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什麼是膽固醇液晶全彩電子紙? – 運作原理與優勢

隨全球節能減碳意識持續普及,宇瞻科技持續追求各方各面的綠色創新,在顯示技術上,傳統的紙張、LCD顯示器的造成較高的碳排放與能源消耗,於是電子紙技術應運而生。過去電子紙遇到的瓶頸,是顯色與環境條件的侷限;現在膽固醇液晶電子紙技術的越趨成熟,具有專利的膽固醇液晶特性,能呈現超過一千六百萬色的「真.全彩」色彩,是現今所有電子紙顯示技術中能表現最多色彩的顯示技術,使電子紙顯示進入全彩新紀元。

電子紙特性-雙穩態、全反射

彩色電子紙是擁有雙穩態特性的彩色顯示器,在維持顯示畫面時不需要耗電,只有在更新顯示時才需要用電,比時時刻刻需要用電的LCD螢幕能大大的降低顯示器的用電量,具備高度的節能特性。

電子紙使用環境光反射表面呈現圖像,跟主動發光的LCD顯示器不同,因此在陽光直射下也清晰可見,閱讀時並沒有刺眼的藍光造成眼睛疲倦。

彩色電子紙的原理

市面上常見的彩色電子紙技術包括電泳式(EPD) 和膽固醇液晶(ChLCD),兩者電子紙類型背後的技術原理簡介如下:

電泳式電子紙

電泳式(EPD)電子紙使用帶電的墨水膠囊混和成色,是市面上黑白電子書閱讀器的主流技術,但電泳式彩色電子紙透過混合四色墨水或彩色濾光片,最多只能呈現4,000種不同的色階,離圖檔紅、綠、藍分別256色的乘積1,678萬色階有很大的差距,因此遲遲無法取代彩色LCD螢幕。

電泳式電子紙使用帶電的墨水膠囊呈現像素

膽固醇液晶電子紙

膽固醇液晶技術(ChLCD)使用三層液晶堆疊而成,各層液晶分別反射紅色(R)、綠色(G)、藍色(B),並透過雙穩態的特性,可自然地存在兩種穩定的狀態:

◆ 平面狀態(planar)時液晶分子排列整齊,可以反射特定波長光線,此狀態可看到反射畫面的顏色。

◆ 焦點圓錐狀態(focal conic)的液晶分子排列讓光線穿透,此狀態可以看到液晶層下一層物質的顏色。

在獨立改變RGB三層液晶不同的狀態,ChLCD可完美呈現1,677萬種豐富色彩,達到「真全彩」的效果,是使用彩色電子紙取代LCD以及LED等發光式顯示器的重要技術。

調整不同ChLCD層的分子排列達到全反射(白)、半反射(灰)、穿透(黑)-宇瞻科技全彩電子紙

全彩電子紙的優勢

以膽固醇液晶電子紙(ChLCD)做為顯示器的優點如下:

◆ 環保、省電:彩色電子紙只在更新畫面時用電,跟LCD顯示器比較起來,在5分鐘更新畫面的頻率下電子紙只需要1%的功耗,能大大地降低螢幕的碳足跡。

◆ 護眼:電子紙反射環境光呈現畫面,不像LCD的主動光源會產生藍光,因此瀏覽電子紙顯示器時眼睛比較舒適,也不容易疲倦。

◆ 陽光下可視:電子紙在太陽光直射的環境下能呈現鮮豔的色彩,不像LCD需要提升亮度才能在陽光下瀏覽,因此電子紙適合應用在戶外的顯示器。

◆ 整合太陽能:ChLCD在反射不同顏色的同時,約10-30%的光會穿透到底層吸收,如果在顯示器底層嵌入太陽能板,就可自己產生再生能源供給顯示器使用,達到零碳排的Infinity Display。

用太陽能板取代膽固醇液晶底層,電子紙就能用環境光發電-宇瞻科技全彩電子紙

彩色電子紙應用領域廣泛

使用環保的彩色電子紙,可在各種應用領域達到節能減碳的效果:

◆ 智慧零售:使用太陽能自發電的環保顯示器,不再被電源受限安裝位置,在戶外每個角落完美呈現全彩的海報,在室內也能用最省電的方式播放智慧菜單。

◆ 智慧醫療:符合環保、低碳排的醫療智慧顯示器,結合數位化管理不但能提升更新資訊的效率,減少出錯機率,以雲端同步醫囑並清晰呈現在觸控閱讀器上,提升診斷效率,讓護理人員精準用藥。

◆ 大眾運輸:環保節能的電子紙顯示器,擁有太陽光下可視的優點,適合在戶外長時間以最低功耗顯示資訊,並透過遠端即時更新交通資訊。

◆ 智慧教育:反射式全彩電子紙顯示器大幅降低藍光對眼睛的傷害,提供學生更舒適的閱讀環境,並結合電子書減少紙張浪費,不需要攜帶厚重書本學習,更達到環保節能的效果。

原文出處:虹彩光電《什麼原理讓虹彩電子紙達到1,678萬色?》


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