电子纸(e-ink)发展史

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《媒体》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。