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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Bridgestone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、ic 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。 电泳技术及其优势何为电泳技术？照字面意味着“在一定的电压下
3、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10-100 mm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 染料吸收了入
4、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。电泳技术研发与生产企业目前投
5、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 Bridgestone、Hitachi、Seiko Epson、南韩三星电子与乐金飞利浦(LPL)等厂商。E Ink公司在产品开发方面走在最前面。2004年E Ink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，但目前还没有产品推出。2007年EInk与Seik
6、o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。dm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oEInk采用的是微结构(Micro Structure)属于微胶囊(
7、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; R2R)的制程可实现
8、 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。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，因为它需要采用一种独立 的驱动
9、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。 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。
