看见大家对电子纸的内幕都有兴趣,我就来爆一些内幕吧。呵呵。
首先,说明一下我的背景,5年做电子纸相关开发,当时拿了笔风险投资,自己再投了点钱,想做一个阅读器。2年后,因为市场不成熟+技术不成熟,撤出。项目宣告失败。
目前已经离开这个行业快4年了,很多新的趋势不知道,只能谈谈一些基础的东西。
关于元太(PVI)
元太的背景就不说了,大家都知道。只是,大家知道为什么是元太做电子纸吗?按照规模来说,获得电子纸技术之前的元太,在台湾只能算二、三流的液晶面板生产企业,其他如奇美、宏基什么的规模远远超过元太。
原来是地域关系。查查GOOGLE地图,看看元太的厂,隔壁是什么?对,飞利浦。
当年飞利浦的电子纸技术刚刚准备投产,寻找代加工企业,元太因为距离比较近,获得了便利。而且最主要的,元太的流水线虽然落后,只能生产中小尺寸的屏,但当时的电子纸技术也不成熟,大规模生产超过10寸的屏,成品率更低,至于更大的,只有实验室做了(PS.这也是为什么展会上都展出大屏的原因,那才是技术)。
关于元太的产品
元太生产的其实是电子纸显示模组。这个问题我是很久以后才搞懂的。
什么是模组?就是一切都给你搭配好了,只要你使用一个规范的借口,加上MCU、ram和程序、外设就能够运行的显示屏。目前大家所谓的显示屏都是这样的模组形式。
模组由显示屏本体、行扫描芯片、列扫描芯片和FPC(软排线)共同组成。比较好的模组会提供驱动芯片、钢架等等,成为一个比较成熟的产品。
(这里要批评一下元太,当年我拿到的屏都是没钢架的,实验室测试的时候很容易就出现断线、或者只有半截屏能刷新的问题,咨询元太技术,告诉我说,他们供应给SONY的屏加了个钢架!我说,为什么不给我们加?他们说,那个是SONY定制的!!!我倒啊!后来才知道,标准模组都有配钢架,除非客户说不要,那也会配个塑料架!)
而这当中,最主要的就是显示屏本体了!不过,这里就有内幕了。元太本身并不生产电子墨水,电子墨水由荷兰那边提供,是一大桶一大桶的。不过提供也不是提供给元太,而是提供给日本的凸版印刷(TOPPAN),这家企业负责将电子墨水与ITO(铟锡氧化物)玻璃进行封装。初步判断是台湾或者元太封装能力不合格的原因。
封装好的玻璃交给元太,邦定行扫描芯片和列扫描芯片。
这里需要说明一下邦定的形式,大家看见那些屏幕边缘,通过一个FPC在侧面和顶部有数个芯片整齐排列的,那叫COB(CHIP ON BOARD板上芯片)。这种工艺是IREX最早定下的,在马来西亚加工的方式,后来在元太哪里不知道为什么,出现大量的不合格品,所以改了一个形式,把芯片直接绑定在玻璃上了。可以看到一个模组,边缘多一条白白的硅胶类的东西,那就是邦定在玻璃上的芯片。这种工艺叫COG(CHIP ON GLASS)。这种工艺个人认为是元太的流水线不过关导致的,至于边缘那个硅胶更加可怕,是因为怕绑定的芯片出现故障,加的封装物。试想,为什么那么容易出现故障?不是流转过程管控不严格,就是绑定工艺不可靠。
后来就不知道了,在我的项目解散前,元太给我们的都是COG的模组。
扯远了,再说说元太的所谓购买EINK,5年前是这样的。
飞利浦搞了这个技术,但因为一些我们不了解的原因,不打算自己做了。但是飞利浦也不想丢掉,于是找了元太这个冤大头。元太为飞利浦前期的研发埋了单。而当时飞利浦只是同意元太在三年内可以{dj2}生产。
不过这个{dj2}生产也很亏,墨水是飞利浦提供的,封装在日本作,元太自己只是负责后期的组装,而且据我所知,飞利浦非常恶心的不给元太配套芯片,而是提供一些替代方案。这个直接导致后来的IREX生产的屏幕可以有16级灰度,同期元太的自由4级灰度,但是模组都是元太做的,只差一个驱动芯片。
当时台湾的一些媒体都认为元太这样做是很亏损的,不过元太看好的是飞利浦一起发来的两笔订单,SONY的电子书和IREX的电子书所用的屏,当时飞利浦一起发给元太加工了。
据我了解,元太当时也没有别的选择,要不升级液晶流水线,不过当时元太是4、5代线,而奇美什么的都已经7代线了。升级流水线需要的资金动辄几亿、十几亿美金,看看永丰余(元太的母公司,台湾上市企业)的年报,估计也申请不到那么多xx,那么他不做这个就要被淘汰了,也难啊!
最近听说元太收购了EINK,不知道是怎么回事,是收购了荷兰的墨水源头,还是把三年期的代理,交了飞利浦专利费后变成{dj2}的了?因为行业远了,也没好好研究过。
关于SIPIX
这家公司很有趣。
调查他们的产品,都是什么膜啊、纸啊之类的化工产品,和电子技术应该是不搭边的。不过他们有个团队在美国,有个技术总监。怀疑是SIPIX挖了个人过来,然后利用他们自己的膜生产线,生产的电子纸。所以他们提倡R2R(roll tor roll卷对卷),因为他们家的流水线就是这样。
不过SIPIX显然也低估了电子纸的复杂性。
卷对卷是做不出来电子纸的,除非能够将传说中的塑料晶体管也投入流水线。显然SIPIX的技术还做不到,于是当年SIPIX的产品都是被动显示。
而且,有了电子纸的膜材只能算是万里长征{dy}步,后面的驱动电路才叫复杂。
当年开发电子纸,SIPIX的电路是升压54V~70v,这是什么概念?一个锂电池3.7V输入,升压转换到54V!所以后来SIPIX找了很多企业,都没有合适的。据说他们还投入过数百万,找了香港的一家显示芯片研发企业(所罗门科技,专门做手机显示屏驱动的)开发,搞出了一些东西,不过可笑的是只能驱动100个点左右。
当时SIPIX的支持人员告诉我说,理论能够支持到1025个点,不过单个芯片的价格可能要10美金以上,我算了算,上帝啊,800*600,那光芯片就要多少颗,咱都不用谈钱,直接过滤掉了。
据说,后来元太和SIPIX谈过购买专利的问题,因为SIPIX没有主动显示的生产线,而PVI缺少专利,不过没有谈拢,两家的期望值都太高了,只谈出个合作。做了一批基于SIPIX的主动显示产品。
当时元太的刘**到上海来时,带了一个样品,挺口水的,因为SIPIX的技术特点,元太做了一个软性的,刘**当着我面使劲摔在地上好多次,啥事没有!要知道,这个是屏啊,连模组都不是,没有任何保护的状态下,显然抗压和抗摔很强。不过我提出要看一下驱动演示,刘**就打马虎眼了(有接触过元太那个市场的都知道,这个台湾人太会捣糨糊了,虽然态度还是不错滴),我不得不怀疑是个不成熟的玩意。
哎,今天打了好多字,不写了,下次再继续。
有看的好的,给我顶顶吧,别掉下去了,呵呵!
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关于EINK的成本
EINK的面市,主要原因是低成本,这个和大家现在所理解的有所不同。大家都认为EINK是一个贵族的玩意,一个新技术,是高价值产品!
其实,扯淡!
要知道目前的EINK屏是元太生产的,生产流水线式借助传统的TFT流水线,那么,和传统的TFT比较,改变了一些什么那?
传统的TFT是有许多个不同的材料组成的,首先是两片ITO玻璃,然后是偏光片,反光片、折射膜、背光源什么的。这就是基本的TFT了,然后加上行扫描芯片与列扫描芯片,组成基本模组,加上驱动芯片、缓存、电源模块(或者电源管理芯片)组成成品模组。
EINK那?
就说元太提供给我们的东西吧,两片ITO玻璃,还是4代线、5代线出来的那种,加上行扫描芯片与列扫描芯片,完了!
别的都要自己搞!
驱动芯片当年是阿波罗的(后来知道是EPSON的),那个诡异的阿波罗芯片要自己找元太买,据说元太还没赚钱,直接倒手给我们,大概50块钱一颗吧(现在我这里还有库存的100颗那)!然后那个芯片还不带缓存,需要自己买显存,显存贵~~~
又扯远了,收回来。
就这样两片ITO玻璃,元太当年的价格是110美金,现在不知道多少了,估计大概70左右了吧。
我和元太的销售在哪里扯皮。我说,你们这个成本少了不是一点两点了,价格应该要控制在十美元左右才合适啊。元太的人说,十美元买ITO玻璃都不够啊。我说,十美元买ITO玻璃不够,怎么十几美元的PVI6寸液晶到处都是啊。液晶都做得下来,原料工艺少了那么多的电子纸没理由做不下来啊。
元太的刘销售就开始捣糨糊了……不是我们不想便宜啊,但是飞利浦要收专利费,一会又说,我们也是新投入这个产业的,那么大的风险总要有相应的回报吧,借口说了很多,我就问他,你们什么时候能给我供30美元以下的?刘销售板手头算了一下,大概三年吧。
呵呵,不知道现在PVI出货时多少钱,但是我看元太比较黑心的,这个价格应该不会低于50美元,可能在70美元左右。
实在的说,EINK实验室时的想法是好的,借助简化工艺,减少能耗,达到替代,或者部分替代液晶的价值,可惜,从飞利浦卖掉专利后,就变形了。不知到啥时候才能有真正接近实际价值的EINK屏出来啊。
关于早期的电子书产品
所谓早期的,差不多就是金蟾M218刚出哪会,记得一开始的时候是台湾“xx”搞出来的一个xx电子书什么的。
其实在xx出之前,我就拿到照片和规格书了,不是xx给的,是元太给的。
其实元太为了推广电子纸,专门搞了一个电子书部门,由元太开模、设计、制版、做了一个电子书。任何企业只要有兴趣,就可以购买这个现成的产品,然后套上自己的企业名称,把软件的UI改一下,就作为新产品出笼了。
所以,大部分的电子书都不涉及到硬件设计,都是拿元太的公版、公模在哪里套啊套。
记得后面还看到了几种款式,包括什么韩国的,欧洲的,美国的,外形都差不多,最多就是按钮的位置啊、颜色啊,或者按钮的数量上的差别。就连软件都差不多。
不问可知,都是元太电子书部门的功劳。
插点体外的,这方面中国和日本还是很有独立意识的,至少不论是翰林还是汉王都没有拿公模直接套的。特别是汉王。(关于汉王还是以后聊吧)
总结一下,目前大家看看那些按钮、外形和xx差不多的电子书,估计都是公版,可能外壳膜具有些小改变,不过差异不大。
关于对比度和耗电
我们做产品开发的时候,碰到一个问题。设计要求是2个月的待机时间和瞬间启动(就是SLEEPMOD下,按一下按键直接进行翻页),但是按照公版设计怎么也做不到。基本上一周左右电池肯定挂掉。
于是看是研究,为啥不行。首先时阿波罗芯片,支持SLEEPMOD,然后是我们的ARM9芯片,也支持,{wy}的麻烦事是阿波罗的外设,那些显示缓存芯片,一旦断电就不能再恢复,还有系统的缓存,虽然屏幕上是保留着{zh1}一个画面,但是再启动必须要重新进入系统。
尝试了很多办法,包括换系统(UCOS),统统搞不定,想想也怪我们自己开发能力不够吧,只有换电池了,呵呵。
而EINK屏的对比度一直是我的心头之痛。为什么那?不是因为对比度不够,而是对比度变化很大。我们用5个显示屏做对比,同样的参数,但是白度就是不一样,最白的情况下能够达到80克A4纸的白度 ,最差的情况下,差不多等于50%的灰。
于是,我又找上PVI的支持,问,我们搞出了一个很白的对比度,但为什么同样的设置,不是所有的屏都能够达到?
PVI回答,我们给的参数是标准参数,可能调出来会不太白,但是,能够达到我们规格书上的数值。
我想想又说,那是不是屏的等级不一样那?
PVI沉默了半天说:我们的屏是有差异的,工厂流水线出品的时候有40%的不合格品,但是经过技术人员返工维修后,能够做到只有7%的不合格品。不过返修的和不返修的在对比度上会存在差异,所以我们建议一个可靠的阀值,来让产品的一致性提高。
我又问,那如果我们针对每一个屏单独调试参数那?可不可以让对比度达到{zg}?
PVI回答:这样是可以达到对比度{zg},不过太高的对比度也会让电子墨水的寿命减短。寿命减短后可能会出现双稳态无法显示(即断电后画面丢失),或者残影……
唉,本来想搞得xx点的,现在看来不可能了,只有用PVI的标准参数了。
(大家不要以为这是诋毁PVI,其实,后来我们自己做流水线就知道了,60%的不合格率,通过工厂返修能够达到93%,那是很恐怖的,目前我们在国内的工厂加工,能够有70%的合格率就不错了。)
(顺便说说,后面一个星期出差北京参展,估计没时间更新看帖了,回来再说吧。)
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关于刷新速度
eink的刷新时间是一个很多人关注的问题。似乎EINK就是刷新慢,和液晶没有办法比较,等等。其实,不是这么回事。
eink的刷新据我了解是可以调节的,具体调节方式因为时间太长已经不记得了,似乎是阿波罗芯片内的某个参数设置或者初始化时候的某段语句。
不过不记得的原因是因为提高刷新率会损失一些其他的。
某次我手下的工程师经过2个通宵的折腾后,将初步调试完的产品给我检测。接通电源后刷入程序,刷新几副图片,发觉速度巨慢。大概要2秒左右。于是愤愤以为pvi又给我发了劣质的东东,电话联络之。
pvi告知,影响刷新速度的原因比较多,包括显示缓存的速度和可调节的参数。听到这里,我眼睛一亮,问,那能不能把刷新速度调上去哪?pvi告知,你可以试试,不过eink不推荐这个参数。
于是,立刻安排测试。果然刷新速度一下子提升到正常的时间,秒表测大概有1秒左右。很黑心的告诉工程师说,继续,看看能不能继续提高速度。于是,刷程序,重启。OK,速度确实快了很多。连黑屏的反映时间都变快了。
但是连续翻页多次以后,出现残影,就是有一些图案留下浅浅的影子,始终消不掉。而且最纠结的是断电以后立刻丢失画面。
经过大概一个星期的折腾,最终得出一个结论,刷新时间就是一个上胶水的时间。如果刷新时间低于1秒,画面的双稳态就会变得很短,大概4~8小时的样子。估计能够通过某些方案缓解(例如定时加一下电什么的),但是和我们的设计要求不符合。而如果低于0.5秒的话基本就不是双稳态了,断电立刻丢。而我们的程序为了达到{zd0}用电目的,设计的是浅睡眠模式,常常处于屏幕断电的状态下……
于是,提高刷新时间的方案被枪毙了……
后来,和sipix的工程师聊到元太的屏的时候,sipix的工程师确认了我的推测,eink需要上电达到一定时间才能实现双稳态,而黑屏的时间长短则视上电时间而定,如果上电时间长,黑屏时间也要相应长一点,这样才能有效xx上一次刷屏的残影。后来我又把这段话找pvi的工程师,pvi得工程师虽然很不满意我找sipix谈他们的产品,但承认了这个情况,并且口头表示,sipix的产品有潜力比他们刷新时间短,“不过他们离成品还很远”那个工程师这样说……
到此,我彻底明白了eink刷新速度的关系……
几年后,听说eink发布了新一代的屏,据说提高了刷新速度。因为那个时候已经不在这个行业了,没有能力再作测试,只有推测一下:是不是上的胶水品质好了?粘性高了?(关于胶水的问题,下一次再聊了。)