1.電子墨水應(yīng)用原理
由于電子墨水是一種液態(tài)材料,因此被形象地稱為電子墨“水”。在這種液態(tài)材料中懸浮著成百上千個(gè)與人類發(fā)絲直徑差不多大小的微囊體,每個(gè)微囊體由正電荷粒子和負(fù)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(zhì)的表面上。當(dāng)然這些承載電子墨水的載體也需要經(jīng)過(guò)特殊的處理,在其內(nèi)針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)造一個(gè)簡(jiǎn)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(dāng)微囊體兩端被施加一個(gè)負(fù)電場(chǎng)的時(shí)候,帶有正電荷的白色粒子在電場(chǎng)的作用下移動(dòng)到電場(chǎng)負(fù)極。與此同時(shí),帶有負(fù)電荷的粒子移動(dòng)到微囊體的底部“隱藏”起來(lái),這時(shí)表面會(huì)顯示白色。當(dāng)相鄰的微囊體兩側(cè)被施加一個(gè)正電場(chǎng)時(shí),黑色粒子會(huì)在電場(chǎng)的作用下移動(dòng)到微囊體的頂部,這時(shí)表面就顯現(xiàn)為黑色。因而,電子墨水技術(shù)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,對(duì)于一款希望取代紙介質(zhì)的電子顯示設(shè)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(yuǎn)低于紙張,長(zhǎng)時(shí)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(shè)備根本無(wú)法代替紙介質(zhì)的地位。而決定顯示設(shè)備可讀性的兩個(gè)要素是顯示亮度和對(duì)比度。顯示亮度是顯示屏表面?zhèn)鬟f到觀察者眼中的光通量。對(duì)于發(fā)散型顯示設(shè)備來(lái)說(shuō),亮度取決于產(chǎn)生的光線,而反射型顯示設(shè)備的亮度取決于周圍的照明情況和顯示設(shè)備自身的反射率,其中尤以產(chǎn)品的反射率最為關(guān)鍵。而對(duì)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(qū)別不同表面的原因之一。要提高顯示設(shè)備的可讀性,就必須具有足夠的亮度和良好的對(duì)比度。
發(fā)散型顯示設(shè)備可以自己發(fā)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(huán)境光強(qiáng)度的增加,這種顯示器的顯示效果就不那么令人滿意了,因?yàn)檩^強(qiáng)的環(huán)境光提高了黑色素的亮度并降低了對(duì)比度,這也是我們無(wú)法在陽(yáng)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(guò)反射環(huán)境光來(lái)顯示圖像的,圖像的亮度會(huì)根據(jù)環(huán)境光線的強(qiáng)度改變,而目對(duì)比度也會(huì)隨之變化,所以在強(qiáng)烈光線下反射型顯示器的優(yōu)勢(shì)更明顯。
在實(shí)際應(yīng)用中,環(huán)境光線的跨度相當(dāng)大,亮度從100lux(室內(nèi)昏暗的光線條件)、1000 lux(辦公室內(nèi)適中的光線)到50000lux(陽(yáng)光直射的光線條件)。發(fā)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(diào)整得夠強(qiáng)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(huán)境光下工作,這就對(duì)電池提出了更為嚴(yán)格的要求。最終結(jié)果肯定會(huì)使設(shè)備造價(jià)提高,設(shè)備的便攜性能也大大降低。由此可見(jiàn)反射型顯示器的確更適合應(yīng)用于便攜式設(shè)備中。
3.技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1)輕、薄
電子墨水顯示設(shè)備的厚度通常都非常小,重量也相當(dāng)輕,結(jié)構(gòu)卻較普通的LCD更加堅(jiān)耐用。傳統(tǒng)LCD設(shè)備限于結(jié)構(gòu)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(lái)有0.5mm,那么LCD顯示屏的度就不會(huì)低于2mm),重量也不可能太輕。而電子墨水顯示設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)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(dāng)廣泛,它不僅可以用于玻璃表面,還可以應(yīng)用于塑料等材質(zhì)表面,所以它不會(huì)像LCD顯示屏那樣脆弱。
2)功耗低
電子墨水的功耗相當(dāng)?shù)停踔猎陔娫垂?yīng)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(duì)比度非常高,完全不需要采用背光方式來(lái)提高可讀性。
3)工藝簡(jiǎn)單
電子墨水顯示設(shè)備可以沿用AMLCD的生產(chǎn)設(shè)備,并且生產(chǎn)工藝更為簡(jiǎn)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(gè)過(guò)程同ICD生產(chǎn)過(guò)程中的偏振膜附著法是相同的,而且這個(gè)過(guò)程可以使用現(xiàn)有設(shè)備或類似的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)化意味著成品率的提高和產(chǎn)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(chǎng)上唯一能被推廣應(yīng)用的電子紙技術(shù),除了電子墨水技術(shù)之外,還有彩色電子紙,但是彩色電子紙由于技術(shù)還待開(kāi)發(fā)。
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