[发明专利]电子纸显示电极保护层

说明书

技术领域

本发明涉及ITO和有机半导体材料类薄膜电极保护层，特别涉及电子纸显示电极保护层。

背景技术

电极的来源和发展，与电化学学科的发展密不可分。早在1791年，Galvani就发表著名的青蛙试验，揭示了生物学和电化学之间的联系；1834年法拉第创立的电解定律，阐明了通过一定的电量就能够沉积出一定量物质的普遍规律；1839年燃料电池的发现，实现了由化学能到电能的直接转化。

伴随热力学在电化学动力学研究方面的应用，人们对电极过程动力学的研究也得到了比较大的发展。与之相关的电极技术，特别是薄膜电极(Thin FilmElectrode，TFE)技术，也获得了同步发展。但是，具有现代意义的薄膜电极制作与加工技术，则是伴随其应用领域的需求而发展起来的。上个世纪80年代左右，伴随平面显示技术和电化学技术的发展，薄膜电极以及电极表面修饰薄膜和保护技术受到关注，得到了大幅度发展。薄膜电极保护首先应用的是聚合物薄膜，后来又发展到了应用无机材料薄膜。

与传统电极比较，薄膜电极具有设计简单、内部电阻小、充放电性能好等优点。但是，当薄膜电极应用于电子纸，特别是电泳显示、电化学、电润湿显示的电子纸时，电极修饰与保护就成为了一个重要课题。已经发表的原理型电子纸，一类形态类似纸张，可以通过非接触型打印等方式，重复用于不同信息的显示和消除；另一类形态类似便携式薄膜显示器，内置CPU和储存器，用于文字和图像信息的显示。原理技术主要有：电子墨水电泳影像显示(参见：荣宇，吴刚，陈红征，[J]高等学校化学学报，2005.5.Vol26：982～984)、胆甾液晶显示、电化学显示、色粉显示板、双色性染料液晶、双色旋转球影像显示(Gyricon-rotate and imaging)和电润湿显示等(参见：makoto，omodani，李路海译，[J]现代显示，2004.6：47～51)。不同显示方式依据的原理不同，对电极保护的要求也有所不同。从材质上看，目前得到广泛研究和应用的电极主要有纳米晶体管电极(参见：李路海，王铭，蒲嘉陵，2006全国功能材料年会，功能材料增刊。2006年7月，兰州)，双稳态铁电液晶电子纸二氧化硅ITO电极(参见：《功能材料》2001，32(1)P64-66，李金华，陈汉松，李坤，汤国英，陈王丽华)，有机薄膜晶体管电极(参见：Yang Y&Heeger A J.[J]Nature，1994.VOL372.24：345～346)和电致发光显示器件电极(Bao ZA，Dodabalapur A，[J]ORGANIC FIELD EFFECT TRANSISTORS 2001(4466)：31～34)等。

在电润湿和电泳显示电子纸显示过程，存在普通染料或者金属络合染料与电极的直接接触，从而发生络合物电化学反应或者路易斯酸碱反应(参见：李路海，张淑芬，杨锦宗等，[J]光谱学与光谱分析，2005.10：1584～1587)。为了避免电化学反应，需要对电极表面进行保护，保证电极具备良好的绝缘性，不参与电化学反应，同时，保护涂层又不能有太大的分压，保证有效电压施加在色料之间。理论上，所有绝缘材料，都可能作为电子纸显示电极的保护层，但真正有使用价值的，是真空蒸镀的二氧化硅聚合物薄膜(SiOx)。但是实践证明，SiOx保护膜层也存在很多问题，如需要斜向蒸镀且均匀性不好等等。在电极表面涂饰惰性聚合物薄膜，可以克服上述缺点，还可能借助印刷制版技术，实现选择性保护层与电极电路之间的配合，且具有制作成低廉，可大幅面生产的特点。需要解决的主要问题，在于避免电化学反应发生。

目前广泛应用的电极保护层为聚合物薄膜，大多属于中等电压或者强电电极保护，膜厚度在数十微米以上，显然不适用于电子纸显示电极，因为它会直接影响电子纸成品厚度且分压太大(导致不得不提高工作电压)。所以，找到分压低、透明度高、柔性膜厚度在微米甚至更低的致密保护层，并获得其加工制作技术，对于避免电子纸显示电极的保护，具有重要实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种分压低、透明度高、柔性膜厚度在微米甚至更低的电子纸显示电极保护层。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种电子纸显示电极保护层，其特征在于：所述保护层为惰性聚合物构成的绝缘薄膜。

一种优选技术方案，其特征在于：所述惰性聚合物为水溶性高分子聚合物。

一种优选技术方案，其特征在于：所述惰性聚合物为聚乙烯醇(PVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰亚胺(PI)。