中国电润湿电子纸显示技术取得重大突破,华师技术全球领先

2018-02-10 13:43:51

你是否想象过有一天你能戴着外观精美,屏幕常显又低能耗的数码手表,而且这个数码手表,还能播放彩色图像和视频?但这一刻,华师团队告诉你,这一切都是有可能的!

   彩色电子纸将投入市场

近日,华南先进光电子研究院院长、国家“千人计划”专家周国富教授创建并领导的华南师范大学彩色动态电子纸显示技术研究所,在电润湿(电流体)显示技术领域取得重大突破!预期在未来六个月内完成这一阶段的研发,并于今年夏天开始为感兴趣的客户提供样品,投入应用市场。

电润湿显示原样机及彩色油墨材料

据介绍,这次重大技术突破包括:将开启和关闭的时间提速至3毫秒,比典型LCD显示更快速;增强了显示屏抗压性;制定了低电压驱动技术方案;实现了超低功耗。

无与伦比的开关速度意味着,电子纸上终于可以播放视频了!“虽然没有人会在手表上看视频,但这个技术的突破,未来将支持我们把电子纸应用于手机屏幕和平板电脑屏幕上。”周国富说,“现在我们首先掀起的是穿戴式电子设备的革命。”下一步,研究团队将着力将此项技术应用于移动穿戴式电子设备,目前已有企业达成合作意向。

周国富教授正在展示播放视频的电子纸

超低功耗,是实现常显功能的关键。电润湿电子纸的能耗,是液晶屏幕能耗的不到10%。据电润湿电子纸技术研发部主管Henzen教授介绍,如果不把系统其他用电计算在内,只单纯算显示屏的耗电,那么一次充电可以用一年。而低电压驱动技术方案,将有效地降低成本,保证产业化的实现。周国富表示,如果在同样尺寸、同样产量前提下,彩色电子纸将是液晶屏幕的成本的三分之二。

实验室展示样品

增强了显示屏的抗压性,周国富解释道:“我们平时按压电脑屏幕,就像把牛奶挤出来一样,屏幕上会有流动的波纹,我们要克服的就是液晶屏幕这个问题。”

据Henzen教授透露,该团队已准备启动下一阶段的研发计划,他们将在2.5代原型产线上开始启动产业化。这一产线具备每个月3万片400×500毫米基板的量产能力。

电子纸彩色油墨颜色板

 

电子纸:健康不伤眼;环保耗电低

电子纸,又称数码纸,数字化纸,是一种超薄,超轻的显示屏,目前它最常见的应用是电子书阅读设备(如kindle)。

我们现在所使用的智能手机和电脑的屏幕都是液晶屏幕,具有色彩鲜艳、分辨率高的优点。但是,大部分的液晶屏幕都选用了背光显示器,也就是说,在阳光下看不清显示器上的信息且长时间看液晶屏幕,人的眼睛会产生疲劳感。

但是,电子纸却不同,它是通过反射外部光线而成像的显示器,在户外也能清晰地看到显示器上的信息。其视觉效果类似纸质书,阅读舒适度强,眼睛不易疲劳。同时它携带方便、能耗非常低。

周国富教授与电子纸团队成员讨论技术方案(右起周国富教授,Alex Henzen教授,Jan Gro)

周国富带领的华师团队解决了电子纸的技术瓶颈——只局限于黑白二色和静态后,将注意力首先集中在了移动穿戴式电子设备的革新。

以往的数码手表,要么是黑白的,要么就是会“黑屏”的。黑白的数码手表无背光源,在光线稍暗的地方就看不清楚显示信息;而液晶屏幕的数码手表因能耗限制又不能长时间亮屏。“只要手表黑屏,多漂亮的显示信息都看不见了,戴着一块黑黑的东西在手上,一点儿也不美观。”周国富说。

数码手表显示器

今年年初团队取得的突破性成就,将催生续航能力超强的大屏幕穿戴式电子设备,周国富表示:“我们终将实现信息显示不会中断(即‘常显’功能)的数码手表。”产品可使用柔性材料(如塑料),这将大大增强耐摔程度,延长使用寿命。

电润湿显示原样机

未来,电润湿电子纸技术将应用于移动户外穿戴式设备、户外信息牌、电子标签等,最终电子纸将成为智能手机屏幕和平板电脑屏幕。能耗低又护眼,还耐摔!躺在床上看手机,终于不用担心眼睛会坏,也不用担心手机摔到地上会爆屏了,简直是美梦成真!

周国富教授正在和Alex Henzen教授展示常显彩色数码表

 

突破技术瓶颈,做行业的领头羊

2012年,华南师范大学华南先进光电子研究院彩色动态电子纸显示技术研究所由一批原飞利浦电子纸显示技术研究团队主要核心成员创立,主要从事绿色光电尤其是电子纸显示技术的研究、开发和产业化,重点突破电子纸视频和彩色显示两大瓶颈。

周国富教授与电子纸团队成员(右起Alex Henzen教授,周国富教授,Jan Groenewol)

2015年,周国富带领团队在国内首次实现了可用于显示彩色和视频图像的电子纸显示屏的彩色油墨关键材料,打破了欧洲、美国和日本巨头们的垄断,掀起一场“屏幕革命”。

2016年,团队专注于印刷电润湿显示技术研究,先后发表了相关论文。2017年,周国富远赴洛杉矶,参加由国际信息显示技术领域最高学术组织——Societyfor Information Display (SID)主办的2017年显示周和SID年会,并在反射式电子纸显示分会做特邀报告,全面展现华南师范大学电子纸显示技术最新突破。

电子纸彩色油墨

华南师范大学彩色动态电子纸显示技术研究所是一支成熟的研究团队,在联合全国12家单位获批2016年度国家重点研发计划项目资助后,已获100余项发明专利。目前团队的“电子纸显示关键材料与器件”项目已纳入国家“十三五”规划当中,全国共有13家单位参与此项目,华师为首席。

作者/通讯员:周莹 彭乐怡 | 来源:新闻中心、华南先进光电子研究院 | 编辑:杨柳青