[发明专利]含有机硅电泳显示微胶囊的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有机硅电泳显示微胶囊的制备方法。

技术背景

信息科学与技术的迅猛发展呼唤着全新的薄型、轻量、低驱动电压、低功耗的平面电子显示技术与之相适应。与电子显示技术相比，传统用普通纸张具备优越的性能：反射80％的照射光；提供满意的对比度(约20∶1)；向任意方向分散反射光；价廉、重量轻、薄、便于携带，可柔曲、折叠，能提供彩色图像；不需要耗费能量就能长期保存图像，具有长效记忆性。但它也有缺点：不能像电子显示器那样即时变换图像，所以不能被反复利用。因此把普通纸张和电子显示器的优点结合起来研究开发一种低成本、高性能的显示技术一直是人们梦寐以求的，从而促进了电泳显示技术的崛起和发展。

电泳显示技术的工作原理是利用电泳的原理使夹在电极间的带电物质在电场的作用下运动，带电物质的运动导致交替显示两种或两种以上不同的颜色。以这样一个电泳单元为一个像素，将电泳单元进行二维矩阵式排列构成显示平面，根据要求像素可显示不同的颜色，其组合就能得到平面图像。电泳显示与现有的显示技术相比有很大的优势：高反射率导致的高亮度、高对比度；全视角；反射型、双稳性导致的长期图像稳定、低功耗；薄、轻、可柔曲，具有便携性；价廉，可大面积制作。

Paul F.Evans等早在1969年就发明了电泳显示技术。其后许多电泳显示的研究关注于便携式电脑显示器应用，由于当时的材料满足不了电泳显示技术的要求，没有发挥出该技术的优势，在该领域的竞争中输给LCD技术，在其后的近二十年里电泳显示的研究进展不大。上世纪末，材料科学(纳米技术等)、高分子科学、电子科学(塑料晶体管技术、有源矩阵技术等)的发展对电泳显示有很大的推动作用，使得制备电泳显示的材料有重大突破，大大提高了电泳显示的性能，从而使人们看到了其巨大的应用前景，促使各大集团公司投入更大的人力物力去研究开发这一显示技术。

人们将电泳室用各种方法分隔成细小的微腔以抑制电泳粒子的团聚、结块，同时减少生产工艺步骤，降低生产成本。微胶囊型电泳显示是先将电泳粒子和绝缘悬浮液包封于微胶囊内，将微胶囊置于电极间。微胶囊可以大规模生产，显示器生产工艺相对简单并可整卷自动生产。微胶囊可以混合在液体粘合剂中用喷墨打印、涂刷等方式涂布于基材上，因此可以生产柔曲的显示器。微胶囊型电泳显示有非常大的研究与应用前景。Barrett Comiskey等用脲醛树脂微胶囊包封电泳系统。脲醛树脂微胶囊壁材的机械强度较大，但柔韧性较差，因此用这种材料做成的可柔曲电泳显示耐刮、压性能较差。Nakamura等叙述了一种明胶-阿拉伯胶体系的微胶囊用于电泳显示的制备方法，这种微胶囊溶剂稳定性很好，但由于明胶和阿拉伯胶都是天然产品，稳定性相对较差，而且阿拉伯胶对中国来说是一种进口产品，大规模的商业用途将是一种昂贵的原料；此外，阿拉伯胶易降解，长期使用将影响微胶囊的性能。因此，寻找一种价格相对低廉，并且性能稳定的聚阴离子聚合物作为替代品一直是人们所感兴趣的问题。中国专利200310108941.9将苯乙烯马来酸酐共聚物与明胶采用复凝聚法，制备出性能稳定的、密封的圆形微胶囊，但该微胶囊对电泳介质的阻隔性能有待进一步提高。

有机硅材料由于具有有机硅高化学稳定、低表面能的特征，受到十分广泛的应用。本发明通过合适的工艺将被包囊物先乳化于乙烯基硅油-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物的水解物中，加入明胶，通过加酸和/或加水使其发生复凝聚。本发明的优点是通过提供合成高分子有机硅-苯乙烯-马来酸酐共聚物，将有机硅组分引入微胶囊囊壁中，利用提高微胶囊对电泳介质的阻隔能力，从而提高电泳显示微胶囊的储存和工作稳定性。并通过合适的原料配方和工艺制备出稳定的、密封性更好的球形微胶囊。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种含有机硅电泳显示微胶囊的制备方法。

含有机硅电泳显示微胶囊的制备方法包括如下步骤：

1)将乙烯基硅油-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物的水解物以0.1～20％的质量百分比浓度溶解于40～65℃的水中；

2)以芯材质量比为1～100∶1的比例将电泳悬浮液加入到上述搅拌中的乙烯基硅油-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物的水解物溶液中分散1～100分钟；

3)将明胶以0.1～30％的质量百分比浓度溶解于40～65℃的水中，加入到步骤2)所述溶液中，明胶与乙烯基硅油-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物的质量比为1∶0.1～10；

4)加入酸和/或水，使之发生复凝聚反应，降温到0～10℃，加入交联剂使之固化交联；