[发明专利]一种基于微胶囊电泳彩色量子点光致发光材料及其发光方法和应用

摘要

本发明涉及一种基于微胶囊电泳彩色量子点光致发光材料及其发光方法和应用，所述材料以蓝色背光激发红色或绿色量子点作为子像素发光，并将其置于微胶囊之中，通过对微胶囊表面电压的控制来决定量子点的位置从而控制光通量的大小，并在电泳显示液中添加滤光材料仅使蓝光通过。本发明将量子点与微胶囊电泳显示技术结合起来，通过控制电压的方向和大小控制每个彩色子像素的颜色和光通量，组合形成需要颜色的光。本发明大幅提高了光通量，增加了能量利用率和亮度，提高了彩色电子纸的亮度，同时拓宽了色域，提高了显示质量，能够得到性能优良的彩色电子纸，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种基于微胶囊电泳彩色量子点光致发光材料，其特征在于，所述材料包括至少一个红色微胶囊，至少一个绿色微胶囊和至少一个蓝色微胶囊；

所述红色微胶囊包括：微胶囊壁腔，仅通过蓝色波段的滤光电泳显示液，带电发红光量子点，所述胶囊使用蓝色背光激发；

所述绿色微胶囊包括：微胶囊壁腔，仅通过蓝色波段的滤光电泳显示液，带电发绿光量子点，所述胶囊使用蓝色背光激发；

所述蓝色微胶囊包括：微胶囊壁腔，仅通过蓝色波段的滤光电泳显示液，带电遮光颗粒，所述胶囊使用蓝色背光激发。

2.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述红色微胶囊、红色微胶囊以及蓝色微胶囊的直径为5μm‑1000μm。

3.如权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述红色微胶囊中的带电发红光量子点为硫化镉/硫化锌、硒化镉/硫化锌、硒化镉/硫化硒/硫化锌、铟铝砷/铝镓砷、外层包覆的磷化铟、无镉磷化铟/锌硒硫、铜铟硫、碳量子点、石墨烯量子点以及钙钛矿量子点中的任意一种；

优选地，所述绿色微胶囊中的带电发绿光量子点为硫化镉/硫化锌、硒化锌/硒化镉/硫化锌、掺铽硫化锌/硫化锌、掺铜硫化锌镓/硫化钙、外层包覆的磷化铟、石墨烯量子点或钙钛矿量子点中的任意一种；

优选地，所述蓝色微胶囊中的带电遮光颗粒为彩色聚合物球、金红石型二氧化钛颗粒或表面包覆的二氧化钛颗粒中的任意一种；

优选地，所述彩色聚合物球为锌白、铬黄、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或非蓝色的有机染料中的任意一种与颗粒介质结合形成。

4.如权利要求1‑3任一项所述的材料，其特征在于，所述微胶囊壁腔的材质为明胶、明胶的复合物、硅胶或硅胶的复合物中的任意一种。

5.如权利要求1‑4任一项所述的材料，其特征在于，所述仅通过蓝色波段的滤光电泳显示液中含有滤光介质；

优选地，所述滤光介质为有机蓝色染料、表面改性包覆的蓝色有机染料或表面包覆改性的蓝色无机染料中的任意一种。

6.如权利要求1‑5任一项所述的材料，其特征在于，所述仅通过蓝色波段的滤光电泳显示液还含有分散剂、稳定剂、电荷控制剂以及电荷辅助剂；

优选地，所述分散剂为脂肪烃、芳香烃、卤代烃及其混合物、四氯乙烯、环己烷、正辛烷、异构烷烃H、异构烷烃M、液体石蜡或甲苯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述稳定剂为司盘80、司盘85或吐温80中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述电荷控制剂为有机硫酸盐、有机磺酸盐、金属皂、有机磷酸盐、有机磷酸酯、十八胺、油酸、单酰基丁‑二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺类无灰分散剂、聚异丁烯双丁二酰亚胺、聚异丁烯多丁二酰亚胺或十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述电荷辅助剂为多羟基化合物和/或氨基醇化合物。

7.如权利要求1‑6任一项所述的材料，其特征在于，所述带电发红光量子点所带的电荷为正电或负电；所述带电发绿光量子点所带的电荷为正电或负电；所述带电遮光颗粒所带的电荷为正电或负电；

优选地，所述红色微胶囊和绿色微胶囊顶部外侧设置滤光片；

优选地，所述滤光片的材质为非蓝色滤光玻璃或塑料。

8.如权利要求1‑7任一项所述的基于微胶囊电泳彩色量子点光致发光材料的发光方法，其特征在于，所述方法为：在红色微胶囊、绿色微胶囊以及蓝色微胶囊的顶部和底部加入电场，通过调节电场的方向和电压的大小控制材料中每个微胶囊的颜色和光通量，组合形成需要颜色的光。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当在红色微胶囊顶部加与发红光量子点所带电荷相同的电场，底部加与发红光量子点所带电荷相反的电场，此时带电发红光量子点聚集在红色微胶囊底部，红色微胶囊不发光；

优选地，在红色微胶囊顶部加与发红光量子点所带电荷相反的电场，底部加与发红光量子点所带电荷相同的电场，此时带电发红光量子点聚集在红色微胶囊顶部，红色微胶囊发红光，调节电压控制带电发红光量子点在顶部聚集数量进而控制红色光的光通量；

优选地，红色微胶囊表面不加电压时，发红光量子点均匀分散或沉积在胶囊底部，红色微胶囊不发光；

优选地，在绿色微胶囊顶部加与发绿光量子点所带电荷相同的电场，底部加与发绿光量子点所带电荷相反的电场，此时带电发绿光量子点聚集在绿色微胶囊底部，绿色微胶囊不发光；

优选地，在绿色微胶囊顶部加与发绿光量子点所带电荷相反的电场，底部加与发绿光量子点所带电荷相同的电场，此时带电发绿光量子点聚集在绿色微胶囊顶部，绿色微胶囊发绿光，调节电压控制带电发绿光量子点在顶部聚集数量进而控制绿色光的光通量；

优选地，绿色微胶囊表面不加电压时，发绿光量子点均匀分散或沉积在胶囊底部，绿色微胶囊不发光；

优选地，在蓝色微胶囊顶部加与带电遮光颗粒所带电荷相同的电场，底部加与带电遮光颗粒所带电荷相反的电场，此时带电遮光颗粒聚集在蓝色微胶囊底部，蓝色微胶囊不发光；

优选地，蓝色微胶囊表面不加电压，此时蓝色背光无阻碍通过，蓝色微胶囊发蓝光。

10.如权利要求1‑7任一项所述的基于微胶囊电泳彩色量子点光致发光材料的应用，其特征在于，所述材料用于制备彩色电子纸。