小時候常常看《名偵探柯南》，在阿笠博士的一堆外掛發明中，柯南眼鏡算是固定出場班底。柯南會看著鏡片上的雷達圖，即時追蹤犯人。漫畫原始科幻設定中，柯南眼鏡是液晶螢幕，沒有偏光片和背光模組，在工程上不太合理。
若以目前科技範疇來看，柯南眼鏡應可歸類在 AR 眼鏡（augmented reality glasses），除了要把地圖資料、運算電路和追蹤器塞進小小的眼鏡，顯示資訊必須在大太陽底下足夠清楚，不能太耗電、不能太厚重，同時也要考慮人眼也無法長時間盯著鏡片上刺眼光源。
2025 年，一項發表在《自然》（Nature）期刊的研究指出，科學家正在開發 25,000 PPI 的「視網膜」電子紙，可以反射環境光當作顯示光源，論文提到可望在 VR／AR 裝置有龐大應用潛力。
25,000 PPI 電子紙的精細程度，就能讓柯南眼鏡成真嗎？
為什麼需要 25,000 PPI？
PPI 全名是 Pixels Per Inch，中文是像素密度，也就是每吋長度有多少像素，像素越多、畫面越精細。要了解「視網膜」電子紙，先從我們最熟悉的螢幕開始吧。
根據 Adobe 資料，300 PPI 通常是高品質近距離觀看的紙本印刷預設標準。數位顯示的話，指標性液晶顯示器（Liquid Crystal Display, LCD）是 2010 年的 iPhone 4 螢幕，賈伯斯在發表大會說，距離眼睛 30 公分，iPhone 4 液晶螢幕為 326 PPI（註 1），並首次引入新名詞「視網膜顯示器」（Retina Display）稱呼其產品高水準，當時認為 300 PPI 以上，大多數人肉眼分辨不出像素，畫面有如紙本印刷般精細。
2026 年的現主時，蘋果公司已經不使用 LCD，最新的 iPhone 17 搭載 OLED 顯示器，像素密度達到 460 PPI，人眼更難分辨出像素，似乎 450 PPI 左右也就夠了？
不是喔～不是這樣子，關鍵在於觀看距離。當顯示器直接貼在眼球外面（例如 AR 鏡片），人眼會明顯注意到像素變大，450 PPI 就不夠用了。
《自然》這篇研究，科學家首先設定比較極端的條件去估算：假設要做一塊接近人眼瞳孔大小的顯示器，人類瞳孔在黑暗環境的最大直徑約 8 mm，在此長度內，要顯示視角 120 度的畫面，畫面精細度又要接近人眼極限（每度視角約 60 個像素）。數學換算下來，像素密度大約要 23,000 PPI——這也是為什麼要研究 25,000 PPI 顯示器的原因。
論文的「視網膜」電子紙，和蘋果的視網膜顯示器名詞無關，指的是在非常接近人眼顯示極限之下的電子紙技術。
為什麼用電子紙？
如果要把像素密度拉高，顯示器為什麼不考慮用 OLED 或是更先進的 Micro-LED？論文反而要使用反射環境光的電子紙呢？
答案是：主動發光的元件有物理極限。
研究指出，當 Micro-LED 縮小到微米尺寸時，亮度會降低，AR 眼鏡很常在戶外使用，所以亮度就要拉更高，更耗電。更不用說，要把一顆顆 Micro-LED 均勻地排列成螢幕大小了，色彩訊號會彼此干擾，製造成本非常高。
反射環境光的電子紙，好處是光學對比不會受到像素尺寸縮小的影響。在戶外可保持與環境光線亮度一致，不用像主動發光元件那樣拉高亮度，且電子紙幾乎只有在畫面切換時才會耗電，極為省電。
論文中，科學家使用三氧化鎢（WO₃）材料，做出一顆顆奈米圓盤。圓盤的顏色可以用尺寸、排列和電化學反應去控制，四個奈米圓盤組成 2×2 的基本像素單元，稱為 Meta-Pixel，記為一個像素，形狀是正方形，邊長約為 560 奈米。
然後科學家把 Meta-Pixel 緊密排列，實際顯示名畫《吻》（The Kiss）在表面積約為芝麻大小（1.9×1.4 mm²）的電子紙上，解析度高達 4,300×700 像素，對角線的像素密度即大於 25,000 PPI。
要做出柯南眼鏡還有多遠？
「視網膜」電子紙當然也有缺點。利用反射光的顯示器，先天的色彩飽和度就不夠，可以顯示的顏色數量也明顯低於主流顯示器。
如果要用這款電子紙來玩遊戲，也是不及格的，電子紙畫面切換速度雖然有 25 Hz，但是主流顯示器的每秒幀數保底 60 Hz 起跳，電競顯示器甚至有 240 Hz。
再者，電子紙因為有反射層，它不是透明的。如果要做成 AR 眼鏡，研究團隊在附錄資料提到，需要引導光線，讓畫面經過反射和折射，再進入眼睛中。「視網膜」電子紙相對更適合做成 VR 眼鏡。
最後的大魔王，也是論文特別提到的困難點。目前這款電子紙顯示的靜態畫面，例如名畫《吻》（The Kiss），是事先算好整張圖，讓像素一次輸出的結果。如果要像主流顯示器那樣，獨立控制每個像素即時運算，每顆像素都必須要有一個電路開關元件（Thin Film Transistor, TFT），可能需要有台積電的高超製程技術才辦得到，面板廠很難自己完成。
和柯南眼鏡最接近的產品，大概就是祖克伯的 Meta Orion 了，尚未量產公開技術細節，目前已知的是，它是利用鏡框內的 Micro-LED 投射畫面到貴死人的碳化矽鏡片上，再進入我們的眼睛。
比起一般近視眼鏡 20～30 克，100 克 Orion 戴起來就有點笨重，投影畫面的視角也只有 70 度。在戶外超高亮度下，Micro-LED 勢必要拉高亮度，導致發熱和高耗電，高亮度 LED 對眼睛也會相對吃力。
況且，AR 眼鏡還衍生隱私與倫理問題。Meta 強迫讓外包的資料標註人員觀看大家的日常隱私。前陣子，臺大醫牙共同筆試，首次有學生用 AI 眼鏡作弊，不斷低頭的姿勢，讓考場人員起疑，發現眼鏡正在發燙。
總之呢，「視網膜」電子紙能耗雖低，可是要做成柯南 AR 眼鏡，還有上述缺點需要克服。社會層面，接受 AR 眼鏡走入生活看來還需要一段時間；科技層面，「視網膜」電子紙的材料壽命沒有 Micro-LED 穩定，或許未來真的有人可以做出半導體製程水準的 TFT 陣列吧，期待！
註 1：指對角線單位長度的像素密度，業界習慣用對角線長度的 PPI 來表示產品的像素密度。這篇文章的顯示器成品 PPI，統一使用對角線 PPI。
參考資料
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Santosa, A. S. S., Chang, Y.-W., Dahlin, A. B., Österlund, L., Volpe, G., & Xiong, K. (2025). Video‐rate tunable colour electronic paper with human resolution. Nature, 646, 1089–1095. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09642-3
