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那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  電子紙顯示牌
  那福忠 January 10, 2004
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   Xerox PARC (Palo Alto Research Center) 是頂尖的研究中心,研發俗稱的「電子紙」(ePaper) 多年,兩年前把這個項目獨自分支出去,稱為 Gyricon,繼續換名為 Smart Paper 的電子紙研發,於月前宣布其第一種產品:電子紙顯示牌,並於今年一月開始銷售。這種適合室內用的小型指示牌子,顯示面積為 15 x 16.7 吋,軟體設定可以顯示一行 19 個英文字母的標題,與七行 25 個英文字母一行的內文,標題字高 1.5 吋、內文字高 1 吋,可做為門口、大廳、會場用的標示牌。(圖一圖二圖三圖四影視

   起名為 SyncronSign 的顯示牌子,內容雖然可任意變換,顯示的時候不需電力,是最大的特點。牌子與一般招牌一樣,自己不從內部發光,需靠外界光的照射,所以不需電力或別的能源。但牌子內也裝有電池,是為了更換內容用的,更換內容須消耗少許電力,如果以每天更換十次估算,電池可用六個月。更換內容,則透過 WiFi (806.11b) 無線網路,所以牌子無論立到那裡,都沒有電線的牽連。

   牌子並不是重點,關鍵技術在稱為 Smart Paper 的電子紙。一般所以稱為電子紙,主要是維持紙張柔軟可折疊的特質,紙張用一次就擦不掉、不能再用,電子紙的優勢就在能重複使用,也就是可以更換內容。電子紙可以算是一種材料,有多家廠商研發製造,各家所採用的技術大同小異,Xerox PARC 的作法,是在兩層透明的薄膠片裡,夾一層極小的顆粒,靠顆粒的變化,組成可辨認的文字與圖形。顆粒雖比沙子還小,卻上下各半塗有兩種深淺不同的顏色,一半是明亮色彩如白色、另一半則是深暗色彩如黑色。顆粒上下不但顏色不同,而且各帶正負不同極的靜電,如同雷射印字機用的帶電碳粉(但為同極靜電),例如白色的一半帶正電、黑色的一半帶負電。

   這種紙的使用方法,就是靠加在薄膠片外的電壓來顯示的。以上述的顆粒白黑兩半各帶正負電為例,顯示牌整面加以負電,小顆粒帶正電的白色一半,就因異電相吸被吸的反轉過來,顯示牌就變白色,這時再以一個字母的形狀加以正電,受影響區域的小顆粒,就因同電相斥再次反轉成黑色,那個字母就顯現出來了。顯示的理論雖然簡單,小顆粒的製造、上下翻轉的速度、數以百千萬計在夾層裡的滑動,都是高度技術。目前雖可成捆的製造,也有不同的底色(如藍白、紅白),但僅能單色顯示,不能製造深淺灰階。至於彩色顯示,可能是另一種技術了。

   提到電子紙,就不能不再次提到「電子墨」(eInk)。電子墨是公司的名稱、也是產品的名稱,經多年研發,去年製出產品雛形。電子墨與 Xerox PARC 電子紙不同的地方,是在兩層膠片裡用了液體,這也許是稱做「墨」的理由。液體是透明的,並不直接注入膠片夾層,而是注入鋪滿在夾層膠片中的透明小球裡。每個小球裡放了許多小顆粒,分黑白兩種,白色的帶正電、黑色的帶負電。電子墨的兩層膠片都是電極,上層透明、下層不透明,當上層電極對一小區域加負電,這區內透明小球的白顆粒立即浮到小球的表面,同時同區的下層膠片也加一正電,把小球裡的白顆粒瞬時吸到球底,這時從上面(透明的膠片)看這一小區就呈白色;如果用相反的動作,這一區就呈黑色。所以小球裡的液體,實際上市為了潤滑,細節可參閱這張一

   eInk 電子墨的透明小球僅有頭髮粗細那麼小,且可以完全顯示黑或白,相對的有較高的解析度。如上圖所示,把電極格子的密度增加到半個小球那麼小,可讓球內一半黑一半白的顯示,解析度更可增加一倍。eInk 另外對自己的產品做可讀性測試,可讀性有兩項因素,亮度(白色反射值)、與明暗對比(反差),eInk 的白色反射值是 41%、外加觸摸式屏幕降到 31%,與華爾街日報的報紙比,報紙是 64%eInk 的反差分別是 11.5 10.8(加觸摸式屏幕),華爾街日報卻僅有 7.0。這一數據頗具吸引力,可讀性到底有多好,今年預定推出與日本凸版印刷、荷蘭飛利普合作的成品,看了便知。

   類似電子紙、電子墨的技術,已經試用在電子閱讀器上,像朱邦復的「蒼頡電書平台」,天津津科電子的「翰林」電子書,製作上都頗費心思,但在顯示上卻不夠理想,解析度、明亮度、反差的不足,都讓長時間閱讀眼力疲倦。技術的進步,我們已經無法分別原生紙與再生紙,也許有一天我們在可讀性上,無法分辨是大樹製的紙、還是電子紙。


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