一种三色粒子、制备三色粒子的微流体装置、制备方法及电子纸制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种三色粒子、制备其的微流体装置、制备方法及电子纸。该三色粒子是由三种染料和至少三种光聚合单体在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的至少两种光聚合单体带有不同电荷。本发明专利技术的三色粒子用于电子纸是光学各向异性的三色粒子，且具有粒径分布均匀、色彩分区明显的优点，可以实现电子纸的彩色化显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及彩色电子纸
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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_■烧基硫酸纳、十_■烧基横酸纳、十TK烧基二甲基漠化铵中至少一种。所述表面活性剂的质量百分数为1%_10%，优选地I % -5%。其中，所述三个内流体通道内的流体的流量为0.lml/hr-lml/hr ο其中,所述两个外流体通道内的流体的流量为lml/hr_5ml/hr。 本专利技术的又一个目的是提供一种电子纸。本专利技术所提供的电子纸，包括上述的用于电子纸彩色显示的三色粒子。本专利技术的用于电子纸彩色显示的三色粒子是光学各向异性的三色粒子，且具有粒径分布均匀、色彩分区明显的优点。本专利技术的用于电子纸彩色显示的三色粒子可以实现电子纸的彩色化显示。本专利技术基于微流体技术制备用于电子纸彩色显示的三色粒子，该方法简单方便易批量化生产。附图说明图1为本专利技术的三色粒子的制备方法的流程图；图2表示微流体装置的示意图；图3表示三个内流体通道Ml、M2和M3汇合在一起形成的通道口的示意图。具体实施例方式本专利技术提供了一种可应用于Gyrion电子纸彩色化显示的三色粒子。本专利技术提供的应用于Gyrion电子纸彩色化显示的三色粒子，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。不同的染料赋予粒子以不同的颜色，不同的光聚合单体赋予粒子不同的电位便于外交电场控制最终粒子的位置与取向。本专利技术的用于Gyrion电子纸彩色化显示的三色粒子具有粒径分布均匀、色彩分区明显的优点。本专利技术提供了一种应用于Gyrion电子纸彩色化显示的三色粒子的制备方法。本专利技术的方法是基于三种具有相同或相似性质的流体，利用微流体法制得具有三种不同颜色的粒子。流体在管道中一般分为层流和絮流两种流动状态，一般管道的尺寸越小，流体在其中的流动就越接近层流状态。本专利技术中的三种相同或相似性质的流体分别以层流的状态相混合，然后在表面活性剂的作用下，形成球形的液滴，由于紫外灯就设置在通道的出口，光聚合反应在极短的时间内就将粒子形貌固定住，因此色彩分区明显。本专利技术的方法可以通过如图2所示的微流体装置而实现。图2所示的微流体装置包括五个微流体通道和紫外灯，五个微流体通道分别为三个内流体通道M1、M2和M3以及两个外流体通道Wl和W2，三个内流体通道Ml、M2和M3位于两个外流体通道Wl和W2中间，三个内流体通道Ml、M2和M3在出口端组合成一个横截面为圆形的通道口，两个外流体通道Wl和W与圆形的通道口相连通，如图3所示。三个内流体通道Ml、M2和M3适用于含有不同染料和光聚合单体的流体，两个外流体通`道Wl和W2适用于含有表面活性剂的水溶液。由于含有不同染料和光聚合单体的流体与水相是不混溶的，使得三种含有不同染料和光聚合单体的流体在水中形成液滴。其中，紫外灯设置于所述圆形的通道口处；圆形的通道口的直径为2-100um。具体地，本专利技术的应用于Gyrion电子纸彩色化显示的三色粒子的制备方法，如图1所示，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；将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三色粒子，其特征在于，所述三色粒子是由三种染料和至少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两种光聚合单体带有不同电荷。

【技术特征摘要】
1.一种三色粒子，其特征在于，所述三色粒子是由三种染料和至少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两种光聚合单体带有不同电荷。2.根据权利要求1所述的三色粒子，其特征在于，所述三色粒子的粒径为5-lOOum。3.根据权利要求2所述的三色粒子，其特征在于，所述三色粒子的粒径为10-50um。4.一种制备权利要求1-3任一所述的三色粒子的微流体装置，其特征在于，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。5.根据权利要求4所述的微流体装置，其特征在于，所述圆形的通道口的直径为2_100umo6.一种如权利要求1-3中任一所述的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...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐琛，邓伟，赵吉生，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：