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电泳显示技术?悬浮液的制备 电子书显示 原理：电泳显示 根据悬浮液的性质，我们知道悬浮颗粒会吸附悬浮液中的离子而带电。如金属和部分金属氧化物吸附阳离子，带正电；非金属和一些金属氧化物吸附阴离子，显负电性。 电泳是指混悬于溶液中的样品（有机的或无机的，有生命的或无生命的）电荷颗粒,在电场影响下向着与自身带相反电荷的电极移动的现象。 主体是夹在两块玻璃板之间的胶体悬浮液 玻璃可采用ITO玻璃，在其表面光刻出图纹，加上电压后，就可以显示出相应的图像。但制作工艺相对很麻烦。 进一步的改进如上图所示,提高了分辨率，响应时间减小。可利用单片机编辑程序来驱动显示。但纯在一个较大的缺点：由于电泳颗粒的活动范围较大，使得电泳颗粒的分布不均匀，特别是电泳颗粒容易聚集成团，特别是多次加电压后。这使得电泳显示质量下降，驱动的最小电压变化较大。 电子墨水（EinK）1上层 2透明电极层 3透明微胶囊 4带正电荷的白色颜料 5带负电荷的黑色颜料 6透明液体 7电极像素层 8基板 9光线 10白色 11黑色 美国麻省理工学院发明的EINK（电子墨水）很好得改善上面的问题。具体做法是将悬浮液封闭在一些透明的小球内，每个小的直径在8μm-10μm，这样很好得限制了电泳颗粒的运用范围。将无数个这样的小球制成悬浮液，就好像钢笔用的墨水。 因为利用的是背景光的反射，所以眼睛会感到舒适。 悬浮液材料的基本性质 胶体悬浮液是电泳显示器件的工作物质，也是最重要的部分。 组成：分散溶剂，着色染料，电泳颗粒，电荷控制剂 基本要求：胶态稳定性，化学稳定，有良好的光学特性 电泳颗粒 作为分散相，在电子墨水中起显色作用。 一般要求：密度与分散介质接近，有较好的光学特性，不溶于液体，膨胀系数小，有良好的表面充电特性，化学稳定性好。 电泳颗粒一般在1nm-100um白色颗粒中，二氧化钛是最好的一种。折射率大，无毒，粘附力强，不易起化学反应，永远是白色，通常和树脂制成合成颗粒，以降低密度，与分散溶剂密度相同。 容易获得纳米级的球状颗粒 着色染料 作用：溶解于分散介质形成染料溶液，从而使其与电泳颗粒形成强烈的色彩对比 一般要求：1.在分散介质中有良好的溶解度且不电离；2.有良好的化学稳定性和耐光，耐电；3.不吸附在电极上，不吸附在电泳颗粒表面；4.具有高的光密度。 以TiO2为例，染料通常选择油溶性蓝，苏丹红，使有机溶剂呈深色。 电荷控制剂（CCA） 作用：吸附在固体电泳颗粒表面提高其电荷，这样才能在外电场的作用下产生电泳，并且使各个颗粒之间有排斥力，改善颗粒聚集成团的特性，并且提高电子墨水显示器的响应时间，以提高显示效果。 一般要求：1.能在有机溶剂中电离；2.电离出来的其中一种力能优先吸附在固体电泳颗粒表面；3.在溶液中的自由离子必须降低到最低，以降低自由离子的电导，节约电能。 例子：有机硫酸盐，块状共聚物，酰胺或者氨基化合物，有机磷酸盐 分散溶剂 一般要求：无毒，低粘度，对染料的溶解度高，耐光性好，高电阻，对电泳颗粒的分散性高。 电泳速度v=μE=εζE/6η(pi)，为了得到快的电泳速度和响应，一般选择高ε／η的液体。但是高介电常数的液体化学不稳定，低粘度的液体以挥发，所以一般选择中等性质的液体 一些常用的悬浮液的制备 几个实际应用悬浮液的制备 悬浮液的制备 有机颜料：用不锈钢或陶瓷磨球在球磨机中球磨，过程是在分散剂中加入CCA，然后加入色素微粒球磨混合几小时，最后加入染料继续球磨几小时 无机颜料：一定量的干燥酚醛合成颗粒和染色液体在振动器中混合一小时，再加入CCA超声混合10分钟》 * * 四氟二溴乙烷突出的缺点是耐光性差 四氯乙烯耐光性最好，但密度偏低，有毒和较强的溶解度，辉腐蚀微胶囊。 实际应用氟化油+二甲苯+橄榄油。二甲苯增强染料的溶解度，橄榄油改善颗粒的分散。 *