FlexUPD技术加持　软性显示面板应用迈大步

随著电子产品朝轻、薄、可携特性发展，可卷挠、弯曲的软性显示面板已是大势所趋。其中软性透明基板更为未来关键技术，工研院已研发FlexUPD技术，并实际导入TFT制程，面板厂若透过既有玻璃面板设备进一步量产软性显示器，可发挥最大经济效益。
现阶段，主流显示技术除电泳显示(EPD)如E ink、电子粉流体(QR-LPD)与微杯(Microcup)外，另包括平面液晶显示器(LCD)、有机发光二极体(OLED)、主动矩阵式有机发光二极体(AMOLED)技术，且各有优劣(表1)。

根据DisplaySearch研究数据显示，软性基板材料市场正蓬勃发展，特别是塑胶基板，其占软性显示器用基板95%以上。在此发展态势下，工研院表示，将进一步拓展多用途软性电子基板(FlexUPD)技术于各种显示面板的应用，其应用规画包含，软性主动矩阵式有机发光二极体、软性薄膜电晶体液晶显示器(TFT LCD)与软性电容式触控薄膜、主动矩阵式软性电泳式显示(AMEPD)。

此外，DisplaySearch预期，2011年软性基板材料需求将保持高成长态势，累计应用面积可达148.8公顷，推估2012年将成长156%，达264.3公顷，至于2013年，则上看414.5公顷，而2014～2018年更将达1,041公顷。

制程/材料技术突破大面积软性面板可量产

图1 工研院显示中心组长李正中表示，FlexUPD已可大量导入TFT LCD制程，未来将进一步实现量产软性薄膜元件与应用的目标。
工研院显示中心组长李正中(图1)表示，工研院已改善黏著型基板技术在多层对位不准与残胶等严重问题，现阶段，透过涂布型基板技术，除提升对位精准度，也已解决残胶问题。

此外，涂布型基板技术更可运用于350℃高温TFT制程，因此，已可大量导入TFT LCD制程，进而开发软性薄膜元件与应用。

李正中表示，工研院多用途软性电子基板在制程、材料技术于2010年获得突破性改善，在制程增进方面，至2010年11月为止，已改善触控式薄膜边角动态影像边缘感测，在大尺寸软性投射式电容触控膜显示时，仍保持在6寸显示的稳定画质。

此外，李正中进一步说明，至2010年6月，软性阻气基板透过多层堆叠优化，平均透光率已提高10%，达85.6%，而经过制程简化、设备改善与环境控制，固定面积内粉沉降低80%，导入60℃、12小时OLED-TEG测试后，正面已无暗点增加，显示效能已大幅提升。

降低亮度衰减/扩大尺寸软性多点触控架构成形

工研院材化所组长李宗铭则表示，该单位针对软性AMOLED挠曲技术也有大幅进展，主要透过改善OLED结构设计与封装，并实际运用玻璃基板OLED量产设备制作可挠式AMOLED，已大幅改善衰减，以制作6寸可挠式AMOLED为例，2010年已达到在挠曲半径(R)等于5公分时，弯曲三千次后，亮度衰减压低到25%，相较于2009年4.1寸挠曲半径5公分、弯曲二千五百次后，亮度衰减90%，已有效增加尺寸与改善亮度。

因此，面板厂如奇美、友达，可透过既有玻璃面板设备与制程直接生产软性显示面板。而透过导入TFT制程，板材聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚醯亚胺 (PI)皆可发展投射式电容多点触控，面板厂毋须购买额外卷对卷(R2R)、涂布设备。唯PET材料制程耐热上限温度为150℃，而PI材料则可再上探，达200凛300℃。

图2 工研究院显示与光源整合技术部经理贡振邦指出，FlexUPD应用版图将持续扩大，包括6～20寸以上显示触控装置。
工研究院显示与光源整合技术部经理贡振邦(图2)认为，FlexUPD应用版图将持续扩大，包括6～20寸以上显示触控装置。该单位已与义隆电子密切合作开发，以PI板材开发的多点触控显示面板，可作到3代、3.5代及5代玻璃产线，且面板厂量产只须涂布刮刀，毋须增添涂布设备。唯现阶段发展大面积42寸以上应用，对于触控感测晶片要求较严格，仍赖国内感测晶片商配合开发，以增进大面积软性触控面板效能。

而软性触感回馈器、软性X光/ 三维感测器等，皆为2011年工业技术研究院显示中心与生医所合作重点。其中，软性X光感测器由于采用高温制程，因此将运用可耐高温的PI板材，如透过结合感测晶片与薄膜电晶体制作低剂量的手持式医疗X光检测与特殊结构的非破坏性缺陷检测，主要透过改进电荷耦合(CCD)图像感测技术，撷取X光讯号变换并将数据资料转换回传电脑系统。

至11月为止，工研院软性阻基板透过多层堆叠优化，平均透光率已提高10%达85.6%，而经过制程简化、设备改善与环境控制，固定面积内粉沉降低 80%，导入60℃、12小时OLED-TEG测试后，正面已无暗点增加，进一步提升显示效能。在制程方面，已改善触控式薄膜边角动态影像边缘感测问题，在大尺寸软性投射式电容触控膜显示时，仍可保持稳定画质。

工研院携手义隆/纬创智慧型手机阅读展新貌

尽管软性显示器应用趋势仍以电子书阅读器与平板(Tablet)装置为厂商首要考量，然而在iPad压缩电子书阅读器市场趋势带动下，工研院另辟蹊径，透过创新多用途软性电子基板技术，整合软性OLED、新封装技术以及与纬创、义隆电子等合作厂商，拓展FlexUPD于智慧型手机显示面板相关应用(图 3)。

图3 资料来源：工研院
工研院显示与光源整合技术部已与义隆电子密切合作开发触碰式软性显示器萤幕。
据工研院产业经济与趋势研究中心(IEK)最新研究数据显示，2012年，全球手机累计出货量将达到五十五亿支，推估2012年智慧型手机的市占率将为整体手机市场的30%以上，达十七亿支。而在此庞大使用者基础上，若使用者习惯智慧型手机多合一功能，因此暂时不考量额外购买电子书阅读器时，智慧型手机蕴含庞大电子阅读商机。

有鉴于此，工研究院电光所组长胡纪平(图4)表示，与其开发新电子书平台与iPad等平板装置竞争，还不如透过既有的智慧型手机平台加速拓展FlexUPD技术的应用领域，而该团队已针对智慧型手机既有显示面板较小而不适合阅读问题，进行改善。

图4 工研究院电光所组长胡纪平认为，透过FlexUPD技术提供可摺叠功能的大面板，将再掀起智慧型手机使用者的阅读热潮。[!--empirenews.page--]
在不改变既有智慧型手机尺寸、框架下，提供比手机尺寸大1.5倍的轻薄萤幕摺叠面板，此项独特技术已经验证可重复一万五千次以上摺叠仍不会改变萤幕性能、效能。胡纪平认为，FlexUPD大幅改善现有平板装置、电子书阅读器显示面板较易破裂、行动性与阅读功能的系统相冲突，以及电池无法负担动态影像功耗等问题。

现阶段，针对智慧型手机软性摺叠面板设计，工研院已与纬创合作，胡纪平透露，透过FlexUPD整合软性OLED与新封装技术，具体应用在软性触控模组与 6寸AMOLED软性基板，并结合卷对卷技术，制成具挠曲特性软性触控面板，可达到全机触控，或者打造可同时感测超过百点以上触控面板。而搭配工业技术研究院研发离形层技术，提升软性OLED-TEG雏型取下时良率，至2010年11月为止，压力敏感黏胶(PSA)封装搭配30奈米薄膜制程良率已提升到 95～100%，因此，在克服软性显示面板生产良率的技术门槛后，量产只欠东风。