硕士学位论文-电子墨水材料的制备

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1、分类号冠穿月匕口二从匕口冤毒六硕士学位论文学位研究生学校代码学号专业材料物理与化学题目电子墨水材料的制备作者王允韬指导教师赵晓鹏专业技术职称教授年月日西北工业大学硕士学位论文摘要摘要、,、,电子纸是一种超薄超轻的显示屏可实现柔性显示零功率保持图像其目标就是作为普通纸张的替代品。电子纸的实现方式是多种多样的,其中最“”主要的方法是利用印刷技术将一种叫做电子墨水的复杂液体涂覆在柔性基材上来制备电子纸。电子墨水是一种墨水状的悬浮物,在不同极性的电压下,呈现出不同的稳定状态,从而显示出不同的颜色和灰度。在外电场作用下可以实现可逆、双稳态、柔性显示。电子墨水的概念是由麻省理工学院媒体实验室提

2、出的,最初其设想为微胶囊化的电泳显示材料,但是电子墨水的实现方式远不止于此,经过一段时间的快速发展,电子墨水,已经发展成为一个内涵相当丰富的概念渐渐地与电子纸合而为一。通常人们把所有柔性具有双稳态的显示材料都称为电子墨水。本文的主要目的是制备以微胶囊化电泳显示为原理的电子墨水材料,这种材料在胶囊中包裹着作为前景色的浅色颗粒和染成背景色的分散介质,当施加一种电场时,颗粒在电场力的作用下运动到胶囊前端,胶囊前端因而带有颗粒的颜色,当施加另外一种电场时,颗粒运动至胶囊后端,胶囊前端因而呈现出分散介质的颜色。无数个这种胶囊排列在一起就可用来显示图像。撤去外电场时,由于微粒间及微粒与微囊壁间

3、的相互作用,微粒能够维持其加电场时的状态,不需要电场能量来维持其显示,从而实现了双稳态。这种电子墨水材料的构造可以概括为微胶囊包裹着的电泳显示液,电泳显示液包括电泳颗粒、分散介质、电荷控制剂和分散剂。本文研究了电泳颗粒的制备和改性分散介质的选择和配制电荷控制剂的选择和最佳用量电泳显示液的微胶囊化以及用一种新颖的方法制备脉甲醛树脂基电子墨水材料。完成的工作主要有,选用溶胶一凝胶法制备纳米二氧化钦颗粒作为电泳颗粒在颗粒上包裹聚甲基丙烯酸甲酷、聚乙烯醇或用硬脂酸对二氧化钦进行表面改性选择以四氯,、、,乙烯为主和甲苯三甲苯环己烷进行复配以制备分散介质研究了不同比例的复配分散介质的粘度、介电

4、常数等性质选择十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基澳化钱、一为电荷控制剂。制备出了电泳显示液。西北工业大学硕士学位论文摘要选用原位聚合法以脉,。甲醛树脂为胶囊壁材制备出了电子墨水微胶囊还发展了一种改进的原位聚合法对电泳显示液进行微胶囊化,具体的做法是用低分子量的水溶性脉甲醛树脂代替预聚体作为反应单体。这种方法具有产率高、表面光洁的优点。此方法制备脉甲醛树脂胶囊的关键在与制备出合适的低分子,,、、量水溶性脉甲醛树脂为此我们研究了脉甲醛树脂的合成反应中温度时间值、尿素甲醛摩尔比等反应条件对树脂粘度和表面活性的影响。并研究了微胶囊化过程中的反应条件及作为单体的低分子量脉甲醛树脂的表面活性对胶

5、囊包封率的影响。使用一种新颖的方法制备电子墨水材料,即将电泳显示液分散在低分子量脉甲醛树脂中,搅拌使其成为乳液,然后加热引发聚合,反应完成后,电泳显示液就被分割包封在透明的脉甲醛树脂中。这种办法省去了制备胶囊的过程,一次成型,工艺简单。制备脉甲醛基电子墨水材料中最关键的一步是制备出具有合适粘度的低分子量脉甲醛树脂。本文研究了反应条件如温度、时间、值、尿素甲醛摩尔比等对树脂粘度的影响。并根据上述方法制备出了透明致密的脉甲醛基电子墨水材料,使用平行板电极研究了其电场响应,在电场强度为时,颗粒的电场响应时间小于秒。、电子、、、、关键词电子纸墨水电泳显示微胶囊原位聚合法脉甲醛树脂西北工业大

6、学硕士学位论文门,,月一’以,一,们川石一怕,月,,日一社,朴尸而『以,,而,,一一一一一们,亿西北工业大学硕士学位论文,以,,,,一而月一,月八勺,,行,,,,月,一,而月,,们朽一皿一如勿犷西北工业大学应用物理系硕士学位论文目录目录················⋯第一章引言⋯第·⋯⋯二章电子墨水研究进展解平板显示各论⋯⋯解液晶显示⋯⋯解等离子体显示⋯⋯夸场发射显示⋯⋯解真空荧光显示⋯⋯解电致发光和发光二极管⋯⋯解电子纸和电子墨水的的概念⋯⋯解电子墨水显示器的驱动方式⋯⋯解电子墨水的涂装方式⋯⋯芍电子墨水的种类⋯⋯夸多稳态液晶显示器⋯⋯夸微胶囊化液晶显示⋯⋯芬双色球显示器⋯⋯磁

7、电泳显示⋯⋯芬微胶囊化电泳显示⋯⋯解微胶囊化电泳显示⋯⋯那微胶囊化电泳显示的实现方式⋯⋯,⋯⋯,产了犷西北工业大学应用物理系硕士学位论文目录使用乳液作为电泳显示液的微胶囊化电泳显示技术⋯⋯使用两种电泳颗粒的微胶囊化电泳显示技术⋯⋯使用反光衬底的微胶囊化电泳显示⋯⋯包含两种以上颗粒的微胶囊化电泳显示技术⋯⋯包裹发光颗粒的微胶囊化电泳显示材料。⋯⋯微胶囊化电渗透显示⋯⋯与液晶结合的电泳显示⋯⋯解微胶囊化电泳显示材料的组成及原料的选择⋯⋯分散相电泳颗粒⋯⋯—分散介质⋯⋯巧染