在制作中三十五年,电子纸现在比以往任何时候都更加接近,以改变我们阅读,写作和学习的方式 - 这是一场革命,如此深刻,有些人认为它仅在15世纪印刷机的唯一看法。采用柔性材料制成,需要超低功耗,制造便宜,最重要的 - 简单方便阅读,未来的电子纸就在拐角处,承诺在芯片上保持图书馆并更换在未来十年结束之前最具印刷的报纸。本文将涵盖历史,技术和未来将是第二张纸革命。
在20世纪70年代,施乐帕洛阿尔托研究中心(Xerox Parc)是创新的动力。许多方面的现代计算机,即鼠标,激光打印机,以太网,GUI,计算机生成的彩色图形以及许多重要的计算机语言在此时的情况下被发明。另一种发展,几乎失去了这些重要突破,于1974年由Parc雇员尼古拉斯K. Sheridon发明。 Gyricon是一种用于旋转图像的希腊语,是ALTO个人计算机的新型显示技术;最终,它成为现代电子纸技术的基础。
近35年后,TFOT与尼克希尔顿坐下来问他他的历史性发明。
答:在60年代末和70年代初期,施乐Parc正在开发和试图获得Xerox Management来欣赏Alto个人计算机;他们从来没有。它是世界上第一个办公室和文字处理电脑,但这种非凡的机器有一个严重的缺点:阴极射线管显示它 - 最好的可用 - 不够亮,对比度并不伟大。使用机器的人在一个变暗的房间里做了如此,灯熄灭,绘制窗帘。我们要求一些美国科学家试图找到更好的展示,希望能够在明亮地点亮的环境中操作。我发明了陀螺旋转球显示器和基于我称为“电覆盖度”的物理现象的显示器。通过移动色的液体反对白色背景的电覆盖率显示。本组的其余部分在电泳显示器上工作(最终由于寿命问题丢弃)。
一段历史:第一批戈迪隆材料之一,从1974年时刻在一侧约2厘米。通过放置“x”形状生产的图像
我代号开发了戈里克兰和电粒状显示器约18个月,最后决定了戈登更容易发展。希望恢复电咖啡池显示器,我延迟申请专利直到90年代初。当我的专利申请在欧洲开放时,大学集团恢复了工作,并将名称更改为“电润湿”。电润湿广泛研究,被认为是电子纸的有希望的候选者。我在戈登发表了一篇论文,并制作了几个演示文稿。申请了几项专利。关于这个时候,我遇到了Parc自助餐厅的企业研究的Xerox负责人。他在展出工作中赞美我,但指出Xerox不是在显示业务中。此时,我意识到Xerox不会开发。他强烈敦促我发明了新的打印机技术,以抵消日本Xerox复印机/打印机市场的侵蚀。
我停止了戈里昂工作,最终发明了一种基于电离的新型电子印刷技术。这成为施乐的一个大型计划,耗费1.5亿美元;这个数字很难建立。我们开发并在世界上第一个多功能桌面机器打印机,复印机,输入扫描仪和传真的早期制造操作中,当该程序被取消时。这让我自由发明电子纸的概念。
关于Xerox高管的令人难以置信的近视的令人难以置信的近视的时间,所以我不会进入这一点,除了说有许多其他机会拓展了Xerox的业务,这些事业类似地困扰。施乐有足够的钱来创造一个令人难以置信的研究实验室,顶级人物,但施乐管理无法摆脱复印机的心态。
答:我在1989年实现了电子纸的需求。在施乐Parc,我们长期以来一直预测了无纸化办公室的出现,广泛采用了我们开创的个人电脑。无纸化的办公室从未发生过。相反,个人计算机导致更多的纸张被消耗。我意识到大多数纸张消耗是由纸张上读取文件之间的舒适度差异引起的,并在CRT屏幕上读取它们。在长度上的任何文件的任何文件都可能被打印,随后读取,并在一天内丢弃。需要纸张类似的电子显示器 - 电子纸!它需要尽可能多的纸张属性,因为纸上的墨水是“完美的显示”。随后,我意识到我在70年代初期发明的戈里克隆显示是用作电子纸的良好候选者。我设立了为戈登开发制造过程,解决其早期问题。这时,我独自工作,有一个很好的技术人员。
问:有尤里卡的时刻,还是从一开始就预期的结果或更少的结果?
答:当需要在我的脑海里结晶的电子纸时,有一个尤里卡时刻,我意识到 - 或以为我做的 - 挑战的程度。非常欣快!
问:据电子纸发明近35年。为什么你认为它需要这么久才能进入市场?
- 答:电子纸已进入市场,但尚未以大的方式。 Gyicon销售了信息标志,而E Ink Corporation为在日本销售的索尼读者提供了电子纸。肯特显示也是销售迹象。没有技术尚未充分纸张,以抓住巨大的潜在市场被广泛认可的巨大市场。需要更多发明。这是一个很多像电视发展的早期,当每个人都知道所需要的东西,但是获得技术权是艰难的。
答:还没有技术是充分的纸张。由此,我的意思是一种薄,柔性的显示介质,能够在没有功耗的情况下存储可读图像,在环境光中非常可读,具有良好的分辨率,高白度和良好的对比度 - 并且非常便宜。该等式的大部分是寻址电子产品。有机薄膜晶体管或TFT将以低成本提供灵活的寻址,而其他技术则显示承诺,但这些技术都没有完全准备好。
答:十几家公司已宣布在积极的电子纸课程上工作,并且有很多初创企业。如我所提到的,有机TFT技术的低成本和灵活的电子寻址能力很重要,并且由许多组织集中开发。尽管如此,我还没有看到理想的电子纸媒体解决方案。
- 答:施乐于2005年12月在2005年12月缩小了财务原因。 (我是研究总监。我现在正在独立工作并做一些咨询。而且,是的,我正在努力发明完美的电子纸媒介。
答:我认为革命将推动,首先是掌握高对比度的高度对比度, - 在明年或两者 - 后跟低功耗的书籍读者(日本可用,以及知识分子更广泛地提供产权问题被整理出来);在未来五年内,电子标志和广告牌。 Pocket Document Reader需要一段时间更长。
答:我喜欢告诉人们,电子纸的圣杯将体现为圆柱形管,直径约1厘米,长度为15到20厘米,那个人可以舒适地携带他或她的口袋。该管将含有紧密轧制的电子纸片,可以将管子中的狭缝从管中剥离,以便读取,并在按钮的触摸处再次存储。将下载信息 - 将有简单的用户界面 - 来自开销卫星,手机网络或内存芯片。本文档读卡器将用于电子邮件,互联网,从全球数字图书馆下载的书籍,目前正在建设,技术手册,报纸(可能是较大的格式),杂志等,在地球上的任何地方。它会花费不到100美元,几乎每个人都有一个!
电子纸包括两个不同的部件:第一个是电子墨水,有时被称为“前平面”;第二个是在电子墨水页面上生成文本和图像的模式所需的电子产品,称为“背板”并在CRT屏幕上读取它们。
多年来,已经开发了许多用于创建电子墨水的方法。在施乐的Nick Sheridon在70S中开发的戈里克隆E-墨水基于薄片的柔性塑料,含有一层微小的塑料珠,每个塑料珠子封装在一个小袋中,因此能够在塑料片内自由旋转。珠子的每个半球具有不同的颜色和不同的电荷。当由背板施加电场时,珠子旋转,产生两种彩色图案。这种创建电子墨水的方法被称为双晶前进。最初,Bichromal Frontplane具有许多限制,包括相对较低的亮度和分辨率以及缺乏颜色。虽然多年来,虽然这些问题仍然被解决,但与原来的戈登相比,其他形式的电子墨水,具有改善的属性。
一种这样的技术是由E墨水公司开发的电泳前平面。电泳前平板由数百万微胶囊组成,每个微胶囊,直径约100微米 - 作为人的头发宽。每个微胶囊填充有含有带正电荷的白色颗粒的透明流体和带负电荷的黑色颗粒。当施加负电场时,白色颗粒移动到微胶囊的顶部,使得面积显示为白色点,而黑色颗粒移动到胶囊的底部并且因此隐藏在视野中。当施加正电场时,黑色颗粒迁移到顶部,白色粒子移动到底部,产生黑色文本或图片。
电泳基电子墨的亮度和分辨率优于基于双相的电子墨水,但两者都是单色的。创建颜色,电子墨水与日本公司Toppan印花一起加入,产生滤色器。
电泳电子墨水的另一个缺点是其低刷新率,使电泳E-墨水不适合显示动画或视频。由于粒子需要从微胶囊的一侧移动到另一侧的时间,因此绘制新文本或图像太慢并且产生了闪烁的效果。
作为IBM和飞利浦的公司,以及惠普和富士通,正在开发出作为胆甾型液晶(CHLCD)的全纸,称为胆甾型液晶(CHLCD)的完全不同的解决方案。 CHLCD技术基于型液晶显示器(LCD)的众所周知和广泛的技术,通过将电流施加到可以从垂直于水平位置改变的螺旋形液晶分子工作。
虽然其他潜在技术用于开发先进的彩色电子纸,例如TFOT最近覆盖的光子晶体(P-ink),但许多分析师认为CHLCD技术可能成为未来十年的主导电子纸技术。该评估涉及当前液晶工业行业示例的高水平成熟,以及CHLCD技术目前提供了许多分析师作为电子纸的理想功能列表的事实:灵活性甚至是弯曲性;薄,约0.8毫米;亮度;双稳态性质,不需要维持图像和更少的力量来改变它;良好的亮度,对比度和分辨率;以及鲜艳的颜色和体面的刷新率,能够显示动画,甚至是视频。
显然,在戈迪隆发明以来,在电子纸领域取得了巨大进展。墨水,SIPIX和Polyervision等公司,以及索尼,IBM,Hewlett-Packard,Philips,Fujitsu,Hitachi,Siemens,Epson等的巨人,都在继续开发电子纸技术。公司成立于1997年,基于Massachusetts Technopy媒体实验室的研究,E墨水开发了专有的电子纸
已经被许多公司(包括IREX Technologies和Sony)商业化的技术,这些公司都有在市场上拥有商业电子纸读者。在这个阶段,基于E Ink技术的一些产品几乎不仅仅是昂贵的噱头,例如Seiko的限量版电子纸观看(价格超过2,000美元)。其他销售的产品具有更大的应用程序。电子纸薄彩色显示器,用于包装,目前在西门子的先进开发下,可以在必要时立即改变产品的产品价格(使用这种低功耗无线技术作为射频识别或RFID) 。动态到期日,它将以图形方式显示食物和药物消费的剩余时间量,是另一个潜在的应用。
TFOT向西门子搬到Moor来描述西门子对电子纸技术的兴趣。
Moor:开发的晶片薄彩色显示屏,可打印到纸或箔上。与LCD相比,它们可以非常廉价地制造。薄酥饼薄显示屏通过互动包装提供未来的广告和信息提供的巨大的市场潜力。显示器可以直接在其包装上提供有关设备的产品或操作说明的选择性信息。例如,毒品盒可以在按钮按按钮的几种语言中显示管理说明。彩色显示器可以在未来显示信息实际上无处不在纸板食品容器,药盒或甚至入场券上。
电子纸技术的潜在应用是惊人的。除了用于标记食品和药物的新方法,它还可用于将任何东西标记为办公室粘合剂。 Gyricon电子墨水的原始用途之一是广告和广告牌;该技术的双稳态性质使戈里登成为有用且经济高效的广告牌技术。电子纸张显示器也可用作各种电子设备的低功耗数字屏幕,从微波到MP3播放器。
尽管存在许多潜在的电子纸技术应用,但其中一个令人兴奋的产品是电子纸读者,这可能很快更换了古老的报纸,也可能甚至可能是某些类型的书籍;一些技术文献可能完全适合电子纸。下一代电子纸读者将添加颜色,包括改进的硬件,可以更快地刷新页面,并具有更高级的无线功能。
来自索尼,IREX的现有读者以及许多其他公司仍然非常昂贵,遭受困扰早期技术模式的一些问题。下一代读者也将灵活,使这些应用成为数字地图是有吸引力的选择,尤其是连接到GPS硬件和软件时。虽然电子纸读者像Irex的ILIAD这样的电子纸读者已经配备了无线互联网通信,但它们并不适用于通用网络冲浪器件。未来的电子读者将有一天成为终极手持设备。
在本文中提到了许多用于电子纸的潜在应用,这项技术的最重要应用也尚未发明。以同样的方式,当他在1960年发明第一个激光时,西奥多赫·迈克没有预见到DVD播放器的方式,所以我们仍然可以在黑暗中作为电子纸技术的真正潜力。
TFOT采访了AFAICS研究的分析师Nick Hampshire,其侧重于出版和媒体相关技术。尼克一直在遵循电子纸业多年来,他的见解可以阐明当前和未来的行业状态。
问:为什么你认为电子纸需要近30年来进入市场?
答:初始戈里克省技术证明昂贵,分辨率差;它真的只适用于由Gyricon媒体产生的邮件板显示系统。真正的电子论文的发展实际上只有1998年的日期,当E墨水首先展示了它们的电泳前平面显示技术;这给出了更高的分辨率,并且可能更便宜。
从那时起,其他公司,如SIPIX,都采用了电泳显示技术。在过去的四年中,我们还看到了像HP和Fujitsu这样的公司,带出了使用胆甾型LCD技术的灵活显示。 (胆甾型是指其中分子以特定方式对准的液晶的相位。例如,在富士通的情况下,最高可达50%的特定波长和颜色的入射光被反射)。 E-Paper必须是一种廉价,反思性,低功耗,最好是可弯曲的,或具有可滚动的显示技术,我们只是看到可以提供这一点的技术的开发,即粘合到柔性有机电子的电泳前进的电泳前进器背板。这些是目前通过塑料逻辑和聚合物视觉推出的临界的显示器。
答:主要障碍是价格。我们的研究表明,在大量人口购买一个人口之前,基于电子纸的读者的成本必须下降到100美元。即便如此,如果合适的内容以合理的成本提供合适的内容,它们只会购买。第二个障碍是内容的可用性。
答:印刷电子技术将提供低成本的生产;我们可以在2015年期间查看赠送电子纸展示产品。内容可用性是一个问题,以确保发布者了解电子纸展示所提供的潜力,并准备使投资提供该内容。
答:它已经开始,但将成为2012年的真正大众市场。