本發(fā)明屬于顯示裝置領(lǐng)域，具體涉及一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、電子紙是一種類(lèi)紙的、具備記憶功能并采用反射式、可重復(fù)變更內(nèi)容的顯示器，在電子閱讀、個(gè)人電子、產(chǎn)品傳媒等方面都表現(xiàn)出了很大的發(fā)展前景。

2、電子紙的顯示原理有微膠囊化電子墨水、旋轉(zhuǎn)球顯示、色粉顯示、微杯型電泳顯示、電致變色顯示、電泳沉積顯示、電潤(rùn)濕顯示、膽固醇液晶顯示、微機(jī)電系統(tǒng)顯示等。

3、以電泳式墨水材料為依托的電子紙顯示技術(shù)可以在撤電后，電泳顆粒長(zhǎng)期保持穩(wěn)態(tài)，實(shí)現(xiàn)畫(huà)面正常顯示，以黑白兩色比較常見(jiàn)。然而，現(xiàn)有的電泳顆粒響應(yīng)速度緩慢，功耗較大，導(dǎo)致電子紙顯示有延遲。要想實(shí)現(xiàn)彩色化需要添加一層彩色濾光膜，但卻減少了出光率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器及其制備方法，能夠?qū)崿F(xiàn)電子紙彩色化，大大縮減電子紙響應(yīng)時(shí)間，提高顯示效果。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器，通過(guò)對(duì)電子紙顯示器的顯示層中極性納米棒的駐極材料進(jìn)行駐極處理以實(shí)現(xiàn)極化。

3、在本發(fā)明一實(shí)施例中，在駐極材料的兩端，分別添加不同顏色的量子點(diǎn)或黑白顆粒，以能夠?qū)κ┘拥牟煌妶?chǎng)做出響應(yīng)，引發(fā)翻轉(zhuǎn)角度的變化，從而導(dǎo)致對(duì)外界環(huán)境光的反射程度發(fā)生改變。

4、在本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括第一基板、第二基板，所述顯示層位于第一基板和第二基板之間，在第一基板上背離顯示層的一面設(shè)有第一電極，第一電極上設(shè)有彩色濾光膜，在第二基板上背離顯示層的一面設(shè)有第二電極。

5、本發(fā)明還提供了一種如上述所述的基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器的制備方法，包括：

6、步驟1、對(duì)駐極材料的一端表面進(jìn)行疏水/親水處理，對(duì)駐極材料的另一端表面進(jìn)行親水/疏水處理；

7、步驟2、對(duì)經(jīng)步驟1處理后的駐極材料進(jìn)行駐極處理，使駐極材料兩端帶不同電性；

8、步驟3、將黑色顆?；虬咨w粒和陰離子表面活性劑加入到isoparl中，得到帶負(fù)電黑色顆?；驇ж?fù)電白色顆粒；

9、步驟4、將量子點(diǎn)和陽(yáng)離子表面活性進(jìn)行混合，通過(guò)超聲或攪拌實(shí)現(xiàn)離子交換，靜置后過(guò)濾，通過(guò)物理吸附作用使陽(yáng)離子吸附在量子點(diǎn)表面使量子點(diǎn)帶正電，得到帶正電量子點(diǎn)；

10、步驟5、將駐極材料、帶負(fù)電黑色顆?；驇ж?fù)電白色顆粒、帶正電量子點(diǎn)放入分散介質(zhì)當(dāng)中，得到極性納米棒。

11、在本發(fā)明一實(shí)施例中，步驟1中，對(duì)于駐極材料的單端表面進(jìn)行疏水/親水處理的方式具體如下：

12、(1)對(duì)于駐極材料的單端表面進(jìn)行親水處理的方式

13、(1.1)通過(guò)化學(xué)改性使用具有親水官能團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)(如羥基、羧基、氨基等)對(duì)駐極材料單端表面進(jìn)行化學(xué)接枝或親水性單體在駐極材料的單端表面進(jìn)行共聚反應(yīng)提高親水性能，再通過(guò)(氧氣、水蒸氣等)等離子體處理或者使用高溫氧化、化學(xué)氧化使駐極材料單端表面形成具有親水性質(zhì)的氧化物薄膜，或使用表面活性劑(硅烷、磺酸鹽等)減少駐極材料單端表面能量使駐極材料單端表面親水；

14、(1.2)通過(guò)物理方法在駐極材料單端表面涂覆親水材料(氟碳聚合物、聚乙烯醇等)，再使用物理氣相沉積、電化學(xué)沉積、溶液浸漬方法進(jìn)行涂層；

15、(1.3)通過(guò)激光刻蝕改變駐極材料的單端表面形貌形成微結(jié)構(gòu)使駐極材料的單端表面親水；

16、(1.4)通過(guò)包括濺射、電沉積、陽(yáng)極氧化的方法制備納米結(jié)構(gòu)使駐極材料的單端表面親水；

17、(2)對(duì)于駐極材料的單端表面進(jìn)行疏水處理的方式

18、(2.1)通過(guò)化學(xué)改性使用具有疏水官能團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)(如烷基、氟碳鏈等)對(duì)駐極材料的單端表面進(jìn)行化學(xué)接枝或疏水性單體在駐極體材料進(jìn)行共聚反應(yīng)提高疏水性能，再通過(guò)通過(guò)氟化氣體等離子體處理形成疏水性氟碳膜；

19、(2.2)通過(guò)物理方法在駐極材料的單端表面涂覆疏水材料(如氟碳聚合物、聚乙烯醇等)，再使用等離子體法使表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)增強(qiáng)疏水性能；

20、(2.3)通過(guò)激光刻蝕改變駐極材料的單端表面形貌形成微結(jié)構(gòu)使駐極材料的單端表面疏水；

21、(2.4)通過(guò)包括濺射、電沉積、陽(yáng)極氧化等方法制備納米結(jié)構(gòu)使駐極材料的單端表面疏水。

22、在本發(fā)明一實(shí)施例中，步驟2具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

23、將進(jìn)行親水或疏水處理的駐極材料放入極性溶液或非極性溶液，經(jīng)過(guò)處理的駐極材料單端密度不同且親水或疏水性不同，導(dǎo)致駐極材料垂直取向，此時(shí)在經(jīng)過(guò)親水或疏水處理后的駐極材料的一端放入極性溶液通過(guò)包括電暈駐極、熱駐極、光駐極的方法對(duì)駐極材料進(jìn)行駐極處理，接著將未經(jīng)過(guò)親水或疏水處理的駐極材料的一端放入非極性溶液通過(guò)包括電暈駐極、熱駐極、光駐極的方法對(duì)駐極材料進(jìn)行駐極處理，使駐極材料兩端帶不同電性。

24、在本發(fā)明一實(shí)施例中，步驟3具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

25、將黑色顆粒或白色顆粒和陰離子表面活性劑加入到isopar?l中在80℃下攪拌6h，進(jìn)行離心去除上清液，加入無(wú)水乙醇多次洗滌，8000r/min離心處理進(jìn)行真空干燥24h得到帶負(fù)電黑色顆?；驇ж?fù)電白色顆粒。

26、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述駐極材料采用材料包括巴西棕?cái)R蠟、k－1聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯、聚丙烯、聚乙烯、鈦酸鋇(batio3)、鋯鈦酸鉛、氧化鋅、氧化鉭、氧化鋁和氧化鈦的氧化物或氮化硅等。

27、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述黑色顆粒包括炭黑顆粒；所述白色顆粒包括tio2顆粒；所述量子點(diǎn)采用材料包括ii-vi族化合物、iii-v族化合物、無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物等，優(yōu)選硅量子點(diǎn)、鍺量子點(diǎn)、硫化鎘量子點(diǎn)、硒化鎘量子點(diǎn)、碲化鎘量子點(diǎn)、硒化鋅量子點(diǎn)、硫化鉛量子點(diǎn)、硒化鉛量子點(diǎn)、磷化銦量子點(diǎn)和砷化銦量子點(diǎn)材料；所述量子點(diǎn)包括紅、綠、藍(lán)量子點(diǎn)，粒徑分別為8-10nm、6-8nm和4-6nm。

28、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述極性納米棒長(zhǎng)徑比在50:1-200:1范圍內(nèi)。

29、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種極性納米棒，與電泳顆粒相比，利用控制上下極板電壓變化來(lái)實(shí)現(xiàn)極性納米棒的旋轉(zhuǎn)角度不同、實(shí)現(xiàn)不同顯示效果，可以獲得比電泳顆粒遷移更快的響應(yīng)速度并且大大降低了功耗實(shí)現(xiàn)更加高效的全彩顯示。

技術(shù)特征：

1.一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器，其特征在于，通過(guò)對(duì)電子紙顯示器的顯示層中極性納米棒的駐極材料進(jìn)行駐極處理以實(shí)現(xiàn)極化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器，其特征在于，在駐極材料的兩端，分別添加不同顏色的量子點(diǎn)或黑白顆粒，以能夠?qū)κ┘拥牟煌妶?chǎng)做出響應(yīng)，引發(fā)翻轉(zhuǎn)角度的變化，從而導(dǎo)致對(duì)外界環(huán)境光的反射程度發(fā)生改變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器，其特征在于，還包括第一基板、第二基板，所述顯示層位于第一基板和第二基板之間，在第一基板上背離顯示層的一面設(shè)有第一電極，第一電極上設(shè)有彩色濾光膜，在第二基板上背離顯示層的一面設(shè)有第二電極。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器的制備方法，其特征在于，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器的制備方法，其特征在于，步驟1中，對(duì)于駐極材料的單端表面進(jìn)行疏水/親水處理的方式具體如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器的制備方法，其特征在于，步驟2具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器的制備方法，其特征在于，步驟3具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器的制備方法，其特征在于，所述駐極材料采用材料包括巴西棕?cái)R蠟、k－1聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯、聚丙烯、聚乙烯、鈦酸鋇(batio3)、鋯鈦酸鉛、氧化鋅、氧化鉭、氧化鋁和氧化鈦的氧化物或氮化硅。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器的制備方法，其特征在于，所述黑色顆粒包括炭黑顆粒；所述白色顆粒包括tio2顆粒；所述量子點(diǎn)采用材料包括ii-vi族化合物、iii-v族化合物、無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物；所述量子點(diǎn)包括紅、綠、藍(lán)量子點(diǎn)，粒徑分別為8-10nm、6-8nm和4-6nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器的制備方法，其特征在于，所述極性納米棒長(zhǎng)徑比在50:1-200:1范圍內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于極性納米棒量子點(diǎn)的電子紙顯示器及其制備方法，屬于顯示裝置領(lǐng)域。該方法涉及一種極性納米棒，通過(guò)對(duì)駐極材料進(jìn)行駐極處理以實(shí)現(xiàn)極化。在駐極材料的兩端，分別添加不同顏色的量子點(diǎn)或黑白顆粒。這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)κ┘拥牟煌妶?chǎng)做出響應(yīng)，引發(fā)翻轉(zhuǎn)角度的變化，從而導(dǎo)致對(duì)外界環(huán)境光的反射程度發(fā)生改變。得益于核心駐極材料，本發(fā)明可以保證顯示的穩(wěn)定性，并顯著提高畫(huà)面對(duì)比度。在電場(chǎng)作用下，帶電的量子點(diǎn)及黑白顆粒位于駐極材料的兩端，能夠在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，這一機(jī)制不僅減少了極性納米棒的翻轉(zhuǎn)時(shí)間，還提高了響應(yīng)速度。隨著不同電壓的施加，本發(fā)明技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)顯示的彩色化。

技術(shù)研發(fā)人員：葉蕓,張?zhí)鞂?鄭興克,郭太良,劉源燚,陳恩果,徐勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6