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電子紙三強 比拼微隔間技術專利發展

本文共2244字

經濟日報 翁永全

微隔間的概念發源於Sipix的微杯技術,早在卷對捲的微杯製作技術就被討論過,但沒有實際產品推出,比較詳細的說明與討論要追朔到2007年三星提出的專利US 7,715,089B2(韓國優先權2006年),取得韓國與美國的專利核准。

專利的內容主要說明把微隔間製作在資料線與閘極驅動線的上方,這個構成水平與垂直網格的金屬線為不透明,不會影響開口率,有別於微杯與微膠囊的壁面會跨越在像素電極的面積內,造成壁面區域的像素電極為無效區域,這篇專利把微隔間製作的位置與區域做詳細的描述,堪稱微隔間技術的始祖。

參考其獨立權力項由於是英文版本,透過Google的翻譯如下。

一種電泳顯示面板,包括第一陣列基板,沿著一個方向延伸的閘極線、沿著垂直於閘極線的方向延伸的資料線、連接到閘極線和資料線的薄膜電晶體,以及電連接到第一陣列基板的像素電極。薄膜電晶體;第二陣列基板,連接至第一陣列基板,並包括能夠與像素電極形成電場的公共電極;電泳介質位於第一陣列基板和第二陣列基板間的充電區域,電泳介質包括氣相中的顏料顆粒。

上述的電泳介質包括氣相中的顏料顆粒,是本專利最大的破口。目前電子墨水中的顏料粒子存於膠體(溶劑)中,不是氣體中。所以使用電子墨水就不受上述專利的限制。

獨立權利項中只要有任何一點不符合,專利侵權就不成立。這個專利也會在未來2~3年(2026年)逾期失效。

把微隔間方案付諸實現,要屬無錫威峰,該公司2006年投入美金1,200萬成立,2015年電子標籤市占達50%,2016年獲元太投資RMB3,750萬,2017年投入微隔間研究。2018年送出DES(微隔間)專利,2023年核准,專利苦戰5年,取得6個國家專利,堪稱下了重本。

2020年完成DES(微隔間) POC,2022年產品DES(微隔間)量產,正式挑戰元太的電子紙。2023年, DES(微隔間) 技術(微腔電子紙顯示器件;MED)主專利取得中國、日、韓國、美國、歐盟及台灣專利核准。2023年萊寶高科投資威峰RMB3,600萬,市值達到18億人民幣。2023年萊寶高科公告,擬與浙江省湖州市南濤區地方政府合作投資微腔電子紙顯示器件(MED)專案,總投資達人民幣90億元。

無錫威峰專利的獨立權利項如下。

1 .一種雙層微結構的顯示電漿模組製造方法,其特徵是,所述雙層微結構的顯示電漿模組包括圖元電極(13)及位於圖元電極(13)上方的透明電極(1),其特徵在於,所述圖元電極(13)和透明電極(1)間設有顯示電漿(3)及包圍所述顯示電漿(3)的襯墊邊框(6),所述像素電極(13)和/或透明電極(1)上設有用於均勻分散和穩固顯示電漿(3)的電漿阻離陣列(14),在所述電漿阻離陣列(14)上吸附有間隔粒子層(16)。

上述的吸附有間隔粒子(16),是專利最大的破口,只要不使用間隔粒子,就不受上述專利的限制。

當初會需要間隔粒子,應該是當時面板廠製作微隔間的技術還不成熟,微隔間的高度受到限制,才使用間隔粒子來補足高度的不足(專利面),或微隔間壁的跨距太大,隔間壁的支撐力不足,需要間隙粒子來幫忙支撐(現實面)。

無錫威峰完成了微隔間產品,證明微隔間方案可行,讓萊寶高科有信心投入90億人民幣擴產,與元太爭奪電子紙天下。2021年,電子紙龍頭元太也申請一篇微隔間專利。台灣已經核准,美國還在審查中,未在其他地區提出申請,所以在大陸生產銷售都不受侵權的限制。

專利內容詳述了微隔間的優點,部分內容如下。

[0016]在本案電泳顯示裝置10中,電晶體T、下電極110、緩衝層122、顯示介質DM、間隙壁124等結構皆在下基板100上製造而成,屬於內嵌式(in cell)電泳顯示裝置。與前面板的結構形成完,從剝離層撕下前面板,再透過前面板的黏合層與背板結構彼此壓合比較,本案的電泳顯示裝置10的所有結構的製程是整合於單一的基板(亦即是下基板100)上,製程效率較佳,可改善製程繁瑣、耗時及高成本的問題。

獨立權利項如下:

【請求項1】一種電泳顯示裝置,包括:一背板結構,該背板結構包括一下基板、形成於該下基板上的一電晶體以及電性連接於該電晶體的一下電極;一緩衝層,設置於該背板結構上;一間隙壁,設置於該緩衝層上,且形成一封閉圖案;一顯示介質,設置於該封閉圖案之中,其中該顯示介質包括一電泳介質及分散於該電泳介質中的複數個電泳粒子;一上基板,設置於該間隙壁與該顯示介質之上;以及一上電極,設置於該上基板與該間隙壁之間。其中該間隙壁形成複數個該封閉圖案,且在一上視圖中,該些封閉圖案由至少一種多邊形排列而成。

這個專利的權利項申請比前2家好一些,範圍涵蓋比較大,唯一的破口在於,該些封閉圖案由至少一種多邊形排列而成,只要在多邊形夾角的區域做些弧度,就可以迴避”多邊形”的權力範圍,另外在每個邊上做個缺口,也可以迴避封閉圖案的權力範圍。

三個專利都有迴避設計的空間,重點在於三家對微隔間都抱持正面的看法,三星起頭,無錫威峰落實,元太補強其優點。

三家在權利項上都放在微隔間的形狀,放置的位置上,後續都沒有太多衍伸專利出現,速博思在微隔間的專利項目上,補足了如何生產與各種使用微隔間需要搭配的其他結構,形成新的專利網。可說在微隔間的框架下,增加新的運用等專利,讓微隔間專利佈局更完美。至於是否對現有的微隔間產品形成專利約束力,就看布局多件的微隔間專利有幾件獲得核准。

探討許多電泳式電子紙的新理論,接下來要付諸實行。速博思的創新全彩電子紙POC計畫,為進入電子紙產業的第一步。

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