電子紙技術發展對印刷廠家的影響

(1)結構電子紙張是由保護層、電極和電子油墨所組成。電極設在電子油墨的頂端和底端,形成電極時,為電子紙表面成像提供必需的能量。

在電子紙的表面保護層下涂布有一層數以百萬計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,這種微膠囊內包含著更為細小的帶負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電極,微膠囊夾在這兩個電極間。微膠囊受負電場作用時,白色顆粒帶正電荷而移動到微膠囊頂部,相應位置顯示為白色;黑色顆粒由于帶負電荷而在電場力作用下到達微膠囊底部,使用者不能看到黑色。如果電場的作用方向相反,則顯示效果也相反,即黑色顯示,白色隱藏。可見,只要改變電場作用方向就能在顯示黑色和白色間切換,白色部位對應于紙張的未著墨部分。而黑色則對應著紙張上的印刷圖文部分。根據電子油墨的顯色功能,只要把涂布有電子油墨的電子紙,按照設定的圖像與文字內容要求,在相應的部位給予適當的電極,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、藍色和綠色薄層。薄層中沒有任何彩色過濾器或偏振器,而產生的顏色卻比普通液晶反射屏的顏色更加明亮。當電子屏幕被彎曲或用手指擠壓時,電紙屏幕上的顏色不會發生“游動”,并且這種屏幕不會發生閃爍電子紙具有記憶功能,使用時只有在圖像與文字元素變化時(即顏色變化)才需消耗電源,而關電源后電子紙上仍可以保留原有圖像與文字信息的內容

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

1)電泳(EPD)

①EInk微膠囊目前由Elnk公司提供的微膠囊( Micro-capsules)式電泳技術是電子紙市場的主流技術。該技術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的平行導電板之間,利用帶電顆粒在電場作用下向著與其電性相反的電極移動的特性,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動電極的電荷正負來上下移動顆粒,使顆粒顏色和液體顏色交替顯現。比起Elnk的微膠囊技術, SiPix技術的反射率和對比度更高、價格更便宜,且能顯示彩色內容

③電子粉流( QR-LPD)普利司通采用獨創的電子液態粉末(ELP)技術將樹脂經過納米級粉碎處理后,形成帶不同電荷的黑、白兩色粉體,再將這兩種粉體填充進使用空氣介質的微杯封閉結構中,利用上下電極電場使黑白粉體在空氣中發生電泳現象。由于 QR-LPD電子紙屏幕需要使用高壓驅動電子粉流體,因此耗電量比EInk的微膠囊技術和 SiPix的微杯技術更大。

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螺距的旋光劑,能夠調配出紅、綠、藍等顏色。該技術的原理是將膽固醇液晶放置在兩片水平基板中,在不施加電場的情況下,膽固醇液晶會傾向成平面螺旋型排列,在符合特定光波長的反射情況下,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,同時也具有雙穩態的特性和能耗低的優點,不過在手寫識別和白色畫面的表現上不及電泳

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

4)電濕潤( electro wetting)該技術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,導致像素的變化。采用電濕潤技術制造的電子紙像素轉換非常迅速,同時具有結構簡單、省電,可用于柔性顯示等特點,其亮度和對比度遠超過現有的其他電子紙顯示技術。

電子紙技術發展對印刷廠家的影響