软性电子产业技术发展现况

数字生活的家庭还有移动生活的需要，使得我们对信息要求无所不在，软性电子之技术开发与产业发展即因运而生。以已经发展出的“软性电子卷标”为例，卖场使用“软性电子卷标”，遇到特价促销时，商家再也不用伤脑筋，只要按一个键，就可以轻松的更改商品售价，透过计算机的无线传输，能将上百种商品的价格、成份、促销信息及食品热量等信息，实时传送到软性电子卷标上，让消费者选购商品时，马上掌握最新的商品信息，也可以节省大量的纸张及人力。大卖场不需要一个卷标一个卷标去换，卷标随时可以改变信息，今天价钱变低，明天花样变新，都可以马上更新，而不需要用人工改变，因为它轻薄短小，它的结构简单，所以用的材料少，从环保的观点来讲，它符合未来趋势。除了软性电子卷标外，软性屏幕还可以制作成电子广告看版、电子书以及可变换花色样式的窗帘等商品。

技术现况
　　
目前国际上投入软性电子产业之公司、研发机关非常多，投入研发技术也各有不同，以软性显示器技术研发而言，美、欧、日、韩各国之脚步最为积极。美国投入软性显示器脚步较早，军方是重要的经费来源，多由独立研究机构发展自有技术，研究主题较为多元且分散，包含电泳显示技术（EPD，Electrophoretic Display ）、有机二极管显示技术（OLED，Organic Light-Emitting Diode）及胆固醇行液晶显示技术（Ch-LC，Cholesteric Liquid Display）等技术。相对地欧洲则是以欧盟主导之大型计划（FP6 /FP7计划之ICT项下）投入相关研发，锁定于有机显示材料、有机半导体、印刷工艺技术等议题；至于日本则是集合产、官、学各界成立次世代移动显示材料技术研究组合（TRADIM，Technology Research Association for Advanced Display Materials），专注于卷对卷相关工艺与材料技术之研发；韩国则以三星电子及乐金飞利普两家世界最大显示器公司为主，技术发展重点为全方位产品整合技术。

相同地，在软性薄膜电子组件技术部分仍以美、欧、日最为积极，其中以欧盟（FP6 /FP7计划之ICT/Nano material项下）最为完整，成立10余个研发联盟结合产官学研共同研究有机显示材料、有机半导体、印刷工艺等技术，美国研发投入有机半导体及工艺技术，如：NaPa研发联盟其研发目标为发展软性薄膜电子组件技术需要之奈米印刷技术；STELLA研发联盟其研发目标为发展应用于健康、功能性衣物之大面积且具延展性电子（stretchable electronics）技术；如OE-A结合数十家厂商，提供合作研发平台，促使成员共同开发相关软性电子产品。

软性显示器
在国际上产业实际投资，最为积极的就是软性显示器，除已存在之电子纸厂商，如：E-ink、SIPIX、Fujitsu、Bridgestone等外，英国Plastic Logic宣布已募得1亿美元资金，将在德国兴建全球第一座软性显示器量产工厂。荷兰Polymer Vision亦发布将在英国兴建量产滚动条式显示器的工厂，并且预期在2007年底正式量产。以上信息均显示软性显示器之相关投资有逐步增温趋势。图1即为Polymer Vision在3GSM电信展所展出的Cellular Book电子阅读器原型，配备5吋单色EPD之软性显示屏幕，在不使用时可以收卷起来，当要阅读信息时，再把屏幕拉开始用，与现有之携带型电子产品比较，具有更大显示屏幕，可同步显示更大量信息之优点。Polymer Vision已宣布和将意大利电信（Telecom Italia）合作，未来在产品推进上，将由电信厂商在移动通讯与宽带服务的支持来扩大此一阅读器之功能。由实际产品化脚步观察，则以美国E-INK最为领先，图2为目前已搭配E-INK电子纸显示器之产品，包括随身碟、电子书、手表、手机等。目前电子纸之产品应用仍以单色显示器为主，但由近期展会各家均展出全彩化电子纸之趋势看来，未来电子纸产品也会逐步向全彩化推进。

软性电子-印刷式无线辨识智能型标签
相同地，在国际上投入软性电子研发及生产之厂商也相当多，在印刷式无线辨识智能型标签技术上，荷兰Phillips宣布发展出使用数千颗印刷式晶体管，组合之无线辨识智能型卷标；德国PolyIC也发展出类似之技术，且已宣布年底前可以进行试量产制造；此外，在天线印刷技术之精进下，目前复合式无线辨识智能型卷标（使用印刷天线以及硅芯片组合）已成市场主流。此外，如英国之G24宣布建立软性太阳能电池生产工厂，奥地利Nanoident开始生产全球最大的印刷半导体光电探测器数组（photodetector array），其基材聚乙烯对苯二甲酸酯（PET），并期许为世界软性电子第一制造商。在研发层次上，有更多之照明、传感器、等等软性电子组件出现，如Pelikon研发之软性照明组件获得2007年印刷电子产业最佳组件技术研发奖；而Menippos推出之足球游戏卡，则获得2007年印刷电子产业最佳商业化奖，至今卖出超过700万套，此卡片非常简单，在朴克牌中间印刷经特殊形状设计之导电高分子，即可由读取器读取卡片数据。

材料、设备与工艺
国际上投入研发之软电材料种类相当多，如：软性基材、高透明度软性基材、显示材料、有机半导体材料、印刷型导电材料、印刷型感测材料以及组件保护材料等非常多，在各领域上均有技术领先者。以软性显示器使用之透明性塑料基板为例，研发厂商百家争鸣，如：Dopont-Teijin之聚酯塑料（PET、PEN）、Teijin之聚碳酸酯塑料（PC）、Sumitomo之聚醚砜塑料（PES），乃至于高性能之环烯烃（COC）、聚亚酰胺（PI）等塑料材料，或是结合无机材料工艺塑料基材，再做成电子组件测试；又如印刷型导电高分子材料，网印型银胶技术相当成熟，也有相当多厂商发展导电银浆，技术已渐趋成熟，也有业者投入开发印刷型导电ITO材料开发；又如有机半导体材料，Merck公司去年研发之新型材料具有高稳定度之优点，获得2007年印刷电子产业最佳材料技术研发奖；而显示材料则以E-ink公司及Sipix公司生产之电泳（Electrophoretic）材料最为成熟。

国际上投入研发之软电工艺与设备种类相当多，可以简单说就是功能层图案化技术与薄膜加工技术。功能层图案化技术包含直接图案化之传统四版印刷技术、喷墨技术、微压印技术等技术与设备，如：Toppan、Toray Enginnering、Roland，Xaar、Latrix、NaPa等不胜枚举；而间接图案化技术有传统黄光微影、激光蚀刻等方法，此法主要诉求点在于滚动条式工艺（Roll-to-Roll或Reel-to-Reel），提高生产速度。薄膜加工技术则分为湿式涂布技术与干式沈积技术，技术与设备诉求也是滚动条式工艺。目前已有较成熟之工艺技术，如：SiPix Imaging连续式电子纸制造技术（Microcup），及整合了涂布工艺、热压成形工艺以及贴合工艺，可以一次连续制造成卷之显示介质；又如Kodak发展之单层基材之Ch-LC显示介质，从电极图案化、涂布液晶及保护层再印刷银胶导电层，即可完成连续成卷之显示介质；又如德国Muehlbauer公司，整合印刷机及植晶机与封装工艺，可以连续生产复合式无线辨识智能型标签等。

发展现况

发展现况将以中国台湾地区为例，详细介绍台湾地区在软性电子技术研发努力过程。
台湾研发现况落后国际水平从一年到数年不等，且投入研发之技术不够全面，研发经费主要是由政府部门出资支持。为促进台湾地区厂商合作交流及产学研互动，则是藉由成立“软性电子产业联盟”的运作模式进行推展。

软性显示器
台湾地区对软性显示器之研发，目前主要由台湾工研院科专计划进行，相较于国外竞相投入此一研发领域，台湾之研发脚步仍处于起步阶段，尚有待产、官、学界的进一步投入。图3为台湾工研院显示中心近期所开发之七软性LCD与10.4吋Ch-LC软性显示器原型。在产业界则有元太科技藉由并购Philips电子纸事业，取得量产电子纸模块能力；并在E-Ink的授权架构下，可直接在全球贩卖相关电子纸模块，目前元太公司成为唯一能够以美国E-Ink公司之电子纸技术为基础量产电子纸的公司，同时也是唯一能够供应Sony电子阅读器面板的制造商。另外，台虹科技也自日本技术引入高分子网状液晶薄膜技术，研发软性显示器。

软性电子-薄膜电子组件
台湾地区在软性薄膜电子组件技术研发上，以电路设计与仿真以及家庭联络簿实际整合为主，如图4所示，目前已可整合软性电池、软性显示器、软性喇叭等组件，具备显示、发音、纪录等功能。而最近可挠式微型数组超音波换能器即获得国际上大幅报导，技术研发水平与国际同步。

材料、设备与工艺
在软性显示器技术研发上，目前台湾工研院积极投入并已有不错的成果，且透过专利进行保护布局。而在工艺方面，台湾地区业者与国外厂商进行被动式电泳技术工艺的合作开发；在设备方面，现阶段使用现成的平面显示器工艺技术改装而成，但未来将朝喷印或滚动条式的工艺设备技术发展，台湾工研院已积极开发相关技术。

软性薄膜电子组件技术研发上，主要为台湾工研院电光所主导之技术研发，包含材料、组件、整合及应用技术等，目前在有机晶体管、有机二极管、有机内存等主动组件以及印刷天线之被动组件等技术已越来越进步。此外，台湾工研院成立之软电量产开发实验室，可提供产业界作为研发验证之平台，未来角色将越来越吃重。

软性电子产业未来展望

近来日韩厂商在平面显示器之显示画质及大型化生产技术，持续突破与精进，加上显示产品走向低价化的不可逆趋势，显示台湾地区厂商仍有一场艰苦的仗要打。目前台湾地区业者多以渐进方式，从开发新工艺、上下游垂直整合、以及投资次世代生产线着手以求降低TFT-LCD生产成本，尚无暇兼顾到布局新兴显示技术。然而若期望成为全球影像显示产品之生产重镇与研发基地的目标，除了着眼于技术改进，满足TFT-LCD产业对高画质与低价化需求，强化厂商国际竞争力之外，更应同时掌握新兴显示技术的发展脉动，奠定在国际影像显示产业的长远发展地位。而从萌芽期逐渐成长的软性显示器，即是最适合厂商积极布局之新兴技术。

根据台湾工研院产经中心数据显示，全球软性电子产品将从2008年开始陆续成熟，而整体市场将从2010年开始成长，产值约20亿美元，到2015年将达到160亿美元，其中软性逻辑与内存组件以及软性显示器将是其中最主要的应用产品。

从软性电子及显示器的发展历程来看，各国在产官学研的资源整合与跨国性联盟合作等已有多年时间，皆是希望整合并开发相关技术，来提升性能及量产性，但以产品开发的角度看来，如何找到适当的应用产品是日后软性电子技术与显示器发展所面临的最大课题。许多市场研究机构也提出，以目前的软性显示器技术在短期内是无法撼动既有显示器市场的规模，杀手级应用迟迟未出现，这对初期的新技术而言是十分不利的；但在无线辨识智能型标签应用上，最大之瓶颈在于价格，未来着重于开发滚动条式全印式卷标，期待价格降至0.1美元/个，甚至于0.05或0.03美元/个以下，以低廉价格进行市场结构创造性破坏，形成全新之应用领域。另外，可达成软性电子产品与显示器的技术种类众多，如何因应市场需求、引入商业化思考、找出利基型应用，选定合宜的技术项目，发展具成本效益的高性能软性电子与显示器成为各研发单位在软性显示技术的发展阶段急需思考的课题。