电纸书的原理

在电子纸开发领域，成立于1997的美国E-ink公司首屈一指，这家隶属于麻省理工学院的公司的电子超薄显示技术代表了目前业界的最高水平。E-ink公司研发的电子纸，表面上看起来和普通纸张很像，可以像报纸一样折叠卷起，但实际上却大不相同。它涂有由无数微小透明颗粒组成的电子墨水，其直径只有人类头发的一半。这个微小的颗粒包含黑色染料和一些更小的白色颗粒。染料使包裹在它周围的透明颗粒变成黑色，那些更小的白色颗粒可以通过感应电荷向不同方向移动。当它们向某个方向运动时，可以把原本看起来是黑色的粒子的一面变成白色。

根据这一原理，当这种电子墨水涂在纸、布或其他平面物体上时，人们只要适当的电击，就可以使数以亿计的粒子变色，从而根据人的设定不断改变显示的图案和文字，这就是电子墨水的神奇效果。当然，电子墨水的颜色并不局限于黑白。只要调整颗粒中染料和微粒的颜色，电子墨水就可以呈现出丰富多彩的颜色和图案。因为这种显示器是有内存的，只有在像素颜色发生变化(比如由黑变白)时才会耗电，断电后显示屏上的画面仍然可以保留，所以非常省电。两节aa电池可以使用几周或更长时间。

虽然目前研发电子纸相关技术的厂商很多，发展方向也大相径庭，但是我们已经可以总结出来了。

电子纸的产品特点之一就是薄。第二，大部分都是数据保留的，只在画面变化时(比如从黑变白)才耗电。关闭电源后，信息仍然可以保留在显示器上，因此比tft lcd和stn lcd更节能。第三，反射率比反射式lcd高，更接近报纸的水平，有些厂商的产品甚至可以达到复印纸的水平(这样肉眼更容易识别显示的文字内容)。第四，对比度比普通报纸好。第五，文字内容一开始以黑白显示为主，缺乏全彩或动画功能，响应速度普遍比tft lcd和stn lcd慢。第六，有些电子纸监测仪器可以是柔性的，也可以是卷曲的。

电子墨水有着广泛的应用。第一代产品用于替代传统的显示设备，第二代产品包括移动通信和PDA等手持设备的显示屏。计划中的下一代产品定位于超薄显示器，形成与印刷行业相关的应用领域，如便携式电子书、电子报纸、ic卡等，可提供阅读功能，使用属性类似于传统书刊。

长期以来，纸张一直是信息交流的主要媒介，但一旦印在纸上，图形内容就无法更改，这成为墨/纸复制技术的最大缺点，无法满足现代社会信息快速更新的要求。因此，开发可动态变化的高分辨率显示技术成为人们追求的目标，这就要求显示材料非常薄，具有柔性，表面结构与纸张相似，从而有可能成为新一代纸张。

只要有电场，电场作用的方式发生变化，电子墨水就能改变显示的图像，也就是说电子墨水材料的表面是明显的。

显示的信息可以不断更新。虽然信息表示的物理基础不同，但电子墨水显示和纸张在使用体验上并没有明显区别。此外，电子墨水功耗极低，重量与纸张无异。

电子纸技术不同于现有的液晶技术。电子纸显示无强反射，画面分辨率高，显示效果和视知觉与普通书写纸几乎相同。特别是电子纸技术具有图片记忆的特性，图片一旦显示出来就不再耗电，这也是便携式电子阅读器非常重要的优势。在材料技术上，电子纸甚至可以像纸一样折叠弯曲。

目前国内市场上所谓数百元的“彩色电纸书”并不是采用eink电纸书，其显示真实性还不如16灰度的eink电纸书，辐射和护眼功能也远不如16灰度的eink电纸书。严格来说，不能算是电纸书，充其量是个电子阅读器。由于E-ink屏幕存在刷新和翻页速度慢、不支持视频播放、不显示彩色内容等缺点，很多企业一直在研发彩色电子纸技术。目前，高通Mirasol电子纸技术是业内最先进、最成熟的彩色电子纸技术，其正式产品已经投放市场。在CES2012上，汉王和盛大都在高通发布了采用Mirasol显示技术的彩屏电纸书。

为了解决传统E-ink电子纸只能显示黑白的尴尬，E-ink公司与专业彩色滤光片厂商凸版公司合作开发彩色滤光片E-ink电子纸，并展示了其实验样机。这个方案得到了很多背板厂商的青睐，比如LG飞利浦采用薄膜电路背板研发的彩色滤光片E-ink电子纸，普利司通展示的彩色滤光片QR-LPD电子纸。

滤色电子纸在技术上很容易实现，但是滤色器会降低光反射率或者显示亮度。同时，多个彩色子像素组合成一个显示像素，减少了单位面积的像素数量或分辨率。这种方案以降低亮度和分辨率为代价实现了彩色显示，彩色滤光片也增加了电子纸的厚度。因此，许多厂商和研究机构致力于开发像素具有反射彩色光的机制，无需滤色器即可实现彩色显示的电子纸技术。

已知的彩色电子纸技术有:高通的Mirasol显示技术，带滤色器的彩色电子纸技术，AUO投资的SiPix的类似微杯电泳技术，普利司通的电子粉末流体技术，富士通的胆固醇液晶显示技术。