斯皮爾伯格的電影《少數派報告》里面有一個情節是這樣的:一名未來的警察沖進了華盛頓地鐵以躲避追捕者。旁邊的一位旅客正在看著像紙張一樣薄的電子報紙,上面顯示的是《今日美國》的內容。幾秒鐘之后,這位逃亡者的臉就出現在了報紙上。
這種科幻電影情節也許很快就將變成現實。實時更新內容現在已經不成問題,而最近美國辛辛那提大學的科學家在顯示技術的突破,將可能讓平板電腦變得更加靈活和便宜,也許用不了多久平板電腦就可以卷起來放進你的口袋。
其關鍵是電子紙的改進。與我們目前使用的平板電腦相比,電子紙具有多項優勢。首先,它不會像電視一樣發光,而是利用是紙質的反射性,這意味著它不需要不間斷的供電也能顯示內容—從而耗電更低,更加節能。其次,由于耗電少,電池也可以更輕。第三,電子紙發光的最小化使得眼睛不那么容易疲勞,而且在日光下也能閱讀。(參見lg 量產電子紙 )
但是,電子紙也有缺陷,由于未能完全隱藏墨水,導致它對白光的反射率過低,只有 40% 左右,所以電子紙看起來會有點模糊。此外,電子紙的圖像切換速度過慢,所以視頻顯得很粗糙。
不過,上述問題已經得到極大改進。科學家已將反射率提高到了 90%—這個數字已經突破了雜志用紙的品質(76%)。此外,圖片切換速度也已經提高到了 15 毫秒,這個速率已經跟視頻播放速率一致。可以說,這種電子紙集成了傳統電子紙與平板電腦的最好特性,極大地改進了傳統電子紙顏色太暗、視頻太慢的缺點。
此外,跟平板電腦使用硬化的玻璃不同,這款電子紙是由塑料制成的。所以可以做得非常輕薄,足以卷起來。
無框化電子紙
在傳統電子紙中,構成文字、相片以及視頻的圖像由一個個像素構成。為了防止像素相互滲透,這些像素之間有邊框進行隔離。雖然這些邊框是肉眼不可見的,但是這些不活躍的空間會導致顯示呆板遲滯。
而這款電子紙首次實現了無邊框的像素。其核心是白色多孔膜,墨水既可以穿透到多孔膜的前面進行顯示,也可以躲在多孔膜背后的儲墨層。夾在中間的透明塑料板也能控制電子紙的電子,它能夠利用電場來讓電子進出自如。
平時這些墨水會躲在多孔膜背后待命,只要一聲令下(當然是電子口哨)它們就會穿過多孔膜走上前線。并且這些墨水還可以在多孔膜的表面匯聚成液滴,液滴可以大到足以填滿所需的像素。墨水和這層膜的設計使得這些液滴能夠粘附在表面,就好像哪怕是狂風暴雨時雨滴也可以吸附在汽車上面一樣。而膜上的突出結構使得在電子紙被擠壓時墨水不會結合到一起。
除了能夠令顯示生動活潑以外,像素無框化還可以令電子紙的制造過程大為簡化。
分辨率有待提高
不過這種電子紙的分辨率是個問題。目前其分辨率是 150 像素 / 英寸(ppi),對于廣告牌這類的場合是夠用了,但是更精細的場景下這種分辨率率仍略顯過低(ipad 2 是 132ppi,新 ipad 的是 264ppi)。不過分辨率主要是制造工藝問題,克服不難。
目前這款新型電子紙只有黑白兩色。研究人員正在計劃開發類似 lcd 那樣的彩色版。通過在白板上加載顏色過濾器,可以有效地將每一像素分為 4 個子像素(分別是紅、綠、藍、白)。彩色電子紙會把亮度降低大約一半,但是在商業上還是可以接受的。
如果這一技術被證明可靠且制造成本夠低,那么商用化就有很高的可能。目前科學家正在與一家初創企業 gamma dynamics 聯合開發這款電子紙。其計劃是兩年內做出用這種電子紙做的廣告牌,三年內做出電子閱讀器。在不久的將來,也許我們的平板電腦就可以卷著放進口袋?
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