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電子紙的歷程與現況-電子紙系列報導

活躍星系核_96
・2011/10/06 ・2806字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

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。

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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

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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。

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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

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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。  

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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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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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友達的不插電電子紙
only-perception
・2011/11/02 ・796字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 501 ・六年級

另一款彈性電子紙顯示器?不,是某種特別的東西。這款概念 e-reader 並沒有令人昏昏欲睡的無聊重複。這款概念 e-reader 上個月在日本的 FPD International 展出,那是聚焦在平面顯示器上的大展,時間是 10/26 到 10/28。事實上,那是一種頂尖的吸引力。這款來自台灣友達光電(AUO)的新裝置不需要額外的電力供應。

事情就是這樣,正如友達所稱的,不插電彈性電子紙顯示器(Unplugged Flexible E-paper Display)。

這款六吋閱讀器以可撓式有機 TFT(Rollable Organic TFT)電子紙製成,另有彈性光伏電池附加其上。閱讀器的解析度為 800 x 600 像素。

電子紙與 PV 電池的組合具吸引力,且某些人表示,那可能象徵著電子閱讀器的未來。談一談關於行銷者的夢想 — 如果這款裝置以電子閱讀器的形態上市的話,那時可以把不易損壞的彈性電子紙與有效率的部件當作賣點。

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使用者可將它們塞入他們的公事包或包包中,不必擔憂。該公司表示另一個加分項目是,該閱讀器的最佳化充電電路設計帶來電力節省。

PV 電池的尺寸為 132 x 212 x 0.3 公釐,重 10 克。太陽光可產生 1W 或更大的電力。來自於檯燈的強光正對著 PV 電池。一個可充電電池置於基座下。雖然該裝置在太陽底下能自我供電,但太陽能電池無法自室內照明產生足夠能量。這也是為何需要外部充電電池的緣故,這讓使用者可在室內使用該裝置。

在台灣電子紙的發展中,AUO 長久以來都是先鋒。在 2009 年,AUO 公開一款電子書閱讀器,具有在當時受矚目的特色:低耗電電子紙及觸控平板。

這款原型也是六吋,解析度跟 FPD 上的新顯示器一樣,也是 800 x 600 像素。該公司製造與銷售 TFT-LCDs、PDPs。AUO 在本地銷售自家產品,也出口到世界各地。

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AUO 今年的展示中帶來一批該公司在顯示技術上的關鍵成就。這些包括 65 吋 Extreme-PR 3D Gesture 顯示面板、 46 吋 Scanning Retarder 3D 顯示面板、65 吋透明顯示面板、 46 吋 Super Narrow Bezel 面板、 6 吋彈性顯示器,其智慧型手機顯示面板具高解析度與低耗電,一系列 AMOLED 顯示技術與應用。

資料來源:PHYSORG:E-paper unplugged is key draw at Japan show[November 1, 2011]

轉載自only-percpetion

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only-perception
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妳/你好,我是來自火星的火星人,畢業於火星人理工大學(不是地球上的 MIT,請勿混淆 :p),名字裡有條魚,雖然跟魚一點關係也沒有,不過沒有關係,反正妳/你只要知道我不是地球人就行了... :D

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電子紙的歷程與現況-電子紙系列報導
活躍星系核_96
・2011/10/06 ・2806字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

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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。

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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。

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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。

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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

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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。

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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。

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蠶絲-神的祝福-有機薄膜電晶體(OTFT)新發現(電子紙系列報導)
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・2011/10/09 ・1321字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

五苯環

有機薄膜電晶體(OTFT)之新發現,清華大學材料系黃振昌教授與博士班研究生王中樺、謝兆瑩2009年利用蠶絲做為介電層的材料,並成功開發出蠶絲成型技術發表在學術期刊上(Advanced Materials)並同時申請專利。蠶絲製作在低電壓的高性能五苯環有機薄膜電晶體,效率比以往使用的材料快上20倍,未來可讓電子紙或有機發光二極體螢幕具有相當程度的撓曲性。

什麼是有機薄膜電晶體呢(organic thin film transitor OTFT)?

「有機」,是在超市看到定義”有機”天然無添加人工色素的食物?不!那是吃的有機物,而「有機」薄膜電晶體,比較貼近以前在高中化學中對有機物和無機物的分類定義。

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在軟性電子元件上,作為主動層(Active layers)的有機薄膜有很多種類,目前介紹的五苯環(Pentacene)是普遍被應用在OTF上的有機薄膜主動層之一。主動層運用的有機材料有小分子「五苯環」 (pentacene)又稱並五苯、高分子及有機金屬錯合物,五苯環熔點是攝氏300度,沸點是攝氏529度,製成薄膜時為可透光的藍紫色,因為結構緊密,且五苯環的材質可以幫助電子移動速度變快,採用五苯環電晶體來製造元件,可以透過有機溶劑,直接鍍在作為電子紙張基板的塑膠表面。用五苯環電晶體控制電子墨水開關的元件,沒有五苯環電子紙就無法運作,此外,減少另外加上去的電路複雜度,產品的成本能降到最低。近年來都被應用在太陽能電池及可撓曲式的電子顯示器或電子紙上。

和氧化物半導體和非晶矽的薄膜電晶體的基板幫助電子紙呈現動靜態影像的差異,OTFT基板注重製造成本低廉、耐衝撞及具有可撓曲的優勢,並能提升電泳電子紙pixel解析度3倍,解析度達150dpi,長遠來看,OTFT是未來電子紙主要使用的元件。

神的賜福-蠶絲

蠶絲,也是製作電子產品的絕佳材料!清華大學材料系師生兩年前意外發現,從蠶絲萃取出蠶絲蛋白,製成蠶絲膜,可當作閘極介電層材料;最近又成功製成可在低電壓操作的高性能五苯環有機薄膜電晶體,未來可應用在電子紙或有機發光二極體螢幕的彎曲功能。

清華大學材料系黃振昌教授表示:「使用蠶絲做介電層材料,是個非常意外的事情,我們經過許多次考驗,最終獲得突破。使用蠶絲可以比原本的速度快上20倍,由這種蠶絲膜製成的電子書或電子紙,翻頁速度會快很多。」,譬如以時速80公里的車速從台北到高雄要4.5小時,現在只要12分鐘。

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蠶絲的製作成薄膜的過程,是先將蠶絲都丟到量杯裡煮滾成,拿去烘乾,烘乾後再切成小小塊,再丟入溶劑裡煮成蠶絲蛋白,最後將蠶絲蛋白塗抹在電晶體體的介電層部分。

因為有機電子正夯!或許電子紙的研究會因此發現更多可能性,清華大學材料系黃振昌教授所研發的蠶絲做介電層的材料,或許會對軟性有機電子紙產生相當深遠的影響,甚至會大大改變現今對電子紙的研發的可能性。

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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電子紙的歷程與現況-電子紙系列報導
活躍星系核_96
・2011/10/06 ・2806字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

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。

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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。

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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。

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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

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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

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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。

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