新一代的显示器——电子纸张

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近来在消费电子行业出现了一个新的名词:“电子纸张”,据称它将改变人们的传统阅读习惯。那么,它到底是什么样的技术,这项技术到什么时候能进入实用阶段呢?

电子纸张和液晶显示一样,属于超薄显示器之一。电子纸张是由将施加电压的“玻璃TFT底板”粘贴到由“塑料底板”和“电子墨水”组成的前板上加工而成的,通过电极的控制来显示内容。电子纸张显示出的内容与普通纸张上的很相似,都是黑白分明。目前的电子纸张可以做到0.9mm厚,将来还将可以进一步减薄,并且可以弯曲变形。由于电子纸张的视角可达80度,因而其内容的可读性很高。电子纸张即使在断电后静态图像也能保留在画面上达数月之久(见上图),只是在图像转换时才会耗电,因而耗电量非常低。目前美国的E-INK公司在电子纸张方面的技术最接近商业生产水平。

E-INK公司的电子纸张由前板和后板组成,前板是电子纸张的技术核心。前板就是在电子纸张显示文字和图像时表现黑白颜色的部分。在前板上安装彩色过滤器的话就能产生出彩色的电子纸张。作为前板的胶片上涂有一种由非常微小的透明树脂胶囊构成的电子墨水,这种胶囊的直径为50到70μm(相当于人的发丝直径),胶囊中装有带电时呈黑色的炭黑粒子和白色的氧化钛粒子,加电后炭黑粒子和氧化钛粒子上下排列从而显现出“黑色”或“白色”来,形成黑白图案,看上去和纸张颇为相似,并且没有液晶那样的视角依赖性。后板即电极,采用的是与液晶显示器相同的TFT底板,目前采用玻璃TFT底板的第一代电子纸张的厚度在0.9mm左右,将来如果采用塑料超薄TFT底板的话,其厚度就会更小。实际上E-Ink公司已经试制出厚度仅0.3mm的电子纸张。另外,如果使用和塑料一样的可变形底板,还可以制造出可折叠的电子纸张。

和其它显示方式相比,电子纸张具有一些显而易见的优点。首先,它很薄,几乎是目前最薄的显示器件;其次,如果采用可变形的后板,电子纸张将可以弯曲甚至折叠,当然它也会很轻;由于在显示静态图像时电子纸张不进行刷新,显示将毫无闪烁,清晰度甚至比报纸还高,并且由于静态图像不耗电,其耗电量只有反射型液晶的1/10左右;更重要的一点是,由于电子纸张的前板只要使用印刷技术即可大量生产,而后板采用的是和液晶相同的TFT技术并且省去了液晶所必需的偏光板,因而电子纸张的生产成本肯定将低于液晶。当然,电子纸张目前还存在一个很大的缺陷:其响应速度约为150ms,因而显示动态图像还不很理想,不过已经有一些最新的技术可以将响应速度提高到0.2ms,只是离实用还有一定的距离。

电子纸张具有广泛的用途。从近期来看,电子纸张最有可能的应用领域是电子图书阅读器和动态标识显示屏,如E-Ink公司已经开始提供采用电子纸张的面向零售店店面促销显示屏(POP:Point-of-Purchase),产品名称为“Ink-In Motion”;以后可能会广泛出现在各种家用电器上,如使用电子纸张的手机、PDA、手机用外置显示器、IC卡,以及各种商业用途及工业制品上。

在商业生产方面,日本凸版印刷公司已获准使用E-Ink公司的技术生产电子纸张,计划在2002年下半年建设一条前板生产线,2003年春季开始前板的商业供货,最初将被用于手机、PDA和电子图书阅读器等。另外,2004年后可以进行彩色显示的产品也将亮相。

(吴一)