[发明专利]电子纸微杯的一步封盖方法及封盖材料

说明书

技术领域

本发明涉及平板显示的电子纸微杯，特别涉及在四氯乙烯等强溶解或溶胀的溶剂中，柔性基材上实现电子纸微杯的一步封盖方法及封盖材料。

背景技术

电泳显示器(EPD)俗称电子纸，与其它平板显示相比，具有诸多优点，如阅读舒适、对比度高、双稳态耗电低(断电保持显示)、高分辨率(＞200dpi)、轻薄(厚度0.5毫米)、基板广泛(可柔性显示)、广视角(180度)；因而有广泛的应用前景，不仅将对信息记录相关行业带来革命性的变化，而且在电子书、电子图书馆、低耗可持显示器、大型的户外广告牌和可折叠的显示设备方面有着广阔而深远的应用前景。

目前进入实用阶段比较成熟的工艺方法有微胶囊电泳型(美国E-INK(电子墨水)公司的美国专利US 5961804和US 5930026)、微杯电泳型(US20030063370)、电子粉流体型、胆固醇液晶型。

电泳显示基本原理：在微小区域内(微胶囊或微杯)，在两电极(透明电极、驱动电极)间直流电驱动下，带电的微粒(颜料颗粒或填料)发生电泳迁移而显示相应的颜色。

微胶囊(US 6017584)由于耐溶剂性、机械性能、尺寸大小与均一性难于可控，存在易破裂、老化、寿命短等问题，制作难度大；由于微杯尺寸可控，材料性能稳定，有效地克服了微胶囊的缺点；而且由于微杯的限制，对外界扰动大大降低，更易达到“双稳”的结构；加入的电荷控制剂不损失即提高了电泳粒子的电荷密度，电泳粒子能全部聚集在显示平面，提高了对比度。由于微杯间壁厚度可以调整，大大提高了耐压、耐刮性能。这种微杯形成的方法因其特有的性能和较为切实可行的生产工艺正受到越来越多的关注。

美国SiPix Imaging(影像)公司的电子纸是在微杯结构中采用电泳原理进行显示；微杯的封盖技术是(美国专利20030063370，20030179437)采用封盖材料经光照、加热、界面聚合或湿度变化等手段固化，实现对含氟溶剂与氟化处理的颜料染料的色料分散液体系的封盖，完成红、绿、蓝、黑、白、金色的多色显示；所述的封盖材料是(甲基)丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、乙烯基醚、环氧化合物、异氰酸酯、烯丙醇等有可交联基团的聚合物中的一种或多种材料。

含氟溶剂可作为电泳介质，例如美国SiPix Imaging(影像)公司所采用的HT-200(Ausimont)、FC-43(美国3M公司)、二氯三氟苯等，完成微杯封盖；然而由于含氟溶剂价格昂贵，而且需要对电泳颜料或染料进行特种的处理，使之匹配；例如Chen Xianhai等(美国专利20030063370，)所用的色料是氟化的酞菁染料(美国3M公司)，且用含氟或全氟溶剂HT-200(Ausimont)；Liang，Rong-Chang等20030179437(美国专利)。

与含氟溶剂不同，四氯乙烯是一种优良价廉的溶剂，它极性小、密度大(1.6g/cm³)、沸点高、冰点适宜、粘度小、对多种色料具有优良的分散性，电泳速度快；适配于密度大的二氧化钛(3.8或4.2g/cm³)的分散与电泳，也适配于密度小的油性红、油性蓝、酞菁染料、碳黑等各种常规染料颜料体系的分散与电泳。

然而对四氯乙烯作为电泳介质的电子纸微杯体系进行封盖是一个需要解决的问题。目前国内外还没有报道一种方法可以将四氯乙烯等作为电泳介质的色料分散液，在阵列的微杯中进行灌装与表层密封。

四氟乙烯作为电泳介质的电子纸微杯的封盖有下述难点：

①为了防止微杯内部材料的相互交联与收缩造成微杯结构非常易碎，美国SiPix Imaging(影像)公司的Xianhai Chen等通过在热固塑料中加入质量浓度为8％～15％的橡胶材料(如SBR、PBR、NBR等)有效改善了微杯阵列的抗挠性；但是由于所用的橡胶材料在四氯乙烯等溶剂中会发生溶解或溶胀，所以不适用于含有四氯乙烯的色料分散液体系的封盖。

②美国SiPix Imaging(影像)公司所用的含氟溶剂等，如HT-200(Ausimont)、FC-43、二氯三氟苯等，与绝大多数不饱和酸酯类的胶液不相混溶，易于封盖。