一種三色粒子、制備三色粒子的微流體裝置、制備方法及電子紙制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種三色粒子、制備其的微流體裝置、制備方法及電子紙。該三色粒子是由三種染料和至少三種光聚合單體在引發(fā)劑存在下光聚合而成的光學(xué)各向異性的三色粒子，其中所述三種光聚合單體中的至少兩種光聚合單體帶有不同電荷。本發(fā)明專利技術(shù)的三色粒子用于電子紙是光學(xué)各向異性的三色粒子，且具有粒徑分布均勻、色彩分區(qū)明顯的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)電子紙的彩色化顯示。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及彩色電子紙
，尤其涉及一種三色粒子、制備三色粒子的微流體裝置、制備方法及電子紙。
技術(shù)介紹
電子紙技術(shù)將普通紙張和電子顯示技術(shù)完美結(jié)合，為人們提供一種閱讀舒適、超薄輕便、超低能耗的平板柔性顯示，是未來(lái)顯示技術(shù)的發(fā)展方向。其中Gyricon是一種引起廣泛關(guān)注的反射型顯示技術(shù)，也稱旋轉(zhuǎn)球顯示器(TwistingBall Display),是由光學(xué)各向異性球構(gòu)成的可尋址顯示器，這些旋轉(zhuǎn)球能夠選擇性地將某一面轉(zhuǎn)向觀察者，從而實(shí)現(xiàn)顯示。目前該領(lǐng)域的研究主要集中在黑白雙色球，無(wú)法獲得多色影像，設(shè)計(jì)和制備各向異性的多彩色化旋轉(zhuǎn)球是Gyricon電子紙實(shí)現(xiàn)彩色化顯示的關(guān)鍵技術(shù)。多彩色化旋轉(zhuǎn)球的表面具有更多的色彩分區(qū)，因此一般用于制備黑白雙色球的方法不一定適用于制備多色球，這也是很大程度上Gyricon電子紙難以實(shí)現(xiàn)彩色顯示的原因。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種三色粒子、制備三色粒子的微流體裝置、制備方法及電子紙。本專利技術(shù)所提供的三色粒子是由三種染料和三種光聚合單體在光引發(fā)劑存在下光聚合而成的光學(xué)各向異性的三色粒子，其中所述三種光聚合單體中至少兩種光聚合單體帶有不同電荷。其中，所述三色粒子的粒徑為5-`100um。其中，所述三色粒子的粒徑為10_50um。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供一種用于制備上述三色粒子的微流體裝置。本專利技術(shù)所提供的微流體裝置，包括五個(gè)微流體通道和紫外燈，所述五個(gè)微流體通道分別為三個(gè)內(nèi)流體通道以及兩個(gè)外流體通道，三個(gè)內(nèi)流體通道位于兩個(gè)外流體通道中間，三個(gè)內(nèi)流體通道在出口端組合成一個(gè)橫截面為圓形的通道口，所述兩個(gè)外流體通道與所述圓形的通道口相連通；所述紫外燈設(shè)置于所述圓形的通道口處。其中，所述圓形的通道口的直徑為2-100um。本專利技術(shù)的再一個(gè)目的是提供一種上述三色粒子的制備方法，包括如下步驟:制備含有第一種染料、第一光聚合單體和光引發(fā)劑的第一流體；制備含有第二種染料、第二光聚合單體和光引發(fā)劑的第二流體；制備含有第三種染料、第三光聚合單體和光引發(fā)劑的第三流體；制備含有表面活性劑的水溶液；將所述第一流體、所述第二流體、所述第三流體和所述含有表面活性劑的水溶液分別注入微流體裝置中，其中，所述微流體裝置包括五個(gè)微流體通道和紫外燈，所述五個(gè)微流體通道分別為三個(gè)內(nèi)流體通道以及兩個(gè)外流體通道，三個(gè)內(nèi)流體通道位于兩個(gè)外流體通道中間，三個(gè)內(nèi)流體通道在出口端組合成一個(gè)橫截面為圓形的通道口，所述兩個(gè)外流體通道與所述圓形的通道口相連通；所述紫外燈設(shè)置于所述圓形的通道口處，所述第一流體、所述第二流體和所述第三流體分別注入所述微流體裝置的三個(gè)內(nèi)流體通道，所述含有表面活性劑的水溶液注入所述微流體裝置的兩個(gè)外流體通道；當(dāng)三種流體在通道口處與所述含有表面活性劑的水溶液匯合形成液滴并懸浮于水相中時(shí)，進(jìn)行紫外光照射固化，從而形成光學(xué)各向異性的三色粒子；其中，所述第一流體、所述第二流體和所述第三流體的性質(zhì)相同； 所述第一光聚合單體、所述第二光聚合物單體和所述第三光聚合單體中均包含一種相同或單體表面張力大小相似的光聚合單體，所述第一光聚合單體和所述第三光聚合單體種還含有使其分別具有不同電荷的光聚合單體。 其中，所述染料選自紅、綠、藍(lán)、黃、紫和黑色染料。所述染料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%_30%，優(yōu)選地為10%_20%。其中，所述光聚合單體選自丙烯酰基丙基二甲基氯硅烷、甲基丙烯酰基丙基二甲基氯硅烷、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸、丙烯酰胺。所述光聚合單體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40%_90%，優(yōu)選地為60%_80%。其中，所述光引發(fā)劑選自1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2_嗎啉-1-丙酮、2，2- 二乙氧基苯乙酮中的至少一種。所述光引發(fā)劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%_30%，優(yōu)選地為10%_20%。其中，所述表面活性劑選自十_■燒基硫酸納、十_■燒基橫酸納、十TK燒基二甲基漠化銨中至少一種。所述表面活性劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%_10%，優(yōu)選地I % -5%。其中，所述三個(gè)內(nèi)流體通道內(nèi)的流體的流量為0.lml/hr-lml/hr ο其中,所述兩個(gè)外流體通道內(nèi)的流體的流量為lml/hr_5ml/hr。 本專利技術(shù)的又一個(gè)目的是提供一種電子紙。本專利技術(shù)所提供的電子紙，包括上述的用于電子紙彩色顯示的三色粒子。本專利技術(shù)的用于電子紙彩色顯示的三色粒子是光學(xué)各向異性的三色粒子，且具有粒徑分布均勻、色彩分區(qū)明顯的優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)的用于電子紙彩色顯示的三色粒子可以實(shí)現(xiàn)電子紙的彩色化顯示。本專利技術(shù)基于微流體技術(shù)制備用于電子紙彩色顯示的三色粒子，該方法簡(jiǎn)單方便易批量化生產(chǎn)。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的三色粒子的制備方法的流程圖；圖2表示微流體裝置的示意圖；圖3表示三個(gè)內(nèi)流體通道Ml、M2和M3匯合在一起形成的通道口的示意圖。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)提供了一種可應(yīng)用于Gyrion電子紙彩色化顯示的三色粒子。本專利技術(shù)提供的應(yīng)用于Gyrion電子紙彩色化顯示的三色粒子，是由三種染料和三種光聚合單體在光引發(fā)劑存在下光聚合而成的光學(xué)各向異性的三色粒子，其中所述三種光聚合單體中至少兩種光聚合單體帶有不同電荷。不同的染料賦予粒子以不同的顏色，不同的光聚合單體賦予粒子不同的電位便于外交電場(chǎng)控制最終粒子的位置與取向。本專利技術(shù)的用于Gyrion電子紙彩色化顯示的三色粒子具有粒徑分布均勻、色彩分區(qū)明顯的優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)提供了一種應(yīng)用于Gyrion電子紙彩色化顯示的三色粒子的制備方法。本專利技術(shù)的方法是基于三種具有相同或相似性質(zhì)的流體，利用微流體法制得具有三種不同顏色的粒子。流體在管道中一般分為層流和絮流兩種流動(dòng)狀態(tài)，一般管道的尺寸越小，流體在其中的流動(dòng)就越接近層流狀態(tài)。本專利技術(shù)中的三種相同或相似性質(zhì)的流體分別以層流的狀態(tài)相混合，然后在表面活性劑的作用下，形成球形的液滴，由于紫外燈就設(shè)置在通道的出口，光聚合反應(yīng)在極短的時(shí)間內(nèi)就將粒子形貌固定住，因此色彩分區(qū)明顯。本專利技術(shù)的方法可以通過(guò)如圖2所示的微流體裝置而實(shí)現(xiàn)。圖2所示的微流體裝置包括五個(gè)微流體通道和紫外燈，五個(gè)微流體通道分別為三個(gè)內(nèi)流體通道M1、M2和M3以及兩個(gè)外流體通道Wl和W2，三個(gè)內(nèi)流體通道Ml、M2和M3位于兩個(gè)外流體通道Wl和W2中間，三個(gè)內(nèi)流體通道Ml、M2和M3在出口端組合成一個(gè)橫截面為圓形的通道口，兩個(gè)外流體通道Wl和W與圓形的通道口相連通，如圖3所示。三個(gè)內(nèi)流體通道Ml、M2和M3適用于含有不同染料和光聚合單體的流體，兩個(gè)外流體通`道Wl和W2適用于含有表面活性劑的水溶液。由于含有不同染料和光聚合單體的流體與水相是不混溶的，使得三種含有不同染料和光聚合單體的流體在水中形成液滴。其中，紫外燈設(shè)置于所述圓形的通道口處；圓形的通道口的直徑為2-100um。具體地，本專利技術(shù)的應(yīng)用于Gyrion電子紙彩色化顯示的三色粒子的制備方法，如圖1所示，包括如下步驟:制備含有第一種染料、第一光聚合單體和光引發(fā)劑的第一流體；制備含有第二種染料、第二光聚合單體和光引發(fā)劑的第二流體；制備含有第三種染料、第三光聚合單體和光引發(fā)劑的第三流體；制備含有表面活性劑的水溶液；將所述本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種三色粒子，其特征在于，所述三色粒子是由三種染料和至少三種光聚合單體在光引發(fā)劑存在下光聚合而成的光學(xué)各向異性的三色粒子，其中所述三種光聚合單體中兩種光聚合單體帶有不同電荷。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種三色粒子，其特征在于，所述三色粒子是由三種染料和至少三種光聚合單體在光引發(fā)劑存在下光聚合而成的光學(xué)各向異性的三色粒子，其中所述三種光聚合單體中兩種光聚合單體帶有不同電荷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三色粒子，其特征在于，所述三色粒子的粒徑為5-lOOum。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三色粒子，其特征在于，所述三色粒子的粒徑為10-50um。4.一種制備權(quán)利要求1-3任一所述的三色粒子的微流體裝置，其特征在于，所述微流體裝置包括五個(gè)微流體通道和紫外燈，所述五個(gè)微流體通道分別為三個(gè)內(nèi)流體通道以及兩個(gè)外流體通道，三個(gè)內(nèi)流體通道位于兩個(gè)外流體通道中間，三個(gè)內(nèi)流體通道在出口端組合成一個(gè)橫截面為圓形的通道口，所述兩個(gè)外流體通道與所述圓形的通道口相連通；所述紫外燈設(shè)置于所述圓形的通道口處。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微流體裝置，其特征在于，所述圓形的通道口的直徑為2_100umo6.一種如權(quán)利要求1-3中任一所述的三色粒子的制備方法，包括如下步驟: 制備含有第一種染料、第一光聚合單體和光引發(fā)劑的第一流體； 制備含有第二種染料、第二光聚合單體和光引發(fā)劑的第二流體； 制備含有第三種染料、第三光聚合單體和光引發(fā)劑的第三流體； 制備含有表面活性劑的水溶液； 將所述第一流體、所述第二流體、所述第三流體和所述含有表面活性劑的水溶液分別注入微流體裝置中， 其中，所述微流體裝置包括五個(gè)微流體通道和紫外燈，所述五個(gè)微流體通道分別為三個(gè)內(nèi)流體通道以及兩個(gè)外流體通道，三個(gè)內(nèi)流體通道位于兩個(gè)外流體通道中間，三個(gè)內(nèi)流體通道在出口端組合成一個(gè)橫截面為圓形的通道口，所述兩個(gè)外流體通道與所述圓形的通道口相連通；所述紫外燈設(shè)置于所述圓形的通道口處， 所述第一流體、所述第二流體和所述第三流體分別注入所述微流體裝置的三個(gè)內(nèi)流體通道，所述含有表面活性劑的水溶液注入所述微流體裝置的兩個(gè)外流體通道； 當(dāng)三種流體在通道口處與所述含有表面活性劑的水溶液匯合形成液滴并懸浮于水相中時(shí)，進(jìn)行紫外光照射固化，從而形成光學(xué)各向異性的三色粒子； 其中，所述第一流體、所述第二流體和所述第三流體的性質(zhì)相同； 所述第一光聚合單體、所述第二光聚合物單體和所述第三光聚合單體中均包含一種相同或單體表面張力...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐琛，鄧偉，趙吉生，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：京東方科技集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：