沉寂50年的电子纸:数字化潮流下创新应用多多,未来前景如何?

小科工 2022-06-22

电子纸

1846 字丨阅读本文需 5 分钟

刚过去的这一周(6月13日至19日)是今年“全国节能宣传周”,目的是大力倡导绿色低碳生产生活方式,助力实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。

在全社会营造节能低碳浓厚氛围下,电子纸因为具有自身不发光依靠环境光反射成像,双稳态技术维持静态图像不用电的类纸特性,随着柔性和彩色电子墨水技术的不断成熟,电子纸正在开启传统纸张数字化、可循环的绿色科技革命。

那么,电子纸技术是怎么发展起来的?目前,有什么先进的电子纸技术?可以应用在哪些领域?市场前景如何?

电子纸的发展简史

电子纸(E-paper)是一种超薄、超轻的特殊显示屏幕,又被称做“电子墨水屏”。区别于传统显示,电子纸本身不发光,因此不需要背光源或背光模组。

绿色是电子纸的天然优势。据了解,电子纸的技术特色是双稳态和反射式,与其他类型的普通显示屏相比,电子纸具有与纸张相似的阅读舒适和视觉感受,在显示内容时不耗电,只有在内容变化时候才耗电,且在持续显示下仍然超低耗电。不仅如此,电子纸在外观形态上具有轻薄和柔性的特点,不易破碎。

凭借护眼、节能、环保等鲜明特征,电子纸的出现有望代替传统纸张,实现无纸化,并在零售、教育和医疗等领域有着广阔的应用前景。

关于电子纸相关的技术研发,最早可追溯至20世纪70年代,美国麻省理工学院(MIT)成功研制了电泳式电子纸的初期样品。不过,早期技术存在显示寿命短、不稳定、彩色化困难等诸多缺点。

1997年E Ink公司正式成立,推动电子纸技术进入产业化阶段。包括施乐、柯达、摩托罗拉、佳能、爱普生、IBM在内的国际著名公司都曾先后涉足电子纸领域。2002年,东京国际书展上出现了第一张彩色电子纸,不过由于电子纸的色域受限,彩色化之后的显示效果欠佳。

新一代彩色电子纸技术

近期,E Ink元太科技发布了E Ink Kaleido 3彩色印刷电子纸技术,提供7.8英寸、10.3英寸和13.3英寸三种标准尺寸。该技术将主要应用在电子书阅读器、电子纸笔记本等产品中。

元太科技是领先的电子纸技术的厂家,而我们常见的墨水屏阅读器都会用到E Ink的产品和技术。

就彩色墨水屏而言,E Ink Kaleido 3的上一代电子纸技术E Ink Kaleido Plus已运用于文石Nova Air C、Bigme B1 Pro Plus等产品中。

相比于上一代,E Ink Kaleido 3的能呈现的颜色更鲜明、文字显示更清晰,色彩饱和度提升30%,彩色分辨率为150ppi,黑白分辨率为300ppi。(上一代彩色分辨率100ppi,黑白300ppi)

在色彩表现方面,E Ink Kaleido 3技术能让色彩更加鲜艳,背景和图文的对比度也更大,视觉感受更清晰舒适。

在前光表现方面,E Ink Kaleido 3能减少从显示屏表面反射的蓝光量,相比于上一代更加护眼。

多元的创新应用

电子纸,因其类纸特性,与智慧物联技术结合,支持显示变化的同时,静态显示完全无需用电,被誉为智慧物联最佳显示技术。经过多年的产业潜心耕耘,电子纸的应用领域已经从单一的阅读市场拓展到智慧新零、智慧医疗、智慧教育、智慧办公、智慧交通、智慧民航、智慧工业、智慧物流等各个智慧物联领域,形成多元化的产业应用。在替代传统纸张的同时,将其数字化、可循环,赋能传统产业的智慧升级。

经过20余年的发展,电子纸作为一种新型显示技术,其产业生态已经初具规模,形成了电子纸制造与应用两大生态体系。

五年复合增长率将达59%

电子纸制造企业东方科脉董事长周爱军在接受记者采访时介绍道,电子纸技术主要有电泳、微杯、胆固醇液晶和电润湿等几种主要显示技术。相对来说,电泳和微杯技术较为成熟,市场化程度高,具有较好的客户基础。胆固醇液晶电子纸技术因为彩色化容易实现,所以也是实现彩色电子纸的主要途径之一。电润湿技术因为技术难度较大,难于产业化,到目前没有太大产业化进展。

在彩色电子纸技术方面,周爱军告诉记者,目前主要有E-Ink的ACep彩色电子纸技术和基于胆固醇技术的彩色电子纸,二者都在彩色研发和专利布局阶段。预计在2-3年内,ACeP彩色电子纸技术和胆固醇彩色电子纸都有产业化机会,可以广泛应用到阅读、广告等领域。

电子纸正受到越来越多的关注。去年12月底,工信部电子信息司提出,要聚焦基础电子元器件、关键电子装备与电子材料等领域,提升电子信息领域基础保障能力,推动技术创新体系建设。加强Micro-LED、电子纸、硅基OLED、印刷显示等前瞻性产业布局。

洛图科技分析师王育红向《中国电子报》记者表示:“在我国大力提倡‘双碳’的战略下,电子纸以其超低功耗节能的特性,可作为新型显示技术替代智慧城市、智慧零售、智慧办公等多个场景的液晶数字标牌,办公设备等。”根据洛图科技(RUNTO)数据显示,预计到2025年全球电子纸终端产品整体市场规模预计达到723亿美元,五年复合增长率高达59%。

另外,根据2021年CINNO Research旗下ePaper Insight 负责主编的电子纸产业蓝皮书系列《全球电子纸产业综合分析报告》数据显示:2021年全球电子纸整机市场出货数量约1.8亿台(片),电子纸整机产品市场规模超过40亿美金,带动上下游产值超千亿元。近5年来,电子纸产业出货量年均复合增长率CAGR高达40%以上,产业进入高速成长期,其成长性位列所有显示技术之首。ePaper Insight市场预测显示,2022年全球电子纸产业市场规模将超65亿美元,同比增幅65%,将继续保持高速增长趋势。

来源:物联传媒,中国电子报,Kindle静读君

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