本发明属于显示器件
技术领域：
，具体涉及一种电泳显示液及电泳显示器。
背景技术：
：电子纸，一种“像纸一样薄、柔软、可擦写的显示器”，在日常应用中越来越广泛。实现电子纸技术的途径主要包括有胆固醇液晶显示技术、电泳显示技术(epd)以及电润湿显示技术等，但能够实现双稳态、量产化的，却只有电泳显示技术。目前电泳显示技术主要包括微胶囊技术、微杯技术等。对于电泳显示屏及其相关应用产品来说，其显示性能及其稳定性取决于用于显示的黑色、白色、或者其他颜色颗粒本身的表面修饰效果和稳定性，因此需要提供一种合适的表面修饰方法来进一步提升电子纸的性能和稳定性。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供一种能够具有较好稳定性的电泳显示液及电泳显示器。本发明提供一种电泳显示液，包括溶剂、悬浮于溶剂中的电泳粒子、使电泳粒子具有电性的电荷控制剂和辅助电荷控制剂，所述辅助电荷控制剂为含有弱碱性基团的化合物或含有弱酸性基团的化合物。优选地，当所述电荷控制剂为酸性电荷控制剂时，所述辅助电荷控制剂为带有碱性基团的化合物；当所述电荷控制剂为碱性电荷控制剂时，所述辅助电荷控制剂为带有酸性基团的化合物。优选地，所述含有弱碱性基团的化合物包括分子中含有叔胺基、酰胺、苯胺、吡啶和吡咯中一种或几种的化合物及其衍生物。优选地，所述含有弱酸性基团的化合物包括分子中含有羟基、醚键、环氧基团、含氟基团、酚基、酯基、醛基等基团的化合物及其衍生物。优选地，所述电泳粒子为未经表面修饰的粒子或在粒子核表面有修饰层的粒子。优选地，所述辅助电荷控制剂的分子量小于500。优选地，所述辅助电荷控制剂的分子量小于200。优选地，所述辅助电荷控制剂在所述溶剂中的溶解度大于1％。优选地，所述辅助电荷控制剂在所溶剂中的溶解度大于5％。本发明还提供一种电泳显示器，由外至内依次层叠设置有透明前板、之前所述的电泳显示液形成的电泳显示层、背板，所述透明前板和背板用于在电泳显示层两端施加电信号，所述电泳粒子在所述电信号的作用下在溶剂中移动。本发明提供的电泳显示液及电泳显示器能够具有较好稳定性。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。本发明实施例提供一种电泳显示液，包括溶剂、悬浮于溶剂中的电泳粒子、使电泳粒子具有电性的电荷控制剂和辅助电荷控制剂，辅助电荷控制剂为含有弱碱性基团的化合物和/或含有弱酸性基团的化合物，优选为含有弱碱性基团的中性化合物和/或含有弱酸性基团的中性化合物。在电泳显示液中添加辅助电荷控制剂来提升电子纸显示的光电效果。电泳显示的原理在是一种溶剂中，分散有不同种类的电泳粒子，其中的电泳粒子可以是表面有电荷，或者表面是中性的，不带有电荷。在有外加电场的情况，表面带有电荷的电泳粒子在电场作用力的情况下会朝着特定的方向移动，比如表面带有负电荷的电泳粒子会向相对高电压的一侧移动，而表面带有正电荷的电泳粒子会向相对低电压的一侧移动，从而达到不同表面电荷的电泳粒子在这个体系中聚集在不同的位置。通过选择不同色彩的电泳粒子和溶剂，进而可以实现在不同电压情况下显示不同色彩的效果。根据电泳显示的原理，对于本实施例中的电泳粒子的要求可包括以下几点：(1)很好的色彩表现力；(2)对其他颜色有很好的遮盖力；(3)颗粒表面的电荷是可控的，即同一种颜色的颗粒的表面电荷是单一的(全部表现为正电荷，或者负电荷，或者中性)；(4)颗粒表面的电位足够高；(5)在直流电场下，带电颗粒在溶剂中有足够快的迁移速率；(6)颗粒在溶剂中能够稳定分散，并且能长时间稳定分散在溶剂中；在长期储存过程中，颗粒在溶剂中的稳定性不会受到重力、温度、湿度、震动等外加因素的影响而发生显著变化；(7)如果颗粒存在小范围的聚集的现象，该聚集体应是一种松散的结构；在外加电场的作用下，该聚集体可以很容易被电场力所破坏，并使颗粒重新达到一种分散的状态；(8)颗粒应尽量没有毒性或者低毒性，没有放射性，不会对使用者或者环境造成严重的破坏；本实施例中所指的电泳粒子包括在其他领域如涂料、油漆、印刷、打印等领域使用的无机颜料或者有机颜料电泳粒子，或者他们的复合物，也可以是为电泳显示开发的特定电泳粒子。电泳粒子的颜色选择可以是白色、黑色、或者其他蓝色，例如红色、黄色、蓝色、绿色、褐色等颜色。常见的无机颜料包括二氧化硅、二氧化钛、氧化钙、氧化铬、二氧化锌、氧化铜、氧化铅、炭黑、硅酸盐、钛黄、铬黄、铅铬绿、锰紫、铁蓝、钴蓝、锌白、镉黄、硫酸钡、钼橙、群青、天青蓝、翡翠绿、翠绿、以及其他种类的无机盐类或无机氧化物颜料，或者他们的复合物等。有机颜料可以包括各种天然的或者合成的有机颜料，例如有机黄色颜料(aiarylideyellow、arylideyellow、hansayellow、benzidineyellow等)、有机橙色颜料(perinoneorange、diarylideorange等)、有机蓝色颜料(ultramarineblue、indanthroneblue等)、有机红色颜料(anthraquinoidred、perylenered等)、或者其他颜色的有机颜料。为了增加电泳粒子在溶剂中的稳定性，本实施例中的电泳粒子可以是没有经过表面修饰的粒子，也可以是在粒子核表面经有机物物理吸附或化学改性或接枝修饰层的粒子，此处所指的粒子核为之前任一实施例所指的颜料，修饰层为在颜料颗粒吸附表面活性剂或者高分子材料，或者在颜料表面接枝高分子化合物得到。使得颜料颗粒表面形成一个有机化合物或者高分子的薄层，这样会使电泳粒子在相互接近的时候，由于表面活性剂或者高分子的薄层会接触，表面活性剂和高分子由于需要一定的空间从而产生一种空间位阻的效应，阻止电泳粒子的相互接近来达到隔离电泳粒子之间的范德华力或者静电作用力，从而实现电泳粒子的稳定分散。在进一步优选实施例中，采用吸附表面活性剂或者高分子的方法对颜料颗粒表面进行修饰得到修饰层，这些有机物的吸附一般通过物理方式吸附在颗粒表面，或者以离子键、氢键等形式的化学吸附。方法相对简单易操作。在另一优选实施例中，通过共价键把高分子接枝在颜料颗粒表面得到修饰层法，该方法能够给颜料颗粒一种长期的表面修饰，增加电泳显示的长期可靠性。在对颜料颗粒表面进行高分子接枝时，为了让高分子更好地接枝在颗粒表面，通常会在颗粒表面先用偶联剂进行处理，然后将高分子以共价键的方式接枝到偶联剂的官能团。常见的偶联剂包括硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂等。常见的硅烷类偶联剂包括但不限于甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基各位、二乙烯三胺基三甲氧基硅烷、乙烯基苄基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、或者其组合，以及它们的盐类化合物。在颗粒表面进行高分子接枝的时候，可以采用聚合物单体在溶液中进行聚合反应，同时反应后的高分子通过与颗粒表面已有的偶联剂反应接枝到颗粒表面。聚合物单体可以是任何可供聚合反应用的化合物，包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、叔丁基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苄基酯、苯乙烯、4-乙烯吡啶、n-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸等化合物或者他们的混合物、复合物或者衍生物等。本实施例中所指的电荷控制剂(cca)一般情况下是吸附于电泳粒子表面并使其具有电性，但是也不排除有少部分cca存在溶剂中的现象。cca是电泳显示液中必不可少的一种组分，在电泳显示液中它可以使原本电中性的电泳粒子带有特定的表面电荷，或者稳定电泳粒子的表面电荷，甚至改变电泳粒子的表面电荷，从而到达提高电泳粒子在溶剂中的迁移率和提升电泳粒子之间的静电排斥力的作用。一般说来，cca与电泳粒子表面的作用机理是通过酸碱反应来进行的，其他的机理包括电泳粒子选择性吸附、质子交换、电泳粒子表面基团电离等机理。本实施例中的cca可以是带官能团的有机化合物，可以是有官能团的高分子化合物(包括共聚高分子化合物)、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、或者非离子型表面活性剂等。所用的官能团一般来说是可离解的官能团，也可以是极性较强的中性基团。含有可离解官能团的cca包括有机磺酸盐、有机硫酸盐、有机磷酸盐、有机膦酸盐或膦酸酯、有机铵盐、酰胺、有机羧酸盐类化合物、有机两性离子化合物等，以及相对应的有机磺酸、有机硫酸、有机膦酸、有机铵、羧酸类化合物等。中性的cca通常包括含有羟基、酚基、醚键、环氧基团、含氟基团、酚基、酯基、醛基、伯胺基、仲胺基、叔胺基、酰胺类化合物等。在优选实施例中，cca可以为含有官能团的高分子类或者含有官能团的共聚高分子类化合物，这类化合物除了能够让粒子表面带有稳定的电荷外，它们通过吸附在粒子表面，能够给粒子提供额外的稳定性，进一步增加带电粒子在整个体系中的稳定性和最终产品的可靠性。目前在行业内使用比较多的产品包括美国chevronoronite公司生产的oloa产品系列，例如oloa371、1200、11000等产品，以及美国lubrizol公司生产的solsperse超分散剂产品系列，例如solsperse8000、9000、17000、13400、16000等产品。其中oloa产品是琥珀酰亚胺改性的聚异丁烯，而solsperse产品是含胺基的长链脂肪烃类化合物，这两类化合物的官能团都是碱性基团。本实施例通过在电泳显示液中增加辅助电荷控制剂，这种辅助电荷控制剂为中性的小分子或大分子化合物，其分子结构中含有弱碱性基团的中性化合物和/或含有弱酸性基团的中性化合物可以帮助不同表面电荷特性的粒子分别实现更好的电泳特性，来实现电泳显示良好光电性能的目的。在优选实施例中，当电荷控制剂为酸性电荷控制剂时，辅助电荷控制剂带有碱性基团的化合物；当电荷控制剂为碱性电荷控制剂时，辅助电荷控制剂为带有酸性基团的化合物。酸性电荷控制剂能够很好地让粒子表面带有正电荷或增强他们的正电荷，当电荷控制剂为酸性电荷控制剂时，辅助电荷控制剂带有碱性基团的化合物，这样配合能够解决酸性电荷控制剂对原有粒子表面带有负电荷的表面带电性有抑制作用的问题。在优选实施例中，带有碱性基团的化合物包括分子中含有叔胺基、酰胺、苯胺、吡啶和吡咯中一种或几种的化合物及其衍生物。碱性电荷控制剂能够很好地让粒子表面带有负电荷或增强他们的负电荷，当电荷控制剂为碱性电荷控制剂时，辅助电荷控制剂为带有酸性基团的化合物，这样配合能够解决碱性电荷控制剂对原有粒子表面带有正电荷的表面带电性有抑制作用的问题。例如如果采用碱性的电荷控制剂，包括但不限于oloa和solsperse系列产品，辅助电荷控制剂可以选择为带有弱酸性基团的化合物，在优选实施例中，带有酸性基团的化合物包括分子中含有羟基、醚键、环氧基团、含氟基团、酚基、酯基、醛基等基团的化合物及其衍生物。因此辅助电荷控制剂分子结构中含有与主电荷控制剂酸碱性相反的基团，可以帮助不同表面电荷特性的粒子分别实现更好的电泳特性，从而到达提高电泳显示屏光电性能的目的。在优选实施例中，辅助电荷控制剂的分子量小于500。进一步优选地，辅助电荷控制剂的分子量小于200，这样使得辅助电荷控制剂能够更好地吸附在电泳粒子表面。在优选实施例中，辅助电荷控制剂在电泳显示液的溶剂中的溶解度大于1％。进一步优选地，辅助电荷控制剂在电泳显示液的溶剂中的溶解度大于5％。本发明还提供一种电泳显示器，由外至内依次层叠设置有透明前板、如之前实施例所指的电泳显示液形成的电泳显示层、背板，透明前板和背板用于在电泳显示层两端施加电信号，电泳粒子在电信号的作用下在溶剂中移动。本实施例中驱动装置可以设置于背板上也可以设置于透明前板上。本发明还提供一种由上述实施例中的电泳显示液制备的显示微单元。显示微单元包括微胶囊、微杯等。目前微胶囊技术多采用明胶-阿拉伯胶体系的复凝聚法合成，微杯技术多为光蚀刻制杯工艺。以下为本发明电泳显示器的具体制备方法：(1)合成具有不同电泳迁移率的电泳粒子；(2)稳定剂的选择及溶剂的选择，优选地，溶剂选择烷烃溶剂，稳定剂选择聚异戊二烯(ir)，ir有顺式结构和反式结构，因考虑到实际应用中，反式结构ir不溶或难溶于烷烃溶剂，主要选择顺式结构ir。(3)显示微单元的合成，显示微单元包括微胶囊、微杯等。(4)将微胶囊涂布在透明前板或者背板上，烘干，得到电泳显示层，透明前板、电泳显示层和背板构成本实施例的电泳显示器。实施例本实验采用微胶囊作为显示微结构，微胶囊的合成及电泳显示器的制备如下：电泳粒子的制备步骤如下：在1000毫升反应瓶中，加入200克颜料，一定量的偶联剂，200克月桂酯，400克甲苯。再充氮气保持体系惰性环境，以200rpm的搅拌速度混合20分钟。在氮气环境和冷凝回流装置下，将反应混合物温度缓慢升高至50℃，加入引发剂，反应16个小时。反应产物在3500rpm下离心收集，收集过程中产物用甲苯清洗。电泳显示液的制备分别将上述制备的适量的白色负电电泳粒子和黑色中性电泳粒子、稳定剂、电荷控制剂分散在烷烃溶剂中，配制电泳显示液，在一定温度下分散均匀使用。电荷控制剂选用了碱性的solsperse系列17000产品，实施例2-8的辅助电荷控制剂选择了不同类型的具有弱酸性的多种中性化合物，实施例1未添加辅助电荷控制剂，辅助电荷控制剂具体种类如表1所示：表1实施例1-8显示微单元的制备称取一定量的去离子水加入到10l玻璃夹层反应釜，再称取一定量的明胶加入到去离子水中搅拌溶解，溶解温度为42℃。同时称取一定量的阿拉伯胶和去离子水，在另一个4l玻璃反应釜中搅拌溶解，溶解温度为40℃。待明胶溶解完全后，加入电泳显示液，调整转速，搅拌分散45min，再加入溶解完全的阿拉伯胶溶液，调整合适转速继续搅拌分散30min。然后用质量分数为10％的醋酸水溶液调节ph值至4.5，调整合适转速再搅拌分散30min。降低反应釜温度至10℃，降温时间为3h。加入质量分数为50％的戊二醛溶液,同时升高反应温度至25℃，使微胶囊交联固化反应10h。收集微胶囊，采用微孔过滤网的振动筛法，选择合适粒径的微胶囊使用。实施例1-8电泳显示器的制备将微胶囊调整到合适的ph值5.0左右，然后以5份重量的胶黏剂、45份重量的微胶囊和50份重量的水混合搅拌均匀，再加入分散剂和增稠剂在45℃搅拌配制成电子墨水，然后将电子墨水涂布在ito薄膜上烘干，即形成电泳显示层，测试电泳显示层的厚度为28微米。最后在电泳显示层上再刮涂一层胶水层，激光切割至合适的尺寸，再层压到tft上密封，即完成电泳显示器件的制备。效果例将上述实施例1-8制备的电泳显示器进行如下性能测试。在特定温度下，利用测色仪器eye-one测试电泳显示器的光电性能，包括样品驱动至白色和黑色画面的l*值、对比度、以及驱动至白色或黑色画面的响应时间(rt)。其中响应时间(rt)的定义是样品在驱动至白色或黑色画面时，所对应的l*值从起始状态到90％的l*值所需要的时间。样品的光电性能如表2所示。表2样品名称l*白色l*黑色对比度rt白色(ms)rt黑色(ms)实例175.0420.6915.31132186实例274.1717.4919.52126186实例377.8517.6321.74128165实例477.3617.2522.14123148实例577.5317.9121.02124149实例677.9318.3020.53127156实例775.8119.1017.92133147实例875.9619.3717.6131153由表2的数据可以看出，与实施例1相比，实施例2-8中均添加辅助电荷控制剂后的电泳显示器光电性能都有一定程度的提升。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12