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电泳式电子纸作为新一代反射型显示技术的代表具备超低能耗、绿色环保、舒适护眼、柔性可挠等传统纸质以及显示媒介不可替代的优势。E-ink微胶囊式包裹率先实现了产业化,成为目前主流电子纸产品的核心显示技术,然而微杯式分割在生产大规模化、良品率提高以及全彩化应用方面拥有更广阔的前景。
本论文通过紫外光固化这一绿色工艺进行电子纸微杯结构构建,并利用紫外固化一体式封装实现显示器件的组装工艺路线,比起传统的微胶囊包裹以及热压印微杯溶剂挥发式组装等工艺有着更为节能、更易于工业化的优势。论文主要工作和创新如下:
1、利用商业UV光固化胶的组分调配制备了对于不同溶剂体系均具备较好的耐溶剂性、密封性、附着力、柔性的微杯胶材料,并可以实现500μm像素精度的微杯构建。
2、调节胶体组分配制了性能优越的UV固化封装材料,可以在数秒内完成固化封装,具备对不同电泳体系良好的耐溶剂性和密封性能,0级附着力;探索了热固化胶外围辅助封装的工艺,提高器件显示的稳定性。
3、对颗粒易于吸附从而影响器件长期显示质量的ITO电极进行了ZnO的电化学沉积和氟硅烷偶联的两步法改性,获得了接触角148.0±2.0°的超低表面能电极表面,颜料颗粒的沉降现象减少了约90%,改性方法同时适用于不同电泳溶剂体系以及其他平板显示设备。
4、整合以上工艺组装为不同种类的显示器件,考察了组装工艺对于显示参数的影响,得到了对比度及响应时间明显快于市售E-ink产品(对比度9:1,响应时间0.52s),并具备一定稳定性的原理型器件。
5、对DPN点印工艺进行多色染料分散液点印进行了可行性实验,为全彩电子纸显示器的实现提供了前期工作的实验依据。