電子墨水技術

電泳式電子墨水(electrophoretic ink)技術通稱為電子墨水(electronic ink)。將電子墨水塗布在一層塑料薄膜上，再貼覆上薄膜晶體管(TFT)電路，經由驅動IC控制，形成像素圖形，創造了電子紙顯示屏(Electronic Paper Displays, EPD)。

電子墨水使用的原料相似於印刷產業，但融合了化學、物理學、電子電路等領域的知識和技術，這種全新的材料：電子墨水得以問世。

電子紙與其他顯示屏技術最大的不同在於，電子紙是反射式、雙穩態的顯示技術，所以視覺上看起來與傳統紙張幾乎沒有分別，所以能創造護眼、節能的效益。

雙色電子墨水原理

電子墨水由數百萬個微膠囊(Microcapsules)所構成，微膠囊的大小約等同於人類頭髮的直徑。每個微膠囊里含有電泳粒子──帶負電荷的白色以及帶正電荷的黑色粒子，懸浮於透明液體中。利用正負相吸的原理，當電場接通時，該區塊對應的黑或白粒子會移動至微膠囊的頂端，使用者在該區塊上，就能看見白色或黑色。

若使用不同顏色的粒子，就能創造可變色電子紙Prism。

三色電子墨水原理

E Ink也提供三色電子墨水系統，特別適用於電子貨架標籤(Electronic Shelf Label, 簡稱ESL)應用。

三色電子墨水系統運作原理與雙色系統類似，施加不同的電壓，使不同顏色的粒子移動至上層，看見不同的顏色。三色系統在微杯技術(Microcup?)架構下開發而成。

先進彩色電子紙顯示屏 (Advanced Color ePaper, ACeP?)

2016年，E Ink發表了多色電子墨水系統，稱為先進彩色電子紙顯示器(Advanced Color ePaper, ACeP?)。ACeP?彩色電子紙透過帶色的粒子，實現了全色域顯示效果，不需要彩色濾光片；可在微膠囊(Microcapsule)或微杯(Microcup?)架構下執行。

ACeP?與雙色或三色電子紙一樣擁有優異的低耗電、類紙視覺、陽光下可視等特性。

電子墨水薄膜

將微膠囊或微杯架構製成的電子墨水，塗佈於一層塑料薄膜上，這張薄膜可以被切割成任何形狀或尺寸。

切割完成的電子(Film)，貼覆上薄膜晶體管(TFT)電路後，就可利用電場來控制微膠囊或微杯內粒子的跑動，呈現出我們看到的各種圖面、文字或顏色。

一卷電子墨水薄膜(Film)流淌于波士頓Charles河畔

E Ink的電子墨水薄膜可能被貼覆於任何錶面上，包含玻璃、塑料、織品，甚至是紙張上，電子墨水薄膜能使任何錶面都變成電子顯示屏，讓信息或設計拋開傳統電子儀器的限制，圍繞在我們的生活周圍。

而電子紙模組則是能讓產品快速上市的解決方案。電子紙模組是一組完整的顯示屏，涵蓋TFT、電子墨水薄膜、保護膜、驅動用的電子組件和連接器，能應用於許多終端產品。而有顯示屏模組製造能力的客戶，可與E Ink合作開發電子紙顯示屏模組。E Ink依據不同的應用需求，開發製造許多不同種類的電子墨水薄膜(Film)。

E Ink Carta?

E Ink Carta?較上一代電子墨水薄膜提升了50%的對比度，讓電子書閱讀器的黑白對比更接近於紙本書籍。Carta電子紙支持16級灰度，可呈現渲染、漸變等圖面效果，銳利的字體及細緻的圖案細節，在陽光直射下也能清晰閱讀。

E Ink Carta支援Regal?圖像更新技術，幾乎無需全面刷新畫面，透過更順暢的翻頁，讀者能擁有更專註的閱讀過程。E Ink Carta電子紙顯示模組由TFT (Thin Film Transistor, 薄膜晶體管)、電子墨水薄膜及保護膜所構成。也可將觸控解決方案整合進顯示屏模組裡，E Ink目前提供電磁式(Digitizer)和電阻式(Capacitive)觸控解決方案。電磁式觸控技術利用電磁筆與顯示屏互動，觸控感測器位於TFT層的下方。電容式使用手指即可操作屏幕，感測器位於顯示屏模組上方。但無論選擇什麼觸控方案，都不會影響電子紙顯示屏的反射率。應用領域E Ink Carta顯示屏是各種需要動態顯示內容的理想選擇，主要包含：

• 電子書閱讀器
• 移動裝置 (智能手機、手機背蓋等)
• 電子貨架標籤
• 穿戴式裝置
• 運動追蹤器或醫療應用
• 從小至大尺寸的電子看板

E Ink Pearl?

E Ink Pearl?提供了堪比紙書的對比度，Pearl電子紙支持16級灰度，可呈現渲染、漸變等圖面效果，銳利的字體及細緻的圖案細節，在陽光直射下也能清晰閱讀。

E Ink Pearl在反應速度上提升至 50-250ms。E Ink Pearl電子紙顯示模組由TFT (Thin Film Transistor, 薄膜晶體管)、電子墨水薄膜及保護膜所構成。也可將觸控解決方案整合進顯示屏模組裡，E Ink目前提供電磁式(Digitizer)和電阻式(Capacitive)觸控解決方案。電磁式觸控技術利用電磁筆與顯示屏互動，觸控感測器位於TFT層的下方。電容式使用手指即可操作屏幕，感測器位於顯示屏模組上方。但無論選擇什麼觸控方案，都不會影響電子紙顯示屏的反射率。應用領域

E Ink Pearl顯示屏適用於多方面領域，包括：

• 電子書閱讀器
• 遙控器、溫控器等
• 醫療應用，例如血糖儀、血壓計的屏幕
• 時尚手錶、手環等配件
• 商店促銷廣告看板
• 室內電子看板

E Ink Spectra?

E Ink Spectra?是首款量產的三色電子紙顯示屏，特別適用於零售、電子貨架標籤應用。

E Ink Spectra提供與其他黑白系列電子紙相同的高對比度度、陽光下可視、低耗電量等優異特性，但多了一個新色彩！目前E Ink Spectra可支持黑、白、紅或黑、白、黃三色粒子，預計未來可提供更多的顏色選擇。使用電子紙電子貨架標籤後，零售商可實時更新售價，在瞬息萬變的市場變化下透過定價策略領先競爭對手。而Spectra的紅色或黃色，特別適合用在促銷價格或產品銷售重點，能有效吸引消費者的注意力，加強電子貨架標籤對於消費者的影響力和效益。Spectra的運作原理與其他電子墨水類似，施加不同的電壓，使不同顏色的粒子移動至上層，看見不同的顏色。不同的是Spectra使用了微杯技術(Microcup?)，而非微膠囊。應用E Ink Spectra是電子貨架標籤、物流標籤或互聯網應用的理想首選。

E Ink Aurora?

E Ink Aurora?是針對零售業、物流業在冰箱或冷藏庫的低溫環境需求而開發。Aurora的操作環境可在-15~10度C、以及0~50度C下，並且一樣提供電子紙的優異特色：類紙、廣視角、易讀等。另外，Aurora電子紙顯示屏是低功耗驅動，僅使用兩個鈕扣電池，可運作長達五年。應用E Ink Aurora特別適用於電子貨架標籤、物流標籤、或其他互聯網應用。

E Ink Prism?

E Ink Prism?稱為可變色電子紙，可在雙色間作顏色漸變或閃動，並能自由切割成任意形狀。室內設計師、建築師或藝術家能利用Prism，讓原本是靜態的建築牆面、藝術作品流動起來，動態變化顏色或圖案。例如Prism可改變牆面、吊頂或整個房間的顏色、或是創造一個互動式的裝置藝術。E Ink Prism一樣是雙穩態的電子墨水技術，不發光，故在賦予物體動態表現時，能與環境融為一體，創造特殊的氛圍和互動體驗。Prism能依據使用情境，以程序設定和控制變化的時機和模式，故不只有藝術表現，也能兼具功能性，使得我們的生活環境有更多的驚喜和美感，例如門的顏色切換可顯示裡面是否有人、牆面的顏色變換可反映溫度、分貝數等環境參數。Prism正等待更多設計師的想像和運用，展現無止盡的創意和可能。

E Ink SURF?

E Ink Segmented段碼電子紙，是將所需顯示數字或圖案的區域先刻在背板上，再依據需要的號碼或圖案，做黑白之間的切換，藉以呈現出不同的圖案或數字組合。Segmented段碼電子紙可切割成圓形、三角形、或其他形狀，應用上十分彈性。也因為段碼電子紙顯示器是在有限的顯示區域內，做單純黑白的切換，故比一般用於電子書閱讀器的主動矩陣電子紙更為簡易和省電，系統能更為簡易、快速、穩定並節省成本。E Ink提供兩種類型的段碼電子紙：段碼顯示器組件(Segmented Display Cells，簡稱SDCs)，以及段碼顯示器模組(Segmented Display Modules，簡稱SDMs)。

SDCs是單一的顯示器組件，不包含嵌入式的電子組件，一般而言以15V電壓驅動。SDC通常被用於較簡單的設計，例如較少的段碼數、或較少的接腳(pin)。SDC適用於有足夠空間、及PCB板整合限制較少的情況下。

SDMs是電子紙顯示屏模組，包含了電子紙顯示屏和電子組件，適用於整體解決方案的需求。SDM憑藉減少MCU和顯示屏間的接腳(pin)，使系統整合時更為簡便容易，連接至PCB板的空間需求也比較少。E Ink Surf?則是在段碼電子紙表面上附加一層彩色覆蓋層(Color Overlay)，能依據各環境的設計風格，呈現多彩豐富的樣貌。例如木紋、石紋、磁磚、大理石花紋等，無縫與各種環境結合。應用段碼電子紙應用非常廣，從智能卡、電子貨架標籤、到各種消費性電子、手錶、醫療儀器屏幕、工業儀錶板、室內裝修、禮品配件市場等，均有寬廣用途。

柔性電子紙

E Ink Mobius?

電子紙顯示屏由電子墨水薄膜，貼覆至TFT基板上所構成。由於電子墨水薄膜本身就是柔性的，電子紙比其它種類的顯示屏更容易、也更適合柔性顯示屏的開發。採用塑料基板後，就創造了輕薄、可彎曲的E Ink Mobius柔性電子紙顯示屏。E Ink Mobius柔性電子紙重量僅玻璃基板的一半，更輕薄、防碎。一片13.3寸塑料基板的柔性電子紙顯示屏模組，約等同於15張A4紙張的重量、7張A4紙的厚度。這樣的柔性顯示屏模組，能創造更輕薄的終端產品。採用13.3寸柔性電子紙的終端產品，僅重349克(12.3盎司)；而使用12.9寸LCD顯示屏的產品，卻重達713克(25.2盎司)。

輕薄的終端產品，除了容易攜帶、不易碎裂外，在教育應用上還能減輕學生的負擔。

除此之外，E Ink柔性電子紙顯示屏還能做到彎曲、曲度的效果，可配合人體的弧度設計終端產品，特別適合手環、手錶、甚至皮包或鞋面等穿戴式設備。不但提供客戶更自由寬廣的設計空間，也能與使用平面顯示屏的產品做出市場區隔，增加競爭力。應用領域適於任何有柔性、輕薄需求的產品，例如：

• 穿戴式裝置
• 行李標籤：耐摔落
• 智能卡：輕薄，可彎曲
• 物流標籤：耐摔落
• 教育領域，如電子書包
• 電子書閱讀器；電子紙筆記本
• 智能手機，如雙屏幕或次屏幕
• 手機背蓋等配件

彩色電子紙

E Ink Spectra?

E Ink Spectra是首款量產的三色電子紙顯示屏，特別適用於零售、電子貨架標籤應用。E Ink Spectra提供與其他黑白系列電子紙相同的高對比度度、陽光下可視、低耗電量等特性，但多了一個新色彩！目前E Ink Spectra可支持黑、白、紅或黑、白、黃三色粒子，預計未來可提供更多的顏色選擇。

E Ink Spectra針對電子貨架標籤應用、和招牌廣告應用做了優化設計。E Ink Prism?E Ink Prism?稱為可變色電子紙，可在雙色間作顏色漸變或閃動，並能自由切割成任意形狀。室內設計師、建築師或藝術家能利用Prism，讓原本是靜態的建築牆面、藝術作品流動起來，動態變化顏色或圖案。例如Prism可改變牆面、吊頂或整個房間的顏色、或是創造一個互動式的裝置藝術。

E Ink Prism一樣是雙穩態的電子墨水技術，不發光，故在賦予物體動態表現時，能與環境融為一體，創造特殊的氛圍和互動體驗。Prism能依據使用情境，以程序設定和控制變化的時機和模式，故不只有藝術表現，也能兼具功能性，使得我們的生活環境有更多的驚喜和美感，例如門的顏色切換可顯示裡面是否有人、牆面的顏色變換可反映溫度、分貝數等環境參數。Prism正等待更多設計師的想像和運用，展現無止盡的創意和可能。應用建築裝飾材料、室內設計、傢具、裝置藝術、招牌廣告、時尚業或路線指引等。E Ink Triton?

E Ink Triton?是以電子墨水技術搭配彩色濾光片，達成4096色的豐富色彩。Triton揭開了彩色電子紙的革命，使電子紙與印刷紙張的距離再進一步縮小。Triton質感近似紙張，並具有陽光下清晰可視、色調柔和、不自發光、畫面不變動時不耗電的電子紙特性。擴大至電子看板應用，節能的效益更加顯著，能取代紙本海報輸出、節省人力更換成本、並由遠程轉換和控制畫面，創造出不同於LCD或LED看板的市場區隔和效益。E Ink Triton電子紙顯示屏模組由TFT背板、電子墨水薄膜、彩色濾光片(Color Filter Layer)和保護膜所組成。應用Triton適用於大型電子看板的應用，例如商家菜單、地鐵廣告、銀行信息看板、公交車動態看板、或校園路線圖看板等。Advanced Color ePaper (ACeP?)先進彩色電子紙顯示屏(Advanced Color ePaper, ACeP?)是一種高質量、全反射式的彩色電子紙顯示屏，透過帶色的粒子，實現了包含八種原色的全色域顯示效果。ACeP?顯示屏利用TFT背板施加的電壓，加以控制電泳液體中粒子的跑動來達成色彩，可在微膠囊(Microcapsule)或微杯(Microcup?)架構下執行。

ACeP?豐富的色彩來自於每顆帶色粒子的移動，不需要彩色濾光片，解決了光衰減的現象。故ACeP?能在環境光下擁有優異的可視性、及低耗電特性。ACeP?即將商業化量產，初期目標市場為電子看板的應用。

• 特性與效益

雙穩態

在電源完全拔除的狀態下，畫面仍可持續顯示在屏幕上，不會消失。

E Ink的電子紙技術通常被稱為「雙穩態」技術。所謂的雙穩態，就是即使移除供電來源，電子紙顯示屏上的畫面仍然能持續顯示，不會消失。僅在更換畫面時，才需要消耗電量。

實際應用上，使用電子紙屏幕的電子書在翻頁時，才需要消耗電量，在閱讀期間則不會消耗任何電量。這正是使用了電子紙作為顯示器屏幕，具備長時間待機的原因。

在大型電子看板的應用上，畫面不變換的時候，也是完全不需要消耗電量的，長期下來，與相同尺寸的LCD顯示屏看板相比之下，擁有非常優異的節電性能。

反射式技術

不需背光模組

電子紙顯示屏

印刷紙張

LCD液晶顯示屏

電子紙顯示屏也常被稱為「反射式顯示屏」，完全不需要背光源，是利用環境光源打在電子紙顯示屏幕上，再折射光線至觀看者的眼中，與傳統紙張、或生活中物體的可視原理無異，所以環境光源越亮，電子紙也越清晰可見。

而LCD或OLED等顯示屏幕，需有背光模組或自發光，才能看到影像。但背光源或自發光的光線會穿透顯示屏幕，直射觀看者的眼睛，容易導致視覺疲勞、藍光引起的黃斑部病變等問題。

不需要背光模組的電子紙顯示屏，非常適合長時間閱讀，另外，沒有背光模組也可節約電力，大幅提升待機時間。

LCD (左)、電子紙(中)、傳統紙張(右)的戶外表現

堅固耐用

墨水薄膜本身是柔性的，電子墨水薄膜貼覆至TFT基板上，構成了電子紙顯示屏。依據不同的應用需求，產品開發設計人員可能使用一般的玻璃基板，或柔性的塑料基板，使用了柔性基板的電子紙顯示屏也就是E Ink Mobius柔性電子紙顯示屏。

一片13.3寸塑料基板的柔性電子紙顯示屏模組，約等同於15張A4紙張的重量、7張A4紙的厚度。這樣的柔性顯示屏模組，能讓終端產品更輕薄，採用13.3寸柔性電子紙的終端產品，僅重349克(12.3盎司)；而使用12.9寸LCD顯示屏的產品，卻重達713克(25.2盎司)。

此外，塑料基板比易碎的玻璃基板顯示屏來得更為堅固、不易碎裂，終端產品掉落或遭受撞擊時，可減少產品的損壞概率。
推薦閱讀：