柔性顯示實現的關鍵技術之電泳技術

2021-01-08 電子產品世界

電泳顯示是利用帶荷電的膠體顆粒可在電場中移動的原理，通過電極間帶電物質在電場作用下的運動實現色彩交替顯示的一種顯示技術，以這樣一個電泳單元為一個像素，將電泳單元進行代維矩陣式排列構成顯示平而，根據要求像素可顯示不同的顏色，其組合就能得到平而圖像。電泳顯示器主要有扭轉球型電泳顯示(Twisting Ball Display, TBD)技術、微膠囊化電泳顯示(Microencapsulated Electrophoretic Display, MED)技術、微杯型(Microcup)電泳顯示技術，逆乳膠電泳顯示(ReverseEmulsion Electrophoretic Display, REED)技術等.

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/164717.htm

1.1技術原理

扭轉球型電泳顯示，是在透明塑料的密封腔體中，充滿油性液體，液體中分敞著黑白雙色球微粒，白色半球反射光，黑色半球則吸收入射光。通過氧化錮錫電極和驅動電路控制加載電場，在脈衝電壓的作用下，由於偶極子的扭矩力，小球就在液體中發生轉動實現顯示，並通過驅動電壓調整球體的旋轉角度和排列的有序度，控制圖像灰度。通過改進位造設備和工藝，可以改變球的構成，使得黑白兩色球微粒成為有色透明的多色球微粒。也可以製造全透明球微粒，並在半球體切面上植入一個半透明的濾色片。這樣，當濾色片處於與顯示屏平面垂直狀態時，球是看不到的，在濾色片與顯示屏平面平行時，就會出現濾色片顏色，就可能獲得彩色顯示。

微膠囊型電泳顯示是先將電泳粒子和絕緣懸浮液包封於微膠囊內，再將微膠囊置於電極間。一個微膠囊內分散有許多帶正電的白色粒子和帶負電的黑色粒子，正、負電微粒子都分布在微膠囊內透明的液體也就是分散介質當中.當從非顯示而加正電場時，微膠囊內帶正電的白色粒子移動並聚集在顯示面，這時顯示為灰色:反之，當從非顯示面加負電場時，帶負電的黑色粒子移動並聚集在顯示面，這時看起來就是黑色。如下圖3所示。這些粒子由電場定位控制，即該在什麼位置顯示顏色是由一個電場控制的，控制電場由帶有高分辨力顯示陣列的底板產生。通過加鋪彩色濾光膜、控制電泳速度和增加子像素等方法，來實現彩色電泳顯示。

1.2電泳技術作為柔性顯示的優點

電泳顯示器具有易讀性、柔軟性、雙穩態特性和低功耗等優點，成為人們廣泛關注的焦點.與平板顯示器相比，具有以下特點:(l)使用柔性導電高分子薄膜電晶體(Thin film transistnr)作為電極，物理機械性能類似傳統紙張，可以捲曲甚至摺疊，便於攜帶;(2)主要是反射型顯示，對光線的反射符合朗伯反射定律，擁有大視角;(3)對圖像的顯示呈雙穩態(Bi2stable display)，即在施加電場的條件下實現顯示，當電場撤去以後，顯示仍然保持，因而，具備信息儲存功能，而且節能。

1.3技術難點

目前，幾乎所有的電泳顯示技術都不成熟響應速度比較慢，用作柔性顯示永子以下問題:無法表達足夠連貫的視頻畫面，因為電泳技術依賴於粒子的運動，用於顯示的開關時間非常長，長達幾百毫秒，這個速度對視頻應用是不夠的，應開發用於電泳顯示的使開關時間達到幾十毫秒甚至更快的電泳技術;全彩色顯示技術等還有待於進一步改進;製造工藝複雜，對材料要求高，成本較高。電泳顯示技術現在還處於研究階段，開發應用剛剛起步，還有許多科學與技術問題需要解決。應該抓住機遇，在該領域跟蹤國際最新的研發趨勢，抓住課題的核心科學問題，結合材料功能化問題選擇合適的材料或合成新的先進材料，為高性能電泳顯示材料的設計提供理論基礎。同時解決產業化中每一步的技術問題.


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