EPD,最典型的实现方式
正因为电子纸没有一个精确的定义,因此其实现方式也是有极大差别的。如某些厂家是在液晶显示器的基础上,通过撤除液晶显示器上的背光灯、偏光板、配向膜等部件,从而达到降低液晶屏厚度和重量的目的,并通过一个独有的导向层将液晶分子固定在基材上,这样液晶屏在断电后,仍然能保持原有的图像,这称为双稳态向列液晶显示技术(Bi TNLCD)。采用双稳态向列液晶显示技术的电子纸可实现彩色显示,采用这种技术的电子纸继承了液晶显示器较好的色彩表现,现有最高分辨率为1280×800,但在制造成本、耗电、轻薄性、抗冲击性和阅读性,却和主流电子纸存在一定的差距。另外还有胆固醇液晶显示技术(Ch-LCD)、电子粉流体显示技术(QR-LPD)等等。但在众多的电子纸实现方案中,影响力最大、支持厂商最多、市场化进程最快的还是E-Ink公司力推的电泳显示技术(EPD)。
采用EPD技术的电子纸在原理上与液晶显示器是有较大区别的。实际上,EPD电子纸的结构有点类似于三明治,其前部为透光薄膜,而后部则为电极结构,在上下薄膜之间,布满微胶囊,每个微胶囊的直径大约为40微米,这些胶囊也被称之为“电子墨水”(图1)。在这些微胶囊中,还包含着为数众多的白色颗粒和黑色颗粒,分别带有正电荷和负电荷,这些细小的颗粒能够长期悬浮在胶囊内的液体中。这样当在像素电极上施加正电压时,带正电荷的白色颗粒将受到电荷排斥而向上移动,而带负电荷的黑色颗粒则由于电荷相吸向下移动,这样“纸张”的表面就呈现白色,反之,在像素电极上施加负电压时,“纸张”表面则呈现黑色。
同时,还可靠控制所加电压的高低,让电子纸具有一定的灰度表现能力。这样就可依靠控制像素电极的极性与强度,让电子纸显示出我们所需要的图像或文字。而在外电压撤销时,胶囊内部的细小颗粒失去了移动能力,继续保持原有的悬浮状态,这就使得电子纸上的图像保持不变(图2)。