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        工業和信息化部主管 中國電子報社主辦
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        新型顯示

        電子紙反射式顯示迎來爆發式成長

        當前,電子紙顯示產業正處于時代風口,并將會為社會碳達峰碳中和、國民視覺健康及循環經濟作出貢獻。

        電子紙產品已憑借近零功耗、雙穩態優勢,逐漸賦能了新零售時代全新體驗,電子價簽作為價格顯示工具,如今逐步成為新零售的標配。同時,當下視頻會議、線上網課等“非接觸式”生活模式已成為常態。隨著數字時代電子產品的日益普及,保護好兒童青少年的明亮“視”界,是全社會的共同期盼。類紙的電子紙反射式顯示技術具有自然的舒適觀閱體驗,在這方面比現有主流顯示技術和下一代競爭技術更具優勢。

        彩色護眼電子紙呼之欲出

        在電子紙平板市場方面,今年華為、科大訊飛、掌閱、漢王、Bigme等多家廠商發布了各自的電子紙平板新品,中國品牌正努力逐漸接棒Kindle。雖然這些新品稱得上各有特色,但仍然無法彌補“寫黑白文字足夠、看彩色圖片勉強、觀視頻很無力”的痛點。同時,隨著顯示視覺健康問題日趨嚴重,尤其是青少年近視率與日俱增。據世界衛生組織統計,2020年全球兒童和青少年視力損傷人數達3.12億人,到2050年將增至5.1億人;國家衛健委公布,近年來兒童青少年總體近視率連續高達50%以上,且近視低齡化問題仍突出。因此,用戶寄希望于電子紙平板從閱讀器轉型至日常學習、工作、生活場景中的常用強交互設備。

        在此背景下,如何實現支持主流信息(彩色、視頻)的護眼顯示終端成為關注焦點。但是,滿足市場急需的這種護眼顯示終端的新一代彩色視頻電子紙產業化進度不夠快。與此同時,電潤濕電子紙正不斷推進產業化發展。

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        彩色、視頻、柔性化發展大勢所趨

        電子紙顯示產業歷經20余年發展,已形成年銷售逾百億美元的市場規模,隨著物聯網、智慧城市等主流顯示市場對護眼顯示終端的渴求,電子紙反射式顯示的發展迎來了爆發式成長的最好時機。

        從技術角度來看,彩色化、視頻化、柔性化的電子紙顯示發展趨勢已十分明朗。近10年,我國在電泳、電潤濕兩大路徑齊頭并進,技術發展和引領作用日益凸顯。電泳路徑取得突破,實現了本土化發展,電潤濕路徑瞄準技術變革,首次邁入主流顯示技術。

        目前電子紙存量市場主要基于電泳技術,聚焦近零功耗、低響應、雙穩態的價格標簽、準靜態電子書、公交站牌等應用需求,雖在蓬勃發展,但在主流顯示領域的滲透率還有相當大的提升空間。新一代電潤濕電子紙憑借“彩色、視頻”優勢和兼具類紙健康護眼屬性,除覆蓋部分電泳市場之外,還將培育電子紙增量市場,聚焦強交互需求的護眼平板(智慧課堂/辦公)、智慧城市、智慧社區、車載中控及儀表盤屏幕、實時在線導航屏幕等動態彩色反射式顯示應用市場,具有千億元市場規模的潛力。

        從我國護眼平板顯示領域的一些終端商了解到,用戶對基于多層散射膜結合液晶LCD平板來模擬紙質護眼屏幕的認可度亟待提高。有研究發現,與反射式的紙質書相比,使用自發光閱讀器發出的藍光會引起更多視覺不適;而當文本顯示區域相同時,基于反射式原理的電子紙與紙質書兩者沒有區別。但是要想提高大眾對電子紙視覺健康的接受度,目前系統、科學的反射式顯示視覺健康評價方法與標準尚存盲點,包括健康度如何、選取哪些指標、如何建立科學的測試方法、如何定標,尤其是面向復雜光環境的應用評測時,亟待構建護眼標準,筑牢用戶信心。

        電子紙顯示核心技術挑戰猶存

        對于電子紙顯示而言,亟待解決的核心技術問題和解決方向如下。

        核心技術問題1:電子紙關鍵顯示材料與制程設備本土化。其解決方向從電泳和電潤濕兩種技術路線出發:電泳技術路線中,目前通過開發微腔包裹技術實現國產化三色/多色電子紙材料的量產,以滿足價格標簽市場需求;同時,開發彩色濾光技術,以滿足教育市場客戶需求;此外,開發柔性化技術,以滿足輕量和可彎折的應用需求。

        從變革性的電潤濕技術路線出發,目前通過構建自主可控的包括電子紙顯示關鍵界面功能材料、印刷電子紙墨水材料在內的材料體系,建立本土化核心材料供應鏈,并加快高色域電子紙器件集成與驅動本土化發展,開發基于印刷制程的彩色視頻顯示前板制備工藝以及顯示墨水填充與封裝一體化核心設備。

        核心技術問題2:電子紙反射式顯示視覺健康評價標準體系與智能化評測平臺的建立。其解決方向是通過搭建科學測試平臺與場景,調研各類顯示技術對視覺健康的影響,研究基于多模態人因信號綜合評估的反射式顯示視覺健康度模型,最終建立反射式護眼顯示的測評標準與認證體系。

        由于視覺健康涉及醫學、信息技術、心理學、音視頻技術,甚至社會學等多個獨立的技術領域,需要各界多學科相互滲透交叉形成合力推動產學研深度融合,從科學和實踐上筑牢用戶信心,開辟并搶占以護眼平板為代表的藍海市場。

        電子紙有望與透射式、發射式顯示“三分天下”

        今年以來,無論是CES展覽會上寶馬集團發布了全球第一款完全用電子紙包裹的變色概念汽車――X Flow,還是華為在MWC2022(世界移動通訊大會)期間推出的電紙書新品MatePad Paper,都引起市場對于電子紙的關注。未來,電子紙是全球范圍“雙碳”大目標下的優秀解決方案之一,深度符合自然護眼、環境友善和利用率高的可循壞經濟設計理念。

        從產業布局的角度出發,在當前透射式和發射式顯示產業格局日趨固化以及競爭加劇的背景下,準靜態電子紙顯示產業正迎來時代的風口;同時我國在新一代彩色視頻電子紙顯示領域的技術發展和引領作用日益凸顯,主要目標將聚焦在解決量產和應用核心技術問題上,形成強大的產業核心競爭力,占據量產主導地位。

        總之,推動高品質健康護眼“類紙”顯示產品走進智慧課堂、人工智能、智慧城市、野外裝備等強交互性需求的主流軍民應用領域,打造健康顯示巨大“增量市場”,有望推動電子紙產業形成與透射式、發射式顯示“三分天下”的產業格局。

        責任編輯:楊鵬岳


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