2022年光学光电行业报告：电子纸产业逆势成长，使用格局已打开
陈述出品/做者：东方财产证券、周旭辉
以下为陈述原文节选
1. 电子纸财产迎来发作，生长性居展现范畴之首
电子纸 (Electronic Paper，ePaper) 现实上是一类手艺的统称，次要手艺有微胶囊电泳展现手艺、微杯型电泳展现手艺、拧转球展现手艺、双色性染料液晶手艺、电润湿展现手艺以及色粉展现板手艺等，此中摘用电泳展现手艺(Electro-Phoretic Display, EPD)做为展现面板较为支流。电子纸是一种本身不发光、依靠天然光反射成像、双稳态庇护静态图像无需用电的展现手艺。做为文字的一种新载体，电子纸具有低碳、可轮回、数字化的特征。近年来，电子纸财产进进高速生长期，生长性高居展现手艺之首。
1.1. 继续推进电子纸商用化，彩色、柔性特量带来新机遇
电子纸降生，E E k Ink 成立鞭策电子纸量产化利用。电子纸手艺概念于 20世纪 70 年代被提出，其时研究人员藉由通明硅树脂为素材，里面包覆许多带正负电荷的聚乙烯小单球体，每个球体有黑白两头。改动电场时，球体就会上下动弹而闪现出黑白两色以展现图案。到了 20 世纪 90 年代，MIT 以通明微胶囊代替原有的小球体，正式确立了电气泳动式的根底手艺，即当下的电子纸。1997 年 E Ink 公司成立，进一步鞭策了电泳式电子纸展现手艺的量产化利用。
推进商用化历程，亚马逊引领电纸书阅读器开展飞腾。2002 年，跟着全球首个电子纸消费基地落户中国江苏扬州，电子纸手艺进进商用化历程。2004 年，索尼推出了全球第一本摘用电子纸展现的商用电纸书阅读器 SONY LIBRIéEBR-1000EP。亚马逊也基于其强大的出书内容，于 2007 年推出了电纸书阅读器 Amazon Kindle。在亚马逊的引领下，全球电纸书阅读器市场在 2009 至 2011年间进进开展飞腾期。2012年，元太科技在收买了友达光电旗下 SiPix 电子纸事业部后成为了全球更大的电子纸可量产手艺拥有者，并成立了专门的立异利用拓展团队，鼎力拓展电子书以外的立异利用消费生态。由此，电子纸起头进进手机、可穿戴产物、条记本电脑等消费范畴。在那一商用化历程中，超市价格标签、俄罗斯 YotaPhone 双屏手机、Sony 电子记事本、Sony 可穿戴手环、联想双屏条记本、海信单双屏电子纸手机等产物先后问世。
B2B 伶俐物联全范畴 生态建立，下流利用进一步拓展。2018 年起头，跟着电子纸在全球新零售价格标签范畴出货量接近 5000 万片，电子纸进进了 B2B伶俐物联全范畴生态建立阶段。电子纸财产围绕软件集成商（SI）、ODM 硬件设备商、周边配套、渠道等构建了完全的财产生态链。通过晋级传统纸张，并将其内容数字化伶俐物联，电子纸的下流利用进一步拓展至伶俐医疗、伶俐教导、伶俐办公、伶俐交通、伶俐民航、伶俐物流等范畴，降生了电子纸床头病历卡、电子纸功课本、电子纸公交站牌、电子纸行李牌等产物。
E E k Ink 引领电子纸进进全彩阶段。在色彩方面，E Ink 于 2013 年率先推出了黑白红三色电子纸 E Ink SpectraTM。2019 年，E Ink 推出的彩色印刷电子纸手艺标记着电子纸正式进进彩色电子纸元年。2021 年，E Ink 推出 E InkSpectraTM 3100 黑白红黄四色电子纸；2022 年，E Ink 推出 Gallery plus 全彩色电子纸，电子纸至此进进全彩阶段。
电子纸展现屏柔性特量增加市场合作力。电子墨水薄膜自己是柔性的，因而，开发出的柔性电子纸展现屏能做到弯曲、曲度的效果，能够共同人体的弧度设想末端产物，特殊合适手环、手表、皮包或鞋面等穿戴式设备。同时，摘用塑料基板的柔性电子纸比拟于玻璃基板更轻薄、防碎，其末端产物随便照顾，且掉落或遭受碰击时不容易损坏。柔性电子纸展现屏不只供给了更宽广的设想空间，也能与利用平面展现屏的产物做出市场区隔，增加合作力。
政策导向加强电子纸财产规划，“双碳”潮水促进电子纸走向市场。2022年 1 月，工信部电子信息司提出要“聚焦根底电子元器件、关键电子配备与电子素材等范畴，提拔电子信息范畴根底保障才能，鞭策手艺立异系统建立。加强 Micro-LED、电子纸、硅基 OLED、印刷展现等前瞻性财产规划”，为电子纸的财产开展供给了积极助力。“双碳”趋向下，具备节能减排和视觉友好特征的电子纸产物是“双碳”目标的处理计划之一。适应“双碳”潮水，电子纸的新产物、新手艺正在加速走向市场化。
1.2 2. . 素材、工艺手艺壁垒高，已向全彩化开展打破
1.2.1.双色电子墨水工做原理解析
双色电子墨水由数百万个微胶囊（microcapsules）所构成，一个微胶囊的大小仅约等同于人类头发的曲径，其手艺难度之大、工艺要求之高不问可知。每个微胶囊里含有电泳粒子──带负电荷的白色以及带正电荷的黑色粒子，悬浮于通明液体中。在电子墨水的上方和底部门别拆有正负电极。
双色电子墨水的工做原理是依靠黑色与白色颗粒在电压的感化下发作电泳，用以掌握两种颗粒在细小空间内的位置散布，进而在屏幕外表构成差别的灰阶。操纵正负相吸原理，当电场接通时，相对应的黑或白粒子会挪动至微胶囊的顶端，利用者就可在该区块上看见黑色或白色。对统一个微胶囊施加差别的电压，微胶囊外表就会闪现出半黑、半白，利用者就能够看见灰色。 电子墨水的手艺难点次要在于需要合理掌握电压以进步展现的辨认率，从而创造更尖利清晰的图案或文字，到达在视觉上与印刷纸张几乎没有别离的效果。
1.2.2.三色电子墨水：第一代彩色电子纸膜片
各类彩色电子纸膜片则基于 SiPix 微杯型构造设想的。比拟于微胶囊型，微杯型电子纸的构造因为其高度一致、构造平均且电泳液被分隔成独立单位，因而更合适彩色的闪现。三色电子墨水系统由数百万个微杯（Microcup）构成，在微杯内注进三种差别颜色的粒子，除了黑白两色以外，还增加了红色或黄色粒子，有色粒子与黑白粒子稍有差别。凡是情状下，白色粒子带负电，黑色和有色粒子带正电。
差别颜色的粒子对差别电压灵敏度差别。因而，通过串行施加差别的电压于上、下层电极，就能够使差别颜色的粒子挪动至上下层预设的位置，从而使三色电子纸展现模组闪现出差别的颜色画面。在未通电形态为白色时，施加负电场，在正负相吸原理下，红色粒子就会上升至顶部，从而使展现模组闪现出红色。而若操纵朋分电场吸附黑色粒子至顶端，则展现模组就会闪现出黑色。因为驱动电压差别，红色粒子的挪动速度慢于黑白两色，室温下更新速度约为20s。 比拟于双色电子墨水，三色电子墨水需要掌握三种颜色的粒子，因而对电压的掌握需要愈加切确。
1.2.3.四色电子墨水：驱动 IC、驱动波形相共同，效率反超三色膜片
在黑白红三色的微杯型构造中添加黄色粒子，就构成了黑白红黄四色电子纸手艺。从构造来看，四色电子墨水同样由数百万个微杯构成，微杯中的带色粒子悬浮于通明液体中。此中，白色和黄色粒子带负电，红色和黑色粒子带正电。
通过施加差别的电压能够使差别颜色的粒子挪动到响应的位置。在无电压施加时，白色粒子位于顶端，画面闪现白色；若施加负电，因为正负相吸，红色带正电粒子会上升至顶部，画面就会展现红色；操纵朋分正电场可推升黑色带正电粒子至顶端，从而使画面闪现黑色；操纵朋分负电场则可推升黄色带负电粒子至顶端，画面展现黄色。
因为存在四种差别颜色的粒子，且每一种粒子的大小和照顾电荷量均差别，因而，整个驱动系统的掌握变得更为复杂，原则上刷屏时间也会变长。 但通过驱动 C IC 和驱动波形的共同设想，目前四色电子纸的画面更新速度快于黑白红三色电子纸， 约为14s 摆布。
1.2.4.全彩色电子纸膜片：不变输出 32 种色阶
全彩色电子纸与四色电子纸构造不异，区别在于微杯型构造中带色粒子的颜色差别。在全彩色电子纸中，四种有色粒子的颜色别离为青色(Cyan)、洋红色(Magenta)、黄色(Yellow)、和白色(White)。此中青色、洋红色和黄色即为彩色打印机中利用的三原色（CMY）。
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精选陈述来源：虎鲸陈述