本期是速博思全彩電子紙系列專論的壓軸,我打算以總結、重點勾勒的方式,為本系列以事實基礎的電子紙揭露,提出展望式的結論。從先前14期瞭解到的事實,當前電子紙的典範即將走到關鍵轉捩點(turn point),速博思定義的電子紙新正面在典範競爭過程,贏得越來越多支持,各界先進普遍認為電子紙新正面勢力崛起,典範轉移如箭在弦,勢在必行。
目前市場有速博思倡議中的「新創電子紙聯盟」、最近結盟的無錫威峰與萊寶以及制霸已久的EINK,三者是電子紙產業未來的主流玩家。本文首先將進行為了前瞻的回顧,協助看倌複習並掃瞄EINK壟斷下的產業環境;接著,據此提出三者競合的看法。
目前,顯然EINK一家獨大,擁有最高的決策自由度與策略彈性。卻也將難逃其他兩者各擅其場的挑戰,三股勢力在競合間的消長、回應與挑戰,結果均將推動電子紙不斷拓展並跨過電子書門檻,走向產業的新康莊大道。
前瞻產業發展 從環境掃描看天下
現階段電子紙市佔幾乎被EINK壟斷,所以如想觀察電子紙發展前景,就要站在EINK的角度看。據此,當前電子紙市場主要有電子標籤(ESL);大尺寸海報、廣告看板、電子白板、房卡、床卡、留言板與全彩電子紙閱讀器(EPD)三大類。
電子標籤 由於技術門檻低,即將進入紅海,尤其削價競爭雖在需求量上快速增加,卻導致毛利率大舉下滑,走上成熟產業必經路程。
大尺寸的海報、廣告看板、電子白板、房卡、床卡、留言板等 目前能見度不高,真正需求仍處在試探階段,銷售量需待有時、慢慢推升,不過因開發成本高且需求不明,目前售價明顯偏高,不利於產品推廣,值得留意。
全彩電子紙閱讀器 市場存有由黑白轉彩色的需求,因可能成為明日之星而備受期待。目前黑白與彩色電子書的價差約在2-3倍以上,如可成功降低成本並藉由需求帶動換機熱潮,估計銷售數量與利潤雙增下,雙重利多將促使獲利倍數成長。尤其,全彩電子紙閱讀器市場進入門檻高,短期進入紅海的機會不高。
電子書是電子紙的發展起點,現在,或將成為決戰關鍵。至於,局勢到底會往哪移動,以下將由專利佈局、全彩電子紙技術瓶頸、微隔間帶來的挑戰與重新定義電子紙新正面等幾項重點,提出趨勢觀察。
專利佈局 元太經計劃性策略併購合作夥伴:飛利浦電子紙部門、EINK、Hydis與主要競爭對手達意(SiPix),手中握有電子紙相關專利90%以上,這讓所有要跨入電子紙領域的對手心存顧忌。
然而,這些重要的電子紙核心專利,包括:微膠囊、微杯、黑色與白色墨水到2024年,專利幾乎都會屆期失效。其次,如把觀察重點擺在EINK的專利核准與消滅件數,何時進入黃金交叉?也就是核准的專利數,少於失效的專利數。
在此之前,EINK專利的保護力將因專利消滅而逐年減弱,若沒有出現新創意、突破性新技術以及新專利時,申請件數將會漸漸失去活力,走向萎縮。
過去20年,由EINK壟斷專利佈局開始。如今速博思把電子紙顯示原理做了根本的改變,也開創了專利佈局的新起點,且有更多創意仍應運而生。由於,申請的專利不同於EINK的傳統方式,新的創新讓速博思新布局的專利,有機會影響電子紙產業未來20年。
全彩電子紙技術瓶頸 這個瓶頸已困擾全彩電子書進展很久了,2005年彩色電子書起步,花了18年時間,目前還無法實用,藉此可以證明瓶頸障礙很難突破,例如: 畫面閃爍、殘影、色彩不鮮豔與不準確、亮度不足、畫面更新等待太久等,上述每項都是全彩電子書致命的缺點。
微隔間帶來挑戰 無錫威峰與萊寶的組合行將投入400億台幣,以挑戰電子紙市場,來勢洶洶,推出微隔間產品也證明製程技術確實可行。只要再進一步達到經濟規模並證明其產品具耐用度,微隔間簡單的製程比起微膠囊與微杯所需要的複雜製程。
微隔間成本優勢明顯,不過只有產品製程改變,工作原理並無變動,是否會侵犯到EINK電子紙驅動專利待觀察。經查目前驅動黑白雙粒子的方法專利,還有幾年有效期。估計非元太Array 玻璃主要供應的LCD面板廠商,在考量最大利益下,在觀望確無專利風險後會採用微隔間方案生產電子紙,分食大餅。
重新定義電子紙新正面 EINK定義電子紙的正面在共同電極面,電泳中的帶電粒子是依靠Array玻璃上電極的電荷,運用同電荷極性相斥的力量,把帶電粒子推往共同電極的表面形成圖案,如圖15-1。
圖中,這個力量推離越遠越弱,會造成在共同電極表面上,帶電粒子在彼此互斥的力量下,堆積密度不足,且帶電粒子會有橫向擴散等等不利因素,讓色彩的飽和度降低,亮度降低,畫面有殘影,為了解決殘影問題就需要初始化處理,而畫面初始化造成閃爍的問題,不能滿足使用者對使用情境最低的要求。
速博思定義電子紙的正面在Array 表面,採用相異電荷極性相吸的原理,越靠近像素電極的表面,吸引力越大。粒子移動的速度也會越快,所以畫面更新的速度可以加快,估計可以快上一倍。
由於吸引力會讓正確的帶電粒子堆積在像素電極的表面,因為抵銷了相斥的力量,強吸力會讓粒子堆疊的密度提高,不正確的帶電粒子被推離像素電極的表面,色彩飽和度與亮度都會增加,也不會有畫面殘影問題。
如此就不需要初始化畫面,因此不會有畫面閃爍現象,一舉解決電子紙的關鍵痛點,這部分速博思申請了多項專利。圖15-2,速博思定義的新正面,在像素電極的表面黑白兩色的粒子會排列緊密可以提高反射率,對應正電荷的電極表面只有黑色粒子附著,對應負電荷的電極只有白色粒子附著,不同顏色的粒子不會混在一起,顯像明確,自然不會有殘影的問題。
此外,在靠近控制電極的粒子數量與電極上的電荷成正比,所以可以運用對電極充電的多寡,來控制粒子的密度作為灰階的調整,驅動IC的設計上會簡單許多。反觀若由EINK的正面看,粒子分布較鬆散將降低反射率,黑白粒子會有互相擴散現象會造成殘影等多重問題;粒子混亂的分布狀態也加深了驅動IC控制的困難度。
內嵌式觸控與手寫板 速博思方案可以整合內嵌式(觸控與手寫)板,不會增加成本,避免觸控面板造成光損影響顯示品質,且省下觸控與手寫板成本,再配合微隔間省下電子墨水薄膜的成本,運用在電子閱讀器與筆記本的產品上,有機會比目前的產品Cost Down 60%。
以12.5吋(A4大小)的電子閱讀器或是筆記本來看,觸控面板約可以省下USD 15~30元,Wacom的手寫板約可省下USD15~30元,電子墨水薄膜約可省下USD 20~30元,估計全部可省下USD 50~90元。
如果每年1000萬套的黑白電子閱讀器轉換為彩色電子閱讀器,省下的金額將高達USD 5~9億元,相當於NTD158~285億元,如果銷售數量成長到預期的5000萬套/每年,省下的金額會高達NTD790~1425億元,這是非常龐大的利益。巨幅的成本降低可以大幅提高獲利,提高公司的市值與股價。
電子墨水 有需求就會有人跳下來做,有鑑於黑白兩色相關電子墨水專利,於2024年將屆期失效,中國官方又大力推廣電子紙產業,加上微隔間技術的興起,需要電子墨水的客戶因而多元化,市場將不再由元太一家壟斷。其中,無錫威峰找到供應電子墨水的廠商即為第一個破口。
目前,電子墨水生產商已經有新的活力與生機,加上黑白兩色電子墨水技術門檻低,相關從業與研發人員經過多年流動,研發與生產人才取得相對容易,在產業成熟且利潤高的緣由下,電子墨水廠商預期將如雨後春筍般出現。
速博思新正面有共識 開口率有雜音
無錫威峰的微隔間製程與速博思的電子紙新正面,為電子紙的發展投下重大變數。微隔間已有實際產品產出並得到驗證,速博思的新正面理論雖還沒驗證,但也在大家踴躍討論下凝聚出共識,對可以解決色彩飽和度、亮度、殘影與閃爍問題上,沒有否定論點出現;內嵌式(觸控+手寫)的原理也有理論支持。
不過,在Array結構的開口率與灰階處理上則有疑慮。電子紙新正面是否可行的關鍵,就在開口率是否能達到85%以上。用微杯結構比擬,開口率就相當於整個微杯內裝有墨水的面積占整個微杯總面積的比例,就現有產品來看,估計在85-95%間。
分析業界先進對速博思方案的開口率產生質疑,原因在於設計Array玻璃的面板廠都依循自有標準結構設計Array玻璃。在缺乏大膽創新做後盾,尤其在A-Si的製程下,要降低TFT的導通電阻,就必須使用較大面積的TFT電晶體,這讓開口率無法提高。
所以速博思在這部分申請了許多專利以克服開口率的這些問題。例如: 採用無貫孔設計、TFT與閘極線、資料線重疊設計,再輔以最細線寬設計以達到開口率90%以上的需求,如圖15-3實際設計範例。
產業競合新三國 全彩電子紙隆中對
元太目前掌握絕大部分電子紙領域的客戶與業務,具多元化的產品開發、完整的供應鏈以及產品達經濟規模等優勢,這些都是對手短時間很難突圍的障礙,也是元太最大的優勢。
然而微隔間的成功讓電子紙的發展出現轉捩點,也成為電子紙發展的關鍵拐點。讓獲利倍增或市場遭致分食,策略抉擇就在領導者一念之間。
接下來以合縱連橫的情境(scenario),分析電子紙未來競合趨勢。目前,浮出檯面的三股勢力,EINK力量最大,其次是即將成形的無錫威峰與萊寶組合,最後為還在起步奔波的速博思,三者將如何透過競合帶動電子紙產業的趨勢發展,以下就請大家當諸葛孔明的隆中對來看吧。
天下三分或一統江湖 EINK繼續守著微膠囊與微杯結構,由於已經掌握絕大佔比的業務與資源,完整的產品開發,現階段優勢明顯,可以挾掌握客戶優勢來影響供應鏈,再用供應鏈供需阻斷對手發展,減緩對手的擴張能力。
威峰與萊寶的組合一旦成功,勢將帶動更多使用微隔間的LCD面板廠商加入,由於有成本降低優勢,LCD面板廠進入門檻又低,加上大陸地區力推無紙化教育。在需求帶動下,電子閱讀器的需求有機會讓大陸廠商坐擁主場優勢,預期後勢看好。
速博思不但是微隔間的推廣者,優化的微隔間方案有機會以強大創新帶動全彩電子紙領域產業升級,也是最有可能跨過全彩電子書門檻的產品,只要比前兩股勢力搶先跨過全彩電子書的門檻,後來居上,指日可待。
速博思由於需要籌組新聯盟加上起步較晚,還需一段時間才能追上前兩股勢力。三股勢力各有所長,最後市場會三分天下或繼續一統江湖,目前尚難定論,但可確定的是EINK的業務與獲利,將雙雙受到不斷的挑戰。
EINK自我蛻變 EINK放下對微膠囊與微杯結構的執著,電子書與大型海報等採用微隔間方案;現有電子標籤領域繼續用微杯方案。前者大家在成本優勢的同一條件下競爭,加上後者,EINK會以客戶與供應鏈優勢勝出。
但是會因威峰與萊寶的價格競爭,獲利衰退。反觀,無錫威峰與萊寶的組合也會因EINK的現有優勢陷入苦戰。速博思則可憑藉創新優勢,終將因全彩品質跨過全彩電子書門檻,脫穎而出。
EINK與速博思結盟 EINK快速移轉到微隔間結構,將速博思的創新,有效率的移植到EINK現有產品,憑藉EINK龐大資源結合速博思創新能力,在最短時間跨過全彩電子書需求門檻,搶攻黑白轉換彩色電子書的換機熱潮。
速博思的內嵌式觸控與微隔間結構可以讓現有的產品大幅降低成本,在銷量大增與成本大減的雙重優勢下,獲利倍增;在全彩電子閱讀器鞏固好地盤,便可以擊退其他來自使用微隔間技術的對手進逼,主要為無錫威峰與萊寶的組合。速博思在電子紙的創新發明專利,將成EINK強而有力的後盾與後續產品發展的外部基地。
速博思聯合無錫威峰與萊寶 藉由無錫威峰多年來的研發基礎,速博思創新的全彩新產品也可快速完成,加上內嵌式觸控成本優勢,跨過全彩電子書需求的門檻,就有機會蠶食EINK既有的電子書市場。
一旦打入亞馬遜電子書,就算大功告成了,EINK一旦失去亞馬遜這個大客戶,就會很傷,而爭奪亞馬遜這個客戶的關鍵就在,誰拿得出跨過門檻的全彩產品與生產成本的優勢;同樣的,速博思在電子紙的創新發明專利,也可做為三家聯盟強而有力的後盾。
微隔間崛起 電子紙產業破框而出
可以預見微隔間結構的崛起,會對電子紙產業產生重大變化,主場優勢會由電子紙薄膜的生產移轉到面板廠一條龍式的生產。面板廠只要改裝液晶裝填設備,成為可以填充電子墨水的設備,整個模組就可在面板廠獨立完成。
活化面板廠閒置的設備來生產電子紙,在產能上游刃有餘,對於面板廠而言是雙重利益,既可提升設備稼動率還可提高獲利,且跨入障礙少,一旦搭配的環境與條件雙雙成熟,即可迎來百花盛開般的綻放。
速博思定義新正面 通往康莊大道
速博思定義的電子紙新正面,已經一舉突破多年來電子紙在全彩上的技術障礙,讓彩色取代黑白電子書順利進行,今後電子書不再是黑白的,使用者也不用再忍受現有彩色電子書畫面閃爍、殘影、等待、色彩不鮮豔的折磨;也不用忍痛接受不平民的價格,具體來說,速博思為全彩電子書開啟了一條新康莊大道。(速博思全彩電子紙系列: 15/15)
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