[发明专利]用于电泳显示器的含硅烷颜料颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及颜料颗粒、一种电泳显示液和一种利用该电泳液的电泳显示器，及它们的制备方法。

背景技术

电泳显示器（EPD）是一种非发射性装置，基于电泳现象影响带电颜料颗粒在介电溶剂中的分散。EPD典型地包含一对间隔板状电极。通常在观看端，电极板至少之一是透明的。由介电溶剂（带电颜料颗粒分散其中）形成的电泳液包围在两个电极板之间。

电泳液可以有一种类型的带电颜料颗粒分散在对比色溶剂或溶剂混合物中。在这种情况下，当在两个电极板之间施加电压差时，颜料颗粒由吸引力移动至与其极性相反的板上。因此，透明板上显示的颜色不是溶剂颜色就是颜料颗粒的颜色。板极性反转会引起颗粒移回至相对的板，从而转换颜色。

可替换地，电泳液可以有两种类型的对比色颜料颗粒并且带有相反电荷，两种类型颜料颗粒分散在清澈溶剂或溶剂混合物中。在这种情况下，当在两个电极板之间施加电压差时，在显示单元中，两种类型的颜料颗粒会移动至相对的两端（顶部或底部）。因此，在显示单元观看端会看到两种类型颜料颗粒的颜色之一。

对于所有类型的电泳显示器，包含在显示器单独显示单元中的液体无疑是装置最关键部分之一。很大程度上，该液体组成决定了装置寿命、对比率、转换速率和双稳定性。

在理想分散体中，在所有操作条件下，带电颜料颗粒都能保持分离，不团聚或相互粘附或粘附到电极。此外，液体中所有组分必须化学性质稳定并且与电泳显示器中存在的其它材料兼容。

发明内容

本发明第一个方面涉及用于制备电泳液中颜料颗粒的硅烷处理的颜料颗粒，该颗粒含有按重量计至少2.5%的附着于颗粒表面的硅烷偶联剂。在一种实施方式中，硅烷处理的颜料颗粒具有的硅烷含量按重量计为约3%到约4%。在一种实施方式中，硅烷处理的颜料颗粒由TiO₂核心颜料颗粒形成。

在一种实施方式中，由硅烷处理的颜料颗粒制备的含聚合物颜料颗粒可以含有按重量计约7%到约20%的聚合物。

在一种实施方式中，硅烷处理的颜料颗粒中TiO₂核心颜料颗粒用SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂或其任何组合预涂覆。在一种实施方式中，硅烷处理的颜料颗粒中的TiO₂核心颜料颗粒比重小于4。在一种实施方式中，硅烷处理的颜料颗粒中的TiO₂核心颜料颗粒吸油值（oil absorption value）高于25。在一种实施方式中，硅烷处理的颜料颗粒中的TiO₂核心颜料颗粒具有的大小范围为约0.1μm至约0.6μm。在一种实施方式中，硅烷处理的颜料颗粒中的TiO₂核心颜料颗粒具有的表面积大于15m²/g。

本发明第二个方面涉及制备含聚合物颜料颗粒的方法，该方法包括硅烷偶联反应之前对TiO₂核心颜料颗粒的水化作用（水合作用，hydration）以增加颗粒表面羟基活性位点的密度。在一种实施方式中，该方法还包括用SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂或其任意组合预涂覆TiO₂核心颜料颗粒。在一种实施方式中，该方法进一步包括硅烷偶联反应和表面接枝或聚合。

在一种实施方式中，用选自下列组成的组中的硅烷偶联剂进行硅烷偶联反应：氨基丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、羟甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]-N′-(4-乙烯基苄基)乙二胺盐酸盐、3-(N-苯乙烯基甲基-2-氨基乙氨基)-丙基三甲氧基硅烷和氯硅烷。

在一种实施方式中，用选自下列组成的组中的硅烷偶联剂进行硅烷偶联反应：3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷（3-isocyanotopropyltrimethoxy silane）、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

在一种实施方式中，用选自由聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯和聚硅氧烷组成的组中的聚合物进行表面接枝。