In een artikel gepubliceerd in Light:Science &Applications heeft een team van wetenschappers, onder leiding van professor Lingling Shui van het International Joint Laboratory of Optofluidic Technology and System (LOTS) aan de South China Normal University, een interessante reflectieve weergavetechniek ontwikkeld op basis van een electro-microfluïdische assemblage van deeltjes (eMAP) strategie, biedt de voordelen van eenvoudige fabricage, snelle respons en meerkleurige weergaveprestaties.

De gekleurde deeltjes die in een water-in-oliedruppeltje zijn gesuspendeerd, worden tot meerdere structuren samengevoegd, wat resulteert in een omkeerbare pixelschakelprestatie op een controleerbare manier volgens een versterkt diëlektroforetisch effect. De gekleurde deeltjes in een water-in-oliedruppel kunnen langs het gebogen water-olie-grensvlak glijden om zich aan de onder- of bovenzijde te verzamelen om een ​​vlakke structuur te vormen en rond de evenaar om op een continue manier een ringvormige structuur te vormen. het genereren van sluitings- en openingstoestanden en het tonen van meerdere gemengde kleuren.

Het geoptimaliseerde eMAP-display (eMAPD) ​​kan meerdere kleuren weergeven door één groep enkelkleurige deeltjes in verschillende samengestelde structuren binnen een geverfde druppel te sturen. Dit maakt werking op twee verschillende manieren mogelijk, die we "lichtreflectie" en "lichttransmissie" -modi noemen. Het enkele deeltjessysteem vereenvoudigt het aandrijfsysteem aanzienlijk en verhoogt de reactiesnelheid van het display. De primaire kleuren van CMYK zijn gemaakt om de haalbaarheid en full-color prestaties te valideren.

Bovendien biedt het vloeibare emulsiesysteem een ​​soepele en flexibele interface voor zowel het inkapselen als het manipuleren van deeltjes, en biedt het tegelijkertijd de mogelijkheid om een ​​flexibel display te maken.

De wetenschappers schrijven:"We hebben een apparaat ontworpen om de beweging en assemblage van de deeltjes in de druppel te controleren door middel van diëlektroforese; drie hoofdweergavetoestanden kunnen worden gerealiseerd met behulp van slechts één type deeltje. Gecombineerd met diëlektroforetische assemblage, de ruimtelijke hoogte en relatieve positie van de deeltjes kan met relatieve nauwkeurigheid worden gecontroleerd.

"Het is de moeite waard om te vermelden dat de drie toestanden een 'lichttransmissie'-toestand omvatten, wat moeilijk te bereiken is met conventionele elektroforetische e-papertechnologie, waarbij de deeltjes zich verzamelen op de evenaar van de druppel, waardoor licht door de druppel kan gaan. Dit biedt een combinatie van reflecterende en doorlatende opties voor kleurregulering van e-paper, waardoor de uitbreidbaarheid van weergavekleuren wordt vergroot.

"Om de weergaveprestaties te verbeteren, hebben we de deeltjes- en druppelmaterialen, de pixelgrootte en -vorm van de druppels en de aandrijfparameters geoptimaliseerd. Het werkingsmechanisme werd geïnterpreteerd met een multi-fysisch model met elektrische stroom en licht. Deze eMAPD kan beelden weergeven meerdere kleuren met uitstekende omkeerbaarheid, grote kijkhoek en semi-bistabiliteit.

"De voorgestelde eMAPD heeft de voordelen aangetoond van compatibele fabricage, toegankelijk materiaalsysteem en hoge prestaties. Het zou een uitstekende kandidaat zijn om een ​​groene weergavetechnologie te vormen voor verschillende toepassingsscènes."

Meer informatie: Shitao Shen et al, Een reflecterend display gebaseerd op de elektro-microfluïdische assemblage van deeltjes binnen een onderdrukte water-in-olie-druppelarray, Light:Science &Applications (2023). DOI:10.1038/s41377-023-01333-w

Journaalinformatie: Licht:wetenschap en toepassingen

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen