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關(guān)于電子紙顯示器技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1電子紙技術(shù)
電子紙又叫數(shù)字紙，是在傳感器基礎(chǔ)上衍生出的一種新產(chǎn)品，在未來市場中具有一定潛力。電子紙兼具傳統(tǒng)紙張以及電子器件的功能，因此對于習(xí)慣使用傳統(tǒng)紙張的人們而言不需要做出任何改變同時(shí)又能夠享受到方便快捷、彩色化。數(shù)字化、多樣化的視覺效果。相比于傳統(tǒng)紙張，電子紙成本稍高，這也是電子紙相比于傳統(tǒng)紙張不足之處。電子紙的優(yōu)點(diǎn)主要有：能夠顯示即時(shí)信息;同當(dāng)代先進(jìn)數(shù)字技術(shù)連接，具有較大的信息容量;可在不做繁瑣處理的情況下反復(fù)多次使用;生產(chǎn)過程不需消耗大量自然資源;穩(wěn)定性強(qiáng)。
2當(dāng)前電子紙技術(shù)原理以及基本類型
電子紙技術(shù)原理主要是將帶電粒子隨機(jī)分散懸浮于膠體中，在自然條件下這些帶電粒子自由浮動(dòng)。對電子紙通電后即會在其上下表面形成一個(gè)定向電場，此時(shí)帶電粒子會在電場作用下做定向運(yùn)動(dòng)，形成人們需要的畫面顯示出來。當(dāng)分散體系中膠液自身所帶電量同帶電粒子比重十分接近時(shí)，電泳電子能夠在無電場情況下保持自身狀態(tài)一段時(shí)間，因此在撤銷電場后電子紙上顯示的數(shù)字并不會立即消失，此即為電子紙的存儲功能。
電子紙顯示器類型多種多樣，目前市場上常見的幾種為納米粒子電泳顯示器、微膠囊電泳顯示器、色粉顯示板、微壓模電子紙等。
2.1納米粒子電泳顯示器
納米粒子電泳顯示器主要指由納米半導(dǎo)體材料組成的電泳顯示器。納米半導(dǎo)體材料對量子以及電子水平有較強(qiáng)依賴性，當(dāng)材料粒子半徑越小時(shí)其帶寬越窄，所產(chǎn)生的熒光波長越短，并且當(dāng)粒子半徑不同的粒子聚集在一起時(shí)，由于波長不同會導(dǎo)致顏色向半徑較大粒子移動(dòng)，從微觀上來看就是小粒子發(fā)出高能熒光，大粒子發(fā)出低能熒光，根據(jù)這一原理便能夠?qū)崿F(xiàn)將多種類型粒子集中于同體系中以實(shí)現(xiàn)不同顏色的顯示。當(dāng)納米粒子電泳顯示器中納米材料均勻分布與同一體系中時(shí)會表現(xiàn)出一種特有的光學(xué)特性，電泳顯示器中納米材料聚集于某一區(qū)域時(shí)會表現(xiàn)出另一種光學(xué)特性。這兩種光學(xué)特性的改變可通過對電場進(jìn)行調(diào)控來實(shí)現(xiàn)，且電泳顯示器當(dāng)前只能夠顯示這兩種光學(xué)特性。
2.2微膠囊電泳影像顯示器
普通電泳顯示器具有穩(wěn)定性差、粒子易出現(xiàn)沉降、凝結(jié)等缺點(diǎn)，并且伴有偶發(fā)性反應(yīng)速度緩慢、閾值特性難以把握等異常。為克服普通電泳顯示器這些固有缺點(diǎn)，微膠囊電泳影像顯示器被研發(fā)出來。
微膠囊電泳影像顯示器的引入是對普通電泳顯示器的一次突破，該方法原理為將顆粒分散并控制于有限體積范圍內(nèi)，粒子僅能夠在該范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因此使得電泳顯示更加穩(wěn)定;膠囊直徑均小于30um，該半徑微粒能夠被直接印刷于襯底，并被第二層透明薄膜有效固定，從而實(shí)現(xiàn)毫米級顯示厚度;對電泳調(diào)節(jié)方式采用電壓調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)灰度等級控制;微膠囊電泳影像顯示器所采用的材料為E-INK材料，該材料成本低廉，性能穩(wěn)定，經(jīng)歷千萬次切換實(shí)驗(yàn)仍就不會出現(xiàn)衰退現(xiàn)象。微膠囊電泳影像顯示器并非毫無缺點(diǎn)，例如其清晰度需要進(jìn)一步提高，源電路結(jié)構(gòu)仍舊有待完善等。
2.3色粉顯示板
色粉顯示板由日本千葉大學(xué)研制出來，其原理是在帶有氧化銦錫（ITO）的透明電極支持體間使用黑白兩色粉末進(jìn)行填充，填充完成后采用外加電壓的方式，此時(shí)在電壓作用下黑色粉末開始出現(xiàn)涌動(dòng)，宏觀上看便是黑白圖案。黑色分泌主要由一些炭黑等具有一定導(dǎo)電性能材料組成，其中白色粒子主要由易滑動(dòng)的氟化碳粒子構(gòu)成。色粉顯示板具有視角寬、反應(yīng)速度快、反射率高、圖面清晰等優(yōu)點(diǎn)，此外色粉顯示板顯示效果持久能顧保持約14天的顯示時(shí)間、粉末材料的使用使得顯示板在震動(dòng)以及折疊過程中不會出現(xiàn)圖形改變。色粉顯示板唯一缺點(diǎn)是其耐用性不如其他電子紙顯示器，顯示顏色比較單調(diào)，若需實(shí)現(xiàn)彩色顯示需進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改變，加入彩色過濾器，目前仍舊處于研究階段。
2.4微壓模電子紙顯示器
微壓模電子紙顯示器是美國某公司研究出的一種先進(jìn)顯示技術(shù)，該顯示器由塑料薄膜、液體有色材料、白色粒子等材料組成，并通過電泳方式趨勢白色粒子集中或者分散于顯示板結(jié)構(gòu)部分，原理上同微膠囊電泳影像顯示器類似，僅在生產(chǎn)工序上存在一定差異。
美國某公司使用表面形狀為凹凸?fàn)畹臐L筒對塑料薄膜進(jìn)行碾壓，此過程中會形成有規(guī)律的細(xì)胞狀微孔，之后向這些孔中注入有色液體以及白色微粒，操作完畢后再在上面覆蓋一層薄膜，并將整體結(jié)構(gòu)放置于硅底板，利用硅底板控制驅(qū)動(dòng)。該種顯示方式相比于微膠囊有更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，且通過有規(guī)律的液體及粉末移動(dòng)便可實(shí)現(xiàn)彩色顯示，具有一定量產(chǎn)性。
3電子紙顯示器發(fā)展趨勢
電子紙顯示器已經(jīng)取得一定進(jìn)步，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展并將在未來取得更多成果。針對電子紙顯示器當(dāng)前發(fā)展中存在的不足以及未來發(fā)展需求，未來電子紙顯示器發(fā)展趨勢如下：
�。�1）具有印刷與復(fù)印功能，不僅能夠反復(fù)適應(yīng)復(fù)印紙，還可被大量適用于印刷機(jī)，條件允許的話還可被作為相紙使用。
�。�2）可被用作于手機(jī)、手表等顯示設(shè)備的標(biāo)牌以及展板等。
（3）用于課堂教學(xué)，例如當(dāng)前各學(xué)校使用的電子白板就屬于電子紙技術(shù)發(fā)展的衍生物。教師可以在電子紙上進(jìn)行演練，提高教學(xué)效率。
�。�4）電子紙無線接收系統(tǒng)，能夠隨時(shí)接受及時(shí)訊息，類似于電子報(bào)紙。
�。�5）房屋裝飾，例如可改變圖案的墻紙等。
�。�6）逢年過節(jié)的電子賀卡等。
電子紙顯示技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是針對當(dāng)前電子紙顯示器技術(shù)現(xiàn)有問題進(jìn)行完善，并結(jié)合人們對普通紙張學(xué)習(xí)習(xí)慣，對日常生活中人們紙張使用習(xí)慣電子化，既保留人們使用紙張的習(xí)慣，同時(shí)也賦予其電子紙顯示功能，未來發(fā)展強(qiáng)趨勢就是建立在此基礎(chǔ)上的探究行為。當(dāng)前電子紙技術(shù)已經(jīng)取得一定成效，但從電子紙技術(shù)向正常使用過度仍舊需要經(jīng)歷一段時(shí)間，克服應(yīng)用過程中存在的問題。在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，未來數(shù)年內(nèi)必將出現(xiàn)電子紙產(chǎn)品上市的情況，人們?nèi)粘Ｉ顣陔娮蛹堄绊懴赂颖憬荨?/p>
4結(jié)束語
科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展為電子紙奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，當(dāng)前平板顯示技術(shù)已經(jīng)普及，考慮到未來顯示技術(shù)必將建立在不改變?nèi)藗儸F(xiàn)有使用習(xí)慣的基礎(chǔ)上網(wǎng)更加便捷、高效、迅速的方向發(fā)展，電子紙技術(shù)必將在未來得到廣泛使用。當(dāng)前電子紙技術(shù)已經(jīng)取得一定成效，但距離普及使用仍舊有一段距離，在人們需求的推動(dòng)下電子紙顯示技術(shù)必將會取得長足進(jìn)步并最終成為人們生活中的重要助手。
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