E-link技術(shù)教程文件

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。E-link技術(shù)-Gyricon和E-ink電子墨水技術(shù)結(jié)構(gòu)比較圖示EInk公司開發(fā)的電泳電子墨水，電泳電子墨水內(nèi)包含數(shù)百萬的微膠囊，每個(gè)微膠囊的直徑大概在100微米左右，和我們成人頭發(fā)截面直徑相當(dāng)。每一個(gè)微膠囊中主要成分透明液體，其中承載著大量的白色帶負(fù)電的顆粒和黑色帶正電的顆粒。當(dāng)向電泳“前面板”施加負(fù)電場(chǎng)后，所有的白色微粒移動(dòng)到微膠囊頂部，這時(shí)呈現(xiàn)給讀者的就是一個(gè)白色的點(diǎn)，而黑色的微粒全部沉到了微膠囊的底部，在閱讀者眼中就消失了。當(dāng)施加正電場(chǎng)、黑色的微粒會(huì)移動(dòng)到頂部，白色微粒沉底，就形成了黑色的文

2、字或者圖像。電泳電子墨水有著自己的技術(shù)特色，在亮度和分辨率指標(biāo)上，它比基于Gyricon電子墨水技術(shù)優(yōu)秀，但是在某一方面它們的缺點(diǎn)卻是一致的，就是單色呈現(xiàn)技術(shù)，無法呈現(xiàn)色彩。為了獲得色彩顯示能力，EInk公司聯(lián)合日本凸版印刷公司，為電子紙張開發(fā)相應(yīng)的彩色濾光片。E-ink電子墨水技術(shù)原理圖示電泳電子墨水的另一個(gè)缺陷在于它的低刷新率，使得該技術(shù)不適合顯示動(dòng)畫以及視頻等動(dòng)態(tài)內(nèi)容。這也是由于在電場(chǎng)下顏色微粒從微膠囊一端移動(dòng)到另一端仍需要花費(fèi)一定時(shí)間，畫面切換緩慢導(dǎo)致的。入射光線包括陽光或者熒光燈光線、最底層為光吸收層，從下至上分別為RGB反射層；一種實(shí)現(xiàn)電子紙張完全不同的技術(shù)方案是“膽甾醇類液晶”方

3、案（ChLCD），目前已知開發(fā)該項(xiàng)技術(shù)的公司有、Philips、HP以及Fujitsu，目前已經(jīng)有能實(shí)際工作的演示樣機(jī)。ChLCD方案的技術(shù)基礎(chǔ)是目前我們熟悉和已經(jīng)廣泛應(yīng)用的液晶顯示器（），通過對(duì)螺旋狀的液晶分子加載電流改變其水平或者處置，阻礙背光通過。ChLCDQ驅(qū)動(dòng)電子紙張結(jié)構(gòu)，配合濾光片可實(shí)現(xiàn)真彩色還有一種具有潛力的開發(fā)先進(jìn)彩色電子紙張的技術(shù)是由最近才發(fā)布的光子晶體技術(shù)，具體原理請(qǐng)見專門文章論述。多數(shù)分析家認(rèn)為技術(shù)將會(huì)是未來年內(nèi)會(huì)在電子紙張技術(shù)中居統(tǒng)治地位。這一結(jié)論是建立在目前已經(jīng)高度成熟的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)之上的，而且從技術(shù)特性上來說，技術(shù)也幾乎是為電子紙實(shí)現(xiàn)量身定做的：可以卷曲的柔性特性、最薄

4、毫米的超薄厚度，重量輕，雙態(tài)穩(wěn)定特征，保持圖像時(shí)不產(chǎn)生能耗，而且換圖像時(shí)能耗也非常低，良好的亮度、對(duì)比度和分辨率特征。以及鮮艷的色彩和相當(dāng)好的刷新率保證動(dòng)畫甚至視頻播放性能。電子紙技術(shù)的應(yīng)用前景和當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)革“造紙印刷術(shù)”命e-paper電子紙張技術(shù)前瞻HYPERLINKt_blank2007年10月27日00:02HYPERLINK/t_blank小熊在線作者：小熊在線不會(huì)主動(dòng)發(fā)光的電子紙21世紀(jì)頭十年最大熱門電子紙技術(shù)對(duì)今天大多數(shù)人來說仍舊陌生，不過這項(xiàng)技術(shù)歷經(jīng)35年的發(fā)展后，已經(jīng)醞釀著一場(chǎng)對(duì)傳統(tǒng)閱讀、協(xié)作以及學(xué)習(xí)方式的巨大改變就像一些專家們?cè)u(píng)價(jià)的那樣，電子紙張技術(shù)將是15世紀(jì)印刷術(shù)誕生

5、后最偉大的發(fā)明。“使用柔性材料制造，只需要非常低的能量消耗、制造成本低廉、最重要的是人們能夠簡單方便的進(jìn)行閱讀！”科學(xué)家及產(chǎn)業(yè)界目前對(duì)電子紙張這種顯示技術(shù)報(bào)以深切希望，甚至有專家預(yù)言“在未來十年內(nèi)，電子紙張配合存儲(chǔ)芯片能夠裝下整個(gè)圖書館，電子紙張介質(zhì)也將讓絕大多數(shù)印刷報(bào)刊成為歷史”。本文將從電子紙張的歷史說起，和廣大網(wǎng)友一起來了解“電子紙張”這項(xiàng)足以促成第二次傳遞文明方式革命技術(shù)的原理，技術(shù)現(xiàn)狀及美好的未來。電子紙張技術(shù)和我們現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用的LCD液晶技術(shù)以及未來的OLED、有機(jī)EL顯示有什么不同呢？簡單的說后三種包括CRT在內(nèi)都是一種主動(dòng)發(fā)光技術(shù)，靠顯示設(shè)備自身產(chǎn)生光線，無論是CRT上電子

6、轟擊熒光物質(zhì)發(fā)光，還是LCD背光燈管主動(dòng)發(fā)光，都符合“自身發(fā)光”的原理，是電能到光能的轉(zhuǎn)化需要耗費(fèi)能量的，而且這樣產(chǎn)生的亮度和環(huán)境光沒有多大關(guān)系。如此以來就可能產(chǎn)生這樣的結(jié)果，在黑暗的地方，可能液晶屏幕顯得亮度刺眼，而在室外光線環(huán)境下，液晶屏幕背光被環(huán)境光壓制幾乎不可讀，這些都是“自發(fā)光技術(shù)”很難處理的問題。為什么電子紙技術(shù)被稱為“E-paper”呢？答案就是電子紙張自身并不發(fā)光，它是通過反射環(huán)境光到讀者眼中達(dá)到顯示目的的，由于這一顯示原理和傳統(tǒng)印刷品幾乎相同，人的視覺感知結(jié)果如紙張印刷品類似，所以“E-paper”稱呼這種技術(shù)是名至實(shí)歸了。這位先生在正專心閱讀，他手中的“電子書本”完全符合傳

7、統(tǒng)書籍的閱讀方式精工限量版本手表，上圖上黑色背景的圖案就是由表上卷曲的電子紙顯示出來的，圖像可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)任意切換，每次見到都是不同風(fēng)格。采用電子紙張作顯示屏的媒體播放器和電子書因?yàn)殡娮蛹垙埵欠瓷渫饨绻饩€到讀者眼中，外界強(qiáng)烈的日光并不影響顯示效果，我們依舊能從E-paper清楚查詢冠軍杯的比賽詳情。電子紙之歷史篇E-paper之父NickSheridon訪談在上個(gè)世紀(jì)七十年代，施樂（Xerox）的PaloAlto研究中心（簡稱PARC）是毫無爭議的全球創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)中心?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)的很多原形設(shè)計(jì)和概念都誕生自這里，比如鼠標(biāo)、激光打印機(jī)、以太網(wǎng)、GUI圖形操作界面、多色計(jì)算機(jī)圖形卡以及眾多的計(jì)算機(jī)語

8、言。而在這些眾多技術(shù)突破中，有一項(xiàng)技術(shù)幾乎被埋沒，這就是由PARC研究人員NicholasK.Sheridon在1974年發(fā)明的“Gyricon”電子墨水技術(shù)，當(dāng)時(shí)是為了施樂的Alto個(gè)人電腦研發(fā)的全新顯示技術(shù)，而這項(xiàng)技術(shù)最終沒有得到產(chǎn)業(yè)化，卻鬼使神差的奠定了現(xiàn)代電子紙張技術(shù)的基礎(chǔ)。時(shí)隔近35年，國外媒體同行TFOT采訪了NicholasK.Sheridon，當(dāng)然關(guān)注的重點(diǎn)就在于“Gyricon”這項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的發(fā)明。E-paper之父NickSheridonQ：當(dāng)時(shí)的研發(fā)工作是怎樣開始的？A：在上世紀(jì)60年代末70年代初，施樂XeroxPARC開發(fā)并力圖說服施樂的管理層認(rèn)識(shí)到代號(hào)為“Alto”

9、的個(gè)人電腦開發(fā)計(jì)劃，但是它們并沒有獲得管理層理解而流產(chǎn)了。要知道“Alto”是世界上第一部辦公和字處理電腦，無論哪一方面都可以稱作驚世駭俗，承前啟后了，甚至說在即便是后來的MAC和IBM兼容機(jī)有很多技術(shù)追求還達(dá)不到“Alto”的高度。在當(dāng)時(shí)施樂PARC研發(fā)人員眼中，即便是當(dāng)時(shí)最好的陰極射線管顯示器(即CRT)，他們也并不滿意其顯示器效果亮度不夠，對(duì)比度差，人們只能在較暗的房間里面使用電腦，必須拉上窗簾，關(guān)上燈，這太不方便了。于是幾名PARC的科學(xué)家們就開始探索研究更好的顯示器技術(shù)，能解決在明亮光線環(huán)境下工作的設(shè)備。于是乎，我就發(fā)明了由無數(shù)滾動(dòng)球構(gòu)成的“Gyricon”顯示技術(shù)，而小組的另外的同

10、事的工作成果是電泳顯示器，而這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)還解決不了壽命問題就放棄了。Gyricon技術(shù)經(jīng)過一定時(shí)間的研究取得階段成果，也進(jìn)行專利申請(qǐng)，可就在這個(gè)時(shí)候我們PARC和施樂管理層在理念上發(fā)生了沖突，它們高度評(píng)價(jià)了這個(gè)在顯示器方面的研究，然后卻說施樂并不是一家顯示設(shè)備制造公司，在這時(shí)我明白了，我們研究人員寄予高度希望的Alto個(gè)人電腦在施樂公司是永遠(yuǎn)開發(fā)不出來的，作為PARC的研究人員我們只能順著公司的思路，停止了“Gyricon”電子墨水的開發(fā)，繼而進(jìn)行施樂傳統(tǒng)業(yè)務(wù)復(fù)印機(jī)/打印機(jī)技術(shù)的研究組織日本廠商在這些業(yè)務(wù)上對(duì)我們的蠶食。之后我又發(fā)明了基于離子放射照相法技術(shù)的打印機(jī)，這后來變成了施樂一項(xiàng)非常重

11、要的產(chǎn)品，帶來了1.5億美元的收入。之后我又開發(fā)出了業(yè)界第一款結(jié)合打印機(jī)、復(fù)印機(jī)掃描儀以及傳真的一體機(jī)產(chǎn)品，但是這項(xiàng)設(shè)計(jì)被施樂的管理層取消了。在今天看來，我只能說施樂當(dāng)時(shí)的領(lǐng)導(dǎo)層是難以置信的短視，就當(dāng)時(shí)的施樂來說，它本應(yīng)該有無數(shù)的機(jī)會(huì)在新興產(chǎn)業(yè)上有所作為，但是都被放棄了，那時(shí)的施樂并不缺錢，它有足夠的資金招攬頂級(jí)專家們組成當(dāng)時(shí)世界一流的科研機(jī)構(gòu)PARC，但是施樂的管理層認(rèn)準(zhǔn)了復(fù)印機(jī)一條道跑到黑，也注定了未來施樂帝國的衰落。Q:e-paper是如何誕生的?A:我真正意識(shí)到電子紙張作用是在1989年。早在施樂PARC任職的時(shí)候，我們就認(rèn)為無紙化辦公的出現(xiàn)必定會(huì)替代傳統(tǒng)的打印和復(fù)印過程，紙張介質(zhì)呈現(xiàn)

12、的文檔最終會(huì)被各種個(gè)人電腦的顯示終端替代。但和我們預(yù)計(jì)的不同，無紙化辦公時(shí)代并沒到來，相反個(gè)人電腦的大量使用使得更多的紙張耗材被用掉了。我意識(shí)到消耗的大多數(shù)紙張是因?yàn)殚喿x紙質(zhì)文檔和從CRT或者液晶顯示器獲得舒適程度的差異造成的。很多時(shí)候，超過半頁的文檔就會(huì)被打印，然后在閱讀幾遍后，當(dāng)天內(nèi)就被丟掉到垃圾桶里，造成了極大的浪費(fèi)?，F(xiàn)實(shí)對(duì)于帶來紙張閱讀感受的電子顯示設(shè)備的需求潛力是無法估量的，這時(shí)e-paper電子紙張的想法就自然而然涌出來了。當(dāng)時(shí)是把紙張上墨水字跡作為“完美閱讀”顯示的標(biāo)準(zhǔn)的，隨后，我突然意識(shí)到自己在70年代初發(fā)明的“Gyricon”顯示器不正是電子紙實(shí)現(xiàn)的不錯(cuò)的候選方案么？于是乎，

13、我就開始著手于Gyricon的制造程序開發(fā)，解決以前遺留的一些問題，在當(dāng)時(shí)除了身邊的一個(gè)高級(jí)技術(shù)員幫助外，我?guī)缀跏窃诠萝妸^戰(zhàn)。Q:從e-paper技術(shù)誕生到現(xiàn)在已經(jīng)快35年了，你是否覺得該項(xiàng)技術(shù)從研發(fā)到市場(chǎng)普及花費(fèi)了太多的時(shí)間了？A:實(shí)際上現(xiàn)在E-paper技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了市場(chǎng)了，只不過它的市場(chǎng)規(guī)模還很小。Gyricon技術(shù)在廣告牌，標(biāo)識(shí)牌領(lǐng)域已經(jīng)打開市場(chǎng)，而EInk公司已經(jīng)為日本索尼提供e-paper顯示技術(shù)；現(xiàn)在的狀態(tài)有點(diǎn)像電視剛開發(fā)成功的那幾年，市場(chǎng)啟動(dòng)和普及會(huì)不斷呈加速狀態(tài)前進(jìn)。Q:在您看來大規(guī)模推廣電子紙張技術(shù)的瓶頸在哪里?A:沒有技術(shù)能具備紙張上字跡所有有點(diǎn)顯示介質(zhì)足夠的薄，任意卷曲

14、，顯示圖像和文字時(shí)不消耗電能，在環(huán)境光線強(qiáng)烈時(shí)也有高度可讀性，高分辨率，很高的白度，優(yōu)秀的對(duì)比度，足夠的便宜！其中最為重要的一個(gè)因素是畫面的尋址驅(qū)動(dòng)電路。有機(jī)薄膜晶體管或者TFT技術(shù)都能提供低成本的靈活尋址方案,現(xiàn)在需要解決的就是大規(guī)模量產(chǎn)化的問題，同時(shí)不斷完善電子紙張?jiān)O(shè)計(jì)。最早的一張基于Gyricon電子紙產(chǎn)生的圖案，實(shí)現(xiàn)的方法是在Gyricon面板后放置X形狀的電極，施加一個(gè)電壓后圖形X就形成了。通過印刷電子（Printedelectronics）生產(chǎn)的方式大批量量產(chǎn)電紙張已經(jīng)突破原理并不復(fù)雜詳解電子紙張是如何工作的？電子紙包設(shè)計(jì)含兩個(gè)組成部分，第一個(gè)當(dāng)然是電子墨水，有時(shí)候也被稱為“前面板

15、”；另一個(gè)組成部分相對(duì)也被稱為背板，主要是用于讓電子墨水頁生成文字或者圖片的電路組件。在電子墨水概念誕生后的很多年中，工程師們開發(fā)了很多種制造電子墨水的方法。由NickSheridon在施樂公司開發(fā)的Gyricon電子墨水誕生于上世紀(jì)七十年代，大體上是包含一層微笑的塑料珠子的柔韌的塑料薄板，每一個(gè)小珠子都被封裝在微小的油囊中，成懸浮狀態(tài)，這樣每一個(gè)小珠子在塑料板中都可以隨意的旋轉(zhuǎn)。小珠子的每個(gè)半球有不同的顏色和相異的電荷。當(dāng)背板對(duì)珠子施加電場(chǎng)后，小珠子受力轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就形成了雙色的圖案了。當(dāng)然Gyricon電子墨水也存在限制，亮度相對(duì)較低，分辨率難以提高，并且缺少色彩。作為電子墨水技術(shù)的鼻祖，G

16、yricon電子墨水現(xiàn)在仍舊不斷在改進(jìn)以解決上述問題，但隨之而來有越來越多的廠商看好電子墨水的前景，近年來也開發(fā)出其它改良型的設(shè)計(jì)。這么前景廣闊的技術(shù)，自然是兵家必爭之地，目前已知的開發(fā)電子紙張的公司就不下一打有一心一意研發(fā)電子紙張的小規(guī)模技術(shù)型公司，如、以及，也有跨國巨型公司如Sony,IBM,Hewlett-Packard,Philips,Fujitsu,Hitachi,Siemens,Epson等等，不勝列舉。目前基于麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的電子紙張技術(shù)專利已經(jīng)被多家廠商進(jìn)行了商品化，iRexTechnologies以及Sony商品化了電子書閱讀器。當(dāng)前階段大多數(shù)基于技術(shù)的電子紙還屬于昂

17、貴的奢侈品，比如精工推出的限量版電子紙手表，要價(jià)高達(dá)美金，有些不符該項(xiàng)技術(shù)的初衷。但是我們必然相信，隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和制造技術(shù)的不斷改良，電子紙張必定會(huì)普及到人和我們所能想到的應(yīng)用上，基于超薄彩色技術(shù)的包裝技術(shù)，現(xiàn)在正在由西門子開發(fā)。該項(xiàng)應(yīng)用能夠動(dòng)態(tài)顯示產(chǎn)品價(jià)格、需要的時(shí)候可以立即更改（他能夠國低能耗無線技術(shù)，比如無線電頻率識(shí)別或者實(shí)現(xiàn)零響應(yīng)）。動(dòng)態(tài)顯示保質(zhì)期，該應(yīng)用可以通過圖形化實(shí)時(shí)顯示食物或者藥品的保質(zhì)期。正如上述兩個(gè)例子可難道的那樣，只要制造成本控制下來，傳統(tǒng)的紙質(zhì)印刷的所有應(yīng)用都是電子紙張技術(shù)都能替代，食品包裝、藥品包裝甚至演唱會(huì)門票甚至更多！西門子基于電子紙張技術(shù)開發(fā)的顯示器，可以進(jìn)行任意扭曲變形除了像產(chǎn)品包裝、標(biāo)簽這類小尺寸應(yīng)用外，Gyricon電子紙張技術(shù)當(dāng)初發(fā)明時(shí)一個(gè)最主要的應(yīng)用就是大型戶外/戶內(nèi)廣告和告示牌，由于Gyricon技術(shù)是雙態(tài)穩(wěn)定的，維持圖像顯示基本不需要能量供應(yīng)，僅在切換時(shí)產(chǎn)生少量能耗，理所當(dāng)然的低成本的戶外/室內(nèi)大幅廣告牌和告示牌的首選技術(shù)。另外基于電紙質(zhì)顯示技術(shù)也更適合作為便攜設(shè)備，因?yàn)樗鄬?duì)于現(xiàn)在移動(dòng)產(chǎn)品顯示器屏TFTLCD來說年能耗少得多。電子紙張具有雙態(tài)穩(wěn)定性（加載電場(chǎng)前后都穩(wěn)定）巨幅面的顯示成本會(huì)大大下降當(dāng)然盡管