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1、柔性电子显示技术发展状况摘要：摘要：现代显示器技术目前已经经历了三代的发展，阴极射线管显示器具有体积庞大、能耗高、发光闪烁等缺点，等离子体显示器能耗也较高，而且不具有柔性。近年来，液晶显示器与薄膜电发光平板显示器逐渐在竞争中占据优势，但是它们使用的都是被动光源，并有视角小、响应速慢、工艺复杂、制作成本高等不足。人们设想一种和纸一样，但能反复循环利用的显示器，即电子纸，电子纸显示器利用颗粒的电泳原理，通过带电物质对电场的响应产生的运动实现色彩交替显示，以这样的一个电泳显示单元为一像素，将多个电泳单元组合成二维平面显示阵列，实现复杂图像的显示。关
2、键词：关键词：柔性显示器电泳微胶囊1.微胶囊电泳技术微胶囊电泳技术微胶囊电泳显示是一种可逆、双稳态、柔性的电子纸显示技术。本文描述了微胶囊电泳显示技术的“单粒子”和“双粒子”两种基本显示原理,并分别针对其制备技术中的电泳颗粒的表面处理、显示液的配制以及微胶囊化三个关键步骤作了详细的介绍。还介绍了微胶囊电泳显示技术的研究现状和发展趋势。1.1.单粒子显示单粒子显示是指利用微胶囊内一种带电颗粒,在外加电场的作用下,在含有染料的悬浮液中的电泳迁移运动来实现图案和文字的显示。显示原理如图1所示[11]。由图1可以看出,当上极板带正电荷时,微胶囊内的白
3、色颗粒向下极板运动,使得上极板呈现黑色(图1a);当上极板带负电荷时,微胶囊内的白色颗粒向上极板运动,使得上极板呈现白色(图1b)。随着外加电场的转换,微胶囊电泳显示即可转换不同的颜色而实现图文显示。1.2.双粒子显示双粒子显示是指利用微胶囊内电性相反、颜色不同的两种颗粒,在外加电场的作用下,分别向相反方向的电泳迁移运动实现图像和文字的显示。显示原理如图2所示[12]。由图2可以看出,当上极板带负电荷时,微胶囊内的白色颗粒向上极板运动,黑色颗粒向下极板运动,使得上极板呈现白色(图2a);当上极板带正电荷时,微胶囊内的白色颗粒向下极板运动,黑色
4、颗粒向上极板运动,使得上极板呈现黑色(图2b)。随着外加电场的转换,微胶囊电泳显示即可转换不同的颜色而实现图文显示。微胶囊电泳显示的颜色并不局限于上述黑白两色,只需调整微胶囊内的染料和电泳颗粒的颜色,便能够展现五彩缤纷的色彩和图案。2.微胶囊电泳技术的现状及趋势微胶囊电泳显示技术是应开发“电子纸”的需要而出现的一项新技术。尽管微胶囊电泳显示技术的研究历史不到十年,但近几年,微胶囊电泳显示技术借助于技术基底雄厚的普通电泳显示技术,在纳米和微胶囊等专业技术的推动下,得到了迅速的发展。从1996年“微胶囊电泳显示”概念提出以来,已取得了令人瞩目的成
5、果。1999年10月,美国朗讯科技公司和E2Ink公司宣布,达成共同开发微胶囊电泳显示电子纸的协议,开发微胶囊电泳显示电子纸应用于电子书报行业。2000年秋季材料研究会上,E2Ink公司与贝尔实验室共同展示了第一个微胶囊电泳显示电子纸的原型。2001年4月,E2Ink公司与IBM合作首次研制成功矩阵(ActiveMatrix)方式的微胶囊电泳显示器,并演示了高分辨率的插图及文本的显示,其显示器速度比过去提高了9倍,显示器屏面尺寸仅为310nm,在微胶囊内增加了蓝色从而提高了画面的对比度。2001年6月,飞利浦公司与E2Ink推出面向手持设备的
6、“电子纸”显示模型。2002年1月,E2Ink开发出名为“Ink2InMotion”,支持动态图象显示的微胶囊电泳显示电子纸,用于显示品牌产品的商标或图形。2002年2月4日,E2Ink和日本凸版印刷公司合作,共同推进微胶囊显示电子纸的商用进程,于2002年内建立电子纸主要组成材料“前版”的生产体系。2002年2月,E2Ink和德国VST共同用于欧洲的铁路、公路以及航空行业电子纸信号和标志一事达成协议。由E2Ink向VST公司提供电子纸元件,VST公司将该元件嵌入到信号和标志中。2004年4月,SONY和E2Ink、飞利浦公司合作生产了第一种
7、商品化的e2paper显示器,大小为190mm×126mm×13mm,重190g,可以显示黑白两色,大约每英寸170ppi,可以显示一个800×600的灰度值,储存的容量大约可以保存5000页书,用四节碱性电池可以阅读10000页。3.电子纸应用在便携式和手持式设备应用日趋广泛的驱动下,许多厂家正在尝试开发类似纸张的显示技术。这种显示技术采用柔性基板,在普通环境光线下即可阅读。尽管要拥有真正的电子纸还有很长的路要走,但目前己经出现几种非常有前途的技术。电子纸利用电泳粒子的双稳性实现显示功能是一种超薄、超轻的显示屏，具有超低能耗，可实现柔性显示
8、等优势，资源问题对经济发展的瓶颈制约是一个全球性的问题,电子纸由于具有双稳特性，能够无源维持，因此逐步成为新型纳米光电子显示器件的研究热点。1975年施乐的PARC
