2010──電子書元年

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從一個話題轉而成為熱門應用，亞馬遜(Amazon)的Kindle是電子書市場成形的最大推手。過去一年來，台灣業者一直積極尋求新的發展標的，電子書便是其中之一。除了元太、友達大規模投入面板與電子紙開發，這個新成形的市場，也吸引了半導體業者的強烈關注。據工研院統計，2006年時全球只有3款電子書產品，但2009年已超過40款，預估今年將有50多種電子書閱讀器產品上市，應用範圍愈來愈廣泛。
看好電子書帶來的新商機，台灣經濟部技術處與法人科專資源從2006年起投入發展軟性電子產業，國內廠商也相繼投入電子書開發，包括友達(AUO)、奇美(現與群創合併為新奇美)與元太(PVI)等台灣各液晶面板業者均積極投入電子紙的生產與技術研發。
在全球軟性顯示器產業中，台灣廠商主導著電子紙關鍵材料與技術的上游供應，近來更透過併購、入主與合作等策略，積極搶佔新興的電子書市場商機。如元太加碼併購E-Ink取得電子紙關鍵技術與材料；AUO入主達意(SiPix)並搭配友達旗下觸控與系統模組資源，全力搶攻電子紙市場；台達電與Bridgeston技術合作，採用QR-LPD (Quick Response LiquidPowderDisplay)技術，預期可在今年第2季推出電子書；高通光電(QMT)也以其MEMS技術mirasol與正崴(Foxlink)合作開發電子書。
元太科技副技術長張永昇表示，“在電子書產業的發展藍圖上，台灣目前仍處於起步的階段，現階段廠商應該著力的方向在於如何透過各相關產業的合作，使它從一個小眾的市場成長為一個大眾市場。”工研院影像顯示科技中心程章林也強調，透過廠商間的技術合作與併購，電子書有機會成為台灣第一個技術領先的顯示器產業。
目前的電子書技術主要以電泳式為切入點，而未來的挑戰就在於提升反應速度、全彩化與可撓性，特別是彩色、觸控、可撓性與耐摔(unbreakable)都是目前消費者對於電子書的期待。但消費用戶是否可在明年看到更為成熟的全彩化電子書產品？達意光電董事長劉軍廷對此表示，可實現彩色、觸控與可撓性等特色的電子書在2010年終端銷售所佔的比例應很難見到大幅成長。
友達已規劃在2010會開發彩色電子紙，接下來還會開發可撓式(軟性)電子紙產品。“我們現在有6吋、9吋的電子紙，明年預計推出A4尺寸產品，接下來將開發可撓式產品，”友達產品應用工程副理游志榮說。

                               
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圖1：友達使用SiPix的Microcup架構，目前整個製程都已經能在台灣完成。
友達目前使用SiPix的Microcup架構。它的下方是傳統的TFT玻璃，上方則是看來像杯子樣的軟性密封層。游志榮指出，在Microcup架構中，有帶正電的白色粒子，當它們還沒有被往上推時，用戶看到的是黑色，要呈現字體，就要設法將白色粒子往上推。
而這就牽涉到後端驅動器的設計方式──如何正確呈現出黑、白、灰階等不同顏色。例如，要呈現黑色，就讓底層帶負電，上方導電層(ITO)部份帶正電，將白色粒子下拉，用戶從正面看下來便可呈現黑色，反之亦然。至於如何在固定電壓範圍內讓粒子呈現灰色，則要依驅動時間來區分，目前的技術是看要驅動多少時間，讓粒子停留在中間或上方部份，愈上方愈白。現階段技術大約可顯示16灰階。
據表示，目前Microcpu整個製程都已經能在台灣完成。友達同時在2009年第三季推出了第一版電子書解決方案。游志榮指出，電子紙的控制相當複雜，例如要如何正確驅動灰階或達到定位，都是極大挑戰。也因此，與傳統TFT相比，電子書方案的電源多出很多組；又由於其密封層採塑膠材質，對溫度相當敏感，因此需要溫度感測器去偵測週圍溫度，以便系統得知該提供多少電壓去驅動粒子，才能達到定位效果。
為了簡化設計，游志榮透露，友達打算在2010年第二季推出第二版解決方案，將溫度感測器、DC/DC控制器和SDRAM都整合到TCON中，預期可大幅減化電子書設計。
彩色化問題
在電子書的發展過程中，彩色化一直是最大的障礙之一。由於結構化問題，若採取像傳統TFT加上彩色濾光片的做法，很可能會遮光，導致亮度衰減甚至降低對比度。而這些，對電子書而言，都不是適合的解決方案。
然而，元太的張永昇透露，該公司目前已有能力提供技術解決方案了。“從技術觀點來看，毫無疑問地，電子書的下一步就是邁向電子化、可撓與彩色化，而這也是元太以及台灣廠商未來要努力的方向。”他並表示，元太已在2009橫濱國際平面顯示器展中推出了一系列彩色的電子書樣品，並預計2010年第三季量產。
友達的游志榮則指出，基於該公司的Microcup架構，現可考慮有幾種不同的解決方法，如每個Microcup使用不同顏色，或是注入不同顏色粒子，或是更換不同顏色的填充物，“許多方案都在討論之中”。
而針對用戶期待電子書改善翻頁速度方面，台灣廠商已經在材料與電路設計方面取得一些進展，克服電子書在反應速度方面的挑戰。劉軍廷透露，今年所推出的電子書預計將可看到比去年的產品擁有更多進展，包括翻頁速度與使用情境方面的提升。

                               
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圖2：電子紙經裁電子紙經裁剪後，仍有圖案。

電子書的未來
儘管電子書的議題已被炒得火熱，然而，劉軍廷指出，事實上電子書在美國的銷售情況並不熱絡。“從AppleiPhone到netbook與MID等手持式裝置能夠用來讀取電子化的內容來看，其實電子閱讀器硬體已存在多年來，但為何直到去年Sony與Amazon以電子紙為基礎的電子書能夠掀起這麼大的震撼？其關鍵就在於終端消費者認可這是一款對的產品。”
他接著表示，“因此，看看台灣廠商在電子書產業的現況，我們雖然已經掌握了上游材料、設計與主要的ODM廠商，同時也是整個亞洲最重要的生產基地，再加上擁有華文市場的優勢；然而，我認為台灣目前還缺乏具關鍵性的‘使用者介面’(UI)以及‘應用程式’(AP)部份。”
在電子書的發展道路上，台灣業者已開始跨出步伐。除了面板廠，稍早前，國產CPU核心供應商晶心科技(Andes Technology)發佈了一款針對電子書應用最佳化的N1233-S軟核心，期望打造出專屬的電子書解決方案。
“過去半年來，許多本地客戶來諮詢電子書的解決方案，”晶心科技總經理林志明說。這代表台灣的晶片設計業者希望開發出有別於目前使用通用微控制器方案的專屬電子書產品。
由於現有的電子書方案很複雜，從8位元產品到搭載藍牙、WLAN等無線傳輸以供下載圖書資料的較高階產品都包含在內，晶心科技資深業務經理林志文表示，從2000年的2G手機到今天的視訊應用，手持設備的功耗一直呈指數級成長，但電池技術卻無法跟上這樣的發展，因此，下一代電子書晶片，必須強化低功耗設計，如採用低功耗CPU核心，以及先進功率調節技術，才能因應業者需求。
目前，無論是達意、友達或元太等業者均已規劃了面板與電子紙材料的發展藍圖，硬體方面，晶片業者也已就緒。而至於如何把電子書做成一款讓消費愛不釋手，想要隨時攜帶的生活必需品，除了面板業者在硬體與技術方面的開發以外，還有待業界在軟體、系統整合等方面合作與突破，才能實現成功的電子書產品，確實讓2010年成為電子書起飛元件。
作者：鄧榮惠、洪淑賢

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