[发明专利]一种三色粒子、制备三色粒子的微流体装置、制备方法及电子纸

说明书

技术领域

本发明涉及彩色电子纸技术领域，尤其涉及一种三色粒子、制备三色粒子的微流体装置、制备方法及电子纸。

背景技术

电子纸技术将普通纸张和电子显示技术完美结合，为人们提供一种阅读舒适、超薄轻便、超低能耗的平板柔性显示，是未来显示技术的发展方向。其中Gyricon是一种引起广泛关注的反射型显示技术，也称旋转球显示器(TwistingBall Display)，是由光学各向异性球构成的可寻址显示器，这些旋转球能够选择性地将某一面转向观察者，从而实现显示。目前该领域的研究主要集中在黑白双色球，无法获得多色影像，设计和制备各向异性的多彩色化旋转球是Gyricon电子纸实现彩色化显示的关键技术。多彩色化旋转球的表面具有更多的色彩分区，因此一般用于制备黑白双色球的方法不一定适用于制备多色球，这也是很大程度上Gyricon电子纸难以实现彩色显示的原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种三色粒子、制备三色粒子的微流体装置、制备方法及电子纸。

本发明所提供的三色粒子是由三种染料和三种光聚合单体在光引发剂存在下光聚合而成的光学各向异性的三色粒子，其中所述三种光聚合单体中至少两种光聚合单体带有不同电荷。

其中，所述三色粒子的粒径为5-100um。

其中，所述三色粒子的粒径为10-50um。

本发明的另一个目的是提供一种用于制备上述三色粒子的微流体装置。

本发明所提供的微流体装置，包括五个微流体通道和紫外灯，所述五个微流体通道分别为三个内流体通道以及两个外流体通道，三个内流体通道位于两个外流体通道中间，三个内流体通道在出口端组合成一个横截面为圆形的通道口，所述两个外流体通道与所述圆形的通道口相连通；所述紫外灯设置于所述圆形的通道口处。

其中，所述圆形的通道口的直径为2-100um。

本发明的再一个目的是提供一种上述三色粒子的制备方法，包括如下步骤：

制备含有第一种染料、第一光聚合单体和光引发剂的第一流体；

制备含有第二种染料、第二光聚合单体和光引发剂的第二流体；

制备含有第三种染料、第三光聚合单体和光引发剂的第三流体；

制备含有表面活性剂的水溶液；

将所述第一流体、所述第二流体、所述第三流体和所述含有表面活性剂的水溶液分别注入微流体装置中，

其中，所述微流体装置包括五个微流体通道和紫外灯，所述五个微流体通道分别为三个内流体通道以及两个外流体通道，三个内流体通道位于两个外流体通道中间，三个内流体通道在出口端组合成一个横截面为圆形的通道口，所述两个外流体通道与所述圆形的通道口相连通；所述紫外灯设置于所述圆形的通道口处，

所述第一流体、所述第二流体和所述第三流体分别注入所述微流体装置的三个内流体通道，所述含有表面活性剂的水溶液注入所述微流体装置的两个外流体通道；

当三种流体在通道口处与所述含有表面活性剂的水溶液汇合形成液滴并悬浮于水相中时，进行紫外光照射固化，从而形成光学各向异性的三色粒子；

其中，所述第一流体、所述第二流体和所述第三流体的性质相同；

所述第一光聚合单体、所述第二光聚合物单体和所述第三光聚合单体中均包含一种相同或单体表面张力大小相似的光聚合单体，所述第一光聚合单体和所述第三光聚合单体种还含有使其分别具有不同电荷的光聚合单体。

其中，所述染料选自红、绿、蓝、黄、紫和黑色染料。

所述染料的质量百分数为5%-30%，优选地为10%-20%。

其中，所述光聚合单体选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、三羟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、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、丙烯酰胺。

所述光聚合单体的质量百分数为40%-90%，优选地为60%-80%。

其中，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮中的至少一种。

所述光引发剂的质量百分数为5%-30%，优选地为10%-20%。

其中，所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中至少一种。

所述表面活性剂的质量百分数为1%-10％，优选地1％-5％。