除了EPD,電濕潤顯示(Electrowetting Display, EWD)也是相當值得期待的一項新興電子紙顯示技術。此技術能在不用偏光板、液晶和彩色濾光片的條件下,即能達到彩色效果,而且顏色切換速度極快,能滿足動態影像的播放需求,因此具有非常好的發展潛力。
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Liquivista在今年的CES中展出6吋的LiquavistaColor彩色閱讀器樣機 – Pebble,它具有全彩視訊動態影像的播放能力,而且具有低耗電、高對比度及廣視角的特性 |
EWD的原理與EPD類似,是利用油墨和水不同表面張力之特性來作為顯示介質的驅動原理。當不施電壓時,油墨在基板上形成一層可見的光學膜;施與電壓時像素變成透明的。透過控制個別像素上的電壓,即可以顯示圖像。目前將此技術商品化的代表廠商為Liquavista,而國內的工研院在此技術上也已卓有所成。
繼單色的LiquivistaBright,今年Liquivista在CES中主打6吋的LiquavistaColor彩色閱讀器樣機 – Pebble,它具有全彩視訊動態影像的播放能力,而且具有低耗電、高對比度及廣視角的特性。此閱讀器還可依不同內容所需的畫面更新率(如看書或看影片),以不同的模式來驅動顯示器,以做到盡量省電的要求,因此很適合需播放多媒體應用,但又對功耗斤斤計較的E-Reader等可攜式設備。
目前LiquavistaColor在彩色化的實現上目前仍採用彩色濾光片來達成,由於是反射式的顯示技術,難免會犠牲部分的反射亮度。該公司預計在2011年推出下一代的產品 – LiquavistaVivid,這款閱讀器將採半穿反(transflective)模式顯示技術,也就是同時具有高亮度的單色反射顯示模式,以及高彩度的全彩穿透式顯示模式。
採用反射模式能做到最省電的閱讀應用,但使用背光的全彩穿透模式時,因電濕潤技術的光學切換效率極佳,能夠將功耗降到很低。這種雙模式架構的訴求與Pixel Qi相同,能夠同時滿足電子書閱讀及彩色顯示應用的需求。Liquavista EWD技術的另一個優勢,則是強調採用與液晶顯示器相似的架構,因此可用標準的液晶顯示器生產線來製造。
除了Liquavista,工研院影像顯示科技中心也致力於EWD的開發,並卓有成就。目前該單位已研發出單層彩色油墨結構的EWD,反射率可做到40%以上。在製程上使用數位噴塗(Ink-Jet Printing, IJP)技術,將墨水精準地噴塗於各畫素中,以達到大面積製程的需求,目前已可做出6吋的EWD面板。至於材料的部分,因可使用現有的彩色油墨染料,生產成本低廉,使國內廠商具有快速量產的能力。
對於EWD來說,目前所做到的效能表現仍不是最佳的。EWD是少數可以同時發展反射式、穿透式及半反穿式顯示器的顯示技術。而在彩色化的作法上,除了採用彩色濾光片和單層彩色油墨的作法外,還可以採用三層三色EWD的反射式架構來實現全彩的表現。此一三層式架構可以達到最接近於紙張的反射率(60%)與彩度(彩色轉換率達100%),在對比度上甚至高於紙張,請參考下表。不過,製造上的困難度相當高,如果能克服生產上挑戰,相信會是極具競爭力的顯示技術。
表一 電子紙顯示技術光電特性比較
技術 |
黑白反射率 |
彩色轉換率 |
對比度 |
視角 |
灰階度 |
影像更新率 |
反射式液晶 |
50 |
33 |
15 |
Limited |
類比 |
視訊 |
膽固醇液晶 |
30 |
50* |
10 |
Limited |
類比 |
>1s |
電泳式技術 |
45 |
33 |
12 |
Unlimited |
類比 |
~1s |
IMOD |
50 |
33 |
12 |
Limited |
PWM, Area |
視訊 |
單層EWD** |
60 |
33 |
12 |
Unlimited |
類比 |
視訊 |
三層EWD** |
60 |
100 |
18 |
Unlimited |
類比 |
視訊 |
紙張 |
70 |
100 |
15 |
Unlimited |
Area |
- |
註:*假設左、右手極化都被應用在實際案例中;**光學特性:In-pixel x 0.90(需考慮牆面的損失)參考資料:Liquavista |
(作者為零組件雜誌編輯總監,聯絡信箱:ou.owen@gmail.com )
相關活動:05/06 電子閱讀器彩色化關鍵技術論壇(本活動中將介紹Mirasol、軟性彩色AMOLED及膽固醇彩色電子書顯示技術)