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電子書市場的發展趨勢與技術創新

電子書是近來市場上的一個熱門議題。隨著蘋果iPad的上市,常會有人問說,電子紙仍將能勝出嗎?在回答這個問題之前,讓我們先來對亞馬遜的Kindle電子書閱讀器與iPad做一個比較。

意法半導體(STMicroelectronics)技術行銷經理陳彥宏表示,Kindle雖然在多點觸控、全彩螢幕、視訊功能、應用程式種類等各方面都不如iPad,但是它的重量僅有290克,遠低於iPad的680克。同時,在Wi-Fi開啟的狀況下,它的電池壽命可長達1週,若關閉Wi-Fi甚至可達2週,遠較iPad的10小時優異。此外,Kindle能夠在陽光下或長時間閱讀,它的螢幕未來有可能朝可撓式發展,會更為輕薄、方便使用。此外,目前兩者的價格均為美金490元左右,但未來電子書閱讀器有可能更有成本優勢。從這些關鍵的差異點來看,可以知道,就使用者對閱讀經驗的期待來看,平板電腦仍是無法取代電子書閱讀器的。

意法半導體技術行銷經理陳彥宏。

意法半導體技術行銷經理陳彥宏。

電子紙是一種新型的顯示器,能夠提供類似墨水在紙上顯現的效果,它的反射式(reflective)光學類型可使其能在周圍有光線的環境下繼續閱讀,而其雙穩態(bi-stable)特性,只有在改變影像的瞬間才需要耗電,使其耗電量非常低。這些都是電子紙較TFT LCD和AM-OLED顯示器擁有的優勢,不過,它在全彩和視訊功能方面仍有待改進。

若以可讀性來看,適合人眼閱讀的顯示器需要能夠不管在任何視角與光線條件下,都能維持固定的對比值(20:1),同時它的亮度與反射度能提供舒適的閱讀體驗。若以這些特性來看,電泳式電子紙能提供最接近報紙的效果。未來,新一代的電子書閱讀器將朝大於10吋、厚度小於0.25吋、全彩、觸控、可撓、以及用太陽能或燃料電池供電的方向發展。

根據以上這些特性,若以顯示尺寸與效能來看,電子紙將能鎖定效能較低的顯示市場,作為紙張的替代品,並可開創新的市場商機,也由於投入者眾,近來進展快速。相較於另一種最近亦受到矚目的AM-OLED技術,由於它僅是取代既有的顯示應用,再加上投入者均是既有的面板業者,可能會與其現有市場衝突,相較之下,它的商業化進程就比電子紙慢多了。

以電子紙的創新應用為例,現在已逐漸有業者將它用在數位看板、智慧卡、電子標籤等應用。在日本,有一家超商業者就發現,在上班的尖峰時間,消費者會願意多花一成的價錢更快買到想要的東西。若透過電子標籤,就可以即時地依需求調整價格,獲得最大的效益。

經過這些討論,現在回答一開始提出的問題,陳彥宏認為電子紙確實能勝出。但目前市面上有多種的電子紙技術,包括電泳式(EPD)、電致變色(electro-chromic)、電濕潤(electro-wetting)、膽固醇式LCD、MEMS顯示器等。又是哪一種最有機會成為主流?

若以尺寸大小、電源消耗、反射度、可撓性、驅動方式、商業化進展等各種特性來相比,陳彥宏認為還是電泳式電子紙的發展潛力最大。目前,此技術在大中華區有多家業者投入,也已經有了多項商業化產品,不管在可折性、影像品質、耗電等各方面都有較佳的表現。

此外,EPD也能利用與LCD背板相同的驅動方法。目前EPD的驅動方式主要有段落式(segment-type)、被動矩陣(passive matrix)、以及主動矩陣(active matrix)這幾種。其中,被動矩陣由於較主動矩陣的成本較低,而且可用在可撓性塑料上,未來的發展較有優勢。

總結來看,EPD電子紙不管在小、中、大尺寸都有其應用市場,包括電子標籤、電子書閱讀器、數位看板等。不過,考慮市場規模,電子書閱讀器將會是推動技術進展的最關鍵應用。市場預期,全彩、觸控、或是動畫等功能都將能未來幾年內實現。

針對此一快速成長的市場,意法半導體提供了完整的解決方案,包括ARM-based的SPEAr處理器、多通道顯示電源管理IC、電子紙顯示驅動器與模組等。意法半導體自三年前便開始大量投入電子紙相關應用的開發,並與其他業者組成夥伴關係,包括電子紙/電子墨水製造商與顯示器模組業者等,致力於提供完整的技術方案。

針對電子紙的可撓性發展趨勢,意法半導體的電子紙驅動IC亦將從現行的COF(chip on flex,薄膜承載晶粒構裝)進一步移植到FCOF(flex chip on flex),目前產品已在認證中。

此外,在觸控方面,意法半導體從2008年起推出電阻式觸控螢幕、2009年推出電容式觸控方案,今年底將推出電容式多點觸控螢幕方案。此外,意法半導體亦積極投入Haptics(虛擬觸覺)技術的開發。現在,使用者用觸控進行輸入時,但往往不確定操作是成功。所謂Haptics是透過細微的振動反饋,感受到觸控作業的完成,就像是使用者以鍵盤輸入時,會有敲到鍵的感覺一樣。意法半導體目前開發觸覺致動器(haptic actuator),採用兩層的ITO或導電層設計,可用在虛擬鍵盤應用;這是一很新的技術,相信未來隨著觸控的普及,虛擬觸覺功能亦將會深具發展潛力。