全彩色显示装置的制造方法

全彩色显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种全彩色显示装置，其中，每个像素可以显示多个高质量颜色状态。更具体地，提供电泳流体，其包括分散在溶剂或溶剂混合物中的四种类型的颗粒，并且每个像素可以显示至少五种不同的颜色状态。
【专利说明】
全彩色显示装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及全彩色显示装置，其中，每个像素可以显示多个高质量颜色状态，本发 明还涉及用于这种电泳显示器的电泳流体。
【背景技术】
[0002] 为了实现彩色显示器，通常使用彩色滤光器。最常用的方法是将彩色滤光器添加 在像素化显示器的黑色/白色子像素的顶部以显示红色、绿色和蓝色。当期望红色时，绿色 和蓝色子像素转变成黑色状态，以使得仅有的所显示的颜色是红色。当期望绿色时，红色和 蓝色子像素转变成黑色状态，以使得仅有的所显示的颜色是绿色。当期望蓝色时，绿色和红 色子像素转变成黑色状态，以使得仅有的所显示的颜色是蓝色。当期望黑色状态时，三个子 像素全部转变成黑色状态。当期望白色状态时，三个子像素分别转变成红色、绿色和蓝色， 因此，观察者看到白色状态。
[0003] 这种技术的最大的缺点是，由于子像素中的每一个具有期望白色状态的约三分之 一的反射率，因此白色状态比较暗。为了对此进行补偿，可以添加仅可以显示黑色和白色状 态的第四子像素，以使得以红色、绿色或蓝色级别为代价(其中，每个子像素仅是像素的面 积的四分之一)使白色级别加倍。可以通过添加来自白色像素的光来实现较明亮的颜色，但 这是以色域为代价实现的，其使得颜色非常浅和不饱和。类似的结果可以通过降低三个子 像素的颜色饱和度来实现。甚至利用该方法，白色等级通常远小于黑白显示器的白色等级 的一半，使得其对于显示装置(诸如需要良好的可读的黑-白亮度和对比度的电子阅读器或 显示器)是不可接受的选择。
【附图说明】
[0004] 图1示出本发明的电泳显示装置。
[0005] 图2-1至2-4示出本发明的示例。
[0006] 图3示出振动波形。
[0007] 图4和5示出黄色、品红色和青色状态可以如何被图2的显示装置显示。
[0008] 图6-1至6-4示出本发明的另一示例。
[0009] 图7和8示出紫色、橙色和绿色状态可以如何被图6的显示装置显示。
[0010] 图9A和9B分别示出与像素电极对准或未对准的显示单元。

【发明内容】

[0011] 本发明的一个方面涉及电泳显示器，包括：
[0012] (a)多个像素；以及
[0013] (b)电泳流体，在该电泳流体中，第一类型的颗粒、第二类型的颗粒、第三类型的颗 粒和第四类型的颗粒分散在溶剂或溶剂混合物中，并且第一和第二类型的颗粒携带高电平 的电荷并且电性相反，以及第三和第四类型的颗粒携带低电平的电荷并且电性相反，
[0014] 其中，像素中的每一个能够显示至少五种不同的颜色状态。
[0015] 在一个实施例中，第一和第二类型的颗粒分别是白色和红色。在一个实施例中，第 三和第四类型的颗粒分别是蓝色和绿色。在一个实施例中，像素中的每一个能够显示白色、 红色、绿色、蓝色和黑色状态。在另一实施例中，像素中的每一个能够显示黄色、品红色和青 色状态。
[0016] 在一个实施例中，第三和第四类型的颗粒分别是蓝色和黄色。在一个实施例中，像 素中的每一个能够显示白色、红色、黄色、蓝色和黑色状态。在一个实施例中，像素中的每一 个能够显示绿色、橙色和紫色状态。
[0017] 在一个实施例中，低电平的电荷少于高电平的电荷的约50%。在另一实施例中，低 电平的电荷少于高电平的电荷的约75%。
[0018] 在一个实施例中，电泳流体还包括基本上不带电的中性悬浮颗粒。在另一实施例 中，基本上不带电的中性悬浮颗粒是无电荷的。
[0019] 本发明的另一方面涉及一种显示层，包括电泳流体并在该显示层的相对侧上具有 第一和第二表面，电泳流体包括高正颗粒、高负颗粒、低正颗粒和低负颗粒，其全部分散在 溶剂或溶剂混合物中，四种类型的颗粒分别具有彼此不同的光学性质，以使得：
[0020] (a)与高正颗粒具有相同极性的电场的施加将导致高正颗粒的光学性质在第一表 面处显示;或者
[0021] (b)与高负颗粒具有相同极性的电场的施加将导致高负颗粒的光学性质在第一表 面处显示;或者
[0022] (c) 一旦高正颗粒的光学性质在第一表面处显示，则具有与低负颗粒相同的极性、 对于克服高正颗粒与高负颗粒之间的吸引力而言不够强的、但对于克服其他电性相反颗粒 之间的吸引力而言足够的电场的施加将导致低负颗粒的光学性质在第一表面处显示;或者 [0023] (d) -旦高负颗粒的光学性质在第一表面处显示，则具有与低正颗粒相同的极性、 对于克服高正颗粒与高负颗粒之间的吸引力而言不够强的、但对于克服其他电性相反颗粒 之间的吸引力而言足够的电场的施加将导致低正颗粒的光学性质在第一表面处显示;或者 [0024] (e)振动波形的施加将导致第五光学性质在第一表面处显不。
[0025] 在本发明的该方面的一个实施例中，四种类型的颗粒是红色、绿色、蓝色和白色。 在另一实施例中，四种类型的颗粒是红色、黄色、蓝色和白色。在另一实施例中，四种类型的 颗粒是青色、品红色、黄色和白色。
[0026] 在一个实施例中，四种类型的颗粒都不是黑色颗粒，以及第五光学性质是黑色状 〇
【具体实施方式】
[0027] 本发明的电泳流体包括分散在介电溶剂或溶剂混合物中的四种类型的颗粒。为了 便于示出，四种类型的颜料颗粒可以被称作第一类型（11)、第二类型（12)、第三类型（13)和 第四类型（14)的颗粒，如图1所示。然而，仅利用四种类型的颜料颗粒，利用电泳流体的显示 装置可以显示至少五种不同的颜色状态，这导致全彩色显示器。
[0028] 通常，四种类型的颗粒被划分成两组一一高电荷组和低电荷组。在两组电性相反 颗粒中，一组携带比另一组更强的电荷。因此，四种类型的颜料颗粒还可以被称为高正颗 粒、高负颗粒、低正颗粒和低负颗粒。
[0029] 作为示例，红色颗粒(R)和白色颗粒(W)可以是第一组电性相反颗粒，并且在该组 中，红色颗粒是高正颗粒，以及白色颗粒是高负颗粒。蓝色颗粒(B)和绿色颗粒(G)可以是第 二组电性相反颗粒，并且在该组中，蓝色颗粒是低正颗粒，以及绿色颗粒是低负颗粒。
[0030] 在另一示例中，红色颗粒可以是高正颗粒；白色颗粒可以是高负颗粒;蓝色颗粒可 以是低正颗粒；以及黄色颗粒可以是低负颗粒。
[0031] 应该理解，本发明的范围宽泛地包括任何颜色的颗粒，只要四种类型的颗粒具有 视觉上可区分的颜色即可。
[0032] 对于白色颗粒，它们可以由无机颜料形成，诸如Ti02，Zr02，ZnO，Al2〇 3, Sb2〇3,BaS〇4 或PbS〇4等。
[0033] 对于黑色颗粒，如果存在，它们可以由Cl颜料黑26或28等(例如，铁锰黑或铜铬黑） 或碳黑形成。
[0034] 其他颜色（非白色和非黑色）的颗粒独立于诸如红色、绿色、蓝色、品红色、青色或 黄色的颜色。用于彩色颗粒的颜料可以包括但不限于CI颜料PR 254，PR122，PR149，PG36， PG58，PG7，PB28，PB15: 3，PY83，PY138，PY150，PY155或PY20。这些是在颜色索引手册 "New Pigment Application Technology"（CMC Publishing Co,Ltd,1986)和"Printing Ink Technology"（CMC Publishing Co,Ltd, 1984)中描述的常用的有机颜料。具体示例包括科 莱恩公司的Hostaperm Red D3G 7〇-EDS，Hostaperm Pink E_EDS，PV fast red D3G, Hostaperm red D3G 70,Hostaperm Blue B2G-EDS,Hostaperm Yellow H4G-EDS,Novoperm Yellow HR-70-EDS,Hostaperm Green GNX,BASF Irgazine red L 3630,Cinquasia Red L 4100HD,和Irgazin Red L 3660HD;太阳化学公司的酞菁蓝、酞菁绿、苯胺黄或苯胺AA0T黄。
[0035] 非黑色和非白色的彩色颗粒也可以是无机颜料，诸如红色、绿色、蓝色和黄色颜 料。示例可以包括但不限于CI颜料蓝28、CI颜料绿50和CI颜料黄227。
[0036] 除了颜色以外，四种类型的颗粒可以具有其他不同的光学性质，诸如光传输、反 射、发光，或者在意欲用于机器阅读的显示器的情况下，从在可见范围外的电磁波长的反射 率的变化的意义上来说的伪色。
[0037] 如也在图1中示出的，本发明的利用显示流体的显示层具有两个表面，观察侧上的 第一表面（17)和在第一表面（17)的相对侧上的第二表面（18)。显示流体夹在两个表面之 间。在第一表面（17)的侧上，存在分布在显示层的整个顶部的共用电极（17)，其是透明的电 极层(例如，IT0)。在第二表面(18)的侧上，存在包括多个像素电极（16a)的电极层（16)。 [0038]像素电极在美国专利No. 7，046,228中进行了描述，其内容整体通过引用包含于 此。注意，尽管利用薄膜晶体管(TFT)背板的有源矩阵驱动被提到用于像素电极的层，但本 发明的范围包括其他类型的电极寻址，只要电极用于期望功能即可。
[0039] 图1中两个垂直虚线之间的每个空间表示像素。如所示出的，每个像素具有相应的 像素电极。通过施加至共用电极的电压和施加至相应的像素电极的电压之间的电势差针对 像素创建电场。
[0040] 流体中四种类型的颗粒的百分比可以变化。例如，一种类型的颗粒可以占据电泳 流体的体积的〇. 1 %至50 %，优选地0.5 %至15 %。
[0041] 四种类型的颗粒分散其中的溶剂是清澈的和无色的。为了高的颗粒移动性，其优 选地具有低粘度和在约2至约30、优选地约2至约15的范围的介电常数。合适的介电溶剂的 示例包括诸如isopar、十氢化萘(DECALIN)、5-亚乙基-2-降冰片烯、脂肪油、石蜡油、硅液的 碳氢化合物，诸如甲苯、二甲苯、二芳基乙烷、十二烷基苯或烷基萘的芳烃，诸如全氟萘烷、 全氟甲苯、全氟二甲苯、二氯三氟甲苯、3,4,5_三氯三氟甲苯、一氯五氟化苯、二氯壬烷或五 氯苯的卤化溶剂，以及诸如来自3M Company，St.Paul MN的FC-43、FC-70或FC-5060的全氟 溶剂，诸如来自TCI America，Port land, Oregon的聚全氟丙稀氧化物、诸如来自Halocarbon Product Corp.，River Edge,NJ的卤经油的聚三氟氯乙稀的包含聚合物的低分子量卤素， 诸如来自 Aus imont或 Krytox Oils 的Gal den 和来自 DuPont，Del aware 的Grease s K_Flu id Series的全氟聚醚，来自Dow-corning的基于聚二甲基硅氧烷的硅油(DC-200)。
[0042]在一个实施例中，由"低电荷"颗粒携带的电荷可以少于由"高电荷"颗粒携带的电 荷的约50%、或约5%至约30%。在另一实施例中，"低电荷"颗粒可以少于由"高电荷"颗粒 携带的电荷的约75%、或约15%至约55%。在另一实施例中，所示出的电荷电平的比较应用 至具有相同电荷极性的两种类型的颗粒。
[0043]电荷强度可以根据电动电势（zeta potential)测量。在一个实施例中，电动电势 通过具有CSPU-100信号处理单元的Colloidal Dynamics AcoustoSizer IIM、ESA EN#Attn 流通电解池(K: 127)来确定。在测试之前输入在测试温度(25°C)下的仪器常数，诸如样本中 使用的溶剂的密度、溶剂的介电常数、溶剂中声音的速度、溶剂的粘度。颜料样本分散在溶 剂(其通常是具有少于12个碳原子的烃流体）中，并按重量稀释至5-10%之间。样本还包含 电荷调节剂（Solspersel 7000?，从一个 Berkshire Hathaway 公司，Lubrizol Corporation可得；"Solsperse"是注册商标），其具有电荷调节剂与颗粒的1:10的重量比。 稀释样本的质量被确定，并且样本之后被装入流通电解池中以确定电动电势。
[0044] "高正"颗粒和"高负"颗粒的量级可以相同或不同。同样，"低正"颗粒和"低负"颗 粒的量级可以相同或不同。
[0045]还应注意，在相同的流体中，两组高-低电荷颗粒可以具有不同电平的电荷差。例 如，在一组中，低正带电颗粒可以具有的电荷强度是高正带电颗粒的电荷强度的30%，在另 一组中，低负带电颗粒可以具有的电荷强度是高负带电颗粒的电荷强度的50%。
[0046]颗粒的电荷的电荷极性和电平可以根据美国公开No. 2014-0011913描述的方法来 调整，其全部内容通过引用包含于此。
[0047] 还注意，四种类型的颗粒可以具有不同的颗粒尺寸。例如，较小的颗粒可以具有从 约50nm至约800nm的范围的尺寸。较大的颗粒的尺寸可以是较小颗粒的尺寸的约2至约50 倍，以及更优选地为约2至约10倍。
[0048] 示例 1:
[0049] 该示例在图2中示出。该示例中的流体具有红色、绿色、蓝色和白色颜料颗粒。红色 颗粒(R)携带高正电荷，白色颗粒(W)携带高负电荷，蓝色(B)颗粒携带低正电荷，以及绿色 颗粒(G)携带低负电荷。
[0050] 在图2(a)中，当将高负电压电势差(例如，-15V)施加至像素时，白色颗粒(W)被推 向共用电极(21)侧，并且红色颗粒(R)被拉至像素电极(22a)侧。蓝色(B)和绿色(G)颗粒由 于它们的较低电荷电平，移动得比较高带电的白色和红色颗粒慢，因此，它们停留在像素的 中间，绿色颗粒在蓝色颗粒之上。结果，在观察侧看到白颜色。
[0051 ]在图2(b)中，当将高正电压电势差(例如，+ 15V)施加至像素时，颗粒分布将与图2 (a)所示的相反，结果，在观察侧看到红颜色。
[0052] 在图2(c)中，当将较低的正电压电势差(例如，+3V)施加至图2(a)的像素（即，从白 色状态驱动)时，白色颗粒(W)朝向像素电极(22a)移动，而红色颗粒(R)朝向共用电极(21) 移动。当它们在移动时相遇时，由于它们对彼此的强吸引，它们停止移动并保持在像素的中 间。换句话说，由低正电压电势差生成的电场对于分离白色和红色颗粒而言不够强。
[0053] 然而，该电场对于分离较低带电的蓝色和绿色颗粒而言是足够强的，并且对于克 服电性相反的高-低颗粒对（白色/蓝色和红色/绿色）之间的吸引力而言也是足够强的。结 果，较低带电（正）蓝色颗粒(B)-直移动至共用电极（21)侧（即，观察侧），以及较低带电 (负)绿色颗粒(G)移动至像素电极(22a)侧。因此，在观察侧看到蓝颜色。
[0054]在图2(d)中，当较低负电压电势差(例如，-3V)施加至图2(b)的像素（即，从红色状 态驱动)时，红色颗粒(R)朝向像素电极(22a)移动，而白色颗粒(W)朝向共用电极(21)移动。 当白色和红色颗粒相遇时，由于它们彼此的强吸引，它们停止移动并保持在像素的中间。换 句话说，由低负电压电势差生成的电场对于分离白色和红色颗粒而言不够强。
[0055] 然而，该电场对于分离较低带电的蓝色和绿色颗粒而言是足够强的，并且对于克 服电性相反的高-低颗粒对（白色/蓝色和红色/绿色）之间的吸引力而言也是足够强的。结 果，较低带电（负）绿色颗粒(G)-直移动至共用电极侧（即，观察侧），以及较低带电（正)蓝 色颗粒(B)移动至像素电极侧。因此，在观察侧看到绿色。
[0056] 在图2(e)中，从观察侧看到黑色。这可以通过以下实现：当像素处于红色状态(在 图2b中看到)时施加振动波形以导致红色、绿色和蓝色颗粒在像素的上部混合，导致在观察 侧看到黑色状态。
[0057]振动波形包括将一对相反驱动脉冲重复许多周期。例如，振动波形可以包括20毫 秒的+ 15V脉冲和20毫秒的-15V脉冲，并且将这样一对脉冲重复50次。这样的振动波形的总 时间将为2000晕秒(参见图3)。
[0058] 实际上，可以有至少10个重复（即，十对正和负脉冲）。
[0059] 在施加振动波形之后，光学状态将来自颗粒的混合物，在本示例中看到为黑色。
[0060] 在示例中，振动波形中驱动脉冲的每一个被施加不超过从全白色状态至全红色状 态所需的驱动时间的50 % (或不超过30 %、10%或5 % )。例如，如果将像素从全白色状态驱 动至红黄状态或反向驱动花费300毫秒，则振动波形可以由正和负脉冲组成，每个施加不多 于150毫秒。实际上，优选的是，脉冲较短。
[0061] 还注意到，达到图2(c)和2(d)中的颜色状态所施加的较低电压电势差可以是将像 素从红色状态驱动至白色状态或从白色状态至红色状态所需的全部驱动电压电势差的约 5 %至约50 %。
[0062] 尽管示例2示出呈现黑色、白色、红色、绿色或蓝色状态的像素的可能性，但本发明 还为像素提供呈现黄色、品红色或青色状态的可能性。
[0063]在图4中，每个像素具有两个子像素。在图4(a)中，当一个子像素显示红色并且另 一子像素显示绿色时显示黄色状态。在图4(b)中，一个子像素显示红色，以及另一子像素显 示蓝色，导致像素显示品红色状态。在图4(c)中，当子像素中的一个显示蓝色以及另一子像 素显示绿色时，像素显示青色状态。
[0064] 为了显示较明亮的黄色、品红色或青色状态，像素可以由三个子像素组成。这在图 5中示出，其中，第三子像素被添加，该第三子像素仅显示白色状态。
[0065] 示例2:
[0066] 该示例在图6中示出。在该示例中的流体具有红色、黄色、蓝色和白色颜料颗粒。红 色颗粒(R)携带高正电荷，白色颗粒(W)携带高负电荷，蓝色(B)颗粒携带低正电荷，以及黄 色颗粒(Y)携带低负电荷。
[0067] 在图6(a)中，当将高负电压电势差(例如，-15V)施加至像素时，白色颗粒(W)被推 至共用电极(61)侧，并且红色颗粒(R)被拉至像素电极(62a)侧。蓝色(B)和黄色(Y)颗粒，由 于它们较低的电荷电平，移动得比较高带电的白色和红色颗粒慢，因此它们停留在像素的 中间，黄色颗粒在蓝色颗粒之上。结果，在观察侧看到白色。
[0068] 在图6(b)中，当将高正电压电势差(例如，+ 15V)施加至像素时，颗粒分布将与图6 (a)中所示的相反，结果，在观察侧看到红色。
[0069] 在图6(c)中，当将较低的正电压电势差(例如，+3V)施加至图6(a)的像素（即，从白 色状态驱动)时，白色颗粒(W)朝向像素电极(62a)移动，而红色颗粒(R)朝向共用电极(61) 移动。当它们在移动时相遇时，由于它们彼此的强吸引，它们停止移动并保持在像素的中 间。换句话说，由低正电压电势差生成的电场对于分离白色和红色颗粒而言不够强。
[0070] 然而，该电场对于分离较低带电的蓝色和黄色颗粒而言是足够强的，并且对于克 服电性相反的高-低颗粒对（白色/蓝色以及红色/黄色）之间的吸引力而言也是足够强的。 结果，较低带电的（正)蓝色颗粒(B)-直移动至共用电极(61)侧（即，观察侧），以及较低带 电的（负)黄色颗粒(Y)移动至像素电极(62a)侧。因此，在观察侧看到蓝色。
[0071] 在图6(d)中，当将较低的负电压电势差(例如，-3V)施加至图6(b)的像素（即，从红 色状态驱动)时，红色颗粒(R)朝向像素电极(62a)移动，而白色颗粒(W)朝向共用电极(61) 移动。当白色和红色颗粒相遇时，由于它们彼此的强吸引，它们停止移动并保持在像素的中 间。换句话说，由低负电压电势差生成的电场对于分离白色和红色颗粒而言不够强。
[0072] 然而，该电场对于分离较低带电的蓝色和黄色颗粒而言是足够强的，并且对于克 服电性相反的高-低颗粒对（白色/蓝色以及红色/黄色）之间的吸引力而言也是足够强的。 结果，较低带电的（负)黄色颗粒(Y) -直移动至共用电极侧（即，观察侧），以及较低带电的 (正)蓝色颗粒(B)移动至像素电极侧。因此，在观察侧看到黄色。
[0073] 在图6(e)中，从观察侧看到黑色。这可以通过以下实现：当像素处于红色状态(在 图6b中看到)时施加振动波形，导致在观察侧看到黑色状态。
[0074] 类似地，如示例2中所述，达到图6(c)和6(d)中的颜色状态所施加的较低电压电势 差可以是将像素从红色状态驱动至白色状态或从白色状态至红色状态所需的全部驱动电 压电势差的约5%至约50%。
[0075] 尽管示例2示出呈现黑色、白色、红色、黄色或蓝色状态的像素的可能性，但本发明 还为像素提供呈现紫色、橙色或绿色状态的可能性。
[0076]在图7中，每个像素具有两个子像素。在图7(a)中，当一个子像素显示红色并且另 一子像素显示蓝色时显示紫色状态。同样，在图7(b)中，一个子像素显示红色，以及另一子 像素显示黄色，导致像素显示橙色状态。在图7(c)中，当子像素中的一个显示蓝色以及另一 子像素显示黄色时，像素显示绿色状态。
[0077] 为了显示较明亮的紫色、橙色或绿色状态，像素可以由三个子像素组成。这在图8 中示出，其中，第三子像素被添加，该第三子像素仅显示白色状态。
[0078] 尽管在这两个示例中，特定颜色的颗粒被示范来使用，但实际上如上所述，携带高 正电荷、或高负电荷、或低正电荷、或低负电荷的颗粒可以是任何颜色。所有这些变化意于 在本申请的范围内。例如，四种类型的颗粒可以是青色、品红色、黄色和白色。
[0079] 在本发明的另一方面中，流体可以进一步包括基本上不带电的中性悬浮颗粒。
[0080] 术语"基本上不带电"是指无电荷或携带少于由带电颗粒携带的平均电荷的5%的 电荷的颗粒。在一个实施例中，中性悬浮颗粒是不带电的。
[0081] 术语"中性悬浮"是指不随着重力上升或下降的颗粒。换句话说，颗粒将在两个电 极板之间的流体中漂浮。在一个实施例中，中性悬浮颗粒的密度可以与其散布其中的溶剂 或溶剂混合物的密度相同。
[0082]显示流体中的基本上不带电的中性悬浮颗粒的浓度按体积优选地在约0.1至约 10 %的范围内，按体积更优选地在约0.1至约5 %的范围内。
[0083] 基本上不带电的中性悬浮颗粒可以由聚合物材料形成。聚合物材料可以是共聚物 或均聚物。
[0084] 用于基本上不带电的中性悬浮颗粒的聚合物材料的示例可以包括但不限于聚丙 烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚苯胺、聚吡咯、多酚和聚硅氧烷。聚合物材料的具体 示例可以包括但不限于聚（甲丙烯酰酸五溴苯酯）、聚（2-乙烯萘）、聚(萘基甲基丙烯酸酯）、 聚(a-甲基苯乙烯）、聚(N-苄基甲基丙烯酰胺）、和聚（甲基丙烯酸苄酯）。
[0085]更优选地，基本上不带电的中性悬浮颗粒由在显示流体的溶剂中不可溶解的聚合 物形成，并且还具有高折射率。在一个实施例中，基本上不带电的中性悬浮颗粒的折射率不 同于颗粒分散其中的溶剂或溶剂混合物的折射率。然而，基本上不带电的中性悬浮颗粒的 折射率通常高于溶剂或溶剂混合物的折射率。在一些情况中，基本上不带电的中性悬浮颗 粒的折射率可以高于1.45。
[0086] 在一个实施例中，用于基本上不带电的中性悬浮颗粒的材料可以包括芳香族基。
[0087] 基本上不带电的中性悬浮颗粒可以通过聚合技术或包括反向乳化-蒸发过程的物 理方法由单体制备，聚合技术诸如悬浮聚合、分散聚合、种子聚合、无皂聚合、乳液聚合。单 体在存在分散剂的情况下被聚合。分散剂的存在允许聚合物颗粒以期望尺寸范围形成，并 且分散剂也可以形成物理上或化学上结合至聚合物颗粒的表面以防止颗粒凝聚的层。
[0088] 分散剂优选地具有(至少八个原子的）长链，其可以将聚合物颗粒稳定在碳氢化合 物溶剂中。这种分散剂可以是丙烯酸酯封端或乙烯基封端的高分子，其是合适的，因为丙烯 酸酯或乙烯基可以在反应介质中与单体共聚。
[0089] 分散剂的一个具体示例是丙烯酸酯封端的聚硅氧烷(Gelest，MCR-M17，MCR_M22)。 [0090]另一类型的合适的分散剂是聚乙烯大分子单体，如以下所示：
[0091] ch3- [ -ch2- ] n-CH2〇-C (= 0) -C (CH3) = CH2
[0092]大分子单体的主干可以是聚乙烯链，以及整数"n"可以是30-200。这种类型的大分 子单体的合成可以在Seigou Kawaguchi等的Designed Monomers and Polymers,2000,3， 263中找到。
[0093]如果流体系统被氟化，则分散剂优选地也被氟化。
[0094]可替换地，基本上不带电的中性悬浮颗粒也可以由涂布有聚合物外壳的核心颗粒 形成，并且外壳可以例如由以上描述的聚合物材料中的任一种形成。
[0095] 核心颗粒可以是诸如Ti02，Zr02，ZnO，Al2〇3，CI颜料黑26或28等(例如，铁锰黑或铜 铬黑）的无机颜料，或有机颜料，该有机颜料诸如来自太阳化学公司的酞菁蓝、酞菁绿、苯胺 黄、苯胺AA0T黄以及喹吖啶酮、偶氮、罗丹明、二萘嵌苯颜料系列，来自Kanto Chemical的 Hansa黄G颗粒，以及来自Fisher的Carbon Lampblack等。
[0096] 在核心-外壳的基本上不带电的中性悬浮颗粒的情况下，它们可以通过微胶囊化 方法形成，诸如凝聚法、界面缩聚法、界面交联、原位聚合或矩阵聚合。
[0097] 基本上不带电的中性悬浮颗粒的尺寸优选地在约100纳米至约5微米的范围内。
[0098] 在本发明的该方面的一个实施例中，添加至流体的基本上不带电的中性悬浮颗粒 可以具有视觉上与四种类型的带电颗粒中的一种的颜色基本相同的颜色。例如，在显示流 体中，可以存在带电的红色、绿色、蓝色和白色颗粒、以及基本上不带电的中性悬浮颗粒，并 且在该情况下，基本上不带电的中性悬浮颗粒可以是红色、绿色、蓝色或白色。
[0099] 在另一实施例中，基本上不带电的中性悬浮颗粒可以具有与四种类型的带电颗粒 中的任一种的颜色基本上不同的颜色。
[0100] 流体中的基本上不带电的中性悬浮颗粒的存在提高了入射光的反射，由此也改进 了对比度，特别是它们由反射材料形成的情况。
[0101] 通过将基本上不带电的中性悬浮颗粒添加在四颗粒流体系统中也可以改进图像 稳定性。基本上不带电的中性悬浮颗粒可以填充在由带电颗粒在电场下过度聚集在电极的 表面上所产生的间隙中，由此防止带电颗粒由于重力而沉淀。
[0102] 另外，如果基本上不带电的中性悬浮颗粒是白色，则它们可以提高显示器的反射 率。如果它们是黑色，则它们可以提高显示器的黑度。
[0103] 在任何情况下，基本上不带电的中性悬浮颗粒不影响流体中的四种类型的带电颗 粒的驱动行为。
[0104] 如上所述的电泳流体被填充在显示单元中。显示单元可以是如美国专利No. 6， 930,818中描述的杯状微单元，该专利的全部内容通过引用包含于此。显示单元还可以是其 他类型的微容器，诸如微胶囊、微通道或等效物，而与它们的形状或尺寸无关。所有这些都 在本申请的范围内。
[0105] 如图9A和9B中所示，显示单元(90)在本发明中和像素电极(92a)可以是对准或不 对准的。
[0106]在本申请中的术语"约"意于指指示值的±5%。
[0107]尽管参考特定实施例描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，可以在不背离 本发明的范围的情况下作出各种改变并且等价物可以替代。另外，可以作出许多修改来使 特定情形、材料、组成、过程、处理步骤适应本发明的目标、精神和范围。所有这些修改意于 在所附权利要求的范围内。
【主权项】
1. 一种电泳显示器，包括： (a) 多个像素；以及 (b) 电泳流体，在该电泳流体中，第一类型的颗粒、第二类型的颗粒、第三类型的颗粒和 第四类型的颗粒分散在溶剂或溶剂混合物中，并且所述第一和第二类型的颗粒携带高电平 的电荷并且电性相反，以及所述第三和第四类型的颗粒携带低电平的电荷并且电性相反， 其中，所述像素中的每一个能够显示至少五种不同的颜色状态。2. 根据权利要求1所述的显示器，其中，所述第一和第二类型的颗粒分别是白色和红 色。3. 根据权利要求2所述的显示器，其中，所述第三和第四类型的颗粒分别是蓝色和绿 色。4. 根据权利要求3所述的显示器，所述像素中的每一个能够显示白色、红色、绿色、蓝色 和黑色状态。5. 根据权利要求4所述的显示器，所述像素中的每一个能够显示黄色、品红色和青色状 ??τ O6. 根据权利要求2所述的显示器，其中，所述第三和第四类型的颗粒分别是蓝色和黄 色。7. 根据权利要求6所述的显示器，所述像素中的每一个能够显示白色、红色、黄色、蓝色 和黑色状态。8. 根据权利要求7所述的显示器，所述像素中的每一个能够显示绿色、橙色和紫色状 ??τ O9. 根据权利要求1所述的显示器，其中，四种类型的颗粒是红色、绿色、蓝色和白色颗 粒，或者四种类型的颗粒是红色、黄色、蓝色和白色颗粒，或者四种类型的颗粒是青色、品红 色、黄色和白色颗粒。10. 根据权利要求1所述的显示器，其中，所述低电平的电荷少于所述高电平的电荷的 约 50 %。11. 根据权利要求1所述的显示器，其中，所述低电平的电荷少于所述高电平的电荷的 约 75 %。12. 根据权利要求1所述的显示器，其中，所述电泳流体还包括基本上不带电的中性悬 浮颗粒。13. 根据权利要求12所述的显示器，其中，所述基本上不带电的中性悬浮颗粒是无电荷 的。14. 一种显示层，包括电泳流体并在该显示层的相对侧上具有第一和第二表面，所述电 泳流体包括高正颗粒、高负颗粒、低正颗粒和低负颗粒，其全部分散在溶剂或溶剂混合物 中，四种类型的颗粒分别具有彼此不同的光学性质，以使得： (a) 与所述高正颗粒具有相同极性的电场的施加将导致所述高正颗粒的光学性质在所 述第一表面处显示;或者 (b) 与所述高负颗粒具有相同极性的电场的施加将导致所述高负颗粒的光学性质在所 述第一表面处显示;或者 (c) 一旦所述高正颗粒的光学性质在所述第一表面处显示，则具有与所述低负颗粒相 同的极性、对于克服所述高正颗粒与所述高负颗粒之间的吸引力而言不够强的、但对于克 服其他电性相反颗粒之间的吸引力而言足够的电场的施加将导致所述低负颗粒的光学性 质在所述第一表面处显示;或者 (d) -旦所述高负颗粒的光学性质在所述第一表面处显示，则具有与所述低正颗粒相 同的极性、对于克服所述高正颗粒与所述高负颗粒之间的吸引力而言不够强的、但对于克 服其他电性相反颗粒之间的吸引力而言足够的电场的施加将导致所述低正颗粒的光学性 质在所述第一表面处显示;或者 (e) 振动波形的施加将导致第五光学性质在所述第一表面处显不。15. 根据权利要求14所述的层，其中，所述四种类型的颗粒是红色、绿色、蓝色和白色颗 粒。16. 根据权利要求14所述的层，其中，所述四种类型的颗粒是红色、黄色、蓝色和白色颗 粒。17. 根据权利要求14所述的层，其中，所述四种类型的颗粒是青色、品红色、黄色和白色 颗粒。18. 根据权利要求14所述的层，其中，所述较低带电颗粒的电荷少于所述较高带电颗粒 的电荷的50 %。19. 根据权利要求14所述的层，其中，所述较低带电颗粒的电荷少于所述较高带电颗粒 的电荷的75 %。20. 根据权利要求14所述的层，其中，所述四种类型的颗粒都不是黑色颗粒，以及所述 第五光学性质是黑色状态。
【文档编号】G02F1/167GK105900005SQ201580004208
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月13日
【发明人】B·H·陈, H·杜, C·林, H·臧
【申请人】伊英克加利福尼亚有限责任公司