專利名稱：電子油墨的制作方法
電子油墨
背景技術：
本發(fā)明一般涉及電子油墨。在電子顯示器中通常使用電子油墨。所述電子油墨常包括荷電著色劑粒子，那些荷電著色劑粒子響應于外加電場，在顯示器視域內重排，產(chǎn)生期望的圖象。


參考以下詳細說明和附圖，本發(fā)明實施方式的特征和優(yōu)點將變得明顯，其中同類標記編號對應于類似(即使有可能不同)的組分。為了簡潔起見，具有前述功能的標記編號或特征可能會也可能不會結合它們所在的其它附圖進行描述。圖I是一電子油墨實施方式的示意 圖2描繪了用于形成一電子油墨實施方式的一般機理示例；
圖3描繪了用于形成供電子油墨實施方式用的位阻聚合電荷控制劑的合成方法；
圖4A至4C 一同描繪了用于形成供電子油墨實施方式用的堿性電荷引導劑(chargedirector)帶正電荷反向膠束和帶負電荷反向共膠束的潛在反應機理示例；
圖5A是引入有本文所公開電子油墨實施方式的電子器件實施方式的截面示意圖；和 圖5B是引入有本文所公開電子油墨實施方式的另一電子器件實施方式的截面示意圖。詳細說明
本文所公開的電子油墨實施方式是穩(wěn)定的，這至少部分歸因于既包括帶正電荷著色劑粒子又包括一或多種反向共膠束和/或攜帶相反電荷的反向膠束的非極性載體流體。據(jù)信當在油墨形成期間使用分子量基本上匹配的堿性電荷引導劑和酸性電荷控制劑時，本文所公開電子油墨的多個組分的形成和充電能夠得以改善?！胺肿恿炕旧掀ヅ洹?，意指堿性電荷引導劑分子量與酸性電荷控制劑分子量相差5000以內。在一些實施方式中，可能更可取的是分子量彼此相差1000以內，在另一些實施方式中，可能更可取的是分子量彼此相差500以內。在有些情況下，還可能可取的是，酸性電荷控制劑鏈長與堿性電荷引導劑鏈長相同或相似。當一個鏈的CH2重復單元數(shù)目與另一個鏈的CH2重復單元數(shù)目相差300以內，認為酸性電荷控制劑鏈長與堿性電荷引導劑鏈長相似。在一些實施方式中，可能更可取的是鏈長彼此相差100以內，在另一些實施方式中，可能更可取的是鏈長彼此相差30以內。本文所公開的油墨適用于多種應用，包括顯示應用、電子表層(electronicskin)、毯式噴射應用、數(shù)字印刷應用、離子束印刷應用或其它印刷應用。此外，本文所公開的油墨具有較高的;電勢(即，大于或等于+20 mV)，因此特別適用于電子顯示應用(例如電光學顯示器)。此類電光學顯示器包括由電泳和/或電子對流驅動的電光學顯示器。此類油墨還可以用于帶有平面百葉窗式構造的顯示器，其中著色劑粒子橫向移進和移出像素或亞像素顯示單元中的視野。所述電子油墨實施方式特別適用于這類顯示器，這類顯示器往往生成較其它顯示器更為明亮且更富色彩的圖象。
現(xiàn)參照圖1，在容器12中，示意地顯示電子油墨10的實施方式。油墨10包括非極性載體流體14、多個帶正電荷著色劑粒子16和多個反向共膠束18。盡管未顯示，在一些實施方式中，油墨還包括多個反向膠束(例如，堿性電荷引導劑膠束和/或酸性電荷控制劑膠束)。除帶正電荷粒子16以外的組分攜帶負性反電荷，由此產(chǎn)生穩(wěn)定的油墨10。在一個實施方式中(如圖I所示)，共膠束18攜帶負電荷。在另一實施方式中，一個或多個反向膠束攜帶負電荷。在又一實施方式中，至少有一些共膠束18和至少有一些反向膠束攜帶負電荷。
圖2說明用于形成圖I所示電子油墨10的一般機理。一開始就選擇適宜的載體流體14。非極性載體流體14是任何具有低介電常數(shù)k的流體，其介電常數(shù)例如低于約20，有時低于約2。一般，載體流體14作為運載體用于在其中運載著色劑粒子16和共膠束18。載體流體也是電泳介質。當驅動弓I入有油墨的顯示器時,此類流體往往能減少電流漏失,而當向其施加電壓時，此類流體往往能使流體中所存在的電場增強。應理解，當用于電光學顯示器時，載體流體14是填滿顯示器中所限定的視域的流體或介質。當驅動顯示器電極時，著色劑粒子16響應于足夠大的施加到著色劑粒子16上的電勢或電場，趨于移動和/或旋轉至視域內的多個點，以便在顯示單元中生成期望的可見效果，從而顯示圖象。適用于本文所公開油墨10的非極性載體流體14包括例如一或多種非極性溶劑，其選自烴、齒代或部分鹵代烴、充氧流體、硅氧烷和/或硅酮。非極性溶劑的一些具體示例包括全氯乙烯、鹵化碳、環(huán)己烷、十二烷、礦物油、異鏈烷烴流體、環(huán)戊硅氧烷、環(huán)己硅氧烷和其組合。為最終產(chǎn)生油墨10的荷電著色劑粒子16，將堿性電荷引導劑20和酸性電荷控制劑22加入非極性載體流體14。如前所述，所選堿性電荷引導劑20和酸性電荷控制劑22具有相同或相似的分子量(即，分子量彼此相差5000以內)。這據(jù)信至少有助于荷電著色劑粒子16的形成和所致油墨10的穩(wěn)定性。電荷引導劑20可選自能夠在非極性載體流體14中形成反向膠束的小分子或聚合物。此類電荷引導劑一般無色，往往是可分散或可溶于載體流體14的。在本文公開的實施方式中，電荷引導劑20也為堿性。在一非限制性示例中，電荷引導劑20 (在某些附圖中也稱作“BCD”)選自中性和不可離解的單體或聚合物，例如一種聚異丁烯琥珀酰亞胺-胺，其具有如下分子結構
O
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其中n選自15 100的整數(shù)。電荷引導劑20的另一個示例包括可電離的電荷引導劑，其能夠離解形成電荷。此類電荷引導劑的非限制性示例包括磺基琥珀酸二 -2-乙基己酯鈉和磺基琥珀酸二辛酯鈉。磺基琥珀酸二辛酯鈉的分子結構如下
權利要求
1.一種電子油墨(10)，包含 非極性載體流體(14)； 分散在非極性載體流體(14)中的多個帶正電荷著色劑粒子(16);和包括堿性電荷引導劑(20)和酸性電荷控制劑(22)的多個反向共膠束(18)，其中堿性電荷引導劑(20)的分子量與酸性電荷控制劑(22)的分子量相差5000以內。
2.如權利要求I定義的電子油墨(10)，其進一步在非極性載體流體(14)中包含多個單反向膠束(20’、22’)，其中單反向膠束(20’、22’)選自堿性電荷引導劑反向膠束(20’)和酸性電荷控制劑反向膠束(22’)。
3.如前述權利要求中任一項定義的電子油墨(10)，其中堿性電荷引導劑(20)的分子量與酸性電荷控制劑(22)的分子量相差1000以內。
4.如前述權利要求中任一項定義的電子油墨(10)，其中帶正電荷著色劑粒子(16)包括品紅粒子，其選自
5.如前述權利要求中任一項定義的電子油墨(10)，其中電子油墨(10)的(電勢為+20mV +150 mV。
6.如前述權利要求中任一項定義的電子油墨(10)，其中酸性電荷控制劑(22)是聚合表面活性劑，并且其中堿性電荷引導劑(20)選自i)中性、不可離解并可充電的分子，ii)可充電、可離解并可電離的分子，和iii)兩性離子。
7.如權利要求6定義的電子油墨，其中酸性電荷控制劑(22)是
8.如前述權利要求中任一項定義的電子油墨(10)，其中非極性載體流體(14)是選自全氯乙烯、鹵化碳、環(huán)己烷、十二烷、礦物油、異鏈烷烴流體、硅氧烷及其組合的非極性溶劑。
9.如前述權利要求中任一項定義的電子油墨(10)，其中帶正電荷著色劑粒子(16)的表面經(jīng)聚合樹脂涂布。
10.如前述權利要求中任一項定義的電子油墨(10)，其中帶正電荷著色劑粒子(16)選自黃顏料粒子、綠顏料粒子、棕顏料粒子、青顏料粒子、藍顏料粒子、品紅顏料粒子、紅顏料粒子、橙顏料粒子、白顏料粒子、專色顏料粒子和黑顏料粒子。
11.一種用于制造電子油墨(10)的方法，包括 將多個著色劑粒子(24)加入非極性載體流體(14)中；和 將堿性電荷引導劑(20 )和酸性電荷控制劑(22 )引入非極性載體流體(14 )中，所述堿性電荷引導劑(20)的分子量與所述酸性電荷控制劑(22)的分子量相差5000以內，由此形成分散在非極性載體流體(14)中的多個帶正電荷著色劑粒子(16)和多個反向共膠束(18)。
12.如權利要求11定義的方法，其中引入非極性載體流體(14)中的堿性電荷引導劑(20)的量為從i)等于引入非極性載體流體(14)中的酸性電荷控制劑(22)的量至ii)引入非極性載體流體(14)中的酸性電荷控制劑(22)量加倍的范圍。
13.一種電子器件(100、100’)，其包含 基底(28);和 安置在基底(28)上的至少一層(30)電子油墨(10)，所述電子油墨(10)包括 非極性載體流體(14)； 分散在非極性載體流體(14)中的多個帶正電荷著色劑粒子(16);和包括堿性電荷引導劑(20 )和酸性電荷控制劑(22 )的多個反向共膠束(18 )，其中堿性電荷引導劑(20)的分子量與酸性電荷控制劑(22)的分子量相差5000以內。
14.如權利要求13定義的電子器件(100、100’)，其中所述多個帶正電荷著色劑粒子(16)顯示出第一色，并且其中電子器件(100、100’)進一步包含安置在所述至少一層(30)上的另外至少一層(32)電子油墨(10)，所述另外至少一層(32)至少包括顯示出與第一色不同的第二色的多個荷電著色劑粒子(16)。
15.如權利要求13和14中任一項定義的電子器件(100、100’)，其中帶正電荷著色劑粒子(16)包括品紅粒子，其選自
全文摘要
本文公開了電子油墨(10)。電子油墨(10)包括非極性載體流體(14)，分散在非極性載體流體(14)中的多個帶正電荷著色劑粒子(16)，以及包括堿性電荷引導劑(20)和酸性電荷控制劑(22)的多個反向共膠束(18)。堿性電荷引導劑(20)的分子量與酸性電荷控制劑(22)的分子量相差5000以內。
文檔編號G02F1/167GK102648248SQ200980163040
公開日2012年8月22日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權日2009年10月16日
發(fā)明者J.T.馬貝克, R.H.亨策, Z-L.周 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責任合伙企業(yè)