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电泳显示是一种反射式显示技术,具有图像稳定、宽视角、高对比度、低能耗等优点。目前电泳显示通常是黑白双色显示并已商业化,其进一步发展的重点是实现彩色化,且具有极大的经济效益。铺设滤光片是最为常用的彩色化途径,但这将显著降低显示器件的对比度和亮度。控制电泳速度和子像素法是实现彩色化的另外两种可行途径,而高质量的彩色电泳颗粒是这两种方法的基础。无机颜料在着色力、透明性、色度和稳定性等方面较有机颜料有较大的优势,但是大多密度较大,易在电泳分散液中沉降,降低电泳显示器件的稳定性。而中空微球具有比表面积大、密度低等特殊性质,能有效弥补无机颜料的缺点。基于无机颜料及中空微球结构的优点,本论文研究简便易操作的彩色中空微球的制备方法,考察其在电泳显示中的应用。以无皂乳液聚合法制得的有机共聚物微球为模板,通过两步水解法分别将二氧化钛和氢氧化铁胶体沉积在有机共聚物核壳微球表面,经冷冻干燥和高温焙烧得到Fe2O3包覆TiO2的红色中空微球。制得的中空微球粒度分布均一,空心结构完好且破损率低,粒径300nm,表面壳层厚度40nm。在此基础上加入一定比例的Co、Al作为调色离子,成功制备Fe/Co/Al红色复合中空微球,其x、y、Y值为0.5074、0.2958和14.67,颜色在色度坐标中更接近红色区域且更为鲜艳。在异构烷烃（Isopar-L）体系中,两种红色中空微球的电泳淌度和zeta电位均为–1.0×10-5cm2v-1s-1和–100mV左右。通过Pechini溶胶凝胶法将其他金属离子的高分子络合物吸附到所制得的核壳微球表面,经高温焙烧除去聚合物模板得到Cr2O3包覆TiO2和Cr/Co/Al复合绿色中空微球以及Co/Al复合蓝色中空微球。氯化铬用量为3mmol以及氯化铬、硝酸钴、硝酸铝摩尔比为3:1:1时,所得的绿色中空微球颜色形貌最佳。Co/Al复合蓝色纳米中空微球最佳用量为硝酸钴与硝酸铝摩尔比1:3,且700oC焙烧得到的中空微球形貌完好,破损率低,粒径为280nm。将制得的红、绿、蓝三种颜色的中空微球和TiO2白色粒子分散在Isopar-L中配置电泳液,并以此制备电泳显示原型器件。在30V直流电压驱动下,红白器件对比度可达到3.173,响应时间1121ms。绿白和蓝白电泳显示原型器件的最高对比度分别为2.826和1.816,均达到有机颜料粒子的水平,并都具有可逆的电泳行为,适用于电子墨水。再利用制备的二氧化钛-碳复合中空微球作为黑色电泳粒子及光催化剂,考察了在电泳显示和光催化降解亚甲基蓝中的应用。利用二氧化钛-碳复合中空微球作为黑色电泳粒子制备的黑/白双粒子电泳显示微杯器件在外加30V驱动电压下,实现了较好的黑白双色显示,器件对比度为7.2,响应时间为1100ms,满足了电泳显示的要求。而作为催化剂,在紫外灯照射下能有效完成对难降解有机染料亚甲基蓝的降解,最高降解率为96%。