3 ইলেক্ট্রোফোরেটিক ডিসপ্লে (ইপিডি)
গত কয়েক দশক ধরে, ইপিডিগুলি তাদের কম খরচে, কম ওজনের কারণে সাধারণ কাগজের তুলনায় অনেক বেশি মনোযোগ দেওয়া হয়েছে,কম শক্তি খরচইপিডিগুলি প্রতিফলিত ডিসপ্লে যা চার্জযুক্ত সাসপেনশন কণাগুলির অভিবাসনের উপর ভিত্তি করে কাজ করে।ডিলেক্ট্রিক তরলবিপরীতভাবে চার্জ ইলেকট্রোড দিকে এবং এই হিসাবে পরিচিত হয়ইলেক্ট্রোফোরেসিস [২০,25২৬)(চিত্র ৪) সম্প্রতি, অ্যামাজন কিন্ডেল, হ্যানভন এবং ওইডি টেকনোলজিসের মতো সংস্থাগুলির মাধ্যমে অনেক ডিসপ্লে বাজারে প্রবেশ করেছে।এই ক্ষেত্রে দুটি প্রধান কোম্পানি হ'ল সিপিক্স এবং ই-ইঙ্ক যা ইতিমধ্যে একীভূত হয়েছে, কিন্তু এই দুই প্রযুক্তি ভিন্ন. SiPix প্রযুক্তি প্লাস্টিকের microcaps গঠিতইলেক্ট্রোফোরেটিক ডিসপ্লে, যা খুব পাতলা, হালকা এবং রোল-টু-রোল পদ্ধতিতে তৈরি হয় (চিত্র ৫)[২৭]ইলেক্ট্রোফোরেটিক ডিসপ্লে এবং ইলেকট্রনিক কালি এর বৈশিষ্ট্যগুলি নিচে বিস্তারিতভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
3.১ ইলেক্ট্রোফোরেটিক ডিসপ্লে (ইপিডি) ফাংশন
তথাকথিত ইলেক্ট্রোফোরেসিস নীতি একটি স্থির চার্জযুক্ত কণার গতিতে উল্লেখ করেসাসপেনশন তরলএকটি ডিসি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাব অধীনে. যখনই ইলেক্ট্রোড মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র একটি সেল ব্যবহার করা হয়,কণাগুলি বৈদ্যুতিক চার্জের তুলনায় স্থানান্তরিত হয় এবং সাসপেনশন তরল স্থিতিশীল থাকে[২০,28,29]অতএব, ইলেক্ট্রোফোরেটিক কণা ইপিডিগুলির প্রধান উপাদানগুলির মধ্যে একটি। সাধারণভাবে, একটি গোলাকার কণা, একটি চার্জ সহ,একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অধীনে এবং একটি ইলেক্ট্রোফোরেটিক তরল মধ্যে স্থির, চারটি শক্তির প্রভাবের অধীনে রয়েছেঃ বৈদ্যুতিক, ভাসমানতা, মহাকর্ষ এবং retardingসান্দ্রতা, এটি bivalent ইলেকট্রোড এবং বিপরীত মেরু মধ্যে সঞ্চালিত হিসাবে[৩০]. হেলমহোল্টজ-স্মোলুচভস্কি সমীকরণ[3](Eq.(১)) একটি চার্জযুক্ত কণার ইলেক্ট্রোফোরেটিক বেগ (ইউ) বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। এই সমীকরণে, ε, ξইপি, ইএক্সএবং μ হলডিলেক্ট্রিকতরল ধ্রুবক,জেটা সম্ভাব্যকণার,প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রএবং যথাক্রমে কণার গতিশীলতা। ইলেক্ট্রোফোরেটিক জেটা সম্ভাব্য (ξইপি) একটি চার্জযুক্ত কণার বৈশিষ্ট্য। ইলেক্ট্রোফোরেসিস স্থির দ্রবণ মাধ্যমে চার্জযুক্ত কণাগুলির চলাচলের দিকে পরিচালিত করে।সান্দ্রতাপরিবহন মাধ্যম এবং এর ডাইলেক্ট্রিক আচরণ, কালো এবং সাদা কণার আকার এবং চার্জ ঘনত্ব,মাইক্রোক্যাপসুলের শেলের বেধ এবং এর ডায়েলক্ট্রিক স্তর ইপিডির কার্যকারিতা এবং কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করতে পারেতরল পরিবেশে অস্থির কণাগুলির একটি উপায় হ'ল বিচ্ছিন্নতা দ্রাবক এবং কণাগুলির মধ্যে মাধ্যাকর্ষণের জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়া এবং ফলস্বরূপ, অবসাদ হ্রাস করা[৩১].
সাধারণভাবে, রঙিন সাসপেনশন বা ছড়িয়ে পড়া চার্জযুক্ত কণা ধারণকারী ইপিডিগুলি একটিডিলেক্ট্রিক মিডিয়ামএকটি কোষে দুটি পরিবাহী, স্বচ্ছ এবং সমান্তরাল ইলেকট্রোড দিয়ে বিপরীত রঙ তৈরি করা যা প্রায় এক মাইক্রন নির্দিষ্ট দূরত্বে স্থাপন করা হয়েছে।
১৯৬০ সাল থেকে, ইপিডিগুলি (ইপিডি) প্রতিফলিত ডিসপ্লের একটি প্রকার হিসাবে বিকাশ করা হয়েছে। তাদের চিত্রগুলি বৈদ্যুতিকভাবে বারবার লেখা বা মুছে ফেলা যেতে পারে।এই প্রযুক্তিতে অনেক সুবিধা রয়েছে যেমন বিস্তৃত দেখার কোণ এবং উচ্চ বিপরীত অনুপাত যা মুদ্রিত কাগজের অনুরূপ. ইপিডি ইলেকট্রনিক কাগজ তৈরির প্রথম এবং মৌলিক পছন্দ। তবে চিত্রের গুণমান এবং কণা ক্লাস্টারিংয়ের দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করার ক্ষমতা,শিল্পে এর প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে এমন গুরুতর সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হ'ল নগরায়ন এবং সমষ্টি।.
3.২ ই-ইনক সঙ্গে ইপিডি ডিসপ্লে এর ইমেজ মানের কার্যকর পরামিতি
ইলেক্ট্রোফোরেটিক কণার বৈশিষ্ট্যগুলি চিত্রের গুণমান নির্ধারণের মূল চাবিকাঠি। উন্নত চিত্রের গুণমানের জন্য সংকীর্ণ আকারের বন্টনের সাথে খুব ছোট কণার আকার প্রয়োজন,চিত্রগুলি সঠিকভাবে তৈরি এবং নিয়ন্ত্রণ করতে বড় পৃষ্ঠের চার্জ, উচ্চ বৈসাদৃশ্য অনুপাত, দ্রুত প্রতিক্রিয়াপ্রয়োগ করা ভোল্টেজ, শেল ব্যবহারের স্বচ্ছতা, আলোর স্থিতিশীলতা এবং কালি স্থিতিশীল ছড়িয়ে এবং অন্যান্য পরামিতি। ফলস্বরূপ, বেশ কয়েকটি গবেষক পরিবর্তিত কণার প্রভাব পরীক্ষা করেছেন,উপরিভাগের গঠন, সারফেস চার্জ এবং বিশেষ স্থিতিশীলতা[৩২ ০৩৪]সুতরাং, ই-ইঙ্ক মাইক্রোক্যাপসুলের চরিত্রগতকরণের জন্য, আল্ট্রাভায়োলেট দৃশ্যমান স্পেকট্রোস্কোপি (ইউভিভিভি), অপটিক্যাল ইমেজ মাইক্রোস্কোপি,ফুরিয়ার রূপান্তরিত ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি(FTIR), স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM), জেটা সম্ভাব্য, ডায়নামিক লাইট ছড়িয়ে (DLS) এবং ইলেক্ট্রোফোরেটিক সেল ব্যবহার করা হয়েছিল[৩৪-৪১].
যেমনটি পূর্বে উল্লেখ করা হয়েছে, ইলেক্ট্রোফোরেটিক কণার স্থানিক স্থিতিশীলতা চিত্রের গুণমান নির্ধারণে একটি মূল কারণ, যা জেটা সম্ভাব্যতা পরিমাপ থেকে নির্দিষ্ট করা হয়। আসলে,জেটা সম্ভাব্যতা হল কলোইডাল সিস্টেমের সম্ভাব্য স্থিতিশীলতার একটি কারণ. যদি স্থিরতার সমস্ত কণার ধনাত্মক বা নেতিবাচক চার্জ থাকে, কণাগুলি একে অপরকে প্রত্যাখ্যান করে এবং একীভূত হওয়ার প্রবণতা দেখায় না।অনুরূপ চার্জযুক্ত কণাগুলির একে অপরকে প্রতিহত করার প্রবণতা সরাসরি জেটা সম্ভাবনার সাথে সম্পর্কিতসাধারণভাবে, স্থিতিশীল এবং অস্থিতিশীল সীমানা স্থগিতাদেশের জেটা সম্ভাব্য দ্বারা নির্ধারিত করা যেতে পারে।30 mV এর চেয়ে বেশি বা -30 mV এর কম জেটা সম্ভাব্যতার কণা ধারণকারী সাসপেনশনগুলি স্থিতিশীল বলে মনে করা হয়[42].
এছাড়াও রঙিন রঙিন রং বা রঙিন রং ব্যবহার করে রঙিন প্রদর্শন প্রস্তুত করা যেতে পারে।জৈব রঙ্গকরঙিন ইলেক্ট্রোফোরেটিকন্যানো পার্টিকলইলেকট্রনিক কালিতে রঙ্গক বা রঙ্গক ভাল উজ্জ্বলতা, রঙ থাকতে হবেশক্তিএবং আলো, তাপ এবংদ্রাবক প্রতিরোধেরযা আরও বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রস্তাবিত হতে পারে[৪৩-৪৫]. ইপিডিতে ভাল ইলেকট্রনিক কালি দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা এবং ইলেক্ট্রোফোরেটিক স্থিতিশীলতার উচ্চতর পৃষ্ঠ চার্জ অর্জন করতে পারে[37,46,47]কিছু ন্যানো পার্টিকল এমনকি কিছু সংশোধক দ্বারা সংশোধন করা হয় যেমনপলিথিন [34,46,48,49]এবং অক্টাডেসিলামিন[32,50,51]ইপিডিগুলির প্রয়োগের জন্য। ছবির সঠিক নিয়ন্ত্রণ এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া জন্যপ্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, কণাগুলির উচ্চ পৃষ্ঠ চার্জ থাকা উচিত যাতে গতিশীলতা 10 এর মধ্যে থাকে-৫₹১০-৬সেমি2/Vs, দ্রাবকের সাথে ঘনত্বের পার্থক্য 0.5 g/cm এর কম3এবং যথাযথ ব্যাসার্ধ প্রায় ১৯০-৫০০ এনএম[30,52].
3.৩ ইলেকট্রনিক কালি (ই কালি) অথবা ইলেক্ট্রোফোরেটিক কালি
ই-ইঙ্ক রসায়ন, পদার্থবিজ্ঞান এবং ইলেকট্রনিক্সের সংমিশ্রণের একটি প্রত্যক্ষ ফলাফল।ইপিডির জন্য ই-ইঙ্ক রচনাটিতে ইলেক্ট্রোফোরেসিস কণা যেমন চার্জযুক্ত রঙিন উপাদান বা মাইক্রোক্যাপসুল রয়েছে যা একটি ডায়েলক্ট্রিক পরিবেশে ছড়িয়ে পড়ে এবং চার্জ নিয়ন্ত্রণকারী এজেন্ট[২২-২৪]ডিভাইস এবং উপরে উল্লিখিত কাজের নীতির উপর ভিত্তি করে, এই প্রযুক্তির গুরুত্বপূর্ণ উপকরণগুলির মধ্যে রঙিন কণা (রঙ্গক / রঙ্গক), মাইক্রোক্যাপসুল শেল,আইসোলেশন তেল এবং চার্জ কন্ট্রোল এজেন্ট এবং স্ট্যাবিলাইজারনিম্নলিখিত বিভাগে এই উপাদানগুলির প্রতিটি ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
3.3.1 কোর জন্য রঙিন কণা হিসাবে রঙ্গক/pigments
যেমনটি পূর্বে উল্লেখ করা হয়েছে, ন্যানো থেকে মাইক্রোমিটার আকারের রঙিন কণাগুলি ইলেক্ট্রোফোরেটিক ফাংশনগুলি মূল্যায়নের মূল উপাদান।;অবসরের পরিমাণ হ্রাস করা উচিত, ঘনত্ব অবশ্যই সাসপেনশন দ্রাবকের সাথে সুনির্দিষ্টভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে, দ্রাবকের মধ্যে দ্রবণীয়তা যথেষ্ট কম হতে হবে,উজ্জ্বলতা উচ্চ হতে হবে যাতে কার্যকর অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করা হয়, পৃষ্ঠটি সহজেই চার্জ করা যেতে পারে, যাতে ভর উত্পাদন নিশ্চিত করার জন্য রঙ্গকগুলি যথাযথভাবে স্থিতিশীল এবং সহজেই বিশুদ্ধ হতে পারে।ক্যাপসুলের পৃষ্ঠ বা পিক্সেলের মধ্যে কণাগুলির শোষণ এড়ানো উচিত যদি তারা মাইক্রোক্যাপসুল বা পিক্সেলগুলিতে আবদ্ধ হয়. ইপিডি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিভিন্ন ধরণের উপকরণগুলি পরীক্ষা করা হয়েছে[৯,৫৩,৬১].2 [38,62]কার্বন ব্ল্যাক[৪১], SiO2 [৬৩]আল2ও3 [58]হলুদ রঙ্গক[34,64], লাল রঙ্গক[32,65]টলুইডিন রেড, ফাথালোকায়ানিন ব্লু এবং মগনেসিয়াম বেগুনি হল অজৈব পদার্থ যা গবেষণায় অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।[৬৬৬৬৯]এবং ফাথালোসিয়ানিন সবুজ[51,70]সাধারণভাবে, রঙিন পদার্থের রঙ্গক / রঙ্গকগুলিন্যানোমিটারআকার মূল অবস্থায় একটি দ্রবণে ছড়িয়ে পড়ে, তারপরে একটি কোর-শেল কাঠামো গঠনের জন্য পলিমারিক উপকরণ দিয়ে লেপ দেওয়া হয়।অ্যাসিটাইল গ্রুপ বা হ্যালোজেনগুলি দীর্ঘ শৃঙ্খলাযুক্ত জৈব পদার্থ যা তাদের শেল উপাদান হিসাবে উপযুক্তহাইড্রোজেন বন্ডপ্রকৃতিতে প্রাপ্তিসাধ্যতা এবং উচ্চ উজ্জ্বলতা হ'ল দীর্ঘদিন ধরে কালো কার্বন এবং টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড থেকে তৈরি কালো এবং সাদা কণা দ্বারা ইপিডি ডিভাইসগুলি তৈরি করা হয়েছে।যেহেতু এই উভয় উপকরণ চালক, পছন্দসই প্রয়োজনীয়তা অর্জন করা হয়লেপ পলিমারতাদের উপর[৭১].
বিপরীতে, সাদা রঙ্গকগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি চিত্রের মানের জন্য খুব গুরুত্বপূর্ণ। বেশিরভাগ গবেষকরা TiO ব্যবহার করেছেন2তার সাদা এবং চমৎকার অপটিক্যাল এবং প্রতিফলন বৈশিষ্ট্য কারণে একটি সাধারণ সাদা রঙ্গক হিসাবে।এই রঙ্গক সঙ্গে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সমস্যা তার উচ্চ ঘনত্ব কারণে স্থিতিশীলতা হয়গত দশকে, গবেষকরা এই সমস্যা সমাধানের জন্য তীব্রভাবে চেষ্টা করেছেন, যেমন গহ্বর ন্যানো পার্টিকলস টিআইও2 [৭২], টিও2সংশোধক দিয়ে সংশোধিত[62,73]এবং TiO2পলিমার দিয়ে আবৃত[২২,43,74]প্রথমবারের মত, কমিক্কি ইত্যাদি ই-ইঙ্ক মাইক্রোক্যাপসুলগুলিকে একটি নীল তরলে ছড়িয়ে থাকা সাদা কণা দিয়ে রিপোর্ট করে যা ইঙ্ক ইঙ্ক দিয়ে প্রস্তুত করা হয়েছিল।ইনসাইট পলিমারাইজেশনইউরিয়া এবং ফর্মালডিহাইডের পদ্ধতিনির্দিষ্ট ওজন৪.২ এর একটি সাদা কণা হিসাবে প্রতিফলন এবং উচ্চ রঙ বিশুদ্ধতার জন্য ব্যবহৃত হয়[৭৫]পলিথিনটি টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের উপর লেপ হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল যাতে নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ হ্রাস পায় এবং প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়া জানাতে কণাগুলির পৃষ্ঠের পরিবর্তন হিসাবে।,দ্যপ্রতিক্রিয়া সময়0.1 সেকেন্ড হিসাবে রিপোর্ট করা হয়েছিল।চিত্র ৬(ক) যখন একটি মাইক্রো-ক্যাপসুলযুক্ত ইলেক্ট্রোফোরেটিক কণা দুটি বিপরীত চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডের মধ্যে স্থাপন করা হয়,চার্জযুক্ত কণা একটি বর্তমান প্রয়োগ করে ওরিয়েন্টেড হয় যা অন্যথায় বিপরীত চার্জযুক্ত ইলেকট্রোডের দিকে ওরিয়েন্টেড হয়. এই ক্ষেত্রে, যখন একজন দর্শক উপরে থেকে কণা তাকান, তিনি একটি সাদা ব্যাকগ্রাউন্ড নেতিবাচক চার্জ সঙ্গে আশেপাশে দেখতেপজিটিভ ইলেক্ট্রোডউপরন্তু, অংশ (খ) ইলেকট্রোফোরেটিক মাইক্রোক্যাপসুলগুলির মূল উদাহরণগুলির ফটোমাইক্রোগ্রাফ দেখায় যা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে নির্মিত[৭৫].
ইয়াং ইত্যাদি টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের কণাগুলি ভিনাইল ট্রাইথোক্সাইসিলান (ভিটিইএস) দিয়ে সোল-জেল পদ্ধতির মাধ্যমে টিআইওতে ফ্লো গ্রুপ গ্রাফ্টের মাধ্যমে সংশোধন করেছেন2পার্টিকুলার পৃষ্ঠ.2এই কণাগুলি অন্ধকার পরিবেশে বিপরীতে দুর্দান্ত বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং ই ইঙ্ক উত্পাদনে সাদা ইলেক্ট্রোফোরেটিক কণাগুলি হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।যেহেতু এই কণা উচ্চ ঘনত্ব আছে, ভ্যান ডের ওয়ালস আকর্ষণ পর্যাপ্ত নয় এবং সমষ্টিগত, দ্রুত অবসাদ এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ধীর প্রতিক্রিয়া দেখায়। অতএব,পৃষ্ঠের পরিবর্তন নিয়ে ব্যাপক গবেষণা করা হয়েছেএই গবেষণায় পুরো FTIR এর ফলাফল 560 এবং 670 সেন্টিমিটারে নতুন শিখর নিশ্চিত করেছে-1প্রসারিত কম্পনের কারণে তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং 12,020 এবং 1120 সেমি দুটি শীর্ষ-১এইভাবে দেখা গেছে যে VTES TiO তেও গ্রাফ্ট করা হয়েছিল।2খুব সংকীর্ণ বন্টনের সাথে 100~200 এনএম পরিসরে পরিবর্তিত কণার আকারের রিপোর্ট করা হয়েছে[37]সাম্প্রতিককালে,সিলিকা ন্যানো পার্টিকলএর প্রোটোটাইপে প্রতিক্রিয়া সময় ১৮০-১৯১ এমএস হয়েছে।ইলেক্ট্রোফোরেটিক ডিসপ্লে [৩০]বর্তমানে ইপিডি পণ্যগুলি সাদা থেকে কালো রঙের 16 গিগাবাইটের স্তর প্রদর্শন করতে পারে যার সাথে প্রতিক্রিয়া সময় এবং রিফ্রেশের সময় হিসাবে 260 ~ 300 এমএস এবং 1000 এমএস।[৫]যদিও সাদা রঙ্গকগুলি বাণিজ্যিকীকরণ করা হয়, তবুও বিদ্যুতের ক্ষেত্রে স্থানিকভাবে দ্রুত প্রতিক্রিয়াশীল তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করার প্রয়োজন রয়েছে।
কালো এবং সাদা ইপিডিগুলিতে চিত্রের প্রতিটি উপাদানকে বিভক্ত করে এবং RGB (লাল, সবুজ, নীল) এবং CMY (নীল, লাল, নীল, নীল) হিসাবে অনুভূমিক রঙের ফিল্টার স্থাপন করে পূর্ণ রঙের প্রদর্শন বিকাশ করা যেতে পারে।হলুদ) অ্যারে[৭৬]তবে, রঙিন ফিল্টারটি বিপুল পরিমাণে প্রতিফলিত আলো শোষণ করে, যার ফলে কম বৈসাদৃশ্য এবং উজ্জ্বলতা হয়।গবেষণায় রঙিন প্রদর্শনের জন্য ত্রি-রঙের ইলেক্ট্রোফোরেটিক কণা (সিইপিডি) প্রস্তুতের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়েছেইলেক্ট্রোফোরেটিক কণাগুলির সংশ্লেষণের জন্য ক্যাপসুলযুক্ত রঙ্গক এবং সংশোধিত রঙ্গক ব্যবহার করা হয়।রঙিন কালি তৈরী করা হয় পলিমারগুলিতে রঙিন উপাদান স্থাপন করে যেমনঃপলিস্টাইরেন, পলি (এন ভিনাইল পাইরোলাইডন), পলি (মিথাইল ম