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日期:2010-1-15 14:03:45 

    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EInk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PRS505,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EInk、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(VideoResponseTime)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(ActiveMatrix,AM)电子纸产品。三星从被动矩阵(PassiveMatrix,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(ColorFilter,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(NematicMaterials)加上光学活性物质(ChiralDopants)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、FujiXerox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EInk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(LookUpTable)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EInk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。

    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(SeamlessNavigation)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。

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