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研究人员开发了一种基于粒子电微流体组装的反射显示技术

来源:生活2023-12-08 16:57:36
导读 在《光:科学与应用》杂志上发表的一篇文章中,华南师范大学光流控技术与系统国际联合实验室(LOTS)水玲玲教授领导的科学家团队开发了一种有...

在《光:科学与应用》杂志上发表的一篇文章中,华南师范大学光流控技术与系统国际联合实验室(LOTS)水玲玲教授领导的科学家团队开发了一种有趣的反射显示技术,该技术基于电-微流体颗粒组装(eMAP)策略,具有易于制造、快速响应和多色显示性能的优点。

悬浮在油包水滴中的有色颗粒被驱动组装成多种结构,根据增强的介电泳效应以可控的方式产生可逆的像素切换性能。油包水液滴中的有色颗粒可被驱动沿着弯曲的水油界面滑动,在底部或顶部区域聚集形成平面结构,并在赤道周围连续聚集形成环形结构,生成关闭和打开状态并显示多种混合颜色。

优化的 eMAP显示器(eMAPD)​​ 可以通过将一组单色粒子驱动到染色液滴内的各种组装结构中来显示多种颜色。这允许以两种不同的方式进行操作,我们称之为“光反射”和“光透射”模式。单粒子系统大大简化了驱动系统,提高了显示器的响应速度。创建 CMYK 原色是为了验证可行性和全彩性能。

此外,流体乳液系统为封装和操纵颗粒提供了光滑且灵活的界面,同时为制备柔性显示器提供了可能性。

科学家们写道:“我们设计了一种装置,通过介电泳控制液滴内部粒子的运动和组装;仅使用单一类型的粒子就可以实现三种主要的显示状态。结合介电泳组装,空间高度和相对位置可以相对精确地控制颗粒的数量。

“值得一提的是,这三种状态中包括‘透光’状态,这是传统电泳电子纸技术难以实现的,在这种状态下,粒子聚集在液滴的赤道处,让光线可以穿过液滴。”提供反射式和透射式相结合的电子纸色彩调节选项,增强显示色彩的可扩展性。

“为了提高显示性能,我们优化了颗粒和液滴材料、液滴像素尺寸和形状以及驱动参数。用电流光多物理模型解释了工作机制。这个eMAPD能够显示多种颜色,具有优异的可逆性、大视角和半双稳态。

“所提出的eMAPD显示了兼容的制造、可访问的材料系统和高性能的优势。它将成为形成适合各种应用场景的绿色显示技术的优秀候选者。”

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