電子墨水工作原理

電子墨水是一種革新信息被顯示的新方法和技術(shù)。像多數(shù)傳統(tǒng)墨水一樣，電子墨水和改變它顏色的線路是可以打印到許多表面，從彎曲塑料、聚脂膜、紙到布。和傳統(tǒng)紙差異是電子墨水在通電時(shí)改變顏色，并且可以顯示變化的圖像，象計(jì)算器或手機(jī)即那樣的顯示。

簡(jiǎn)介

對(duì)肉眼看來(lái)電子墨水像一瓶普通墨水，但懸浮在電子墨水液體中有幾百萬(wàn)個(gè)細(xì)小的微膠囊。每個(gè)膠囊內(nèi)部是染料和顏料芯片的混合物，這些細(xì)小的芯片可以受電荷作用。為了能看見電子墨水的微膠囊，可以把它想象成清晰的塑料水球。水球內(nèi)包含幾十個(gè)乒乓球，水球內(nèi)充入的不是空氣而是顏料水。如果從頂部看水球，我們可以看到許多白色乒乓球懸浮在液體中，于是水球看起來(lái)呈白色。從底部看水球，你只不過(guò)看到的是顏料水，于是水球看起來(lái)呈黑色。如果你把幾千個(gè)水球放到一個(gè)容器，并使這些乒乓球在水球的頂和底之間運(yùn)動(dòng)，你就能看到容器在改變顏色。這就是電子墨水工作的基本原理。事實(shí)上這些水球是100 微米寬的微膠囊。在1平方英寸，大約包含10萬(wàn)個(gè)微膠囊。如果在一頁(yè)紙上打印電子墨水，則一個(gè)句子包含30多個(gè)微膠囊。

物化特性

電子墨水是融合化學(xué)，物理和電子學(xué)的整體產(chǎn)生的一種新材料。制造微膠囊本身僅涉及較簡(jiǎn)單的化學(xué)，可以比作做沙拉菜！微膠囊制成后被稱為是一種膠質(zhì)材料。這材料是細(xì)小的固態(tài)顆粒，承擔(dān)液態(tài)的物理性質(zhì)。于是微膠囊象傳統(tǒng)墨水懸浮在液態(tài)“載媒體”，然而它將粘著到普通墨水可以用的任何表面。并且可以用現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷工藝打印。打印的微電子學(xué)技術(shù)改變了墨水顆粒的顏色并產(chǎn)生了字和圖。

優(yōu)點(diǎn)

電子墨水有許多優(yōu)點(diǎn)，包括易讀性，柔性，易廉價(jià)制造和低功耗。與其它顯示技術(shù)相比，電子墨水的反射率和對(duì)比度較佳?？雌饋?lái)它們像紙上的墨，是人們閱讀和處理時(shí)感覺很舒服的媒休。在亮光包括直射陽(yáng)光下，其它顯示材料感覺有些淡而難以閱讀。相反基于電子墨水的顯示才真正容易看和讀。

因?yàn)殡娮幽侨彳浀?，它可以用到原先顯示技術(shù)必須要用到剛勁堅(jiān)硬和平的表面所不能用的地方。電子墨水可以用到紙上，產(chǎn)生柔性書和報(bào)紙一樣的顯示效果。它也可以打印到布上，或者打印到類似手機(jī)和其它電器非平面的奇形怪狀的表面。

最后，電子墨水不同于其它顯示工藝能保持圖像達(dá)數(shù)周，而且不耗費(fèi)任何額外的電能。用其它顯示技術(shù)，一旦圖像可以停留在一處，并不需要額外的功率輸入。

電子墨水制品

電子墨水的第一個(gè)產(chǎn)品是大面積Immedia顯示。Immedia 顯示可以用在文本信息必須遞送給大量觀眾的地方，例如另售商店、銀行、貿(mào)易展覽，午臺(tái)等。Immedia顯示具有柔性電子顯示象紙上墨水一樣的閱讀能力，使它可發(fā)展成獨(dú)特大的顯示工業(yè)，Immedia顯示可以和傳播消息鏈的其它字符信息聯(lián)網(wǎng)，允許觸鍵將待提交的所有字符信息送到網(wǎng)上。第一個(gè)Immedia顯示是在1999年5月3日麻省的Marlborough JCPenny百貨店展示，并有幾個(gè)大公司試驗(yàn)過(guò)。Immedia顯示在2000年初可以購(gòu)到。

今天Immedia僅能顯示藍(lán)底白字。實(shí)驗(yàn)室的努力工作已能演示黑底白字，紅底白字和綠底白字。下一階段支持任一雙色組合的顏色，全彩色能力也在開發(fā)中。

電子墨水具有今日正在用的打印墨水相同的性質(zhì)。用同樣的打印工藝，可把電子墨水打印到紙上，甚至用相同的設(shè)備，也可用電子墨水在傳統(tǒng)墨水永不能打印的地方產(chǎn)生電子顯示。

電子墨水相對(duì)其它顯示工藝很大優(yōu)點(diǎn)是低功耗。用電子墨水產(chǎn)生的一個(gè)顯示，可保持圖像達(dá)幾周，并不需要附加的功率輸入，并且當(dāng)需改變顯示的圖像僅需少量功率。其它顯示工藝為保持一個(gè)圖像需用恒定電源供電。Immedia顯示僅耗0.1瓦功率，這意味著100瓦的燈光的能量可供給1千個(gè)Immedia顯。

發(fā)展歷程

過(guò)去幾年，用電子方式遞交書本，報(bào)紙和其它文獻(xiàn)資料取得了很大的技術(shù)進(jìn)展。它們的應(yīng)用范圍從APPL公司的Newton到普遍存在的掌上電腦,用點(diǎn)觸（pointcast）程序運(yùn)行。迄今，這些工藝技術(shù)中沒有一個(gè)能作為紙的替代品，因?yàn)槿藗內(nèi)鄙俜奖愫透杏X象一頁(yè)紙一樣的舒適。然而用電子墨水具有一頁(yè)打印紙一樣的所有良好屬性，保持了紙一樣的輕、感覺、可折疊性、對(duì)比度和易讀性。人們將連續(xù)接收打印到紙上的信息，紙將自身排版。

按今日的開發(fā)水平，電子墨水可以在1秒鐘內(nèi)的改變顏色1到10次，幾乎可以滿足動(dòng)畫的需求，為實(shí)現(xiàn)視頻速度，電子墨水必須在1秒內(nèi)變化60次或更多。E Ink公司的科學(xué)家正在開拓這方面的進(jìn)展,作為正在進(jìn)行中的研究和開發(fā)努力的一部分。

應(yīng)用廣泛市場(chǎng)巨大

電子墨水可以用在現(xiàn)在顯示所用的任何地方，而且更多的地方。電子墨水第一代產(chǎn)品將把大面積字符用在另售店、藥店、銀行和聯(lián)絡(luò)顧客的相同商店。明年以后，基于電子墨水顯示將開始出現(xiàn)在包括手機(jī)、PDA、尋呼機(jī)和數(shù)字鐘表等電子器件。與平板顯示器相比，電子墨水有較大的優(yōu)點(diǎn)，良好的閱讀能力，更靈活的設(shè)計(jì)，低功耗和低制造價(jià)格。電子墨水可以打印到多種表面，包括紙和纖維。由于它的柔性，電子墨水開拓了彎曲面顯示的新市場(chǎng)。例如：更多的電子設(shè)備設(shè)計(jì)采用手持器件，電子墨水可以廉價(jià)和方便地打印到用戶界面的器件上?？梢韵胂笠粋€(gè)咖啡壺，當(dāng)咖啡溫度低于你喜歡的溫度，該界面的變色來(lái)告誡你，或者當(dāng)TV遙控器的電池不足時(shí)，它會(huì)轉(zhuǎn)成紅色。未來(lái)，用電子墨水打印的紙，可以排版自己，所以單頁(yè)紙可以用作很大信息的活動(dòng)顯示。

這種產(chǎn)品市場(chǎng)巨大。不僅電子墨水有能力替換成千上萬(wàn)種打印紙用在倉(cāng)庫(kù)字符顯示直到報(bào)紙。它也有潛力用到以前顯示從未可能用的地方。因?yàn)殡娮訉W(xué)已進(jìn)入到日常生活，其關(guān)鍵是能與用戶通訊。基于電子墨水的顯示能真正地打印到電具和電器，所以它是理想的通訊媒體。

開發(fā)人員與公司

電子墨水是有麻省劍橋的E Ink公司開發(fā)和進(jìn)入市場(chǎng)化階段。E Ink公司基于MIT的先驅(qū)工作創(chuàng)建于是1997年。為開發(fā)產(chǎn)品和應(yīng)用從實(shí)驗(yàn)室遷出，進(jìn)而有商品在市場(chǎng)銷售。

管理的關(guān)鍵人員包括商品開發(fā)副總裁Randy Chan ；制造副總裁Javed Chaudhary ；顯示工藝主任Paul Drgaic ；總裁和首席執(zhí)行官Jim Juliano ，銷售副總裁Rey Kelly ；墨水工藝主任Ian Morrison ；財(cái)務(wù)副總監(jiān)Ken Titledawm，副總裁兼經(jīng)理Russ Wilcox。