显示技术大挑战－电子纸

来源：电子资讯时报

作者：艾琳

日期：2007-08-15

前言：“电子纸”或“电子纸张”（Electronic Papers）是一种新型平面监视器，但是对此一名词并没有一个统一定义。基本上“电子纸张”此种监视器，外观是像纸或像投影片通用超薄型监视器，厚度多半小于1mm，在各种场合（尤其是户外）的文字辨认性上，优于常规的LCD，且能够与报纸相比拟；至于在监视器的材质特性方面，部分厂商推出可挠（flexible）甚至可以卷曲的电子纸产品。

基本介绍－

省电、轻薄、可卷曲反射率达报纸水平

就技术而言，电子纸张大致可分液晶型以及非液晶型两大类。液晶型产品多半是由LCD厂商所开发出，以不使用偏光片或彩色滤光片的方式降低监视器厚度，或是采用特殊的液晶材料及显示方式达到目标。非液晶型领域较知名者为E Ink公司的电子墨水（Electronic Ink）监视器，以及SONY的电解析出型电子监视器。

虽然当前有许多厂商进行电子纸相关技术研发，发展方向亦相当分歧，但电子纸当前的产品特性有以下几点：一为较轻、较薄，比当前通用TFT LCD、STN LCD模块为薄。二为大多数具有资料保存性，只有画面异动时（例如由黑转到白）才耗电，电源关闭后信息仍可留存在监视器上，因此比TFT LCD、STN LCD更为省电。三为反射率高于反射式LCD，更接近报纸水平，有些厂商的产品甚至可达影印用纸水平（因此肉眼对其所显示的文字内容更易辨识）。四为对比度优于一般报纸。五为初期以黑白方式显示文字内容为主，较缺乏全彩或动画功能，应答速度普遍较TFT LCD、STN LCD慢。六为部分电子纸监视器具可挠性或是可以卷曲。

发展趋势－

朝液晶型与非液晶型技术开拓

从液晶型以及非液晶型这两种不同技术方向，看电子纸监视器的发展趋势。最早展示且具有知名度的电子纸张，是E Ink公司所开发的电子墨水监视器，E Ink公司所研发的此种电子纸张，由电子墨水及2片基板所组成，所谓的电子墨水，系将带正、负电的许多黑色与白色粒子，密封于微胶囊内，微胶囊中带正、负电的黑、白色粒子，会因施加电场的不同，在监视器表面呈现出黑或白的效果。

因此种监视器具记忆性，因此只有画素颜色变化时（例如从黑转到白）才耗电，关电源后显示幕上画面仍可保留，因此非常省电。2颗AA电池即可供数周以上长期使用。

市场展望－

展现风貌多元　各厂商兴致勃勃

依照各厂商产品发展计画，电子纸张未来将可创造全新市场，不但可以看到随身携带的电子报纸、电子书、电子速记本外，电子纸张亦可能成为捷运、公车或一般商家的平面广告载具。当前在上述场所见到的平面印刷广告，将来有可能出现全新风貌。

以电子书为例，过去以来电子书是采用黑白STN LCD屏幕，当前则发展到多彩的STN LCD、非晶硅TFT LCD以及低温多晶硅TFT LCD，未来E Ink、SONY、Fuji Xerox、Canon等公司研发的新兴电子纸显示技术，亦将试图拓展此一市场。

电子纸张属于一新兴技术，各厂商皆在摸索中，主要市场尚待确认，当前可确定的是，2003年底前单色商业化电子纸张产品即可问世，彩色产品则在2004年会出现，但正式市场起飞可能要等到2007年或更晚。初期应用可能以电子广告看板、超薄电子书为主。此外，可弯曲、贴附在衣服或公文包上、具PDA功能的电子纸张，也是未来可能的发展方向之一。

因为电子纸张可以创造全新市场机会，业者预估，2005年电子纸张潜在市场规模具有100亿美元商机，不过因为相关技术不成熟，有待改善空间仍大，加上厂商生产成本下降速度以及产能是否能够配合等多项问题，预估2005年实际市场规模约在10亿美元左右。

观察重点－

新应用蓬勃发展　市场需求挑战10亿美元

电子纸张具有比常规LCD更轻、更薄、更省电、甚至可以弯曲的特性，其厚度约0.5mm，比常规LCD面板（含背光板时）约4mm大约少90％。许多电子纸张监视器具记忆特性，除非画面内容变换否则不会耗电，因此耗电量可以比LCD减少90％以上。

2002年上半，SONY已展示一款比报纸反射率（约60％）更高的电子纸张，反射率达到73％，纯白表现程度与影印纸相当，有助提高消费者观看意愿。

电子纸张可创造全新市场需求，适合电子广告看板、电子书、随身电子信息阅读器等新应用。厂商预估2005年全面采用情形下潜在商机近100亿美元，但考量各项限制因素，实际需求估计可达5亿～10亿美元。

采单纯矩阵驱动方式之电子纸张，色彩数虽少，但可以低成本生产。采主动矩阵驱动方式之电子纸张，可提高分辨率与反应速度，因应高分辨率电子书及动画应用需求。

凸版印刷未来几年每年将投资数十亿日圆发展电子纸事业，其电子纸张前面板的生产能力，在2005年可达到150万片／月之规模（以对角线长8?的面板换算）。其他厂商亦估计，2～3年内产品将进入商品化。日本厂商正逐步创建电子信息内容（content）配送服务体系，另外，产经新闻社开始新闻的电子配送服务。

未来商机较可观的电子纸监视器商品，应该是电子书及电子海报（可应用作电车或店面POP广告），但由于成本与报纸、杂志、海报等纸张类媒体相差过高，如何找出第一个立足点，是相关业者的最重要事项。此外，一些厂商想将电子纸技术应用于信用卡上，以扩大应用领域（过去多半认为电子纸至少是6?以上的监视器，比较少人想到小尺寸的应用）。

未来对电子纸需求有正面效益的一个观察重点，是全球用纸量在近十年来激增，背后因素当然是信息量产出的爆炸，除报纸以外，各式各样的杂志、宣传海报以及计算机印出数量均有大幅增加情形，当然，这10年来因特网、PC普及率大幅提升，激光打印机、喷墨打印机价格大幅滑落也是关键。此一背景对于电子纸监视器有利，因为其有助于节约用纸量。

未来观察重点首先是查找适当的应用市场，电子书是当前最被看好的项目之一，但不同市调机构对2006年电子书市场的预估从500万台～3,000万台不等，差距相当大。其次是内容及服务的供应机制如何创建？不然空有电子报纸却没有每日更新的新闻，产品销售也难以相对成长。

厂商巡礼－

众厂齐心努力　2007年后可望大幅成长

E Ink是电子纸张领域最具知名度的厂商，与Lucent、IBM、飞利浦（Philips）、日本的凸版印刷（Toppan）有合作关系。E-Ink与凸版印刷合作、运用Philips的主动矩阵驱动技术所开发的薄型电子纸张，可以像纸一样薄，双方将应用此一显示技术于信用卡、IC卡等随身携带的卡片上。

凸版印刷预计，2002年底前完成电子墨水监视器前面板的生产线。其动画处理能力初期为每秒6格，在彩色及动画显示技术仍需加强。凸版表示，将分别于2004年及2007年，推出具全彩显示及动画显示功能的电子纸张。

SONY的电子纸张发展，则以显示静态画面为主，2002年反射率高达73％的电解析出型电子纸张，在2002年SID监视器展中备受瞩目。若以每一页阅读一分钟计算，A6尺寸的监视器耗电量平均10 mW 以下，与一般LCD几乎无差距。因为此一产品不需要偏光片、光学膜，将来在电子书的应用成本可以比LCD便宜。当前优先目标是让此一产品达到纸张的观看质量，下一阶段才朝可挠式的应用发展。

其他厂商包括Fuji Xerox、大日本INK、NEC、日本IBM、夏普、东芝、Canon、Bridgestone等，亦各自发展电子纸张相关的LCD技术。在众多厂商努力下，此一新兴市场有机会在3～5年落实，但市场规模真正大幅成长可能是在2007年以后。