2009.11.11 第 96 期
電電時代十月號 - 封面及目錄  
電電時代三月號

電子紙>>
電子書、電子標籤為主要應用

文/劉家瑜

電子紙共有3種技術,分別為電泳式、膽固醇液晶與電子粉流體。目前這3種技術以電泳式技術為主流,其他兩種也有其優勢,隨著全球各大研究機構與大廠不斷投入研發,電子紙技術正以驚人的速度不斷演進。

膽固醇液晶晶較易實現彩色化
1970年代,Xerox PARC的研究中心人員Nike Sheridon,開發出電子紙電泳式技術Gyricon。後來日本松下也積極的投入研發電泳式技術,不過,因為成本太高而無法投入大量生產。1995年,E-ink公司的創辦人Joseph Jacobson,發展出以微膠囊(Microcapsules)為關鍵材料的第二代電子紙技術,也屬於電泳式技術。目前,E-ink擁有超過150個專利,在全球電子紙模組市場的市占率高達9成。1999年成立的鑼(SiPix)公司,開發微杯(Microcup)結構的電子紙技術,也屬於電泳式技術,目前該公司已經擁有了362個專利。
至於日本Bridgestone在2002年3月成功開發的粉流體電子紙技術(QR-LPD,Quick Response-Liquid Powder Display),則是採用粉流體為關鍵材料。Bridgestone曾在SID 2007年發表亮度增至開發產品2倍的A4規格尺寸彩色電子紙,Fujitsu則研發以膽固醇(Cholesteric)液晶式電子紙技術。
拓墣產業研究所光電研究中心研究員柏德崴說,目前粉流體與膽固醇液晶技術不成熟,且少有商品化產品推出。不過流粉體已可實現0.2ms的高速響應技術而備受期待,至於膽固醇液晶則因為較易實現彩色化,也在未來具備其市場定位,此外,Fujitsu已經開發出可彎折的彩色電子紙,同樣備受市場期待。

台灣電子紙技術領先全球
在全球面板業擁有舉足輕重地位的台灣廠商,如今在電子紙市場亦有非常好的表現。除了元太科技E-ink與友達轉投資的鑼公司,為全球兩大主要電子紙關鍵材料供應商,近年來台灣在電子紙相關技術的發展上,也有不斷突破的表現。
工研院指出,目前台灣在電子紙相關技術專利位居世界第一,其中膽固醇液晶及反射技術已經獲得217件專利。工研院分析,採用膽固醇液晶及反射技術,不需要背光源就能反射週遭的環境光,讓使用者在日光下也可以閱讀。目前工研院已經研發出長度大於3公尺的連續性軟性液晶電子紙。
工研院顯示中心主任程章林指出,軟性電子紙是應用最先進的印製式背板製程技術(OTFT),以印刷的方式製作大面積軟性背板,使電子紙可以彎曲。另外,塑膠背板取下技術與有機發光二極體(OLED,Organic Light-Emitting Diode),則使電子紙具備高影像顯示、高反應速率及自發光等特性,適合播放多媒體影音等動態視頻內容,因此非常適合使用在手機與筆電等高階可攜式行動裝置。
如今,台灣甚至已經發展出可以發出聲音的電子紙。程章林表示,以紙做成的紙喇叭,厚度只有0.1公分,其發聲效果絲毫不遜於傳統的喇叭,甚至可以裁切成各種的形狀,變成隨身貼,貼附在各種需要發聲的產品上面,是一種具備革命性的產品,而日前,這一項發明獲得華爾街日報「全球科技創新獎」消費性電子類首獎。

2009年市場規模模超過10億美元
電子紙技術快速發展,為整個電子紙供應鏈相關廠商帶來無限商機,包括軟硬體業者、軟體業者、網路與電信業者,以及內容供應商等,都可望從中分杯羹。友達光電經理梁美慧指出,今年電子紙市場規模年成長率達49%,預計可達到10億美元。柏德崴分析,電子紙模組市場規模將從2007年開始大幅成長,2010年預計可以達到4億美元,2012年可望達到8億美元。柏德崴另外指出,2007年已經有10幾家廠商採用E-ink電泳式技術量產電子紙產品。

過去一年,E-ink技術產品的產量從原本的幾萬台,快速增加到幾百萬台,再加上摩托羅拉推出採用E-ink技術的低價手機Motofone,銷售量高達800萬支,這個數字背後代表的意義,不僅是E-ink的股票不斷上漲,同時也代表電子紙市場正以飛快的速度成長。不過,要將電子紙技術轉變成真正的商機,必須找出正確的應用模式。工研院院長李鍾熙認為,軟性電子的初期將以電子紙技術,實現廣告招牌、電子標籤與電子書等應用。
梁美慧表示,包括電子書、電子標籤、電子智慧卡,都將是電子紙技術最具商機的應用模式。她分析,電子標籤將帶動周邊產業新商機,包括硬體面的電子紙顯示器、標籤閱讀器、感測元件、電腦系統,應用服務面的系統整合,以及軟體面的商用軟體、加值技術與共通軟體,2010年電子標籤市場規模可望達2.7億元。
至於在電子紙智慧卡的潛在市場商機也非常龐大,梁美慧認為,2008至2011年,電子紙智慧卡市場的年複合成長率高達94.3%,達到2200萬美元之多。

彩色、觸控、捲軸軸為勝出關鍵
面對龐大商機,電子紙市場競爭相當激烈,廠商要如何從中取勝呢?「要儘可能讓電子紙就像傳統紙張一樣,才能獲得使用者的青睞,」鑼 科技總經理曾旭平指出,要做得更像紙,就要具備彩色、可捲曲,以及長、寬度足夠等特色,如果再加上觸控功能,就更具競爭力。
一、彩色化
事實上,電子紙的發展早就從單色進步到全彩時代,工研院認為,彩色電子紙顯示器將是未來軟性電子的殺手級應用。不過,曾旭平指出,因為加上彩色濾光片之後,白度會減少一半,影響色彩亮度與飽和度,使得彩色電子紙仍然無法成為主流應用。
工研院也表示,現有彩色電子紙技術,是採取外貼彩色濾光片實現彩色化,因此會有降低畫面亮度與色彩飽和度的問題。為了解決這個問題,許多研究機構與廠商,都積極研發更先進的彩色電子紙技術,例如工研院的10.4吋單基板彩色膽固醇顯示器,其彩色化功能就不是採用濾光片,而是採用新型單層彩色結構,以噴墨或分道注入技術將紅、綠、藍三種膽固醇液晶噴印在畫素中,實現彩色化,反應色度快而且畫面飽和。
二、可捲軸與輕、薄、長等特性
另外,捲軸式電子紙則是另一個競爭重點,日前,工研院發表一款厚度只有0.2公分的4.1吋主動式OLED軟性顯示器,就是一款捲軸式電子紙。至於長度足夠的電子紙,則可以達到更多元的應用,例如大型展覽場的電子式旗幟(e-Banner)、電子看板,或是餐廳的電子情境牆,都需要長度無限制的電子紙,工研院指出,日前該單位已經利用連續式製程,開發出長度無限制的電子紙。不過,目前電子紙主流產品為6吋,曾旭平說,鑼科技預計2010年底6吋電子紙月產量可達300萬片。
三、觸控
與硬體顯示器一樣,電子紙也要加入觸控功能,實現畫線、眉批等功能,讓使用者一邊閱讀、一邊做筆記,同時容易翻書,才能獲得青睞。當前主流觸控技術包括電阻式單點觸控,未來將朝電容式多點觸控為主流。
總而言之,面對電子紙技術成熟所帶來的商機,上游廠商必須從不斷精進技術,以求勝出市場。至於下游服務提供商,則要藉由找出電子紙的殺手級應用,才能取得消費者青睞,真正打開電子紙市場。

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