工研院光電所開發成功世界首見多工架構設計的下一世代光電子元件製造技術並完成自主設計之噴墨式植佈系統平台,運用該平台可噴印包括:TFT LCD的彩色濾光片(Color Filter)、印刷電路板(PCB)的線路製作、PLED的彩色化製程、生物晶片的製造乃至有機電晶體(Organic TFTs)、有機記憶體(Organic Memory)、3D電子元件等產品,該技術並與國內最大PCB廠合作開發以噴印技術取代手機PCB導線生產製程,預計將創造「可列印式電子元件」新興產業,也為國內產業建立更具前瞻競爭力的全新製程技術。
「這個列印平台的發表,將對國內顯示器相關產業及PCB製程的發展,造成重大的影響」,工研院光電所列印技術組組長應台發表示,「目前國際上新興起一個具有龐大市場潛力的產業,稱為可列印式電子元件產業,針對此一即將興起的市場,目前國際大廠均積極投入相應噴墨製程技術及植佈平台的開發」。平台利用噴墨法微流體控制技術,將特定的材料植佈到基板上的指定區域,形成像素化的圖案,此一技術將可取代以往曝光、顯影、蝕刻等多工繁複的傳統黃光製程。以既有基礎的產品而言,其主要應用領域將包括六代以上的顯示器元件,如彩色濾光片、配向膜(Alignment Film)及液晶塗佈等各項。根據USDC的資料估計,噴墨技術在顯示器領域的效益,對於標準的5代光罩製程而言,其無塵室使用空間將可減少30%,設備成本可降低20%,光罩消耗成本每年可降低2000~3000萬美元。而在軟性顯示器與軟性電子封裝領域,目前亦正有許多產品即將發展成熟陸續推出,如有機電晶體(Organic TFTs)、有機記憶體(Organic Memory)、3D電子元件、嵌入式被動元件(Embedded Passive)、系統構裝(System in Package;SiP)及薄膜覆晶封裝(Chip on Flex;CoF)等,因此這也將增加噴墨製程技術在這些產業應用上的重要性。
負責本項技術研發的鄭兆凱博士表示:工研院光電所發表的噴墨式植佈製程平台,為世界上目前首見唯一具有多工架構的設計,其製程功能以及列印精準度均領先國際現有產品之規格,在尺寸的設計上,也突破國外現有370mm*470mm的限制,進一步將製程應用的需求,提升到550*650 mm的尺寸。550mm*650mm相當於PCB領域最大基板尺寸22”*24”,或顯示器應用領域3代線基板的製造應用。而其相對之軸系控制精度可以達到±1μm,光學解析度為±1μm / Pixel。
光電所相較於其他競爭廠商之優勢,在於其完整掌握噴印元件設計、噴印製程開發及噴印平台製作等三項核心技術,並成為全世界極少數擁有如此完整能力的研發團隊。有鑑於此,目前國內相關產業亦正與光電所共同進行多項新製程的開發,其中最具規模者即是與國內最大PCB廠共同合作投入開發以噴印技術取代現有PCB導線的生產製程計劃。屆時,此一成果的落實產出,將會讓國內產業從生產製造的層次一舉提升至關鍵製程及設備的供應者。
近年來國際上的研究已經証明可列印式電子元件的效能已漸能符合應用產品的規格,預估2005-2006年相關的製程材料將可獲得解決,其後並將於2008年前完成製程及設備之整合,導入量產。因此,光電所於此時完成此一技術及平台的開發,相較於國際競爭的態勢將佔有一定程度的領先地位。光電所投入此一技術開發已歷四年,其中包括彩色濾光片、PLED、生物晶片、PCB金屬導線(Metal Circuit)及RFID 天線(Antenna)等各項產品製程技術,光電所下一階段目標重點將發展捲式製程(Roll-to-Roll)平台系統的設計,以協助國內業界建立可撓式顯示(Flexible Display)電子產業的技術根基。