电纸及其驱动器控制芯片
电纸及其驱动器控制芯片
E-Paper And Its Driver ControllerIC
晶门科技有限公司 高级技术推广工程师 何沛文
1 引言
许多人认为,因应电脑的普及,信息得以储存于电子媒介中,从而减少纸张的用量。然而,由于纸张载体的方便和电脑打印的良好品质,许多电子信息还是被打印到纸张上,以方便阅读。纸张用量的增加造成了浪费,带来了树木的过度砍伐和环境的恶化。
如果纸张载体可以用电子载体替代,则上面提到的环境问题就可望得到解决。虽然许多常规的显示解决方案,如LCD、OLED和等离子显示,都能达到部份纸张的功能,但这些技术难免会消耗能量,因为各种显示器必须不断更新以维持图像的内容。这些平板显示亦不像纸张一样柔软,从而必须放置在平面化的装置中。人们一直在寻找一种新型的显示器技术,它的特性要与纸张一样,即图像的保持无需功耗,而且可以卷成不同曲率的曲面,以应用于各种不同外形规格的设备中。在科学家的不懈努力下,基于电泳显示（EPD,Electrophoretic Display）技术的电纸技术于1969年问世了。
EPD平板本身无法独立运作,其图像的显示需要一个驱动器IC的驱动。作为显示器集成电路行业的先驱和领先厂商,晶门科技已经开发了一种电纸（E－Paper）显示器驱动IC,将这种创新性的理念变为现实。
2电纸显示机理
电纸由大量的胶囊构成。每个胶囊盛有彩色的介质流体以及大量带正电的有色颗粒。透明的ITO行电极覆盖了电纸的上表面,而列电极则埋入底层。列与行电极则分别连接到电纸驱动器IC的分段和共用驱动模块。
当电纸驱动器IC向列电极提供正电压波形时,带正电的颗粒受到所施加的正电场的排斥,移向胶囊的上侧面。白色的颗粒是反光型的,可将环境光反射,让读者看到电纸呈白色。如果电纸驱动器IC向列电极提供负电压波形,则带正电的颗粒受到负电场的吸引,移向胶囊的底部,此时电纸的上表面将不再有白色颗粒,读者便能看到彩色的电介质液体。
3 电纸的优势
3.1 具备和纸张一样的可读性
电纸是一种不发光的显示装置。白色的颗粒和彩色的电介质流体对环境照明中不同颜色的光线形成反射,使得读者可以看到图像。因此,在可读性方面它与纸张类似,而且具有很宽的可视角和极高的图像对比度。只要环境光照充足,电纸就无需添加正面或者背面照明来照亮图像。在弱光和强光条件下,电纸都有良好的显示品质。
3.1 轻、薄电纸的结构非常简单,它只包括为数不多的几层材料。因此,一张轻、薄的电纸的厚度仅有200_m,这两点对于电纸在便携式装置中的应用都是非常重要的影响因素。
3.2 可弯折
电纸用柔软的塑料制成,这些塑料中包封了微小的颗粒和流体。由于没有坚硬的材料,电纸有高度的柔性,它可以扭曲或弯折成不同的曲面。电纸可以贴附到不同形状的产品上,没有必须贴到平面显示板上的限制。最终产品在形状和样式上将能让人们发挥更为丰富的想象力。
3.3 低功耗
对电纸的驱动器进行图像更新后,面板就不需要用任何刷新来保持图像显示。即使切断电纸显示系统的电源,流体中的颗粒也可以长时间保持其原位置,直到下一次施加电场为止。这展示出电纸的双稳态特性。在无电源的情况下,电纸的图像可以维持几天。因此,整个系统的功耗得到降低,从而可以延长便携式装置的电池供电寿命,正好应用于不需要频繁更新的电子书这类型的广品。
照片1,电纸可以柔性地弯折
