長余輝熒光顆粒應用于電泳顯示及性能研究

長余輝熒光顆粒應用于電泳顯示及性能研究：摘要電泳顯示技術是電子紙顯示技術中的一種，它利用電泳的原理通過給電極兩端的帶電電泳粒子加上電壓，然后電壓形成的電場驅(qū)動帶電電泳粒子運動，達到實現(xiàn)圖像顯示的目的。電泳顯示技術因其高對比度、高亮度、低功耗、輕薄便攜等特點而得到廣泛推廣，并大規(guī)模的應用在電子書、電子標簽系統(tǒng)、公告牌、廣告牌等方面。但目前電子紙也存在著一些挑戰(zhàn)：在無光照或者沒有電源電池設備時電子紙不能獨自顯示，即存在“光源依賴性”。而長余輝熒光顆粒是一種性能優(yōu)良，可以在白天吸收光能進行儲存，然后在晚上黑暗時自行發(fā)光的材料。因此本論文中我將能夠儲光--發(fā)光型的長余輝熒光顆粒代替?zhèn)鹘y(tǒng)不發(fā)光的電泳顆粒應用于電泳顯示，這樣制備的電泳顯示器件就可以在有光源時吸收能量，在黑暗時繼續(xù)發(fā)光，從而解決電子紙在無光源的情況下不能顯示的問題，并對由長余輝熒光顆粒應用于電泳顯示的性能進行研究。本論文完成的工作有以下幾個部分：1．確定長余輝熒光電子墨水顯示基液組成成分，本部分分別從分散介質(zhì)、電荷控制劑、穩(wěn)定劑、超分散劑等方面進行實驗來確定長余輝熒光電子墨水顯示基液的配方。2．對長余輝熒光電泳粒子進行改性，論文中采用的改性劑是正戊醇，將改性前和改性后的長余輝熒光電泳粒子的性能進行表征，然后進行對比分析。3．制備長余輝熒光雙色電子墨水，我先利用白色TiO2顆粒配置出白色電子墨水，然后將確定配方的綠色長余輝熒光電子墨水與其進行混合制備長余輝熒光雙色電子墨水，兩種電子墨水的最佳混合比例通過實驗得出，最后對長余輝熒光雙色電子墨水的性能進行探討。關鍵詞：長余輝熒光顆粒,電泳顯示,長余輝發(fā)光,雙色電子墨水,光源依賴性長余輝熒光雙色電子墨水制備實驗說明經(jīng)過實驗證明長余輝熒光顆粒 可以應用于電泳顯示，現(xiàn)在市場上電泳顯示的應用，都是有兩種電泳粒子交替運動實現(xiàn)顯示，屬于雙粒子電子墨水顯示，長余輝熒光顆?？梢杂泻芏囝伾疚倪x擇的是稀土激活的堿土鋁酸鹽制成的長余輝熒光顆粒，顯示為綠色，因此選擇一種白色電泳粒子作為另外一種電泳粒子，兩者組合成綠白雙色電子墨水。實驗主要原料、試劑及實驗設備實驗中使用的實驗儀器及分析測試儀器參見表4-1表4-1主要實驗及分析測試儀器名稱規(guī)格儀器廠家微電泳儀JS94J2上海中晨數(shù)字技術設備公司超聲波清洗器CSF-1A昆山市超聲儀器有限公司磁力攪拌器Digital萊貝（上海）科學儀器有限公司光學顯微鏡53-XC型反透射金相顯微鏡上海永亨光學儀器制造有限公司離心機0406-1型上海手術器械廠精密電子天平FA2004型上海箐海儀器有限公司漩渦混勻器MS3基本型萊貝（上海）科學儀器有限公司分光光度儀eye-onei1Pro2深圳市天友利標準光源有限公司實驗中使用的主要原料和試劑見表4-2表4-2主要原料與試劑名稱規(guī)格生產(chǎn)廠家綠色長余輝熒光顆粒5-8μm瑞特利生物技術有限公司白色TiO250nm上海雨汐實業(yè)有限公司分散介質(zhì)IsoparM工業(yè)品上?；鬯坊び邢薰境稚〤H-5工業(yè)品上海三正高分子材料有限公司聚異丁烯單丁二酰亞胺（T151）化學純無錫南方石油添加劑公司失水山梨糖醇脂肪酸酯（Span80）化學純廣州卓暢化工有限公司耐高溫硅油工業(yè)品上海雨汐實業(yè)有限公司無水乙醇化學純天津市瑞金特化學品有限公司白色電泳顯示液的制備先制備出白色的電泳顯示液，配置出白色電泳粒子、分散介質(zhì)、電荷控制劑、穩(wěn)定劑、超分散劑之間的最佳配比，然后與綠色長余輝熒光電泳顯示液進行復配，這樣來制備出長余輝熒光雙色電子墨水。4.3.1白色電泳粒子的選擇常用的白色電泳粒子有鈦白、石灰石、鋅白、礬土白、硫化鋅、氧化銻、滑石、硅酸鈣等。其中鈦白即TiO2由于其優(yōu)良的性能而被采用，TiO2粒子具有較高的折射率（2.76—2.55）、較強的遮蓋能力、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、低毒性、熱穩(wěn)定性以及良好的白度，不僅可以作為底色粒子還可以作為顯色粒子，因此作為白色電泳粒子的首選。所以本論文中也選擇TiO2粒子作為白色電泳粒子。4.3.2分散介質(zhì)的選擇由于長余輝熒光電泳顯示液的分散介質(zhì)為IsoparM，為了使得在后期電子墨水復配時分散介質(zhì)之間不會發(fā)生反應，影響到整個電子墨水體系的穩(wěn)定性，這里依舊選擇IsoparM作為分散介質(zhì)。4.3.3電荷控制劑、穩(wěn)定劑和超分散劑的選擇由于長余輝熒光電泳顯示液的電荷控制劑、穩(wěn)定劑和超分散劑已經(jīng)確定，因此白色電泳顯示液中也選擇電荷控制劑T151、穩(wěn)定劑Span80和超分散劑CH-5,但之間的最佳配比不知道，因此本文進行了實驗探究。（1）改變電荷控制劑T151的量，在50ml離心管中，加入2g白色TiO2顆粒、10ml的分散介質(zhì)IsoparM、0.45g的穩(wěn)定劑Span80、0.1g的超分散劑CH-5，然后再分別加入0.05g、0.1g、0.15g、0.2g、0.25g、0.3g的電荷控制劑T151到混合液中，分別編號為D1、D2、D3、D4、D5、D6。將6瓶混合溶液放在漩渦混勻器上以一定的混勻頻率振蕩30秒,然后加入到超聲波清洗機中進行超聲進一步混勻，超聲波清機的超聲時間設置為30分鐘，超聲溫度設置為20攝氏度,超聲完后得到電泳顯示液。表4-3不同電荷控制劑T151的用量時的電泳淌度值組別T151/gCH-5/gSpan80/g電泳淌度/10-6m2/(V·S)第一次第二次第三次平均值D10.050.10.45-3.32-1.95-2.61-2.56D5-3.53-4.44-5.02-4.33D5-6.47-6.48-6.73-6.56D5-8.73-9.21-9.15-9.03D5-8.72-8.64-8.92-8.76D60.300.10.45-4.27-4.13-4.56-4.32將得到的6瓶電泳顯示液靜置10分鐘后，分別取上清液，進行稀釋100倍后用微電泳儀測量其電泳淌度，每個試管測量三次，取平均值，測量得到的數(shù)據(jù)如表4-3所示。從表中可以看出，白色TiO2顆粒的電泳淌度是負的，說明粒子帶負電荷。隨著電荷控制劑T151的用量逐漸增加，電泳粒子的電泳淌度的絕對值先逐漸增大然后減小，最后坡度變緩，在T151的用量為0.20g時電泳淌度的絕對值最大。（2）改變穩(wěn)定劑Span80的量，在50ml離心管中，加入2g白色TiO2顆粒、10ml的分散介質(zhì)IsoparM、0.2g的電荷控制劑T151、0.1g的超分散劑CH-5，然后再分別加入0.15g、0.25g、0.35g、0.45g、0.55g、0.65g的穩(wěn)定劑Span80到混合液中，分別編號為E1、E2、E3、E4、E5、E6。將6瓶混合溶液放在漩渦混勻器上以一定的混勻頻率振蕩30秒,然后加入到超聲波清洗機中進行超聲進一步混勻，超聲波清機的超聲時間設置為30分鐘，超聲溫度設置為20攝氏度，超聲完后得到電泳顯示液。將得到的6瓶電泳顯示液靜置10分鐘后，分別取上清液，進行稀釋100倍后用微電泳儀測量其電泳淌度，每個試管測量三次，取平均值，測量得到的數(shù)據(jù)如表4-4所示。表4-4：不同穩(wěn)定劑Span80的用量時的電泳淌度值組別Span80/gT151/gCH-5/g電泳淌度/10-6m2/(V·S)第一次第二次第三次平均值E-6.45-6.41-6.73-6.53E-8.98-9.32-8.46-8.92E30.350.20.1-11.44-11.35-10.15-10.98E40.450.20.1-11.32-11.48-11.16-11.32E50.550.20.1-12.23-11.88-11.65-11.92E60.650.20.1-10.11-9.94-9.83-9.96從表中可以看出，隨著穩(wěn)定劑Span80的用量逐漸增加，電泳粒子的電泳淌度絕對值先逐漸增大然后減小，在Span80的用量為0.55g時電泳淌度的絕對值最大。（3）改變超分散劑CH-5的量，在50ml離心管中，加入2g白色TiO2顆粒、10ml的分散介質(zhì)IsoparM、0.2g的電荷控制劑T151、0.55g的穩(wěn)定劑Span80，然后再分別加入0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.25g、0.30g的超分散劑CH-5到混合液中，分別編號為F1、F2、F3、F4、F5、F6。將6瓶混合溶液放在漩渦混勻器上以一定的混勻頻率振蕩30秒,然后加入到超聲波清洗機中進行超聲進一步混勻，超聲波清機的超聲時間設置為30分鐘，超聲溫度設置為20攝氏度,超聲完后得到電泳顯示液。將得到的6瓶電泳顯示液靜置10分鐘后，分別取上清液，進行稀釋100倍后用微電泳儀測量其電泳淌度，每個試管測量三次，取平均值，測量得到的數(shù)據(jù)如下表4-5所示：表4-5不同超分散劑CH-5的用量時的電泳淌度值組別CH-5/gT151/gSpan80/g電泳淌度/10-6m2/(V·S)第一次第二次第三次平均值F10.050.20.55-6.75-6.96-6.75-6.82F5-7.21-7.16-7.32-7.23F5-8.54-8.84-8.78-8.72F5-8.31-8.49-8.76-8.52F5-8.53-7.49-7.56-7.86F60.300.20.55-5.91-6.05-6.13-6.03從表中可以看出，隨著超分散劑CH-5的用量逐漸增加，電泳粒子的電泳淌度絕對值先逐漸增大然后減小，在CH-5的用量為0.15g時電泳淌度的絕對值最大。4.3.4實驗結果與討論上一節(jié)只是簡單的觀察了一下表格的趨勢，指出電泳顯示中電荷控制劑T151、穩(wěn)定劑Span80和超分散劑CH-5與電泳淌度數(shù)值的關系，但還沒有具體分析，無法精確的得到其對于電泳顯示的影響，下面將從實驗條件方面分析其對電子墨水顯示基液的性能影響，然后確認它們的最佳用量。（1）電荷控制劑T151對白色TiO2電子墨水顯示液的影響電荷控制劑T151用量與白色TiO2電泳粒子的電泳淌度如圖4-1所示：從圖中可以比較直觀的看出電荷控制劑對白色TiO2電泳粒子性能的直觀影響。圖4-1電泳淌度與電荷控制劑T151用量的變化關系當開始加入0.05g的T151時，白色TiO2的電泳淌度為-2.56*10-6m2/(V·S)，說明白色TiO2電泳粒子在分散體系中帶負電，此時電泳淌度值不高。因為電子墨水分散體系中T151的量還不多，所以電荷控制劑電離出來的游離電荷還不多，被吸附的白色TiO2電泳粒子較少。在增加電荷控制劑T151的量增加到0.2g時，電泳粒子的電泳淌度最高，為-9.03*10-6m2/(V·S)，說明此時電子墨水分散基液中絕大多數(shù)的白色TiO2電泳粒子被電荷控制劑T151吸附。當繼續(xù)增加電荷控制劑T151的量到0.25g時，電泳粒子的電泳淌度為-8.76*10-6m2/(V·S)，電泳淌度值反而有所下降，說明此時電子墨水顯示基液中白色TiO2電泳粒子基本都被電荷控制劑T151吸附，還有多余的游離電荷，使得電泳顯示液體系有些不穩(wěn)定。當再增加電荷控制劑T151的量到0.3g時，電泳淌度為-4.32*10-6m2/(V·S)，電泳淌度值持續(xù)下降，說明此時電子墨水顯示基液中長余輝熒光電泳粒子已經(jīng)全部被電荷控制劑T151吸附，電泳顯示體系中有較多的游離電荷，使得電子墨水分散體系的穩(wěn)定性變差。所以電泳淌度值下降。繼續(xù)增加T151的會使分散體系的穩(wěn)定性變差，因此白色TiO2電子墨水中電荷控制劑T151的最佳用量為0.2g。（2）穩(wěn)定劑Span80對白色TiO2電子墨水顯示液的影響Span80作為穩(wěn)定劑時,可以增加分散介質(zhì)IsoparM與白色TiO2電泳粒子的潤濕性，從而起到在電泳顯示液中的穩(wěn)定作用。從圖4-2中可以比較直觀的看出穩(wěn)定劑Span80對白色TiO2電泳粒子性能的直觀影響。圖4-2電泳淌度與穩(wěn)定劑Span80用量的變化關系當加入0.15g的穩(wěn)定劑Span80時，電泳淌度為-6.53*10-6m2/(V·S)，此時電子墨水中的TiO2電泳粒子分散的較好。當繼續(xù)加入穩(wěn)定劑Span80至0.55g時，電泳粒子的電泳淌度增加到最大為-11.92*10-6m2/(V·S)，說明此時電子墨水分散體系中的穩(wěn)定劑都吸附在電泳粒子上面，使得電泳粒子之間的接觸空間減小，即穩(wěn)定劑起到了位阻作用，對電泳粒子之間達到了機械隔離的作用，并且電泳粒子之間的團聚沉降效果達到最低。當再繼續(xù)加入穩(wěn)定劑Span80到0.65g時，電泳粒子的電泳淌度下降為-9.96*10-6m2/(V·S)，此時電子墨水中穩(wěn)定劑已經(jīng)超過最大標準，分散劑都吸附在電泳粒子表面，并且溶液中還有多余的分散劑存在，這樣反而降低了電泳粒子的電泳淌度。此時隨著穩(wěn)定劑Span80的添加電泳淌度會越來越小，因此可以確定電子墨水中穩(wěn)定劑Span80的最佳用量是0.55g。（3）超分散劑CH-5對白色TiO2電子墨水顯示液的影響超分散劑CH-5是一種非常常用的超分散劑，圖4-3是超分散劑CH-5用量對白色TiO2的電泳淌度的關系圖。圖4-3電泳淌度與超分散劑CH-5用量的變化關系添加0.05g的超分散劑CH-5時，電泳粒子的電泳淌度為-6.82*10-6m2/(V·S)，此時電泳淌度較小，電子墨水分散體系中的超分散劑較少，電泳粒子還存在比較多的團聚情況。當超分散劑CH-5的添加到0.15g時，電泳粒子的電泳淌度達到最大值-8.72*10-6m2/(V·S)，此時電子墨水分散體系中超分散劑的量足夠多，電泳粒子表面全都吸附有超分散劑，并且形成了一定厚度，使得電泳粒子之間達到一個最佳距離，實現(xiàn)了電泳粒子在分散體系中的穩(wěn)定分散效果。再繼續(xù)添加超分散劑CH-5時到0.2g時。電泳粒子的電泳淌度開始下降為-8.52*10-6m2/(V·S)，說明電子墨水分散體系中的超分散劑已經(jīng)過量，電子墨水體系的穩(wěn)定性下降，所以確定長余輝熒光電子墨水中超分散劑的最佳用量為0.2g。4.3.5白色電子墨水基液確認經(jīng)過上述實驗的分析，可以得出白色電泳顯示液配方為：10ml分散介質(zhì)IsoparM，2g的白色TiO2顆粒，0.2g的電荷控制劑T151，0.55g的穩(wěn)定劑Span80，0.15g的超分散劑CH-5，此時電泳淌度值為-11.92*10-6m2/(V·S)。長余輝熒光雙色電子墨水制備制備長余輝熒光雙色電子墨水是將由白色的TiO2顆粒配置的白色電子墨水與綠色長余輝熒光顆粒配置的長余輝熒光電子墨水按照一定的比例來進行復配，這樣長余輝熒光雙色電子墨水中就會含有兩種電泳粒子，制成小器件后，在正負電壓的驅(qū)動下，帶正電的長余輝熒光電泳粒子和帶負電的白色TiO2顆粒在會在小器件中上下交替運動，根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)外接電壓的大小以及改變驅(qū)動波形來達到不同的驅(qū)動圖像，另外兩種墨水之間的配比情況也會影響到電泳顯示器件的對比度，因為下面我們將會配置不同質(zhì)量比的雙色電子墨水，然后分別測量其對比度。4.4.1配置長余輝熒光雙色電子墨水（1）配置白色電子墨水取一個50ml的離心管，然后加入10ml分散介質(zhì)IsoparM，0.2g的電荷控制劑T151，0.55g的穩(wěn)定劑Span80，0.15g的超分散劑CH-5，2g的白色TiO2顆粒，再將混合溶液放在漩渦混勻器上以一定的混勻頻率振蕩30秒,然后加入到超聲波清洗機中進行超聲進一步混勻，超聲波清機的超聲時間設置為30分鐘，超聲溫度設置為20攝氏度,超聲完后得到電泳顯示液。（2）配置長余輝熒光電子墨水取一個50ml的離心管，然后加入10ml分散介質(zhì)IsoparM，0.375g的電荷控制劑T151，0.25g的穩(wěn)定劑Span80，0.125g的超分散劑CH-5，0.5g的白色TiO2顆粒，再將混合溶液放在漩渦混勻器上以一定的混勻頻率振蕩30秒,然后加入到超聲波清洗機中進行超聲進一步混勻，超聲波清機的超聲時間設置為30分鐘，超聲溫度設置為20攝氏度,超聲完后得到電泳顯示液。（3）照電泳粒子不同質(zhì)量配比進行電泳液的復配取10ml的離心管，取2ml的白色電泳墨水，然后分別按照綠色長余輝熒光電泳粒子與白色TiO2顆粒的質(zhì)量配比為1:20、1:25、1:30、1:35取對應量的長余輝熒光電子墨水于離心管中，再將混合溶液放在漩渦混勻器上以一定的混勻頻率振蕩30秒,然后加入到超聲波清洗機中進行超聲進一步混勻，超聲波清機超聲時間設置為30分鐘，超聲溫度設置為20攝氏度，超聲完后得到雙色電泳顯示液4.4.2長余輝熒光雙色電子墨水性能（1）制備電泳顯示器件取兩塊的導電ITO玻璃平行放置，將導電玻璃的導電面相對，然后將寬度為5mm、厚度為0.1mm的導電膠帶貼在導電玻璃導電面的邊緣，這樣就形成了一個大小為的導電池，將4.4.1中做好的電子墨水分別滴入導電池中，再將兩塊導電玻璃用夾子夾住，就制成了電泳顯示器件。（2）測定電泳顯示器件的對比度利用電源和電壓放大器給電泳顯示器件兩端加上30V的直流電壓，每5s轉(zhuǎn)換一次電流的方向，驅(qū)動電泳顯示器件在白態(tài)和綠態(tài)之間轉(zhuǎn)換，然后利用eye-one分光光度儀分別記錄白態(tài)和綠態(tài)的反射率，電泳顯示器件的對比度可以用公式（4-1）計算得出：（4-1）經(jīng)過計算得到的綠白雙色電泳顯示液的對比度如表4-6所示：表4-6綠白雙色電泳顯示液的對比度綠色和白色電泳粒子質(zhì)量比1:201:251:301:35對比度1.9782.1902.4411.635從表中可以看出，當綠色和白色電泳粒子質(zhì)量比為1:30時，得到的電泳顯示器件的對比度最高，為2.441，最優(yōu)配比的綠白長余輝熒光電子墨水顯示器件。最優(yōu)配比下的綠白長余輝熒光電子墨水顯示器件分別在黑暗時顯示綠色和在有光源下顯示白色的情況如圖4-4和圖4-5所示：圖4-圖4-5電泳顯示器件在有光源下中顯示白色時圖4-4電泳顯示器件在黑暗無光中顯示綠色時（3）測定電泳顯示器件的亮度持續(xù)時間由于長余輝熒光雙色電子墨水主要是為了解決在黑暗時電子墨水不可見的問題，因此本文對由長余輝熒光雙色電子墨水制成的電泳顯示器件在黑暗時的亮度以及持續(xù)時間進行測試。圖4-6顯示器件亮度隨時間變化圖選取4.4.1中配置的綠色和白色電泳粒子質(zhì)量比為1:30長余輝熒光雙色電子墨水放在自然光下光照一定時間，然后制成電泳顯示器件，將電泳顯示器件放在暗箱中保證不受到光照，利用電源和電壓放大器給電泳顯示器件兩端加上30V的直流電壓，驅(qū)動電泳顯示器件白態(tài)和綠態(tài)固定在一側，然后利用eye-one分光光度儀每隔30s就對顯示綠態(tài)一側測量其亮度，測量10min中亮度變化數(shù)據(jù)情況并記錄，顯示器件亮度隨時間變化如圖4-6所示：在黑暗無光源的條件下，長余輝熒光雙色電泳顯示器件的發(fā)光亮度在開始測量時是80.845cd/m2，這個亮度是很亮的，電泳顯示器件可以獨立顯示。隨著時間的改變，發(fā)光亮度的值也在逐漸減小，電泳顯示器件的亮度在下降，但依然可以獨立顯示，到第10min時，顯示器件的發(fā)光亮度降到42.647cd/m2，此時發(fā)光電泳顯示器件依舊可以獨立顯示，但是亮度只有先前的一半。小結通過對白色TiO2顆粒配置的白色電子墨水和綠色長余輝熒光顆粒制成的綠色長余輝熒光電子墨水按照綠色電泳粒子和白色電泳粒子質(zhì)量比為1:30的比例，混合配置出的長余輝熒光雙色電子墨水，測量制作的電泳顯示器件的對比度為2.441。在黑暗無光源的條件下，顯示器件的亮度在開始時為80.845cd/m2亮度較強，此時電泳顯示器件可以獨立顯示，在隨后的幾分鐘中，電泳顯示器件的亮度在下降，但依然可以獨立顯示，在10min后電泳顯示器件在黑暗中的顯示效果已經(jīng)不是很明顯，通過實驗也證明了長余輝熒光雙色電子墨水的性能比較優(yōu)良，在有光源條件下和無光源條件下都可以顯示，有效的解決了電泳顯示“光源依賴性”的問題，但在無光源時電泳顯示的高亮度持續(xù)時間不長，在今后還可以進改進?？偨Y與展望電子紙是如今比較具有潛力的產(chǎn)品，作為電子紙具有代表性的電泳顯示技術也有越來越多的人研究，而本文主要是針對電泳顯示器件在黑暗無光源時不能獨立顯示的問題進行研究，因為長余輝熒光顆粒可以在白天吸收光能進行儲存然后在晚上發(fā)光，所以選擇將長余輝熒光顆粒制成電泳粒子代替?zhèn)鹘y(tǒng)不發(fā)光的電泳粒子應用于電泳顯示中，這樣制成的電泳顯示器件就能在白天吸收自然光，在晚上無光源的時候，電泳顯示器件中的長余輝熒光電泳粒子可以利用白天儲存的光能繼續(xù)發(fā)光進行顯示，這樣就能夠解決電泳顯示在無光源時不能獨立顯示的問題。總結本文通過將長余輝熒光顆粒應用于電泳顯示中，根據(jù)實驗探究出長余輝熒光電子墨水的配方，并將制成的長余輝熒光電子墨水制作成電泳顯示器件，測量其電泳性能良好，有效的解決了電泳顯示在無光源時不能顯示的問題，本文主要完成了以下幾個方面的工作：1、長余輝熒光顆粒以前沒有被用來做過電泳粒子，因此沒有相關的電泳顯示基液參考，本文參考常用的電泳顯示基液成分，配制出了長余輝熒光電泳基液的配方，其中分散介質(zhì)選擇IsoparM、電荷控制劑選擇了T151、穩(wěn)定劑選擇了Span80、超分散劑選擇了CH-5，也得出了長余輝熒光電子墨水的最優(yōu)配方，在加入0.5g的長余輝熒光顆粒時，加入10ml的IsoparM，0.375g的電荷控制劑T151，0.25g的穩(wěn)定劑Span80，0.125g的超分散劑CH-5，此時的電泳粒子的電泳淌度為8.66*10-6m2/(V·S)，在電泳顯示器件兩端加上30V的電壓時電泳粒子運動性能良好，初步證明了長余輝熒光顆?？梢詰糜陔娪撅@示中，并且電泳性能良好。2、由于用長余輝熒光顆粒代替普通電泳粒子應用于電泳顯示時還沒有經(jīng)過其他的處理，為了使電泳顯示器件得到更好的顯示效果，本文利用常用改性劑中的正戊醇對其進行改性，由于正戊醇可以與長余輝熒光顆粒的表面羥基發(fā)生醚化反應，反應后長余輝熒光顆粒表面疏水親油，與有機分散介質(zhì)的相容性增加，因此改性后的長余輝熒光電泳粒子在有機分散介質(zhì)IsoparM的分散效果變好。同時改性劑正戊醇與長余輝熒光顆粒發(fā)生醚化反應后會使得其整個形狀變圓一些，并且在其表面形成一些較短的突起，這樣也可以減少電泳粒子在分散體系中的團聚沉淀現(xiàn)象，同樣也改善了長余輝熒光電泳粒子在分散體系中的效果。3、將白色TiO2顆粒制成白色電子墨水，根據(jù)已有的電泳分散基液成分進行實驗得到最優(yōu)的配置方案，白色電泳顯示液配方為：10ml分散介質(zhì)IsoparM，2g的白色TiO2顆粒，0.2g的電荷控制劑T151，0.55g的穩(wěn)定劑Span80，0.15g的超分散劑CH-5，此時電泳淌度值為-11.92*10-6m2/(V·S)，電泳性能良好。由于綠色長余輝熒光電泳粒子制成的電子墨水是綠色，因此將白色電子墨水與綠色電子墨水進行復配，探究綠色電泳粒子與白色電泳粒子質(zhì)量比為1：30時，兩者復配制成的綠白長余輝熒光電泳顯示器件對比度最佳為2.441，并對其在黑暗無光照的情況下的顯示效果進行了記錄分析，在黑暗無光源的條件下，長余輝熒光電泳顯示器件在開始時的亮度值為80.845cd/m2，此時電泳顯示器件是可以獨立顯示的，在隨后的幾分鐘中，電泳顯示器件的亮度在下降，但依然可以獨立顯示，在第10min時顯示器件的發(fā)光亮度降到42.647cd/m2，此時顯示器件依舊能看到，但是發(fā)光亮度已經(jīng)下降了一半。通過實驗證明了長余輝熒光雙色電子墨水的性能比較優(yōu)良，在有光和無光時都可以顯示，有效的解決了電泳顯示“光源依賴性”的問題，但在無光源時電泳顯示時高亮度的顯示持續(xù)的時間相對較短，還需要改進。展望電泳顯示是未來生活中很有潛力的技術，電子紙會應用到人們生產(chǎn)生活中更多的方面，而將長余輝熒光顆粒代替?zhèn)鹘y(tǒng)電泳粒子應用于電泳顯示中，解決電泳顯示器件在黑暗無光源時不能獨立顯示的問題，會有很大的意義，例如在晚上時戶外廣告牌就不需要外加光源，更加的節(jié)能環(huán)保；電子閱讀器中的電源只需要支持其翻頁時的電能消耗，不需要單獨提供背光。但本文中還有一些方面做得不夠，可以在未來繼續(xù)改進。（1）熒光材料的種類很多，可以選取不同類型的熒光材料制成電泳粒子來應用于電泳顯示，本文根據(jù)需要只選擇了稀土激活的長余輝熒光材料，沒有將大部分的熒光材料都進行實驗嘗試一下，找出其中最適合應用于電泳顯示的一種熒光材料。另外，本文中的長余輝熒光顆粒的大小為微米級，可以繼續(xù)探究，改性熒光材料的制作工藝，嘗試制作納米級的熒光顆粒，這樣將納米級的熒光顆粒應用于電泳顯示時會得到更加優(yōu)異的效果。（2）在長余輝熒光電泳粒子的改性方面，還可以用無機改性劑對其改性，因為長余輝熒光顆粒的親油性不夠好，利用無機改性劑對其改性時的表面包覆效果，會使得其增加親油性，使得其與有機分散機制更相容，從而在分散體系中有更好的分散效果，另外改善長余輝熒光顆粒的表面形狀也有利于減少團聚沉降的情況，改善長余輝熒光電泳粒子在分散體系中的分散效果。（3）本文中制備的雙色長余輝熒光電子墨水顯示器件在黑暗時的高亮度持續(xù)時間不長，如果能夠增加長余輝熒光顆粒在液體中的余輝時長，就可以延長長余輝熒光電子墨水顯示器件在黑暗中的顯示時間。（4）可以選擇其他顏色的熒光顆粒來制作電子墨水，這樣就可以由多種顏色進行電子墨水的復配，也可以在解決了電泳顯示器件在黑暗時不能顯示的問題的同時為解決彩色電泳顯示的問題提供了一個新的解決方向。參考文獻AnderssonP,NilssonD,SvenssonP‐,etal.ActiveMatrixDisplaysBasedonAll‐OrganicElectrochemicalSmartPixelsPrintedonPaper[J].AdvancedMaterials,2008,14(14):1460-1464.ComiskeyB,AlbertJD,YoshizawaH,etal.Anelectrophoreticinkforall-printedreflectiveelectronicdisplays[J].Nature,1998,394(6690):253-255.JinS,TiefelTH,WolfeR,etal.OpticallyTransparent,ElectricallyConductiveCompositeMedium[J].Science,1992,255(5043):446-8.趙博選,王琦.柔性顯示技術研發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].電視技術,2014,38(4):43-51.SmithGN,EastoeJ.Controllingcolloidchargeinnonpolarliquidswithsurfactants[J].PhysicalChemistryChemicalPhysics,2012,15(2):424.夏丹.電泳顯示用中空乳膠粒子的制備[D].天津大學,2006.YangC,YangC.PreparationofTiO2,particlesandsurfacesilanizationmodificationforelectronicink[J].JournalofMaterialsScience:MaterialsinElectronics,2014,25(8):3285-3289.StrubbeF,BeunisF,BransT,etal.ElectrophoreticRetardationofColloidalParticlesinNonpolarLiquids[J].PhysicalReviewX,2013,3(2):21001.KawaiH.Methodofproducingdisplaypanelanddisplaypanel:US,US7632163[P].2009.韓靜靜.藍色、黃色電泳粒子的制備及其在電泳顯示液中的應用[D].天津大學,2014.ButlerD.Electronicinkforcurrentissues[J].Nature,2001,411(6833):5.LinP,PanDH,ChengCM,etal.Electrophoreticdisplays,displayfluidsforusetherein,andmethodsofdisplayingimages:US,US6574034[P].2003.LiangRC,WuZAG,TsengCJ,etal.Electrophoreticdisplaywithcolorfilters:WO,US6850355[P].2005.劉賢豪,趙洪池,梁淑君.光致發(fā)光材料的研究進展[J].信息記錄材料,2005,6(4):26-30.許碧瓊,吳玉通.新型發(fā)光材料[J].華僑大學學報(自然版),1995,16(3):333-337.李維楠等.電致發(fā)光[M].科學出版社,1987.LINYuanHua,NANCeWen,ZHANGZhongTai,等.LongAfterglowLuminescenceMechanismofSrAl2O4-basedPhosphorbytheThermoluminescenceandPositronAnnihilationMethod熱釋發(fā)光-正電子湮滅法研究SrAl2O4基磷光體長余輝發(fā)光機制[J].無機材料學報,2004,19(1):201-206.劉行仁.陰極射線發(fā)光材料的進展[J].發(fā)光學報,1989,10(3):243-262.HuoDTC.ReticulatedSingle-CrystalLuminescentScreen[J].1986,133(7).唐明道.X——光增感屏用發(fā)光材料[J].液晶與顯示,1990(z1):85-86.LiuXH,ZhaoHC,LiangSJ.ProgressofResearchofPhotoluminescenceMaterials[J].MagneticRecordingMaterials,2005.郭崇峰.含稀土硫化物發(fā)光材料的合成及穩(wěn)定性研究[D].中山大學,2004.高曉明,邱克輝,趙改青,等.光致發(fā)光材料的研究與進展[J].科技進步與對策,2003(s1):276-277.呂興棟,舒萬艮.稀土離子激活堿土鋁酸鹽長余輝光致發(fā)光材料研究進展[J].稀土,2005,26(2):66-72.李保紅.稀土摻雜的堿土金屬硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的研究[D].中山大學,2010.JiaW,YuanH,LuL,etal.PhosphorescentdynamicsinSrAl2O4:Eu2+,Dy3+,singlecrystalfibers[J].JournalofLuminescence,1998,76(97):424-428.SakaiR,KatsumataT,KomuroS,etal.EffectofcompositiononthephosphorescencefromBaAl2O4:Eu2+,Dy3+,crystals[J].JournalofLuminescence,1999,85(1–3):149-154.KatsumataT.EffectsofCompositionontheLongPhosphorescentSrAl[sub2]O[sub4]:Eu[sup2+],Dy[sup3+]PhosphorCrystals[J].JournaloftheElectrochemicalSociety,1997,144(9).MatsuzawaT.ANewLongPhosphorescentPhosphorwithHighBrightness,SrAl[sub2]O[sub4]:Eu[sup2+],Dy[sup3+][J].JournaloftheElectrochemicalSociety,1996,143(8):L243-L245.鄒建,張鵬,劉昌華.缺陷化學教學中的實驗實例:Dy,Eu摻雜SrAl_2O_4長余輝發(fā)光材料[J].西南師范大學學報(自然科學版),2013,38(5):173-176.JiaW,YuanH,LuL,etal.CrystalgrowthandcharacterizationofEu2+,Dy3+:SrAl2O4,andEu2+,Nd3+:CaAl2O4,bytheLHPGmethod[J].JournalofCrystalGrowth,1999,200(1–2):179-184.趙曉鵬,郭慧林,王建平.電子墨水與電子紙[M].化學工業(yè)出版社,2006.日經(jīng)BP社.前往山手輕軌列車線觀看電子紙[Z].[2006-12-19]錢錚.日試用電子紙制作廣告牌[J].金屬世界,2008,(3):59./tech/sheji/420540.html日經(jīng)BP社.日立開始電子紙廣告播放設備實驗力爭達到實用水平[Z].[2005-12-06]范堯.彩色“電子紙”問世有望取代傳統(tǒng)照片[J].現(xiàn)代聲像檔案,2007(4):96-97.林苑晴.多彩化顯示介質(zhì)技術迭有突破電子紙市場萌芽[J].中國數(shù)字電視,2007(12):31-35./1/154/154119.htm/articles/tech/504419.htm/pr/2008/09/28/08615821.shtml/htmlnews/2016/4/344557.shtm陳曉佩,胡小玲,管萍.微膠囊用于電泳顯示的研究進展[J].化學工業(yè)與工程,2009,26(4):371-376.榮宇.電泳顯示材料及器件的研究[D].浙江大學,2005.MengX,WenT,QiangL,etal.Luminescentelectrophoreticparticlesviaminiemulsionpolymerizationfornight-visionelectrophoreticdisplays[J].AcsAppliedMaterials&Interfaces,2013,5(9):3638.王建平,郭慧林,王允韜,等.彩色電子墨水微膠囊的制備[J].自然科學進展,2004,14(6):717-720.HaradaS,MoritaM,