什么是墨水屏？浅谈墨水屏

什么是墨水屏？浅谈墨水屏

电子墨水（英语：E Ink）是指电子墨水公司（E Ink Corporation）制造的电子纸。
电子纸，简称ePaper，是显示器技术，可模仿在纸上印刷、书写的视觉观感，而耗电量极小。不同于一般的平板显示器以发光达成显示功能，电子纸如同普通纸一样，依靠环境光照亮，所以理论上阅读起来较舒适，而且其显示的影像能在阳光直照下仍然清晰可见，可视角极广理论上为180度，其对比度比其他显示技术高不少。

电子墨水技术原理图

注： 1、上层 2、透明电极层 3、透明微胶囊4、带正电荷的白色颜料 5、带负电荷的黑色颜料 6、透明液体（油） 7、电极像素层 8、基板9、光线 10、白色11、黑色
电子墨水主要由大量细小微胶囊（microcapsules）组成，这些微胶囊约为人类头发直径大小。每个微胶囊中包含悬浮于澄清液体之中的带正电荷的白粒子和带负电荷的黑粒子。设置电场为正时，白粒子向微胶囊顶部移动，因而呈现白色；同时，黑粒子被拉到微胶囊底部，从而隐藏。如施加相反的电场，则黑粒子会在胶囊顶部出现，因而呈现黑色。

原理图

不同于LCD或OLED等显示屏幕，需有背光模组或自发光，才能看到影像。电子墨水显示屏不需要背光，电子纸显示屏也常被称为「反射式显示屏」，是利用环境光源打在电子纸显示屏幕上，再折射光线至观看者的眼中，与传统纸张、或生活中物体的可视原理无异，所以环境光源越亮，电子纸也越清晰可见。这给了在阳光下绝佳的视觉体验。
而背光源或自发光的光线会穿透显示屏幕，直射观看者的眼睛，容易导致视觉疲劳、蓝光引起的黄斑部病变等问题。

LCD（左）电子纸（中）传统纸张（右）

电子墨水具有超低耗电量的特点，在显示的影像有变化时才耗用电力，在保持显示的影像时可以不耗电（双稳态），但缺点是反应速度慢，不适合用于播放如动画及电影等动态画面，较适合用于静态显示。
基于以上这些特性，电子墨水技术被广泛运用于电子书阅读器、零售商店价签、数字标牌、公车到站时间表、电子看板、穿戴式电子设备，甚至是手机屏幕。使用墨水屏的阅读器也是遍地开花。

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在2009年6月1日，电子墨水公司被台湾厂商元太科技（Prime View International）收购，自此，这项主流电子纸技术公司成为元太科技，同时也是台湾造纸大厂永丰余百分之百持有的子公司。
并购之后，电子墨水公司继续电子墨水技术的研究发展，并获取一定的突破。
E Ink搞出了三色电子墨水系统，特别适用于电子货架标签(Electronic Shelf Label, 简称ESL)应用。
三色电子墨水系统运作原理与双色系统类似，施加不同的电压，使不同颜色的粒子移动至上层，看见不同的颜色。三色系统在微杯技术(Microcup)架构下开发而成。

原理图

2016年，该公司发表了多色电子墨水系统，称为先进彩色电子纸显示器(Advanced Color ePaper, ACeP)。ACeP彩色电子纸透过带色的粒子，实现了全色域显示效果，不需要彩色滤光片；可在微胶囊(Microcapsule)或微杯(Microcup)架构下执行。
黑白颗粒通过电场变化，呈现出灰阶与黑白画面，在此基础上覆盖彩色滤光片，将黑白粒子转换成 RGB 彩色粒子，就可以呈现彩色画面。E Ink 的彩色电子纸显示屏除了提供 16 灰阶的黑白显示效果外，还提供 4096 种色彩。

ACeP与双色或三色电子纸一样拥有优异的低耗电、类纸视觉、阳光下可视等特性。
ACeP显示屏利用TFT背板施加的电压，加以控制电泳液体中粒子的跑动来达成色彩，可在微胶囊(Microcapsule)或微杯(Microcup)架构下执行。

原理图

在 2017 的 MWCS 大会上，元太科技CEO 柯富仁提到：「E Ink 在未来的目标将是取代纸、取代印刷。」
发展了这么多年，电子墨水屏仿佛还是诞生初的样子，从普通消费者的角度看，它没有成为主流，但也从未离去。即便E lnk从未停止研究并不断发布新技术，以kindle为代表的墨水屏设备也没能让墨水屏成为主流，却也未曾淘汰。墨水屏优势明显，劣势也更明显。
电子墨水技术自1996年诞生以来也走过二十多年的风风雨雨，下一个二十年呢？