電子墨水技術的起源

20世紀70年代，日本首先研究出電泳顯示技術，然而最初研究出的普通電泳由於存在顯示壽命短、不穩定
、彩色化困難等諸多缺點
，實驗曾一度中斷。20世紀末，美國E-Ink公司利用電泳技術發明了電泳油墨（又稱電子墨水），極大地促進了該技術的發展。電子墨水通常會製成薄膜，用於電子顯示屏，尤其用於電子書
，如Sony Reader、iLiad、Cybook Gen3
、Amazon Kindle、Logic的 eReader和Polymer Vision的Readius設備。近些年也逐漸在手機和穿戴設備上看到。

電子墨水屏的原理

電子墨水屏是由許多電子墨水組成，電子墨水可以看成一個個膠囊的樣子。每一個膠囊（位置6）裏麵有液體電荷，其中正電荷染白色
，負電荷染黑色。當我們在一側（位置8）給予正負電壓，帶有電荷的液體就會被分別吸引和排斥。

這樣，每一個像素點就可以顯示白色或者黑色了。

圖注：1.表麵層 2.透明電極(ITO) 3.膠囊 4.帶正點的白色顏料 5.帶負電的黑色顏料 6.透明分散媒 7.下部電極 8.支持層 9.外光 10.白色 11.黒色

因yin為wei電dian子zi墨mo水shui的de刷shua新xin是shi不bu連lian續xu的de
，每mei一yi次ci刷shua新xin完wan成cheng就jiu可ke以yi保bao持chi現xian在zai的de圖tu形xing
，即ji使shi拔ba掉diao電dian池chi也ye依yi舊jiu保bao存cun。可ke能neng會hui有you人ren問wen到dao
，拔ba了le電dian池chi吸xi引yin電dian子zi墨mo水shui的de電dian壓ya就jiu木mu有you了le

，那na麼me小xiao球qiu不bu就jiu回hui複fu原yuan狀zhuang或huo者zhe進jin入ru隨sui機ji的de混hun沌dun狀zhuang態tai了le嗎ma？

答案是因為電子墨水具有雙穩態效應（磁滯效應）。下圖中，橫軸是設備提供的電壓大小，縱軸灰度（假定正為最白，負為最黑）。電壓加大的過程和減小的過程，給予同樣的電壓，電子墨水黑白程度是不同的。這樣的效應就叫做雙穩態效應（磁滯效應）。

利用這樣的效應
，我們就可以給一個正電壓（從0到B點過程，走下麵上升的路線），吸引負電荷


，顯示正電荷白色給讀者，然後斷電（從B減少到0


，走上麵那條回來的路線）。白色得以保持。

於是，電子墨水的設備省電就在於如果不需要顯示有所變化，屏幕部分消耗電量為0。

注：不變化屏幕設備自己沒電是由於電路板的待機消耗以及電池自己的內阻消耗

注2：其他常見的顯示器無論屏幕內容是否變化，屏幕部分的耗電量都是持續的，變化不大的。
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電子墨水屏的優點與缺點

電子墨水屏有易讀性、省電
、可彎曲等諸多優點，下麵主要講講易讀性和省電兩個方麵。

閱讀體驗媲美實體書

我們常常聽說電子墨水屏不傷眼睛。理由是什麼呢？

首shou先xian，電dian子zi墨mo水shui技ji術shu依yi賴lai於yu反fan射she而er不bu是shi發fa射she的de光guang線xian。采cai用yong了le電dian子zi墨mo水shui技ji術shu的de顯xian示shi屏ping能neng像xiang普pu通tong紙zhi一yi樣yang反fan射she光guang線xian
，這zhe可ke確que保bao文wen字zi在zai任ren何he光guang照zhao條tiao件jian下xia（不反光，強光下也可完美顯示）看起來都很自然。

其qi次ci，無wu閃shan爍shuo。傳chuan統tong液ye晶jing顯xian示shi屏ping由you於yu在zai不bu斷duan刷shua新xin，所suo以yi會hui有you閃shan爍shuo，盡jin管guan肉rou眼yan可ke能neng無wu法fa察cha覺jiao，但dan這zhe一yi現xian象xiang客ke觀guan存cun在zai
，這zhe也ye是shi觀guan看kan屏ping幕mu導dao致zhi用yong眼yan疲pi勞lao的de一yi大da主zhu因yin。

而電子墨水屏不是靠不停刷新屏幕的方法來顯示的，一旦屏幕刷新後就不再有變化，所以不存在傳統液晶顯示屏“閃爍”傷眼的問題。

另外，電子墨水屏的閱讀視角可接近180°。全視角閱讀能帶來了更好的閱讀體驗。

功耗低，省電

dianzimoshuipingzhiyouzaifanyedengcaozuoshicaihaodian，bushuaxinxianshineirongdeshihoubuhaodian。neirongshuaxinyihou
，huichangqitingliuzaipingmushang，yuedudeshihoudianchikeyiqudiao。yincicaiyongzhezhongpingmudeshebeijiangfeichangshengdian
，xiangyamaxundeKindle Paperwhite，續航可達8周。

以上這些優點源於電子墨水屏工作原理的先天優勢，當然

，凡事有利有弊。這樣的工作原理也使得它有很多應用缺陷。

刷新率極低
，不足以顯示動態內容

由於電子墨水屏的工作原理導致其刷新率極低
，無法滿足動態內容的展示。

受shou限xian電dian子zi墨mo水shui屏ping刷shua新xin率lv低di的de特te性xing

，在zai切qie換huan頁ye麵mian時shi會hui有you較jiao明ming顯xian的de延yan遲chi。除chu了le閱yue讀du，其qi他ta應ying用yong會hui非fei常chang受shou限xian。甚shen至zhi上shang網wang遊you覽lan都dou很hen雞ji肋lei

，更geng不bu要yao說shuo刷shua視shi頻pin了le。

全屏反色刷新在視覺上讓人不爽

不少打算購買Kindle的朋友，在體驗店操作過後，會因無法忍受翻頁時的“閃屏”問題而猶豫不絕。這裏視覺上的“閃屏”是指屏幕的全屏反色刷新。為什麼每一次變化（如：翻頁）
，或者每隔一段時間就需要有一個全部清場的動作呢
？這個問題也是由電子墨水屏幕自身原理造成的
，我們再來看看剛剛那個圖。

電子墨水屏幕為什麼經常要全屏反色刷新？

彩色電子墨水屏的前途如何？

彩色電子墨水屏是由3個電子墨水經過RBG的濾光片形成3原色的子像素，然後經過光的混合，成為1個像素。

如圖
，3個(ge)電(dian)子(zi)墨(mo)水(shui)顆(ke)粒(li)為(wei)一(yi)組(zu)
，通(tong)過(guo)紅(hong)綠(lv)藍(lan)三(san)原(yuan)色(se)不(bu)同(tong)比(bi)例(li)的(de)光(guang)混(hun)合(he)
，可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)我(wo)們(men)需(xu)要(yao)的(de)特(te)定(ding)顏(yan)色(se)。這(zhe)樣(yang)的(de)一(yi)組(zu)顆(ke)粒(li)作(zuo)為(wei)顯(xian)示(shi)器(qi)的(de)最(zui)小(xiao)元(yuan)素(su)認(ren)為(wei)是(shi)一(yi)個(ge)像(xiang)素(su)點(dian)（如圖右側的點）。

這樣的技術與黑白電子墨水最大的差別在於亮度太低。因為現在需要3個才能組合成1個點，當需要顯示為全紅的時候
，亮度隻有1個像素的33%。而電子墨水又是借助環境光來顯示的。如此，對環境光的光亮度要求更高。

我們已經可以看到一些彩色電子墨水屏幕設備，比如漢王的電子書、此前高通發布的智能手表Toq
、還有今年剛剛推出的新一代Pebble。

E-Ink官方的資料顯示
，其璀璨彩色電子紙顯示屏能夠提供4096種色彩，適合需要顯示圖表、圖形、地圖、照片、漫畫和廣告等各種圖像豐富的信息應用中。與 E-Ink 的黑白電子紙產品一樣，E-Ink 璀cui璨can彩cai色se電dian子zi紙zhi顯xian示shi屏ping提ti供gong如ru紙zhi張zhang般ban的de體ti驗yan，可ke呈cheng現xian清qing晰xi文wen本ben和he精jing細xi彩cai色se圖tu形xing
，即ji使shi陽yang光guang直zhi射she下xia也ye完wan全quan可ke視shi
，更geng適shi合he具ju低di耗hao電dian需xu求qiu的de便bian攜xie設she備bei。

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