速博思全彩電子紙 釋疑業界先進提問

速博思李祥宇總經理
李祥宇,現任速博思總經理,民國70年畢業於國立台北工專五專部電子科,創業40年。擅新技術、新產品研發未曾失敗。目前帶領菁英成立速博思,以10人規模同步跨越IC設計、面板設計、專利佈局三大領域;研究範圍橫跨觸控、指紋辨識、資安到最近的電子紙,累計取得專利超過300件以上。圖 / 策略風知識新聞網

上期我們已先回答六題大家在電子紙領域關心的問題,本期繼續把業界先進的提問彙整,理出待澄清的四項議題與提出釋疑看法並分享給大家,這些問題環繞在速博思方案上,包括:功耗與既有方案相比能更省電嗎? 對電子墨水有沒有特別要求,做不做得到雙穩態? 速博思有沒有自己的電子墨水方案?

業界還關心速博思如何評估微隔間方案量產的可行性與量產時程。其實在前幾期與微隔間相關的主題中已經提到,本期再次說明並明確指出:微隔間的想法建立在LCD面板廠的既有設備,故不需太大改變即可量產,是專為快速量產而設計的方案。

由於微隔間有相當大的機會將成為未來10年電子紙發展主流之一,本專欄結尾預告下期將為大家從專利佈局上,介紹重要的微隔間佈局專利,敬請期待。本文以下比照上期以答客問形式,分享速博思的看法以回應領域先進的提問。

問題七
速博思方案在功耗上與現有方案有何不同,能更省電嗎? 

需要省電的產品主要是電子標籤,目的在為RF通訊做準備。大型賣場使用電子標籤,用人力搭配NFC去一個一個的更換標籤內容,耗費人力與時間,成本上非常不經濟。

透過RFID技術將必須更新的資料,傳送到電子標籤上,這類的電子標籤都使用電池作為電力來源,耗電直接影響電池使用壽命與更換成本,所以更省電代表更低的使用成本。

電子標籤由於很久才更新一次,所以殘影的問題必然發生,必須花時間初始化把團聚與貼壁的粒子搖開,這步驟要花數秒的時間。多色系統的電子標籤所花時間更久,可能需時數十秒,而初始化需要用極端的正負壓差的電壓交替變化,這步驟最耗電。

一般黑白電子紙更新畫面少於0.3秒,如果可以只更新畫面而不需要初始化程序,時間上就可以節省約90%,耗電也就小於原本的十分之一。如此原本可使用1年的電池,就可以用到電子標籤,壽終正寢都不需要更換電池。

採用速博思新正(觀看)面方案,由於吸力強,直接可拉開靠近像素電極的團聚粒子;而遠端團聚或是貼壁粒子,由於看不到,所以不需要透過初始化程序來搖開。因此可以做到耗電只要原方案1/10的結果。

問題八
速博思方案對電子墨水的要求有何不同,可以達到雙穩態要求嗎?

速博思全彩方案使用彩色濾光片的技術,只用到黑白兩色墨水,這是使用最久且最成熟的墨水。由於電子墨水並非速博思的核心能耐與專長,以下個人推論,謹供參考。

速博思的新正(觀看)面,讓顯示的粒子聚集在像素電極表面與像素電極上的電荷互相吸引而被牢牢鎖住。採用正面看的方式,顯示粒子在共同電極時由於彼此極性相同會互相排斥而遠離,以及粒子本身在溶液中會有不規則的布朗運動,這都容易讓粒子偏離所在的位置,讓影像改變或消失。

當然,當粒子的密度高於溶液時,重力因素會造成沉澱效應,也須列入考量,為控制上述這些不利雙穩態的因素,因此,電子墨水對粒子與溶液的要求就會比較高。

反觀速博思用像素電極上的電荷,把顯示粒子牢牢鎖在像素電極表面,不論布朗運動、密度太高造成重力下沉、同極性電荷斥力,這三大問題都可克服,對電子墨水的生產製作,創造有利條件。

其他需要考量的還有:粒子在保證光學性能的前提下,粒徑儘可能小、粒徑分佈要均勻、大小差異不要太大、形貌越規則越好、表面電荷越豐富,越有利於加快移動速度、具有良好的光學性能、對比度高。

在溶液介質中,具有高化學穩定性、低溶解度。此外,對外加電壓回應快、外殼透明度好等等,以目前技術來看應該都不難克服。

至於,雙穩態的目的在於沒有電源供應的條件下,影像顯示維持的能力,在使用相同的電子墨水條件下,像素電極上的電荷可以固定粒子並降低粒子移動能力,對維持影像顯示有極大幫助。因此速博思方案對雙穩態有極大助益。

問題九 
速博思對電子墨水的方案為何?

速博思擅長的是電子墨水以外的技術,歡迎認同速博思方案的合作夥伴技轉與授權。速博思的新正(觀看)面方案,可用於微膠囊或是微杯的電子薄膜,也可用在使用微隔間的電子墨水方案。

三種結構都可達到提升色彩飽和度與對比結果;不閃爍、沒殘影也是速博思新方案的主訴求,提升更新速度更是不在話下,如能取得現有電子紙薄膜或是電子墨水廠商的支持,可以很快就把全彩電子紙2.0的產品導入市場。

所以,當前最優先的方案就是取得現有電子墨水供應商的支持,例如:元太、奧翼或是無錫威峰,提供客戶最好的全彩電子紙,贏得中國無紙化教育市場與全世界的節能減碳無紙化應用。

問題十
速博思如何評估用微隔間量產的可行性與量產時程? 

微隔間的想法建立在LCD面板廠的既有設備,並不需要太大改變即可量產,可說是專為可快速量產而設計的方案。只要LCD面板廠把填充液晶的程序,變更為填充電子墨水,就可以量產電子紙。

以目前LCD面板廠的產能,只要撥出幾條生產線就可滿足電子紙產能需求,要比目前擴充電子紙薄膜的生產線來的簡單。在目前LCD生產過剩的狀態下,是LCD面板廠提高稼動率最佳選擇,這也是現在LCD面板廠全面關注的焦點。

大家都在等待解決方案時機成熟,今年深圳萊寶已經公告投資90億人民幣用於量產微隔間結構的電子紙,速博思預估未來往這方向發展,應該是不可逆的趨勢。

未來,誰想脫穎而出,比的就是誰家全彩表現比較好。其他的差異,將越來越小,速博思有信心使用新正(觀看)面的方案,會成為未來全彩電子紙勝負的關鍵點,尤其,在電子閱讀器與筆記本的市場上更是關鍵技術。

接連兩期,言簡意賅的回答業內先進提問的10個問題,其中,由於微隔間有相當大的機會將成為未來10年電子紙發展主流之一,本專欄下期將為大家從專利佈局上,介紹重要的微隔間佈局專利,敬請期待。( 速博思全彩電子紙專利新知系列:15-9,每週刊出 )

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