微膠囊型電泳顯示材料與器件的研究.pdf

1、隨著信息時代到來，諸如個人電腦和互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字媒體平臺的廣泛應(yīng)用，使得作為人機信息交流窗口的顯示器已經(jīng)成為現(xiàn)代生活的一部分。人們迫切需要一種閱讀舒適、超薄輕便、超低能耗并能無線上網(wǎng)的平板柔性顯示器。微膠囊型電泳顯示器，作為領(lǐng)先的電子紙技術(shù)，將有可能改變?nèi)祟惿畹姆绞?。微膠囊型電泳顯示技術(shù)涵蓋化學、物理、電學、光學、信息、能源等多個學科和研究領(lǐng)域交叉，涉及到多個行業(yè)，具有重要的科學意義和應(yīng)用價值。 用分散聚合法制備核殼結(jié)構(gòu)的P（St

2、—NaSS）/TiO2復(fù)合粒子，利用IR、TGA、接觸角、TEM等方法考察了實驗條件對包覆在粒子上的聚合物含量的影響。實驗表明包覆后的P（St—NaSS）/TiO2電泳粒子在微膠囊中呈單個粒子狀態(tài)分散良好，復(fù)合粒子的平均密度為3．05g/cm3．用原位溶膠—凝膠法制備核殼結(jié)構(gòu)的TiO2/PS電泳粒子，并利用SEM、TGA、TEM等方法考察了實驗條件對TiO2/PS復(fù)合粒子的表面形貌和性能的影響，復(fù)合粒子的平均密度為1．17g/cm3。在

3、非水溶劑中，粒子的分散穩(wěn)定性依賴于溶劑的密度和溶度參數(shù)的匹配。對于同一粒子，當溶劑之間的密度相差較大時，密度起主要作用。當溶劑之間的密度差異較小時，溶度參數(shù)起主要作用。通過測試P（St—NaSS）/TiO2、TiO2、TiO2/PS電泳粒子在非水體系中的Zeta電位證明電泳粒子在絕緣懸浮液中存在電荷，P（St—NaSS）/TiO2和TiO2/PS均表現(xiàn)出比TiO2更高的Zeta電位和泳動速度。 用復(fù)凝聚法制備了明膠/羧甲基纖維素

4、鈉/十二烷基硫酸鈉、明膠/羧甲基纖維素鈉/十二烷基磺酸鈉和明膠/羧甲基纖維素鈉/十二烷基苯磺酸鈉微膠囊。實驗結(jié)果表明小分子表面活性劑在復(fù)凝聚過程中起著關(guān)鍵性作用。通過調(diào)節(jié)小分子表面活性劑的用量，制備出了光學透明的、表面光滑的、具有致密囊壁結(jié)構(gòu)的明膠/羧甲基纖維素鈉/十二烷基硫酸鈉微膠囊和明膠/羧甲基纖維素鈉/十二烷基磺酸鈉微膠囊。通過掃描電鏡方法表征發(fā)現(xiàn)，微膠囊壁是由納米尺寸的復(fù)凝聚顆粒構(gòu)成，結(jié)構(gòu)致密。通過熱失重、熱緩釋方法表征，證明微

5、膠囊具有良好的密封性，這些特征都是電泳顯示用微膠囊所必需的。用復(fù)凝聚法制備了明膠/海藻酸鈉微膠囊，通過光學顯微、掃描電鏡、熱分析、粒徑分析等方法探討了實驗參數(shù)對微膠囊的影響。實驗表明，微膠囊的平均粒徑隨攪拌速度的增大而變小，且當攪拌速度為500r.p.m時微膠囊的粒徑分布最窄。明膠/海藻酸鈉微膠囊表面光滑、囊壁光學透明而且結(jié)構(gòu)致密。隨著pH值的降低，囊壁繼續(xù)增厚。 在本實驗條件下，用復(fù)凝聚法制得的明膠/羧甲基纖維素鈉/十二烷基硫

6、酸鈉、明膠/羧甲基纖維素鈉/十二烷基磺酸鈉和明膠/海藻酸鈉三種微膠囊，其囊壁厚度分別約為0．9μm．0．2μm．2—3μm，但其熱穩(wěn)定性卻是明膠/羧甲基纖維素鈉/十二烷基硫酸鈉最好，明膠/海藻酸鈉最差。這表明微膠囊的熱穩(wěn)定性首先與囊壁結(jié)構(gòu)的致密程度有關(guān)，而與囊壁厚度關(guān)系不明顯。 運用刮刀式涂布方法，調(diào)節(jié)微膠囊涂布液的粘度和刮刀速度，使微膠囊接近單層排列在電極上，降低了電極間的距離，使顯示獲得較小的驅(qū)動電壓。制作了單回路的原型器件