1、电子纸用丙烯酸树脂包裹二氧化钛颗粒的研究电子纸用丙烯酸树脂包裹二氧化钛颗粒的研究 引言引言 近年来，电子纸因其超轻超薄（最薄的甚至有 0.1mm，跟纸张厚度相近）， 易折叠，便于阅读的特点，逐渐成为大众获取知识的主要工具，随着互联网技术 的飞速发展，电子纸技术的应用研究也成为科研人员的兴趣之一。而电泳颗粒是 电子显示技术的重要组成部分，因此对它的改性研究，则成为了改变电子纸性能 的关键所在。 1 目的及意义目的及意义 1.1 电子纸 现在市面上有好多的“电子出版物”，但是大多都不符合人们的阅读习性， 携带，查看都不是很方便。但是电子纸就很容易的克服了这些缺陷。它可以和一 般的显示屏一样在质地较
2、硬的物体上显示，还可以在柔软的曲面物体（如：布， 纸，塑料，膜等）上显示，甚至可以根据需求随意折叠，满足了当今柔性显示技 术发展的需要；由电子墨水制成的电子书或电子报纸可以与互联网连接，下载文 本与图像信息，信息的更新可遥控改变；电子墨水产物生产成本较低，可与 LCD 相媲美，基体选择较为广泛，还可以进行大规模的生产；因为它的发色源于自然 光的反射，所以对人的视觉刺激很柔和，又因为可视角度几乎达到了 180 ，所 以可以免于阅读疲劳，同时又存在较高的反射率，分辨率和对比度；而且显示屏 常省电，只有在刷新屏幕时才用电，断电就保持显示，且电子墨水显示一页只消 耗电能 0.1 W，所需功率是相同大小
3、 LCD 的 1/10-1/1000，且可保持图像长达几 个月。 1996 年 4 月，麻省理工学院贝尔实验室成功研发电子纸(encapsulated electrophoretic ink)原型，此后世界上多了一种低消耗，多功能的新型显示材料。 1997 年，美国 E-ink 公司将其投入市场应用 1。随后索尼、飞利浦、三星、诺基 亚、施乐、柯达、东芝、摩托罗拉、佳能等公司都在积极研究电子纸技术。中国 虽然起步较晚，但进步很快，现今已有很多企业在积极开拓相关产品的研发。例 如中山大学和广州奥示科技有限公司合作，研制出黑白、红绿蓝彩色三原色电子 墨水，并研制出了柔性显示屏，制作出了彩色三原色的
4、显示屏。 1.2 电子显示技术 电子显示技术途径一般有：电泳显示技术(EPD)、电子粉流体显示技术 (QR-LPD)、双稳态向列液晶显示技术（Bi-TNLCD）和胆固醇液晶显示技术 (Ch-LCD)等 2，其中电泳显示技术因其低消耗，日光可读性，低成本等优点，应 用最为广泛。 电泳显示技术的基本显示原理是：每个微胶囊由透明的外壳组成，其内充满 深色染料溶液和悬浮于其中的大量带正电荷的颗粒， 所用的这些微胶囊夹在两块 透明导电柔性塑料膜中间。当没有电场时，电泳颗粒在布朗运动的作用下随机分 布，此时显示中间色；当给上极板加上正电荷时，电泳粒子向下极板运动，使得 上极板（观察者眼中）呈现染料溶液的颜
5、色；相反的，当上极板加上负电荷时， 电泳粒子就会向上极板运动，从而使观察者眼中呈现电泳粒子的颜色 3,4。 1.3 电泳显示组成 从原理上可看出电泳显示技术的重要组成基本可分为：电泳颗粒、电荷控制 剂、染料、分散介质和稳定剂 5。 电泳颗粒的起到图像呈色作用而构成整个图像， 它的上下运动是电泳显示 的基本构成，是电子墨水中的分散相，电泳颗粒的制备和表面的改性研究决定了 它在分散介质中的分散稳定性和表面荷电量，继而改变显示质量（如：对比度， 图像灰度和响应时间等）； 分散介质的作用是为了分散电泳颗粒， 并构成与电泳粒子有强烈色彩对比 的显示背景色的静电介质； 染料一般要有良好的溶解度且不电离，要
6、有良好的化学稳定性和耐光，耐 电稳定性； 电荷控制剂是为了给予电泳粒子好的电泳特性， 同时提高电子墨水显示器 的响应时间，以提高其显示效果； 稳定剂一般是一种表面活性剂， 主要作用是使干的固体颗粒被有机介质湿 润而均匀分散于介质中，同时为分散体系中悬浮的粒子提供空间稳定作用。 作为电泳显示中最核心的电泳颗粒，一向都是许多科研人员研究的对象。 1.4 选题意义 目前常见的无机颗粒主要有二氧化硅、二氧化钛、碳黑、铁红、镉红、锰紫、 铬黄和群青等；有机颗粒常用的有聚合物球、品颜料、青颜料及类似的化合物颜 料颗粒。 二氧化钛(Ti02)，又称钛白粉，分子量：79.8658，它有三种结晶形态：金红 石型、锐钛型和板钛矿型。金红石型相比较锐矿型来讲，具有更好的保光性及耐 粉化性，板钛矿型二氧化钛，热稳定性很低，在自然界中很是稀有。二氧化钛颗 粒无毒无味、白度好、着色力高、遮盖力强、折射率高、介电系数高，且具有良 好的耐候性、高的化学稳定性和较好的光散射能力 6。 因为二氧化钛的这些光学性质，人们一般会选用二氧化钛（金红石型）作为 显示器的电泳粒子，来取得较高
