1.電子墨水應用原理
由于電子墨水是一種液態材料,因此被形象地稱為電子墨“水”。在這種液態材料中懸浮著成百上千個與人類發絲直徑差不多大小的微囊體,每個微囊體由正電荷粒子和負電荷粒子組成。只要采取一定的工藝就能將這種電子墨水印刷到玻璃、纖維甚至是紙介質的表面上。當然這些承載電子墨水的載體也需要經過特殊的處理,在其內針對每個像素構造一個簡單的像素控制電路,這樣才能使電子墨水顯示我們需要的圖像和文字。
當微囊體兩端被施加一個負電場的時候,帶有正電荷的白色粒子在電場的作用下移動到電場負極。與此同時,帶有負電荷的粒子移動到微囊體的底部“隱藏”起來,這時表面會顯示白色。當相鄰的微囊體兩側被施加一個正電場時,黑色粒子會在電場的作用下移動到微囊體的頂部,這時表面就顯現為黑色。因而,電子墨水技術可以讓任何表面都成為顯示屏。如下圖所示
2、可讀性
如果電子墨水僅具有可顯示這一特性還遠遠不夠,對于一款希望取代紙介質的電子顯示設備而言,它必須具有可讀性及便攜性。
LCD和CRT顯示器的分辨率遠低于紙張,長時間使用極易讓人疲勞。所以就信息的可讀性而言,電磁顯示設備根本無法代替紙介質的地位。而決定顯示設備可讀性的兩個要素是顯示亮度和對比度。顯示亮度是顯示屏表面傳遞到觀察者眼中的光通量。對于發散型顯示設備來說,亮度取決于產生的光線,而反射型顯示設備的亮度取決于周圍的照明情況和顯示設備自身的反射率,其中尤以產品的反射率最為關鍵。而對比度是屏幕的白色亮度與黑色亮度的比值,也正是我們眼睛能夠區別不同表面的原因之一。要提高顯示設備的可讀性,就必須具有足夠的亮度和良好的對比度。
發散型顯示設備可以自己發光,所以即使在光線暗淡的條件下也可以正常使用。但隨著環境光強度的增加,這種顯示器的顯示效果就不那么令人滿意了,因為較強的環境光提高了黑色素的亮度并降低了對比度,這也是我們無法在陽光直射的情況下看清顯示器上文字的原因。而反射型顯示器是通過反射環境光來顯示圖像的,圖像的亮度會根據環境光線的強度改變,而目對比度也會隨之變化,所以在強烈光線下反射型顯示器的優勢更明顯。
在實際應用中,環境光線的跨度相當大,亮度從100lux(室內昏暗的光線條件)、1000 lux(辦公室內適中的光線)到50000lux(陽光直射的光線條件)。發散型顯示器要想在如此寬范圍下保持可讀性,就必須將背光光源調整得夠強才行,就連鋰電池供電的筆記本電腦顯示屏也不能在這樣寬范圍的環境光下工作,這就對電池提出了更為嚴格的要求。最終結果肯定會使設備造價提高,設備的便攜性能也大大降低。由此可見反射型顯示器的確更適合應用于便攜式設備中。
3.技術優勢
1)輕、薄
電子墨水顯示設備的厚度通常都非常小,重量也相當輕,結構卻較普通的LCD更加堅耐用。傳統LCD設備限于結構方面的限制使它的厚度不可能太薄(如果液晶顯示屏兩層玻璃的厚度都為0.7mm,兩層基板的厚度加起來有0.5mm,那么LCD顯示屏的度就不會低于2mm),重量也不可能太輕。而電子墨水顯示設備的硬件結構相當簡單,它的厚度可以做到1mm 左右,顯示屏厚度還不到 LCD的一半。此外,電子墨水的適用范圍相當廣泛,它不僅可以用于玻璃表面,還可以應用于塑料等材質表面,所以它不會像LCD顯示屏那樣脆弱。
2)功耗低
電子墨水的功耗相當低,甚至在電源供應短暫停止的情況下它還能顯示一幅圖畫。它的功耗非常低的原因在于它的反射率和對比度非常高,完全不需要采用背光方式來提高可讀性。
3)工藝簡單
電子墨水顯示設備可以沿用AMLCD的生產設備,并且生產工藝更為簡單。只需將電子墨水涂到 ITO塑料基片上,再利用疊片(Laminator)處理工藝附著在TFT底板上即可。這個過程同ICD生產過程中的偏振膜附著法是相同的,而且這個過程可以使用現有設備或類似的設備進行生產。生產工藝的簡化意味著成品率的提高和產量的提高,再加上基板厚度減小也使成本大幅降低。
電子墨水是目前市場上唯一能被推廣應用的電子紙技術,除了電子墨水技術之外,還有彩色電子紙,但是彩色電子紙由于技術還待開發。
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