工研院于今日(14日)假台北国际会议中心举办2006年软性显示器技术发表会与成果展,展示工研院目前结合塑料与玻璃复合式之软性显示技术发展现况,并且以具体原型产品,展示未来可应用于随身娱乐及手持式行动产品的软性显示器研发成果。
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工研院所研发出的彩色滤光片塑料化产品(Source:HDC) |
软性材料的研发趋势要求耐高温、全透明以及全彩化,并且机械物理性质钢性Tg系数要高,能承受摄氏300度以上的高温;同时尺寸安定性要稳定,膨胀系数CTE要低于一般60~100ppm的标准。如何在透明度与膨胀系数间取得平衡,加入无机材料能使CTE降低,又能达到透明度的均匀材质分布要求,便是相关业界研发软性显示器材料技术的关键。
对此,工研院采用了非氟硅Polyimide材料化合技术,以70%SiO2化合Polyimide,不仅可降低材料成本,兼顾透明度,Tg耐高温钢性系数更可达到摄氏350度以上,CTE亦可降低到28ppm以下,超越业界领先厂商三菱瓦斯(Mitsubishi Gas)低膨胀系数30ppm的标准。可以说工研院目前在研发软性显示器材料的进度上,已经超越业界对于可挠性、耐高温、透明度的严格要求,并且在市场化步伐,也与业界标准并驾齐驱。
彩色滤光片塑料化亦是会场中令人瞩目的焦点,相较一般玻璃基板而言,塑料基板采用低温化颜料分散光阻微影蚀刻法与新式对位制程技术,可使厚度减少70%,重量减轻80%以上。另外在制程上,工研院革新研发出多区域配向技术搭配半反射半穿透显示,在画素的反射区与穿透区制造不同预倾角,让反射区与穿透区可以在单层液晶结构下达到相同的光学质量。同时搭配喷墨印刷(Ink Jet Print)配向膜方法结合画素设计以制作多区域配向,可减少光罩需求,简化制程过程。
此外工研院也研发设计出以增光膜为基础,利用与胆固醇分子结构类似之液晶材料的线性物质排列规则与双稳态特性的整合性光学膜。胆固醇型液晶材料在连续层上片片堆积的分子,同片上的分子长轴指向相同方向,随着片片过渡,分子长轴会转动小角度,形成螺旋状架构。整合性光学膜便利用上述胆固醇液晶具有同时反射及穿透两种偏及化光的能力,可造成两种偏光态的分离,再藉由精密涂布、液晶配向及紫外光固化成型等制程步骤整合而成。这种整合型光学膜结构简易、材料取得容易、制程简单,理论亮度可以增加2倍。
在软性显示技术的应用上,工研院初期将以电子书(e-book)、Smart Card、电子卷标、电子广告广告牌、单色手机、手机次面板为其主要应用类别。工研院的目标是,开发新世代软性显示器关键材料、提高生产设备的自给率、建立完整的IP专利布局,以迎接未来软性显示器的激烈竞争。