環保、省電，E-paper的新未來

一、 導論

做 為取代傳統紙張存在的E-paper概 念，自1989年 被提出後，已經經過將近30年 的時間，然而截至目前為止，E-paper都 不算是一個成功，甚至成熟的產品。雖然如此，在逐漸高漲的「環保節能」全球議題之下，E-paper概念確有市場吸引力。

二、 顯示技術難支持，E-paper擁 抱「省電」優勢，犧牲畫質

E-paper被 定位為「類紙張特性」的顯示裝置，在顯示特性方面，主要需求為「省電」及「可視性（護眼）」；就型態來看，「輕薄」及「彈性設計」不可或缺。至於在「彩色 化」、「大尺寸化」、甚至於「動畫」等的規格需求上，主要視應用別而定，以現階段所能想像的應用來看，「大尺寸化」的必要性較高（電子看板海報應用）， 「彩色化」次之，「動畫」的需求對E-paper來 說相對是較非必要的。

然 而現階段並沒有一種顯示技術，可以完美滿足E-paper的 所有規格需求，以現有的顯示技術進展，「省電」及「畫質表現」無法被同時滿足，以此為分水嶺可以清楚地區分出兩個技術群組，分別為具「省電」特性的EPD及ChLCD等顯 示技術；以及具高度「畫質表現」的TFT LCD、AMOLED等 顯示技術。為了遷就現有技術，E-paper只 能從中選擇一個「最合適」的顯示技術，作為產品開發所需搭載的面板。

基 於E-paper是 以取代傳統紙張為主要目的所被開發出來的產品，在這個概念之下，「省電」特性對於E-paper來說更為重要，因此如：TFT LCD、AMOLED等 相對耗能的顯示技術，被排除在E-paper顯 示技術之外。而如：EPD及ChLCD等顯 示技術，因為具備「雙穩態」特性，可以讓顯示器不需要通電而維持畫面顯示，直至下一次更換新資訊為止，就像在使用一般紙張一樣，書寫在上的資訊可以長時間 被保留。同時，EPD及ChLCD顯示 技術也是一種「全反射式」（沒有背光源）的顯示技術，除了具省電特性之外，因為沒有背光源的刺激，可以降低使用者長時間閱讀的疲勞感，而被認為是合適作為E-paper的 顯示技術。

三、 產業鏈未成形即斷鏈，E-paper有 志難伸

E-paper發展的全盛時期始於「閱讀用E-paper」的應用，當時產業鏈是以「電子書閱讀器」（以下稱E-reader）為中心而展開。2008年，搭載E-paper顯示技術EPD的Amazon Kindle產品大賣後，E-reader市場以北美為主開始蓬勃發展，在Kindle銷售熱潮帶動下，2009至2010年間，各大終端硬體品牌與服務業者開始跟進，市場一片看好，同時也奠定了E-reader以搭載E-paper顯示技術為主的發展態勢。

然 而好景不常，Apple在2010年推出 第一代平板電腦iPad， 開啟了Tablet取 代E-reader的 序幕。雖然當時市場仍期待採用E-paper顯 示技術的E-reader仍 可望以「省電」及「降低閱讀疲勞感」的優勢而與iPad相 互抗衡，或者並存，不過以結果論，具有高畫質表現且功能更加豐富的Tablet，明顯更受消費者喜愛，E-reader銷 售大幅下滑，使E-reader廠 商紛紛退出市場，現階段E-reader市 場幾乎僅剩具電子書籍內容平台的Amazon獨 大。

事 實上為了達到E-paper的 概念，曾有多種具一定適用性的顯示技術（以E-paper顯 示技術稱之）被提出，包括EPD、ChLCD、QR-LPD (Quick Response Liquid Powder Display)、及Mirasol等。 然而因為終端應用市場未能順利打開，使許多發展中的E-paper顯示技術研究被迫中止。2012年，E-paper產 業經歷併購及業者退出市場等事件後，市場僅剩少數2~3家 業者仍專注E-paper技 術開發，原本看似朝多元發展的E-paper顯 示技術，也走向收斂。

現 階段主流的E-paper顯 示技術為EPD， 主要開發廠商為E Ink及OED。ChLCD顯示 技術方面則有廠商KDI持 續進行產品開發。其中，E Ink及KDI各 別是EPD及ChLCD顯示 技術的基礎專利權擁有人，顯示除了專利技術開發者之外，幾乎已經沒有其它業者願意投入E-paper顯示技術開發，對發展已經不如預期的E-paper市 場來說如同雪上加霜。

四、 彩色E-paper成 本及畫質表現仍不具市場吸引力

隨 著越來越多E-reader終 端廠商投入市場，以及替代產品Tablet的 出現，為了尋求差異化優勢以及與彩色高畫質的Tablet產 品競爭，E-reader的 產品態樣出現轉變，開始從單純的書子書閱讀功能，轉向具備多媒體功能（可連網或播放動態影像等）。

面 對E-reader朝 向多功能化的設計趨勢，E-paper業 者則是以達到彩色化（針對EPD；EPD本身為黑 白顯示）、提升彩色電子紙畫質（針對ChLCD；ChLCD採用RGB三色液晶 可達到彩色化，但畫面解析度不如TFT LCD）、提高畫面反應速度（如：翻頁或動畫顯示等），以及提高設計彈性（發展塑膠基板顯示技術）等來應對。特別是彩色化的技 術，因為技術難度相對低，且對畫面顯示品質的改善顯著，成為業者技術發展首要。

EPD顯 示技術有兩種方式達到彩色化，一是利用搭配彩色濾光片，其次是採用帶色的粒子（pigment）。雖然搭配彩色濾光片可以解決彩色化課題，不過因為彩色濾 光片採用玻璃基板製成，不管在重量及厚度上，都不合適E-paper應用情境展開，特別是在大尺寸應用上。此外，對採用反射式顯 示技術的EPD來 說，對比及亮度無法以背光補償提升，因此搭配彩色濾光片無疑會更降低EPD對比與反射率。因此認為為了能保有E-paper輕 薄特色，及考量到未來塑膠基板（可撓）E-paper的 技術發展，搭配彩色濾光片的彩色EPD只 是一種過渡型的產品型態。

採 用彩色粒子來達到彩色化的技術難度較高，多年來還是僅能維持最多三色顯示。EPD開發商E Ink在2016年公開展示採用透過帶色的粒子，達到涵蓋八原色的完整色域的彩色E-paper（E Ink稱之 為ACeP）， 能夠顯示出32,000種 顏色，基本上已經能夠完全還原彩色印刷的效果。不過ACeP仍處於開發階段，在解析度方面，20英寸的ACep E-paper解 析度只能達到2500×1600，畫素 密度僅有150ppi， 且進行一次刷新時間約需要2秒， 產業利用性仍低。

五、 大尺寸開發有進展，資訊看板商機可期

依 照E-paper使 用情境來推導，大尺寸化及塑膠基板顯示技術（容易被架設，以適用於各種環境）開發相當重要，因為這兩種技術的進展可望讓E-paper顯 示技術從小尺寸的E-reader或 電子標籤等應用，擴大到看板應用。

E Ink在CES 2017展 上發表全球最大的E-paper， 尺寸達到42吋 （現階段EPD可 量產的最大尺寸為13.3吋， 一舉推進到42吋， 代表著EPD大 尺寸技術上有重大突破），搭配薄膜電容式觸控模組，預計2017年3月底前量產。

這 款即將商品化的產品是跟加拿大QuirkLogic公 司（技術導入及產品開發公司，擁有兩篇美國專利，都與電子白板書寫技術相關）合作開發，透過QuirkLogic的書寫技術，可以將任何書寫在E-paper上 的內容存進雲端備用。

六、 加速塑膠基板E-paper技 術開發，走出生路

E-paper顯 示技術受限於技術原理，即使顯示特性表現有所改善，也沒有辦法達到如：TFT LCD或AMOLED顯 示器一樣的水平，因此，不管是技術開發或產品設計方向，惟有真正展現出「像紙一樣」的特點，E-paper的價值才能夠顯現，也才能找到立足之地。

為 充份顯示出像紙一樣的特性，比起彩色化技術，大尺寸化及可撓性塑膠基板E-paper顯示技術的進展，更可望為E-paper市 場發展帶出新的應用機會。特別是可撓性塑膠基板E-paper的 開發，讓E-paper可 以真正地如同紙張一樣，被「長時間（使用壽命較長且可長時間靜態顯示）」、「隨處張貼（配合不同形狀的張貼面）」在各處，真正充份發揮資訊傳遞的功能，這 是E-paper相 對一般顯示器產品最具差異化，且最該被善用在產品設計及應用上的優勢。

不 過現階段軟性TFT驅 動背板的供應來源相當受限，且未來外賣空間預期也相當有限，勢必阻礙E-paper發展。因此對E-paper廠 商來說，透過自主研發或共同開發，加速E-paper用 軟性TFT驅 動背板開發勢在必行。

七、 結論：E-paper發 展尚待創新的商業模式

雖 然站在全球環保節能議題的浪潮下，一般認為如：E-paper這 類低耗能的顯示技術發展性可期，然而居高不下的成本，以及天生在顯示上的缺陷，仍然成為影響E-paper普及發展最大的困境。主要是因為現階段所能夠被想像到的應用 中，E-paper與 一般顯示器的基本功能多數重疊，但是在最容易被拿來作為評價基準的畫質特性表現上，明顯較一般顯示器不足，使E-paper在 重視價格及使用體驗的消費性市場，難以找到發展空間。

不 過如果透過商業模式操作，E-paper價 格阻礙因素可望被消除。事實上，由於E-paper使 用壽命較長，如果考量到攤提及後續維修保養費用及人力等支出，E-paper不見得沒有價格競爭力，站在這個角度思考，或許採用如：「租 賃」等的商業模式，讓使用者不用在第一時間去承擔高昂的產品價格，是可行的方式之一。

此 外，由於E-paper可 長時間靜態顯示及省電的特點，在如：公共場所學校機關、醫院、交通機關、餐廳、博物館、量販店等，需要有可以長時間展示特定資訊的資訊看板的場所，其效益 最能夠充份顯示。因此以商業市場作為切入點，也是E-paper方 案商可以優先考慮發展的方向。

(本 文作者資策會MIC執 行產業技術前瞻研究與知識服務計畫產業分析師)

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