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電泳顯示技術

電泳顯示技術

電泳顯示技術的基本原理

  •   電泳顯示技術的工作原理是靠浸在透明或彩色液體之中的電離子移動,即通過翻轉或流動的微粒子來使像素變亮或變暗,并可以被制作在玻璃、金屬或塑料襯底上。具體技術是將直徑約為1mm的二氧化鈦粒子被散布在碳氫油中,黑色染料、表面活性劑以及使粒子帶電的電荷控制劑也被加到碳氫油中;這種混合物被放置在兩塊間距為10—100mm的平行導電板之間,當對兩塊導電板加電壓時,這些粒子會以電泳的方式從所在的薄板遷移到帶有相反電荷的薄板上。當粒子位于顯示器的正面(顯示面)時,顯示屏為白色,這是因為光通過二氧化鈦粒子散射回閱讀者一方;當粒子位于顯示器背面時,顯示器為黑色,這是因為彩色染料吸收了入射光。如果將背面的電極分成多個微小的圖像元素(像素),通過對顯示器的每個區(qū)域加上適當?shù)碾妷簛懋a(chǎn)生反射區(qū)和吸收區(qū)圖案,即可形成圖像。

電泳顯示技術的種類及研發(fā)機構

  •   - 微膠囊電泳(Microcapsule)技術,俗稱電子墨水(E-Ink),以E-Ink為主要研發(fā)公司。

      - 微杯電泳(MicroCup)技術,以SiPix為主要研發(fā)公司。

      - 快速反應液態(tài)流體粉(Quick-Response Liquid Powder Display,QR-LPD)技術,也稱電子粉流體,以Bridgestone為主要研發(fā)。

      - 橫向電泳(In-Plane Electrophoretic Display,IP-EPD)技術,以Philips及Canon為主要研發(fā)。

電泳顯示技術的優(yōu)勢

  •   電泳技術具有幾大優(yōu)勢。一是能耗低。由于具有雙穩(wěn)定性,在電源被關閉之后,仍然在顯示器上將圖像保留幾天或幾個月。二是電泳技術生產(chǎn)的顯示器屬于反射型,因此具有良好的日光可讀性,同樣也可以跟前面或側面的光線結合在一起,用于黑暗環(huán)境。三是具有低生產(chǎn)成本的潛力,因為該技術不需要嚴格的封裝,并且采用溶液處理技術如印刷是可行的。四是電泳顯示器以形狀因子靈活為特色,容許它們被制造在塑料、金屬或玻璃表面上,所以它是柔性顯示技術的最佳選擇。

我國電泳顯示技術面臨的挑戰(zhàn)

  •   一是響應速度比較慢。因為電泳技術依賴于粒子的運動,用于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。目前用于電泳顯示的使開關時間達到幾十毫秒的更快的材料正在開發(fā)之中。

      二是顯示的雙穩(wěn)態(tài)、以及轉換速度慢,也影響了其連續(xù)顯示色彩的性能。一些電泳顯示器在兩種色彩之間切換,如果彩色顯示還需要一個彩色濾光片。該技術的驅動器正因雙穩(wěn)定性問題而面臨挑戰(zhàn),雙穩(wěn)定性對顯示有利,但它也給帶來了挑戰(zhàn),因為它需要采用一種獨立的驅動器架構,從而導致顯示器的成本上升。

      三是制造工藝復雜,對材料要求高,成本較高。

      四、我國電泳顯示技術發(fā)展現(xiàn)狀我國電泳顯示研究起步晚,但進步很快,在材料研究及其應用基礎研究方面有基礎,并已有企業(yè)在積極開拓相關產(chǎn)品的研發(fā)。例如中山大學和廣州奧示科技有限公司合作,研制出黑白、紅綠藍彩色三原色電子墨水,并研制出了柔性顯示屏,制作出了彩色三原色的顯示屏。目前,國內(nèi)與國外的技術差距主要在顯示屏、材料和功能產(chǎn)品方面。我國企業(yè)從發(fā)展自主知識產(chǎn)權的平板顯示屏制作技術和產(chǎn)品出發(fā),利用自主開發(fā)的微膠囊電泳顯示材料和超薄平板顯示器件結構,開展電子墨水超薄平板顯示器件產(chǎn)業(yè)化關鍵技術攻關,研制出了類紙式信息顯示屏,實現(xiàn)電泳平板顯示器件產(chǎn)品化。我國臺灣工研院也已鎖定 柔性顯示為未來幾年的發(fā)展重點,并且正與SiPix進行相關技術合作。

      瞄準未來市場,研究未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展,開發(fā)新技術,超前謀劃,是當前我國顯示產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重中之重的工作。

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