柔性全彩電子紙蓄勢待發 唯尚待關鍵技術突破

目前的電子紙一點都不像紙，比較像貼在玻璃上的保護膜。柔性電子紙問世已有一段時間，因成本較高，易刮傷，不易被接受，所以市場並不多見，因未達經濟規模，價格不易降低，形成惡性循環。

柔性電子紙的現實運用，還未出現非用不可的主流需求，如電子標籤、電子紙閱讀器、筆記本、海報、看板等，沒有柔性的必要性，所以柔性電子紙發展緩慢，並以黑白為主，彩色柔性電子紙還有相當困難需克服，要達到量產還須努力。但只要有主要需求出現，進展就會加快，困難終將克服。

柔性電子紙生產商以電子標籤為主，其次是智慧卡，穿戴式應用還在概念階段。未來的方向可作為可變化外觀的運用，例如元太科技的變色紙(Prism) 用在車體外觀作為變色車使用，用在小米第二代機器狗 CyberDog 2，讓開發者能夠自行設計機身顏色和圖案。也可運用用在手機、筆電與平板的背蓋，可以更換圖案，也能顯示時間等必要的資訊，並且不耗電。

分析師郭明錤認為，彩色電子紙具備低耗電特性，未來將成為摺疊裝置的標配或次要螢幕，看好將成為新一代的主流解決方案。市場也傳聞，蘋果擬將iPhone打造成多螢幕手機，除了原先的主螢幕，利用電子紙作為次螢幕，用於顯示文字訊息、用電狀況等，且一次搭載2片螢幕，與全球暢銷的三星Galaxy Z Flip3 摺疊手機一較高下。

由上述的論點看來，全彩電子紙使用在行動裝置的機率很大，關鍵就在於要克服色彩的品質問題。從折疊螢幕的發展歷史可以找到脈絡，折疊螢幕使用塑膠基材的OLED與電子紙類似，OLED厚度僅數個微米，電子紙厚度要數十微米，厚度差距5~10倍，對摺疊的影響不大，預估問題也差不多。折疊式螢幕最大的問題是表面的保護，由於不能使用硬度較高的保護玻璃，早期在透明PI表面製作硬塗層，現在使用超薄保護玻璃勉強堪用，但價格不便宜，觸控設計由不能彎折的ITO材料轉換到可彎折的金屬網格設計。

速博思總經理李祥宇表示，如何保護柔性螢幕是最大的難題。此問題在三星摺疊手機已經困擾多時，用高成本的超薄保護玻璃解決，速博思已申請柔性顯示器表面保護的新專利，在透明PI表面做出特殊結構，有別於傳統硬塗層，擁有塑膠的可折疊性，又超越超薄保護玻璃的硬度，是取代超薄保護玻璃的最佳選擇。成本大幅降低，配合速博思的內嵌式觸控，為柔性電子紙的完美組合。

內嵌式觸控已在李祥宇專欄詳述(可上網搜尋)，速博思的專利用於摺疊螢幕的鑽石級保護膜的發想令人好奇。把電子紙比擬為人，電子紙用薄膜包覆著電子墨水，如同人體皮膚包覆著超過70%水份的有機體，皮膚柔軟很怕利器割傷，電子紙表面的薄膜又薄又軟。

古代人作戰時使用盔甲來保護(參考下圖)，硬表層讓刀槍無法侵入，又要夠柔軟讓人活動自如，參考先人的智慧就可以發明出取代超薄保護玻璃的方案。

速博思的發明是在透明PI製作如同甲冑的結構，將一片片堅硬如鑽石的材料附著在PI上(類似於魚的鱗片)，每片堅硬材料彼此不相連，就像圖示甲冑，經得起刀槍刮傷又不會影響活動，用來保護電子紙，保護摺疊螢幕，堅硬材料間的縫隙，做為摺疊彎曲時的擠壓保留空間。

傳統在透明PI塗佈玻璃材料(氧化矽材料)做硬塗層，氧化矽材料硬度約6~8H，塗佈厚度通常小於幾個微米，由於玻璃材料堅硬不能彎折，撞擊容易碎裂，當塗佈在較軟材質，會有塌陷的問題，造成玻璃材料大幅度彎折，產生大範圍碎裂，氧化矽表層一旦碎裂，就失去保護能力。

上圖中透明壓克力材料的厚度只有數微米厚，硬度約3~5H，在壓克力料上方再沉積一層氮化矽材料厚度小於1微米，氮化矽的硬度接近鑽石，類鑽石之稱。壓克力與氮化矽的雙疊層結構可以重複多次，使保護能力超越超薄保護玻璃的水準，總厚度小於30微米。這個做法很像保護人體的甲冑或魚身的鱗片。

魚鱗片結構可以很有效分散尖銳硬物接觸時的力量，所以氮化矽類鑽石表層發生碎裂時，也會局限在很小範圍內，由壓克力材料支撐主要的受力。氮化矽材料保護壓克力，不會被更堅硬的材質磨損，此二者異相材料完美搭配，成就了超強的保護結構。

雖然柔性電子紙市場剛起步，但做為保護柔性電子紙的鑽石級保護膜，可以進入快速成長的折疊式手機市場。