Forskere udvikler en reflekterende displayteknik baseret på elektro-mikrofluidisk samling af partikler

I en artikel udgivet i Light:Science &Applications , et team af forskere, ledet af professor Lingling Shui fra International Joint Laboratory of Optofluidic Technology and System (LOTS) ved South China Normal University har udviklet en interessant reflekterende displayteknik baseret på en elektro-mikrofluidisk samling af partikler (eMAP) strategi, tilbyder fordelene ved nem fremstilling, hurtig respons og ydeevne i flerfarvet display.

De farvede partikler suspenderet i en vand-i-olie-dråbe drives til at samles i flere strukturer, hvilket resulterer i en reversibel pixel-omskiftningsydelse på en kontrollerbar måde i overensstemmelse med en styrket dielektroforetisk effekt. De farvede partikler i en vand-i-olie-dråbe kan drives til at glide langs den buede vand-olie-grænseflade for at samles ved bunden eller det øverste område for at danne en plan struktur og rundt om ækvator for at danne en ringformet struktur på en kontinuerlig måde, genererer lukke- og åbnetilstande og viser flere blandede farver.

Det optimerede eMAP-display (eMAPD) ​​kan vise flere farver ved at drive en gruppe enkeltfarvede partikler ind i forskellige samlede strukturer i en farvet dråbe. Dette tillader drift på to forskellige måder, som vi kalder "lysreflektion" og "lystransmission". Enkeltpartikelsystemet forenkler kørselssystemet betydeligt og øger displayets reaktionshastighed. De primære farver i CMYK er skabt for at validere gennemførligheden og fuldfarveydelsen.

Derudover tilbyder det flydende emulsionssystem en glat og fleksibel grænseflade til både at indkapsle og manipulere partikler, og i mellemtiden rummer muligheden for at forberede et fleksibelt display.

Forskerne skriver:"Vi designede en enhed til at kontrollere bevægelsen og samlingen af ​​partiklerne inde i dråben gennem dielektroforese; tre hoveddisplaytilstande kan realiseres ved kun at bruge en enkelt type partikel. Kombineret med dielektroforetisk samling, den rumlige højde og relative position af partiklerne kan styres med relativ nøjagtighed.

"Det er værd at nævne, at de tre tilstande inkluderer en 'lystransmission'-tilstand, som er svær at opnå med konventionel elektroforetisk e-papirteknologi, hvor partiklerne samles ved dråbens ækvator, og tillader lys at passere gennem dråben. Dette giver en kombination af reflekterende og transmissive muligheder for farveregulering af e-papir, hvilket forbedrer skærmfarvernes udvidelsesmuligheder.

"For at forbedre skærmens ydeevne optimerede vi partikel- og dråbematerialerne, dråbepixelstørrelsen og -formen og drivparametrene. Arbejdsmekanismen blev fortolket med en multifysisk model med elektrisk flow. Denne eMAPD er i stand til at vise flere farver med fremragende reversibilitet, stor betragtningsvinkel og semi-bistabilitet.

"Den foreslåede eMAPD har vist fordelene ved kompatibel fremstilling, tilgængeligt materialesystem og høj ydeevne. Det ville være en glimrende kandidat til at danne en grøn displayteknologi til forskellige applikationsscener."

Flere oplysninger: Shitao Shen et al., Et reflekterende display baseret på den elektro-mikrofluidiske samling af partikler inden for undertrykte vand-i-olie-dråbearray, Light:Science &Applications (2023). DOI:10.1038/s41377-023-01333-w

Journaloplysninger: Lys:Videnskab og applikationer

Leveret af Chinese Academy of Sciences