众所周知,在此之前,E-ink屏由于具备对比度高、阅读舒适、省电低耗的特点,一直占据着市场主流。不过E-ink屏也有刷新翻页速度慢、不支持视频播放,不能显示彩色图片、漫画等的缺点。所以新型的彩色电子纸技术在很早前就被各大高新企业提上日程,彩色电子纸一直都没有放慢追赶的脚步。随着CES2012的召开,汉王和盛大都发布了采用高通Mirasol显示技术的彩屏电纸书,对于冷清了整年的2011电子书市场来说,电纸书新时代的帷幕似已拉开。
在我们庆幸电子纸技术已有了长足进步的同时,下面不妨和大家一起简单解析下各种彩色电子纸的今生前世。
为了解决传统E-ink电子纸只能显示黑白两种颜色的尴尬,E-ink公司与专业的滤色片厂商Toppan公司合作开发了滤色片彩色E-ink电子纸,并展示过其试验样机。这方案一经面世便受到了众多后板厂商的青睐,例如LG Philips采用薄膜电路后板开发的滤色片彩色E-ink电子纸,Bridgestone展示过的滤色片型QR-LPD彩色电子纸等。
彩屏电纸书试制品
滤色片彩色电子纸在技术上实现很容易,但滤色片会降低光反射率或显示亮度,同时用多个色彩子像素组合成一个显示像素,降低了单位面积的像素数量或分辨率,这种方案是以降低亮度和分辨率为代价来实现彩色显示的,并且滤色片还增加了电子纸的厚度。因此,不少厂商和研究机构都在致力于开发像素自身具有反射彩色光的机制、无需滤色片就能实现彩色显示的电子纸技术。
E-ink电子纸与其它彩色电子纸技术对比
除去滤色片彩色电子纸技术,目前已知的彩色电子纸技术还有:高通Mirasol显示技术彩色电子纸,友达投资达意科技(SiPix)的类似的微杯电泳式技术、普利司通Bridgeston的电子粉流体技术、富士通Fujitsu的胆固醇液晶显示技术。这些彩色电子纸技术都有何特色,笔者将为您一一解析。
Mirasol显示技术
Mirasol显示技术是由高通全资子公司高通光电开发的一种新型显示技术。Mirasol显示屏以一种称为干涉测量调制的反射型技术为基础,利用环境光,不需要背景光,因此功耗大大降低。反射型Mirasol显示器还可根据周围的光照条件自动调节,使用户可在几乎所有环境下查看内容,包括在明亮的阳光下。
高通Mirasol显示技术展示
高通为这项技术起了一个动听的名字Mirasol(向日葵),其原理可以简单理解为:单色Mirasol显示屏幕的IMOD可以呈现黑色和另外一种颜色。彩色Mirasol显示技术的呈色原理与之类似,不同的是每个IMOD像素包含红、绿、蓝3种颜色小像素,每个小像素的大小在10μm~100μm左右。每个映像点包含上方涂有半透明金属制薄膜的玻璃基板和位于基板下方的反射膜,玻璃基板和反射膜之间的空隙则构成了空气薄膜,以利于光线在其中反射。根据空气薄膜厚度的不同,小像素会显示出红、绿、蓝中的一种颜色。接通电压时,反射层会上下移动,从而改变像素的颜色。上升并使空气薄膜厚度为0时,像素呈现黑色;下降时空气薄膜厚度增大,像素呈现红、绿、蓝三色之一。
Mirasol显示技术只有在像素颜色需要改变时才需要消耗电力,所以它的功耗极低,也可以说Mirasol显示屏非常适合于需要长时间显示固定黑白或彩色内容的电子阅读器。因为目前移动设备如手机、MP3/4、平板电脑、笔记本电脑等都遇到了电池容量的瓶颈以及耗电量与屏幕显示亮度的矛盾。
Mirasol显示屏本身功耗很小,同时它不需要背光灯,依赖环境光。可以极大的改善目前的情况,可以说应用前景十分广阔。不同于现在的E-ink电子墨水显示屏,Mirasol显示屏的刷新速度更快,甚至可以用来播放视频,采用了Mirasol技术的第一代演示样品在响应时间上与LCD显示屏差别不大,而且播放视频画面无残影。
Mirasol技术不需要背光灯,同现在常见的电子书和纸质杂志一样依靠反射外部光源,更能与环境光线匹配以保护视力。另外,Mirasol的IMOD像素颜色丰富、分辨率效果接近华丽的平面杂志。而高通还承诺Mirasol显示屏即使在强光下也可获得不错阅读效果。
胆固醇液晶显示技术
胆固醇液晶显示技术由富士通研发,其是一种非传统的显示技术,即使移除控制板的供电,影像仍会保留在显示器上。它的影像可媲美在纸上阅读,功能包括高对比、视角宽阔、高反映度及在日光下仍维持极高的可读性,此外产品还具有双稳态特征、能耗低的特质。
胆固醇液晶显示技术发展现状
胆固醇液晶使用的材料结构类似于胆固醇分子,因此而得名。除了纯粹的胆固醇液晶,延伸材料还有添加旋光剂的向列型液晶,或是添加胆固醇液晶分子的向列型液晶,添加了材料的液晶具有不同的波长和光电特性。向列型液晶在添加了旋光剂之后,液晶材料就会产生螺旋结构。