電子油墨

2002年1月，e ink公司宣布，由e ink公司、toppan公司、philips公司聯合開發了一種世界上最薄的、可刷新的、可攜帶的類紙式陣列式顯示媒體─電子油墨顯示媒體材料。該材料只有信用卡一半厚，其重量和厚度都不到傳統lcd的二分之一。這種顯示材料具有良好的柔性，能以高分辨率顯示彩色信息，特別適應移動顯示和方便攜帶。該材料的核心技術就是電子油墨技術，其用於顯示信息的基本單元就是電子油墨。
如圖1，電子油墨經印刷涂布在經處理的片基材料上的一種特殊油墨，其直徑只有頭發絲大小，由微膠囊包裹而成。在一個微膠囊內有許多帶正電的白色粒子和帶負電的黑色粒子，正、負電微粒子都分布在微膠囊內透明的液體當中。當微膠囊充正電時，帶正電的微粒子聚集在朝觀察者能看見的一面，這一點顯示為白色；當充負電時，帶負電的黑色粒子聚集在觀察者能看見的一面，這一點看起來就是黑色。這些粒子由電場定位控制，即該在什么位置顯示顏色是由一個電場控制的，控制電場由帶有高分辨率顯示陣列的底板產生。
圖1電子油墨微膠囊呈色示意圖
類紙陣列式電子油墨顯示媒體工具的制造工藝可分為：
1.電子油墨的涂布
首先，將電子油墨均勻地印刷到能導電的透明塑料片基上。即將微膠囊色粒子懸浮分散在液體介質中，形成通常意義上的油墨，再用絲網印刷方法印刷到塑料片上。
　與塑料片一樣，各種表面例如纖維、玻璃、甚至紙等都可成為電子油墨的基材，形成信息的顯示媒體，擴大信息的媒介范圍。
2.將印有電子油墨的塑料片黏貼到一張底板上
黏貼時先在塑料片上涂布一層膠黏劑，再用一碾壓輥碾壓，讓塑料片均勻地與底板黏緊。形成帶電子油墨的前置碾壓板（fpl）。底板帶有高分辨率顯示陣列，其電路系統由顯示軟件控制，用來形成由像素組成的圖文。整個制造流程示意圖可參見圖2。
圖2電子油墨fpl板生流程及結構
類紙陣列式電子油墨顯示材料現在還沒有正式的?品，e ink公司估計回在2004年正式推出實用品。
類紙陣列式電子油墨顯示材料特點具體表現在：
1.顯示分辨率高，可以以任意分辨率來顯示信息，最佳分辨率是125ppi。
2.顏色數多，圖像質量穩定。彩色的電子油墨顯示工具可顯示4096種顏色。
3.能耗低。
和以前方便閱讀的顯示技術lcd、led相比，電子油墨的能耗要低很多。如圖3，是幾種顯示媒體的能耗比較圖，可以看出，電子油墨在能耗方面非常少，這直接導致電子油墨顯示可使用小電池，從而使顯示媒體更輕更薄，并有較低價格。
圖3個種顯示媒體能量消耗
這種電子油墨顯示媒體的能耗之所以低的原因有：
它是一種完全反射閱讀介質，不需要背景燈光；不像電腦顯示器及lcd等顯示媒體，是由光來表現圖文信息的，而光的產生需靠電能進行。
一旦電子油墨被顯示在顯示板上，它們將使信息內容保持穩定的顯示狀態，直到下一個顯示頁面的更新。而電腦顯示及lcd等顯示媒體要保持頁面信息的穩定顯示，需要不斷地供給電能，以便發射顯示需要的光。這樣，電子油墨的優勢在於它消耗的電能不是顯示時間的多少，而是頁面更新的次數。
4.類紙性，可閱讀性強
我們知道，最佳的閱讀媒體是紙，因為它是通過反射光線來顯示圖文的，可以在較廣泛的光照條件下及較大角度范圍內閱讀。類紙陣列式電子油墨顯示工具的呈色介質和紙印刷品的呈色介質都是油墨，并且其底色也顯示白色，閱讀時也不靠直接發光體顯示顏色，這些條件和紙閱讀材料基本上是一樣的。因此，同紙一樣具有較好的閱讀性。
閱讀時判斷閱讀性好壞可用顯示白色狀態的反射率和圖文反差來評價。白色狀態的反射率反映了和標準白色相比反射到人眼的光線強弱；而圖文反差則表現了人眼分辨圖文的難易。實驗證明，類紙陣列式電子油墨顯示工具的這兩項指標和紙印刷品較接近，比lcd、led要高出許多。具體數值見表1。從表中還可看出，類紙陣列式電子油墨顯示工具的反差比報紙還要高。
表1顯示媒體的反射率及反差的比較
測量條件是：光線直接從頭頂以45°照射在顯示媒體上，測量角度為0°，相當於讀者直接閱讀的狀態。
5.結實，易攜帶，不易破碎
由於不使用玻璃材料作顯示面板，取而代之的是具柔軟性和韌性的塑料類材料，使這種顯示媒體更結實，也使之具有良好的攜帶性，能像書一樣隨處攜帶和閱讀。
6.閱讀信息方便
由於攜帶方便，又不消耗很多電能，這種電子油墨顯示媒體可像書一樣在普通的餓日光條件下就能閱讀，用者可隨時隨地閱讀信息。
7.輕、薄
和液晶顯示lcd相比，電子油墨顯示媒體要薄、輕許多。如圖4，典型的lcd是由一層薄的液晶層夾於兩層玻璃之間，兩層玻璃每層有0.7mm厚，加上兩層極化濾波薄膜緊貼人在玻璃上，兩層薄膜約0.5mm厚，這樣，最終得到的lcd板，厚度至少有2mm。加之使lcd發光顯示的電路部件，便會更厚、更重。
圖４典型的lcd結構
如圖2，電子油墨顯示媒體由於不使用玻璃材料，其厚度將少於0.5mm，有可能只有0.3mm厚。其重量也因此有極大的減低。
電子油墨顯示媒體的用途如下：
電子出版物的閱讀器，用於書、報、刊物的下載和閱讀。
可以用於移動電話的顯示面板。
機器、儀器的顯示面板。
公共場所公告、廣告牌。
戶外廣告牌。


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