近日,光电材料与技术学院柔性显示材料与技术团队在彩色电子纸研究方面取得重要进展,研究成果“Mechanically robust, transparent, and high-κ UV-curable copolymer for nanoimprint microcups and fast response electrophoretic display”在国际知名期刊《Advanced Composites and Hybrid Materials》(中科院一区,影响因子21.8)上发表。2022级材料科学与工程专业硕士研究生陈嘉敏为论文第一作者,刘学清教授、陈风教授、刘继延教授为共同通讯作者,江汉大学为论文唯一通讯单位。

电泳显示器(EPD)因其低功耗和便携性被公认为传统书籍的理想替代品,然而响应速度慢的问题限制了其在高帧率应用中的推广。基于分子工程策略,本研究报道了一种通过聚氨酯丙烯酸酯(PUA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚制备的紫外光固化共聚物体系,旨在增强微杯层介电性能以提升EPD响应速度。经系统优化后,PUA-15%MMA共聚物薄膜相较于纯PUA展现出更均衡的性能特征:既保持良好光学性能,又显著提升机械强度(32.9 MPa vs. 18.7 MPa)、模量(660.7 MPa vs. 330.4 MPa),特别是将介电常数提高至7.4(1 kHz下,纯PUA介电常数为4.2)。该薄膜实现了快速电光响应,在30V电压下实现800毫秒的响应时间。为验证其实用性,通过纳米压印技术将共聚物薄膜加工成精密微杯阵列,展现出优异的尺寸稳定性和耐溶剂性。基于该微杯组装的EPD器件在驱动后成功实现了江汉大学校徽显示。结合适配电子墨水,这种兼具机械强度、透明特性与高介电常数的紫外光固化共聚物薄膜,有望成为耐用型快速响应EPD的理想候选材料。
上述研究工作得到了国家重点研发计划及江汉大学基础研究基金的支持。
论文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-025-01501-z

