電子墨水顯示器的好處
電子墨水顯示技術，主要是利用墨水分子排列在螢幕上來成像，就好比印表機把墨水逐行噴上去那樣，只不過電子墨水屏是一瞬間就把墨水排列完成，因此比較像是印刷品，而且是可重複使用的印刷品。LCD顯示器則是大家常用的螢光幕，是靠背光源發光來顯現顏色與成像。
電子墨水顯示器相對於LCD 顯示器來說，具備許多好處，我們可以分成以下幾點來討論：
保護眼睛
電子墨水顯示器為何能保護眼睛？原因如下：
不是靠背光源成像，而是靠反射光成像
人眼不能接受過強的能量，因此若直視太陽、燈泡過久皆會導致失明，這就像耳朵聽力一直處在噪音環境下聽力會受損一樣。而同樣的光源，同樣的光行走距離，光線經過反射後的能量會比直射來的低（除非反射面是拋光金屬表面，才有機會接近直射光的能量）。可見光中又以藍光對眼睛的傷害較大，因為單個光子的能量比較高，因此透過反射可以降低藍光的傷害。
不需使用比反射光更強的光
雖然LCD螢幕與電子墨水屏幕表面都會有反光，但是LCD螢幕為了讓背光源的光線透出偏光片傳到眼睛，而且為了維持高成像品質，需要使用拋光玻璃蓋板，因此反射光會像鏡面完全成像，為了防止反射光影像的干擾，LCD的背光源就必須發出比反射光更強的光，才有辦法看到螢幕的內容；電子墨水顯示器本來就是靠反射顯示，因此屏幕不需要透光的玻璃蓋板，而可以選擇塑膠蓋板。塑膠蓋板屏幕表面主要是漫反射（diffuse reflection，就跟紙張很像），沒有反射影像干擾的問題，因此眼睛不需要接收比反射光更強的光。參考以下文章電子紙前光照度比一比。就可以知道發光手機跟電子紙在平常使用時光線強度的差異。（此文因為是寫給入門者或是尚未接觸過電子墨水裝置的人看，因此寫得很淺顯，若您手邊有電子紙裝置，想要更深入更專業的解說，可參考此篇文章：《彩色電子紙開前光是否就失去了護眼的意義？》
無頻閃(flicker)。
頻閃就是螢幕會閃爍。醫學研究發現低頻率閃爍的光源容易讓人引起眼睛疲勞、視力模糊或是頭痛、暈眩等症狀，癲癇患者甚至有可能觸發癲癇。雖然目前醫學研究對於頻閃對人體健康與視力到底有沒有明確傷害還尚無定論，但是人的視網膜是可以感受到200 Hz 的閃爍的，而比較新的研究則建議若長期接觸的話，閃爍頻率最好是能高於800 Hz。IEEE（電機電子工程師學會）給的建議則是頻閃最好是高於1000 Hz。LCD產品不一定會有頻閃的問題，因為主要是靠液晶分子去濾光，但是有些廠牌在低亮度時會使用PWM調變，就會出現頻閃問題。而新一代的手機如iPhone 12，甚至其他廠牌比較高階的機種，都使用OLED，OLED就完全是靠PWM去調整亮度了，雖然頻率有達240 Hz，可是還是低於IEEE的建議值。以後的 Mini LED 或是Micro LED螢幕就更不用說了，全部都必須靠PWM去調整亮度，廠商會願意把頻率做到多高就不得而知了。而使用電子墨水技術就完全沒有頻閃的問題，亮度的部分是環境光源決定，而色彩的鮮豔度則是靠墨水分子的濃度去調整，雖然色彩不會像發光源顯示器那麼的鮮豔，但是看起來像印刷品或畫作，也別有一番風味。雖然目前醫學對於頻閃對視力的危害尚無定論，但我們總是不希望自己成為實驗的白老鼠吧！（尤其近幾年眼疾人口有持續增加的趨勢）人類看油墨紙張已經有幾千年的歷史了,選擇無頻閃的產品總是比較安全的。[註一]
省電節能
電子墨水技術因為是靠墨水排列在面板上成像，因此只要畫面沒有更動的時候都不需要耗電。但是發光螢幕只要一刻不發光，就是黑的，但發光需要能量，所以就會一直耗電。也因為上述的特點，我覺得有些應用特別適合用電子墨水顯示器做，而完全不適合也不該是用LCD螢幕：
- 做筆記、做文書處理
- 閱讀器
- 標籤
- 大型海報與廣告看板、公車站牌
- 家中佈置用的相框、畫作
電子墨水顯示器的續航力至少都是用天來計算，若背景運算少以及不開網路的情況下，用好幾天甚至一週才充一次電還挺正常的。現在全球都講求環保減碳，我覺得電子墨水顯示器才是符合綠色地球的潮流，人類未來真正該依賴的顯示技術。
|
| iPhone 7螢幕在顯微鏡下看到的畫面 100x,可以看到許多微小的發光源在持續不斷的發光，因此很耗電 |
|
| 電子墨水屏幕在顯微鏡下看到的畫面 100x，可以看到上方有層膠板的關係墨水分子沒有很清楚 |
|
| 一般紙張墨水在顯微鏡下看到的畫面 100x，可以發現電子墨水和紙張很接近 |
在強光下仍然可視
這一點我在保護眼睛的第二點有提到。LCD螢幕當反射光線強度大過它內建的背光源所能發出的最強光度時，就完全無法看見螢幕內容了，因此在正中午的太陽下完全無法使用（也不該使用），但是電子墨水顯示器因為是反射式光源，因此光線越強反而越看得清楚（當然日正當中的陽光下還是不要看書啦）。這邊分享一個個人經驗，2018年的時候我去波士頓旅遊，那時候波士頓Longwood地區已經採用電子墨水公車站牌，但有一部分是LCD還沒換，剛好那時夕陽西曬，LCD面板完全看不到字，但電子墨水顯示器的站牌資訊就看得很清楚，讓我的印象很深刻。
|
| 強光源下LCD螢幕在強反射區（鏡像反射）是完全無法看到螢幕內容的。 |
|
| 強光源下電子墨水屏幕在強反射區（主要是漫反射 ）仍看的見內容 |
|
| 換個入射角試試看 |
|
| 換個入射角試試看 |
顯示器不怕碰撞不怕摔
由於電子墨水顯示器並不需要使用玻璃基板，而可以使用軟性塑膠基板，因此屏幕就有比較好的物理性質，不會像玻璃易碎，掉到地上時並不會破裂，也不怕被尖銳物頂到破裂，而且也耐壓。
輕薄可彎曲
電子墨水顯示器的屏幕很薄、很輕，而且可以使用軟性塑膠基板，因此只要硬體經過設計，就可以具有彎曲性。
結論
電子墨水顯示技術（E ink）擁有LCD螢幕所沒有的特點，兩者各有各擅長的地方，因此應視使用情境來選擇最適合的顯示技術。近來許多作業系統都開始推黑背景，主要就是想要改善LCD耗電與傷眼的缺點，不過只要技術本質沒變，能改善的程度非常的有限。電子墨水顯示器雖然被稱作顯示器，但電子墨水顯示技術應視為與紙張同類，而非與螢幕同類。公元105年東漢蔡倫造紙，讓人類的書寫紀錄媒介大幅的進步，而電子墨水技術的發展將會是現代紙張的革命（甚至是印刷術的革命），很有可能成為未來人類社會所廣泛採用的紙張形式。唯有更多人重視並支持此技術，才有辦法加快進步的腳步，減少地球森林的砍伐，並保障下一代健康的視力。
註解
註一、其實環境的光源若使用LED燈或是螢光燈管，亦有可能會有頻閃現象，因為現代電力主要是交流電供電，若廠商沒有特別設計整流，不穩定的電流就一樣會閃爍。有人說既然環境燈會閃爍，手機閃爍有什麼差?但是一個是反射光，一個是直射光，結果可能會有差異。眼睛對於閃爍訊號要去調節，若訊號振幅大，反應就大，而反射光的能量本來就比直射光小，眼睛相對的反應可能不需那麼強烈。但也有可能兩種光源其實都會有不良影響，只是我們還尚無法實證罷了。
發表文章
留言
張貼留言