[发明专利]电泳流体

说明书

技术领域

本发明涉及包含溶剂、高吸收(highly absorbing)染料和不同颜色的带电粒子的电泳流体，和包含这样的流体的电泳显示装置。

背景技术

适合在例如有色电子纸张的电泳显示器(EPD)中使用的粒子已经示例在例如(US 7,304,634、GB 2 438 436、US 2007/0268244)的近期专利文献中。现在可以独立地控制并操控诸如尺寸、颜色、电荷和多分散性的特征以生产具有EPD的期望性质的粒子；例如WO 2010089057。可使用许多不同的技术来通过粒子移动而产生光学效应。一种这样的方法可结合使用反射性着色粒子和吸收黑色粒子以产生可在着色和黑色光学状态之间切换的像素。

这样的体系的最大挑战在于获得高反射性着色状态。可在用于EPD的溶剂中分散的典型着色颜料不能显示足够高以产生适当光差(optical difference)的反射率。另外，颜料的颜色调控是受限的且颜色的选择有限。这样的颜料分散体的高分辨印刷和分配也非常具有挑战性。因此，仍然需要改进的电泳流体。

发明内容

本发明涉及如下的电泳流体，其包含至少一种溶剂、至少两种具有不同颜色和相反电荷的粒子和至少一种高吸收染料。

此外，本发明涉及包含这样的流体的电泳显示器。

通过将高吸收染料并入双粒子电泳流体中，优选并入双粒子黑色/白色EPD流体中，本发明提供改进的电泳流体。

通过在所述粒子之间的间隙中并入高吸收染色溶剂，可实现增加的色饱和度和反射率。通过应用合适的驱动方案，也可实现增加的色饱和度。可增加粒子间距以利用简单的驱动方案给出黑-黄像素，或者可减小粒子间距以利用较复杂的驱动方案给出黑-黄-白像素。通过使用染料，发色团调节可对于特定应用例如公司徽标给出增加的颜色选项和颜色调控，或者可实现色域调节。

通过确保在白色粒子之间的足够间距，可实现强烈着色且高反射的颜色状态。另外，通过仔细地驱动显示器，可实现进一步增加的色饱和度和灰度。可选地，通过减小粒子间的间距，可实现三色像素，由此当在电极上方压缩白色粒子时，显示器显现白色，当黑色粒子在上电极上时，显示器显现黑色，或当粒子处于过渡(transit)状态中时，显示器显现高度着色。

本发明的电泳流体包含具有高吸光度和优选在非极性溶剂中具有增加的溶解度的染料和染料混合物。优选地，所述染料在50微米的试池厚度(cell thickness)中具有至少0.3a.u.、优选至少0.5a.u.、特别是至少0.7a.u.的吸光度(absorbance)。优选地，测量染料在十二烷中的饱和溶液的吸光度。最有利地使用具有尽可能高的吸光度的染料。可使用朗伯-比尔定律(Lambert-Beer law)A＝-lg(I/I₀)＝εcd得到吸光度数据，其中A为在特定波长下的吸光度，I为透射辐射的强度，I_o为在透射之前的辐射强度，ε为摩尔消光系数(l/mol cm)，c为浓度(mol/l)，和d为光程长度(cm)。吸光度无单位。然而，常以“任意单位”(a.u.)或以“吸光度单位”(AU)报道吸光度。在本发明中使用任意单位(a.u.)。可优选使用Hitachi(日立)U3310UV-vis分光光度计和染料在十二烷中的饱和溶液测量染料的吸光度。

所需要的溶解度取决于染料的消光系数，但通常应超过1重量％，优选大于5重量％。已经观察到>20重量％的染料溶解度，且其可优选用于该方法中以给出最大的色饱和度。

所述染料的功能是使电泳流体着色。所述染料由发色团、任选的连接基团(间隔基)和任选的改进物理性质(例如溶解度、耐光性等)的基团和任选的一个或多个带电基团组成。仔细设计染料结构和使用同系物的混合物可产生增加的溶解度。