2011年臺灣平面顯示器展中,電子紙、3D及觸控三大新興技術不僅是全場鎂光燈的焦點,亦是各面板廠相互較勁的重要戰場,相關業者除大張旗鼓展出最新研發成果外,不少技術更已率先導入量產,讓市場競爭戰火快速升溫。
臺灣平面顯示器展于6月14日揭開序幕,今年除有華映、康寧(Corning)、3M、SPG、JSR、E Ink元太科技、奇菱、遠東、日東、奇景、富晶通、錸寶、默克(Merck)、三菱(Mitsubishi)、日立(Hitachi)、Woongjin Chemical、Nissan Chemical等廠商參展外,另特別為韓國廠商設置韓國館,展出電子紙、三維(3D)顯示器、數位看板、全平面顯示器、觸控面板等最新平面顯示器技術產品。
工研院展出掃描式光學觸控顯示器
今次展會中,全球電子紙龍頭E Ink元太科技展出多款新型電子紙顯示器與創新應用。繼E Ink Pearl黑白電子紙后,E Ink元太科技再接再厲推出E Ink璀璨彩色電子紙,并于展場中展示漢王科技將于夏季推出搭載E Ink璀璨彩色電子紙的彩色電子書閱讀器。除擁有高對比度、陽光下可閱讀及環保特性外,該彩色化電子紙技術可呈現如閱讀彩色書報雜志般的特性。此外,E Ink元太科技也展出其他市面上應用E Ink電子紙的創意產品,如精工(Seiko)電子紙手表、Lexar顯示型隨身碟、Novatel MiFi可攜式3G基地臺等。盡管E Ink元太科技推出媲美彩色書報雜志般的多彩化電子紙技術,然色彩飽和度與反應速度仍不及傳統液晶顯示器(LCD),遂使教育市場已為電子書閱讀器鎖定的最大宗市場。
挹注千萬美元 元太部署電子書教材市場
尤其值得關注的是,瞄準中國大陸、巴西及印度等地的教育市場應用商機,E Ink元太科技已計劃投資1,000萬美元發展電子書教材,并與邦諾(B&N)書店、亞馬遜網路書店(Amazon.com)、索尼(Sony)等大廠策略結盟,共同做大電子書閱讀器(E-reader)在教科書市場的發展商機。
E Ink元太科技行銷長師瑞(Sriram K. Peruvemba)表示,中國大陸、巴西與印度的教科書費用居高不下,讓許多家長無力負擔,加上教科書取得不易,因此相當適合電子書閱讀器的發展,該公司除將投入1,000萬美元于電子書教材發展外,亦與邦諾書店、亞馬遜網路書店、索尼等大廠合作,加速擴大電子書閱讀器在教科書市場滲透率。未來,E Ink元太科技也會針對不同國家語文,陸續開發出不同軟體,因應市場多元化的喜好、尺寸等需求。
師瑞認為,有朝一日所有紙本教科書將被電子書閱讀器取代。目前,電子書閱讀器在教育市場的發展已漸完備,未來如何以更合理的價格讓終端用戶更易取得電子書教材內容,將是提高電子書閱讀器在教科書市占的主要發展關鍵。
事實上,為搶攻爆發力十足的中國大陸教育市場版圖,2010年4月,E Ink元太科技已與中國大陸電子書平臺--蕃薯網與教育出版傳媒鳳凰集團簽訂合作協議,并計劃在5年內投資揚州電子紙產業5億美元,試圖透過上中下游供應鏈與數位內容的整合,提供電子書閱讀器的軟硬體完整方案,以建立華文電子書閱讀器的霸業。
至于下一步是否會與中國大陸、巴西和印度的內容供應商合作教科書內容,對此,師瑞強調,教科書內容為內容供應商的強項,其能提供更有價值的產品,因此E Ink元太科技不會嘗試與其他內容供應商合作開發教材。
同樣在顯示器產業引起關注的有觸控與3D顯示器。隨著平板裝置走揚,對觸控面板的需求亦隨之大增,專攻玻璃材料的康寧在旗下的EAGLE XG Slim及Gorilla Glass系列產品中,分別提出彈性玻璃及3D曲面玻璃設計概念,期以更好的觸控體驗優勢搶食商機。此外,康寧亦在臺灣成立亞洲玻璃技術中心,強化制程與驗證工作,進一步開發亞洲市場。
康寧鎖定觸控市場 強打薄型/3D玻璃基板
臺灣康寧顯示玻璃董事長暨總經理余智敦(Alan T. Eusden)表示,為滿足消費者對可攜式裝置時尚、輕便的設計要求,玻璃基板薄型化是必然的趨勢,因此,康寧在EAGLE XG Slim系列產品,已開發出支援可攜式電子裝置所需尺寸的0.3毫米玻璃基板;而最新成形的0.1毫米彈性玻璃設計,更可符合觸控面板的薄型化需求,同時進一步增強觸控感測能力,進而開拓平板電腦、智慧型手機市場,甚至藉其彈性功能,未來亦可搶攻可撓式電子紙應用領域。
除了薄型化的進展外,康寧也提出3D設計的曲面玻璃,以增進智慧型手機應用軟體及游戲的觸控體驗。余智敦指出,康寧的Gorilla Glass兼具美觀與出色的堅硬性,不僅有絕佳的抗磨損性能可協助保護精密電子裝置,更已進一步打造出更輕薄、易于觸控及清潔的產品,達到更光滑、無接縫、高感度,甚至是3D曲面的設計,讓觸控毫無阻礙且體驗倍增。值得注意的是,Gorilla Glass采用康寧獨家的熔融制程,具射頻(RF)相容性及光學純凈度,亦相當適用于高畫質(HD)及3D顯示技術上。
此外,觀察如臺灣宏達電、華碩、宏碁等大廠搶進智慧型手機及平板電腦市場,韓國三星(Samsung)、樂金(LG)除了手持聯網裝置,也推出不少聯網、3D電視產品;日本索尼(Sony)、夏普(Sharp)亦然,顯見亞洲地區對于玻璃基板的需求不斷升溫。對此,康寧亞洲玻璃技術中心總監汪憶春指出,康寧積極開發亞洲市場,并于臺北內湖科技園區成立亞洲玻璃技術中心,不僅支援廠商在玻璃基板工程應用與新興產品設計,且為迅速多變的消費性電子產業玻璃基板設計提供驗證,包括玻璃特性、產品分析、原型制作、系統面測試等服務,加速各種薄型化設計的上市時程。
看好平板裝置浪潮,2011年臺北國際光電展中,美商3M鎖定平板裝置熱潮,展示更加薄型化的光學增亮膜,可降低手持式聯網裝置30%以上的耗電量、提升30%螢幕亮度、減輕近30%的電池重量與體積,應用領域涵蓋平板電腦、智慧型手機、電視及電腦螢幕。
降低平板30%功耗 3M增亮膜好“Cool”
美商3M臺灣子公司顯示光學產品事業群總經理張師誠表示,3M從棱鏡式到獨家專利的偏光式與復合式增亮膜,最新的突破為厚度減至160微米,且持續朝薄型化設計推展。而小小一片光學增亮膜,卻大幅影響電子產品的外觀與使用性,以使用光學增亮膜的平板電腦及智慧型手機來說,經3M自行驗證,其可減少30%以上的耗電量,故能增加約45分鐘的游戲或影片時間,以及68分鐘的上網需求,在省電能力上達到驚人成效。
張師誠強調,針對平板裝置的發展趨勢,無論是更輕更薄的體型、更清晰明亮的畫質、更低的省電耗能,3M光學增亮膜在當中所扮演的重要角色,能讓大廠以關鍵的30%亮度提升、電量損耗,以及電池重量與體積致勝戰場;目前iPad以外的平板電腦,大多已采行3M的節能解決方案,包括宏達電、華碩、宏碁等大廠均在旗下產品搭載該方案。
關于光學增亮膜的應用原理,美商3M臺灣子公司顯示光學產品事業群資深業務工程師游文憲闡述,該解決方案來自于大自然的靈感,如Morpho蝴蝶燦爛的藍翅膀,美麗的藍色即因為光透過無色的微層結構產生反射,才能栩栩如生且隨角度自然變化。師法自然,孕育創新,光學增亮膜運用3M的專利顯微復制技術,以及反射式偏光技術(APF),可將光線做最有效率的利用與回收,以提升液晶顯示器(LCD)或背光模組整體亮度與均勻度。此外,透過光源利用最佳化的優勢,亦可進一步簡化LCD面板設計,使其更薄型化以符合平板裝置設計趨勢。另一方面,觀察3M光學增亮膜所帶來的省電效益,張師誠分析,由于其大幅降低平板裝置30%的功耗,進一步增加電量使用時間,因此,硬體制造商已針對此一亮點,規劃將鋰電池所占的設計空間與重量縮小,進而騰出更多的設計空間于強化高畫質(HD)及3D影音能力,打造更輕、更薄、更具魅力的新一代平板電腦。
值此觸控市面板方興未艾之際,相對應的透明導電薄膜技術亦有突破性進展。本屆展會中,工研院即展出創新研發的“大氣壓電漿透明導電薄膜技術”。此外,工研院開發出“掃描式光學觸控顯示器”,相較于光學式觸控技術,適用于超過100寸的大尺寸應用。
觸控熱翻天 工研院兩大技術現身
工研院“大氣壓電漿透明導電薄膜技術”系以氧化鋅(ZnO)材料、奈米碳管(CNT)與導電高分子等透明導電材料,取代傳統高價的氧化銦錫(ITO)材料,同時開發出以大氣壓電漿干式空氣蝕刻的“ECO TOUCH關鍵電極”技術,其所制造的圖案化透明電極可實現多點觸控的設計需求,應用范圍涵蓋觸控面板、太陽能電池、光學鏡片等。制程中毋須使用高污染與高危險的化學溶劑,并能大幅降低成本高達30%。
另外,工研院展示的“掃描式光學觸控顯示器”系運用攝影模組加上紅外雷射掃描模組,記錄手指觸控位置與移動方向,讓一般面板瞬間升級為觸控顯示器。其采用模組化分離設計,只須將兩模組貼在顯示器兩端,透過通用序列匯流排(USB)介面與電腦或筆記型電腦連結,隨插即用開啟觸控功能,可應用在100寸以上的各種大尺寸面板。工研院表示,有別于光學式觸控技術,掃描式光學觸控顯示器能應用在超過100寸以上的顯示器,不受外框設計只能選擇特定尺寸顯示器的困擾。
全球面板產業競爭激烈,面板廠延伸布局電子紙、3D、觸控技術已勢在必行,如三星、樂金、友達、奇美、臺達電、華映等皆已展開旗下三大技術的產品線部署,在各廠使出渾身解數之下,電子紙、3D、觸控技術迭有進展,市場競爭亦更趨白熱化,然不可小覷的新興技術尚有主動矩陣式有機發光二極(AMOLED)。不讓三星專美于前,工研院在超薄(小于20微米)的軟性高透明耐熱基板上,使用相容于既有設備的薄膜制程,制造出軟性薄膜電晶體(TFT)和AMOLED,利用同樣的基板,堆疊投射式電容觸控結構,制造出軟性觸控薄膜,其透明度(大于90%)幾乎等同于玻璃,同時成功整合AMOLED顯示器技術及多功能驅動系統,開發出更輕薄、更耐彎折、多點觸控的軟性彩色AMOLED觸控電子紙,未來將技轉給島內廠商導入量產。
不過,師瑞強調,短期內,所有的電子紙技術將不會是E Ink技術的競爭對手,因為其他技術進展皆晚E Ink長達2年之多,尤其過去各家面板廠商投資研發AMOLED的總金額已高達300億美元,但市場規模仍小,再加上降低耗電量技術瓶頸尚待突破,未來將在電視市場較有利可圖。
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