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一種變色電泳粒子及電泳顯示器的制作方法

文檔序號(hào):12793512閱讀:240來源:國知局
一種變色電泳粒子及電泳顯示器的制作方法與工藝

本實(shí)用新型屬電泳顯示裝置技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種變色電泳粒子及電泳顯示器。



背景技術(shù):

電泳顯示器是一種像紙一樣薄、柔軟和可擦寫的顯示器,近年來在廣告牌和價(jià)格牌上獲得越來越廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的電泳顯示器基本上只能顯現(xiàn)黑白兩色,這使得其應(yīng)用受到很大限制。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

基于現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種可以顯示彩色的變色電泳粒子及電泳顯示器。

本實(shí)用新型實(shí)施例一方面提供一種變色電泳粒子,其包括基體和光致發(fā)光材料,所述基體為金屬氧化物材料,所述光致發(fā)光材料包覆在所述基體外部,所述光致發(fā)光材料在預(yù)定波段范圍的激發(fā)光源的照射下呈現(xiàn)與所述基體的顏色不同的彩色,所述光致發(fā)光材料在無所述激發(fā)光源的照射下無色透明或者呈現(xiàn)與所述基體的顏色相同的顏色,所述變色電泳粒子帶有電荷。

優(yōu)選地,所述金屬氧化物包括如下材料的一種或多種:鈦白、鋅鋇白、氧化鋅、二氧化硅、鐵黑、碳黑、亞鉻酸鹽、鉻酸鹽、硅酸鹽、氧化鉻綠、鉛鉻綠、氧化銅、鈦黃、鉻黃、鐵黃、鉛鉻綠、錳紫、鐵藍(lán)、鈷藍(lán)、鋅白、鎘黃、鎘紅、硫酸鋇、鉬橙、群青、天青藍(lán)、翡翠綠、翠綠。

優(yōu)選地,所述光致發(fā)光材料為稀土金屬氧化物或有機(jī)發(fā)光化合物。

優(yōu)選地,所述稀土金屬氧化物包括如下材料的一種或多種:氧化釔、氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹、氧化釤、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化鐿、氧化镥、氧化鈧、氧化銩;所述有機(jī)發(fā)光化合物包括如下材料的一種或多種:丙烯酸-9-蒽甲酯、甲基丙烯酸-9-蒽甲酯、溴化乙錠-N,N`-雙乙酰胺、熒光素-O-丙烯酸酯、2-萘基丙烯酸酯、N-(1-萘基)乙二胺二鹽酸鹽、7-[4-(三氟甲基)香豆素]丙烯酰胺、9-乙烯基蒽、聚丙烯酸-9-蒽甲酯、聚(3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐-ALT-3,6-二氨基吖啶半硫酸鹽)、聚(熒光素O-丙烯酸酯)、聚[(甲基丙烯酸甲酯)-CO-甲基丙烯酰氧基熒光素]、聚(2-萘基丙烯酸酯)、聚[N-(1-萘基)-N-苯基丙烯酰胺]、聚(均苯四甲酸二酐-CO-硫堇)、聚(2-乙烯基萘)、酞菁銅、二氯三(1,10-菲羅啉)釕(II)水合物、8-羥基喹啉銅鹽、四(2-甲基-8-羥基喹啉)硼鋰、2,3-二氯化萘酞菁錫、三(8-羥基喹啉)-鉺、8-羥基喹啉鋁、苯并[k]熒蒽、1,2-雙(2-氨基苯氧基)-乙烷-N,N,N’,N’-四乙酸、2-叔丁基蒽醌、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、5,8-二羥基-1,4-萘醌、2,3-二苯基馬來酸酐、7-羥基-4-三氟甲基香豆素、久洛利定、菲啶、1-芘甲醛。

優(yōu)選地,所述預(yù)定波段范圍的激發(fā)光源為紫外光或紅外光。

本實(shí)用新型實(shí)施例另一方面提供一種電泳顯示器,其包括由外至內(nèi)依次層疊連接的透明前板、電泳顯示層和背板,所述透明前板和背板通過電路連接,用于在所述電泳顯示層兩端施加電信號(hào),所述電泳顯示層包括多個(gè)電泳顯示微單元,每個(gè)所述電泳顯示微單元內(nèi)包括電泳液及至少一種如上述任一項(xiàng)所述的變色電泳粒子,所述變色電泳粒子懸浮在所述電泳液中,所述變色電泳粒子帶電荷,并在所述透明前板和背板的電信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下在所述電泳液中移動(dòng)。

優(yōu)選地,所述電泳顯示器還包括激發(fā)光源和導(dǎo)光板,所述激發(fā)光源設(shè)在所述透明前板的側(cè)方,所述導(dǎo)光板覆蓋所述透明前板的外側(cè),用于將所述激發(fā)光源發(fā)出的光導(dǎo)向至從所述透明前板入射。

優(yōu)選地,每個(gè)所述電泳顯示微單元包括帶異性電荷的第一電泳粒子和第二電泳粒子,所述第一電泳粒子為如上述任一項(xiàng)所述的變色電泳粒子,所述第一電泳粒子的基體呈白色,所述第二電泳粒子呈黑色。

優(yōu)選地,所述電泳顯示層包括多種電泳顯示微單元,所述多種電泳顯示微單元中的變色電泳粒子在相同激發(fā)光源的照射下呈現(xiàn)不同彩色。

本實(shí)用新型實(shí)施例通過在電泳粒子上增加光致發(fā)光材料,使電泳顯示器可以顯示彩色的內(nèi)容。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型,其作為本說明書的一部分,通過實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的原理,本實(shí)用新型的其他方面、特征及其優(yōu)點(diǎn)通過該詳細(xì)說明將會(huì)變得一目了然。

附圖說明

圖1~2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩種電泳顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3~5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電泳顯示器的工作狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的、技術(shù)方案及其技術(shù)效果更加清晰,以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,本說明書中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本實(shí)用新型,并非為了限定本實(shí)用新型。

請(qǐng)參考圖1至圖5,本實(shí)用新型實(shí)施例一方面提供一種電泳顯示器,其包括由外至內(nèi)依次層疊連接的透明前板13、電泳顯示層12和背板11。電泳顯示層12包括多個(gè)電泳顯示微單元121,每個(gè)電泳顯示微單元121內(nèi)具有電泳液及懸浮于電泳液中的變色電泳粒子122,變色電泳粒子122包括基體和光致發(fā)光材料,光致發(fā)光材料包覆在基體外部。透明前板13和背板11通過電路連接,用于在電泳顯示層12兩端施加電信號(hào),使變色電泳粒子122在電場作用下在電泳液中移動(dòng)。通過控制電信號(hào)的脈沖數(shù)量,可以控制變色電泳粒子122離透明前板13的距離。

當(dāng)沒有激發(fā)光源30照射在電泳顯示器的電泳顯示層12時(shí),光致發(fā)光材料無色透明或者呈現(xiàn)與基體的顏色相同的顏色,此時(shí)變色電泳粒子122的顏色就是基體的顏色,電泳顯示器顯示的也是基體的顏色。當(dāng)有預(yù)定波段范圍的激發(fā)光源30照射在電泳顯示層12上時(shí),變色電泳粒子122在預(yù)定波段范圍的激發(fā)光源30的照射下呈現(xiàn)與基體的顏色不同的彩色,如紅色、綠色、藍(lán)色、黃色和紫色等,此時(shí)變色電泳粒子122的顏色是光致發(fā)光材料的顏色,電泳顯示器顯示的也是光致發(fā)光材料的顏色。其中,預(yù)定波段范圍的激發(fā)光源30可以為紫外光或紅外光。

金屬氧化物為變色電泳粒子122的基體組成部分,光致發(fā)光材料為稀土金屬氧化物或有機(jī)發(fā)光化合物,光致發(fā)光材料可以通過接枝、共混、共沉淀法或溶膠凝膠法包覆在基體外部。

金屬氧化物包括如下材料的一種或多種:鈦白、鋅鋇白、氧化鋅、二氧化硅、鐵黑、碳黑、亞鉻酸鹽、鉻酸鹽、硅酸鹽、氧化鉻綠、鉛鉻綠、氧化銅、鈦黃、鉻黃、鐵黃、鉛鉻綠、錳紫、鐵藍(lán)、鈷藍(lán)、鋅白、鎘黃、鎘紅、硫酸鋇、鉬橙、群青、天青藍(lán)、翡翠綠、翠綠。

稀土金屬氧化物包括如下材料的一種或多種:氧化釔,氧化鑭,氧化鈰,氧化鐠,氧化釹,氧化釤,氧化銪,氧化釓,氧化鋱,氧化鏑,氧化鈥,氧化鉺,氧化鐿,氧化镥,氧化鈧,氧化銩。

有機(jī)發(fā)光化合物包括如下材料的一種或多種:丙烯酸-9-蒽甲酯、甲基丙烯酸-9-蒽甲酯、溴化乙錠-N,N`-雙乙酰胺、熒光素-O-丙烯酸酯、2-萘基丙烯酸酯、N-(1-萘基)乙二胺二鹽酸鹽、7-[4-(三氟甲基)香豆素]丙烯酰胺、9-乙烯基蒽、聚丙烯酸-9-蒽甲酯、聚(3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐-ALT-3,6-二氨基吖啶半硫酸鹽)、聚(熒光素O-丙烯酸酯)、聚[(甲基丙烯酸甲酯)-CO-甲基丙烯酰氧基熒光素]、聚(2-萘基丙烯酸酯)、聚[N-(1-萘基)-N-苯基丙烯酰胺]、聚(均苯四甲酸二酐-CO-硫堇)、聚(2-乙烯基萘)、酞菁銅、二氯三(1,10-菲羅啉)釕(II)水合物、8-羥基喹啉銅鹽、四(2-甲基-8-羥基喹啉)硼鋰、2,3-二氯化萘酞菁錫、三(8-羥基喹啉)-鉺、8-羥基喹啉鋁、苯并[k]熒蒽、1,2-雙(2-氨基苯氧基)-乙烷-N,N,N’,N’-四乙酸、2-叔丁基蒽醌、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、5,8-二羥基-1,4-萘醌、2,3-二苯基馬來酸酐、7-羥基-4-三氟甲基香豆素、久洛利定、菲啶、1-芘甲醛。

在優(yōu)選實(shí)施例中,每個(gè)電泳顯示微單元121包括帶異性電荷的第一電泳粒子和第二電泳粒子,第一電泳粒子為變色電泳粒子122,第一電泳粒子的基體呈白色,第二電泳粒子呈黑色。需要說明的是,第二電泳粒子可以為變色電泳粒子122,也可以不是變色電泳粒子122,即第二電泳粒子的外部可以沒有光致發(fā)光材料?,F(xiàn)以基體呈白色、帶正電的變色電泳粒子122和基體呈黑色、帶負(fù)電的變色電泳粒子122的實(shí)施例為例來說明本實(shí)用新型電泳顯示器的工作原理。請(qǐng)參考圖3,在沒有激發(fā)光源30對(duì)變色電泳粒子122照射時(shí),變色電泳粒子122分別呈白色和黑色,此時(shí)電泳顯示器顯示的也是黑色和白色組成的圖案或文字。請(qǐng)參考圖4,當(dāng)透明前板13和背板11在電泳顯示層12施加負(fù)電壓脈沖時(shí),白色的變色電泳粒子122移動(dòng)至靠近透明前板13的位置,黑色的變色電泳粒子122則移動(dòng)至靠近背板11的位置,此時(shí)通過激發(fā)光源30對(duì)變色電泳粒子122照射預(yù)定波段范圍的光(例如紫外光源),此時(shí)白色的變色電泳粒子122變?yōu)楣庵掳l(fā)光材料被激發(fā)后的顏色(例如紅色),體現(xiàn)在電泳顯示器上,白色的變色電泳粒子122聚集的區(qū)塊呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)的顏色(例如紅色),請(qǐng)參考圖4,圖中以變色電泳粒子122的不同紋理來表示變色情況。請(qǐng)參考圖5,當(dāng)透明前板13和背板11在電泳顯示層12施加正電壓脈沖時(shí),黑色的變色電泳粒子122移動(dòng)至靠近透明前板13的位置,白色的變色電泳粒子122則移動(dòng)至靠近背板11的位置,此時(shí)通過激發(fā)光源30對(duì)變色電泳粒子122照射預(yù)定波段范圍的光(例如紫外光),此時(shí)黑色的變色電泳粒子122聚集的區(qū)塊呈現(xiàn)光致發(fā)光材料被激發(fā)后的顏色(例如紫色)。在其他實(shí)施例中,第一電泳粒子和第二電泳粒子的其中之一可以不帶電。

請(qǐng)參考圖2,電泳顯示器還包括激發(fā)光源30和導(dǎo)光板16,激發(fā)光源30設(shè)置在透明前板13的側(cè)方,導(dǎo)光板16覆蓋在透明前板13的外側(cè),用于將激發(fā)光源30發(fā)出的光導(dǎo)向至從透明前板13入射。導(dǎo)光板16上設(shè)置有導(dǎo)光單元161,可以使入射光分布的更加均勻,使畫面的顯示效果如色相、明度及色彩飽和度均衡。

在一些優(yōu)選實(shí)施例中,電泳顯示層12包括多種電泳顯示微單元121,多種電泳顯示微單元121中的變色電泳粒子122在相同激發(fā)光源30的照射下呈現(xiàn)不同彩色,也即每種電泳顯示微單元121中的變色電泳粒子122不同,具體來說可以是光致發(fā)光材料不同,因此在激發(fā)光源30的照射下,不同的電泳顯示微單元121呈現(xiàn)不同的顏色,從而使電泳顯示器能夠顯示多種顏色。

本實(shí)用新型另一方面還提供一種制備該變色電泳粒子122的方法,其包括如下步驟:(1)配制金屬氧化物的前驅(qū)物和無水乙醇的水溶液,得到溶液A;(2)配制光致發(fā)光材料的前驅(qū)物和無水乙醇的水溶液,得到溶液B;(3)混合溶液A和溶液B,反應(yīng)得到凝膠C;(4)將凝膠C烘干,得到粒狀物D;(5)混合粒狀物D與硅氧烷偶聯(lián)劑,反應(yīng)得到變色電泳粒子122。

在一些優(yōu)選實(shí)施例中,為了增強(qiáng)變色電泳粒子122的穩(wěn)定性以及使變色電泳粒子122懸浮于非極性溶劑中,制備方法還可以包括步驟(6):將步驟(5)得到的變色電泳粒子122在除去游離的偶聯(lián)劑后,接著與帶雙鍵的高分子單體反應(yīng)。

現(xiàn)以制備紅色的變色電泳粒子122為例進(jìn)行說明。制備紅色的變色電泳粒子122,以鈦酸正丁酯[Ti(OC4H9)4]和釔酸鉍為前驅(qū)物,無水乙醇(C2H5OH)為溶劑,冰醋酸(CH3COOH)為螯合劑,制備二氧化鈦和釔酸鉍復(fù)合溶膠。室溫下量取10mL鈦酸丁酯,緩慢滴入到35mL無水乙醇中,用磁力攪拌器強(qiáng)力攪拌10分鐘,混合均勻,形成黃色澄清溶液A。接著,將4mL冰醋酸、釔酸鉍和10mL蒸餾水加到另35mL無水乙醇中,劇烈攪拌,得到溶液B,滴入1-2滴鹽酸,調(diào)節(jié)pH值使pH≤3。然后,在室溫水浴、劇烈攪拌下將已移入恒壓漏斗中的溶液A緩慢滴入溶液B中,滴速大約3mL/min。滴加完畢后得淺黃色溶液,繼續(xù)攪拌半小時(shí)后,40℃水浴加熱,2小時(shí)后得到白色凝膠。置于80℃下烘干,大約20小時(shí),得到氧化釔摻雜二氧化鈦粒子。該粒子常溫狀態(tài)下為白色,在激發(fā)光源30預(yù)定波段范圍內(nèi)的光(如紫外光源)的照射下呈紅色。

本實(shí)用新型還提供一種制備該變色電泳粒子122的方法,其包括如下步驟:(1)配制光致發(fā)光材料和酸的水溶液,得到溶液E;(2)向溶液E添加乙醇和水的溶液,得到溶液F;(3)向溶液F添加聚乙二醇,得到凝膠G;(4)向凝膠G添加金屬氧化物,反應(yīng)得到懸浮液H;(5)將懸浮液H烘干,得到的產(chǎn)物與硅氧烷偶聯(lián)劑混合,反應(yīng)得到變色電泳粒子122。

現(xiàn)以制備綠色的變色電泳粒子122為例進(jìn)行說明。其中,金屬氧化物以二氧化鈦為基體,其外部包覆有二氧化硅層。(1)將含有Tb3+的LaPO4溶解在酸的水溶液中,然后和含有檸檬酸的乙醇和水混合溶液(一定醇水比)混合;(2)逐滴加入聚乙二醇,攪拌3小時(shí)后形成凝膠,然后繼續(xù)攪拌,同時(shí)加入有二氧化硅包覆的二氧化鈦,反應(yīng)5個(gè)小時(shí),得到懸浮液;(3)離心分離懸浮液,然后烘箱干燥;(4)在700℃下退火2小時(shí),混合所得產(chǎn)物與硅氧烷偶聯(lián)劑,反應(yīng)得到變色電泳粒子122。

本實(shí)用新型實(shí)施例通過在電泳粒子上增加光致發(fā)光材料,使電泳顯示器可以顯示彩色的內(nèi)容。

以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍,因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化,仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。

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