【作 者】张雷洪，李贝.上海理工大学出版印刷与艺术设计学院
【关键词】电子纸；优缺点评析；应用前景
造纸术是中国古代四大发明之一，其推动了整个世界文明的进步。随着环保和节能省电意识的增强，电子纸相关产品相继问世。电子纸的发明可谓既满足了人们节能的要求，又坚持了可持续发展战略。电子纸的发明也经历了一段较长时间的历程，早在1975年，美国施乐公司就率先提出了电子墨（electronicink或E-ink）的概念，电子纸诞生了，实现了纸与电子的结合；1997年4月，E-Ink公司用“电子墨”与初期的电子纸进一步融合，极大地促进了电子纸技术的进一步发展。2001年5月，E-Ink公司制造出了有色电子纸样品，为有色电子纸的不断发展提供了广阔的空间。之后，彩色电子纸被人们广泛应用到各行各业，受到人们的青睐。
一、关于电子纸
电子纸，也称为数码纸，数字化纸，是一种超薄，超轻的显示屏。其显示效果像普通的纸一样，使人阅读舒适，且其可以像常见的液晶显示器一样转换刷新显示新的内容。而“涂”在这一显示屏上使其显示文字图片等信息的便是电子墨。因为电子纸的使用减少了木材的砍伐，有利于实现绿色生态，因而受到人们的追捧。
电子纸可被视为一种特殊的薄胶片。人们通过在这一薄胶片上“涂”上电子墨并根据不同的内容进行后台控制而使其显示文字、图片等信息。电子纸的显示技术途径主要分为四种，即胆固醇液晶显示技术(Ch-LCD、电泳显示技术(EPO)、双稳态向列液晶显示技术(Bi TNLCD)以及电子粉流体显示技术(QR-LPD）。四种不同的显示技术各有优缺点，但其对于电子纸技术发展的促进却是毋庸置疑的。
二、电子纸优缺点辨析
1.电子纸的优点
电子纸有便于阅读、携带方便、信息存储量大、节约资源、传播速度快等诸多优点，也正是由于这些优点使电子纸渐渐融入人们的生活，具有广阔的发展前景。
(1)便于阅读，携带方便
现有的纸质书大多是厚厚的一本，而人们的时间总是零零散散,想要阅读一整本书就只能将书随身携带。相比纸质图书，电子纸的体积更小，超薄的页面给人以新的阅读体验，且其像纸一样可弯折。如果你想读一整本书，只需将书的内容下载于电子纸上即可。在公交车上，地铁上，任何你想利用零散时间阅读的情况下你只需将电子纸从包中拿出点击阅读就能看到你想看到的内容。如果你说这一点手机和pad等也能做到，那么，保护眼睛这一条恐怕就只有电子纸能胜任了。电子纸全真模拟纸质图书，采用非背光系统，相比手机和pad等其可谓大大加强了对眼睛的保护。
〔2)信息存储量大
用户可根据自身喜好将喜欢的书下载于电子纸上，从而在不同的地方阅读这些下载的图书。薄薄的一页电子纸可容纳厚厚的几百本甚至上千本图书的内容，有着庞大的信息存储量。而纸质书储藏几十年之后纸张会泛黄，变得脆弱，这也是纸质书不利于存储的局限性。电子纸是电子产品，它不会随时间的流逝而泛黄，这也是其优点之一，即便于存储。
(3)节约资源，保护环境
从保护环境的角度考虑，纸质品的使用会加剧森林的砍伐，导致水土流失，易发生各种自然灾害。电子图书的出版被称为“绿色出版”，电子纸是电子产品，并不需要砍伐树木等，因而增多电子纸的使用会间接导致树木砍伐的减少，既保护了环境又节约了资源，可谓一举多得。
(4)信息更新及时，传播速度快
电子时代信息更新的速度远远超出了人们的预测，图书的更新速度也应跟上时代的步伐。由于电子纸具有下载及在线预览等功能，具有信息更新及时、传播速度快等功能，是媒体技术的发展趋势。
(5)出版周期短，易于保护版权
相比纸质图书出版过程中需要的印刷、校准、装订等一系列繁琐过程，置于电子纸上的图书出版过程要短得多，只需排版好发布消息即可。而水印、秘钥、底纹等防伪措施也使得版权的保护更为容易一些，保护了作者及出版筒的权益。
2.电子纸的缺点
(1)响应速度慢
电子纸技术的一项缺陷就是它的响应速度慢。在电泳显示技术中，电子纸的显示依赖于粒子的运动，因而用于显示的开关时间长达几百毫秒，这是人们所不能接受的，而且这个速度对视频应用也是不够的。而响应速度慢也是电子纸技术受桎梏的一项重要原因，因而加快电子纸的响应速度迫在眉睫。突破这一瓶颈，电子纸技术会得到更为广泛的应用。
(2)高级彩色电子纸技术有待提高
2016年5月，电子墨水技术领导厂商E-Ink公司推出了全新的“高级彩色电子纸”(Advanced Color ePaper/ACeP），第一次不需要使用色彩滤镜矩阵(Color Filter Array/CFA)实现每个像素的全彩色。而现如今的这种彩色电子纸主要用于数字标牌等领域，电子书阅读器的应用还有待发展。
(3)制造工艺复杂
电子纸产品的制造工艺较复杂，对材料的要求高，成本较高，因而在售卖过程中其价格也较高。相对于单纯适应于阅读的电子纸阅读器，人们更倾向于购买可用于打电话、看书、上网等集多项功能于一体的手机，因而在保证质量的同时降低生产成本从而降低销售价格达到人们可接受的程度也是电子纸产品有待发展的一点。
三、解决电子纸发展问题的对策
1.提高响应速度
响应速度慢是影响电子纸技术进一步发展的一个重要缺陷，因而针对此问题，提高电子纸技术水平是重中之重。只有从技术水平层面提高了其响应速度，才能真真切切的为人们所接受，进而才有更广阔的应用。如在电泳显示技术中加快粒子运动从而提高响应速度是一个待解决的问题。
2.彩色电子纸技术有待提高
尽管E-Ink公司推出了全新的“高级彩色电子纸”，但这项技术如今主要用于数字标牌等领域，还未能应用于电子书阅读器。在一个充满色彩的世界，电子纸彩色化是趋势也是必须，只有提高彩色电子纸技术才能为电子纸更为广阔的应用打下基础。
四、电子纸的应用
电子纸具有诸多优点，因而被人们广泛应用于各行各业，如电子报纸，广告，电子阅读器等，都是对电子纸的合理应用。随着彩色电子纸的开发，电子纸必将应有更加广阔的应用空间。
1.电子报纸
将电子纸应用于电子报纸已经不足为奇。电子报可以把几个版面的内容集成在一起，且其能卷曲也有提示信息。用户可通过电子报纸从因特网上下载文字、图形和图片，还可以边看边更新，满足人们看报的需求。2006年4月，全球第一份电子报纸由我国《解放日报》在iRex电子纸展现和发布。自此电子纸在电子报纸上的应用便广泛发展起来，不仅国内的报纸争相应用，国外各大报纸也广泛应用电子报纸。图1为电子报纸示意图。
图l 电子报纸
2.广告
电子纸不仅在电子报纸方面得到广泛应用，在广告方面的应用也是随处可见。早在2009的年，电子纸便被应用于日本神奈川县的公交巴士站上，作为显示车辆行驶时刻表和当地的行政信息，既方便了人们的出行，也便于公共信息的传播。2013年，42英寸的柔性电子纸作为大型电子指示牌被应用于日本零售技术展。在我国，2009年时广州便已有电子纸应用于广告行业展示于地铁中，如今上海地铁中的电子纸广告也是随处可见。电子纸在广告方面的应用渐渐被人们接纳和喜爱。
3.电子阅读器
电子阅读器是专门用于显示源于书籍、杂志、报纸和其他印刷品来源的书面材料的数字版本的便携式、低能耗、高分辨率的设备。电子纸在电子阅读器方面的应用受人们阅读习惯及电子纸响应速度慢等因素的影响，其应用远不如广告、传媒技术等普遍，但是相信在不久的将来电子纸在电子阅读器方面会有更深层次的应用。毕竟电子纸无需背光也可阅读，在保护视力方面要优于ipad和手机等。图2为电子阅读器示意图。
图2电子阅读器
五、电子纸的展望与发展
电子纸具有低能耗、信息存储量大、节约资源、保护环境等多重功能，其在全球科技舞台上的发展速度令人刮目相看。而提高电子纸的响应速度、高级彩色电子纸及制造工艺也是人们的共同期许。未来电子纸将会往更轻更薄、色彩更加丰富、动静结合等令人期待的方向发展，其在不同领域上的应用也被广泛认可。如在艺术领域，彩色电子纸可以很好地与背景装饰相结合，应用于电影特效、艺术舞台布局等，在教育领域，学生使用的学习机、甚至课本、作业本等都可由彩色电子纸代替，实现无纸化教育。电子纸能减少一定的纸制品的使用，符合环保的趋势。如今手机、电脑、数码相机等电子产品已走进千家万户，几乎成为人们生活的必备品。电子纸作为新一代环保、健康的电子产品能否突破发展的瓶颈更广更深的走入人们的生活还需要我们拭目以待。
