电子产品世界

电子纸产业简介

　　电子纸技术是针对用于电子书阅读器等应用的平板显示技术的一种统称，主要有以下几种技术方案：电泳显示技术(EPD)、胆固醇液晶显示技术(Ch-LCD)、双稳态向列项液晶技术、电润湿显示技术(EWD)、电流体显示技术(EFD)、干涉调制技术(iMod)。其中，微胶囊电泳显示技术(EPD)最具代表性，已量产多年，工艺成熟、成本低、性能高，与传统纸张的形态最为接近。

电子纸有以下几个特点：

　　一是省电节能。电子纸具有双稳态性，只有在驱动(写)的时候才消耗极小的电流，显示静态图形不消耗电流，也不需要背光。

　　二是光学类纸性。电子纸靠反射光线显示内容，可在户外和阳光下阅读，视角可以达到180℃，人眼的阅读感受与传统纸张十分接近，不闪烁，眼镜不易疲劳。

　　三是超薄，可弯曲。电泳显示电子纸薄膜的厚度接近纸张，可以选择柔性基材的背板，制作超薄和柔性显示屏，具有良好的可携带性和抗撞击能力。

　　电泳式电子纸的基本原理是：不同颜色带电粒子在电场作用下向上或向下移动，在外界光线的照射下显示出文字和图像。电泳式电子纸是双稳态显示，状态不转换时不耗电，显示内容可以连续几个月保持不变，视角可以达到180°。表5是几种电泳式电子纸技术的对比。

　　表5，基于电泳技术的主要EPD对比

　     广州奥熠公司的微胶囊封装电泳技术是与中山大学共同开发的，是目前几种平板显示技术当中仅有的由我国企业自主研发的技术，其特点是：采用非正负电的双粒子结构，两种粒子不易结合，稳定性高;黑色显示粒子不采用炭黑，而是独特的无机化合物;采用自主研发的工艺制程，工艺简单，成本低。

　　目前，电泳型电子纸的主要缺点是：需要用彩色滤光片显示彩色图像，图像质量较差，刷新率低，不能显示动态视频。

　　mirasol是完全不同于TFT-LCD、PDP及OLED等技术，以MEMS技术来控制每个iMod显示器单元的颜色。iMod装置自1990年代中期，由迈尔斯 (Mark Miles)及拉森 (Erik J.Larson)所成立的伊利顿公司 (Iridigm) 持续研发，数年后由高通完全收购，到2004年10月时成为高通光电部门。这种技术的基本原理是：利用两个表面之间的空气间隙中光反射形成干涉，通过控制空气气隙的大小，可产生不同的颜色。每个iMod单元是一个微电机系统，包含两个导电电极，即在玻璃基材上的薄膜层叠电机和悬浮在上面的反射隔膜电极，中间是空气;在一个偏置电压的作用下，反射隔膜将保持两种稳定状态中的一种：开放状态时反射一种颜色，折叠状态时完全吸收光线(黑色)。mirasol显示器是电容性的，需要加偏置电压才能工作，工作电流很小。

　　高通公司在2008年对外展示了基于MEMS技术的mirasol显示器。这种显示器的功耗只有TFT的1/6，可显示彩色画面和视频，但彩色画面发暗，可支持30fps的视频。

　　其他电子纸技术或基本没有实现产业化应用，或应用的量非常小，在此不多做介绍。

　　除显示材料外，实现完整的电子纸应用还需要透明保护膜、透明导电薄膜、基板、铝箔保护膜等材料。由于不需要控制显示亮度、颜色、视角等，电子纸对其他材料的要求比较低。控制IC比较成熟，供应商有Marvell、EPSON、Freescale、瑞芯微、君正等。驱动IC采用LDO，技术非常成熟，供应商也非常多。

　　电子纸产业链的中游是显示屏生产企业，主要有富士康、天马微电子等。下游是电子书阅读器整机厂商，主要有Sony、亚马逊、汉王、盛大文学、上海世纪出版集团、纽曼、爱国者等。

我国电子纸产业发展现状

　　实现电子纸材料产业化的国内企业只有广州奥熠电子，该公司的电子纸材料已经实现产业化，采用旋涂的方式生产成卷的电子纸软基材，产品良率约40%，在性能和成本上尚不具备足够竞争力，其材料在纽曼的电子书上获得应用。此外，奥熠还与合作伙伴开发了价格标签、广告牌、电子表、显示智能卡等应用，积极进行电子纸的市场推广。

　　控制IC的供应商有瑞芯微、君正，君正的芯片还因汉王的电子书而一炮走红;驱动IC的供应商有上海贝岭、杭州士兰等;显示屏的制造商主要是深圳天马微电子;整机厂商包括汉王、纽曼、爱国者等。

电子纸产业发展趋势

　　与其他平板显示技术相比，目前电子纸的应用领域比较单一，主要用在电子书阅读器上，市场容量有限，2010年全球电子书的销量约为1000万部，制约了我国电子纸产业的发展。而且电子书受到平板电脑的冲击，市场增长开始放缓。另外，电子书的发展，不仅取决于电子纸材料、显示屏制造商和整机制造商，还需要得到内容服务商和网络运营商的大力支持。Kindle在美国的成功，很大程度上是因为和网络运营商进行捆绑，用户能够非常方便地下载图书和付费。亚马逊的大量图书资源，可以满足读者多方面的阅读需求。而国内的电子书企业只有几十万本的图书存量，缺乏良好的版权保护和购买付费机制，影响到电子书产业链的发展，进而影响电子纸产业的发展。

　　二是国内外的电子纸厂商比较少，在研发和市场推广上的投入有限，使得产品良率和工艺成熟度的提升速度较慢。

　　在技术上，电子纸的发展重点是研发低成本的卷对卷印刷技术，提高响应速度，研究彩色化技术，实现彩色图片和视频的显示。

　　未来电子纸要获得更广泛的应用，还需在工业和消费类应用上进行不断拓展，如广告牌、显示标签、带显示功能的智能卡等。这需要整机厂商和材料厂商密切配合，不断以新型应用推进电子纸向各种应用进行渗透。

关键词： 电子纸 EPD