電子紙技術(shù)發(fā)展對(duì)印刷廠家的影響

(1)結(jié)構(gòu)電子紙張是由保護(hù)層、電極和電子油墨所組成。電極設(shè)在電子油墨的頂端和底端,形成電極時(shí),為電子紙表面成像提供必需的能量。

在電子紙的表面保護(hù)層下涂布有一層數(shù)以百萬計(jì)的微小透明膠囊的電子油墨,電子油墨中的微膠囊直徑只有0.04~0.05mm,這種微膠囊內(nèi)包含著更為細(xì)小的帶負(fù)電荷黑色顆粒和帶正電荷白色顆粒。電子墨薄膜的頂部是一層透明材料,作為電極端使用;底部是電子墨的另一個(gè)電極,微膠囊夾在這兩個(gè)電極間。微膠囊受負(fù)電場(chǎng)作用時(shí),白色顆粒帶正電荷而移動(dòng)到微膠囊頂部,相應(yīng)位置顯示為白色;黑色顆粒由于帶負(fù)電荷而在電場(chǎng)力作用下到達(dá)微膠囊底部,使用者不能看到黑色。如果電場(chǎng)的作用方向相反,則顯示效果也相反,即黑色顯示,白色隱藏。可見,只要改變電場(chǎng)作用方向就能在顯示黑色和白色間切換,白色部位對(duì)應(yīng)于紙張的未著墨部分。而黑色則對(duì)應(yīng)著紙張上的印刷圖文部分。根據(jù)電子油墨的顯色功能,只要把涂布有電子油墨的電子紙,按照設(shè)定的圖像與文字內(nèi)容要求,在相應(yīng)的部位給予適當(dāng)?shù)碾姌O,就能使電子紙上的微膠囊改變顏色。目前使用的電子紙上的顏色只有黑色與白色。彩色電子紙還另外加有三種薄層,即紅色、藍(lán)色和綠色薄層。薄層中沒有任何彩色過濾器或偏振器,而產(chǎn)生的顏色卻比普通液晶反射屏的顏色更加明亮。當(dāng)電子屏幕被彎曲或用手指擠壓時(shí),電紙屏幕上的顏色不會(huì)發(fā)生“游動(dòng)”,并且這種屏幕不會(huì)發(fā)生閃爍電子紙具有記憶功能,使用時(shí)只有在圖像與文字元素變化時(shí)(即顏色變化)才需消耗電源,而關(guān)電源后電子紙上仍可以保留原有圖像與文字信息的內(nèi)容

(2)電子紙技術(shù)特征目前國(guó)際上研究電子紙顯示器技術(shù)的種類繁多,其中較成熟的電子紙顯示技術(shù)可分為以下幾大陣營(yíng)

1)電泳(EPD)

①EInk微膠囊目前由Elnk公司提供的微膠囊( Micro-capsules)式電泳技術(shù)是電子紙市場(chǎng)的主流技術(shù)。該技術(shù)的具體原理是將帶電的白色氧化鈦顆粒和黑色碳粉粒子封裝在微膠囊中,并將微膠囊和電解液封裝在兩塊間距為10~-100mm的平行導(dǎo)電板之間,利用帶電顆粒在電場(chǎng)作用下向著與其電性相反的電極移動(dòng)的特性,繪制出黑白圖像

② SiPix微杯其原理是在尺寸相同的微杯中填充白色顆粒和著色液體,通過切換貼在微杯上的驅(qū)動(dòng)電極的電荷正負(fù)來上下移動(dòng)顆粒,使顆粒顏色和液體顏色交替顯現(xiàn)。比起Elnk的微膠囊技術(shù), SiPix技術(shù)的反射率和對(duì)比度更高、價(jià)格更便宜,且能顯示彩色內(nèi)容

③電子粉流( QR-LPD)普利司通采用獨(dú)創(chuàng)的電子液態(tài)粉末(ELP)技術(shù)將樹脂經(jīng)過納米級(jí)粉碎處理后,形成帶不同電荷的黑、白兩色粉體,再將這兩種粉體填充進(jìn)使用空氣介質(zhì)的微杯封閉結(jié)構(gòu)中,利用上下電極電場(chǎng)使黑白粉體在空氣中發(fā)生電泳現(xiàn)象。由于 QR-LPD電子紙屏幕需要使用高壓驅(qū)動(dòng)電子粉流體,因此耗電量比EInk的微膠囊技術(shù)和 SiPix的微杯技術(shù)更大。

2)膽固醇液晶(CLCD)膽固醇液晶是一種呈螺旋狀排列的特殊液晶模式通過添加不同旋轉(zhuǎn)螺距的旋光劑,能夠調(diào)配出紅、綠、藍(lán)等顏色。該技術(shù)的原理是將膽固醇液晶放置在兩片水平基板中,在不施加電場(chǎng)的情況下,膽固醇液晶會(huì)傾向成平面螺旋型排列,在符合特定光波長(zhǎng)的反射情況下,即可反射出具有色彩的光線。膽固醇液晶采用軟性基板,安全性更高,同時(shí)也具有雙穩(wěn)態(tài)的特性和能耗低的優(yōu)點(diǎn),不過在手寫識(shí)別和白色畫面的表現(xiàn)上不及電泳

3)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工作原理是反射周圍環(huán)境中的自然光,通過控制照射到顯示屏中的光線,使其一個(gè)像素一個(gè)像素地反映出所需的顏色,實(shí)現(xiàn)彩色顯示。采用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的 Mirasol電子紙比電泳式電子紙色彩飽和度更高、反應(yīng)速度更快,還比液晶屏幕更加省電。

4)電濕潤(rùn)( electro wetting)該技術(shù)借助控制電壓來控制被包圍液體的表層通過液體張力的變化,導(dǎo)致像素的變化。采用電濕潤(rùn)技術(shù)制造的電子紙像素轉(zhuǎn)換非常迅速,同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、省電,可用于柔性顯示等特點(diǎn),其亮度和對(duì)比度遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的其他電子紙顯示技術(shù)。

電子紙技術(shù)發(fā)展對(duì)印刷廠家的影響