[发明专利]一种可水洗可拉伸的电子纸显示设备及其制备方法

权利要求书

1.一种电子纸显示设备，其特征在于，包括凝胶电极层和微胶囊弹性体显示层，所述凝胶电极层固定设置在所述微胶囊弹性体显示层的表面；

所述凝胶电极层的制备方法包括：

步骤1、凝胶单体、金属盐、碳纳米材料、交联剂和引发剂混合，得到凝胶预制液；

步骤2、将所述凝胶预制液置于模具中，固化处理后得到凝胶电极层；

所述微胶囊弹性体显示层的制备方法包括：

步骤一、将高分子材料与微胶囊混合，得到微胶囊弹性体溶液；

步骤二、将所述微胶囊弹性体溶液进行固化处理，然后将固化产物浸泡在溶剂中，取出后进行洗涤和干燥处理，得到微胶囊弹性体显示层。

2.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其特征在于，步骤1中，所述凝胶单体选自阴离子型不饱和单体和他们的盐、含硫醇基的不饱和单体、含酚羟基的不饱和单体、酰胺基不饱和单体以及氨基不饱和单体中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的电子纸显示设备，其特征在于，所述阴离子型不饱和单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、无水马来酸、衣康酸、肉桂酸、乙烯磺酸、丙烯甲苯磺酸、乙烯基甲苯磺酸、苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-(甲基)丙烯酰乙胺磺酸、2-(甲基)丙烯酰丙醇磺酸和2-羟乙基(甲基)丙烯酰磷酸酯中的一种或多种；

所述酰胺基不饱和单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和N-乙基(甲基)丙烯酰胺中的一种或多种；

所述氨基不饱和单体选自N,N-二甲基氨乙基(甲基)丙烯酸酯或/和N,N-二甲基氨丙基(甲基)丙烯酸酯。

4.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其特征在于，步骤1中，所述金属盐选自钠盐、锂盐、钾盐、钙盐、镁盐和铵盐中的一种或多种；

所述碳纳米材料选自单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯、石墨和碳纳米片中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其特征在于，步骤1中，所述交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇、乙二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇、乙二胺、碳酯乙烯、碳酸丙烯、N,N’-亚甲基双二烷基氧膦(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)烯酸酯、(聚)乙二醇二环氧甘油醚和甘油二缩甘油醚中的一种或多种；

所述引发剂选自光引发剂或热引发剂；所述光引发剂选自安息香衍生物、苯甲基衍生物、苯乙酮衍生物、二苯甲酮衍生物和偶氨化合物中的一种或多种；所述热引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢、叔丁基过氧化物、丁酮过氧化物、偶氨丁腈化合物、偶氨脒化合物、环偶氨脒化合物和偶氨酰胺化合物中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其特征在于，步骤1中，所述凝胶预制液中，所述凝胶单体的浓度为1～5mol/L；所述金属盐的浓度为1～5mol/L；所述碳纳米材料的质量百分比为0.001-0.1wt％；所述交联剂的质量百分比为0.01～0.1wt％；所述引发剂的质量百分比为0.1～0.5wt％。

7.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其特征在于，步骤一中，所述高分子材料选自PDMS、ecoflex、聚氨酯或SEBS中的一种或多种；所述高分子材料与所述微胶囊的质量比为(1～5):(1～5)。

8.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其特征在于，步骤二中，所述溶剂选自二苯甲酮、(三甲基硅)甲基丙烯酸酯和3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其特征在于，还包括图案化凝胶电极层，所述图案化凝胶电极层上设有预置图案；

所述凝胶电极层，所述微胶囊弹性体显示层，所述图案化凝胶电极层依次贴附结合固定，对所述凝胶电极层和所述图案化凝胶电极层施加显示电压后，得到显示有所述预置图案的显示设备。

10.权利要求1～9任意一项所述的电子纸显示设备的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将凝胶电极层原位设置在微胶囊弹性体显示层的表面，进行固化处理，得到所述凝胶电极层与所述微胶囊弹性体显示层相互固定连接的电子纸显示设备；

所述凝胶电极层的制备方法包括：

步骤1、凝胶单体、金属盐、碳纳米材料、交联剂和引发剂混合，得到凝胶预制液；

步骤2、将所述凝胶预制液置于模具中，固化处理后得到凝胶电极层；

所述微胶囊弹性体显示层的制备方法包括：

步骤一、将高分子材料与微胶囊混合，得到微胶囊弹性体溶液；

步骤二、将所述微胶囊弹性体溶液进行固化处理，将固化产物浸泡在溶剂中，取出后进行洗涤和干燥处理，得到微胶囊弹性体显示层。