采用微杯(Micro-cup)構(gòu)造
SiPix Imaging電子紙的核心技術(shù)是該公司名為“微杯”的獨(dú)自技術(shù)。
SiPix Imaging電子紙的大致構(gòu)造是在微杯中填充白色顆粒和著色液體。原理是通過上下移動(dòng)顆粒,使顆粒顏色(白色)和液體顏色交替顯現(xiàn)。如果采用黑色液體,便可實(shí)現(xiàn)普通的單色顯示。如果改變填充液體的顏色,還能夠?qū)崿F(xiàn)多種組合的雙色顯示。
顆粒的移動(dòng)由貼在微杯上的驅(qū)動(dòng)電極來實(shí)現(xiàn)。顆粒事先帶電,因此通過切換電荷的正負(fù),就可以使顆粒移動(dòng)。至于驅(qū)動(dòng)電極使用分段電極還是TFT底板則根據(jù)用途決定。
所有微杯的高度和寬度都做成相同的尺寸。這意味著能夠極其均勻地制造出薄膜。由于形狀并不復(fù)雜,因此成品率方面也具有優(yōu)勢。
卷對卷制造
SiPix Imaging電子紙的最大特點(diǎn)是微杯制作及顆粒/液體的密封等一系列工序能夠采用卷對卷工藝。因此具有成本競爭力。從照片也可以看出,可以利用非常簡單的設(shè)備制造。
卷對卷生產(chǎn)工序大致可分為四個(gè)階段。第一階段,涂布塑料薄膜底板。第二階段,在涂布過的位置進(jìn)行模壓加工,制成微杯。模壓加工技術(shù)也是SiPix Imaging自主開發(fā)的專利技術(shù)。
第三階段,在微杯中滴入顆粒和液體,然后密封。這種密封技術(shù)也非常獨(dú)特。采用了名為“l(fā)iquid on liquid”的技術(shù)。在填充到微杯的顆粒和液體上,再流入其他液體。兩種液體不混合而呈現(xiàn)相分離狀態(tài)。然后,使后來流入的液體硬化。這將變成密封層?梢哉f這是非常獨(dú)特的工藝。這也是SiPix Imaging的專利技術(shù)。
第四階段,在已密封的微杯上層壓阻隔薄膜。這層薄膜起到防潮等作用。這層薄膜根據(jù)電子紙的用途可以改變性能。比如,面向在室外使用的數(shù)字標(biāo)牌等的電子紙用途,可以采用更高性能的阻隔薄膜。層壓阻隔薄膜之后,就可切成6英寸或9英寸等所需要的畫面尺寸。
至此,電子紙制成。在電子紙薄膜上安裝TFT底板及驅(qū)動(dòng)IC等之后,便制成了電子紙模塊。
正在開發(fā)自主的彩色化技術(shù)
我們還在進(jìn)一步推進(jìn)未來技術(shù)的開發(fā)。尤其關(guān)注的是彩色化。彩色顯示方面,今后市場需求將日益擴(kuò)大。我們計(jì)劃2010年以后開始量產(chǎn)彩色電子紙。
現(xiàn)在,正在開發(fā)的彩色化技術(shù)是“Dual Mode Switching”方式。這是不使用彩色濾光片而實(shí)現(xiàn)彩色化的技術(shù)。
E Ink等其他公司正在開發(fā)的彩色化方式大多使用彩色濾光片。這些方式目前在白色度/對比度及色彩表現(xiàn)性方面還存在問題。比如,顯示白色時(shí),被RGBW型彩色濾光片分割開的像素的1/4顯示白色。其余3/4與RGB配合顯示白色。因此,在白色度/對比度方面不得不做出某種程度上的妥協(xié)。彩色顯示時(shí),通過彩色濾光片后亮度也會(huì)變暗。
而我們的技術(shù)則是向微杯中填充分別著色為RGB的液體。顯示白色時(shí),微杯的所有白色顆粒向上移動(dòng),所有像素便顯示白色。因此,白色度/對比度出色。具體而言,彩色電子紙能夠?qū)崿F(xiàn)反射率40%、對比度9:1的效果。
彩色顯示時(shí),白色顆粒向下移動(dòng),起到反射板的作用。不通過彩色濾光片,而是直接顯示液體的顏色,這種做法在色彩表現(xiàn)性方面也具有優(yōu)勢。
另一方面,黑色顯示則通過使白色顆粒移動(dòng)到微杯的側(cè)面,不再反射光線而實(shí)現(xiàn)。由于顆粒不僅在上下方面還能在左右方向移動(dòng),因此我們?yōu)橛糜隍?qū)動(dòng)電路的TFT底板準(zhǔn)備了特殊產(chǎn)品。