電子油墨產(chǎn)生條件

電子油墨

網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)曾一度給傳統(tǒng)的書(shū)報(bào)帶來(lái)了不小的沖擊，在互聯(lián)網(wǎng)上，我們可以看新聞，可以讀小說(shuō)，也可以瀏覽到各種各樣的信息，并且可以根據(jù)個(gè)人喜好有選擇的看，其方便程度不言而喻。一些人曾擔(dān)心我們傳統(tǒng)的紙制的報(bào)將會(huì)被網(wǎng)絡(luò)所替代，但事實(shí)證明，人們的閱讀習(xí)慣還是傾向于傳統(tǒng)的閱讀方式，所以紙張和這些圖文的呈現(xiàn)工具——油墨，仍然是不可摒棄的。如今，人們對(duì)于圖書(shū)的要求也是要越來(lái)越精美，這就在一定程度上增加了書(shū)籍的重量，于是書(shū)籍也不再單單是我們處?kù)兑粋€(gè)電子信息時(shí)代，傳統(tǒng)印刷媒體逐步被新興的電子媒體替代，CD-ROM光盤(pán)、WWW網(wǎng)頁(yè)、電子書(shū)、LCD、LED等媒體的信息已成人們生活中獲取信息的重要來(lái)源，我們接受的信息源中，電子信息的比例越來(lái)越多。就當(dāng)今信息媒體而言，雖然電子媒體信息在內(nèi)容方面有多種活潑的表現(xiàn)形式，在出版、更新及發(fā)布方面速度快，但在閱讀方式上，人們對(duì)它們還不是很習(xí)慣，與印刷媒體相比還有許多不方便的地方，特別是閱讀內(nèi)容多的文字時(shí)，由於長(zhǎng)時(shí)間受光線刺激，容易引起眼睛疲勞；另外，電子信息的閱讀需要專(zhuān)門(mén)硬件設(shè)備及能源，體積和重量較大，攜帶不方便，給閱讀帶來(lái)諸多限制，不能像書(shū)一樣隨時(shí)隨地都可閱讀。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(shí)閱讀信息，并且攜帶方便，不需專(zhuān)門(mén)硬件設(shè)備和消耗許多能量。

2002年1月，EInk公司宣布，由了一種世界上最薄的、可刷新的、可攜帶的類(lèi)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(tǒng)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(yīng)移動(dòng)顯示和方便攜帶。該材料的核心技術(shù)就是電子油墨技術(shù)，其用於顯示信息的基本單元就是電子油墨。

電子油墨是經(jīng)印刷涂布在經(jīng)處理的片基材料上的一種特殊油墨，其直徑只有頭發(fā)絲大小，由微膠囊包裹而成。在一個(gè)微膠囊內(nèi)有許多帶正電的白色粒子和帶負(fù)電的黑色粒子，正、負(fù)電微粒子都分布在微膠囊內(nèi)透明的液體當(dāng)中。當(dāng)微膠囊充正電時(shí)，帶正電的微粒子聚集在朝觀察者能看見(jiàn)的一面，這一點(diǎn)顯示為白色；當(dāng)充負(fù)電時(shí)，帶負(fù)電的黑色粒子聚集在觀察者能看見(jiàn)的一面，這一點(diǎn)看起來(lái)就是黑色。這些粒子由電場(chǎng)定位控制，即該在什么位置顯示顏色是由一個(gè)電場(chǎng)控制的，控制電場(chǎng)由帶有高分辨率顯示陣列的底板產(chǎn)生。

隨著印刷技術(shù)不斷網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)碼化，數(shù)碼膠印已在國(guó) 內(nèi)外開(kāi)始普及，而適于數(shù)碼柯式印刷機(jī)使用權(quán)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(shù)碼印刷中印刷顆粒的位置成為可能。電子油墨能達(dá)到極小的顆粒（1-2微米），這樣小的微粒使印刷能達(dá)更高分辨率和光滑度，銳化的圖像邊緣，形成極薄的圖像層。電子油墨如今已在如下領(lǐng)域發(fā)生作用。（1）標(biāo)準(zhǔn)基本色CMYK；（2）廣告域6色設(shè)置增加了桔紅、紫，使彩色再現(xiàn)能力遠(yuǎn)高于原有4色基礎(chǔ)上的彩色再現(xiàn)能力；（3）和PANTONE兼容的Indigo專(zhuān)色系統(tǒng)；（4）無(wú)色承印材料的不透明白色涂層；（5）熒光墨。Indigo的彩色數(shù)碼柯式印刷機(jī)，提供了一個(gè)特有的功能組合，印刷機(jī)全部采用電子油墨（即Indigo的獨(dú)特液體油墨）。

類(lèi)紙陣列式電子油墨顯示媒體工具的制造工藝可分為：

1、電子油墨的涂布。

首先，將電子油墨均勻地印刷到能導(dǎo)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(zhì)中形成通常意義上的油墨，再用絲網(wǎng)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(kuò)大信息媒介范圍。

2、印有電子油墨的塑料片黏貼到一張底板上。

黏貼時(shí)先在塑料片上涂布一層膠黏劑，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(tǒng)由顯示軟件控制，用來(lái)形成由像素組成的圖文。

Indigo的彩色數(shù)碼柯式印刷機(jī)，憑借其電子油墨等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)諸多優(yōu)勢(shì)：

高亮度、高清晰度和持久性

制 造商們采用與傳統(tǒng)油墨想同的成分，而僅僅是充電子油墨，制作出電子油墨因此電子油墨閱讀起來(lái)就類(lèi)似傳統(tǒng)印刷于紙張上的油墨，但與紙張相配時(shí)亮度與對(duì)比度都很高，并能具有180度的視角。從高倍放大后的結(jié)果可以清楚地看出，電子墨形成的圖像比靜電復(fù)印干粉形成的圖像具有更清晰的銳化度。此優(yōu)勢(shì)在印刷連續(xù)調(diào)圖像或精細(xì)打印的文字圖像邊緣更加清晰。電子墨圖像干凈而無(wú)污染的背景也很值得注意。這項(xiàng)優(yōu)勢(shì)來(lái)源于電子墨微小的顆粒在印刷時(shí)被轉(zhuǎn)印的方式。

網(wǎng)點(diǎn)增大及色彩的一致性

網(wǎng)點(diǎn)增大指印刷的連續(xù)調(diào)和線條圖像在壓印下擴(kuò)散的趨勢(shì)。Indigo數(shù)字彩色膠印機(jī)能控制網(wǎng)點(diǎn)增大。Indigo印刷機(jī)具有校正功能，使印刷的網(wǎng)點(diǎn)能在需要的尺寸范圍內(nèi)。另外，Indigo印刷機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)整最佳密度（比如外觀的陰暗度）和網(wǎng)點(diǎn)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(zhì)量關(guān)鍵在于圖像光滑度，實(shí)際上并非如此。質(zhì)量的關(guān)鍵在于圖像的均勻程度。Indigo印刷機(jī)不同于靜電干粉印刷機(jī)或復(fù)印機(jī)，只能輸出相同光滑度的圖像而不顧紙張的材質(zhì)，這樣會(huì)在暗調(diào)區(qū)域出現(xiàn)變化的光滑度（例如固體干粉覆蓋）及加亮的區(qū)域（沒(méi)有干粉覆蓋的區(qū)域）。電子墨圖像與承印物的光滑度相匹配，如傳統(tǒng)膠印機(jī)一樣，能產(chǎn)生從粗糙到陰暗到高亮度的效果。我們根據(jù)不同的數(shù)字和膠印機(jī)的光滑度特點(diǎn)進(jìn)行劃分對(duì)比后，在實(shí)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(duì)于中等光滑度的紙來(lái)說(shuō)，電子墨比平版印刷墨更有優(yōu)越性，但是平版印刷墨在超平滑紙張領(lǐng)域更具有優(yōu)越性。

色差

電子墨能根據(jù)國(guó)際色彩標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行印刷。這些標(biāo)準(zhǔn)全部以四色標(biāo)準(zhǔn)基本色CMYK（青、品、黃、黑）為基礎(chǔ)。平版印刷根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)使用不同的油墨公式，而電子墨對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn)只采用一套色彩。電子墨通過(guò)電子調(diào)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(zhì)及其油墨的帶電特性決定它在四色基礎(chǔ)上的獨(dú)特功能。在印刷四色基本色之外，專(zhuān)色系統(tǒng)的電子油墨將色域拓展到四色基本色所不能達(dá)到的色域。專(zhuān)色油墨系統(tǒng)能進(jìn)行六色印刷，成像采用一次轉(zhuǎn)印技術(shù)。

即時(shí)干燥

因?yàn)殡娮幽珪?huì)在被傳送到承印物上時(shí)固化，所以，成品會(huì)在離開(kāi)Indigo 印刷機(jī)時(shí)干燥。電子油墨無(wú)須進(jìn)一步干燥處理。電子油墨無(wú)須進(jìn)一步干燥處理，可以進(jìn)行無(wú)排放物的固化。同時(shí)，電子墨只需要100℃，相對(duì)低的溫度使承印物不會(huì)被加熱、損壞或卷曲。 6、光照下不褪色性。封裝在電子油墨朔膠樹(shù)脂中的色素顆粒會(huì)阻止色素化學(xué)成分被氧化或受濕氣影響，特別是在強(qiáng)烈的日光紫外線照射下，電子油墨在這方面比傳統(tǒng)膠印油墨有優(yōu)勢(shì)。

耗能低

電子油墨顯示媒體是一種完全反射閱讀介質(zhì)，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(lái)表現(xiàn)圖文信息的，而光的產(chǎn)生需靠電能進(jìn)行。一旦電子油墨被顯示在顯示板上，它們將信息內(nèi)容保持穩(wěn)定的顯示狀態(tài)，直到下一個(gè)顯示頁(yè)面的更新。而電腦顯示及LCD等顯示媒體要保持頁(yè)面信息的穩(wěn)定顯示，需要不斷地供給電能，以便發(fā)射顯示需要的光。這樣，電子油墨的優(yōu)勢(shì)在于它消耗的電能不是顯示時(shí)間的多少，而是頁(yè)面更新次數(shù)。

適印性強(qiáng)

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，液晶顯示器顯示于玻璃上，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(yàn)室時(shí)，不小心被電子油墨濺到，那么這個(gè)人就成為行走的顯示器了。

用電子油墨印刷十分容易。例如：它可用于卷筒紙印刷，估計(jì)不久的將來(lái)也可用于光澤的廣告紙和別的大版式標(biāo)簽。如今，電子油墨已開(kāi)始和其他的電子設(shè)備合作。例如，E-Ink公司聲稱(chēng)將與IBM公司合作共同開(kāi)發(fā)世界一流的SVGA型電子墨式顯示器，估計(jì)電子油墨型顯示器在一兩年內(nèi)可能投入市場(chǎng)。據(jù)稱(chēng)，電子油墨也將在印刷電子學(xué)領(lǐng)域中與整個(gè)出版業(yè)中新興的變革相配合。E-Ink公司與LucentTech-nologies公司已經(jīng)生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)全印刷的顯示器。而他們的最終目標(biāo)是在一張紙上，一面用油墨印刷而另一面用電子油墨印刷。

1.顯示分辨率高，可以以任意分辨率來(lái)顯示信息，最佳分辨率是125ppi。

2.顏色數(shù)多，圖像質(zhì)量穩(wěn)定。彩色的電子油墨顯示工具可顯示4096種顏色。

3.能耗低。

和以前方便閱讀的顯示技術(shù)LCD、LED相比，電子油墨的能耗要低很多。這直接導(dǎo)致電子油墨顯示可使用小電池，從而使顯示媒體更輕更薄，并有較低價(jià)格。

這種電子油墨顯示媒體的能耗之所以低的原因有：

4.類(lèi)紙性，可閱讀性強(qiáng)

我們知道，最佳的閱讀媒體是紙，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)反射光線來(lái)顯示圖文的，可以在較廣泛的光照條件下及較大角度范圍內(nèi)閱讀。類(lèi)紙陣列式電子油墨顯示工具的呈色介質(zhì)和紙印刷品的呈色介質(zhì)都是油墨，并且其底色也顯示白色，閱讀時(shí)也不靠直接發(fā)光體顯示顏色，這些條件和紙閱讀材料基本上是一樣的。因此，同紙一樣具有較好的閱讀性。

閱讀時(shí)判斷閱讀性好壞可用顯示白色狀態(tài)的反射率和圖文反差來(lái)評(píng)價(jià)。白色狀態(tài)的反射率反映了和標(biāo)準(zhǔn)白色相比反射到人眼的光線強(qiáng)弱；而圖文反差則表現(xiàn)了人眼分辨圖文的難易。實(shí)驗(yàn)證明，類(lèi)紙陣列式電子油墨顯示工具的這兩項(xiàng)指標(biāo)和紙印刷品較接近，比LCD、LED要高出許多。類(lèi)紙陣列式電子油墨顯示工具的反差比報(bào)紙還要高。

5.結(jié)實(shí)，易攜帶，不易破碎

由于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(lèi)材料，使這種顯示媒體更結(jié)實(shí)，也使之具有良好的攜帶性，能像書(shū)一樣隨處攜帶和閱讀。

6.閱讀信息方便

由于攜帶方便，又不消耗很多電能，這種電子油墨顯示媒體可像書(shū)一樣在普通的餓日光條件下就能閱讀，用者可隨時(shí)隨地閱讀信息。

7.輕、薄

和液晶顯示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于兩層玻璃之間，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(fā)光顯示的電路部件，便會(huì)更厚、更重。電子油墨顯示媒體由于不使用玻璃材料，其厚度將少于0.5mm，有可能只有0.3mm厚。其重量也因此有極大的減低。

電子油墨顯示媒體的用途如下：

電子出版物的閱讀器，用于書(shū)報(bào)、刊物的下載和閱讀。

移動(dòng)電話的顯示面板。

機(jī)器、儀器的顯示面板。

公共場(chǎng)所公告、廣告牌。

戶(hù)外廣告牌。

(圖)電子油墨微膠囊呈色示意圖

電子束固化油墨是指用電子束照射，在瞬間即能固化的油墨。

所謂能量固化油墨，就是油墨在輻射能照射下，固著或硬化在承印物上，從而獲得干燥的印跡。能量固化技術(shù)主要有UV光固化和加速高能電子束（EB）固化兩種形式，其中采用電子束能量固化的油墨稱(chēng)為電子束固化油墨。下面主要介紹電子束固化油墨的固化原理及其化學(xué)組成。

EB墨的主要化學(xué)成分與一般油墨相似，主要由顏料、連結(jié)料、輔助劑、色料等組成。

（1）單體

單體是低分子量的化學(xué)物質(zhì)，它能決定油墨干燥后墨層光澤度、彈性以及硬化程度等方面的表面特性，另有一些單體是能量固化油墨有害性的源泉。在實(shí)際生產(chǎn)中，EB油墨一般采用多種單體結(jié)合以獲得滿(mǎn)意的固化速度、粘度、附著力、彈性、硬度、抗沖擊強(qiáng)度、耐溶劑性等性能。

（2）樹(shù)脂

樹(shù)脂是油墨的化學(xué)骨架，直接影響油墨的稠度、潤(rùn)濕能力和交聯(lián)特性等。EB油墨中使用的預(yù)聚物一般為流動(dòng)性較好的丙烯酸低聚物。常用的預(yù)聚物有環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂、聚酯丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸聚氨酯、氯化聚酯丙烯酸樹(shù)脂等。

（3）添加劑

主要是有針對(duì)性的改善油墨的物理、化學(xué)性能，一般的成分包括蠟、潤(rùn)濕劑、改變油墨特性的調(diào)墨劑等。

（4）顏料

對(duì)于一般油墨而言，色料顆粒大小和濃度會(huì)影響油墨的固化速率，故選色料時(shí)還要考慮色料的顏色，但是由于高能電子束的能量足夠固化厚實(shí)的墨膜層，所以電子束油墨在選擇色料時(shí)不用考慮這個(gè)問(wèn)題。

電子束固化油墨同UV油墨一樣，在網(wǎng)印中也是最有發(fā)展前途的“綠色”油墨之一。由于電子束固化油墨不受墨層厚度的限制，操作起來(lái)也比紫外線光固化油墨更為安全。

美國(guó)芝加哥家電印制公司已利用這種油墨加工生產(chǎn)薄膜開(kāi)關(guān)，將厚膜絲網(wǎng)印刷后的印品放入電子束輻射干燥裝置，油墨在電子束的輻射下只需幾毫秒時(shí)間即完全干燥，印品光澤好，薄膜觸感強(qiáng)，又耐摩擦，效果令人十分滿(mǎn)意。但是這種油墨及其輻射干燥裝置的售價(jià)十分昂貴。推廣起來(lái)尚有困難，但由于它能節(jié)省干燥時(shí)間，確保產(chǎn)品質(zhì)量，不污染環(huán)境，因此具有發(fā)展前途。