柔性显示材料技术进展富士通透明手机「柔性显示材料技术进展」

不论是濒临消失的CRT，还是现今主流的LCD，本质上都属于传统的刚性显示器。与普通的刚性显示器相比，柔性显示器具有诸多优点：耐冲击，抗震能力更强；重量轻、体积小，携带更加方便；采用类似于报纸印刷工艺的卷带式工艺，成本更加低廉等。目前主要的柔性显示材料大致可分为三种：电子纸（或柔性电泳显示）、柔性OLED和柔性液晶等，其中又以电子纸最为广泛。本期专题简要介绍了这三种柔性显示材料的研究进展情况。

一 电子纸

在很多人看来，电子纸（e-paper）与电子墨水（E ink）、电泳显示（Electrophoretic Display，EPD）是等同的。其实不然，电子纸并不是只有电子墨水一种，还有高通公司的mirasol电子纸、普利司通的电子粉流体技术电子纸、富士通的胆甾醇液晶电子纸、友达的SiPix电子纸等。但是由于E ink电子纸市场占有率极高，人们在提到电子书的时候往往只提E ink电子纸。市场上的E ink电子纸多是采用EPD原理，其他原理的电子纸投产日期还无法预计，这使得EPD几乎成了电子纸的代表，而E ink则是EPD中出货量最大的产品，理所当然成为了EPD的代表。因而，在人们的印象中e-paper≈EPD≈E ink。

1 E ink技术电子纸

作为业内先驱的美国E Ink公司1已经持有许多电子墨水技术的专利。电子纸显示器基板是由多个微小的腔袋（pocket）组成，腔袋中包含悬浮在不透明液体中的带电粒子。迄今市场上出现的部分电子纸产品如表1所列。

2 E ink技术之外的电子纸

（1）电子粉流体技术电子纸

电子粉流体（Liquid Powder Display，LPD）电子纸技术是普利司通公司在2004年推出的。与电泳显示技术类似，它也利用微粒在电场中的运动来显示图像和文字，所不同的是它采用的是纳米级别的树脂颗粒。这些纳米颗粒具有神奇的特点，它们的运动特征像真正的流体那样，因此被称为电子粉流体。

在FPD 2007上，普利司通展示了改进的QR-LPD（Quick Response-Liquid Powder Display）双色电子纸，仅厚0.29 mm，画面尺寸9英寸。该公司表示，通过改进电子粉流体技术，实现了较以前更清晰的显示，显示基板也从过去的玻璃材料改为全

表1 部分电子纸产品一览表

塑料材料。此次组合使用的是红黄两色，只需更换颜料即可改变颜色，因此除原来的黑色及白色外，还可实现其它颜色。

普利司通4096色的彩色电子纸同样基于电子粉流体技术，结合采用滤色器实现彩色化。画面尺寸为8.1英寸，分辨率480×384像素。滤色器采用了在RGB三原色基础上加上白色的RGBW型，目的是确保亮度。但即便如此，还是无法避免滤色器导致亮度大幅降低的现象出现。

（2）富士通的胆甾醇液晶电子纸

富士通公司在2005年开发了基于胆甾醇型液晶的彩色电子纸技术。胆甾醇型液晶的分子呈螺旋状，如果加以电场，随着电压脉冲的大小和时间的变化，胆甾醇型液晶的螺旋结构的轴向会相应变化，从而反射或者透过入射光。当螺旋的轴向与电子纸的平面方向一致时，就会反射入射光；当轴向与电子纸的平面方向垂直时，可以透过入射光。通过添加不同光学特性的旋光剂，液晶分子可以反射出不同颜色的光，因此采用胆甾醇液晶的彩色电子纸不需要滤光片和偏光板，可以实现超薄设计。此外，胆甾醇液晶型彩色电子纸擦写时需要的能量很小，A4尺寸仅为10-100 mW左右，这一能量与非接触IC卡差不多，可以轻松实现无限擦写。它的缺陷是色彩稍淡，擦写时间长达几秒钟，而且对压力较为敏感。富士施乐在IDW 2007上发布的胆甾醇液晶型彩色电子纸则比前者有了不小的进步，它的显示层为将胆甾醇液晶分散和保持在明胶阵列中的PDLC（高分子分散液晶）结构，同样为RGB3层显示层重叠，利用有机感光体和光写入来控制RGB各色的显示层。它的亮度高、对比度大、色彩浓艳，擦写速度也较快，但依然对压力敏感。2009年3月，富士通推出了8英寸的彩色电子纸终端FLEPia，它可以显示26万色，但刷新时间长达8秒。不过，该设备配备了电磁感应笔，能够支持触摸输入。

（3）SiPix电子纸