電子紙顯示技術(shù)【】

制作人：沈超喬洋新材料之——光電子材料在光電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的，以光子、電子為載體，處理、存儲和傳遞信息的材料。主要應(yīng)用于信息領(lǐng)域，也用于能源和國防領(lǐng)域。電子紙技術(shù)作為其中的熱門之一，自然會獲得更多地關(guān)注，尤其是對電子數(shù)碼科技愛好者有極大的吸引力。索尼電子紙屏FESWatch智能電子手表2014年11月10號，出席APEC會議的俄羅斯總統(tǒng)普京向中國國家主席習(xí)近平贈送了一部俄產(chǎn)智能手機YotaPhone2風(fēng)靡一時的電子書所采用的電子墨水技術(shù)E-ink!目錄電子紙技術(shù)原理TFTLCD（液晶顯示器技術(shù)）與TFT-EPD（電泳顯示技術(shù)）的比較電子紙市場現(xiàn)狀小結(jié)目前市面上的電子書技術(shù)包括：EInk微膠囊型(Microencapsulation)電泳技術(shù)，采用最多反轉(zhuǎn)球（Gyricon）技術(shù)KentDisplay公司的雙穩(wěn)態(tài)膽固醇液晶（SurfaceStabilityCholestericTexture，SSCT)技術(shù)SiPix微杯(Microcup)電泳技術(shù)，2008年底由勝華(Wintek)、奇美(CMO)與華映(CPTT)等面板廠導(dǎo)入生產(chǎn) 美國MIT和E—Ink開發(fā)：在透明的微膠囊內(nèi)，放入蘭色的液體和白色微粒子，通過外加電壓使白色粒子產(chǎn)生電泳，從而顯示由白色和藍色形成的畫面。在白色粒子中使用了氧化鈦的微粒子，在藍色的絕緣性液體中，帶有電荷并穩(wěn)定地分散在藍色的絕緣性液體中。將此微膠囊用硅樹脂作粘合劑涂到帶有ITO電極的塑料基片上，再以離子流方式將負電子畫面施于表面，白色粒子便移動到微膠囊的下部，因此，畫面便顯示出藍色圖像，之后，全面施加正電子，白色粒子便移動到微膠囊的上部，表面則變成白色，圖像即被消掉。其中白色和藍色都是可以替換成其他顏色的。E-Ink開發(fā)的電子墨水（Electronicink)是用直徑30μm～300μm的球狀透明光滑的微膠囊包覆電介質(zhì)懸浮液，懸浮液中漂浮著白色帶電光散射微粒，這些膠囊分布在聚氨酯膠粘劑中構(gòu)成分散體系，涂布或者印刷在柔性導(dǎo)電高分子透明塑料電極上，構(gòu)成原理型柔性電子紙顯示器。

E-Ink微膠囊技術(shù)旋轉(zhuǎn)球技術(shù)美國xerox公司和3M公司共同開發(fā)：以每半個球分別涂成白與黑的球形微粒子，通過電場控制其方向，由白和黑兩種顏色顯示出圖像。用硅樹脂作為粘合劑將雙色粒子涂在基片上，在粒子的周圍形成空穴，以特定的液體充電，粒子表面的白側(cè)為負，黑側(cè)為正，在兩色之間呈現(xiàn)出不同的電荷而形成偶極子。若以負電荷圖像加在這張紙板的表面，粒子便會旋轉(zhuǎn)，使黑半球朝上，如果以正電荷加在紙板表面，白半球便朝上，因而可以顯示圖像。Sipix的RolltoRoll制程示意圖步驟:(1)涂布：先將塑料復(fù)合材料涂布在ITO/PET膜上；(2)微杯成型：使用微杯滾輪壓鑄并使用紫外硬化成型；(3)填充電泳液于微杯中；（4）封裝：使用頂部封裝技術(shù)封裝電泳液及微杯；(5)壓合：壓合封裝的微杯膜在TFT底板或是有線路圖樣的第二電極膜上。電子紙制造工藝部分電子紙制造商開發(fā)和技術(shù)研究狀況目錄電子紙技術(shù)原理TFTLCD（液晶顯示技術(shù)）與TFT-EPD（電泳顯示技術(shù)）的比較電子紙市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢小結(jié)動畫性能低反射型/不需背光可繞性/輕薄化無充電狀態(tài)畫面可保持動畫性能高/高色彩飽和度發(fā)光型/需背光不易彎曲無充電狀態(tài)畫面可保持電子紙與LCD顯示器比較電子紙的優(yōu)點視讀狀況好，即使長時間凝視也不會使眼睛感覺疲勞，可以在表面上進行光感的調(diào)整、加工；對比度高，反射率是液晶的6倍，對比度是液晶的2倍，報紙的2倍。電子紙環(huán)境反射光線顯示，較LCD更適合戶外觀看；功耗低，電子紙具備雙穩(wěn)態(tài)特性，斷電保持畫面，僅在刷新屏幕時耗電；高分辨率，量產(chǎn)品可以達到200dpi的分辨率；輕、薄化。不需要背光模組，厚度通常為0.5毫米，最薄可達到0.1mm；材料成本低，不需要背光模組，不需要嚴格封裝；柔性顯示，可彎曲折疊，有良好的柔韌性；廣視角，由于是微球體結(jié)構(gòu)，反射面廣，視角可以達到180度。電子紙的缺點：響應(yīng)慢，目前電子紙響應(yīng)時間大約50-100ms，而LCD通常是15-30ms，這就意味著電子紙無法播放連續(xù)畫面的節(jié)目；實現(xiàn)彩色難度高，電子紙顯示原理就是黑白雙色粒子，彩色的話必須加彩色濾光片，雖然LCD也需要使用彩色濾光片，但是電子紙加彩色濾光片后亮度和對比度會降低；良率低導(dǎo)致成本高，其主要制程是比較難控制的化學(xué)工序。目錄電子紙技術(shù)原理TFTEPD與TFT-LCD的比較市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢小結(jié)電子紙市場狀況目前電子書市場以手機、電子書終端等小型設(shè)備為主，在2008年的整體需求中，電子書占約8成。而電子看板等大型用途也已進入實驗階段。2007953萬片，其中800萬片由Motorola采用用于移動電話，占9成。2008CasioHitachiCommunications采用電子紙作為手機的背面顯示器；荷蘭的PolymerVision開發(fā)出采用電子紙作為主顯示器的可折疊手機。2008年電子紙市場規(guī)模為90億5300萬日元，較2007年成長63%。電子紙應(yīng)用領(lǐng)域

2004年P(guān)anasonic、Toshiba及Sony等陸續(xù)推出采用電子紙(e-Paper)顯示技術(shù)的電子書(e-Book)等終端產(chǎn)品。之后，各廠商為擴大電子紙市場及應(yīng)用面而推出不同應(yīng)用的電子紙產(chǎn)品，例如電子看板、電子標簽等，甚至可撓性、可卷性的電子紙產(chǎn)品亦接著問世。從2005年開始，彩色的電子紙顯示器技術(shù)發(fā)展亦不斷加快，目前已有數(shù)家廠商開發(fā)出了相關(guān)的產(chǎn)品。應(yīng)用領(lǐng)域：電子書、電子報紙、平板電腦及筆記本電腦副屏幕、電子筆記本、電子詞典、電子價格標簽、電子看板、廣告牌、手表、時鐘、操作手冊等信息顯示、移動電話或其他移動設(shè)備的文本或圖像可以無線傳輸至方面觀看的大屏幕顯示器等。Fujitsu開發(fā)的世界首款具有圖像記憶功能的可彎曲彩色電子紙2007年7月富士通首創(chuàng)的彩色電子紙彎曲時不影響圖像顯示富士通首創(chuàng)的彩色電子紙顯示出彩色艷麗圖像各廠商的研究進展2008年10月日本KDDI公司顯示屏通過無線連接顯示手機上的圖片13.1英寸的彩色電子紙顯示屏采納Bridgestone公司的電子液態(tài)粉末技術(shù)，可以顯示4096種顏色。2007年8月LG飛利浦全球首款A(yù)4紙（14.1英寸）大小，厚度0.3mm的柔性彩色電子紙采用EInk模塊，最大顯示4096色。2007年8月SamsungA4尺寸高精細電子紙，像素2120*1500，精細度為180ppi的單色顯示電子紙。在塑料底板上約130度的低溫工序中形成a-SiTFT驅(qū)動反射性電泳顯示屏A4尺寸、像素2120*1500的三星柔性電子紙14.3英寸a-SiTFT陣列塑料基板2007年10月Bridgestone近期研制了全球最大的彩色電子紙435*326mm（A3尺寸），厚度0.29mm2008年10月2日Sony采用EInkEPD6英寸支持觸摸操作和文本輸入2014年國內(nèi)大上科技公司出了市面上第一款基于e-ink的液晶顯示屏。采用了臺灣元太科技13.3英寸電子紙屏，這也是目前為止世界上最大的可商用尺寸。

除了電子書外，電子紙顯示器在電子標簽、智能卡、手機等產(chǎn)品中的應(yīng)用具有非常大的市場潛力。應(yīng)充分發(fā)揮在中小尺寸顯示屏方面的優(yōu)勢，積極開拓電子書以外的其他應(yīng)用領(lǐng)域。

電子紙技術(shù)的發(fā)展方興未艾，其所產(chǎn)生的影響，在某種程度上