E-Ink电子纸技术与专利布局初探
| 来源：David | 作者：未知 | 日期：2007-07-10 |
E-Ink说明
根据E-Ink网站所公告的讯息（http://www.eink.com/），E-Ink成立于1997年，为一专注于发展电子纸显示技术的公司。公司资本额为1.2亿美金，主要股东包括Royal Philips Electronics （荷兰）、TOPPAN Printing Co., Ltd. （日本）与一些国际著名公司，例如Intel与Motorola等。E-Ink的策略伙伴包括Air Products and Chemicals, Inc.（美国）、IXYS Micronix （美国）、Midori Mark （日本）、Neolux（韩国）、Philips、TOPPAN与Vossloh Information Technologies GmbH（德国）。在上述公司中，有部分公司仅为资金的投入，例如Intel与Motorola等，其他大多数公司是与E-Ink进行策略联盟的公司，包括开发原材料、模块系统或是后端应用等。
电子纸技术（Electronic Paper, e-paper）
所谓的电子纸，与我们常见一般纤维纸不同，是一种包含许多"微小球体"（胶囊）的"导电""高分子"材料，其外表与特征与一般的纸一样，具有柔软度又可重复显示数据。在电子纸技术之中，微小球体的大小代表显示器像素（Pixel）大小，其中微小球体的特色是会受到外在电压的驱动而改变其状态。电子纸导电的特色为可受到外界驱动电压的改变，因此材料需要是电的导体，最后电子纸使用高分子材料是强调其可饶性（flexible）的特色，因此可以像一般纸一样的挠曲。
根据Wikipedia在线百科全书（www.wikipedia.org）的说明，见http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_paper，最早的电子纸技术是由Xerox的研究人员Nick Sheridon在1970年代所发展，其特色是包含带电荷的小球，其中球的一面是白色，另一面是黑色，当电场改变时，球会上下转动，而呈现度不同颜色。
第二代的电子纸技术事由Joseph Jacobson在1990年代所发展，其特色是以微胶囊代替传统的小球，并且在胶囊内填充彩色的油（oil）与带电荷的白色颗粒，并且经由外在电场的控制将白色颗粒往上或是往下移动，其中当白色颗粒往上（接近阅读者方向时）则显色出白色的像素，当白色颗往下时（远离读者时）则显色出油的颜色。其他相关的研究单位包括Kyushu Univerisity、Philips Electronics、Kent Displays、Ntera、Sony与Fujitsu等。
E-Ink电子纸技术
根据E-Ink网站所揭露的信息（http://www.eink.com），其电子纸技术内所使用的微胶囊包含两种黑白两种颜料（称为电子墨水E-Ink），并且内部所承载的为透明的流体，其中微胶囊的上面为透明玻璃，下方为电极，当电极改变时，颜料便会根据电极的正负而向上与向下移动，继而造成黑与白的显色。同时选用黑白涂料的好处是会增加其分辨率，例如同一个胶囊可以同时受到正与负的电极驱动，也就是说，一个胶囊可以显示出两种颜色。由于E-Ink电子纸的基本模块非常简单，因此该公司强调相关技术可以应用到不同表面材质的载体，包括塑料、玻璃甚至是织布上。
图一 E-Ink电子纸技术（数据源：http://www.eink.com）
E-Ink电子纸产业链
除了上述电子墨水外，现有E-Ink电子纸产业链包括三大部分，包括前面版（FrontPlane Laminate, FPL）、显示模块与系统厂商，其中细部制程尚包括电子墨水（Electronic Ink）制造、前面版制造、显示单元组装（Cell Asembly）、显示模块组装（Module Assembly）与系统整合等。
在前面版制造中，除了第一阶段所生产的电子墨水薄膜外，尚包括塑料版（Plastic Film）、导电玻璃（ITO）、接着剂（Adhesive）、与分离层（Release Sheet）等。在显示单元组装部分，包括将FPL黏着在TFT背面版（Backplane）上。
根据E-Ink的策略伙伴，在FPL上是与日本TOPPAN合作，而显示模块则是与Philips合作。
图二 E-Ink电子产业链（数据源：http://www.eink.com）
E-Ink电子纸产业应用道路图
E-Ink相关产品的规划分为三个阶段，一为低分辨率应用（Low Resolution）、二为高分辨率主动矩阵应用（High Resolution Active Matrix）、三为TFT
On Flex等，其中现阶段正进入第二期，例如电子书、PDA与通讯应用等，而下一阶段的应用包括可挠式电子纸与IC卡的应用等。随着技术不断的发展，电子纸所强调的高亮度（约为LCD的六倍）、低耗电量（约为LCD的十分之一到百分之一）与可挠性将使得电子纸的应用更加普及。
图三 E-Ink产品应用道路图（数据源：http://www.eink.com）
E-Ink专利布局
以"E-Ink or eink"为专利权人，查询E-Ink相关专利，所得结果如表一所示。由表中可以看出：一、E-Ink早期公开专利显示专利权人数据比例很高，因此该公司非常乐于揭露自己有哪些专利；二、该公现有专利数目约为150个左右，其中已经核准与早期公开各占一半；三、由调查美国核准与早期公开专利，推估公司现阶段每季所申请专利数目约为7-10个间，而每年专利申请数目约为30-40个左右；四、公司所发展的技术具全球专利布局，因此多数关键技术已经进入全球布局状态。
表一E-Ink专利布局（时间到2005年8月15日止）
*由专利家族信息可以看出，日本数据中许多未显示专利权人信息，因此实际数目应远大于此
结语
本文初步整理E-Ink相关技术、产品发展内容与专利布局状态，基本上可以将E-Ink视为一具有顶尖研发能量的新兴技术开发公司，并且在技术与专利布局上均已经累积不少能量。此外，该公司为了将相关技术发品化分别有不同的上中下游策略伙伴，包括TOPPAN（上游）、Philips（中游）与Vossloh（下游）等，因此相关产品若能进一步扩大其技术发展深度，或是相关末端应用可以扩大，那么相关技术应该是有些契机的。然而，新兴技术商品化最困难的还是时间，要等到相关产品技术成熟或是市场受到重视，可能花一些学费还是需要的。 |
