軟性LCD介紹-雙穩態顯示技術及應用
老師:吳文端 老師
學生:蕭嵩翰49514085
楊承諺495L0045
何謂雙穩態顯示技術
此種控制顯示技術,只有在變換螢幕資訊時才須要通電,若不必更換螢幕資訊時,則可關閉電源,螢幕上仍可維持顯示的資訊,螢幕上所有的資訊並不會消失,此種特性稱之為「雙穩態」,具有非常省電的特性。
電子紙與液晶顯示器之特性比較
電泳技術介紹
最早的電子紙技術是由Xerox的研究人員Nick Sheridon在1970年代所發展,其特色是包含帶電荷的小球,其中球的一面是白色,另一面是黑色,當電場改變時,球會上下轉動,而呈現度不同顏色。
第二代的電子紙技術事由Joseph Jacobson在1990年代所發展,其特色是以微膠囊代替傳統的小球,並且在膠囊內填充彩色的油(oil)與帶電荷的白色顆粒,並且經由外在電場的控制將白色顆粒往上或是往下移動,其中當白色顆粒往上(接近閱讀者方向時)則顯色出白色的像素,當白色顆往下時(遠離讀者時)則顯色出油的顏色。
微杯化(Microcup)電泳顯示技術是由Sipix研發,白色分散粒子為分散相搭配不同顏色的分散介質做色彩的調變,以電場改變白色粒子的運動方向,現在看到的產品多為藍色分散介質。
旋轉球型
旋轉球改良型
Oji Paper公司於2002年IDE會議中發表了旋轉球的改良版,把原本的球型粒子,改成半黑半白且黑白區域相反的圓柱,將這些圓柱封裝在圓形管的水平排列槽忠,強調反應速度的提升與粒子製程的簡化。
電泳技術-電子墨水
電泳顯示技術原理為於顯示面板導入正或負極電荷,由於面板中間的顯示介質帶有電荷,利用正負相吸的原理,使得顯示介質可以在上、下面板之間移動或旋轉,以達到顯示訊息的目的,當黑色球被兩正電荷所吸引時,使得白色球移動至上方,所以螢幕上方可見到白色,當均為負電荷時,則顯示為黑色。
反射光源
此顯示技術所需的光源,為利用外界的光源照射至黑、白色球後反射出黑、白的顏色,所以螢幕不需背光源。反射能力佳的白色染料粒子為顯示亮態,吸收能力佳的黑色染料粒子來顯示暗態。
灰階控制
顯示灰階主要跟驅動電壓和脈衝週期有關係,電壓的正負來控制其灰階的變亮變暗,脈衝週期長短則控制其亮度變化的大小(如下圖)。
電泳技術-電子墨水
而灰階亮暗程度是帶電粒子的相對位置來決定的。驅動方式採用Rail-stabilized的方式,可精準切換灰階。首先切換到兩個參考亮度極端值White state和Black state ,在切換到想要的灰階位置,減少灰階亮暗不匹配。還可增加一個resent impulse訊號,來確保有相同亮度的初始狀態。
電泳技術-電子墨水
E-Ink要達到彩色顯示所需要的步驟要比Microcup技術複雜一點,必須搭配濾光片。不過E-Ink彩色顯示有其限制,全彩的影像僅出現於靜態的影像,若要有動態影像時,為了使反應時間加快,就必須減少摻雜的正負電離子量,或者要縮小單一畫素體積,這將會導致色純度不夠,因此最高顏色數就受到了限制。不過其反射率、對比度等等條件都已經近似於真的紙張了。
電泳技術-電子墨水
在驅動電路上採用主動列陣式電子紙,由有機薄膜電晶體(OTFT)來驅動,並使用蝕刻製程加上
microcontact printing ,最後組成完整電子紙顯示器。
電泳技術-微杯型
Microcup微型杯結構和頂部入液封裝的技術,通過連續性整卷高速塗佈的製程,成功製造出高性能、具有雙穩性的表面帶電的電泳顯示(EPD)微粒為基礎的高性能電子紙。SiPix將提供下列兩種規格的EPD卷成品給下游後端模組廠商或系統廠商:(a)可用於製造直接驅動(Direct Drive/Segment)和主動式矩陣(AM)驅動產品的三明治卷成品,其結構為:Common ITO/Microcup EPD/剝離膜(保護膜),以及(b)可用於製造被動式矩陣(PM)驅動的三明治卷成品,其結構包含橫向ITO電極/Microcup EPD/縱向ITO電極。這兩種卷成品只需再經過簡單的後段加工便可製成不同的顯示器半成品或成品。
電泳技術-微杯型
電泳技術-微杯型
SiOix與E-ink
雙穩態液晶顯示應用
電子紙技術已能逐漸縮短與TFT-LCD技術與紙製品優勢上的差距,目前電子紙技術在全彩化、成本控制、量產技術等方面已取得相當大的進展,包括富士通開發出採用薄膜機板的可撓性彩色電子紙、普利司通的採用電子粉流體的電子紙搭配彩色濾光片、美國SiPiX Imaging(鑼洤科技)搭配TFT基板的電子紙等等。未來電子紙顯示器應用除了電子書產品、電子標籤應用外,信用卡與智慧卡將是另一發展潛力的市場。
雙穩態液晶顯示應用
雙穩態液晶顯示應用
產值
結論
除了應用在電子書市場以外,以上介紹的幾項技術都可以應用在目前相當熱門的可撓性顯示技術中,除了高對比、廣視角等固有優點以外,省電優勢,以及節省紙漿使用,更是因應未來環保潮流的最佳目的之一。不過目前最大的推廣阻礙,還是要看人類對這項新技術的適應速度,假使成功推展開來,對於目前的紙張閱讀習慣將會是個非常大的革命性演進,配合目前的塑膠電子晶片技術,不久的將來,火車上或捷運上可能就會看到如電影「關鍵報告」中,人手一份可顯示文字與全彩動畫的電子刊物的情景。
The end
Thank you for your attention .
軟性顯示技術介紹
軟性顯示器是下一代顯示技術之發展趨勢,具發展潛力的軟性顯示技術包括:
1.液晶顯示技術(liquid crystal displays)
2.有機電激發光顯示器(organic light-emitting diodes)
3.電濕潤顯示器(electrowetting displays)
4.電泳顯示器(electrophoretic displays) 。
雙穩態顯示技術種類
電泳技術-微杯型
高效率的卷式(roll-to-roll)製程
下圖顯示SiPix的Roll-to-Roll製程分為五大步驟:
(1)塗佈:先將塑料複合材料塗佈在ITO/PET膜上
(2)微杯成型:使用微杯滾輪壓鑄並使用紫外線硬化成型
(3)填充:填充電泳液於微杯中
(4)封裝:使用SiPix專利頂部封裝技術封裝電泳液及微杯
(5)壓合:壓合封裝的微杯膜與TFT底板或是有線路圖樣的第二電極膜上。
電泳技術-微杯型
無縫式頂部封裝製程 SiPix開發出由頂部封裝的製程可以快速將一種非常堅韌的封裝材料層注留在充滿電泳液的Microcup陣列上,並瞬間內在Microcup頂部形成無縫隙的封裝層。
封裝後的Microcup再與保護/剝離膜或導體膜貼合而形成顯示面板,然後再根據不同的應用轉換成顯示模組或顯示器產品。
主動式矩陣驅動和直接驅動的電子紙產品製程可簡述如下﹕先用卷式製程在ITO膜上製成Microcup結構,注入電泳液,頂部封裝,然後和保護/剝離膜粘合(可另加粘膜),形成三明治結構。
Quadrant
軟性LCD介紹-雙穩態顯示技術及應用
老師:吳文端 老師
學生:蕭嵩翰49514085
楊承諺495L0045
何謂雙穩態顯示技術
此種控制顯示技術,只有在變換螢幕資訊時才須要通電,若不必更換螢幕資訊時,則可關閉電源,螢幕上仍可維持顯示的資訊,螢幕上所有的資訊並不會消失,此種特性稱之為「雙穩態」,具有非常省電的特性。
雙穩態技術應用
電泳技術介紹
最早的電子紙技術是由Xerox的研究人員Nick Sheridon在1970年代所發展,其特色是包含帶電荷的小球,其中球的一面是白色,另一面是黑色,當電場改變時,球會上下轉動,而呈現度不同顏色。
第二代的電子紙技術事由Joseph Jacobson在1990年代所發展,其特色是以微膠囊代替傳統的小球,並且在膠囊內填充彩色的油(oil)與帶電荷的白色顆粒,並且經由外在電場的控制將白色顆粒往上或是往下移動,其中當白色顆粒往上(接近閱讀者方向時)則顯色出白色的像素,當白色顆往下時(遠離讀者時)則顯色出油的顏色。
微杯化(Microcup)電泳顯示技術是由Sipix研發,白色分散粒子為分散相搭配不同顏色的分散介質做色彩的調變,以電場改變白色粒子的運動方向,現在看到的產品多為藍色分散介質。
旋轉球型
旋轉球改良型
Oji Paper公司於2002年IDE會議中發表了旋轉球的改良版,把原本的球型粒子,改成半黑半白且黑白區域相反的圓柱,將這些圓柱封裝在圓形管的水平排列槽忠,強調反應速度的提升與粒子製程的簡化。
電泳技術-電子墨水
電泳顯示技術原理為於顯示面板導入正或負極電荷,由於面板中間的顯示介質帶有電荷,利用正負相吸的原理,使得顯示介質可以在上、下面板之間移動或旋轉,以達到顯示訊息的目的,當黑色球被兩正電荷所吸引時,使得白色球移動至上方,所以螢幕上方可見到白色,當均為負電荷時,則顯示為黑色。
電泳技術特性
反射光源
此顯示技術所需的光源,為利用外界的光源照射至黑、白色球後反射出黑、白的顏色,所以螢幕不需背光源。反射能力佳的白色染料粒子為顯示亮態,吸收能力佳的黑色染料粒子來顯示暗態。
灰階控制
顯示灰階主要跟驅動電壓和脈衝週期有關係,電壓的正負來控制其灰階的變亮變暗,脈衝週期長短則控制其亮度變化的大小(如下圖)。
電泳技術-電子墨水
E-Ink要達到彩色顯示所需要的步驟要比Microcup技術複雜一點,必須搭配濾光片。不過E-Ink彩色顯示有其限制,全彩的影像僅出現於靜態的影像,若要有動態影像時,為了使反應時間加快,就必須減少摻雜的正負電離子量,或者要縮小單一畫素體積,這將會導致色純度不夠,因此最高顏色數就受到了限制。不過其反射率、對比度等等條件都已經近似於真的紙張了。
電泳技術-電子墨水
在驅動電路上採用主動列陣式電子紙,由有機薄膜電晶體(OTFT)來驅動,並使用蝕刻製程加上
microcontact printing ,最後組成完整電子紙顯示器。
電泳技術-微杯型
Microcup微型杯結構和頂部入液封裝的技術,通過連續性整卷高速塗佈的製程,成功製造出高性能、具有雙穩性的表面帶電的電泳顯示(EPD)微粒為基礎的高性能電子紙。SiPix將提供下列兩種規格的EPD卷成品給下游後端模組廠商或系統廠商:(a)可用於製造直接驅動(Direct Drive/Segment)和主動式矩陣(AM)驅動產品的三明治卷成品,其結構為:Common ITO/Microcup EPD/剝離膜(保護膜),以及(b)可用於製造被動式矩陣(PM)驅動的三明治卷成品,其結構包含橫向ITO電極/Microcup EPD/縱向ITO電極。這兩種卷成品只需再經過簡單的後段加工便可製成不同的顯示器半成品或成品。
電泳技術-微杯型
微杯型特性
電泳技術-微杯型製程
高效率的卷式(roll-to-roll)製程
下圖顯示SiPix的Roll-to-Roll製程分為五大步驟:
(1)塗佈:先將塑料複合材料塗佈在ITO/PET膜上
(2)微杯成型:使用微杯滾輪壓鑄並使用紫外線硬化成型
(3)填充:填充電泳液於微杯中
(4)封裝:使用SiPix專利頂部封裝技術封裝電泳液及微杯
(5)壓合:壓合封裝的微杯膜與TFT底板或是有線路圖樣的第二電極膜上。
SiOix與E-ink
雙穩態液晶顯示應用
電子紙技術已能逐漸縮短與TFT-LCD技術與紙製品優勢上的差距,目前電子紙技術在全彩化、成本控制、量產技術等方面已取得相當大的進展,包括富士通開發出採用薄膜機板的可撓性彩色電子紙、普利司通的採用電子粉流體的電子紙搭配彩色濾光片、美國SiPiX Imaging(鑼洤科技)搭配TFT基板的電子紙等等。未來電子紙顯示器應用除了電子書產品、電子標籤應用外,信用卡與智慧卡將是另一發展潛力的市場。
雙穩態液晶顯示應用
雙穩態液晶顯示應用
產值
結論
除了應用在電子書市場以外,以上介紹的幾項技術都可以應用在目前相當熱門的可撓性顯示技術中,除了高對比、廣視角等固有優點以外,省電優勢,以及節省紙漿使用,更是因應未來環保潮流的最佳目的之一。不過目前最大的推廣阻礙,還是要看人類對這項新技術的適應速度,假使成功推展開來,對於目前的紙張閱讀習慣將會是個非常大的革命性演進,配合目前的塑膠電子晶片技術,不久的將來,火車上或捷運上可能就會看到如電影「關鍵報告」中,人手一份可顯示文字與全彩動畫的電子刊物的情景。
The end
Thank you for your attention .
軟性LCD介紹-雙穩態顯示技術及應用
老師:吳文端 老師
學生:蕭嵩翰49514085
楊承諺495L0045
何謂雙穩態顯示技術
此種控制顯示技術,只有在變換螢幕資訊時才須要通電,若不必更換螢幕資訊時,則可關閉電源,螢幕上仍可維持顯示的資訊,螢幕上所有的資訊並不會消失,此種特性稱之為「雙穩態」,具有非常省電的特性。
雙穩態技術應用
電泳技術介紹
最早的電子紙技術是由Xerox的研究人員Nick Sheridon在1970年代所發展,其特色是包含帶電荷的小球,其中球的一面是白色,另一面是黑色,當電場改變時,球會上下轉動,而呈現度不同顏色。
第二代的電子紙技術事由Joseph Jacobson在1990年代所發展,其特色是以微膠囊代替傳統的小球,並且在膠囊內填充彩色的油(oil)與帶電荷的白色顆粒,並且經由外在電場的控制將白色顆粒往上或是往下移動,其中當白色顆粒往上(接近閱讀者方向時)則顯色出白色的像素,當白色顆往下時(遠離讀者時)則顯色出油的顏色。
微杯化(Microcup)電泳顯示技術是由Sipix研發,白色分散粒子為分散相搭配不同顏色的分散介質做色彩的調變,以電場改變白色粒子的運動方向,現在看到的產品多為藍色分散介質。
旋轉球型
旋轉球改良型
Oji Paper公司於2002年IDE會議中發表了旋轉球的改良版,把原本的球型粒子,改成半黑半白且黑白區域相反的圓柱,將這些圓柱封裝在圓形管的水平排列槽忠,強調反應速度的提升與粒子製程的簡化。
電泳技術-電子墨水
電泳顯示技術原理為於顯示面板導入正或負極電荷,由於面板中間的顯示介質帶有電荷,利用正負相吸的原理,使得顯示介質可以在上、下面板之間移動或旋轉,以達到顯示訊息的目的,當黑色球被兩正電荷所吸引時,使得白色球移動至上方,所以螢幕上方可見到白色,當均為負電荷時,則顯示為黑色。
電泳技術特性
反射光源
此顯示技術所需的光源,為利用外界的光源照射至黑、白色球後反射出黑、白的顏色,所以螢幕不需背光源。反射能力佳的白色染料粒子為顯示亮態,吸收能力佳的黑色染料粒子來顯示暗態。
灰階控制
顯示灰階主要跟驅動電壓和脈衝週期有關係,電壓的正負來控制其灰階的變亮變暗,脈衝週期長短則控制其亮度變化的大小(如下圖)。
電泳技術-電子墨水
E-Ink要達到彩色顯示所需要的步驟要比Microcup技術複雜一點,必須搭配濾光片。不過E-Ink彩色顯示有其限制,全彩的影像僅出現於靜態的影像,若要有動態影像時,為了使反應時間加快,就必須減少摻雜的正負電離子量,或者要縮小單一畫素體積,這將會導致色純度不夠,因此最高顏色數就受到了限制。不過其反射率、對比度等等條件都已經近似於真的紙張了。
電泳技術-電子墨水
在驅動電路上採用主動列陣式電子紙,由有機薄膜電晶體(OTFT)來驅動,並使用蝕刻製程加上
microcontact printing ,最後組成完整電子紙顯示器。
電泳技術-微杯型
Microcup微型杯結構和頂部入液封裝的技術,通過連續性整卷高速塗佈的製程,成功製造出高性能、具有雙穩性的表面帶電的電泳顯示(EPD)微粒為基礎的高性能電子紙。SiPix將提供下列兩種規格的EPD卷成品給下游後端模組廠商或系統廠商:(a)可用於製造直接驅動(Direct Drive/Segment)和主動式矩陣(AM)驅動產品的三明治卷成品,其結構為:Common ITO/Microcup EPD/剝離膜(保護膜),以及(b)可用於製造被動式矩陣(PM)驅動的三明治卷成品,其結構包含橫向ITO電極/Microcup EPD/縱向ITO電極。這兩種卷成品只需再經過簡單的後段加工便可製成不同的顯示器半成品或成品。
電泳技術-微杯型
微杯型特性
電泳技術-微杯型製程
高效率的卷式(roll-to-roll)製程
下圖顯示SiPix的Roll-to-Roll製程分為五大步驟:
(1)塗佈:先將塑料複合材料塗佈在ITO/PET膜上
(2)微杯成型:使用微杯滾輪壓鑄並使用紫外線硬化成型
(3)填充:填充電泳液於微杯中
(4)封裝:使用SiPix專利頂部封裝技術封裝電泳液及微杯
(5)壓合:壓合封裝的微杯膜與TFT底板或是有線路圖樣的第二電極膜上。
SiOix與E-ink
雙穩態液晶顯示應用
電子紙技術已能逐漸縮短與TFT-LCD技術與紙製品優勢上的差距,目前電子紙技術在全彩化、成本控制、量產技術等方面已取得相當大的進展,包括富士通開發出採用薄膜機板的可撓性彩色電子紙、普利司通的採用電子粉流體的電子紙搭配彩色濾光片、美國SiPiX Imaging(鑼洤科技)搭配TFT基板的電子紙等等。未來電子紙顯示器應用除了電子書產品、電子標籤應用外,信用卡與智慧卡將是另一發展潛力的市場。
雙穩態液晶顯示應用
雙穩態液晶顯示應用
產值
結論
除了應用在電子書市場以外,以上介紹的幾項技術都可以應用在目前相當熱門的可撓性顯示技術中,除了高對比、廣視角等固有優點以外,省電優勢,以及節省紙漿使用,更是因應未來環保潮流的最佳目的之一。不過目前最大的推廣阻礙,還是要看人類對這項新技術的適應速度,假使成功推展開來,對於目前的紙張閱讀習慣將會是個非常大的革命性演進,配合目前的塑膠電子晶片技術,不久的將來,火車上或捷運上可能就會看到如電影「關鍵報告」中,人手一份可顯示文字與全彩動畫的電子刊物的情景。
The end
Thank you for your attention .
軟性LCD介紹-雙穩態顯示技術及應用
老師:吳文端 老師
學生:蕭嵩翰49514085
楊承諺495L0045
雙穩態顯示技術(bistable)
此種控制顯示技術,只有在變換螢幕資訊時才須要通電,若不必更換螢幕資訊時,則可關閉電源,螢幕上仍可維持顯示的資訊,螢幕上所有的資訊並不會消失,此種特性稱之為「雙穩態」,具有非常省電的特性。
雙穩態技術應用
電泳技術介紹
最早的電子紙技術是由Xerox的研究人員Nick Sheridon在1970年代所發展,其特色是包含帶電荷的小球,其中球的一面是白色,另一面是黑色,當電場改變時,球會上下轉動,而呈現度不同顏色。
第二代的電子紙技術事由Joseph Jacobson在1990年代所發展,其特色是以微膠囊代替傳統的小球,並且在膠囊內填充彩色的油(oil)與帶電荷的白色顆粒,並且經由外在電場的控制將白色顆粒往上或是往下移動,其中當白色顆粒往上(接近閱讀者方向時)則顯色出白色的像素,當白色顆往下時(遠離讀者時)則顯色出油的顏色。
微杯化(Microcup)電泳顯示技術是由Sipix研發,白色分散粒子為分散相搭配不同顏色的分散介質做色彩的調變,以電場改變白色粒子的運動方向,現在看到的產品多為藍色分散介質。
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