電子紙顯示技術(shù)

1、電子紙顯示技術(shù),分析化學(xué)李曉青2013020880,,目 錄,電子紙的原理電子紙的技術(shù)電子紙的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展?fàn)顩r小結(jié),一.電子紙的原理,1.電子紙:是一種超薄、超輕的顯示屏，表面看起來與普通紙張十分相似，可以像紙張一樣被折疊卷起，內(nèi)容可以反復(fù)更新。,,,2.電子紙的顯示材料,（1）電子墨：能印刷或涂抹到任何載體表面的一種液體。最初的電子墨由非常微小的黑白兩種微粒懸浮在透明液體中而組成。 （2）微膠囊：指一種具有聚合物壁殼

2、和微型容器的包裝物。 用微膠囊技術(shù)把電子墨包裹在微膠囊內(nèi)，從而解決色素粒子的聚集問題。,3.電子紙的基本原理,（1）注入電子墨的膠囊微粒，它是帶有電荷的，白色微粒帶有正電荷，黑色微粒帶有負(fù)電荷。,（2）當(dāng)在下面的電極板上方施加一個(gè)負(fù)電場(chǎng)時(shí)，帶有正電荷的白色粒子就會(huì)在電場(chǎng)的作用下被吸引到電極板處，在那里聚集，使電極板處顯示白色，同時(shí)，帶有正電荷的黑色粒子在電場(chǎng)作用下被排斥到頂部隱藏起來。（3）當(dāng)在下面的電極板上施加一個(gè)正電場(chǎng)

3、時(shí)，黑色粒子和白色粒子的運(yùn)動(dòng)正好相反，這就是電子紙的基本原理。,微膠囊型電泳（電子墨水）技術(shù)，采用最多反轉(zhuǎn)球技術(shù)雙穩(wěn)態(tài)膽甾醇液晶（Surface Stability Cholesteric Texture，SSCT)技術(shù),二.電子紙的技術(shù),（1）在透明的微膠囊內(nèi)，放入藍(lán)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(lán)色形成的畫面。,1.微膠囊型電泳（電子墨水）技術(shù),（2）在白色粒子中使用了氧化鈦的微粒子，在藍(lán)

4、色的絕緣性液體中，帶有電荷并穩(wěn)定地分散在藍(lán)色的絕緣性液體中； （3）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； （4）再以離子流方式將負(fù)電子畫面施于表面，白色粒子便移動(dòng)到微膠囊的下部。畫面便顯示出藍(lán)色圖像； （5）最后，全面施加正電子，白色粒子便移動(dòng)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(lán)色都是可以替換成其他顏色的。,電子墨水（Electronic ink) ： 用直徑30μ

5、m～300μm的球狀透明的微膠囊包裹電介質(zhì)懸浮液，懸浮液中漂浮著白色帶電的光散射微粒，這些膠囊分布在聚氨酯膠粘劑中構(gòu)成分散體系，涂布在柔性導(dǎo)電高分子透明塑料電極上，構(gòu)成柔性電子紙顯示器。,2.旋轉(zhuǎn)球技術(shù),（1）將一個(gè)球分成兩半，每半分別涂成白與黑的球形微粒子，通過電場(chǎng)控制其方向，由白和黑兩種顏色顯示出圖像。 （2）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。,（3）以特定的液體充電，粒子表面的白側(cè)為負(fù)，黑側(cè)為正，在

6、兩色之間呈現(xiàn)出不同的電荷而形成偶極子。 （4）若以正電荷圖像加在這張紙板的表面，粒子便會(huì)旋轉(zhuǎn)，使黑半球朝上，如果以負(fù)電荷加在紙板表面，白半球便朝上，因而可以顯示圖像。,膽甾醇液晶： 一種呈螺旋狀排列的特殊液晶模式，將膽甾醇液晶放置在兩片水平基板中，由紅、綠、藍(lán)三層膽甾醇液晶薄膜堆疊而成，通過外界光反射，顯示彩色光線。,3.雙穩(wěn)態(tài)膽甾醇液晶技術(shù),在無電場(chǎng)取向時(shí)是平行的，通過調(diào)節(jié)液晶的旋轉(zhuǎn)間距來反射彩色光線；在弱電場(chǎng)情況

7、下成為焦圓錐取向，通過透光來維持其狀態(tài)；外加強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，就又返回到平行取向。利用這個(gè)電場(chǎng)的變化，就可以控制顯示和非顯示。可顯現(xiàn)600dpi的圖像，制成 A6 規(guī)格的顯示屏。膽甾醇液晶具有雙穩(wěn)態(tài)性，斷電后仍保持圖像不變。,電子紙的優(yōu)點(diǎn) 視讀狀況好，即使長(zhǎng)時(shí)間凝視也不會(huì)使眼睛感覺疲勞;對(duì)比度高，較LCD更適合戶外觀看；功耗低，斷電時(shí)，仍能夠保持畫面;分辨率高； 超輕、超薄。通常厚度為0.5mm，最薄可達(dá)到0.1mm；材料

8、成本低；可彎曲折疊，有良好的柔韌性； 視角廣，可達(dá)到180度。,,4.電子紙的優(yōu)缺點(diǎn),電子紙的缺點(diǎn)響應(yīng)慢，響應(yīng)時(shí)間大約50-100ms，而LCD通常是15-30ms，即電子紙無法播放連續(xù)畫面的節(jié)目； 實(shí)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(duì)比度會(huì)降低。,,,,動(dòng)畫性能低,不主動(dòng)發(fā)光，需照明,可彎曲，超輕超薄,無充電狀態(tài)畫面可保持,動(dòng)

9、畫性能高/高色彩飽和度,主動(dòng)發(fā)光，不需要照明,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,三.電子紙應(yīng)用領(lǐng)域1.應(yīng)用領(lǐng)域： 是畫面不連續(xù)更新的顯示裝置，如電子書、電子報(bào)紙、電子筆記本、電子詞典、電子價(jià)格標(biāo)簽、廣告牌、手表、時(shí)鐘、操作手冊(cè)等信息顯示、移動(dòng)電話或其他移動(dòng)設(shè)備的文本或圖像的大屏幕顯示器等。,（1）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

10、彎曲時(shí)，不影響圖像顯示,富士通首創(chuàng)的彩色電子紙 顯示出色彩艷麗圖像,2.電子紙的研究進(jìn)展,（2）2007年8月 LG 和飛利浦 開發(fā)出全球首款 A4紙（14.1英寸）大小，厚度0.3 mm的柔性彩色電子紙，采用E-Ink模塊，最大顯示4096色。,（3）2007年8月 Samsung A4尺寸高精細(xì)電子紙 ，像素2120*1500，精細(xì)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-Si TFT驅(qū)動(dòng)

11、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-Si TFT陣列塑料基板,（4）2007年10月 Bridgestone 研制了全球最大尺寸A3的彩色電子紙，厚度為0.29mm。,（5）2008年10月2日 Sony 采用E-Ink EPD 6英寸，支持觸摸操作和文本輸入,（6）2008年10月 日本KDDI公司 顯示屏通過無線連接顯示手機(jī)上的圖片,3.部分電子紙制造商開發(fā)和技術(shù)研究狀況,電子紙的原