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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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啟動閱讀新革命與台灣產業新契機 電子書的下一波

文/陳帝鴻  攝/蔡鴻謀‧許育愷

厚度只有一公分,重量不過三百多公克的「書」,正在改變世界!

美國傳統圖書市場2009年上半年成長率為1.8%,
但電子書內容市場卻成長148.7%。
恐怖大師史蒂芬‧金(Stephen King)甚至將最新小說《UR》,
專由Kindle 2獨家下載,不另外發行傳統紙本。

電子書是繼小筆電、觸控螢幕、Win 7後全球最關注的產業趨勢,
繼線上零售巨人亞馬遜(Amazon)所推出的Kindle一炮而紅,
Google、微軟、Apple等紛紛表態要參戰,
國內科技大廠鴻海、廣達、宏碁……等也積極搶進,
企圖在未來的新閱讀時代中搶得先機。

究竟電子書將如何改變我們的閱讀習慣?
未來的電子閱讀器,必須具備哪些要件?
誰會是未來的「Kindle殺手」(Kindle Killer)?
一場席捲全球的閱讀新革命,已經蓄勢待發。
台灣產業界,準備好迎接這一波挑戰了嗎?


可以想像這樣的生活嗎?早上起來想要看報紙,只要拉開螢幕,點一下手上的電子書,當天新聞立即奉上。忙著刷牙、洗臉沒空讀報,還能設定為「自動朗讀」模式,讓電子書為你朗讀新聞內容。睡前躺在床上閱讀《梵谷傳》時,只要在彩色螢幕上一點,梵谷的畫作立即在眼前呈現;甚至在閱讀的同時,還能同時查詢收藏梵谷作品的全球美術館資訊,並一邊寫心得筆記;發現台北的國立歷史博物館正在舉行《梵谷展》,還能順便刷卡買票。讀累了,只要將可收捲的彩色螢幕,像滾筒衛生紙般地收折起來,就能為這忙碌而充實的一天劃上句點。

這不是科幻小說,而是下一波電子書的可能風貌,也是Amazon、Google、微軟、Barnes & Noble、Apple等國際一線品牌,以及鴻海、廣達、宏碁等國內科技大廠所積極搶進的目標,更是未來的「Kindle殺手」發展的關鍵所在。

根據市場研究機構In-Stat預測,全球電子書出貨量將由2008年的近100萬台,成長至2013年的近3,000萬台,年複合成長率高達94.5%,遠高於手機產業初期的61%。

台灣第一個技術領先的顯示器產業

雖然電子閱讀器早在1988年就出現,電子紙技術的發展,也已有十年歷史,但直到2007年11月Amazon創辦人貝佐斯(Jeff Bezos)推出Kindle,才算正式引爆電子閱讀器商機。2009年3月,日本富士通推出全球首款彩色電子書閱讀器FLEPia,採用膽固醇液晶顯示技術,將電子書帶入彩色時代。

經濟部技術處顧問詹文鑫表示,電子書發展是目前最受矚目的顯示器產業議題,國際電子書供應鏈在經過一連串的國際併購與入股後,台灣已成為全球唯一電泳顯示技術面板(Electrophoretic Display;EPD)及電子閱讀器的供應國。此時正是建立完整產業架構,發展電子書的下一波――軟性電子與顯示技術的大好機會。

工研院影像顯示科技中心主任程章林也表示,在當前以螢幕色為黑白灰的電泳技術為主流的電子書市場中,台灣業者已經主導電子紙關鍵原料與技術之上游供應;甚至在電子書的數位出版內容與流通等供應鏈上,取得電子書產業相對優勢。他強調:「電子書很有機會成為台灣第一個技術領先的顯示器產業。」

台灣電子書閱讀器產業鏈

台灣電子書閱讀器產業鏈
台灣電子書閱讀器產業鏈

誠如在「2009軟性顯示與電子技術交流會」中,工研院院長李鍾熙所言,台灣目前的確有完整的電子書供應鏈,未來隨著電子紙技術成熟,從黑白進入彩色,並走向彎曲(bendable)、折疊(foldable)、收捲(rollable)的軟性顯示器,此外,彩色電子書、電子報紙、電子看板及電子教科書等,都將是新興應用,估計未來全球商機上看120億美元。

面對如此龐大的商機,身為顯示中心大家長的程章林認為,軟性電子紙是未來趨勢,「目前的筆電與手機大都是LED顯示,必須靠背光才會亮,長時間閱讀下,眼睛容易疲倦,並且視角比較有限。目前市面上大多數市售電子書,採用反射性顯示,不需要背光源,閱讀效果和舒適性接近傳統紙張,具備高解析度、高亮度、視角廣等優點,也是最自然、人類最習慣的顯示方式;但缺點是目前還不能做到彩色顯示與可折疊、收捲,未來注定要朝彩色化、軟性化等技術持續精進。」

開啟軟性顯示新世紀

其中,要達成自捲軸電子書或捲軸手機中拉出螢幕的夢想的第一步,就是軟性主動陣列式有機發光顯示器(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode;AMOLED)面板。4.1吋彩色AMOLED,正是工研院在軟性面板最新的突破性研發成果。

為了協助面板相關廠商,利用既有的玻璃製程優勢,轉進軟性顯示器生產,工研院顯示中心整合了材化所、量測中心、電光所、南分院的研發能量,在製程上達成重大突破,「讓現有面板廠商不用加購新機台,也不必大幅修改目前製程,就能夠在現有玻璃基板上,做出軟性顯示器。」

程章林指出,其中的關鍵技術,就是先在玻璃基板與上方塑膠基板間,塗布一層「離型層」,並運用既有的面板前段製程設備,完成電晶體製作,最後再搭配OLED元件,完成軟性螢幕。最後如何在不損傷電晶體的前提下,順利將PI(聚亞醯胺)塑膠基板從玻璃上取下,正是突破性的關鍵技術所在。

程章林表示,目前由工研院所提供的PI塑膠基板與離型層等軟性技術基礎,已由友達光電研發大尺寸主動陣列與背板技術,並整合EPD顯示器,製作出可重複彎曲的可撓式電子紙,做為電子書的下一波應用。

至於在彩色化技術方面,目前工研院不僅掌握全世界數量第一的217件膽固醇液晶技術專利,同時也已成功開發出膽固醇液晶的彩色化技術。

程章林分析,目前Sony與Amazon所推出的螢幕色為黑白灰、以EPD為主流的產品,在市場上的接受度不錯;彩色電子書與電子雜誌,將是下一個開發課題。「膽固醇液晶的持續研發,不但可以解決彩色化、軟性等技術問題,還具有輕薄、耐衝擊、大面積、可撓曲、節能省電等優點;未來高品質的彩色化技術,更可應用於電子看板(e-Signage)、電子旗幟(e-Banner)、大面積電子情境牆(e-Wallpaper)等。」

膽固醇液晶具領導地位

不同於國際大廠富士通的彩色膽固醇液晶電子書,是採用RGB三層彩色化結構,降低對比及色彩飽和度,使影像失真;顯示中心所研發的膽固醇液晶電子紙技術,不需要外加彩色濾紙,只要新型單層結構,以噴墨或分道注入技術,就可以將RGB三種膽固醇液晶噴印在畫素中做到彩色,不但具有輕薄、視角廣、製程簡單、成本較低的優點,厚度與重量也大幅減少,在業界處於領導地位。程章林指出:「現在就連國際大廠三星都針對市場發展表示:『電子紙技術最終將收斂於膽固醇液晶!』」

台達電王讚紘博士也認為,不應該將電子書的討論,局限在電子書本身,而應該回歸到應用面更廣的電子紙。「我有一個夢想,就是希望有一天開研討會時,我們背後的主題看板,可以用電子紙來呈現。不同研討會之間的議題更新,只需要改變電子紙的顯示內容,就能夠大功告成,既有效率又節能環保。」他更將電子紙定義為「內容可變的紙」(content changeable paper),「我認為電子紙在應用上的廣度,比如說電子看板、電子標籤、電子招牌等,會比狹義的電子書來得更廣。因為電子書只是電子紙的應用之一,但我看到的卻是比電子書更廣大的電子紙商機。」

工研院服務業科技應用中心主任方勇升也表示,面對電子書的下一波,可分析成五個P來掌握,分別是Paperless(無紙化)、Pro-creator(創作是王道)、Pervasive(無所不在)、Personalization(個人化)、Power(內容強大又環保節能)。「最重要的是,電子書未來可以不要太專注在B to C市場;從B to B切入,其實會更直接、更快。過去手機市場在美國之所以能夠迅速成長,是因為系統業者結合手機硬體,為企業用戶量身打造應用服務,然後才進入B to C市場。」他指出:「如果能夠在電子書的下一波應用裡,找到B to B的應用,比如說醫療用途、電子病歷等方面的應用,都會有很好的機會。」

UI與AP突破才能大放異彩

元太科技副技術長張永昇則指出,關於2010年的電子書產品風貌,「彩色化、可撓曲、觸控面板是很清楚的三大趨勢。對元太來說,在技術上我們都已經差不多準備好了;至於什麼時候要把終端產品,推出到市場上來,就要看客戶未來的產品計畫。」但他同時也提醒國內業者:「除了硬體之外,內容服務恐怕才是王道。因為Kindle的成功,不僅是電子閱讀器的成功,而是整合服務的成功,以及商業模式的創新。因為Amazon有能力與上游出版業者談電子版權,將最重要的內容服務一次到位,才是成功的關鍵。」

不過,面對電子書大未來,達意光電董事長劉軍廷也語重心長地指出,國內產業雖已掌握技術與材料方面的先機,「但我還是要呼籲大家,針對電子紙這個材料,要多從應用面去思考,因為我們技術和材料都有了,但在應用面方面,真的蠻缺乏的。甚至像終端產品的應用,就以現今市面上的電子書來說,我相信以台灣的設計能力,一定可以開發出勝過目前市售產品的更新穎應用,以及更吸引人的產品。我認為尤其在UI(使用介面)與AP(應用程式)方面的突破與發展,可能才是讓台灣在電子書產業大放異彩的關鍵所在。」

「你可以想像嗎?未來不止情境牆,連地板都可以是顯示器!甚至在機場,可以透過地板的顯示器引導旅客,找到正確的航空公司櫃台辦登機。你的機票上可能就附有RFID標籤,不管你在機場的哪一個角落,航空公司都可以找得到你,地勤人員就不必十萬火急地到處廣播尋找該登機的旅客了。甚至你的行李上,也有RFID標籤,可以大幅降低掉行李的風險,」程章林說。

看來,這場電子書所帶來的革命,不僅是科技革命、閱讀革命或知識革命,而是人類文明生活的全盤翻新;其規模,注定鋪天蓋地。

電子書將與手機筆電大匯流
電子書將與手機筆電大匯流

問:工研院不僅掌握全球數量第一的217件膽固醇液晶技術專利,同時也已成功開發膽固醇液晶的彩色化技術,請問此技術未來可運用在哪些領域?如何協助搶攻軟性電子應用的優勢與商機?

工研院所研發出的膽固醇液晶彩色化技術,除了電子書的應用之外,未來還可應用於電子報紙、電子雜誌、穿戴式顯示器、電子教科書、卡片、ESL電子標籤、數位電子看板及廣告顯示、手機、攜帶型記憶儲存裝置,以及其他工業應用等。下一波電子紙的應用,預計會先擴展到數位報紙與數位雜誌,以及數位學習。

在電子書閱讀器應用方面,由於電子紙具有可更新內容、易閱讀、不需背光源等特性,因此非常適合應用於攜帶型的電子書閱讀器。目前單色電子書產品的市場接受度頗高,彩色電子書、電子雜誌將是下一個開發課題,膽固醇液晶的持續研發可望解決彩色化、軟性等技術問題。未來高品質的彩色化技術,可應用於電子看板(包括e-Signage、e-Banner、大面積e-Wallpaper)及電子書e-Reader等商品,初期以e-Signage為主要開發對象,結合大面積驅動技術及無線傳輸系統建立,可有效更新數位內容,達到訊息傳遞及廣告的效果。

在資訊與情境看板應用方面,雙穩態顯示器具省電、可即時更新內容、客製化規格等優點,在成本及耐衝擊性上有很好的競爭力,可應用在廣告看板、指示標牌等,裝設於商場、餐廳、旅館、展覽會場、車站、機場等地方,並與可顯示動態內容的液晶顯示器數位看板搭配運用,不但節省傳統大圖輸出頻繁更換的材料成本,更可省下張貼與維護的人工成本。為了推廣工研院的Roll-to-Roll電子紙技術,我們更與設計公司合作,結合設計師的創意,進行一系列的應用設計,將電子紙技術搭配中國書法,將可變化的情境裝飾融入裝潢之中。

工研院發展的Ch-LC電子紙技術不需外加彩色濾紙,其單層彩色化結構亦可幫助降低成本,與國際大廠的三層彩色化結構比較,較具競爭力,且解析度達100ppi,反射率達34%,在業界處於領導位置。我們期望此技術扮演開路角色,帶動應用與系統需求,進而提升產業成熟度。



問:觸控、彩色、軟性是電子書發展的條件,另一個更現實的條件,也就是如何降低成本,所以,百元電子書閱讀器有可能實現嗎?

觸控、彩色、軟性等是電子書發展的大勢所趨,另外還有一個更現實的條件,也就是如何降低成本,實現百元電子書閱讀器的目標。雖然EPD面板量產導致成本下降,但是普遍來說,電子書閱讀器要達到大眾普及化,價格需要降到100美元左右,才能從目前的高階產品定位,分割出更多的目標消費族群,使市場擴大到各個階層的消費者。

據了解,現階段的EPD顯示器報價是TFT LCD的2至3倍,但EPD顯示器不需要背光板,未來成熟發展後,相信具有一定的降價空間。然由於目前EPD供應鏈尚未成熟,面板供應商有限,但需求強勁,所以在供不應求的情況下,近一年要降價的可能性不高,且整體市場仍未達到足以降低成本的經濟規模,故目前價格仍高。產業界普遍相信EPD未來確實有相當大的降價空間,這也是大家所努力的目標,只是速度上尚難有定論。



問:很多人認為,平常已使用手機、Notebook上網、瀏覽,誰還會想再多帶一本電子書閱讀器?這是否為電子書發展的瓶頸?該如何解決?

電子書的目標市場為有閱讀習慣或需要的消費者,亦可藉此科技開創行動閱讀的市場。筆記型電腦或手機的電池一次只能使用幾個小時,而電子紙可以一次持續使用10天左右;筆記型電腦與手機大都是LCD顯示,對人眼有傷害,而電子紙則完全和傳統紙張顯示效果一樣,具有高解析度、高亮度、視角廣等特點,方便長時間閱讀。因此在視覺、安全、使用時間上,電子紙仍具備相當優勢,唯未來需朝向高品質彩色化、軟性化等技術持續精進。

就短程目標而言,未來電子紙技術應持續開發大面積、彩色化、可撓性、具video rate之觸控互動電子紙技術。目前電子書與手機、筆記型電腦等成熟市場區別仍然很大。為了避免電子書閱讀器的短程發展,受到筆記型電腦或手機的發展併吞其市場,成為曇花一現的過渡性商品,技術的持續改善、成本降低與市場帶動與開發,是台灣電子紙業界目前面臨的主要挑戰與解決方式,亦是工研院不斷努力的方向。

就中長程目標而言,未來電子書亦可能與其他科技裝置結合,達到便利之效。若未來電子紙技術發展漸趨成熟,則發展下一代行動匯流整合裝置,成為電子書的長遠願景,具備人性化介面與數位內容服務,為此顯示中心亦積極推動,整合服科中心、雲端中心、資通所、電光所的資源,為軟性顯示器新興產業布局,開創產業新契機。

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