周国富：电子纸显示技术对数字出版的影响

周国富 荷兰飞利浦研发中心任首席科学家

    因为数字出版当中，遇到什么挑战，人们为什么习惯于从纸上阅读，尽管我们有计算机屏幕，但是液晶不适合长期阅读，所以给大家带来新的技术叫电子纸技术，这个技术不仅仅是纸上谈兵，已经注入到产品当中了。同时这类产品未来发展趋势以及对我们的生活和数字出版都会带来很多影响。
 
    电子纸的阅读效果和传统的报纸或者纸是完全一样的，它也可以用在现在任何移动设备电器当中，包括移动电话，包括商务通等等。为什么数字出版对人们生活会很重要，因为我们在每天生活当中都有很多图文信息传输，以及它的阅读接收，人们第一件事情要做的就是要打印到纸上，因为阅读比较方便，比较舒服。但是随着资料的增多，打印的纸就会越多，携带就很不方便。同时打印纸的增多，也会带来纸张的浪费，破坏、影响生态环境，对环境污染也比较大。另外一个需求就是新闻媒体，有的新闻跟传统的方式，如果报纸传递的话，周期是比较长，所以不能满足用户，尤其是旅行者及时对时事新闻的接收和观看。
 
    数字出版是一个很好解决这个问题的办法，可以增加这个内容的携带性，增加用户的方便，同时能够减少纸张的浪费，节约纸张使用，还能节约空间，如果都是纸张出现的话，需要携带的量越来越大，数字出版就可以解决这个问题。同时环境保护也是很重要的方面。另外数字出版同时可以缩短终端用户的周期。
 
    数字出版都有什么挑战性，很多同志在这个期间都会考虑到内容的挑战性，包括版权保护以及内容传输的安全。还有一个重要的方面是硬件方面的要求，可以便于携带的移动电器，同时具有传统纸张、阅读效果同等功能。目前电子信息或者电子内容主要是通过移动电话、商务通或者是互联网进行阅读，有的是电子纸的阅读器，这些技术都是在液晶的基础之上，包括办公室的液晶显示屏或者是商务通或者移动电话，这个电子书是专门做阅读用的，从液晶角度来看，主要是时间长了，眼睛感觉很累，另外耗电很大，因为这些液晶需要背光，对眼睛刺激很大，有的是用反射性的液晶，而反射性的液晶读起来没有读纸那么舒适，因为那个比较暗，而且还有很多反差。所以这些液晶不适合阅读，因为和纸张的差别很大。强调纸张阅读，人们为什么喜欢把内容打印到纸张上阅读呢，经过总结有以下几点：
 
    第一，阅读的效果具有高分辨率高亮度，同时有很广泛的视角。同时它很轻，可以弯曲。另外一点它不耗电，因为文字打出来以后是永久性的，不需要电池去维持它，这是作为显示器研究领域探索的一个重要的方面，但是有一个不足的地方就是不携带，资料越多，携带起来就越困难，人们的习惯带的越多越好。从中国到美国出差，我要读人民日报，大概一个星期或者更长时间之后。另外一点也强调了对环境保护，环境污染。刚才显示器有更大的突破，要寻求与传统纸相适的技术，这个技术必须和纸有同样类似的特征，包括阅读情况和携带方便情况，同时还要吸收现代移动电器的一些优势，包括互联网，包括可以有音乐，这是用户中弹设计的问题，较重要的是题目本身，像电子纸一样。

    还有一个特点它的耗能是很低，人们为什么喜欢阅读纸张，就是因为它阅读效果很好，而且它不耗电，所以我们新型的显示器一定要往这个目标走，当内容刷新以后，不需要用电池维持这个内容在显示屏的存在。先说一下整个市场，这个不用多说了，在全世界，去年一年的杂志、报纸和整个的价值，应该是3千亿美元，如果是把打印纸还有其他的加上，就远远超过这个数量。所以这个市场是非常大。到目前为止主要是液晶技术用来作为人机界面终端利用，显示器都要用背光，阅读性是非常有限。举个例子，这旁边是一个原始的照片，这个照片如果在移动电话上显示出来非常漂亮，如果把背光去掉以后，会非常地暗，因为去掉背光的目的就是为了节约用电，节约电池，增长电池的寿命。但是你换来的就是非常暗的阅读效果，如果关机以后，所有的内容就是看不见了，这不是我们寻求的技术。为什么液晶是这样的，有的人希望通过反射性的液晶达到电子纸的目的，但是反射性的液晶可以看到，当光100％进来的时候，需要加电丢掉50％，加滤光片又丢了16％，因为在反射光当中还要吸进一些光，较后到用户接受的时候只有10％。所以我们觉得液晶根据不能代替纸张，如果加了很多片，亮度很低，另外把电源掐掉以后，图象就消失了。另外给人的感觉也不一样。现在要寻求一个新的技术，去掉一些东西以外，液晶的技术就不行了，就需要一个元素，就是我需要我介绍的电子纸介绍，进来的光是100％光的话，回去的光是75％，如果加彩色的话，就有25％。电子纸技术目前通过几十年的探索，技术还比较高，但是真正现在能够投身到产品只有移动系统，原理是什么呢？这是一个胶囊，胶囊里面涵盖着透明的液体，同时还有两种带电不一样的白色颗粒和黑色的颗粒，在电场的作用下，这两种颗粒会上下运动，如果需要得到白色的状态，就需要正电压情况下，所有的白色颗粒就到上表面，环境光打到显示屏以后，将会完全被反弹回来，这样的话就得到一个白色的状态，也就是纸张的状态。当你把电压反向，就可以把黑色的颗粒送到表面上，白色到下面，白色就见不到，进来的环境光被黑色所吸收，这就是我们所说的墨水颜色。基于这个原理，还有两种方式，不用两种例子，而用一种例子，用白色的例子，这个液体不是透明液体还是黑色的液体，这样的话想得到白色状态，所有的白色粒子送到上面去，这跟刚才说的一样，环境光进来以后，全部反弹到用户终端，如果得到黑色状态的话，需要把所有的白色颗粒送到底层去，黑色的液体被环境光吸收。
 
    第三种解救也是用同样的原理，但是粒子的运动不在液体当中，而是在空气当中，同样在空气当中运动有一个好处，速度会比较快，同样的原理白色的液体在上面，就是纸的颜色白色，黑色的液体在上面就是墨水的颜色，就是黑色，这样的话可以放在相应的显示器，可以显示图象或者文字。
 
    基于第一个技术，飞利浦和美国公司联合在去年年初已经做初试阶第一台电子显示屏，这屏已经被索尼公司采用为它的屏幕，作为第一代电子数据产品，所以这技术已经在产品当中出现。显示屏的效果跟旁边几本也是用来做阅读使用的阅读器，用的都是液晶，整个液晶的阅读效果跟这个比较，它的差别不用我在这里强调了，另外还有其他性能方面的差别。
 
    总结起来，电子显示屏的主要特征，从我刚才已经强调的纸的一些特征，它的阅读效果，舒适程度跟传统的打印纸是完全一样，具有高分辨率，高亮度，同时对视觉不敏感，另外也达到了不耗电的目的，这个文字刷新以后，会长期停留在这个屏幕上，阅读的时候电池可以取掉，换句话说，阅读的时候不耗电池，只有在翻页刷新的时候才耗电池，所以电池寿命会很长，而液晶不一样，液晶是每时每刻都需要电池。
 
    第三方面便于携带，因为它比较薄，比较轻，而且可以弯曲。
 
    我们做了一些测验，我们总是把传统的纸或者报纸作为参考，进行视角变化和亮点的变化的测验。华尔街邮报和我的媒体纸的变化。另外在下一个技术开发当中，主要强调要和传统的纸比较，不仅仅是能够阅读，而且还能够相互作用，也就是说能够通过用一只笔还能够在上面做记录，对记者开会的时候非常适用。下面再加上一个触摸屏，不影响光学性能，任何性能的情况下，可以通过笔输入的方式，直接在上面写中文，写了以后就可以用电子版本的方式保存，不需要用传统的笔记本了。还有其他的应用包括画画都可以，另外上网的话，做休闲也是很重要的。有一个特别重要的功能，不需要放大镜的方式把文字放大，就是以前的放大镜就不需要了。

    在243号的展台，你可以去看店面的展示，16寸屏幕，以后发展趋势是更大的屏幕，而且是走向彩色，更进一步走向弯曲，甚至可以卷。侧色有多种方式做彩色，直截了当的方法就是用液晶方法做彩色，另外还有别的办法，改变颗粒的颜色，直接变成彩色颜色。弯曲有多种方式，主要是强调卷曲的功能，我们飞利浦的一个技术除了刚才的，还可以卷曲，假设你这里有移动电话，把这个显示变成纸了，放在移动电话里，当你阅读的时候，读邮件或者信的时候，可以把它拉出来，就变成大屏幕，如果读完了以后，就可以把它放回去，可以卷曲的。目前我们做到的水平已经做到半径已经到0.5厘米，很多公司对我们这个技术也是非常感兴趣。
 
    有这么一个集成电子组进来，这个阅读器对我们的生活或数字出版带来什么影响，在这里主要说几点：
 
    第一，不管我到哪里都可以读到我想读的资料。第二不管什么时候，什么地方，我都能够及时得到我的报纸和新闻媒体。第三，我读所有的资料当传统的书、报纸一样。第四对学生来说特别重要，包括我们家，我女儿每天上学，背的书包大概是六到八公斤，现在这样的话，一本书，大概不到半公斤就可以去掉六到八公斤书包的重量。再一点就是纸和打印机总是在你身边，因为它自己可以当打印机用。较后一点比较时尚。
 
    另外从它的应用范围来看，电子纸目前是六寸，以后可以做到8寸，10寸，12、15，显示来看我们认为是A4纸就可以了，应用到包括小说、画，学生用书或者是报纸，或者是杂志。
 
    在此希望我带来一个电子纸技术，这个电子技术和传统纸的可能性是一致的，它和传统纸的耗电量也是一致的，也就是说阅读的时候不需要电池，还有一个它便于携带，另外这个电子纸已经在市场出现了，希望这次和国内同事的接触，希望把这个技术和国内开展一些合作。未来的发展趋势刚才也说了，给我们带来的影响，能够为我们提供时时的信息，时时的新闻，能够带来和传统报纸同等的阅读效果，很重要的一点为我们环境保持，持续发展能够做贡献。所以电子纸的出现将会加速数字出版的发展，因为它的应用范围特别广，包括纸能用的地方它都能用。

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