[发明专利]一种电润湿显示器用的极性流体和一种电润湿显示器

说明书

本发明公开了一种电润湿显示器用的极性流体和一种电润湿显示器，所述电润湿显示用的极性流体包括90～100质量份的离子液体和0～10质量份的表面活性剂，所述离子液体在介电材料表面的接触角大于90度，使用本发明提供的极性流体利于电润湿显示器的显色，具有电导率高、亲水性强和电润湿响应优良的优点。

技术领域

本发明涉及极性导电流体领域，尤其是涉及一种电润湿显示器用的极性流体和一种电润湿显示器。

背景技术

电润湿显示是基于疏水材料表面液滴接触角对电场的响应从而引起的宏观明暗的变化。电润湿显示器一般由上极板、下极板和被胶框封装在里面的极性流体和非极性流体组成，下极板由第一基板、第一电极层、绝缘层、疏水层和像素墙构成，上极板包括第二基板和第二电极层。极性流体和非极性流体是不互溶的，非极性流体多为溶解了染料的长链烷烃或硅油等，而目前常用的极性流体为水或者无机盐的水溶液，如：LiCl、NaCl、NaBr、KCl、CaCl₂、NaNO₃、MgSO₄等。但是，水的一些物理性质会限制其应用，比如因为水较低的电导率，当水作为电润湿器件的极性相时，器件驱动电压高。虽然无机盐的加入引进离子提高了溶液的电导率，从而降低了驱动电压，但是同时对器件的电极层腐蚀加重。另外，2010年08月04日公开的专利(CN201080043651)中提出了其他类型的极性溶剂作为电润湿器件的极性相，比如醇、醚、酯等，但是这类流体的导电性一般比较差，需要加入具有离子离解能力的物质用于提高电导率，并且要求这类物质不会对电极造成腐蚀，因此可选的提高电导率的物质非常受限。这篇专利在极性溶剂中加入表面活性剂，因此可以通过表面活性剂分子的选择提高电导率。

目前，也有文献报道将离子液体用于电润湿微透镜领域。电润湿微透镜的工作原理主要是基于加电时介电材料表面亲疏水性的变化引起的液体曲率的变化，从而对透过的光线产生发散或聚焦的效果。而电润湿显示器件是基于加电时介电材料表面亲水性提高导致对带颜色的非极性流体的排斥，使其被推倒像素的某个角落，此时透明的极性流体铺展在介电材料表面，器件不再显示非极性流体的彩色而是显示基底的颜色，从而实现了明暗的变化，达到显示效果。从二者工作原理的对比，我们可以知道两种器件对极性流体的要求有一定差异。首先，电润湿微透镜需要光线一直透过，因此其非极性流体不带颜色，即没有溶解染料，也就不存在极性流体对染料分子的萃取。而电润湿显示器件中非极性流体往往溶解染料而带有颜色，因此需要考虑极性流体对非极性流体中染料分子的萃取，通常采用紫外-可见分光光度计测量吸光度进行表征；其次，目前的显示器件如液晶显示等的电压普遍较低，因此同样作为显示器件的电润湿显示器件的驱动电压也希望越小越好，这样则需要极性流体在介电材料表面的接触角对低压敏感，而电润湿透镜则对电压要求不高，可以高达80V；此外电润湿显示器要求极性流体对介电材料表面是不亲的，要求非极性流体是亲介电材料的，而电润湿透镜因对凹凸液面的曲率有要求，则需要此接触角越大越好。综上可以看出，电润湿微透镜与电润湿显示器虽然都是基于电润湿的机理，但是对极性流体的要求不同，基于以上电润湿极性相的现状，需要寻找一种适合于电润湿显示器件用的极性相。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种电润湿显示器用的极性流体和一种电润湿显示器。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供一种电润湿显示器用的极性流体，按质量计，包括90～100质量份的离子液体和0～10质量份的表面活性剂，所述离子液体在介电材料表面的接触角大于90度。

优选地，所述离子液体在介电材料表面的接触角大于95度。

进一步地，所述离子液体在介电材料表面的接触角大于100度。

进一步地，所述离子液体对染料的紫外吸光度小于1。

进一步地，所述离子液体对染料的紫外吸光度小于等于0.5。

进一步地，所述离子液体对染料的紫外吸光度小于等于0.1。