多樣化電子紙技術(shù)應(yīng)用于日常生活

電子紙顯示器(e-paper displays)已經(jīng)不是想象了，未來市面上甚至能看到可以卷起來的廣告招牌、可以穿戴在手腕上的屏幕，以及可以折迭起來放進(jìn)口袋的電子報(bào)紙(e-newspaper)等等。不過畢竟這些令人眼睛一亮的新產(chǎn)品還在起步階段，未來這些顯示器技術(shù)還會(huì)有哪些發(fā)展，仍值得拭目以待。

電子紙包含多種反射型顯示(reflective-display)技術(shù)，大致分為粒子顯示器(particle display)、液晶顯示器(LCD)，以及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顯示器。粒子顯示器包括電激發(fā)光顯示器(electrochromic display，ECD)以及電泳顯示器(electro-phoretic display，EPD)；而LCD主要是膽固醇液晶(ChLCD)和專有的雙穩(wěn)態(tài)(bistable)扭曲向列(twisted-nematic，TN) LCD。

在電子紙領(lǐng)域有不少供貨商，包括從事ChLCD制造的Kent Displays以及Fujitsu Frontech，從事EPD制造的E Ink以及SiPix Imaging，從事雙穩(wěn)態(tài)TN LCD制造的Nemoptic以及ZBD Display，以及從事干涉調(diào)變器(Interferometric，IMOD) MEMS顯示器制造的Qualcomm。此外Varitronix制造ChLCDs和雙穩(wěn)態(tài)TN LCD。

目前幾乎所有的電子紙技術(shù)都比較不成熟，而且仍處于性能演化期。不同的電子紙技術(shù)具有不同的天生優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但都具有良好的對(duì)比度(contrast)、低功耗工作特性以及雙穩(wěn)定性，這意味著不需要對(duì)顯示屏幕上的畫面進(jìn)行電刷新(electrical refresh)。

五花八門的電子紙顯示技術(shù)

現(xiàn)在市面上較常見的電子紙顯示器是E Ink的EPD，它已經(jīng)被應(yīng)用于電子書、平板計(jì)算機(jī)、手表，以及摩托羅拉(Motorola)的Motofone行動(dòng)電話之中。這些產(chǎn)品都采用單色EPD，舊有的模塊在傳統(tǒng)的矩形格式中采用玻璃基板、主動(dòng)矩陣顯示器，后來的模塊采用了靈活的、不規(guī)則形的、建構(gòu)在塑料材料上的被動(dòng)尋址(passively addressed)顯示器。

E Ink今年五月采用其Vizplex Imaging Film推出第二代EPD顯示器，包括1、9、5、6、8與9.7等尺寸選擇，分辨率為1,200×825 pixel。這款新一代的顯示器較上一代產(chǎn)品反射率高出25%，速度快了50%，灰階(gray scaling)則進(jìn)步了100%。該公司制作了具備多種彩色顯示器原型(尚未發(fā)表)，并展示了使用彩色濾光片的多色彩EPD。

SiPix Imaging具備塑料基板的被動(dòng)分段式(segmented)EPD，以及玻璃基板主動(dòng)點(diǎn)矩陣(active-matrix dot-matrix) EPD產(chǎn)品。該公司的Microcup EPD顯示器即是以其密封顯示材料的微小杯狀結(jié)構(gòu)而命名的(named for the plastic partitions that enclose the display material within sealed cells)。

該公司的第一款顯示器產(chǎn)品是模塊化的分段式標(biāo)價(jià)牌，尺寸大約為5×7吋和7×10吋，用以標(biāo)示超級(jí)市場內(nèi)肉類、農(nóng)產(chǎn)品等貨物的價(jià)格。SiPix并聲稱這些軟性顯示器的對(duì)比度是TN LCD的兩倍，具備廣視角，以及雙穩(wěn)態(tài)特性所帶來的省電優(yōu)勢。該公司并可提供不同色彩搭配的選擇，包括白色加紅色、綠色、藍(lán)色、金色或黑色。

另外一種值得注意的電子紙類型是雙穩(wěn)態(tài)TN LCD，該技術(shù)與傳統(tǒng)LCD較大不同之處，是在一層底板上采用專有的定向?qū)?orientation layer)來固定液晶分子。如ZBD Displays的光柵排列天頂顯示器(grating-aligned zenithal displays)。

ZBD在單色架標(biāo)價(jià)牌上安裝了一個(gè)2.85吋、1/4 VGA格式的顯示器，據(jù)稱其對(duì)比度比傳統(tǒng)的LCD高三倍，速度也比任何其它的雙穩(wěn)態(tài)顯示器要快。該公司表示，在顯示器需要一天刷新五次的地方，只要用一個(gè)硬幣大小的電池就可以工作大約5年。目前ZBD供應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)格為148×210mm，不過彩色顯示器尚未提供。

ChLCD則是全球電子紙顯示器領(lǐng)域中較成熟的技術(shù)，美國業(yè)者Kent (持有基本專利)從1990年代中期即開始從事相關(guān)技術(shù)。在ChLCD顯示器中，可透過不同的光學(xué)特性，讓電氣可控的液晶分子排列產(chǎn)生全雙穩(wěn)態(tài)的“肌理(textures)”。該技術(shù)具有極佳的對(duì)比度、視角以及潛在的節(jié)電特性。

Kent的產(chǎn)品線包括藍(lán)/白顯示器，以及黑色加黃色、綠色，或黃/綠的顯示器。該公司的Multicolor ChLCD──該產(chǎn)品線包含由主要色彩構(gòu)成的堆棧單色顯示器──也開始供貨。這些顯示器均以玻璃為基板，不過該公司計(jì)劃制造采用塑料底板的可撓式版本產(chǎn)品，預(yù)計(jì)明年中供貨。

其它ChLCD供貨商還包括Varitronix，可提供藍(lán)色/白色、紅色/琥珀色、黃色/綠色、粉紅色/桃色，以及橘色/黃色等種類的顯示器。此外Fujitsu Frontech則可供應(yīng)具備多種色彩的堆棧式ChLCD；該公司將采用此技術(shù)生產(chǎn)手持式電子閱讀器與平板計(jì)算機(jī)。

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