2007年7月24日 星期二

應用更多元 軟性電子技術開啟產業新商機

2007年07月23日

軟性電子(Flexible Electronics)技術近年來成為世界各國的重點研發題材之一,針對此一產業未來發展,工研院IEK-ITIS計畫分析師趙祖佑發表分析報告指出,軟性電子技術的出現,可讓電子產品的應用領域進一步擴展,而由於具備可彎曲、輕薄、低成本的特性,將顛覆傳統電子產品的型態,也讓創新概念在電子產品上進行無窮的發揮。

趙祖佑表示,以矽為主的半導體之誕生開啟了人類的數位生活,而電子產品的體積從笨重逐漸縮小到隨身,功能從簡單的電子計算機到目前的高階整合的智慧型手機,以人為中心的數位電子裝置在過去10年間成倍數出現,運算時頻也以等比級數成長,然而這卻無法停止人類對於下世代電子產品的追求;而軟性電子技術也應運而生。

軟性電子簡單從字面上來解釋,就是對比於過去無法彎曲、型態固定的電子裝置;由於採用有機材料以及薄塑膠或金屬薄片為基材,讓電子元件具備可彎曲性,根據軟性電子的彎曲程度,大致可分為三種型態(參考下圖一),實際產品的曲率以及可容忍的捲曲次數,會隨著不同應用設計而有所不同。

軟性電子應用以顯示器發展最快

根據目前全球投入軟電應用產品的類型,大致可以區分為兩大類:第一類為取代性應用(Replacement Application),另一類為創新性應用(Innovative Application)。趙祖佑指出,取代性應用主要是針對傳統硬式的電子元件,由於產品型態、成本等因素,以軟性電子來取代,主要應用例如:RFID、軟性電子書、軟性太陽能電池等;而創新性應用則是利用軟性電子的可彎曲特性,開創出過去非電子應用的新領域,例如:智慧織品、室內裝潢等(參考下圖二)。

而在所有軟電應用領域當中,以軟性顯示器的研發進展與產品商業化也最為快速,投入廠商數目也較其他領域來的多;趙祖佑表示,其主要原因是軟性顯示器的應用範圍相當廣泛,而由玻璃所構成的傳統平面顯示器在重量、厚度、固定型態等,在某些應用裝置的應用上造成一定的負擔,直接促使軟性顯示器的切入機會。

除此之外,過去靜態資訊的顯示也可藉由軟性顯示器在可彎曲、成本低等特性,創造出許多新的產品應用,例如包裝外盒、價格標籤、藝術品創作等。

從下圖三中可看出,軟性顯示器早期還是以玻璃為基材(嚴格上來說不算是軟性顯示器),但採用未來可提升為軟性顯示的EPD顯示技術(例如:在2004年Sony發表的Librie電子書);而隨著技術的進展,產品逐漸走向可一次彎曲或是多次彎曲、從單色走向多色,而型態也從類似傳統的平面顯示器,逐漸走向多樣化。

軟性電子將成為未來電子產業新商機

趙祖佑表示,以矽為主軸的電子產業發展已超過30年,產生許多革命性的產品,也讓人類生活完全改觀;然而對於電子產品的要求隨著時代演進,除了「輕、薄、短、小」外,必須符合人因工程、更為貼身、人性化、行動化與個人化等要求,而在軟性電子技術逐步突破的同時,可視為未來電子產業新的方向與機會。

技術的創新必須來自於人類對於產品最底層的需求,過去硬性的電子限制住了許多應用,而軟性電子目前正處於極佳的機會,透過大量的概念性產品描繪,從中發現與歸納能夠實際解決人類生活的電子產品,也因此在可預見的未來,許多採用軟電技術的創新電子產品將不斷出現。


不同彎曲程度的軟性電子產品定義

圖一 不同彎曲程度的軟性電子產品定義 [資料來源:工研院IEK(2007/06)]


軟性電子應用分類圖

圖二 軟性電子應用分類圖 [資料來源:工研院IEK(2007/06)]


軟性顯示器產品發展進程

圖三 軟性顯示器產品發展進程 [資料來源:工研院IEK(2007/06)]

此文章源自《電子工程專輯》網站: http://www.eettaiwan.com/ART_8800472879_480202_NT_5b445882.HTM

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