電子紙結構與應用舉例

　 E-Ink公司開發了RadioPaper技術，含義為無須導線就能使用，在任何時候、任何地點均能在各種通訊技術的支持下方便地實現信息交換和顯示。其目前有兩種電子油墨顯示器結構，第一種稱為復合結構，總厚度在0.9mm左右，部分地借用了液晶顯示單元的結構形式，為第一代電子油墨顯示屏所采用；第二種結構是形成可彎曲顯示器或電子紙的基礎，放棄了用玻璃作為后面板，厚度小于0.5mm。 
　　圖2比較了TFT（薄膜三極管）液晶顯示單元、第一代電子油墨顯示器和可彎曲電子油墨顯示器的結構差異。可以看到，液晶顯示單元以液晶薄層為中心向頂面和底面展開，液晶薄層的上、下兩層玻璃分別稱為前面板和后面板，厚度在0.7mm左右。此外，還需要兩層偏振薄膜，安排在前、后面板的表面，厚度約0.25mm。這樣，液晶顯示單元的總厚度至少也得2mm。通常，為了加強顯示器的光學性能，液晶顯示單元還需要附加薄膜，就更厚、更重。 
　　基于電子油墨成像技術的顯示產品分成兩個主要平臺，其中高分辨率、主動型矩陣顯示器適合于電子書等應用領域，對顯示質量要求高；低、中等分辨率產品使用分組顯示技術。初期電子油墨顯示產品僅提供2位灰色顯示能力，緊接著出現4位灰度顯示設備。目前，E-Ink及其合作伙伴正致力于開發下一代電子油墨顯示器產品，目標應用領域是電子紙產品，主導方向為可彎曲的彩色顯示器和IC卡，并計劃開發顯示速度更快的視頻顯示器。 
　　電子紙的應用前景 
　　從目前開發出的電子紙應用范圍來看，電子紙的用途主要有如下幾個方面。 


　　(1)顯示器 
　　據報道，英國劍橋顯示科技(CDT)實驗室經過改進，已制造出一種發光塑膠化合物，利用這種材料，可以制造出和紙一樣薄，并且可以卷曲的電視機顯示屏。這種化合物材料可印制在很薄的塑膠上，可以推測，未來的電視機將是"印刷"出來的。據專家預測，今后5年之內人們就可以在市場上看到這種高新技術的電視機。此外，該材料還可用于各種便攜式顯示設備，如制造手表型電視機顯示器等。 
　　如今施樂旗下的Gricon Media公司已成功地研制出可多次重復使用的電子紙。它是一種非常有用的電子紙，由施樂的Palo Alto研究中心開發并擁有專利。這種像紙那樣薄價格又不貴的電子紙與電子技術結合后，能象電腦屏幕那樣顯示變化的文字和圖像并能使用數千次。用于網絡和可重復使用的零售顯示牌等領域，通過點擊鼠標就能更新顯示內容。可用在超市、百貨商場及其它零售場所的顯示牌上。與普通紙不同，它以電子方式擦寫。雖然預計這種電子紙要比普通紙貴一些，但可以使用數千次。這種材料在信息顯示應用方面有很大潛力，包括數字化書刊、低功耗便攜顯示器、掛壁式顯示器及可折疊的顯示器等。此外，佳能公司最近推出一種電子紙顯示器，它不僅易于攜帶，可以與其它設備進行良好的兼容，并且分辨率高達200dpi。他們認為這種顯示器的一個重要潛在應用領域是教育。  
　　(2)萬能書 
　　據報道，麻省理工學院的媒體實驗室和加州的施樂公司正在開發電子紙"魔杖"版本。其外形如同一枝鉛筆，內部裝有記憶芯片和電子接觸器，當"魔杖"在電子紙表面滑動時，其記憶芯片就將獲取的信息轉化成像素。若與電腦相連，則成為快速傳輸信息的工具。專家們估計，記憶芯片將越做越小，信息儲存量將更加龐大，有朝一日，一本電子書將能儲存下35000本普通書的內容，幾乎超過一個人一輩子能讀的書。據專家預測，20年后在我們常見的書架上也許就沒有現在這樣琳瑯滿目的圖書，而只需放幾本、幾十本電子書就已足矣。目前國外有將諸如電子書等用于教育領域，大大減輕了學生的書包重量，他們只需帶一兩本電子書，它不僅包含了全部的課本、課外練習之類的書本內容，還含有許多教學參考書之類的東西，圖文并茂、生動活潑，可大大激發學生的學習興趣。  
　　(3)書寫 
　　使用"電筆"，就可以在電子紙上書寫，也許有朝一日，教學上都要使用它。可以想象，當用電子紙做成教室內的"黑板"，再配上這種書寫的"電筆"，則這塊"黑板"就不僅是可以隨意書寫的對象了，而且包含著諸如辭典、網絡上的許多資料、信息等，并且顯示的并非不動的字符，而是圖文并茂、生動活潑的動畫圖像。電子紙將來在教育領域必將有著廣闊的應用前景。 
　　(4)其它方面的應用 
　　電子壁紙。這種壁紙可以根據人們的各種喜好、不同季節、不同時間、不同溫度及各種活動內容，隨時挑選設定并改變畫面，使壁紙面貌常新。 
　　再如，用這種電子紙制成的報紙，可以利用房內的燈光作為它的能源，接收多種新聞、信息等，并且可以隨時隨地更新這些內容，這將是一份永遠不會過時的報紙。 
　　(5)電子報紙 
　　如下圖所示是IBM公司對電子報紙的最新研究成果。這種電子報紙把16個版面的內容集成在一本書中，這本書實際上是一些具有雙面、能卷曲的、有提示信息的屏幕,這種電子報紙可以從因特網上下載文字、圖形和圖片。 
　　可見，開發商和制造商都在尋找一種能夠取代紙張的可卷曲屏幕或者具有存儲能力可被重寫的具有紙張一樣外形的物質。為此，人們做出了大量研究以開發出一種“紙樣”材料，這種材料的外形像紙張一樣，但是可以通過電子信號來顯示文本、圖片和圖像信息，而且這種材料也需具有一定的存儲空間，這就意味它們將具有不需要網絡或能量的支持，允許多次使用（如可擦寫、再成像等）等特點。