Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR100664462B1 - 전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이 - Google Patents

전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR100664462B1
KR100664462B1 KR1020050126567A KR20050126567A KR100664462B1 KR 100664462 B1 KR100664462 B1 KR 100664462B1 KR 1020050126567 A KR1020050126567 A KR 1020050126567A KR 20050126567 A KR20050126567 A KR 20050126567A KR 100664462 B1 KR100664462 B1 KR 100664462B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microcapsules
gelatin
coacervation method
prepared
core material
Prior art date
Application number
KR1020050126567A
Other languages
English (en)
Inventor
임대우
Original Assignee
호서대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호서대학교 산학협력단 filed Critical 호서대학교 산학협력단
Priority to KR1020050126567A priority Critical patent/KR100664462B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100664462B1 publication Critical patent/KR100664462B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/10—Treatment with macromolecular organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 스타이렌-말레익 안하이드라이드와 몰비율 1:1로 중합된 공중합고분자 120g과 100% 가성소다(sodium hydroxide) 30g을 물 2700g에 녹인 후 90℃에서 3시간 교반하여 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물의 가수분해를 실시하며, 젤라틴과 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물(SMA: Styrene-maleic anhydride copolymer)을 이용하여 복합 코아세르베이션 방식으로 마이크로캡슐을 제조한다.
전도성고분자, 마이크로캡슐, 코아세르베이션방법

Description

전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이{Microencapsulation of conductive polymer particles using complex coacervation method for fabricating electrophoretic displays}
본 발명은 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이에 관한 것이다.
일반적으로 종래 기술 공정에 의해 마이크로인캡슐레이션 공정 (microencapsulation process) 에 의해 제조된 전기영동 디스플레이는 많은 결점을 가지고 있다. 예를 들어, 마이크로인캡슐레이션 공정에 의해 제조된 전기영동 디스플레이는 마이크로캡슐 벽의 화학적 성질에 의해 환경 변화에 대한 민감성(특히 습기와 온도에 대한 민감성) 때문에 나빠지게 된다. 다음으로, 마이크로 캡슐에 기초한 전기영동 디스플레이는 마이크로캡슐의 얇은 벽 및 큰 입자 크기로 인해 긁히는 것에 대한 저항력이 약하다. 디스플레이를 쉽게 다룰 수 있도록 하기 위해, 마이크로캡슐은 많은 양의 폴리머 매트릭스 내에 매립되는데, 이는 2 개 전극 간의 먼 거리로 인해 느린 반응 시간을 초래하고 안료 입자의 낮은 탑재량으로 인해 낮은 콘 트라스트비를 초래한다.
또한, 마이크로인캡슐레이션 공정 동안에 전하 제어 작용제가 물/기름 계면으로 확산하는 경향을 가지고 있기 때문에, 안료 입자상의 표면 전하 밀도를 증가시키는 것이 어려우며, 마이크로캡슐 내의 안료 입자의 낮은 전하 밀도 또는 제타 전위(zeta potential)는 느린 반응 속도를 초래하였으며, 마이크로캡슐의 큰 입자 크기 및 넓은 크기 분포 때문에, 이러한 형태의 종래 전기영도 디스플레이는 낮은 해상도와 색 적용에 대한 어드레서빌리티(addressability)를 가졌다.
코아세르베이션은 친수성(親水性) 콜로이드용액에 이물질을 첨가하거나 온도를 변화시키는 등의 조작을 하면 2개의 액상(液相)으로 분리되어, 한쪽 액상은 콜로이드 농도가 높고, 다른 쪽 액상은 낮아지는 현상을 나타내는 것으로서, 이는 침전 작용 (sedimentation) 등 입자의 바람직하지 않은 거동을 방지하기 위해, 더 작은 셀 (cell) 들로 공간을 나누기 위한 두 전극 사이의 분할(partitions) 이 제안되었다. 그러나, 분할형 전기영동 디스플레이 (partition-type electrophoretic display) 의 경우에는, 분할을 형성하고 서스펜션을 둘러싸는 데에 어려운 점들이 있었다. 또한, 분할형 전기영동 디스플레이에서는 서스펜션의 서로 다른 색들을 서로 분리된 상태로 유지시키는 것이 어려웠다.
이에 따라, 마이크로캡슐(microcapsules) 내에 서스펜션을 둘러싸고자 하는 시도가 이루어졌다. 미국 특허 제 5,961,804 및 5,930,026은 마이크로인캡슐레이팅된(microencapsulated) 전기영동 디스플레이를 설명하고 있다. 이 인용 디스플레이 는 실질적으로 2 차원 배열의 마이크로캡슐들을 갖는데, 각 캡슐은 그 안에 비전도 유체 (dielectric fluid) 및 이 비전도 용매와 시각적으로 대비되는 하전 안료 입자의 서스펜션의 전기영동 조성을 갖는다.
이 마이크로캡슐은 계면 중합 (interfacial polymerization), 인-시튜 중합 (in-situ polymerization), 또는 물리적 공정, 인-리퀴드 경화 (in-liquid curing) 또는 단순/복합 코아세르베이션(coacervation) 등의 다른 알려진 방법에 의해 형성될 수 있었다. 또한, 마이크로캡슐이 형성된 후에 이 마이크로캡슐은 2 개의 간격을 두고 있는 전극을 수용하는 셀 (cell) 내로 주입되었거나, 또는 투명 도전 막 내로 인쇄되거나(printed) 투명 도전 막 상에 코팅되었다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 가수분해된(Hydrolyzed) 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물(SMA: styrene-maleic anhydride copolymer)는 일종의 고분자 계면활성제로서 수용성이며 표면과 계면에 부착되어 충분히 양친매성(amphiphilic)한 특성을 나타내는 전도성 고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스타이렌-말레익 안하이드라이드와 몰비율 1:1로 중합된 공중합고분자 120g과 100% 가성소다(sodium hydroxide) 30g을 물 2700g에 녹인 후 90℃에서 3시간 교반하여 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물의 가수분해를 실시한다.
또한, 본 발명을 상기 목적을 달성하기 위하여 젤라틴과 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물(SMA: Styrene-maleic anhydride copolymer)을 이용하여 복합 코아세르베이션 방식으로 마이크로캡슐을 제조한다.
4염화에틸렌(TCE:tetrachloroethylene)과 폴리 아닐린(PA:polyaniline)을 혼합하여 심물질을 제조하여 가수분해된(hydrolyzed) 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물(SMA:Styrene-maleic anhydride copolymer)을 표면과 계면에 부착하여 상기 제조된 마이크로캡슐이 안전된 전도성 생성을 나타낸다.
실시예
4염화에틸렌(TCE:tetrachloroethylene) 90g과 폴리 아닐린(PA:polyaniline) 1g을 혼합하여 심물질을 제조하는 제1단계와 상기 제1단계에서 제조된 심물질에 3% 용액의 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물(SMA: Styrene-maleic anhydride copolymer) 300g을 혼합하는 제2단계와 상기 제2단계에서 혼합된 재료를 45℃에서 100rpm으로 분산시키는 제3단계와 상기 제3단계에서 분산 시 온도를 45℃로 유지하면서 젤라틴(Gelatin) 9g을 첨가하여 완전히 녹히는 제4단계와 상기 제4단계에서 완전히 녹인 젤라틴(Gelatin)에 아세트산(acetic acid)으로 pH 4.3으로 적정한 후 온도를 10℃까지 냉각시키는 제5단계와 상기 제5단계에서 냉각시킨 후 글루타르알데히드(glutaraldehyde) 2.7g을 첨가하여 10℃에서 12시간 반응시켜 마이크로캡슐을 제조한다.
상기 실시예에서 젤라틴(Gelatin)의 분자량을 62,260 내지 77,260(Mn)으로 변화시키며(Bloom number) 캡슐형성 형태, 안정성 및 크기를 관찰하여 표1에 나타내었다.
샘플명 Bloom Number(g) Molecular weight(Mn) 안전성 캡슐크기(㎛)
MCG75 75 62,260 0.35 -
MCG90 90~110 - 0.32 -
MCG175 175 - 0.20 39
MCG225 225 77,260 0.09 52
MCG300 300 - 0.02 41
*안전성: 30일간 보관 후 제조된 캡슐 슬러리와 상분리된 층과의 비
(상분리된 층의 두께/ 제조된 캡슐 슬러리의 층 두께)
*Bloom number: 6.67% 젤라틴수용액으로부터 10℃에서 냉각시켜 만든 겔을 표준 플런저로 4㎜누르는데 소요되는 힘을 그램(g)으로 표시한 것
표1에 나타난 바와 같이 Bloom Number가 증가할수록 점도가 상승되는 것을 알 수 있으며, 샘플명 MCG300의 경우에는 겔(Gel)화 정도가 상당히 심하다.
상기 각 실시예 중에서 샘플명 MCG225가 수율(收率:기대했던 예상량과 실제로 얻은 양과의 비율)이라든지 캡슐의 형태로서 가장 근접하게 보였으며, 안전성과 캡슐 크기면에서 가장 좋은 형태(52㎛ 수준의 마이크로캡슐, 젤라틴의 Bloom number 225g)를 가진 실시예이다.
또한, 상기 실시예에 의하여 제조된 마이크로캡슐이 분산된 분산매체가 봉입(封入)된 마이크로캡슐의 분산 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이를 제공한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
본 발명에 따른 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물은 그 특성에 따라 여러가지 분야에 사용되고 있다.
본 발명에 의하여 제조된 마이크로캡슐에 젤라틴의 분자량을 변화시켜 캡슐의 형태, 안정성 및 크기를 조정하여 침전 특성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 마이크로캡슐과 마이크로 캡슐이 분산된 절연유체로 이루어져 본 발명에 의하여 제조된 마이크로캡슐 내에는 균일한 크기로 구형의 전기 영도 나노 입자가 포함되는 효과가 있다.
마지막으로, 본 발명에 의하여 주사(走査) 전자 현미경(SEM:scanning electron microscope)의 사진을 통하여 수율(收率:기대했던 예상량과 실제로 얻은 양과의 비율) 및 캡슐의 형태가 최적의 상태임을 확인할 수 있다.

Claims (4)

  1. 4염화에틸렌(TCE:tetrachloroethylene) 90g과 폴리 아닐린(PA:polyaniline) 1g을 혼합하여 심물질을 제조하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 제조된 심물질에 3% 용액의 스타이렌-말레익 안하이드라이드 공중합물(SMA: Styrene-maleic anhydride copolymer) 300g을 혼합하는 제2단계;
    상기 제2단계에서 혼합된 재료를 45℃에서 100rpm으로 분산시키는 제3단계;
    상기 제3단계에서 분산 시 온도를 45℃로 유지하면서 젤라틴(Gelatin) 9g을 첨가하여 완전히 녹히는 제4단계;
    상기 제4단계에서 완전히 녹인 젤라틴(Gelatin)에 아세트산(acetic acid)으로 pH 4.3으로 적정한 후 온도를 10℃까지 냉각시키는 제5단계;
    상기 제5단계에서 냉각시킨 후 글루타르알데히드(glutaraldehyde) 2.7g을 첨가하여 10℃에서 12시간 반응시켜 마이크로캡슐을 제조하는 것을 특징으로 하는 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로캡슐의 크기가 40 내지 60 ㎛로 이루어지며, 상기 마이크로캡슐 제조 시 젤라틴의 Bloom Number는 200 내지 300g 인 것을 특징으로 하는 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4단계에서 젤라틴의 분자량이 75,000 내지 78,000(Mn)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이.
  4. 제1항 내지 제3항의 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 마이크로캡슐이 분산된 분산매체가 봉입(封入)된 마이크로캡슐의 분산 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이.
KR1020050126567A 2005-12-21 2005-12-21 전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이 KR100664462B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050126567A KR100664462B1 (ko) 2005-12-21 2005-12-21 전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050126567A KR100664462B1 (ko) 2005-12-21 2005-12-21 전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100664462B1 true KR100664462B1 (ko) 2007-01-04

Family

ID=37866854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050126567A KR100664462B1 (ko) 2005-12-21 2005-12-21 전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100664462B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002233748A (ja) 2000-11-27 2002-08-20 Xerox Corp マイクロカプセル組成物
KR20030083762A (ko) * 2001-04-02 2003-10-30 이 잉크 코포레이션 화상 안정도가 개선된 전기영동 매체
JP2004138930A (ja) 2002-10-21 2004-05-13 Toyo Ink Mfg Co Ltd 電気泳動性粒子を内包するマイクロカプセルの製造方法
KR20050087445A (ko) * 2004-02-27 2005-08-31 학교법인 호서학원 전도성 고분자를 이용한 전기영동 매체 및 이를 이용한디스플레이

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002233748A (ja) 2000-11-27 2002-08-20 Xerox Corp マイクロカプセル組成物
KR20030083762A (ko) * 2001-04-02 2003-10-30 이 잉크 코포레이션 화상 안정도가 개선된 전기영동 매체
JP2004138930A (ja) 2002-10-21 2004-05-13 Toyo Ink Mfg Co Ltd 電気泳動性粒子を内包するマイクロカプセルの製造方法
KR20050087445A (ko) * 2004-02-27 2005-08-31 학교법인 호서학원 전도성 고분자를 이용한 전기영동 매체 및 이를 이용한디스플레이

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Fabrication and characterization of microcapsulated phase change materials with an additional function of thermochromic performance
TW200844164A (en) Cellulose fine particle, dispersion liquid thereof and dispersion body thereof
KR100775736B1 (ko) 기능성 유기 입자, 및 그 제조 방법
US3869406A (en) Process for preparing microscopic capsules
KR20060101310A (ko) 마이크로캡슐의 제조 방법
CN100484985C (zh) 一种导电聚苯胺/淀粉壳核型复合微球及其制备方法
CN108671859B (zh) 基于溶菌酶纳米薄膜制备Janus颗粒的方法
KR20130038455A (ko) 균일한 입도를 갖는 디스플레이용 마이크로캡슐 제조 방법
TW201718666A (zh) 多孔性粒子、多孔性粒子之製造方法及嵌段共聚物
CN105131309A (zh) 聚合物/人工合成的硅酸锂镁纳米复合乳胶粒子分散液及其制备方法
JP2009057627A (ja) 濃厚ナノ金コロイド液と金微粉体およびその製造方法
KR100664462B1 (ko) 전도성고분자 마이크로캡슐을 이용한 복합코아세르베이션방법으로 제조된 전기영동 디스플레이
CN1515629A (zh) 具有导电性和磁性的纳米高分子微球及制备方法
KR101670228B1 (ko) 다기능 수지 코팅 조성물에 자가회복 특성을 제공하는 마이크로 캡슐 및 그의 제조방법
Hwang et al. Porous microspheres of polyaniline, poly (o-toluidine), and poly (m-toluidine) prepared from double emulsions stabilized by toluidine isomers as the single surfactant
US20140332729A1 (en) Process for encapsulating an inorganic pigment by polymerization in an organic medium
US3804775A (en) Method of preparing microcapsules
EP0484546B1 (en) Method of making microcapsules
Chen et al. Effect of oil–water interface and payload-DNA interactions on payload-encapsulated DNA nanogels
CN1491995A (zh) 一种红色电子墨水显示材料及其制备技术
CN1978557A (zh) 一种电子墨水微胶囊及其制备方法
CN100432817C (zh) 电泳粒子的制造方法、电泳分散液、微囊、电泳显示装置和电子机器
TW201341932A (zh) 電泳粒子、電泳粒子之製造方法、電泳分散液、電泳片、電泳裝置及電子機器
CN104829763A (zh) 具有温度和pH敏感性的有机/无机杂化材料POSS-PDMAEMA的制备方法
CN102884110B (zh) 具有异质表面的复合微粒子的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121205

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131127

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141216

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151214

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161207

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171226

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181226

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191223

Year of fee payment: 14