电子纸显示技术【PPT】

新材料之——光电子材料在光电子技术领域应用的，以光子、电子为载体，处理、存储和传递信息的材料。主要应用于信息领域，也用于能源和国防领域。电子纸技术作为其中的热门之一，自然会获得更多地关注，尤其是对电子数码科技爱好者有极大的吸引力。索尼电子纸屏FESWatch智能电子手表2014年11月10号，出席APEC会议的俄罗斯总统普京向中国国家主席习近平赠送了一部俄产智能手机YotaPhone2风靡一时的电子书所采用的电子墨水技术E-ink!目录电子纸技术原理TFTLCD（液晶显示器技术）与TFT-EPD（电泳显示技术）的比较电子纸市场现状小结目前市面上的电子书技术包括：EInk微胶囊型(Microencapsulation)电泳技术，采用最多反转球（Gyricon）技术KentDisplay公司的双稳态胆固醇液晶（SurfaceStabilityCholestericTexture，SSCT)技术SiPix微杯(Microcup)电泳技术，2008年底由胜华(Wintek)、奇美(CMO)与华映(CPTT)等面板厂导入生产美国MIT和E—Ink开发：在透明的微胶囊内，放入兰色的液体和白色微粒子，通过外加电压使白色粒子产生电泳，从而显示由白色和蓝色形成的画面。在白色粒子中使用了氧化钛的微粒子，在蓝色的绝缘性液体中，带有电荷并稳定地分散在蓝色的绝缘性液体中。将此微胶囊用硅树脂作粘合剂涂到带有ITO电极的塑料基片上，再以离子流方式将负电子画面施于表面，白色粒子便移动到微胶囊的下部，因此，画面便显示出蓝色图像，之后，全面施加正电子，白色粒子便移动到微胶囊的上部，表面则变成白色，图像即被消掉。其中白色和蓝色都是可以替换成其他颜色的。E-Ink开发的电子墨水（Electronicink)是用直径30μm～300μm的球状透明光滑的微胶囊包覆电介质悬浮液，悬浮液中漂浮着白色带电光散射微粒，这些胶囊分布在聚氨酯胶粘剂中构成分散体系，涂布或者印刷在柔性导电高分子透明塑料电极上，构成原理型柔性电子纸显示器。E-Ink微胶囊技术旋转球技术•美国xerox公司和3M公司共同开发：以每半个球分别涂成白与黑的球形微粒子，通过电场控制其方向，由白和黑两种颜色显示出图像。用硅树脂作为粘合剂将双色粒子涂在基片上，在粒子的周围形成空穴，以特定的液体充电，粒子表面的白侧为负，黑侧为正，在两色之间呈现出不同的电荷而形成偶极子。若以负电荷图像加在这张纸板的表面，粒子便会旋转，使黑半球朝上，如果以正电荷加在纸板表面，白半球便朝上，因而可以显示图像。Sipix的RolltoRoll制程示意图步骤:(1)涂布：先将塑料复合材料涂布在ITO/PET膜上；(2)微杯成型：使用微杯滚轮压铸并使用紫外硬化成型；(3)填充电泳液于微杯中；（4）封装：使用顶部封装技术封装电泳液及微杯；(5)压合：压合封装的微杯膜在TFT底板或是有线路图样的第二电极膜上。电子纸制造工艺厂家显示原理驱动电压显示性能及说明美国E-Ink日本凸版印刷显示方式：采用加压后会使带电粒子产生移动的电泳方式15V响应速度：40ms灰度：10对比度：15：1反射率：35%日本索尼e-paper使用银离子，附着在电极上变成金属时显示为黑色，其结构为分别位于显示器上下侧的透明电极和银电极为正交配置，固体电解质夹在两电极之间15V响应速度：100ms对比度：20：1反射率：70%分辨率：100dpi大日本油墨化学液晶分子内部四周粘贴有树脂（聚合物网络），液晶沿着聚合物网络随机地朝不同方向移动，利用随即定向的液晶分子使光线发生散射，因此提高了白色反射率。12V响应速度：70ms灰度：16对比度：16：1反射率：35%分辨率：100-200dpi日本佳能色粉法，单侧配置电极，让黑色粒子在平面上移动。12-25VTFT驱动电压为25V响应速度：20ms灰度：16对比度：20：1反射率：30%分辨率：200dpi部分电子纸制造商开发和技术研究状况目录电子纸技术原理TFTLCD（液晶显示技术）与TFT-EPD（电泳显示技术）的比较电子纸市场现状与发展趋势小结TFTLCDTFTEPD阳光下的可阅读性穿透式不佳半反半透式尚可极佳视角视角有限，最大仅到170度极佳，接近180度的视角色彩呈现极佳的全彩呈现以前只能单色显示，彩色显示现在已经成功实现响应时间几毫秒~几十毫秒百毫秒功耗用电量高，且持续耗电省电，以少电力维持画面，仅在转换页面时才会使用电力电池寿命十小时以内平均充电一回可看700页。假设一天看200页，则带电量可长达一个月。动画性能低反射型/不需背光可绕性/轻薄化无充电状态画面可保持动画性能高/高色彩饱和度发光型/需背光不易弯曲无充电状态画面可保持电子纸与LCD显示器比较电子纸的优点视读状况好，即使长时间凝视也不会使眼睛感觉疲劳，可以在表面上进行光感的调整、加工；对比度高，反射率是液晶的6倍，对比度是液晶的2倍，报纸的2倍。电子纸环境反射光线显示，较LCD更适合户外观看；功耗低，电子纸具备双稳态特性，断电保持画面，仅在刷新屏幕时耗电；高分辨率，量产品可以达到200dpi的分辨率；轻、薄化。不需要背光模组，厚度通常为0.5毫米，最薄可达到0.1mm；材料成本低，不需要背光模组，不需要严格封装；柔性显示，可弯曲折叠，有良好的柔韧性；广视角，由于是微球体结构，反射面广，视角可以达到180度。电子纸的缺点：响应慢，目前电子纸响应时间大约50-100ms，而LCD通常是15-30ms，这就意味着电子纸无法播放连续画面的节目；实现彩色难度高，电子纸显示原理就是黑白双色粒子，彩色的话必须加彩色滤光片，虽然LCD也需要使用彩色滤光片，但是电子纸加彩色滤光片后亮度和对比度会降低；良率低导致成本高，其主要制程是比较难控制的化学工序。目录电子纸技术原理TFTEPD与TFT-LCD的比较市场现状与发展趋势小结电子纸市场状况•目前电子书市场以手机、电子书终端等小型设备为主，在2008年的整体需求中，电子书占约8成。而电子看板等大型用途也已进入实验阶段。•2007953万片，其中800万片由Motorola采用用于移动电话，占9成。•2008CasioHitachiCommunications采用电子纸作为手机的背面显示器；荷兰的PolymerVision开发出采用电子纸作为主显示器的可折叠手机。•2008年电子纸市场规模为90亿5300万日元，较2007年成长63%。电子纸应用领域2004年Panasonic、Toshiba及Sony等陆续推出采用电子纸(e-Paper)显示技术的电子书(e-Book)等终端产品。之后，各厂商为扩大电子纸市场及应用面而推出不同应用的电子纸产品，例如电子看板、电子标签等，甚至可挠性、可卷性的电子纸产品亦接着问世。从2005年开始，彩色的电子纸显示器技术发展亦不断加快，目前已有数家厂商开发出了相关的产品。应用领域：电子书、电子报纸、平板电脑及笔记本电脑副屏幕、电子笔记本、电子词典、电子价格标签、电子看板、广告牌、手表、时钟、操作手册等信息显示、移动电话或其他移动设备的文本或图像可以无线传输至方面观看的大屏幕显示器等。Fujitsu开发的世界首款具有图像记忆功能的可弯曲彩色电子纸2007年7月富士通首创的彩色电子纸弯曲时不影响图像显示富士通首创的彩色电子纸显示出彩色艳丽图像各厂商的研究进展2008年10月日本KDDI公司显示屏通过无线连接显示手机上的图片13.1英寸的彩色电子纸显示屏采纳Bridgestone公司的电子液态粉末技术，可以显示4096种颜色。2007年8月LG飞利浦全球首款A4纸（14.1英寸）大小，厚度0.3mm的柔性彩色电子纸采用EInk模块，最大显示4096色。2007年8月SamsungA4尺寸高精细电子纸，像素2120*1500，精细度为180ppi的单色显示电子纸。在塑料底板上约130度的低温工序中形成a-SiTFT驱动反射性电泳显示屏A4尺寸、像素2120*1500的三星柔性电子纸14.3英寸a-SiTFT阵列塑料基板2007年10月Bridgestone近期研制了全球最大的彩色电子纸435*326mm（A3尺寸），厚度0.29mm2008年10月2日Sony采用EInkEPD6英寸支持触摸操作和文本输入•2014年国内大上科技公司出了市面上第一款基于e-ink的液晶显示屏。采用了台湾元太科技13.3英寸电子纸屏，这也是目前为止世界上最大的可商用尺寸。除了电子书外，电子纸显示器在电子标签、智能卡、手机等产品中的应用具有非常大的市场潜力。应充分发挥在中小尺寸显示屏方面的优势，积极开拓电子书以外的其他应用领域。电子纸技术的发展方兴未艾，其所产生的影响，在某种程度上可能不亚于当初的电视机，而电子纸技术彩色化的意义也当与电视技术由黑白到彩色的跨越一样重要。基于电子纸技术的电子书阅读器正在悄然地改变着人们的阅读习惯，也给传统的图书报刊出版带来了新的活力。在可以预见的将来，电子纸技术的快速发展和广泛应用，将与人们生活的方方面面密切相关并进而改变人们的生活小结TheEnd！