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元太、台达电和高强量产彩色电子纸

中国教育装备采购网2010-05-28 09:43围观116次我要分享

    在进行电子书面板采购决策之前,必需了解的一点是现今电子书仍多是采用电泳显示器(electrophoresis Display, EPD)作为显示面板,目前全球90%以上的电子纸均采用电泳式显示(EPD)技术,因此电泳显示器几乎便与电子纸划上等号。

    就现阶段而言,电泳显示器在轻薄及白度方面皆优于其他种类显示器,尤其是省电功能更是令人称道,据了解,在画面静止不动时,电泳显示器可以不耗任何电力,持续显示该画面直至需要转换到下一个画面为止。

    谈到电泳显示技术,绝对要提到的就是E-Ink,该公司成立于1997年,以始于麻省理工学院媒体实验室的研究为发展基础,致力EPD技术的研发,为电子书产业的重要推手。

    收购E-Ink,元太仍为电子纸霸主

    不过,台湾的元太科技已在2009年以2.15亿美元的价格买下E-Ink全部股权以及电子纸显示器材料的关键技术及专利。之后,在技术的进展上,元太和E-Ink已开发完成新一代的电子墨水胶膜,可使黑白对比度明显提高,且换页的刷新速度也有显著提升。再者,元太下一波将在今年底前陆续推出彩色电子纸以及内建触摸功能的电子纸等。

    据了解,元太科技及将推出结合触控功能的电子纸显示器,除了采用目前较常见的电容式触控技术外,元太也积极与厂商共同开发包含E-Touch等各种触控模块等;这些内建的触控模块除了不会降低电子纸显示器的反射率之外,还有许多设计上的好处,为新产品的开发提供了更多可能。

    面板尺寸集中于5~6吋,朝9.7吋发展

    元太为业界目前唯一具有上游电子墨水技术与中游电子纸制造技术,并具量产能力与规模的制造厂。事实上,掀起电子书热潮的亚马逊(Amazon) Kindle电子书阅读器便是采用元太供应的面板。亚马逊书店Kindle去年(2009年)大卖逾百万台,而目前元太在电子书面板仍占有七成以上的占有率。

    元太在香港及深圳皆设有经销据点,以服务中国大陆客户。元太目前提供的电子纸规格计有1.9英吋/128 x 112分辨率、5英吋/800 x 600分辨率、6英吋/800 x 600分辨率、8英吋/1024 x 768分辨率、9.7英吋/1200x82分辨率。整体而言,目前电子书主要尺寸仍集中5~6吋,并逐渐朝9.7吋大屏幕迈进。

    另根据台湾资策会于2009年进行的调查显示,多数上班族若要使用电子书阅读器进行阅读,偏好屏幕在5-9吋之间,其中以7-9吋(27.9%)的比例较高,其次为5-7吋(24.8%),另有22.6%则表示要有9-10吋。

    学生族群则认为屏幕的尺寸应在4-7吋之间,其中以5-7吋(27.4%)的比例较高,其次为4-5吋(24.3%),另有19.8%则表示要在7-9吋。亦即,上班族较偏好屏幕尺寸较大的电子书阅读器,而学生族则偏好便于携带的尺寸。两族群偏好的尺寸皆与目前市面上的主流尺寸相符。

    以2009年的6吋电子书的BoM成本180美元来看,E-Ink电子纸约占成本的1/3,亦即60美元,而随着其他业者的陆续量产及电子书BoM成本下降至150美元,预计电子纸价格占BoM总成本的1/3不到。

    由于电子书前景看好,许多业者也纷纷加入电子纸生产行列,例如友达、台达电、亿光、鸿海集团等。

    类似于E-Ink为元太所收购,SiPix Imaging公司(达意科技)是由友达于2009年3月收购。达意科技董事长刘军廷表示,友达之所以选择SiPix电子纸技术,主要是因为SiPix的 Micro-cup(微杯)技术在反射率、对比度及成本方面都较具有优势,尤其是白度可达40%(一般仅25%左右),且可以搭配客制化的TFT驱动基板,依照不同客户的需求进行设计,这都是达意后续竞争的强项。刘军廷并指出,针对全彩化,SiPix电子纸技术将更容易提高显示产品的性能。

    元太、台达电和高强光电下半年量产彩色电子纸

    友达收购SiPix,下半年将量产

    友达入主达意后,已在台湾桃园积极扩充产能,并计划在今年第3季量产出货,抢攻年底商机。据了解,达意电子卷标已经量产出货, 6吋、9吋电子纸产品亦于去年积极送样,陆续打入台湾与中国品牌大厂供应链。原本预计今年出货200~250万片,其中6吋估计占60%以上的比重,其余则是9吋、以及电子卷标等产品。

    不过,今年初达意因为材料端出问题,粒子材料电场会改变,所以在未使用状态下,画面无法长时间维持固定显示状态。针对此问题,达意预计可在七月解决,以抢占年底电子书商机。据了解,达意目前已经调整材料,第二季便可重新送样认证,达意内部预计在第三季可量产出货。针对此情况,一般认为由于主要品牌客户订单需求都集中在下半年,因此如果达意能赶在第二季内改善,对订单影响效果有限。

    友达选择SiPix的着眼点在于彩色外的优势,事实上,由于彩色电子纸有助于拓展电子书应用范围,因此2010下半年将会有多款彩色电子纸解决方案推出,包括富士通的胆固醇液晶、高通(Qualcomm)的Mirasol与元太的彩色电子纸等。

    相关技术各擅胜场

    就各种彩色电子纸的技术,除了胆固醇液晶以及Mirasol本来就是彩色技术,元太的E-Ink则需要加上彩色滤光板才能显现色彩,元太预计于第三季量产彩色电子纸。SiPix以及Bridgestone的QR-LPD则除了可以用彩色滤光片来彩色化外,还可以使用RGB三色的染料或是原料粒子来达成彩色化。其中Mirasol的最大优势为极快的反应速度,但目前该面板最大量产尺寸仅有5.7吋,预计明年第三季才能量产。

    以下并针对各种技术进行详细分析。胆固醇液晶是一种呈螺旋状排列的特殊液晶模式,是通过在向列型液晶中加入旋光剂来达到特殊排列结构,并利用胆固醇液晶分子在不同电位下呈现的「反射」与「透过」两种不同偏极光旋转状态来达到显示效果。胆固醇液晶属于反射式显示器,该技术可以通过添加不同旋转螺距的旋光剂,调配出红、绿、蓝等颜色,以满足彩色化显示的需求。

    该技术的研发机构包括美国Kent Display、日本富士通、日本富士施乐等公司以及台湾的工业技术研究院。其中,台湾工研院显示中心为全球拥有最多胆固醇液晶专利技术的研发机构,并且利用胆固醇液晶可制作在软性基板的优势,采用卷对卷进行低成本生产,现已可做出长度达3米长的软性胆固醇液晶电子纸。

    再者,该技术利用外界环境光源来显示影像,无需背光源,同时具有双稳态特性,所以胆固醇液晶显示技术同样非常省电。就技术发展而言,为达到面板省电的需求,双稳态特性是重要的电子纸研发重点,双稳态特性是指只有在须变换屏幕讯息时才须要通电,因此使得电子纸具有省电的优势。具备双稳态特性的显示技术有电泳、胆固醇液晶(Ch-LCD)、Mirasol等显示技术。

    根据台湾工研院的数据指出,目前最普遍使用的电泳显示技术的基本架构是利用正负相吸原理,使显示介质可在上、下面板之间移动或旋转,呈现出黑色、白色的画面,此显示技术是利用外界环境中的光源照射至黑、白色球后反射出黑、白的颜色,属于反射式显示类型。全球拥有电泳显示技术的上游材料厂商有E -Ink、达意科技和日本普利司通,E-Ink之技术取名为电子微胶囊(Micro-capsule);达意科技为电子微杯(Micro-cup);普利司通为电子粉流体显示器(QR-LPD)。

    以上这些技术基本显示架构是相同,但均拥有自家的专利技术,其中,E-Ink采用微胶囊包覆的方式进行颜色区隔,具有高反射率的特点;达意科技则是先制作好微杯的方式,将各色区间隔离,再填入各色的粉末,目前已可呈现白、黑、红、绿、蓝、金等六种颜色;普利司通是在黑白色粉末之间填入空气,让黑、白色的上下移动更容易,所以其颜色反应速度最快,可小于0.2毫秒。

    至于Mirasol是以微机电系统(MEMS)及「干涉测量调节」(Interferometric-Modulator Display, IMOD)的反射技术为基础,模仿蝴蝶拍动翅膀创造生动色彩影像,亦即藉由面板间不同间隙,使得外界光线进入面板后反射出不同颜色,藉由吸附面板下方的薄膜后,则呈现黑色的颜色,在吸、放该薄膜后,毋须持续通电,画面仍可维持所要呈现的讯息,且反应快,仅需数十微秒(10μs),较LCD(10ms)快 1000倍,且能显示26万色全彩。此技术也具有双稳态的特性,由于Mirasol显示技术不需要偏光板、彩色滤光片、薄膜晶体管(TFT)组件就可以呈现影像。

    鸿海集团切入电子纸领域,高强光电下半年量产

    2008年5月,高通与正崴合资在台成立高强光电,以进行Mirasol面板的研发与生产。高强光电已于桃园龙潭科学园区兴建4.5代 Mirasol显示器制造厂,正崴为鸿海集团一员。高强光电总经理周才强并分析指出,相较传统面板在开机时无法长时间待机、强光下看不到画面, Mirasol显示面板最大优点就是超低耗电及在太阳下观看质量优越,试产期多用在小型的行动通讯系统,包括智能型手机及卫星导航等,尺寸从1.43吋到5.7寸,未来将朝大尺寸发展。

    高强光电4.5代线于2009年正式投产,并预计在今年第三季量产电子纸,抢攻电子书市场。高强已开发5.7吋彩色电子纸,最快可望在第三季量产。高强Mirasol目前生产尺寸包括有1.43吋、2.6吋、3.7吋与5.7吋等,目前1.43吋已争取到LG、泰金宝等手机订单,产能已经达到满载,并且可望延续至明年第一季。看好电子书商机,高强也开始布局彩色电子书市场,并且已将5.7吋Mirasol列为优先开发重点。

    由于电子纸供货不足影响电子书出货,许多电子书品牌厂商均已开始与高通密切接触,合作进行产品规划与开发,当中包括全球电子书品牌大厂亚马逊、索尼,韩系大厂三星与LG,台湾方面则是和宏碁与华硕等接触。Mirasol并预计于后年生产10吋以上的尺寸,届时可望见到更多产品应用。

    此外,台湾LED大厂亿光电子亦已正式切入电子纸市场,并已投资成立汉瑜,由亿光董事长叶寅夫担任汉瑜董事长、廖奇璋担任总经理。廖奇璋表示,汉瑜定位在彩色胆固醇液晶模块供货商,将整合内容、工业设计、面板制造及系统组装等业务,技术来源为日本富士通(Fujitsu)。

    廖奇璋表示,汉瑜初期将采用富士通技术,为客户设计产品,并导入各种电子纸应用,以模块及系统组装业务为主,2010年将进一步切入上游材料生产线,未来由前段材料到中段模块,以及终端产品的系统组装,都将在台设置生产线。另外,由于亿光集团过去旗下亦有STN厂,未来与富士通合作在台打造新胆固醇液晶材料生产线,将以原来STN制程再另外添购部分设备,2010年可望建置第1条生产线,并导入量产。

    廖奇璋表示,虽然富士通电子书阅读器价格昂贵,但未来引进彩色胆固醇液晶技术在台生产,可望大幅降低生产成本,且制程设备在富士通技转及经验辅助下,可减少设备投资成本,有机会大幅降低终端产品价格。

    台达电掌握电泳电子粉流体技术

    除以上业者外,环保形象鲜明的台达电亦积极锁定强调环保诉求的电子书产品。台达电副董事长暨执行长海英俊日前指出,台达电预计于第三季推出彩色电子书,为了因应电子书的量产,台达电已于日前标下展茂光电位在台湾桃园的3.5代线厂,作为生产电子纸所需的彩色滤光片之用。

    海英俊指出,目前台达电内部已有研发小组负责制造智能型电子纸,采用日本Bridgestone技术所制造电子纸重量轻薄又具可挠特点,预期将在2010年第3季推出,初期主打8吋与13吋,顺利的话便可在2011年第1季带进营收。事实上,台达电日前已在台北国际书展中展出8吋、13吋、22 吋,采用触控屏幕,具有Wifly功能的电子书。

    由以上台湾业者的动作频频可以看出,台湾未来将是全球电子书面板主要供应基地,甚至,相关业者已将布局触角延伸至对岸。全球电子纸龙头厂元太科技便于日前宣布,该公司将在五年内投资五亿美元于电子纸相关产业,并以中国大陆扬州市为电子纸生产、制造中心,将联合相关下游厂商,共同研发、生产电子纸,期望在扬州市形成电子纸生产、制造中心。一如台湾电子产业其他领域的发展,在拥有大陆庞大产能的挹注后,台湾电子书面板供应的霸主地位将更为巩固。

来源:国际电子商情

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