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新型电子纸-电沉积显示器的设想 已有6人参与
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电化学的应用是非常广泛的，目前已经成功商业化并得到广泛应用的产品之一是锂电池，除此之外，在新型显示器领域电化学也大有作为，设想利用可逆的电沉积溶解金属实现像素的黑白转换，有望开发出一种结构简单成本低廉的反射型显示器，性能可以超过目前的电泳显示器，具体思路如下： 1.在非水溶剂里加入金属盐溶解（以廉价的铜盐为例），并加入钛白粉染成白色，配置成电沉积显示液 2.将显示液注入ITO玻璃和铜箔组成的盒内，形成类似LCD显示器的结构 3.ITO玻璃接负极，铜箔接正极，铜沉积在ITO玻璃上形成黑色物质，铜箔溶解补充铜离子，表观现象为白色背景上出现黑色图像 4.要消除黑色图像，将ITO接正极，铜箔接负极，ITO上沉积的铜溶解，沉积在背面的铜箔上，表观现象为白色背景的黑色图像消失 以上原理很简单，进一步利用此原理可以开发点阵显示器，替代目前的TN-LCD显示器，更进一步，由于不需要背光源和偏光片，可以把显示液制成聚合物凝胶电解质膜，开发出大面积薄膜显示器，成本低廉，耗电低，可以成为一种较理想的户外广告电子屏。 目前似乎还没有相关论文发表，本人现在正在尝试，个人感觉比较有发展前景，希望借此平台能和对此项目感兴趣的朋友一起探讨交流。 |
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2楼2013-11-27 08:28:13
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3楼2013-11-27 11:47:16
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jameking,你好，非常感谢你的指教，经过初步试验，明确以下几点： 1.翻转速度:由于电沉积显示是基于瞬时沉积原理，沉积厚度在纳米级，电极间距很小，在高电流密度下，沉积时间可以小于1秒，对于非视频显示问题不大 2.理论上通过控制通电时间，可以得到不同沉积量，实现灰度显示 3.借鉴现有锂电电解质系统，电化窗口可以达到4V以上，在此电压内驱动显示，电解质相对稳定 4.由于电极间距很小（微米级），电场线发散减小，实际显示面积比像素电极面积略大10%左右，对于低分辨率显示问题也不大，更适合于大面积显示 5.电沉积显示是完全意义的双稳态显示，一旦图像显示出来，即使断电也不会消失，温度可能会影响电导率，可以通过驱动电压的温度补偿机制解决，理论上只要能恒流驱动，就能稳定，类似LED屏的驱动 目前面临的几点问题： 1.水和氧气的阻隔 2.ITO镀膜的腐蚀 3.循环寿命 4.断电情况下显示图像的保存时间（采用昂贵的银离子抗氧化要好） 5.大面积下显示的均匀度，对电极间距精度要求很高 不过总体来讲，这个技术方案的优势是很明显的，相信能够变成现实 |
4楼2013-11-27 20:36:29
5楼2013-11-27 21:00:21
jameking
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你好， 对于第4点，目前大量文献资料都表明锂电池电解液会分解！且是锂电池失效的主要原因之一，望关注有报道。 对于现存问题第2点：ITO镀膜的腐蚀我认为可以和上述问题一并解决，不要采用锂电电解液，把电压降低到水分解窗口以下。气体等内压问题也可降低要求。 对于现存问题第4点：我认为并不是主要问题，由于用量小，即便是银或其他贵金属合金对成本的提高并不显著。 另外，对于电沉积速度，原理上可以非常快的形成，但是，要形成有效的光吸收感官反映，对材料的粒度对比与光线波长和消光性要求会有难度。 整个屏体空腔如果在户外工作，还需考虑热变形和光分解光老化等光化学问题。 如果能够考虑换用铬原子各加贤色不同的原理，实现彩色同位显示（非目前广泛采用的空间色彩合成原理）达到超高分辨率显示的同时能够降低ITO镀膜线束数量和驱动矩阵密度 以上是在得到您回复后的考虑，希望继续和您探讨 |
6楼2013-11-27 21:18:32
7楼2013-11-27 22:01:06
jameking
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10楼2013-11-28 00:03:49
