開發公司
電子墨水是有麻省劍橋的E Ink公司開發和進入市場化階段。E Ink公司基于MIT的先驅工作創建于是1997年。為開發産品和應用從實驗室遷出,進而有商品在市場銷售。
管理的關鍵人員包括商品開發副總裁Randy Chan ;制造副總裁Javed Chaudhary ;顯示工藝主任Paul Drgaic ;總裁和首席執行官Jim Juliano ,銷售副總裁Rey Kelly ;墨水工藝主任Ian Morrison ;财務副總監Ken Titledawm,副總裁兼經理Russ Wilcox。
電子墨水的投資者首輪為E Ink公司融資1580萬美元。其中風險資本是A pplied Technology , Atlcs Vcnture Capital 和Solstice Capital三家公司。合作投資有Motorola , Creivis,Interpublic 和Hearst 四家公司。這些合作夥伴定位在應用和産品快速開發方面提供專門技能。
E Ink公司在于2000年1月的第二輪公司普通股融資3700萬美元,這使董事會戰略夥伴從E Ink公司的電子墨水工藝開發關鍵媒體工業中受益。E Ink 公司将用這些資金促進電子墨水的研究和生産。從實驗室走向附加的商業應用,包括E Ink公司的最終目标,能重印的書本和報紙。
漢王公司推出的漢王N系列電子閱覽器(電紙書)都是應用EInk的電子墨水技術。
原理簡介
電子墨水屏表面附着很多體積很小的“微膠囊”,封裝了帶有負電的黑色顆粒和帶有正電的白色顆粒,通過改變電荷使不同顔色的顆粒有序排列,從而呈現出黑白分明的可視化效果,如右圖所示。
省電是電子書的一大特性,文字刷新以後,會長期停留在屏幕上,閱讀的時候電池可以取掉;換句話說,電子書在閱讀的時候不耗電,隻有在翻頁刷新的時候才耗電,所以電池壽命會很長。
對肉眼看來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個細小的微膠囊。每個膠囊内部是染料和顔料芯片的混合物,這些細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。水球内包含幾十個乒乓球,水球内充入的不是空氣而是顔料水。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,于是水球看起來呈白色。從底部看水球,你隻不過看到的是顔料水,于是水球看起來呈黑色。如果你把幾千個水球放到一個容器,并使這些乒乓球在水球的頂和底之間運動,你就能看到容器在改變顔色;這就是電子墨水工作的基本原理;事實上這些水球是100 微米寬的微膠囊。在1平方英寸,大約包含10萬個微膠囊。如果在一頁紙上打印電子墨水,則一個句子包含30多個微膠囊。
工藝技術
電子墨水的第一個産品是大面積Immedia顯示。Immedia 顯示可以用在文本信息必須遞送給大量觀衆的地方,例如零售商店、銀行、貿易展覽,午台等。Immedia顯示具有柔性電子顯示象紙上墨水一樣的閱讀能力,使它可發展成獨特大的顯示工業,Immedia顯示可以和傳播消息鍊的其它字符信息聯網,允許觸鍵将待提交的所有字符信息送到網上。第一個Immedia顯示是在1999年5月3日麻省的Marlborough JCPenny百貨店展示,并有幾個大公司試驗過。Immedia顯示在2000年初可以購到。
今天Immedia僅能顯示藍底白字。實驗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顔色,全彩色能力也在開發中。
電子墨水具有今日正在用的打印墨水相同的性質。用同樣的打印工藝,可把電子墨水打印到紙上,甚至用相同的設備,也可用電子墨水在傳統墨水永不能打印的地方産生電子顯示。
電子墨水相對其它顯示工藝很大優點是低功耗。用電子墨水産生的一個顯示,可保持圖像達幾周,并不需要附加的功率輸入,并且當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圖像需用恒定電源供電。Immedia顯示僅耗0.1瓦功率,這意味着100瓦的燈光的能量可供給1千個Immedia顯。
發展曆程
過去幾年,用電子方式遞交書本,報紙和其它文獻資料取得了很大的技術進展。它們的應用範圍從APPL公司的Newton到普遍存在的掌上電腦,用點觸(pointcast)程序運行。迄今,這些工藝技術中沒有一個能作為紙的替代品,因為人們缺少方便和感覺象一頁紙一樣的舒适。然而用電子墨水具有一頁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、對比度和易讀性。人們将連續接收打印到紙上的信息,紙将自身排版。
按今日的開發水平,電子墨水可以在1秒鐘内的改變顔色1到10次,幾乎可以滿足動畫的需求,為實現視頻速度,電子墨水必須在1秒内變化60次或更多。E Ink公司的科學家正在開拓這方面的進展,作為正在進行中的研究和開發努力的一部分。
物化特性
電子墨水是融合化學,物理和電子學的整體産生的一種新材料。制造微膠囊本身僅涉及較簡單的化學,可以比作做沙拉菜!微膠囊制成後被稱為是一種膠質材料。這材料是細小的固态顆粒,承擔液态的物理性質。于是微膠囊象傳統墨水懸浮在液态“載媒體”,然而它将粘着到普通墨水可以用的任何表面。并且可以用現有的絲網印刷工藝打印。打印的微電子學技術改變了墨水顆粒的顔色并産生了字和圖。
應用市場
電子墨水第一代産品将把大面積字符用在零售店、藥店、銀行和聯絡顧客的相同商店。與平闆顯示器相比,電子墨水有較大的優點,良好的閱讀能力,更靈活的設計,低功耗和低制造價格。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。例如:更多的電子設備設計采用手持器件,電子墨水可以廉價和方便地打印到用戶界面的器件上。可以想象一個咖啡壺,當咖啡溫度低于你喜歡的溫度,該界面的變色來告誡你,或者當TV遙控器的電池不足時,它會轉成紅色。未來,用電子墨水打印的紙,可以排版自己,所以單頁紙可以用作很大信息的活動顯示。
這種産品市場巨大。不僅電子墨水有能力替換成千上萬種打印紙用在倉庫字符顯示直到報紙。它也有潛力用到以前顯示從未可能用的地方。因為電子學已進入到日常生活,其關鍵是能與用戶通訊。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。
相關信息
平闆電腦時代的電子墨水顯示屏
據中國貿促會電子信息行業分會消息,面對平闆電腦的步步緊逼,電子墨水顯示屏不會退縮。即便越來越多的消費者認為電子墨水屏閱讀起來越來越方便,但平闆電腦給它帶來的挑戰促使屏幕制造商們還要持之以恒地創新。
屏顯質量更好
目前,電子墨水屏幕已經取得了很大的進步。前不久美國科普雜志《PopularScience》(中文版名為《科技新時代》)雜志就為元太E-ink的“Pearl”電子墨水屏頒發了創新獎。Pearl屏的對比度比原來提高了50%,是目前白度顯示最高的電子紙,成為行業新标杆。這樣,電子墨水屏實現了灰階更高的色彩(16級灰階标準),而兩三年前的屏幕還有明顯的層次丢失現象。
這個進步給我們帶來了驚喜。電子墨水顯示屏終于可以與液晶彩屏區别開來,抓住消費者的眼球。
翻頁速度更快
不久前,電子紙閱讀器翻頁時還需要等待一秒鐘的時間,并且切換屏幕時會閃爍,還伴有令人不開心的殘影。而如今,翻頁速度越來越快,有些電子紙甚至可以解決殘影問題(CybookOrizon電子紙閱讀器的最新功能)。翻頁速度競賽已經拉開了帷幕。
不過,電子墨水顯示屏如果想與LCD屏幕相媲美可能還有點難度,而且它也還不可能實現30幀/秒的視屏制式标準。不過研究者正努力朝更快的方向發展,目前已實現了在電子紙閱讀器上播放簡短動畫的功能。
看來,一切隻不過是個時間問題……
集成觸摸屏功能
觸摸屏的誕生對消費者而言是一件值得高興的事情。如今,大部分手機都配備了觸摸屏技術,并且這一比例在不斷攀升。而電子墨水屏幕的觸摸功能和其他電子設備地觸摸屏一樣,成為了吸引消費者的一個關鍵因素。
從采用SiPix電子紙的Oyo、Fnacbook(由法國最大的文化和電子産品連鎖零售商Fnac推出)、CybookOrizon到采用Pearl電子紙的最新款SonyReader,觸摸功能已成為電子墨水屏的基本标準之一。不過亞馬遜的Kindle3卻不在此之列。
除此之外,還有一項功能值得關注——記筆記。以Asus和三星為代表的制造商已抓住了此商機,相繼推出了配備筆記功能的電子紙閱讀器。對于那些習慣記筆記的消費者來說,該項功能是必不可少的。
2011年色彩降臨
從陸陸續續的單個樣本到一系列的彩色電子紙閱讀器,彩色時代已真正來臨了。2011年第一批配備彩色屏幕的電子紙閱讀器即将投入市場。
但是這類屏幕色彩的逼真程度與LCD屏幕相比仍然存在很大差距。目前,我們還隻能看到如紙質報紙上彩色照片般的色彩真實度。然而,這僅是個開始,當非背光屏幕真正到來的時候,想要達到雜志色彩的程度就是小菜一碟的事情了。
更輕更薄
帶有電子墨水屏的閱讀器已非常輕薄。幾乎所有的閱讀器厚度都在1厘米以下并且重量少于300克。而這一技術也在不斷進步。對于那些希望長時間閱讀而又不願意承受重量的消費者而言,可謂難能可貴——因為隻用一隻手捧着平闆電腦躺在床上看書還是有點難度的。