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电润湿自发现后一直备受研究,其加电后液体与界面的接触角发生改变的原理在诸多方向得到应用,例如:实验室芯片、微变焦透镜、微机电系统等,其中最具发展潜力的就是在显示方面的应用。电润湿显示技术通过控制显示单元中有色油墨的收缩与铺展形成光学开关,达到显示效果。具有结构简单,反射率和对比度高,响应速度快、色彩丰富等特点,与现有显示技术相比表现出巨大的优势。 目前对电润湿显示的研究主要集中在制作工艺、疏水层材料、像素结构、流体运动机制等对显示性能的影响方面,但关于像素格单元中油墨运动的研究相对较少。而像素格是显示器件的基本单元,像素格中的油墨收缩、分裂以及聚合情况都会对整体显示器件的显示性能造成影响。故本文结合实验室现有条件对电润湿显示器件中像素格油墨运动进行研究,尤其对水/油运动机制、油墨分裂等行为进行研究。主要包括以下相关研究工作: (1)在高速摄像仪下对电润湿显示器件显示过程中像素格内的油墨运动状况进行了观察,发现油墨并不总是理想地收缩在像素格一角,更多的是分裂成几部分分布在像素格四角,从而对像素开口率、整体显示性能造成影响。 (2)基于油墨运动的易分裂特性,提出新型的驱动电压波形,即改变传统驱动电压的上升沿,以一定的梯度来增加电压,使得油墨有更多的反应时间,以改善油墨的运动状况。在现有实验室条件下设计搭建实验平台,测试电润湿显示样片的整体反射率、开关响应时间,并观察像素格中的油墨运动状况。 (3)对电润湿显示器件以本文提出的新型驱动波形和一般的驱动方式测试后,实验结果显示,相比于阶跃电压,坡度上升的电压波形对电润湿显示器的显示性能有所提升,像素格中的油膜有更多时间收缩聚合,使得像素格中的白色部分面积增多,从而提高整体反射率。但同时对显示器的响应时间造成了一定影响,故而在实际应用中应综合考虑反射率和响应时间,来选定电压上升速度。 (4)探究了不同环境温度对电润湿显示器件中油墨运动的影响,对比常温、低温及高温状态下显示性能的变化,以及对驱动波形的作用是否同样适用进行探究。结果显示在常温环境中电润湿显示效果最好。 本文致力于探究以新型驱动波形,来改善油墨分裂模式,提升显示器件的反射率,为后续实现电润湿的灰度显示提供一种新思路;而且文中油墨液滴运动、分裂、聚合的调制方法也为其他电润湿相关的应用提供新思路,对显示器在显示性能上的进一步改善具有重要意义。