專利名稱：具有密封微腔層的基膜及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用于電泳顯示的密封材料及其制作方法。
背景技術(shù)：
電泳顯示技術(shù)系將黑、白兩色的帶電顆粒封裝于微胞化液滴結(jié)構(gòu)中，由外加電場控制不同電荷黑白顆粒的升降移動，以呈現(xiàn)出黑白單色的顯示效果?，F(xiàn)有的電泳顯示技術(shù)主要有兩種。一種是以E-ink公司為代表的微膠囊技術(shù)，另一種是以Sipix公司為代表的微杯法技術(shù)。微膠囊技術(shù)是在尺寸只有幾十微米的微膠囊中，包裹上帶不同電荷黑白粒子的液體，然后再將微膠囊密集封裝在一層很薄的膜材中，在此膜材的兩側(cè)通上不同的電場，使微膠囊內(nèi)的黑白粒子向不同的方向移動，就能使膜材顯示黑色或白色。微杯法技術(shù)是指光蝕刻技術(shù)或精密微型壓花技術(shù)在ITO膜上形成緊密排列的，尺寸在100微米左右的開口微杯結(jié)構(gòu)，在微杯中注入帶不同電荷黑白粒子的液體后再在微杯上進行封裝，形成一個個密封的微杯。在微杯層的兩側(cè)通上不同電場，使微膠囊內(nèi)的黑白粒子向不同的方向移動，就能使膜材顯示黑色或白色。微杯法由于使用了較精密的光蝕刻技術(shù)或精密微型壓花技術(shù)，工藝復雜，設(shè)備投資較大；為避免有機電泳液對微杯的材料及后期的封裝層的影響，采用了昂貴的憎水憎油的氟油溶劑(如美國專利US6545797)；在后期的除去接觸電極表面的微杯層時，由于微杯有機層與ITO電極層之間的粘接力強于ITO電極層與PET基材層間的粘接力，從而需要特別的去膜劑來除去微杯層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有密封微腔層的基膜及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明所述的具有密封微腔層的基膜，包括基膜、涂覆在所述的基膜導電面上的微腔明膠層和涂覆在微腔明膠層上的密封明膠層；所述的微腔明膠層具有微腔，所述的微腔中設(shè)有電泳液；所述的基膜的材料為單面鍍有透明導電銦錫氧化物的聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)膜材；為了證明這種微腔結(jié)構(gòu)可用于電泳顯示技術(shù)，配制了一種在電場作用下黑白粒子能分別向不同電極方向移動的電泳液，其組分包括鈦白粉、正電改性的納米炭黑和四氯乙烯的混合物；所述鈦白粉為三乙氧基辛基硅烷處理納米級Ti02(廣州貝凱精細化工有限公司生產(chǎn))；所述正電改性的納米炭黑按中國申請專利201010551885. 6實施例2方法合成； 電泳液如下重量份的組分組成鈦白粉10份，正電改性的納米炭黑2份，四氯乙烯80份，將上述組分超聲分散30 分鐘即可；
所述的具有密封微腔層的基膜的制備方法，包括如下步驟(1)將圓形聚苯乙烯微球和明膠水溶液的混合物，涂布在基膜導電面上，涂布厚度為100-200um，40-60°C干燥15-120分鐘；打磨基膜涂布層表面，除去聚苯乙烯微球上裸露部分多余的明膠，然后，在溶劑中浸泡30-120分鐘，以溶解聚苯乙烯微球，取出，再用溶劑沖洗，40-60°C干燥15-120分鐘，得到表面有微腔的ITO明膠膜，該微腔是聚苯乙烯微球洗去后留下的；圓形聚苯乙烯微球的直徑為40-50微米，所述圓形聚苯乙烯微球為上海朗創(chuàng)光電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)，分子量為5000 50000，優(yōu)選為10000 20000 ；明膠水溶液的重量濃度為10% 30% ；所述的溶劑選自可溶解聚苯乙烯的有機溶劑，如甲苯、苯或乙酸乙酯；浸泡時溶劑的用量為l_5ml/平方厘米明膠膜，浸泡時間為30-120分鐘；沖洗時溶劑的用量為0. 3-lml/平方厘米明膠膜；各個組分的重量份數(shù)如下聚苯乙烯微球 15 30份明膠水溶液 70 85份優(yōu)選的，采用刮刀將聚苯乙烯微球和明膠水溶液的混合物，涂布在基膜導電面上， 刮刀涂布時，刮刀與ITO膜間距為120-250微米，涂布厚度為100-200um ；打磨基膜涂布層表面的方法，為常規(guī)的方法，如可采用砂紙打磨基膜涂布層表面， 打磨砂紙為1000-1200號；(2)將電泳液填充在步驟⑴獲得的ITO明膠膜表面的微腔中，再在其表面涂布重量濃度為10-30%的明膠溶液，優(yōu)選采用刮刀涂布，刮刀與明膠膜間隙為30-150微米，涂布厚度為M-120um，40-6(TC干燥15-120分鐘，即獲得具有密封微腔層的基膜；將電泳液填充在步驟(1)獲得的ITO明膠膜表面的微腔中的方法，優(yōu)選采用刮刀涂布法，刮刀涂布電泳液時，刮刀與明膠膜之間緊貼，無間隙；采用上述的方法獲得的具有密封微腔層的基膜，可用于電泳顯示技術(shù)，使用方法如下在密封微腔層表面，用涂膜厚度為50微米的濕膜制備器(型號為^Q_4，上海域東化工有限公司生產(chǎn))涂布一層水性聚氨酯乳液(型號為PU-2019，重量固含量50%，上海思盛聚合物材料有限公司生產(chǎn))，于80°C下干燥30分鐘，再用塑封機(塑封溫度為90度)在聚氨酯膠層上熱復合上一片ITO聚酯導電膜(ΙΤ0導電面直接接觸聚氨酯膠層)，使密封微腔層上下兩片ITO層互不接觸，得到微腔電泳顯示器件。本發(fā)明使用刮刀涂布法，用明膠作微腔層，用含黑白粒子的四氯乙烯作電泳液，制作了可用于電泳顯示的具有密封微腔層的基膜，工藝簡單，制作方便。明膠用熱水就可以輕易從ITO上擦去，不會影響ITO的導電性。


圖1為具有密封微腔層的基膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明所述的具有密封微腔層的基膜，包括基膜1、涂覆在所述的基膜1導電面上的微腔明膠層2和涂覆在微腔明膠層2上的密封明膠層3 ；所述的微腔明膠層2具有微腔201，所述的微腔201中設(shè)有電泳液；微腔明膠層2的厚度為40_50um ；密封明膠層3的厚度為7_12um ；所述的微腔201的形狀為圓形、近似圓形，優(yōu)選近似圓形，為圓形時，微腔201的直徑為 40-50um ；下面將結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明，但實施例并不意味著限制本發(fā)明的保護范圍。實施例中，所述電泳液由如下重量份數(shù)的組分組成鈦白粉10份，正電改性的納米炭黑2份，四氯乙烯80份，將上述組分超聲分散30 分鐘。實施例1(1)直徑在50微米的圓形聚苯乙烯微球300克(上海朗創(chuàng)光電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)，分子量為20000)加入重量濃度為30%的明膠水溶液700克中，在50°C下攪拌分散， 將此混合物用刮刀涂布法在ITO聚酯膜導電面上涂布一層濕膜，刮刀與ITO膜間距為120 微米；涂布厚度為100um，40°C干燥120分鐘；用1000號砂紙在涂布層表面打磨，以擦去聚苯乙烯微球上裸露部分上多余的明膠，再以空氣吹掃除去粉塵；然后，按甲苯的用量為Iml/平方厘米明膠膜，在甲苯中浸泡上述涂布干燥后的膜材120分鐘，以溶解聚苯乙烯微球；將膜材取出，按甲苯的用量為Iml/平方厘米明膠膜對明膠膜表面進行甲苯?jīng)_洗， 再經(jīng)40°C干燥120分鐘，得到表面有微腔的ITO明膠膜；用刮刀涂布法，將刮刀緊貼在明膠層上，將電泳液刮涂填充在聚苯乙烯微球離去時形成的微腔中，接著，再在表面用刮刀涂布法，刮刀與明膠層間隙為30微米，涂布一層重量為30%的明膠溶液，涂布厚度為Mum。經(jīng)40°C干燥120分鐘后，即獲得具有密封微腔層的聚酯膜，密封微腔層的厚度為7um，所述的微腔的形狀為近似圓形(苯乙烯微球在第一次涂布及打磨后少部分裸露在明膠層表面，用溶劑溶去后明膠內(nèi)部空腔形狀為近似圓形)，直徑為50um。在所述的密封微腔層表面，用涂膜厚度為50微米的濕膜制備器(型號為^Q_4，上海域東化工有限公司生產(chǎn))涂布一層水性聚氨酯乳液(型號為PU-2019，固含量50%，上海思盛聚合物材料有限公司生產(chǎn))，于80°C下干燥30分鐘，再用塑封機(塑封溫度為90度) 在聚氨酯膠層上熱復合上一片ITO聚酯導電膜(ΙΤ0導電面直接接觸聚氨酯膠層)，使密封微腔層上下兩片ITO層互不接觸，得到微腔電泳顯示器件。實施例2將直徑在40微米的圓形聚苯乙烯微球150克(上海朗創(chuàng)光電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)，分子量為10000)加入重量濃度為10%的明膠水溶液850克中，在40°C下攪拌分散， 將此混合物用刮刀涂布法在ITO聚酯膜導電面上涂布一層濕膜，刮刀與ITO膜間距為200 微米，涂布厚度為160um;然后，用1200號砂紙在涂布層表面打磨，以擦去聚苯乙烯微球裸露部分上多余的明膠，再以空氣吹掃除去粉塵；然后，按乙酸乙酯的用量為5ml/平方厘米明膠膜，在乙酸乙酯中浸泡上述涂布干燥后的膜材30分鐘，以溶解聚苯乙烯微球；將膜材取出，按乙酸乙酯的用量為0. 3ml/平方厘米明膠膜對明膠膜表面進行乙酸乙酯沖洗，再經(jīng)60°C干燥15分鐘后得到表面有微腔的ITO明膠膜。用刮刀涂布法，將刮刀緊貼在明膠層上，將電泳液刮涂填充在聚苯乙烯微球離去時形成的微腔中；接著，再在表面用刮刀涂布法，刮刀與明膠層間隙為150微米，涂布一層重量為10%的明膠溶液，涂布厚度為120um，經(jīng)60°C干燥15分鐘后，即獲得具有密封微腔層的聚酯膜，密封微腔層的厚度為12um，所述的微腔為近似圓形(苯乙烯微球在第一次涂布及打磨后少部分裸露在明膠層表面，用溶劑溶去后明膠內(nèi)部空腔形狀為近似圓形)，直徑為 40umo在密封微腔層表面，用涂膜厚度為50微米的濕膜制備器(型號為^Q_4，上海域東化工有限公司生產(chǎn))涂布一層水性聚氨酯乳液(型號為PU-2019，固含量50%，上海思盛聚合物材料有限公司生產(chǎn))，于80度下干燥30分鐘，再用塑封機(塑封溫度為90度)在聚氨酯膠層上熱復合上一片ITO聚酯導電膜(ΙΤ0導電面直接接觸聚氨酯膠層)，使密封微腔層上下兩片ITO層互不接觸，得到微腔電泳顯示器件。實施例3將實施例1、2中制備的微腔電泳顯示器件，將上下二片ITO層，作為兩電極，通上 15V的直流交替電場，交替頻率為1次/秒，肉眼均觀察器件表面有明顯的黑色及白色的變化。將器件電場撤去后M小時，兩個器件顏色基本保持不變。上面的描述和實例公開了本發(fā)明的幾種方法和材料，但本發(fā)明不限于上述的具體實例，它包括本發(fā)明權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有改進和變化。
權(quán)利要求
1.具有密封微腔層的基膜，其特征在于，包括基膜(1)、涂覆在所述的基膜(1)導電層上的微腔明膠層⑵和涂覆在微腔明膠層⑵上的密封明膠層⑶；所述的微腔明膠層( 具有微腔001)，所述的微腔O01)中設(shè)有電泳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有密封微腔層的基膜，其特征在于，微腔明膠層( 的厚度為40-50um ；密封明膠層(3)的厚度為7_12um。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有密封微腔層的基膜，其特征在于，所述的微腔(201)的形狀為圓形或近似圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有密封微腔層的基膜，其特征在于，所述的微腔(201)的形狀為圓形，微腔O01)的直徑為40-50um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的具有密封微腔層的基膜，其特征在于，所述的基膜的材料為單面鍍有透明導電銦錫氧化物的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜材。
6.一種具有密封微腔層的基膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將圓形聚苯乙烯微球和明膠水溶液的混合物，涂布在基膜導電面上，干燥，打磨基膜涂布層表面，然后在溶劑中浸泡，取出，用溶劑沖洗，干燥，得到表面有微腔的基膜，所述的基膜的材料為鍍有透明導電銦錫氧化物的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜材；(2)將電泳液填充在步驟(1)獲得的表面有微腔的基膜的微腔中，再在其表面涂布明膠溶液，干燥，即獲得具有密封微腔層的基膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，將圓形聚苯乙烯微球和明膠水溶液的混合物，涂布在基膜上，涂布厚度為100-200um，40-60°C干燥15-120分鐘；打磨基膜表面，然后在溶劑中浸泡30-120分鐘，取出，用溶劑沖洗，40-60°C干燥15-120分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，圓形聚苯乙烯微球的直徑為40-50微米， 明膠水溶液的重量濃度為10% 30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的溶劑選自可溶解聚苯乙烯的有機溶劑，浸泡時溶劑的用量為l_5ml/平方厘米明膠膜，浸泡時間為30-120分鐘， 沖洗時溶劑的用量為0. 3-lml/平方厘米明膠膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，各個組分的重量份數(shù)如下 聚苯乙烯微球15 30份，明膠水溶液70 85份，明膠水溶液的重量濃度為10% 30%。。
11.根據(jù)權(quán)利要求6 10任一項所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，采用刮刀將聚苯乙烯微球和明膠水溶液的混合物，涂布在基膜上，刮刀涂布時，刮刀與基膜間距為 120-250微米,涂布厚度為100-200um。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟O)中，明膠溶液重量濃度為 10-30%，涂布厚度為 M-120um，40-60°C干燥 15-120 分鐘。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，采用刮刀涂布，刮刀與明膠膜間隙為 30-150 微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，采用刮刀涂布法將電泳液填充在步驟 ⑴獲得的基膜表面的微腔中，刮刀與明膠膜之間緊貼，無間隙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有密封微腔層的基膜及其制作方法，所述具有密封微腔層的基膜包括基膜(1)、涂覆在所述的基膜(1)導電層上的微腔明膠層(2)和涂覆在微腔明膠層(2)上的密封明膠層(3)；所述的微腔明膠層(2)具有微腔(201)，所述的微腔(201)中設(shè)有電泳液。本發(fā)明使用刮刀涂布法，用明膠作微腔層，用含黑白粒子的四氯乙烯作電泳液，制作了可用于電泳顯示的具有密封微腔層的基膜，工藝簡單，制作方便。明膠用熱水就可以輕易從ITO上擦去，不會影響ITO的導電性。
文檔編號G02F1/167GK102193265SQ20111011312
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者姚紅兵, 徐良衡, 楊凱, 高蕓 申請人:上海復旦天臣新技術(shù)有限公司