吳信忠、郭育如、謝添壽 / 工研院材化所
面板相關之技術於國內已高度發展，包含材料、製程與其模組，特別是在液晶顯示器上已相當成熟。然而，因應國際重大議題「2050 Net Zero Emissions(淨零排放)」，國內之研發單位、廠商與企業需透過碳盤查、材料技術之建立、製程簡化或最佳化，來達到減碳之目的。國際上之重要品牌或廠商已針對此目標，進行碳盤查並訂定階段性之目標。本文將聚焦於國內產業之減碳策略與現況之介紹，並說明在面板產業上，工研院材料與化工研究所在基板材料之減碳技術發展方向。
【內文精選】
前 言
2. 企業策略
根據經濟部發布之2023年《企業淨零行動手冊》之資訊，針對溫室氣體直接排放每年達2.5萬噸以上的行業，以及行政院環保署(現環境部)在2016年公告第一批應盤查及登錄溫室氣體排放量的排放源之產業，包含發電業、鋼鐵業、石油、煉製業、水泥業、半導體與面板業，這些產業必須在每年8月完成前一年度的盤查。作為面板雙虎之友達(AUO)與群創(Innolux)在淨零排放方面當然不落人後，分別規劃在2025年與2030年達到絕對減碳25%之目標，並透過參與組織之方式，發揮其影響力，積極推動相關措施以實現永續供應鏈，主要方針大致包括：能源節省(Energy Saving)、環境友善(Environment Friendly)、設計簡化(Lean Design)、綠色包裝(Green Packing)以及材料節省(Material Reducing)等方向。
群創成立「碳風險管理委員會」，由製造中心長官為領頭羊，帶動公司全員參與，達成減碳之目的。依據各單位之特性，區分為設、購、產、銷、法、廢、周邊、宣等八個功能之小組，提出近900個減碳方案。透過再生能源、節能、氣體排放與廠內之自主減碳管理，具體成效反映在製造端、水資源與能源管理、汙染防治、廢棄物與其產品之管理，朝向2030年溫室氣體絕對減量25%邁進，同時帶動供應鏈之整體減碳20%。一項值得注意之創新為，群創透過產品設計的精進，於醫療診斷用面板導入廣視角進化技術(Azimuthal Anchoring Switching; AAS)，使面板具有高度可視角，並提升色彩鮮豔度及亮度。此創新之技術除有效將功率由55 W降至38 W，其膜層厚度亦有效地減薄，透過薄型化與輕量化，帶動原物料、運輸與生產端之減碳(圖三)。
圖三、群創光電淨零減碳目標
透明基板
軟性基板材料中，聚醯亞胺(PI)由於其優異之熱穩定性一直受到關注，可透過化學官能基之選用或無機物之導入調整其光學特性，產出無色之透明聚醯亞胺(Colorless Polyimide; CPI)。國際大廠皆已推出相關之塗料或薄膜產品，如杜邦(DuPont)聚醯胺酸之塗料DuPont™ KapFlo™以及Kapton®衍生之聚醯亞胺透明膜；三菱瓦斯(Mitsubishi Gas Chemical; MGC)之產品Neopulim™，此聚醯亞胺塗料S100與S200所衍生之膜材展現出良好的光學特性，光學穿透度(Total Light Transmittance)約為90%，黃指數(Yellow Index)小於1.5，霧度亦表現即佳，僅有0.1。
此外，工程樹脂中，聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate; PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate; PMMA)以及聚碳酸酯(Polycarbonate; PC)具備優良之機械特性，挺性佳，可透過無溶劑之成型技術進行透明薄膜的生產，因此在光學基板上亦為較佳之選擇。
三菱化學(Mitsubishi Chemical)所開發的ACRYPLEN，其基底為聚甲基丙烯酸甲酯(圖六)。三菱化學透過內部獨特之聚合物設計能力，搭配薄膜成型技術，致力於聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的開發、生產與銷售。ACRYPLEN具有優異的透明度，光學穿透度可高達93%，同時耐候性佳，具有出色的紫外線防護能力，可使用作為建築材料，並能透過熱成型和層壓加工。ACRYPLEN之系列產品包括各種厚度、寬度和不同程度的機械特性之產品。
圖六、三菱化學所開發的ACRYPLEN
工研院材化所技術發展
工研院材料與化工研究所致力於前瞻技術之開發，為因應淨零排放，已針對輕量化之軟性材料、可拆解模組與溫室氣體轉換材料進行材料技術之布局，同時針對材料之特性進行製程之設計。除了材料技術，人工智慧(Artificial Intelligence; AI)之應用亦可大幅減少人力與資源消耗，進而達到減碳之目的。
減碳之技術開發與認證為全球產業及研究機構之共同目標，國內的政策規劃與大小企業亦朝此方向發展中。以面板產業而言，現有之面板結構中，主要是以玻璃作為基板，進行膜層之搭配，其中玻璃基板生產製程溫度高且質量重，因此在製作、運送或導入產業製程之整體碳排高。工研院材化所針對高挺性之薄膜材料進行設計與技術布局，規劃導入面板結構，進行玻璃基板之取代，預期整體面板製程將減少80%以上之碳排量 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》448期，更多資料請見下方附檔。