一种电泳显示液及其制备方法及电泳显示器与流程

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其制备方法及电泳显示器。

背景技术：

电子纸是一种具备记忆功能、重量轻、可适度卷曲或折叠的类纸新型显示媒介。电子纸由多个显示微单元组成，微单元内含有电子墨水，在外加电压驱动下，带不同电荷的颜色粒子迁移至电极两端，形成显示画面。电泳粒子在悬浮液中的稳定性直接决定了显示微单元的性能。分散介质中的颜色粒子呈现自身所带的电荷或悬浮在电介质溶剂中电，或者使用电荷控制剂(cca)使其带相应的电荷。在传统黑白两色电泳显示技术中，常用一种或两种电荷控制剂使修饰后黑白粒子具有相反带电性。

随着技术的发展以及需求的升级，单纯的黑白两色显示已无法满足人民的需求，因此需要彩色显示。然而在多模彩色电泳显示方法中，电泳显示液体系更为复杂，两色粒子由于荷电量较少，导致出现两色粒子电泳迁移率下降、现象，限制了电泳显示器件的显示性能。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供具有较好彩色效果的电泳显示液及其制备方法及电泳显示器。

本发明提供一种电泳显示液，包括分散介质、电泳粒子和电荷控制剂，所述电荷控制剂包括至少一种正电荷控制剂和至少一种负电荷控制剂，所述电泳粒子包括至少一种变色电泳粒子，所述变色电泳粒子在激发源的激发下呈现激发状态，显示与非激发状态下颜色不同的色彩。

优选地，所述电荷控制剂包括阳离子表面活性剂、阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的一种或几种。

优选地，所述阳离子表面活性剂包括脂肪胺盐、季铵盐和烷基吡啶盐中的一种或几种；所述阴离子型表面活性剂包括链烷羧酸盐、链烷磺酸盐、烷基芳族磺酸盐、异丙胺、烷基苯磺酸盐、磷酸酯和磷酸盐中的一种或几种；所述非离子型表面活性剂包括山梨聚糖单酯、聚乙氧基化非离子型化合物、聚丁烯琥珀酰亚胺、马来酸酐共聚物、乙烯基吡啶共聚物、乙烯基吡咯烷酮共聚物、丙烯酸共聚物和丙烯酸-n，n-二甲氨基乙酯共聚物中的一种或几种。

优选地，所述变色电泳粒子包括氧化钇、氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化镱、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或几种。

优选地，所述正电荷控制剂和负电荷控制剂的重量比为(0.1-6):(0.01-8)。

优选地，所述正电荷控制剂和负电荷控制剂的重量比为(1-6):(0.5-3)。

优选地，所述正电荷控制剂与正电荷电泳粒子的重量比为(0.1-8)：(50-120)；所述负电荷控制剂与负电荷电泳粒子的重量比为(0.01-10)：(20-150)。

优选地，所述激发源包括红外光，紫外光，温度变化，ph变化，磁场强度变化，电场强度变化中的一种或几种。

本发明提供一种电泳显示液的制备方法，按重量份计，包括如下步骤：

(1)加入正电荷电泳粒子50-120份、正电荷控制剂0.1-8份、负电荷控制剂0.01-10份、负电荷电泳粒子20-150份和分散介质100-300份。

(2)升温至60-100℃，震荡24-36小时，降温至30-50℃，再震荡12-40小时，制成电泳显示液。

本发明还提供一种电泳显示器，由外至内依次包括透明前板、如上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所述电泳显示层两端施加电信号。

本发明提供的电泳显示液及其制备方法及电泳显示器具有较好的彩色显示效果。

附图说明

通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为仅有负电荷控制剂的电泳显示器在非激发状态下示意图；

图2为仅有负电荷控制剂的电泳显示器在激发状态下示意图；

图3为仅有正电荷控制剂的电泳显示器在非激发状态下示意图；

图4为仅有正电荷控制剂的电泳显示器在激发状态下示意图；

图5为本发明实施例提供的电泳显示器在非激发状态下示意图；

图6为本发明实施例提供的电泳显示器在激发状态下示意图；

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，包括分散介质、电泳粒子和电荷控制剂，电荷控制剂包括使电泳粒子带正电的正电荷控制剂和使电泳粒子带负电的负电荷控制剂，电泳粒子包括至少一种变色电泳粒子，变色电泳粒子在外后激发状态下颜色显示与非激发状态下颜色显示不同。

本发明采用两种电荷控制剂，两种电荷控制剂分别作用于正电荷粒子和负电荷粒子，例如正电荷控制剂作用于非激发状态下显示白色的变色电泳粒子，负电荷控制剂作用于普通黑色粒子。使两种粒子带有不同的电荷，在电场作用下，黑色电泳粒子和可变色的电泳粒子向相应的极板迁移，并在下显示多种颜色。既能得到具有彩色效果的电泳显示液，还能保证粒子具有较好的迁移速率。

在传统黑白两色电泳显示技术中，常用一种或两种电荷控制剂使修饰后黑白粒子具有相反带电性，能够分别使粒子带有正电荷负电的两种电荷控制剂混用，在传统的黑白两色电泳显示技术中不没有明显的增效作用。然而作用于本实施例的电泳显示液中，却有着提高电泳粒子的迁移速率，为粒子提供空间位阻，形成更稳定的溶液体系的作用。这是因为本实施例中电泳显示液体系更为复杂，两色粒子由于表面荷电量较少，导致出现两色粒子电泳迁移率下降的现象。

在优选实施例中，电荷控制剂包括阳离子表面活性剂、阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的一种或几种。一般来讲电荷控制剂使粒子带正电或负电是相对的，例如是磺酸盐，它可以使某些粒子带负电，但也可以使另一些粒子带正电，这取决于这个表面活性剂与粒子之间的一些性质。

在优选实施例中，负电荷控制剂包括阴离子表面活性剂或非离子型表面活性剂；正电荷控制剂包括阳离子表面活性剂或非离子型表面活性剂。

在优选实施例中，阳离子表面活性剂包括脂肪胺盐、季铵盐和烷基吡啶盐中的一种或几种；阴离子型表面活性剂包括链烷羧酸盐、链烷磺酸盐、烷基芳族磺酸盐、异丙胺、烷基苯磺酸盐、磷酸酯和磷酸盐中的一种或几种；非离子型表面活性剂包括山梨聚糖单酯、聚乙氧基化非离子型化合物、聚丁烯琥珀酰亚胺、马来酸酐共聚物、乙烯基吡啶共聚物、乙烯基吡咯烷酮共聚物、丙烯酸共聚物和丙烯酸-n，n-二甲氨基乙酯共聚物中的一种或几种。

在优选实施例中，变色电泳粒子包括氧化钇、氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化镱、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或几种。

在优选实施例中，的条件包括红外光，紫外光，温度变化，ph变化，磁场强度变化，电场强度变化中的一种或几种条件组合。

在优选实施例中，正电荷控制剂和负电荷控制剂的重量比为(0.1-6):(0.01-8)。

在优选实施例中，正电荷控制剂和负电荷控制剂的重量比为(1-6):(0.5-3)。

在优选实施例中，正电荷控制剂和负电荷控制剂的重量比为(0.5-5)：(1-5)。

在优选实施例中，正电荷控制剂和负电荷控制剂的重量比为(0.5-2)：(0.05-5).

在优选实施例中，正电荷控制剂与正电荷电泳粒子的重量比为(0.1-8)：(50-120)；更优选为(1-5)：(60-100)。

在优选实施例中，负电荷控制剂与负电荷电泳粒子的重量比为(0.01-10)：(20-150)；更优选为(1-5)：(20-80)。

本发明实施例还提供一种电泳显示液的制备方法，按重量份计，包括如下步骤：

(1)加入正电荷电泳粒子50-120份、正电荷控制剂0.1-8份、负电荷控制剂0.01-10份、负电荷电泳粒子20-150份和分散介质100-300份。

(2)升温至60-100℃，震荡24-36小时，降温至30-50℃，再震荡12-40小时，制成电泳显示液。

在优选实施例中，所述正电荷粒子和/或负电荷粒子为变色电泳粒子，变色电泳粒子在外后激发状态下颜色显示与非激发状态下颜色显示不同。

在优选实施例中，正电荷控制剂和/或负电荷控制剂包括阳离子表面活性剂、阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的一种或几种。电荷控制剂使粒子带正电或负电是相对的，例如是磺酸盐，它可以使某些粒子带负电，但也可以使另一些粒子带正电，这取决于这个表面活性剂与粒子之间的一些性质。

在优选实施例中，阳离子表面活性剂包括脂肪胺盐、季铵盐和烷基吡啶盐中的一种或几种；阴离子型表面活性剂包括链烷羧酸盐、链烷磺酸盐、烷基芳族磺酸盐、异丙胺、烷基苯磺酸盐、磷酸酯和磷酸盐中的一种或几种；非离子型表面活性剂包括山梨聚糖单酯、聚乙氧基化非离子型化合物、聚丁烯琥珀酰亚胺、马来酸酐共聚物、乙烯基吡啶共聚物、乙烯基吡咯烷酮共聚物、丙烯酸共聚物和丙烯酸-n，n-二甲氨基乙酯共聚物中的一种或几种。

在优选实施例中，激发源包括红外光，紫外光，温度变化，ph变化，磁场强度变化，电场强度变化中的一种或几种。

当激发源为紫外光或红外光时，变色电泳粒子具有光致变色材料，当紫外光或红外光对光致变色材料进行激发后，变色电泳粒子显示出与非激发状态不同的颜色。光致变色材料包括氧化钇、氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化镱、氧化镥、氧化钪和氧化铥中的一种或几种。

当激发源为温度变化时，变色电泳粒子具有感温变色材料，感温变色颜料是由电子转移型有机化合物体系制备的。电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系。在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。

当激发源为磁场强度变化时，变色电泳粒子具有磁至变色材料，例如公开号为cn106873190a的专利中公开的磁至变色材料。

当激发源为电场强度变化时，变色电泳粒子具有电致变色材料，电致变色材料分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的典型代表是三氧化钨。

当激发源为ph变化时，变色电泳粒子具有ph值致变色材料，如甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝、苯酞、偶氮染料、金属离子与螯合物形成的络合物等有机材料。

本发明实施例还提供一种电泳显示器，，由外至内依次包括透明前板111、如上所述的电泳显示液形成的电泳显示层、背板112，所述透明前板111和背板112用于在所述电泳显示层两端施加电信号。

参考图1-4，在仅含有一种电荷控制剂的体系中，无论变色电泳粒子121处于激发态还是非激发态，电泳显示器的整体显示效果并不好。参考图5-6，本实施例的含有两种电荷控制剂复配使用的体系中，无论变色电泳粒子121处于激发态还是非激发态，电泳显示器的整体显示效果都很好。

参考图1和图2，电泳显示层含有分散介质123、一种变色电泳粒子121和一种不可的黑色粒子124，在无的情况下变色电泳粒子121显示白色，电泳显示层还含有负电荷控制剂122，负电荷控制剂与变色电泳粒子121结合，使得变色电泳粒子121带负电较多，迁移效果较好。但是由于黑色粒子124带正电较少，迁移效果较差，参考图1。当对变色电泳粒子121进行激发后，变色电泳粒子121显示出激发后的状态，显示出蓝色(图中以不同纹理表示粒子的变色效果)，参考图2.

参考图3和图4，电泳显示层含有分散介质123、一种变色电泳粒子121和一种不可的黑色粒子124，在无的情况下变色电泳粒子121显示白色，电泳显示层还含有正电荷控制剂125，正电荷控制剂125与黑色粒子124结合，带正电较多，迁移效果较好，变色电泳粒子121带负电较少，迁移效果较差，如图3。在下，变色电泳粒子121显示出激发后的状态，显示出蓝色，如图4。

参考图5和图6，电泳显示层含有分散介质123、一种变色电泳粒子121和一种不可的黑色粒子124，在无的情况下变色电泳粒子121显示白色。电泳显示层还含有正电荷控制剂125，正电荷控制剂125与黑色粒子124结合，带正电较多，迁移效果较好。电泳显示层还含有负电荷控制剂122，负电荷控制剂与变色电泳粒子121结合，使得变色电泳粒子121带负电较多，迁移效果较好，整体显示效果好，参考图5。在下，变色电泳粒子121显示出激发后的状态，显示出蓝色，如图6。

为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。

实施例1

在500ml的丝口瓶中，加入黑色电泳粒子铁黑60g，黑色电泳粒子正电荷控制剂十六烷基三甲基氯化铵3g，白色电泳粒子负电荷控制剂十二烷基硫酸钠1g，白色电泳粒子氧化钇掺杂铕荧光粉60g，分散介质四氯化碳276g，空气升温至80℃，振荡2天，再降至40℃，振荡1天，制得电泳显示液，加入电泳装置中制成多模彩色电泳显示器件。

实施例2

在500ml的丝口瓶中，加入黑色电泳粒子铁黑30g，黑色电泳粒子正电荷控制剂十二烷基二甲基叔铵醋酸盐1.5g，白色电泳粒子负电荷控制剂十二烷基苯磺酸4.5g，白色电泳粒子氧化钇掺杂铕荧光粉90g，分散介质四氯化碳276g，空气升温至80℃，振荡2天，再降至40℃，振荡1天，制得电泳显示液，加入电泳装置中制成多模彩色电泳显示器件。

对比例1

实施例1相比，对比例1中未加入十二烷基硫酸钠，其余组分和制备方法与实施例1相同。

对比例2

与实施例1相比，对比例1中氧化铕为钛白，其余组分和制备方法与实施例1相同。

对比例3

与实施例1相比，对比例1中氧化铕为钛白，并且未加入十二烷基硫酸钠，其余组分和制备方法与实施例1相同。

经过测试，实施例1和实施例2相对只加入一种电荷控制剂的对比例1具有较高的粒子迁移速率，制成的电泳显示器反应快，显示效果更好。

对比例2和对比例3均是针对传统的黑白两色粒子，两个对比例制成的电泳显示器在粒子迁移速率和显示效果并没有较大变化。说明两种电荷控制剂复配，对于其他体系并没有较好的增益效果。

综上，说明本发明方案合理，通过正电荷控制剂和负电荷控制剂复配能够较好的提升本发明方案的带有变色电泳粒子的体系的电泳粒子迁移速率。

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。