柔性显示实现的关键技术之电泳技术

电泳显示是利用带荷电的胶体颗粒可在电场中移动的原理，通过电极间带电物质在电场作用下的运动实现色彩交替显示的一种显示技术，以这样一个电泳单元为一个像素，将电泳单元进行代维矩阵式排列构成显示平而，根据要求像素可显示不同的颜色，其组合就能得到平而图像。电泳显示器主要有扭转球型电泳显示(Twisting Ball Display, TBD)技术、微胶囊化电泳显示(Microencapsulated Electrophoretic Display, MED)技术、微杯型(Microcup)电泳显示技术，逆乳胶电泳显示(ReverseEmulsion Electrophoretic Display, REED)技术等.

1.1技术原理

扭转球型电泳显示，是在透明塑料的密封腔体中，充满油性液体，液体中分敞着黑白双色球微粒，白色半球反射光，黑色半球则吸收入射光。通过氧化锢锡电极和驱动电路控制加载电场，在脉冲电压的作用下，由于偶极子的扭矩力，小球就在液体中发生转动实现显示，并通过驱动电压调整球体的旋转角度和排列的有序度，控制图像灰度。通过改进制造设备和工艺，可以改变球的构成，使得黑白两色球微粒成为有色透明的多色球微粒。也可以制造全透明球微粒，并在半球体切面上植入一个半透明的滤色片。这样，当滤色片处于与显示屏平面垂直状态时，球是看不到的，在滤色片与显示屏平面平行时，就会出现滤色片颜色，就可能获得彩色显示。

微胶囊型电泳显示是先将电泳粒子和绝缘悬浮液包封于微胶囊内，再将微胶囊置于电极间。一个微胶囊内分散有许多带正电的白色粒子和带负电的黑色粒子，正、负电微粒子都分布在微胶囊内透明的液体也就是分散介质当中.当从非显示而加正电场时，微胶囊内带正电的白色粒子移动并聚集在显示面，这时显示为灰色:反之，当从非显示面加负电场时，带负电的黑色粒子移动并聚集在显示面，这时看起来就是黑色。如下图3所示。这些粒子由电场定位控制，即该在什么位置显示颜色是由一个电场控制的，控制电场由带有高分辨力显示阵列的底板产生。通过加铺彩色滤光膜、控制电泳速度和增加子像素等方法，来实现彩色电泳显示。

1.2电泳技术作为柔性显示的优点

电泳显示器具有易读性、柔软性、双稳态特性和低功耗等优点，成为人们广泛关注的焦点.与平板显示器相比，具有以下特点:(l)使用柔性导电高分子薄膜晶体管(Thin film transistnr)作为电极，物理机械性能类似传统纸张，可以卷曲甚至折叠，便于携带;(2)主要是反射型显示，对光线的反射符合朗伯反射定律，拥有大视角;(3)对图像的显示呈双稳态(Bi2stable display)，即在施加电场的条件下实现显示，当电场撤去以后，显示仍然保持，因而，具备信息储存功能，而且节能。

1.3技术难点

目前，几乎所有的电泳显示技术都不成熟响应速度比较慢，用作柔性显示永子以下问题:无法表达足够连贯的视频画面，因为电泳技术依赖于粒子的运动，用于显示的开关时间非常长，长达几百毫秒，这个速度对视频应用是不够的，应开发用于电泳显示的使开关时间达到几十毫秒甚至更快的电泳技术;全彩色显示技术等还有待于进一步改进;制造工艺复杂，对材料要求高，成本较高。电泳显示技术现在还处于研究阶段，开发应用刚刚起步，还有许多科学与技术问题需要解决。应该抓住机遇，在该领域跟踪国际最新的研发趋势，抓住课题的核心科学问题，结合材料功能化问题选择合适的材料或合成新的先进材料，为高性能电泳显示材料的设计提供理论基础。同时解决产业化中每一步的技术问题.