[发明专利]一种制备彩色微胶囊膜材及含有该膜材的显示器件的方法

说明书

技术领域

本发明属于电泳显示领域，具体涉及一种制备彩色微胶囊电泳显示膜材的方法，以及制备含有该膜材的彩色微胶囊电泳显示器件的方法。

背景技术

电泳显示技术(EPD)由于结合了普通纸张和电子显示器的优点而成为极具发展潜力的电子显示技术之一。电泳显示通常是双色显示，即只能呈现两种不同的颜色，如黑-白、红-蓝等。因此，发展彩色电泳显示技术不仅能满足人们对彩色化的需求，而且具有极大的经济效益，是未来电泳显示一个必然的发展方向。

目前，实现电泳显示彩色化，主要有以下方法：加铺彩色滤光膜、控制电泳速度、增加子像素。

彩色滤光膜法是在双色电泳显示器的上层透明电极板表面在加铺一层彩色滤光膜来实现彩色显示，滤光膜之间用黑色间隔防止串色。虽然由其制成的彩色电泳显示器件具有较高的分辨率，但是这种方法使彩色滤光膜损失了约70％的反射光，成像的色饱和度受到很大影响，在光线弱的环境下，显示屏幕很暗。

控制电泳速度法是在透明电泳液中悬浮3种不同颜色、不同Zeta电位的带同种电荷的颜料粒子，通过施加电压使粒子具有不同的电泳速度，从而实现彩色显示。控制电泳速度法制备彩色显示器的方法比较简便，但精确控制3种颜料粒子的Zeta电位比较困难，图像难于获得高对比度和光亮度。

子像素法是利用微胶囊技术对分别含有3种不同颜色颜料粒子(如红、绿和蓝)的电泳液进行封装，形成显示不同颜色的微胶囊。然后，以辐射同化材料为粘合剂，将一种颜色的微胶囊(如红色微胶囊)涂布在有电极板的基扳上，通过光掩膜对其进行选择性紫外光曝光同化，然后用可溶解辐射同化材料的溶剂将固化的辐射同化材料微胶囊清除，将红色微胶囊涂布在电极板特定的位置。重复以上步骤就可以使绿色和蓝色微胶囊规则地排列在电极板上，通过调节电极板之间的电压，从而实现彩色显示。虽然可以获得较好的显示效果，但微胶囊涂布工艺比较复杂，需要经过反复曝光、溶剂浸泡，对微胶囊有很大损伤，且良率低。

美国专利申请US 20030021005公开了带有彩膜的电泳显示器，这种技术虽然能够实现彩色化，但是降低了显示器的光反射率，影响了显示效果。

现有技术中，通过在微胶囊上铺覆彩膜的技术手段，虽然能实现彩色化，但经过彩膜和微胶囊时，光进入、反射出，需两次透过、两次穿出，即要通过四层膜，因此光损失较大，光反射率降低至35％，甚至降低到20％。当光线弱时，明暗对比度显著下降。

美国授权专利US 6583780公开了彩色微胶囊电泳显示器的实施方案，这种技术主要采用光刻蚀的手段，需反复多次进行刻蚀操作，工艺复杂，不易控制，可操作性不高，同时，刻蚀对微胶囊的损伤较大，难以保证微胶囊的质量和显示器的显示效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提高彩色微胶囊电泳显示的光反射率。

本发明提供一种制备彩色微胶囊电泳显示膜材的方法，通过分别制备不同单色微胶囊膜材，然后用粘合剂将各单色微胶囊膜材依次叠加粘合在一起，形成多个膜层单元，纵向裁切，得到彩色微胶囊电泳显示膜材。

在本发明的一个实施方案中，制备彩色微胶囊电泳显示膜材的方法包括如下步骤：

1)分别制备含有白色带电粒子的红色、绿色、蓝色和黑色的单色电泳分散液；

2)将得到的各单色电泳分散液分别包裹成单色微胶囊显示粒子；例如，可以采用复凝聚法或原位聚合法实现上述包裹；

3)将胶粘剂分别与各单色微胶囊显示粒子混合，分别制备各单色微胶囊电泳显示膜材；

4)采用粘合剂将不同单色微胶囊电泳显示膜材按颜色依次叠加粘合在一起，形成多个膜层单元，纵向裁切，形成彩色微胶囊电泳显示膜材。

步骤2)中复凝聚法是指以两种带相反电荷的壁材物质做包埋物，芯材分散于其中后，通过改变体系的pH值、温度或水溶液浓度，使两壁材相互作用形成一种复合物，导致溶解度下降而凝聚析出形成微胶囊。

步骤2)中原位聚合法是指在碱性条件下尿素和甲醛分子间脱水形成溶于水的预聚体，然后将电泳液在预聚体中乳化分散，调节溶液pH至酸性，预聚体分子间进一步脱去小分子(水等)，形成交联立体网状结构的非水溶性缩聚物，并包裹囊心形成微胶囊。

步骤3)中制得的各单色微胶囊电泳显示膜材中，微胶囊排列规则，膜材的厚度越薄越好，优选的厚度为1-3个微胶囊粒径，更优选的厚度为1个微胶囊粒径。

步骤4)中，对不同单色微胶囊电泳显示膜材按颜色依次叠加粘合、纵向裁切后，断面按规律顺次呈现不同颜色，能实现微胶囊电泳显示的彩色化。另外，纵向裁切可以使断面规整，达到对位精准的技术效果。