专利名称：一种电泳显示涂布液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电泳显示的技术领域，特别涉及一种电泳显示涂布液及其制备方法。
背景技术：
电泳图象显示(EPID，即electrophoretic image display)是利用胶体分散粒子在电场作用下发生泳动的现象，其优点是高对比度、大视角、高显示明亮度、低价格、 容易实现大平面显示等。其缺点是可靠性差，阈值特性不容易控制，尤其是分散系中微粒易发生团聚、沉淀等现象，所以EPID显示的寿命较短。近年来，麻省理工学院(MIT)媒体实验室提出了电子墨(encapsulated electrophoretic ink)的概念，即微胶囊化电泳显示技术(encapsulated electrophoretic display)。利用电泳显示原理，创新性地把颜料颗粒和深色染料溶液包裹在微囊内，在微囊内实现了电泳显示，从而抑制了电泳胶粒在大于胶囊尺度范围内的团聚、沉积等缺点，提高了其稳定性，延长使用寿命。电子墨水是一种墨水状的悬浮物，在外电场作用下可以实现可逆、双稳态、柔性显示，是一种融合物理、化学、电子学等学科的柔性显示材料和技术，具有良好的可视性、低功耗、信息载入能力强、携带方便、制造低廉、无电磁辐射等优点，且可以从根本上解决现有平板显示技术的不足。目前的电子墨水采用30-300微米的球状透明光滑的微胶囊包覆电介质悬浮液， 悬浮液中漂浮着带电电泳颗粒，这些胶囊分布在聚氨酯胶黏剂中构成分散体系，涂布或者印刷在柔性ITO导电薄膜上，构成原理型柔性EPID电子纸。聚氨酯存在着氧化黄变的问题，所以影响到电子纸的显示B值，使人眼看起来比
较偏黄。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电泳显示涂布液及其制备方法，其可以增加电泳显示层的B值，从而有效提高电泳涂布液的光电性能，改善电泳显示的视觉效果。本发明第一方面提供了一种电泳显示涂布液，其包含有微胶囊，所述微胶囊内包含有悬浮液和分散于悬浮液中的多个带电粒子，所述带电粒子在电场的作用下会在悬浮液中移动；所述微胶囊分散在胶黏剂中，该电泳显示涂布液中还包含有水性蓝色染料。具体地，上述水性蓝色染料是透明的；该水性透明蓝色染料与电泳显示涂布液的重量百分比为0. 01%-5%。该水性透明蓝色染料可以是水性单偶氮酸性蓝染料，或者是水性蒽醌蓝色染料，也可以是水性金属络合蓝色染料。上述胶黏剂中可以是水溶性高分子化合物的溶液，其中水溶性高分子化合物的浓度为5%-20% ；干燥时，其中的微胶囊发生形变。具体地，所述水溶性高分子化合物选自但不限于羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、 羟丙基甲基纤维素、可溶性淀粉、羧甲基淀粉、阿拉伯胶、明胶、树胶、大豆蛋白、聚乙烯醇、 聚乙二醇以及由上述两种或两种以上的材料组成的复合材料。
进一步地，所述电泳显示涂布液中胶黏剂与微胶囊的重量百分比为10%-70% ；更佳地，所述电泳显示涂布液中胶黏剂与微胶囊的重量百分比可以优选为25-50%。所述水溶性高分子化合物的浓度优选为7%-15%。上述电泳显示涂布液中分散的微胶囊的粒径分布的跨度值为0. 5-0. 7。具体地，上述悬浮液中还分散有若干中性颜料粒子。本发明第二方面提供了一种电泳显示组件的制备方法，该电泳显示组件中包含有带透明导电层的透明基板，所述制备方法包括在所述透明导电层上涂布上述的电泳显示涂布液，待电泳显示涂布液干燥，干燥后电泳显示涂布液形成电泳显示层。本发明第三方面提供了一种电泳显示涂布液，其中包含l_18wt%(优选5-15 wt%) 的水溶性高分子化合物或聚氨酯、20-80wt%(优选30-70 wt%)的微胶囊、0. 01_5wt%(优选 0.01-1 wt%)的水性蓝色染料、和余量的水。根据本发明第三方面的电泳显示涂布液，其中所述微胶囊内包含有悬浮液和分散于悬浮液中的多个带电粒子，所述带电粒子在电场的作用下会在悬浮液中移动。在一个实施方案中，所述悬浮液中还可以分散有若干中性颜料粒子。根据本发明第三方面的电泳显示涂布液，其中所述水性蓝色染料是透明的。在一个实施方案中，所述水性透明蓝色染料占电泳显示涂布液的重量百分比为0. 01%-5%。在一个实施方案中，所述水性透明蓝色染料是选自本文所提及的任一种或多种的市售商品。根据本发明第三方面的电泳显示涂布液，其中所述水溶性高分子化合物是选自下列的一种或多种羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、可溶性淀粉、羧甲基淀粉、阿拉伯胶、明胶、树胶、大豆蛋白、聚乙烯醇、聚乙二醇。根据本发明第三方面的电泳显示涂布液，其中所述电泳显示涂布液中分散的微胶囊的粒径分布的跨度值为0. 5-0. 7。本发明第四方面提供了一种用于光电显示器的前平面层压制品，其依次包括透光的导电层、与导电层电接触的固态光电介质层、粘附层、和释放片；其中所述固态光电介质层包含1-15重量份(优选5-10重量份)的水溶性高分子化合物或聚氨酯、10-80重量份(优选20-50重量份)的微胶囊、0. 01-5重量份(优选0. 01-1重量份)的水性蓝色染料。根据本发明第四方面的前平面层压制品，其中所述微胶囊内包含有悬浮液和分散于悬浮液中的多个带电粒子，所述带电粒子在电场的作用下会在悬浮液中移动。在一个实施方案中，所述悬浮液中还可以分散有若干中性颜料粒子。根据本发明第四方面的前平面层压制品，其中所述水性蓝色染料是透明的。在一个实施方案中，所述水性透明蓝色染料中包含有金属络合物。在一个实施方案中，所述水性透明蓝色染料是选自本文所提及的任一种或多种的市售商品。根据本发明第四方面的前平面层压制品，其中所述水溶性高分子化合物是选自下列的一种或多种羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、可溶性淀粉、羧甲基淀粉、阿拉伯胶、明胶、树胶、大豆蛋白、聚乙烯醇、聚乙二醇。根据本发明第四方面的前平面层压制品，其中所述微胶囊的粒径分布的跨度值为 0. 5-0. 7。根据本发明第四方面的前平面层压制品，其中所述固态光电介质层是由本发明第一方面或第三方面所述电泳显示涂布液所形成的。根据本发明第四方面的前平面层压制品，其除了如上文关于“固态光电介质层” 所述特征外，还具有公开于CN1659473A和/或CN100489637C中所记载的详细特征。上述 CN1659473A和CN100489637C以其全部内容通过引用并入本文。与现有技术相比，由于本发明的电泳显示涂布液中的胶黏剂中含有水性透明蓝色染料，其有利于微胶囊在胶黏剂中的分散，可以使电泳显示涂布液的均一性和均勻性提高， 而且可以改善图像显示的黑白反射率及B值，从而有效提高了电泳显示涂布液的光电性能。
图1是现有的一种电泳显示涂布液的涂布外观图2是本发明一种电泳显示组件的制备方法在一种实施方式中的制备流程图； 图3是本发明一种电泳显示涂布液的制备方法在一种实施方式中的制备流程图； 图4是本发明一种电泳显示涂布液的实施方式中在添加不同含量的水性透明蓝色染料的情况下的b值曲线图5是本发明一种电泳显示涂布液的另一实施方式中在添加不同含量的水性透明蓝色染料的情况下的b值曲线图6是本发明图3中步骤S2中刚涂布上电泳显示涂布液时电泳显示组件的结构示意
图7是本发明图3中步骤S2中涂布的电泳显示涂布液干燥后的电泳显示组件的结构示意图8是Lab色彩空间的坐标示意图。
具体实施例方式为了更好地阐述本发明，以下先解释说明本发明中需提及的一些术语的定义 Lab色彩空间是由国际照明委员会(CIE)于1976年制定的，参见图8，它是用L*、a*、
b*三个互相垂直的坐标轴来表示一个色彩空间，L*轴表示明度，黑在底端，白在顶端。+a* 表示品红色，-a*表示绿色，+b*表示黄色，_b*表示蓝色，a*轴是红一一绿色轴，b*轴是黄蓝色轴；任何颜色的色相和特征都可以用a*、b*数值来表示。在Lab色彩空间，由于b*轴上的黄色和蓝色为互补色，蓝色和黄色混合可得到白色；当在黄色中添加蓝色时， 会中和黄色的色度而变成白色。L*体现反射光强，L*越高则反射率越高。对于黑白双颗粒电泳显示器而言，L*值越高，说明其在白色状态时白度越好，L*越低，说明其在黑色状态下的黑度越好。反射率R= ((L*+16)/116) "3*100，而对比度=R 白 /R 黑。用于电泳显示涂布液中的胶黏剂一般是由水性树脂溶解于水中制得的，微胶囊分散于液态的胶黏剂中，这样，液态的电泳显示涂布液可以轻易的涂布到光滑材质表面，比如 PET的表面，胶黏剂在干燥之后可使得分散在其中的微胶囊紧密排列，这样就可以形成固态的电泳显示层了。上述胶黏剂可以采用聚氨酯溶解于水中制得，也可以采用一种水溶性高分子化合物溶解于水中来制成(水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。通常所说的水溶性高分子是一种强亲水性的高分子材料，能溶解或溶胀于水中形成水溶液或分散体系)；但是聚氨酯存在着氧化黄变的问题；水溶性高分子本身溶解后颜色发黄，所以影响到电子纸的显示B值，使人眼看起来比较偏黄。所以本发明在含有上述两种胶黏剂的两种电泳显示涂布液中添加一种水性蓝色染料，以更好地改善电泳显示涂布液制成的电泳显示层的B值，从而改善电泳显示层的光电性能，此种水性蓝色染料(温州美尔诺化工有限公司B-63-S、广州京泽化工有限公司 BL-J73W、BL-J76W、广州纬庆化工有限公司Blue_03)是一种优质的环保水性透明染料，具有高透明度、高着色力、扩散性强、溶解性一级等优良特性。此种环保水性透明蓝色染料为无毒低盐，不含国际禁用产品，含量均达到ROHS标准，并且不需溶剂稀释，可直接加入水或醇，与水性的丙稀酸、水性类树脂都有极好的相溶性。本发明的电泳显示涂布液中包含有微胶囊，微胶囊内包裹有悬浮液和分散于悬浮液中的多个带电粒子(同极性或不同极性)，当然也可以包含若干的中性带电颜料粒子；这些微胶囊均勻分散在胶黏剂中，将电泳显示涂布液涂布在带有透明导电层(例如ΙΤ0)的基板上，待电泳显示涂布液干燥之后会在ITO层上面形成一层很薄的电泳显示层，若在电泳显示层的两侧加一定的电压，电泳显示层中的微胶囊里面的带电粒子会在悬浮液中发生电泳，从而实现电泳显示。实施例1
本发明的一种实施方式如下采用水溶性高分子化合物溶解于水中来配制本发明电泳显示涂布液中的胶黏剂，然后再添加水性透明蓝色染料和微胶囊到胶黏剂中制得本发明的一种电泳显示涂布液。其中，上述的水溶性高分子化合物包括但不限于羧甲基纤维素、 羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、可溶性淀粉、羧甲基淀粉、阿拉伯胶、明胶、树胶、大豆蛋白、酪蛋白、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮等它们的混合物和衍生物。制备胶黏剂时，水溶性高分子化合物需要在30-70度的温度范围下溶解，上述胶黏剂中水溶性高分子化合物的浓度为5%-20% ；优选在7%-15%区间；最佳为10%左右。制备好胶黏剂之后，将其与微胶囊按一定的比例进行混合，即将微胶囊分散到制备好的胶黏剂中，配好的电泳显示涂布液中，胶黏剂与微胶囊的百分比控制在10%-70%之间，优选为25%-50%区间；最好为40%左右。然后再将水性透明蓝色染料按一定的比例加入到上述电泳显示涂布液中，其中， 水性透明蓝色染料与电泳显示涂布液的百分比控制在0. 01%-5%之间。电泳显示涂布液中的微胶囊在上述制得的胶黏剂中可以均勻分散，分散后的微胶囊的粒径分布的跨度值为0. 5-0. 7 ；有效减少了微胶囊的团聚等问题；当胶黏剂在室温下干燥时，其中分散的微胶囊会发生形变。水性透明蓝色染料溶解性和扩散性较强，从而能在电子墨水中均勻分散，使墨水的均勻性明显提高。同时由于此种环保水性透明蓝色染料具有较高的透明度和较高的着色力，可在电压驱动显示黑时使黑反射率更低，人眼看起来更黑；又由于蓝色与黄色为互补色，混合之后可得到白色，所以在加入水性透明蓝色染料之后可以使得电泳涂布液的B值增加(参考图4示出的B值随水性透明蓝色染料的添加量的变化情况)；从而使得原本在显示白时出现的发黄现象得到缓解，使白反射率提高。参考下表1，该表中各行分别表示了一种电泳涂布液的“白B值”、“黑反射率”、“白反射率”、“对比度”各表征光电性能的参数在没有添加水性透明蓝色染料的情况下，以及分别添加0. 1%和0.洲重量百分比的水性透明蓝色染料的情况下对应的数据。
权利要求
1.一种电泳显示涂布液，其包含有若干微胶囊，这些微胶囊分散在胶黏剂中，所述微胶囊内包含有悬浮液和分散于悬浮液中的多个带电粒子，所述带电粒子在电场的作用下会在悬浮液中电泳；其特征在于，所述电泳显示涂布液中还包含有水性蓝色染料。
2.如权利要求1所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述水性蓝色染料是水性透明蓝色染料，其与所述电泳显示涂布液的重量百分比为0. 01%-5%。
3.如权利要求2所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述水性透明蓝色染料占所述电泳显示涂布液的重量百分比为0. 03%-0. 5%。
4.如权利要求2所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述胶黏剂中包含有水溶性高分子化合物，其中水溶性高分子化合物的浓度为5%-20% ；当所述胶黏剂干燥时，所述微胶囊至少有一个发生形变。
5.如权利要求2所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述胶黏剂为水性聚氨酯乳液， 其中水性聚氨酯的固含量为10%-50%。
6.如权利要求4所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述水溶性高分子化合物选自但不限于羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、可溶性淀粉、羧甲基淀粉、阿拉伯胶、明胶、树胶、大豆蛋白、聚乙烯醇、聚乙二醇以及由上述两种或两种以上的材料组成的复合材料。
7.如权利要求6所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述胶黏剂中水溶性高分子化合物的浓度为7%-15%。
8.如权利要求4或5所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述电泳显示涂布液中胶黏剂与微胶囊的重量百分比为10%-70%。
9.如权利要求8所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述电泳显示涂布液中胶黏剂与微胶囊的重量百分比为25%-50%。
10.如权利要求5所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述电泳显示涂布液中分散的微胶囊的粒径分布的跨度值为0. 5-0. 7。
11.如权利要求1所述的电泳显示涂布液，其特征在于，所述悬浮液中还分散有若干中性颜料粒子。
12.一种电泳显示组件的制备方法，该电泳显示组件中包含有带透明导电层的透明基板，其特征在于，所述制备方法包括在所述透明导电层上涂布权利要求1所述的电泳显示涂布液，待电泳显示涂布液干燥，干燥后电泳显示涂布液形成电泳显示层。
全文摘要
本发明提供了一种电泳显示涂布液，其包含有微胶囊，这些微胶囊分散在胶黏剂中，微胶囊内包含有悬浮液和分散于悬浮液中的多个带电粒子，带电粒子在电场的作用下会在悬浮液中电泳；上述电泳显示涂布液中还包含有水性蓝色染料，该水性蓝色染料与电泳显示涂布液的重量百分比为0.01%-5%。本发明电泳显示涂布液所制作出来的显示屏的B值明显提高，同时还使得电泳显示的黑白对比度也得到提高，从而有效改善了电泳显示涂布液的光电性能。
文档编号C09D175/04GK102585676SQ201110261148
公开日2012年7月18日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年1月5日
发明者张磊, 曾晞, 林秋慧, 王海艺, 魏松丽 申请人:广州奥熠电子科技有限公司