目前軟性電子的開發在全球各國都尚屬於起飛階段，若要成功地開發出軟性顯示器，還須串聯材料、設備、軟板、面板等上、中、下游供應鏈的力量來進行整合。在此，工研院除了提供一個創新的PI塑膠基板材料技術之外，亦提供一獨特的軟性基板結構。此結構能解決現有軟性電子亟需突破的關鍵問題，可讓在玻璃上之製程技術輕易轉移至軟性基板上，除了可在軟性基板上製作高精密度之畫素之外，離型後的元件仍柔軟且平坦，品質亦能相對提升。由於軟性電子專利的布局與技術設備的再利用，將使台灣軟性產業可輕易駕馭於國際間，並提高技術掌握及自製率、降低產業之成本，期能為國內廠商於下一波軟性革命中取得市場先機。
國際間軟性TFT背板技術
目前世界各大研發公司發展軟性TFT背板技術，均選擇Batch方式進行元件製造，是一個可利用現有設備進行製作的方法（表一），對目前的顯示器產業，不管是設備、系統、製程、材料等上、中、下游皆具有相當的優勢。以Batch方式進行製造TFT結構主要有三種方式（圖二），第一種為SEC利用PES當基板轉貼於矽晶片上，以低溫a-Si TFT技術開發7″ VGA (640× 480) Plastic LCD，此法需要一耐高溫、低熱膨脹係數、低光遲滯性且抗化性佳的高透明基板材料，並配合適當的膠材及良好的離型技術。第二種為Seiko Epson以LPTS Transfer技術進行TFT背板開發，位於玻璃基板上進行LPTS TFT背板製作，完成後Seiko Epson利用Laser Annealing(SUFTLA®)，即所謂Transfer技術，其主要優點為TFT元件製程溫度不受塑膠基板的限制，因此有較好的特性。故一般只要具有高透光性塑膠基板便可以使用，但其過程中的Transfer機制及轉貼技術將顯得更加重要。另外，第三種為Philips利用PI Coating於玻璃上，進行a-Si TFT-EPD顯示器的開發，並利用EPLaR® Transfer技術將PI基板於玻璃上取下。此技術雖然利用傳統PI塑膠基板具有耐高溫的特性，直接塗佈於玻璃上，不但製程溫度可以超過300°C，又可省去轉貼的步驟，但必須利用Laser將玻璃基板除去，所花費的成本昂貴、製程時間久、產量不多。
表一、各大研發公司發展的軟性TFT背板技術
圖二、Batch Type方式製造TFT結構的方式
多用途軟性背板技術
工研院同樣利用塗佈PI的方式，以玻璃基板為載板，將ITRI自行開發的低溫成型透明PI塗佈於玻璃上，利用既有的TFT玻璃製程，於PI基板上製作薄膜電晶體陣列，過程中面臨到如何讓柔軟的PI基材能在TFT製程中緊密黏貼在硬質載體上，TFT完成後又能在無損害電晶體情況下，可以順利取下軟性PI基板，經過研究團隊不斷努力地摸索與探討，最後成功地藉由在玻璃基板與PI基板之間導入一離型層材料，開發出一新的軟性基板結構。此基板結構除了能使軟性基材成型於玻璃基板上外，在製程中也不會脫落，當所有製程完成後，軟性元件可以輕易於玻璃上分離，亦不會傷害到元件中細微之線路，整個流程如圖三所示。
透過此新軟性基板結構，在顯示器製作過程中可將PI塑膠基板牢牢固定在玻璃載體上，同時能在塑膠板上進行偏移誤差僅在2 μm內精準對位，製作電晶體TFT、電路等元件。在完成多層的電晶體陣列製程後，又能使PI塑膠基板以簡易裁切方式即能輕易自玻璃取下，並與玻璃分開。工研院所開發的透明PI材料，具有良好的耐熱性、透明性及耐化學藥品性，能通過TFT製程驗證，相關物性與其他透明基板材料比較如表二所示。此外，在PI成型製程中，工研院所開發的PI較一般PI具有常溫存放、低溫乾燥（<250°C）、可快速乾燥及低收縮率的特色，亦具有較適合生產的優點…以上內容為重點摘錄，如欲詳細全文請見原文
作者：李宗銘、呂奇明、黃月娟/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌287期」，更多資料請見：https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=8952