(1)電泳技術(shù)原理及其優(yōu)勢(shì)
何為電泳技術(shù)？照字面意味著“在一定的電壓下可泳動(dòng)”，其顯示的工作原理是靠浸在晶瑩或彩色液體之中的電離子移動(dòng)，即通過(guò)翻轉(zhuǎn)或固定的微粒子來(lái)使像素變亮或變暗，并可以被制作在玻璃、金屬或塑料襯底上。的確技術(shù)是將直徑約為1mm的二氧化鈦粒子被散播在碳?xì)溆椭，黑色染料、外表活性劑以及使粒子帶電的電荷控制劑也被加到碳(xì)溆椭；這種混合物被放置在兩塊間距為10—100mm的平行導(dǎo)電板之間，當(dāng)對(duì)兩塊導(dǎo)電板加電壓時(shí)，這些粒子會(huì)以電泳的方法從所在的薄板遷移到帶有相反電荷的薄板上。當(dāng)粒子位于顯示器的正面(顯示面)時(shí)，顯示屏為白色，這是因?yàn)楣馔ㄟ^(guò)二氧化鈦粒子散射回閱讀者一方；當(dāng)粒子位于顯示器背面時(shí)，顯示器為黑色，這是因?yàn)椴噬玖衔樟巳肷涔。如果將背面的電極分成多個(gè)微小的圖像元素(像素)，通過(guò)對(duì)顯示器的每個(gè)區(qū)域加上適當(dāng)?shù)碾妷簛?lái)產(chǎn)生反照區(qū)和吸收區(qū)圖案，即可形成圖像。
電泳技術(shù)具有幾大優(yōu)勢(shì)。一是能耗低。由于具有雙穩(wěn)定性，在電源被關(guān)閉之后，仍然在顯示器上將圖像保留幾天或幾個(gè)月。二是電泳技術(shù)生產(chǎn)的顯示器屬于反照型，因此具有良好的日光可讀性，同樣也可以跟前面或側(cè)面的光線結(jié)合在一起，用于黑暗環(huán)境。三是具有低生產(chǎn)成本的潛力，因?yàn)樵摷夹g(shù)不需要嚴(yán)格的封裝，同時(shí)采用溶液處置技術(shù)如印刷是可行的。四是電泳顯示器以外形因子靈活為特色，答應(yīng)它們被制造在塑料、金屬或玻璃外表上，因此它是柔性顯示技術(shù)的最佳選擇。
(2)電泳技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)企業(yè)
目前投入電泳技術(shù)開(kāi)發(fā)的企業(yè)有美國(guó)E—Ink和SiPix公司、英國(guó)Plastic Logic、荷蘭飛利浦旗下Polymer Vision、日本Bridgestone、Hitachi、Seiko Epson、南韓三星電子與樂(lè)金飛利浦(LPL)等廠商。E－Ink公司在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面走在最前面。2004年E－Ink公司與索尼公司和飛利浦公司聯(lián)合于推出電泳顯示電子書，在歐洲與德國(guó)的Vossloh公司聯(lián)合推出了電子紙信息顯示屏，與韓國(guó)的Neolux公司聯(lián)合推出了電子紙式廣告屏。SiPix公司和日本的Bridgestone公司聯(lián)合展示了一些電泳顯示屏樣屏，但目前還沒(méi)有產(chǎn)品推出。2007年E—Ink與Seiko合作推出了可曲折的手表外，E—Ink與Sony、大陸金科、臺(tái)灣eREAD等公司合作推出了電子書；諾基亞發(fā)布了概念手機(jī)Nokia888；香港o.d.m.公司推出柔性手表、數(shù)字卷標(biāo)等產(chǎn)品；三星電子與LPL則在電泳顯示介質(zhì)上加裝彩色濾光片，形成彩色化，只是也因?yàn)樵黾恿瞬噬珵V光片，讓其推出的產(chǎn)品因反照率降低而看來(lái)亮度有點(diǎn)暗淡。荷蘭Polymer Vision主動(dòng)投入電子紙與全彩柔性顯示器產(chǎn)品的技術(shù)開(kāi)發(fā)，已在英國(guó)設(shè)立生產(chǎn)廠，預(yù)計(jì)在2007年底可結(jié)束正式量產(chǎn)，屆時(shí)并將推出全球首款折迭式電子書。
各公司在電泳技術(shù)方面略有差異。E—Ink采用的是微結(jié)構(gòu)屬于微膠囊，每個(gè)顯示元素的大小不均且排列零散，因采用黑白雙粒子，光反照率較佳是其優(yōu)點(diǎn)，可達(dá)成約35％～40％左右，閱讀時(shí)的感覺(jué)更貼近真正的紙張，弱點(diǎn)則是不夠堅(jiān)固強(qiáng)韌，無(wú)法承擔(dān)重壓。而SiPix公司采用的微結(jié)構(gòu)則是專利的微杯數(shù)組，顯示元素大小一致并以數(shù)組方法排列整潔，具有較佳的機(jī)械與電氣特征，承擔(dān)重壓也不也許損壞，弱點(diǎn)則是光反照率稍差，目前約可達(dá)成28％。由于在技術(shù)上采用的微結(jié)構(gòu)不同，連帶也妨礙到制程的選擇。有關(guān)專家指出：SiPix的微杯數(shù)組結(jié)構(gòu)最大好處，在于可以使用連續(xù)骨碌條式的制程可實(shí)現(xiàn)大批量產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低；反觀E—Ink的微膠囊結(jié)構(gòu)由于不夠堅(jiān)固，因此無(wú)法實(shí)驗(yàn)以壓印方法生產(chǎn)的R2R制程，只能以較高的成本噴墨方法制造生產(chǎn)。
(3)面臨的技術(shù)難題
電泳顯示技術(shù)面另三個(gè)難題。一是響應(yīng)速度比較慢。因?yàn)殡娪炯夹g(shù)依靠于粒子的運(yùn)動(dòng)，用于顯示的開(kāi)關(guān)時(shí)間非常長(zhǎng)，長(zhǎng)達(dá)幾百毫秒，那個(gè)速度對(duì)視頻應(yīng)用是不夠的。目前用于電泳顯示的使開(kāi)關(guān)時(shí)間達(dá)成幾十毫秒的更快的材料正在開(kāi)發(fā)之中。二是顯示的雙穩(wěn)態(tài)、以及轉(zhuǎn)換速度慢，也妨礙了其連續(xù)顯示色彩的性能。一些電泳顯示器在兩種色彩之間切換，如果彩色顯示還需要一個(gè)彩色濾光片。該技術(shù)的驅(qū)動(dòng)器正因雙穩(wěn)定性問(wèn)題而面臨挑戰(zhàn)，雙穩(wěn)定性對(duì)顯示有利，但它也給帶來(lái)了挑戰(zhàn)，因?yàn)樗枰捎靡环N獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)，從而導(dǎo)致顯示器的成本飛騰。三是制造工藝龐大，對(duì)材料要求高，成本較高。
(4)我國(guó)電泳顯示技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)電泳顯示研究起步晚，但前進(jìn)很快，在材料研究及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面有基礎(chǔ)，并已有企業(yè)在主動(dòng)開(kāi)拓相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。例如中山大學(xué)和廣州奧示科技有限公司合作，研制出黑白、紅綠藍(lán)彩色三原色電子墨水，并研制出了柔性顯示屏，制作出了彩色三原色的顯示屏。目前，國(guó)內(nèi)與海外的技術(shù)差距要緊在顯示屏、材料和功能產(chǎn)品方面。我國(guó)企業(yè)從發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的平板顯示屏制作技術(shù)和產(chǎn)品出發(fā)，使用自主開(kāi)發(fā)的微膠囊電泳顯示材料和超薄平板顯示器件結(jié)構(gòu)，開(kāi)展電子墨水超薄平板顯示器件產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，研制出了類紙式信息顯示屏，實(shí)現(xiàn)電泳平板顯示器件產(chǎn)品化。我國(guó)臺(tái)灣工研院也已鎖定柔性顯示為未來(lái)幾年的發(fā)展重點(diǎn)，同時(shí)正與SiPix進(jìn)行相關(guān)技術(shù)合作。瞄準(zhǔn)未來(lái)市場(chǎng)，研究未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開(kāi)發(fā)新技術(shù)，超前謀劃，是今天我國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重中之重的工作。
