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在夾縫中求生 給墨水屏點顏色還不夠
2020-04-14 08:50:08 來源: 科技日報
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  20多年來,電子墨水屏沒有占據過市場主流,但也從未退出過人們的視線。主流電子設備不是電子墨水屏的主戰場,取代普通顯示屏也不是它的追求。

  電子墨水屏市場今年有了大動作。

  4月10日,海信官方微博表示,將在4月23日舉辦的2020中國數字閱讀云大會上發布世界上第一款彩色墨水屏手機。

  此前,科大訊飛剛剛推出了旗下首款彩色電子紙閱讀器,幾乎同時,掌閱iReader也宣布旗下首款彩色墨水屏產品iReader C6正式上市,據了解,這兩款產品都采用了電子紙廠商E Ink元太科技去年剛剛推出的印刷式彩色電子墨水屏,即通常所說的彩色電子紙。

  隨著新一代彩色墨水屏電子產品陸續發布,有業內人士稱,2020年彩色墨水屏將有望大展拳腳。彩色墨水屏會給使用者帶來哪些不一樣的體驗?其技術突破又會讓電子紙行業出現哪些變革?

  從黑白到彩色用了20年

  電子墨水屏是一種典型的反射式顯示器。目前,主流的電子墨水屏的顯示技術包括電泳式、膽固醇液晶、電子粉流體和旋轉球等技術。其中,電泳式技術又細分為微膠囊型和微杯型技術,微膠囊型技術相對比較成熟,應用也最為廣泛。

  1996年,美國麻省理工學院媒體實驗室利用電泳技術實現了顯示,這種屏顯效果非常接近傳統紙張,因此也被稱為“電子紙”。1997年,E Ink公司成立后,開始推動電子紙技術走向商業化。20多年來,電子墨水屏沒有占據過市場主流,但也從未退出過人們的視線。深圳掌閱科技CEO程超告訴科技日報記者,其實彩色電子紙也并非近幾年的新生事物,早在2002年,市面上便已經出現了商用彩色電子紙,但是由于翻頁速度慢、成本高等原因,該項技術并未得到大規模應用。

  為何彩色電子紙發展速度這么慢?這要從它的技術原理說起。

  與常見的手機等電子產品的屏幕不同,電子墨水屏的顯色基礎單位是一種含有顏料的“微囊”,它的直徑和人類的頭發絲差不多,成千上萬的微囊連接在一起形成了一張“墨水薄膜”即墨水屏。在黑白電子墨水屏當中,每個微囊都含有帶正電荷的白色粒子、帶負電荷的黑色粒子以及懸浮液。電子墨水屏內容的呈現,就是通過給這一個個微囊施加不同的電場,來改變當中黑、白色素顆粒的位置,以達到成像效果。一旦電子墨水屏完成了圖案的成像,微囊中色素顆粒的位置短時間內就不會再改變,從而形成非常穩定的畫面。

  但是這種墨水屏不僅滿足不了讀者對于色彩的需求,而且限于微囊技術的工作原理,其屏幕刷新率遠遠不及其他顯示技術,有時還會產生頁面更新不完整、畫面有黑色粒子殘留等問題。

  2016年,E Ink元太科技曾經發布了一款ACeP(先進彩色電子紙),讓對應CMYK(印刷四色模式)的C(淺藍)、M(桃紅)和Y(黃)3種顏色的彩球懸浮在液體里,并通過復雜的電壓控制,展示出想要顯示的顏色。這是電子紙首次在不使用彩色濾光片的情況下,透過單一的像素點產生全彩顯示效果,同時也大幅消減了彩色濾光片造成的顯示亮度衰減問題。但是ACeP刷新一次畫面需閃爍多次,花費的時間從4秒到10秒不等,因此也一直未能成功應用于電子書領域。

  此次發布的電子閱讀器采用的彩色電子紙技術,是E Ink元太科技最新研發的印刷式彩色電子紙技術。具體技術手段是在普通的黑白微囊上方,加入了彩色的偏振片,陽光射入后,在反射的過程中穿過偏振片,也就讓人眼感知到了色彩,由于黑白微囊可以顯現16種不同的灰度,加上三原色的偏振片,于是就能顯示出16的三次方共計4096種顏色。

  “印刷式彩色電子紙技術運用了新型彩色印刷式技術結合電子紙顯示技術,這樣一來電子屏十分輕薄,穿透率也很高,經日光照射之后的飽和度更高,如同黑白電子紙一樣不傷眼,顯示色彩柔和溫潤?!笨拼笥嶏w讀寫科技副總經理趙飛龍告訴科技日報記者。

  雖省電、護眼但同時劣勢明顯

  盡管技術發展相對緩慢,電子墨水屏在市場競爭中依然具備獨特的優勢。

  與LCD等液晶顯示屏相比,電子墨水屏最大的優勢就是省電,只有變更顯示內容需要施加電壓時才會耗電,微囊中的色素粒子固定下來后,屏顯就不再耗費任何電力,而液晶顯示器則需要持續供電才行,因此電子書閱讀器相對來說功耗極低,充電一次使用數周甚至一個月以上都很正常。

  其次,就是長時間閱讀較不易造成眼睛疲勞。電子紙的微囊結構是采用改變磁極的方式來顯示,色素粒子位置固定后,其顯示畫面就是固定的,不會像液晶屏有畫面閃爍的問題。此外,傳統的LCD屏等顯示原理是利用背光發射,光線需要一直穿過顯示屏,直射眼睛;電子紙則無需背光,而是采用外部光源反射來照明,這種方式模擬了傳統書本特性,環境光越強,顯示效果越清晰,對眼睛的負擔也較小,看起來不容易疲勞。

  “墨水屏的核心優勢是護眼和能耗低?!背坛f,此前的彩色墨水屏技術已部分應用于指示牌、廣告牌等領域,但墨水屏的刷新速度比較慢,遠遠不及一般液晶屏幕,翻頁、刷新過程中會出現黑屏或者殘影現象,這是彩色電子屏要進一步解決的問題,同時,在顯示彩色影像時,會有一定的失真。目前彩色墨水屏的成本幾乎是黑白屏的兩倍,還有下降空間?!翱傮w來說,彩色墨水屏還需進一步提高舒適度、響應速度和降低成本?!?/p>

  電子紙的最終目標是取代紙

  從當下看,不管是電子閱讀器還是其他領域,電子紙都是在LCD、LED、OLED等顯示技術的夾縫中生存。

  趙飛龍分析,此前大家以為電子書的主要功能是閱讀,而現在則開始試圖利用語音識別、合成等人工智能技術在應用場景上做一些突破,比如墨水屏是一種可以在工作、學習、會議等特定場景下使用的沉浸式場景工具,據此推出的智能辦公產品就會更側重會議、學習等應用場景,“彩色墨水屏想要實現大規模應用,就要繼續擴大應用場景,比如未來學生的學習設備、辦公使用的記錄工具等等”。

  元太科技董事長李政昊曾經表示,電子紙的未來不是要跟LCD、LED等形成競爭,電子紙的未來是要取代紙,除了彩色不可或缺外,形態上也要更加接近紙,甚至會出現能像紙一樣折疊的柔性電子紙,更重要的是,要做到跟黑白電子紙一樣甚至更低的價格。

  不管是彩色電子紙還是可折疊電子紙,可以看出電子紙所做的嘗試都是在努力跳出傳統電子墨水屏的局限。從公交站牌、貨架標簽等一些實際應用中我們也可以看到,隨著無紙化辦公、新零售概念的推廣和人們環保意識的增強,電子墨水屏已經找到了很多適合自己的新場景。

  主流電子設備不是電子墨水屏的主戰場,取代普通顯示屏也不是它的追求。關于電子墨水屏未來的應用,或許那些以前用傳統紙張顯示,現在需要靈活顯示更多內容的領域,才是電子墨水屏未來的發展方向。(記者 操秀英)

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【糾錯】 責任編輯: 趙秋玥
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