電子紙?jiān)趥€(gè)人電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用

[摘要] 電子紙作為新一代的顯示技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化步伐，眾多的電子紙產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。它獨(dú)有的技術(shù)特點(diǎn)使未來的個(gè)人電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以有顛覆式的進(jìn)步，我們身邊的電子產(chǎn)品可以設(shè)計(jì)的更輕、更薄，甚至可以曲面顯示。本文通過對(duì)電子紙與LCD顯示技術(shù)特性的對(duì)比分析，總結(jié)出電子紙技術(shù)在未來個(gè)人電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用點(diǎn)，并提出在相應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的應(yīng)對(duì)策略和市場(chǎng)預(yù)期，以期把握未來個(gè)人電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的趨勢(shì)走向。

[關(guān)鍵詞] 電子紙個(gè)人電子產(chǎn)品便攜超輕薄創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)

一、電子紙與Kindle

Kindle——這是美國B2C網(wǎng)站亞馬遜(Amazon)在2008年推出的采用電子紙技術(shù)的電子書(圖1)，在短短幾個(gè)月時(shí)間售出8萬多臺(tái)，創(chuàng)造了電子閱讀產(chǎn)品的銷售紀(jì)錄。

這款新產(chǎn)品采用了E-ink公司的電子紙顯示屏，使其的厚度控制在1.8cm，超低的功耗在關(guān)閉無線網(wǎng)絡(luò)后內(nèi)置的鋰離子電池可續(xù)航一周，這種超薄顯示屏與普通紙的基質(zhì)類似，與紙本印刷品的閱讀體驗(yàn)也很接近，由于沒有可視角度的變化和主動(dòng)光源的影響，電子紙的顯示效果非常清晰，比液晶顯示屏更適合長時(shí)間閱讀，可廣泛應(yīng)用于商務(wù)與休閑等多種閱讀環(huán)境。Kindle同時(shí)配備了QWERTY 鍵盤，方便用戶的文字輸入。人機(jī)工程學(xué)的外形和按鍵排布讓用戶在使用時(shí)如同拿一本書一樣(圖2)，即使在長時(shí)間閱讀時(shí)也可以不斷變換閱讀姿勢(shì)，機(jī)身左右兩側(cè)都設(shè)計(jì)了翻頁按鍵，方便左右手操作的不同習(xí)慣人群。

一種關(guān)鍵的技術(shù)出現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品帶來的革命不亞于產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身的觀念進(jìn)步，Kindle正是基于這個(gè)特點(diǎn)取得了設(shè)計(jì)上的突破，同時(shí)也預(yù)示著產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中顯示界面設(shè)計(jì)的突破和創(chuàng)新。

二、電子紙技術(shù)的特點(diǎn)及市場(chǎng)前景

我們通常將類似紙質(zhì)印刷品一樣超薄、超輕、柔軟可彎曲，同時(shí)具有超低功耗的電子顯示技術(shù)稱為電子紙。電子紙最早由美國E-ink公司開發(fā)(圖3)，其核心是電泳顯示(Electrophoretic)技術(shù)。

相對(duì)于目前主流的LCD(Liquid Crystal Display)和OLED(Organic Light-Emitting Diode)顯示技術(shù)，電子紙具有的優(yōu)勢(shì)非常突出:

E-ink公司開發(fā)的電子紙介質(zhì)厚度僅有0.5mm，相對(duì)于LCD顯示設(shè)備的玻璃介質(zhì)2mm的厚度，顯然前者更加適合輕便的個(gè)人電子設(shè)備。而且電子紙的介質(zhì)大都采用復(fù)合材料，具有柔韌的特點(diǎn)(圖4)，不易被折損或壓壞，這使得在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)可以自由發(fā)揮顯示界面的造型創(chuàng)意。電子紙采用物理化學(xué)的電泳原理，使其的功耗相當(dāng)?shù)?，而且它的反射率和?duì)比度非常高，在室內(nèi)正常光線下不需要采用背光方式來提高可讀性。 由于不像LCD具有復(fù)雜的控制電路，電子紙的構(gòu)造也簡單許多，未來的電子紙甚至可以像真正的紙一樣自由裁剪，而且生產(chǎn)工藝也不復(fù)雜，僅需在現(xiàn)有的LCD生產(chǎn)設(shè)備上做簡單升級(jí)即可，良品率和產(chǎn)量都要比LCD高，因此電子紙的制造成本可以控制到更低。

雖然目前電子紙技術(shù)已經(jīng)投入商業(yè)應(yīng)用，但是技術(shù)革命的腳步始終是緩慢的，和成熟的平板顯示技術(shù)相比它還有很多需要提升的地方:

首先就是電子紙的顯示響應(yīng)速度慢。由于電泳顯示技術(shù)依賴于粒子的運(yùn)動(dòng)，用于顯示的轉(zhuǎn)換時(shí)間長達(dá)幾百毫秒，這個(gè)響應(yīng)速度對(duì)播放動(dòng)態(tài)視頻圖像是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的(目前主流的LCD顯示器的響應(yīng)速度都在5毫秒以內(nèi))。其次是顯示的色彩性能不佳。電子紙需要用彩色濾光片來達(dá)到色彩顯示的要求，但是由于技術(shù)上的限制這種只有顯示幾種顏色的能力相對(duì)于動(dòng)輒支持全色域的LCD顯示器就顯得落后了許多。

其實(shí)Kindle獲得的成功多半還是以亞馬遜網(wǎng)站(Amazon)豐富的電子書資源為依托(類似于蘋果的iStore銷售模式)。電子紙作為新一代顯示技術(shù)的核心價(jià)值并沒有獲得顯著的體現(xiàn)。

早在2004年，索尼公司就推出世界上第一款電子書——LIBRIe，由E-ink和Philips提供技術(shù)支持，盡管也是讓業(yè)界眼前一亮，但是這款產(chǎn)品很快就銷聲匿跡，原因就是在于匱乏的閱讀資源和并不成熟的電子紙技術(shù)。正版電子圖書昂貴的授權(quán)和僅僅四級(jí)灰度的電子紙顯示屏并沒有給使用者帶來多少暢快的閱讀體驗(yàn)，直到現(xiàn)在的第三代Kindle DX也只有16級(jí)灰度的顯示能力，而售價(jià)卻達(dá)到了489美元?？梢灶A(yù)見電子紙顯示技術(shù)要想在個(gè)人電子產(chǎn)品中尤其是媒體產(chǎn)品中有所突破，還需在核心技術(shù)上有所進(jìn)步，包括色彩的顯示效果和效能的提升，還有響應(yīng)速度的提升。

雖然電子紙產(chǎn)品的未來之路困難重重，但是基于電子紙先天出色的技術(shù)特點(diǎn)，各大IT廠商還是把它作為取代LCD的未來顯示技術(shù)。PVI公司就宣布將在2010年大批量生產(chǎn)彩色電子紙，日本的廠商索尼、日立和精工都在近期宣布推出采用電子紙的個(gè)人電子產(chǎn)品，其中就包括彩色電子書、曲面顯示的電子表、手機(jī)和超輕薄媒體播放器等。國內(nèi)廠商漢王的電子書產(chǎn)品早早就擺上了京東商城的貨架，雖然銷量平平，但這意味著電子紙?jiān)趥€(gè)人電子產(chǎn)品中的產(chǎn)業(yè)化道路已經(jīng)鋪平，接下來就是如果通過電子紙技術(shù)本身和產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新以及全新模式的市場(chǎng)營銷來普及和推廣。

三、電子紙技術(shù)為個(gè)人電子產(chǎn)品帶來的新設(shè)計(jì)理念

傳統(tǒng)便攜式設(shè)備的顯示界面幾乎無一例外的采用LCD或者OLED顯示屏，這種厚重而硬質(zhì)的顯示介質(zhì)極大地制約了產(chǎn)品創(chuàng)意的發(fā)揮，使我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娮釉O(shè)備幾乎都被限制在四四方方的平板盒子里。從我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)、筆記本電腦到MP3、MP4播放器，硬質(zhì)的顯示界面幾乎統(tǒng)一了電子產(chǎn)品硬朗的直線條，自然優(yōu)美的曲線和曲面造型在設(shè)計(jì)上受到了不少限制。但電子紙技術(shù)超輕、超薄、柔軟的介質(zhì)特性可以使我們跳出傳統(tǒng)顯示硬件限制的條條框框，充分發(fā)揮曲線和空間的魅力和設(shè)計(jì)師的形態(tài)造型能力。

1.曲面顯示設(shè)計(jì)

圖5、圖6所示的是日本精工公司推出的采用電子紙技術(shù)的手表，不同于以往的電子表設(shè)計(jì)，這款手表的表盤被設(shè)計(jì)成了曲面形狀，在我們習(xí)慣了看平面的表盤之后，這樣的曲面時(shí)間顯示會(huì)給人帶來一種時(shí)空的迷離感和顛覆性的視覺震撼，相信在生活中很少有人能看到曲面顯示的鐘表，這種視覺體驗(yàn)在傳統(tǒng)的平面顯示技術(shù)上很難做到。

圖7所示的富士通可折疊屏幕筆記本電腦，利用電子紙柔軟可彎曲的特性將屏幕和機(jī)身設(shè)計(jì)在了一起，拓展了屏幕的可視范圍，這是設(shè)計(jì)師在硬質(zhì)顯示技術(shù)主導(dǎo)的筆記本時(shí)代僅能想像和創(chuàng)意卻無法實(shí)現(xiàn)的。

可以預(yù)見，柔軟的電子紙能讓設(shè)計(jì)師更好的發(fā)揮曲面造型創(chuàng)意，在任何的產(chǎn)品顯示界面上都不用再去刻意留出方方正正的平面區(qū)域來安排顯示界面，而是將電子紙顯示屏去附和產(chǎn)品形態(tài)造型的需要。在未來的個(gè)人電子產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，曲面顯示將會(huì)成為主流的造型設(shè)計(jì)手法，顯示界面會(huì)配合產(chǎn)品造型的特征進(jìn)行形態(tài)的變化而不再拘泥于傳統(tǒng)的平面造型。正如圖8這款智能手機(jī)設(shè)計(jì)，盡管還只能顯示灰度顏色，但正是采用了超薄柔軟的電子紙才使得手機(jī)的顯示屏可以折疊卷曲。

2.超輕、超薄設(shè)計(jì)

另外一個(gè)趨勢(shì)就是個(gè)人電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)超輕、超薄的極致化方向發(fā)展。

設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)一向推崇極致化設(shè)計(jì)，這也是根據(jù)人們對(duì)產(chǎn)品的極致化需求做出的應(yīng)對(duì)。前面列舉的電子紙超薄的技術(shù)特性，由于沒有冗余的控制電路和背光照明系統(tǒng)，電子紙顯示器可以做到紙質(zhì)介質(zhì)的厚度和重量(圖9、圖10)!這對(duì)于個(gè)人電子設(shè)備的便攜性意義尤為重要，因?yàn)樵诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，個(gè)人電子產(chǎn)品的首要訴求就是便攜性，更輕、更薄的設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)是這類產(chǎn)品追尋的主題，相信世界最薄和世界最輕的產(chǎn)品記錄會(huì)在電子紙的幫助下不斷被刷新，也許以后我們使用的手機(jī)和MP3會(huì)像信用卡一樣薄，可以輕松的放進(jìn)皮夾內(nèi)。

3.產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用點(diǎn)

電子紙?jiān)诋a(chǎn)品中的應(yīng)用點(diǎn)主要集中在以下三個(gè)方面:

(1)時(shí)尚電子用品:手表、手包、電子紋身、電子服裝(圖11)、電子頭飾等;(2)信息媒體終端:手機(jī)、電子書、電子報(bào)紙(圖12)、數(shù)碼相機(jī)、電子繪圖板、掌上電腦、掌上游戲機(jī)、便攜式影音設(shè)備、筆記本電腦等;(3)專業(yè)電子用品:商業(yè)廣告、商業(yè)展示、產(chǎn)品包裝、室內(nèi)裝潢、醫(yī)療、教育、工業(yè)測(cè)試、軍事、戶外用品等。

電子紙技術(shù)幾乎涵蓋了所有傳統(tǒng)顯示技術(shù)所能涉及的范圍，甚至還要更廣。換句話說，未來的產(chǎn)品設(shè)計(jì)之路因?yàn)殡娮蛹埖某霈F(xiàn)可開發(fā)的項(xiàng)目會(huì)更廣泛、更深入。豐富的產(chǎn)品門類和消費(fèi)需求足以讓設(shè)計(jì)師們充分發(fā)揮想像潛能，當(dāng)然這些門類中影響最深遠(yuǎn)的當(dāng)屬個(gè)人電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，也正是由于市場(chǎng)對(duì)個(gè)人電子產(chǎn)品功能與形式的潛在需求提升，在未來的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念上和市場(chǎng)研究方面我們還需要進(jìn)一步的思考和開拓。

四、個(gè)人電子產(chǎn)品在未來的設(shè)計(jì)取向和策略

之前我們提到了個(gè)人電子產(chǎn)品的極致化需求，其實(shí)高技術(shù)特征、極致化造型和創(chuàng)新功能理念早已成為電子產(chǎn)品獲得市場(chǎng)成功的三大要素。電子紙顯示技術(shù)的出現(xiàn)正是同時(shí)滿足了這三點(diǎn)要素的需要，那么相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)獲得市場(chǎng)認(rèn)可的機(jī)會(huì)就更多。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面APPLE公司的經(jīng)驗(yàn)值得研究。沒有對(duì)三要素的追求就不會(huì)有今天的APPLE，其創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯從不掩飾APPLE產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)創(chuàng)新的渴望，成功的產(chǎn)品并非是設(shè)計(jì)最合理、成本控制最嚴(yán)格的，而是那些最能刺激消費(fèi)者購買欲望、最能激發(fā)用戶新體驗(yàn)的高利潤、高附加值產(chǎn)品。APPLE旗下的每一款產(chǎn)品都可以作為設(shè)計(jì)與市場(chǎng)研究的案例。這也提示了我們?cè)诿鎸?duì)新一代顯示技術(shù)革命的同時(shí)，如何對(duì)待個(gè)人電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)突破和創(chuàng)新問題。

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)策略應(yīng)對(duì)照技術(shù)發(fā)展的步伐和市場(chǎng)消費(fèi)取向來制定。詳細(xì)完善的市場(chǎng)研究是前提，這里可以把消費(fèi)群體做分類，采用新技術(shù)的產(chǎn)品往往是高價(jià)值低銷量的，但這點(diǎn)也并不是絕對(duì)，Kindle的例子就是很好的說明，在這里不僅要考慮高端消費(fèi)群體，還需考慮對(duì)產(chǎn)品有特殊需求的消費(fèi)群體。有了明確的市場(chǎng)定位就不難進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的定位和布局。另外就是積極跟隨技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。電子紙技術(shù)的每一個(gè)突破都能帶來設(shè)計(jì)的布局調(diào)整和重新定位，要想準(zhǔn)確的把握設(shè)計(jì)策略就必須實(shí)時(shí)關(guān)注電子紙產(chǎn)業(yè)的最新動(dòng)向，包括與之相關(guān)的市場(chǎng)投資和國家政策調(diào)整。

電子紙做為新一代顯示技術(shù)已經(jīng)全面投入市場(chǎng)應(yīng)用，盡管技術(shù)層面的制約還會(huì)存在一段時(shí)間，但對(duì)于個(gè)人電子設(shè)備的顯示界面設(shè)計(jì)來說意義非凡。國外的IT廠商都重視電子紙的未來產(chǎn)品應(yīng)用，相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)工作早已展開，很多創(chuàng)意產(chǎn)品已經(jīng)面世，國內(nèi)的漢王等企業(yè)也開始了相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化道路。但我們應(yīng)該看到，跟隨戰(zhàn)略在日新月異的消費(fèi)電子時(shí)代始終是落后的，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝和新方法只有做到領(lǐng)先才能把握市場(chǎng)全局，電子紙對(duì)于未來個(gè)人電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

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