電子紙張將要問世﹖

Original publish date:Feb 07, 2004

編輯 Agape 報導

隨著有機材料在電子元件(特別是薄膜電晶體)方面的應用技術的逐漸成熟﹐電子紙張的實現似乎是指日可待。然而﹐一項研發中的原型產品如何能夠走向商業化量產﹐製造成本(原料﹑技術等)是決定性的因素之一。並且像電子紙張這樣具有大量且普及性應用的產品﹐其成本需求就必須能夠大幅地降低。荷蘭飛利浦的科學家們﹐找到了一種新的方法﹐利用有機材料製造出成本低﹑重量輕的電子紙張。

飛利浦的科學家們所開發的電子紙張﹐其中所顯示的影像可以達到每秒鐘75次的變換速率﹐要比一般電視螢幕的影像更新速率還快。其中所用來作為顯示影像的材料﹐是一種稱為“電子墨水(e-ink)”﹑由MIT的研究小組在1998年首度發明的。是利用所謂的電泳效應(electrophoretic)﹐將帶電荷的有色微粒封裝在很小的液態透明膠囊中﹐透過電極的吸引或排斥作用造成有色顆粒翻轉或移動來控制顯現的顏色變化。

這種電子墨水元件的研發雖然已經行之有年﹐但是其中一項限制就是它使用傳統的矽電晶體來達成顯示像素的更新。而製造這些電晶體﹐需要高真空與極度清潔的環境﹐在矽晶圓的表面沉積特殊的物質﹐使得整個製造程序的成本無法降低。

為了解決這個問題﹐荷蘭飛利浦的Gerwin Gelinck和他的同事﹐採用了pentacene(五苯)這種有機半導體來製造元件。這種材料的好處﹐是可以透過有機溶劑直接地鍍在作為電子紙張基板的彈性塑膠表面。他們是將pentacene用來製造控制電子墨水開關的元件﹐使其成為整個電子紙張的一部分。如此就省去了需要外加電路的麻煩﹐使得產品的成本能夠降低。

然而﹐這樣的電子紙張的解像度在0.5×0.5 mm²僅有64×64的像素。相較於一般電腦螢幕的800×640解像度﹐還相差甚遠。但是﹐一張電子紙張僅有大約一公克的重量﹐並且可以被緊緊地捲起來而不會受到任何損傷。如果使用一般筆記電腦的電池作為電源﹐則可以連續操作達20小時。不過飛利浦還希望能夠將消耗的功率再降低。

飛利浦已經成立了一間稱為Polymer Vision的公司﹐為產品的商業化作準備。目前已經設立一條先期生產線﹐預計在不久之後可以達到一年中生產超過5000份的電子紙張產品。

參考來源：

• Nature Physics Portal: Electronic paper goes organic
• Nature Materials: Flexible active-matrix displays and shift registers based on solution-processed organic transistors.

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