北京时间03月19日消息,中国触摸屏网讯, 电子纸技术已研发多年,现在最成功的是电子墨水(e Ink),由美国麻省理工学院分支出去的e Ink公司开发,由台湾的元太科技制造,应用在全球多种电子书阅读器,如市场畅销的Amazon Kindle电子书阅读器。
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电子墨水的显示原理,由多个透明小球组成,小球内装透明液体,另含许多黑白带电的小颗粒,白色颗粒带正电,黑色颗粒带负电,小球上下各有电极,上层电极透明,靠电极的正负把球内的黑白颗粒或吸引、或相斥,浮到小球上层显示黑白。每一个小球可视为一个像素,把许多小球排列成面,就可显示成文字与影像。
小球内仅有黑白两种颗粒,所以仅能显示黑白,不能显示彩色,在市场上是一大缺陷。经过几年的研究,终于开发出可以显示彩色的方法。如下图所示,在几个小球上面加一层滤色膜,分红、绿、蓝、白四色,小球的黑颗粒浮到上层,则吸收光线呈黑色,小球的白颗粒浮到上层,则光线反射回来,经滤色膜呈现红、绿、蓝、白色。下图每一个滤色膜下有几个小球,可藉每个小球不同的黑白显示,制造这一颜色的深浅层次,把这四种颜色组合在一起就成为一个像素,可以制造出多种彩色,与LCD显示彩色概念相同。
用这个技术制作的彩色电子纸,已经实际用在电子阅读器上,下图为jetBook彩色阅读器。
另一有趣的彩色电子纸发明,是美国加州的高通(Qualcomm)公司,从蝴蝶的多变彩色,联想复制到彩色电子纸上。如果把蝴蝶的翅膀显微放大,就可以看到一格格的结构,光线经过这些结构的吸收、折射、反射,制造不同波长的光波,产生艳丽的彩色。人眼可见光的波长范围,约在400奈米(紫光)与700奈米(红光)之间,只要能用光电方式制造出这段波长的光波,我们的眼睛就看到彩色了。
经过四年的研发,成立项目,由台湾高通光电科技公司发展成品,取名“向日葵”(Mirasol),与多家出版企业合作,研制彩色电子阅读器,目前完成的有韩国的教保、大陆的汉王、大陆的盛大、以及台湾的远流金庸等厂牌电子阅读器。
向日葵显示的基本原理,如下图上半部所示,是由许多超小的“干扰调节器”(Interferometric Modulator简称IMOD)所拼组,每一个调节器都是一个“微电机系统”(micro-electro-mechanical system)装置,用来驱动调节器,干扰光波产生彩色。调节器有两层,上层是一片超薄的透明薄膜,下层是一片反射薄膜。在静止状态,两层薄膜分开,中间有小空隙,光线照射的时候,两层薄膜同时反射;一旦在透明薄膜加一微量电压,反射薄膜就会靠近透明薄膜,这时候两层薄膜反射光的面向,就产生少许差异,因而制造不同波长的光波,于是就产生彩色。两层薄膜密合到一起产生紫外光,肉眼看不见,所以看上去是黑色。
上图下半部是像素的构成,每一像素由几十个IMOD调节器排列而成,其中又分红绿蓝三组,彩色是由IMOD两层薄膜的固定空隙所制造,每一组彩色有多个IMOD,可以由不同的开(彩色)与关(黑色)制造彩色的渐层,而每一个像素由几十个IMOD个别的开关,就可以组合成多种彩色,与eInk、LCD、甚至印刷的彩色组合概念相同。