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1、电泳显示技术(EPD)特点又称电泳显示器,是类纸式显示器较早发展的显示技术，是利用有颜色的带 电球，藉由外加电场，在液态环境中移动，呈现不同颜色的显示效果，其代表厂 商包括E-Ink与Sipix。日本Bridges tone所推出的高速响应液态显示器(QR-LPD)，其工作原理与EPD相似，只是其成像的物质不是使用带电球，而是 由黑白 2 色的粉末在电场之间移动产生显示效果。另外发展较早的胆固醇液晶 (ChLC)，是一种结构相似于胆固醇分子的液晶。胆固醇反射式显示器在不加电 压时，可存在两种稳定的状态，利用两个状态之间的转换，呈现亮暗态的显示效 果。其它还有强诱电性液晶(Ferroelectr
2、ie Liquid Crystal； FLC)等。发展前景电泳显示(Electrophoretic, E-Paper)技术由于结合了普通纸张和电子显 示器的优点，是最有可能实现电子纸张产业化的技术。目前它已从众多显示技术 中脱颖而出，成为极具发展潜力的柔性电子显示技术之一。据iSuppli预测，电 泳显示全球市场 2006 年仅仅 900 万美元，但是预计到 2013 年将增加到 2.47 亿 美元，年均增长率高达60.5%。该增长的大部分市场在指示标和新颖的直接驱动 显示器，另外电子显示卡、柔性电子阅读器、电子纸张和数字签字等产品也将获 得应用。一、电泳技术及其优势何为电泳技术？照字面意味着
3、“在一定的电压下可泳动”，其显示的工作原 理是靠浸在透明或彩色液体之中的电离子移动，即通过翻转或流动的微粒子来使 像素变亮或变暗，并可以被制作在玻璃、金属或塑料衬底上。具体技术是将直径 约为 1mm 的二氧化钛粒子被散布在碳氢油中，黑色染料、表面活性剂以及使粒子 带电的电荷控制剂也被加到碳氢油中；这种混合物被放置在两块间距为 10 100mm 的平行导电板之间，当对两块导电板加电压时，这些粒子会以电泳的方式 从所在的薄板迁移到带有相反电荷的薄板上。当粒子位于显示器的正面(显示面) 时，显示屏为白色，这是因为光通过二氧化钛粒子散射回阅读者一方；当粒子位 于显示器背面时，显示器为黑色，这是因为彩色
4、染料吸收了入射光。如果将背面 的电极分成多个微小的图像元素(像素) ，通过对显示器的每个区域加上适当的电 压来产生反射区和吸收区图案，即可形成图像。电泳技术具有几大优势。一是能耗低。由于具有双稳定性，在电源被关闭之 后，仍然在显示器上将图像保留几天或几个月。二是电泳技术生产的显示器属于 反射型，因此具有良好的日光可读性，同样也可以跟前面或侧面的光线结合在一 起，用于黑暗环境。三是具有低生产成本的潜力，因为该技术不需要严格的封装， 并且采用溶液处理技术如印刷是可行的。四是电泳显示器以形状因子灵活为特色 容许它们被制造在塑料、金属或玻璃表面上，所以它是柔性显示技术的最佳选择。二、电泳技术研发与生产
5、企业目前投入电泳技术开发的企业有美国 EInk 和 SiPix 公司、英国 Plastic Logic、荷兰飞利浦旗下 Polymer Vision、日本 Bridges to ne、Hit achi、Seiko Epson、南韩三星电子与乐金飞利浦(LPL)等厂商。EInk 公司在产品开发方面走在最前面。2004 年 EInk 公司与索尼公司和 飞利浦公司联合于推出电泳显示电子书，在欧洲与德国的Vossloh公司联合推出 了电子纸信息显示屏，与韩国的Neolux公司联合推出了电子纸式广告屏。SiPix 公司和日本的 Bridgestone 公司联合展示了一些电泳显示屏样屏，但目前还没有 产品
6、推出。2007年EInk与Seiko合作推出了可弯曲的手表外，EInk与Sony、大 陆金科、台湾eREAD等公司合作推出了电子书;诺基亚发布了概念手机Nokia888； 香港o.d.m.公司推出柔性手表、数字卷标等产品；三星电子与LPL则在电泳显 示介质上加装彩色滤光片，形成彩色化，不过也因为增加了彩色滤光片，让其推 出的产品因反射率降低而看来亮度有些暗淡。荷兰Polymer Vision积极投入电 子纸与全彩柔性显示器产品的技术开发，已在英国设立生产厂，预计在2007年 底可开始正式量产，届时并将推出全球首款折迭式电子书。各公司在电泳技术方面略有差异。EInk采用的是微结构(Micro S
7、tructure) 属于微胶囊(Microcapsules)，每个显示元素的大小不均且排列零散，因采用 黑白双粒子，光反射率较佳是其优点，可达到约35%40%左右，阅读时的感觉 更贴近真正的纸张，缺点则是不够坚固强韧，无法承受重压。而SiPix公司采用 的微结构则是专利的微杯数组(MicrocupArray)，显示元素大小一致并以数 组方式排列整齐，具有较佳的机械与电气特性，承受重压也不会损坏，缺点则是 光反射率稍差，目前约可达到28%。由于在技术上采用的微结构不同，连带也影 响到制程的选择。有关专家指出：SiPix的微杯数组结构最大好处，在于可以使 用连续滚动条式(Roll to Roll；
8、 R2R)的制程可实现大批量产，生产成本较低； 反观EInk的微胶囊结构由于不够坚固，因此无法实行以压印方式生产的R2R 制程，只能以较高的成本喷墨方式制造生产。三、面临的技术难题一是响应速度比较慢。因为电泳技术依赖于粒子的运动，用于显示的开关时 间非常长，长达几百毫秒，这个速度对视频应用是不够的。目前用于电泳显示的 使开关时间达到几十毫秒的更快的材料正在开发之中。二是显示的双稳态、以及转换速度慢，也影响了其连续显示色彩的性能。一 些电泳显示器在两种色彩之间切换，如果彩色显示还需要一个彩色滤光片。该技 术的驱动器正因双稳定性问题而面临挑战，双稳定性对显示有利，但它也给带来 了挑战，因为它需要采
9、用一种独立的驱动器架构，从而导致显示器的成本上升。三是制造工艺复杂，对材料要求高，成本较高。四、我国电泳显示技术发展现状我国电泳显示研究起步晚，但进步很快，在材料研究及其应用基础研究方面 有基础，并已有企业在积极开拓相关产品的研发。例如中山大学和广州奥示科技 有限公司合作，研制出黑白、红绿蓝彩色三原色电子墨水，并研制出了柔性显示 屏，制作出了彩色三原色的显示屏。目前，国内与国外的技术差距主要在显示屏、 材料和功能产品方面。我国企业从发展自主知识产权的平板显示屏制作技术和产 品出发，利用自主开发的微胶囊电泳显示材料和超薄平板显示器件结构，开展电 子墨水超薄平板显示器件产业化关键技术攻关，研制出了类纸式信息显示屏，实 现电泳平板显示器件产品化。我国台湾工研院也已锁定 柔性显示为未来几年的 发展重点，并且正与 SiPix 进行相关技术合作。瞄准未来市场，研究未来产业发展，开发新技术，超前谋划，是当前我国显 示产业持续发展的重中之重的工作。
