北京时间03月19日消息,中国触摸屏网讯, 随著电子书发展愈来愈热门,各家业者争相挤进市场,希望获得一席之地。掌握电子书技术可区分以下几点:可弯曲、双稳态省电特性、影像反应时间、全彩化、触控、联网及多媒体播放等。
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以电子书而言,最核心的就是电子纸技术,全球主要的电子纸技术为电泳显示(EPD)、胆固醇液晶(Ch-LCD)、主动式矩阵有机发光二极体(AMOLED)。
电泳显示(Electro-PhoreticDisplay;EPD)
电泳显示(EPD)系将黑白两色的带电颗粒封装于微胞化液滴结构中,藉由外加电场控制不同电荷黑白颗粒的升降移动,以呈现黑白单色显示之效果。具备双稳态(Bistability),意即显示介质具有记忆特性,因此平常显示画面时不耗电,只有在画面更新时才会耗电,因此相较于传统显示器,耗电量相当低。现阶段电子阅读器要能普及,电子书处理器的性能相当重要。
EPD又可区分为微胶囊化(Microcapsule)、微杯化(Microcup)、快速反应液态粉状显示(QRLPD)三大类。其中,微胶囊化与微杯化反应速度慢,易受环境因素影响画质,若缺乏适当温度补偿机制,将会使显示效果随著操作温度变化而出现差异。因此利用电子纸控制器晶片,依照温度感测器所提供的数值,取得适合控制的波形,依时序输出,不但可改善电子纸材料反应速度,更可基于温度的变化程度对控制波形作为微幅修正。
微胶囊化具类纸式特性,反射率大于35%,对比度大于8:1,超低功耗。该技术由EInk提出,在第一波Amazon电子书阅读器大卖后,更加速此技术发展。目前EInk为元太科技所併,之后元太又与LGDisplay联手开发,欲力拱EInk成为未来电子书主流标准。
微杯化采用连续卷对卷(R2R)制程,可达大量、快速及低成本制造,可全彩化,目前以友达入股的达意科技为主。与达意密切合作的系统厂商佳士达主要发展十六灰阶电子书产品,换页速度约1.3秒,同时强调触控及联网功能,致力于提共整体方案的能力。
QRLPD以空气取代液体为载体,因此相较于微胶囊和微杯化技术,较不易受温度、溼度等环境因子影响。且反应快,仅0.2-1微秒,可做笔记、翻页与画线,更适用于多媒体阅读装置。该技术为日本普利司通(Bridgestone)所发表,日前普利司通已与台达电共同合作生产电子纸模组。
以多彩化而言,微胶囊化、微杯化与快速反应液态粉状显示均可透过彩色滤光片(CF)完成,但将导致光衰减与对比度降低:白光(Whiteness)由40%缩减为25%;色彩填充因子(FillFactor)由三分之一降为四分之一;对比度由9:1降至4:1。不过,比起将材料本身彩色化,此种作法可较快进入市场,达到商业化应用的目的。
胆固醇液晶(Ch-LCD)
早于2003-2004年PANASONIC便推出第一代胆固醇液晶(Ch-LCD)产品Σbook。Ch-LCD具备双稳态的省电特性,本身具备红、绿、蓝色,加上反射式液晶,可直接显现色彩,无须搭配彩色滤光片及背光源及可全彩化,且可连续R2R制程,同时反射率不受影响。
对于目前主流的电泳显示技术来言,不容小觑。代表厂商如富士通、三星、KentDisplay等。富士通的Ch-LCD采用被动式矩阵(PM)驱动,反应速度约10-20微秒,若要符合动态影像,则反应速度须0.1-0.2微秒,故目前须借由主动式矩阵薄膜电晶体(AMTFT)驱动。三星则透过单层彩色化结构,搭配AMTFT驱动,成本具市场竞争力。
日前工研院发表单层Ch-LCD面板,厚度减少传统的50%以上,可挠曲,反射率达22%,对比度为6:1。工研院更计画于2010年与国内面板业者技术合作,目标为降低成本,以达成商品化目的。
主动式矩阵有机发光二极体(AMOLED)
OLED具高亮度、超轻薄、可视角度大、反应速度快且不需背光源,加上高色彩饱和度、高抗震性能、可弯曲等特性,不但适用于动态影像,更远远超过液晶显示画质。日前因AMOLED生产良率与寿命大幅跃进,若利用既有的电子纸技术搭配AMOLED,可望能为新一代电子书阅读器生力军。此技术吸引多家面板业者争相与工研院合作开发,试图抢先量产。软性背板技术是否真的能影响可挠曲电子纸产品,开闢出新的杀戮战场还有待观瞻。
MEMS显示技术
电子书阅读器的战场中,新一代生力军Mirasol亦在日前传出捷报,高通力推的MEMS显示技术Mirasol,是以反射环境光作为光源的反射型显示器,可将约20%的入射光反射至外部后,利用MEMS技术设置在萤幕内的共振器构造,来控制反射到外部的光线波长,进而显示各种色彩。
因此不需彩色滤光片即可达到彩色化,加上利用反射型萤幕,在亮光处画面也很清晰,任何环境之下对比度都相同。亦不需背光源,相当省电。
然而,此技术采光罩制程,成本相对较高,且无法连续R2R制程,可挠曲性较低,只适用于中小尺寸可携式装置,若要往大尺寸发展,则必须克服MEMS良率大尺寸需要的软性基板问题。
CPU与ControllerIC
综观电子书阅读器,其中除了电子纸显示技术之外,另一项重要的议题就是电子书处理器CPU。在全彩化、动态影像、多媒体及联网发展之要求下,采用高阶处理器更是重要课题之一。
目前飞思卡尔(Freescale)拥有超过80%的高市场佔有率,因前2大品牌业者亚马逊(Amazon)和索尼(Sony)均采Freescale处理器所致。而全球第3大品牌业者汉王,则是采用成本较低的君正CPU,故君正拥有次高的市场佔有率。台厂因成本及支援度考量,多采用三星的CPU。迈威尔(Marvell)目前以整合ControllerIC与CPU的策略模式进攻市场。
日前飞思卡尔即将推出新处理器的样本,该产品整合ControllerIC能取代的功能,不仅可望压低每台电子书阅读器30美元的成本,在最佳状况下,还可将翻页速度从目前的2秒缩减为0.5秒。
另外,ControllerIC靠著波形驱动,协助CPU使显示呈现更加完美,同时也利用ControllerIC增强电子书的触控或手写技术。因Epson较早切入电子书市场,并与EInk合作开发,产品优势较强,居于领先地位。