CN107885006A - 一种白光色温可调的量子点电泳显示器的显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白光色温可调的量子点电泳显示器的显示方法，通过在量子点电泳显示器的上下基板之间的电泳液层设置若干微胶囊，微胶囊中封装有直接带正电的红、绿、蓝量子点和带负电的碳纳米管粒子；然后控制上下基板的电极电压使得红、绿、蓝量子点到达上基板的数量不同，从而实现不同的白光色温。本发明可实现量子点电泳显示器白光色温的可调性。
Description
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，具体涉及一种白光色温可调的量子点电泳显示器的显示方法。
背景技术
微胶囊电泳显示器，带异种电荷的白色粒子和黑色粒子稳定分散在非极性的透明的液体中作为电泳显示液，当对微胶囊两端施加一个电场时，带正电荷的粒子从电场的作用下移动到了透明的阴极，而带负电荷的粒子移动到了微胶囊的底部。在实现黑白显示的电泳显示器中，白色颜料粒子一般为二氧化钛，二氧化钛光学性能优良，在已知的所有白色颜料中反射率最高，不透明度最好；黑色粒子一般为炭黑，亚铬酸铜等。这些粒子通过化学或物理方法进行表面改性，以适合电泳显示器，在电泳显示起显色作用而构成显示图像。
然而这些电泳粒子经过表面改性后，光学性能大大降低，白色粒子与黑色粒子在显示过程中，其反射效果大大减弱。在实际用电子纸显示器阅读时，可明显看到黑与白并不是纯色的。并且人眼对色温的敏感程度和喜爱程度不同，单色颜料粒子封装在电泳显示器中，色温固定不可调。
专利号为CN 102981267的中国专利公开了一种“显示面板以及电润湿显示设备”、专利号为CN 202443180的中国专利公开了一种“电润湿显示设备”以及专利号为WO 2009/002701 A2的欧洲专利，这三种设备分别将量子点溶解于电润湿显示设备的极性液体和非极性液体中；专利号为CN 103926777A的中国专利公开了“一种电子纸显示装置”，该发明将量子点封装在电泳微胶囊内，包覆在微胶囊内一种或两种带电粒子表面；专利号为CN104090361A的中国专利公开了一种“有源基板及显示装置”，该发明用多基色的量子点作为电子纸像素电极层上的彩膜层，实现电子纸的彩色显示；专利号为KR 20100009712的韩国专利，将电泳微胶囊结构划分成两个显示区域，一显示区域用量子点或荧光材料作为发光材料，而另一显示区域涂覆染料，使其显示黑色或白色。这些装置和设备皆是利用量子点受外来能量激发出可见光的特性及量子点色域宽的特点，使得显示设备实现多色或彩色显示，并且发光亮度和纯度大大提高。
发明内容
为解决现有技术中色温不可调的问题，本发明提供一种白光色温可调的量子点电泳显示器的显示方法，实现量子点电泳显示器白光色温的可调性。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种白光色温可调的量子点电泳显示器的显示方法，
在量子点电泳显示器的上下基板之间的电泳液层设置若干微胶囊，所述微胶囊中封装有直接带正电的红、绿、蓝量子点和带负电的碳纳米管粒子；
通过控制上下基板的电极电压使得红、绿、蓝量子点到达上基板的数量不同，从而实现不同的白光色温。
进一步地，控制方法具体为：
其中，q为量子点所带的电量，m为量子点的质量，F为电场力，E为上下基板的电极电压所产生的电场，U为上下基板的电极电压，d为上下基板之间的距离，a为量子点的加速度，由于带电粒子间的相互作用，电场E是随时间变化的，则量子点的移动速度：
其中，r为量子点的大小，为量子点在电泳液中的迁移率；
量子点的运动距离为：
使红、绿、蓝量子点的移动距离比符合白光不同色温的配比，从而实现白光色温的调节。
进一步地，所述红、绿、蓝量子点的粒径分别为18-20nm、12-14nm及6-8nm。
进一步地，控制上下基板的电极电压脉宽的驱动波形包括复位部分、第一驱动部分和第二驱动部分，第一驱动部分对上基板的电极施加负的高电压，使红、绿、蓝量子点向上基板的电极移动，第二驱动部分对上基板的电极施加正的低电压，使蓝量子点或绿蓝量子点离开上基板的电极。
进一步地，第一驱动部分为长帧周期，第二驱动部分为短帧周期。
与现有技术相比，本发明具有有益效果：通过控制上下基板的电极电压脉宽的驱动波形，控制不同大小量子点的移动，实现量子点电泳显示器白光色温的可调性。通过第二驱动部分比第一驱动部分的帧周期短，使可调节的绿蓝量子点离开上基板的数量更为细腻，混合的白光色温可选性更多。
附图说明
图1是本发明一实施例量子点电泳显示器结构示意图；
图2是本发明一实施例中电极电压脉宽的驱动波形；
图3是本发明另一实施例中电极电压脉宽的驱动波形。
其中：1、保护膜；2、有机塑料；3、上基板电极ITO；4、粘附层；5、微胶囊；6、带正电的白色粒子；7、带负电的黑色粒子；8、红量子点；9、绿量子点；10、蓝量子点；11、电泳液层。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
一种白光色温可调的量子点电泳显示器的显示方法，
在量子点电泳显示器的上下基板之间的电泳液层设置若干微胶囊，所述微胶囊中封装有直接带正电的红、绿、蓝量子点和带负电的碳纳米管粒子；
通过控制上下基板的电极电压使得红、绿、蓝量子点到达上基板的数量不同，从而实现不同的白光色温。
控制方法具体为：
其中，q为量子点所带的电量，m为量子点的质量，F为电场力，E为上下基板的电极电压所产生的电场，U为上下基板的电极电压，d为上下基板之间的距离，a为量子点的加速度，由于带电粒子间的相互作用，电场E是随时间变化的，则量子点的移动速度：
其中，r为量子点的大小，为量子点在电泳液中的迁移率；
量子点的运动距离为：
使红、绿、蓝量子点的移动距离比符合白光不同色温的配比，从而实现白光色温的调节。
量子点粒径为18~20nm能够被激发发射红光，量子点粒径为12-14nm能够被激发发射绿光，量子点粒径为6-8nm能够被激发发射蓝光。
量子点可以使用表面活性剂使其带正电或带负电，可以使用阳离子表面活性剂使量子点带正电，使用阴离子表面活性剂使量子点带负电。黑色粒子如炭黑或碳纳米管粒子可以使用表面活性剂对其充电，用阳离子表面活性剂对黑色粒子充正电，用阴离子表面活性剂对黑色粒子充负电。
分别将量子点和黑色粒子配成溶液，再按1:1的比例往量子点溶液中加入阳离子表面活性剂如十六烷基三甲基溴化铵、四正丁基溴化铵、苄基三甲基氯化铵、脂肪胺盐、乙醇胺盐、聚乙烯多铵盐、十六烷基溴化吡啶、咪唑啉、吗啉胍类、三嗪类衍生物等中的一种或几种，往黑色粒子溶液中加入阴离子表面活性剂如脂肪酸盐、硫酸盐、硫酸酯盐、磷酸酯盐、氨基酸盐、酚盐、烯醇盐、酮基磺胺盐、配位式阴离子盐、柠檬酸三钠、十二烷基苯环酸钠等中的一种或几种，然后通过超声或搅拌实现离子交换，静置后过滤，最后把带有正电粒子的量子点和带负电粒子的黑色粒子注入到微胶囊中。相应的调整阴阳离子表面活性剂的添加对象可以实现不同粒子的不同带电极性。
红绿蓝量子点混合受激发发射出白光，其中红绿蓝量子点的配比不同，激发出的红绿蓝光混合成不同色温的白光。
如图1所示的量子点电泳显示器结构示意图，自上而下依次包括保护膜1，有机塑料2，上基板电极ITO3，电泳液层11，粘附层4和像素电极，在粘合层11中设有微胶囊5，微胶囊5内设有电性相反的两种带电粒子，红、绿、蓝量子点直接作为带正电粒子，碳纳米管粒子作为带负电粒子完成显示器的黑白显色。
由于红、绿、蓝量子点的荷质比不同，控制电压的大小，使得红、绿、蓝量子点在运动速度上不同，则红、绿、蓝量子点在一定时间上到达上基板的数量不同，外界光入射的时候激发红、绿、蓝量子点发出光，完成不同色温的白光的显示。
如图2所示，控制上下基板的电极电压脉宽的驱动波形包括复位部分R、第一驱动部分D1和第二驱动部分D2，第一驱动部分D1对上基板的电极施加负的高电压，使红、绿、蓝量子点向上基板的电极移动，第二驱动部分D2对上基板的电极施加正的低电压，使蓝量子点或绿蓝量子点离开上基板的电极。使得红绿蓝量子点在上基板的电极附近的数量不同，实现不同的白光色温。
如图3所示，第一驱动部分D1为长帧周期FT1，第二驱动部分为短帧周期FT2,使可调节的绿蓝量子点离开上基板的电极的数量更为细腻，混合的白光色温可选性更多。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种白光色温可调的量子点电泳显示器的显示方法，其特征在于，
在量子点电泳显示器的上下基板之间的电泳液层设置若干微胶囊，所述微胶囊中封装有直接带正电的红、绿、蓝量子点和带负电的碳纳米管粒子；
通过控制上下基板的电极电压使得红、绿、蓝量子点到达上基板的数量不同，从而实现不同的白光色温。
2.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，控制方法具体为：
其中，q为量子点所带的电量，m为量子点的质量，F为电场力，E为上下基板的电极电压所产生的电场，U为上下基板的电极电压，d为上下基板之间的距离，a为量子点的加速度，由于带电粒子间的相互作用，电场E是随时间变化的，则量子点的移动速度：
其中，r为量子点的大小，为量子点在电泳液中的迁移率；
量子点的运动距离为：
使红、绿、蓝量子点的移动距离比符合白光不同色温的配比，从而实现白光色温的调节。
3.根据权利要求1或2所述的显示方法，其特征在于，所述红、绿、蓝量子点的粒径分别为18-20nm、12-14nm及6-8nm。
4.根据权利要求3所述的显示方法，其特征在于，控制上下基板的电极电压脉宽的驱动波形包括复位部分、第一驱动部分和第二驱动部分，第一驱动部分对上基板的电极施加负的高电压，使红、绿、蓝量子点向上基板的电极移动，第二驱动部分对上基板的电极施加正的低电压，使蓝量子点或绿蓝量子点离开上基板的电极。
5.根据权利要求4所述的显示方法，其特征在于，第一驱动部分为长帧周期，第二驱动部分为短帧周期。
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