在2010舉行的首屆中國電子書產業高峰論壇中,可看出電子紙供應鏈將有重要改變,除了有降價空間之外,最重要的訊息就是台灣在電子書產業的地位漸趨重要,究其原因,元太買下E-Ink,友達則購併了Sipix,臺達電與Brigestone展開合作,而在膽固醇液晶領域,工研院顯示中心則是技術領先者。幾乎所有現行的候選技術,關鍵均掌握在台灣廠商的手中。
各家電子書廠商所勾勒出的目標規格,已逐步勾勒出下一代電子書的夢幻樣貌,彩色化,正是進程中的是首要目標。
黑白將亡 主流電子書彩色化技術
目前市面上九成產品,都使用E-Ink技術,在新一代夢幻電子書浪潮中,元太也積極加入彩色化以及大尺寸等目標。不過,讓其他技術的擁有者躍躍欲試的原因,正是因為E-Ink在彩色化的過程並不順利。
以元太EInk為首的EPD彩色化技術
2010年元太科技法說會上展示了彩色化電子書,不過顯然效果不甚吸引人,這是肇因於彩色濾光片影響反射率以及色彩飽和度,造成螢幕顏色過暗,並且換頁速度很慢;使用EPD技術製造的電子書,短期內恐怕無法增加動態影像的功能。
元太科技宣稱今年下半年,至遲明年一月元太的彩色化電子書就要步入量產,不過屆時能否解決這些問題,仍是個疑問。爲了達到彩色化的目標,E-Ink勢必得犧牲自己過去在黑白時代的優勢,彩色化的契機,對元太來說也是一個危險機;也因此,在專利布局與技術開發最為成熟的EPD技術,也成為其他大廠搶進的區塊。
晉級的風險 台達電友達虎視眈眈
在台灣,佈局電子書的大廠友達與奇美,都選擇以EPD技術切入市場。友達以併購方式取得Sipix的Microcup技術,此技術若可挺進量產,其RGB三原色循序排列的方式,可以避開既有彩色濾光片的缺憾。不過,現階段而言難以與商品化程度高的E-Ink匹敵。
而台灣另一矢言投入電子書市場的台達電,則與日本Brigestone合作,發展電子粉流體QR-LPD技術。以空氣取代液體作為載體,反應速度更快,據傳最快六月台達電就會以自有品牌方式推出包含硬體、平台的產品。QR-LPD在彩色化方面目前只能做到區域型彩色化,尚無法全彩顯示。
群雄亂起:新興彩色化技術評比
除了EPD,許多彩色化技術也已經歷經長年的實驗,躍躍欲試地浮上檯面。站在廠商的角度,一定是要使用能與現有的材料或製程相容的技術,才能以合理的成本迅速進入市場。
半穿反模式 Pixel Qui VS.電濕潤
曾任OLPC首席技術長的Mary Lou Jepson發揮省電電腦的技術專長,成立Pixel Qi,以雙模方式進行最有效的電力運用。在結構中加入鏡面層反射光線、停止彩色濾光片的作用;因此,Pixel Qui同時擁有TFT-LCD背光顯示與黑白顯示模式。
從Pixel Qui的切入角度,可看出廠商極力想避開現行彩色濾光片所造成的反射率下降問題,電濕潤技術(EWD)頗令人期待。它的原理與EPD類似,但能夠在不使用彩色濾光片,偏光板和液晶的情況下,達到彩色化效果,且能直接在現有的TFT液晶生產線進行製造。代表業者是Liquivista。
不過, Liquivista預計要到2011年,才能使用半穿反模式,以類似Pixel Qi的概念,讓單色以反射、彩色則用穿透顯示方式進行。國內工研院也投入EWD研究,以In-Jek Printing技術做到大面積的噴塗,並可使用現有的油墨材料,面對市場的時間相對加快,不過現在In-Jek Printing的製程尚未成熟。
工研院掌握技術 膽固醇液晶與AMOLED
未來,In-Jek Printing製程技術若成熟,不但可讓EWD技術有突破性進展,另一項由工研院掌握的顯示技術-膽固醇液晶,也可同樣受惠。工研院顯示中心副組長胥智文表示,現在已具有可量產性的膽固醇液晶顯示技術,是採取真空注入的方式,於現有TFT液晶生產線上進行。如有廠商全力支持,粗估半年至一年就能量產上市。
膽固醇液晶技術發展多年,但早期投入的KDI、富士通是採用三層堆疊方式,無論在材料或製程上,成本都很高。而且顯色度與換頁速度都有問題,直到近年才有較大程度的改善。工研院的單層膽固醇液晶技術,初期在製程上也面臨了兩大挑戰,上下板的貼合牢固度攸關混色與否,封裝的方式也構成問題。自2006年起,開始將重點放至效能表現,其中反射率由15%提高至30%,被視為結構性的突破。
2009年,Samsung公開表示電子書彩色化技術最終將歸流走向膽固醇液晶,國際大廠的重視,也讓工研院的研發更受重視。此外,工研院研發多時的AMOLED,在彩色化、軟性基板與低耗能的期許下,是電子書彩色化的候選名單備受矚目者。
更多可行性:Milasol由MENS出發
在眾多候選技術中,原理最為特別的,非高通光電的Mirasol莫屬。以微機電(MENS)技術所開發,採用干涉測量調節的反射顯示技術(IMOD),設計原理,竟來自於蝴蝶振翅時所反射出的色彩。
Mirasol的顯示器中,每個像素都含有兩個導板,導板間的空隙則可決定其所反射的光線色彩。由於具有雙穩態特性,並採用自然光作為光源,耗電量少,反應快,在彩色視訊的呈現尚頗有優勢。而且更重要的事情是結構簡單,不需再加上彩色濾光片等物件,也能與現有顯示器製程相容,雖然目前能製作的尺寸不大,但未來後續相當可期。2010年CES上,高通光電展出一款展示機,解析度達到XGA240ppi,令人眼睛一亮。
好事多磨 彩色化非一蹴可幾
根據工研院IEK所發表的預測,未來三年內,電子書將是手持式行動裝置中成長最快的種類;各據壁壘的電子書彩色化技術,將是重要功臣。而且,在顯示技術的逐步成熟下,應用方式也將更多元發展。
AMOLED已從電子書反攻行動裝置,HTC最新的智慧型手機desire就視為強打技術;膽固醇液晶在工研院的努力下,也發展出大面積電子紙技術;而在電濕潤部份,工研院也突發奇想,結合了太陽能發電技術,正在研發一款具備「電子窗簾」功能的窗戶。新的技術,將帶來不同以往的應用模式。
商機人人看得到,但彩色化還在路上,想要有成熟的商用產品上市,三年都嫌太短。胥智文就說,目前國內已鎖定技術的廠商都是大品牌,其他業者雖然對市場有興趣,但卻擔心在技術各立山頭之際選錯邊站,觀望成份很濃。
各有利弊 慎選適合技術
除了害怕選錯技術,另一項讓廠商卻步的原因,就是認為彩色化的效果不佳。胥智文說,廠商們通常會拿「黑白版本」的表現來要求彩色化版本的反射度、反應時間…等。但必須注意的事情是,雖然電子書話題是在近一兩年才快速竄紅,但所有現行的彩色化技術,都是經過長時間的發展才走到今天此一階段。以膽固醇液晶技術而言,早在2003年就已開始投入研發。工研院顯示中心廖元正博士直言:「所有技術並非一蹴可幾!」
放眼今日行動顯示介面,的確,以iPad為代表的TFT-LCD是最佳技術,但是由於結構與製程均複雜,新興候選技術即使2至3年內無法到達今日TFT-LCD產業的規模水準,也值得留意與佈局,畢竟產業的成熟,不僅需要時間等候、也需要研發投入及市場佈局。
零組件雜誌編輯總監歐敏銓針對各項新興技術做出分析建議,他認為,未來行動顯示介面的趨勢,不外乎低功耗與陽光可視,以及彩色、動態兩大方向;廠商決定設計策略時,則可優先考慮進行動態更新率、半穿反技術的研發。
從電子書彩色化開始,或許並非一朝一夕,但超乎想像的新一代顯示介面,就近在眼前!