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電子墨水屏

電子墨水和電子墨水屏

電子墨水技術根源於上世紀在麻省理工學院媒體實驗室(the MIT Media Lab)的一項研究成果,使用這種技術,可以製成頭髮直徑大小的膠囊,並且這些微小膠囊在電場的作用下,可以呈現出黑灰白(近期已經可以做到有彩色)的顔色變化。這種特性,使得它可以用來製作顯示屏幕,並且這種顯示屏,相比較流行的LCD屏幕,有非常多的獨特特徵。

電子墨水的特性,是因為微小的膠囊中,內置了漂浮在液體中的更細小的黑白色微粒。這些黑白色微粒帶有相反的電荷,從而導致它們會在外電場的作用下移動,進而使得膠囊產生顔色上的變化。這種變化和電場的變化之間的關係,具有雙穩態的特質,所以電場撤離之後,膠囊的顔色還能保持。

這些微信小膠囊,作為微小像素,就像寫字的墨水一樣,被塗在塑料的基底上,裁剪成不同的大小,再和產生電場的控制模塊結合在一起,就做成了EInk屏。這種屏幕,不需要背光,主要依靠反射環境的光綫來成像,成像穩定,感覺像是傳統的報紙一樣,長期閲讀的時候,對眼睛非常友好。因為屏幕在圖像變動的時候,才會耗費一些電,所以,整體非常的省電。因為是做在塑料底上,屏幕的重量非常輕。

1997年,EInk公司創立,電子墨水技術也正式進入商用實用化領域。2009年,台灣元太科技有限公司並購Eink公司。

電子墨水屏技術的應用

由於電子墨水屏(E Ink Displayer)具有輕、省電、護眼的特性,被用到很多的領域。其中一個非常重要的使用,就是在電子書閲讀器上面的運用。相對於傳統的平板電腦,電子書閲讀器衹有黑白色,主要用來進行長時間的閲讀,並且在閲讀過程中保護眼睛不會太過疲勞。由於電子墨水屏非常省電,電子書閲讀器(eReader)往往可以用一週甚至數周才需要充一次電,環保又便利。電子墨水屏的刷新率低,但這種負面的特性,在此種應用場景下,反而成為了優點,因為低刷新率使得視頻和遊戲都無法進行,從而保證了閲讀時候的專心程度。在重量上的優勢,也使得電子書閲讀器的便攜性得到很大提升,適合外帶,在行走和旅遊時候使用。

電子書閲讀器誕生到現在已經有十年歷史,在閲讀方面的功能已經非常成熟和完善。最新的閲讀器,開始增加更多的功能特性,例如防水,例如可以書寫、屏幕更大,等等。這使得電子書閲讀器開始適用於更多的場景。而電子墨水屏也繼續保持著發展,跟隨上電子書市場的需要。

電子書無疑是電子墨水屏的重要應用。在其他方面,電子墨水屏也有一些好的應用例子。例如,在更大尺寸上,電子墨水屏非常適合作為户外的顯示屏,在太陽光下,用低電量消耗的優勢,顯示高對比度的信息。在小尺寸上,電子墨水變身成為顯示銘牌,可以廣泛應用在物聯網領域。

電子墨水屏技術的發展和未來

得益Eink的持續努力,電子墨水技術一直保持發展方向。例如,顏色開始豐富起來,從傳統的黑白兩色,進化到三種顏色,現在最近的技術,還可以做到真彩色。

還有一個比較令人激動的發展,就是可以摺疊的屏幕。電子墨水屏是鋪設在塑料基底上,所以質地是可以翻折的。這對於將來可穿戴式電子產品來説,是強力的支持。

EInk一直在屏幕的對比度、刷新率等方面進行改進,例如最近的Carta+技術,使得對比度有了較高的增強。還例如Regal技術使得刷新方面有很大的提升(俗稱的A2模式),讓一般的電子閲讀器在上網甚至視頻播放時,都有了很大的性能提升。

另外,在並生系統方面,E Ink屏幕除了集成了必要的控制電路,還可以集成電容和電磁的觸摸表面,使得電子墨水屏可以輕鬆支持手觸和筆觸控制,具備了手寫功能。這也使得下游應用廠家生產產品的效率大大增強。

電子墨水面對的挑戰

由於電子墨水技術採用了電泳技術,微粒的翻轉,説到底還是物理層面的運動,相比較傳統液晶在分子層面的運動來説,速度還是緩慢了太多。所以,在刷新率上,是很難有大的突破的。而由於物理層面的控制相對複雜和低效,要做多顔色的控制,難度相當的大。所以,彩色方面的進展並不如人意。

面對將來LCD技術的迅猛發展,已經應用層面的支持力度。電子墨水技術面臨這非常大的挑戰。另外,它的直接對手,也是基於雙穩態原理的CH-LCD技術,會不會也在適當的時候,成為一種有力的競爭,也很難説。

所以,將來的發展如何,還需要人們拭目以待。