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kejian111

新虫 (初入文坛)

[交流] 新型电子纸-电沉积显示器的设想 已有6人参与

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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jameking

铁杆木虫 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
11楼: Originally posted by kejian111 at 2013-11-28 20:09:54
其它方案我也考虑过了,其中一个硬约束条件是成本必须要比现有的LCD显示器低,低到不超过LCD造价的一半以上,才有可能成功,不然仅仅是学术意义的研究,价值不大。我现在只是进行初步尝试,如果能做出原理型样品,且 ...

现在情况如何?真心希望你能够开始工作了!
15楼2014-01-26 00:28:01
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jameking

铁杆木虫 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
送红花一朵
你的想法很好,作为电子白板是可行的,目前技术完全可行。还需要明确的是:
1。翻转速度,即黑白双色的实际反转速度。以便提高显示(刷屏速度)
2。控制翻转比例,控制对比度,改交流不对称波形调制,可以显示灰度梯度图像
3。电解质分解问题
4。点阵间的电容问题,可能电子临近区域电场调制,使得图像模糊
5。温度对显示图像的影响程度
希望能够进一步探讨
2楼2013-11-27 08:28:13
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myh5158

木虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
想法不错,但内部的溶解等不会像理论那么简单,考虑下副作用
3楼2013-11-27 11:47:16
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kejian111

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by jameking at 2013-11-27 08:28:13
你的想法很好,作为电子白板是可行的,目前技术完全可行。还需要明确的是:
1。翻转速度,即黑白双色的实际反转速度。以便提高显示(刷屏速度)
2。控制翻转比例,控制对比度,改交流不对称波形调制,可以显示灰度 ...

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
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