彩色显示设备的制造方法

彩色显示设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种用于高亮度或多色彩显示设备的解决方案，其中每个显示单元可以显示高质量颜色状态。更具体地，提供了一种电泳流体，该电泳流体包括三个类型的带电颜料微粒和第四类型的基本不带电的中性浮力微粒的微粒，其全部散布在溶剂或溶剂混合物中。
【专利说明】
彩色显示设备
技术领域
[0001] 本发明涉及电泳流体，尤其涉及包含用于改善电泳显示器的光学性能的基本不带 电的中性浮力微粒，和利用此种流体的电泳流体显示器。
【背景技术】
[0002] 为了实现彩色显示器，通常使用滤色片。最常见的方法是将滤色片加在像素化显 示器的黑/白子像素的顶上，来显示红、绿和蓝颜色。当期望红颜色，绿和蓝子像素被转为黑 状态，以便仅被显示的颜色为红色。当要求黑状态，所有三个子像素被转为黑状态。当要求 白状态，三个子像素分别被转为红、绿和蓝，并且作为结果，白状态被观察者可见。
[0003 ]此种技术的缺陷是由于每个子像素有期望的白状态的大约三分之一（1 /3)的反射 率，白状态相当暗淡。为了对此进行补偿，可以加入可以仅显示黑或白状态的第四子像素， 以便以红、绿或蓝色水平(这里每个子像素仅为像素面积的四分之一）为代价使白水平翻 倍。更亮的颜色可以通过从白像素加光来实现，但这是以色域的代价实现的，其导致颜色非 常浅或不饱和。类似的结果也可以通过降低三个子像素的颜色饱和度来实现。即便通过这 些方式，白水平通常基本少于黑和白显示的一半，使其成为显示设备的不可接受的选择，显 示设备为诸如需要良好的可阅读的黑白亮度和对比度的电子阅读器或显示器。
【附图说明】
[0004] 图1描绘了电泳流体，该电泳流体包括三个类型的带电颜料微粒和第四类型的基 本不带电的中性浮力微粒微粒，其全部散布在溶剂或溶剂混合物中。
[0005] 图2描绘了本发明的一个示例。

【发明内容】

[0006] 本发明的一个方面涉及显示层，该显示层包括夹在公共电极和像素电极层之间的 电泳流体，并拥有在其相反侧上的第一和第二表面，所述电泳流体包括第一类型的微粒、第 二类型的微粒、第三类型的微粒和第四类型的微粒，该第四类型的微粒是基本不带电的中 性浮力微粒，它们全部散布在溶剂或溶剂混合物中，第一、第二和第三类型的微粒分别具有 不同于其他的第一、第二和第三类型的光学特征，第一类型的微粒有一种极性的电荷，并且 第二和第三类型的微粒有相反极性的电荷，且第二类型的微粒有电场阈值，以便：
[0007] (a)在公共电极和像素电极之间施加电场时，其中电场大于电场阈值并且有与第 二类型的微粒相同的极性，则导致对应于像素电极的区域在第一表面显示第二光学特征；
[0008] (b)在公共电极和像素电极之间施加电场时，该电场大于电场阈值并且有与第一 类型的微粒相同的极性，则导致对应于像素电极的区域在第一表面显示第一光学特征;并 且
[0009] (C) -旦第一光学特征在第一表面显不，在公共电极和像素电极之间施加电场时， 该电场等于或低于电场阈值并且有与第三类型的微粒相同的极性，则导致对应于像素电极 的区域在第一表面显示第三光学特征。
[0010]在一个实施例中，第一类型的微粒和第二类型的微粒分别具有白和黑颜色。
[0011 ]在一个实施例中，第三类型的微粒为非白和非黑。
[0012] 在一实施例中，光学特征为颜色状态。
[0013] 在一个实施例中，基本不带电的中性浮力微粒由从下列组中选择的材料形成，该 组包含: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。
[0014] 在一个实施例中，基本不带电的中性浮力微粒由从下列组中选择的材料形成，该 组包含:聚(五溴苯甲基丙烯酸酯）、聚（2-乙烯基萘）、聚（萘基甲基丙烯酸酯）、聚(α-甲基苯 乙烯）、聚(Ν-苄基甲基丙烯酰胺)和聚（甲基丙烯酸苄酯）。
[0015] 在一个实施例中，基本不带电的中性浮力微粒为核壳微粒。
[0016] 在一个实施例中，基本不带电的中性浮力微粒在电泳流体中的浓度为按体积在 0.1到10%的范围。
[0017] 在一个实施例中，基本不带电的中性浮力微粒在电泳流体中的浓度为按体积在 0.1到5%的范围。
[0018] 在一个实施例中，显示层显示第一类型微粒的颜色、第二类型微粒的颜色和第三 类型微粒的颜色，但不显示第四类型微粒的颜色。
[0019] 本发明的另一方面涉及电泳流体，其中流体包含第一类型的微粒、第二类型的微 粒、第三类型的微粒和第四类型的微粒，它们全部散布在溶剂或溶剂混合物中，其中
[0020] (a)第一类型的微粒和第二类型的微粒携带相反电荷极性；
[0021] (b)第三类型的微粒有与第一或第二类型的微粒相同的电荷极性，但更低的强度；
[0022] (c)拥有与第三类型的颜料微粒相同的电荷极性的第一或第二类型的微粒有阈值 电压;且
[0023] (d)第四类型的微粒为基本不带电的中性浮力微粒。
【具体实施方式】
[0024] 操作期间相反带电的微粒之间的聚集和带电微粒粘到观察侧的显示单元的表面， 是对于电泳显示器可靠性的两个主要失效模式。目前为止，还没有解决此问题而不影响显 示单元结构的机械属性或显示设备的电光性能的有效方法。
[0025] 此现象在拥有多个类型的带电颜料微粒的流体系统中尤为明显。这是因为在流体 中更高的微粒浓度导致更多微粒粘连。
[0026] 现在本发明已经发现基本不带电的中性浮力微粒可以加入到流体中来消除微粒 粘连问题，而不影响显示设备的光电性能。
[0027] 术语"基本不带电的"指代为不带电或携带少于由同一电泳流体中的其他带正电 的颜料微粒或带负电的颜料微粒携带的平均电荷的10%的微粒。在一个实施例中，中性浮 力微粒是不带电的。
[0028]术语"中性浮力"指代为不随重力起伏的微粒。换句话说，微粒将浮在两个电极板 之间的流体中。在一个实施例中，中性浮力微粒的密度可以与这些中性浮力微粒散布其中 的溶剂或溶剂混合物的密度相同。
[0029]本发明的电泳流体包括三类型的带电颜料微粒和第四类型的基本不带电的中性 浮力微粒，它们全部散布在电介质溶剂或溶剂混合物中。为了易于说明，流体有三类型的带 电颜料微粒，即，白微粒（11)、黑微粒（12)和彩色微粒（13)，以及基本不带电的中性浮力微 粒(18)，如图1所示。
[0030] 然而，应该明白的是本发明的范围广泛地包括任何颜色的微粒，只要三种类型的 带电微粒有视觉地可分辨的颜色即可。
[0031] 利用本发明的显示流体的显示层有两个表面，在观察侧的第一表面（16)和在第一 表面(16)相对侧的第二表面(17)。显示流体夹在两个表面之间。在第一表面(16)的一侧，有 为透明电极层(例如，ΙΤ0)的公共电极，其遍布在整个显示层的上部。在第二表面（17)的一 侦I有包含多个像素电极（15a)的电极层（15)。显示流体填入显示单元中。显示单元可以与 像素电极对齐或与之不对齐。对应于像素电极的区域可以指代为像素或子像素。驱动对应 于像素电极的区域是通过施加公共电极和像素电极之间的电压电势差(或作为电场已知） 来作用。
[0032]像素电极如美国专利No.7，046,228所描述，其内容全部通过引用包含于本文。应 该注意的是，利用薄膜晶体管(TFT)背板的有源矩阵驱动对于像素电极的层而被提及，本发 明的范围包括其他类型的电极寻址，只要电极提供期望的功能即可。
[0033] 对于带电的白微粒（11 )，它们可以由无机颜料形成，诸如TiO2，ZrO2，ZnO ,Al2O3， Sb2O3，BaS〇4，PbS〇4 等。
[0034]对于带电的黑微粒（12)，它们可以由Cl颜料黑26或28等(例如，锰铁氧体黑尖晶石 或铬酸铜黑尖晶石)或炭黑形成。
[0035]第三类型的带电颜料微粒（13)通常为非黑和非白，并且其可能属于诸如红、绿、 蓝、品红、青或黄的颜色。用于此类型的微粒的颜料可以包括但不局限于Cl颜料PR 254、 ?尺122、？1?149、？636、？658、？67、？828、？815:3、？￥138、？￥150、？￥155或？￥20。它们是在颜色索 引手册"新颜料应用技术(New Pigment Application Technology)"（CMC出版有限公司， 1986)和"印刷油墨技术(Printing Ink Technology)"（CMC出版有限公司，1984)中描述的 常用的有机颜料。具体的例子包括Clariant Hostaperm红D3G 70_EDS、Hostaperm粉E-EDS、 PV快红D3G、Hostaperm红D3G 70、Hostaperm蓝B2G-EDS、Hostaperm黄H4G-EDS、Hostaperm绿 GNX、BASF Irgazine红L 3630、Cinquasia红L 4100HD和Irgazin红L 3660HD、Sun Chemical 酞菁蓝、酞菁绿、联苯胺黄或联苯胺AAOT黄。
[0036]除了颜色，第一、第二和第三类型的带电微粒可以有另一不同的光学特性，诸如光 的传输、反射、发光（luminescence)或在用于机器阅读的显示的情况中，在可见光范围外的 电磁波长的反射中的改变的感觉中的伪颜色。
[0037] 带电颜料微粒也可以为在其表面涂覆有聚合物层的微粒，并且该聚合物涂层可以 通过各种传统已知的聚合技术制备。
[0038] 带电的颜料微粒可以携带自然电荷或通过电荷控制剂的出现来充电。
[0039]在流体中的三种类型的带电微粒的百分比可以不同。例如，黑微粒可以占到约 0.1%到10%，优选地0.5%到5%的电泳流体的体积；白微粒可以占到约1%到50%，优选地 5%到15 %的流体的体积;带颜色微粒可以占到约2 %到20 %，优选地4%到10 %的流体的体 积。
[0040]在电泳流体中的基本不带电的中性浮力微粒(18)的浓度优选地在约0.1到约10 % 的体积的范围中，更优选地在约ο. 1到约5 %的体积的范围中。
[0041] 术语"约"指代为指示值的± 5 %的范围。
[0042] 基本不带电的中性浮力微粒（18)可以由聚合材料形成。该聚合材料可以为共聚物 或均聚物。
[0043] 用于基本不带电的中性浮力微粒的聚合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、聚硅氧烷等等。聚合材料的更具体的 示例可以包括但不限于聚（五溴苯甲基丙烯酸酯）、聚（2-乙烯基萘）、聚（萘基甲基丙烯酸 酯）、聚(α_甲基苯乙烯）、聚(N-苄基甲基丙烯酰胺)或聚（甲基丙烯酸苄酯）。
[0044] 更优选地，基本不带电的中性浮力微粒由不溶于显示流体的电介质溶剂的聚合物 形成，并且该聚合物也有高的反射率。在一个实施例中，基本不带电的中性浮力微粒的反射 率不同于微粒散布其中的溶剂或溶剂混合物的反射率。然而，典型地基本不带电的中性浮 力微粒的反射率高于溶剂或溶剂混合物的反射率。在某些情况中，基本不带电的中性浮力 微粒的反射率可以为1.45以上。
[0045] 在一个实施例中，用于基本不带电的中性浮力微粒的材料可以包括芳族部分 (aromatic moiety)。
[0046] 基本不带电的中性浮力微粒可以从单体通过聚合技术来制备，诸如悬浮聚合、分 散聚合、种子聚合、无皂聚合、乳液聚合或物理方法，包括逆乳化蒸发过程。该单体在分散剂 存在的情况下聚合。分散剂的存在让聚合物微粒以期望的尺寸范围形成，并且分散剂也可 以形成物理地或化学地结合到聚合物微粒的表面的层，来防止微粒凝聚。
[0047] 分散剂优选地有长链(至少八个原子），其可以将聚合物微粒稳定在烃溶剂中。此 分散剂可以为丙烯酸酯封端或乙烯基封端的大分子，其因为丙烯酸酯和乙烯基基团可以在 反应介质中与单体共聚合而为适合。
[0048]分散剂的一个具体的示例为丙烯酸酯封端的聚硅氧烷(Gelest，MCR-M17、MCR_ M22)〇
[0049]适合分散剂的另一类型为聚乙烯大分子，如下所示：
[0050] CH3- [ - CH2 - ] H-CH2O-C (= 0) -C (CH3) = CH2
[0051]该大分子单体的主链可以是聚乙烯链，并且η可以为30-200。此类型的大分子单 体的合成可以在"设计的单体和聚合物"2000年3卷263页中的Seigou Kawaguchi等的文章 (Seigou Kawaguchi et al,Designed Monomers and Polymers，2000,3,263)中找到。
[0052]如果该流体系统为氟化的，则该分散剂也优选地为氟化的。
[0053]可替代地，基本不带电的中性浮力微粒也可以由涂覆有聚合物外壳的核微粒形 成，并且该外壳可以由例如上面识别出的任何聚合材料形成。
[0054] 该核微粒可以属于非有机颜料，诸如1^02、2"2、211〇^12〇 3，(：1颜料黑26或28等等 (例如，锰铁氧体黑色尖晶石或铬酸铜黑尖晶石），或有机颜料，诸如酞菁蓝、酞菁绿、联苯胺 黄、联苯胺AAOT黄，和来自Sun Chemica 1的喹卩丫啶酮、偶氮(azo )、若丹明、花颜料系列，来自 从Kanto Chemical的汉莎黄G微粒，和来自Fisher的碳灯黑等。
[0055] 在核壳基本不带电的中性浮力微粒的情况中，它们可以通过微胶囊化方法形成， 诸如凝聚、界面缩聚、界面交联、原位聚合或基质聚合。
[0056] 基本不带电的中性浮力微粒的尺寸优选地在约100纳米到约5微米的范围内。
[0057]在流体中可能有其他颗粒物，其作为添加剂被包含来增强显示设备的性能，诸如 切换速率、成像双稳态和可靠性。
[0058]三种类型的颜料微粒散布其中的溶剂是清晰和无色的。其优选地有低粘度和在约 2到约30范围内的介电常数，对于高微粒流动性优选地约2到约15。适合的电介质溶剂包括 碳氢化合物，诸如异构烷烃、十氢化萘(萘烷）、5_亚乙基-2-降冰片烯(norbornene)、脂肪 油、石蜡油、硅流体，芳烃如甲苯、二甲苯、苯基二甲苯乙烷、十二烷基苯或烷基萘，卤化溶剂 如全氟萘烧、全氟甲苯、全氟二甲苯(perf Iuoroxylene)、二氯三氟甲苯、3,4,5-三氯三氟甲 苯（trichlorobenzotri fluoride)、氯务氣苯（chloropentafluoro -benzen)、二氯壬烧 (dichlorononane)或五氯苯，和全氟化的溶剂，诸如来自得自圣保罗MN的3M公司的FC-43、 FC-70或FC-5060，来自俄勒冈州，波特兰的TCI America的低分子量含卤素聚合物，如聚(全 氟环氧丙烷），来自新泽西州，拕江边，Halocarbon Product Corp.的如齒经油(Halocarbon Oi Is)的聚（氯三氟乙稀），来自Ausimont的诸如Galden的全氟聚烷基醚，或来自特拉华州， DuPont的Krytox油s和Greases K-流体系列，来自Dow-corning(DC_200)的基于聚二甲基娃 氧烷的硅油。
[0059]三种类型的带电颜料微粒中的两种携带相反电荷极性，并且第三类型的带电颜料 微粒为轻微带电。术语"轻微带电"旨在指代微粒的电荷水平低于更强的带电微粒的电荷强 度的约50 %，优选地约5 %到约30 %。在一个实施例中，电荷强度可以用术语zeta电势来测 量。在一个实施例中，zeta电势通过拥有CSF1U-IOO信号处理单元的Colloidal Dynamics AcoustoSizer HM，ESA EN#Attn流过单元(K: 127)来确定。仪器常数，诸如样品中使用的溶 剂的密度、溶剂的介电常数、溶剂中的音速、溶剂的粘度，在测试温度(25°C)下的所有仪器 常数在测试之前被输入。颜料样品散布在溶剂中（其通常为拥有少于12个碳原子的烃流 体），并且按重量稀释到5-10%之间。样品也包含电荷控制剂(从Lubrizol Corporation， Berkshire Hathaway公司，可得的Solsperse] 7000?; "Solsperse" 为注册商标），拥有电荷 控制剂比微粒为1:10的重量比。稀释的样品质量被确定，然后该样品被载入穿过单元的流 用来确定zeta电势。
[0060] 如果黑微粒被充正电并且白微粒被充负电，然后彩色颜料微粒可能为轻微带电。 换句话说，在此示例中，由黑和白微粒携带的电荷比彩色微粒携带的电荷有多得多的强度。
[0061] 另外，第三类型的携带轻微电荷的带电微粒有与另外两种类型的带更强电的微粒 之一所携带的电荷极性相同的电荷极性。
[0062]三种类型的带电微粒可能有不同的尺寸。在一个实施例中，三种类型微粒之一为 大于其他两种类型。需要注意的是在三种类型的微粒中，微粒中轻微带电的那一类型优选 地有更大的尺寸。例如，黑和白微粒二者均为相对小的，并且它们的尺寸(通过动态光散射 检测）可能在从约50nm到约800nm优选地从约200nm到约700nm的范围内，在此示例中，轻微 带电的彩色微粒优选地为约2到约50倍并且更优选地为约2到约10倍的大于黑微粒和白微 粒。
[0063]在本发明的上下文中的术语"阈值电压"或"电场阈值"定义为，当像素从不同于该 组微粒的颜色状态的颜色状态驱动时，可以在一段时间（典型地不长于30秒，优选地不长于 15秒)施加给该组微粒而不导致微粒在像素的观察面出现的最大电场。在本申请中的"观察 侦Γ指代为图像可以被观察者看到的显示层中的第一表面。
[0064] 阈值电压或电场阈值为带电微粒的固有特征或添加剂引入的属性。
[0065] 在前面的情况中，依赖于带相反电荷的微粒之间或电荷和某些基底表面之间的某 些吸引力，产生阈值电压或电场阈值。
[0066] 在添加剂引入的阈值电压或电场阈值的情况中，引入或增强电泳流体阈值特征的 阈值剂可以被加入。阈值剂可以为可以溶或散步于电泳流体的溶剂或溶剂混合物的并且携 带或引入相反于带电微粒的电荷的任何材料。阈值剂可以敏感或不敏感于施加的电压的改 变。术语"阈值剂"可以广泛地包括染料或颜料、电解液或聚合电解质、聚合体、低聚体、表面 活性剂、电荷控制剂等等。
[0067]关于阈值剂的额外信息可以在美国专利No. 8，115，729中找到，该专利的全部内容 通过引用包含于此。
[0068]下面是说明本发明的示例。
[0069] 示例
[0070] 此示例在图2中展示。假设黑微粒(22)由5V的阈值电压。因此，如果施加的电压电 势差为5V或更低，该黑微粒(22)将不会移动到观察侧。
[0071] 白颜料微粒(21)带负电荷而黑颜料微粒(22)带正电荷，并且两种类型的颜料微粒 都小于彩色微粒(23)。
[0072] 彩色微粒(23)携带与拥有阈值电压的黑微粒相同的电荷极性，但为轻微带电。结 果，当施加的电压电势高于黑微粒的阈值电压时，黑微粒比彩色微粒移动得更快，因为它们 所携带的更强的电荷强度。
[0073]第四类型的微粒为基本不带电的中性浮力微粒(24)。
[0074]在图2a中，该施加的电压电势差为+15V。在此情况中，白微粒(21)移动到像素电极 (26)附近或其位置处，黑微粒(22)和彩色微粒(23)移动到公共电极(25)附近或其位置处。 作为结果，黑色在观察侧可见。彩色微粒(23)朝公共电极(25)移动;然而，因为它们更低的 电荷强度和更大的尺寸，它们比黑微粒移动得更慢。
[0075] 在图2b中，当施加-15V的电压电势差时，白微粒(21)移动到公共电极(25)附近或 其位置处，黑微粒和彩色微粒移动到像素电极(26)附近或其位置处。作为结果，白色在观察 侧可见。
[0076] 彩色微粒(23)朝像素电极移动，因为它们也带正电。然而，因为它们更低的电荷强 度和更大的尺寸，它们比黑微粒移动得更慢。
[0077]在图2c中，+5V的电压电势差施加到图2 (b)中的流体。在此情况中，带负电的白微 粒(21)朝像素电极(26)移动。黑微粒(22)几乎不移动，因为它们的阈值电压为5V。由于彩色 微粒(23)没有重大阈值电压的事实，它们移动到公共电极(25)附近或其位置处，并且作为 结果，该彩色微粒的颜色在观察侧可见。
[0078]在本发明的此方面的一个实施例中，加到流体的基本不带电的中性浮力微粒(24) 可以有看起来与三种类型的带电颜料微粒之一的颜色基本相同的颜色。例如，在显示流体 中，可能存在带电的黑微粒、带电的白微粒、轻微带电的彩色微粒和基本不带电的中性浮力 微粒，并且该基本不带电的中性浮力微粒可以为白、黑或与彩色微粒相同的颜色。
[0079]在另一实施例中，基本不带电的中性浮力微粒可以有与三种类型的带电颜料微粒 中的任何一种的颜色基本不同的颜色。
[0080] 显示设备包括本发明的电泳流体，该电泳流体包括三种类型的带电微粒和第四类 型的微粒，该第四类型的微粒为基本不带电的中性浮力微粒，该显示设备可以分别地显示 三种类型的带电微粒的颜色，但不是第四类型的微粒。
[0081] 在流体中的基本不带电的中性浮力微粒的存在增加了对入射光的反射，尤其如果 该微粒由反射材料形成。作为结果，对比率可以被改善。
[0082] 图像稳定性可以通过在三种带电微粒流体系统中加入基本不带电的中性浮力微 粒而被改善。该基本不带电的中性浮力微粒可以填充由带电颜料微粒在电场的驱动下在电 极表面过度塞满导致的空缺，因此防止带电的颜料微粒由于重力沉降。
[0083] 另外，如果基本不带电的中性浮力微粒为白，它们可以增强显示的反光性。如果它 们为黑，它们可以增强所显示的黑颜色。
[0084]电泳显示设备中的电泳流体被填入显示单元中。该显示单元可以为杯状微单元， 如美国专利No. 6，930,818中所描述，该专利的全部内容通过引用包含于此。显示单元也可 以为其他类型的微容器，诸如微胶囊、微管道或等效物，不管其形状或尺寸。所有这些在本 申请的范围内。
[0085]在本发明的一个实施例中，利用本电泳流体的显示设备为高亮显示设备，并且在 此实施例中，在所有显示单元中彩色的微粒属于相同的颜色。如果显示单元与像素电极对 齐，每个显示单元将为在此高亮显示设备中的像素。然而，在高亮显示设备中，显示单元可 以与像素电极对齐或与像素电极不对齐。
[0086]在另一实施例中，利用本电泳流体的显示设备可以为多色彩显示设备。在此实施 例中，在显示单元中彩色微粒属于不同颜色。在此实施例中，显示单元和像素电极是对齐 的。
[0087]尽管已参照其具体实施例对本发明进行了描述，然而本领域内技术人员应当理 解，可在不背离本发明的真实精神和范围的情况下作出各种变化并用等效物进行替代。此 外，为了本发明的目的和范围，可做出许多修改，以适应特定的情况、材料、组成、工艺、工艺 步骤或步骤。所有此类修改均落在所附权利要求书的范围内。
【主权项】
1. 一种显示层，所述显示层包括夹在公共电极和像素电极的层之间的电泳流体，且该 电泳流体拥有在彼此相对侧的第一表面和第二表面，所述电泳流体包括第一类型的微粒、 第二类型的微粒、第三类型的微粒和第四类型的微粒，该第四类型的微粒是基本不带电的 中性浮力微粒，它们全部散布在溶剂或溶剂混合物中，所述第一类型的微粒、第二类型的微 粒和第三类型的微粒分别具有不同于彼此的第一光学特征、第二光学特征和第三光学特 征，所述第一类型的微粒有一种极性的电荷，并且所述第二类型的微粒和第三类型的微粒 有相反极性的电荷，且所述第二类型的微粒有电场阈值，以便： (a) 在所述公共电极和像素电极之间施加电场时，所述电场大于所述电场阈值并且有 与所述第二类型的微粒相同的极性，则导致对应于所述像素电极的区域在所述第一表面显 示所述第二光学特征； (b) 在所述公共电极和像素电极之间施加电场时，所述电场大于所述电场阈值并且有 与所述第一类型的微粒相同的极性，则导致对应于所述像素电极的区域在所述第一表面显 示所述第一光学特征;并且 (c) 一旦所述第一光学特征在所述第一表面显示，在所述公共电极和像素电极之间施 加电场时，所述电场等于或低于所述电场阈值并且有与所述第三类型的微粒相同的极性， 则导致对应于所述像素电极的区域在所述第一表面显示所述第三光学特征。2. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述第一类型的微粒和所述第二类型的微粒分 别属于白和黑颜色。3. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述第三类型的微粒为非白和非黑。4. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述光学特征为颜色状态。5. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒由从下列组中 选择的材料形成，该组包含: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。6. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒由从下列组中 选择的材料形成，该组包含:聚(五溴苯甲基丙烯酸酯）、聚(2-乙烯基萘）、聚(萘基甲基丙烯 酸酯）、聚(α_甲基苯乙烯）、聚(N-苄基甲基丙烯酰胺)和聚（甲基丙烯酸苄酯）。7. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒为核壳微粒。8. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒在电泳流体中 的浓度为按体积在〇. 1到1 〇 %的范围。9. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒在电泳流体中 的浓度为按体积在〇. 1到5%的范围。10. 如权利要求1所述的层，其特征在于，所述层显示所述第一类型的微粒的颜色、所述 第二类型的微粒的颜色和所述第三类型的微粒的颜色，但不显示所述第四类型的微粒的颜 色。11. 一种电泳流体，所述电泳流体包含第一类型的微粒、第二类型的微粒、第三类型的 微粒和第四类型的微粒，它们全部散布在溶剂或溶剂混合物中，其中 (a) 所述第一类型的微粒和所述第二类型的微粒携带相反电荷极性； (b) 所述第三类型的微粒有与所述第一类型的微粒或第二类型的微粒相同的电荷极 性，但更低的强度； (C)拥有与所述第三类型的颜料微粒相同的电荷极性的所述第一类型的微粒或第二类 型的微粒有阈值电压;且 (d)所述第四类型的微粒为基本不带电的中性浮力微粒。12. 如权利要求11所述的流体，其特征在于，所述第一类型的微粒和所述第二类型的微 粒分别属于白和黑颜色。13. 如权利要求11所述的流体，其特征在于，所述第三类型的微粒为非白和非黑。14. 如权利要求11所述的流体，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒由从下列 组中选择的材料形成，该组包含: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。15. 如权利要求11所述的流体，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒由从下列 组中选择的材料形成，该组包含:聚(五溴苯甲基丙烯酸酯）、聚(2-乙烯基萘）、聚(萘基甲基 丙烯酸酯）、聚(α_甲基苯乙烯）、聚(N-苄基甲基丙烯酰胺)和聚（甲基丙烯酸苄酯）。16. 如权利要求11所述的流体，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒为核壳微 粒。17. 如权利要求11所述的流体，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒在电泳流 体中的浓度为按体积在0.1到10 %的范围。18. 如权利要求11所述的流体，其特征在于，所述基本不带电的中性浮力微粒在电泳流 体中的浓度为按体积在0.1到5%的范围。
【文档编号】G02F1/167GK106062622SQ201480067138
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年10月2日
【发明人】王铭, 杜惠, 臧宏玫, 彼得·雷克斯顿
【申请人】伊英克加利福尼亚有限责任公司