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[May 14, 2003]
物理：亲爱的﹐我把萤幕卷起来了
编辑：Agape
利用特殊的薄膜电晶体技术﹐
科学家们开发出可以卷起来的电子显示幕。
当科学家们正致力于将电子元件的尺寸缩小,
挑战摩尔定律(Moore's Law)的极限时﹐
在整个半导体元件的研发中﹐也存在着抱持不同目标的人们﹐
在为具有特殊功能的应用而努力。
在本期的Nature杂志中﹐任职于E Ink的Yu Chen﹐
便是这样的一个例子。他们的研究成果﹐
就是一种可以卷起来平面显示幕。
他们的元件﹐
基本上是弹性基板薄膜电晶体(TFT)与电子墨水(electronic ink)﹐
这两项技术的结合。
前者是利用半导体薄膜电晶体的技术﹐
将元件制造在75um厚﹑可弯曲的钢箔基板上。
而所谓的电子墨水技术(见附图)﹐
则是利使用一种特殊的电渗(electrophoretic)物质,
其中含有微米尺寸的颗粒﹐而这些颗粒内有带电荷的染料粒子。
当这些微米颗粒受到负极性的电场作用时﹐
带正电的白色染料粒子就会浮现在颗粒表面﹐使得整个颗粒呈现白色。
而当微米颗粒受到正向电场作用时﹐因带负电的黑色染料粒子被吸引﹐
整个颗粒就呈现黑色。如此利用外加电场的极性改变﹐
就可以达成黑白对比的调制。而Chen Yu等人的元件﹐
即是利用薄膜电晶体阵列﹐达成在特定区域﹐
局部地调整黑白对比﹐达成高分辨率显示的功能。
他们的薄膜电晶体﹐其threshold voltage为4V﹐mobility为0.5cm2/Vsec﹐
元件关闭状态下闸极的电流在其电压10V时为1pA﹐
导通/关闭比为5x10^6﹐足够用来作为高解像度的显示幕之用。
此外﹐他们也将元件卷成半径为2mm的圆筒达2分钟﹐
其TFT的作用丝毫没有受到影响。至于元件的分辨率﹐
是96dpi﹐视角几乎为180度﹐很适合作为平面显示器的使用。
另外一个可能的应用﹐就是可以即时更新的电子报纸的制作。
也就是将传统的报纸﹐用这种方式显示供人阅读﹐
如此不但节省纸张﹐也减少了墨水油污的困扰。
至于元件的反应(黑白色彩转换)速度﹐目前要250msec﹐
对于一般的平面显示萤幕﹐已是绰绰有余。
但如果要应用在穿戴式的电脑萤幕产品制作﹐
反应时间则需要缩短到15msec才行。
并且﹐根据Yu Chen表示﹐他们仍在努力寻找更薄的基板﹐
最终希望制造出可以折叠的元件。
若是他们的产品开发成功﹐相信对于未来消费性电子产品的市场﹐
将带来一股新的风潮。
<附图﹕电子墨水示意图> *请参照他们的网页*
原始论文：
Nature Science Update:
Slim screen can be rolled but not folded, May 8 (2003)
Chen, Y. et al. Flexible active-matrix electronic ink display,
Nature, 423, 136, (2003)