一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器及其實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電泳顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器及其實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電泳顯示作為一種非常重要的反射式顯示技術(shù)，具有低能耗、高反射、寬視角等特點，因此吸引了廣泛的研宄。特別是美國E-1nk公司在1997年提出的電子紙技術(shù)使得電泳顯示獲得了重要的商用價值。然而電子紙技術(shù)使用的是黑白兩色的膠體粒子，僅能顯示黑白和灰度的文字和圖片。雖然通過類似液晶顯示中的濾色片可以實現(xiàn)彩色顯示，但此舉不但增加了工藝復(fù)雜度和成本，而且大大增加了能耗。因此，直接開發(fā)一種低成本、低功耗的彩色電泳顯示方法非常有意義。
[0003]光子晶體顯示技術(shù)巧妙地利用了光子晶體的周期結(jié)構(gòu)與光線的作用，能夠?qū)l(fā)射光線的顏色范圍定位在整個可見光波段，色彩鮮艷而明亮。近年來出現(xiàn)了一些利用光子晶體做顯示器件的嘗試，如澳大利亞的Opalux公司的P-1nk，但是光子晶體固有的彩虹色效應(yīng)難以消除，使得其從來都不曾應(yīng)用于寬視角顯示方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器及其實現(xiàn)方法，能夠消除光子晶體固有的彩虹效應(yīng)，開拓了光子晶體顯示技術(shù)的應(yīng)用前景。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器，其主要由微膠囊、和上、下電極板構(gòu)成；所述微膠囊均勻分布在所述上、下電極板之間；其中，所述微膠囊為球形對稱結(jié)構(gòu)，由均勻混合的膠體粒子和電泳液構(gòu)成。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，還包括支撐材料，所述微膠囊通過支撐材料均勻分布在所述上、下電極板之間。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述微膠囊的直徑為30?500微米。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述膠體粒子的結(jié)構(gòu)包括膠體核和位于膠體核外起表面修飾作用的帶電荷分子基團，所述膠體粒子的直徑為50?300nm，單分散度高于90%，折射率為1.5?2.5，Zeta電位為_50mV以下。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述膠體粒子選自二氧化硅、聚苯乙烯、四氧化三鐵、碳、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化鈦中的一種或兩種以上的任意組合。
[0010]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述電泳液選自二甲苯、橄欖油、三氯三氟乙烷、全氯乙烷、η-癸烷、碳酸丙烯酯中的一種或兩種以上的合適組合，所述電泳液的折射率為1.4-1.6ο
[0011]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述上電極板為透明電極板，所述兩電極面板中至少有一塊是圖案化的電極面板，所述電極板的材料為ITO玻璃或柔性導(dǎo)電材料。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器的實現(xiàn)方法，包括以下步驟:(1)將所述膠體離子和電泳液填裝在球形或半球形的區(qū)域內(nèi)，制備成球形對稱的微膠囊:
(2)將步驟(I)中制備的微膠囊封裝在所述上下電極板之間，形成光子晶體彩色電泳顯示器:
(3)在所述上下電極上施加外電壓，使微膠囊內(nèi)帶電荷的膠體離子在外電場的作用下定向運動并排列成有序三維光子晶體結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生特定顏色的反射光；
(4)改變外加電壓的幅值和頻率，實現(xiàn)所述電泳顯示器的彩色和寬視角顯示。
[0013]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(I)中，所述膠體離子和電泳液包裹于膠囊內(nèi)，形成微膠囊。
[0014]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(I)中，所述膠體離子和電泳液直接灌注在預(yù)先設(shè)計好的球形或半球形空穴內(nèi)形成微膠囊。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器，一方面可以通過電場強度改變光子晶體的晶格系數(shù)從而調(diào)節(jié)顏色，另一方面利用球形對稱有效消除光子晶體固有的彩虹色，從而使光子晶體在寬視角彩色顯示方面具有重要的應(yīng)用價值。本發(fā)明有效拓寬了光子晶體顯示技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器的外觀示意圖；
圖2是所示寬視角光子晶體彩色電泳顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖；
圖3是所示膠體粒子的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器的實現(xiàn)方法中電場調(diào)制顏色的示意圖；
圖5是本發(fā)明一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器的實現(xiàn)方法的實施例1的剖視圖；圖6是本發(fā)明一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器的實現(xiàn)方法的實施例2的剖視圖；圖7是本發(fā)明一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器的實現(xiàn)方法的實施例3的剖視圖；附圖中各部件的標記如下:1.微膠囊，11.膠體粒子，111.膠體核，112.帶點荷分子基團，12.電泳液，13.膠囊壁，2.支撐材料，3.電極，31.上電極，32.下電極，4.膠體粒子間排斥力，5.電場力。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]請參閱附圖，本發(fā)明實施例包括:
本發(fā)明揭示了一種寬視角光子晶體彩色電泳顯示器，其由微膠囊1、支撐材料2和電極板3 (包括上電極板31和下電極板32)構(gòu)成；所述微膠囊I通過支撐材料均勻分布在所述上、下電極板之間；其中，所述微膠囊I為直徑為30?500微米的球形對稱結(jié)構(gòu)，由均勻混合的膠體粒子11和電泳液12構(gòu)成。球形對稱結(jié)構(gòu)可以有效消除光子晶體固有的彩虹色，實現(xiàn)寬視角顯示。
[0019]所述膠體粒子11選自二氧化硅、聚苯乙烯、四氧化三鐵、碳、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化鈦中的一種或兩種以上的任意組合。其結(jié)構(gòu)包括膠體核111和位于膠體核外起表面修飾作用的帶電荷分子基團112，所述膠體粒子11的直徑為50?300nm，單分散度高于90%，折射率為1.5?2.5，Zeta電位為-50mV以下。這種帶電荷的膠體粒子能夠在外電場的作用下定向運動并有序排列成有序三維光子晶體結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生特定顏色的反射光。
[0020]所述電泳液12選自二甲苯、橄欖油、三氯三氟乙烷、全氯乙烷、η-癸烷、碳酸丙烯酯中的一種或兩種以上的合適組合，所述電泳液的折射率為1.4-1.6。
[0021]所述上電極板31為透明電極板，所述兩電極面板31和32中至少有一塊是圖案化的電極面板，其材料為ITO玻璃或柔性導(dǎo)電材料。
[0022]上述寬視角光子晶體彩色電泳顯示器的實現(xiàn)方法，包括以下步驟:(1)將所述膠體離子和電泳液填裝在球形或半球形的區(qū)域內(nèi)，制備成球形對稱的微膠囊:
(2)將步驟(I)中制備的微膠囊封裝在所述上下電極板之間，形成光子晶體彩色電泳顯示器: