美研發(fā)出支持彩顯和視頻的電子紙 魚與熊掌亦可兼得

　　日前，互聯(lián)網(wǎng)一段來自亞馬遜公司的廣告成了不少人的談資。廣告中一男一女兩名主人公在泳池邊分別使用著iPad和Kindle（亞馬遜旗下的電子書閱讀器），不一會用iPad的男主角就郁悶地發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)烈的陽光下他只能從iPad的屏幕中看到自己的臉，而身邊的女主角則仍能輕松地進(jìn)行閱讀。出于好奇，男主角便向女士詢問起緣由，女主角得意地告訴他：“這是Kindle，只有139美元，比我的墨鏡還便宜”。

　　這段廣告播出后立即引發(fā)了雙方粉絲的“口水仗”，互聯(lián)網(wǎng)上該視頻的點(diǎn)擊率也開始急速攀升。但廣告中沒有指出的是兩款產(chǎn)品的一些其他缺陷，如采用電子墨水（e-ink）技術(shù)的Kindle電子書雖然具有能在陽光下輕松閱讀的特長，但卻無內(nèi)置光源、不能顯示彩色和視頻，且功能單一；而被眾多時尚人士追捧的iPad除無法在陽光下閱讀的弊病外，與Kindle相比還有笨重、耗電等不足之處。那么有沒有一種顯示器能夠集兩者的優(yōu)勢于一身呢？美國辛辛那提大學(xué)的研究人員給出了答案。

　　這項名為“電流體”的顯示技術(shù)由美國辛辛那提大學(xué)創(chuàng)新設(shè)備實(shí)驗(yàn)室和Gamma Dynamics公司聯(lián)合研制。依靠該技術(shù)制成的顯示器不但能夠在陽光下保持清晰自然的顯示效果，同時還能播放活動的圖像或視頻。另外與采用電子墨水技術(shù)的kindle類似，新型顯示器在顯示靜止圖像時幾乎不消耗電能。相關(guān)研究發(fā)表在近日出版的《應(yīng)用物理學(xué)快報》上。

　　兩大陣營各有缺陷

　　目前，液晶顯示設(shè)備一般分為兩大基本陣營：一種是以Kindle為代表的電子墨水技術(shù)陣營，絕大多數(shù)電子書閱讀器所采用的都是這種技術(shù)，這類顯示設(shè)備具有耗能低（不上網(wǎng)的情況下可待機(jī)1個月以上）、體積小、可讀性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但同時也存在功能單一，無法顯示彩色和視頻的缺陷；另一種是以iPad和筆記本電腦為代表的LCD技術(shù)陣營，這類顯示設(shè)備能夠提供逼真艷麗的色彩和高速的視頻顯示，但其缺點(diǎn)是功耗較大，強(qiáng)光下可讀性差。

　　為解決這一問題，科學(xué)家們嘗試了多種方案但都不太理想。甚至還有不少廠家提出了將兩種屏幕重合的解決方案，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種方法非但不能降低能耗還減少了屏幕的透光效率、提高了生產(chǎn)成本。因此，在經(jīng)歷了10余年的挫折之后，不少人開始悲觀認(rèn)為，將速度、亮度和低功耗集于一身或許是一項不可能完成的任務(wù)。

　　“三明治”攻克難關(guān)

　　如果用一句話來描述新技術(shù)和上述兩種顯示技術(shù)的不同，那就是“能夠同時支持彩色和視頻播放的顯示器”，而其核心技術(shù)則是通過一個類似三明治的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。在表層的玻璃之下，分別是油層電極層和色素層，在顯示元件上又鋪滿了由疏水性材料構(gòu)成的六角形像素。每個像素的中心都有一個可存儲色素的微小容器，施加了電壓后，色素會流到上層，油會到下層，從而讓像素帶色，創(chuàng)造出一個著色區(qū)，通過調(diào)整電壓就可以創(chuàng)造出不同的顏色。停止施加電壓時，擴(kuò)散的色素又會因表面張力與界面產(chǎn)生壓差而回到微容器當(dāng)中。最后再通過反射的方式，通過環(huán)境光來照亮顯示器，這樣就做到了在顯示靜止圖像時不耗電的目的。

　　現(xiàn)有設(shè)備即可生產(chǎn)

　　負(fù)責(zé)該研究的辛辛那提大學(xué)電氣學(xué)副教授杰森·海根菲爾德和Gamma Dynamics公司總裁約翰·魯?shù)婪蚍Q，與那些進(jìn)行了近10年仍一無所獲的研究相比，這項技術(shù)讓人印象深刻。特別是對娛樂和游戲而言，具有彩顯和視頻功能的電子紙將開創(chuàng)一個全新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前采用該技術(shù)的原型機(jī)已經(jīng)通過了早期的可靠性測試，有望在3年內(nèi)上市。

　　而更引人注目的是，來自辛辛那提大學(xué)的這項新型“零功耗”電子紙通過現(xiàn)有的LCD生產(chǎn)線設(shè)備即可組裝生產(chǎn)。

　　魯?shù)婪蛘f，這種顯示技術(shù)或?qū)ζ渌�設(shè)備的設(shè)計研究也能帶來啟發(fā)，為眾多電子設(shè)備帶來革命性的變革。諸如亞馬遜Kindle這樣的電子書閱讀器如果采用這種顯示技術(shù)將能夠顯示彩色和視頻，而像手機(jī)或iPad這類的電子設(shè)備只需要極少的電力就可運(yùn)行，因此可以更薄更輕更小巧，并且在陽光下也可以清晰閱讀。此外，由于采用新技術(shù)的顯示器可以在幾乎不耗電的情況下顯示靜止圖像，因此在室內(nèi)廣告牌等領(lǐng)域也將有廣泛的應(yīng)用前景。下一步，研究人員還將展開對采用該技術(shù)的可卷曲電子紙的研發(fā)。相信在不遠(yuǎn)的將來，能像報紙一樣折疊、像LCD一樣顯示彩色和視頻的柔性電子紙就能出現(xiàn)在我們身邊。（科技日報）