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随着科技的不断发展，便携式和手持式设备应用日趋广泛。采用可弯曲柔性基板，能够在普通光线条件下阅读的显示屏—电子纸，逐渐进入人们的生活。
近日，加拿大多伦多大学的Geoffrey Ozin和Daniel Puzzo教授与英国布里斯托尔大学的Ian Manners教授，共同合作开发了采用P-Ink(Photonic Ink,光墨水)技术的电子纸(E-paper)。该研究成果已在八月份的《Nature Photonics》期刊上登出。这是一款令人惊讶的彩色可弯曲电子纸显示屏，它的出现使电子纸技术达到一个新高度。
所谓电子纸，是一种超轻薄的显示屏，表面看起来与普通纸张十分相似，但实际上是一种包含许多微胶囊的导电高分子材料，具有柔软度又可重复显示数据。电子纸中的微胶囊在受到外在电压的驱动时需要改变状态，因此其材料是电导体。另外，电子纸使用的是可弯曲的高分子材料，因此可以像普通纸一样随意弯曲。与LCD(液晶显示屏)相比，电子纸最主要的特点是不需要背光，而LCD需要；另外，电子纸具有记忆效应，而LCD则没有。
包括Nemoptic和E Ink在内的许多公司都已经开始生产电子纸，但所采用的技术各不相同。
光墨水
加拿大多伦多大学的科学家发明了新型的彩色电子墨水P-Ink，能够在半秒内改变墨水的显示颜色，而先前的电子墨水原型只能显示黑白两色。基于此技术的电子纸的可扭曲显示屏也已经出现，但它们仍然采用了红、绿、蓝三个像素混色以产生其他色彩。
P-Ink是一种新式电子墨水，其色彩来自光的衍射过程。它由许多硅圆球组成，当光在这些小球之间反射时，相互影响会消除部分波长的光，最终只反射出特定颜色的光。
为了得到可变的颜色，科学家在硅圆球的周围涂了一层聚合物胶，这种胶浸泡在溶剂中会膨胀，去除溶剂后就会收缩。它的膨胀和收缩都回改变纳米球之间的距离，进而改变光的干涉和墨水的颜色。更重要的是，膨胀的聚合物胶会导电，因此改变施加于光墨水的电压便可改变聚合物胶所带的电荷，进而改变它被浸泡的程度，而得以平滑地改变光墨水显现的颜色。这种新式电子墨水可望应用在画面可卷动的电子报纸，或是用来制造化学传感器，根据所探测到的物质显示不同的颜色。
使用P-Ink的电子纸显示屏是首款使用独立像素产生色彩的显示屏，不仅亮度高，而且色彩鲜艳。这充分证明了300nm的像素原料不需要滤波器就可以显示需要的所有色彩。
由于每个像素都能被约束，因此可以在光谱里产生指定的色彩，色彩的亮度提升了两倍之多。例如我们可以得到100%的红色区域。P-Ink通过控制光子晶体之间的间隙，改变所产生的光波长以得到不同的颜色。每一个像素都有数百个硅半球组成，直径约为200nm。
这是电子纸技术的一次革新，目的在于使显示效果接近真实的纸张，因为以前的技术仅能达到真实纸张30%的亮度。传统屏幕都使用三到四种不同的颜色像素来产生色彩，对色彩显示技术来说是一种极大的限制。每一个色彩像素都能够被约束，大大提高了色彩显示效果。除了存在工艺难度和高昂研究成本，色彩亮度也是一个难题，很难避免漏光现象。
研究员Arsenault表示，Opalux公司将会在两年内推出第一款使用该技术的广告屏式产品。但是，前提是P-Ink能够代替传统的显示技术。目前，尽管P-Ink系统可以在一秒内完成像素转变，不过在性能优化方面仍具备很大的提升空间。
双稳态液晶技术
最近，法国Nemoptic公司推出了一种名为BiNem的双稳态液晶技术，其双稳定性增强了对比度，有很好的光性能。
使用该技术的显示屏采用了两种底板，但其液晶分子保持力不一致。当长时间施加某一额定电压时，液晶分子会相对于底板呈垂直竖立状态。此时，如果将电压值急速降至零，强保持力底板周围的液晶分子便会拉向倒下的方向，而弱保持力底板周围的液晶分子则呈反方向倒下。这样，处于底板中间位置上的液晶分子就会产生扭曲角度。如果分两步进行缓慢解除加电状态操作，液晶分子便会因弹性能力减弱而倒向同一个方向，不会产生扭曲角度。在这两种状态下，一种显示为黑，另一种则显示为白，基本上形成了双值显示。通过在第二步改变解除电壓时的电压幅度，黑色区域和白色区域的比率就会发生变化，即可调制出中间色调。
电子墨水
电子墨水是电子纸的另一种技术，E Ink公司是这项技术的领导者。该公司的技术使用嵌入在微胶囊中的黑白微粒，不采用任何偏光器件，亮度好，有真正接近纸张的外表。但由于微粒间的相互结合，随着时间的推移，其双稳定性表现不甚理想。
E Ink开发的电子墨水是用直径30μm~300μm的球状透明光滑的微胶囊包覆电介质悬浮液，悬浮液中漂浮着白色带电光散射微粒。这些胶囊分布在聚氨酯胶粘剂中构成分散体系，涂沫或者印刷在柔性导电高分子透明塑料电极上，构成原理型柔性电子纸显示器。
电子墨水通过电场控制装有黑白像素的微胶囊运动来产生图像。所使用的微胶囊包含黑白两种颜料，内部为透明的流体，微胶囊的上面为透明玻璃，下方为电极。电极改变时，颜料会根据电极的正负而上下移动，形成黑与白的显色。选用黑白涂料的好处是可以增加分辨率。同一个胶囊可以同时受到正负电极的驱动，也就是说一个胶囊可以显示出两种颜色。
为提高电子纸寿命，电子墨水对填充于微胶囊中的透明流动液体等材料的特性、规格提出了严格要求。微胶囊中填充碳黑则显示为黑色，填充二氧化钛则显示为白色。E Ink还与飞利浦公司合作，开发出了与电子纸材料特性相匹配的专用驱动控制器。这对过去采用通用控制器、不能根据材料特性进行最佳调整、显示性能不理想等情况有改善。
2004年E Ink公司开始了柔性基板上黑白类型产品的大规模生产。但彩色产品的开发将要花费更多的时间，因为将彩色滤色器集成在显示屏表层是一个更复杂的工艺。E Ink公司总裁兼CEO Russ Wilcox表示，E Ink正在测试一种彩色产品模型，可能会在明年推出，未来可应用这一技术开启电子杂志和电子报纸的前景。
链 接:电子纸的优缺点
优点：
● 阅读状况佳。和LCD类似，即使长时间凝视，眼睛也不会感觉疲劳；而且文字、图像清晰，无论从哪个方向看都没有变化，阅读舒适。
● 对比度高。它靠环境反射光线来显示，环境光线越强对比度越高。反射率是LCD的6倍，对比度是LCD的2倍。
● 环保，节省纸张。不仅可以节约印刷、发行、运输等成本，还可以去掉印刷环节，达到减少环境污染的目的。
● 能耗低。电子纸具备双稳态特性，有画面记忆功能，画面不变化则不耗电。
● 高分辨率。可以达到200dpi(每英寸显示的点数量)的分辨率，实验产品分辨率更高。
● 超轻薄外形。不需要背光模组，可以很薄、很轻。厚度通常为0.5mm，而LCD至少需要约2mm的厚度。
● 内容可重写。可以任意对文字或图像进行重写、更新,并可浏览到大量内容。
缺点：
● 响应速度慢。最快的电子纸响应时间大约50ms，而普通的电子纸响应时间则需要大约200ms~500ms，但LCD通常是15ms~30ms。因此，电子纸无法播放连续画面的节目。
● 成本高。其主要制程是比较难控制的化学工序，目前还需要靠大量出货来摸索提高生成率、降低成本的方法。
● 寿命较短。电子纸的使用寿命大约只有5~10年。
近日，加拿大多伦多大学的Geoffrey Ozin和Daniel Puzzo教授与英国布里斯托尔大学的Ian Manners教授，共同合作开发了采用P-Ink(Photonic Ink,光墨水)技术的电子纸(E-paper)。该研究成果已在八月份的《Nature Photonics》期刊上登出。这是一款令人惊讶的彩色可弯曲电子纸显示屏，它的出现使电子纸技术达到一个新高度。
所谓电子纸，是一种超轻薄的显示屏，表面看起来与普通纸张十分相似，但实际上是一种包含许多微胶囊的导电高分子材料，具有柔软度又可重复显示数据。电子纸中的微胶囊在受到外在电压的驱动时需要改变状态，因此其材料是电导体。另外，电子纸使用的是可弯曲的高分子材料，因此可以像普通纸一样随意弯曲。与LCD(液晶显示屏)相比，电子纸最主要的特点是不需要背光，而LCD需要；另外，电子纸具有记忆效应，而LCD则没有。
包括Nemoptic和E Ink在内的许多公司都已经开始生产电子纸，但所采用的技术各不相同。
光墨水
加拿大多伦多大学的科学家发明了新型的彩色电子墨水P-Ink，能够在半秒内改变墨水的显示颜色，而先前的电子墨水原型只能显示黑白两色。基于此技术的电子纸的可扭曲显示屏也已经出现，但它们仍然采用了红、绿、蓝三个像素混色以产生其他色彩。
P-Ink是一种新式电子墨水，其色彩来自光的衍射过程。它由许多硅圆球组成，当光在这些小球之间反射时，相互影响会消除部分波长的光，最终只反射出特定颜色的光。
为了得到可变的颜色，科学家在硅圆球的周围涂了一层聚合物胶，这种胶浸泡在溶剂中会膨胀，去除溶剂后就会收缩。它的膨胀和收缩都回改变纳米球之间的距离，进而改变光的干涉和墨水的颜色。更重要的是，膨胀的聚合物胶会导电，因此改变施加于光墨水的电压便可改变聚合物胶所带的电荷，进而改变它被浸泡的程度，而得以平滑地改变光墨水显现的颜色。这种新式电子墨水可望应用在画面可卷动的电子报纸，或是用来制造化学传感器，根据所探测到的物质显示不同的颜色。
使用P-Ink的电子纸显示屏是首款使用独立像素产生色彩的显示屏，不仅亮度高，而且色彩鲜艳。这充分证明了300nm的像素原料不需要滤波器就可以显示需要的所有色彩。
由于每个像素都能被约束，因此可以在光谱里产生指定的色彩，色彩的亮度提升了两倍之多。例如我们可以得到100%的红色区域。P-Ink通过控制光子晶体之间的间隙，改变所产生的光波长以得到不同的颜色。每一个像素都有数百个硅半球组成，直径约为200nm。
这是电子纸技术的一次革新，目的在于使显示效果接近真实的纸张，因为以前的技术仅能达到真实纸张30%的亮度。传统屏幕都使用三到四种不同的颜色像素来产生色彩，对色彩显示技术来说是一种极大的限制。每一个色彩像素都能够被约束，大大提高了色彩显示效果。除了存在工艺难度和高昂研究成本，色彩亮度也是一个难题，很难避免漏光现象。
研究员Arsenault表示，Opalux公司将会在两年内推出第一款使用该技术的广告屏式产品。但是，前提是P-Ink能够代替传统的显示技术。目前，尽管P-Ink系统可以在一秒内完成像素转变，不过在性能优化方面仍具备很大的提升空间。
双稳态液晶技术
最近，法国Nemoptic公司推出了一种名为BiNem的双稳态液晶技术，其双稳定性增强了对比度，有很好的光性能。
使用该技术的显示屏采用了两种底板，但其液晶分子保持力不一致。当长时间施加某一额定电压时，液晶分子会相对于底板呈垂直竖立状态。此时，如果将电压值急速降至零，强保持力底板周围的液晶分子便会拉向倒下的方向，而弱保持力底板周围的液晶分子则呈反方向倒下。这样，处于底板中间位置上的液晶分子就会产生扭曲角度。如果分两步进行缓慢解除加电状态操作，液晶分子便会因弹性能力减弱而倒向同一个方向，不会产生扭曲角度。在这两种状态下，一种显示为黑，另一种则显示为白，基本上形成了双值显示。通过在第二步改变解除电壓时的电压幅度，黑色区域和白色区域的比率就会发生变化，即可调制出中间色调。
电子墨水
电子墨水是电子纸的另一种技术，E Ink公司是这项技术的领导者。该公司的技术使用嵌入在微胶囊中的黑白微粒，不采用任何偏光器件，亮度好，有真正接近纸张的外表。但由于微粒间的相互结合，随着时间的推移，其双稳定性表现不甚理想。
E Ink开发的电子墨水是用直径30μm~300μm的球状透明光滑的微胶囊包覆电介质悬浮液，悬浮液中漂浮着白色带电光散射微粒。这些胶囊分布在聚氨酯胶粘剂中构成分散体系，涂沫或者印刷在柔性导电高分子透明塑料电极上，构成原理型柔性电子纸显示器。
电子墨水通过电场控制装有黑白像素的微胶囊运动来产生图像。所使用的微胶囊包含黑白两种颜料，内部为透明的流体，微胶囊的上面为透明玻璃，下方为电极。电极改变时，颜料会根据电极的正负而上下移动，形成黑与白的显色。选用黑白涂料的好处是可以增加分辨率。同一个胶囊可以同时受到正负电极的驱动，也就是说一个胶囊可以显示出两种颜色。
为提高电子纸寿命，电子墨水对填充于微胶囊中的透明流动液体等材料的特性、规格提出了严格要求。微胶囊中填充碳黑则显示为黑色，填充二氧化钛则显示为白色。E Ink还与飞利浦公司合作，开发出了与电子纸材料特性相匹配的专用驱动控制器。这对过去采用通用控制器、不能根据材料特性进行最佳调整、显示性能不理想等情况有改善。
2004年E Ink公司开始了柔性基板上黑白类型产品的大规模生产。但彩色产品的开发将要花费更多的时间，因为将彩色滤色器集成在显示屏表层是一个更复杂的工艺。E Ink公司总裁兼CEO Russ Wilcox表示，E Ink正在测试一种彩色产品模型，可能会在明年推出，未来可应用这一技术开启电子杂志和电子报纸的前景。
链 接:电子纸的优缺点
优点：
● 阅读状况佳。和LCD类似，即使长时间凝视，眼睛也不会感觉疲劳；而且文字、图像清晰，无论从哪个方向看都没有变化，阅读舒适。
● 对比度高。它靠环境反射光线来显示，环境光线越强对比度越高。反射率是LCD的6倍，对比度是LCD的2倍。
● 环保，节省纸张。不仅可以节约印刷、发行、运输等成本，还可以去掉印刷环节，达到减少环境污染的目的。
● 能耗低。电子纸具备双稳态特性，有画面记忆功能，画面不变化则不耗电。
● 高分辨率。可以达到200dpi(每英寸显示的点数量)的分辨率，实验产品分辨率更高。
● 超轻薄外形。不需要背光模组，可以很薄、很轻。厚度通常为0.5mm，而LCD至少需要约2mm的厚度。
● 内容可重写。可以任意对文字或图像进行重写、更新,并可浏览到大量内容。
缺点：
● 响应速度慢。最快的电子纸响应时间大约50ms，而普通的电子纸响应时间则需要大约200ms~500ms，但LCD通常是15ms~30ms。因此，电子纸无法播放连续画面的节目。
● 成本高。其主要制程是比较难控制的化学工序，目前还需要靠大量出货来摸索提高生成率、降低成本的方法。
● 寿命较短。电子纸的使用寿命大约只有5~10年。