电泳显示技术的基本原理是什么？

电泳显示技术的工作原理是靠浸在透明或彩色液体之中的电离子移动，即通过翻转或流动的微粒子来使像素变亮或变暗，并可以被制作在玻璃、金属或塑料衬底上。

魏双艳

2019-10-8 15:39:29

电泳显示技术的基本原理
电泳显示技术的种类及研发机构
电泳显示技术的优势
我国电泳显示技术面临的挑战

电泳显示技术的基本原理

　　电泳显示技术的工作原理是靠浸在透明或彩色液体之中的电离子移动，即通过翻转或流动的微粒子来使像素变亮或变暗，并可以被制作在玻璃、金属或塑料衬底上。具体技术是将直径约为1mm的二氧化钛粒子被散布在碳氢油中，黑色染料、表面活性剂以及使粒子带电的电荷控制剂也被加到碳氢油中；这种混合物被放置在两块间距为10—100mm的平行导电板之间，当对两块导电板加电压时，这些粒子会以电泳的方式从所在的薄板迁移到带有相反电荷的薄板上。当粒子位于显示器的正面(显示面)时，显示屏为白色，这是因为光通过二氧化钛粒子散射回阅读者一方；当粒子位于显示器背面时，显示器为黑色，这是因为彩色染料吸收了入射光。如果将背面的电极分成多个微小的图像元素(像素)，通过对显示器的每个区域加上适当的电压来产生反射区和吸收区图案，即可形成图像。

刘洋

2019-10-8 15:39:35

电泳显示技术的种类及研发机构

　　- 微胶囊电泳(Microcapsule)技术，俗称电子墨水(E-Ink)，以E-Ink为主要研发公司。
　　- 微杯电泳(MicroCup)技术，以SiPix为主要研发公司。
　　- 快速反应液态流体粉(Quick-Response Liquid Powder Display，QR-LPD)技术，也称电子粉流体，以Bridgestone为主要研发。
　　- 横向电泳(In-Plane Electrophoretic Display，IP-EPD)技术，以Philips及Canon为主要研发。

电泳显示技术的优势

　　电泳技术具有几大优势。一是能耗低。由于具有双稳定性，在电源被关闭之后，仍然在显示器上将图像保留几天或几个月。二是电泳技术生产的显示器属于反射型，因此具有良好的日光可读性，同样也可以跟前面或侧面的光线结合在一起，用于黑暗环境。三是具有低生产成本的潜力，因为该技术不需要严格的封装，并且采用溶液处理技术如印刷是可行的。四是电泳显示器以形状因子灵活为特色，容许它们被制造在塑料、金属或玻璃表面上，所以它是柔性显示技术的最佳选择。

我国电泳显示技术面临的挑战

　　一是响应速度比较慢。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。目前用于电泳显示的使开关时间达到几十毫秒的更快的材料正在开发之中。
　　二是显示的双稳态、以及转换速度慢，也影响了其连续显示色彩的性能。一些电泳显示器在两种色彩之间切换，如果彩色显示还需要一个彩色滤光片。该技术的驱动器正因双稳定性问题而面临挑战，双稳定性对显示有利，但它也给带来了挑战，因为它需要采用一种独立的驱动器架构，从而导致显示器的成本上升。
　　三是制造工艺复杂，对材料要求高，成本较高。
　　四、我国电泳显示技术发展现状我国电泳显示研究起步晚，但进步很快，在材料研究及其应用基础研究方面有基础，并已有企业在积极开拓相关产品的研发。例如中山大学和广州奥示科技有限公司合作，研制出黑白、红绿蓝彩色三原色电子墨水，并研制出了柔性显示屏，制作出了彩色三原色的显示屏。目前，国内与国外的技术差距主要在显示屏、材料和功能产品方面。我国企业从发展自主知识产权的平板显示屏制作技术和产品出发，利用自主开发的微胶囊电泳显示材料和超薄平板显示器件结构，开展电子墨水超薄平板显示器件产业化关键技术攻关，研制出了类纸式信息显示屏，实现电泳平板显示器件产品化。我国***工研院也已锁定　柔性显示为未来几年的发展重点，并且正与SiPix进行相关技术合作。
　　瞄准未来市场，研究未来产业发展，开发新技术，超前谋划，是当前我国显示产业持续发展的重中之重的工作。

电泳显示技术的种类及研发机构

　　- 微胶囊电泳(Microcapsule)技术，俗称电子墨水(E-Ink)，以E-Ink为主要研发公司。
　　- 微杯电泳(MicroCup)技术，以SiPix为主要研发公司。
　　- 快速反应液态流体粉(Quick-Response Liquid Powder Display，QR-LPD)技术，也称电子粉流体，以Bridgestone为主要研发。
　　- 横向电泳(In-Plane Electrophoretic Display，IP-EPD)技术，以Philips及Canon为主要研发。

电泳显示技术的优势

　　电泳技术具有几大优势。一是能耗低。由于具有双稳定性，在电源被关闭之后，仍然在显示器上将图像保留几天或几个月。二是电泳技术生产的显示器属于反射型，因此具有良好的日光可读性，同样也可以跟前面或侧面的光线结合在一起，用于黑暗环境。三是具有低生产成本的潜力，因为该技术不需要严格的封装，并且采用溶液处理技术如印刷是可行的。四是电泳显示器以形状因子灵活为特色，容许它们被制造在塑料、金属或玻璃表面上，所以它是柔性显示技术的最佳选择。

我国电泳显示技术面临的挑战

　　一是响应速度比较慢。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。目前用于电泳显示的使开关时间达到几十毫秒的更快的材料正在开发之中。
　　二是显示的双稳态、以及转换速度慢，也影响了其连续显示色彩的性能。一些电泳显示器在两种色彩之间切换，如果彩色显示还需要一个彩色滤光片。该技术的驱动器正因双稳定性问题而面临挑战，双稳定性对显示有利，但它也给带来了挑战，因为它需要采用一种独立的驱动器架构，从而导致显示器的成本上升。
　　三是制造工艺复杂，对材料要求高，成本较高。
　　四、我国电泳显示技术发展现状我国电泳显示研究起步晚，但进步很快，在材料研究及其应用基础研究方面有基础，并已有企业在积极开拓相关产品的研发。例如中山大学和广州奥示科技有限公司合作，研制出黑白、红绿蓝彩色三原色电子墨水，并研制出了柔性显示屏，制作出了彩色三原色的显示屏。目前，国内与国外的技术差距主要在显示屏、材料和功能产品方面。我国企业从发展自主知识产权的平板显示屏制作技术和产品出发，利用自主开发的微胶囊电泳显示材料和超薄平板显示器件结构，开展电子墨水超薄平板显示器件产业化关键技术攻关，研制出了类纸式信息显示屏，实现电泳平板显示器件产品化。我国***工研院也已锁定　柔性显示为未来几年的发展重点，并且正与SiPix进行相关技术合作。
　　瞄准未来市场，研究未来产业发展，开发新技术，超前谋划，是当前我国显示产业持续发展的重中之重的工作。

马雁翔

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魏双艳

刘洋

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