一种具有磁寻址磁擦除特性的电子纸张材料的制备方法

摘要

一种具有磁寻址磁擦除特性的电子纸张材料的制备方法，属于功能高分子材料液晶显示领域，涉及到磁性纳米粒子在液晶中可以由磁场控制移动以及胆甾相液晶对入射光具有选择性反射，用于制备零能耗的液晶显示器件。其具体制造工艺步骤为：采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子；在Fe3O4磁性纳米粒子的表面进行有机手性修饰；对液晶盒进行沿面取向处理；混配胆甾相液晶CLC；将Fe3O4/CLC混合体系注入液晶盒中；在液晶盒的一面施加磁场，在垂直方向上，Fe3O4磁性纳米粒子向液晶盒表面移动，Fe3O4磁性纳米粒子移动并且聚集在施加磁场区域，而磁场周围的其它区域所反射的可见光的颜色不同为胆甾相液晶所反射的颜色，从而实现磁寻址。本发明无需能源驱动，材料成本低廉，加工简便，可以大面积生产。

主权项

一种具有磁寻址磁擦除特性的电子纸张材料的制备方法，其特征在于具体制造工艺分六步：(1)采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子；在FeCl3和FeCl2·4H2O的质量比为1.8∶1-2.2∶1的溶液中，滴加氨水，机械搅拌，最后离心分离、洗涤、烘干；(2)在Fe3O4磁性纳米粒子的表面进行有机手性修饰；将手性有机酸加入所制备的Fe3O4磁性纳米粒子中，用乙醇为溶剂回流，最后离心分离、洗涤、烘干；所用手性有机酸为手性异丁酸，手性异戊酸，手性异己酸，手性异庚酸；(3)液晶盒的制备：对液晶盒进行沿面取向处理；用3％的聚乙烯醇水溶液，通过旋涂的方法涂在玻璃基板的一面，在80℃烘烤30分钟，然后用绒布沿一个方向摩擦取向；将两块取向好的玻璃基板沿取向方向用厚度为250μm的聚乙烯垫片粘接，制成沿面取向的液晶盒；(4)先混配胆甾相液晶CLC，即将手性化合物混入向列相液晶SLC1717中，混配比例：手性化合物：20％-35％wt％，SLC1717：80％-65％wt％；再将表面修饰后的Fe3O4磁性纳米粒子混入胆甾相液晶CLC中，混配比例：Fe3O4：5％-15％wt％，CLC：95％-85％wt％，混配后加入溶剂，使之混合均匀，然后将混合物保持在真空状态下5小时，让溶剂完全挥发；(5)将Fe3O4/CLC混合体系注入经过平面取向的250um厚的液晶盒中；在液晶盒的一面施加磁场，在垂直方向上，Fe3O4磁性纳米粒子向液晶盒表面移动，Fe3O4磁性纳米粒子移动并且聚集在施加磁场区域，而磁场周围的其它区域所反射的可见光的颜色不同为胆甾相液晶所反射的颜色，从而实现磁寻址；撤掉磁场后，写入的信息得以保留；在反面施加磁场后，Fe3O4磁性纳米粒子开始向液晶盒另一面移动，正面呈现出胆甾相液晶选择性反射所呈现的颜色，信息被磁擦除；另外，由于磁性纳米粒子进行了表面手性修饰，使其在液晶的移动过程中，调节了胆甾相液晶的螺距，形成了螺距梯度，拓宽了反射波宽；(6)在Fe3O4/CLC混合体系中，加入1.5％-3.5％wt％液晶性可光聚合单体MBAHB及占可光聚合单体质量的3％-5％光引发剂，在光掩模的作用下，在300.0K下，进行紫外照射120分钟，0.45mW/cm-2，365.0nm；这样，经过紫外聚合在光掩膜作用下体系内部形成高分子墙；高分子墙能限制磁性纳米粒子的水平移动，控制其只能在垂直方向上由磁场引导移动，从而在一块材料上输入多个信息时，不会相互影响。