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電子紙與電子紙技術(shù)

   2012-06-21 轉(zhuǎn)載于網(wǎng)絡(luò)佚名3270
導(dǎo)讀

電子紙技術(shù)誕生于20世紀(jì)70年代,但真正的繁榮卻是35年后的今天。電子紙最初是為了取代傳統(tǒng)紙張的大量消耗而發(fā)明出來,時(shí)至今日,

 電子紙技術(shù)誕生于20世紀(jì)70年代,但真正的繁榮卻是35年后的今天。電子紙最初是為了取代傳統(tǒng)紙張的大量消耗而發(fā)明出來,時(shí)至今日,電子紙的出現(xiàn)對(duì)于傳統(tǒng)紙出版行業(yè)的沖擊正在逐漸體現(xiàn)出來,目前全世界已經(jīng)出現(xiàn)超過20種電子紙載體出現(xiàn),僅2007年就有8種新的電子紙載體誕生,預(yù)計(jì)2008年這一數(shù)字將接近40種。電子紙的本質(zhì)首先是一種柔性顯示器,在其輕薄柔軟特性背后,涌現(xiàn)的是對(duì)傳統(tǒng)平板顯示產(chǎn)業(yè)更為徹底的沖擊。電子紙的載體是一張?zhí)厥獾谋∧z片,通過在膠片上"涂"上的一層帶電的物質(zhì)(電子墨),根據(jù)內(nèi)容的不同進(jìn)行后臺(tái)控制,通過相應(yīng)的顯示組合以達(dá)到內(nèi)容顯示的目的。

    電子紙的內(nèi)核就是一個(gè)廣義上的IC,整個(gè)閱讀器則可看作是一個(gè)薄薄的內(nèi)嵌式遙控顯示板。電子墨水就是將帶正、負(fù)電的諸多黑白粒子,密封于微膠囊內(nèi),因施加電場(chǎng)的不同,在監(jiān)視器表面產(chǎn)生不同的聚集,呈現(xiàn)出黑或白的效果。商業(yè)化程度最好的非液晶電子紙技術(shù)是E-Ink的電子墨水技術(shù)(電泳式電子紙)。它的優(yōu)點(diǎn)很多,最主要的是內(nèi)容可重寫,可以隨意對(duì)文字或圖像進(jìn)行更新,從而實(shí)現(xiàn)大量?jī)?nèi)容的統(tǒng)一平臺(tái)瀏覽。同時(shí),非常適合肉眼閱讀,由于對(duì)比度較高,所以文字、圖像清晰,并且無(wú)論從哪個(gè)方向看都沒有變化,閱讀舒適輕松。省電也是電子紙的一大特性,文字刷新以后,會(huì)長(zhǎng)期停留在屏幕上,閱讀的時(shí)候電池可以取掉。換句話說,閱讀的時(shí)候不耗電,只有在翻頁(yè)刷新的時(shí)候才耗電,所以電池壽命會(huì)很長(zhǎng)。因薄膜重量輕,電子紙還可以適度折疊、卷曲,重量輕,攜帶方便。還有一種形態(tài)的電子紙是攜帶方便的薄膜顯示板,即“紙型”柔性液晶顯示器,該方式是利用施加電壓后分子排列被改變的液晶的性質(zhì),通過調(diào)整透光率及改變光線的方向來表達(dá)反差。

    電子紙液晶顯示器的制作思路是,將液晶板與寫入圖像的裝置部分相分離以實(shí)現(xiàn)薄型化和輕量化,并能卷曲,做成像紙一樣的東西。寫入可利用施加光、熱、表面電荷等各種方法來實(shí)現(xiàn)。相對(duì)其他以非液晶技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子紙,這類產(chǎn)品在成本上略顯劣勢(shì)。它的主要特征是視讀狀況比較好,即使長(zhǎng)時(shí)間凝視也不會(huì)使眼睛感覺疲勞,可以在表面上進(jìn)行光感的調(diào)整、加工。內(nèi)裝有CPU和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,裝置便于攜帶,使用簡(jiǎn)單,只需按鈕便可讀取電子文書或電子圖書。而且期望與網(wǎng)絡(luò)掛鉤,做到隨意存取。電子紙集束而制成的電子筆記本能供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的存取,并可以借助記錄來存儲(chǔ)信息,因?yàn)殡娮蛹埦哂兄T如上述的作用和利用價(jià)值,所以容易被使用者接受。

    目前,世界上主流的電子墨水技術(shù)有5種,它們分別是微膠囊電泳、雙色擰轉(zhuǎn)球(bichromal)、膽甾型液晶(ChLCD)、電濕技術(shù)和電致變色技術(shù)。其中,E-Ink公司的電泳技術(shù)比較成熟,應(yīng)用相對(duì)廣泛。E-Ink的電子紙由電子墨水及兩片基板所組成:第一部分是電子墨水,有時(shí)被稱為“前基板(frontplane)”;二是使電子墨水生成文本和圖像所需要的電子設(shè)備組合,包括控制部分和顯示部分,被稱為“背基板(backplane)”。背基板上面涂有由無(wú)數(shù)微小的透明顆粒組成的電子墨水,顆粒直徑只有人的頭發(fā)絲的一半大小。電子墨水是一種加工成薄膜狀的專用材料,與電子顯示設(shè)備結(jié)合在一起使用,是化學(xué)、物理學(xué)和電子技術(shù)的綜合應(yīng)用。電子墨水由數(shù)百萬(wàn)個(gè)尺寸極小的微膠囊構(gòu)成,直徑與頭發(fā)絲相當(dāng)。每一個(gè)微膠囊中含有帶正電荷的白色粒子和帶負(fù)電荷的黑色粒子,它們懸浮在清潔的液體中。電子墨水薄膜的頂部是一層透明材料,作為電極端使用;底部是電子墨水的另一個(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??梢姡灰淖冸妶?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。電泳電子墨水工作原理當(dāng)這種電子墨水被涂到紙、布或其他平面物體上后,人們只要適當(dāng)?shù)貙?duì)它予以電擊,就能使數(shù)以億計(jì)的顆粒變幻顏色,從而根據(jù)人們的設(shè)定不斷地改變所顯現(xiàn)的圖案和文字。只要調(diào)整顆粒內(nèi)的染料和微型粒子的顏色,便能夠使電子墨水展現(xiàn)色彩和圖案來。該方式是利用在電壓下能夠改變黑白狀態(tài)的微膠囊來實(shí)現(xiàn)圖像顯示的。微膠囊中帶電的白色氧化鈦顆粒和黑色碳粉粒子在電壓下上下移動(dòng),從而繪制出黑白圖像。其特點(diǎn)是在反差、明亮度視覺等方面較理想,耗電低,重量輕而容易使其薄型化,形狀自由等。此外,有的產(chǎn)品是利用帶電色粉的電泳現(xiàn)象,通過加大色粉的密集度來提高黑白反差的。

 
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