电泳液及其制备方法、电子纸模组、显示装置与流程

本申请属于电泳显示，尤其涉及一种电泳液及其制备方法、电子纸模组、显示装置。

背景技术：

1、电子纸（e-paper）是通过电泳液中带电粒子的定向迁移实现黑白或彩色显示。传统电泳液往往表现为牛顿流体性质，即指任一点上的剪应力与剪切变形速率呈线性函数关系，表现为黏度不随剪切速率变化。

2、电泳液这种牛顿流体特性在显示控制中带来以下问题：（1）刷新速度受限：固定黏度下粒子迁移速度有限，难以在短时间完成全屏刷新。（2）残影问题：刷新停止后，粒子因惯性及布朗运动仍缓慢迁移，导致背景污染。（3）功耗不稳定：为了提升速度，需要提高驱动电压，这样增加能耗并加快器件老化。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电泳液及其制备方法、电子纸模组、显示装置，旨在解决如何使电泳液不依赖交变电场控制、而能够随剪切速率自适应调节流变状态以更好地提高显示效果的技术问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种电泳液，以所述电泳液的总质量为100%计，所述电泳液包括如下质量百分含量的组分：

4、黑色电泳粒子6~8%；

5、白色电泳粒子6~8%；

6、剪切变稀聚合物2~8%；

7、分散稳定剂0.8~1.5%；

8、电荷控制剂0.2~1.2%；

9、剩余量为溶剂；

10、其中，所述剪切变稀聚合物具有剪切变稀型非牛顿流体特性。

11、在一些实施例中，至少部分所述剪切变稀聚合物包覆在至少部分所述黑色电泳粒子表面形成包覆层，和/或至少部分所述剪切变稀聚合物包覆在至少部分所述白色电泳粒子表面形成包覆层。

12、在一些实施例中，所述剪切变稀聚合物的数均分子量为10000~100000。

13、在一些实施例中，所述剪切变稀聚合物为非结晶型有机聚合物。

14、在一些实施例中，所述剪切变稀聚合物的分子结构中含有功能基团，所述功能基团通过氢键、π–π堆积、两性离子中至少一种相互作用形成可逆物理交联。

15、在一些实施例中，所述功能基团包括脲基嘧啶酮端基、n,n'-双(c6~14烷基)脲基、脲基、芘甲基、磺基甜菜碱基中的至少一种。

16、在一些实施例中，所述剪切变稀聚合物包括脲基嘧啶酮端基聚(月桂基甲基丙烯酸酯)、n,n'-双(十二烷基)脲接枝聚(硬脂基甲基丙烯酸酯)、1-芘甲基甲基丙烯酸酯-月桂基甲基丙烯酸酯共聚物、磺基甜菜碱功能化聚(十二烷基甲基丙烯酸酯)中的至少一种。

17、在一些实施例中，所述溶剂包括离子液体或有机溶剂；其中，所述离子液体包括咪唑鎓类离子液体、吡啶鎓类离子液体、季铵盐类离子液体、季鏻盐类离子液体、吡咯烷类离子液体中的至少一种，所述有机溶剂包括烷烃溶剂。

18、在一些实施例中，所述黑色电泳粒子包括炭黑、铜铬黑、铁锰黑中的至少一种；

19、和/或，所述白色电泳粒子包括二氧化钛、二氧化硅、氧化铝中的至少一种。

20、第二方面，本申请提供一种电泳液的制备方法，包括：

21、提供本申请第一方面提供的电泳液中各组分；

22、将所述剪切变稀聚合物与所述黑色电泳粒子和所述白色电泳粒子进行混合处理，得到包覆粒子；

23、将所述包覆粒子和所述电荷控制剂混合进行电荷调控，然后加入所述溶剂中，并添加所述分散稳定剂，得到电泳液。

24、在一些实施例中，所述混合处理包括：将所述剪切变稀聚合物溶于部分所述溶剂中得到质量百分比为4%~6%的聚合物母液，然后将所述聚合物母液分成两份分别单独与所述黑色电泳粒子和所述白色电泳粒子混合搅拌。

25、第三方面，本申请提供一种电子纸模组，所述电子纸模组中装有本申请第一方面提供的电泳液或本申请第二方面提供的制备方法制备得到的电泳液。

26、第四方面，本申请提供一种显示装置，包括本申请第三方面提供的电子纸模组。

27、本申请第一方面提供的电泳液中包括一定含量组分的黑色电泳粒子、白色电泳粒子、剪切变稀聚合物、分散稳定剂、电荷控制剂和溶剂；其中，剪切变稀聚合物具有剪切变稀型非牛顿流体特性，其在无外加交变电场条件下可形成较为松散的三维物理网络结构，具有显著的剪切变稀行为（即高剪切速率下黏度降低、低剪切速率下黏度高的流变调控），而本申请在该剪切变稀聚合物基础上，基于各组分含量形成的具有剪切变稀型非牛顿流体特性的电泳液，不仅具有快速响应和低残影的特点，而且具有很好的稳态保持性能，同时功耗低；将本申请的电泳液用在电子纸中，可以显著提升电子纸的显示性能，具有很好的应用前景。

28、本申请第二方面提供的电泳液的制备方法，先将剪切变稀聚合物与黑色电泳粒子和白色电泳粒子进行包覆改性，得到包覆粒子，再将包覆粒子和电荷控制剂、溶剂、分散稳定剂混合形成电泳液。这样的制备方法不仅工艺简单，容易大规模制备，而且得到的电泳液具有剪切变稀型非牛顿流体特性，不仅具有快速响应和低残影的特点，而且具有很好的稳态保持性能，同时功耗低，基于各组分含量形成的具有剪切变稀型非牛顿流体特性的电泳液，在电子纸领域中具有很好的应用前景。

29、本申请第三方面提供的电子纸模组中装有本申请特有的电泳液，该电泳液可以在无外加交变电场条件下具有显著剪切变稀行为，从而使得电子纸模组显示响应速度快、残影低、稳态保持性能好的优点。

30、本申请第四方面提供的显示装置包括本申请特有的电子纸模组，从而具有很好的显示性能。

31、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

1.一种电泳液，其特征在于，以所述电泳液的总质量为100%计，所述电泳液包括如下质量百分含量的组分：

2.如权利要求1所述的电泳液，其特征在于，至少部分所述剪切变稀聚合物包覆在至少部分所述黑色电泳粒子表面形成包覆层，和/或至少部分所述剪切变稀聚合物包覆在至少部分所述白色电泳粒子表面形成包覆层。

3.如权利要求1所述的电泳液，其特征在于，所述剪切变稀聚合物的数均分子量为10000~100000。

4.如权利要求1所述的电泳液，其特征在于，所述剪切变稀聚合物为非结晶型有机聚合物。

5.如权利要求1所述的电泳液，其特征在于，所述剪切变稀聚合物的分子结构中含有功能基团，所述功能基团通过氢键、π–π堆积、两性离子中至少一种相互作用形成可逆物理交联。

6.如权利要求5所述的电泳液，其特征在于，所述功能基团包括脲基嘧啶酮端基、n,n'-双(c6~14烷基)脲基、脲基、芘甲基、磺基甜菜碱基中的至少一种。

7.如权利要求1-6任一项所述的电泳液，其特征在于，所述剪切变稀聚合物包括脲基嘧啶酮端基聚(月桂基甲基丙烯酸酯)、n,n'-双(十二烷基)脲接枝聚(硬脂基甲基丙烯酸酯)、1-芘甲基甲基丙烯酸酯-月桂基甲基丙烯酸酯共聚物、磺基甜菜碱功能化聚(十二烷基甲基丙烯酸酯)中的至少一种。

8.如权利要求1-6任一项所述的电泳液，其特征在于，所述溶剂包括离子液体或有机溶剂；其中，所述离子液体包括咪唑鎓类离子液体、吡啶鎓类离子液体、季铵盐类离子液体、季鏻盐类离子液体、吡咯烷类离子液体中的至少一种，所述有机溶剂包括烷烃溶剂。

9.如权利要求1-6任一项所述的电泳液，其特征在于，所述黑色电泳粒子包括炭黑、铜铬黑、铁锰黑中的至少一种；

10.一种电泳液的制备方法，其特征在于，包括：

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述混合处理包括：将所述剪切变稀聚合物溶于部分所述溶剂中得到质量百分比为4%~6%的聚合物母液，然后将所述聚合物母液分成两份分别单独与所述黑色电泳粒子和所述白色电泳粒子混合搅拌。

12.一种电子纸模组，其特征在于，所述电子纸模组中装有如权利要求1-9任一项所述的电泳液或权利要求10-11任一项所述的制备方法制备得到的电泳液。

13.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求12所述的电子纸模组。