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。