电子业群雄纷纷瞅准电子纸市场

美商显像资讯管理顾问(DisplaySearch)预估，全球电子纸面板产值将由2009年的4亿美元成长到2015年的60亿美元；而2018年更将接近100亿美元。由于亚马逊网络书店(Ama-zon.com)、索尼(Sony)等厂商成功拓展电子书应用，成为电子纸市场成长的一大动力，进而吸引相关业者积极布局。诸如友达拉拢主攻电泳(EPD)微杯技术的达意科技(SiPix)，致力发展可绕式电子纸；掌握电泳微胶囊技术的元太科技，继并购E Ink后，近日更获面板大厂奇美电5代厂产能支持；国际电子纸技术大厂普利司通(Bridgestone)也计划运用其快速反应液态粉状显示(QR-LPD)技术与台达电合作生产电子纸产品等。此外，台湾工研院亦发表以胆固醇液晶(Ch-LCD)及反射技术为基础的电子纸应用，电子纸无疑是平面显示器的新星。

Ch-LCD全彩技术吸引人

以全球畅销三亿七千万本的哈利波特来看，其消耗的纸张便高达29万吨，必须损耗五百多万棵树，因此电子纸除了具市场潜力，更有助于环保，此外，电子纸可绕曲的特性与双稳态的省电优势更成为软性显示的势力。

台湾工研院影像显示中心面板整合技术二组专案副理廖元正援引Displaybank数据，2020年电子纸70亿美元产值中电子书阅读器(e-book)就占34亿美元，这也反映各大业者的布局。从早期2003～2004年Panasonic推出第一代的产品胆固醇液晶产品ΣBook、歌林发表的iLibrary与索尼的Librie；一直到2005～2007年富士通(Fujitsu)推出的FlePia、iRex的iLiad、索尼PRS 505，然后亚马逊网路书店的Kindle更因为结合庞大软体内容，掀起电子书热潮，该产品已被列为全美2009年最受欢迎的圣诞礼物之一。

目前全球四大主要电子纸技术供应商为E Ink、达意科技、普利司通及富士通。而目前电子纸应用除了强调其可绕性外，最令人关注的便是影像反应时间(Video Response Time)与全彩化议题。其中，富士通已在台北国际电脑展抢先展出首款彩色电子书，其采用的胆固醇技术令人关注，尤其三星更在2008年底宣布跨入胆固醇液晶阵营，并已于2009年发表采用胆固醇液晶技术的10.2寸主动矩阵(Active Matrix, AM)电子纸产品。三星从被动矩阵(Passive Matrix, PM)到主动矩阵产品仅花费半年时间就开发出来，尽管色彩不尽完美，但其已兼备全彩化的电子纸雏形，发展进度惊人。

胆固醇液晶技术从1970年代便开始发展，早期歌林已推出相关产品，但碍于当时数位内容不普及，加上采用单色、绿黑与蓝白呈现内容，无法达到阅读的舒适性，因此并不普及；但随着近期数位影像的要求，电子纸全彩化成为关注焦点，值得注意的是胆固醇液晶不须利用彩色滤光片(Color Filter, CF)就能够显示色彩，这与EPD、普利司通的技术不同，胆固醇液晶可以直接由液晶本身显现色彩，廖元正解释，工研院在色彩呈现上主要采用自行开发的单层彩色面板架构，胆固醇液晶本身是由一个液晶材料(Nematic Materials)加上光学活性物质(Chiral Dopants)呈现彩色化，以活性物质加入的多寡调配颜色。而此技术突破KDI、富士通、Magink、Fuji Xerox胆固醇电子书所采用的红绿蓝(RGB)三层液晶层实现彩色显示的高成本、不适量产的缺点，工研院技术能使厚度得以减轻50%以上，可望提供轻薄彩色的电子书。

此外，工研院考量单层架构的反射率问题，再进一步以λ/2的相位差板辅助，将单层结构借由加入λ/2的相位差板，使其光线得以进行相位转变，环境光线能充分达到100%反射，避免光线损失，以呈现更佳的色彩效果。另一方面，工研院也技转柯达(Kodak)的卷对卷(R2R)技术，长度可大于300公分，也因此适合大面墙的应用，可发展情境壁纸应用。

显示IC业者致力于电子书手写触控介面

除了上述电子纸技术外，控制显示的IC业者也居重要角色，显示IC业者爱普生(Epson)选择与E Ink合作，此控制IC需要靠波形(Waveform)驱动，主要功能在于减轻中央处理器负担，使显示呈现更美的加分效果。
爱普生技术经理蓝杨波解释，其实EPD的驱动透过波形，而波形存在于查表(Look Up Table)中。假设EPD为十六灰阶，那么就有16×16，相当于两百五十六种波型组合。实际上由E Ink提供波形，每个批号有不同的波形，而不同温度下取得的波形也不一样，控制IC必须从查表中找到适合的Waveform输出以呈现较佳的显示画面(图1)。

由于电子书强调可以如纸一般顺利书写，因此，爱普生控制IC可支持即时触控，甚至可以做到现今薄膜电晶体(TFT)的显现效果，其推出的产品可以支持4,096×4,096解析度，甚至是未来三十二灰阶的电子书产品。此控制IC主要是透过无缝式导览技术(Seamless Navigation)加快使用者介面、快速跳出下拉/弹出选单、加速游标回应速度及即时键盘输入，促使显示器平行执行达十六项工作、并支持手写感应笔输入装置，协助使用者在注记各项注解或速写时更得心应手。

此外，爱普生在下一代的控制IC中也将整合同步动态随机存取记忆体(SDRAM)，蓝杨波表示，若以解析度1,024×768而言，大约适用于6寸、7寸的电子书产品，不需要太高的解析度，因此，爱普生得以节省元件其周边设计，此款产品预计2010年第一季量产。

图1　EPD控制IC驱动示意图

蓝杨波表示，控制IC不只是驱动电子书显示出良好的画面，爱普生更强调可以同时提供电子书显像功能、直接触控与手写输入，并在其控制IC设计中增设多重图像、旋转、透明及硬体游标功能，使电子书功能更为弹性，以利呈现较佳的显示效果。

多功能电子书开启台湾系统厂商机

电子纸未来将着重高度反射率、可绕性与色彩技术研发，廖元正表示，电子书将会越来越强调系统整合部分，如何整合无线功能、触控等功能将是未来趋势，而这也是台湾系统业者的强项。

拥有友达集团背景的佳世达，3年前以系统厂商之姿投入电子书领域，佳世达应用系统事业部行销业务二处资深经理李昌鸿表示，友达从3代线到8.5代线都有，佳世达与其密切合作将为系统业者的一大优势，现阶段佳世达以达意科技的微杯技术为基础，发展十六灰阶电子书产品，其换页速度约为1.3秒，同时也关注电子书触控与联网功能的要求，强调提供整体方案的能力，一改以往台湾厂商仅提供电子装置的模式。李昌鸿强调，选择达意科技主要在于成本考量以及量产性，另一方面，达意科技的电子纸薄膜核心技术包含纳米级化学材料合成、精密染料及高分子化学材料合成、液体对液体封装、精密连续等多种专利，也是佳世达相中该技术的原因，可避免早期佳世达发展薄膜电晶体相关产品时常遇到专利纠纷，佳世达未来希望以降价为重点，促使产品普及化。[!--empirenews.page--]

而针对彩色部分，佳世达预计直接于微杯内放入彩色染液(图2)，并强调此种方式较接近真实的色彩，李昌鸿表示，佳世达2009年年初也曾考虑采用彩色滤光片，但考量消费者在阅读时的反射率与舒适度问题，还是认为以微杯结构填充彩色溶液的方式较为合适。佳世达认为电子纸除了应用于电子书上，另外也看好电子标签、汽车计时器、电子钱包、智慧卡等其他市场。

图2　微杯技术加入彩色染液以达到电子书全彩目标

打破电子书装置思考　电子纸市场更惊人

目前电子书采用的处理器大多以IP业者ARM国际架构为基础，该公司市场行销经理陈洛表示，就IP业者角度来看，电子书阅读器仅是目前电子纸应用较为成熟的一项装置，但若以更宽广的角度来看，凡是有荧幕的地方就是电子纸的市场，他引用市场调查，60%的美国消费者使用iPod、iPhone看书，更多数人是以电脑来读取资料，仅有9%的消费者以Kindle阅读，也因此，安谋国际认为，搭配电子书装置的概念，将可为电子纸开拓更广大的市场，其资讯内容才是发展重点，而3G、无线区域网路(Wi-Fi)、云端运算便是开启多元内容资讯的关键。

陈洛表示，未来若仅是使用电子书阅读，采用中低阶中央处理器即可，这方面ARM国际看好教育应用，尤其是中国大陆、印度与中南美洲这类新兴市场，采用的电子书成本较低，普及速度较快，而在资讯内容的经营上，政府可与当地电信营运商合作，可带动电子书使用率，将是不容忽视的潜力商机。

另一方面，ARM认为消费者为了得到更丰富的内容资讯，需要以无线技术连接电子书阅读器，方便下载更多资讯，此时便需要运算能力较为强大的中央处理器为基础(图3)，陈洛指出，亚马逊网路书店推出的电子书阅读器其实为封闭的系统，但在消费者越来越重视多媒体应用的需求下，开始会在乎浏览器、触控功能等多媒体需求，因此更希望作业系统(OS)的支持，而这也促使安谋国际将朝向更高阶的处理器架构开发。

图3　电子书阅读器设计架构示意图

此外，目前备受关注的电子书全彩化问题及动态影像发展，同样需要运算能力较高阶的中央处理器，在强调多媒体与云端运算的双重趋势下，电子书追求较佳的联网能力为日后趋势，采用高阶处理器势在必行。

而针对日前众多业者所关注的Android应用，陈洛也表示，台湾原始设计制造商(ODM)布局已久，未来可望从智慧型手机应用渗透至电子书装置。

随着电子纸技术业者、零组件厂商与系统业者合力抬轿电子书市场，完整的产业链成为发展电子纸应用的关键，业者除了可在电子书市场嗅到的电子纸商机，更渴望在其技术上有所突破，寻找各类电子纸杀手级应用，将软性电子的优势发挥到淋漓尽致。 （编辑：小舟）