電子紙技術和產業發展

TCL集團副總工程師朱昌昌。

電子紙技術目前以E Ink電子墨水為主流，但是其他具潛力的技術仍不斷朝實現之路邁進，並各有優劣勢。TCL集團工業研究院副總工程師朱昌昌在論壇中針對電子紙的技術一一分析，並且提出產業發展最新變化。

朱昌昌表示，電子紙是以「紙」為核心概念延伸發展而成的新型顯示器，它應該像紙張一樣適合閱讀，而又擁有電子裝置可以承載許多內容的特性。平面顯示器發展初期有2大目標，一是取代CRT成為顯示器主流，大陸去年LCD市場規模已經超過CRT，因此這第一個目標已經達到。另外一個目標則是要挑戰紙的顯示，取代書和報紙，此一目標在近幾年發展很快。

電子紙技術種類

電子紙技術目前可以粗分為二大類，一是電泳顯示(Electrophoretic Display)，包括E Ink的微膠囊電子墨水技術、SiPix的微杯結構技術、Bridgestone的電子粉流體技術。二是膽固醇液晶顯示，以富士通為代表。

E Ink的電子墨水是由直徑50~70微米的微膠囊所組成，微膠囊裡充滿電介質液體，含帶負電的黑色粒子與帶正電的白色粒子，施加電壓後，黑、白色粒子會在電介質液體中朝不同方向作電泳移動，藉以在面板中呈現出文字或圖案。目前在彩色顯示上需要加彩色濾光片，效果普通。

SiPix微杯結構技術是在微杯內填充染有顏色的電介質液體(Dielectric Fluid)及白色帶電粒子，通過上、下電極產生電場來驅動白色粒子所在位置，達到顯示文字及畫面的目的。實現彩色顯示效果優異，成本也節省，反而在黑白顯示較差。

Bridgestone是日本公司，它是由奈米級的帶正電黑色粉流體及帶負電的白色粉流體填充於空氣介質的微杯封閉結構中組成，利用上下電場使黑白粉體在空氣中發生電泳移動，來達到顯示畫面的目的。粉流體原料成本低廉，在空氣中移動反應速度較高，可達0.2ms，但驅動電壓較高，影響壽命，功耗較高。實現彩色可使用彩色粉體，或採用彩色濾光片；目前顯色數最高可達4,096色。

富士通膽固醇液晶顯示技術以美商Kent Display的膽固醇液晶技術為基礎。膽固醇液晶具有雙穩態特性，反射模式下，在不同電位呈現反射與透過2種不同狀態。反射光的顏色和膽固醇液晶的螺距有關，通過添加不同螺距的旋光劑，調配出反射紅、綠、藍顏色的膽固醇液晶層，以滿足彩色顯示的需求。彩色顯示時需堆積RGB 3層膽固醇液晶，若全部反射即混合成白色，相反即呈黑色。黑白顯示時底色不是很白，有明顯底色。彩色顯示時不需濾光片，但有顯色問題，優點為反應速度較快。

電潤濕顯示(Electrowetting Display)以高硫水材料油膜作為介質，在像素中形成分離的油相和水相，抗水表面的濕潤效果可以用電壓來改變，以改變油膜在像素內的面積，達到顯示目的。優點為反應速度快、光反射率高，超過50%，但技術穩定度還不足。

電流體顯示器(Electrofluidic Display)運用電壓將彩色墨水拉出儲存槽，並釋放顏色到各像素。當電壓將墨水帶回儲存槽，螢幕將成空白，理論上可以媲美傳統印刷，正處於開發初期階段。

電子紙產業發展狀況

Display Search預測，電子紙面板的數量將由2009年的2,000萬片，成長到2015年的8億片；產值由2009年的4億美元，成長到2015年的60億美元，2018年更將朝百億美元邁進，產業正要起飛。

市場以美歐、日本和大陸最大，估計大陸較美國晚一年，由2010年起飛。元太收購美國E Ink之後，已是電子紙面板量產規模最大的廠商，1.9~9.7吋黑白單色電子紙都已商品化，其中5~9吋解析度已達150~200dpi，適用於電子書。

電子書製造商以鴻海最大，2009年市占63.4%，2010年1Q為54.1%。鴻海承接電子書前2大品牌業者訂單，但無新客戶致使占有率下降。未來漢王與Sony將會釋單，屆時代工版圖將重新洗牌。

電子書內建3G比例受到成本與商業模式影響，影響因素包括，3G成本比電子紙高，要建立Kindle模式不易，在大陸，中國移動可望帶動此比例。

電子書CPU在2009年以飛思卡爾(Freescale)最大，目前來看，三星和君正頗具潛力。三星最大的客戶為B&N，君正則為漢王，然漢王未來將導入飛思卡爾平台。另外，CPU占有率將受到SoC新方案影響(E Ink陣營)。

控制IC則以Epson為龍頭。對電泳顯示技術來說，整合CPU與控制IC為重要趨勢，可以節省物料成本，但需考量設計初期投入的研發成本。E Ink陣營目前有Freescale、Marvell與TI，今年Marvell產品將較快面市，Epson的挑戰將從4Q10開始。

內建觸控比例也快速提升中。作業系統目前以Linux使用最多，Android潛力最大。