美商顯像資訊管理顧問(DisplaySearch)預估，全球電子紙面板產值將由2009年的4億美元成長到2015年的60億美元；而2018年更將接近100億美元。由于亞馬遜網絡書店(Ama-zon.com)、索尼(Sony)等廠商成功拓展電子書應用，成為電子紙市場成長的一大動力，進而吸引相關業(yè)者積極布局。諸如友達拉攏主攻電泳(EPD)微杯技術的達意科技(SiPix)，致力發(fā)展可繞式電子紙；掌握電泳微膠囊技術的元太科技，繼并購E Ink后，近日更獲面板大廠奇美電5代廠產能支持；國際電子紙技術大廠普利司通(Bridgestone)也計劃運用其快速反應液態(tài)粉狀顯示(QR-LPD)技術與臺達電合作生產電子紙產品等。此外，臺灣工研院亦發(fā)表以膽固醇液晶(Ch-LCD)及反射技術為基礎的電子紙應用，電子紙無疑是平面顯示器的新星。
Ch-LCD全彩技術吸引人
以全球暢銷三億七千萬本的哈利波特來看，其消耗的紙張便高達29萬噸，必須損耗五百多萬棵樹，因此電子紙除了具市場潛力，更有助于環(huán)保，此外，電子紙可繞曲的特性與雙穩(wěn)態(tài)的省電優(yōu)勢更成為軟性顯示的勢力。
臺灣工研院影像顯示中心面板整合技術二組專案副理廖元正援引Displaybank數據，2020年電子紙70億美元產值中電子書閱讀器(e-book)就占34億美元，這也反映各大業(yè)者的布局。從早期2003～2004年Panasonic推出第一代的產品膽固醇液晶產品ΣBook、歌林發(fā)表的iLibrary與索尼的Librie；一直到2005～2007年富士通(Fujitsu)推出的FlePia、iRex的iLiad、索尼PRS 505，然后亞馬遜網路書店的Kindle更因為結合龐大軟體內容，掀起電子書熱潮，該產品已被列為全美2009年最受歡迎的圣誕禮物之一。
目前全球四大主要電子紙技術供應商為E Ink、達意科技、普利司通及富士通。而目前電子紙應用除了強調其可繞性外，最令人關注的便是影像反應時間(Video Response Time)與全彩化議題。其中，富士通已在臺北國際電腦展搶先展出首款彩色電子書，其采用的膽固醇技術令人關注，尤其三星更在2008年底宣布跨入膽固醇液晶陣營，并已于2009年發(fā)表采用膽固醇液晶技術的10.2寸主動矩陣(Active Matrix, AM)電子紙產品。三星從被動矩陣(Passive Matrix, PM)到主動矩陣產品僅花費半年時間就開發(fā)出來，盡管色彩不盡完美，但其已兼?zhèn)淙驶碾娮蛹堧r形，發(fā)展進度驚人。
膽固醇液晶技術從1970年代便開始發(fā)展，早期歌林已推出相關產品，但礙于當時數位內容不普及，加上采用單色、綠黑與藍白呈現內容，無法達到閱讀的舒適性，因此并不普及；但隨著近期數位影像的要求，電子紙全彩化成為關注焦點，值得注意的是膽固醇液晶不須利用彩色濾光片(Color Filter, CF)就能夠顯示色彩，這與EPD、普利司通的技術不同，膽固醇液晶可以直接由液晶本身顯現色彩，廖元正解釋，工研院在色彩呈現上主要采用自行開發(fā)的單層彩色面板架構，膽固醇液晶本身是由一個液晶材料(Nematic Materials)加上光學活性物質(Chiral Dopants)呈現彩色化，以活性物質加入的多寡調配顏色。而此技術突破KDI、富士通、Magink、Fuji Xerox膽固醇電子書所采用的紅綠藍(RGB)三層液晶層實現彩色顯示的高成本、不適量產的缺點，工研院技術能使厚度得以減輕50%以上，可望提供輕薄彩色的電子書。
此外，工研院考量單層架構的反射率問題，再進一步以λ/2的相位差板輔助，將單層結構借由加入λ/2的相位差板，使其光線得以進行相位轉變，環(huán)境光線能充分達到100%反射，避免光線損失，以呈現更佳的色彩效果。另一方面，工研院也技轉柯達(Kodak)的卷對卷(R2R)技術，長度可大于300公分，也因此適合大面墻的應用，可發(fā)展情境壁紙應用。
顯示IC業(yè)者致力于電子書手寫觸控介面
除了上述電子紙技術外，控制顯示的IC業(yè)者也居重要角色，顯示IC業(yè)者愛普生(Epson)選擇與E Ink合作，此控制IC需要靠波形(Waveform)驅動，主要功能在于減輕中央處理器負擔，使顯示呈現更美的加分效果。
愛普生技術經理藍楊波解釋，其實EPD的驅動透過波形，而波形存在于查表(Look Up Table)中。假設EPD為十六灰階，那么就有16×16，相當于兩百五十六種波型組合。實際上由E Ink提供波形，每個批號有不同的波形，而不同溫度下取得的波形也不一樣，控制IC必須從查表中找到適合的Waveform輸出以呈現較佳的顯示畫面(圖1)。
由于電子書強調可以如紙一般順利書寫，因此，愛普生控制IC可支持即時觸控，甚至可以做到現今薄膜電晶體(TFT)的顯現效果，其推出的產品可以支持4,096×4,096解析度，甚至是未來三十二灰階的電子書產品。此控制IC主要是透過無縫式導覽技術(Seamless Navigation)加快使用者介面、快速跳出下拉/彈出選單、加速游標回應速度及即時鍵盤輸入，促使顯示器平行執(zhí)行達十六項工作、并支持手寫感應筆輸入裝置，協(xié)助使用者在注記各項注解或速寫時更得心應手。
此外，愛普生在下一代的控制IC中也將整合同步動態(tài)隨機存取記憶體(SDRAM)，藍楊波表示，若以解析度1,024×768而言，大約適用于6寸、7寸的電子書產品，不需要太高的解析度，因此，愛普生得以節(jié)省元件其周邊設計，此款產品預計2010年第一季量產。
圖1 EPD控制IC驅動示意圖
12藍楊波表示，控制IC不只是驅動電子書顯示出良好的畫面，愛普生更強調可以同時提供電子書顯像功能、直接觸控與手寫輸入，并在其控制IC設計中增設多重圖像、旋轉、透明及硬體游標功能，使電子書功能更為彈性，以利呈現較佳的顯示效果。
多功能電子書開啟臺灣系統(tǒng)廠商機
電子紙未來將著重高度反射率、可繞性與色彩技術研發(fā)，廖元正表示，電子書將會越來越強調系統(tǒng)整合部分，如何整合無線功能、觸控等功能將是未來趨勢，而這也是臺灣系統(tǒng)業(yè)者的強項。
擁有友達集團背景的佳世達，3年前以系統(tǒng)廠商之姿投入電子書領域，佳世達應用系統(tǒng)事業(yè)部行銷業(yè)務二處資深經理李昌鴻表示，友達從3代線到8.5代線都有，佳世達與其密切合作將為系統(tǒng)業(yè)者的一大優(yōu)勢，現階段佳世達以達意科技的微杯技術為基礎，發(fā)展十六灰階電子書產品，其換頁速度約為1.3秒，同時也關注電子書觸控與聯(lián)網功能的要求，強調提供整體方案的能力，一改以往臺灣廠商僅提供電子裝置的模式。李昌鴻強調，選擇達意科技主要在于成本考量以及量產性，另一方面，達意科技的電子紙薄膜核心技術包含納米級化學材料合成、精密染料及高分子化學材料合成、液體對液體封裝、精密連續(xù)等多種專利，也是佳世達相中該技術的原因，可避免早期佳世達發(fā)展薄膜電晶體相關產品時常遇到專利糾紛，佳世達未來希望以降價為重點，促使產品普及化。[!--empirenews.page--]
而針對彩色部分，佳世達預計直接于微杯內放入彩色染液(圖2)，并強調此種方式較接近真實的色彩，李昌鴻表示，佳世達2009年年初也曾考慮采用彩色濾光片，但考量消費者在閱讀時的反射率與舒適度問題，還是認為以微杯結構填充彩色溶液的方式較為合適。佳世達認為電子紙除了應用于電子書上，另外也看好電子標簽、汽車計時器、電子錢包、智慧卡等其他市場。
圖2 微杯技術加入彩色染液以達到電子書全彩目標
打破電子書裝置思考 電子紙市場更驚人
目前電子書采用的處理器大多以IP業(yè)者ARM國際架構為基礎，該公司市場行銷經理陳洛表示，就IP業(yè)者角度來看，電子書閱讀器僅是目前電子紙應用較為成熟的一項裝置，但若以更寬廣的角度來看，凡是有熒幕的地方就是電子紙的市場，他引用市場調查，60%的美國消費者使用iPod、iPhone看書，更多數人是以電腦來讀取資料，僅有9%的消費者以Kindle閱讀，也因此，安謀國際認為，搭配電子書裝置的概念，將可為電子紙開拓更廣大的市場，其資訊內容才是發(fā)展重點，而3G、無線區(qū)域網路(Wi-Fi)、云端運算便是開啟多元內容資訊的關鍵。
陳洛表示，未來若僅是使用電子書閱讀，采用中低階中央處理器即可，這方面ARM國際看好教育應用，尤其是中國大陸、印度與中南美洲這類新興市場，采用的電子書成本較低，普及速度較快，而在資訊內容的經營上，政府可與當地電信營運商合作，可帶動電子書使用率，將是不容忽視的潛力商機。
另一方面，ARM認為消費者為了得到更豐富的內容資訊，需要以無線技術連接電子書閱讀器，方便下載更多資訊，此時便需要運算能力較為強大的中央處理器為基礎(圖3)，陳洛指出，亞馬遜網路書店推出的電子書閱讀器其實為封閉的系統(tǒng)，但在消費者越來越重視多媒體應用的需求下，開始會在乎瀏覽器、觸控功能等多媒體需求，因此更希望作業(yè)系統(tǒng)(OS)的支持，而這也促使安謀國際將朝向更高階的處理器架構開發(fā)。
圖3 電子書閱讀器設計架構示意圖
此外，目前備受關注的電子書全彩化問題及動態(tài)影像發(fā)展，同樣需要運算能力較高階的中央處理器，在強調多媒體與云端運算的雙重趨勢下，電子書追求較佳的聯(lián)網能力為日后趨勢，采用高階處理器勢在必行。
而針對日前眾多業(yè)者所關注的Android應用，陳洛也表示，臺灣原始設計制造商(ODM)布局已久，未來可望從智慧型手機應用滲透至電子書裝置。
隨著電子紙技術業(yè)者、零組件廠商與系統(tǒng)業(yè)者合力抬轎電子書市場，完整的產業(yè)鏈成為發(fā)展電子紙應用的關鍵，業(yè)者除了可在電子書市場嗅到的電子紙商機，更渴望在其技術上有所突破，尋找各類電子紙殺手級應用，將軟性電子的優(yōu)勢發(fā)揮到淋漓盡致。 （編輯：小舟）
12
下載文檔
