[发明专利]一种快速响应的量子点电子纸显示器及其制备方法

说明书

本发明涉及一种快速响应的量子点电子纸显示器及其制备方法，包括形成有第一电极层的上基板和形成有第二电极层的下基板，以及设置在所述第一电极层和第二电极层之间的离子液体墨水层，所述离子液体墨水层中分散有双半包覆结构的粒子。本发明能够实现快速响应、可调白光色温以及电子纸高色域彩色显示。

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，涉及一种快速响应的量子点电子纸显示器及其制备方法。

背景技术

电子纸是一种类纸的、具备记忆功能并采用反射式、可重复变更内容的显示器。为了满足人类社会低碳节能与可持续发展的要求，电子纸显示技术凭借其低功耗和轻便易携带等特点，在电子阅读、个人电子、产品传媒等方面都表现出了很大的发展前景。

电子纸的显示原理有微胶囊化电子墨水、旋转球显示、电化学反应显示、色粉显示、微杯型电泳显示、电致变色显示、电泳沉积显示、电润湿显示、胆固醇液晶显示、微机电系统显示等。

市场占比很高的电泳显示方式电子纸主要包括三种：微胶囊化电子墨水电子纸、微杯型电泳显示电子纸和色粉显示方式电子纸。其基本原理都是通过控制极板电压实现电泳颗粒的迁移进行显示。其中，微胶囊化电子墨水显示方式和微杯型电泳显示方式都存在反应速度慢和响应时间慢的缺点，而色粉显示相应时间快但需要较高的驱动电压，且色粉显示的彩色化是电子纸技术的重大突破点和未来重点发展目标。

传统旋转球电子纸技术是一种以每半球分别涂成黑与白两色的球形微粒，由电场来控制其旋转，由黑色和白色来显示图像的方式。当薄膜上下表面加上电极时，双色微粒便转动使黑或白半球朝上，从而可以显示图像；当上下极板电极极性没有改变或撤掉电源时，微粒将保持当前状态直到下一次极性变化。双色微粒可以由着色的塑料通过机械方法制备，但工艺复杂且难于实现完全翻转，对比度也相对较低，不能实现彩色化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种快速响应的量子点电子纸显示器及其制备方法，通过用双半包覆粒子的转动代替传统电泳移动来实现快速响应的量子点电子纸显示。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种快速响应的量子点电子纸显示器，包括形成有第一电极层的上基板、形成有第二电极层的下基板以及设置在所述第一电极层和第二电极层之间的离子液体墨水层；所述离子液体墨水层中分散有双半包覆结构的粒子。

进一步的，所述粒子由核心粒子、碳纳米管和量子点组成；所述碳纳米管和量子点分别包覆在核心粒子两侧。

进一步的，所述碳纳米管和量子点中至少一种带有电性。

进一步的，所述量子点用于显示红、绿和蓝色，粒径分别为7-10nm、4-7nm和2-4nm。

进一步的，所述核心粒子采用硅、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化钙、氧化锌、氧化锆、氧化镁、氧化镧、氧化铍、氮化硼、氮化铝、硫酸钡中的一种或多种。

一种快速响应的量子点电子纸显示器的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：制作带凹坑的PDMS模具，并在模具表面采用物理沉积或原子层沉积等方法沉积一层碳纳米管；

步骤S2：分别对碳纳米管层表面、核心粒子进行疏水处理；

步骤S3：将核心粒子置于PDMS模具表面，并进行摇晃，使其均匀填入模具表面的凹坑中，再用氮气轻轻吹除多余的、未填入凹坑的核心粒子；

步骤S4：在表面施加均匀压力，使核心粒子与碳纳米管更紧密地结合在一起，在显微镜下观察，若填充率达到阈值以上则认为填充完成；

步骤S5：将步骤S4填充后所得样品倒置，将核心粒子的另一半部分浸入量子点甲苯溶液或量子点前驱体溶液中，在其上吸附或生长量子点；