[发明专利]单分散电泳显示微胶囊的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子纸显示技术领域，涉及一种单分散电泳显示微胶囊的制备方法。

背景技术

信息科学与技术的迅猛发展呼唤着全新的薄型、轻量、低驱动电压、低功耗的平面电子显示技术与之相适应。与电子显示技术相比，传统用普通纸张具备优越的性能：反射80％的照射光；提供满意的对比度(约20∶1)；向任意方向分散反射光；价廉、重量轻、薄、便于携带，可柔曲、折叠，能提供彩色图像；不需要耗费能量就能长期保存图像，具有长效记忆性。但它也有缺点：不能像电子显示器那样即时变换图像，所以不能被反复利用。因此把普通纸张和电子显示器的优点结合起来研究开发一种低成本、高性能的显示技术一直是人们梦寐以求的，从而促进了电子纸显示技术的崛起和发展。

电泳显示器(electrophoretic display)是一种反射型的显示装置，其工作原理是基于悬浮于非水溶剂中带电粒子的电泳现象。最早的电泳显示产品是由Xerox公司Palo-Alto中心的研究人员Nicholas K.Sheridan在1974年发明的扭转球型电泳显示器。其研发的目的是为了解决用于CRT显示器亮度不够、对比度差的问题。扭转球型EPD的优点是具有良好的双稳态，一旦成像，图像将在电场被除去的状态下一直保存。但是也存在严重问题：部分双色球不能准确旋转从而不能获得更高的对比度，这个缺点在多色球中更明显，难以得到产业化的彩色显示产品。

微胶囊型电泳显示器是Barrett Comiskey等(Barrett Comiskey，J.D.Albert，Hidekazu Yoshizawa，Joseph Jacobson，[J].Nature，1998，Vol.394，p253-255)首先开发出的一种新型电泳显示技术，其最大优点在于将电泳悬浮液分散于小尺寸的透明、坚固的微胶囊中，从而抑制了电泳粒子的团聚，提高了电泳显示器的稳定性和使用寿命，为其产业化奠定了基础。根据这种技术研制出来的产品兼有纸张那样优越的微薄度、柔韧性、高对比度和电子显示器的相关特性。

已知电泳显示屏是由成千上万透明的微胶囊紧密排列而组成的。由于不同的颜料粒子在微胶囊中的电泳现象有所差异，所以产生不同颜色的对比，比如黑和白、红和白等。若微胶囊的粒径分布较宽，就容易产生电泳显示不同步，即造成了显示屏实际对比度下降的问题。

因此本领域仍然期待有一种新的方法来制备电泳显示微胶囊，期待获得的微胶囊具有较窄的粒度分布。

发明内容

本发明的目的提供一种制备电泳显示微胶囊的方法，期待这种方法获得的电泳显示微胶囊具有较窄的粒度分布。本发明发现在制备电泳显示微胶囊的过程中使用SPG膜乳化法进行乳化，由此得到的微胶囊具有令人期待的优良特性。本发明基于此发现而得以完成。

为此，本发明第一方面提供了一种制备单分散电泳显示微胶囊的方法，其包括以下步骤：

(1)将明胶和聚阴离子材料分别溶解于35-60℃的水中，分别配置成1-20wt％的明胶溶液和聚阴离子材料溶液；

(2)向步骤(1)所得溶液之一中加入0.1-10wt％的表面活性剂；

(3)在35-60℃下将油相加入到步骤(2)所得含有表面活性剂的溶液中，将油相分散成O/W乳液后，通过SPG膜；

(4)将步骤(1)所得但未经步骤(2)处理的另一溶液加入到步骤(3)制备的乳液中，使用pH调节剂调节乳液的pH值至3.5～5.5；

(5)将步骤(4)的产物降温至1-25℃，然后加入固化剂进行固化处理，即得微胶囊。

根据本发明第一方面的方法，其中在步骤(1)中，所述明胶选自A型明胶、B型明胶及其组合。

根据本发明第一方面的方法，其中在步骤(1)中，所述聚阴离子材料选自阿拉伯胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、果胶、桃胶及其组合。

根据本发明第一方面的方法，其中在步骤(1)中，所述明胶溶液和聚阴离子材料溶液的浓度各自独立地是1-20wt％，优选各自独立地是5-15wt％，例如它们的浓度各自独立地选自5wt％、8wt％、10wt％、12wt％、15wt％。

根据本发明第一方面的方法，其中在步骤(2)中，所述表面活性剂选自非离子型、阴离子型及其组合。在一个实施方案中，所述表面活性剂选自SDS、Span-10、Span-85、PVA、trixon X-100、吐温60、吐温80、吐温85；同时也包括多种表面活性剂的混合使用。