電子書閱讀器(E-Reader)在2009年可說(shuō)是風(fēng)風(fēng)光光的一年，并吸引眾多業(yè)者投入開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，似乎在筆電與手機(jī)之間成功樹(shù)立了新的產(chǎn)品定位。若照去年的熱賣情況，分析師多數(shù)看好在今、明年中還會(huì)繼續(xù)有倍數(shù)以上的市場(chǎng)成長(zhǎng)。然而，市場(chǎng)真的會(huì)有那么樂(lè)觀嗎？ 

    SportIllustrated雜志的iPad版本，除了圖文并茂的編輯外，還結(jié)合了動(dòng)態(tài)視訊、電子郵件和多點(diǎn)觸控等功能BigPic:800x577

    蘋果iPad的問(wèn)世突顯了E-Reader的一些問(wèn)題：除了價(jià)格差異不大、操控介面呆板外，沒(méi)辦法看彩色化的圖片、照片，甚至是影片的使用經(jīng)驗(yàn)更是最大的限制。iPad也強(qiáng)調(diào)電子書的應(yīng)用，而且在彩色化、多媒體和多點(diǎn)觸控介面的支援下，除了一行行的文字外，今日書、報(bào)、雜志中的圖片、照片等內(nèi)容都能生動(dòng)地在iPad上閱讀。不僅如此，它還能結(jié)合影音、動(dòng)畫，并以直覺(jué)的觸控介面來(lái)操作，讓平面媒體的閱聽(tīng)經(jīng)驗(yàn)全面升級(jí)！

    只要看過(guò)SportIllustrated雜志在Youtube上的iPad介面展示，很難不被說(shuō)服：這就是未來(lái)的閱讀趨勢(shì)！當(dāng)你按一運(yùn)動(dòng)明星封面時(shí)，先來(lái)一段精彩的得分影片；接著你能在目錄中獲得更動(dòng)態(tài)、深入的索引內(nèi)容，并自由排列想看的內(nèi)容順序；在同一頁(yè)文章中一個(gè)照片格中，就可以翻看多張照片，而所有的照片都能放大且逼真的顯示…

    平心而論，由于iPad采用的是成熟的TFT-LCD顯示器，與時(shí)下E-Reader采用的電子紙顯示技術(shù)不同，兩者之間的優(yōu)勢(shì)并非一面倒向iPad。電子紙顯示器獨(dú)特的雙穩(wěn)態(tài)、反射式顯示特性，能達(dá)到接近紙張的閱讀舒適感，以及長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命（一周以上）；相較之下，時(shí)下主宰市場(chǎng)的LCD顯示技術(shù)就難以企及這樣的使用經(jīng)驗(yàn)。

    在彩色化的發(fā)展上，目前占九成E-Reader顯示介面市場(chǎng)的E-Ink（元太）自然是戮力以赴地在進(jìn)行中。在彩色化的作法上，E-Ink需利用RGB三色濾光片來(lái)達(dá)成，目前可支援16位元的色彩。不過(guò)，采用彩色濾光片會(huì)造成只有三分之一的光度可用，進(jìn)而大幅降低光源的利用率。這對(duì)反射式顯示技術(shù)來(lái)說(shuō)是很大的障礙，因穿透式的液晶顯示器可以靠加強(qiáng)背光來(lái)補(bǔ)足光源的不足，但利用日光的反射式顯示器就會(huì)感到畫面明顯變暗。為了突破此一限制，元太也積極朝RGB三色油墨的顯示技術(shù)發(fā)展。

    相較之下，另一家發(fā)展EPD技術(shù)的Sipix，強(qiáng)調(diào)其微杯技術(shù)能實(shí)現(xiàn)RGB三色循序排列，因而不需搭配彩色濾光片，并且能透過(guò)Roll-to-Roll制程技術(shù)來(lái)降低成本。因此，同是EPD的技術(shù)廠商，擁有友達(dá)后臺(tái)的Sipix會(huì)是元太/E-Ink在下個(gè)彩色化階段的強(qiáng)勁對(duì)手。不過(guò)，短期內(nèi)Sipix的彩色電子紙技術(shù)仍難與LCD技術(shù)相提并論。

    另一個(gè)同為電泳式的電子紙技術(shù)是Bridgestone的電子粉流體（QR-LPD）技術(shù)。相較于前兩者，QR-LPD不以液體為介質(zhì)，而是以有色的粉體填充在空氣介質(zhì)中，利用電場(chǎng)改變來(lái)形成雙穩(wěn)態(tài)顯示現(xiàn)象。由于采用空氣做為介質(zhì)，因此QR-LPD電子紙的反應(yīng)速度遠(yuǎn)高于E-Ink及Sipix的EPD電子紙，可達(dá)0.2ms。

    不過(guò)，QR-LPD較E-Ink及Sipix耗電，因需使用高電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)電子粉流體。這也使得QR-LPD只能以被動(dòng)式技術(shù)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因TFT技術(shù)仍未能耐受高電壓。在此情況下，介質(zhì)本身的高應(yīng)答速度無(wú)法被充分發(fā)揮，因而仍無(wú)法用來(lái)顯示流暢的動(dòng)態(tài)畫面。目前可做到的換頁(yè)速度為0.8秒。

    在彩色化方面，QR-LPD除了可外貼彩色濾光片來(lái)達(dá)成彩色顯示外，也能在不同的區(qū)塊填充不同的彩色粉體粒子，做到區(qū)域彩色（areacolor），不過(guò)，此做法以廣告標(biāo)簽或看板為主。要達(dá)到全彩畫面的電子書應(yīng)用，目前還是得用彩色濾光片才行。

    整體而言，EPD電子紙技術(shù)在今年底或明年初或許可望看到商品化的彩色化產(chǎn)品上市。但基于上述的技術(shù)限制，要采用EPD支援視訊影像，短期內(nèi)仍難以實(shí)現(xiàn)。既是如此，難道我們只能苦苦等候EPD慢慢突破，才能看到高彩度、動(dòng)態(tài)化的電子書閱讀器嗎？也不盡然如此，當(dāng)E-Ink掙得電子書一哥地位的同時(shí)，其實(shí)還有不少新世代的顯示技術(shù)正躍躍欲試，有意挑戰(zhàn)EPD、甚至是LCD的市場(chǎng)地位呢。

    這些候選的技術(shù)包括PixelQi的3Qi、Liquavista的電濕潤(rùn)顯示（EWD）技術(shù)，以及QMT的Mirasol等。在今年的CES展中，就出現(xiàn)了幾款標(biāo)榜能夠全彩、動(dòng)態(tài)顯示，同時(shí)也保有電子紙省電、舒適等技術(shù)優(yōu)勢(shì)的電子書閱讀器，而這些產(chǎn)品背后的顯示技術(shù)，正是采用了新一代的顯示技術(shù)。在以下的系列文章中，將逐一介紹這些極具顛覆性的顯示技術(shù)。

    很多人可能還不認(rèn)識(shí)PixelQi這家新創(chuàng)公司，但多數(shù)人想必聽(tīng)過(guò)OLPC吧。OLPC（OneLaptopperChild）是個(gè)非營(yíng)利的計(jì)畫，目的是推出美金百元以下的低價(jià)筆電，希望讓低收入國(guó)家的孩童也能人手一臺(tái)電腦。而PixelQi這家公司的創(chuàng)辦人正是OLPC的首席技術(shù)長(zhǎng)–MaryLouJepsen。 

    PixelQi兼具TFT-LCD背光彩色顯示及高解析度的黑白畫面的雙模式顯示技術(shù)：3Qi（資料來(lái)源：PixelQi）BigPic:525x470

    OLPC計(jì)畫自2005年推行至今，已展現(xiàn)了一些成果，目前約有一百五十萬(wàn)臺(tái)的低價(jià)筆電已被送到這些小孩的手中。而MaryLou則因設(shè)計(jì)OLPC電腦，在2008年獲選為時(shí)代雜志百大最有影響力人物。

    為了讓缺乏電力的村落中，孩童所使用的OLPC電腦能發(fā)揮電池的最大效用，此計(jì)畫致力于開(kāi)發(fā)出低功耗的顯示技術(shù)。MaryLou在2008年成立PixelQi，就是希望能基于OLPC的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，將低價(jià)、省電的顯示技術(shù)帶到更廣大的消費(fèi)應(yīng)用市場(chǎng)。

    MaryLou認(rèn)為，要讓TFT-LCD顯示器降低功耗，最好的方法是在外部光線充足時(shí)，改用不需背光的反射式顯示模式來(lái)操作與閱讀。這正是OLPC的設(shè)計(jì)策略，PixelQi也從此概念出發(fā)，推出了兼具TFT-LCD背光彩色顯示及高解析度的黑白畫面的雙模式顯示技術(shù)：3Qi–這里的3應(yīng)是指R、G、B三原色吧，而Qi音同中文的“氣”，取自東方哲學(xué)中所有事物與生俱來(lái)、周而復(fù)始的生命能量！

    在背光模式下，3Qi顯示器與一般LCD螢?zāi)徊�無(wú)二致，但當(dāng)轉(zhuǎn)為低功率反射模式時(shí)，能將十吋顯示器的功耗由2.5W大幅降到0.5W。

    3Qi的獨(dú)家技術(shù)正是其低功耗模式的反射技術(shù)，而其關(guān)鍵在于利用結(jié)構(gòu)中的鏡面層來(lái)反射光線，并讓R、G、B彩色濾光片不作用，以免降低反射率，并提供高達(dá)254灰階的黑白影像顯示。此技術(shù)的解析度達(dá)到近200dpi，畫面更新率可達(dá)60Hz，足夠用來(lái)顯示視訊內(nèi)容；不過(guò)，若只是為了E-book的文字閱讀，或簡(jiǎn)單的文書處理，此技術(shù)可將畫面更新率調(diào)降到10Hz，進(jìn)而能讓功耗再降低到100mW左右。

    至于商品化的藍(lán)圖呢，PixelQi表示其顯示器已可量產(chǎn)，而且是使用標(biāo)準(zhǔn)的LCD制造材料與制程、設(shè)備，能夠有效降低成本和設(shè)計(jì)門檻。日前在CES2010中，印度新創(chuàng)公司NotionInk即展示了采用PixelQi顯示技術(shù)的10.1吋Adam樣機(jī)，其處理器為Nvidia的Tegra2（核心為ARMCortexA9）、作業(yè)系統(tǒng)為Android），兼具平板電腦與電子書閱讀器功能，預(yù)許在六月推出，售價(jià)約325美元。

    除了EPD，電濕潤(rùn)顯示（ElectrowettingDisplay,EWD）也是相當(dāng)值得期待的一項(xiàng)新興電子紙顯示技術(shù)。此技術(shù)能在不用偏光板、液晶和彩色濾光片的條件下，即能達(dá)到彩色效果，而且顏色切換速度極快，能滿足動(dòng)態(tài)影像的播放需求，因此具有非常好的發(fā)展?jié)摿Α?nbsp;

    Liquivista在今年的CES中展出6吋的LiquavistaColor彩色閱讀器樣機(jī)–Pebble，它具有全彩視訊動(dòng)態(tài)影像的播放能力，而且具有低耗電、高對(duì)比度及廣視角的特性

    EWD的原理與EPD類似，是利用油墨和水不同表面張力之特性來(lái)作為顯示介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)原理。當(dāng)不施電壓時(shí)，油墨在基板上形成一層可見(jiàn)的光學(xué)膜；施與電壓時(shí)像素變成透明的。透過(guò)控制個(gè)別像素上的電壓，即可以顯示圖像。目前將此技術(shù)商品化的代表廠商為L(zhǎng)iquavista，而國(guó)內(nèi)的工研院在此技術(shù)上也已卓有所成。

    繼單色的LiquivistaBright，今年Liquivista在CES中主打6吋的LiquavistaColor彩色閱讀器樣機(jī)–Pebble，它具有全彩視訊動(dòng)態(tài)影像的播放能力，而且具有低耗電、高對(duì)比度及廣視角的特性。此閱讀器還可依不同內(nèi)容所需的畫面更新率（如看書或看影片），以不同的模式來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示器，以做到盡量省電的要求，因此很適合需播放多媒體應(yīng)用，但又對(duì)功耗斤斤計(jì)較的E-Reader等可攜式設(shè)備。

    目前LiquavistaColor在彩色化的實(shí)現(xiàn)上目前仍采用彩色濾光片來(lái)達(dá)成，由于是反射式的顯示技術(shù)，難免會(huì)犠牲部分的反射亮度。該公司預(yù)計(jì)在2011年推出下一代的產(chǎn)品–LiquavistaVivid，這款閱讀器將采半穿反（transflective）模式顯示技術(shù)，也就是同時(shí)具有高亮度的單色反射顯示模式，以及高彩度的全彩穿透式顯示模式。

    采用反射模式能做到最省電的閱讀應(yīng)用，但使用背光的全彩穿透模式時(shí)，因電濕潤(rùn)技術(shù)的光學(xué)切換效率極佳，能夠?qū)⒐�耗降到很低。這種雙模式架構(gòu)的訴求與PixelQi相同，能夠同時(shí)滿足電子書閱讀及彩色顯示應(yīng)用的需求。LiquavistaEWD技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，則是強(qiáng)調(diào)采用與液晶顯示器相似的架構(gòu)，因此可用標(biāo)準(zhǔn)的液晶顯示器生產(chǎn)線來(lái)制造。

    除了Liquavista，工研院影像顯示科技中心也致力于EWD的開(kāi)發(fā)，并卓有成就。目前該單位已研發(fā)出單層彩色油墨結(jié)構(gòu)的EWD，反射率可做到40%以上。在制程上使用數(shù)位噴涂（Ink-JetPrinting,IJP）技術(shù)，將墨水精準(zhǔn)地噴涂于各畫素中，以達(dá)到大面積制程的需求，目前已可做出6吋的EWD面板。至于材料的部分，因可使用現(xiàn)有的彩色油墨染料，生產(chǎn)成本低廉，使國(guó)內(nèi)廠商具有快速量產(chǎn)的能力。

    對(duì)于EWD來(lái)說(shuō)，目前所做到的效能表現(xiàn)仍不是最佳的。EWD是少數(shù)可以同時(shí)發(fā)展反射式、穿透式及半反穿式顯示器的顯示技術(shù)。而在彩色化的作法上，除了采用彩色濾光片和單層彩色油墨的作法外，還可以采用三層三色EWD的反射式架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)全彩的表現(xiàn)。此一三層式架構(gòu)可以達(dá)到最接近于紙張的反射率（60%）與彩度（彩色轉(zhuǎn)換率達(dá)100%），在對(duì)比度上什至高于紙張，請(qǐng)參考下表。不過(guò)，制造上的困難度相當(dāng)高，如果能克服生產(chǎn)上挑戰(zhàn)，相信會(huì)是極具競(jìng)爭(zhēng)力的顯示技術(shù)。 

    另一個(gè)相當(dāng)值得期待的低功耗彩色化技術(shù)，即是高通光電（Qualcomm MEMS Technologies,QMT）的Mirasol顯示器。該公司在今年的CES中也展出了一款5.7吋的彩色電子閱讀器，解析度達(dá)到XGA（1024x768）、240ppi，比起時(shí)下黑白畫面、反應(yīng)又慢的EPD電子閱讀器，可以說(shuō)是亮眼許多，因而成為今年會(huì)場(chǎng)上的熱門話題產(chǎn)品之一。 

    QMT在今年CES展出一款5.7吋的彩色電子閱讀器，解析度達(dá)到XGA、240ppi，其反射率超過(guò)60%，對(duì)比度超過(guò)15：1，支援彩色顯示，而且反應(yīng)速度快BigPic:560x378

    與其他眾多電子紙顯示技術(shù)不同，QMT的Mirasol是唯一采用微機(jī)電(MEMS)制程開(kāi)發(fā)的新一代顯示技術(shù)。該顯示器的設(shè)計(jì)理念來(lái)自于蝴蝶拍動(dòng)翅膀時(shí)竟能創(chuàng)造出生動(dòng)的色彩，并從中獲得啟發(fā)，進(jìn)一步研發(fā)出干涉測(cè)量調(diào)節(jié)（InterferometricModulator,IMOD）的反射顯示技術(shù)。所謂IMOD是顯示器中一個(gè)個(gè)組成像素的單元，每個(gè)單元含兩個(gè)導(dǎo)體板，而兩板之間的光學(xué)間隙高度可以決定由IMOD反射的光線色彩。

    Mirasol和EPD同樣是反射式的雙穩(wěn)態(tài)顯示技術(shù)，除非畫面資料改變，否則不需要更新，也不需供電，因此非常省電。在顯示性能上，其反射率超過(guò)60%，對(duì)比度超過(guò)15：1，支援彩色顯示，而且反應(yīng)速度極快（以ms為單位），足以用來(lái)播放動(dòng)態(tài)視訊，技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。

    反射式的Mirasol因光源來(lái)自于自然光，因而無(wú)需背光，實(shí)現(xiàn)了低功耗與低成本。相較于TFT-LCD顯示器約占行動(dòng)電話手機(jī)耗電量的50%，采用IMOD反射技術(shù)的Mirasol顯示器僅占6%。以2.2吋QVGA顯示器為例，采用TFT-LCD技術(shù)的典型模組功耗約為240mW、OLED為280mW，而Mirasol顯示器模組功耗可低至1mW，因而大幅延長(zhǎng)電池的使用壽命。

    在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上，IMOD元件的構(gòu)造又比TFT-LCD顯示器簡(jiǎn)單許多。Mirasol不需要液晶顯示器中的偏光板、液晶、彩色濾光片及主動(dòng)矩陣TFT，只以單純的結(jié)構(gòu)就能提供光調(diào)變、色彩選擇及記憶等功能。此外，它也使用與一般顯示器相同的半導(dǎo)體設(shè)備與制程，因而可快速套用在現(xiàn)有的顯示器制程中。

    雖然Mirasol目前能做到的尺寸仍不大，色彩上有一些偏黃，但就其技術(shù)特性上的各種優(yōu)勢(shì)，未來(lái)在手機(jī)、電子閱讀器、數(shù)位相機(jī)、PND、PMP等領(lǐng)域的應(yīng)用上，仍相當(dāng)值得關(guān)注。

    當(dāng)iPad氣勢(shì)洶洶地問(wèn)世，不僅讓消費(fèi)者心動(dòng)，也直接威脅到包括PMP（多媒體）、數(shù)位相框（照片）、手持游戲機(jī)和電子書閱讀器等產(chǎn)品的市場(chǎng)地位。當(dāng)然，功能專一的產(chǎn)品應(yīng)不致于被市場(chǎng)淘汰，但若本身的性能、介面及價(jià)格優(yōu)勢(shì)無(wú)法被突顯出來(lái)，其市場(chǎng)只會(huì)不斷地遭到擠壓。

    E-Reader今日最大的賣點(diǎn)，無(wú)疑是其舒適閱讀和長(zhǎng)時(shí)間使用的特性。未來(lái)只要在售價(jià)上與iPad保有一定的差距，應(yīng)該仍有其存在的利基空間。在華爾街日?qǐng)?bào)日前的報(bào)導(dǎo)中，Amazon預(yù)估今年Kindle營(yíng)收成長(zhǎng)約36%，只可能被iPad吃掉1或2個(gè)百分點(diǎn)。

    真的會(huì)是如此嗎？也許再過(guò)一、兩季才會(huì)更清楚iPad在市場(chǎng)上發(fā)酵的實(shí)際情況。不過(guò)，消費(fèi)者對(duì)于彩色化的閱讀需求是很明顯的，電子書閱讀器也必然要提出這樣的解決方案。當(dāng)然，能夠全彩并支援視訊，并兼具電子紙的性能優(yōu)勢(shì)，必然是首選的顯示技術(shù)。

    換個(gè)角度來(lái)看，E-Reader可以說(shuō)是電子紙顯示技術(shù)在應(yīng)用上的前哨站，這類低功耗、更輕�。ㄉ踔量蓳希�、制程簡(jiǎn)單的顯示技術(shù)，終究會(huì)逐步走向更大尺寸的面板市場(chǎng)。在不遠(yuǎn)的未來(lái)，或許只要將卷曲起來(lái)的大尺寸電子紙顯示器朝墻上一貼，就能用來(lái)觀看高畫質(zhì)的多媒體內(nèi)容。

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