随着物联网的兴起，人们迫切需要在各种光照条件下快速、清晰地向人们展示大量信息。尽管LED和OLED等透射和发射显示器被广泛应用，但反射显示器在户外强光环境下更能提供舒适的可读性和清晰的视觉效果，且能耗较低。目前商业上可用的反射显示屏包括电泳显示器（EPD），干涉调制器显示屏，电润湿显示器，胆甾液晶显示器和光子晶体显示器等。
据华南师范大学光流体技术与系统国际联合实验室的研究人员介绍，EPD是最有效的反射显示器之一，广泛应用于电子纸设备如电子阅读器和电子标签。然而，多色EPD的切换时间在某些情况下过长，增加了响应时间，潜在地提高了制造成本，限制了其在需要快速响应以实现良好交互体验的场景中的应用。
为了改进这一状况，研究人员开发了一种反射显示器制造技术，实现了在强光环境中所需的、通常在当前反射显示技术中欠缺的快速切换速度、色彩、双稳性和视角等优良特性。该方法基于之前展示的粒子的电微流体组装（eMAP）策略。
据研究人员介绍，他们改进后的eMAP策略采用了类似于EPD和其他反射显示器的制造方法，但实现了更快的颜色切换。具体而言，他们的制造方法中粒子运动的性质最终使该方法与EPD有所不同。
研究团队将其成果命名为eMAP显示屏（eMAPD）。尽管目前仍处于早期阶段，研究人员认为所提出的eMAPD相比现有的反射显示器具有诸多优势。该显示屏能够以三种主要颜色显示信息，视角≥170°，切换时间约0.14秒，具有优化的材料系统的双稳性，并且能够在低电压下快速组装粒子。
在研究中，悬浮在水-油液滴中的彩色颗粒组装成多种结构，以可控的方式产生可逆的像素切换效果。这些彩色颗粒可以被激发沿着弯曲的水-油界面滑动，组装在底部或顶部区域形成平面结构，或者在赤道周围形成环状结构，连续地产生闭合和打开状态，并显示多种混合颜色。
eMAPD通过驱动一组单色颗粒组装成染色液滴内的各种结构来显示多种颜色。研究人员表示，这使得其可以以两种不同的方式进行操作：光反射模式和光透射模式。
(a): eMAPD工作原理的三维示意图。(b): 像素的详细设备结构和材料的示意图。(c): 显示像素的典型状态的绘图（上排）和实验照片（下排）。状态I、II和III表示水滴中颗粒分布的三个主要状态，分别位于地板上、赤道周围和天花板上。状态I'和II'分别对应于从状态I到II和从状态II到III的中间过渡状态的典型表示。
图片来源：《Light: Science & Applications》。
他们补充说，传统的电泳式电子纸技术很难实现这种光透射状态，其粒子组装在液滴的赤道区域，允许光线透过液滴。研究人员表示，他们的解决方案为电子纸的颜色调节提供了反射和透射的组合选择，增强了显示颜色的可扩展性。
摘自：photonics
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