從日漸普及的電子書來探索電子紙(E-paper)(上)—技術原理介紹

2007年是iPhone問世的第一年，同時也是Amazon Kindle電子閱讀器出現的第一年，迄今已迎來15周年，在這十幾年裡，全世界所有人見證了智慧型手機與平板電腦的崛起，開啟了使用者全新的閱讀體驗，但為何Kindle仍能在這波洪流中佔有一席之地，甚至驅動其他廠商也相繼投入電子書領域？相較於智慧型手機與平板電腦所使用的LCD螢幕，電子書是採用「電子墨(Electronic Ink)」螢幕也就是俗稱的「電子紙」，仿照一般書本閱讀的視覺體驗，也減緩了長時間注視發光螢幕所帶來的雙眼疲勞，改善市場過去對於電子紙的疑慮。再加上疫情的肆虐與蔓延，改變了所有人的生活模式，也為電子紙帶來發展的契機。根據中華紙業大數據研究院報告指出，疫情前全球紙漿成長率已經是連續 3 年下降，又遇到疫情影響，各國紙業產量再度下挫，達到近年低點；反而是電子紙應用逐漸受到重視。

電子紙是一種極輕薄的顯示器技術，用白話文來說即為「像紙一樣薄、柔軟且可讀寫的顯示器」，從這句話可以窺探出電子書三項特性：1. 可以在顯示器上任意對文字或圖像進行更新，且可顯示提供大量的圖文內容；2. 由於對比度較高，文字與圖像顯示清晰，且從各個角度閱讀都沒有變化，類似於紙張印刷、書寫的視覺觀感，故相對LCD螢幕更適合肉眼閱讀；3. 具備可撓性及便攜性，因顯示器如紙般輕薄，故方便攜帶且具有一定程度的折疊、捲曲可塑性。綜合上述的輕薄與對比度的特性，加上耗電量極低，即使在斷電的情況下，也可長時間保持顯示，且使用時非常省電，因此普遍受到閱讀大眾喜愛。

電子紙是使用電泳式電子墨水(Electronic Ink)塗在屏幕表面上形成超輕薄的顯示屏，其原理是以帶正電或負電的有色小球，當外加電場改變時，小球會根據其電性與外加電場上下移動，以此顯現出不同的圖樣，就像是帶電的小球在液體裡游泳一般，而被稱為電泳。透過有色粒子泳動變化，就像我們閱讀紙本書籍一樣，藉由「反射式」的光源來看到影像，因此環境光源越亮，顯示反而越清晰，對於閱讀者來說較為省力也不會產生視覺疲勞。

綜上所述，電子紙透過電子墨水(Electronic Ink)技術，為閱讀者呈現另一種類紙張的閱讀體驗，相較起一般的LCD/LED螢幕更為省電，故其應用日漸普及，不僅局限於電子書閱讀器，後續文章將會介紹電子紙與LCD/LED螢幕差別及應用領域。

圖   電子紙閱讀器具備護眼及省電兩大功能

圖片來源：台灣光華雜誌 (https://www.taiwan-panorama.com/zh)

封面圖片來源：數位時代 (https://www.bnext.com.tw/article/53757/kindle-reader-qa)

參考來源：

1. 元太 E Ink Gallery 3 全彩電子紙量產，彩色閱讀器 2023 年齊發(https://technews.tw/2022/12/13/e-ink-to-mass-produce-gallery-3-color-epaper/)
2. 電子紙的歷程與現況－電子紙系列報導(https://pansci.asia/archives/7960)
3. 紙文明再創新 電子紙的風起雲湧(https://nspp.mofa.gov.tw/nspp/news.php?post=229456&unit=406&unitname=%E5%B0%88%E9%A1%8C%E5%A0%B1%E5%B0%8E&postname=%E7%B4%99%E6%96%87%E6%98%8E%E5%86%8D%E5%89%B5%E6%96%B0-%E9%9B%BB%E5%AD%90%E7%B4%99%E7%9A%84%E9%A2%A8%E8%B5%B7%E9%9B%B2%E6%B9%A7)
4. 電子紙新應用百花齊放　元太擴產建構生態圈(https://www.mirrormedia.mg/story/20220121ind001/)
5. 電子紙的發展不再僅限黑白兩色，連彩色也有啦！ (https://pansci.asia/archives/354946)
6. 電子紙是什麼？電子紙應用、概念股解析（元太最新消息）(https://www.stockfeel.com.tw/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E7%B4%99-%E6%A6%82%E5%BF%B5%E8%82%A1-%E5%85%83%E5%A4%AA/)
7. 還原哈利波特的魔法世界！可折疊全彩電子紙，打造全新閱讀體驗(https://www.bnext.com.tw/article/69582/all-electronic-paper)