可撓性電子產業應用與未來發展趨勢

 

刊登日期:2017/2/20
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材網編輯室/工研院材化所

隨著半導體技術的突飛猛進,電子元件不斷趨向小型化、高速化發展,其中可保有高性能且讓電子元件具有柔軟性的可撓式電子(Flexible Electronics)技術為下一世代最受矚目的新技術。可撓式電子具有強大的發展潛力,不僅可望創造出全新的產品,且可能帶來過去被認為不切實際或不可能達成的新應用。可撓式電子的蓬勃發展,主要是受到下列三項市場動向所牽動。

首先是智慧型手機或平板電腦的機能已趨於成熟完整,當這些可攜式行動裝置的機能面發展愈臻成熟,在硬體外觀基本設計上,即出現可彎曲、可折疊、可延展等機能特性之需求。而可撓式電子的優勢即在於體積微小化、輕量化且可滿足產品外觀設計。
此外,物聯網(Internet of Things;IoT)的興起,製造業進入工業 4.0的時代,網路的串連以及高速通訊成為現今趨勢。然而在工廠IoT的進程中,感測器類(Sensor)必須正確穩定運作,為製作出耐衝擊且具柔軟性的感測器,以印刷製程方式呈現之可撓式技術即備受矚目。

穿戴式裝置是目前市場上關注度最高的發展領域之一,其產業市場持續成長。然而穿戴式裝置核心零組件的發展趨勢為輕薄短小,在可撓式顯示技術方面,除可彎曲度與耐衝擊特性外,可撓式觸控介面與可撓電池技術亦被期望帶來更多創新應用與創新服務。

根據英國市調公司 IDTechEx Research 的調查顯示,未來可撓式電子市場規模將以 OLED顯示器為中心,持續大幅成長,預估至2026年將可達 690億美金(約 7兆日圓),約為現在的 2.5倍。

此外,美國政府方面亦相當關注融合了半導體與可撓性電子元件製造與集成之「可撓性混合電子(Flexible Hybrid Electronics;FHE)」,並在加州成立了「軟性混合電子製造創新研究中心辦公室(Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Innovation Hub)」,旨在透過整體政府引導方式推動創新,創造一個具競爭力並可持續發展的,從科研到實用化的體系。
目前產業界亦對可撓式電子產業抱持高度期待,許多企業均積極投入可撓式電子的應用研發,半導體、顯示器、感測器、電池、基板等產業皆動作頻頻,莫不加快在各領域的佈局,而這也將是這些可撓式電子產品大量實現的關鍵驅動力。

可撓式OLED競爭態勢日趨明顯
以多樣化的平面顯示器而言,目前以中小型OLED的可撓化應用開發競爭最為激烈,日、韓、中各面板大廠皆積極切入可撓式OLED顯示面板的研發。

已納入台灣鴻海精密工業傘下的日本 Sharp即計畫在大阪府堺 Display Product(SDP)的工廠設立可撓式 OLED產線,並在驅動回路上活用 Sharp的省能源技術「IGOZ」,開發了3.4英吋之可撓式OLED顯示面板。

韓商亦積極切入可撓式 OLED顯示面板之開發,如三星(Samsung Electronics)的雙側曲面圓弧邊緣設計之「Galaxy Edge」系列商品,LG Display則推出電視用之OLED顯示面板系列等。

然而,可隨意折疊、彎曲的可撓式顯示面板雖屬 OLED的應用強項,但隨著可撓式液晶顯示面板不斷地擴大開發,優勢情況亦開始產生變化。在 2016年 5月舉辦的「顯示器國際學會 SID 2016」的展場上,各家廠商就相繼展示了最新的可撓式液晶顯示面板開發成果。雖然 OLED先一步投入技術開發,但液晶緊追在後,兩者在可撓式戰場的競逐將趨白熱化---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


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