速博思關鍵創新 讓彩色電子紙增亮25%

彩色電子紙經過20年的努力，都因亮度不足屢屢受挫。彩色濾光方案的演變 從元太科技的Kaleido系列，到Spectra 系列多色粒子方案，直到近期Spectra 6出現。該技術利用藍、紅︑黃、白四種顏色粒子，以立體矩陣思維先分層顯示出綠色與黑色從四色變成6種基本顏色，再以平面思維模式利用這6種顏色，以多像素平面排列組合出其他不同顏色，終於讓彩色電子紙的亮度提升到可被接受的程度。

與此同時，許多大面板廠商如夏普、京東方、友達等，開始與元太科技合作生產大型的彩色電子紙看板。速博思董事長李祥宇表示，多色粒子的彩色電子紙雖然提升亮度，卻犧牲了關鍵色彩元素 “灰階的顯示能力”，是最大美中不足之處。

速博思對這兩種技術在色彩表現的差異分別進行量測，以元太科技的4吋Spectra 6面板與8吋moonink 電子書上的Kaleido 3爲範例來比較，在白色與黃色的表現上，Spectra 6要比Kaleido 3 亮60~80%，但Spectra 6 缺青色與洋紅色，若用兩種粒子的排列組合方式產生上述兩色時，在這兩色上Spectra 6 與 Kaleido3 的亮度相差不多。

比較紅色與藍色時，Spectra 6的亮度又比Kaleido 3 增亮30~50%，Spectra 6的綠色也是兩種粒子立體分層顯示，所以亮度比Kaleido 3 僅提升20~30%。

簡言之，Spectra 6 比 Kaleido 3在亮度的平均表現提升40~60%，但缺乏”灰階”與”色彩不全”，爲最大的美中不足。改善之道是，速博思採用彩色濾光片方案，將亮度提升25%，並保留原有的灰階與完整色彩表現能力，爲下一代全綵電子紙的最佳方案。

舊有電子紙的彩色濾光方案都沿用LCD的方法，採用RGB三原色來組合出全綵。由於使用三個RGB顏色的像素才能組合出一個白色的像素，比起黑白的電子紙三個像素都可以是白色，亮度只剩下1/3，是彩色電子紙普遍亮度不夠的主因。爲提升亮度，現有濾光方案都採用犧牲RGB色塊的面積，藉留白來提升亮度，稱爲降低彩色覆蓋率，目前色彩覆蓋率普遍介於50~70%。

彩色濾光若使用滿版覆蓋率100%，亮度僅達黑白或是多色粒子的33%，當覆蓋率爲70%時，亮度可達53%，這是Kaleido 3比Spectra 6亮度較差的主因。Spectra 6需將四種不同的顏色粒子填入同一個微杯，每色粒子濃度會小於使用微膠囊的黑白兩色粒子，所以Spectra 6的白色亮度會低於黑白兩色的電子紙，因此Kaleido 3與Spectra 6亮度差異會小於 0.53:1與速博思測量到的數值相近。

速博思的彩色濾光方案創新之處在於，使用RGB的互補色CMY作爲濾光用的光阻顏色，CMY的亮度平均是RGB的兩倍，故能有效提升彩色電子紙的亮度。

使用CMY可提升亮度無庸置疑，關鍵在於原本的影像資料都是用RGB來描述，RGB描述如何轉換爲CMY且讓色彩失真最小，纔是方案可否成功的關鍵。

當洋紅色(M)與黃色(Y)同時點亮時，視覺效果會如同將紅色顏料混合白色顏料，綠色與藍色的方法亦同（參考上圖）。使用CMY的濾光方案與黑白電子紙的亮度比爲0.66:1，CMY的濾光方案與RGB覆蓋率爲70%的亮度做比較，爲 0.66:0.53=1.25 ，所以採用CMY方案可增亮25%。

上圖是速博思使用不同RGB覆蓋率(50%，70）與CMY全覆蓋(100）的條件下使用電腦模擬所做出的色彩與亮度比較，CMY轉換RGB的演算法乃速博思自行研發的演算法。顯示當RGB的覆蓋率越低，影像越接近黑白，黑白即爲覆蓋率爲0的結果。速博思的CMY方案不僅增加亮度，還提升色彩濃度，讓亮度與彩度逼近Spectra 6的水準，並保有灰階成分，大幅提升影像細膩度。