電子紙工作原理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)電子油墨是一種加工成薄膜狀的專用材料,與電子顯示設(shè)備結(jié)合在一起使用,是化學(xué)、物理學(xué)和電子技術(shù)的綜合應(yīng)用。電子油墨由數(shù)百萬個(gè)尺寸極小的微膠囊構(gòu)成,直徑與頭發(fā)絲相當(dāng)。每一個(gè)微膠囊中含有白色和黑色顆粒,分別帶有正電荷和負(fù)電荷,它們懸浮在清潔的液體中。 如圖1所示,電子油墨薄膜的頂部是一層透明材料,作為電極端使用;底部是電子油墨的另一個(gè)電極,微膠囊夾在這兩個(gè)電極間。微膠囊受負(fù)電場作用時(shí),白色顆粒帶正電荷而移動(dòng)到微膠囊頂部,相應(yīng)位置顯示為白色;黑色顆粒由于帶負(fù)電荷而在電場力作用下

2、到達(dá)微膠囊底部,使用者不能看到黑色。如果電場的作用方向相反,則顯示效果也相反,即黑色顯示,白色隱藏?？梢?只要改變電場作用方向就能在顯示黑色和白色間切換,白色部位對應(yīng)于紙張的未著墨部分,而黑色則對應(yīng)著紙張上的印刷圖文部分。 電子紙 - 電子紙的技術(shù)原理電子紙的載體是一張?zhí)厥獾谋∧z片，通過在膠片上涂上的一層帶電的物質(zhì)（電子墨），根據(jù)內(nèi)容的不同進(jìn)行后臺控制，通過相應(yīng)的顯示組合以達(dá)到內(nèi)容顯示的目的。電子紙的內(nèi)核就是一個(gè)廣義上的IC，整個(gè)閱讀器則可看作是一個(gè)薄薄的內(nèi)嵌式遙控顯示板。電子墨水就是將帶正、負(fù)電的諸多黑白粒子，密封于微膠囊內(nèi)，因施加電場的不同，在監(jiān)視器表面產(chǎn)生不同的聚集，呈現(xiàn)出黑或白的效果。

3、商業(yè)化程度最好的非液晶電子紙技術(shù)是E-Ink的電子墨水技術(shù)（電泳式電子紙）。 E-Ink的電子紙由電子墨水及兩片基板所組成：第一部分是電子墨水，有時(shí)被稱為“前基板（front plane）”；二是使電子墨水生成文本和圖像所需要的電子設(shè)備組合，包括控制部分和顯示部分，被稱為“背基板（backplane）”。背基板上面涂有由無數(shù)微小的透明顆粒組成的電子墨水，顆粒直徑只有人的頭發(fā)絲的一半大小。電子墨水是一種加工成薄膜狀的專用材料，與電子顯示設(shè)備結(jié)合在一起使用，是化學(xué)、物理學(xué)和電子技術(shù)的綜合應(yīng)用。電子墨水由數(shù)百萬個(gè)尺寸極小的微膠囊構(gòu)成，直徑與頭發(fā)絲相當(dāng)。每一個(gè)微膠囊中含有帶正電荷的白色粒子和帶負(fù)電荷的

4、黑色粒子，它們懸浮在清潔的液體中。 如圖1所示，電子墨水薄膜的頂部是一層透明材料，作為電極端使用；底部是電子墨水的另一個(gè)電極，微膠囊夾在這兩個(gè)電極間。微膠囊受負(fù)電場作用時(shí)，白色顆粒帶正電荷而移動(dòng)到微膠囊頂部，相應(yīng)位置顯示為白色；黑色顆粒由于帶負(fù)電荷而在電場力作用下到達(dá)微膠囊底部，使用者不能看到黑色。如果電場的作用方向相反，則顯示效果也相反，即黑色顯示，白色隱藏。可見，只要改變電場作用方向就能在顯示黑色和白色間切換，白色部位對應(yīng)于紙張的未著墨部分，而黑色則對應(yīng)著紙張上的印刷圖文部分。 電子紙的工作原理圖1 電泳電子墨水工作原理 當(dāng)這種電子墨水被涂到紙、布或其他平面物體上后，人們只要適當(dāng)?shù)貙λ枰?/p>

5、電擊，就能使數(shù)以億計(jì)的顆粒變幻顏色，從而根據(jù)人們的設(shè)定不斷地改變所顯現(xiàn)的圖案和文字。只要調(diào)整顆粒內(nèi)的染料和微型粒子的顏色，便能夠使電子墨水展現(xiàn)色彩和圖案來。該方式是利用在電壓下能夠改變黑白狀態(tài)的微膠囊來實(shí)現(xiàn)圖像顯示的。微膠囊中帶電的白色氧化鈦顆粒和黑色碳粉粒子在電壓下上下移動(dòng)，從而繪制出黑白圖像。其特點(diǎn)是在反差、明亮度視覺等方面較理想，耗電低，重量輕而容易使其薄型化，形狀自由等。此外，有的產(chǎn)品是利用帶電色粉的電泳現(xiàn)象，通過加大色粉的密集度來提高黑白反差的。電子紙 - 電子紙顯示技術(shù)的分類目前各國開發(fā)中的電子紙顯示技術(shù)主要有以下四種： 首先是電泳顯示技術(shù)(EPD)。電泳顯示技術(shù)系將黑、白兩色的帶

6、電顆粒封裝于微胞化液滴結(jié)構(gòu)中，由外加電場控制不同電荷黑白顆粒的升降移動(dòng)，以呈現(xiàn)出黑白單色的顯示效果，代表廠商是美國E-Ink公司與SiPix公司。由于EPD技術(shù)可呈現(xiàn)出高反射率、高對比的黑白顯示效果，因此十分適合做電子紙。目前韓國三星、LG Display，日本精工愛普生、凸版印刷以及中國臺灣元太科技等公司均與E-Ink合作，采用其EPD面板“Vizplex”開發(fā)各種電子紙顯示器。 其次是電子粉流體顯示技術(shù)(QR-LPD)。電子粉流體顯示技術(shù)為日本普利司通(Bridgestone)公司所發(fā)布，顯示介質(zhì)是將樹脂經(jīng)過納米級粉碎處理后所產(chǎn)生的黑色與白色不同電荷的粉體。將粉體填充于空氣介質(zhì)的微杯結(jié)構(gòu)中

7、，利用上下電極電場使黑白粉體在空氣中發(fā)生電泳動(dòng)現(xiàn)象，其中控制粉體的操作電壓為實(shí)際應(yīng)用時(shí)重要的課題。由于使用空氣作為電泳粉體的介質(zhì)，所以QR-LPD具有高反應(yīng)速度。不過，其缺點(diǎn)是需要高電壓來驅(qū)動(dòng)電子粉流體，這使得在耐高電壓的TFT（薄膜場效應(yīng)晶體管）組件尚未成功開發(fā)的情況下，目前只能以被動(dòng)式的方式來驅(qū)動(dòng)電子粉流體。目前普利司通公司正與日立公司共同合作，投入QR-LPD電子紙“Albirey”產(chǎn)品的研發(fā)。 再次是膽固醇液晶顯示技術(shù)(Ch-LCD)。該技術(shù)的研發(fā)機(jī)構(gòu)包括美國Kent Display、日本富士通、日本富士施樂等公司以及中國臺灣的工業(yè)技術(shù)研究院。膽固醇液晶為一種呈螺旋狀排列的特殊液晶模式

8、，是通過在向列型液晶中加入旋光劑來達(dá)到特殊排列結(jié)構(gòu)，并利用膽固醇液晶分子在不同電位下呈現(xiàn)的“反射”與“透過”兩種不同偏極光旋轉(zhuǎn)狀態(tài)來達(dá)到顯示效果。膽固醇液晶屬于反射式顯示器，利用外界環(huán)境光源來顯示影像，無需背光源，同時(shí)具有雙穩(wěn)態(tài)特性，所以膽固醇液晶顯示技術(shù)同樣非常省電。同時(shí)，該技術(shù)可以通過添加不同旋轉(zhuǎn)螺距的旋光劑，調(diào)配出紅、綠、藍(lán)等顏色，以滿足彩色化顯示的需求。 最后是雙穩(wěn)態(tài)向列液晶顯示技術(shù)（Bi TNLCD）。該技術(shù)由法國Nemoptic公司開發(fā)。該技術(shù)使用向列型液晶，顯示面板是兩種底板，其液晶分子保持力不一致，當(dāng)長時(shí)間施加某一額定電壓時(shí)，液晶分子會(huì)相對于底板呈垂直豎立狀態(tài)，此時(shí)，若將電壓值急速降至零，強(qiáng)保持力底板周圍的液晶分子便會(huì)拉向倒下的方向，而弱保持力底板周圍的液晶分子則呈反方向倒下，而處于底板中間位置上的液晶分子則會(huì)產(chǎn)生扭曲角度。如果分