电子纸显示技术介绍.ppt

电子纸显示技术 目录 电子纸技术原理TFTEPD与TFT LCD的比较电子纸市场现状与发展趋势产业布局小结 目前市面上的电子书技术包括 EInk微胶囊型 Microencapsulation 电泳技术 采用最多反转球 Gyricon 技术KentDisplay公司的双稳态胆固醇液晶 SurfaceStabilityCholestericTexture SSCT 技术SiPix微杯 Microcup 电泳技术 2008年底由胜华 Wintek 奇美 CMO 与华映 CPTT 等面板厂导入生产 美国MIT和E Ink开发 在透明的微胶囊内 放入兰色的液体和白色微粒子 通过外加电压使白色粒子产生电泳 从而显示由白色和蓝色形成的画面 在白色粒子中使用了氧化钛的微粒子 在蓝色的绝缘性液体中 带有电荷并稳定地分散在蓝色的绝缘性液体中 将此微胶囊用硅树脂作粘合剂涂到带有ITO电极的塑料基片上 再以离子流方式将负电子画面施于表面 白色粒子便移动到微胶囊的下部 因此 画面便显示出蓝色图像 之后 全面施加正电子 白色粒子便移动到微胶囊的上部 表面则变成白色 图像即被消掉 其中白色和蓝色都是可以替换成其他颜色的 E Ink开发的电子墨水 Electronicink 是用直径30 m 300 m的球状透明光滑的微胶囊包覆电介质悬浮液 悬浮液中漂浮着白色带电光散射微粒 这些胶囊分布在聚氨酯胶粘剂中构成分散体系 涂布或者印刷在柔性导电高分子透明塑料电极上 构成原理型柔性电子纸显示器 E Ink微胶囊技术 旋转球技术 美国xerox公司和3M公司共同开发 以每半个球分别涂成白与黑的球形微粒子 通过电场控制其方向 由白和黑两种颜色显示出图像 用硅树脂作为粘合剂将双色粒子涂在基片上 在粒子的周围形成空穴 以特定的液体充电 粒子表面的白侧为负 黑侧为正 在两色之间呈现出不同的电荷而形成偶极子 若以负电荷图像加在这张纸板的表面 粒子便会旋转 使黑半球朝上 如果以正电荷加在纸板表面 白半球便朝上 因而可以显示图像 胆甾醇液晶在无电场取向时是平行的 通过适应液晶的旋转间距来选择色光进行反射 在弱电场情况下成为焦圆锥取向 通过透光来维持其状态 如果外加强电场时 就又返回到平行取向 利用这个电场的变化 就可以控制显示和非显示 可显示600dpi的图像 胆甾醇液晶具有双稳态特性 断电后仍保持图像不变 由红 绿 蓝三层胆甾醇液晶薄膜堆叠而成 通过外界光反射 显示彩色颜色 胆甾醇液晶电子纸技术 Sipix的Microcup微杯有源驱动EPD结构示意图 透明电极CommonITO 充满有色电泳液的Microcup阵列 封装层 TFT底板 微杯技术将白色带电粒子与电介质液体封装在Microcup中 Microcup结构将电泳液分隔成细小的独立单元 有效地预防了电泳液的外漏以及微粒的位移 Microcup结构具有造型上的任意性 结构完整性和机械稳定性的优点 Microcup微杯技术 Sipix的RolltoRoll制程示意图步骤 1 涂布 先将塑料复合材料涂布在ITO PET膜上 2 微杯成型 使用微杯滚轮压铸并使用紫外硬化成型 3 填充电泳液于微杯中 4 封装 使用顶部封装技术封装电泳液及微杯 5 压合 压合封装的微杯膜在TFT底板或是有线路图样的第二电极膜上 电子纸制造工艺 部分电子纸制造商开发和技术研究状况 目录 电子纸技术原理TFTEPD与TFT LCD的比较电子纸市场现状与发展趋势产业布局小结 动画性能低 反射型 不需背光 可绕性 轻薄化 无充电状态画面可保持 动画性能高 高色彩饱和度 发光型 需背光 不易弯曲 无充电状态画面可保持 电子纸与LCD显示器比较 电子纸的优点视读状况好 即使长时间凝视也不会使眼睛感觉疲劳 可以在表面上进行光感的调整 加工 对比度高 反射率是液晶的6倍 对比度是液晶的2倍 报纸的2倍 电子纸环境反射光线显示 较LCD更适合户外观看 功耗低 电子纸具备双稳态特性 断电保持画面 仅在刷新屏幕时耗电 高分辨率 量产品可以达到200dpi的分辨率 轻 薄化 不需要背光模组 厚度通常为0 5毫米 最薄可达到0 1mm 材料成本低 不需要背光模组 不需要严格封装 柔性显示 可弯曲折叠 有良好的柔韧性 广视角 由于是微球体结构 反射面广 视角可以达到180度 电子纸的缺点 响应慢 目前电子纸响应时间大约50 100ms 而LCD通常是15 30ms 这就意味着电子纸无法播放连续画面的节目 实现彩色难度高 电子纸显示原理就是黑白双色粒子 彩色的话必须加彩色滤光片 虽然LCD也需要使用彩色滤光片 但是电子纸加彩色滤光片后亮度和对比度会降低 良率低导致成本高 其主要制程是比较难控制的化学工序 目录 电子纸技术原理TFTEPD与TFT LCD的比较市场现状与发展趋势产业布局小结 电子纸市场状况目前电子书市场以手机 电子书终端等小型设备为主 在2008年的整体需求中 电子书占约8成 而电子看板等大型用途也已进入实验阶段 2007953万片 其中800万片由Motorola采用用于移动电话 占9成 2008CasioHitachiCommunications采用电子纸作为手机的背面显示器 荷兰的PolymerVision开发出采用电子纸作为主显示器的可折叠手机 2008年电子纸市场规模为90亿5300万日元 较2007年成长63 电子纸应用领域2004年Panasonic Toshiba及Sony等陆续推出采用电子纸 e Paper 显示技术的电子书 e Book 等终端产品 之后 各厂商为扩大电子纸市场及应用面而推出不同应用的电子纸产品 例如电子看板 电子标签等 甚至可挠性 可卷性的电子纸产品亦接着问世 从2005年开始 彩色的电子纸显示器技术发展亦不断加快 目前已有数家厂商开发出了相关的产品 应用领域 电子书 电子报纸 平板电脑及笔记本电脑副屏幕 电子笔记本 电子词典 电子价格标签 电子看板 广告牌 手表 时钟 操作手册等信息显示 移动电话或其他移动设备的文本或图像可以无线传输至方面观看的大屏幕显示器等 彩色电子纸显示器技术发展进程 Fujitsu开发的世界首款具有图像记忆功能的可弯曲彩色电子纸 2007年7月富士通首创的彩色电子纸弯曲时不影响图像显示 富士通首创的彩色电子纸显示出彩色艳丽图像 各厂商的研究进展 2008年10月日本KDDI公司显示屏通过无线连接显示手机上的图片 13 1英寸的彩色电子纸显示屏采纳Bridgestone公司的电子液态粉末技术 可以显示4096种颜色 2007年8月LG飞利浦全球首款A4纸 14 1英寸 大小 厚度0 3mm的柔性彩色电子纸采用EInk模块 最大显示4096色 2007年8月SamsungA4尺寸高精细电子纸 像素2120 1500 精细度为180ppi的单色显示电子纸 在塑料底板上约130度的低温工序中形成a SiTFT驱动反射性电泳显示屏 A4尺寸 像素2120 1500的三星柔性电子纸 14 3英寸a SiTFT阵列塑料基板 2007年10月Bridgestone近期研制了全球最大的彩色电子纸435 326mm A3尺寸 厚度0 29mm 2008年10月2日Sony采用EInkEPD6英寸支持触摸操作和文本输入 电子纸发展趋势 目录 电子纸技术原理TFTEPD与TFT LCD的比较市场现状与发展趋势产业布局小结 全球电子纸产业链 Source 拓墣產業研究所 ElectronicInk ICDevices EInkSiPixImagingBridgestoneFujitsu CPUMemoryTCOMDriver PanelModules PVI HardwareSolution PVIHitachiFujitsu ProductsE Reader SonyAmazoniRex宜銳翰林FrankinFujitsu Driver 晶門 元太科技目前是全球唯一量产的电子纸显示模组供应厂商 其出货对象包括Sony 宜锐等 Sony自2006年第三季度在北美推出电子书产品Sony Reader2006年底 台商企业 宜锐科技 在大陆正式推出STAReBOOK产品 2006年 E Ink技术产品的产量从几万台增加至几百万台 2007年 已有超过10家厂商推出采用美商E Ink电气泳动技术的电子纸产品 2007年 Motorola推出采用E Ink电子纸技术的低价手机 Motofone 约有800万支销售量 因此未来电子纸的市场规模预计将会有大幅度地成长 目前电子书市场以Sony ReaderDigitalBook 以及Amazon的 Kindle 为主 EPD的产业化进程 电子纸未来市场布局 虽然双稳态胆甾醇液晶 SSCT 做电子书的显示器已经产品化 但要真正被用户接受 至少要解决显示质量问题 包括底色和字体颜色 响应速度和彩色化问题 如果开发电子纸技术 建议采用较为成熟的E Ink微胶囊电泳技术 将涂有Eink的塑料薄板与TFT基板整合可以利用现成的TFT LCD生产设备 而且使用的材料组件更少 步骤更简化 一旦能够进入商业化大量生产阶段 应该比TFT LCD的生产成本更低 良品率更高 这样可以迅速切入市场 抢占市场先机 后续再进行彩色化电子纸技术的开发 除了电子书外 电子纸显示器在电子标签 智能卡 手机等产品中的应用具有非常大的市场潜力 应充分发挥天马在中小尺寸显示屏方面的优势 积极开拓电子书以外的其他应用领域 小结 TheEnd