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電子紙的發展不再僅限黑白兩色,連彩色也有啦!

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/01 ・2500字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 HyRead 委託,泛科學企劃執行。

電子紙的應用在這一兩年大放異彩,再加上全球環保的意識抬頭,電子紙的應用也漸趨成熟,不僅在各大賣場可以看到使用電子標籤來標價,公車站牌的到站時間看板、交通看板號誌以及大型建物外牆都開始陸續應用電子紙,其中最大眾常見的就屬「電子紙閱讀器」了。

何謂電子紙?

電子紙其實不是非常嶄新的科技產品,1996 年約瑟夫.雅各布森(Joseph Jacobson)在麻省理工學院媒體實驗室(MIT Media Lab)開發了微膠囊電泳技術,隔年就成立 E-Ink 公司,專注發展電子紙顯示技術。

電子紙」是一種具有柔軟度又可重複顯示資料的一種新型軟式顯示器,其特性為輕薄(厚度多半小於 1mm)、可捲曲、省電且製造成本又低。在各種場合或是戶外及光線強烈的地方,電子紙所能顯示的文字都能清楚辨識,超越傳統螢幕和紙本遇到強光就看不清楚的困擾。相較於電視螢幕的液晶顯示器,長時間的觀看電子紙眼睛不易疲勞,就像觀看一般的紙本一樣。

近幾年被廣泛應用在電子書的顯示、廣告看版,隨身碟的顯示器等以及全彩電子書閱讀器以及 A4 大小的電子紙等等。

E- Ink 技術作為電子紙閱讀器的兩大特性:反射式和雙穩態

E- Ink 技術作為電子紙閱讀器的兩大特性:「反射式」和「雙穩態」

LCD 和 LED 顯示器的液晶分子一樣是透過電場作用,使得液晶分子排列方向轉變,造成透光率改變來調節顯示明亮度,而需要有背光模組或自發光,才能看到影像穿透上來。

E- Ink 則比較像是印刷品,透過有色粒子泳動變化,就像我們閱讀紙本書籍一樣,是透過「反射式」的光源來看到影像的,所以環境光源越亮,顯示反而越清晰,這點 LCD 和 LED 顯示器是無法做到的,而且背光模組或是自發光的光線都是直射觀看者的眼睛,相對之下比較容易視覺疲勞。

另一個特性稱為「雙穩態」,雙穩態是指即便移除電場,顯示器畫面還是可以正常維持顯示畫面,而不像是 LCD 顯示器,若不供電,一來背光系統不再發光,二來排列的液晶分子也會因為電場消失而排列狀態消失,所以需要持續維持電場供電。這個特性代表 E- Ink 只有在更換畫面時需要通電,在顯示過程完全不消耗電力,節電性能高,不管是待機或是顯示時間都是 LCD 顯示器無法比擬的。

這兩大特性讓「電子紙閱讀器」不僅能長時間使用,觀看感受就像看印刷品一樣舒服,不易造成視覺疲憊,少了背光模組和大電池電量需求,整體重量也很適合長時間拿在手上。

現在的電子紙不只有黑白兩色!彩色技術也越來越好

電子紙發展至今,其實已經有三色、四色和彩色的技術,有些就像 LCD 面板一樣,例如 CFA 濾光片,在最前方透明模板加上彩色濾光片,透過三原色混色讓電子顯示色彩,這類產品應用在閱讀時,翻頁速度尚可接受,但顏色效果只達淡彩墨等級。

而另一種彩色電子紙顯示器(Advanced Color ePaper, ACeP™),則是透過TFT背板施加的電壓,創造不同的電場模組,控制帶多色的粒子泳動,讓單一微膠囊(Microcapsule),或是在微杯(Microcup®)不只是黑白雙色變化,而能呈現更細緻色彩表現,這個技術實現包含八種原色的全色域顯示效果,但目前的侷限是換頁速度須等待數秒。

還有一種新的電子紙,稱為反射式膽固醇式液晶技術,本身就是有顏色的液晶,施加電場後,會讓這類分子有不同的排列,就如同不一樣的晶格,可以反射特定波長,直接呈現顏色。

雖然目前彩色的液晶成本、顯色效果或是反應速度,還需要研究改進修正,但仍令人十分期待未來的發展。

電子紙閱讀器除了書寫功能外,還有哪些功能呢?

使用電子書的重點就是看書籍資源符不符合你的觀看習慣,在 HyRead ebook 電子書店有超過 15 萬本豐富的數位內容,除了購書還能租閱書籍與訂閱雜誌。也可使用圖書館借閱證,直接免費借閱公共圖書館或是學校圖書館的書籍。

HyRead Gaze X Plus 有 10.3 吋大螢幕,閱讀書籍雜誌都很方便,這款有一個特別之處是附有喇叭,可以聆聽有聲書,若講求外出方便攜帶則可考慮另一台機型 Note Plus 7.8 吋。 HyRead 也善用電子紙的書寫輸入特性,可以搭配電磁筆快速建立筆記,足夠大的尺寸、流暢的筆觸,對於工作效率很有幫助。 而更重要的是全系列採用電子墨水技術,能保護雙眼免於藍光傷害。

HyRead 近期也推出了台灣第一台開放式彩色閱讀器,採用文中提到的 CFA 濾光片的顯色效果,色彩雖不到鮮豔,但採用元太 kaleido plus,圖文書、繪本這類書籍色彩呈現都算不錯。

更多關於 HyRead Gaze X Plus 10.3 吋全平面電子紙閱讀器的資訊與購買連結:
https://hyread.cc/4f2qje
HyRead Gaze 電子書閱讀器,無藍光舒適閱讀,限時優惠中!

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2022/12/31前至 HyRead 電子書店購書,輸入折扣碼,單筆滿 350 元折 50 元。

  1. 電泳式和膽固醇式液晶電子墨水-電子紙系列報導 – PanSci 泛科學
  2. 反射式膽固醇液晶電子紙! Color E-paper – PanSci 泛科學
  3. 電子紙是什麼?與LCD比較?優缺點有哪些?
  4. 〈智慧顯示展〉電子紙產業聯盟滿周年 物流、教育應用發展最快 | Anue鉅亨 – 台股新聞 (cnyes.com)
  5. 電子紙的歷程與現況-電子紙系列報導
  6. 電泳式和膽固醇式液晶電子墨水-電子紙系列報導
  7. 電子墨水技術
  8. Electronic paper-Wikipedia
  9. E-Readers and Visual Fatigue
  10. 彩色電子紙技術
  11. 元太EP2 什麼是電子紙?(繁)-Youtube
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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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