电子·纸

电子·纸  

2007 年的11月，亚马逊网上书店的老总杰夫贝佐斯（Jeff Bezos）和苹果公司的斯蒂夫乔布斯（Steve Jobs）有过一次短暂的会面。贝佐斯请乔布斯试用亚马逊的新产品——一块白色的板子，上面有一块显眼的大屏幕，屏幕下密密麻麻地布满了按键。亚马逊打算卖这种东西。乔布斯试着使用了一会，然后把它放在面前的桌子上。很明显他这种产品不看好。“太难看，还没有触摸功能。”乔布斯说，“全键盘让机器的体积增大了20%，能替换的电池这个设计也太蠢了。而且，现在还有谁看书？去年40%的美国人只看了不到一本书。”

乔布斯说的不无道理，而且这种情况正愈演愈烈。在广播、电视、特别是互联网的冲击下，传统的出版业越来越步履维艰。《西雅图邮报》这家百年老报在今年三月份关闭，而今年年初到现在的大半年中，美国已经关闭了一百家以上的平面媒体，甚至连著名的《奇幻与科幻杂志》也不得不由月刊改为双月刊。这可是恐怖小说大师斯蒂芬金口中的“刊登美国最好看的短篇小说的杂志之一”啊。

虽然如此，但是当年的贝佐斯还是不愿意放弃kindle。他对乔布斯说，“你瞄准的是5%的个人电脑用户，而我瞄准的是5%愿意阅读的用户。”

之后发生的事情大家都知道了。挂在亚马逊网站首页最显眼位置的Kindle大获成功，一年半时间就推出三个版本，更大、使用更舒适，以及能存放更多的书。现在在去亚马逊买书的读者会发现，一些书推出了9.99美金的电子版本，可以直接下载到自己的Kindle里面阅读。这和那些动辄一百多块的书比起来，无疑更有吸引力。这种电子阅读手段的出现，开始改变过去数百年来的出版产业的模式，让书籍的成本几乎只剩下了支付给作者的版税和发行、保管、运输书籍的费用 ——而在字节化的信息时代，后几项费用几乎为零。在人类历史上第一次，书籍成为了“按需生产”的产品。

这是一次关于显示技术的、悄然发生，却终将席卷世界的变革。它的起源，只在于那块改变人们阅读方式的薄薄显示器。这是一类叫做电子纸显示（EPD，Electronic Paper Display）的新兴技术；在Kindle这种产品上，它被叫做E Ink。

电子墨水

E Ink是E Ink公司的注册商标。这家公司在1997年成立，创始人是麻省理工学院媒体实验室的教授约瑟夫·雅各布森（Joseph Jacobson），其它股东包括了英特尔、飞利浦、摩托罗拉等大厂。E Ink公司是最早将电子纸显示技术推向市场的公司，其技术原理是另一个EPD：电泳显示（EPD，Electrophoretic Display）。

电泳显示并不是E Ink的首创技术。早在20世纪70年代，施乐公司著名的帕洛阿尔托研究中心（PARC，Palo Alto Research Center）的研究员尼古拉斯·K·谢尔敦（Nicholas K. Sheridon）就提出了这一设想。他设计了一种叫做“Gyricon”的显示设备：将大量小球塞进两层薄板中间，其中的底板上分成许多小块，每个小块都可以单独供电。薄板之间的间隙充满比重与小球一样的油。每个小球的两个半球都分别涂上不同的颜色，而且根据颜色的不同，一半带正电，另一半带负电。这样，当给底板上指定区域加电时，相应区域的小球将会旋转，排列出图像或者文字，就像是马赛克拼出图形一样。

这项发明申请了专利，但是被施乐公司的高层取消了。这项短视的决策让电子纸的诞生晚了二十五年，直到上世纪九十年代后期才真正面世。麻省理工学院的媒体实验室开发的新型电子墨水显示原理和Gyricon一脉相承，但是又克服了Gyricon的一些缺陷：它使用微型的、充满油的透明胶囊取代Gyricon的小球，同样把小球夹在两层薄板之间。小球里装了一些更细小的带电微粒，其中一些是黑色，另一些是白色。两种微粒所带的电荷不同，当给背部的薄板加电时，面板上就可以看到相应的图形。这项技术当然也被申请了专利，这就是E Ink。

E Ink可以显示多级灰度，可以制造成任何尺寸的面板，这些都是Gyricon所不能做到的。而Gyricon的优点，例如断电后依然可以保持图案不会消失、省电、可视范围广、对比度高等等，都被E Ink完美地继承了下来。在E Ink公司的不懈推广下，使用E Ink技术的显示装置，终于出现在市场上。

然而E Ink的推广之路走得并不很顺利。当MP3音乐和播放器的大潮漫过全球的时候，使用E Ink的电子书阅读器却少有人问津。当然，书籍和音乐并不一样——虽然音乐也同样经过从模拟到数字的转变，但是人们似乎对这种转变安之若素。人们并没有过多地怀念磁带式随身听，就转而非常容易地接受了CD和MP3。从MP3播放器诞生的1998年到现在，世界上一共卖出了超过5亿部MP3播放器，就是一个明证。

这也许是因为，人们固执地迷恋着阅读纸质书籍时的舒适体验，喜欢纸张的质感、新书的油墨味道、翻页时的沙沙声，还有旧书上颜色各异的批注。在传统的显示器上读书，无论是笨重的阴极射线管显示器还是轻薄的液晶显示器，都会让人无端地心浮气躁起来。这些代表着信息时代技术的科技产品，像是这个时代的缩影：理性、急迫且冷冰冰；它们和纸质书籍的柔软沉静踏实相比，显得面目可憎。正如杰夫·贝佐斯所说：“书籍是模拟技术的最后堡垒。”

贝佐斯打算借助亚马逊强大的访问量和图书存量攻破这个堡垒。Kindle改善了设计，加上E Ink的天然优点，让阅读电子书变成了一件方便且愉快的体验。再加上从来没有过的、拥有数百万种书籍的选择，亚马逊让Kindle成了有实力取代纸质书籍的革命性产品。当然，如果价格再低一些，这场革命也许会来得更快一点。

但是，要想让E Ink降价是很困难的。做为拥有这项专利的唯一企业，E Ink公司今年已经被中国台湾地区的元太科技收购，后者曾经是E Ink面板的生产商。现在全球大多数生产电子书阅读器的厂商都在依赖元太科技：它的客户名单上除了亚马逊之外，还包括飞利浦、索尼、翰林、汉王、福昕等等我们耳熟能详的电子书阅读器企业。

专利权像是一道电网，拦住了其他厂商试图生产类似产品的努力。但是面对正在扩张的这块电子书大蛋糕，不少企业都开始各显神通，想尽办法要分一杯羹。各种新的电子纸显示技术纷纷出现，迎来了春天。

那些挑战者们

E Ink的最大缺点在于，它只能显示黑白文字和图像。虽然元太科技正在努力升级E Ink的灰度，从四阶到八阶再到十六阶，但是显示彩色图像目前还是在实验室中研发的目标。除此之外，E Ink变换图像的速度太慢，这让其不能够播放视频；而它省电的巨大优点，随着电池技术的发展，也许将会变成一个并不很重要的特征。而且，E Ink不能自身发光，在弱光下很难看清。如果额外加装照明设备，又会导致成本和耗电量的增加。虽然E Ink够好，但是它并不够完美。

那些打算避开E Ink专利的厂商，正在研发完美的电子书显示设备。IBM、西门子、LG、飞利浦、索尼、富士通、三星、友达光电、甚至过去专注于制造轮胎的普利司通都开始进入这一代表未来趋势的产业当中，而且已经开始纷纷推出自己的相关产品。就目前来看，技术比较成熟的有两种：胆甾液晶显示（ChLCD，Cholesteric Liquid Crystals Display）和有机发光二极管（OLED，Organic Light Emitting Diode）。

液晶是一种特殊的材料，它像是液体，可以流动，但是光学特性却和晶体相似，在不同的方向上有不同的透光性。这种现象早在1888年就被发现，但是直到二十世纪六十年代末，液晶材料才被用于显示。现在，液晶显示器早已到处都是，大有取代传统阴极射线管显示器的势头。胆甾液晶材料是三大类液晶材料之一，它的分子呈扁平层状结构，而层与层之间的重叠又是螺旋状结构。这种特征让它也被称为螺旋液晶分子。和其他液晶显示不同的是，胆甾液晶显示类似E Ink，具有双稳态的特点。也就是说，当停止供电后，它会保持供电时的状态——其上显示的内容可以保持较长的时间。

胆甾液晶显示技术的基本专利由美国肯特显示（Kent Display）公司持有，目前市场上已经有了产品：今年三月份，富士通（Fujitsu）公司终于公布了研发多年的电子书阅读器FLEPia，使用的就是这项技术。和使用E Ink技术的阅读器相比，FLEPia最吸引人的是26万色显示功能，但是随之而来的还有只有不到50小时的使用时间和相当高昂的价格——售价一千美元以上，足以吓退不少读者。但是这似乎并不足以阻挡富士通的决心，他们最近要在台湾与一家当地企业一起建造一家工厂，专门生产FLEPia和其他的胆甾液晶电子书阅读器。也许过不了多久，这种彩色阅读器的价格就可以降得更有竞争力一些。

和胆甾液晶显示相比，有机发光二极管的先天优势更强一些。有机发光二极管的结构像个汉堡包，最上面和最下面的两层是电极，中间夹着发光材料。当通电时，电子从高能级迁跃至低能级所释放的能量将会以可见光的形式传递出来。并且因为材质的不同，产生出红、绿和蓝的显示器三原色，组合成各种不同色彩。这种技术是由柯达公司首先申请的专利，起因很有趣：1979年，柯达的研究人员夜里回实验室的时候，发现一块有机蓄电池在闪闪发光。这个偶然的发现促成了八年后有机发光二极管器件的诞生，低电压、高效率、高对比度、高亮度、自发光、重量轻、厚度小、像素颗粒小、响应速度快、可弯折、甚至可以做成透明——这一连串的优点让有机发光二极管看起来像是终结其他显示器的杀手级产品，单是想一想都会让人激动万分。

只有一个小问题——有机发光二极管的技术还不成熟，不足以应用在电子书阅读器这样大的显示设备上。现在有些手机这样的小型的随身电子设备已经开始使用有机发光二极管显示面板，但是更大型的面板，还没有上市的产品。在从小屏幕前进到大屏幕的道路上，有机发光二极管的危机重重：面板的隔绝问题难以解决、电流控制难度大、使用寿命并不尽如人意。

即使如此，有机发光二极管依然是明天的显示之星。也许我们会很快看到使用这种技术的电子书阅读器，它的颜色亮丽，反应迅速，无需其他光源，还可以卷起来。简直是哈利波特世界里的魔法产物。

关于现在，关于未来

科幻大师阿瑟·克拉克爵士说：“任何足够先进的技术，初看都与魔法无异。”的确如此。我们今天想象不到的技术和产品，正在某处的实验室里缓缓成型，期待着出现在我们面前的时候，让我们惊艳。

索尼公司的研究人员把一种白色胶体夹在两层薄板中，加电时，相应位置会析出银原子呈现出黑色，掉电时又会重新变白；船井电机新应用技术研究所去年宣布开发出了电致变色显示（ECD，Electrochromic Display）设备，使用电压变化来控制染料溶液显色与否；普利司通和千叶大学合作开发出了使用固体粉末的电泳显示电子纸；飞利浦以色列分公司开发出可编织的电致发光材料；辛辛那提大学和SUN化学公司今年开发出使用疏水性表面和微型燃料胶囊制造的彩色电子纸……电子纸显示技术的大家族里，从来没有过这么多成员。

电子纸超脱了传统“纸”的内涵，也同样跳出了我们概念中的纸张使用范畴。电子纸技术可能成就新一代的电脑、电视，取代广告牌、路标、信息板，替换风挡玻璃和落地窗，以及出现在任何需要显示的地方，甚至是衣服或者眼镜上。它带来的革命不仅仅在传统出版行业，它可以无处不在。

想象一下这样一个绚丽多彩而又变化多端的世界吧，它就是我们的未来。