超低功耗小尺寸电子纸显示解决方案

上网时间: 2011年11月28日? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:小尺寸电子纸?

电子纸作为一种革新的信息显示的新方法和设备,其技术特点是:1)超高对比度,电子纸比普通纸张的显示对比度高,在强烈日光下也可以很清晰地看见;2)超省电,只有在刷新屏幕的时候才会消耗电能,而且断电后仍可保持正常的显示;3)超薄,最薄可以做到0.1mm,和纸张的厚度差不多,同时可任意弯曲折叠,有良好的柔韧性。

目前在开发中的电子纸显示技术主要分为四种:首先是电泳显示技术(EPD);其次是电子粉流体显示技术(QR-LPD);再次是胆固醇液晶显示技术(Ch-LCD);最后是双稳态向列液晶显示技术(Bi TNLCD)。而商业化程度最好的技术主要是电泳显示技术(EPD)。电泳显示技术的电子纸主要由以下两个部分组成,第一部分是电子墨水,二是使电子墨水生成文本和图像所需的特殊电子设备,包括控制和显示部件。其中电子墨水由数百万个尺寸极小的微胶囊构成,每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。电子墨水通常被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。控制部件在薄膜两端施加外加电场,微胶囊在电场作用下上下移动(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。),控制设备通过改变电场作用的方向时间等使显示设备黑色和白色间切换,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。由于EPD技术可呈现出高反射率、高对比的黑白显示效果,因此十分适合做电子纸。

随着电子纸产业化的不断发展,电子纸已经开始广泛运用到不同的显示领域,其最具代表性的产品就是电子书阅读器。虽然近来,在iPad等平板电脑的冲击下,其市场份额有一定的下滑,但电子书阅读器已为电子纸的商业化打开了一扇窗。

电子纸显示技术已开始快速扩张到小尺寸显示屏市场,如手机、手表、电子标签以及智能卡等。其高对比度、灵活性、图像稳定性、超低功耗以及柔性超薄等特点使得小尺寸电子纸显示屏成为液晶显示屏产品的最佳替代品,可广泛应用于多种分段式或小点阵显示屏的应用市场。精工就曾在2010年的瑞士巴塞尔钟表展中展出了”现在即是未来”的电子纸手表。而电子纸标签已经在欧美市场的一些超市中开始试用。

为满足日益增长的小尺寸电子纸显示屏的需求,在低功耗技术方面擅长的爱普生公司适时地推出了集存储器、定时器、串行接口等多种标准功能为一体的S1C17F57微控制器,主要以包括智能银行 卡、电子货架标签、电池指示器以及手表等的大型成长产品为目标市场。该微控制器具备了一系列内嵌功能,如实时时钟、理论调控、高性能分段式电子纸显示屏驱动器以及温度传感器等。从而使其不仅能够直接驱动电子纸显示器,而且还能够校正可能会使显示器图像发生变形的温度效应,最大化地利用单芯片来发挥电子墨水的性能。同时爱普生公司利用自己常年在能效控制技术方面的专业累积实现了超低功耗(休眠模式下仅为120nA)。 另外该微控制器厚度仅200微米,可采用裸片的形式运输,能够在智能卡和其他需要长时间待机和超薄外型的小型移动设备中实现完美应用。

超低功耗小尺寸电子纸显示解决方案_《国际电子商情》_1
S1C17F57 驱动电子纸原理框图

与此同时,爱普生公司还同步推出了新的低功率电子纸驱动器产品系列,即S1D14F50系列,其深待机模式下具有的100 nA超低功率可确保该驱动器晶片在连接S1C17F57后能够扩展分段显示域。该系列还直接内置有优化电子纸显示屏的驱动电路,即使将其独立用于驱动电子纸显示屏,也能够展示其非凡性能。

超低功耗小尺寸电子纸显示解决方案_《国际电子商情》_2
S1C175F7和S1D14F50系列共同驱动电子纸

目前爱普生的S1C17F57已经开始在国内开始提供开发样片,在明年3月可以正式接受量产订单。


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