甲苯胺红电泳粒子的制备及微杯电泳显示器的研制

摘要

近年来，电泳显示作为一种新型显示技术受到广泛关注，其显示是通过粒子在电场中的移动来实现的，这就要求电泳粒子在分散介质中具有良好的分散稳定性和电场响应能力。因此研究电泳粒子的制备及表面修饰、电泳分散介质的选取和微杯显示器件的制作，对于电泳显示具有重要意义。
　　 本文首先研究了甲苯胺红颜料的超细化颗粒制备及表面修饰。采用重结晶方法对颗粒进行超细化制备，减小其平均粒径，然后再对颗粒表面进行修饰，提高其带电性和分散稳定性，保证颗粒作为电泳显示粒子的性能的发挥。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、Zeta电位、激光粒度以及电泳测试、沉降实验等手段对制备的超细颗粒进行了表征。为了改善粒子与电泳介质的相容性，对分散介质进行了选取。最后探讨了微杯显示器的制作。全文主要内容如下：
　　 首先，利用反溶剂重结晶法及原位改性法对甲苯胺红颗粒进行超细化制备和表面修饰。通过考察溶剂种类、搅拌速度、表面活性剂种类及浓度、反应温度等，得到了优化的实验条件：溶剂为浓硫酸，反溶剂为去离子水，反应温度为20℃，搅拌速度为900rpm，确定了表面活性剂为烷基羟肟酸(AHOA)，浓度为3.75g·L-l时改性效果最好。得到的甲苯胺红颗粒形貌为球形，粒径在80nm左右，粒径分布均匀，且分散性和带电性良好。粒子分散在四氯乙烯中静置200h后沉降率为15.4％，电泳响应时间为2.0s，Zeta电位为25.4mV。
　　 其次，对电泳分散介质进行了选取。通过实验对比得知，C2Cl4/环己烷复配体系效果最好，放置200h后，粒子的沉降率为4.76％，响应时间为11.32s。但复配的分散介质对粒子的形貌和大小有很大影响，颗粒粒径达到2μm左右，且团聚严重。
　　 最后，探讨了微杯显示器件的制作，用光刻技术得到了微杯，采用进口正性厚光刻胶AR-P3200可以把微杯深度刻到30μm。制作的微杯显示器可以起到阻止电泳粒子聚集的作用。对自制的显示器施加30V电压，可实现粒子的定向移动，刷屏时间达到5s左右。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:符号说明

声明

第一章文献综述

1.1电子纸、电子墨水介绍

1.1.1电子纸、电子墨水简介

1.1.2电子墨水显示原理

1.1.3电子墨水显示的特点

1.1.4电子墨水的发展及应用前景

1.1.5电泳显示液介绍

1.1.6微杯电泳显示器件介绍

1.2材料超细化技术及表面修饰方法介绍

1.2.1材料超细化技术介绍

1.2.2表面修饰方法介绍

1.3研究的目的意义和主要内容

1.4拟解决的关键问题

第二章甲苯胺红超细粒子的制备及表面修饰

2.1实验方法及原理

2.2实验部分

2.2.1实验药品试剂及仪器设备

2.2.2实验过程及流程图

2.2.3表面修饰甲苯胺红的分析表征

2.3结果与讨论

2.3.1溶剂的确定

2.3.2表面活性剂的选择

2.3.3改性剂AHOA用量的确定

2.3.4反应温度的影响

2.3.5搅拌速度的影响

2.3.6红白电泳液的显示

2.4本章小结

第三章电泳分散介质的研究

3.1实验方法及原理

3.2实验部分

3.2.1实验药品试剂及仪器设备

3.2.2实验步骤及流程图

3.2.3超细甲苯胺红在不同复配分散介质中的表征

3.3结果与讨论

3.3.1复配分散介质的选择

3.3.2超细甲苯胺红粒子在复配分散介质中形貌探讨

3.3.3超细甲苯胺红粒子在复配分散介质中沉降性探讨

3.3.4超细甲苯胺红粒子在复配分散介质中响应时间探讨

3.3.5超细甲苯胺红粒子在复配分散介质中电泳显示测试

3.4本章小结

第四章微杯显示器件的制作

4.1实验方法及原理

4.2实验部分

4.2.1实验药品试剂及仪器设备

4.2.2实验过程及流程图

4.2.3光刻ITO玻璃表征

4.3结果与讨论

4.3.1光刻工艺的探讨

4.3.2刻字方法的探讨

4.3.3电泳显示器件的制作

4.4本章小结

第五章结论

参考文献

致 谢

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