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電子紙的歷程與現況-電子紙系列報導

2011/10/06 | | 標籤:

在貝爾實驗室發明影像感測器的科學家Willard S. Boyle,後來在2009年獲得諾貝爾物理獎。(圖片出自維基百科)

電子紙的前身起源得很早。在1969年的時候貝爾實驗室的科學家Willard S. Boyle和George E. Smith就發明第一個數位影像感測器技術,最早的電子紙技術是由Xerox的研究人員NickSheridon在二十世紀的七十年代所發明,其特色是包含所帶電荷的小球,其中球的一面是白色,另一面是黑色,當電場改變時,球會上下轉動,而呈現不同顏色。

第二代的電子紙技術是由JosephJacobson在上世紀90年代所發展,其特色是以微膠囊代替傳統的小球,並且在膠囊內填充彩色的油與帶電荷的白色顆粒,並且經由外在電場的控制將白色顆粒往上或往下移動,其中當白色顆粒往上(接近閱讀者時),則顯色出白色的圖元;當白色顆粒往下(遠離閱讀者時),則顯色出油的顏色。

電子紙顯示器技術發展大致上可分為電子顯示器與紙媒體兩大類,電子顯示器方面主要是將LCD與OLED等的顯示器進一步輕量化與可撓性顯示器為主,主要特性為高彩度、高畫質與高亮度等顯示器;另一為紙媒體,其主要採用電氣泳動方式與電子墨水(Electronic-Ink)技術的可撓性紙張,並以新聞與雜誌等的紙媒體之置換為目的,因此結合兩者技術的顯示器。目前市場已達實用化的電子顯示技術仍以電氣泳動方式微膠囊電子墨水(E-Ink)為主。

在2004年時,Panasonic、Toshiba及Sony等皆陸續推出採用電子紙e-Paper顯示技術的電子書閱讀器e-Book。之後,各廠商逐漸況大其應用層面,推出具有電子紙技術的不同產品。,例如電子看板、電子標籤等,甚至可撓性、可捲曲性的電子紙產品亦接著問世。從2005年開始,彩色的電子紙顯示器技術發展亦不斷加快,目前已有數家廠商開發出了相關的產品。

E Ink元太科技目前全球唯一量產的電子紙顯示模組供應廠商,其出貨對象包括Sony、宜銳等,其中Sony自2006年第三季度在北美推出電子書產品後,由於北美消費者對電子書的接納度較原先預期高,至今仍供貨吃緊。除了使用手機、PDA、電子辭典等閱讀器孻觀看內容之外,電子書便是最佳的閱讀應用產品。

根據統計,2007年已有超過10家廠商推出採用美國E Ink電氣泳動技術的電子紙產品,在2006年裡,美國E Ink技術產品的產量從幾萬台增加至幾百萬台。由此可見,消費者對於電子紙產品接受度越來越高,且數位雜誌應用的需求亦會日益增加,再加上Motorola所推出採用E-Ink電子紙技術的低價手機——Motofone約有800萬支銷售量,因此未來電子紙的市場規模預計將會有大幅度地成長。

由於電子紙具有省電、輕薄、易攜帶等優點,亦吸引日本SoftBank集團旗下子公司SoftBankTelecom將分別與Fujitsu和Hitachi,開發出具備WLAN無線網路連線功能的電子紙,並可透過無線網路傳輸內容資料,作為佈告欄、戶外顯示器等用途,並計畫2至3年內實用化上市。

電子紙目前之現況

電子紙,根據E Ink元太科技資料指出,並非能用紙來解釋如此單純,電子紙是說明這產品的本身顯示器表現的方式就像看紙本的印刷效果一樣,而不是這個產品就像紙,更精確的說,這樣的產品應稱為電子紙顯示器。

令人好奇的是,電子紙在目前已經可作量產,但就究竟用甚麼方式出現在大眾面前?E Ink元太科技資料表示,電子紙顯示器在產業中所扮演的角色不是說在市面上看到的消費性產品,而是電子紙顯示器會與消費性產品做結合,例如像亞馬遜電子書的閱讀器。而在目前電子紙最大的貢獻在於能夠讓此顯示器變成一本「閱讀器」,這閱讀器可容納上千上萬本書,或是跟其他科技做結合,例如可以手寫、或與無線網路做結合等等。

在過去的電子紙的歷程中,多為闡述相關電子紙產品產生的年代,但是現在可以量產的電子紙顯示器,最初是怎麼想出來的?E Ink元太科技資料說明,電子紙當初研發技術上的起點,是在1997年一位MIT麻省理工學院的教授在看書時的突發奇想,後來變成一項可實現的一項產品。加上當年對於環保開始重視,紙張所造成的環保問題也不斷浮現出來,因為就算是回收紙張,市面上還是仍然會用到大量紙類,因此也開始產生「電子紙」這個概念。

電子紙的應用層面很廣,不侷限在閱讀器,也可以用於低價手機。(圖片不由原作者提供)

電子紙與紙張有諸多類似的特性,因此會讓人好奇起電子紙對傳統紙本所造成的衝擊。E Ink元太科技資料表示,以現在而言,電子紙的產生會讓目前的紙張大量減少應用,凡是與電子紙有相關特性的材料或產品都有可能被電子紙所取代。紙本在資訊、文化產業、跟印刷業扮有功不可沒的角色,然而也因為電子紙的出現,要取代紙的意味還蠻濃厚的。但E Ink元太科技資料同時也指出,電子紙跟紙本衝擊雖然很大,傳統紙張並不會因此而完全消失,而是電子紙的應用面會超過紙張的應用。

電子紙目前應用的主要領域:

電子書閱讀器

電子書閱讀器目前是展業鏈最完整的一項產品,例如亞馬遜電子書的閱讀器。使用者可以透過無線網路隨時下載電子報、電子書,訂閱部落格等即時資訊服務。

電子紙手機

傳統的手機顯示螢幕不斷進步而越變越大,但傳統手機的螢幕需大功耗,也就是需要大量電力,需要常常充電。螢幕的厚度也阻礙了手機進一步的超薄化。而電子紙手機則可超越傳統的手機螢幕,讓手機可更加薄化,並且省電,即使電源被切斷畫面仍可保留顯示。

電子紙價格標籤的產生

傳統的零售商店使用的貼紙、塑膠所製作的價格標籤,當價格需要做變動時,需要更換標籤,重新印製,甚至需要雇用眾多人力來更換,不但成本高,在印製的時候也有可能產生人為的疏忽而印製錯誤。根據在中央大學之論文中,零售商的統計下,貨架上標籤的價格與結帳的價格差異平均為5%,甚至有高達8~10%的錯誤。不但造成成本上的問題,同時也對消費者產生困擾。

新出現的電子紙價格標籤運作,是零售連鎖店的總公司將當日的新價格,即時同步傳送至全國的連鎖商店的POS系統上,POS系統是一種廣泛應用在零售業、餐飲業、旅館等行業的電子系統,主要功能在於統計商品的銷售、庫存與顧客購買行為的一種系統。POS系統以無線導送的方式,傳送至裝置於天花板上的雙向無線裝置,再傳送至電子紙價格標籤顯示器上,這個顯示器就可以顯示當日商品新價格或是新的產品資訊。目前美國、歐洲、日本已經在2002年開始測試電子價格標籤系統與推廣。  

電子紙宣傳廣告看板

紙張的廣告宣傳在過去有新的促銷活動時都必須重新製作,也要耗費大量印刷與人力做更換的動作。目前零售商店使用印表機來印製小型宣傳,大型廣告宣傳則委外印製。印刷費時耗成本,也無法對即時更新的資訊臨時做改變宣傳內容。為了解決傳統廣告宣傳看板所面臨的問題,美國、歐洲、日本於2003年起推廣電子廣告宣傳看板,而電子紙是電子廣告宣傳看板的最佳顯示器。

國科會科技新聞寫作班深度報導 楊瓊蘭 / 嚴巧珍 / 林姿吟

電子紙系列報導:

 

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