CN100371820C - 具有阈值的改进型电泳显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种诱导或增进具有尖锐伽马值与高转换率的阈值电压但不需复杂电路设计的具有成本效益的方法。

Description

具有阈值的改进型电泳显示器
技术领域
本发明涉及一种诱导或增进具有尖锐伽马值与高转换率的阈值电压但不需复杂电路设计的成本效率的方法。
背景技术
电泳显示器(EPD)是一种基于悬浮于介电溶剂中的带电颜料粒子的电泳现象的非发射性装置。它首先是在1969年被提出。该显示器通常包含二个彼此面对面放置并通过间隔物隔开的电极平板。通常其中一个电极是透明的。由有色溶剂与带电颜料粒子所组成的悬浮液则被封装于这两个平板之间。当在两电极之间施加电压差时，颜料粒子向一侧迁移，然后根据电压差的极性便可看见颜料的颜色或溶剂的颜色。
有几种不同类型的EPD。在分割型EPD中(参见M.A.Hopperand V.Novotny，IEEE Trans.Electr.Dev.，26(8)：1148-1152(1979))，在两电极之间有一些隔板将空间分割成更小的槽，以避免如沉降作用等不想要的粒子移动。微囊型EPD(如在美国专利号5,961,804和5,930,026中所描述的)具有基本上二维排列的微囊，各微囊中含有介电溶剂和在视觉上与介电溶剂形成对比的带电颜料粒子的悬浮物组成的电泳组合物。另一种类型的EPD(参见美国专利号3,612,758)具有由并列的线型贮器构成的电泳槽。通道式的电泳槽是被透明导体覆盖且与之通电。一层透明玻璃覆于该透明导体上，从玻璃一侧可观察面板。
有一种改进的EPD技术揭示于下列同系列未决申请中：2000年3月3日所提交的美国专利申请号09/518,488(对应于WO01/67170)、2001年1月11日所提交的美国专利申请号09/759,212(对应子WO02/56097)、2000年6月28日所提交的美国专利申请号09/606,654(对应于WO02/01280)及2001年2月15日所提交的美国专利申请号09/784,972(对应于WO02/65215)，所有这些结合在此作为参考。该改进的EPD包含多个由微杯(microcup)所形成的密闭的槽(或称为盒)，该微杯具有明确定义的形状、尺寸、和纵横比且充满分散于介电溶剂的带电颜料粒子。
如在液晶及其它显示器中，根据驱动机制及电路设计，EPD可以是一种分段显示器、无源矩阵显示器或有源矩阵显示器。无源矩阵驱动系统是一种最具成本效益的驱动机制。这种系统在盒的上侧有行电极而在底侧有列电极。在大部分情况下，上侧行电极和底侧列电极是彼此垂直的。通常来说，必须有不小于1/3驱动电压的阈值电压来抑制或消除在无源矩阵显示器内邻近像素中不希望的交叉偏压(cross-bias)或窜扰(crosstalk)效应。
窜扰是当盒中的粒子被相邻盒的电场偏置时发生的。图1提供一个例子来说明窜扰。A和B是无源矩阵EPD的两个盒，分别具有30V和0V的电压偏差(偏压)。盒A的偏压朝着盒底部驱动带正电的粒子盒。由于盒B没有电压偏差，因此预期盒B中的带正电粒子会留在该盒的顶部。然而，如果A和B两盒彼此接近，盒B的顶部电极电压(+30V)和盒A的底部电极电压(0V)便产生一个窜扰电场，其迫使盒B中的一些粒子向下移动。将相邻盒之间的距离加宽可消除这种问题；但是该距离也可能降低显示器的分辨率。
另外，如果盒具有一个特别高的阈值电压，则窜扰问题便可减轻。响应电压特性曲线的大伽马值(或陡斜率)在增加无源矩阵装置的分辨率方面也很理想。然而，在利用现有电泳材料和技术所制造的EPD中的盒通常不具有避免这种不希望的粒子移动所需的响应电压特性。因此，由这些材料所构成的EPD通常无法达到高分辨率。
交叉偏压是另一个与无源矩阵显示器有关的众所周知的问题。施加于一个列电极的电压不但为扫瞄行中的盒提供驱动偏压，而且会影响横跨同一列中非扫瞄盒中的偏压，这种不希望的偏压可能迫使非扫描盒中的粒子向对面电极迁移。这种不希望的粒子迁移造成可见光密度改变，并降低显示器的对比度。
除此以外，为了在合理的时间内扫瞄过一框架中的所有电极行，快速的响应速率同样是人们非常希望的。然而，在现有技术中的EPD都没有显示出减少无源矩阵装置至实践所需的可接受阈值特性或响应速率。
具有固有阈值特性的电泳液曾经被报导过，例如I.Ota等人，在SID Proceedings，18，243(1977)中及Evans等人在美国专利号3,612,758中。现有技术中的液体据报导已显示出在响应时间、操作电压、亮度、图像均匀度或显示器寿命等方面的缺点。在大部分情况下，这种液体是与电极导体直接接触。此直接接触可能增加粒子-电极的相互作用，在某些情况下，会造成牺牲图像均匀度与显示器寿命的阈值，原因可能是因为电极表面上不可逆的吸附及/或氧化还原反应所致。
具有闸门电极(或称门控电极)的系统揭示于美国专利号4,655,897和5,177,476(转让给Copytele公司)中，利用双层电极结构(该层之一是当作闸门电极)来提供能够在相对较高的驱动电压下有高分辨率的EPD。虽然这些参考文献教导如何使用闸门电极来提升阈值电压，但因为结构的复杂性和成品率低，使制造该双电极层的成本极高。除此之外，在这类型的EPD中，电极被暴露于溶剂中，这可能造成不希望的电镀效应。包含保持电极或面内闸门电极以降低或消除无源矩阵EPD的交叉偏压与窜扰的电泳显示器，也曾在下列专利申请中有所揭示：2001年9月12日所提交的美国专利申请号60/322,635和2001年10月29日所提交的美国专利申请号60/346,007。然而，与增加的电极有关的成本仍然是个议题。另外，磁性粒子和磁性电极曾经在美国专利号6,239,896(转让给Canon)中被披露，其可提供所需的阈值，同样要耗费制造成本。
因此，需要一种具有成本效益的方法来诱导或增进具有尖锐伽马值和高转换率(切换率)的阈值电压，而不需要牺牲图像均匀度和显示器寿命，且不需要复杂的电路设计。
发明内容
本发明的第一方面涉及一种诱导或增进电泳显示器的阈值电压的方法，该方法包括以含有分散于介电溶剂或溶剂混合物的带电颜料或含颜料粒子的电泳液及阈值促进剂填充显示盒。
本发明的第二方面涉及一种含有分散于介电溶剂或溶剂混合物的带电颜料或含颜料粒子及阈值促进剂的电泳液。
本发明的第三方面涉及一种含有分散于介电溶剂或溶剂混合物的带电颜料或含颜料粒子及表面活性阈值促进剂的电泳液。
本发明的第四方面涉及一种含有带电颜料或含颜料粒子且有阈值促进剂溶于或分散于电泳液连续相或被吸附或通过化学作用结合在带电颜料或含颜料粒子表面上的电泳液。
本发明的第五方面涉及一种电泳显示器，其包含充满含有分散于介电溶剂或溶剂混合物的带电颜料或含颜料粒子及阈值促进剂的电泳液的显示盒。
本发明的第六方面涉及一种电泳显示器，其包含充满含有分散于介电溶剂或溶剂混合物的带电颜料或含颜料粒子、着色剂或着色剂混合物及阈值促进剂的电泳液的显示盒。
该阈值促进剂是通过改进粒子-粒子相互作用及/或粒子-电极相互作用来诱导或是显著地增进阈效应。促进剂可以以溶液中的可溶或胶束分子或在粒子表面上吸附或通过化学作用结合的分子存在于系统中。这种阈值促进剂的使用并不会对显示转换率有不利影响。
附图说明
根据下列结合附图的详细说明将可清楚地理解本发明。
图1是说明“窜扰”现象的示意图。A和B是一无源矩阵EPD中的两个盒，分别被置于顶部行电极1和底部列电极2之间。在这些盒与顶部电极1之间还有一层电极保护层，如密封/黏合层3。A和B二盒分别具有30V和0V的电压偏差(偏压)。盒B中的粒子是被盒B顶部电极(30V)与盒A底部电极(0V)之间的偏压向盒的底部吸引。
图2a-2d是显示实施例1-2显示器的电-光反应；2a和2b分别显示在±20V/0.2Hz和±7V/0.2Hz测量的比较实施例1；而2c和2d分别显示在±20V/0.2Hz和±7V/0.2Hz测量的实施例2。除非另有说明，在所有电-光反应图中的(A)曲线都是电输入脉冲，而(B)是光学信号输出。
图3a-3f显示实施例3-5显示器的电-光反应；3a和3b分别显示在±15V/0.2Hz和±5V/0.2Hz测量的比较实施例3；3c和3d分别显示在±30V/0.2Hz和±10V/0.2Hz测量的实施例4；而3e和3f分别显示在±15V/0.2Hz和±5V/0.2Hz测量的实施例5。
图4a-4d显示转换频率对于±80V测量的实施例6和7的显示器的电-光反应的效应；4a和4b分别显示对于在0.5Hz和2Hz测量的比较实施例6；而4c和4d分别显示对于在0.5Hz和2Hz测量的实施例7。
图5显示比较实施例8(曲线a)、实施例9(曲线b)和实施例10(曲线c)的显示器的对比度vs.驱动电压曲线。
图6显示实施例9(曲线b)和实施例11(曲线b)的显示器的对比度vs.驱动电压曲线。
图7a-7d显示实施例8和11显示器的电-光反应；7a和7b分别显示对于在±45V/0.2Hz和±15V/0.2Hz测量的比较实施例8；而7c和7d分别显示对于在±45V/0.2Hz和±15V/0.2Hz测量的实施例11。
图8显示比较实施例12(曲线a)、实施例13(曲线b)和实施例14(曲线c)的显示器的对比度vs.驱动电压曲线。
图9a-9f显示实施例15-17显示器的电-光反应；9a和9b分别显示对于在±45V/0.2Hz和±15V/0.2Hz测量的比较实施例15；9c和9d分别显示对于在±45V/0.2Hz和±15V/0.2Hz测量的实施例16；而9e和9f分别显示对于在±45V/0.2Hz和±15V/0.2Hz测量的实施例17。
具体实施方式
定义
“阈值电压”一词，在本发明的申请文件中，被定义为在扫瞄一行盒(在无源矩阵显示器中)的时间内达到可以看到的显示器对比度所需的最小电压。这是可施加于盒上而不会造成粒子在盒相反侧上两电极之间移动的最大偏压。
“对比度”一词定义为电泳显示器的反射度在显示器背景的最小光密度(Dmin)与最大光密度(Dmax)的比值。
“伽马值”被定义为反应对施加电压曲线的斜率。
“电极保护层”一词是指在电泳显示器盒中的密封或黏合层，该盒是通过WO01/67170中所披露的微杯技术制得的。
I.技术背景
电泳液中的颜料粒子
颜料粒子可为原色颜料粒子，它可为白色。它们可为有机或无机颜料，例如TiO2。如果使用彩色颜料粒子，它们可由有机或无机颜料形成，例如酞菁蓝、酞菁绿、二芳基黄、二芳基AAOT黄及喹吖啶酮、偶氮、若丹明(rhodamine)、来自Sun Chemical的系颜料、来自Kanto Chemical的汉撒黄G(Hansa yellow G)颗粒及来自Fisher的碳灯黑(Carbon Lampblack)。粒子大小可在0.01-5微米的范围内，最好是在0.05-2微米的范围内。这些粒子应具有可接受的光学特性，不应被介电溶剂膨胀或软化，且应该是化学上稳定的。所得悬浮液也必须稳定而不会在正常操作条件下沉降、乳化或絮凝。
颜料粒子可呈现出负电荷，或者可利用电荷控制剂而明显地带电，或者可在被悬浮于介电溶剂中时获得电荷。适当电荷控制剂在本领域中是众所周知的；其本质上可为聚合或非聚合的，也可为离子或非离子型，包括离子型表面活性剂，例如气溶胶邻联甲苯胺(Aerosol OT)、十二烷基苯磺酸钠、金属皂、聚丁烯琥珀酰亚胺、顺丁烯二酸酐共聚物、乙烯吡啶共聚物、乙烯吡咯烷酮共聚物(例如来自International Special Products的Ganex)、(甲基)丙烯酸共聚物、N，N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸乙酯(N，N-dimethylaminoethyl(meth)acrylate)共聚物或类似物。氟化表面活性剂在全氟化碳溶剂中作为电荷控制剂特别有用。这些包括了FC氟化表面活性剂，例如自3M公司的FC-170C、FC-171、FC-176、FC430、FC431和FC-740，以及Zonyl氟化表面活性剂，例如来自Dupont公司的Zonyl FSA、FSE、FSN、FSN-100、FSO、FSO-100、FSD和UR。
适当的带电颜料分散液可通过任何众所周知的方法制造，包括粉碎、研磨、磨碎、微流体化及超声波等技术。举例来说，可将微细粉末形式的颜料粒子添加至悬浮溶剂中，然后使所得混合物经球磨研磨或磨碎数小时，以便将高度凝聚的干燥颜料粉末粉碎成初级粒子。在球磨研磨过程中，也可将产生悬浮介质颜色的染料或颜料添加至悬浮液中。
或者，颜料粒子可为含颜料的微囊或微粒。含颜料微囊的制备披露于下述申请中：2002年1月3日所提交的美国专利申请号60/345,936、2002年1月3日所提交的美国专利申请号60/345,934和2002年7月30日所提交的美国专利中请号60/400,021，这些申请中所有的内容都结合在此作为参考。
简而言之，含颜料微囊可通过一种涉及使用保护胶体或分散剂来形成含颜料微粒或微囊带电壳层部分的微囊包封方法来制备。在这些方法中，是将包含初级颜料粒子如TiO2、反应性单体或低聚物及选择性使用的稀释剂的内相分散物乳化至连续相中，该连续相包含溶于氟化溶剂或溶剂混合物中的保护胶体(最好为反应性保护胶体)。在乳化步骤期间，因为来自内相的反应性单体或低聚物与来自连续相的反应性保护胶体及/或其它反应物(如反应性电荷控制剂(CCA))之间的界面聚合/交联作用，而在内相粒子周围形成硬壳层。内相可在成壳层界面反应步骤期间或之后，通过自由基或缩合聚合/交联反应机制而进行后固化。此方法使得颜料在密度上与介电溶剂相配。除此以外，反应性保护胶体或反应性CCA是通过化学作用结合至含颜料微粒的表面上。这不但大大地改善微囊的分散稳定性，而且大大地改善显示器的转换性能和寿命。用于制备含颜料微囊的适当的反应性保护胶体与CCA揭示于美国专利申请号60/345,934和60/345,936中，二者均于2002年1月3日提交。
用于界面聚合/交联反应的适当的反应性单体包括：多官能异氰酸酯、硫异氰酸酯、环氧化物、酸性氯化物、氯甲酸酯、烷氧基硅烷、酸酐、醇、硫醇、胺及它们的预缩聚物。反应性单体可为多官能胺(一元和二元)、硫醇、异氰酸酯、硫异氰酸酯、环氧化物及它们的预缩聚物。反应性单体或低聚物的量按重量可以为50至300％，较好是50至150％，最好80至120％，以含颜料微粒或微囊的固体重量(solid weight)为基准。
为促进乳化过程，可使用挥发性溶剂或稀释剂来降低颜料预分散物的黏度，并在后期于乳化步骤期间或之后通过加热及/或真空将其除去。为促进脱模(stripping)过程，挥发性稀释剂的沸点可低于160℃，优选是低于120℃。适当的挥发性溶剂的实例包括：丙酮、甲乙酮(MEK)、甲丙酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、二甲苯及类似物。
保护性胶体可包含能够与内相官能单体或低聚物反应形成交联壳层的反应性官能基。适当的保护胶体的实例包括：衍生自氟代碳氢化合物、氢氟聚醚或全氟聚醚(来自杜邦和Ausimont)的经胺基或羟基官能化的氟化(尤其是全氟化)聚合物或低聚物。由下式所表示的聚氟醚胺特别适用：
Figure C0312078200211
其中g可为1-10,000，优选为3-300。适当的聚氟醚胺的分子量可选范围从300至50,000，优选从500至15,000。保护胶体可以在温和条件下通过至少一个酯基取代的全氟醚与多官能胺反应而制得。
适当的反应性电荷控制剂包括酸-碱型或给体-受体型电荷控制剂。
适当的氟化溶剂一般都具有低蒸气压、低黏度及范围在约1.7至约30，优选在约1.7至约5的介电常数。适当氟化溶剂的实例包括，但不限于：全氟溶剂，例如全氟烷或全氟环烷(如全氟萘烷)、全氟芳基烷(如全氟甲苯或全氟二甲苯)、全氟三元胺、全氟聚醚，如来自Galden/Fomblin的及来自Ausimont的全氟聚醚HT系列与氢氟聚醚(ZT系列)，来自3M公司(St.Paul，MN)的FC-43(二十七氟三丁基胺)、FC-70(全氟三正戊基胺)、PF-5060或PF5060DL(全氟己烷)，低分子量(优选小于50,000，更优选小于20,000)聚合物或低聚物，例如来自TCI美国厂(Portland，oregon)的聚(全氟环氧丙烷)，聚(一氯三氟乙烯)如来自Halocarbon Product公司(River Edge，NJ)的Halocarbon Oils及来自Daikin Industries的Demnum润滑油。全氟聚醚和氢氟聚醚如Ausimont HT-170、HT-200、HT-230、ZT-180和DuPont的三氟(三氟甲基)-环氧乙烷均聚物(如K-6和K-7液)是适用的。
或者，含颜料微囊可通过一种涉及使用氟化季盐或其稠合环或多环衍生物或异构物的微囊包封方法制得。此方法的内相分散物包含初级颜料粒子与反应性单体或低聚物，如上所述的。连续相可依选择包含氟化溶剂中的反应性保护胶体。季盐或其衍生物可被添加至内分散相、连续相或二者之中，依季盐的溶解度而定。
内分散相和连续相的乳化作用可为直接或逆向乳化工艺。在直接乳化的情况中，初级颜料粒子分散物(“I”相)可直接乳化至氟化溶液(“F”相)中。在逆向乳化的情况中，是逐渐添加氟化溶液(“F”相)并使其乳化至内相中而先形成一种I包F(F-in-I或F/I)乳化液。随着“F”相的体积分数的增加，乳化液便进行相转换，即“F”相变成连续相，而“I”相变成被分散相，于是形成一种F包I(I-in-F或I/F)乳化液。相转换点可依据“F”相的添加速率、混合的剪切速率及化学性质如两相的界面张力和黏度而改变。
在相转换完成后，可添加更多的反应性保护胶体及/或氟化季盐或其衍生物，以达更好的胶体稳定性及在粒子表面上更完全的界面反应。
所使用的保护胶体的总浓度范围(重量)在约0.1％至约30％，优选从约1％至约20％，以内相(“I”-相)重量为基准的。保护胶体和氟化季盐或其衍生物在此过程中的浓度可做调整，以获得微囊包封方法的最佳效率。
适当季盐包括吡啶、喹啉、铵、吖啶、吡咯的盐或其稠合环或多环衍生物或异构物。季盐一般而言可见于“阳离子型界面活性剂：有机化学”(Cationic Surfactants：Organic Chemistry)，界面科学系列第34卷(1990)(Surfactant Science Series Vol.34(1990)，MarcelDekker)；“有机着色剂的高科技应用”(“High TechnologyApplications of Organic Colorants”by P.Gregory，(1991)，Plenum出版公司)；F.J.Green所写的”着色剂、染料及指示剂的Sigma-Aldrich手册”(“The Sigma-Aldrich Handbook of Stains，Dyes，and Indicators”by F.J.Green，(1990)Aldrich化学品公司)；及A.S.Diamond与D.S.Weiss所编写的“显像材料手册”(“Handbook of ImagingMaterials”edited by A.S.Diamond and D.S.Weiss；(2001)，MarcelDekker)。适合本发明的特定季盐揭示于2002年7月30日所提交的美国专利申请号60/400,021中。
电泳液用介电溶剂和着色剂
适当溶液可为具有低蒸气压、低黏度及范围在约1.7至约30，优选在约1.7至约5的介电常数的氟化溶剂。特定实例在前面的微囊包封方法中给出。
除了带电颜料粒子以外，也可将具有与粒子颜色形成对比的颜色的着色剂添加至介电溶剂或溶剂混合物中。对比着色剂可自染料或颜料形成。非离子型偶氮和蒽醌染料特别适用。适用染料的实例包括，但不限于：来自Pylam Products公司(Arizona)的油溶红EGN(Oil Red EGN)，苏丹红(Sudan Red)，苏丹蓝(Sudan Blue)，油溶蓝(Oil Blue)，Macrolex Blue，溶剂蓝35(Solvent Blue 35)，PylamSpirit黑和Fast Spirit黑，Aldrich公司的苏丹黑B(Sudan Black B)，BASF公司的Thermoplastic Black X-70，以及Aldrich公司的蒽醌蓝，蒽醌黄114，蒽醌红111和135，蒽醌绿28。全氟化染料特别适用于使用氟化或全氟化溶剂的情况。如果对比着色剂不溶于介电溶剂中，则优选该着色剂的不带电分散液。粒子大小可在0.01-5微米的范围内，优选是在0.05至2微米的范围内。如果对比着色剂粒子带电，则它们可携带与带电原色颜料粒子所带电荷相反的电荷。如果二类型粒子带有相同电荷，则它们应该要有不同的电荷密度或不同的电移动速率。在任何情况中，用于EPD的染料或颜料必须是化学上稳定的，且必须与分散液中的其它成分兼容。用以产生对比着色剂的染料和颜料可预分散于介电溶剂中，再将其添加至含有原色颜料分散液的电泳液中。就黑/白EPD而言，分散液包含分散于经黑化的氟化介电溶剂中的带电白色二氧化钛(TiO2)粒子。黑色染料或染料混合物，例如来自Pylam Products公司(Arizona)的PylamSpirit黑与Fast Spirit黑，来自Aldrich的苏丹黑B，来自BASF的Thermoplastic Black X-70，或黑色颜料，例如碳黑，都可用来产生溶剂的黑色。通过引入氟化或全氟化侧链如CnF2n+1(n＝4-12)使染料或颜料改性，可用来增加它们在高度氟化溶剂中的溶解度或分散度。就减色法系统来说，可将带电TiO2粒子悬浮于青色、黄色或洋红色的氟化溶剂中。该青色、黄色或洋红色可利用染料或颜料来产生。就阈值电压促进剂的颜色系统而言，可将带电TiO2粒子悬浮子同样经由使用染料或颜料产生红色、绿色、蓝色的氟化溶剂中。就大部分应用而言，应使用加色法系统。
其它适当的染料包括氟化金属酞菁染料或萘菁(naphthalocyanine)染料。适用于酞菁或萘菁染料的金属包括，但不限于：Cu、Si、Mg、Zn、Fe、Co、Ti和Al。在2002年5月17日所提交的美国专利申请号60/381,263中所揭示的Si酞菁或萘菁染料由下式表示：
Figure C0312078200251
其中：
n对硅酞菁(I)为0-4，对硅萘菁(II)为0-6；
R1独立为Rf-A-(其中Rf是如下文所定义，而A为单键、-CH2O-、-CH2CH2O-或-CO-)、烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、R3O-、R3S-、R3R4N-、R3CO-、R3OCO-、R3COO-、R3CONR4-、R3R4NCO-、R3NHCONR4-、R3SO2NR4-、R3R4NSO2-或它们的卤化，特别是氟化衍生物，其中R3和R4独立为氢、Rf(如下文所定义)、烷基、芳基、芳烷基或烷芳基；
Z为O或NR3，其中R3如上文所定义；
R2为氢、Rf-B-(其中Rf是如下文所定义，而B为单键、-CH2-或-CH2CH2-)、烷基、氟代烷基或-SiR5R6R7，其中R5、R6和R7独立为1至20个碳原子的烷基或氟代烷基，或是2至40个碳原子的烷氧基或氟代烷氧基；及
Rf为氟化聚合物或低聚物的一部分，它可具有低分子量(MW)200-50,000，优选为400-10,000，由选自下列各物质所组成的群组的一种或多种氟化单体制得：环氧化物、四氢呋喃、环内酯、环内酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯醚及乙烯基烷。
取代基R3、R4、R5、R6、R7、Rf及n是经选择，而使得硅酞菁染料的总氟总量可占染料分子重量的至少20％，优选为至少30％且更好为至少50％。
在分子式(I)与(II)化合物中，n可为0-2，而R1可以是具有1至20个碳原子，优选为1至12个碳原子的烷基、氟代烷基、烷氧基或氟代烷氧基。取代基Z可为氧。取代基R2可如上文定义为氢、Rf-CH2-、烷基和氟代烷基，或是-SiR5R6R7，其中R5、R6与R7独立为烷基(如甲基)或8至10个碳原子的氟代烷基链，优选为例如-(CH2)2(CF2)5CF3或-(CH2)2(CF2)7CF3的氟代烷基链，或是6至18个碳原子的氟代烷氧基，优选为例如-OCH2(CF2)12CF3或-OCH2(CF2)6CF3的氟代烷氧基。
Rf如上文所定义，并且可为一种低分子量(MW＝200-50,000，最好为400-10,000)的氟化聚合物或低聚物，例如衍生自单体、全氟环氧丙烷或低聚物(如杜邦的Krytox_K-液(三氟均聚物)或Ausimont的HT或ZT系行)的全氟聚醚和氢氟聚醚；或衍生自单体、一氯三氟乙烯或低聚物(如Halocarbon Product公司(River Edge，NJ)的Halocarbon Oils)的聚(一氯三氟乙烯)。更优选地，Rf是一种衍生自氟化环氧化物的聚合物链。举例来说，其可为-CF2[C(CF3)FCF2O]nCF2CF3。
当R1为Rf-A-时，A可为-CH2O-、-CH2CH2O-或-CO-。当R2为Rf-B-时，B可为-CH2-。
这些Si染料可由现有方法制备。
适用的Cu酞菁染料揭示于美国专利第3,281,426号，2002年5月17日所提交的同系列未决专利申请号60/381,263及2002年9月18日所提交的Heller Ehrman档案号码26822-0070中。最优选的Cu染料可由下式表示：
Figure C0312078200281
其中R1是氟化聚合链或低聚链，或是1至18个碳原子，优选4-12个碳原子的氟化烷基；t、u、v和w是独立为0-4，且t+u+v+w≥3。最好来说，t、u、v和w全都是1。
电泳液可被式I或II的单一Si染料或式III的单一Cu染料或这两种染料的组合物。当使用这两种染料的混合物时，Si染料对Cu染料的重量比可在7∶3至1∶9的范围内，优选是在4∶6至2∶8的范围内。
II.阈值促进剂
本发明的第一个方面涉及一种诱导或增进EPD阈值特性(特别是当电极导体并非直接接触电泳液时)的方法，此方法包括以含有分散于介电溶剂或溶剂混合物中的颜料或含颜料粒子的电泳液及阈值促进剂填充显示盒。该阈值促进剂可在颜料分散液的制备期间或以后加入电泳液中。如果在电泳液中使用含颜料微囊或微粒，则促进剂可在微囊包封过程期间或以后加入。阈值电压促进剂是用来增进粒子-粒子及/或粒子-电极的相互作用的。在使用电极保护层(如基于微杯的EPD中的密封层)的情况中，电极保护层与粒子之间的相互作用也可由这种阈值促进剂来改进。适用的阈值促进剂包括具有能够与粒子、电极或电极保护层表面上的官能基形成氢键、酸-碱相互作用、给体-受体相互作用、金属-配位体相互作用或库仑相互作用的多官能基的低聚物或聚合物。
促进剂的适当分子量为约200至约1,000,000，优选为约300至约50,000，最好为约500至10,000。
当使用卤化或氟化介电溶剂时，卤化(如氟化)促进剂是适用的。
特定促进剂可由下行四式表示：
R-[Q-L-(X)m]q                    (T-1)
R-[Q-L-X-Q’-(L’-Y)m]q          (T-2)
R-[Q-L-(X-Q’-L’-Y)m]q          (T-3)
[(X)m-L-Q]q-R-[Q’-L’-(Y)m’]q’(T-4)
其中：
m和m’独立地为≥1的自然数，最好为2或3；
q和q’独立地为≥1的自然数，最好为1至10；
Q与L或Q’与L’一起形成一个连接链，将主链(R)连接至官能基X或Y，或将官能基X和Y连接在一起；
X和Y各为能够形成氢键、酸-碱相互作用、给体-受体相互作用、金属-配位体相互作用或库仑相互作用的官能团，例如：-OH、-SH、-NH2、-NH-、＝N-、＞N+＜、＝N+＜、-CO-、-COO-、-OCO-、-COO-、-COOH、-COOCO-、-O-、-CONR8-、-CONH2、-OCONR8-、-NR8COR9、-R8NCONR9-、-CONR8CO-、-OCOO-、-SO-、-SO2-、-SO2 -、-SO3 -、-SO4 -、-SO2H、-SO3H、-PO4H2、-PO4 -2、-PO4H-、-PO3H2、-PO3H-、-SO2NH-、-SO2NR8-、吡啶盐或季铵盐、金属或金属离子或其螯合衍生物(其中R8和R9各为氢、1至30个碳原子的烷基或氟化烷基)；
当官能基X或Y是吡啶盐或季铵盐时，该盐是在吡啶或季铵与诸如下列的平衡离子之间形成：HCO2 -、CH3CO2 -、F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、H2PO4 -、H2PO3 -、CF3CH2SO3 -、CaF2a+1SO3 -、CaHbF(2a+1-b)SO3 -、CaF2a+1CO2 -、CaHbF(2a+1-b)CO2 -，氟化磺酰胺的阴离子如[CaHbFcSO2]2N-，芳族酸的阴离子如CaHbFcSO3 -或CaHbFcCO2 -、F(C3F6O)dCF(CF3)CO2 -或F(C2F4O)dCF2CO2 -，如Krytox酸(杜邦制)的阴离子(其中a可为1-30，优选为1-12；b可为0-60，优选为0-15；c可为0-40，优选为3-17；但前提是b+c≤2a+1；而d可为1-500，优选为2-200)，BF4 -、PF6 -、AsF6 -或SbF6 -。
R可为卤化基团、聚合链或低聚链，例如氟化烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，或是卤化，特别是氟化聚合链或低聚链。有关R的烷基最好可具有3-40个碳原子，而芳基可具有6-18个碳原子。
当分子式T-1、T-2、T-3和T-4中的R是卤化(如氟化)聚合链或低聚链时，它可由加成聚合、缩合聚合或开环聚合制得。适于由加成聚合制备R的单体包括，但不限于：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯及它们的卤化衍生物；乙烯基，如氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯及一氯三氟乙烯。适于缩合聚合的单体包括，但不限于：二酯、二羧酸和酸性氯化物、酸酐、二醇、二胺、二异氰酸酯及类似物。适于开环聚合的单体包括，但不限于：环氧乙烷或环状醚，例如环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、四氟环氧乙烷、全氟环氧丙烷及全氟呋喃；及醛类，如三氟乙醛。R可包含至少20％(重量)，最好至少50％(重量)的氟。R的平均分子量(MW)可在200至5,000,000，优选为300至100,000，最好在500至50,000的范围内。
在一个实施例中，分子式T-1、T-2、T-3和T-4中的R可由下式T-5表示：
_|-|-Z1_a′_|-|-Z2_b′_|-Z3_c′  T-5
其中在分子式T-5主链上的开链取代基位置(未指定)可相同或不同，且可各选自于下行各基所组成的群组：氢、卤素(尤其是氟)、烷基、烯基、芳基、烷芳基、氟代烷基、氟代烯基、氟代芳基、氟代烷芳基、-OR10、OCOR10、-COOR10、-CONR10R11(其中R10与R11各为氢、烷基、芳基、烷芳基、氟代烷基、氟代芳基、氟代烷芳基或氟化聚醚)及其经取代的衍生物；Z1、Z2和Z3各为氧或不存在；a’、b’和c’为相应重复单元的重量分数，且各在0-1的范围内，且其总和不大于1。
在分子式T-5中所指的烷基可具有1-20个碳原子，而芳基可具有6-18个碳原子。
在分子式T-1、T-2或T-3中的q是1的情况下，分子式T-5主链上的开端取代基位置中的一处，最好在两端位置中的一处，由-Q-L-(X)m、-Q-L-X-Q’-(L’-Y)m，或-Q-L-(X-Q’-L’-Y)m取代，而剩下位置则由选自于上述群组的相同或不同的取代基。在分子式T-1、T-2或T-3中的q大于1的情况下，在分子式T-5主链上有一个以上的开端取代基位置由-Q-L-(A)m、-Q-L-X-Q’-(L’-Y)m或-Q-L-(X-Q’-L’-Y)m取代，而剩下位置则由选自于上述群组的相同或不同的取代基。在分子式T-4的情况中，[(X)m-L-Q]q和[Q’-L’-(Y)m’]q’可在分子式T-5主链上的两端位置被取代。
在分子式T-5中的聚合物或低聚物主链可为均聚物(也就是，分子式T-5中b’和c’都是0)、无规共聚物(也就是，分子式T-5中重复单元是不规则排列)、嵌段共聚物(也就是，分子式T-5中重复单元是以特殊顺序排列)或接枝或梳状共聚物。
在-Q-L-中的Q或在-Q’-L’-中的Q’可各自为：不存在、醚(-O-)、硫醚(-S-)、酰胺(-CON＜、-CONR12-或-R12NCO-)、酰亚胺[(-CO)2N-]、脲(-R12NCONR13-)、硫脲(-R12NCSNR13-)、氨基甲酸乙酯(-OCONR12-或-R12NCOO-)、硫胺基甲酸酯(-OCSNR12-或-R12NCSO-)、酯(-COO-或-OOC-)、碳酸酯[-OC(O)O-]、亚胺(＝N-)或胺(-NR12-)及类似物，其中R12和R13是各自为氢、烷基、芳基、烷芳基、聚醚及其衍生物，特别是卤化衍生物，例如氟代烷基、氟代芳基、氟代烷芳基及氟代聚醚。R12或R13可具有0-100个碳原子，优选为0-20个碳原子。
在-Q-L-或-Q’-L’-中的L或L’是以最广意来定义的。它可为一个1至100个碳原子，最好2-30个碳原子的连接基团，依选择被杂原子如氧、氮或硫中断或取代。它可为直链或支链且可包含一或多个下列基团：依选择被一或多个杂原子取代或中断的直链或支链的饱和或不饱和烃链，碳环部分及杂环部分，其中该烃链、碳环及杂环是依选择被一或多个取代基取代，其不参与粒子、电极或电极保护层表面上官能基的氢键、酸-碱相互作用、给体-受体相互作用、金属-配位体相互作用或库仑相互作用。这类取代基包括，但不限于：卤素、烷基、芳基、烷芳基、芳烷基及它们的环状衍生物。
在一个具体实例中，阈值促进剂为分子式T-1与T-2的物质。基团R可为6至30个碳原子的氟化烷基或一个由分子式T-5表示的聚合链或低聚链。在分子式T-5中，开端取代基位置可被氟原子或氟化烷基取代，Z1可为氧，Z3可不存在而b’可为0。Q或Q’可为不存在、酰胺、脲或氨基甲酸乙酯部分。L可为直链或支链亚烷基、烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化烷基亚苯基链，可选择地被一或多个杂原子(如氮、氧或硫，最好为氮)中断。官能基X和Y可为羟基、氨基或-NHCOR8，其中R8是烷基或氟化烷基。官能基也可为与平衡离子如CaF2a+1SO3 -、F(C3F6O)dCF(CF3)CO2 -或F(C2F4O)dCF2CO2 -形成的吡啶盐，其中a是1-12，而d是2-200。
阈值促进剂在电泳液中的量可以为约0.1％(重量)至约20％(重量)，优选约0.2％(重量)至约5％(重量)，以颜料颗粒总量为基准。
适当阈值促进剂中有些可在市面上购得，例如购自Ausimont(Thorofare，New Jersey)。在卤化，特别是氟化介电溶剂中具有高表面活性的分子式T-1、T-2、T-3或T-4的表面活性化合物是特别优选的。阈值增进的程度可主要由式T-1、T-2、T-3或T-4化合物的能力决定，以有效地吸附或通过化学作用结合至粒子表面上，而在合理的时间内，与电极或其它粒子或电极保护层表面上的官能基形成具合理强度的相互作用。
分子式T-1、T-2、T-3或T-4化合物可根据在下列制备例1-5中所叙述的方法来合成。
本发明的第二个方面涉及一种含有分散于介电溶剂或溶剂混合物中的带电颜料或含颜料粒子及阈值促进剂的电泳液。
本发明的第三个方面涉及一种含有分散于介电溶剂或溶剂混合物中的带电颜料或含颜料粒子及表面活性阈值促进剂的电泳液。
本发明的第四个方面涉及一种含有具有阈值促进剂被吸附或通过化学作用结于表面上的带电颜料或含颜料粒子的电泳液。
本发明的第五个方面涉及一种电泳显示器，其包含充满含有分散于介电溶剂或溶剂混合物的带电颜料或含颜料粒子及阈值促进剂的电泳液的显示盒。
本发明的第六个方面涉及一种电泳显示器，其包含充满含有分散于介电溶剂或溶剂混合物的带电颜料或含颜料粒子、着色剂或着色剂混合物及阈值电压促进剂的电泳液的显示盒。
在本申请中所提及的显示器可为一种传统的分割型显示器，一种由例如WO01/67170中所披露的微杯技术所制得的电泳显示器，或是一种由如美国专利号5,961,804与5,930,026中所披露的微囊包封方法所制得的电泳显示器。
实施例
制备例1
Rf胺2000的合成
将19克Krytox_甲酯(杜邦，MW＝约1900)溶于含有12克1，1，2-三氯三氟乙烷(Aldrich)和1.5克α，α，α-三氟甲苯(Aldrich)的溶剂混合物中。在室温下搅拌，于2小时内将所得溶液逐滴添加至含有7.3克三(2-胺基乙基)胺(Aldrich)于30克α，α，α-三氟甲苯与35克1，1，2-三氯三氟乙烷中的溶液内。然后使混合物另外搅拌8个小时以使反应完全。粗产物的IR光谱清楚地显示1780cm-1处甲酯C＝O振动的消失和在1695cm-1处酰胺产物C＝O振动的出现。通过旋转蒸发除去溶剂。然后将粗产物溶于50毫升PFS2溶剂(购自Ausimont的一种全氟聚醚)中，并用20毫升乙酸乙酯萃取三次，然后干燥，得到18克纯化的产物(Rf胺2000)，它在HT200中呈现极好的溶解度。Rf胺2000是以分子式T-1表示。
制备例2
Rf酰胺2000的合成
Figure C0312078200351
将10克得自制备例1的Rf胺2000溶于50毫升含有1克三乙基胺(triethylamine)的三氯三氟乙烷中。在30分钟内逐滴加入0.64克乙酸酐(acetic anhydride)于10毫升三氯三氟乙烷的溶液。使反应混合物搅拌过夜。通过旋转蒸发除去溶剂。然后将粗产物溶于50毫升PFS2溶剂中，并用20毫升乙酸乙酯萃取三次，然后干燥，得到9克纯化的产物。IR显示胺已转化成酰胺。Rf酰胺2000也是以分子式T-1表示。
制备例3
Rf三氟甲基酰胺2000的合成
Figure C0312078200361
将10克得自制备例1的Rf胺2000溶于50毫升含有1克三乙基胺的三氯三氟乙烷中。在30分钟内逐滴加入1.3克三氟乙酸酐(trifluoroacetic anhydride)于10毫升三氯三氟乙烷的溶液。使反应混合物搅拌过夜。通过旋转蒸发除去溶剂。然后将粗产物溶于50毫升PFS2溶剂中，并用20毫升乙酸乙酯萃取三次，然后干燥，得到8.5克纯化的产物。IR显示胺已转化成酰胺。Rf三氟甲基酰胺2000也是以分子式T-1表示。
制备例4
季吡啶盐(F8POH和F8Cl)的制备
Figure C0312078200372
将3.21克(30.0毫摩尔)2，6-二甲基吡啶(2，6-lutidine，购自Aldrich)和11.6克(25.0毫摩尔)1H，1H，1H，2H-全氟癸烷[CF3(CF2)nCH2CH2OH，n＝7，购自SynQuest Laboratories，Inc.]溶于150毫升氯仿中，并于冰/水浴中冷却。在此溶液中，伴随搅拌在30分钟内逐滴加入预先溶于100毫升氯仿的8.5克(30.0毫摩尔)三氟甲烷磺酸酐(购自Aldrich)，以后除去该冰/水浴。使反应混合物于室温下至少另外搅拌8小时以使反应完全。将反应混合物用去离子水洗涤三次，经硫酸镁脱水及将溶剂反萃取除去。使粗产物自庚烷/二氯甲烷中再结晶出来，并用庚烷漂洗。获得12.45克(产率：83.6％)白色晶体(三氟甲烷磺酸1H，1H，1H，2H-全氟癸酯(1H，1H，1H，2H-perfluorodecyl triflate))。
将5.96克(10毫摩尔)这样获得的三氟甲烷磺酸1H，1H，1H，2H-全氟癸酯添加至含有30毫升二氯甲烷与1.37克(10毫摩尔)4-吡啶丙醇(Aldrich)的溶液中。使反应混合物搅拌6小时以使反应完全。在静置以后，将下层分离并用30毫升二氯甲烷洗涤三次。蒸发溶剂后得到5.59克淡黄色固体，即三氟甲烷磺酸1-(3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，10，10-十七氟癸基)-4-(3-羟基-丙基)吡啶(1-(3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，10，10-heptadecafluoro-decyl)-4-(3-hydroxy-propyl)-pyridinium trifluoromethanesulfonate)。
在一小时内，将0.22克氢化钠(购自Aldrich)分成三份添加至含有15克Krytox FSL(全氟丙烯醚羧酸，购自杜邦，MW＝2500)、30克HFE-7200(购自3M)和10克无水醚(购自Aldrich)的溶液中。立即产生氢气。然后使反应混合物另外搅拌8小时，接着用0.45微米薄膜过滤器将过量的氢化钠滤除。蒸发溶剂后获得14克Krytox羧酸钠。IR显示产物的羰基振动是在1693cm-1和1658cm-1，而Krytox FSL的羰基振动是在1770cm-1。
将14克Kryox 157FSL的钠盐溶于100毫升甲醇中，在其中加入5.25克F8POH(在制备例4中作为中间物制得)并使其溶解。观察到两相的出现。用100毫升PFS2(一种购自Ausimont的氟化溶剂)萃取此甲醇溶液二次。将合并的PFS2层用50毫升甲醇萃取二次，经硫酸钠脱水，过滤及反萃取溶剂，得到13克产物。19FNMR光谱显示所有的三氟甲烷磺酸平衡离子都被krytox羧酸根取代。F8POH和F8Cl二者皆是以分子式T-2表示。
制备例5
季吡啶盐(FNCl)的制备
将36克(0.06摩尔)三氟甲烷磺酸1H，1H，1H，2H-全氟癸酯溶于50毫升1，1，2-三氯三氟乙烷与200毫升乙腈，中，将溶液搅拌并加热到40℃，同时在三小时内将12.7克(0.06摩尔)N，N-二(2-羟乙基)异烟酰胺分成三份加入。使溶液保持在40℃另外搅拌三个小时。在蒸发溶剂以后，获得45克白色粉末，即N，N-二(2-羟乙基)-N’-1H，1H，1H，2H-全氟癸基异烟酰胺。产物和纯度是由1HNMR和19FNMR确认。
将10克Krytox 157FSL的钠盐溶于100毫升甲醇中，在其中加入3.9克经氟碳化物改性的吡啶盐，三氟甲烷磺酸N，N-二(2-羟乙基)-N’-(3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，10，10-十七氟癸基)异烟酰胺(N，N-bis(2-hydroxyethyl)-N’-(3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，10，10-heptad-ecafluoro-decyl)isonicotinamide trifluoromethanesulfonate)并使其溶解。观察到两相的出现。用100毫升PFS2萃取此甲醇溶液二次。
将合并的PFS2层用50毫升甲醇萃取二次，经硫酸钠脱水，过滤及溶剂反萃取，得到9克产物。19FNMR光谱显示所有的三氟甲烷磺酸平衡离子都被krytox羧酸根取代。FNCl也是以分子式T-2表示。
制备例6
氟化Cu酞菁染料的合成
Figure C0312078200401
根据美国专利3,281,426制备氟化Cu酞菁染料。将铜酞菁(41.0克，71.2毫摩尔，Aldrich)与1-碘全氟辛烷(370克，678毫摩尔，SynQuest)的混合物加至一个具有玻璃衬里的1加仑压力反应器(Parr仪器公司)中。将反应器于1托耳(Torr)下真空密封并于375℃下加热3天。将所获得的粗产物与200克塞里塑料(Celite)(Fisher Scientific)混合，并在Soxhlet萃取器中用4升PFS-2TM萃取5天。将所获得的深蓝色溶液用4升丙酮洗涤三次，并由旋转蒸发(60℃)在真空下(～5托耳)蒸发至干燥。获得深蓝色固体(106克，66％产率)。
制备例7
氟化Si酞菁染料(SiPc-C8F17)的合成
Figure C0312078200411
将含有(十七氟-1，1，2，2-四氢癸基)二甲基氯硅烷(2.50克，4.63毫摩尔，Gelest)及SiPc(OH)2(1.00克，1.74毫摩尔，Aldrich)与吡啶(140毫升，Fusher Scientific)的悬浮液的混合物(其中均已被蒸馏干燥(～10毫升馏出液))慢慢地蒸馏5小时(～55毫升馏出液)。通过旋转蒸发(60℃)在抽真空下(1托耳)将所得深蓝色溶液蒸发至干燥。用EtOH-H2O混合物(1∶1，50毫升)洗涤所得固体，并由过滤将其除去，干燥(60℃，60托耳)，溶于CH2Cl2(120毫升)中并过滤。通过旋转蒸发(60℃)在抽真空下(1托耳)将滤液蒸发至干燥。获得深蓝色固体(2.26克，以SiPc(OH)2为基准有82％产率)。
制备例8
含TiO2的微粒-1的制备
将9.5克Desmodur_N3400脂族聚异氰酸酯(购自拜耳(BayerAG)公司)和0.49克TEA(购自Dow的三乙醇胺)溶于3.79克丙酮中。在所得溶液中，加入13克TiO2 R706(杜邦)，并在室温条件下用转子-定子式均化器(IKA ULTRA-TURRAX T25)均化2分30秒；添加含有1.67克1，5-戊二醇(BASF)、1.35克聚环氧丙烷(MW＝725，购自Aldrich)、0.45克F8POH(来自制备例4)及2.47克丙酮的溶液，并均化1分钟。在所得溶液中，加入0.32克含有2％二月桂酸二丁基锡(Aldrich)的丙酮溶液，并均化2分钟。最后，添加40.0克含有0.8克Rf-胺4900(来自制备例1)的HT-200(Ausimont)溶液，并均化2分钟，接着添加33.0克含有0.6克Rf-胺4900与0.35克全氟化Cu酞菁染料CuPc-C8F17(来自制备例6)的HT-200溶液，并均化2分钟。然后使所得的微囊分散体在80℃加热过夜，并在低剪切下搅拌以便使粒子后固化。
制备例9
含TiO2的微粒-2的制备
将7.14克Desmodur_N3400脂族聚异氰酸酯(购自拜耳公司)溶于5.4克丙酮中。在所得溶液中，加入13克TiO2 R706(杜邦)，并在室温条件下用转子-定子式均化器(IKA ULTRA-TURRAXT25)均化2分钟；添加含有1.14克1，5-戊二醇(BASF)、0.24克TEA(Dow)、2.20克聚环氧丙烷(MW＝725，购自Aldrich)及1.0克丙酮的溶液，并均化30秒。在所得溶液中，加入0.29克含有2％二月桂酸二丁基锡的丙酮溶液，并均化2分钟。最后，添加40.0克含有0.9克Rf-胺4900(通过制备例1中所叙述的程序制备)的HT-200(Ausimont)溶液，并均化2分钟，接着添加33.0克含有0.9克Rf-胺4900的HT-200溶液，并均化2分钟。然后使所得的微囊分散体在70℃加热过夜，并在低剪切下搅拌以便使粒子后固化。
制备例10
EPD盒的制备
制备例10A：经底漆涂覆的透明导体膜
将含有33.2克EB 600TM(UCB，Smyrna，GA)、16.12克SR 399TM(Sartomer，Exton，PA)、16.12克TMPTA(UCB，Smyrna，GA)、20.61克HDODA(UCB，Smyrna，GA)、2克IrgacureTM 369(Ciba，Tarrytown，NY)、0.1克IrganoxTM 1035(Ciba)、44.35克聚(甲基丙烯酸乙酯)(MW 515,000，Aldrich，Milwaukee，WI)和399.15克MEK(甲乙酮)的底漆涂料溶液彻底混合，并利用一个#4刮板将其涂覆至透明导体膜(ITO/PET膜，购自CPFilms(Martinsville，VA)的5密耳OC50)上。使经涂覆的ITO膜在65℃烘箱中干燥10分钟，并利用UV传送器(DDU，Los Angles，CA)使其在氮气下暴露于1.8焦耳/厘米2的UV光。
制备例10B：微杯的制备
表1.微杯组成
成分 重量(份) 来源
EB600 33.15 UCB
SR399 32.24 Sartomer
HDDA 20.61 UCB
EB1360 6.00 UCB
Hycar X43 8.00 BFGoodrich
Irgacure369 0.20 Ciba
ITX 0.04 Aldrich
Irganox1035 0.10 Ciba
将33.15克EB600TM(UCB，Smyrna，GA)、32.24克SR 399TM(Sartomer，Exton，PA)、6克EB 1360TM(UCB，Smyma，GA)、8克Hycar1300x43(反应性液体聚合物，Noveon Inc.Cleveland，OH)、0.2克IrgacureTM 369(Ciba，Tarrytown，NY)、0.04克ITX(异丙基-9H-噻吨-9-酮，Aldrich，Milwaukee，WI)、0.1克IrganoxTM 1035(Ciba)和20.61克HDDA(二丙烯酸1，6-己二醇酯，UCB，Smyrna，GA)用Stir-Pak混合器(Cole-Parmer，Vernon，1L)在室温下彻底混合1小时，并通过2000rpm的离心机约15分钟来消去气泡。
将微杯组成物慢慢地涂覆在4”×4”电铸Ni阳模上，以得到95微米(长)×95微米(宽)×29微米(深)×15微米(在各杯之间的隔板壁上表面的宽度)阵列的微杯。使用塑料刀片来除去过量的液体，并将其轻轻地挤到Ni模的”凹谷”内。使经涂覆的Ni模在65℃烘箱中加热5分钟，并与制备例10A中所制得的经底漆涂覆的ITO/PET膜层压在一起，其中以底漆层面向Ni模，利用预设于100℃的辊温度、1英尺/分钟的层压速度及“大量规(heavy gauge)”辊隙的GBC Eagle 35层压器(GBC，Northbrook，IL)。使用UV强度为2.5毫焦耳/厘米2的UV固化站将面板固化5秒。然后以大约30度的剥离角度将ITO/PET膜自Ni模剥除，而在ITO/PET上得到4”×4”微杯阵列。可以观察到微杯阵列自该模的脱模是可接受的。将这样所获得的微杯阵列用UV传送器固化系统(DDU，Los Angels，CA)以1.7焦耳/厘米2的UV量做进一步后固化。
制备例10C：用密封组分填充和密封
利用#0刮板(drawdown bar)，将1克含有6-12％(以干重计)来自制备例8或9的TiO2微囊与1.3(重量)％CuPc-C8F17(来自制备例6)于HT-200的电泳液填入得自制备例10B的4”×4”微杯阵列中。
用橡胶刀片刮除过量的液体。
利用刮刀涂布器(Universal Blade Applicator)，将含有13.44(重量)份IROSTIC P9820-20(购自Huntsman Polyurethanes的以羟基为末端的聚酯聚胺基甲酸酯)、79.46份MEK、6.40份乙酸乙酯和0.56份DESMODUR N-100(购自拜耳的脂族聚异氰酸酯)及0.14份KK-348(购自King Industry的羧酸铋2-乙基己酸)的密封组分外覆于已填充的微杯，并于室温下干燥，以形成具有良好均匀性约2-3微米干燥厚度的无缝密封层。
制备例10D：电极层的层压
通过层压器在120℃及20厘米/分钟的线速度，将已经填充和密封好的微杯阵列与第二片ITO/PET膜(购自CPFilms的5密耳OC50)层压在一起，并在80℃后固化60分钟，并在65℃过夜，以完成供评估用的EPD盒结构。
EPD的电-光反应
所有例示EPD的电-光反应是通过从连接至光源的光缆引进入射光并照射在制备例10中所制得的显示盒上来测量。显示盒的背面则用黑色涂料涂黑。
然后收集来自显示器样品的反射光，并由光-电检测器转换成电讯号，最后将其记录并显示在示波器上。输出波形的强度是与显示器ON与OFF状态之之间的对比度相关，而光输出波形的斜率则反映出显示器在转换期间的反应时间。
实施例1-3
实施例1：(比较实施例)
根据制备例10的程序，使用含8wt％(干重)含TiO2微粒(来自制备例8)和1.2wt％(干重)CuPc-C8F17染料(如制备例6中所制得)于HT-200的电泳液来制备EPD盒。除非另外指定，在电泳液配方中的所有重量％都是以占总液体的干重为基准。图2a与2b分别显示在±20V和±7V测量的显示器的电-光反应。在下文中提及的所有电-光反应曲线中，曲线A是电输入脉冲，而曲线B是光反应信号。光信号的振幅为显示器对比度的一种度量。当显示器是在±20V被驱动时，可观察到强电-光反应，如图2a中所示。当显示器是在该驱动电压的三分的一，即±7V被驱动时，则观察到中度的电-光反应，如图2b中所示。在+7V所观察到的中度信号表示阈值电压低于7V，即消除在±21V驱动的无源矩阵装置中交叉偏压效应所需的最小电压(操作电压的1/3)。
实施例2：阈值电压通过Fluorolink D10(一种以二羟基为末端的全氟聚醚)的改进
按照比较实施例1的相同程序，只是在电泳液中添加0.5wt％(以所使用的含TiO2微粒的重量为基准)的Fluorolink D10(购自AUSIMONT)。Fluorolink D10是分子式T-1化合物的一个例子，其中R是全氟聚醚部分，Q不存在，L是-CF2CH2-，X是-OH，m＝1及q＝2。
图2c和2d分别显示在±20V和±7V被驱动的实施例2显示器的电-光反应。该显示器在±20V被驱动时有强电-光反应(图2c)；但在±7V被驱动时却根本没有反应(图2d)。在±7V处电-光反应的缺乏表示至少7V的阈值电压。不言而喻，使用实施例2的电泳液，在±21V或以下的操作电压下没有不理想交叉偏压效应的无源矩阵显示器是可行的。
实施例3-5：
阈值电压通过Rf-胺2000的改进
实施例3：(比较实施例)
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6wt％含TiO2微粒(来自制备例8)和1.3wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)的电泳液。
图3a显示在±15V被驱动的比较实施例3的强电-光反应。当显示器在±5V被驱动时，观察到微弱的电-光反应，如图3b所示。
实施例4
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6wt％含TiO2微粒(来自制备例8)、1.3wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)和0.5wt％(以所使用的含TiO2微粒的重量为基准)Rf-胺2000(来自制备例1)的电泳液。
如图3c和3d中所示，在±30V有强而快速的电-光反应，但在±10V却未观察到任何反应。这表示通过实施例3的电泳液，在±30V或以下的操作电压下没有不理想交叉偏压效应的无源矩阵显示器是可行的。
实施例5
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6wt％含TiO2微粒(来自制备例8)、1.3wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)、1.5wt％(以所使用的含TiO2微粒的重量为基准)Rf-胺2000(来自制备例1)和重量10％共溶剂ZT180(购自Ausimont)的电泳液。
观察到在±15V有强的电-光反应，如图3e中所示。但在±5V却未观察到任何电-光反应(图3f)。显然，添加Rf-胺2000与其溶剂ZT180可得到在±15V或以下的操作电压下的高对比无源矩阵显示器。
实施例6-7：
由Rf三氟甲基酰胺2000的频率-阈值相关特性
实施例6：(比较实施例)
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6.4wt％含TiO2微粒(来自制备例8)和1.66wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)的电泳液。此EPD是在±80V下以二种不同的频率下驱动，0.5Hz和2Hz。如图4a和4b所示，显示器的电-光反应与电输入脉冲的频率无关。
实施例7
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6.4wt％含TiO2微粒(来自制备例8)、1.66wt％的CuPc-C8F17染料(来自制备例6)、0.5wt％(以所使用的含TiO2微粒的重量为基准)Rf三氟甲基酰胺2000(来自制备例3)和10wt％共溶剂ZT180(购自Ausimont)的电泳液。
如图4c和4d所示，观察到在±80V操作电压的频率-相关电-光反应。在0.5Hz驱动的显示器的电-光反应信号(图4c)远比在2Hz驱动的显示器的(图4d)弱。这表示无源矩阵EPD的交叉偏压及/或窜扰效应也可通过调整驱动频率来抑制。
实施例8-11：
通过Rf三氟甲基酰胺2000在共溶剂和/或SiPc染料存在下阈值电压的改进
实施例8：(比较实施例)
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有9.7wt％含TiO2微粒(来自制备例8)和1.24wt％的CuPc-C8F17染料(来自制备例6)的电泳液。
实施例9
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有9.7wt％含TiO2微粒(来自制备例8)、1.24wt％的CuPc-C8F17染料(来自制备例6)、1wt％(以含TiO2的微粒的重量为基准)Rf三氟甲基酰胺2000(来自制备例3)和10wt％共溶剂ZT180(购自Ausimont)的电泳液。
实施例10
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6.4wt％含TiO2微粒(来自制备例8)、1.66wt％的CuPc-C8F17染料(来自制备例6)、2wt％(以含TiO2微粒的重量为基准)Rf三氟甲基酰胺2000(来自制备例3)和10wt％共溶剂ZT180(购自Ausimont)的电泳液。
实施例11
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有9.7wt％含TiO2的微粒(来自制备例8)、0.6wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)、0.5wt％SiPc-C8F17染料(来自制备例7)、1wt％(以含TiO2微粒的重量为基准)Rf三氟甲基酰胺2000(来自制备例3)和10wt％共溶剂ZT180(购自Ausimont)的电泳液。
比较实施例8和实施例9的EPD显示器，是以具有从±10V至±60V的不同驱动电压扫瞄的0.2Hz电脉冲波形来驱动。对不同驱动电压显示器的对比度(从GretagMacBethTH Spectrolino光谱仪利用正方电波形所测得的Dmax和Dmin计算得)显示在图5中。如曲线(5a)所示，在比较实施例8的EPD并未观察到阈值电压现象(其对比度在±10V时远高于1)。
同样地，如在图5中分别为实施例9和10显示器的曲线(5b)和(5c)所示，将Rf三氟甲基酰胺2000添加至电泳液中大幅地增强了阈值和对比度vs.电压特性曲线的伽马值。就实施例9和10的显示器，分别得到约15V和30V的阈值电压。在实施例9和10中亦观察到对比度的显著增加。
通过以含有0.5wt％SiPc-C8F17与0.6wt％CuPc-C8F17的染料混合物代替1.24wt％CuPc-C8F17染料，实施例9显示器的对比度和伽马值(图6中的曲线6a)可在阈值电压基本上维持在相同水平(约15V)下被进一步大幅提高(实施例11，图6中的曲线6b)。实施例11的二种染料的浓度是经过选择的，以便与1.24wt％CuPc-C8F17染料溶液在HT200中的光学密度相配。
图7a和图7b分别显示在±45V/0.2Hz和±15V/0.2Hz测量的比较实施例8的EPD显示器的电-光反应。图7c和图7d分别显示同样在±45V/0.2Hz和±15V/0.2Hz测量的实施例11显示器的电-光反应。显然实施例11的显示器的阈值特性和转换性能与比较实施例8相比有较大的改进。
实施例12-14：
通过Rf胺2000和共溶剂改进阈值特性
实施例12：(重复比较实施例8)
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有9.7wt％含TiO2微粒(来自制备例8)和1.24wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)的电泳液。
实施例13
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有9.7wt％含TiO2微粒(来自制备例8)、1.24wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)、1wt％(以含TiO2微粒的重量为基准)Rf胺2000(来自制备例1)和10wt％共溶剂ZT180(购自Ausimont)的电泳液。
实施例14
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有9.7wt％含TiO2微粒(来自制备例8)、1.24wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)、2wt％(以含TiO2微粒的重量为基准)Rf胺2000(来自制备例3)和10wt％共溶剂ZT180(购自Ausimont)的电泳液。
实施例12-14显示器为0.2Hz下驱动电压函数的对比度被示于图8。比较实施例12的显示器显示出不具有可观察到的阈值特性的低对比度(曲线8a)。添加基于含TiO2微粒的1wt％(曲线8b，实施例13)和2wt％(曲线8c，实施例14)的Rf胺2000，显著地改进了对比度和阈值特性。获得约15V的阈值电压以及尖锐伽马值。并未观察到转换率的恶化。
实施例15-17
通过R8Cl和FNCl提高阈值电压
实施例15：(比较实施例)
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6wt％含TiO2微粒(来自制备例9)和1.36wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)的电泳液。
如图9a和9b所示，在±45V/0.2Hz和±15V/0.2Hz两操作条件下都观察到强电-光反应。并未观察到阈值。
实施例16
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6wt％含TiO2微粒(来自制备例9)、1.36wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)和3.3wt％(以含TiO2微粒的重量为基准)F8Cl(来自制备例4)的电泳液。
如图9c和9d所示，在±45V/0.2Hz处观察到强电-光反应(图9c)，但在±15V/0.2Hz处并未观察到任何反应(图9d)。
实施例17
按照比较实施例1的相同程序，只是使用含有6wt％含TiO2微粒(来自制备例9)、1.36wt％CuPc-C8F17染料(来自制备例6)和1.6wt％(以含TiO2微粒的重量为基准)FNCl(来自制备例5)的电泳液。
如图9e和9f所示，在±45V/0.2Hz处观察到强电-光反应(图9e)，但在±15V/0.2Hz处并未观察到任何反应(图9f)。
显然，本发明的所有阈值促进剂都可以有效地显著改进无源矩阵应用的显示器阈值特性，即使在电极导体不直接接触电泳液时也可以。
虽然本发明已经参考其特定具体实例进行了说明，本领域技术人员仍应当理解到，在不脱离本发明的真正精神和范畴的情况下可做出各种变化并可进行等同物替换。除此以外，也可做出许多修改来适应某些特殊状况、材料、组成、方法、加工步骤等，以符合本发明的目的、精神和范畴。所有这些修改都属于所附的权利要求的范围内。

Claims (47)

1.一种诱导或增进电泳显示器的阈值电压的方法，所述方法包括用含有分散于介电溶剂或溶剂混合物中的带电颜料或含颜料粒子及阈值促进剂的电泳液填充显示盒，其中所述促进剂是由下列化学式之一表示：
R-[Q-L-(X)m]q                        T-1
R-[Q-L-X’-Q’-(L’-Y)m]q            T-2
R-[Q-L-(X’-Q’-L’-Y)m]q            T-3
[(X)m-L-Q]q-R-[Q’-L’-(Y)m’]q’    T-4
其中：
m和m’独立地为≥1的自然数；
q和q’独立地为≥1的自然数；
Q与L或Q’与L’一起形成一个连接链；及
R为卤化C3-40烷基、C6-18芳基、C6-18芳基C3-40烷基、C3-40烷基C6-18芳基、卤化聚合链；
其中，X、X’和Y独立地为：-OH、-SH、-NH2、-NH-、＝N-、＞N+＜、＝N+＜、-CO-、-COO-、-OCO-、-COO-、-COOH、-COOCO-、-O-、-CONR8-、-CONH2、-OCONR8-、-NR8COR9、-R8NCONR9-、-CONR8CO-、-OCOO-、-SO-、-SO2-、-SO2 -、-SO3 -、-SO4 -、-SO2H、-SO3H、-PO4H2、-PO4 -2、-PO4H-、-PO3H2、-PO3H-、-SO2NH-、-SO2NR8-、吡啶或季铵盐，其中R8和R9独立地为氢、1至30个碳原子的烷基或氟化烷基，
其中在-Q-L中的Q或在-Q’-L’-的Q’可独立地不存在或为醚、硫醚、酰胺、酰亚胺、脲、硫脲、氨基甲酸酯、硫胺基甲酸酯、酯、碳酸酯、亚胺或胺；L或L’可独立地为2-30个碳原子的连接基团。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在-Q-L中的Q或在-Q’-L’-的Q’可独立地不存在或为醚、硫醚、-CON＜、-CONR12-或-R12NCO-、酰亚胺、脲、-R12NCSNR13-、-OCONR12-或-R12NCOO-、-OCSNR12-或-R12NCSO-、酯，其中R12和R13独立地为氢、烷基、芳基、烷芳基、及卤化衍生物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中m和m’独立地为2或3。
4.根据权利要求1所述的方法，其中q和q’独立地为1至10。
5.根据权利要求1所述的方法，其中X、X’和Y独立地为：吡啶或季铵盐。
6.根据权利要求5所述的方法，其中X、X’和Y独立地为与选自于下列各基团所组成的群组的平衡离子形成的吡啶盐：
HCO2 -、CH3CO2 -、F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、H2PO4 -、H2PO3 -、CF3CH2SO3 -、CaF2a+1SO3 -、CaHbF(2a+1-b)SO3 -、CaF2a+1CO2 -、CaHbF(2a+1-b)CO2 -、氟化磺胺的阴离子、芳族酸的阴离子、F(C3F6O)dCF(CF3)CO2 -或F(C2F4O)dCF2CO2 -，其中a是1-30，b是0-60，而d是1-500、BF4 -、PF6 -、AsF6 -或SbF6 -。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述氟化磺胺的阴离子是[CaHbFcSO2]2N-，其中a是1-12，b是0-15，而c是3-17。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述氟化芳族酸的阴离子是CaHbFcSO3 -或CaHbFcCO2 -，其中a是1-12，b是0-15，而c是3-17。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述平衡离子是F(C3F6O)dCF(CF3)CO2 -或F(C2F4O)dCF2CO2 -，其中d是2-200。
10.根据权利要求5所述的方法，其中所述吡啶盐是与柯瑞托克斯酸的阴离子形成的。
11.根据权利要求1所述的方法，其中R是氟化C3-40烷基、C6-18芳基、C6-18芳基C3-40烷基或C3-40烷基C6-18芳基。
12.根据权利要求1所述的方法，其中R是一个由下式所表示的聚合链：
Figure C031207820004C1
其中未指定的主链上的开链取代基位置是各自选自于下
列各基团所组成的群组：氢、卤素、烷基、烯基、芳基、烷芳基、氟代烷基、氟代烯基、氟代芳基、氟代烷芳基、-OR10、-OCOR10、-COOR10、-CONR10R11，其中R10与R11独立地是氢、烷基、芳基、烷芳基、氟代烷基、氟代芳基、氟代烷芳基；
Z1、Z2和Z3独立地为氧或不存在；
a’、b’和c’为相对应重复单元的重量分数，且独立地是在0-1的范围内，而其总和等于1。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值促进剂是由式T-1表示，
其中
R是权利要求12所述的聚合链；
m是2或3；
q是1-10；
Q不存在，或为酰胺、脲或氨基甲酸乙酯部分；
L为可选择地被一或多个杂原子中断的直链或支链亚烷基、烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化烷基亚苯基链；
X为羟基、氨基或-NHCOR9，其中R9为烷基或氟化烷基。
14.根据权利要求13所述的方法，其中m是2，q是1，L是可选择地被一或多个氮原子中断的直链或支链亚烷基或烷基亚苯基链。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值促进剂是由式T-2表示，
其中
R是6至12个碳原子的氟化烷基；
Q和Q’独立地是不存在或为一个酰胺部分；
L和L’独立地是可选择地被一或多个杂原子中断的直链或支链亚烷基、烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化亚苯基链；
X’是吡啶离子；
Y是-OH；
m和m’独立地为1或2；及
q是1-10。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值促进剂是吡啶盐。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述吡啶盐具有选自于下列各基团所组成群组的平衡离子：CaF2a+1SO3 -、F(C3F6O)dCF(CF3)CO2 -及F(C2F4O)dCF2CO2 -，其中a是1-12而d是2-200。
18.根据权利要求12所述的方法，其中所述卤素是氟。
19.根据权利要求1、12、13中任一项所述的方法，其中所述聚合链为低聚链。
20.一种电泳液，其含有分散于介电溶剂或溶剂混合物中的带电颜料或含颜料粒子及下式的阈值促进剂：
R-[Q-L-(X)m]q                         T-1
R-[Q-L-X’-Q’-(L’-Y)m]q             T-2
R-[Q-L-(X’-Q’-L’-Y)m]q             T-3
[(X)m-L-Q]q-R-[Q’-L’-(Y)m’]q’      T-4
其中：
m和m’独立地是≥1的自然数；
q和q’独立地是≥1的自然数；
Q与L或Q’与L’一起形成一个连接链；及
R为卤化C3-40烷基、C6-18芳基、C6-18芳基C3-40烷基、C3-40烷基C6-18芳基、卤化聚合链；
其中，X、X’和Y独立地为：-OH、-SH、-NH2、-NH-、＝N-、＞N+＜、＝N+＜、-CO-、-COO-、-OCO-、-COO-、-COOH、-COOCO-、-O-、-CONR8-、-CONH2、-OCONR8-、-NR8COR9、-R8NCONR9-、-CONR8CO-、-OCOO-、-SO-、-SO2-、-SO2 -、-SO3 -、-SO4 -、-SO2H、-SO3H、-PO4H2、-PO4 -2、-PO4H-、-PO3H2、-PO3H-、-SO2NH-、-SO2NR8-、吡啶或季铵盐，其中R8和R9独立地为氢、1至30个碳原子的烷基或氟化烷基，
其中在-Q-L中的Q或在-Q’-L’-的Q’可独立地不存在或为醚、硫醚、酰胺、酰亚胺、脲、硫脲、氨基甲酸酯、硫胺基甲酸酯、酯、碳酸酯、亚胺或胺；L或L’可独立地为2-30个碳原子的连接基团。
21.根据权利要求20所述的电泳液，其中在-Q-L-中的Q或在-Q’-L’-的Q’独立地为不存在、醚、硫醚、-CON＜、-CONR12-或-R12NCO-、酰亚胺、-R12NCONR13-、硫脲、-OCONR12-或-R12NCOO-、-OCSNR12-或-R12NCSO-、酯，其中R12和R13独立地为氢、烷基、芳基、烷芳基、及卤化衍生物。
22.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述阈值促进剂是由式T-1表示，
其中R是一个由下式表示的聚合链：
Figure C031207820007C1
其中未指定的主链上的开链取代基位置独立地是选自下列各基团所组成的群组：氢、卤素、烷基、烯基、芳基、烷芳基、氟代烷基、氟代烯基、氟代芳基、氟代烷芳基、-OR10、-OCOR10、-COOR10、-CONR10R11，其中R10和R11是各自为氢、烷基、芳基、烷芳基、氟代烷基、氟代芳基、氟代烷芳基；
Z1、Z2和Z3独立地为氧或不存在；
a’、b’和c’为相应重复单元的重量分数，且独立地是在0-1的范围内，而其总和等于1；
m是2或3；
q是1-10；
Q为不存在，或为酰胺、脲或氨基甲酸乙酯部分；
L为可选择地被一或多个杂原子中断的直链或支链亚烷基、烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化烷基亚苯基链；
X为氨基或-NHCOR9，其中R9为烷基或氟化烷基。
23.根据权利要求22所述的电泳液，其中m是2，q是1，L是可选择地被一或多个氮原子中断的直链或支链亚烷基、烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化烷基亚苯基链。
24.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述阈值促进剂是由式T-2表示，
其中
R是6至12个碳原子的氟化烷基；
Q和Q’单独不存在或为酰胺、脲或氨基甲酸乙酯部分；
L和L’独立地是可选择地被一或多个杂原子中断的直链或支链亚烷基、烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化亚苯基链；
X’是吡啶离子；
Y是-OH；
m和m’独立地为1或2；及
q是1-10。
25.根据权利要求24所述的电泳液，其中所述吡啶离子是与选自下列各基团所组成群组的平衡离子反应：CaF2a+1SO3 -、F(C3F6O)dCF(CF3)CO2 -及F(C2F4O)dCF2CO2 -，其中a是1-12而d是2-200。
26.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述阈值促进剂的量是重量百分比0.1％至20％，以颜料例子的总量为基准。
27.根据权利要求26所述的电泳液，其中所述阈值促进剂的量是重量百分比0.2％至5％，以颜料例子的总量为基准。
28.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述颜料粒子为白色颜料粒子。
29.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述颜料粒子为含颜料的微囊或微粒。
30.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述介电溶剂是卤化溶剂。
31.根据权利要求30所述的电泳液，其中所述介电溶剂是氟化溶剂。
32.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述阈值促进剂是吸附或通过化学作用结合在粒子的表面上。
33.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述阈值促进剂是吸附或通过化学作用结合在电极导体的表面上。
34.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述阈值促进剂是吸附或通过化学作用结合在电极保护层的表面上。
35.根据权利要求20所述的电泳液，其中所述介电溶剂或溶剂混合物是通过Si酞菁或萘菁染料、Cu酞菁或萘菁染料或其混合物着色的。
36.根据权利要求22所述的电泳液，其中所述卤素是氟。
37.根据权利要求20或22所述的电泳液，其中所述聚合链为低聚链。
38.一种电泳显示器，其包含充满一种含有分散于介电溶剂或溶剂混合物中的带电颜料或含颜料粒子及下式的阈值电压促进剂的电泳液的显示盒：
R-[Q-L-(X)m]q                         T-1
R-[Q-L-X’-Q’-(L’-Y)m]q             T-2
R-[Q-L-(X’-Q’-L’-Y)m]q             T-3
[(X)m-L-Q]q-R-[Q’-L’-(Y)m’]q’     T-4
其中：
m和m’独立地是≥1的自然数；
q和q’独立地是≥1的自然数；
Q与L或Q’与L’一起形成一个连接链；及
R为卤化C3-40烷基、C6-18芳基、C6-18芳基C3-40烷基、C3-40烷基C6-18芳基、卤化聚合链；
其中，X、X’和Y独立地为：-OH、-SH、-NH2、-NH-、＝N-、＞N+＜、＝N+＜、-CO-、-COO-、-OCO-、-COO-、-COOH、-COOCO-、-O-、-CONR8-、-CONH2、-OCONR8-、-NR8COR9、-R8NCONR9-、-CONR8CO-、-OCOO-、-SO-、-SO2-、-SO2 -、-SO3 -、-SO4 -、-SO2H、-SO3H、-PO4H2、-PO4 -2、-PO4H-、-PO3H2、-PO3H-、-SO2NH-、-SO2NR8-、吡啶或季铵盐，其中R8和R9独立地为氢、1至30个碳原子的烷基或氟化烷基
其中在-Q-L中的Q或在-Q’-L’-的Q’可独立地不存在或为醚、硫醚、酰胺、酰亚胺、脲、硫脲、氨基甲酸酯、硫胺基甲酸酯、酯、碳酸酯、亚胺或胺；L或L’可独立地为2-30个碳原子的连接基团。
39.根据权利要求38所述的显示器，其中在-Q-L-中的Q或在-Q’-L’-的Q’可单独不存在或为醚、硫醚、-CON＜、-CONR12-或-R12NCO-、酰亚胺、脲、硫脲、-OCONR12-或-R12NCOO-、-OCSNR12-或-R12NCSO-、酯，其中R12是氢、烷基、芳基、烷芳基、及卤化衍生物。
40.根据权利要求38所述的显示器，其中所述阈值促进剂是由式T-1表示，
其中R是一个由下式表示的聚合链：
Figure C031207820011C1
其中未指定的主链上的开链取代基位置独立地是选自下列各基团所组成的群组：氢、卤素、烷基、烯基、芳基、烷芳基、氟代烷基、氟代烯基、氟代芳基、氟代烷芳基、-OR10、-OCOR10、-COOR10、-CONR10R11，其中R10和R11是各自为氢、烷基、芳基、烷芳基、氟代烷基、氟代芳基、氟代烷芳基；Z1、Z2和Z3独立地是氧或不存在；
a’、b’和c’为相应重复单元的重量分数，且独立地是在0-1的范围内，而其总和等于1；
m是2或3；
q是1-10；
Q不存在，或为酰胺、脲或氨基甲酸乙酯部分；
L为可选择地被一或多个杂原子中断的直链或支链亚烷基、烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化烷基亚苯基链；
X为氨基或-NHCOR9，其中R9为烷基或氟化烷基。
41.根据权利要求40所述的显示器，其中m是2，q是1，L是可选择地被一或多个氮原子中断的直链或支链亚烷基或烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化烷基亚苯基链。
42.根据权利要求38所述的显示器，其中所述阈值促进剂是由式T-2表示，
其中
R是6至12个碳原子的氟化烷基；
Q和Q’单独不存在，或为酰胺、脲或氨基甲酸乙酯部分；
L和L’独立地是可选择地被一或多个杂原子中断的直链或支链亚烷基、烷基亚苯基、氟化亚烷基或氟化亚苯基链；
X’是吡啶离子；
Y是-OH；
m和m’独立地为1或2；及
q是1-10。
43.根据权利要求42所述的显示器，其中所述吡啶离子是与选自下列各基团所组成群组的平衡离子反应：CaF2a+1SO3 -、F(C3F6O)dCF(CF3)CO2 -及F(C2F4O)dCF2CO2 -，其中a是1-12而d是2-200。
44.根据权利要求38所述的电泳显示器，其所述显示器是通过微杯技术制得的。
45.根据权利要求38所述的电泳显示器，其所述显示器是通过微囊包封方法制得的。
46.根据权利要求40所述的电泳显示器，其所述卤素是氟。
47.根据权利要求38或40所述的电泳液，其中所述聚合链为低聚链。
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