电子墨水（一种新材料）

电子墨水

一种新材料

电子墨水，是一种革新信息被显示的新方法和技术，它是融合化学，物理和电子学的整体产生的一种新材料。像多数传统墨水一样，电子墨水和改变它颜色的线路是可以打印到许多表面，从弯曲塑料、聚脂膜、纸到布，电子墨水在通电时改变颜色，并且可以显示变化的图象，象计算器或手机即那样的显示。电子墨水应用广泛市场巨大，有能力替换成千上万种打印纸用在仓库字符显示直到报纸。

开发公司

电子墨水是有麻省剑桥的E Ink公司开发和进入市场化阶段。E Ink公司基于MIT的先驱工作创建于是1997年。为开发产品和应用从实验室迁出，进而有商品在市场销售。

管理的关键人员包括商品开发副总裁Randy Chan ；制造副总裁Javed Chaudhary ；显示工艺主任Paul Drgaic ；总裁和首席执行官Jim Juliano ，销售副总裁Rey Kelly ；墨水工艺主任Ian Morrison ；财务副总监Ken Titledawm，副总裁兼经理Russ Wilcox。

电子墨水的投资者首轮为E Ink公司融资1580万美元。其中风险资本是A pplied Technology , Atlcs Vcnture Capital 和Solstice Capital三家公司。合作投资有Motorola , Creivis,Interpublic 和Hearst 四家公司。这些合作伙伴定位在应用和产品快速开发方面提供专门技能。

E Ink公司在于2000年1月的第二轮公司普通股融资3700万美元，这使董事会战略伙伴从E Ink公司的电子墨水工艺开发关键媒体工业中受益。E Ink 公司将用这些资金促进电子墨水的研究和生产。从实验室走向附加的商业应用，包括E Ink公司的最终目标，能重印的书本和报纸。

汉王公司推出的汉王N系列电子阅览器（电纸书）都是应用EInk的电子墨水技术。

原理简介

电子墨水屏表面附着很多体积很小的“微胶囊”，封装了带有负电的黑色颗粒和带有正电的白色颗粒，通过改变电荷使不同颜色的颗粒有序排列，从而呈现出黑白分明的可视化效果，如右图所示。

省电是电子书的一大特性，文字刷新以后，会长期停留在屏幕上，阅读的时候电池可以取掉；换句话说，电子书在阅读的时候不耗电，只有在翻页刷新的时候才耗电，所以电池寿命会很长。

对肉眼看来电子墨水像一瓶普通墨水，但悬浮在电子墨水液体中有几百万个细小的微胶囊。每个胶囊内部是染料和颜料芯片的混合物，这些细小的芯片可以受电荷作用。为了能看见电子墨水的微胶囊，可以把它想象成清晰的塑料水球。水球内包含几十个乒乓球，水球内充入的不是空气而是颜料水。如果从顶部看水球，我们可以看到许多白色乒乓球悬浮在液体中，于是水球看起来呈白色。从底部看水球，你只不过看到的是颜料水，于是水球看起来呈黑色。如果你把几千个水球放到一个容器，并使这些乒乓球在水球的顶和底之间运动，你就能看到容器在改变颜色；这就是电子墨水工作的基本原理；事实上这些水球是100 微米宽的微胶囊。在1平方英寸，大约包含10万个微胶囊。如果在一页纸上打印电子墨水，则一个句子包含30多个微胶囊。

工艺技术

电子墨水的第一个产品是大面积Immedia显示。Immedia 显示可以用在文本信息必须递送给大量观众的地方，例如零售商店、银行、贸易展览，午台等。Immedia显示具有柔性电子显示象纸上墨水一样的阅读能力，使它可发展成独特大的显示工业，Immedia显示可以和传播消息链的其它字符信息联网，允许触键将待提交的所有字符信息送到网上。第一个Immedia显示是在1999年5月3日麻省的Marlborough JCPenny百货店展示，并有几个大公司试验过。Immedia显示在2000年初可以购到。

今天Immedia仅能显示蓝底白字。实验室的努力工作已能演示黑底白字，红底白字和绿底白字。下一阶段支持任一双色组合的颜色，全彩色能力也在开发中。

电子墨水具有今日正在用的打印墨水相同的性质。用同样的打印工艺，可把电子墨水打印到纸上，甚至用相同的设备，也可用电子墨水在传统墨水永不能打印的地方产生电子显示。

电子墨水相对其它显示工艺很大优点是低功耗。用电子墨水产生的一个显示，可保持图像达几周，并不需要附加的功率输入，并且当需改变显示的图像仅需少量功率。其它显示工艺为保持一个图像需用恒定电源供电。Immedia显示仅耗0.1瓦功率，这意味着100瓦的灯光的能量可供给1千个Immedia显。

发展历程

过去几年，用电子方式递交书本，报纸和其它文献资料取得了很大的技术进展。它们的应用范围从APPL公司的Newton到普遍存在的掌上电脑,用点触（pointcast）程序运行。迄今，这些工艺技术中没有一个能作为纸的替代品，因为人们缺少方便和感觉象一页纸一样的舒适。然而用电子墨水具有一页打印纸一样的所有良好属性，保持了纸一样的轻、感觉、可折叠性、对比度和易读性。人们将连续接收打印到纸上的信息，纸将自身排版。

按今日的开发水平，电子墨水可以在1秒钟内的改变颜色1到10次，几乎可以满足动画的需求，为实现视频速度，电子墨水必须在1秒内变化60次或更多。E Ink公司的科学家正在开拓这方面的进展,作为正在进行中的研究和开发努力的一部分。

物化特性

电子墨水是融合化学，物理和电子学的整体产生的一种新材料。制造微胶囊本身仅涉及较简单的化学，可以比作做沙拉菜！微胶囊制成后被称为是一种胶质材料。这材料是细小的固态颗粒，承担液态的物理性质。于是微胶囊象传统墨水悬浮在液态“载媒体”，然而它将粘着到普通墨水可以用的任何表面。并且可以用现有的丝网印刷工艺打印。打印的微电子学技术改变了墨水颗粒的颜色并产生了字和图。

应用市场

电子墨水第一代产品将把大面积字符用在零售店、药店、银行和联络顾客的相同商店。与平板显示器相比，电子墨水有较大的优点，良好的阅读能力，更灵活的设计，低功耗和低制造价格。电子墨水可以打印到多种表面，包括纸和纤维。由于它的柔性，电子墨水开拓了弯曲面显示的新市场。例如：更多的电子设备设计采用手持器件，电子墨水可以廉价和方便地打印到用户界面的器件上。可以想象一个咖啡壶，当咖啡温度低于你喜欢的温度，该界面的变色来告诫你，或者当TV遥控器的电池不足时，它会转成红色。未来，用电子墨水打印的纸，可以排版自己，所以单页纸可以用作很大信息的活动显示。

这种产品市场巨大。不仅电子墨水有能力替换成千上万种打印纸用在仓库字符显示直到报纸。它也有潜力用到以前显示从未可能用的地方。因为电子学已进入到日常生活，其关键是能与用户通讯。基于电子墨水的显示能真正地打印到电具和电器，所以它是理想的通讯媒体。

相关信息

平板电脑时代的电子墨水显示屏

据中国贸促会电子信息行业分会消息，面对平板电脑的步步紧逼，电子墨水显示屏不会退缩。即便越来越多的消费者认为电子墨水屏阅读起来越来越方便，但平板电脑给它带来的挑战促使屏幕制造商们还要持之以恒地创新。

屏显质量更好

目前，电子墨水屏幕已经取得了很大的进步。前不久美国科普杂志《PopularScience》(中文版名为《科技新时代》)杂志就为元太E-ink的“Pearl”电子墨水屏颁发了创新奖。Pearl屏的对比度比原来提高了50%，是目前白度显示最高的电子纸，成为行业新标杆。这样，电子墨水屏实现了灰阶更高的色彩(16级灰阶标准)，而两三年前的屏幕还有明显的层次丢失现象。

这个进步给我们带来了惊喜。电子墨水显示屏终于可以与液晶彩屏区别开来，抓住消费者的眼球。

翻页速度更快

不久前，电子纸阅读器翻页时还需要等待一秒钟的时间，并且切换屏幕时会闪烁，还伴有令人不开心的残影。而如今，翻页速度越来越快，有些电子纸甚至可以解决残影问题(CybookOrizon电子纸阅读器的最新功能)。翻页速度竞赛已经拉开了帷幕。

不过，电子墨水显示屏如果想与LCD屏幕相媲美可能还有点难度，而且它也还不可能实现30帧/秒的视屏制式标准。不过研究者正努力朝更快的方向发展，目前已实现了在电子纸阅读器上播放简短动画的功能。

看来，一切只不过是个时间问题……

集成触摸屏功能

触摸屏的诞生对消费者而言是一件值得高兴的事情。如今，大部分手机都配备了触摸屏技术，并且这一比例在不断攀升。而电子墨水屏幕的触摸功能和其他电子设备地触摸屏一样，成为了吸引消费者的一个关键因素。

从采用SiPix电子纸的Oyo、Fnacbook(由法国最大的文化和电子产品连锁零售商Fnac推出)、CybookOrizon到采用Pearl电子纸的最新款SonyReader，触摸功能已成为电子墨水屏的基本标准之一。不过亚马逊的Kindle3却不在此之列。

除此之外，还有一项功能值得关注——记笔记。以Asus和三星为代表的制造商已抓住了此商机，相继推出了配备笔记功能的电子纸阅读器。对于那些习惯记笔记的消费者来说，该项功能是必不可少的。

2011年色彩降临

从陆陆续续的单个样本到一系列的彩色电子纸阅读器，彩色时代已真正来临了。2011年第一批配备彩色屏幕的电子纸阅读器即将投入市场。

但是这类屏幕色彩的逼真程度与LCD屏幕相比仍然存在很大差距。目前，我们还只能看到如纸质报纸上彩色照片般的色彩真实度。然而，这仅是个开始，当非背光屏幕真正到来的时候，想要达到杂志色彩的程度就是小菜一碟的事情了。

更轻更薄

带有电子墨水屏的阅读器已非常轻薄。几乎所有的阅读器厚度都在1厘米以下并且重量少于300克。而这一技术也在不断进步。对于那些希望长时间阅读而又不愿意承受重量的消费者而言，可谓难能可贵——因为只用一只手捧着平板电脑躺在床上看书还是有点难度的。

参考资料

1.电子墨水·EEPW电子产品世界

2.墨水屏播放动画 全反射屏和墨水屏哪个好？·普兰店