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电子墨水显示器用电泳颗粒制备和表面改性的研究进展

朱宛琳 , 王秀峰 , 王列松 , 程冰 , 伍媛婷

材料导报

电泳颗粒性能对电子墨水显示器的对比度、响应时间有重要的影响.综述了以无机颗粒(TiO2、SiO2、碳黑等)、白色聚合物颗粒、粉状染料颗粒、染料微胶囊颗粒作为电子墨水电泳颗粒的制备方法,提高表面荷电量以及降低颗粒密度的表面改性方法,并展望了其未来的发展.着重介绍了电泳颗粒表面改性的多种方法、原理以及特点.

关键词: 电子墨水显示器 , 电泳颗粒 , 种类 , 制备 , 表面改性

Pechini溶胶-凝胶法制备电子墨水用TiO2白色显色颗粒

伍媛婷 , 王秀峰 , 王列松 , 朱宛琳

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2006.04.013

采用Pechini溶胶-凝胶法制备出了适于电子墨水用的实心球形TiO2白色显色颗粒,颗粒粒度约为300 nm.采用热重-差热、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析方法,研究了前驱物的组成对所得颗粒的形貌、粒径和分散程度的影响规律以及TiO2颗粒的晶相转变温度.研究表明:络合物经过煅烧,在500 ℃时开始出现锐钛矿相TiO2,800 ℃时由锐钛矿相向金红石相转变;不同条件下制备的TiO2均为球形颗粒,TiO2颗粒的粒径随Ti(SO4)2浓度的增大而增大,当柠檬酸的质量分数为12 %时,TiO2颗粒的粒径有最小值.

关键词: 电子墨水 , 实心球形TiO2 , Pechini溶胶-凝胶法 , 凝胶化

丁二酸改性电子墨水用球形SiO2颗粒的FTIR及XPS分析

伍媛婷 , 王秀峰 , 王列松 , 程冰

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2006.06.012

采用丁二酸对球状亚微米级SiO2颗粒进行表面改性,以提高SiO2颗粒于四氯乙烯溶剂中的电泳性能,制备适于电子墨水用的白色电泳颗粒.利用傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子谱(XPS)和Zeta电位粒度仪,研究了丁二酸改性SiO2颗粒的表面键合情况及其在四氯乙烯溶剂中的Zeta电位变化情况.研究发现,丁二酸仅有一端的羧基与SiO2颗粒表面的羟基发生酯化反应,而且当丁二酸的用量为3 g(50 mL乙腈中)时,接枝于SiO2颗粒表面的丁二酸的量达到最大值,此时C 1s(O-C=O)/Si(原子比)有最大值为5.77×10-2.Zeta电位测试结果表明,丁二酸改性后的SiO2颗粒在四氯乙烯中的Zeta电位比改性前的SiO2颗粒提高了约5.5倍.

关键词: 电子墨水 , 二氧化硅 , 表面改性 , 傅立叶红外光谱 , X射线光电子谱

电子墨水用SiO2白色电泳颗粒的表面包裹及荷电

朱宛琳 , 王秀峰 , 王列松 , 伍媛婷 , 方俊

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.02.007

采用控制正硅酸乙酯在氨水-无水乙醇中水解的方法,制备出适合电子墨水使用的白色SiO2颗粒.将经H2O2浸泡,由甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)表面改性的SiO2颗粒,与苯乙烯单体分散在异丙醇中,采用自由基共聚法在SiO2颗粒表面包裹不同厚度的聚苯乙烯包4裹层.采用场发射扫描电镜(Field Emission Scanning Electron Microscopes)、高分辨率透射电镜(High Resolution Transmission Electron Microscopes)、傅立叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Ray)、纳米粒度及Zeta电位分析(Zetasizer)等分析方法,研究了包裹前后SiO2颗粒的表面形貌、颗粒尺寸及包裹层厚,包裹后颗粒的表面化学键合情况,颗粒在四氯乙烯中的表面Zeta电位以及在四氯乙烯中的分散性.结果表明:自制SiO2颗粒呈球形,粒径约300 nm,SiO2颗粒表面包裹了聚苯乙烯,包裹层较为均匀完整,层厚约为10~25 nm,并随包裹颗粒时所加苯乙烯单体量增大而变厚,颗粒在四氯乙烯中的表面Zeta电位由-4.26 mV提高到-49.47 mV,包裹后颗粒在电势为9 V的电场下,响应时间理论计算值到达40 ms,颗粒在四氯乙烯中的分散性良好,分散后静置48 h,分散率可达到87 %.

关键词: 电子墨水 , 电泳 , 表面包裹 , 荷电 , SiO2 , 聚苯乙烯

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