(1)電泳技術(shù)原理及其優(yōu)勢
何為電泳技術(shù)？照字面意味著“在一定的電壓下可泳動”，其顯示的工作原理是靠浸在晶瑩或彩色液體之中的電離子移動，即通過翻轉(zhuǎn)或固定的微粒子來使像素變亮或變暗，并可以被制作在玻璃、金屬或塑料襯底上。的確技術(shù)是將直徑約為1mm的二氧化鈦粒子被散播在碳?xì)溆椭，黑色染料、外表活性劑以及使粒子帶電的電荷控制劑也被加到碳(xì)溆椭；這種混合物被放置在兩塊間距為10—100mm的平行導(dǎo)電板之間，當(dāng)對兩塊導(dǎo)電板加電壓時，這些粒子會以電泳的方法從所在的薄板遷移到帶有相反電荷的薄板上。當(dāng)粒子位于顯示器的正面(顯示面)時，顯示屏為白色，這是因?yàn)楣馔ㄟ^二氧化鈦粒子散射回閱讀者一方；當(dāng)粒子位于顯示器背面時，顯示器為黑色，這是因?yàn)椴噬玖衔樟巳肷涔。如果將背面的電極分成多個微小的圖像元素(像素)，通過對顯示器的每個區(qū)域加上適當(dāng)?shù)碾妷簛懋a(chǎn)生反照區(qū)和吸收區(qū)圖案，即可形成圖像。
電泳技術(shù)具有幾大優(yōu)勢。一是能耗低。由于具有雙穩(wěn)定性，在電源被關(guān)閉之后，仍然在顯示器上將圖像保留幾天或幾個月。二是電泳技術(shù)生產(chǎn)的顯示器屬于反照型，因此具有良好的日光可讀性，同樣也可以跟前面或側(cè)面的光線結(jié)合在一起，用于黑暗環(huán)境。三是具有低生產(chǎn)成本的潛力，因?yàn)樵摷夹g(shù)不需要嚴(yán)格的封裝，同時采用溶液處置技術(shù)如印刷是可行的。四是電泳顯示器以外形因子靈活為特色，答應(yīng)它們被制造在塑料、金屬或玻璃外表上，因此它是柔性顯示技術(shù)的最佳選擇。
(2)電泳技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)企業(yè)
目前投入電泳技術(shù)開發(fā)的企業(yè)有美國E—Ink和SiPix公司、英國Plastic Logic、荷蘭飛利浦旗下Polymer Vision、日本Bridgestone、Hitachi、Seiko Epson、南韓三星電子與樂金飛利浦(LPL)等廠商。E－Ink公司在產(chǎn)品開發(fā)方面走在最前面。2004年E－Ink公司與索尼公司和飛利浦公司聯(lián)合于推出電泳顯示電子書，在歐洲與德國的Vossloh公司聯(lián)合推出了電子紙信息顯示屏，與韓國的Neolux公司聯(lián)合推出了電子紙式廣告屏。SiPix公司和日本的Bridgestone公司聯(lián)合展示了一些電泳顯示屏樣屏，但目前還沒有產(chǎn)品推出。2007年E—Ink與Seiko合作推出了可曲折的手表外，E—Ink與Sony、大陸金科、臺灣eREAD等公司合作推出了電子書；諾基亞發(fā)布了概念手機(jī)Nokia888；香港o.d.m.公司推出柔性手表、數(shù)字卷標(biāo)等產(chǎn)品；三星電子與LPL則在電泳顯示介質(zhì)上加裝彩色濾光片，形成彩色化，只是也因?yàn)樵黾恿瞬噬珵V光片，讓其推出的產(chǎn)品因反照率降低而看來亮度有點(diǎn)暗淡。荷蘭Polymer Vision主動投入電子紙與全彩柔性顯示器產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)，已在英國設(shè)立生產(chǎn)廠，預(yù)計(jì)在2007年底可結(jié)束正式量產(chǎn)，屆時并將推出全球首款折迭式電子書。
各公司在電泳技術(shù)方面略有差異。E—Ink采用的是微結(jié)構(gòu)屬于微膠囊，每個顯示元素的大小不均且排列零散，因采用黑白雙粒子，光反照率較佳是其優(yōu)點(diǎn)，可達(dá)成約35％～40％左右，閱讀時的感覺更貼近真正的紙張，弱點(diǎn)則是不夠堅(jiān)固強(qiáng)韌，無法承擔(dān)重壓。而SiPix公司采用的微結(jié)構(gòu)則是專利的微杯數(shù)組，顯示元素大小一致并以數(shù)組方法排列整潔，具有較佳的機(jī)械與電氣特征，承擔(dān)重壓也不也許損壞，弱點(diǎn)則是光反照率稍差，目前約可達(dá)成28％。由于在技術(shù)上采用的微結(jié)構(gòu)不同，連帶也妨礙到制程的選擇。有關(guān)專家指出：SiPix的微杯數(shù)組結(jié)構(gòu)最大好處，在于可以使用連續(xù)骨碌條式的制程可實(shí)現(xiàn)大批量產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低；反觀E—Ink的微膠囊結(jié)構(gòu)由于不夠堅(jiān)固，因此無法實(shí)驗(yàn)以壓印方法生產(chǎn)的R2R制程，只能以較高的成本噴墨方法制造生產(chǎn)。
(3)面臨的技術(shù)難題
電泳顯示技術(shù)面另三個難題。一是響應(yīng)速度比較慢。因?yàn)殡娪炯夹g(shù)依靠于粒子的運(yùn)動，用于顯示的開關(guān)時間非常長，長達(dá)幾百毫秒，那個速度對視頻應(yīng)用是不夠的。目前用于電泳顯示的使開關(guān)時間達(dá)成幾十毫秒的更快的材料正在開發(fā)之中。二是顯示的雙穩(wěn)態(tài)、以及轉(zhuǎn)換速度慢，也妨礙了其連續(xù)顯示色彩的性能。一些電泳顯示器在兩種色彩之間切換，如果彩色顯示還需要一個彩色濾光片。該技術(shù)的驅(qū)動器正因雙穩(wěn)定性問題而面臨挑戰(zhàn)，雙穩(wěn)定性對顯示有利，但它也給帶來了挑戰(zhàn)，因?yàn)樗枰捎靡环N獨(dú)立的驅(qū)動器架構(gòu)，從而導(dǎo)致顯示器的成本飛騰。三是制造工藝龐大，對材料要求高，成本較高。
(4)我國電泳顯示技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
我國電泳顯示研究起步晚，但前進(jìn)很快，在材料研究及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面有基礎(chǔ)，并已有企業(yè)在主動開拓相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。例如中山大學(xué)和廣州奧示科技有限公司合作，研制出黑白、紅綠藍(lán)彩色三原色電子墨水，并研制出了柔性顯示屏，制作出了彩色三原色的顯示屏。目前，國內(nèi)與海外的技術(shù)差距要緊在顯示屏、材料和功能產(chǎn)品方面。我國企業(yè)從發(fā)展自主知識產(chǎn)權(quán)的平板顯示屏制作技術(shù)和產(chǎn)品出發(fā)，使用自主開發(fā)的微膠囊電泳顯示材料和超薄平板顯示器件結(jié)構(gòu)，開展電子墨水超薄平板顯示器件產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，研制出了類紙式信息顯示屏，實(shí)現(xiàn)電泳平板顯示器件產(chǎn)品化。我國臺灣工研院也已鎖定柔性顯示為未來幾年的發(fā)展重點(diǎn)，同時正與SiPix進(jìn)行相關(guān)技術(shù)合作。瞄準(zhǔn)未來市場，研究未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開發(fā)新技術(shù)，超前謀劃，是今天我國顯示產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重中之重的工作。
