【科普小常识】电子墨水屏的技术及优缺点分析

jhddxb · 发表于 2017-1-16 18:21

曾经被国外科技媒体评为本世纪十款最重要电子产品之一的 Kindle 电纸书，因为优秀的阅读体验和产品设计， Kindle 在文青圈里大名鼎鼎，要是不带着一部出门，你都不好意思在圈里混，大家都会用一种看土鳖的眼神看着你，眼神的大意是：“连 Kindle 都没有，怎么好意思和我们这种高贵的 QQ 会员站在一起。”

不要怀疑，Kindle 就是这么牛逼，其实按理说，这东西就是一部黑白显示的小平板，为什么好评连连呢？
这就要说到他的产品定位和牛逼的电子墨水显示屏了。
Kindle 的定位就是电子书阅读器，提供给用户更好的文字阅读体验，你可以方便的在上面阅读各种排版书籍、杂志、新闻，随时链接无线网络，相当于带了一个贴身的图书馆，精心调校的电子墨水屏幕，给人更舒适的阅读体验，长时间的阅读也不会有双眼的疲劳感，对眼睛的光感刺激相比于 LED 屏幕减少了 50% 以上。

而且因为电子墨水屏工作原理，续航时间获得了大大的提高，据说正常使用时间是以天甚至周来计算，喜欢看小说的小伙伴都知道，看到精彩的地方时手机没电是多么蛋疼的事，可是有了 Kindle，你就可以在文学的天地里自由翱翔。
既然这么牛逼，墨水屏的工作原理又是什么呢？
其实墨水屏的原理很简单，电子墨水屏是由许多电子墨水组成，电子墨水可以看成一个个胶囊的样子。每一个胶囊里面有液体电荷，其中正电荷染白色，负电荷染黑色。当我们在一侧给予正负电压，带有电荷的液体就会被分别吸引和排斥。这样，每一个像素点就可以显示白色或者黑色了。

因为电子墨水的刷新是不连续的，每一次刷新完成就可以保持现在的图形，即使拔掉电池也依旧保存。可能有人会问，为何电池没电，墨水屏也会一直显示最后的画面，那是因为电子墨水具有双稳态磁滞效应，所以即便你电池没电，小球也不会回复原状或者进入随机的混沌状态，而是保持最后画面的状态，而此时手机的电量消耗为 0。

因为这种特性，不少机智的公司把墨水屏作为背面副屏或者手机壳显示器使用，这就相当于拥有了一部可以不停变换图案的超级手机壳，因为变换后哪怕断电也不会影响显示，所以完全不用担心会对手机电量造成负担。

其中国外的代表作就是老毛子的 YotaPhone，作为俄罗斯自主研发的第一款智能手机，它最大的特色是正面和背面各有一块屏幕，分别使用液晶和电子墨水技术，背面的电子墨水屏有助省电。

YotaPhone 2 手机正面是一块常规的 5 英寸全高清 AMOLED 屏幕，其背面是一块 4.7 英寸 EPD 屏幕。这块电纸屏并不会对手机的续航能力造成影响，而其特性也让其在很多时候帮助手机节省更多的电力。

比如在购物时我们可以将购物清单显示在电纸屏上，这样即使不点亮屏幕依然可以随时查看，低碳环保还不给手机造成负担。

（注意，这是背面）
向来不甘于人后的国内厂商自然不想放过这个设计，华为在 P8 上也推出过自带电子墨水屏的手机壳。

（注意！这个还是背面）
这个配件带上后会让华为 P8 厚度增加，结合起来后厚度将至少 10.4 毫米，好在也还能让人接受。

这个手机套具备独立的充电接口和电池，支持一定的防水性能，当年的售价为 599 元，有点不上不下的感觉。缺点是墨水屏是公认的脆弱，一不小心就会弄碎，掉地上的话，主屏和墨水屏一起碎，那画面想一想就很痛苦。

说了这么多，还是来总结一下它的优缺点吧。

1）功耗低。只有在翻页等操作时才耗点电，如果不刷新显示内容，哪怕关闭电源，显示屏上的画面仍可保留，也就是说，这一页如果没看懂，看上半天也不耗电，因此非常省电，像亚马逊的 Kindle Paperwhite，续航可达 8 周。
2）超薄。仅 1.2mm 厚度，屏幕越薄，越能有效减少设备的厚度，使之更加轻薄。也正因为这个特性，才能让华为 P8 实现电子墨水屏后壳成为可能。
3）强光下可视。电子墨水屏的黑白对比度非常高，因此在强光下依然清晰可见，它看起来就像真正的纸，没有液晶屏幕那样的反光，在光线强的地方反而看得更清楚。
4）无闪烁、无辐射、可视角度大。传统液晶显示屏由于在不断刷新，所以会有闪烁，尽管肉眼可能无法察觉，但这一现象客观存在，这也是观看屏幕导致用眼疲劳的一大主因。但电子墨水屏由于它工作原理的先天优势，一旦屏幕刷新后就不再有变化，也大大减少了眼睛的疲劳度。

由于以上优点，电子墨水屏被广泛用于电子书阅读器，但它的缺点注定让它无法取代传统液晶屏幕：

1）黑白显示为主。虽然出现了彩色电子纸屏，但颜色远远达不到人们的要求。
2）价格贵，由于工艺和技术较先进，也使得屏的成本比较高昂。
3）不足以显示动态视频，由于电子墨水屏的工作原理导致其刷新率极低，无法满足动态内容的展示。
4）无光条件下无法阅读，因为屏幕本身完全不发光，需要外来光源或者屏幕周围的光源照明。