(nèi)容全部結(jié)合于此作為參考。在這種情況下，該方法的內(nèi)相分散體包括前述的初級顏料粒子及反應(yīng)性單體或低聚物。連續(xù)相可選擇地包括在氟化溶劑中的反應(yīng)性保護(hù)膠體。季鹽或其衍生物可被加入內(nèi)分散相、連續(xù)相或兩者中，根據(jù)季鹽溶解度而定。
b.介電溶劑或溶劑混合物內(nèi)相所用的合適介電溶劑或溶劑混合物一般具有低蒸氣壓、低黏度及范圍在約1.7到約30(優(yōu)選在約1.7到約5)的介電常數(shù)。在本發(fā)明的說明書中，使用鹵化(優(yōu)選為氟化)的溶劑或溶劑混合物。
氟化溶劑的氟含量可以高于20％(重量百分比)，優(yōu)選高于50％(重量百分比)。
合適的氟化溶劑的實例非限定性地包括全氟溶劑如全氟鏈烷類或者全氟環(huán)烷類(例如，全氟萘烷)、全氟芳基烷類(例如，全氟甲苯或全氟二甲苯)；全氟叔胺類；全氟聚醚類如來自Galden/Fomblin公司的全氟聚醚和全氟聚醚類HT系列和來自奧希蒙特公司(Ausimont)的氫氟聚醚類(ZT系列)；來自3M公司(明尼蘇達(dá)州的St.Paul)的FC-43(二十七氟三丁胺)、FC-70(全氟三正戊胺)、PF-5060或PF-5060DL(全氟己烷)；低分子量(優(yōu)選小于50,000，更佳小于20,000)的聚合物或低聚合物如來自TCIAmerica公司(俄勒岡州的Portland)的聚全氟丙烯醚(poly(perfluoropropylene oxide))；聚三氟氯乙烯，如來自HalocarbonProduct公司(新澤西州River Edge)的鹵烴油(Halocarbon oils)、來自Daikin Industries公司的Demnum潤滑油。全氟聚醚類和氫氟聚醚類如Ausimont HT-170、HT-200、HT-230、ZT-180，或杜邦公司(Dupont)的三氟(三氟甲基)-環(huán)氧乙烷均聚物(trifluoro(trifluoromethyl)-oxirane homopolymers)(如K-6和K-7流體)特別有用。
c.殼層形成物質(zhì)鹵化單體或低聚物在本發(fā)明內(nèi)相中的殼層形成物質(zhì)典型地選自由用于界面聚合或交聯(lián)反應(yīng)的鹵化(優(yōu)選氟化)單體或低聚物所組成的組。合適的氟化單體或低聚物包括氟化多官能胺，異氰酸酯、硫異氰酸酯、環(huán)氧化物、?；取⑺狒?，氯甲酸酯、烷氧基硅烷、胺類，脲，硫脲，硫醇、醇和它們的預(yù)縮合物。
氟化殼層形成單體或低聚物具有的氟含量為高于10(重量)％，優(yōu)選高于30(重量)％。
合適的經(jīng)胺基或羥基官能化的氟化(尤其是全氟化)的殼層形成物質(zhì)的實例包括衍生自氟代烴類，聚(全氟烷基丙烯酸酯)，聚(全氟烷基甲基丙烯酸酯)，氫氟聚醚類，全氟聚醚類(來自Dupont(杜邦)公司及Ausimont(奧希蒙特)公司)及類似物。一些本發(fā)明的氟化殼層形成材料的非限定實例及其合成路徑如下(A)聚氟醚胺(類型I) (B)氟化胺(類型II)
(C)氟化多元醇(fluorinated polyols) (D)氟化聚異氰酸酯(類型I) (E)氟化聚異氰酸酯(類型II)
(F)氟化聚環(huán)氧化物 整數(shù)，g、m及n分別在1-10,000的范圍內(nèi)，優(yōu)選在1-5000的范圍內(nèi)且更佳在3-500范圍內(nèi)。m及n之和是在3-5000的范圍，優(yōu)選在3-500的范圍。尤其合適氟化殼層形成物質(zhì)可具有分子量在300到100,000范圍，優(yōu)選在500到30,000。除了前述合成路徑中的氟化醚及醇的非限定實施例之外，其它用于合成殼層形成單體及低聚物的有用起始物質(zhì)包括甲基全氟壬酸酯，甲基全氟十四烷酸酯，1，4-雙(環(huán)氧丙基)八氟丁烷，甲基全氟十八烷酸酯，二甲基全氟-1，10-癸烷二羧酸酯，二甲基全氟癸二酸酯，1H，1H，8H，8H-十氟-1，8-辛二醇及類似物。鹵化殼層形成單體或低聚物可被加入內(nèi)相中，加入量3-50(重量)％，優(yōu)選為5-30(重量)％，以總的內(nèi)相重量為基準(zhǔn)。
d.電荷控制劑為了能通過電場切換，顏料粒子或含顏料微粒必須帶電。顏料粒子或含顏料微粒當(dāng)懸浮于介電溶劑中時可攜帶固有電荷，或可使用電荷控制劑帶電，或可獲得例如靜電電荷。合適的電荷控制劑為本領(lǐng)域中所熟知；他們可在本質(zhì)上為聚合或非聚合，且也可為離子性或非離子性，包括離子型表面活性劑，例如Aerosol OT，癸基苯磺酸鈉，金屬皂，calcium petronate，OLOA 1200(Chevron，Somerset，NJ)，Emphos D-70-30C(磷化單/甘油二酸酯，來自Witco Chemical公司，Greenwich，CT)，Solsperse 17000(聚合分散劑，來自AveciaLtd.，Blackley，Manchester，UK)，Span surfactant(來自ICI Americas，Inc.，Wilmington，DE)，聚丁烯琥珀酰亞胺，馬來酐共聚物，乙烯吡啶共聚物，乙烯吡咯烷酮共聚物(例如來自Intemational SpecialtyProducts的Ganex)，丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物，N，N-二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯共聚物或類似物。氟化表面活性劑作為全氟化碳溶劑中的電荷控制劑特別有用。其包括FC氟化界面活性劑，例如來自3M公司的FC-170C，F(xiàn)C-171，F(xiàn)C-176，F(xiàn)C430，F(xiàn)C431及FC-740，及來自杜邦的Zonyl氟化表面活性劑，如ZonylFSA，F(xiàn)SE，F(xiàn)SN，F(xiàn)SN-100，F(xiàn)SO，F(xiàn)SO-100，F(xiàn)SD及UR。
合適的帶電荷顏料分散體可由任何現(xiàn)有的方法制備，包括研磨、碾磨、球磨、氣流磨(microfluidizing)超聲波技術(shù)及類似方法。例如，將細(xì)粉末形式的初級顏料粒子加入懸浮溶劑中，所獲混合物被球磨數(shù)小時，以將高度團(tuán)聚的干顏料粉分散成初級粒子。產(chǎn)生懸浮介質(zhì)顏色的染料或著色劑也可在碾磨期間加入懸浮液中。
當(dāng)氟化溶劑或溶劑混合物被用來作為介電溶劑以分散初級顏料粒子或含顏料微粒時，顏料粒子或含顏料微粒的電荷可由電荷控制劑提供，該電荷控制劑包括(i)在連續(xù)相中的可溶氟化接受電子或提供質(zhì)子的化合物或聚合物，和在粒子上的提供電子或接受質(zhì)子的化合物或聚合物；或(ii)在連續(xù)相中的可溶的氟化提供電子或接受質(zhì)子的化合物或聚合物，和在粒子上的接受電子或提供質(zhì)子的化合物或聚合物。
提供電子或接受質(zhì)子的化合物或聚合物、或接受電子或提供質(zhì)子的化合物或聚合物，可以被吸附或化學(xué)鍵合在顏料粒子或含顏料微粒的表面上。
電荷控制系統(tǒng)的另一選擇方式來源于在同一分子上存在所需的供體或受體部分。例如，分子的一部分代表且作為在連續(xù)相中的可溶氟化供體/受體，而另一部分代表且作為可在粒子表面上的補(bǔ)充受體/供體。在相同電荷控制劑分子上存在可溶氟化供體/受體及補(bǔ)充受體/供體可產(chǎn)生高表面活性及電荷控制劑對顏料粒子或含顏料微粒的強(qiáng)吸附性。
前述的電荷控制系統(tǒng)的細(xì)節(jié)披露于同系列美國專利申請中，60/345,936(2002年1月3日提交)，10/335,210(2002年12月31日提交)，60/400,021(2002年7月30日提交)及60/418,078(2002年10月10日提交)，這些文獻(xiàn)的全文合并于此作為參考。
e.著色劑除了前述帶電荷初級彩色顏料粒子或含顏料微粒之外，具有與初級彩色(原色)形成對比的著色劑可被加入介電溶劑或溶劑混合物中。對比著色劑可為染料或顏料。非離子染料及顏料是尤其有用。有用的著色劑的實例包括，但不限于油溶紅ENG(Oil Red EGN)、蘇丹紅、蘇丹藍(lán)、油溶藍(lán)、Macrolex Blue、溶劑藍(lán)35(Solvent Blue35)、Pylam Product公司(Arizona)的Pylam醇溶黑(Spirit Black)、和快速醇溶黑(Fast Spirit Black)；Aldrich公司生產(chǎn)的蘇丹黑B(SudanBlack B)，BASF公司生產(chǎn)的Thermoplastic black X-70，Aldrich公司生產(chǎn)的蒽醌藍(lán)、蒽醌黃114、蒽醌紅111、135，蒽醌綠28及類似物。當(dāng)使用氟化或全氟化介電溶劑時，全氟染料及顏料為特別有用。若對比著色劑不溶于介電溶劑時，優(yōu)選非帶電荷的著色劑分散體。粒子大小優(yōu)選在0.01-5微米范圍內(nèi)，更佳在0.05-2微米范圍內(nèi)。若對比著色劑粒子帶電時，它們攜帶的電荷最好與帶電的初級彩色顏料粒子或含顏料微粒的電荷相反。若兩種類型的粒子攜有相同電荷時，則它們應(yīng)具有不同的電荷密度或不同的電泳遷移率。在任何情況中，EPD中所用的染料或顏料必須是化學(xué)穩(wěn)定且與分散體中其它成分相容。對比著色劑可被溶于或預(yù)分散于介電溶劑中及被加入合初級彩色顏料分散體的電泳流體中。對于黑色/白色EPD，分散體可包括分散于黑色氟化介電溶劑中的帶電荷白色二氧化鈦(TiO2)粒子。黑色對比著色劑例如Pylam Product公司(Arizona)的PylamSpirit Black及Fast Spirit Black，來自Aldrich的Sudan Black B，來自BASF的Thermoplastic Black X-70，碳黑或石墨可被用來產(chǎn)生溶劑的黑色。通過導(dǎo)入氟化或全氟化基團(tuán)例如CnF2n+1(n＝4-12)來改性染料或顏料以增強(qiáng)其在高度氟化溶劑中的溶解度或分散度是非常有用的。對于減色系統(tǒng)，帶電荷TiO2粒子可懸浮在青色、黃色或紫紅色的氟化溶劑。通過使用染料或顏料可產(chǎn)生青色、黃色或紫紅色。對于加色系統(tǒng)，通過使用染料或顏料可將帶電荷TiO2粒子懸浮在紅色、綠色或藍(lán)色的氟化溶劑中。對于大部分應(yīng)用而言，優(yōu)選為加色系統(tǒng)。
氟化染料或顏料的實例包括氟化金屬酞菁或萘酞菁，氟化苝，偶氮，蒽醌，或喹吖啶酮，及氟化碳黑或聚苯胺染料。酞菁或萘酞菁染料所用的合適的金屬包括但不限于Cu，Si，Mg，Zn，F(xiàn)e，Co，Ti及Al。Si酞菁或萘酞菁染料揭示于同系列美國專利申請60/381,236(2002年5月17日提交)中，其全文并入于此作為參考。一些有用的氟化Cu酞菁染料揭示于美國專利第3,281,426號，同系列申請60/381,236(2002年5月17日提交)及60/411,854(2002年9月18日提交)，其全文并入于此作為參考。
電泳組合物(即內(nèi)相)可通過單一Si染料或單一Cu染料或兩種染料的組合來著色。當(dāng)使用兩種染料的混合物時，Si染料對Cu染料的重量比優(yōu)選在7∶3到1∶9范圍內(nèi)，更佳在4∶6到2∶8范圍內(nèi)。
f.其它添加劑除了前述成分之外，添加劑例如殼層形成反應(yīng)所用的催化劑，電荷佐劑，電解質(zhì)，抗氧化劑，UV穩(wěn)定劑，單氧猝滅劑，氣體吸收劑，表面活性劑，保護(hù)膠體或聚合分散劑或流變改性劑也可加入到內(nèi)相中。內(nèi)相與外相之間的黏度比率在粒子尺寸控制上是很重要的。在一些情況下，可以使用短效溶劑或稀釋劑以降低內(nèi)相的黏度并隨后在密封過程期間或之后被脫除掉。
II.外相(連續(xù)相)一般而言，外相可包括溶劑、在內(nèi)相中殼層形成物質(zhì)所用的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑、及可選擇的用以穩(wěn)定定相的保護(hù)膠體或聚合分散劑。
a.有機(jī)溶劑在本發(fā)明中使用有機(jī)溶劑。合適的有機(jī)溶劑為內(nèi)相中所用的與鹵化或氟化溶劑或溶劑混合物不混溶的溶劑。該溶劑不妨礙殼層形成反應(yīng)。具有沸點溫度在40-200℃之間的溶劑為優(yōu)選的。具有沸點溫度在60-150℃之間的疏水性溶劑為更佳的。外相所用的合適有機(jī)溶劑的實例包括但不限于下列有機(jī)溶劑己烷，環(huán)己烷，庚烷，辛烷，壬烷，萘烷，癸基苯(docecylbenzene)，異鏈烷(Isopar，商標(biāo)名)，nonapar，醋酸乙酯，醋酸丙酯，醋酸丁酯，丙酮，甲基乙基酮(MEK)，甲基丙基酮(MPK)，甲基丁基酮(MBK)，四氫呋喃(THF)，1，2-二烷氧基乙烷，2-甲氧基乙基醋酸酯或類似物。
b.補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑界面殼層形成反應(yīng)所用的合適的增鏈劑或交聯(lián)劑可為多官能(團(tuán))反應(yīng)物，其包括反應(yīng)性官能團(tuán)，該反應(yīng)性官能團(tuán)能與來自內(nèi)相的官能單體或低聚物界面聚合/交聯(lián)以形成環(huán)繞本發(fā)明的鹵化(尤其是氟化)內(nèi)相的交聯(lián)殼層。
在外相中的多官能反應(yīng)物的補(bǔ)充反應(yīng)基由內(nèi)相中所用的殼層形成單體或低聚物所決定，反之亦然。在兩相中反應(yīng)基對的實例可包括，但不限于胺基/異氰酸酯，胺基/硫異氰酸酯，胺基/?；然蛩狒?，胺基/氯甲酸酯，胺基/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，水/異氰酸酯，碳化二亞胺/環(huán)氧化物，醇/硅氧烷及類似物。
兩相的官能團(tuán)可以對換。例如，在一具體實施例中，在內(nèi)相中的殼層形成反應(yīng)物可為氟化三異氰酸酯或聚異氰酸酯，而在外相中的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑可為二胺或三胺。在另一具體實施例中，氟化二胺或三胺可被用于內(nèi)相中，而三異氰酸酯或聚異氰酸酯被用于外相中。
適于用作在外相中的補(bǔ)充反應(yīng)物的胺及醇類包括，但不限于乙二胺，二乙三胺，異佛爾酮二胺，環(huán)己二胺，三胺基乙基胺，Jeffermine，聚亞胺，三乙醇胺，丁二醇，戊二醇，己二醇，三羥甲基丙烷，季戊四醇，二季戊四醇，N，N，N，N’-肆-(2-羥乙基)乙二胺，丙烯酸多元醇，例如2-羥乙基丙烯酸酯，聚酯或聚醚多元醇(例如來自Bayer的Baycoll，Rucoflex或Desmophen)的共聚物。
適合作為在外相中的增鏈劑或交聯(lián)劑的異氰酸酯及環(huán)氧化物包括，但不限于聚異氰氰酸酯如來自Bayer的Desmodure聚異氰酸酯，聚環(huán)氧化物如(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯，縮水甘油基丙烯酸酯的共聚物，來自Loctite的Loctite 3355，來自Resolution Performance Products(Houston，TX)的環(huán)氧樹脂或類似物。
具有超過一個用于殼層形成反應(yīng)的官能基的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑也是有用的。實例包括但不限于Silquest有機(jī)官能硅烷如乙醇胺，二乙醇胺，胺基硅烷A-1100，A-1120，A-2120，A-1130或A-1170，脲基硅烷(uredosilanes)Y-11542，異氰酸硅烷A-1310，環(huán)氧硅烷A-187或A-186，硫醇硅烷A-189，烯烴硅烷A-171或A-174及其類似物。
當(dāng)高度氟化的溶劑被用來作為內(nèi)相中介電溶劑時，具有低程度氟化(小于30重量％)的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑可被用于外相中以改善界面聚合/交聯(lián)反應(yīng)及所得分散體的穩(wěn)定性。
c.保護(hù)膠體保護(hù)膠體是溶于外相中的表面活性劑、分散劑或聚合物以幫助內(nèi)相在外相中乳化及穩(wěn)定所形成的乳液。保護(hù)膠體的選擇取決于外相中所用的溶劑。對于酮、酯及醚類型的溶劑，合適的保護(hù)膠體包括，但不限于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯共聚物，馬來酐共聚物，乙烯醚共聚物，乙烯醋酸酯共聚物，乙二醇或丙二醇共聚物，吡咯烷酮共聚物，乙基惡唑啉共聚物，聚酯，硅氧烷共聚物，及其含有可使用的氟化嵌段或接枝鏈的嵌段共聚物或接枝共聚物。對于碳?xì)浠衔?烴類)溶劑，可使用乙烯基烷烴共聚物，二烯共聚物如聚丁二烯及聚戊二烯共聚物，長鏈丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物如癸基丙烯酸酯共聚物或含氟化嵌段或接枝鏈的嵌段共聚物或接枝共聚物。市售可得的聚合物分散劑也是有用的，如來自Avecia，Ltd.(Charlotte，NC)的Solsperse hyperdispersants(超分散劑)，來自King Industries(Norwalk，CT)的Disparlon分散劑或來自BFGoodrich(Cleveland，OH)的Carboset共聚物。
當(dāng)高度氟化的溶劑被用來作為內(nèi)相中的介電溶劑時，具有低氟化程度(小于30(重量)％)的保護(hù)膠體可被用來改善界面/交聯(lián)反應(yīng)及所得分散體的穩(wěn)定性。
d.其它可選擇的添加劑其它可選擇的添加劑包括但不限于用于殼層形成反應(yīng)的催化劑，電荷佐劑，電解質(zhì)，抗氧化劑，UV穩(wěn)定劑，單氧猝滅劑(singletoxygen quencher)，氣體吸收劑，表面活性劑，保護(hù)膠體或聚合分散劑或流變改性劑等，它們也可加入外相中。
III.封裝方法本發(fā)明的電泳膠囊優(yōu)選是在內(nèi)相在連續(xù)相中乳化期間或之后通過界面聚合/交聯(lián)的封裝(密封)方法來制備的。為了進(jìn)一步改善膠囊的物化性質(zhì)(physicomechanical properties)，可通過從外相原位聚合而在第一殼層周圍形成第二殼層。
內(nèi)相可通過將顏料或含顏料粒子(如TiO2)分散到含有鹵化殼層形成物質(zhì)溶于鹵化(優(yōu)選氟化)介電溶劑或溶劑混合物所成的溶液中。內(nèi)相也可包括對比著色劑、電荷控制劑及其它添加劑。內(nèi)相分散體可通過傳統(tǒng)分散或研磨機(jī)器如均質(zhì)機(jī)、超音波破碎機(jī)、膠體研磨機(jī)、高剪力混合機(jī)或類似設(shè)備來制備。另外，具有化學(xué)鍵合的保護(hù)膠體及/或電荷控制劑且與介電溶劑密度匹配的含顏料微粒可通過前面提到的同系列申請案(美國專利申請?zhí)?0/345,936，60/345,934，10/335,210，10/335,051，60/400,021及60/418,078)中披露的任何方法制備而得。
外相可包括溶在有機(jī)溶劑中的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑，而該有機(jī)溶劑是不混溶于內(nèi)相的介電溶劑。當(dāng)涂覆聚合物的含顏料微粒子被用于內(nèi)相中時，外相中所使用的有機(jī)溶劑不應(yīng)是含顏料微粒子的聚合物基質(zhì)的良好溶劑或塑化劑。
為了形成電泳膠囊，內(nèi)相被乳化到連續(xù)相中。然后由于內(nèi)相的鹵化殼層形成單體或低聚物與外相的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑之間的界面聚合/交聯(lián)，在每個內(nèi)相液滴周圍形成殼層。
除了用于殼層形成反應(yīng)的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑之外，保護(hù)膠體也可以選擇性地加入到外相中，以改善分散體的穩(wěn)定性及粒子尺寸分布。保護(hù)膠體可為帶電荷或不帶電荷。含有官能基以化學(xué)鍵合保護(hù)膠體到膠囊表面上的反應(yīng)性保護(hù)膠體也可被用來改善分散體的穩(wěn)定性及電泳膠囊分散體的流變性質(zhì)。
本發(fā)明的電泳膠囊的大小可在20-300微米范圍，優(yōu)選在30-150微米范圍，且更佳在40-100微米范圍。
使用本發(fā)明高性能膠囊作為顯示盒的電泳顯示器或裝置可依照美國專利第5,930,026號所揭示的步驟來組裝。另外，膠囊可涂覆到一個第一基板或電極層上。膠囊層隨后可通過如涂覆、印刷、蒸氣沉積、濺鍍或其組合的方法涂覆保護(hù)涂層或第二電極層。保護(hù)涂層如抗反射，抗刮或抗眩光涂層也是特別有用的，且可被直接涂覆于膠囊層上或于電極層上，以進(jìn)一步改善最終的板的光學(xué)或物化性質(zhì)。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點。例如由本發(fā)明制備的膠囊對于濕氣不敏感，且可具有高切換速率，原因在于高效率電荷控制劑可被用于內(nèi)相中，而不會泄漏到膠囊及連續(xù)外相之間的界面上。此外，膠囊可被直接用在電泳顯示器中，而不需要傳統(tǒng)水性微囊密封方法中所需要的純化不想要的離子雜質(zhì)及其它可溶添加劑的步驟。
實施例制備例1
制備作為內(nèi)相中殼層形成物質(zhì)的氟化異氰酸酯 將12克Krytox_醇(g＝～6，分子量＝～1200，杜邦公司)溶解于50克1，1，2-三氯三氟乙烷中。在四小時內(nèi)，在攪拌下，將所得溶液逐滴加入到另一回流溶液中，該回流溶液含有5.85克Desmodur_N3400(EW＝195，來自bayer公司)，30克1，1，2-三氯三氟乙烷及5克α，α，α-三氟甲苯。再持續(xù)回流10小時以完成反應(yīng)。在溶劑被去除后，獲得黏滯液體。紅外光譜顯示在1730cm-1處的出現(xiàn)峰值，這是在產(chǎn)物中的胺基甲酸乙酯基的特征。
通過相同反應(yīng)步驟從各種不同氟化醇合成一系列氟化多官能異氰酸酯，該氟化醇包括1H，1H，11H-全氟-1-十一烷醇(Aldrich)，Zonyl FSO及FSN(Dupont)及2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1-戊醇(Aldrich)。
相似地，其它多官能鹵化(優(yōu)選氟化)異氰酸酯可通過使鹵化(尤其是氟化)二醇如Fluorolink(來自奧希蒙特)與過量DesmodureN3400反應(yīng)來合成，以形成氟化四異氰酸酯。
制備例2制備作為內(nèi)相中殼層形成物質(zhì)的氟化環(huán)氧化物根據(jù)下述反應(yīng)途徑可以合成氟化環(huán)氧化物。Fluorolink D(來自Ausimont)用過量的氫化鈉處理，且烯丙基溴被加入所得混合物中以產(chǎn)生氟化二烯，其隨后以過酸氧化，以形成氟化二環(huán)氧化物。
另外，多官能氟化環(huán)氧化物可通過使多官能氟化醇與表氯醇反應(yīng)來合成。
制備例3合成作為內(nèi)相中殼層形成物質(zhì)的氟化胺 將17.8克Krytox_甲酯(分子量＝約1780，g＝約10，來自杜邦公司)溶解于含有12克1，1，2-三氯三氟乙烷(Aldrich公司)和1.5克α，α，α-三氟甲苯(Aldrich公司)的溶劑混合物中。在室溫、攪拌下，經(jīng)過2小時將所得的溶液滴入另一溶液，該溶液為25克α，α，α-三氟甲苯和30克1，1，2-三氯三氟乙烷中含有7.3克三(2-胺基乙基)胺(Aldrich公司)。然后再攪拌混合物8小時以使反應(yīng)完全。粗產(chǎn)物的紅外光譜清楚地表明在1780cm-1處甲酯的C＝O振動消失，而在1695cm-1處出現(xiàn)酰胺產(chǎn)物的C＝O振動。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)及其后的在100℃真空汽提4至6小時除去溶劑。然后將粗產(chǎn)物溶解于50ml的PFS2溶劑(來自Ausimont公司的全氟聚醚)，用20ml的乙酸乙酯萃取3次，之后進(jìn)行干燥，獲得17克純產(chǎn)物(Rf-胺1900)，該產(chǎn)物在HT-200中表現(xiàn)出極好的溶解性。
根據(jù)相同的方法，也可以合成具有不同分子量的其它反應(yīng)性Rf胺，如Rf-胺4900(g＝約30)，Rf-胺2000(g＝約11)，Rf-胺800(g＝約4)及Rf-胺650(g＝約3)。
制備例4制備氟化溶劑中的含TiO2微粒9.50克Desmodur_N3400脂族聚異氰酸酯(來自Bayer AG公司)及0.49克TEA(來自Dow Chemical公司的三乙醇胺)溶于3.79克乙酮。在所得溶液中加入13克TiO2R706(Dupont公司)，并于室溫下使用轉(zhuǎn)子-定子均質(zhì)機(jī)(IKA ULTRA-TURRAX T25)均勻化2.5分鐘。加入含0.45克F8POH(參見下述結(jié)構(gòu)，其根據(jù)同系列申請，美國專利申請60/400,021及60/418,078中所揭示的方法制備)、1.67克1，5-戊二醇(BASF)、1.35克聚環(huán)氧丙烷(Mw＝750，來自Aldrich)和2.47克丙酮(以GC測量最小為99.9％，Burdick &Jackson)的溶液，并均勻化1分鐘；且最加入0.32克的2％二月桂酸二丁錫(Aldrich公司)的丙酮溶液，再額外均勻化數(shù)分鐘。

在所得淤漿中加入溶于40.0克HT-200(來自Ausimont)的0.9克Rf-胺4900(來自制備例3)并均化2分鐘，接著為加入溶于33.0克HT-200的另外0.9克Rf-胺4900及0.35克全氟Cu酞菁染料及根據(jù)美國專利3,281,426(1966)所披露的方法制備的CuPc-C8F17，并均勻化2分鐘。
獲得低黏度的含TiO2微粒的分散體。該微粒分散體然后于50℃下被加熱過夜，然后并于低剪力下及于80℃下攪拌另一小時進(jìn)行后硬化粒子。經(jīng)后硬化微粒分散體通過400網(wǎng)目(38微米)過濾，而所過濾分散體的固體含量使用IR-200濕氣分析器(DenverInstrument公司)測量為32(重量)％。所過濾分散體的粒子尺寸分布使用Beckman Coulter LS230粒子分析器測量。平均直徑為1.02μm，而標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.34μm。
實施例1通過界面聚合/交聯(lián)進(jìn)行電泳內(nèi)相的微囊封裝含有15.7(重量)份的在制備例1所制備的氟化聚異氰酸酯，40(重量)份的在制備例4所制備的含TiO2微粒子分散體(32％固體)，1(重量)份的在制備例4所揭示的CuPc-C8F17及43.3(重量)份HT-200的電泳內(nèi)相被徹底混合并通過400目篩網(wǎng)過濾。所過濾內(nèi)相是在低剪力下被乳化到外相中，該外相包括1.3(重量)份三乙四胺，3(重量)份Solsperse Hyperdispersant 3000(Avecia，Ltd.)，2(重量)份Kraton D1107(來自Kraton Polymer，Houston，TX)，2(重量)份1％二月桂酸二丁錫(DBTDL)的MEK溶液及200(重量)份的MEK及Isopar G(2∶8)的混合物。
界面交聯(lián)反應(yīng)被允許在50℃歷時3小時完成反應(yīng)，并在回流溫度下再后硬化一小時，及通過100目篩網(wǎng)過濾。平均膠囊尺寸通過Coulter計數(shù)器測量為約60微米。
10(重量)份所得電泳膠囊然后與含有0.7(重量)份Ebecry 8301(來自UCB Chemical Corp.，Smyma，GA)及0.7(重量)份IROSTICP9815-20(來自Huntsman Polyurethanes)及0.02(重量)份Iragcure907的可UV硬化黏合劑，并涂覆于ITO/PET基板(5密耳OC50，來自CPFilms，Martinsville，VA)且干燥。所涂層厚度經(jīng)計算為約80微米。經(jīng)涂覆的膠囊層被UV部分硬化并層壓到第二電極層，再進(jìn)行UV后硬化以完成EPD組裝。
實施例2重復(fù)實施例1的封裝步驟，除了以Butvar 72(來自Solutia Inc.，St.Louis，MO)及IROSTIC P9812-20(來自Huntsman Polyurethanes)及MPK/Isopar G(8/2)分別取代Solsperse hyperdispersant 3000，Kraton D1107及外相溶劑(MEK/IsoparG；2/8)之外。平均膠囊尺寸經(jīng)Coulter計數(shù)器測量為約65微米。
然后，10(重量)份所得電泳膠囊與含有0.7(重量)份Ebecry8301(來自UCB Chemical Corp.，Smyma，GA)，0.7(重量)份的IROSTIC P9815-20(來自Huntsman Polyurethanes)及0.02(重量)份Iragacure 907的UV可硬化黏合劑混合，并涂覆于ITO/PET基板(5密耳OC50，來自CpFilms，Martinsville，VA)且干燥。涂覆厚度經(jīng)計算為約55微米。經(jīng)涂覆的膠囊片被UV部分硬化并切成兩半。其中一半被層壓到第二電極層上，再進(jìn)行UV后硬化以完成EPD組裝。另外一半被涂覆上約2.5克/平方英寸的相同UV硬化黏合劑(50/50，Ebecry 8301/IROSTIC P9815-20)，再進(jìn)行UV后硬化。
前者經(jīng)檢驗可作為電泳顯示器，而后者作為可復(fù)寫記錄介質(zhì)。
實施例3含有20(重量)份在制備例3所制備的氟化胺，Rf-胺1900(Mw＝～1900)，40(重量)份的在制備例4所制備的含TiO2微粒分散體(32％固體)，1(重量)份CuPc-C8F17及39重量份HT-200的電泳內(nèi)相被徹底混合且經(jīng)過400目篩網(wǎng)過濾。所過濾內(nèi)相在低剪力下被乳化到外相中，該外相包括4.0(重量)份Desmodure N3400(Bayer)，3(重量)份Solsperse hyperdispersant 3000(來自Avecia，Ltd.)，2重量份Kraton D1107(來自Kraton Polymer，Houston，TX)，2重量份的1％DBTDL的MEK溶液及200(重量)份的MEK及IsoparG(2∶8)的混合物。
界面交聯(lián)反應(yīng)被允許在50℃歷時3小時完成反應(yīng)，并在回流溫度下后硬化歷時額外一小時。平均膠囊尺寸經(jīng)過Coulter計數(shù)器測量為約80微米。
然后，10(重量)份所得電泳膠囊與含有0.7(重量)份Ebecry8301(來自UCB Chemical Corp，Smyma，GA)，0.7(重量)份的IROSTIC P9815-20(來自Huntsman Polyurethanes)及0.02(重量)份Iragcure 907的UV可硬化黏合劑，并涂覆于ITO/PET基板(5密耳OC50，來自CPFilms，Martinsville，VA)且干燥。所涂覆厚度經(jīng)計算為約80微米。經(jīng)涂覆的膠囊層被UV部分硬化并層壓至第二電極層，再進(jìn)行UV后硬化以完成EPD組裝。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何材料、組合物、方法、方法步驟等修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非水性電泳膠囊，包括鹵化聚合的殼層及密封于其中的電泳組合物，其中所述電泳組合物包括分散于介電溶劑中的帶電荷顏料粒子或含顏料微粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水性膠囊，其中所述鹵化聚合的殼層為氟化聚合殼層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水性膠囊，其中所述介電溶劑為鹵化溶劑或溶劑混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非水性膠囊，其中所述鹵化溶劑為具有氟含量高于20重量％的氟化溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非水性膠囊，其中所述鹵化溶劑為具有氟含量高于50重量％的氟化溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非水性膠囊，其中所述氟化溶劑或溶劑混合物包括全氟聚醚或氫氟聚醚。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非水性膠囊，其中所述氟化聚醚或氫氟聚醚選自由杜邦公司的K-及E-系列及奧希蒙特公司的HT-或ZT-系列所組成的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水性膠囊，其中所述顏料粒子為TiO2粒子或含TiO2微粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水性膠囊，其中所述含顏料微粒為與介電溶劑密度匹配的含TiO2微粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水性膠囊，其中所述電泳組合物進(jìn)一步包括電荷控制劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水性膠囊，其中所述電泳組合物進(jìn)一步包括對比著色劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水性膠囊，其中所述電泳組合物進(jìn)一步包括添加劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非水性膠囊，其中所述添加劑為殼層形成反應(yīng)的催化劑、電荷佐劑、電解質(zhì)、抗氧化劑、UV穩(wěn)定劑、單氧猝滅劑、氣體吸收劑、表面活性劑、保護(hù)膠體或聚合分散劑或流變改性劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非水性膠囊，其中所述添加劑為鹵化的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非水性膠囊，其中所述添加劑為氟化的。
16.一種制備適合用作電泳顯示器的顯示盒的非水性膠囊的封裝方法，所述方法包括將含有分散于鹵化溶劑中的顏料粒子或含顏料微粒以及鹵化的殼層形成物質(zhì)的內(nèi)相，乳化到含有在有機(jī)溶劑中的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑的外相中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述鹵化溶劑為具有總氟含量高于20重量％的氟化溶劑或溶劑混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述鹵化溶劑為具有總氟含量高于50重量％的氟化溶劑或溶劑混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述氟化溶劑為全氟聚醚或氫氟聚醚。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述氟化聚醚或氫氟聚醚選自由杜邦公司的K-及E-系列及奧希蒙特公司的HT-或ZT-系列所組成的組。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在內(nèi)相中的所述殼層形成物質(zhì)為鹵化反應(yīng)性單體或低聚物，選自由鹵化多官能胺、異氰酸酯、硫異氰酸酯、環(huán)氧化物、?；?、酸酐、氯甲酸酯、烷氧基硅烷、胺、脲、硫脲、硫醇、醇和它們的預(yù)縮合物所組成的組。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述鹵化反應(yīng)性單體或低聚物為具有氟含量為高于10重量％的氟化單體或低聚物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述鹵化反應(yīng)單體或低聚物為具有氟含量為高于30重量％的氟化單體或低聚物。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述鹵化的殼層形成物質(zhì)為選自由下列物質(zhì)所組成的組 其中g(shù)，m及n分別在1-10,000的范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中g(shù)，m及n分別在1-5000的范圍內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述氟化殼層形成物質(zhì)的分子量在300到100,000的范圍內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述氟化殼層形成物質(zhì)的分子量在500到30,000的范圍內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在連續(xù)相中的所述有機(jī)溶劑與內(nèi)相中的鹵化溶劑不混溶。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述有機(jī)溶劑的沸點為40-200℃。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述有機(jī)溶劑的沸點為60-150℃。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述有機(jī)溶劑為己烷，環(huán)己烷，庚烷，辛烷，壬烷，萘烷，癸基苯，Isopar，nonapar，醋酸乙酯，醋酸丙酯，醋酸丁酯，丙酮，甲基乙基酮(MEK)，甲基丙基酮(MPK)，甲基丁基酮(MBK)，四氫呋喃(THF)，1，2-二烷氧基乙烷或2-甲氧基乙基醋酸酯。
32.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在內(nèi)相中鹵化的殼層形成物質(zhì)與外相中補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑反應(yīng)，以便在界面上形成交聯(lián)殼層，并將內(nèi)相密封在其中。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中在內(nèi)相中殼層形成物質(zhì)的官能團(tuán)與在外相中的補(bǔ)充增鏈劑或交聯(lián)劑的官能團(tuán)對選自由胺/異氰酸酯，胺/硫異氰酸酯，胺/?；然蛩狒?氯甲酸酯，胺/環(huán)氧化物，醇/異氰酸酯，脲/異氰酸酯，醇/硫異氰酸酯，硫醇/異氰酸酯，硫醇/硫異氰酸酯，脲/硫異氰酸酯，硫脲/異氰酸酯，硫脲/硫異氰酸酯，碳化二亞胺/脲，碳化二亞胺/環(huán)氧化物，醇/硅氧烷及異氰酸酯/水所組成的組。
34.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在內(nèi)相中所述鹵化殼層形成物質(zhì)為氟化多官能胺，醇，環(huán)氧化物或異氰酸酯。
35.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述內(nèi)相進(jìn)一步包括電荷控制劑。
36.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述內(nèi)相進(jìn)一步包括對比著色劑。
37.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中內(nèi)相劑進(jìn)一步包括可在封裝期間或之后被去除的短效溶劑。
38.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述內(nèi)相進(jìn)一步包括添加劑。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述添加劑被鹵化。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述添加劑被氟化。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中在內(nèi)相中的添加劑為殼層形成反應(yīng)的催化劑，電荷佐劑，電解質(zhì)，抗氧化劑，UV穩(wěn)定劑，單氧猝滅劑，氣體吸收劑，表面活性劑，保護(hù)膠體或聚合分散劑或流變改性劑。
42.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述外相進(jìn)一步包括保護(hù)膠體。
43.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述外相進(jìn)一步包括添加劑。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中所述添加劑為殼層形成反應(yīng)的催化劑，電荷佐劑，電解質(zhì)，抗氧化劑，UV穩(wěn)定劑，單氧猝滅劑，氣體吸收劑，表面活性劑，保護(hù)膠體或聚合分散劑或流變改性劑。
45.一種電泳顯示器或裝置，包括a)含有鹵化聚合殼層及密封于其中的電泳組合物的非水性膠囊，其中所述電泳組合物包括分散于介電溶劑中的帶電荷顏料粒子或含顏料微粒；b)黏合所述非水性膠囊的黏合劑，及c)涂覆所述膠囊及黏合劑的第一基板。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電泳顯示器或裝置，其進(jìn)一步包括在膠囊層上的保護(hù)涂層。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電泳顯示器或裝置，其進(jìn)一步包括設(shè)置在膠囊層上的第二基板。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的電泳顯示器或裝置，其中二個基板中至少一個為電極基板。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的電泳顯示器或裝置，其中兩個基板中至少一個是透明的。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的電泳顯示器或裝置，其中至少一個基板包括面向膠囊層的電極層。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的電泳顯示器或裝置，其中所述基板或電極層是通過涂覆、印刷、蒸氣沉積、濺鍍、層壓或其組合置于膠囊層上的。
52.根據(jù)權(quán)利要求46所述的電泳顯示器或裝置，其中所述保護(hù)涂層包括微粒填料。
53.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電泳顯示器或裝置，其進(jìn)一步包括于第一基板的非涂覆膠囊的表面上的覆蓋層。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的電泳顯示器或裝置，其中所述覆蓋層包括微粒填料。
55.根據(jù)權(quán)利要求47所述的電泳顯示器或裝置，其進(jìn)一步包括在第二基板的非膠囊接觸表面上的覆蓋層。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的電泳顯示器或裝置，其中所述覆蓋層包括微粒填料。
57.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電泳顯示器或裝置，其中所述介電溶劑為鹵化溶劑或溶劑混合物。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的電泳顯示器或裝置，其中所述鹵化溶劑為具有總氟含量高于20重量％的氟化溶劑。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的電泳顯示器或裝置，其中所述鹵化溶劑為具有總氟含量高于50重量％的氟化溶劑。
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的電泳顯示器或裝置，其中所述氟化溶劑為全氟聚醚或氫氟聚醚。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的電泳顯示器或裝置，其中所述氟化聚醚或氫氟聚醚選自由杜邦公司的K-及E-系列或奧希蒙特公司的HT-或ZT-系列所組成的組。
62.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電泳顯示器或裝置，其中所述顏料為TiO2。
63.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電泳顯示器或裝置，其進(jìn)一步包括對比著色劑。
64.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電泳顯示器或裝置，其進(jìn)一步包括電荷控制劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適合作為電泳顯示器的顯示盒的新穎非水性膠囊以及制造這種膠囊的封裝方法。
文檔編號G02F1/13357GK1519635SQ0313484
公開日2004年8月11日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者梁榮昌, 臧宏玫 申請人:希畢克斯影像有限公司