過去大家對電子產品所要求的輕薄短小已逐漸無法滿足實際需求,軟性、可以任意形狀的電子產品需求越來越多,近年來開始風行的穿戴裝置,貼身的各種傳感器,智能衣等產品都有軟性顯示器、軟性電路板、軟性電池線路板等軟性電子的需求, 應用市場不管是感覺或是市調機構的預測都潛在著極大的商機。
雖然全世界都對于軟性電子投以相當的資源與期待,但是到目前為止,軟性顯示器仍然只是展示會場風光亮相的技術展示品、電子紙目前還是以玻璃為基板會摔破的電子紙。軟性顯示器至今仍只達到可彎曲( Bendable)的進程,距離大家所期待折起來是手機、打開來是平板以及將顯示器卷起來的目標都還有一段距離。
技術突破不易 軟性顯示發展挑戰大
造成軟性電子產品發展緩慢的主要原因還是在技術突破的困難,裝置不破碎需求待滿足, 軟性顯示器開發驅動力強
軟性顯示器無疑是軟性電子最大期待的應用,從陰極射線管顯示器以來,市場就期待能夠實現掛在墻壁上的壁掛電視,進而到能夠如窗簾般,具有卷曲的軟性顯示器。 目前,壁掛電視的期待已經由電漿與液晶顯示器經過近20年來的發展而實現,但是滾動條的軟性顯示器則仍在開發中,將是發展軟性電子最大的驅動力。
不破碎的需求在筆記本電腦,手機等行動裝置出現在我們的日常生活后,就顯得非常重要,隨身攜帶脆弱易破的顯示器,變成每天要小心呵護的電子組件,因此,不破碎變成行動裝置發展軟性顯示器的一個趨動力。 此外,當顯示器具備有軟性的功能后,隨之而來的產品設計就更多樣、有彈性。
例如目前總抱怨手機屏幕不夠大,信息顯示受限制,但是加大手機屏幕后又覺得手機太大打電話不方便,故,折起來是手機,打開來是平板的產品是面板對于可折迭軟性顯示器的期待;把屏幕收藏在一個滾動條內,要用時拉出來, 用完卷起,顯示器像一枝筆來插到口袋里是美國UDC在2004年就提出的概念,這種卷曲式顯示器一直都是軟性顯示器開發的終極目標。 顯示器從不會摔破的被動需求到開拓顯示器新應用的創新需求一直都是軟性顯示器開發的驅動力。
觸控面板已經是顯示器的最佳拍檔,隨著軟性顯示器的發展,軟性觸控面板的需求顯而易見,只是軟性觸控的結構比顯示器簡單許多,而對于塑料基板的軟性制程也相對成熟,只是目前使用的ITO透明導電膜的陶瓷脆性, 雖然可以滿足目前弧形顯示器的需求,卻無法達到折迭與卷曲的需求,有必要要開發新材料來因應。
輕量/設計彈性高 軟性太陽能電池潛力高
目前市售的硅晶圓太陽能電池模塊,是將太陽能電池片以玻璃、鋁框將多片硅太陽能電池片組合而成;薄膜太陽能電池模塊則以兩片玻璃組合而成,為了因應強度的需求,玻璃要有一定的強度與厚度,以10kW的系統來說,模塊重量就高達700~ 800公斤,支架部分重量大約1,000~2,000公斤,太陽能電池模塊的重量是許多建筑物沉重的負擔,因此,可以隨建筑物弧度造型、輕量的軟性太陽能電池一直都是太陽能電池發展的重要方向。
SNE Research即曾經預測軟性太陽能電池會在2012后會急速的成長,即使2009機融風暴使太陽能產業受到極大的沖擊,但是軟性太陽能電池挾其輕、薄與低制造成本的優勢,仍然是發展的重要課題。近年來熱門的低溫軟性鈣鈦礦太陽能電池開發, 在在顯示軟性太陽能電池未來發展的重要性。
實時量測身體參數 軟性傳感器應用范圍廣
穿戴裝置(Wearable Device)將成為本世紀最具潛力,會急速發展的電子產品之一。 這些裝置無論是從安全性或是舒適性考慮,輕薄短小的軟性組件絕對是必要的首選。 除此之外,這些穿戴式組件中,能夠貼附在身體,直接實時量測身體參數的傳感器將會是未來人人必備的穿戴裝置。 在皮膚表面制作直接貼附的電子組件,更可以直接量測到許多生理數據,也是目前正在發展的技術。
軟性平面燈源呼之欲出
把燈源平面化從愛迪生發明電燈泡后百年以來都是被期盼的產品,本世紀因為OLED技術的進展,使得軟性OLED的平面燈源產品呼之欲出。隨著軟性顯示器的進展與商品化,相信軟性OLED照明在技術上已經有商業產品化的能力。
從產品需求與市場的期待來看,軟性顯示器、軟性太陽能電池、軟性傳感器與軟性照明等四大應用市場規模,絕對大到能夠吸引相關研發資源的投入,然而,過去二十年來對軟性電子產品的緩慢進展,檢視相關計劃與新創公司前仆后繼的歷史, 可以看出軟性電子是一個很硬的金蘋果,其中最大的關鍵總歸一句話是技術尚未到位,從材料、制程、設備都有許多尚待克服的挑戰。