電子油墨是一種加工成薄膜狀的專用材料，與電子顯示設備結合在一起使用，是化學、物理學和電子技術的綜合應用。電子油墨由數百萬個尺寸極小的微膠囊構成，直徑與頭發(fā)絲相當。每一個微膠囊中含有白色和黑色顆粒，分別帶有正電荷和負電荷，它們懸浮在清潔的液體中。電子油墨薄膜的頂部是一層 透明材料，作為電極端使用；底部是電子油墨的另一個電極，微膠囊夾在這兩個電極間。微膠囊受負電場作用時，白色顆粒帶正電荷而移動到微膠囊頂部，相應位置顯示為白色；黑色顆粒由于帶負電荷而在電場力作用下到達微膠囊底部，使用者不能看到黑色。如果電場的作用方向相反，則顯示效果也相反，即黑色顯示，白色隱藏。可見，只要改變電場作用方向就能在顯示黑色和白色間切換，白色部位對應于紙張的未著墨部分，而黑色則對應著紙張上的印刷圖文部分。

    電子紙和電子墨水的研究開發(fā)，至今已走過了20多個年頭。在20世紀70年代，日本松下公司首先發(fā)表了電泳顯示技術，施樂公司當時也已開始研究，然而最初研究出的普通電泳由于存在顯示壽命短、不穩(wěn)定、彩色化困難等諸多缺點，實驗曾一度中斷。20世紀末，美國E-Ink公司（它是由朗訊公司，摩托羅拉公司以及數家風險投資公司為了開發(fā)電子紙于1997年成立的企業(yè)）利用電泳技術發(fā)明了電泳油墨（又稱電子墨水），極大地促進了該技術的發(fā)展。目前，施樂、柯達、3M、東芝、摩托羅拉、佳能、愛普生、理光、IBM等國際著名公司都在涉足電子紙。

    也許你沒有意識到，“電子紙”闖入人們的生活已經有很多年了。比如說，手機SIM卡和地鐵磁卡就是兩種電子紙的具體表現——它們可以被記錄入數據、可以被反復擦寫和讀取。就最基本的特性來說，它們與傳統(tǒng)的紙張沒有什么不同。事實上，電子紙的最初萌芽就是為了代替?zhèn)鹘y(tǒng)紙張的目的而來。上世紀末，IBM在美國最大的報紙展覽會中展出了一個“電子報紙”模型。技術上，它就是一個“電子矩陣”，與液晶的顯示原理差別不大。在IBM的這個模型中，閱讀夾板中間被嵌入了一個電子顯示層，憑借預先輸入的內容，用戶可以通過這個電子顯示層閱讀各種文字和圖片信息。IBM的這項發(fā)明一下子招來了社會各界的關注，許多美國大報的編輯對其表示出了濃厚的興趣。這其中，包括《紐約時報》和《華盛頓郵報》等，而“電子閱讀”則被認為對報紙、書籍等出版行業(yè)具有“劃時代”的意義，因為在節(jié)約印刷成本、可循環(huán)使用、縮短新聞發(fā)布時間方面，電子報紙具有革命性的改進——“你可以在世界任何地方閱讀任何報紙或只閱讀自己感興趣的專題，而下載的內容會像電臺和電視中播出的新聞一樣保持新鮮”。作為IBM公司的策略設計經理和“電子報紙”模型的核心研發(fā)人員，RobertSteinbugler這樣評價他的得意之作。為了表彰IBM提出的這個思想，《商業(yè)周刊》特地為它頒發(fā)了當年的設計金牌大獎。
　　
    雖然“電子報紙”具有諸多好處，但遺憾的是，由于受到當時網絡條件的限制，IBM的這個“電子報紙”模型最終并沒有真正進入商業(yè)操作。但是，這個設計思想被保留了下來。在這以后，以IBM、Eink、Philips、SiPix、Fujitsu、Siemens和Ntera為代表的公司都在專注于這個領域，希望待時機成熟，自己的產品能夠在第一時間獲得最多客戶的認可，而搶得市場先機。對于這么多公司熱衷于研究電子紙技術的行為，國際報業(yè)和傳媒印刷組織Ifra的專家Harald·Ritter對此予以了高度肯定。天道酬勤，孜孜不倦的努力終于結出了豐碩的成果。2004年，由Eink和Philips提供技術支持、由Sony生產的世界上“第一本”實際商用的電子書問世，這極大地轟動了整個IT業(yè)界。Sony的這本電子書被命名為LIBRIe，售價4萬日元。其長190毫米、寬126毫米，最薄的地方只有9.5毫米厚，重量為190克，防反射顯示屏達到4級灰度和800×600的分辨率標準，有10MB的存儲空間（大約能顯示最多1萬頁），2節(jié)AAA電池供電，同時支持Sony的記憶棒。為了使LIBRIe不至于成為“空中樓閣”，Sony特地為它開通了TimebookTown租賃服務。LIBRIe的打響頭炮使科學家意識到，電子紙產品的應用環(huán)境已經趨于成熟。于是在這之后，Sharp、Toshiba、Panasonic、Hitachi和Fujitsu等日本電子公司紛紛效仿。短短的一年里，電子書產品突然遍地開花。而在技術上，電子紙也一改以往對比度低、只能顯示黑白文字等缺陷，利用電泳等技術，出現了能顯示彩色漫畫、耗電低、面積大、折疊以后不會使字體變形、像紙張一樣柔軟的產品。

    人們感到有點意外驚喜的是，電子紙的技術和應用一經突破，其勢頭就呈燎原之態(tài)——不僅在報紙、書籍、電腦和顯示器這些理所當然的載體上可以看到它的身影，在一些人們原來不曾想到的地方，電子紙也堂而皇之地出現，并展示了它新鮮、實用、有趣的面貌。 由于電子紙實際上就是一種IC芯片，因此它可以被作為電子表的表芯。在今年于瑞士召開的鐘表珠寶展覽會“BaselWorld2005”上，精工EPSON就展出了這么一件令人驚羨的產品——整塊手表就像一張薄紙，可以緊密地貼在手腕的皮膚上，并且可以變幻出漂亮的圖案來。此外，由于電子紙的柔軟性能越來越出色，因此歐盟一些國家的軍隊已經開始考慮用它來制作軍事地圖。與傳統(tǒng)的紙質地圖比較起來，電子地圖不僅更結實耐用，而且電子的特性使它可以達到輸入刷新、存儲、記錄、甚至多媒體的效果。 而在最近大炒的RFID應用中，電子紙也扮演了一個關鍵的角色。例如兩者結合的電子門票的誕生，在最近曝光的幾率就很高。近一兩年來在日本召開的地球環(huán)境保護會議以及在中國北京舉行的車展上，都可以見到用電子紙做成的RFID門票的身影。除此以外，電子紙與RFID的結合還體現在醫(yī)療中——作為一家已經開發(fā)出RFID彩票和RFID紙片計算機的瑞典公司，Cypak又在最近推出了電子病歷卡以及與之配套的用電子紙包裝的藥片。通過在紙片上事先“印刷”服藥時間、服藥劑量等信息，埋藏于“紙片”中的蜂鳴器會定時提醒病人或者護士。