电子纸技术的应用和发展电子纸技术的应用和发展 无纸阅读时代的生机和商机无纸阅读时代的生机和商机 一、电子纸显色技术概述。一、电子纸显色技术概述。 1、什么是电子纸？、什么是电子纸？ 2、电子纸的工作原理（显色技术）？、电子纸的工作原理（显色技术）？ 3、电子纸技术的特点（特征）？、电子纸技术的特点（特征）？ 二、电子纸的广阔应用对传统纸媒的冲击。二、电子纸的广阔应用对传统纸媒的冲击。 1、应用领域？、应用领域？ 2、无纸阅读时代对传统纸媒的冲击？、无纸阅读时代对传统纸媒的冲击？ 三、电子纸的发展及产业链拓展。三、电子纸的发展及产业链拓展。 1、电子纸的发展趋势及技术瓶颈？、电子纸的发展趋势及技术瓶颈？2、电子纸技术带动的产业链？、电子纸技术带动的产业链？数据库数据库 收费报纸收费报纸 云技术云技术 电信终端营运商电信终端营运商 二位码技术二位码技术一、电子纸显色技术概述。一、电子纸显色技术概述。 1、什么是电子纸？、什么是电子纸？ 国内外电子纸技术产业近年来渐入发展佳境，随着数字出版技术应用发展推动了电子 阅读无纸化浪潮，无纸阅读时代纸媒范式重构。电子纸的应用使纸张不是唯一出版内容的 载体媒介，读者阅读习惯也在悄然改变，越来越来越深的影响这读者获取知识的习惯渠道。 以电子纸为代表的数字出版以出版速度快、传播范围广、费用比较低廉等特点为读者增添 多种获取内容的方式，电子纸技术的发展，掀开了一个前所未有电子媒介新时代。电子纸 的出现，不仅让人们的阅读更加便利，实现交互式阅读在继承传统纸张人类阅读习惯的优 点的同时弥补了传统纸张在环境保护和资源消耗等弊端，融入了电子信息技术和网络传播 技术。 电子纸，也叫数码纸。它是一种超薄、超轻的显示屏，即理解为“像纸一样薄、 柔软、可擦写的显示器”。 在谈到电子纸时，必然会谈到电子墨。形像地说，电子纸是一张薄胶 片，而在胶片上“涂“上的一层带电的物质，这便是电子墨。这也可看作是一个薄薄 的内嵌式遥控显示板。人获得情报获得顺畅的接口人获得情报获得顺畅的接口; 并兼有纸张的长处和电子显示板长处的新的表示媒体，并兼有纸张的长处和电子显示板长处的新的表示媒体， 这就是数码纸或叫做电子纸，数码纸已被定义为热敏再写入媒体和含有电子纸的词义。这就是数码纸或叫做电子纸，数码纸已被定义为热敏再写入媒体和含有电子纸的词义。电 子纸的本质是一种柔性显示器。 电子纸和电子墨的研究开发，至今已走过了电子纸和电子墨的研究开发，至今已走过了 20 多个年头。在多个年头。在 20 世纪世纪 70 年代，年代， 日本松下公司首先发表了电泳显示技术，施乐公司当时也已开始研究，然而最初研日本松下公司首先发表了电泳显示技术，施乐公司当时也已开始研究，然而最初研 究出的普通电泳由于存在显示寿命短、不稳定、彩色化困难等诸多缺点，实验曾一究出的普通电泳由于存在显示寿命短、不稳定、彩色化困难等诸多缺点，实验曾一 度中断。度中断。20 世纪末，美国世纪末，美国 E-Ink 公司（它是由朗讯公司，摩托罗拉公司以及数家公司（它是由朗讯公司，摩托罗拉公司以及数家 风险投资公司为了开发电子纸于风险投资公司为了开发电子纸于 1997 年成立的企业，现已被台湾元太收购）利用年成立的企业，现已被台湾元太收购）利用 电泳技术发明了电泳油墨（又称电子墨水）电泳技术发明了电泳油墨（又称电子墨水） ，极大地促进了该技术的发展。，极大地促进了该技术的发展。 由于电子纸的应用，汉王在全球的传统纸质图书已有由于电子纸的应用，汉王在全球的传统纸质图书已有 40000 万册以电万册以电 子纸为载体做成了电子书。子纸为载体做成了电子书。 目前，施乐、柯达、目前，施乐、柯达、3M、东芝、摩托罗拉、佳能、爱普生、理光、东芝、摩托罗拉、佳能、爱普生、理光、 IBM 等国际著名公司都在涉足电子纸。等国际著名公司都在涉足电子纸。2、电子纸的工作原理（显色技术）？、电子纸的工作原理（显色技术）？1、电子纸的两种形态、电子纸的两种形态（1）形态一）形态一 正如与现在用的纸一样来使用，是一种可将文字和图像反覆多次重写的再写入纸。像 用目前的非击打式打印机印制硬拷贝一样的用法来使用再写入纸。只要对打印机供给再写 入纸，它会先抹去全部，然後将情报写入。使用者根本感觉不出图像已被抹掉，而像往常 的纸一样地使用。电子纸的载体载体是一张特殊的薄胶片，通过在胶片上是一张特殊的薄胶片，通过在胶片上“涂涂“上的一层带电的物质（电子墨）上的一层带电的物质（电子墨） ， 根据内容的不同进行后台控制，通过相应的显示组合以达到内容显示的目的。根据内容的不同进行后台控制，通过相应的显示组合以达到内容显示的目的。 电子纸的内核电子纸的内核就是一个广义上的 IC，整个阅读器则可看作是一个薄薄的内嵌式遥控显示板。 电子墨水电子墨水就是将带正、负电的诸多黑白粒子，密封于微胶囊内，因施加电场的不同，在监 视器表面产生不同的聚集，呈现出黑或白的效果。（2）形态二）形态二 其中之二的形态，是携带方便的薄膜显示板，长时间盯着也不使眼睛感觉疲劳的反射 型显示，内装着 CPU 和半导体存储器，只需按下按钮便可读取若干的电子文书和电子图书。 而且期望与网络挂钩，做到随意存取。 这一种形态的电子纸是携带方便的薄膜显示板，即这一种形态的电子纸是携带方便的薄膜显示板，即“纸型纸型”柔性液晶显示器柔性液晶显示器，该方式 是利用施加电压后分子排列被改变的液晶的性质，通过调整透光率及改变光线的方向来表 达反差。 电子纸液晶显示器的制作思路是电子纸液晶显示器的制作思路是，将液晶板与写入图像的装置部分相分离以实现薄型 化和轻量化，并能卷曲，做成像纸一样的东西。写入可利用施加光、热、表面电荷等各种 方法来实现。相对其他以非液晶技术实现的电子纸，这类产品在成本上略显劣势。 它的主要特征它的主要特征是视读状况比较好，即使长时间凝视也不会使眼睛感觉疲劳，可以在表 面上进行光感的调整、加工。 内装有 CPU 和半导体存储器，装置便于携带，使用简单，只需按钮便可读取电子文书或电 子图书。而且期望与网络挂钩，做到随意存取。 电子纸集束而制成的电子笔记本能供数字数据的存取，并可以借助记录来存储信息 （3）两种显示方式）两种显示方式 （1）显示，记录装置分离型由重写可能的显示层和基纸构成的再入纸，跟抹去记录用的打印机相组合。为抹去记 录，备有热敏头、离子流、针电极、液晶板等。（2）显示，记录部分一体型显示层和控制薄膜搞成一体化的薄膜显示板。三、电子纸工作原理电子纸工作原理 （1）目前世界上主流的电子墨水技术有 5 种 微胶囊电泳微胶囊电泳、双色拧转球（双色拧转球（bichromal） 、胆甾型液晶胆甾型液晶(ChLCD)、电湿技术电湿技术和电致变色技术电致变色技术。 其中，E-Ink 公司的电泳技术比较成熟，应用相对广泛。（2）E-Ink 的电子纸由电子墨水及两片基板由电子墨水及两片基板所组成： 第一部分是电子墨水，有时被称为“前基板前基板（front plane） ” ；二是使电子墨水生成文本和图 像所需要的电子设备组合，包括控制部分和显示部分，被称为“背基板背基板（backplane） ” 。背 基板上面涂有由无数微小的透明颗粒组成的电子墨水，颗粒直径只有人的头发丝的一半大 小。 （3）电子墨水及其工作原理）电子墨水及其工作原理 电子墨水电子墨水是一种加工成薄膜状的专用材料，与电子显示设备结合在一起使用，是化学、 物理学和电子技术的综合应用。 电子墨水由数百万个尺寸极小的微胶囊微胶囊构成，直径与头发丝相当。每一个微胶囊中含有 带正电荷的白色粒子和带负电荷的黑色粒子，它们悬浮在清洁的液体中。 如图 1 所示，电 子墨水薄膜的顶部顶部是一层透明材料，作为电极端使用；底部底部是电子墨水的另一个电极，微 胶囊夹在这两个电极间。微胶囊受负电场作用时，白色颗粒带正电荷而移动到微胶囊顶部， 相应位置显示为白色；黑色颗粒由于带负电荷而在电场力作用下到达微胶囊底部，使用者 不能看到黑色。如果电场的作用方向相反，则显示效果也相反，即黑色显示，白色隐藏。 可见，只要改变电场作用方向就能在显示黑色和白色间切换，白色部位对应于纸张的未着只要改变电场作用方向就能在显示黑色和白色间切换，白色部位对应于纸张的未着 墨部分，而黑色则对应着纸张上的印刷图文部分。墨部分，而黑色则对应着纸张上的印刷图文部分。图 1 电泳电子墨水工作原理 当这种电子墨水被涂到纸、布或其他平面物体上后，人们只要适当地对它予以电击只要适当地对它予以电击，就能 使数以亿计的颗粒变幻颜色，从而根据人们的设定不断地改变所显现的图案和文字。只要 调整颗粒内的染料和微型粒子的颜色，便能够使电子墨水展现色彩和图案来。该方式是利用在电压下能够改变黑白状态的微胶囊来实现图像显示的。该方式是利用在电压下能够改变黑白状态的微胶囊来实现图像显示的。微胶囊中带电的白 色氧化钛颗粒和黑色碳粉粒子在电压下上下移动，从而绘制出黑白图像。其特点是在反差、 明亮度视觉等方面较理想，耗电低，重量轻而容易使其薄型化，形状自由等。此外，有的 产品是利用带电色粉的电泳现象，通过加大色粉的密集度来提高黑白反差的。以电泳为基础的电子墨水在亮度和分辨率方面优于双色拧转球为基础的电子墨水，但两种 技术都是单色性单色性的。 为了创造颜色电子墨水，E-Ink 公司携手日本凸版印刷公司，生产彩色滤光片彩色滤光片。电泳电子墨 水另一个缺点缺点是它的低刷新率，不适合展示动画或视频。因为在绘制一个新的文本或图像 时，它需要一定的时间将粒子从一个微囊向对方移动，这就会创造了一个闪烁的画面，从 而影响连续的显示效果。一个彻底解决这些问题的方案称为胆甾液晶（一个彻底解决这些问题的方案称为胆甾液晶（ChLCD） ，即“纸 型”柔性液晶显示器。该技术基于液晶显示器（LCD）技术，工作时电流以螺旋形液晶分 子方式可以快速从垂直到水平位置，从而实现快速显示。目前，包括 IBM、飞利浦以及惠 普和富士通在内的多家公司共同致力于基于此技术的设备开发。虽然其他潜在的技术也在 开发先进的彩色电子纸，如光子晶体（P-ink） ，但许多分析家认为，ChLCD 技术可能成为 占主导地位的电子纸技术的下一个十年。一方面，有相当成熟的 LCD 产业作为技术支撑， 另一方面，ChLCD 技术满足电子纸最理想的功能需求，如弹性甚至可折叠性、大约 0.8mm 的超薄厚度、出色的显示亮度和对比度、双稳定性，维持图像不需要电源，只需很少能量 就可以改变显示内容以及生动的色彩和体面的刷新率能显示动画和甚至可能是视频，如图 2 所示。四、电子纸的显色技术四、电子纸的显色技术（1）微胶囊电泳这项技术原由美国 MIT 和 E-Ink 公司研究开发的。在透明的微胶囊内；放入蓝色液体 和白色微粒子，根据外加电压使白色粒子电泳，以显示由白和青形成的图像。在白色粒子 中使用了氧化钦的微粒子，在蓝色的绝缘性液体中，带有电荷并稳定地分散着。将此微胶 囊用硅树脂作粘合剂涂布到带 ITO 电极的胶片上。再以离子流方式将负电荷图案施予表面， 则白色粒子便移动到微胶囊的下部，于是从表面绘出蓝色图像，然后，全面施予正电荷， 则白色粒子使移动到微胶囊的上部，于是表面便变成白色，图像即被消掉。（2）拧转球美国 Xerox 公司和 3M 公司共同研究开发拧转球方式的电子纸。这是一种以每半个球 分别涂成白与黑的球形微粒子，由电场来控制其方向，由白与黑来显示图像的方式。用硅 树脂作粘合剂将 2 色粒子涂在胶片上，在粒子的周围形成空穴，以特定的液体填充，粒子 表面的白侧为负；黑侧为正；在两色之间呈现不同的电荷而形成偶极子。若以负电荷图案 施予这张纸板的表面，粒子便旋转，使黑半球朝上，如果以正电荷施予纸板表面，白半球 便朝上，从而可以显示图像。（3）2 色性染料液晶对具有纪录性的堞状液晶分子 A 中掺合 2 色性染料形成包晶状，将电压外加于液晶，使液晶分子的排列发生变化，同时亦使色素的吸收产生变