周國富:電子紙顯示技術(shù)對數(shù)字出版的影響
周國富 荷蘭飛利浦研發(fā)中心任首席科學(xué)家
因為數(shù)字出版當(dāng)中,遇到什么挑戰(zhàn),人們?yōu)槭裁戳?xí)慣于從紙上閱讀,盡管我們有計算機屏幕,但是液晶不適合長期閱讀,所以給大家?guī)硇碌募夹g(shù)叫電子紙技術(shù),這個技術(shù)不僅僅是紙上談兵,已經(jīng)注入到產(chǎn)品當(dāng)中了。同時這類產(chǎn)品未來發(fā)展趨勢以及對我們的生活和數(shù)字出版都會帶來很多影響。
電子紙的閱讀效果和傳統(tǒng)的報紙或者紙是完全一樣的,它也可以用在現(xiàn)在任何移動設(shè)備電器當(dāng)中,包括移動電話,包括商務(wù)通等等。為什么數(shù)字出版對人們生活會很重要,因為我們在每天生活當(dāng)中都有很多圖文信息傳輸,以及它的閱讀接收,人們第一件事情要做的就是要打印到紙上,因為閱讀比較方便,比較舒服。但是隨著資料的增多,打印的紙就會越多,攜帶就很不方便。同時打印紙的增多,也會帶來紙張的浪費,破壞、影響生態(tài)環(huán)境,對環(huán)境污染也比較大。另外一個需求就是新聞媒體,有的新聞跟傳統(tǒng)的方式,如果報紙傳遞的話,周期是比較長,所以不能滿足用戶,尤其是旅行者及時對時事新聞的接收和觀看。
數(shù)字出版是一個很好解決這個問題的辦法,可以增加這個內(nèi)容的攜帶性,增加用戶的方便,同時能夠減少紙張的浪費,節(jié)約紙張使用,還能節(jié)約空間,如果都是紙張出現(xiàn)的話,需要攜帶的量越來越大,數(shù)字出版就可以解決這個問題。同時環(huán)境保護也是很重要的方面。另外數(shù)字出版同時可以縮短終端用戶的周期。
數(shù)字出版都有什么挑戰(zhàn)性,很多同志在這個期間都會考慮到內(nèi)容的挑戰(zhàn)性,包括版權(quán)保護以及內(nèi)容傳輸?shù)陌踩_有一個重要的方面是硬件方面的要求,可以便于攜帶的移動電器,同時具有傳統(tǒng)紙張、閱讀效果同等功能。目前電子信息或者電子內(nèi)容主要是通過移動電話、商務(wù)通或者是互聯(lián)網(wǎng)進行閱讀,有的是電子紙的閱讀器,這些技術(shù)都是在液晶的基礎(chǔ)之上,包括辦公室的液晶顯示屏或者是商務(wù)通或者移動電話,這個電子書是專門做閱讀用的,從液晶角度來看,主要是時間長了,眼睛感覺很累,另外耗電很大,因為這些液晶需要背光,對眼睛刺激很大,有的是用反射性的液晶,而反射性的液晶讀起來沒有讀紙那么舒適,因為那個比較暗,而且還有很多反差。所以這些液晶不適合閱讀,因為和紙張的差別很大。強調(diào)紙張閱讀,人們?yōu)槭裁聪矚g把內(nèi)容打印到紙張上閱讀呢,經(jīng)過總結(jié)有以下幾點:
第一,閱讀的效果具有高分辨率高亮度,同時有很廣泛的視角。同時它很輕,可以彎曲。另外一點它不耗電,因為文字打出來以后是永久性的,不需要電池去維持它,這是作為顯示器研究領(lǐng)域探索的一個重要的方面,但是有一個不足的地方就是不攜帶,資料越多,攜帶起來就越困難,人們的習(xí)慣帶的越多越好。從中國到美國出差,我要讀人民日報,大概一個星期或者更長時間之后。另外一點也強調(diào)了對環(huán)境保護,環(huán)境污染。剛才顯示器有更大的突破,要尋求與傳統(tǒng)紙相適的技術(shù),這個技術(shù)必須和紙有同樣類似的特征,包括閱讀情況和攜帶方便情況,同時還要吸收現(xiàn)代移動電器的一些優(yōu)勢,包括互聯(lián)網(wǎng),包括可以有音樂,這是用戶中彈設(shè)計的問題,較重要的是題目本身,像電子紙一樣。
還有一個特點它的耗能是很低,人們?yōu)槭裁聪矚g閱讀紙張,就是因為它閱讀效果很好,而且它不耗電,所以我們新型的顯示器一定要往這個目標(biāo)走,當(dāng)內(nèi)容刷新以后,不需要用電池維持這個內(nèi)容在顯示屏的存在。先說一下整個市場,這個不用多說了,在全世界,去年一年的雜志、報紙和整個的價值,應(yīng)該是3千億美元,如果是把打印紙還有其他的加上,就遠遠超過這個數(shù)量。所以這個市場是非常大。到目前為止主要是液晶技術(shù)用來作為人機界面終端利用,顯示器都要用背光,閱讀性是非常有限。舉個例子,這旁邊是一個原始的照片,這個照片如果在移動電話上顯示出來非常漂亮,如果把背光去掉以后,會非常地暗,因為去掉背光的目的就是為了節(jié)約用電,節(jié)約電池,增長電池的壽命。但是你換來的就是非常暗的閱讀效果,如果關(guān)機以后,所有的內(nèi)容就是看不見了,這不是我們尋求的技術(shù)。為什么液晶是這樣的,有的人希望通過反射性的液晶達到電子紙的目的,但是反射性的液晶可以看到,當(dāng)光100%進來的時候,需要加電丟掉50%,加濾光片又丟了16%,因為在反射光當(dāng)中還要吸進一些光,較后到用戶接受的時候只有10%。所以我們覺得液晶根據(jù)不能代替紙張,如果加了很多片,亮度很低,另外把電源掐掉以后,圖象就消失了。另外給人的感覺也不一樣。現(xiàn)在要尋求一個新的技術(shù),去掉一些東西以外,液晶的技術(shù)就不行了,就需要一個元素,就是我需要我介紹的電子紙介紹,進來的光是100%光的話,回去的光是75%,如果加彩色的話,就有25%。電子紙技術(shù)目前通過幾十年的探索,技術(shù)還比較高,但是真正現(xiàn)在能夠投身到產(chǎn)品只有移動系統(tǒng),原理是什么呢?這是一個膠囊,膠囊里面涵蓋著透明的液體,同時還有兩種帶電不一樣的白色顆粒和黑色的顆粒,在電場的作用下,這兩種顆粒會上下運動,如果需要得到白色的狀態(tài),就需要正電壓情況下,所有的白色顆粒就到上表面,環(huán)境光打到顯示屏以后,將會完全被反彈回來,這樣的話就得到一個白色的狀態(tài),也就是紙張的狀態(tài)。當(dāng)你把電壓反向,就可以把黑色的顆粒送到表面上,白色到下面,白色就見不到,進來的環(huán)境光被黑色所吸收,這就是我們所說的墨水顏色。基于這個原理,還有兩種方式,不用兩種例子,而用一種例子,用白色的例子,這個液體不是透明液體還是黑色的液體,這樣的話想得到白色狀態(tài),所有的白色粒子送到上面去,這跟剛才說的一樣,環(huán)境光進來以后,全部反彈到用戶終端,如果得到黑色狀態(tài)的話,需要把所有的白色顆粒送到底層去,黑色的液體被環(huán)境光吸收。
第三種解救也是用同樣的原理,但是粒子的運動不在液體當(dāng)中,而是在空氣當(dāng)中,同樣在空氣當(dāng)中運動有一個好處,速度會比較快,同樣的原理白色的液體在上面,就是紙的顏色白色,黑色的液體在上面就是墨水的顏色,就是黑色,這樣的話可以放在相應(yīng)的顯示器,可以顯示圖象或者文字。
基于第一個技術(shù),飛利浦和美國公司聯(lián)合在去年年初已經(jīng)做初試階第一臺電子顯示屏,這屏已經(jīng)被索尼公司采用為它的屏幕,作為第一代電子數(shù)據(jù)產(chǎn)品,所以這技術(shù)已經(jīng)在產(chǎn)品當(dāng)中出現(xiàn)。顯示屏的效果跟旁邊幾本也是用來做閱讀使用的閱讀器,用的都是液晶,整個液晶的閱讀效果跟這個比較,它的差別不用我在這里強調(diào)了,另外還有其他性能方面的差別。
總結(jié)起來,電子顯示屏的主要特征,從我剛才已經(jīng)強調(diào)的紙的一些特征,它的閱讀效果,舒適程度跟傳統(tǒng)的打印紙是完全一樣,具有高分辨率,高亮度,同時對視覺不敏感,另外也達到了不耗電的目的,這個文字刷新以后,會長期停留在這個屏幕上,閱讀的時候電池可以取掉,換句話說,閱讀的時候不耗電池,只有在翻頁刷新的時候才耗電池,所以電池壽命會很長,而液晶不一樣,液晶是每時每刻都需要電池。
第三方面便于攜帶,因為它比較薄,比較輕,而且可以彎曲。
我們做了一些測驗,我們總是把傳統(tǒng)的紙或者報紙作為參考,進行視角變化和亮點的變化的測驗。華爾街郵報和我的媒體紙的變化。另外在下一個技術(shù)開發(fā)當(dāng)中,主要強調(diào)要和傳統(tǒng)的紙比較,不僅僅是能夠閱讀,而且還能夠相互作用,也就是說能夠通過用一只筆還能夠在上面做記錄,對記者開會的時候非常適用。下面再加上一個觸摸屏,不影響光學(xué)性能,任何性能的情況下,可以通過筆輸入的方式,直接在上面寫中文,寫了以后就可以用電子版本的方式保存,不需要用傳統(tǒng)的筆記本了。還有其他的應(yīng)用包括畫畫都可以,另外上網(wǎng)的話,做休閑也是很重要的。有一個特別重要的功能,不需要放大鏡的方式把文字放大,就是以前的放大鏡就不需要了。
在243號的展臺,你可以去看店面的展示,16寸屏幕,以后發(fā)展趨勢是更大的屏幕,而且是走向彩色,更進一步走向彎曲,甚至可以卷。側(cè)色有多種方式做彩色,直截了當(dāng)?shù)姆椒ň褪怯靡壕Х椒ㄗ霾噬硗膺有別的辦法,改變顆粒的顏色,直接變成彩色顏色。彎曲有多種方式,主要是強調(diào)卷曲的功能,我們飛利浦的一個技術(shù)除了剛才的,還可以卷曲,假設(shè)你這里有移動電話,把這個顯示變成紙了,放在移動電話里,當(dāng)你閱讀的時候,讀郵件或者信的時候,可以把它拉出來,就變成大屏幕,如果讀完了以后,就可以把它放回去,可以卷曲的。目前我們做到的水平已經(jīng)做到半徑已經(jīng)到0.5厘米,很多公司對我們這個技術(shù)也是非常感興趣。
有這么一個集成電子組進來,這個閱讀器對我們的生活或數(shù)字出版帶來什么影響,在這里主要說幾點:
第一,不管我到哪里都可以讀到我想讀的資料。第二不管什么時候,什么地方,我都能夠及時得到我的報紙和新聞媒體。第三,我讀所有的資料當(dāng)傳統(tǒng)的書、報紙一樣。第四對學(xué)生來說特別重要,包括我們家,我女兒每天上學(xué),背的書包大概是六到八公斤,現(xiàn)在這樣的話,一本書,大概不到半公斤就可以去掉六到八公斤書包的重量。再一點就是紙和打印機總是在你身邊,因為它自己可以當(dāng)打印機用。較后一點比較時尚。
另外從它的應(yīng)用范圍來看,電子紙目前是六寸,以后可以做到8寸,10寸,12、15,顯示來看我們認為是A4紙就可以了,應(yīng)用到包括小說、畫,學(xué)生用書或者是報紙,或者是雜志。
在此希望我?guī)硪粋電子紙技術(shù),這個電子技術(shù)和傳統(tǒng)紙的可能性是一致的,它和傳統(tǒng)紙的耗電量也是一致的,也就是說閱讀的時候不需要電池,還有一個它便于攜帶,另外這個電子紙已經(jīng)在市場出現(xiàn)了,希望這次和國內(nèi)同事的接觸,希望把這個技術(shù)和國內(nèi)開展一些合作。未來的發(fā)展趨勢剛才也說了,給我們帶來的影響,能夠為我們提供時時的信息,時時的新聞,能夠帶來和傳統(tǒng)報紙同等的閱讀效果,很重要的一點為我們環(huán)境保持,持續(xù)發(fā)展能夠做貢獻。所以電子紙的出現(xiàn)將會加速數(shù)字出版的發(fā)展,因為它的應(yīng)用范圍特別廣,包括紙能用的地方它都能用。
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