从公元2世纪初蔡伦发明造纸术至今，纸张已有1900多年的历史。纸质印刷品价格便宜，加工容易，但纸属于静态媒体，记录的信息不可改变。而先进的电子显示技术展示的信息则是多样的，且可以根据需要而改变，但是电子显示器厚重、脆弱、价格偏高、能耗较大，因此，现在人们使用纸张的数量并没有因为电子平面显示器的出现而有所减少。当然，人们更期待一种兼具两者优点的信息显示介质，于是21世纪信息传播领域出现了一个新事物—电子纸。       一、电子纸及其特性      电子纸（Electronic Paper）也称数字纸（Digital Paper），是一种超薄、超轻的显示屏，表面看起来与普通纸十分相似，可以像报纸一样折叠，但其实质却与普通纸有天壤之别。      1.电子纸的控制驱动元件——塑料晶体管      电子纸的关键技术之一是塑料晶体管（或有机晶体管）技术，塑料晶体管是基于碳基（Carbon Base）化合物形成的晶体管，不需要像非结晶体硅树脂那样的复杂生产工艺。电子纸的另一关键技术是电子油墨（Electronic ink）技术，电子油墨由几百万个微型球体密封单元构成，通过塑料晶体管的电场改变颜色，显示图像。      普通的以硅为主要材料的半导体晶体管是不可折叠的，而几年前，塑料晶体管的出现使可折叠电子纸成为现实。      塑料晶体管的出现有赖于导电塑料的发明，人们一般认为塑料不能导电，但物理学家却发现有些塑料可以导电，于是开始研究有机材料的电特性。1995年，贝尔实验室用塑料制成了P型半导体；1998年，贝尔实验室的研究人员制成了场效应迁移率相当高的P型塑料半导体材料，并研制出了实用的塑料晶体管，它是电子纸最为理想的控制元件。      制造薄膜型晶体管集成电路（塑料芯片）的第一步是准备基材，基材的选取要相对简单和便宜，通常使用绝缘塑料。然后使用旋转覆膜或浸入覆膜等方法把含有导电聚合物的溶液加到基材上。从原理上讲，塑料溶液甚至可以像印刷油墨一样，直接把线路印到基材上。      旋转覆膜是一种先进的技术，它可以提供厚度仅为100～200nm的塑料薄膜。制作时，把溶液倒在处于高速旋转状态的基底上，立刻就可以形成薄膜。当溶剂蒸发之后，塑料薄膜即紧覆在基底上，成为一层导电或半导电的材料。      可折叠性是塑料芯片的第一个优点，因为它是用聚合物等有机材料制成的，可以做得非常薄，厚度以纳米计算；第二，价格低廉，由于聚合物的生产工艺比硅产品要求低，对生产条件的要求也不高，因而成本自然较低；另外，芯片还可以做得非常大，使电子纸具有大规格的显示面积。      2．电子纸的显示元素——电子油墨      在塑料薄膜基材上，由上、下透明电极片组成，可以弯曲的塑料晶体管正负电极板间早期的电子油墨是根据电泳原理，由电场驱动带电颜料微粒，产生颜色对比来显示信息的，如图2所示。带电的白色微粒分散在蓝色电泳液中，外加电压使白色粒子电泳，显示白或蓝。当白色粒子被吸引至上方时，表面变成白色，若白色粒子被移动到下部，表面就会显示出电泳液的蓝色。但是这种电子油墨制造工艺复杂，成本较高，并且使用寿命短。      现在人们广泛关注的电子油墨是由无数个微小的透明微胶囊（Microcapsule）组成的，微胶囊直径约100μm。这种微小颗粒有一个透明的外壳，内部含有黑色的染料和一些更为微小的白色颗粒，白色颗粒不会被染料染黑，并且能够感应电场电荷而朝不同的方向运动。当每个微胶囊两边的电极被施加一个电场后，白色颗粒便集中向某一个方向运动，于是透过透明的外壳和电极片，材料表面就呈白色；当施加相反的电场后，白色颗粒就移动到微胶囊的另一侧，材料表面呈黑色。      这种电子油墨颗粒微小，在一定程度上克服了早期电子油墨颗粒过大，易沉积而造成图像不均匀及寿命短等缺点。但是由于微胶囊的杂乱排列等原因，它也无法很好地实现彩色显示，所以现在的电子油墨只能实现两色显示特性。      3.电子纸的特性及发展      （1）电子纸的特性      ①类似纸张的阅读效果。电子纸是根据朗伯反射原理显示，没有电子显示器那样的辐射，不会伤害人的眼睛；具有与纸质印刷品一样的高对比度、宽视角和高清晰度，适合人眼阅读。      ②携带方便。电子纸超轻超薄，可以折叠或卷起，可以制成几乎任何形状的表面。      ③自由的阅读方式。由于电子纸具有像传统纸一样的易读性，所以人们阅读电子纸信息时可以像看印刷媒体一样随意简单。      ④功耗极低。由于电子纸是完全反射的，不需要大功率的背光源，而且它具有双稳性（电子纸成像后在无电状态下可长时间显示的性能称为双稳性），所以其耗电量低于目前任何一种显示器件。      （2）电子纸的发展趋向      由于电子纸刚刚诞生，存在着许多技术障碍，目前还不能大规模地生产。首先，它的原料都是一些高科技材料，生产技术不成熟，所以生产成本较高。第二，翻转显示速度慢，因而其发展目标是能够快速处理全屏视频信息；第三，无法彩色显示，现在的电子纸只能支持黑白两色，而且分辨力也较低，所以显示效果还不尽如人意。      但是，随着加工工艺及微胶囊结构的改善，这些问题将逐步解决，电子纸将具有传统纸张和电子显示器的全部优点。如美国SiPix公司正在开发的微型杯（Microcup）结构的电子油墨，可将红（R）、绿（G）、蓝（B）三色电泳液对位注入并封装于微型杯内，借助特殊的电路设计及驱动方式，制成高效的全彩色电子纸。施乐公司正在讨论采用彩色滤色片，将微胶囊尺寸缩小到30μm，使电子纸的彩色显示成为可能。(待续)