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2011-01-04
影音》下世代顯示器潮流 電子紙可彎曲、易攜帶 臺師大和企業產學合作 掌握驅動控制晶片技術
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電子紙在室外高溫環境下,影像品質仍有待改進。
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臺師大系統晶片實驗室改進以往電子紙在高溫環境顯示不良的缺點。

【1/4公關室胡世澤報導】「哈利波特」電影中畫面會動的魔法報紙,即將成真。國立臺灣師範大學應用電子科技學系和業界產學合作,掌握驅動控制晶片的關鍵技術,共同開發可彎曲、折疊、易攜帶的軟性電子紙,目前已可播放動畫,下一重點將是全彩化及結合軟性太陽能電池於電子紙系統上。
近年來,知識與訊息內容的數位化,提高資訊的可攜性、移動性與傳播性,顯示器從傳統大型體積的陰極射線管(CRT),演變至平面、薄型的液晶顯示器(LCD),也帶動了許多移動式電子產品產生,如筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦等。
不過,目前大家最常用的液晶顯示器,仍無法取代紙的應用,是因為紙有以下最重要的特性:(1)適合閱讀:光線來自環境全面光源,沒有視角問題,(2)無須電源;不用找電源插座,(3)攜帶方便;輕薄、可彎折。
傳統玻璃基板的「硬式」顯示器,還可能有摔破的疑慮,已無法完全滿足人們的需求,軟性顯示器有輕、薄、可撓曲、耐衝擊具安全性,且不受場合、空間限制的特性,可望成為下一世代平面顯示器。
有了電子紙,一本書就不再像現在是厚厚的數十頁紙,印上油墨就不能再印,而是只要一張電子紙,可以隨時下載和更新內容,既環保又便捷,甚至還可捲起來帶到捷運上或廁所閱讀。

顯示器薄如一張紙 捲一捲可帶著走
「哈利波特」小說中具有動態照片的「預言家日報」,未來也不再只是作家筆下的幻想。假日,妻子起床後,拿著電子紙點選當天「報紙」,讀著剛出爐的新聞,還會有影片的真實音效。
通勤上班時,還可以將螢幕捲起來折疊收納,當要讀取資訊時,再展開成大螢幕,更方便閱讀所有資訊,不看時隨手收捲起來,貼近現在讀報紙的感受,而且自然反射發光不傷害眼睛,適合長期閱讀,兼具環保省電,也符合節能減碳趨勢。
電子紙的設計目標並非取代現有的LCD顯示器,其主要是於取代紙張或書本的應用,包括電子書、價格標籤、電子車票、菜單、情境壁紙、海報等,只要有資訊顯示需求的地方,不但可節省傳統大圖輸出頻繁更換的材料成本,更可以省下可觀的人工張貼與維護成本,甚至可以出現在尚未有顯示功能的產品上,如罐頭、衣服、捲曲式螢幕上。

多年產學合作 提供技術支援
目前最夯的iPad兼具電子書功能,強調多媒體影音效果,但因採用TFT-LCD面板,必須使用背光源,不適合長期閱讀,若閱讀時間拉長到二、三小時,就進入計畫性的專業閱讀,就不需要多媒體的聲光效果。
過去三年以來,臺師大應用電子科技系高文忠主任所主持的系統晶片實驗室,與工研院電子與光電研究所、友達集團旗下達意科技(SiPix)進行產學合作,由臺師大主導電子紙驅動控制晶片技術,工研院研發軟性主動矩陣與背板量產技術,達意科技則專注於電泳顯示材料開發與改進,目前已完成多項軟性電子紙之設計。
高文忠主任曾任職於工研院電子所與達意科技的前身鑼洤科技公司,亦參與SiPix公司的創立。目前達意科技研發的可撓式電子紙採用微杯(Microcup)電子紙技術,與傳統顯示器最大不同的是利用「電泳材料」製作在軟性的塑膠基板,而非玻璃基板,因此可重複彎曲,更接近民眾使用紙張的習慣。
電泳顯示器有獨特的架構,是一種包含許多「微小球體」的導電高分子材料,因其利用帶有正負電子的微粒,供電驅動帶電粒子於液體中移動形成圖形而得名。外表與特徵與一般的紙一樣,具備輕、薄、不易破碎、可彎曲、耐壓、極低耗電、日光下清晰可辨及接近180度的可見視角等優點。且閱讀時完全不耗電,只有在更新畫面時,才需使用一些電力。
在台師大系統晶片實驗室成員的努力下,已開發完成新一代的電子紙影像顯示控制晶片設計,將電子紙從僅能顯示16階灰階影像與文字的特性,利用即時影像處理的晶片,進一步提高黑白對比及銳利度,並產生顯示256階灰階的視覺效果,達到圖文並茂的目標。

取代紙類印刷 引爆閱讀革命
美國亞馬遜網路書店推出的Kindle電子書閱讀器,上市後引發搶購熱潮,也正式引爆電子書大戰。然而電子紙在室外高溫與低溫的環境下,影像品質仍有待改進,高主任率領研究團隊,利用溫度校正與即時影像處理電路,使畫面在各種環境下依舊清晰。
不同於市面上販售的顯示器,軟性電子紙最大缺點是無法顯示動畫。目前台師大的團隊已找到解決方案,大幅提升反應速度,可流暢地播放簡易動畫,未來仍將持續改進驅動技術,達到播放任意即時影片的目標。
高文忠主任表示,目前業界已有彩色電子紙的相關技術發表,但多為採用加彩色濾光片的解決方案,但卻也造成亮度降低、反應速率慢、顏色暗沈。因此不加濾光片的彩色電泳材料,才是終極解決方案,目前相關合作廠商還仍在發展其關鍵材料中。至於無線上網、觸控面板、音效等功能,現有技術上已完全不成問題。
高文忠主任認為,「全彩化及太陽能驅動」將是電子紙未來發展的二大技術主軸。其中,彩色電子紙達到類似彩色報紙的色彩表現的目標,應該會在未來三到五年內實現,但要進一步結合軟性太陽能電池,可能還要五到十年的努力。
數位化的教育一直是臺師大關注的領域,目前中小學試辦電子書包計畫,都使用玻璃基材的液晶螢幕,但擔心學生帶回家會摔破螢幕,幾乎只在課堂上使用,未來只要有一張電子紙,就能存取所有課本內容,也能隨身攜帶,更不怕摔壞,小學生不必揹很重的書包去上學。因此未來希望配合政府推動,並結合電子書與雲端運算,推展軟性電子紙在教育市場的應用。

媒體露出(公關室彙整)
日期
標題
新聞來源
2011-01-05
聯合報
2011-01-05
自由時報
2011-01-05
台灣立報
2011-01-05
教育廣播電台
2011-01-05
人間福報
2011-01-05
Upaper
2011-01-05
台灣新生報
2011-01-05
人間福報
2011-01-05
非凡電視新聞
2011-01-05
中視新聞
2011-01-04
台灣醒報
2011-01-04
台灣醒報
2011-01-04
中廣新聞
2011-01-04
聯合晚報
2011-01-04
中央社
2011-01-04
中央社
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