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電子油墨

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電子油墨是一種加工成薄膜狀的專用材料,與電子顯示設備結合在一起使用,是化學、物理學和電子技術的綜合應用。電子油墨由數百萬個尺寸極小的微膠囊構成,直徑與頭髮絲相當。每一個微膠囊中含有白色和黑色顆粒,分別帶有正電荷和負電荷,它們懸浮在清潔的液體中。
中文名
電子油墨
外文名
E-ink
類    型
經處理片基材料上一種特殊油墨
直    徑
頭髮絲大小
專用材料
加工成薄膜狀
發佈年月
2002年1月
主要開發者
EInk公司
外    殼
微膠囊
狀    態
液體

電子油墨簡介

電子油墨是經印刷塗布在經處理的片基材料上的一種特殊油墨,其直徑只有頭髮絲大小,由微膠囊包裹而成。在一個微膠囊內有許多帶正電的白色粒子和帶負電的黑色粒子,正、負電微粒子都分佈在微膠囊內透明的液體當中。當微膠囊充正電時,帶正電的微粒子聚集在朝觀察者能看見的一面,這一點顯示為白色;當充負電時,帶負電的黑色粒子聚集在觀察者能看見的一面,這一點看起來就是黑色。這些粒子由電場定位控制,即該在什麼位置顯示顏色是由一個電場控制的,控制電場由帶有高分辨率顯示陣列的底板產生。

電子油墨產生條件

電子油墨
網絡的出現曾一度給傳統的書報帶來了不小的衝擊,在互聯網上,我們可以看新聞,可以讀小説,也可以瀏覽到各種各樣的信息,並且可以根據個人喜好有選擇的看,其方便程度不言而喻。一些人曾擔心我們傳統的紙製的報將會被網絡所替代,但事實證明,人們的閲讀習慣還是傾向於傳統的閲讀方式,所以紙張和這些圖文的呈現工具——油墨,仍然是不可摒棄的。如今,人們對於圖書的要求也是要越來越精美,這就在一定程度上增加了書籍的重量,於是書籍也不再單單是我們處於一個電子信息時代,傳統印刷媒體逐步被新興的電子媒體替代,CD-ROM光盤、WWW網頁電子書、LCD、LED等媒體的信息已成人們生活中獲取信息的重要來源,我們接受的信息源中,電子信息的比例越來越多。就當今信息媒體而言,雖然電子媒體信息在內容方面有多種活潑的表現形式,在出版、更新及發佈方面速度快,但在閲讀方式上,人們對它們還不是很習慣,與印刷媒體相比還有許多不方便的地方,特別是閲讀內容多的文字時,由於長時間受光線刺激,容易引起眼睛疲勞;另外,電子信息的閲讀需要專門硬件設備及能源,體積和重量較大,攜帶不方便,給閲讀帶來諸多限制,不能像書一樣隨時隨地都可閲讀。為此,人們努力尋求一種能和紙相似的電子媒體,讓人能夠隨時閲讀信息,並且攜帶方便,不需專門硬件設備和消耗許多能量。
2002年1月,EInk公司宣佈,由了一種世界上最薄的、可刷新的、可攜帶的類紙式陣列式顯示媒體─電子油墨顯示媒體材料。該材料只有信用卡一半厚,其重量和厚度都不到傳統LCD的二分之一。這種顯示材料具有良好的柔性,能以高分辨率顯示彩色信息,特別適應移動顯示和方便攜帶。該材料的核心技術就是電子油墨技術,其用於顯示信息的基本單元就是電子油墨。

電子油墨製造工藝

電子油墨 電子油墨
隨着印刷技術不斷網絡化與數碼化,數碼膠印已在國內外開始普及,而適於數碼柯式印刷機使用權的一種新型油
電子油墨墨--電子油墨,亦已為人所使用。電子油墨包含帶電液體油墨微粒,它使電子控制數碼印刷中印刷顆粒的位置成為可能。電子油墨能達到極小的顆粒(1-2微米),這樣小的微粒使印刷能達更高分辨率和光滑度,鋭化的圖像邊緣,形成極薄的圖像層。電子油墨如今已在如下領域發生作用。(1)標準基本色CMYK;(2)廣告域6色設置增加了桔紅、紫,使彩色再現能力遠高於原有4色基礎上的彩色再現能力;(3)和PANTONE兼容的Indigo專色系統;(4)無色承印材料的不透明白色塗層;(5)熒光墨。Indigo的彩色數碼柯式印刷機,提供了一個特有的功能組合,印刷機全部採用電子油墨(即Indigo的獨特液體油墨)。
類紙陣列式電子油墨顯示媒體工具的製造工藝可分為:
1、電子油墨的塗布。
首先,將電子油墨均勻地印刷到能導電的透明塑料片基上。即將微膠囊色粒子懸浮分散在液體介質中形成通常意義上的油墨,再用絲網印刷方法印刷到塑料上。
與塑料片一樣,各種表面例如纖維、玻璃甚至紙等都可成為電子油墨的基材,形成信息的顯示媒體,擴大信息媒介範圍。
2、印有電子油墨的塑料片黏貼到一張底板上。
黏貼時先在塑料片上塗布一層膠黏劑,再用一碾壓輥碾壓,讓塑料片均勻地與底板黏緊。形成帶電子油墨的前置碾壓板(FPL)。底板帶有高分辨率顯示陣列,其電路系統由顯示軟件控制,用來形成由像素組成的圖文。

電子油墨優勢

Indigo的彩色數碼柯式印刷機,憑藉其電子油墨等優勢,實現諸多優勢:
高亮度、高清晰度和持久性
電子油墨 電子油墨
製造商們採用與傳統油墨想同的成分,而僅僅是充電子油墨,製作出電子油墨因此電子油墨閲讀起來就類似傳統印刷於紙張上的油墨,但與紙張相配時亮度與對比度都很高,並能具有180度的視角。從高倍放大後的結果可以清楚地看出,電子墨形成的圖像比靜電覆印乾粉形成的圖像具有更清晰的鋭化度。此優勢在印刷連續調圖像或精細打印的文字圖像邊緣更加清晰。電子墨圖像乾淨而無污染的背景也很值得注意。這項優勢來源於電子墨微小的顆粒在印刷時被轉印的方式。
網點增大及色彩的一致性
網點增大指印刷的連續調和線條圖像在壓印下擴散的趨勢。Indigo數字彩色膠印機能控制網點增大。Indigo印刷機具有校正功能,使印刷的網點能在需要的尺寸範圍內。另外,Indigo印刷機會自動調整最佳密度(比如外觀的陰暗度)和網點的尺寸,使每一張印刷品具有同樣的外觀。
圖像光滑度
很多人以為膠版印刷的質量關鍵在於圖像光滑度,實際上並非如此。質量的關鍵在於圖像的均勻程度。Indigo印刷機不同於靜電乾粉印刷機或複印機,只能輸出相同光滑度的圖像而不顧紙張的材質,這樣會在暗調區域出現變化的光滑度(例如固體乾粉覆蓋)及加亮的區域(沒有乾粉覆蓋的區域)。電子墨圖像與承印物的光滑度相匹配,如傳統膠印機一樣,能產生從粗糙到陰暗到高亮度的效果。我們根據不同的數字和膠印機的光滑度特點進行劃分對比後,在實際操作中表明,電子墨理想的光滑度基本上能符合除了超光滑紙以外各種紙張的要求。對於中等光滑度的紙來説,電子墨比平版印刷墨更有優越性,但是平版印刷墨在超平滑紙張領域更具有優越性。
色差
電子墨能根據國際色彩標準進行印刷。這些標準全部以四色標準基本色CMYK(青、品、黃、黑)為基礎。平版印刷根據不同的標準使用不同的油墨公式,而電子墨對不同的標準只採用一套色彩。電子墨通過電子調整墨的濃度(色彩的濃度)以適合不同的需要。電子墨的特殊性質及其油墨的帶電特性決定它在四色基礎上的獨特功能。在印刷四色基本色之外,專色系統的電子油墨將色域拓展到四色基本色所不能達到的色域。專色油墨系統能進行六色印刷,成像採用一次轉印技術。
即時乾燥
電子油墨 電子油墨
因為電子墨會在被傳送到承印物上時固化,所以,成品會在離開Indigo印刷機時乾燥。電子油墨無須進一步乾燥處理。電子油墨無須進一步乾燥處理,可以進行無排放物的固化。同時,電子墨只需要100℃,相對低的温度使承印物不會被加熱、損壞或捲曲。 6、光照下不褪色性。封裝在電子油墨朔膠樹脂中的色素顆粒會阻止色素化學成分被氧化或受濕氣影響,特別是在強烈的日光紫外線照射下,電子油墨在這方面比傳統膠印油墨有優勢。
耗能低
電子油墨顯示媒體是一種完全反射閲讀介質,不需要背景燈光;不像電腦顯示器及LCD等顯示媒體,是由光來表現圖文信息的,而光的產生需靠電能進行。一旦電子油墨被顯示在顯示板上,它們將信息內容保持穩定的顯示狀態,直到下一個顯示頁面的更新。而電腦顯示及LCD等顯示媒體要保持頁面信息的穩定顯示,需要不斷地供給電能,以便發射顯示需要的光。這樣,電子油墨的優勢在於它消耗的電能不是顯示時間的多少,而是頁面更新次數。
適印性強
電子油墨幾乎能適用所有的材料,它可承印到紡織品、紙張、塑料和別的許多材料。我們知道,液晶顯示器顯示於玻璃上,可它又重又易碎。而電子油墨可在塑料表面顯示,這使其超薄、富有彈性而不易碎。電子油墨是一種油墨,假如有人走入試驗室時,不小心被電子油墨濺到,那麼這個人就成為行走的顯示器了。
用電子油墨印刷十分容易。例如:它可用於捲筒紙印刷,估計不久的將來也可用於光澤的廣告紙和別的大版式標籤。如今,電子油墨已開始和其他的電子設備合作。例如,E-Ink公司聲稱將與IBM公司合作共同開發世界一流的SVGA型電子墨式顯示器,估計電子油墨型顯示器在一兩年內可能投入市場。據稱,電子油墨也將在印刷電子學領域中與整個出版業中新興的變革相配合。E-Ink公司與LucentTech-nologies公司已經生產出世界上第一台全印刷的顯示器。而他們的最終目標是在一張紙上,一面用油墨印刷而另一面用電子油墨印刷。

電子油墨材料特點

1.顯示分辨率高,可以以任意分辨率來顯示信息,最佳分辨率是125ppi。
電子油墨 電子油墨
2.顏色數多,圖像質量穩定。彩色的電子油墨顯示工具可顯示4096種顏色。
3.能耗低。
和以前方便閲讀的顯示技術LCD、LED相比,電子油墨的能耗要低很多。這直接導致電子油墨顯示可使用小電池,從而使顯示媒體更輕更薄,並有較低價格。
這種電子油墨顯示媒體的能耗之所以低的原因有:
4.類紙性,可閲讀性強
我們知道,最佳的閲讀媒體是紙,因為它是通過反射光線來顯示圖文的,可以在較廣泛的光照條件下及較大角度範圍內閲讀。類紙陣列式電子油墨顯示工具的呈色介質和紙印刷品的呈色介質都是油墨,並且其底色也顯示白色,閲讀時也不靠直接發光體顯示顏色,這些條件和紙閲讀材料基本上是一樣的。因此,同紙一樣具有較好的閲讀性。
閲讀時判斷閲讀性好壞可用顯示白色狀態的反射率和圖文反差來評價。白色狀態的反射率反映了和標準白色相比反射到人眼的光線強弱;而圖文反差則表現了人眼分辨圖文的難易。實驗證明,類紙陣列式電子油墨顯示工具的這兩項指標和紙印刷品較接近,比LCD、LED要高出許多。類紙陣列式電子油墨顯示工具的反差比報紙還要高。
5.結實,易攜帶,不易破碎
由於不使用玻璃材料作顯示面板,取而代之的是具柔軟性和韌性的塑料類材料,使這種顯示媒體更結實,也使之具有良好的攜帶性,能像書一樣隨處攜帶和閲讀。
6.閲讀信息方便
由於攜帶方便,又不消耗很多電能,這種電子油墨顯示媒體可像書一樣在普通的餓日光條件下就能閲讀,用者可隨時隨地閲讀信息。
7.輕、薄
液晶顯示LCD相比,電子油墨顯示媒體要薄、輕許多。典型的LCD是由一層薄的液晶層夾於兩層玻璃之間,兩層玻璃每層有0.7mm厚,加上兩層極化濾波薄膜緊貼人在玻璃上,兩層薄膜約0.5mm厚,這樣,最終得到的LCD板,厚度至少有2mm。加之使LCD發光顯示的電路部件,便會更厚、更重。電子油墨顯示媒體由於不使用玻璃材料,其厚度將少於0.5mm,有可能只有0.3mm厚。其重量也因此有極大的減低。

電子油墨用途

電子油墨顯示媒體的用途如下:
電子出版物的閲讀器,用於書報、刊物的下載和閲讀。
移動電話的顯示面板。
機器儀器的顯示面板。
公共場所公告、廣告牌
户外廣告牌。
(圖)電子油墨微膠囊呈色示意圖