適用於電濕潤顯示器之黑色與紅色染料

Black and Red Dyes for Electrowetting Display

江憶芬(Yi-Fen Chiang)

指導教授 ： 趙豫州 ； 黃培元 ； 林尚明 ； 張德宜

國立臺北科技大學/工程學院/有機高分子研究所/博士(2014年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2014.00816

摘要

電濕潤顯示元件組成包括油墨與水層, 顯像原理是利用有顏色的油層在電壓控制下達到收縮與擴展的效果, 藉由油滴顏色與回縮比例得到灰階以實現色彩的變化，具有高反射率、高對比度、低電壓、低功耗和響應速度快等特點。
本研究目的是藉由不同的烷基苯胺(p-n-alkyl aniline)重氮成份與2,2-二烷基-2,3-二氫-1H-呸啶(2,2-Dialkyl-2,3-dihydro-1H-perimidine)偶合成份合成具有對12烷溶解度高之黑色與紅色染料。
電濕潤顯示器用黑色油墨之基本要件：(1)非極性；(2)低黏度< 3.0 cps；(3)低表面張力< 30 mN/m；(4)顯示器環境溫度要求：在-10℃~70℃之間染料不會裂解；(5)可見光吸光強度須均勻涵蓋400-800 nm之間；(6)莫耳吸光係數(ε)高於2×103 (cm．M)-1；(7) FoM (參數指數(Figure of Merit)) =ε×C，C為濃度(M)，需介於100∼1000 之間的要求；(8)接近標準黑色之色光(L = 0、a = 0、b = 0)；(9)可見光穿透率(T %)：油墨注入10μm 測試槽(test cell)可見光穿透率低於10%。紅色油墨之基本要件：(1)非極性；(2)低黏度< 3.0 cps；(3)低表面張力< 30 mN/m；(4)可見光吸光強度須涵蓋480-540 nm之間；(5)色光需接近標準紅色(CIE(x, y) = 0.67, 0.33)。
結果顯示黑色染料以D10-C2,2 對十二烷具有最高的溶解度; 紅色染料則以DA-C2,2 對十二烷具有最佳的溶解度, 配製成油墨均能符合上述電溼潤顯示所有基本條件。

關鍵字

重氮化 ； 2,2-二烷基-2,3-二氫-1H-呸啶 ； 黑色染料 ； 紅色染料 ； 電子紙 ； 電濕潤顯示器

並列摘要

Electrowetting elements containing oil ink and water could be applied as pixel engines for a reflective display. Images displayed by changing applied voltage to control contact angle of oil ink. Therefore, the gamut of color depended on hue and contraction fraction of oil ink.
This study was to design and synthesize a series of black and red dyes derived from p-n-alkyl aniline as diazo component and 2,2-dialkyl-2,3-dihydro-1H- perimidine as coupling component by introducing different alkyl group resulted in having high solubility in dodecane. Results indicated that elementary properties of black oil ink were(1)non-polar;(2) low viscosity(< 3.0 cps);(3) specified surface tension(< 30 mN/m);(4)intensity of visible absorption uniformly covering 400-800 nm;(5) FoM equal to 100∼1000;(6) hue close to standard black(L = 0、a = 0、b = 0) The elementary properties of red oil ink were(1) non-polarity; (2) low viscosity (< 3.0cps); (3) specified surface tension (< 30mN/m); (4) intensity of visible absorption covering 480-540nm; (5) hue close to standard red (CIE(x, y) = 0.67, 0.33). We can conclude that D10-C2,2 of black dyes and DA-C2,2 of red dyes are applicable for electrowetting displays.

並列關鍵字

Azo ； 2,2-Dialkyl-2,3-dihydro-1H-perimidine ； Black Dyes ； Red Dyes ； e-Paper ； Electrowetting Display

參考文獻

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