20多年來，電子墨水屏沒有占據(jù)過市場主流，但也從未退出過人們的視線。主流電子設(shè)備不是電子墨水屏的主戰(zhàn)場，取代普通顯示屏也不是它的追求。
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(shù)字閱讀云大會上發(fā)布世界上第一款彩色墨水屏手機(jī)。
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(chǎn)品iReader C6正式上市，據(jù)了解，這兩款產(chǎn)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(chǎn)品陸續(xù)發(fā)布，有業(yè)內(nèi)人士稱，2020年彩色墨水屏將有望大展拳腳。彩色墨水屏?xí)o使用者帶來哪些不一樣的體驗？其技術(shù)突破又會讓電子紙行業(yè)出現(xiàn)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(shù)包括電泳式、膽固醇液晶、電子粉流體和旋轉(zhuǎn)球等技術(shù)。其中，電泳式技術(shù)又細(xì)分為微膠囊型和微杯型技術(shù)，微膠囊型技術(shù)相對比較成熟，應(yīng)用也最為廣泛。
1996年，美國麻省理工學(xué)院媒體實驗室利用電泳技術(shù)實現(xiàn)了顯示，這種屏顯效果非常接近傳統(tǒng)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(shù)走向商業(yè)化。20多年來，電子墨水屏沒有占據(jù)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(jīng)出現(xiàn)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(shù)并未得到大規(guī)模應(yīng)用。
為何彩色電子紙發(fā)展速度這么慢？這要從它的技術(shù)原理說起。
與常見的手機(jī)等電子產(chǎn)品的屏幕不同，電子墨水屏的顯色基礎(chǔ)單位是一種含有顏料的“微囊”，它的直徑和人類的頭發(fā)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(dāng)中，每個微囊都含有帶正電荷的白色粒子、帶負(fù)電荷的黑色粒子以及懸浮液。電子墨水屏內(nèi)容的呈現(xiàn)，就是通過給這一個個微囊施加不同的電場，來改變當(dāng)中黑、白色素顆粒的位置，以達(dá)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(nèi)就不會再改變，從而形成非常穩(wěn)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(shù)的工作原理，其屏幕刷新率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及其他顯示技術(shù)，有時還會產(chǎn)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(jīng)發(fā)布了一款A(yù)CeP（先進(jìn)彩色電子紙），讓對應(yīng)CMYK（印刷四色模式）的C（淺藍(lán)）、M（桃紅）和Y（黃）3種顏色的彩球懸浮在液體里，并通過復(fù)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(chǎn)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(fèi)的時間從4秒到10秒不等，因此也一直未能成功應(yīng)用于電子書領(lǐng)域。
此次發(fā)布的電子閱讀器采用的彩色電子紙技術(shù)，是E Ink元太科技最新研發(fā)的印刷式彩色電子紙技術(shù)。具體技術(shù)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(xiàn)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(shù)運(yùn)用了新型彩色印刷式技術(shù)結(jié)合電子紙顯示技術(shù)，這樣一來電子屏十分輕薄，穿透率也很高，經(jīng)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。”科大訊飛讀寫科技副總經(jīng)理趙飛龍告訴科技日報記者。
雖省電、護(hù)眼但同時劣勢明顯
盡管技術(shù)發(fā)展相對緩慢，電子墨水屏在市場競爭中依然具備獨特的優(yōu)勢。
與LCD等液晶顯示屏相比，電子墨水屏最大的優(yōu)勢就是省電，只有變更顯示內(nèi)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(fèi)任何電力，而液晶顯示器則需要持續(xù)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(shù)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(jié)構(gòu)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(tǒng)的LCD屏等顯示原理是利用背光發(fā)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(tǒng)書本特性，環(huán)境光越強(qiáng)，顯示效果越清晰，對眼睛的負(fù)擔(dān)也較小，看起來不容易疲勞。
“墨水屏的核心優(yōu)勢是護(hù)眼和能耗低。”程超說，此前的彩色墨水屏技術(shù)已部分應(yīng)用于指示牌、廣告牌等領(lǐng)域，但墨水屏的刷新速度比較慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及一般液晶屏幕，翻頁、刷新過程中會出現(xiàn)黑屏或者殘影現(xiàn)象，這是彩色電子屏要進(jìn)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。“總體來說，彩色墨水屏還需進(jìn)一步提高舒適度、響應(yīng)速度和降低成本。”
電子紙的最終目標(biāo)是取代紙
從當(dāng)下看，不管是電子閱讀器還是其他領(lǐng)域，電子紙都是在LCD、LED、OLED等顯示技術(shù)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(xiàn)在則開始試圖利用語音識別、合成等人工智能技術(shù)在應(yīng)用場景上做一些突破，比如墨水屏是一種可以在工作、學(xué)習(xí)、會議等特定場景下使用的沉浸式場景工具，據(jù)此推出的智能辦公產(chǎn)品就會更側(cè)重會議、學(xué)習(xí)等應(yīng)用場景，“彩色墨水屏想要實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，就要繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用場景，比如未來學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)備、辦公使用的記錄工具等等”。
元太科技董事長李政昊曾經(jīng)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(tài)上也要更加接近紙，甚至?xí)霈F(xiàn)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(tǒng)電子墨水屏的局限。從公交站牌、貨架標(biāo)簽等一些實際應(yīng)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(huán)保意識的增強(qiáng)，電子墨水屏已經(jīng)找到了很多適合自己的新場景。
主流電子設(shè)備不是電子墨水屏的主戰(zhàn)場，取代普通顯示屏也不是它的追求。關(guān)于電子墨水屏未來的應(yīng)用，或許那些以前用傳統(tǒng)紙張顯示，現(xiàn)在需要靈活顯示更多內(nèi)容的領(lǐng)域，才是電子墨水屏未來的發(fā)展方向。
