軟性電子紙用基板材料

 

刊登日期:2011/6/21
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在未來要求輕巧、薄、攜帶方便等功能下,彩色軟性電子產品將會是一大趨勢,目前相關商品仍屬實驗室階段。而軟性電子紙被視為軟性電子產品最快且最有機會量產的產品之一,未來下一代軟性彩色化、可觀看動畫之電子紙的需求,更能符合取代實體紙張的期望,其中關鍵為耐高溫的基板材料,本文將探討國內外彩色電子紙技術發展現況,並介紹符合彩色化的基板材料。

國內外技術現況
1. LG
相較於元太以塑膠當作軟性顯示紙背板,韓國面板廠LG 利用不銹鋼板為軟性背板基板材料製作軟性電子紙。圖一及圖二為LG 於2010 FPD International 展出之世界最大19 吋軟性電子紙,尺寸已相當於目前現行22 吋報紙,其利用不銹鋼(Stainless)當作基板製作非晶矽電晶體(Amorphous Silicon TFTs),搭配E-ink 的EPD Film 與保護層。
2. 三星電子
韓國大廠三星電子(Samsung Electronics Co., Ltd)於2010 年12 月收購電濕潤式(Electo-wetting)顯示技術領導廠商Liquavista ,該廠具備生產兼具LCD 與電子紙優點顯示螢幕的必要技術。Liquavista 於2006 年自飛利浦實驗室獨立,其電濕潤式顯示技術可應用於電子書閱讀器、手機、多媒體播放器及其他行動裝置,如圖三及圖四所示。電濕潤式顯示技術的優點為反應速度較現有反射型顯示技術(如E-ink)快70 倍以上,因此在顯示彩色動畫影像上效果較佳。此外,電濕潤式顯示技術的耗電量僅為現有顯示技術的10% 。三星電子已在各大消費型電子大展上展示各種軟性、可撓式、透明顯示技術等,加上自家的量產能力支援,結合電濕潤顯示技術的結構簡單、顯示效果佳,可想而知,未來軟性電子紙市場將更加白熱化。


圖四、Liquavista 電濕潤式顯示技術將可應用在未來Flexible E-paper上,並具有可播放彩色動畫與無線網路服務功能

5. 友達光電(AUO)
友達光電於2010 FPD International 發表全球最大(20 吋)電子紙顯示技術及首款9 吋可撓式電子紙技術(圖七),自從友達入主SiPix 之後,即積極地進入電子紙市場,開發出9 吋軟性電子紙,利用軟性塑膠材料(PEN)製作Oxide TFTs ,搭配SiPix 獨家的微杯(Microcup®)專利技術,加上運用高效率元件,讓使用者能輕便地將軟性電子紙放入公事包或提袋中,不必擔心容易摩擦或破損的問題,其畫面解析度可達到1024 × 768 畫素,擁有16 階的高灰階畫面(Grey Levels)、6:1 的對比(Contrast Ratio),畫面更新速度小於1 秒。此外,友達也積極開發2~6 吋的可攜式電子標籤(E-tag),其低功耗與可重覆使用的特色,將可大幅降低連鎖通路的成本。

6. 台達電(Delta)
為卡位彩色化電子書商機,台達電於2010 年底與Bridgestone 簽訂合作協議,將利用Bridgestone 所開發的電子紙技術-快速反應液態粉狀顯示器(Quick Response Liquid Powder Display; QR-LPD) (圖八)和台達電節能解決方案與視訊顯示技術等核心競爭力相互結合,開發出滿足市場期待的新世代電子紙產品,以期在快速成長的電子紙領域之技術應用與市場中占有領先地位。


圖八、Bridgestone 的 QR-LPD 技術

軟性基板材料現況
在軟性電子元件中,基板材料扮演關鍵的角色,不同產品所要求的基板規格亦不相同,表一為現有軟性電子紙用基板材料的特性比較。金屬箔片具備了耐高溫、抗化學腐蝕性、高阻水阻氧特性、高強度不易破碎等優點。此外,金屬箔片(不銹鋼)材料本身的熱膨脹係數(Coefficient of Thermal Expansion;CTE)及其可操作溫度範圍與玻璃基板相近,且可以Roll-to-Roll 生產,因此也可達到降低生產成本的目的……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文

作者:蘇俊瑋、林志成 / 工研院材化所,鄧桂妃、吳昌寰、趙公義 / 住華科技
★本文節錄自「工業材料雜誌294期」,更多資料請見:https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9407


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