电子纸显示与嵌入式技术相结合的创新应用

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1、电子纸显示与嵌入式技术 相结合的创新应用刘祖良 2011年6月21OED电子纸应用介绍电子纸技术简介134目录电子纸显示技术的发展机遇电子纸显示与嵌入式技术结合的应用电子纸技术简介 电子纸显示技术种类电子纸显示广义的定义为具有很低功耗的反射式显示。一般把可 以实现像纸一样阅读舒适、超薄轻便、可弯曲、超低功耗的反射 式显示技术叫做电子纸技术。目前最具代表性的电子纸显示技术主要包括：电泳显示技术（EPD） 胆固醇液晶显示技术(Ch-LCD) 双稳态向列项液晶技术（Bi-TN LCD) 电润湿显示技术（EWD） 电流体显示技术（EFD） 干涉调制技术（iMoD）（Qualcomm mirasol)其

2、中以电泳显示技术（EPD）为最具代表性，工艺成熟，高性能 ， 成熟量产省电节能： 电子纸具有双稳态性，只有在驱动（写）的时候 才有极小的耗电，显示静态图像不耗电，不需要背光光学类纸性：反射型，宽视角，像纸一样的阅读感受，不闪 烁，眼睛不易疲劳，可在户外或阳光下阅读超薄，可弯曲 （机械类纸性）：电泳显示电子纸薄膜厚度接 近纸张，可以选择柔性基材的背板，制作超薄或柔性显示屏 ，具有良好的携带性和抗撞击能力电子纸技术简介 电泳式电子纸显示的特点 1975年，施乐率先提出电子纸和电子墨的概念，施乐和松下公司 于同年申请了电泳显示的专利 1997年4月，美国E-Ink公司成立，全力推进电子纸商品化 20

3、05年，广州奥熠核心研发人员与中山大学合作研究电泳显示技 术和柔性显示技术 2007年底 亚马逊采用E-Ink显示屏，推出Kindle电子书，由于丰 富的内容和使用方便而取得巨大成功，连续3年销量成长150%以上 2009年，汉王推出了一系列电子书，后来中国移动/大唐电信、 盛大文学、上海世纪出版集团、纽曼、爱国者等纷纷推出电子书阅 读器电子纸技术简介 电子纸技术的发展历史电泳显示技术 电泳显示技术是利用不同颜色带电粒子在电场作用下移 动实现图像显示的技术。除了E-Ink公司，掌握电泳显示技术的电子纸生产厂商还 包括：美国SIPIX 、日本Bridgestone和广州奥熠电子， 上述公司的电子

4、纸显示技术虽然原理基本相同，但各自 具有不同的核心技术。电子纸技术简介 电子纸显示工作原理电泳显示技术最具代表性的公司为美国E-Ink，采用微胶囊 (Microcapsule)封装电泳技术：分别带负电荷和正电荷的黑色粒子和白色粒子分散于有机溶剂中 一起封装到微胶囊内成为电子墨水材料与胶粘剂混合后涂布于ITO基材上制成电子纸薄膜电子纸薄膜与驱动背板贴合，在电场驱动下不同颜色的粒子相对 移动，从而使微胶囊依照电场分布对外显示白色(白色粒子上升 至表面)或是黑色面（黑色粒子上升至表面）电子纸技术简介 E-Ink微胶囊电子纸工作原理E-Ink微胶囊(Microcapsule)电泳技术示意图电子纸技术简

5、介 E-Ink微胶囊电子纸示意图美国SiPix Imaging公司采用白色粒子/黑色染料介质的材料和微 杯(Microcup)结构：在ITO基材上制作精密排列的微杯阵列往微杯阵列中精确注入电子墨水，即白色带正电颗粒及黑色的染料微杯表面进行固化后与胶粘剂层层压制成电子纸薄膜微杯的上面为透明软性基板，下方为电极，在上下两电极加压电场 的作用下，带电微粒便会根据电极的正负而向上或向下移动，使其 呈现颜色电子纸技术简介 SiPix微杯电泳显示工作原理SiPix公司微杯(Microcup)电泳显示技术示意图电子纸技术简介 SiPix微杯电子纸示意图广州奥熠电子采用微胶囊封装电泳技术，但有以下特点：采用非

6、正负电的双粒子结构，两种粒子不易结合，高性能， 高稳定性 采用独特的无机化合物粒子，对光和热的稳定性更好 采用了自主研发的独特的工艺制程日本普利司通所开发出的电子粉流体技术(QR-LPD)之不同处在于 ：采用空气为介质，而不是液体 本征响应速度较快(空气阻力比液体小) 实际应用于电子书的PM TFT显示屏刷新速度慢（驱动电压 高达80V，目前只有PM TFT驱动背板）电子纸技术简介 OED微胶囊电子纸和普利司通电子粉流体工作原理E-InkSiPixBridgestoneOED（奥熠 ）技术类别微胶囊电泳式微杯电泳式电子粉流体电泳式微胶囊（纳 米化合物) 电 泳式商业化2004年2009年200

7、9年底2010年白反射率约40%25%约30%约40%对比度约12:1 6:1约7:1约10:1响应时间150ms300ms1ms（本征） 1000ms（全屏）260ms驱动电压15V25V80V15V优点高性能， 成熟量产强度较好，局部 彩色较易实现响应时间极快 （但PM显示屏速度慢 ）高性能， 工艺简单，低价 格缺点响应时间较长， 对比度较低驱动电压高， 成本较高电子纸技术简介 主要EPD技术的比较Qualcomm的iMoD技术主要是利用了在两个表面之间的空气间 隙中光反射形成干涉的原理，空气间隙的大小可产生不同的颜色每一个iMoD单元是一个微电机系统，包含两个导电电极，即在玻璃基 材上的

8、薄膜层叠电极和悬浮其上的反射隔膜电极，中间为空气在一个偏置电压的作用下，反射隔膜将保持两种稳定状态的一种：开放 状态时反射一种颜色，折叠状态时完全吸收光线（黑色）在开放状态下，一个正脉冲可以把隔膜驱动至折叠状态；在折叠状态下 ，一个负脉冲可以把隔膜驱动至开放状态通过设定三种不同的偏置电压可以使开放状态下反射的颜色分别为红绿 蓝三基色电子纸技术简介 电子纸显示工作原理电子纸技术简介 Qualcomm的iMoD技术工作原理21OED电子纸应用介绍电子纸技术简介134目录电子纸显示技术的发展机遇电子纸显示与嵌入式技术结合的应用电子纸的应用 应用领域介绍OED电子纸 应用领域 消费电子类工业显示广告、

9、礼品类电子阅读器、手机、MP3超市价格牌、智能卡、工业仪 表、时尚手表.a 、POPb、电子台历 c、框架广告d、包装e、贺卡、装饰画。 电子纸的应用 电子书实例电子纸的应用 工业显示实例显示智能卡显示智能卡模组时尚手表手表模组段码电子纸价格牌带条形码价格牌显示屏电子纸的应用 动态广告与包装显示超市促销广告牌（POP)太阳能动态广告立牌电子纸动态框架广告太阳能电子纸警告标识半透明彩膜(可选)透明保护膜基板(下电极)(铝箔保护膜)层压 电子纸电电子子纸的纸的应应用用 动态广告显示的动态广告显示的驱驱动动与显示屏结构与显示屏结构MCUDriver ICEPDDC3VDC Converter透明导电

10、薄膜截面图驱动方式MCU电源保护膜电子纸基板基板保护膜驱动IC段码式显示模组解决方案段码式显示模组解决方案电电子子纸的纸的应应用用 段码式显示的段码式显示的驱驱动动与显示屏结构与显示屏结构21电子纸应用介绍电子纸技术简介电子纸显示与嵌入式技术结合的应用134目录电子纸显示技术的发展机遇显示材料OEDE-INKSiPix Bridgestone模组组装PVI TM Epson Freescale内容服务Amazon CNPUBG SANDA品牌公司Sony Amazon Hanvon SandaMicrocapsuleMicroCup QR-LPD Ch-LCDBack planeCell Mo

11、dule Drive IC 方案公司Hon Hai Hitachi Fujitsu Design House OEM ODM EMSNewsPublication Advertisement MagazineSony Kindle 电纸书 Bambook电子纸与嵌入式技术结合的应用 电子书与数字出版电子书产电子书产业链业链无线运营商 Spring 中移动 中国电信Mobile Broadband InternetT-CON电子书系电子书系统架构统架构电子纸与嵌入式技术结合的应用 电子书与数字出版电子纸与嵌入式技术结合的应用 电子货架标签系统电子货架标签电子货架标签(electronic she

12、lf label(electronic shelf label，简称，简称ESL)ESL)，是一种，是一种 放置在货架上、可替代传统纸质价格标签的电子显示装放置在货架上、可替代传统纸质价格标签的电子显示装 置。置。l 每一个ESL通过网络与商场计算机 相连，在其屏幕上实时地显示商 品价格信息l 将货架纳入了自动价格管理系统 ，摆脱了手动更换价格标签的状 况，实现了收银台、货架、商场 系统之间的价格一致性与 传 统 纸 标 签 相 比灵活 价格 管理优优势势1 1顾客 员工 满意更高 运营 效率企业 科技 形象个性 环保 低碳电子纸与嵌入式技术结合的应用 电子货架标签系统与LCD标签相比省 电

13、80 % 以 上厚 度 可 小 于 0.5 毫 米近 180 度 的 广 视 角反 射 率 提 高 9 倍分 辨 率 超 过 200 dpi优势优势2 2可显示电子条码可显示电子条码电子纸（上）对比 TN LCD(下 ）电子纸与嵌入式技术结合的应用 电子货架标签系统系统示系统示意图意图(ESL)电子纸与嵌入式技术结合的应用 电子货架标签系统系统组系统组成及部署成及部署嵌入式 系统电子纸与嵌入式技术结合的应用 电子货架标签系统概念概念显示智能卡是利用电子纸技 术，使智能卡具有显示功能. 以实现各种显示需求的一种 新型智能卡；由于功耗超低 ，可以纸质电池驱动，或近 场感应供电。电子纸与嵌入式技术结

14、合的应用 显示智能卡显示智能卡应用领域电子纸与嵌入式技术结合的应用 显示智能卡系统架构系统架构电子纸显示控制及驱动芯片按键电池卡体嵌入式系统模块 （加密、存储、通讯 ）电子纸与嵌入式技术结合的应用 显示智能卡21电子纸的应用介绍电子纸技术简介1电子纸显示技术的发展机遇34目录电子纸显示与嵌入式技术结合的应用电子纸显示技术的发展机遇国家十二五计划明确了平板显示技术作为战略新兴产业，是国家 重点扶持的对象，电子纸显示是其中新型显示技术的一大发展方 向。电子纸显示技术是中国少数在世界上掌握核心技术的高科技领域新型电子纸显示技术符合国家的节能、环保政策电子书阅读器终端厂商也大部分集中在中国，容易通过整合，形 成完善的产业链数字出版产业的快速增长将大大促进电子纸产业链的发展电子纸的其它应用空间很大，如电子货架标签显示、显示智能卡 等谢谢！