第二章 液晶顯示器的介紹
2.4 軟性顯示器的介紹與未來前景
在當今這個資訊發達的時代,科技的日新月異也造就了資訊傳播 的快速發展。一般使用紙張的閱讀模式,缺點是一張紙只能呈現固定 的資訊,不同資訊需要不同頁面的呈現,如此一來將需要大量紙張,
一則不環保,一則攜帶不易。因此軟性顯示器的概念因蘊而生,例如 電子書及電子紙等,能以同一頁面呈現無限的資訊,是資訊傳播方式 的最大變革。在這裡,我們以市場面與技術發展面48,概述簡介軟性 顯示器的應用領域以及未來的期望。
(1) 市場面
具備輕、薄、耐衝擊特性的軟性顯示器擁有取代現有可攜式產品 市場的有利條件,而且由於可攜式產品的應用範圍廣泛,對顯示器的 使用要求也不盡相同,因此造就許多市場機會。目前國際間面板廠生 產可攜式產品,是利用蝕刻或研磨方式將玻璃基板的厚度由 0.7 mm 減至 0.3~0.4 mm,以達可攜式產品輕、薄的要求。而軟性顯示器可以 直接用厚度 0.2 mm 以下的塑膠基板進行顯示器的製作,免去玻璃薄 型化製程,具有減少製作成本的優勢。尤其塑膠基板顯示器若達到連 續運轉生產製程(Roll to Roll),則會進一步的降低製作成本以及增加 製作效率。
除了取代現有的可攜式產品,軟性顯示器的一大市場賣點,即為
類紙式(Paper-like)顯示器的應用。因為軟性顯示器外觀能做到像紙或 投影片一樣的輕薄,增加了攜帶的便利性,也同時具備了可更新資訊 的優點。因此軟性顯示器的開發,將有機會創造出新興市場,如電子 報紙、電子書等等的新型商品開發,而且新興市場應用範圍廣大,各 開發技術亦可針對不同的市場需求設計,所以未來可同時存在不同的 軟性顯示技術。
(2) 技術發展的關鍵
軟性顯示器技術中,最關鍵的部分就是軟性基板的選擇,其將影 響著製程技術的困難度與產品的應用面。在軟性基板的選擇方面,大 致上可分為三大類,分別為薄型化玻璃基板(Thin Glass Substrate)、不 鏽 鋼 金 屬 薄 基 板 (Thin Metal Foil Substrate) 與 塑 膠 基 板 (Plastic Substrate)。薄型化玻璃基板的材料特性,接近目前平面顯示器用的玻 璃基板,但由於其厚度相當的薄且易碎,製程上並不像傳統玻璃基板 一樣容易掌控。不銹鋼金屬基板的優點為耐高溫、阻水氣特性佳以及 良好的耐化學藥品性,但缺點為基板本身不透明,所以顯示介質僅能 搭配自發光顯示器元件,如有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode ; OLED),或是搭配於反射式顯示器。而塑膠基板的優點為透 明、符合安全性、相容於所有顯示介質以及適合 Roll-to-Roll 製程,
數大。由此可知,選擇適當的軟性基板不但可以簡化製程,亦可以降 低製程的困難度。依目前開發的軟性基板材料,以不鏽鋼金屬薄基板 與塑膠基板為較佳的選擇。而塑膠基板為目前世界上最廣泛用於製作 軟性顯示器的基板材料,如 PE、PET、PES 為大部分研究單位所採 用,而且不斷的有新穎的塑膠基板被研究開發出來。未來若能開發出 符合高耐熱性、高耐化學藥品性、高阻水氣特性以及低膨脹係數的塑 膠基板,將可望加速軟性顯示器的發展。
綜合上述的介紹,我們知道基板材料在軟性顯示器的技術發展中 扮 演 著 舉 足 輕 重 的 角 色 , 因 此 在 我 們 的 研 究 裡 , 將 會 嘗 試 以 Polydimethylsiloxane (PDMS) 作為軟性顯示器件的基板。我們採用 PDMS 的原因是,PDMS 的製作程序快速以及低廉的價格在製作工藝 上具有相當的吸引力。而且 PDMS 的高疏水特性,可以不用經過表 面處理便讓液晶分子產生垂直配向的機制。再者,PDMS 為低環境汙 染性的材料,應用範圍相當廣泛,如微機電領域的生物細胞微流道31,32 等等,而目前也漸漸在液晶顯示器的領域中受到重視,這些都是我們 使用 PDMS 作為軟性顯示基板的原因。