在亚马逊网路书店(Amazon.com)的Kindle带动下，电子纸近来遭到商场颇多重视，多家研究机构也纷繁宣布达观的研究报告，以为在未来3～5年内，全球电子书阅读器的商场规模可望生长至二千万台左右。而各家供货商之间的合纵连横与并购案，更让电子纸显现器成为一个论题不断的工业。
跟着电子书阅读器成为各方重视的明星产品，电子纸显现技能也登时成为一门显学。事实上，电子纸显现器受限于原资料的约束，一向存在反响速度过慢的问题，并因而使得电子纸显现的使用规模遭到约束。
事实上，电子纸并非某种特定的显现技能。依据现在业界的界说，只要是具有双稳态、反射式显现特性的显现技能，均可作为电子纸显现技能。因而，现在市道上有许多不同的电子纸门户，如胆固醇液晶、电子粉流体(QR LPD)、微胶囊化技能等但因为不同门户的显现原理与驱动方法差异颇大，因而本文将只就微胶囊化技能电子纸中，E Ink阵营的特性与操控机制进行讨论，并阐明E Ink电子纸操控晶片未来的开展趋势。
E Ink电子纸特性概观
E Ink所开发的电子纸墨水资料层是由无数个微胶囊(Microcapsules)邻接摆放所组成，而微胶囊内部承载了通明的流体、带正电的白色氧化钛粒子与带负电的黑色碳黑粒子，其间在微胶囊的上方为通明玻璃，下方为电极。当下方电极供给正电时，白色粒子便会上浮，则面板显现为白色;若下方电极供给为负电，便换黑色粒子上浮，面板则显现为黑色。
此种以溶液为根底的电泳电子纸技能选用带有正电或负电的染料粒子作为色彩资料，然后借由施加正负电荷来驱动染料粒子在溶液中的升降高度，以发生色彩阶度的改变。
此一显现机制尽管可满意双稳态与反射式显现的要求，然因为有必要依靠粒子在溶液中的电泳机制，因而其反响速度无法与市道上已恰当遍及的液晶显现(LCD)技能混为一谈。
此外，电泳速度也会跟着环境温度而改变，若缺少恰当的温度补偿机制，将会使得显现作用跟着操作温度改变而呈现差异，因而有必要根据温度的改变程度再对操控波形作微幅的批改。
在反响速度方面，现在已量产的电子纸显现面板反响速度约为数百毫秒。因为资料自身特性的约束，电泳式电子纸理论上很难完结动态画面显现。权且不管对反响速度要求苛刻的动态影片显现，就连即时反响出终端使用者对电子纸显现器所做出的触碰或手写输入行为，都有些绰绰有余(图1)。
图1 反响速度缺乏将导致手写输入的笔画显现作用欠安
除了反响速度与温度改变对显现作用的影响外，值得一提的是，在现在已商品化的电子书阅读器中，显现器的操控器晶片与显现驱动晶片实为两个独立的晶片，不如小尺度液晶显现器，市道上已有若干整合操控器和驱动器的解决方案。事实上，电子纸操控器晶片可视为一电压操控波形信号发生器，担任按照温度感测器所供给的温度数值，以查表方法向体系内建的快闪记忆体获得一组合适的操控波形，依时序输出。然后，此一输出信号再经过后端驱动器的数位类比转化器(DAC)与充电泵(Charger Pump)转化成足以驱动面板的类比高压波形。现在E Ink电子纸显现器的驱动电压典型值为±15伏特。电子纸显现操控信号的发生流程如图2。
图2 电子纸显现操控信号发生流程图
显现操控技能可改进反响速度缺乏缺陷
但是，若从显现操控器规划着手，仍有时机改进电子纸资料反响速度偏慢的先天约束。其间，以管线化的方法来进行平行化的显现操控，就是一个可行的解决之道。
图3为一选用十六条管线操控架构的电子纸显现操控器方块图。当主机操控器(Host Controller)送来一个接连改变的动态图形，如笔尖在电子纸显现器上书写所发生的轨道时，显现操控晶片可将此接连改变的显现内容依序切割成数个更新区域画面(可多达十六个)，再别离使用数条管线处理(可多达十六条)，有用提高电子纸对轨道改变显现的反响才干。
图3 内建16条显现操控管线的爱普生电子纸操控器解决方案
多重管线和单一管线显现操控最大的差异在于，单一管线操控有必要比及电子纸显现器已彻底处理完前一个画面资讯后，才干处理下一个显现区改变，因而其每一个更新画面的距离，即等同于电子纸自身数百毫秒的反响速度，因而会发生动态画面推迟的问题。
而多重管线则否则，以现阶段现已商品化的多重管线电子纸显现操控器为例，约每20毫秒距离便可处理发生下一个区域更新画面的操控波形，因而能够呈现出较为及时与顺利的动态显现作用。
从图4更清楚地了解管线化显现操控的运作进程。假设在电子纸显现画面中，有一个黑色方块要从A点接连移动到C点，当A点的画素开端逐步由黑转白，B点由白转黑的进程中，C点的画素过了20毫秒后，也会发动由白转黑的进程，因而当B点画素转变为全黑之际，事实上，C点的画素看起来现已是灰色的了。 就人类的视觉观念，这样的显现方法可发生较具接连性的动态改变。
图4 多重管线操控示意图
传统单一管线的操控方法则如图5所示，显现操控器送出画面应从A点转到B点的操控消息后，有必要先比及电子纸完结此一转化动作，方可继续指令电子纸进行从B点到C点的转化，因而整个画面的更新时刻将数倍于多重管线操控方法。
图5 单一管线操控示意图
提高反响速度拓宽立异使用商机
提高电子纸的反响速度，除可让电子纸显现器的显现效能提高，并对使用者的手写输入反响愈加活络外，也可让终端产品开发商开宣布更多功用与人性化的使用产品。
事实上，电子纸显现器的反响速度尽管鲜少被拿来和全彩化、软性化并列为电子纸技能日后的开展要点，但电子纸若想要援助更多新功用，更快的反响速度却肯定是不可或缺的元素。唯有反响速度提高，电子纸显现器援助画中画(PiP)、通明图层(Alpha Layer)等与图形使用者介面规划休戚相关的功用，才有其实践使用价值。
跟着结合声响与动静态图片的多媒体出书品日益盛行，电子纸显现技能也会面对更苛刻的反响速度检测。此趋势也将促进电子纸显现操控晶片供货商继续推出新一代解决方案，来帮忙电子纸显现技能与改进资料自身的约束。
全彩化年代行将来临 操控器担负加剧
跟着全彩化电子纸行将进入量产，电子纸操控器晶片规划也将面对新的应战。以E Ink行将完结全彩化的作法为例，其作法是将原有的微胶囊结构再加上红、绿、蓝、白四种色彩的五颜六色滤光片以发生五颜六色的作用。
对电子纸显现操控器而言，此意味着在相同解析度的前提下，操控器有必要处理四倍的显现资料量与操控信号，才干操控全彩电子纸。对显现操控晶片规划而言，尽管可单纯用串联}u的方法来满意全彩操控的需求，但若考量到晶片本钱、封装接脚数等商场承受度与高速介面、技能可行与否的要点，操控器晶片供货商仍有必要在现有的根底上立异，以满意新一代电子纸的需求。
