軟性電子─建構未來便利新科技

本文作者:admin       點擊: 2008-03-18 00:00
前言:
能想像硬梆梆的電腦螢幕,不僅變得輕、薄,甚至還可任意彎曲嗎?能想像隨身攜帶的手機,不再是方方正正,還能像手錶似的捲曲在手腕上嗎?這些宛如科幻電影中的情節,隨著軟性電子技術的發展,將不再只是夢想。軟性電子顛覆了過去電子產品方正、堅硬、金屬質感的形象,取而代之是柔軟、可撓曲的特質,在生活應用上帶來更大突破,也將改變人類生活習慣。

打造2015軟電新生活
行政院在2005年召開「行政院產業科技策略會議」中,首度探討軟性電子的發展,會中期望在2015年我國軟性電子產值能佔全球市場20%,國內能產生15家以軟性電子產品為主的公司,分佈在基板、材料、設備、元件系統、應用服務等五個領域,並選定「全印式智慧型標籤技術」及「便利性全彩顯示器技術」作為研發載具。在2006年則擬定產業技術整合策略及行動方案,引進國外專家與人才,掌握上游基礎材料與智權,建立產、學、研共同研發平台;突破過去以製造為主之發展模式,轉而以設計與整合新營運模式為導向;並善用台灣消費性電子產品的製造、整合與服務強項,補足材料與設備弱點,進行垂直整合,以帶動相關材料、設備與量測技術之發展,建構完整產業鏈。

觀察目前全球軟性電子發展現況,除在元件與材料等基礎研究相繼有所突破外,並陸續推出多項軟性電子產品的設計概念與雛形,預估軟性電子相關產品將在2008年進行示範應用導入;2010年進入市場;而2010-2015年整體軟性電子系統與應用服務,將會影響人類生活。相較於歐美競相投入此一研發領域,國內也開始著手研發,為時未晚,仍有與先進國家競逐的機會。軟性電子具有上中下游高度垂直整合的產業特性,並以消費性產品為主,基於我國過去在發展半導體、平面顯示器、資通訊產業所累積的實力,台灣若能及早布局,加強產品端的應用服務與系統整合能力,相信未來必有發展空間。

上中下游 齊頭並進
為了推動軟性電子產業,經濟部技術處即以材料、設備、元件製程及創新應用系統的研發齊頭並進。短期由法人、學界共同研究投入軟性電子核心能力與設施建置;中期以促成研發聯盟形成產業鏈與建立標準,並推動軟電產品之創新設計;長期規劃成立衍生公司,以及業界主導研發、協助導入連續式生產的量產計畫。

從過去發展半導體與平面顯示器產業的經驗來看,由於推動之初,我國與國外在材料與設備技術差距大,因此以製程及產品技術開發為主,形成主要設備與關鍵材料大部分仰賴國外廠商,因此當製程進步時,我國與國外即有時程上的差距,影響國內產品競爭力。軟性電子新興技術的開發,在我國投入時,全球均處於萌芽期,我們如能掌握機先,在研發之初,於開發製程及元件的同時,即發展材料與設備,將有機會建立我國在電子產業中材料與設備的優勢。
軟性電子應用

電子書 軟性顯示器 軟性太陽電池
由於軟性電子是新興技術,未來的應用固然無可限量,但目前對於最適切的應用與市場接受度仍不明朗。新技術通常伴隨令人驚異的創新應用,這是帶動產業的驅動力量,因此開發軟性電子技術的另一重要方向,是創新應用產品的開發。我國代工的產業模式,受限於國際品牌商所訂的規格,而自行開發的電子產品,又多為仿效已有的產品規格,因此在產品創新設計上,國人難以發揮。在軟性電子應用趨勢未定,各方競逐的情形下,希望能培養國內創新應用導向的產品設計能力,自訂規格,領導趨勢,進而建立品牌,走向微笑曲線的兩端。

目前經濟部技術處已委託工研院,成立國內首座連續式製程之軟電量產開發實驗室,提供國內軟性電子技術驗證平台,未來配合軟電設備的技術發展,將成為國內設備廠商的示範性實驗場所;同時針對軟電元件特性訂定標準規格及應用,引領廠商以SIG(Special Interest Group)研發聯盟方式,先期投入關鍵材料及高效率設備研發,也藉此環境與國內廠商籌組設備研發聯盟,發展軟電相關設備,繼而提升產業界能量,逐步朝生產、設計、研發推動。

此外,為加速軟性電子產業鏈的發展,經濟部技術處於95年底,推動由奇美、新光合纖、台虹、東捷及國森等5家廠商,共同成立「連續式軟性液晶薄膜」研發聯盟,進行垂直整合與分工模式共同開發;並在96年將軟性電子列為業界科專的政策性項目,以軟電關鍵製程、軟電關鍵材料、軟電核心設備、系統整合技術開發及創新設計與示範應用等項目為技術研發補助範圍,期望以軟性電子應用需求為載具,整合上中下游廠商,共同開發軟性電子應用性商品及其所需之創新材料、關鍵製程與設備等技術,並結合異業的領域知識,開發軟性電子創新設計與應用服務,期待由市場需求面的帶動,加速軟電產業發展,以創造國內軟性電子產業的附加價值。

技術紮根 專利布局
在軟性顯示器技術上,目前工研院顯示中心已開發7吋軟性LCD、10.4吋膽固醇液晶軟性顯示器原型,透過專利進行保護布局。在軟性電子元件技術研發方面,工研院電光所以軟性RFID標籤為載具,開發薄膜電子元件、電路設計以及製程技術。在有機電晶體、有機二極體、有機記憶體等主動元件,以及印刷天線和被動元件等技術,均有初步成果。國內在製程技術方面,業者已與國外廠商進行被動式電泳技術製程的合作開發;在設備方面,目前開發重點是利用現有的平面顯示器製程設備,進行軟性顯示器製程,未來將朝噴印及捲軸式的製程技術發展,工研院也積極開發相關技術。

在軟性電子的研發規劃以專利布局為基礎,研發項目涵蓋:材料設計與開發、元件設計與模擬、製程技術研發、整合技術開發等。在材料部分,如軟性電子所需之軟性基材、有機半導體材料等,由工研院扮演帶動國內軟性材料研發之重責;在製程技術上,則以國內業者為優先,目前軟電量產開發實驗室有不少設備均來自國內廠商;而在量測設備與技術研發,現由工研院規劃進行中,其研發完成的製程設備及量測機台,均移入軟電量產開發實驗室,供國內外產業界使用與驗證。

無限可能的軟電未來
軟性電子產業橫跨LCD面板、半導體、塑化、材料、設備、印刷電路板等多項產業,未來應用前景備受注目,政府期望能善用台灣半導體與面板兩兆產業的優勢,積極投入研發資源,除迅速布局進入軟性顯示技術外,並全力研發自有技術、建構專利網,以確保台灣在下世代軟性顯示器產業的競爭優勢。未來軟電產業將扮演「讓電子產業保持競爭優勢,進而帶領基礎產業,如:塑化、設備、印刷等產業轉型或提升附加價值」的任務,無限可能的軟性電子發展,且讓我們拭目以待。

(作者詹文鑫為經濟部技術處顧問)

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