什么是电子纸？

什么是电子纸和电子墨 　　电子纸，也叫数码纸。它是一种超薄、超轻的显示屏，即理解为"象纸一样薄、柔软、可擦写的显示器"。在谈到电子纸时，必然会谈到电子墨。形像地说，电子纸是一张薄胶片，而在胶片上"涂"上的一层带电的物质，这便是电子墨。这也可看作是一个薄薄的内嵌式遥控显示板。它具有以下的特征：(1)内容的重写。可以任意对文字或图像进行重写、更新，并可浏览到大量内容；(2)适合肉眼阅读。由于对比度较高，所以文字、图像清晰，并且无论从哪个方向看都没有变化，阅读舒适；(3)便携性。因薄膜重量轻，方便携带，可适度折叠、卷曲；(4)即使在断电的情况下，也可以长时间地保持显示，并且使用时非常省电。 　　书籍和杂志报纸等各种各样的印刷品正在实现数字化，同时作为数字阅览用的终端的开发也正在进行中。这方面存在的问题是，如何使阅览和读书时的感觉与使用纸时的感觉相接近。仅仅是“电子纸”并不能构成显示器，作为必要条件，还包括保证图像部和非图像部的反差即易读性，能够消除或者改写原有图文，图像写入以及保存的低能耗等。 　　这类产品被称作“电子纸”、“数字纸”或者“类纸显示器”，目标是制成一种形似于纸的产品。其研究从两方面进行，一是把显示器做得像纸一样的东西即“液晶方式”或“电泳方式”的电子显示屏，另一种是把纸做得像显示器那样可改换内容的东西即“可重写纸”。 　　1.液晶方式 　　该方式是利用施加电压后分子排列被改变的液晶的性质，通过调整透光率及改变光线的方向来表达反差，笔记本电脑等产品上的液晶显示器已为我们所熟知。电子纸液晶显示器的制作思路是，将液晶板与写入图像的装置部分相分离以实现薄型化和轻量化，并能卷曲，做成像纸一样的东西。写入可利用施加光、热、表面电荷等各种方法来实现。 　　2.电泳方式 　　该方式是利用在电压下能够改变黑白状态的微胶囊来实现图像显示的。微胶囊中带电的白色氧化钛颗粒和黑色碳粉粒子在电压下上下移动，从而绘制出黑白图像。其特点是在反差、明亮度视觉等方面较理想，耗电低，重量轻而容易使其薄型化，形状自由等。此外，有的产品是利用带电色粉的电泳现象，通过加大色粉的密集度来提高黑白反差的。 　　3.可再写纸 　　利用传真纸等产品常用的感热记录技术制成，使用了在特定温度下呈色或者消色的染料，从而实现图文的改写。无论从视觉还是从使用感来说，该产品几乎与普通纸没有什么两样，这种改写技术已经应用在电器超市的点卡以及电车的月票等方面。 　　4.阅读终端 　　读书专用终端已经进入了实用阶段。各公司已经开始销售作为阅读数字化的图书、杂志等资料的设备——读书专用终端，其中有的就是采用了微胶囊型电泳显示器的产品。例如SONY做的LIBRIE。由于不改写画面时不会耗电，使用四只市场销售的碱性电池，即可翻阅10000页的书，分辨率达170ppi，厚度约13mm，重量首次降至200g。此外该机还能发挥数字技术的特点，实现声音再现，有望用于语言学习等方面。现在展示的只有单色产品，价格高达4万日元左右（折合人民币约3000元）。此外，利用像纸一样能弯曲的显示器或RGB滤色器来显示色彩的装置也正在研发之中。今后可以肯定地说，目前纸张印刷品的一部份将被这种电子显示方法所替代。如果这样的话，不仅现有的印刷品的制作可被替代，而且利用相同的数据来制作并提供电子信息内容等方面的服务也将成为必要。

电子纸的研究历史

电子纸和电子墨的研究开发，至今已走过了20多个年头。在20世纪70年代，日本松下公司首先发表了电泳显示技术，施乐公司当时也已开始研究，然而最初研究出的普通电泳由于存在显示寿命短、不稳定、彩色化困难等诸多缺点，实验曾一度中断。20世纪末，美国E-Ink公司（它是由朗讯公司，摩托罗拉公司以及数家风险投资公司为了开发电子纸于1997年成立的企业）利用电泳技术发明了电泳油墨（又称电子墨水），极大地促进了该技术的发展。目前，施乐、柯达、3M、东芝、摩托罗拉、佳能、爱普生、理光、IBM等国际著名公司都在涉足电子纸。 　 电子纸，这是世界上第一个具有可弯曲并具有图像记忆功能的电子纸 　　电子纸和电子墨的研究与发展，基本上可分为： 　　·1975年，施乐的PARC研究员Nick Sheridon率先提出电子纸和电子墨的概念。 　　·1996年4月，MIT的贝尔实验室成功制造出电子纸的原型。 　　·1997年4月, E-Ink成立，并全力研究把电子纸商品化。1999年5月，E-Ink推出名为Immedia的用于户外广告的电子纸。 　　·2000年11月，美国E-Ink和朗讯科技公司(Lucent Technologies)正式宣布已开发成功第一张可卷曲的电子纸和电子墨。 　　·2001年5月，E-Ink与ToppanPrinting合作，宣布利用Toppan的滤镜技术，生产彩色电子纸。 　　·2001年6月，E-Ink再宣布推出"Ink-h-Motion"技术，电子纸上可显示活动影像。同时，美国的大型百货公司Macy宣布，店内的广告牌采用SmartPaper。 　　·2002年3月召开的东京的国际书展上，出现了第一张彩色电子纸。 　　IBM推出“电子报纸” 　　也许你没有意识到，“电子纸”闯入人们的生活已经有很多年了。例如，手机SIM卡和地铁磁卡就是两种电子纸的具体表现——它们可以被记录入数据、可以被反复擦写和读取。就最基本的特性来说，它们与传统的纸张没有什么不同。事实上，电子纸的最初萌芽就是为了代替传统纸张的目的而来。 　　1999年左右，IBM在美国最大的报纸展览会中展出了一个“电子报纸”模型（题图和图1）。技术上，它就是一个“电子矩阵”，与液晶的显示原理差别不大。在IBM的这个模型中，阅读夹板中间被嵌入了一个电子显示层，凭借预先输入的内容，用户可以通过这个电子显示层阅读各种文字和图片信息。 　　IBM的这项发明一下子招来了社会各界的关注，许多美国大报的编辑对其表示出了浓厚的兴趣。这其中，包括《纽约时报》和《华盛顿邮报》等，而“电子阅读”则被认为对报纸、书籍等出版行业具有“划时代”的意义，因为在节约印刷成本、可循环使用、缩短新闻发布时间方面，电子报纸具有革命性的改进——“你可以在世界任何地方阅读任何报纸或只阅读自己感兴趣的专题，而下载的内容会像电台和电视中播出的新闻一样保持新鲜”。作为IBM公司的策略设计经理和“电子报纸”模型的核心研发人员，Robert Steinbugler这样评价他的得意之作。为了表彰IBM提出的这个思想，《商业周刊》特地为它颁发了当年的设计金牌大奖。 　　第一本电子书问世 　　虽然“电子报纸”具有诸多好处，但遗憾的是，由于受到当时网络条件的限制，IBM的这个“电子报纸”模型最终并没有真正进入商业操作。但是，这个设计思想被保留了下来。在这以后，以IBM、Eink、Philips、SiPix、Fujitsu、Siemens和Ntera为代表的公司都在专注于这个领域（图2），希望待时机成熟，自己的产品能够在第一时间获得最多客户的认可，而抢得市场先机。对于这么多公司热衷于研究电子纸技术的行为，国际报业和传媒印刷组织Ifra的专家Harald·Ritter对此予以了高度肯定。 　　天道酬勤，孜孜不倦的努力终于结出了丰硕的成果。2004年，由Eink和Philips提供技术支持、由Sony生产的世界上“第一本”实际商用的电子书问世，这极大地轰动了整个IT业界。Sony的这本电子书被命名为LIBRIe，售价4万日元。其长190毫米、宽126毫米，最薄的地方只有9.5毫米厚，重量为190克，防反射显示屏达到4级灰度和800×600的分辨率标准，有10MB的存储空间（大约能显示最多1万页），2节AAA电池供电，同时支持Sony的记忆棒。为了使LIBRIe不至于成为“空中楼阁”，Sony特地为它开通了Timebook Town租赁服务。 　　LIBRIe的打响头炮使科学家意识到，电子纸产品的应用环境已经趋于成熟。于是在这之后，Sharp、Toshiba、Panasonic、Hitachi和Fujitsu等日本电子公司纷纷效仿（图4）。短短的一年里，电子书产品突然遍地开花。而在技术上，电子纸也一改以往对比度低、只能显示黑白文字等缺陷，利用电泳等技术，出现了能显示彩色漫画、耗电低、面积大、折叠以后不会使字体变形、像纸张一样柔软的产品（图5）。 　　作为一个例子，富士通在7月13日推出的“全球首张”、具有图像记忆功能、可弯曲彩色电子纸是个典型的代表。这张“纸”的厚度只有0.8毫米，可以用于巨幅海报、火车站或建筑物上广告信息的发布以及小型数码（例如手机屏幕等）。而在7月底，Hitachi又紧接着发布了世界上最大的电子纸，其尺寸为27×20厘米，与15英寸CRT显示器的“可视面积”比较相当。据悉，Hitachi的这张“电子纸”将在2006年进入商用（图6）。 　　电子纸全面进入生活 　　使人们感到有点意外惊喜的是，电子纸的技术和应用一经突破，其势头就呈燎原之态——不仅在报纸、书籍、电脑和显示器这些理所当然的载体上可以看到它的身影，在一些人们原来不曾想到的地方，电子纸也堂而皇之地出现，并展示了它新鲜、实用、有趣的面貌。 　　由于电子纸实际上就是一种IC芯片，因此它可以被作为电子表的表芯。在今年于瑞士召开的钟表珠宝展览会“BaselWorld 2005”上，精工EPSON就展出了这么一件令人惊羡的产品——整块手表就像一张薄纸，可以紧密地贴在手腕的皮肤上，并且可以变幻出漂亮的图案来。 此外，由于电子纸的柔软性能越来越出色，因此欧盟一些国家的军队已经开始考虑用它来制作军事地图。与传统的纸质地图比较起来，电子地图不仅更结实耐用，而且电子的特性使它可以达到输入刷新、存储、记录、甚至多媒体的效果。  　　而在最近大炒的RFID应用中，电子纸也扮演了一个关键的角色。例如两者结合的电子门票的诞生，在最近曝光的几率就很高。近一两年来在日本召开的地球环境保护会议以及在中国北京举行的车展上，都可以见到用电子纸做成的RFID门票的身影。除此以外，电子纸与RFID的结合还体现在医疗中——作为一家已经开发出RFID彩票和RFID纸片计算机的瑞典公司，Cypak又在最近推出了电子病历卡以及与之配套的用电子纸包装的药片。通过在纸片上事先“印刷”服药时间、服药剂量等信息，埋藏于“纸片”中的蜂鸣器会定时提醒病人或者护士。

工作原理

电子油墨是一种加工成薄膜状的专用材料，与电子显示设备结合在一起使用，是化学、物理学和电子技术的综合应用。电子油墨由数百万个尺寸极小的微胶囊构成，直径与头发丝相当。每一个微胶囊中含有白色和黑色颗粒，分别带有正电荷和负电荷，它们悬浮在清洁的液体中。 　　如图1所示，电子油墨薄膜的顶部是一层透明材料，作为电极端使用；底部是电子油墨的另一个电极，微胶囊夹在这两个电极间。微胶囊受负电场作用时，白色颗粒带正电荷而移动到微胶囊顶部，相应位置显示为白色；黑色颗粒由于带负电荷而在电场力作用下到达微胶囊底部，使用者不能看到黑色。如果电场的作用方向相反，则显示效果也相反，即黑色显示，白色隐藏。可见，只要改变电场作用方向就能在显示黑色和白色间切换，白色部位对应于纸张的未着墨部分，而黑色则对应着纸张上的印刷图文部分。

电子油墨的主要性能优点 　　宽带和无线通讯技术的爆炸性发展使人们可以方便而快捷地访问大量信息，但显示屏尺寸和可阅读性是限制信息快速传递的主要障碍，此时，具有高分辨率显示能力的电子油墨就成为最理想的解决方案，其主要性能优点可归纳如下。 　　1. 可阅读性 　　现有显示技术分为发射型和反射型两大类，前者的例子有阴极射线管显示器、等离子体显示器和发光二极管等，而液晶显示器和旋转球显示器等属于后者，背景光是使用反射型显示器的前提。 　　电子显示产品的可阅读性大多用亮度和对比度两大技术指标衡量。反射型显示器的亮度决定于环境照明和显示器在白色状态下的反射率；对比度定义为显示器白色状态反射率与黑色状态反射率之比，衡量眼睛区分显示结果明暗的能力。 　　发射型显示器能自己产生光，随着环境照明的加强，显示内容变得逐步模糊，可阅读性急剧下降。与此相反，反射型显示器利用环境光产生图像，亮度随眼睛适应照明条件的改变而变化。此外，由于环境光对反射型显示器明状态和暗状态的影响相同，因而对比度对于环境光的变化不敏感，适合于在不同光照条件下使用。 　　衡量显示技术优劣的比较基准是油墨/纸张复制工艺，因为纸张是最容易阅读的信息记录材料，适合于不同的光照条件和观看角度。测量结果表明，电子油墨显示器的反射率是液晶显示器的3～6倍，对比度为液晶显示器的2倍；尽管反射率比报纸低，但对比度明显高于报纸。因此，电子油墨显示器的可阅读性比液晶显示设备强得多，与报纸相当。 　　2. 功率消耗 　　与液晶显示器相比，电子油墨显示器的功率消耗大大降低，这意味着在其他条件相同的情况下延长了电池使用寿命，或者说可以使用体积更小的电池，降低显示器重量和使用成本。 　　电子油墨显示器之所以能降低功耗的原因在于：首先，它是完全反射型的，无须背景光，满足阅读书刊的照明条件即可；其次是电子油墨显示器的记忆效应，图像在屏幕上显示后即保持不变，而无须继续供电，除非用户请求开始新一轮的显示。因此，其功率消耗取决于图像显示状态的改变频率，而不是显示同一幅图像的时间长短。 　　3. 使用功能 　　电子油墨显示器有优异的使用功能，不仅比液晶显示器薄，而且重量轻、坚固耐用、可弯曲，再加上极低的功率消耗等优点，能生产出超薄的轻质手持显示设备，并由此而带来电子油墨显示器的便携性，而这正是模拟传统油墨/纸张复制工艺组合所必需的，使通过电子油墨技术制备成的电子书具有类似于纸质图书的使用功能。 　 电子纸的特性

目前，电子纸一般有两种形态。第一种形态，与现在使用的纸类似，是一种可将文字和图像反复多次重写的"纸"。采用目前的非击打式打印机印制硬拷贝一样的用法来使用再写入"纸"。只要对打印机供给这种"纸"，打印机会先抹去全部原有信息，然后再将信息写入。使用者根本感觉不出图像已被抹掉，而像往常的纸一样地使用。第二种形态，是携带方便的薄膜显示板，希望做到即使长时间盯着也不使眼睛感觉疲劳的反射型显示，内装着ＣＰＵ和半导体存储器，只需按下按钮便可读取若干的电子文书和电子图书。而且期望与网络挂钩，做到随意存取。 　　(1)显示、记录装置分离型。由可重写的显示层和基材层构成，跟抹去记录用的打印机相组合使用。为抹去记录，备有热敏头、离子流、针电极、液晶板等。 　　(2)显示、记录部分一体型。即显示层和控制薄膜一体化的薄膜显示板。现时所见的电子纸，都是用塑膜制成。这层胶片很薄，而且可以卷曲。Gyricon生产的SmartPaper，厚度约为0.25mm。 　　今年3月，日本千叶大学开发出厚度只有0.1mm的电子纸。这种电子纸的原理其实很简单，只是两层用氧化铟锡聚酯做透明涂层的薄膜，上面的化学成分作为连续电极。薄膜之间夹有无数黑色、白色微粒，白色部分为氟化碳，黑色部分类似复印机用的墨粉。在薄膜带负电的部分，带正电的黑粒被吸附上去时呈现黑色；而在薄膜带正电的部分，因吸引带负电的氟化碳而变成白色。另据报道，目前已研究出更薄的电子纸，即利用塑料半导体芯片来生产聚合物显示器。这种材料的选取相对简单和便宜，通常使用绝缘塑料。 　　电子纸与普通纸和一般电子显示器相比，它的特性主要为：首先，与普通纸相比，普通纸上加载的信息是不可更新的。此外，传统纸张印刷周期长，传递速度慢，这对于当今日新月异的科学发展和瞬间万变的信息时代来说，明显是滞后的，而电子纸在这些方面却具有突出的优势，如它的可变性，可藉电子墨水的排列形状转变而变化图文，因此电子纸可以循环利用，符合环保的原则，对于内容的更新更是一点即变，符合时代要求。传统纸张的制造消耗大量自然资源，包括水和木浆等等，在制造中对环境带来的负面影响是众所周知的。至于传统纸张印刷的优点，如符合人类视觉生理习惯；阅读无视角限制；使用成本低，在阅读和保存纸上信息时，不再消耗其他能源，轻薄柔软，可折叠，卷曲，便于携带等，电子纸虽不能百分之百达到，但已基本实现。例如电子纸在易读性方面，因显示亮度达到反射型彩色LCD的3～6倍，更加便于阅读；在偏暗处以及日光直射的地方也可以浏览；无论从哪个角度都可以阅读；可以减轻眼睛的疲劳；即使在关闭显示器的电源以后，仍然可以显示画面，这种性能又称为双稳态，通常使用时不需要打开背景灯，标准耗电量不及目前笔记本电脑显示器的1/1000。

结构与应用举例

E-Ink公司开发了RadioPaper技术，含义为无须导线就能使用，在任何时候、任何地点均能在各种通讯技术的支持下方便地实现信息交换和显示。其目前有两种电子油墨显示器结构，第一种称为复合结构，总厚度在0.9mm左右，部分地借用了液晶显示单元的结构形式，为第一代电子油墨显示屏所采用；第二种结构是形成可弯曲显示器或电子纸的基础，放弃了用玻璃作为后面板，厚度小于0.5mm。 　　图2比较了TFT（薄膜三极管）液晶显示单元、第一代电子油墨显示器和可弯曲电子油墨显示器的结构差异。可以看到，液晶显示单元以液晶薄层为中心向顶面和底面展开，液晶薄层的上、下两层玻璃分别称为前面板和后面板，厚度在0.7mm左右。此外，还需要两层偏振薄膜，安排在前、后面板的表面，厚度约0.25mm。这样，液晶显示单元的总厚度至少也得2mm。通常，为了加强显示器的光学性能，液晶显示单元还需要附加薄膜，就更厚、更重。 　　基于电子油墨成像技术的显示产品分成两个主要平台，其中高分辨率、主动型矩阵显示器适合于电子书等应用领域，对显示质量要求高；低、中等分辨率产品使用分组显示技术。初期电子油墨显示产品仅提供2位灰色显示能力，紧接着出现4位灰度显示设备。目前，E-Ink及其合作伙伴正致力于开发下一代电子油墨显示器产品，目标应用领域是电子纸产品，主导方向为可弯曲的彩色显示器和IC卡，并计划开发显示速度更快的视频显示器。 　　电子纸的应用前景 　　从目前开发出的电子纸应用范围来看，电子纸的用途主要有如下几个方面。 　　(1)显示器 　　据报道，英国剑桥显示科技(CDT)实验室经过改进，已制造出一种发光塑胶化合物，利用这种材料，可以制造出和纸一样薄，并且可以卷曲的电视机显示屏。这种化合物材料可印制在很薄的塑胶上，可以推测，未来的电视机将是"印刷"出来的。据专家预测，今后5年之内人们就可以在市场上看到这种高新技术的电视机。此外，该材料还可用于各种便携式显示设备，如制造手表型电视机显示器等。 　　如今施乐旗下的Gricon Media公司已成功地研制出可多次重复使用的电子纸。它是一种非常有用的电子纸，由施乐的Palo Alto研究中心开发并拥有专利。这种像纸那样薄价格又不贵的电子纸与电子技术结合后，能象电脑屏幕那样显示变化的文字和图像并能使用数千次。用于网络和可重复使用的零售显示牌等领域，通过点击鼠标就能更新显示内容。可用在超市、百货商场及其它零售场所的显示牌上。与普通纸不同，它以电子方式擦写。虽然预计这种电子纸要比普通纸贵一些，但可以使用数千次。这种材料在信息显示应用方面有很大潜力，包括数字化书刊、低功耗便携显示器、挂壁式显示器及可折叠的显示器等。此外，佳能公司最近推出一种电子纸显示器，它不仅易于携带，可以与其它设备进行良好的兼容，并且分辨率高达200dpi。他们认为这种显示器的一个重要潜在应用领域是教育。 　　(2)万能书 　　据报道，麻省理工学院的媒体实验室和加州的施乐公司正在开发电子纸"魔杖"版本。其外形如同一枝铅笔，内部装有记忆芯片和电子接触器，当"魔杖"在电子纸表面滑动时，其记忆芯片就将获取的信息转化成像素。若与电脑相连，则成为快速传输信息的工具。专家们估计，记忆芯片将越做越小，信息储存量将更加庞大，有朝一日，一本电子书将能储存下35000本普通书的内容，几乎超过一个人一辈子能读的书。据专家预测，20年后在我们常见的书架上也许就没有现在这样琳琅满目的图书，而只需放几本、几十本电子书就已足矣。目前国外有将诸如电子书等用于教育领域，大大减轻了学生的书包重量，他们只需带一两本电子书，它不仅包含了全部的课本、课外练习之类的书本内容，还含有许多教学参考书之类的东西，图文并茂、生动活泼，可大大激发学生的学习兴趣。 　　(3)书写 　　使用"电笔"，就可以在电子纸上书写，也许有朝一日，教学上都要使用它。可以想象，当用电子纸做成教室内的"黑板"，再配上这种书写的"电笔"，则这块"黑板"就不仅是可以随意书写的对象了，而且包含着诸如辞典、网络上的许多资料、信息等，并且显示的并非不动的字符，而是图文并茂、生动活泼的动画图像。电子纸将来在教育领域必将有着广阔的应用前景。 　　(4)其它方面的应用 　　电子壁纸。这种壁纸可以根据人们的各种喜好、不同季节、不同时间、不同温度及各种活动内容，随时挑选设定并改变画面，使壁纸面貌常新。 　　再如，用这种电子纸制成的报纸，可以利用房内的灯光作为它的能源，接收多种新闻、信息等，并且可以随时随地更新这些内容，这将是一份永远不会过时的报纸。 　　(5)电子报纸 　　如下图所示是IBM公司对电子报纸的最新研究成果。这种电子报纸把16个版面的内容集成在一本书中，这本书实际上是一些具有双面、能卷曲的、有提示信息的屏幕,这种电子报纸可以从因特网上下载文字、图形和图片。 　　可见，开发商和制造商都在寻找一种能够取代纸张的可卷曲屏幕或者具有存储能力可被重写的具有纸张一样外形的物质。为此，人们做出了大量研究以开发出一种“纸样”材料，这种材料的外形像纸张一样，但是可以通过电子信号来显示文本、图片和图像信息，而且这种材料也需具有一定的存储空间，这就意味它们将具有不需要网络或能量的支持，允许多次使用（如可擦写、再成像等）等特点。

电子纸的未来

全球用纸量在近十年来激增背后因素当然是信息量产出的爆炸，除报纸以外，各式各样的杂志、宣传海报以及计算机印出数量均有大幅增加情形。而需求数量庞大的传统纸张对森林的威胁使环保人士感到愤怒。此一背景对于电子纸技术的应用十分有利，因为其有助于节约用纸量。业者预估，2005年电子纸张潜在市场规模具有100亿美元商机，不过因为相关技术不成熟，有待改善空间仍大，加上厂商生产成本下降速度以及产能是否能够配合等多项问题，预估2005年实际市场规模约在10亿美元左右。 　　关于产品的实际应用，“主要针对不适合采用液晶显示器的领域。按照我们的计划，将完全以静态画面为主，形成彩色化，且可弯曲”。普利斯通研究开发本部负责电子系统开发工作的田沼逸夫部长对媒体表示。作为第一款产品，计划2005年推出可利用加电方式改写内容的标签。将自主生产qr-lpd，向从事电子标签系统业务的公司提供显示模块。并将逐步加大该公司电子纸技术的应用。 　　日本一些大学的电子纸 　　而2004年3月，日本千叶大学就已经开发出了厚度只有0.1毫米的电子纸产品，这是人类首次将电子纸真正在厚度上接近到了纸的范畴。更早在两年前，sony已展示了一款比报纸反射率（约60%）更高的电子纸张，反射率达到73%，纯白表现程度与影印纸相当，有助提高消费者观看意愿。至于动态图像的支持，九州大学与普利斯通的研究小组开发的使用粉状墨的电子纸，相应速度目前为世界最高，已经到达0.2ms。由此我们可以乐观地推断，随着科学技术的不断完善，电子纸时代也将很快到来。世界各国科学家投入研究已有近四十年历史的电子纸领域将在近几年内改变你的生活。 　　东京技术学院细野秀夫的电子纸 　　由东京技术学院细野秀夫教授领导的小组研制的半导体材料，比此前出现的半导体材料的亮度更高，可弯曲程度更强，将其用于制作液晶显示器，可以更节能。他们的发现已经发表在11月25日出版的著名科学杂志《Nature》上。 　　绝大多数个人电脑的液晶显示器和液晶电视，都是通过激活由无定形硅制成的半导体来显示图像的。开发便携式的电子设备，一个必要因素是有柔软的、可以轻易弯曲的显示屏。为此，人们想到了将硅半导体与柔软的塑料相结合的办法来解决这个问题。但是，由于加工硅半导体需要高温，所以长期以来，这个想法虽好却一直未能实现。 　　细野教授领导的项目小组改变了原来的思路，他们选用的不是无定形硅半导体，而是氧化锌与镓、铟的化合物。通过沉积法，研究人员将这种化合物沉积到了一个用废塑料瓶制成的薄膜上。这种方式比采用无定形硅半导体的效率提高了10倍。而且，这种方式显示图像所需要背景光很低，这意味着其耗能更低。采用这种方式，人们甚至可以使窗玻璃或汽车的风挡玻璃都成为显示器。 　　日本精工钟表 　　日本精工钟表将于2006年1月27日推出表盘使用电子纸的手表“精工SPECTRUM”。沿着手镯状的曲线，弯曲配置尺寸为25.6mm×78.5mm的电子纸。概念相同的样品曾在2005年3月于瑞士举办的“2005年珠宝与钟表展（BASELWORLD 2005）”上展示过。价格为26万2500日元。在全球限量发售500块，其中在日本国内计划销售200块。 　　之所以限量并且定价昂贵，是因为“这次的产品其目的完全是为了提高品牌价值”。利用电子纸“可弯曲”的特点，实现了不同于传统手表的另类形状设计，希望以此实现一种具有饰品特质的产品。这种手镯形状据介绍是利用铝锭削制而成。“削制成形的外装部分占整个手表成本的9成”。 　　所采用的电子纸是精工爱普生和美国E Ink公司共同开发的。利用E Ink公司开发的电泳型电子墨水，由精工爱普生再配上驱动IC等元件，制成模块。为分段显示型，具备和显示图案相一致的电极。由于驱动底板没有使用玻璃底板上的TFT等产品，因而能够弯曲。在画质方面，“与现有数字手表使用的液晶面板相比，黑白对比度高，视角也更大。在光线明亮的场所可视性之高就不用说了，尤其是在光线昏暗的房间，其可视性要比现有液晶面板好得多”。 　　使用电子纸的优点一般来说，除形状自由度和显示可视性外，还包括耗电量低。这是因为它基本上只在切换显示内容时才需要电力，持续显示同一内容时则不需电力。此次的手表使用一块“CR2025”纽扣电池，据悉可连续使用2年左右。 　　松下ΣBook电子书 　　日本松下电器研制出了一种电子图书“Σbook”，该产品非常有趣，可以像书一样折叠，左右两边的页面上分别配置一枚液晶面板，折叠的轴部设有安装电池的空间。该产品打开后的尺寸为29cm×20cm，大概相当于“A4”尺寸。厚度1.3cm，重量约550g。具有SD卡插槽，可用于发布和保存内容。支持面向可擦写光盘的版权保护技术“CPRM(可刻录介质内容保护)”。 　　佳能公司的电子纸 　　佳能公司推出的电子纸显示器，分辨率高达200dpi(一般的LCD的分辨率大约为100dpi)，并称这种显示器在教育领域有着广阔的应用前景。 　　SiPix Imaging公司的电子纸 　　美国的SiPix Imaging公司在“LCD/PDP International 2002”上展出了能够像纸一样折叠弯曲的电子纸。在电子纸的开发方面，虽然美国的E-Ink处于领先地位，但SiPix采用了与E-Ink不同的结构生产出与其不同的电子纸，该产品具有不使用彩色滤色器也可以显示彩色的性能，将来还能支持电视节目等动态图像显示。 　　富士通的电子纸 　　富士通股份有限公司最近正式推出了“彩色”电子纸，以前我们看到的“电子纸”都是单色的，现在我们第一次看到了“彩色”！　　 　　富士通“彩色”电子纸发展了原来单色电子纸技术，将红/蓝/绿三色涂层层叠起来，从而实现了彩色显示；另外，采用“电子纸”技术，还可以将显示面积相当扩大，达到巨幅海报的程度，这在广告上相当有利。不过目前这些只是试验产品，预计将在2006年实现商品化。日本爱普生科技公司的科学家表示，他们开发的柔软的显示技术在未来10年以前能够使“电子纸张”商业化，在不远的将来电视将能够去掉那些无用的外围设备。 　　爱普生的电子纸 　　爱普生公司科技平台研究中心主管Tatsuya Shimoda表示，开发的 “电子纸张” 能够卷起来和折迭，将能够取代基于纸张的报纸和杂志。他们认为这种“电子纸张”技术在5年内将推向市场。 　　这种“电子纸张”的显示膜将裱在0.2毫米厚的塑胶背衬上，爱普生公司目前开发的重点是在月底至未来数个月内解决尺寸为A4（8x11英寸）大小的薄膜的破裂和磨损问题。 　　计算机将支持这种“电子纸张”，消费者能够在“电子纸张”的薄膜上下载有价值的信息内容，这种“电子纸张”能够装订和阅读。下载可以利用有线通信和无线技术，例如可以采用手机进行下载。这种“电子纸张”非常明亮，字迹容易辨认。由于非常薄，所以能够下载整版的电子报纸和图象。 　　爱普生公司表示，这种“电子纸张”在日本绝无仅有。它的问世将能够降低购买每天的报纸和每月精美的杂志的费用。在日本每份报纸每天的价格在1至1.2美元，如果采用“电子纸张”后，报纸的价格将为每月10美元。尽管“电子纸张”能够折迭，但过多的折迭将使它更快的老化。 　　“电子纸张”为几种新技术的开发创造了有利的条件，例如可以在柔软的基层上印刷有机薄膜晶体管。爱普生公司在柔软的塑胶薄膜上正在开发几款各种尺寸的显示器。其它的应用如可以用于电子标签等。 　　爱普生公司指出，“电子纸张”能够制造明亮和柔软的巨大的电视屏幕，这种屏幕能够采用OLED（Organic Light Emitting Diode有机发光显示器）矩阵技术和在柔软塑胶基层上固定的有机薄膜晶体管技术。尽管这种具有风景画面的屏幕能够覆盖全部墙壁，但公司现在还不能预见这种屏幕在什幺时候能够投入使用。 　　日本日立公司的电子纸 　　右图为日立公司的一名员工在东京展示的世界上当时最大的电子纸张，它的规格为长27厘米，宽20厘米，厚度仅有6毫米。 　　开始电子纸广告播放设备实验 力争明春达到实用水平 　　2005年12月1日开始，至14日结束，在为期两周的时间里，JR东日本企划和日立制作所对采用电子纸的广播播放设备进行实证实验。此次实验自试验地点设在东京车站北出口地下一层的“动轮广场”。目的是检验电子纸作为新型广告媒体的可能性，期间大约每隔5分钟在新闻、天气预报、JR东日本的通知及站内指南等内容之间切换一次。“将验证显示等部分在实用条件下会产生什么问题，以及普通乘客和广告客户会有什么样的评价等”。 　　13.1英寸电子纸。分辨率为1024×768像素，各像素为黑白二色显示。但可根据面积色调的变化表现不同的灰阶效果。 　　作为广告媒体之所以会看中电子纸技术，是因为电子纸不仅能够实现比其他显示器技术更接近于纸张的可视性，而且它只有在刷新显示内容时才需要电力，因此它具有能够利用电池进行长时间驱动，以及可在没有电力设备的场地随意设置等优点。其实，此次的设备就是电池驱动型，设置时完全不需进行供电方面的施工。显示内容通过设置在实验场地附近商店里的接入点，利用无线LAN从位于东京车站附近的日立制作所办公楼中的服务器下载后进行更新。 　　此次的设备配备6枚由日立制作所开发的显示终端。这种显示终端除13.1英寸电子纸外，还集成了驱动与通信电路、内存和电池等配件。每枚终端的外形尺寸为216mm×282mm×6mm，重约500g。所采用的电子纸为外部采购的“粉末电泳方式”面板，分辨率为1024×768像素。黑白显示，反射率约为40%，对比度为10:1。尽管该公司未具体公布，不过从产品方式和规格等情况来看，估计是普利斯通开发的电子纸。采用4节电压为1.2V、容量为1350mAh的聚合物锂离子充电电池。电池寿命主要取决于通信频率，据悉可刷新约1000次。 　　JR东日本企划表示“只要有广告客户，马上就准备投入实用”。不过，“假如不实现彩色显示，画面尺寸不能更大的话，就不会得到广泛应用”。对此，开发显示器终端的日立制作所“希望在2006年底至2007年使彩色产品达到实用水平”。该公司首先将使规格接近此次实验设备的13.1英寸黑白显示终端于2006年春达到实用水平，并准备向多种领域进行推广。 　　电子纸的发展 　　SONY公司已在2004年成功地推出了采用电子纸技术的电子书阅读器。目前，电子纸技术正在从黑白走向彩色，实现可弯曲化，并使电子纸具备交互性。未来我们不仅可以看到随身携带的电子报纸，可折叠的电子书、电子速记本都将出现在我们的身边。 　　但是，专家指出，从国际范围来看，数字出版近年来的发展速度明显低于预期，对行业的冲击力不够。而国内的出版业“数字化”程度更是远远不够。新闻出版总署音像电子和网络管理司副司长寇晓伟说，传统出版业面临的危机，一是日益扩大化的“数字鸿沟”，二是对数字出版的控制力。他举例说，目前四大电子图书出版商方正、超星、书生、中文在线，占据了全国90％以上的电子书出版份额，而传统出版商大多只是电子书的内容提供者。新闻出版总署统计司的数据显示，全国573家出版社，总资产共约504亿元人民币。寇晓伟说，相比之下，7家排名靠前的网站，从新浪、搜狐到TOM、腾讯（其中有5家持有新闻出版总署颁发的许可证），其资产共约613亿元人民币。而这7家网站成立的年龄加起来，还赶不上商务印书馆一家的年龄。（记者 刘向阳） 　　一张“电子纸”饱览天下事 未来的媒介什么样？ 　　你是不是也体验过一手拎着包拿着报纸，一手拉住扶手，在公车上摇摇晃晃、哗啦哗啦地翻着报纸的经历？你是否想看不用手翻就可以自动更新版面的报纸，你有没有想过可以将报纸缝在袖子上？——未来的报纸，一张超轻薄的“电子纸”。2005年3月，日本千叶大学开发出厚度只有0.1毫米的电子纸。 　　电子纸会取代纸张媒体吗 　　以上我们对在电子油墨、电子纸、卷曲显示器和可重写纸的基础上开发电子书都一一进行了举例，这些都表明我们正做出许多努力以开发出用于电子成像的存储介质。目标是让读者在使用电子书时感觉好像在使用真正的纸张一样，没有不舒服的感觉，在任何环境中和任何位置上如同阅读图书或其他印刷媒体一样不需要借助特殊设备、能量和数据连接。尽管这种产品的大批量生产还很遥远，但不能忽视它的存在。 　　在未来，电子书将如同今天的电子媒体一样，不可能取代印刷媒体（如书和报纸等）。然而，可以肯定，这些新技术将给用户提供另外一种交流和获取信息的有趣方式。把印刷媒体和新的电子技术结合起来生成的多媒体产品将给新的媒体提供了一种综合的解决方法。 电子纸由黑白进入彩色世界 　　毫无疑问，鉴于纸张在人类生活中的重要性，电子纸的出现会极大地改变人们的日常行为，甚至生存环境——例如，电子纸不需要用到纸浆，且可以被反复使用，这样一来就保护了森林，从而有利于环保。而我们欣喜地看到，类似的正面效果已经在许多地方体现了出来。在北京和上海的公交部门，交通卡、地铁磁卡的大量使用使得传统的票据作废。当然，电子纸最让人感兴趣的还是它带来的IT属性。以电子书来说，下载阅读就使人耳目一新。此外，LIBRIe还配备了耳机和USB接口，从而使阅读成为了一种不限于平面的立体体验，这在以往是从来没有过的。 　　但是我们也应该认识到，指望电子纸完全代替纸张，这是不现实的事情。传统纸张的最大优势是成本，例如为家人留一张便笺几乎不需要一分钱、用完的报纸可以包裹其他东西等等。但电子纸或多或少地要用到金属材料。在避免树木开采的同时，作为一种“硬件产品”，电子纸是否也会成为一种新的环境污染源呢？ 　　不妨还是回到IBM当初开发“电子报纸”的动机上来——“电子报纸只是一个概念，传统报纸不会因此而很快消失。这不是我们最终的生意，我们只是想让客户认识到报纸未来发展的方向，并提供相应的科技”。Robert Steinbugler的这番话很好地定义了电子纸出现的意义。这就像MAYA的诞生只是为了提高3D制作的效率、但并不意味着它将取代传统的手绘一样。