工研院光电所开发成功世界首见多任务架构设计的下一世代光电子组件制造技术并完成自主设计之喷墨式植布系统平台,运用该平台可喷印包括:TFT LCD的彩色滤光片(Color Filter)、印刷电路板(PCB)的线路制作、PLED的彩色化制程、生物芯片的制造乃至有机晶体管(Organic TFTs)、有机内存(Organic Memory)、3D电子组件等产品,该技术并与国内最大PCB厂合作开发以喷印技术取代手机PCB导线生产制程,预计将创造「可打印式电子组件」新兴产业,也为国内产业建立更具前瞻竞争力的全新制程技术。
「这个打印平台的发表,将对国内显示器相关产业及PCB制程的发展,造成重大的影响」,工研院光电所打印技术组组长应台发表示,「目前国际上新兴起一个具有庞大市场潜力的产业,称为可打印式电子组件产业,针对此一即将兴起的市场,目前国际大厂均积极投入相应喷墨制程技术及植布平台的开发」。平台利用喷墨法微流体控制技术,将特定的材料植布到基板上的指定区域,形成像素化的图案,此一技术将可取代以往曝光、显影、蚀刻等多任务繁复的传统黄光制程。以既有基础的产品而言,其主要应用领域将包括六代以上的显示器组件,如彩色滤光片、配向膜(Alignment Film)及液晶涂布等各项。根据USDC的数据估计,喷墨技术在显示器领域的效益,对于标准的5代光罩制程而言,其无尘室使用空间将可减少30%,设备成本可降低20%,光罩消耗成本每年可降低2000~3000万美元。而在软性显示器与软性电子封装领域,目前亦正有许多产品即将发展成熟陆续推出,如有机晶体管(Organic TFTs)、有机内存(Organic Memory)、3D电子组件、嵌入式被动组件(Embedded Passive)、系统构装(System in Package;SiP)及薄膜覆晶封装(Chip on Flex;CoF)等,因此这也将增加喷墨制程技术在这些产业应用上的重要性。
负责本项技术研发的郑兆凯博士表示:工研院光电所发表的喷墨式植布制程平台,为世界上目前首见唯一具有多任务架构的设计,其制程功能以及打印精准度均领先国际现有产品之规格,在尺寸的设计上,也突破国外现有370mm*470mm的限制,进一步将制程应用的需求,提升到550*650 mm的尺寸。550mm*650mm相当于PCB领域最大基板尺寸22”*24”,或显示器应用领域3代线基板的制造应用。而其相对之轴系控制精度可以达到±1μm,光学分辨率为±1μm / Pixel。
光电所相较于其他竞争厂商之优势,在于其完整掌握喷印组件设计、喷印制程开发及喷印平台制作等三项核心技术,并成为全世界极少数拥有如此完整能力的研发团队。有鉴于此,目前国内相关产业亦正与光电所共同进行多项新制程的开发,其中最具规模者即是与国内最大PCB厂共同合作投入开发以喷印技术取代现有PCB导线的生产制程计划。届时,此一成果的落实产出,将会让国内产业从生产制造的层次一举提升至关键制程及设备的供应者。
近年来国际上的研究已经证明可打印式电子组件的效能已渐能符合应用产品的规格,预估2005-2006年相关的制程材料将可获得解决,其后并将于2008年前完成制程及设备之整合,导入量产。因此,光电所于此时完成此一技术及平台的开发,相较于国际竞争的态势将占有一定程度的领先地位。光电所投入此一技术开发已历四年,其中包括彩色滤光片、PLED、生物芯片、PCB金属导线(Metal Circuit)及RFID 天线(Antenna)等各项产品制程技术,光电所下一阶段目标重点将发展卷式制程(Roll-to-Roll)平台系统的设计,以协助国内业界建立可挠式显示(Flexible Display)电子产业的技术根基。