2010-03-19
隨著電子書發展愈來愈熱門，各家業者爭相擠進市場，希望獲得一席之地。掌握電子書技術可區分以下幾點：可撓曲、雙穩態省電特性、影像反應時間、全彩化、觸 控、聯網及多媒體播放等。
以電子書而言，最核心的就是電子紙技術，全球主要的電子紙技術為電泳顯示(EPD)、膽固醇液晶(Ch- LCD)、主動式矩陣有機發光二極體(AMOLED)。
電泳顯示(Electro-Phoretic Display；EPD)
電泳顯示(EPD)係將黑白兩色的帶電顆粒封裝於微胞化液滴結構中，藉由外加電場控制不同電荷 黑白顆粒之升降移動，以呈現黑白單色顯示之效果。具備雙穩態(Bistability)，意即顯示介質具有記憶特性，因此平常顯示畫面時不耗電，只有在畫 面更新時才會耗電，因此相較於傳統顯示器，耗電量相當低。
EPD又可區分為微膠囊化(Microcapsule)、微杯化(Microcup)、快速反應液態粉狀顯示(QR LPD)三大類。其中，微膠囊化與微杯化反應速度慢，易受環境因素影響畫質，若缺乏適當溫度補償機制，將會使顯示效果隨著操作溫度變化而出現差異。因此利 用電子紙控制器晶片，依照溫度感測器所提供的數值，取得適合控制的波形，依時序輸出，不但可改善電子紙材料反應速度，更可基於溫度的變化程度對控制波形作 為微幅修正。
微膠囊化具類紙式特性，反射率大於35%，對比度大於8:1，超低功耗。該技術由E Ink提出，在第一波Amazon電子書閱讀器大賣後，更加速此技術發展。目前E Ink為元太科技所併，之後元太又與LG Display聯手開發，欲力拱E Ink成為未來電子書主流標準。
微杯化採用連續捲對捲(R2R)製程，可達大量、快速及低成本製造，可 全彩化，目前以友達入股的達意科技為主。與達意密切合作的系統廠商佳士達主要發展十六灰階電子書產品，換頁速度約1.3秒，同時強調觸控及聯網功能，致力 於提共整體方案的能力。
QR LPD以空氣取代液體為載體，因此相較於微膠囊和微杯化技術，較不易受溫度、溼度等環境因子影響。且反應快，僅0.2-1微秒，可做筆記、翻頁與畫線，更 適用於多媒體閱讀裝置。該技術為日本普利司通(Bridgestone)所發表，日前普利司通已與台達電共同合作生產電子紙模組。
以多彩化 而言，微膠囊化、微杯化與快速反應液態粉狀顯示均可透過彩色濾光片(CF)完成，但將導致光衰減與對比度降低：白光(Whiteness)由40%縮減為 25%；色彩填充因子(Fill Factor)由三分之一降為四分之一；對比度由9：1降至4：1。不過，比起將材料本身彩色化，此種作法可較快進入市場，達到商業化應用的目的。
膽 固醇液晶(Ch-LCD)
早於2003-2004年PANASONIC便推出第一代膽固醇液晶(Ch-LCD)產品Σ book。Ch-LCD具備雙穩態的省電特性，本身具備紅、綠、藍色，加上反射式液晶，可直接顯現色彩，無須搭配彩色濾光片及背光源及可全彩化，且可連續 R2R製程，同時反射率不受影響。對於目前主流的電泳顯示技術來言，不容小覷。代表廠商如富士通、三星、Kent Display等。
富士 通的Ch-LCD採用被動式矩陣(PM)驅動，反應速度約10-20微秒，若要符合動態影像，則反應速度須0.1-0.2微秒，故目前須借由主動式矩陣薄 膜電晶體(AM TFT)驅動。三星則透過單層彩色化結構，搭配AM TFT驅動，成本具市場競爭力。
日前工研院發表單層Ch-LCD面 板，厚度減少傳統的50%以上，可撓曲，反射率達22%，對比度為6：1。工研院更計畫於2010年與國內面板業者技術合作，目標為降低成本，以達成商品 化目的。
主動式矩陣有機發光二極體(AMOLED)
OLED具高亮度、超輕薄、可視角度 大、反應速度快且不需背光源，加上高色彩飽和度、高抗震性能、可彎曲等特性，不但適用於動態影像，更遠遠超過液晶顯示畫質。日前因AMOLED生產良率與 壽命大幅躍進，若利用既有的電子紙技術搭配AMOLED，可望能為新一代電子書閱讀器生力軍。此技術吸引多家面板業者爭相與工研院合作開發，試圖搶先量 產。軟性背板技術是否真的能影響可撓曲電子紙產品，開闢出新的殺戮戰場還有待觀瞻。
MEMS顯示技術
電 子書閱讀器的戰場中，新一代生力軍Mirasol亦在日前傳出捷報，高通力推的 MEMS顯示技術Mirasol，是以反射環境光作為光源的反射型顯示器，可將約20%的入射光反射至外部後，利用MEMS技術設置在螢幕內的共振器構 造，來控制反射到外部的光線波長，進而顯示各種色彩。
因此不需彩色濾光片即可達到彩色化，加上利用反射型螢幕，在亮光處畫面也很清晰，任何 環境之下對比度都相同。亦不需背光源，相當省電。
然而，此技術採光罩製程，成本相對較高，且無法連續R2R製程，可撓曲性較低，只適用於中 小尺寸可攜式裝置，若要往大尺寸發展，則必須克服MEMS良率大尺寸需要的軟性基板問題。
CPU與Controller IC
綜觀電子書閱讀器，其中除了電子紙顯示技術之外，另一項重要的議題就是電子書處理器CPU。在全彩化、動態影像、多 媒體及聯網發展之要求下，採用高階處理器更是重要課題之一。
目前飛思卡爾(Freescale)擁有超過80%的高市場佔有率，因前2大品 牌業者亞馬遜(Amazon)和索尼(Sony)均採Freescale處理器所致。而全球第3大品牌業者漢王，則是採用成本較低的君正CPU，故君正擁 有次高的市場佔有率。台廠因成本及支援度考量，多採用三星的CPU。邁威爾(Marvell)目前以整合Controller IC與CPU的策略模式進攻市場。
日前飛思卡爾即將推出新處理器的樣本，該產品整合Controller IC能取代的功能，不僅可望壓低每台電子書閱讀器30美元的成本，在最佳狀況下，還可將翻頁速度從目前的2秒縮減為0.5秒。另 外，Controller IC靠著波形驅動，協助CPU使顯示呈現更加完美，同時也利用Controller IC增強電子書的觸控或手寫技術。因Epson較早切入電子書市場，並與E Ink合作開發，產品優勢較強，居於領先地位。
劉育成
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