楊磊 邱元陽(yáng) 劉宗凡 倪俊杰 金琦

編者按：每當(dāng)走進(jìn)家電手機(jī)賣場(chǎng)挑選電器時(shí)，總會(huì)被銷售人員口中有關(guān)顯示屏幕的各種專業(yè)名詞弄得暈頭轉(zhuǎn)向，如液晶顯示屏、等離子屏、LED屏、OLED屏……讓我們不知如何選擇。問(wèn)及這些屏幕之間究竟有哪些技術(shù)上的差異，銷售人員可能也無(wú)法做出專業(yè)的解答。因此，本期我們延續(xù)上期話題，為大家梳理四代顯示技術(shù)的發(fā)光原理和技術(shù)特點(diǎn)。讓我們一起走進(jìn)顯示技術(shù)的世界。

在上一期的文章中，介紹了OLED的發(fā)展歷程、發(fā)光原理、工藝制備及產(chǎn)品分類，但礙于篇幅，有關(guān)OLED之前的三代顯示技術(shù)CRT、LCD和PDP卻未能介紹，使得大家對(duì)顯示技術(shù)的發(fā)展歷史無(wú)法形成完整的認(rèn)知框架。本期我們將探討有關(guān)OLED之前的三代顯示技術(shù)，并對(duì)生活中常聽到的“LED屏”的概念和環(huán)保的“電子墨水屏”也展開了熱烈討論：它是什么種類的顯示屏？

第一代顯示技術(shù)CRT

楊磊：2000年以前我們生活中的顯示器一直使用的是CRT（俗稱“大背頭”）顯示器，可以說(shuō)它伴隨了幾代人的成長(zhǎng)。那么它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理是什么？

邱元陽(yáng)：CRT顯示器（Cathode Ray Tube），也稱為陰極射線顯像管顯示器，顧名思義，就是一種使用陰極射線管的顯示器。它主要由電子槍（Electron Gun）、偏轉(zhuǎn)線圈（Deflection Coils）、蔭罩（Shadow Mask）、高壓石墨電極和熒光粉涂層（Phosphor）及玻璃外殼六部分組成。

其中電子槍由燈絲、陰極和控制柵組成。電子槍的工作原理是通電后燈絲發(fā)熱，燈絲加熱陰極，陰極持續(xù)發(fā)射電子流，電子流在加速極電場(chǎng)的作用下，經(jīng)聚焦極聚成很細(xì)的電子束后，在陽(yáng)極高壓作用下，獲得巨大的能量，以極高的速度打在熒光屏上，使熒光粉發(fā)光從而顯示成圖像。

熒光屏上涂滿了按一定方式緊密排列的紅、綠、藍(lán)三種顏色的熒光粉點(diǎn)或熒光粉條，它們被稱為熒光粉單元。相鄰的紅、綠、藍(lán)熒光粉單元各一個(gè)組成一組被稱為像素，每個(gè)像素都擁有紅、綠、藍(lán)（R、G、B）三種基色。因此電子槍發(fā)射的電子束不是一束，而是三束，它們分別受顯卡R、G、B三個(gè)基色視頻信號(hào)電壓的控制，同時(shí)去轟擊各自的熒光粉單元，使熒光粉單元分別發(fā)出強(qiáng)弱不同的紅、綠、藍(lán)三種光，然后三色光再混合成一種顏色，構(gòu)成一個(gè)像素的顏色。電子槍在單位時(shí)間內(nèi)只能發(fā)射三支電子束，形成一個(gè)像素的顏色，但若要顯示整個(gè)屏幕的顏色，就需要電子束按一定方式依次掃描屏幕內(nèi)的每一像素。

蔭罩的作用是保證掃描過(guò)程中三支電子束能準(zhǔn)確擊中每一個(gè)像素。蔭罩是一塊厚度約為0.15mm的薄金屬板，板面帶有很多小孔或細(xì)槽。工作時(shí)這些孔槽需要和同一組的熒光粉單元（即一個(gè)像素）相對(duì)應(yīng)，使得三支電子束經(jīng)過(guò)小孔或細(xì)槽后能擊中同一像素，從而保證彩色的純正和電子束的準(zhǔn)確會(huì)聚（如圖1）。

劉宗凡： 要想讓電子槍連續(xù)射出的電子束填滿整個(gè)屏幕的像素，就需要借助偏轉(zhuǎn)線圈來(lái)完成。偏轉(zhuǎn)線圈的作用就是協(xié)助電子束完成非常高速的掃描動(dòng)作，它讓顯像管內(nèi)的電子束以一定的順序周期性地轟擊每個(gè)像素，讓每個(gè)像素都發(fā)光，只要這個(gè)周期足夠短，也就是說(shuō)對(duì)單個(gè)像素而言，只要電子束的轟擊頻率足夠高，電子束便可在人眼無(wú)法察覺(jué)的時(shí)間內(nèi)迅速填滿整個(gè)屏幕的像素，從而在人們眼前展現(xiàn)出一幅完整的圖像。

在偏轉(zhuǎn)線圈的作用下，電子束既要沿著從左到右的水平方向做運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又要沿垂直方向做運(yùn)動(dòng)，因而電子束形成的掃描線不是完全水平的，而是稍微傾斜的。沿水平方向運(yùn)動(dòng)完成一行的掃描被稱為行掃描，沿垂直方向運(yùn)動(dòng)完成一幅畫面的掃描被稱為場(chǎng)掃描。場(chǎng)掃描的速度決定了畫面的連續(xù)感，場(chǎng)掃描越快，形成的單一圖像的數(shù)量越多，畫面就越流暢。每秒鐘可以進(jìn)行多少次場(chǎng)掃描通常是衡量畫面質(zhì)量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一般用幀頻或場(chǎng)頻（單位為Hz，赫茲）來(lái)表示，幀頻越大，圖像越有連續(xù)感。24Hz場(chǎng)頻可以保證圖像顯示具有連續(xù)性，48Hz場(chǎng)頻則保證圖像顯示沒(méi)有閃爍的感覺(jué)，這兩個(gè)條件同時(shí)滿足，才能顯示效果良好的圖像。（注：幀頻是指每秒鐘放映或顯示的幀或圖像的數(shù)量。）

第二代顯示技術(shù)LCD

楊磊：進(jìn)入2000年，液晶顯示器開始逐漸占領(lǐng)顯示器的市場(chǎng)，小到手機(jī)、筆記本、機(jī)器設(shè)備的操作屏，大到高樓大廈外壁懸掛的巨幅顯示設(shè)備，我們周圍處處都有液晶顯示器的身影?？梢哉f(shuō)此時(shí)顯示器的材料和工藝都發(fā)生了技術(shù)性的變革。

倪俊杰： 是的，液晶顯示器我們稱之為第二代顯示技術(shù)。液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）采用的是一種分層結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是兩層無(wú)鈉玻璃基板之間夾有一層液晶。液晶是指在某一個(gè)溫度范圍內(nèi)兼有液體流動(dòng)性和晶體光學(xué)各向異性的一類有機(jī)化合物，它具有規(guī)則性分子排列特點(diǎn)。我們知道物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種形態(tài)。液體分子質(zhì)心的排列雖然不具有任何規(guī)律性，但如果這些分子是長(zhǎng)形的（或扁形的），它們的分子指向就可能有規(guī)律性，通常這些分子的長(zhǎng)寬約1nm～10nm。我們將液態(tài)又細(xì)分為許多形態(tài)，其中分子方向沒(méi)有規(guī)律性的液體我們直接稱為液體，而具有方向性的液體則稱為“液態(tài)晶體”，簡(jiǎn)稱“液晶”。具體來(lái)說(shuō)，液晶在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度等外部條件的影響下，其內(nèi)部分子容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)90度排列，從而讓透過(guò)液晶層的光線發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)通過(guò)電信號(hào)調(diào)制光信號(hào)的功能。

由于液晶分子自身是無(wú)法發(fā)光的，若想讓液晶面板出現(xiàn)畫面，液晶顯示器就需要單獨(dú)的發(fā)光源為面板提供光線。背光源就是起到提供光線的作用的，背光源越亮，屏幕的亮度也越大。背光源發(fā)光后藉由導(dǎo)光板將光線分布到各處。導(dǎo)光板由熒光物質(zhì)組成，它的主要作用是將線光源或者點(diǎn)光源轉(zhuǎn)化為平行于顯示屏面的面光源，為顯示器提供均勻的背景光源。導(dǎo)光板發(fā)出的光線穿過(guò)第一層偏光片后進(jìn)入下層玻璃基板，偏光片起到讓光線單方向通過(guò)的作用。下層塊玻璃基板的內(nèi)側(cè)貼有TFT薄膜晶體管和ITO透明導(dǎo)電層。TFT薄膜晶體管的作用類似于開關(guān)，能夠接收IC集成電路上的電壓信號(hào)，并將信號(hào)輸入ITO透明導(dǎo)電層中來(lái)控制液晶分子偏轉(zhuǎn)角度的大小。ITO透明導(dǎo)電層就是一個(gè)導(dǎo)電通路，電路上布滿了像素電極（P級(jí)）和公共電極（M級(jí)），這些透明的電極呈矩陣分布，通過(guò)改變電壓的大小來(lái)控制液晶分子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。射入的光線經(jīng)由液晶分子折射后再次穿行第二層偏光片，然后投射到上層玻璃基板上。每一個(gè)液晶分子的作用類似于一個(gè)個(gè)小的光閥，在電源開光的控制下可以讓同一束光線形成不同透光度的光線，繼而我們才能在屏幕上看到深淺不一的灰度圖像。為了將圖像顯示實(shí)現(xiàn)彩色化，我們需要在兩塊玻璃基板間再加上彩色濾光片。彩色濾光片也稱為濾色器，它是由像素矩陣構(gòu)成，每個(gè)像素中含有固定數(shù)量的單色塊（如32位，就是32個(gè)單色塊），這些單色塊只有紅、黃、藍(lán)三種顏色，并呈一定方式緊密排列。每個(gè)單色塊對(duì)應(yīng)一個(gè)像素電極，也就是說(shuō)每個(gè)像素對(duì)應(yīng)多個(gè)像素電極，32個(gè)單色塊同時(shí)發(fā)出的單色光混合形成一個(gè)像素點(diǎn)的顏色，從而將色彩絢麗的圖像呈現(xiàn)在我們面前（如圖2）。

金琦：可以說(shuō)LCD和CRT在發(fā)光原理、材料、構(gòu)造等方面都截然不同，這就導(dǎo)致二者在畫面的色彩飽和度、視覺(jué)廣度等方面都有各自的特點(diǎn)。

1.色彩飽和度

我們知道CRT顯示器的色彩顯示是由三支強(qiáng)度不同的電子束在同一時(shí)間分別轟擊一個(gè)像素中的紅、綠、藍(lán)熒光粉單元后，熒光粉發(fā)出強(qiáng)度各異的三原色后再混合成一個(gè)像素的顏色。所以CRT理論上可以顯示所有色彩和無(wú)限級(jí)數(shù)的灰度的圖像，實(shí)際上CRT確實(shí)能顯示出上億的色彩數(shù)，它顯示的色彩對(duì)比度高，色彩過(guò)渡自然，能給人以強(qiáng)烈的色彩絢麗感。

相比之下，液晶顯示器能呈現(xiàn)的色彩卻非常有限，目前它只能顯示大約26萬(wàn)種顏色。盡管絕大部分產(chǎn)品都宣稱能夠顯示1677萬(wàn)色（16777216色，32位），但實(shí)際上都是通過(guò)抖動(dòng)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與真正的32位色相比還有很大差距，而且色彩過(guò)渡有階梯現(xiàn)象，因此相比CRT上億色的表現(xiàn)能力就顯得非?？蓱z。另外，液晶分子偏轉(zhuǎn)角度的問(wèn)題也容易導(dǎo)致在不同方位觀看會(huì)有“偏色”的現(xiàn)象;同時(shí)分子偏轉(zhuǎn)的速度相對(duì)較慢，容易產(chǎn)生殘留，在高速運(yùn)動(dòng)的畫面中會(huì)有拖影現(xiàn)象;在灰階能力上，受限于背光顯示原理，黑的不夠黑，白的不夠白，對(duì)比度很難提高，很多時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)周邊漏光問(wèn)題。除此之外，液晶顯示器的亮度還受限于背光源的亮度。大家有條件的話可以自己比較一下：找一臺(tái)17英寸CRT顯示器，再擺一臺(tái)15寸LCD顯示器，同時(shí)顯示一幅1677萬(wàn)色的圖像。CRT顯示出來(lái)的畫面十分鮮艷，而LCD則顯得有些”假”，看著就是沒(méi)有那臺(tái)CRT舒服。

2.屏幕分辨率

屏幕分辨率是指屏幕顯示的分辨率。屏幕分辨率以水平和垂直像素來(lái)衡量。屏幕分辨率低時(shí)（如640×480），在屏幕上顯示的像素少，但尺寸比較大。屏幕分辨率高時(shí)（如1600×1200），在屏幕上顯示的像素多，但尺寸比較小。分辨率越高，顯示效果就越精細(xì)和細(xì)膩，同一屏幕內(nèi)能夠容納的信息就越多。對(duì)于一臺(tái)能夠支持1280×1024分辨率的CRT顯示器來(lái)說(shuō)，無(wú)論是320×240還是1280×1024分辨率，都能夠完整地表現(xiàn)出來(lái)，這是因?yàn)殡娮邮梢宰鰪椥哉{(diào)整。

但對(duì)LCD來(lái)說(shuō)則不然。LCD的最大分辨率就是它的真實(shí)分辨率，也就是最佳分辨率。一旦所設(shè)定的分辨率小于真實(shí)分辨率，比如說(shuō)15寸LCD，其真實(shí)分辨率為1024x768，而畫面設(shè)定分辨率為800x600，將有兩種顯示方式。一種是居中顯示，只有LCD中間的800x600個(gè)點(diǎn)會(huì)顯示圖象，其他沒(méi)有用到的點(diǎn)不會(huì)發(fā)光，保持黑暗背景，看起來(lái)畫面是居中縮小的。另一種是擴(kuò)展顯示，這種方式會(huì)使用到屏幕上每一個(gè)像素，但由于像素很容易發(fā)生扭曲，所以會(huì)對(duì)顯示效果造成一定影響。

3.視角

大多數(shù)CRT顯示器的視角都能達(dá)到180度，也就是說(shuō)，從屏幕前的任意方向上都能清楚地看到其所顯示的內(nèi)容。而LCD則不同，它的可視角度根據(jù)工藝先進(jìn)與否而有所不同。市場(chǎng)上一線品牌，如三星、LG等產(chǎn)品的可視角度大部分都能達(dá)到170度這一水平，而部分采用廣視角的顯示器則能夠達(dá)到178度，跟CRT的180度已經(jīng)非常接近。用戶在使用過(guò)程中一旦視角超出其實(shí)際可視范圍，畫面的顏色就會(huì)減退、變暗，甚至出現(xiàn)正像變成負(fù)像的情況。

除了上述差異外，相比于CRT，LCD具有體積小、不占地方、無(wú)輻射、對(duì)健康有利、畫面無(wú)閃爍、對(duì)眼睛有利、能耗小、節(jié)約能源等諸多方面的優(yōu)勢(shì)。

邱元陽(yáng)：近十年來(lái)，我們經(jīng)常在市面上看到與LED顯示器相關(guān)的產(chǎn)品，大家自然而然地認(rèn)為L(zhǎng)ED和LCD是兩種完全不同的平板顯示器，其實(shí)這種認(rèn)識(shí)在某種程度上是被廣告誤導(dǎo)了。對(duì)于平板顯示器來(lái)說(shuō)，分類的依據(jù)是面板類型和是否采用背光。LED和LCD一樣，都采用TFT液晶面板和背光源設(shè)計(jì)，LED只是LCD中的一個(gè)類別。所以準(zhǔn)確地講，LED顯示器應(yīng)該稱為“LED背光液晶顯示器”，LED是發(fā)光二極管Light Emitting Diode的英文縮寫。根據(jù)背光源的不同，LCD顯示器可以分為CCFL和LED兩種。CCFL顯示器指的是用CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷陰極熒光燈管）作為背光光源的液晶顯示器;LED顯示器指用LED（發(fā)光二極管）作為背光光源的液晶顯示器。簡(jiǎn)單理解就是前者在液晶面板后設(shè)置幾根長(zhǎng)形日光燈管，而后者則是設(shè)置許多發(fā)光二極管。

在LCD顯示器發(fā)展的早期階段，背光源采用的是冷陰極熒光燈管，這是因?yàn)镃CFL燈管具有管體細(xì)小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、表面溫升小、表面亮度高、易加工成各種形狀（如直管形、L形、U型、環(huán)形等）、使用壽命長(zhǎng)、顯色性好、發(fā)光均勻等優(yōu)點(diǎn)，并被廣泛應(yīng)用于廣告燈箱、掃描儀等方面。

隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，2009年LED顯示器開始出現(xiàn)，LG推出了一款厚度只有6.9mm的LED電視。不到一支鉛筆的厚度，足以讓人們?yōu)榭萍嫉倪M(jìn)步而驚嘆。LED做背光源，相比CCFL有許多的優(yōu)點(diǎn)：①能效高。CCFL的光電效率在60lm/W左右，而LED光效已達(dá)到100lm/W以上。②更加環(huán)保。CCFL燈管中的汞對(duì)環(huán)境有很大的污染，無(wú)害回收有很大的難處。③使顯示器更加纖薄。CCFL顯示器內(nèi)的絲狀燈管不能使屏幕均勻發(fā)光，為此需要添加一些其他的器件，這樣就沒(méi)法讓屏幕做得很薄;LED背光源本身就是平面發(fā)光材料，無(wú)需加其他的器件，同時(shí)還可以大幅度減小傳統(tǒng)背光源中導(dǎo)光板的厚度，使得LED背光液晶屏更加纖薄。④更加省電。LED是一種半導(dǎo)體，可在低壓下工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功耗小。⑤壽命長(zhǎng)。CCFL熒光燈和日光燈一樣，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)老化，所以傳統(tǒng)的筆記本屏幕使用兩三年后會(huì)發(fā)黃變暗，而LED背光屏的壽命就要長(zhǎng)多了，至少是前者的兩三倍。

在倡導(dǎo)低碳消費(fèi)的今天，LED背光液晶顯示器以其色彩鮮艷、亮度高、清晰度高、工作電壓低、功耗小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，正在成為最具優(yōu)勢(shì)的新一代顯示媒體，它被廣泛應(yīng)用于大型廣場(chǎng)、商業(yè)廣告、體育場(chǎng)館、信息傳播、新聞發(fā)布、證券交易等不同場(chǎng)景中。

第三代顯示技術(shù)PDP

楊磊：記得十多年前，市場(chǎng)上曾出現(xiàn)PDP顯示屏的身影，它是一種有別于LCD的新型顯示技術(shù)，當(dāng)時(shí)LCD和PDP這兩大技術(shù)才剛剛開始興起，還看不出哪種技術(shù)能代表未來(lái)平板顯示器的發(fā)展方向。以松下、東芝為代表的等離子廠商陣營(yíng)在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中采取了相對(duì)比較保守的戰(zhàn)略，不愿意跟別人分享它的技術(shù)和面板資源，結(jié)果導(dǎo)致加入這個(gè)陣營(yíng)的企業(yè)越來(lái)越少。而LCD產(chǎn)商則是采取比較開放的態(tài)度，共享產(chǎn)品技術(shù)，這樣就導(dǎo)致加入LCD陣營(yíng)的企業(yè)越來(lái)越多，并最終取得引領(lǐng)顯示技術(shù)發(fā)展方向的地位。

劉宗凡：等離子顯示器（Plasma Display Panel，PDP）也稱為電漿顯示屏，是一種平面顯示屏幕（如圖3）。它以等離子管為發(fā)光元件，將大量的等離子管以矩陣方式鋪滿整個(gè)屏幕。每一個(gè)等離子管對(duì)應(yīng)一個(gè)像素，每個(gè)像素由紅、綠、藍(lán)三種顏色的熒光粉組成，這些熒光粉受到激發(fā)后發(fā)出強(qiáng)弱不同的紅、綠、藍(lán)三種光，三種色光再混合成一種顏色，構(gòu)成一個(gè)像素的顏色，進(jìn)而產(chǎn)生各種灰度和色彩的圖像，這一點(diǎn)與CRT的色彩顯示很相似。屏幕以玻璃作為基板，基板間隔一定距離，四周經(jīng)氣密性封接而形成一個(gè)個(gè)小放電空間，放電空間內(nèi)充入氖、氙等混合惰性氣體。在兩塊玻璃基板的內(nèi)側(cè)面上涂有金屬氧化物導(dǎo)電薄膜作為激勵(lì)電極。當(dāng)向電極上施加電壓時(shí)，放電空間內(nèi)的混合氣體發(fā)生等離子體放電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也稱電漿效應(yīng)。氣體等離子體放電產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)涂有紅、綠、藍(lán)熒光粉的屏幕產(chǎn)生三原色可見光，激發(fā)時(shí)間和強(qiáng)度決定了三原色的亮度。由于每個(gè)獨(dú)立的發(fā)光體在同一時(shí)間一次點(diǎn)亮，所以整個(gè)屏幕的色彩就會(huì)顯得特別清晰鮮明。等離子顯示器的使用壽命大約5～6萬(wàn)個(gè)小時(shí)，隨著使用時(shí)間的增加，其亮度也會(huì)衰退。需要注意的是，等離子顯示器并不是液晶顯示器。后者的顯示器雖然也很輕薄，但是應(yīng)用的技術(shù)卻大不相同：LCD顯示器是以熒光燈或LED作為背光源，其液晶面板是利用遮罩的原理讓屏幕顯示出圖像。

金琦：相比之下，等離子顯示器是一種主動(dòng)型發(fā)光技術(shù)，它的每一個(gè)像素都是一個(gè)主動(dòng)發(fā)光單元，在發(fā)光單元內(nèi)部實(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度后再進(jìn)行混色，所以它除了在動(dòng)態(tài)清晰度方面表現(xiàn)優(yōu)異外，在視覺(jué)舒適度、色彩還原度、對(duì)比度、可視角度等方面也有較好的性能。當(dāng)時(shí)業(yè)界就流傳著這樣一句話：“外行買液晶，內(nèi)行買等離子?！笨梢姷入x子電視的畫面表現(xiàn)在業(yè)內(nèi)還是獲得高度認(rèn)可的。但礙于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平，等離子顯示器的屏幕尺寸類型較少，沒(méi)有小尺寸型號(hào)，不能像LCD顯示器那樣可以應(yīng)用在手機(jī)、平板、筆記本電腦等小尺寸的產(chǎn)品上。LCD顯示器的應(yīng)用越廣，LCD面板廠商越能掙到錢，就會(huì)投入越多的資金去搞研發(fā)、開生產(chǎn)線、降低成本，從而形成良性循環(huán)?？梢哉f(shuō)正是這點(diǎn)讓等離子顯示器在移動(dòng)手機(jī)崛起的時(shí)代逐漸敗下陣來(lái)，三星憑借著LCD技術(shù)取代了“等離子之父”松下占據(jù)市場(chǎng)第一寶座，迎來(lái)黃金發(fā)展的十年。如今的三星在將LCD技術(shù)做到極致的同時(shí)，也在大力投入OLED產(chǎn)業(yè)。以往等離子廠商也基本上放棄等離子押寶OLED了。其實(shí)無(wú)論是液晶也好還是等離子也好，俱往矣，未來(lái)是屬于OLED的。

跨越多個(gè)時(shí)代的顯示技術(shù)——電子墨水

楊磊：我們討論好幾代顯示技術(shù)，此外還有一種顯示技術(shù)在它的適用范圍內(nèi)一直存在，那就是電子墨水顯示技術(shù)，大家第一時(shí)間反應(yīng)就是“哦，那個(gè)和看書讀報(bào)感覺(jué)差不多的kindle就是用這個(gè)電子墨水屏的”，而且我們也在手機(jī)、可穿戴設(shè)備、廣告牌甚至電腦顯示器上發(fā)現(xiàn)了其應(yīng)用。

倪俊杰：是的，電子墨水技術(shù)存在周期是很長(zhǎng)，20世紀(jì)70年代，日本首先研究出電泳顯示技術(shù)，然而最初研究出的普通電泳由于存在顯示壽命短、不穩(wěn)定、彩色化困難等諸多缺點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)曾一度中斷。20世紀(jì)末，美國(guó)E-Ink公司利用電泳技術(shù)發(fā)明了電泳油墨（即電子墨水），極大地促進(jìn)了該技術(shù)的發(fā)展。

金琦：再來(lái)說(shuō)一下電子墨水屏的工作原理（如圖4），電子墨水屏幕同樣是先有一層基板，然后基板上又有兩層電極（TFT），電極層中間就夾著成千上萬(wàn)體積很小的“微膠囊”組成的薄膜，膠囊中帶有電極性正負(fù)相反的黑色粒子和白色粒子懸浮在透明液體層中。當(dāng)施加正或負(fù)的電壓時(shí)，黑白粒子就會(huì)以不同的方向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在屏幕上黑與白雙色的刷新顯示，同時(shí)通過(guò)調(diào)整電壓大小，來(lái)控制黑色或白色微膠囊距離頂部的位置來(lái)呈現(xiàn)不同級(jí)別的灰色，呈現(xiàn)出近乎完美的閱讀效果，也就是我們看到的文字、圖片等內(nèi)容。

那么電子墨水屏又如何顯示彩色呢？其實(shí)原理和黑白墨水屏是差不多的，只不過(guò)小膠囊里的兩種粒子變成多種相應(yīng)色彩標(biāo)準(zhǔn)的粒子，如我們印刷界通用的CMYK標(biāo)準(zhǔn)，即黃色、品紅、青色、黑色四種顏色，同樣依靠施加電壓控制彩色微膠囊移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)多種顏色顯示，這樣的彩色電子墨水屏就帶來(lái)更好的視覺(jué)體驗(yàn)。另外墨水屏本身不發(fā)光，只反射環(huán)境光，護(hù)眼效果很好。而其他的顯示屏（液晶具有背光源，OLED自發(fā)光）都會(huì)發(fā)光，眼睛長(zhǎng)時(shí)間在強(qiáng)光、藍(lán)光、頻閃光源下工作，非常容易造成眼睛疲勞甚至眼病。而電子墨水屏的顯示效果接近紙張，易于閱讀，用戶使用起來(lái)會(huì)比傳統(tǒng)的顯示屏更加舒適護(hù)眼。

劉宗凡：省電其實(shí)也是電子墨水屏的一大特性，這是因?yàn)殡娮幽林挥性谖覀兦袚Q畫面的時(shí)候才消耗電量，切換畫面之后，即使斷電了，但因?yàn)榇艤?yīng)，這些粒子依舊會(huì)保持原來(lái)的狀態(tài)，文字刷新以后，會(huì)長(zhǎng)期停留在屏幕上，閱讀的時(shí)候甚至可以將電源關(guān)閉，而文字依舊會(huì)留印在屏幕上，因此電子墨水屏相對(duì)更為省電。

邱元陽(yáng)：以上這些優(yōu)點(diǎn)源于電子墨水屏工作原理的先天優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然，凡事都有利有弊。由于墨水屏是通過(guò)粒子的物理運(yùn)動(dòng)顯示畫面，控制彩色粒子的移動(dòng)所需時(shí)間就更長(zhǎng)了，這就必然導(dǎo)致其刷新率低于傳統(tǒng)顯示屏，所以以前電子墨水屏只能適應(yīng)刷新率不高的操作（電子讀物、廣告指示牌等）。但近幾年，國(guó)內(nèi)電子墨水屏企業(yè)自主研發(fā)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)已應(yīng)用在灰度電子墨水顯示器上，除了勝任電腦辦公一族讀寫文檔等操作，還可以流暢地看視頻網(wǎng)頁(yè)等動(dòng)態(tài)畫面，速度幾乎可以和液晶屏相媲美！

后記

從CRT到LCD與PDP的分庭出現(xiàn)、競(jìng)爭(zhēng)與一方的沒(méi)落，再到如今OLED的柔性可透視，電子墨水技術(shù)的不斷自我革新，沿著顯示技術(shù)發(fā)展的方向，我們可以清晰地看到顯示技術(shù)承載著對(duì)未來(lái)生活場(chǎng)景的各種奇思妙想。由于受篇幅所限制，我們的討論只能到此為止了。時(shí)代發(fā)展如此之快，相信不斷涌現(xiàn)的新材料新技術(shù)很快會(huì)將我們的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，就讓我們永遠(yuǎn)保持一顆學(xué)習(xí)的心去迎接未來(lái)的生活吧。