[視頻]飛利浦電子紙技術展示
發布時間：2024-04-10 點擊：117
導讀：飛利浦公司曾指出，電子紙技術的影響遠遠不止這些，這種顯示器有可能一統將來顯示器市場的天下，有可能改變將來電子設備制造業的游戲規則，甚至還不止這些。僅僅考慮它對電子書領域的影響，無疑是錯誤的。
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出版界對“電子紙”這個名詞已經不再感到陌生，這種集紙張與數字顯示技術于一身的電子設備目前已經研制成功，但是離普遍應用還有一段距離，目前這類產品的消費市場還不是很大，主要原因有三：一是這種技術的實現成本較高；二是這類產品所支持的閱讀格式有限；三是這種產品的顯示效果還不盡如人意，有待進一步改進。有專業人士預言，就近期來說，盡管包括液晶顯示技術應用在內的各種數字顯示技術發展很快，但是這些顯示設備真正替代紙張還有待時日。實際上，隨著數字顯示技術的應用，紙張的消耗恰好與之成正比，這在一定程度上使得“電子紙”取得更大的技術突破顯得更為迫切。
一、興起背景
1975年，施樂公司帕洛阿爾托研究中心的一位名叫nick sheridon的科學家開發出一種新型顯示技術，根據這種技術研制出來的產品兼有紙張那樣優越的微薄度、柔韌性、高對比度和電子顯示器的相關特性。sheridon這種名叫gyricon的顯示技術制成的顯示器由成千上萬個小球鑲嵌在一塊可彎曲的橡膠形薄板上制成。其中有一半小球是黑色的，帶正電；另一半小球是白色，不帶電；橡膠形薄板下面的集成電路板通電時小球就會轉動，從而在顯示屏上顯示簡單的黑白圖案。gyricon顯示器比以往的顯示設備更薄、更輕，而且柔韌性也更好。從理論上來說，它具有紙張完全一樣的顯示功能，而且能夠根據輸入的數字信息隨時更新顯示內容。更重要的是，gyricon顯示器只在轉動小球改變顯示內容時才需要供電，頁面上的圖案設定后，不通電時仍可顯示。不幸的是，施樂公司終止了gyricon技術的進一步研發工作，而轉向當時看來更有前途的項目。
20世紀90年代中期，麻省理工學院媒體實驗室的一位名叫joseph jacobson的物理研究員也對“電子紙”顯示技術產生了濃厚興趣。他和自己的兩名研究生開發出一種與sheridon的方案有一定相似的顯示技術，當然jacobson的方案并不是sheridon的翻版。jacobson的方案里沒有使用固體小球，而是用一種叫做“微膠囊”的裝滿藍色染料和鈦白晶片的中空透明球狀物。通電后，這些球狀物里的晶片會浮到頂端或者沉到底部，從而產生深淺不一的小點。這種電子墨性質的微膠囊非常小，直徑只有100微米左右，從而能夠顯示高分辨率的圖文信息。這種微膠囊可以噴灑或壓縮在許多種材料上面，并有可能利用流水線大規模生產技術生成電子油墨“頁面”。這種微膠囊形成的發光體表面可以產生與印刷版報紙類似的對比率，這樣人們就可以在不同的光照條件下以很寬闊的視覺角度閱覽圖文信息。因為只有在改變頁面內容的時候才需要電能，所以電子油墨技術還能大幅度節省電能消耗。
1997年，jacobson辭去在mit的職務，靠幾百萬美元的風險資金成立了電子油墨公司（e ink inc.）。如今電子油墨公司擁有包括摩托羅拉公司和赫斯特公司在內的5000萬美元資產。與此同時，nick sheridon這位施樂公司帕洛阿爾托研究中心的高級研究員重新開始了他的電子油墨技術的開發工作。去年施樂公司把gyricon分離出去另外成立一家獨資公司，nick sheridon擔任這家公司的研發部主任。
二、應用前景
盡管電子油墨公司和gyricon都在開展類似技術的開發，兩家公司業務開展戰略卻各有側重。gyricon側重于為零售商或其他商業用途的電子圖樣標志設計項目的開發。gyricon公司的主要產品叫做maestrosign（設計大師）。它綜合公司的電子油墨技術和軟件，零售商用戶可以在一個地點對多個銷售點的圖樣標志的展示進行監控。比如，使用maestrosign系統的零售商可以根據市場行情立即調整顯示屏上的商品價格和宣傳標語。maestrosign系統不僅沒有了印刷和分銷成本，還將減少在多個零售點維護幾十個或上百個顯示圖標的人工費用。gyricon已經發布了與macy’s和thomson-leeds簽定的協議。三方約定，最早在2001年6月，這兩家百貨公司在其下屬所有零售點都要放置maestrosign系統的顯示器。
電子油墨公司最初也是側重于為零售商和戶外廣告商設計電子圖標項目的開發，如今已經有所改變。完成一項包括30位零售商的200臺電子顯示器在內的導航項目以后，電子油墨公司就宣布明年初之前，公司將不會再次推出零售圖標技術。因為這項技術最近的一些進步已經比該公司的技術水平高出一大截，更主要的原因是電子油墨公司已經與飛利浦公司簽定了合作協議。根據這項協議，電子油墨公司將為飛利浦的新一代pda顯示器、電子閱讀器和其他產品提供技術支持。電子油墨公司的總經理wilcox透露，飛利浦計劃到2003年年中前推出一系列應用電子油墨公司顯示技術的產品。
三、技術障礙
盡管電子油墨能夠“印”到許多種表面上，研究人員將會面臨越來越多的技術困難，比如如何處理顯示器的晶體管陣列等。液晶顯示器使用硅晶片和樹脂集成電路板來處理各象素單元，但是成本畢竟太高，而且相當笨重。這是為什么gyricon公司和電子油墨公司最初都重點開發零售點顯示器而不是開發移動設備的顯示器技術的主要原因。
然而，過去幾年里，包括lucent和ibm等許多公司的研究人員一直在解決有機薄性膠片晶體片的解決方案。這種聚合物晶體片具有輕、薄，可彎曲的特點，也就是一種可導電的塑料。研究人員把集成電路壓制到這種塑料板上，在利用黃金和其他高韌性金屬導引電源，這樣就制成了可彎、可曲、可卷、可折而不會毀壞的電路板。
1999年9月，lucent和電子油墨公司開始研制綜合lucent公司的印刷塑料集成電路板和電子油墨公司的電子油墨顯示技術的新一代產品。據lucent公司的一位半導體物理研究員介紹，這個項目的基礎開發進展順利。去年11月，兩家公司發布了一種256象素的顯示器，這是兩家公司首次演示電子顯示系統。這種顯示器理論上來說，兼具紙張和油墨的視覺效果和物理性能，這對電子產品生產商和出版商來說都是具有深遠意義的一大技術進步。
四、大規模生產的實現
盡管lucent和e ink公司已經演示了這種新技術，但是兩家公司都面臨另外一個問題：如何把這項技術轉化成一種造價低廉且高性能的可以大規模生產的產品。目前，顯示器生產技術工序太多，太復雜，且造價昂貴。計算機制造業還不能進行大規模生產，因而價格指數一直高攀不下。因此兩家公司都想尋求更先進的生產手段。
lucent公司的方案是從研發階段開始就尋求造價相對低廉、工序簡單的技術生產手段。可以說lucent公司的方案是一套生產工具更類似于印刷工具而不同于傳統的硅晶片生產流程，因為他們的各工序都與連續性盤式生產流程兼容，而且塑料半導體可以把顯示器生產成本降低一兩個等級并能夠進行相應的技術改進，而這在液晶顯示器生產技術方面是不可能的。由于擁有這種印刷式生產流程，該公司可以進入許多領域，開發大屏幕顯示器，而且成本都比較低廉。這樣，這種單個生產手段可以用于生產從pda顯示器到戶外廣告牌在內的一切電子設備，且單位成本都不相上下。當然，這種塑料集成電路板技術還有待改進，真正投入生產還要加以時日。
五、未來的技術改進
eink公司計劃進一步改進這項生產技術。該公司的飛利浦電子設備用的是傳統的硅片集成電路板生產工藝，其顯示屏幕分辨率達到125和150ppi，這是現有pda屏幕分辨率的兩倍。而且亮度和對比度都要高于傳統顯示器，重量降低30-50%，閱覽角度更寬，使用液晶顯示器電源，耗電降低99%，可見這種新型設備強有力的市場競爭力。
顯示速度也是人們所關心的一個問題。當然，最好是電子油墨和它的集成電路板都能夠快速處理輸入進去的視頻顯示信息。盡管塑料半導體天生就比硅晶體片的性能要低，lucent公司卻已經實現了塑料集成電路板快速處理全屏視頻信息。盡管使用e ink公司技術的第一波移動設備還不需要達到這個水平，目前e ink公司也在開發支持全屏視頻信息的顯示技術，而且這個項目進展順利，已經接近尾聲。
另外一大挑戰就是色彩輸出問題。盡管e ink顯示器目前只支持兩種顏色（黑/藍+白），該公司最近宣布與toppan印刷公司聯手開發彩色電子油墨顯示器。作為世界上最大的純平顯示器系統應用的彩色過濾器陣列生產商，toppan公司將為e ink的顯示器提供彩色過濾器生產的基礎技術支持，當然第一臺彩色顯示器將有可能比單色顯示器要厚重一些（但是還是要比液晶顯示器要輕20-50%）。兩家公司還就共同開發塑料彩色過濾器和可彎曲彩色顯示器達成了一致協議。
六、對出版業的影響
目前，至少赫斯特這個出版巨頭對e ink公司的技術很感興趣，目前已經在這項技術上面投資幾百萬美元。另外包括飛利浦、摩托羅拉和toppan在內的許多電子設備生產商已經投資e ink，并與該公司簽定了聯合開發的協議。然而，e ink的最終目標是研制出一種造價低廉的超光顯示器，它能夠支持無線通訊，有人把這種新型顯示器命名為“無線電紙”，當然目標的實現需要假以時日，還有可能出現意想不到的問題。出版商面對如此飛速發展的技術革新是否需要早期介入呢？
眾所周知，目前出版業正在著力于電子書市場的開發，出版商應該有可能為此支持甚至投資于這項技術。電子書的生產成本和發行成本可能很低，但是人們卻并不想為網絡產品支付印刷圖書一樣多的費用，二者不同的地方不是內容問題，而是容器問題。如果電子書的閱讀體驗很理想的話，人們就會更愿意購買。目前的現狀是，只有那些早期采用者和垂直市場（比如學校的教科書）才對此感興趣。可以預測，不久的將來，e ink的技術將會使電子書成為一種市場空間廣闊的產品。
出版商應該仔細考慮一下e ink的最終目標，該公司這個目標一旦實現，將極具競爭力。目前許多技術分析家對電子紙技術有著極大的興趣，但是出版業不一定意識到這個問題的嚴重性，即使意識到了，也只是考慮這種新技術對電子書技術的影響。
飛利浦公司曾指出，這種新技術的影響遠遠不止這些，這種顯示器有可能一統將來顯示器市場的天下，有可能改變將來電子設備制造業的游戲規則，甚至還不止這些。僅僅考慮它對電子書領域的影響，無疑是錯誤的。
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一、興起背景
1975年，施樂公司帕洛阿爾托研究中心的一位名叫nick sheridon的科學家開發出一種新型顯示技術，根據這種技術研制出來的產品兼有紙張那樣優越的微薄度、柔韌性、高對比度和電子顯示器的相關特性。sheridon這種名叫gyricon的顯示技術制成的顯示器由成千上萬個小球鑲嵌在一塊可彎曲的橡膠形薄板上制成。其中有一半小球是黑色的，帶正電；另一半小球是白色，不帶電；橡膠形薄板下面的集成電路板通電時小球就會轉動，從而在顯示屏上顯示簡單的黑白圖案。gyricon顯示器比以往的顯示設備更薄、更輕，而且柔韌性也更好。從理論上來說，它具有紙張完全一樣的顯示功能，而且能夠根據輸入的數字信息隨時更新顯示內容。更重要的是，gyricon顯示器只在轉動小球改變顯示內容時才需要供電，頁面上的圖案設定后，不通電時仍可顯示。不幸的是，施樂公司終止了gyricon技術的進一步研發工作，而轉向當時看來更有前途的項目。
20世紀90年代中期，麻省理工學院媒體實驗室的一位名叫joseph jacobson的物理研究員也對“電子紙”顯示技術產生了濃厚興趣。他和自己的兩名研究生開發出一種與sheridon的方案有一定相似的顯示技術，當然jacobson的方案并不是sheridon的翻版。jacobson的方案里沒有使用固體小球，而是用一種叫做“微膠囊”的裝滿藍色染料和鈦白晶片的中空透明球狀物。通電后，這些球狀物里的晶片會浮到頂端或者沉到底部，從而產生深淺不一的小點。這種電子墨性質的微膠囊非常小，直徑只有100微米左右，從而能夠顯示高分辨率的圖文信息。這種微膠囊可以噴灑或壓縮在許多種材料上面，并有可能利用流水線大規模生產技術生成電子油墨“頁面”。這種微膠囊形成的發光體表面可以產生與印刷版報紙類似的對比率，這樣人們就可以在不同的光照條件下以很寬闊的視覺角度閱覽圖文信息。因為只有在改變頁面內容的時候才需要電能，所以電子油墨技術還能大幅度節省電能消耗。
1997年，jacobson辭去在mit的職務，靠幾百萬美元的風險資金成立了電子油墨公司（e ink inc.）。如今電子油墨公司擁有包括摩托羅拉公司和赫斯特公司在內的5000萬美元資產。與此同時，nick sheridon這位施樂公司帕洛阿爾托研究中心的高級研究員重新開始了他的電子油墨技術的開發工作。去年施樂公司把gyricon分離出去另外成立一家獨資公司，nick sheridon擔任這家公司的研發部主任。
二、應用前景
盡管電子油墨公司和gyricon都在開展類似技術的開發，兩家公司業務開展戰略卻各有側重。gyricon側重于為零售商或其他商業用途的電子圖樣標志設計項目的開發。gyricon公司的主要產品叫做maestrosign（設計大師）。它綜合公司的電子油墨技術和軟件，零售商用戶可以在一個地點對多個銷售點的圖樣標志的展示進行監控。比如，使用maestrosign系統的零售商可以根據市場行情立即調整顯示屏上的商品價格和宣傳標語。maestrosign系統不僅沒有了印刷和分銷成本，還將減少在多個零售點維護幾十個或上百個顯示圖標的人工費用。gyricon已經發布了與macy’s和thomson-leeds簽定的協議。三方約定，最早在2001年6月，這兩家百貨公司在其下屬所有零售點都要放置maestrosign系統的顯示器。
電子油墨公司最初也是側重于為零售商和戶外廣告商設計電子圖標項目的開發，如今已經有所改變。完成一項包括30位零售商的200臺電子顯示器在內的導航項目以后，電子油墨公司就宣布明年初之前，公司將不會再次推出零售圖標技術。因為這項技術最近的一些進步已經比該公司的技術水平高出一大截，更主要的原因是電子油墨公司已經與飛利浦公司簽定了合作協議。根據這項協議，電子油墨公司將為飛利浦的新一代pda顯示器、電子閱讀器和其他產品提供技術支持。電子油墨公司的總經理wilcox透露，飛利浦計劃到2003年年中前推出一系列應用電子油墨公司顯示技術的產品。
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1999年9月，lucent和電子油墨公司開始研制綜合lucent公司的印刷塑料集成電路板和電子油墨公司的電子油墨顯示技術的新一代產品。據lucent公司的一位半導體物理研究員介紹，這個項目的基礎開發進展順利。去年11月，兩家公司發布了一種256象素的顯示器，這是兩家公司首次演示電子顯示系統。這種顯示器理論上來說，兼具紙張和油墨的視覺效果和物理性能，這對電子產品生產商和出版商來說都是具有深遠意義的一大技術進步。
四、大規模生產的實現
盡管lucent和e ink公司已經演示了這種新技術，但是兩家公司都面臨另外一個問題：如何把這項技術轉化成一種造價低廉且高性能的可以大規模生產的產品。目前，顯示器生產技術工序太多，太復雜，且造價昂貴。計算機制造業還不能進行大規模生產，因而價格指數一直高攀不下。因此兩家公司都想尋求更先進的生產手段。
lucent公司的方案是從研發階段開始就尋求造價相對低廉、工序簡單的技術生產手段。可以說lucent公司的方案是一套生產工具更類似于印刷工具而不同于傳統的硅晶片生產流程，因為他們的各工序都與連續性盤式生產流程兼容，而且塑料半導體可以把顯示器生產成本降低一兩個等級并能夠進行相應的技術改進，而這在液晶顯示器生產技術方面是不可能的。由于擁有這種印刷式生產流程，該公司可以進入許多領域，開發大屏幕顯示器，而且成本都比較低廉。這樣，這種單個生產手段可以用于生產從pda顯示器到戶外廣告牌在內的一切電子設備，且單位成本都不相上下。當然，這種塑料集成電路板技術還有待改進，真正投入生產還要加以時日。
五、未來的技術改進
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顯示速度也是人們所關心的一個問題。當然，最好是電子油墨和它的集成電路板都能夠快速處理輸入進去的視頻顯示信息。盡管塑料半導體天生就比硅晶體片的性能要低，lucent公司卻已經實現了塑料集成電路板快速處理全屏視頻信息。盡管使用e ink公司技術的第一波移動設備還不需要達到這個水平，目前e ink公司也在開發支持全屏視頻信息的顯示技術，而且這個項目進展順利，已經接近尾聲。
另外一大挑戰就是色彩輸出問題。盡管e ink顯示器目前只支持兩種顏色（黑/藍+白），該公司最近宣布與toppan印刷公司聯手開發彩色電子油墨顯示器。作為世界上最大的純平顯示器系統應用的彩色過濾器陣列生產商，toppan公司將為e ink的顯示器提供彩色過濾器生產的基礎技術支持，當然第一臺彩色顯示器將有可能比單色顯示器要厚重一些（但是還是要比液晶顯示器要輕20-50%）。兩家公司還就共同開發塑料彩色過濾器和可彎曲彩色顯示器達成了一致協議。
六、對出版業的影響
目前，至少赫斯特這個出版巨頭對e ink公司的技術很感興趣，目前已經在這項技術上面投資幾百萬美元。另外包括飛利浦、摩托羅拉和toppan在內的許多電子設備生產商已經投資e ink，并與該公司簽定了聯合開發的協議。然而，e ink的最終目標是研制出一種造價低廉的超光顯示器，它能夠支持無線通訊，有人把這種新型顯示器命名為“無線電紙”，當然目標的實現需要假以時日，還有可能出現意想不到的問題。出版商面對如此飛速發展的技術革新是否需要早期介入呢？
眾所周知，目前出版業正在著力于電子書市場的開發，出版商應該有可能為此支持甚至投資于這項技術。電子書的生產成本和發行成本可能很低，但是人們卻并不想為網絡產品支付印刷圖書一樣多的費用，二者不同的地方不是內容問題，而是容器問題。如果電子書的閱讀體驗很理想的話，人們就會更愿意購買。目前的現狀是，只有那些早期采用者和垂直市場（比如學校的教科書）才對此感興趣。可以預測，不久的將來，e ink的技術將會使電子書成為一種市場空間廣闊的產品。
出版商應該仔細考慮一下e ink的最終目標，該公司這個目標一旦實現，將極具競爭力。目前許多技術分析家對電子紙技術有著極大的興趣，但是出版業不一定意識到這個問題的嚴重性，即使意識到了，也只是考慮這種新技術對電子書技術的影響。
飛利浦公司曾指出，這種新技術的影響遠遠不止這些，這種顯示器有可能一統將來顯示器市場的天下，有可能改變將來電子設備制造業的游戲規則，甚至還不止這些。僅僅考慮它對電子書領域的影響，無疑是錯誤的。
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