的材料，可参考现已有的显示装置的像素墙设置。
[0031]流体2被限制在腔体内，流体2可以是导电的或者不导电的，可以是彩色的、白色的、吸收的或反射的。流体2要选用对颗粒分散性好，黏滞力小，介电常数高的纯净物或者混合物。如可以采用水、氯化钠等溶液、粘度较小的油墨、烷烃、醇、脂类等。
[0032]流体2内含有有色颗粒6，有色颗粒6可以但不限于陶瓷粉、刚玉粉、熟料、白垩、玻璃粉、金属粉、聚四氟乙烯、聚乙烯或聚苯乙烯等。有色颗粒6的形状并无特别要求，可以是球形、棒形、条形，为便于分散运动，有色颗粒6的平均直径一般为1-10微米。
[0033]腔体侧方的弹性压电基底I上设置有若干叉指电极4，且对称的设置在腔体侧方。叉指电极4通常是采用电蒸镀工艺制作而成的金属或合金电极。所述叉指电极材料可以是铜、金、银、铝等材料，此外，为降低声表面波在弹性压电基底上的损耗，可以采用一些合金材料，如铝-铜合金、铝-钛合金、金-钛合金或金-铬合金；也可采用层状结构电极，如铝铜合金/铜/铝铜合金层、铝/镁/铝层等。
[0034]通过控制系统5施加射频信号到叉指电极4，通过叉指电极4的声电换能器将射频电信号转换为声信号在弹性压电基底I的表面传播，左右对称性的声波传播交汇后叠加形成连续声表面波，且形成周期性的声压点(声波幅度最小点)和反声压点(声波幅度最大点)。连续声表面波进入像素格内的液体2后，对液体2中的有色颗粒6产生水平方向的声共振力，总方向指向声压点或反声压点方向。在声共振力作用下，流体2内分散的有色颗粒6被驱动到声压点或反声压点位置，从而随着有色颗粒6的移动产生显示效果。通过改变射频电信号频率，实现流体2内颗粒聚集分散程度的改变；如图2所示，给出了不同频率下，流体2内有色颗粒6分散程度的变化状况，当没有施加信号时，有色颗粒6均匀分散在液体2中，显示有色颗粒6的颜色，如图2 (A)所示，当改变频率，有色颗粒6分散程度改变，频率增大时，有色颗粒6集中；频率变小时，有色颗粒6分散，显示底层背板颜色以及基板颜色和颗粒颜色的过渡色；如图2 (B), 2 (C)所示。此外，通过改变射频信号功率，可以改变颗粒聚集分散速度，即可改变显示效果的切换速度。
[0035]如果像素格宽度设计为声表面波的半个波长长度，即叉指电极4叉指周期的1/2，施加射频信号时，有色颗粒6就会聚集在像素格中间位置，人眼看到弹性压电基板I的颜色，如图3所示；去掉射频信号，声表面波消失，有色颗粒6又重新分散在像素格中，人眼看到有色颗粒6颜色，如图2-(A)所示。可以产生明显的显示灰度变化；若有色颗粒6为黑色颗粒，则达到黑白显示效果；若有色颗粒6为彩色颗粒，则达到彩色显示效果，灰度可以通过控制颗粒的分散和聚集程度来实现。
[0036]声表面波在基底传播时绝大部分能量只局限在基底表面两个波长范围的深度，更深入的地方传播能量很弱，可以忽略。所以若希望产生波长为100微米的声表面波，弹性压电基底I只要控制在大于等于200微米的范围都是可行的。
[0037]如本发明一具体实施例中，所述叉指电极4的长度为5-10毫米；叉指电极宽度、叉指间隙、叉指周期、像素格宽度需控制为叉指周期等于像素格宽度的整倍数。这里选取叉指电极宽度、叉指间隙为25微米，叉指周期为100微米，产生的声表面波波长为100微米，像素格宽度为50微米；弹性压电基底I的厚度为200-500微米。
[0038]本发明的另一方面，还提供了一种基于声表面波技术的显示方法，基于上述的显示装置，包括以下步骤:启动控制系统5，施加射频电信号到叉指电极4，叉指电极4将射频电信号转化成声波信号在弹性压电基底I表面传播；通过改变射频电信号频率，实现流体2内有色颗粒6聚集分散程度的改变；通过改变射频信号功率，实现有色颗粒6聚集分散速度的改变，即显示效果切换速度的改变。
[0039]本发明基于声表面波来驱动颗粒聚集和分散从而达到显示效果，提供了一种新型显示技术，拓展了声表面波技术应用领域。而且适用范围广，工艺相对于电润湿显示技术较为简单，易于形成彩色显示。响应时间很短，响应速率很快，可以用于动态显示。
[0040]以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
[0041]参考文献:[1]Focusing microparticles in a microfluidic channel with standing surfaceacoustic waves (SSAff), Lab on a Chip, 2008，8，221—223.[2]Surface acoustic wave microfluidics，Lab on a Chip, 2013， 13，3626-3649.[3]Microfluidics for electronic paper-like displays, Lab on a Chip, 2014，14， 2374-2384。
【主权项】
1.一种基于声表面波技术的显示装置，包括至少一个显示组件，所述显示组件包括: 弹性压电基底； 设置于所述弹性压电基底上的腔体；所述腔体内填充有含有有色颗粒的流体； 设置于弹性压电基底上，位于腔体侧方的若干叉指电极；所述叉指电极对称地设置在腔体侧方； 盖板，用于密封所述腔体； 控制系统，用于施加射频电信号到叉指电极。2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于:所述叉指电极为铜、金、银或铝金属电极；或，招-铜、招-钛、金-钛或金-络合金电极；或，招铜合金/铜/招铜合金、招/镁/铝层状电极。3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于:所述弹性压电基底为无机压电材料或有机压电材料。4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于:所述无机压电材料为石英晶体、镓酸锂、铌酸锂或钽酸锂；所述有机压电材料为聚偏氟乙烯。5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于:所述流体内填充的有色颗粒为陶瓷粉、刚玉粉、熟料、白垩、玻璃粉、金属粉、聚四氟乙稀、聚乙烯或聚苯乙烯。6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于:所述有色颗粒平均直径为1-10微米。7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于:所述盖板材料为无机玻璃、聚氯乙烯塑料、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯塑料。8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述液体为去离子水、盐溶液、烷烃、醇或脂类。9.根据权利要求1-8任一项所述的显示装置，其特征在于:所述腔体的宽度为叉指电极叉指周期的1/2。10.一种基于声表面波技术的显示方法，其特征在于:基于权利要求1-9任一项所述的基于声表面波技术的显示装置，包括以下步骤:启动控制系统，施加射频电信号到叉指电极，叉指电极将射频电信号转化成声波信号在弹性压电基底表面传播；通过改变射频电信号频率，实现腔体内流体含有的有色颗粒聚集分散程度的改变；通过改变射频信号功率，实现有色颗粒聚集分散速度，即显示效果的切换速度的改变。
【专利摘要】本发明公开了一种基于声表面波技术的显示装置及方法，所述的显示装置包括至少一个显示组件，所述显示组件包括：弹性压电基底；设置于所述弹性压电基底上的腔体；所述腔体内填充有含有有色颗粒的流体；设置于弹性压电基底上，且位于腔体侧方的若干叉指电极；所述叉指电极对称的设置在腔体侧方；控制系统，用于施加射频电信号到叉指电极。本发明的显示方法，不需要外加光源，利用环境光即可实现。通过声表面波的作用使有色颗粒聚集和分散，达到颜色变化和灰度显示的目的，且响应时间短，响应速度快，对颗粒的形状和材料类型局限小。
【IPC分类】G02B26/00
【公开号】CN105204155
【申请号】CN201510567264
【发明人】水玲玲, 张盎然, 金名亮, 周国富
【申请人】华南师范大学, 深圳市国华光电科技有限公司, 深圳市国华光电研究院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月7日