電子紙產(chǎn)業(yè)簡介

　　電子紙技術(shù)是針對(duì)用于電子書閱讀器等應(yīng)用的平板顯示技術(shù)的一種統(tǒng)稱，主要有以下幾種技術(shù)方案：電泳顯示技術(shù)(EPD)、膽固醇液晶顯示技術(shù)(Ch-LCD)、雙穩(wěn)態(tài)向列項(xiàng)液晶技術(shù)、電潤濕顯示技術(shù)(EWD)、電流體顯示技術(shù)(EFD)、干涉調(diào)制技術(shù)(iMod)。其中，微膠囊電泳顯示技術(shù)(EPD)最具代表性，已量產(chǎn)多年，工藝成熟、成本低、性能高，與傳統(tǒng)紙張的形態(tài)最為接近。

電子紙有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　一是省電節(jié)能。電子紙具有雙穩(wěn)態(tài)性，只有在驅(qū)動(dòng)(寫)的時(shí)候才消耗極小的電流，顯示靜態(tài)圖形不消耗電流，也不需要背光。

　　二是光學(xué)類紙性。電子紙靠反射光線顯示內(nèi)容，可在戶外和陽光下閱讀，視角可以達(dá)到180℃，人眼的閱讀感受與傳統(tǒng)紙張十分接近，不閃爍，眼鏡不易疲勞。

　　三是超薄，可彎曲。電泳顯示電子紙薄膜的厚度接近紙張，可以選擇柔性基材的背板，制作超薄和柔性顯示屏，具有良好的可攜帶性和抗撞擊能力。

　　電泳式電子紙的基本原理是：不同顏色帶電粒子在電場作用下向上或向下移動(dòng)，在外界光線的照射下顯示出文字和圖像。電泳式電子紙是雙穩(wěn)態(tài)顯示，狀態(tài)不轉(zhuǎn)換時(shí)不耗電，顯示內(nèi)容可以連續(xù)幾個(gè)月保持不變，視角可以達(dá)到180°。表5是幾種電泳式電子紙技術(shù)的對(duì)比。

　　表5，基于電泳技術(shù)的主要EPD對(duì)比

　     廣州奧熠公司的微膠囊封裝電泳技術(shù)是與中山大學(xué)共同開發(fā)的，是目前幾種平板顯示技術(shù)當(dāng)中僅有的由我國企業(yè)自主研發(fā)的技術(shù)，其特點(diǎn)是：采用非正負(fù)電的雙粒子結(jié)構(gòu)，兩種粒子不易結(jié)合，穩(wěn)定性高;黑色顯示粒子不采用炭黑，而是獨(dú)特的無機(jī)化合物;采用自主研發(fā)的工藝制程，工藝簡單，成本低。

　　目前，電泳型電子紙的主要缺點(diǎn)是：需要用彩色濾光片顯示彩色圖像，圖像質(zhì)量較差，刷新率低，不能顯示動(dòng)態(tài)視頻。

　　mirasol是完全不同于TFT-LCD、PDP及OLED等技術(shù)，以MEMS技術(shù)來控制每個(gè)iMod顯示器單元的顏色。iMod裝置自1990年代中期，由邁爾斯 (Mark Miles)及拉森 (Erik J.Larson)所成立的伊利頓公司 (Iridigm) 持續(xù)研發(fā)，數(shù)年后由高通完全收購，到2004年10月時(shí)成為高通光電部門。這種技術(shù)的基本原理是：利用兩個(gè)表面之間的空氣間隙中光反射形成干涉，通過控制空氣氣隙的大小，可產(chǎn)生不同的顏色。每個(gè)iMod單元是一個(gè)微電機(jī)系統(tǒng)，包含兩個(gè)導(dǎo)電電極，即在玻璃基材上的薄膜層疊電機(jī)和懸浮在上面的反射隔膜電極，中間是空氣;在一個(gè)偏置電壓的作用下，反射隔膜將保持兩種穩(wěn)定狀態(tài)中的一種：開放狀態(tài)時(shí)反射一種顏色，折疊狀態(tài)時(shí)完全吸收光線(黑色)。mirasol顯示器是電容性的，需要加偏置電壓才能工作，工作電流很小。

　　高通公司在2008年對(duì)外展示了基于MEMS技術(shù)的mirasol顯示器。這種顯示器的功耗只有TFT的1/6，可顯示彩色畫面和視頻，但彩色畫面發(fā)暗，可支持30fps的視頻。

　　其他電子紙技術(shù)或基本沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，或應(yīng)用的量非常小，在此不多做介紹。

　　除顯示材料外，實(shí)現(xiàn)完整的電子紙應(yīng)用還需要透明保護(hù)膜、透明導(dǎo)電薄膜、基板、鋁箔保護(hù)膜等材料。由于不需要控制顯示亮度、顏色、視角等，電子紙對(duì)其他材料的要求比較低。控制IC比較成熟，供應(yīng)商有Marvell、EPSON、Freescale、瑞芯微、君正等。驅(qū)動(dòng)IC采用LDO，技術(shù)非常成熟，供應(yīng)商也非常多。

　　電子紙產(chǎn)業(yè)鏈的中游是顯示屏生產(chǎn)企業(yè)，主要有富士康、天馬微電子等。下游是電子書閱讀器整機(jī)廠商，主要有Sony、亞馬遜、漢王、盛大文學(xué)、上海世紀(jì)出版集團(tuán)、紐曼、愛國者等。

我國電子紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

　　實(shí)現(xiàn)電子紙材料產(chǎn)業(yè)化的國內(nèi)企業(yè)只有廣州奧熠電子，該公司的電子紙材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，采用旋涂的方式生產(chǎn)成卷的電子紙軟基材，產(chǎn)品良率約40%，在性能和成本上尚不具備足夠競爭力，其材料在紐曼的電子書上獲得應(yīng)用。此外，奧熠還與合作伙伴開發(fā)了價(jià)格標(biāo)簽、廣告牌、電子表、顯示智能卡等應(yīng)用，積極進(jìn)行電子紙的市場推廣。

　　控制IC的供應(yīng)商有瑞芯微、君正，君正的芯片還因漢王的電子書而一炮走紅;驅(qū)動(dòng)IC的供應(yīng)商有上海貝嶺、杭州士蘭等;顯示屏的制造商主要是深圳天馬微電子;整機(jī)廠商包括漢王、紐曼、愛國者等。

電子紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

　　與其他平板顯示技術(shù)相比，目前電子紙的應(yīng)用領(lǐng)域比較單一，主要用在電子書閱讀器上，市場容量有限，2010年全球電子書的銷量約為1000萬部，制約了我國電子紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而且電子書受到平板電腦的沖擊，市場增長開始放緩。另外，電子書的發(fā)展，不僅取決于電子紙材料、顯示屏制造商和整機(jī)制造商，還需要得到內(nèi)容服務(wù)商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的大力支持。Kindle在美國的成功，很大程度上是因?yàn)楹途W(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商進(jìn)行捆綁，用戶能夠非常方便地下載圖書和付費(fèi)。亞馬遜的大量圖書資源，可以滿足讀者多方面的閱讀需求。而國內(nèi)的電子書企業(yè)只有幾十萬本的圖書存量，缺乏良好的版權(quán)保護(hù)和購買付費(fèi)機(jī)制，影響到電子書產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，進(jìn)而影響電子紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　二是國內(nèi)外的電子紙廠商比較少，在研發(fā)和市場推廣上的投入有限，使得產(chǎn)品良率和工藝成熟度的提升速度較慢。

　　在技術(shù)上，電子紙的發(fā)展重點(diǎn)是研發(fā)低成本的卷對(duì)卷印刷技術(shù)，提高響應(yīng)速度，研究彩色化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)彩色圖片和視頻的顯示。

　　未來電子紙要獲得更廣泛的應(yīng)用，還需在工業(yè)和消費(fèi)類應(yīng)用上進(jìn)行不斷拓展，如廣告牌、顯示標(biāo)簽、帶顯示功能的智能卡等。這需要整機(jī)廠商和材料廠商密切配合，不斷以新型應(yīng)用推進(jìn)電子紙向各種應(yīng)用進(jìn)行滲透。