[發明專利]含有機硅電泳顯示微膠囊的制備方法

有效

• 申請號: 200910102398.9
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN101642694A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 吳剛;戴潤英;陳紅征;汪茫
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14;G02F1/167
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種含有機硅電泳顯示微膠囊的制備方法。

技術背景

信息科學與技術的迅猛發展呼喚著全新的薄型、輕量、低驅動電壓、低功耗的平面電子顯示技術與之相適應。與電子顯示技術相比，傳統用普通紙張具備優越的性能：反射80％的照射光；提供滿意的對比度(約20∶1)；向任意方向分散反射光；價廉、重量輕、薄、便于攜帶，可柔曲、折疊，能提供彩色圖像；不需要耗費能量就能長期保存圖像，具有長效記憶性。但它也有缺點：不能像電子顯示器那樣即時變換圖像，所以不能被反復利用。因此把普通紙張和電子顯示器的優點結合起來研究開發一種低成本、高性能的顯示技術一直是人們夢寐以求的，從而促進了電泳顯示技術的崛起和發展。

電泳顯示技術的工作原理是利用電泳的原理使夾在電極間的帶電物質在電場的作用下運動，帶電物質的運動導致交替顯示兩種或兩種以上不同的顏色。以這樣一個電泳單元為一個像素，將電泳單元進行二維矩陣式排列構成顯示平面，根據要求像素可顯示不同的顏色，其組合就能得到平面圖像。電泳顯示與現有的顯示技術相比有很大的優勢：高反射率導致的高亮度、高對比度；全視角；反射型、雙穩性導致的長期圖像穩定、低功耗；薄、輕、可柔曲，具有便攜性；價廉，可大面積制作。

Paul?F.Evans等早在1969年就發明了電泳顯示技術。其后許多電泳顯示的研究關注于便攜式電腦顯示器應用，由于當時的材料滿足不了電泳顯示技術的要求，沒有發揮出該技術的優勢，在該領域的競爭中輸給LCD技術，在其后的近二十年里電泳顯示的研究進展不大。上世紀末，材料科學(納米技術等)、高分子科學、電子科學(塑料晶體管技術、有源矩陣技術等)的發展對電泳顯示有很大的推動作用，使得制備電泳顯示的材料有重大突破，大大提高了電泳顯示的性能，從而使人們看到了其巨大的應用前景，促使各大集團公司投入更大的人力物力去研究開發這一顯示技術。

人們將電泳室用各種方法分隔成細小的微腔以抑制電泳粒子的團聚、結塊，同時減少生產工藝步驟，降低生產成本。微膠囊型電泳顯示是先將電泳粒子和絕緣懸浮液包封于微膠囊內，將微膠囊置于電極間。微膠囊可以大規模生產，顯示器生產工藝相對簡單并可整卷自動生產。微膠囊可以混合在液體粘合劑中用噴墨打印、涂刷等方式涂布于基材上，因此可以生產柔曲的顯示器。微膠囊型電泳顯示有非常大的研究與應用前景。Barrett?Comiskey等用脲醛樹脂微膠囊包封電泳系統。脲醛樹脂微膠囊壁材的機械強度較大，但柔韌性較差，因此用這種材料做成的可柔曲電泳顯示耐刮、壓性能較差。Nakamura等敘述了一種明膠-阿拉伯膠體系的微膠囊用于電泳顯示的制備方法，這種微膠囊溶劑穩定性很好，但由于明膠和阿拉伯膠都是天然產品，穩定性相對較差，而且阿拉伯膠對中國來說是一種進口產品，大規模的商業用途將是一種昂貴的原料；此外，阿拉伯膠易降解，長期使用將影響微膠囊的性能。因此，尋找一種價格相對低廉，并且性能穩定的聚陰離子聚合物作為替代品一直是人們所感興趣的問題。中國專利200310108941.9將苯乙烯馬來酸酐共聚物與明膠采用復凝聚法，制備出性能穩定的、密封的圓形微膠囊，但該微膠囊對電泳介質的阻隔性能有待進一步提高。

有機硅材料由于具有有機硅高化學穩定、低表面能的特征，受到十分廣泛的應用。本發明通過合適的工藝將被包囊物先乳化于乙烯基硅油-苯乙烯-馬來酸酐三元共聚物的水解物中，加入明膠，通過加酸和/或加水使其發生復凝聚。本發明的優點是通過提供合成高分子有機硅-苯乙烯-馬來酸酐共聚物，將有機硅組分引入微膠囊囊壁中，利用提高微膠囊對電泳介質的阻隔能力，從而提高電泳顯示微膠囊的儲存和工作穩定性。并通過合適的原料配方和工藝制備出穩定的、密封性更好的球形微膠囊。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種含有機硅電泳顯示微膠囊的制備方法。

含有機硅電泳顯示微膠囊的制備方法包括如下步驟：

1)將乙烯基硅油-苯乙烯-馬來酸酐三元共聚物的水解物以0.1～20％的質量百分比濃度溶解于40～65℃的水中；

2)以芯材質量比為1～100∶1的比例將電泳懸浮液加入到上述攪拌中的乙烯基硅油-苯乙烯-馬來酸酐三元共聚物的水解物溶液中分散1～100分鐘；

3)將明膠以0.1～30％的質量百分比濃度溶解于40～65℃的水中，加入到步驟2)所述溶液中，明膠與乙烯基硅油-苯乙烯-馬來酸酐三元共聚物的質量比為1∶0.1～10；

4)加入酸和/或水，使之發生復凝聚反應，降溫到0～10℃，加入交聯劑使之固化交聯；