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2015.1.16 出刊
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日本東京NEPCON JAPAN & LIGHTING JAPAN & AUTOMOTIVE WORLD 2015特別報導系列(二)

Lighting Japan / NEPCON 展會現場觀察 
近年來,穿戴式裝置商機龐大、需求日增,為達到符合穿戴的高舒適度,因此需打造出整體可彎曲的電子裝置。除了可撓式基板以外,還得先製造出可彎曲的電池。Jenax Inc.公司在本次 Wearable EXPO.中展出一款可在不斷擠壓下仍能持續穩定供電的鋰離子二次電池(圖一),該電池小自 3.5公分,大到 300公分× 20公分都可以製作(厚度最小 0.5公分),實際電壓可達 3.7伏特,並且具有低介面阻抗、快速的鋰離子傳導、高電容及高能量密度,因此可承受從任何角度及任何方位進行彎曲超過10萬次以上,甚至他們還將電池丟入洗衣機清洗及烘乾,仍可持續供電47分鐘,並且無過熱的現象產生。 
                     圖一、Jenax Inc.公司開發可承受從任何角度進行擠壓的鋰離子二次電池

為了因應電路圖形化之需求,APIC YAMADA公司推出靜電塗佈設備,可以廣泛進行金屬、樹脂、氧化物之噴塗,透過靜電力與噴嘴頭的配合控制,可形成平均霧滴大小僅 100nm左右的散布噴霧,如此可以進行 10nm厚的精準控制成膜。此外,也可控制噴嘴噴出形成液滴大小僅 5微米的單液滴,可利用此液滴進行圖形化點陣塗佈或是細線化塗佈。

Kopin原本是一家專門針對軍品、消費者及工業等用途進行頭戴式電腦用品開發,現在將相關技術與能量轉為頭戴式產品開發,其中整合Ultra-small Displays、 Innovative Optics、 Speech Enhancement Technology、Head-gesture Command、Low-power ASICs、Packaging and System Reference Designs 等,以加速原本客戶產品開發。
                                                   圖二、Kopin 的 Golden-I 3.8 Concept System

NITRIDE SEMICONDUCTORS Co.展示將 UV-LED與奈米光觸媒結合,作為空氣淨化的裝置。其將水銀燈光源轉為使用 LED,原因是壽命提升 100倍、電力耗費降低 70%、沒有水銀的汙染等好處。依照該公司的預估,目前 365nm UV-LED市場價格約為 3,700日元/w,預估到 2017年將降低至 1,000日元/w,會讓 UV-LED的商業應用更加普及。

今年的展場中也有不少廠商提出智慧型手機應用上的解決方案,如HZO的創新技術係將整片電路板浸泡在水裡仍能維持功能。實際觀察展品可以看到,受塗佈疏水膜的電子產品在邊緣會有一些半透明白邊,類似乾燥膠水膜的形貌,此技術實用性不低,並且效果已經受到證實,相信不久之後可以在國內看到其產品。 
                                          
   圖三、HZO公司針對電子產品之防水推出的解決方案

Lighting Japan/NEPCON 研討會精摘
展會第二天,Lighting Japan登場的研討會主要包括 LED/OLED 照明的市場趨勢、Deep-UV LEDs 的應用、軟性 OLED 照明電極應用的奈米金屬銀線、OLED照明光取出應用的高折射率奈米塗料、不含貴重金屬 Iridium的溶液型 OLED材料開發技術等。市場趨勢研究公司Fuji Chimera 的 Hideki Ieshima 對 LED/OLED 照明趨勢的報告指出,相對於OLED照明市場的成長緩慢,LED照明的市場則是成長快速。全球每年約有14億照明元件需求量,預估將從2013年的12.3%成長到2020年的46%;而LED照明銷售額滲透率將從 2013年的 28.6% 成長到 2020年的 58%。各區域 LED 的導入速度與發展以日本對 LED 照明推廣最快,在 2014年已經達 70%;歐洲與美國約 30〜40%,南亞國家與中國大陸市場則仍有很大成長空間。

這幾年 LED在 Deep-UV 的發展也進展很快。RIKEN 的 Hideki Hirayama 指出,Deep-UV LEDs 主要應用於醫療殺菌用(皮膚照護或癌症治療)、照明、空氣淨化、藍光光碟機讀取頭等用途,預估市場規模每年超過10億美金。
                                     圖四、Deep-UV LEDs的應用發展

在 OLED研討會方面,德國 CYNORA公司發表關於 OLED第三代發光材料的相關發展現況。其 TADF的概念與日本九州大學 Adachi教授相似,均是回收原本會損失的能量而重新發光,進而提升元件效率。

早期雖然發現銅錯合物具有 TADF的效果,卻遲遲無法實現,直到雙核銅錯合物的設計概念出現,解決了銅錯合物會在激發態損失能量的缺點及配位基能穩定銅(+1價)的存在,因此使得銅錯合物不僅具有高量子效率( PLQY = 96 % ),同時也具備高熱穩定性質(熱裂解溫度為 290 ℃)。銅錯合物根據 CYNORA公司的說法,由推電子或是拉電子的配位基來決定光色,光色範圍涵蓋了藍光至紅光,並且皆具有相當優異的量子效率。相較於藍色磷光發光材料目前的困境,銅錯合物更容易得到純藍色的光譜,有機會在藍光範圍取得領先的地位。

以”High-efficient OLED Material and its Key Devices”為主題的專題演講中,Cambrios 和 Pixelligent 的講者分別介紹了該公司開發之 OLED Lighting 相關材料。Cambrios公司的 Rahul Gupta 報告其奈米銀線在 OLED Lighting 之應用,目前產能因為 Touch 的需求已擴增至 2013年的八倍之多,而奈米銀線相較於 ITO的好處在於低溫製程下即可獲得更好的導電特性且仍保持高穿透率,其撓曲性也遠優於 ITO,在軟性、可撓的應用上會有絕佳的優勢。與 OLED Lighting 更相關的部份在奈米銀線會有些微的散光特性,因此不會有 ITO膜的”Micro-cavity”效應,對於厚度誤差造成的光譜變化較小,未來在進入大面積製程時操作範圍較大,容忍度較佳。此外,微散射特性對於角度造成的色偏也能有效改善,產品的外取光膜就能採用較便宜的方案來實施。

Pixelligent 公司的 Shree Deshpande 則報告其高折奈米複合材料在 OLED Lighting 之應用,講者特別強調該公司的優勢在於可精準地合成及控制 ZrO2粒子的形狀及大小(std. size 5 nm),並且有效地改質其表面,以對應不同的材料及用途,目前係應用在 OLED Lighting 內取光用的填平層,折射率可提升至 1.8的水準,並且在高溫處理後仍能保持高穿透及平坦性。利用此填平材料製作之 OLED元件皆可提升效率達 200%以上,是相當有用的高折填平層。
圖五、Pixelligent展示高折射奈米塗料可應用於提升OLED照明亮度的內部型光取出層

在 Nepcon Japan 2015 的研討會方面,今天的半導體基調演講分別邀請全球半導體領導廠商 Intel 與台積電分享下世代半導體的技術發展趨勢。第一場由 Intel 的江田麻季子社長分享目前非常熱門的話題: IoT物聯網的潮流趨勢以及 Intel 的戰略。由於行動裝置的日益普及,已成為許多人日常生活中不可或缺的用品,物聯網的發展即延續著行動技術而立,主要由連結( Device元件)、系統(雲端智慧)以及巨資( Big Data )所構成,其應用的產業包括汽車、製造業、健康醫療相關產業、交通物流以及智慧居家生活等等。社長除了分享了一段影片來告訴大家物聯網的建立之外,亦舉例 Mitsubishi Electronic 運用物聯網的管理於保全系統上,為該公司節省了每年 11億日圓的支出。

                                                   圖六、TSMC WLSI 構裝技術
TSMC分享了該公司近年在 WLSI ( Wafer Level System Integration )晶圓級系統構裝的研發策略與成果其 WLSI 技術平台可依不同需求提供不同的構裝解決方案,CoWoS可以提供高速運算、高效能以及包含多個晶片的高密度構裝;而 InFO-POP構裝則是輕薄、價格具有競爭力,同樣能進行含多個晶片的高密度構裝 ----《以上是材料世界網/工業材料雜誌編輯群:黃淑禎、陳凱琪、張敏忠、陳品誠、邱國展、林晉聲、游勝閔、吳禹函、曾寶貞來自東京NEPCON JAPAN & LIGHTING JAPAN &AUTOMOTIVE WORLD 2015現場的Live 報導 ,更多資料請點選 more瀏覽》

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