I en artikel publicerad i Light:Science &Applications , ett team av forskare, ledda av professor Lingling Shui från International Joint Laboratory of Optofluidic Technology and System (LOTS) vid South China Normal University har utvecklat en intressant reflekterande displayteknik baserad på en strategi för elektro-mikrofluidisk sammansättning av partiklar (eMAP), erbjuder fördelarna med enkel tillverkning, snabb respons och prestanda för flerfärgsskärmar.
De färgade partiklarna suspenderade i en vatten-i-olja-droppe drivs att monteras i flera strukturer, vilket resulterar i en reversibel pixelväxlingsprestanda på ett kontrollerbart sätt enligt en förstärkt dielektroforetisk effekt. De färgade partiklarna i en vatten-i-olja-droppe kan drivas att glida längs det krökta vatten-olja-gränssnittet för att monteras vid botten eller toppområdet för att bilda en plan struktur och runt ekvatorn för att bilda en ringformig struktur på ett kontinuerligt sätt, genererar stängnings- och öppningslägen och visar flera blandade färger.
Den optimerade eMAP-skärmen (eMAPD) kan visa flera färger genom att driva en grupp enfärgade partiklar in i olika sammansatta strukturer i en färgad droppe. Detta tillåter drift på två distinkta sätt, som vi kallar "ljusreflektion" och "ljustransmission". Enkelpartikelsystemet förenklar körsystemet avsevärt och ökar displayens svarshastighet. De primära färgerna i CMYK skapas för att validera genomförbarheten och fullfärgsprestanda.
Dessutom erbjuder det flytande emulsionssystemet ett smidigt och flexibelt gränssnitt för både inkapsling och manipulering av partiklar, och ger samtidigt möjligheten att förbereda en flexibel display.
Forskarna skriver, "Vi designade en anordning för att kontrollera rörelsen och monteringen av partiklarna inuti droppen genom dielektrofores; tre huvuddisplaytillstånd kan realiseras med endast en enda typ av partikel. Kombinerat med dielektroforetisk sammansättning, den rumsliga höjden och relativa positionen av partiklarna kan kontrolleras med relativ noggrannhet.
"Det är värt att nämna att de tre tillstånden inkluderar ett "ljustransmission"-tillstånd, vilket är svårt att uppnå med konventionell elektroforetisk e-pappersteknologi, där partiklarna samlas vid droppens ekvator, vilket låter ljus passera genom droppen. Detta ger en kombination av reflekterande och transmissiva alternativ för färgreglering av e-papper, vilket förbättrar displayfärgernas expanderbarhet.
"För att förbättra skärmprestandan optimerade vi partikel- och droppmaterialen, droppens pixelstorlek och form och drivparametrarna. Arbetsmekanismen tolkades med en multifysisk modell med elektriskt flöde och ljus. Denna eMAPD kan visa flera färger med utmärkt reversibilitet, stor betraktningsvinkel och semi-bistabilitet.
"Den föreslagna eMAPD har visat fördelarna med kompatibel tillverkning, tillgängligt materialsystem och hög prestanda. Det skulle vara en utmärkt kandidat för att bilda en grön displayteknik för olika applikationsscener."
Mer information: Shitao Shen et al, En reflekterande skärm baserad på den elektromikrofluidiska sammansättningen av partiklar inom undertryckta vatten-i-olja droppar, Light:Science &Applications (2023). DOI:10.1038/s41377-023-01333-w
Journalinformation: Ljus:Vetenskap och tillämpningar
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
