一种应用于电泳显示的颜料粒子及电泳显示单元制造技术

本发明专利技术提供一种包括颜料颗粒和形成于所述颜料颗粒表面上的有机改性层；所述有机改性层为形成于所述颜料颗粒表面上的表面活性剂层或高分子材料层；所述颜料颗粒单位比表面积的有机物含量Wsurf在0.1‑2％g/m

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电泳显示的颜料粒子及电泳显示单元
本专利技术涉及电泳显示
，尤其是一种应用于电泳显示的颜料粒子及电泳显示单元。
技术介绍
电子纸，一种“像纸一样薄、柔软、可擦写的显示器”，在日常应用中越来越广泛。实现电子纸技术的途径主要包括有胆固醇液晶显示技术、电泳显示技术(EPD)以及电润湿显示技术等，但能够实现双稳态、量产化的，却只有电泳显示技术。电泳显示的原理在是一种液体中，分散有不同种类的颗粒，其中的颗粒可以是表面有电荷，或者表面是中性的，不带有电荷。在有外加电场的情况，表面带有电荷的颗粒在电场作用力的情况下会朝着特定的方向移动，比如表面带有负电荷的颗粒会向相对高电压的一侧移动，而表面带有正电荷的颗粒会向相对低电压的一侧移动，从而达到不同表面电荷的颗粒在这个体系中聚集在不同的位置。通过选择不同色彩的颗粒和溶剂，进而可以实现在不同电压情况下显示不同色彩的效果。对于电泳显示屏及其相关应用产品来说，其显示性能及其稳定性取决于用于显示的黑色、白色、或者其他颜色颗粒本身的表面修饰效果和稳定性，因此需要研究一种颜料颗粒，能够增加颜料颗粒在溶液中的稳定性，并且又能使显示器具备良好光电性能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术目的是提供在溶液中具有良好光电性能的应用于电泳显示的颜料粒子及电泳显示单元。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种应用于电泳显示的颜料粒子，包括颜料颗粒和形成于所述颜料颗粒表面上的有机改性层；所述有机改性层为形成于所述颜料颗粒表面上的表面活性剂层或高分子材料层；所述颜料颗粒单位比表面积的有机物含量Wsurf在0.1-2％g/m2的范围内，所述有机物含量Wsurf定义如下：优选地，所述有机改性层为厚度大于20nm的有机改性层。优选地，所述有机改性层进一步为厚度在30nm-100nm之间的有机改性层。优选地，所述颜料颗粒为形状不规则的颜料颗粒。优选地，所述颜料颗粒粒径范围为0.1微米-1微米。优选地，所述颜料颗粒单位比表面积的有机物含量Wsurf范围进一步为0.25-1.6％g/m2。优选地，所述颜料颗粒为无机盐类和/或无机氧化物颜料的颜料颗粒。优选地，所述有机改性层为吸附在所述颜料颗粒表面上的表面活性剂层或高分子材料层，或所述有机改性层为接枝在所述颜料颗粒表面上的高分子材料层。本专利技术还提供一种电泳显示单元，其包括显示单元本体、设置于所述显示单元本体内的电泳液以及若干颜料粒子。优选地，所述显示单元本体为微胶囊或微杯或微池。本专利技术提供的一种颜料粒子具有较好的稳定性，用本专利技术颜料粒子制备得到的电泳显示器具备较好光学性能。具体实施方式下面和具体实施例对本专利技术技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。本实施例提供一种应用于电泳显示的颜料粒子，包括颜料颗粒和形成于颜料颗粒表面上的有机改性层；有机改性层为形成于颜料颗粒表面上的表面活性剂层或高分子材料层；在电泳显示中，很多情况下会存在两种甚至多种带有不同表面电荷的颗粒共存在一个溶液中，其中至少有两种不同的颗粒带有相反的表面电荷，即一种颗粒带有正电荷，另外一种颗粒带有负电荷，这样这两种颗粒之间还存在很强的静电吸引力。颜料颗粒表面上的表面活性剂层或高分子材料层，会使颗粒在相互接近的时候，由于表面活性剂层或高分子材料层会接触，表面活性剂层或高分子材料层由于需要一定的空间从而产生一种空间位阻的效应，阻止颗粒的相互接近来达到隔离颗粒之间的范德华力或者静电作用力，从而实现颜料颗粒的稳定分散。根据胶体化学的DLVO理论，两个颗粒之间的范德华相互作用力可以用下面的公式来表达(参考文献：PrinciplesofColloidandSurfaceChemistry,thirdedition,byPaulC.HiemenzandRajRajagopalan，第13章)：计算出来的范德华作用力的距离一般来说小于10nm，通常在4-6nm左右时两个颗粒之间会有一个弱的吸引力，从而导致两个颗粒会相互吸引而产生聚集体。在电泳显示中，很多情况下会存在两种甚至多种带有不同表面电荷的颗粒共存在一个溶液中，其中至少有两种不同的颗粒带有相反的表面电荷，即一种颗粒带有正电荷，另外一种颗粒带有负电荷。这样这两种颗粒之间还存在很强的静电吸引力。根据胶体理论，该静电作用力可以用下面的公式来表达(参考文献：PrinciplesofColloidandSurfaceChemistry,thirdedition,byPaulC.HiemenzandRajRajagopalan，第11章)：而静电作用力的距离比范德华力的距离会更长一点，一般在10nm以上，甚至可以到达20-50nm。根据以上的分析，希望在颗粒表面的有机改性层的厚度至少在20nm以上，这样两个颗粒的之间的间距可以维持在40nm以上，这样可以降低颗粒之间的范德华作用力和静电吸引力，增加颗粒在电泳显示体系中的分散性和稳定。现有的颗粒表面有机改性层的厚度测试方法，包括TEM、SEM、动态光散射、静态光散射等方法。但是这些测试方法相当设备比较昂贵，测试方法比较复杂，对测试人员的要求也比较高，需要测试人员有较深的专业知识。因此从这个方面考虑，更好的表达方法是修饰后颗粒的有机物含量。同时考虑到不同颜料颗粒的粒径和比表面积有很大的差异，例如碳酸钙颗粒的平均粒径在1微米的时候，比表面积通常在5-10m2/g的范围内；而气相二氧化硅的比表面积则可高达100m2/g以上，甚至达到200-300m2/g以上，这样同样的修饰后有机物含量会造成在不同颜料颗粒上所对应的有机物层厚度会有很大的差异，从而导致同样的有机物含量修饰后的颜料颗粒在溶液中的分散性和稳定性有完全不同的性能。基于这方面的考虑，颜料颗粒单位比表面积的有机物含量Wsurf是一个更好的表征方法。在本实施例中，颜料颗粒单位比表面积的有机物含量Wsurf在0.1-2％g/m2的范围内，有机物含量Wsurf定义如下：一方面，希望单位比表面积的高分子含量Wsurf足够高，这样高分子层的厚度足够大，可以隔离范德华作用力和静电吸引力。但是另外一方面，如果Wsurf过高的话，会造成高分子层的厚度太大，颜料颗粒在外加电场下运动的时候会带来更大的阻力，降低颗粒在电场下的迁移速率。这样Wsurf需要在一个合适的范围，既能给颜料颗粒提供足够的分散性和稳定性，又不会严重降低颗粒的迁移速率。在优选实施例中，颜料颗粒单位比表面积的有机物含量Wsurf范围进一步为0.25-1.6％g/m2。在优选实施例中，有机改性层为厚度大于20nm的有机改性层。在进一步优选实施例中，有机改性层进一步为厚度在30nm-100nm之间的有机改性层。在更进一步优选实施例中，有机改性层进一步为厚度在35nm-50nm之间的有机改性层。在优选实施例中，颜料颗粒为形状不规则的颜料颗粒。在优选实施例中，颜料颗粒粒径范围为0.1微米-1微米。为了实现电泳显示，通常这些颜料颗粒的粒径会比较小，根据热力学的原理，这么小的颗粒在溶剂中会倾向于聚集在一起，而不是均匀分散在溶剂中，造成颗粒在溶液里相互聚集的原因包括范德华力(vanderWaalsforces)、静电吸引力(两个相反表面电荷的颗粒之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于电泳显示的颜料粒子，其特征在于包括颜料颗粒和形成于所述颜料颗粒表面上的有机改性层；所述有机改性层为形成于所述颜料颗粒表面上的表面活性剂层或高分子材料层；所述颜料颗粒单位比表面积的有机物含量Wsurf在0.1‑2％g/m

【技术特征摘要】
1.一种应用于电泳显示的颜料粒子，其特征在于包括颜料颗粒和形成于所述颜料颗粒表面上的有机改性层；所述有机改性层为形成于所述颜料颗粒表面上的表面活性剂层或高分子材料层；所述颜料颗粒单位比表面积的有机物含量Wsurf在0.1-2％g/m2的范围内，所述有机物含量Wsurf定义如下：2.如权利要求1所述的一种应用于电泳显示的颜料粒子，其特征在于所述有机改性层为厚度大于20nm的有机改性层。3.如权利要求1所述的一种应用于电泳显示的颜料粒子，其特征在于所述有机改性层进一步为厚度在30nm-100nm之间的有机改性层。4.如权利要求1所述的一种应用于电泳显示的颜料粒子，其特征在于所述颜料颗粒为形状不规则的颜料颗粒。5.如权利要求1所述的一种应用于电泳显示的颜料粒子，其特征在于所述颜料颗粒粒径...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晞，陈宇，柏宇豪，黄金浪，
申请(专利权)人：广州奥翼电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44