今天小编要和大家分享的是电子纸用途 电子纸工作原理，接下来我将从电子纸用途，电子纸工作原理，电子纸应用于各种消费电子卡，电子纸技术发展趋势，这几个方面来介绍。
电子纸技术实际上是一类技术的的统称。一般把可以实现象纸一样超薄轻便、阅读舒适、可弯曲、超低耗电的显示技术叫做电子纸技术；而电子纸即是这样一种类似纸张的电子显示器，其兼有纸的优点，又可以象我们常见的液晶显示器一样不断转换刷新显示内容，并且比液晶显示器省电得多。电子纸显示长期以来一直是停留在人们头脑中的幻想，但是随着上个世纪末以来显示技术方面一系列突破性进展，革命性的电子纸显示技术终于开始走向大众走向实用。
电子纸用途
电子纸的用途相当广泛。
第一代产品用于代替常规显示设备。
第二代产品包括移动通讯和pDA等手持设备显示屏，计划开发的下一代产品定位在超薄型显示器，形成与印刷业有关的应用领域，例如便携式、电子报纸和IC卡等，能提供与传统书刊类似的阅读功能和使用属性。长期以来，纸张一直用作信息交换的主要媒介，但图文内容一旦印在纸张上后就不能改变，成为油墨/纸张复制工艺的最大缺点，不能满足现代社会信息快速更新对复制工艺的要求。因此，开发能动态改变的高显示技术成为人们追逐的目标，要求显示材料很薄，可弯曲，表面结构与纸张类似，从而有条件成为新一代纸张。
电子纸工作原理
电子纸的载体是一张特殊的薄胶片，通过在胶片上"涂"上的一层带电的物质（电子墨），根据内容的不同进行后台控制，通过相应的显示组合以达到内容显示的目的。电子纸的内核就是一个广义上的IC，整个阅读器则可看作是一个薄薄的内嵌式遥控显示板。就是将带正、负电的诸多黑白粒子，密封于微胶囊内，因施加电场的不同，在监视器表面产生不同的聚集，呈现出黑或白的效果。商业化程度最好的非液晶电子纸技术是E-Ink的电子墨水技术（电泳式电子纸）。
E-Ink的电子纸由电子墨水及两片基板所组成：第一部分是电子墨水，有时被称为“前基板（frONtplane）”；二是使电子墨水生成文本和图像所需要的电子设备组合，包括控制部分和显示部分，被称为“背基板（backplane）”。背基板上面涂有由无数微小的透明颗粒组成的电子墨水，颗粒直径只有人的头发丝的一半大小。电子墨水是一种加工成薄膜状的专用材料，与电子显示设备结合在一起使用，是化学、物理学和电子技术的综合应用。电子墨水由数百万个尺寸极小的微胶囊构成，直径与头发丝相当。每一个微胶囊中含有带正电荷的白色粒子和带负电荷的黑色粒子，它们悬浮在清洁的液体中。如图1所示，电子墨水薄膜的顶部是一层透明材料，作为电极端使用；底部是电子墨水的另一个电极，微胶囊夹在这两个电极间。微胶囊受负电场作用时，白色颗粒带正电荷而移动到微胶囊顶部，相应位置显示为白色；黑色颗粒由于带负电荷而在电场力作用下到达微胶囊底部，使用者不能看到黑色。如果电场的作用方向相反，则显示效果也相反，即黑色显示，白色隐藏。可见，只要改变电场作用方向就能在显示黑色和白色间切换，白色部位对应于纸张的未着墨部分，而黑色则对应着纸张上的印刷图文部分。
当这种电子墨水被涂到纸、布或其他平面物体上后，人们只要适当地对它予以电击，就能使数以亿计的颗粒变幻颜色，从而根据人们的设定不断地改变所显现的图案和文字。只要调整颗粒内的染料和微型粒子的颜色，便能够使电子墨水展现色彩和图案来。该方式是利用在电压下能够改变黑白状态的微胶囊来实现图像显示的。微胶囊中带电的白色氧化钛颗粒和黑色碳粉粒子在电压下上下移动，从而绘制出黑白图像。其特点是在反差、明视觉等方面较理想，耗电低，重量轻而容易使其薄型化，形状自由等。此外，有的产品是利用带电色粉的电泳现象，通过加大色粉的密集度来提高黑白反差的。
电子纸应用于各种消费电子卡
日常生活中我们使用各种各样的电子卡，从每天上班用的公交卡到各种银行卡再到各种高级娱乐场所如高尔夫球场、各种俱乐部、商务会馆等等的会员卡。相信很多朋友都会有这种烦恼：每次匆匆忙刷卡之后，只知道是刷卡了，扣钱了，至于扣了多少，余额多少，只能“猜”个大概，直到有一天再次刷卡时，刷卡机发出一种特别的“吱吱”声才知道卡上没钱了，要充值了。
把电子纸应用到各种消费电子卡正是要解决这个问题。其实道理很简单：利用像纸一样薄的电子纸做成一个条形的显示屏，实时的把电子卡内的存储数据显示出来，就像电脑的显示屏把主机里面的内容显示出来一样，这样，用户每次刷卡之后，如果用户想知道卡上还剩多少费用，就可以直接按一下卡上的控制按钮，这样显示屏上就可以自动显示出目前卡上剩余费用（如图所示）。用户使用这种电子卡之后就不用刷卡之后再“猜”一下卡上还剩多少余额了！使得目前市场上的各种电子卡更加人性化、智能化。
不要小看这个小小的电子纸显示屏，它的作用可不容忽视。首先，他为用户带来的方便快捷不言而喻。有了它，用户可以随时知道自己的卡上目前的剩余金额，便于用户及时安排什么时候充值充多少，这样，用户就再也不用会因为“黑匣子”式的各种电子卡而发愁，因为用户可以通过显示屏随时知道“黑匣子”的内部信息。
其次，在这个各种消费卡泛滥的时代，卡与卡之间的区别在样式上已很难进行创新。各种高级会所的VIp会员卡，也只是在卡的制作用材以及图案设计上做一些略微的改动，很难体现作为“高级”会员的身份。把电子纸技术应用于各种高级会员卡上之后，不仅使这些高级会员卡在使用上更加方便，而且成为高级会员卡与普通卡的一个区分标志。
另外，在一些高档消费电子卡领域甚至一些普通的消费电子卡，比如公交卡领域等等一股“限量版”潮流正在悄悄兴起，“限量版”电子卡除了它本身的使用价值之外，又多了一种作为礼品赠送的价值，并日益成为亲朋友好友见面时赠送的一种时尚小礼品，因而受到市场的青睐。而商家为了体现“限量版”的与众不同，在“限量版”的版面设计上可以说是绞尽脑汁。其实，与其在电子卡的版面设计上苦思冥想还不如在其上多加一种功能，而增加这种可视功能就是一种最好的选择。这样可使得这种“限量版”消费卡更体现其“限量”的价值，将大大增加这种电子卡作为时尚礼品的可赠送性，当然，也可以把这种功能作为贵宾卡、VIp会员卡的一种标志。
时代在发展，科技在进步。目前各种电子卡本身的缺憾，未来电子纸具有的巨大优势，这一切让笔者相信，在不久的将来，各种电子卡必将实现“可视化”，电子纸技术在消费电子卡领域具有巨大的应用前景！
电子纸技术发展趋势
虽然目前电子纸商品化多以黑白或单色、简单图像或文字应用为主，但未来的研发必是朝着高速应答、全彩化、可挠式以及低成本的趋势发展。然而技术发展蓝图却因各厂商的显示技术与策略而异，如E-ink先天受限于包覆于微胶囊内黑白粒子成色原理，需使用彩色滤光片达精细全彩化难度较高，故技术开发次序为1.低成本化与画质特性（对比度、反射率、高速应答）提升、2.全彩化、3.可挠化；Bridgestone则很早就致力于大型化、全彩化及可挠式，接着是高辉度、高耐久性等公用显示器需求，然后进行超低耗电诉求、主动式驱动、部份动画显示以及R2R生产。
（一）提升应答速度
电子纸反应速度约为数百毫秒，比不上LCD4～8毫秒的反应时间，更远不及OLED以μm为计的速度，因此并不能完全取代显示器。一般认为重视动画、鲜丽色彩呈现的应用多半还是交给显示器，而电子纸初期适用于各种静止画面显示装置，或切换频率不快的场合。
QR-LpD属于干式电子粉流体，透过控制粉末表面特性至奈米级的变化，加上干式带电粒子在空气中具高流动性，原理上各画素具备0.2ms的极佳高速应答特性，如图1所示，然而高达70～80V的驱动电压也造成耗电量提升。QR-LpD的灰阶阶调表现是采用时间分割驱动，故为了不断满足多灰阶的发展趋势，必须减少粒子的移动时间，也就是必须提高驱动组件的载子移动率。
图1：电子粉流体之应答速度
E-ink第二代Vizplex的黑白反转速度从500ms提升至260ms，完整的灰阶显示应答时间约仍要740ms，此外，第二代Vizplex灰阶显示从4灰阶提升至8灰阶，但仍不敷使用。因此E-ink与Seiko-Epson共同合作开发出「Broadsheet」主动驱动控制芯片，不但提升至32灰阶状态，更增加区段改写画面功能。E-ink在FinetechJapan2008上便做出黑白动画显示以及实时涂写板展示，如此快的应答速度一改传统电子纸的迟缓印象。
Sipix的技术开发显示到2008年底，其反应速度约为500ms，预计2009年底将可提升至300ms，届时驱动电压将从30V增加至40V，反射率约达45[%]。Fujutsu的Flepia彩色胆固醇液晶显示器可在8～4,096色转换，室温25℃下，显示8色时反应速度为2.3秒，显示4,096色的画面转换速度则需10秒，由于等待时间较长，主要用于静态的讯息显示。
（二）全彩化
单色电子纸商品目前已能进入量产，然而真正「杀手级应用」仍需仰赖全彩化技术，做法大致分为使用或非使用彩色滤光片两大类。采用彩色滤光片之技术与LCD较为类似，如E-ink即把Toppan开发的彩色滤光片放置于充填黑白微胶囊的前面板之上，每组画素由16灰阶、RGBW的sub-pixel所组成，而得到4,096色的彩色电子纸；但透过彩色滤光片后将被吸收7成光源，反射率大幅降低，使得显示器十分不明亮，E-ink尝试使用对比度高的电子墨水，然而也造成成本增加。而Bridgestone结合了电子粉流体与彩色滤光片也实现了4,096色、75ppi的A3尺寸彩色电子纸，2007年更发展出亮度增至2倍的A4彩色电子纸；目前Bridgestone为提高亮度与色再现性，正持续研究电子粉流体材料，以及改良该公司自主开发的电子纸专用彩色滤光片特性。
Sipix与传统胆固醇液晶型电子纸则无需彩色滤光片亦能达到彩色化。Sipix的原理是藉由在微杯中放置R、G、B三色液体达到全彩化，不会影响对比与色再现性，不过现仍在研发阶段。富士Frontech则采用光写入法与RGB3层胆固醇液晶反射外来光源，以达到全彩显示，并在2007年发表8寸和12寸可在8～4096色间转换、可挠的「Flepia」彩色电子纸显示器，以及由12寸拼装的大型彩色公用显示器；台湾工研院则发表全球第一片单层彩色胆固醇液晶型电子书，具备全彩、广视角、轻薄之特性，领先于传统全彩胆固醇堆栈RGB三色面板的方式。
（三）藉由软性基板实现可挠曲功能
电子纸若欲达到可挠诉求，必须选择塑料或金属基板，采用塑料基板的电子纸重量较玻璃材质减轻80[%]左右，厚度也仅0.3mm，十分符合轻薄、耐冲击等需求，用途也因此更加广泛。然而塑料基板欲克服的最大难题则在于材料耐热、耐化性较差，需持续改良基板材料或开发低温制程。
直接采用塑料基板的例子有2006年Bridgestone开发出当时最大尺寸的8寸彩色电子纸，使用单纯矩阵驱动，厚仅0.29mm；2007年Fujitsu亦宣布制作出A5可挠彩色电子纸，该产品反射率达30[%]，对比度为4：1。E-ink的第二代Vizplex也使用了可挠塑料基板，不同于第一代建制于主动矩阵TFT基板上，光玻璃基板厚度就有0.7mm，如图2所示，第二代产品则仅约0.3mm，但相对用于分辨率要求较低的市场。
图2：LCD与EpD显示器横剖面示意图
选择金属薄膜基板的厂商则以韩国LGD为主，LGD搭配E-ink电子墨水在2007年展示14.1寸、4,096色可挠彩色电子纸后，2008年进而发表了WXGA、16灰阶的A4电子纸，厚度约0.3mm，皆是将TFT制作于不锈钢板上的产品。但尽管金属薄膜可耐高温制程，抗水氧、抗化性也佳，但由于重量较重，挠曲性较塑料基板差，无论在R2R制程或商品化上都有缺憾。
除了直接将TFT制作于塑料或金属基板外，从玻璃基板转印技术也是常见的。台湾元太公司从飞利浦独家取得的EpLaR技术，是将在玻璃基板上形成的a-SiTFT电路黏贴到微胶囊型电泳前板上后，再通过雷射分离玻璃基板；另一种由SeikoEpson开发的SUFTLA转印技术，则是将制造在玻璃基板的LTpSTFT转印到塑料板上，配合E-ink的电泳技术在2006年已开发出7.1寸高精细度电子纸，厚0.43mm、397ppi、对比10：1。此类转印技术的好处是可使用原来Array制程，缺点则是大型化时容易在分离过程造成TFT电路毁损。
（四）Roll-to-Roll低成本技术
使用R2R滚动条式连续生产制程将会使生产周期拉长、产量提升，由于生产率会相对增加，因此成为降低成本的重要发展趋势。最早实现R2R制程的是Sipix前面板制造；而后台湾工研院与Bridgestone也陆续开发出电子纸基板使用R2R的生产方式。此外，与E-ink合作的荷兰polymerVision也于2007年底确定R2R量产制程。然而与E-ink有合作关系的飞利浦也表示：”当制造主动矩阵显示器时，传统制程比R2R更合适”；原因在于虽然R2R在产量有规模优势，但在工艺性能、制程缺陷反馈、成熟度等方面技术相对也提高，尤其R2R带来的在制品高存货、制程多样性之弹性降低，说明了R2R不适合主动矩阵背板制造的理由。
关于电子纸,电子元器件资料就介绍完了，您有什么想法可以联系小编。