中心議題：

• 軟性顯示器的構造
• 軟性顯示器的三大形態
• 軟性顯示器的應用舉例

• 薄型化玻璃基板
• 薄型金屬基板技術
• 塑料基板材料進展

邁入二十一世紀後
，各國顯示器廠商開始思考第三代顯示器的技術開發，期望著各自研發的相關產品能夠成為繼TFT-LCD之後另一個明星產品。倍受關注的軟性顯示器是否能握緊這個接力棒
，我們拭目以待。

平(ping)麵(mian)顯(xian)示(shi)器(qi)的(de)誕(dan)生(sheng)改(gai)變(bian)了(le)人(ren)們(men)使(shi)用(yong)顯(xian)示(shi)器(qi)的(de)習(xi)慣(guan)

，由(you)於(yu)其(qi)更(geng)輕(qing)更(geng)薄(bo)的(de)特(te)性(xing)，除(chu)了(le)對(dui)既(ji)有(you)市(shi)場(chang)產(chan)生(sheng)替(ti)代(dai)的(de)效(xiao)應(ying)，新(xin)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)亦(yi)應(ying)運(yun)而(er)生(sheng)
，包(bao)括(kuo)可(ke)攜(xie)帶(dai)式(shi)產(chan)品(pin)
、信(xin)息(xi)產(chan)品(pin)及(ji)視(shi)訊(xun)產(chan)品(pin)等(deng)皆(jie)是(shi)平(ping)麵(mian)顯(xian)示(shi)器(qi)的(de)市(shi)場(chang)。邁(mai)入(ru)二(er)十(shi)一(yi)世(shi)紀(ji)後(hou)，各(ge)國(guo)顯(xian)示(shi)器(qi)廠(chang)商(shang)開(kai)始(shi)思(si)考(kao)第(di)三(san)代(dai)顯(xian)示(shi)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)，期(qi)望(wang)著(zhe)各(ge)自(zi)研(yan)發(fa)的(de)相(xiang)關(guan)產(chan)品(pin)能(neng)夠(gou)成(cheng)為(wei)繼(ji)TFTLCD（薄膜晶體管液晶顯示器）之後另一個明星產品。2003年nian之zhi後hou，在zai許xu多duo顯xian示shi器qi的de研yan討tao會hui上shang，陸lu續xu有you廠chang商shang發fa表biao了le關guan於yu軟ruan性xing顯xian示shi器qi的de技ji術shu成cheng果guo
，而er這zhe些xie廠chang商shang除chu了le以yi研yan發fa為wei主zhu的de歐ou美mei公gong司si之zhi外wai，逐zhu漸jian延yan伸shen到dao一yi些xie亞ya洲zhou的de顯xian示shi器qi廠chang商shang，如ruLG、三星
、夏普與愛普生等。為此
，DisplaySearch對dui這zhe項xiang新xin興xing技ji術shu進jin行xing了le市shi場chang與yu技ji術shu趨qu勢shi的de研yan究jiu與yu調tiao查zha。本ben文wen將jiang針zhen對dui軟ruan性xing顯xian示shi器qi總zong體ti市shi場chang趨qu勢shi及ji其qi中zhong一yi項xiang關guan鍵jian技ji術shu的de發fa展zhan趨qu勢shi進jin行xing探tan討tao
，介jie紹shao軟ruan性xing顯xian示shi器qi技ji術shu未wei來lai可ke能neng的de發fa展zhan潛qian力li與yu機ji會hui。

軟性顯示器的構造

軟性顯示器最為吸引人的特點包括：重量輕、厚度超薄

、具ju備bei如ru報bao紙zhi般ban可ke以yi彎wan曲qu的de特te性xing，消xiao費fei者zhe隨sui時shi隨sui地di可ke將jiang顯xian示shi器qi卷juan曲qu後hou帶dai走zou，還hai具ju備bei省sheng電dian的de特te性xing。可ke以yi說shuo
，軟ruan性xing顯xian示shi器qi的de研yan發fa，創chuang造zao出chu一yi種zhong無wu可ke限xian量liang的de應ying用yong機ji會hui。

首先
，我們先針對軟性顯示器的構造進行了解，從圖1可以看到
，軟性顯示器基本構造可以區分為基板（Substrate）、中間顯示介質與薄膜封裝（ThinFilmEncapsulation）等三層主要結構。基板方麵可以選擇塑料、薄型金屬與超薄化玻璃基板等。中間層顯示材料則有更多選擇
，從液晶材料

、OLED材料

、到EPD（電子紙張顯示）的材料都是選擇項目之一。此外

，若是采用主動驅動的電路設計結構
，針對軟性顯示器的低溫製程，目前廠商一共開發了a-SiTFT、LTPSTFT與采用有機材料的OTFT電路製程。

軟性顯示器的三大形態

目前依照使用的情況區分，軟性顯示器可以分為幾種型態：

1、具備紙張畫質的軟性顯示器（PaperReplacement）

未來所要取代的應用在於書本或是賣場的廣告刊板等應用市場。因此，在產品特性上需要具備輕薄、低耗電量，是否需要彎曲的特性則並非是重點，目前合適的技術有LCD、EPD與MEMS（微機電係統）。

2

、具備微彎曲特性的軟性顯示器(Conformable)

須具備低耗電
、厚度最好在0.5mm以下且具備較佳的畫麵特性
，顯示器彎曲程度的要求卻不需要很高。目前來說，EPD、OLED與LCD技術都極為適合發展。

3、卷曲式的軟式顯示器(Rollable)

須具備低耗電、厚度最好在0.5mm以下，且具備較佳的畫麵特性



，顯示器本身需要具備可以彎曲，甚至可以卷曲帶著走。EPD、OLED與LCD技術都極為適合發展。

從cong應ying用yong的de角jiao度du分fen析xi
，具ju備bei紙zhi張zhang畫hua質zhi特te性xing的de軟ruan性xing顯xian示shi器qi，本ben身shen潛qian在zai應ying用yong的de機ji會hui在zai於yu戶hu外wai刊kan板ban與yu賣mai場chang的de價jia格ge卷juan標biao。至zhi於yu具ju備bei微wei彎wan的de軟ruan性xing顯xian示shi器qi目mu前qian則ze可ke用yong於yu更geng為wei廣guang泛fan的de地di方fang，從conge-Book到MobileDevice（移動裝置）等都有很好的使用機會。而具備卷曲特性的軟性顯示器則可以用於報紙等相關產品。2010年達到5億美元。

由於軟性顯示器屬於新興顯示器技術，因此在某些產品市場，軟性顯示器的技術很有競爭力，例如：手機、PDA、車用顯示器等。此外，軟性顯示器另一個切入的應用機會在於一些新的產品，例如SmartCard（計算機智能卡）、電子標示顯示器或是軟性e-Book等產品。從圖2的資料顯示，軟性顯示器的產值將在2010年的時候達到5億美元，估計到了2015年將接近19億美元的關卡，其中手機
、數字看板、e-Book與SmartCard將是最有機會切入的應用產品。接下來我們將針對其中幾項產品的應用機會進行細部的探討。

1
、SmartCard

SmartCard產chan品pin是shi一yi種zhong全quan新xin革ge命ming性xing的de應ying用yong產chan品pin，可ke以yi讓rang許xu多duo數shu據ju儲chu藏zang在zai其qi中zhong，並bing讓rang消xiao費fei者zhe可ke以yi應ying用yong於yu不bu同tong的de地di方fang。依yi照zhao目mu前qian的de使shi用yong型xing態tai區qu分fen
，分fen別bie可ke以yi用yong於yu下xia列lie不bu同tong的de地di方fang:銀行提款卡與信用卡、停車或是票卷使用
、身份辨識使用

、收費站過路費使用。

提供上述這些功能
，確實能給人們帶來使用上的便利，然而進一步思考，每個人身上將攜帶多少卡片呢?一般會包含信用卡、銀yin行xing提ti款kuan卡ka甚shen至zhi健jian保bao卡ka等deng數shu十shi張zhang。然ran而er每mei張zhang卡ka片pian卻que隻zhi能neng提ti供gong一yi種zhong功gong能neng，基ji於yu這zhe樣yang的de理li由you，相xiang關guan廠chang商shang正zheng在zai積ji極ji開kai發fa一yi張zhang可ke取qu代dai所suo有you卡ka片pian的de多duo功gong能neng智zhi能neng卡ka片pian。基ji本ben上shang這zhe張zhang卡ka片pian可ke能neng需xu要yao包bao含han簡jian單danMCU（微控製單元）、內(nei)存(cun)甚(shen)至(zhi)顯(xian)示(shi)器(qi)等(deng)組(zu)件(jian)。顯(xian)示(shi)器(qi)所(suo)要(yao)扮(ban)演(yan)的(de)角(jiao)色(se)在(zai)於(yu)提(ti)供(gong)簡(jian)單(dan)的(de)訊(xun)息(xi)讓(rang)使(shi)用(yong)者(zhe)了(le)解(jie)到(dao)目(mu)前(qian)這(zhe)張(zhang)卡(ka)片(pian)內(nei)有(you)哪(na)些(xie)數(shu)據(ju)，而(er)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)的(de)情(qing)況(kuang)又(you)是(shi)如(ru)何(he)。我(wo)們(men)預(yu)期(qi)顯(xian)示(shi)器(qi)本(ben)身(shen)並(bing)不(bu)需(xu)要(yao)具(ju)備(bei)彩(cai)色(se)或(huo)是(shi)高(gao)畫(hua)質(zhi)的(de)要(yao)求(qiu)

，反(fan)而(er)需(xu)要(yao)具(ju)備(bei)省(sheng)電(dian)、可彎曲、成本低等特性需求。
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2、e-Book

理想中的e-Book也將提供許多過去產品所無法提供的優點，主要包括：

（1）高分辨率：傳統的報紙分辨率約在65lpi～100lpi（lpi,每英寸的行數）左右，書本與雜誌則在120lpi～150lpi，若是呈現藝術相關的書籍則要達到170lpi～250lpi。

（2）重量與厚度要求：產品自身的重量做到可以輕易攜帶，因此目前推出的幾款e-Book麵板規格約在6～10英寸之間最為普遍。

（3）低耗電量：消費者在使用上
，每次使用的時間可能達到1～2小時以上
，如何在係統重量限製之下滿足長時間使用對低耗電的顯示器要求
，成為麵板廠商極力想解決的問題。

（4）麵板畫質要求：顯示器若是能顯示單色灰階
，原則上就已經可以開始使用
，然而若是具備彩色功能，必將擴大使用的領域。

3、DigitalSigns（數字看板)

根據統計，美國廠商花費在各種型態的廣告費用高達數千億美元，其中各大賣場用於製作價格標簽、促銷產品看板等費用估計高達60億美元。此外，用於戶外的廣告板製作費用一年則高達63億美元之多。

由(you)此(ci)可(ke)知(zhi)
，若(ruo)有(you)一(yi)種(zhong)產(chan)品(pin)可(ke)以(yi)隨(sui)時(shi)提(ti)供(gong)每(mei)日(ri)最(zui)新(xin)的(de)產(chan)品(pin)價(jia)格(ge)
，甚(shen)至(zhi)每(mei)隔(ge)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)可(ke)以(yi)變(bian)更(geng)顯(xian)示(shi)的(de)圖(tu)案(an)

，並(bing)讓(rang)客(ke)戶(hu)隨(sui)時(shi)調(tiao)整(zheng)最(zui)新(xin)的(de)價(jia)格(ge)策(ce)略(lve)，將(jiang)可(ke)以(yi)大(da)大(da)降(jiang)低(di)客(ke)戶(hu)的(de)廣(guang)告(gao)成(cheng)本(ben)。相(xiang)較(jiao)於(yu)LCD產品，軟性顯示器具備更佳的成本優勢，我們預期未來這些新的顯示器產品很有機會可以取代一部分的廣告市場。

從麵板種類進行分析，EINK技術的軟性顯示器成長速度最為顯著。估計2011年將達到3.7億美元，2015年則有機會達到5.6億美元的規模
，市場占有率接近3成。另一個被看好的技術是以OLED為基礎的軟性顯示器，估計2010年被動OLED顯示器將最先可以達到5700萬美元規模，主動式OLED則須延遲到2012年才會有產品推出，到了2015年兩者產值可望達到4.5億美元
，緊隨於EINK之後。

三種基板技術的發展

congqianmiandeneirongwomenlejiedao，ruanxingxianshiqizaijiegoushangzuidadechayishijubeikeyiwanqudetexing，yeyinweizhexiangtexingyaoqiu，guoqusuocaiyongdebolijibancaizhibingbushizuijiadexuanzefangan。weicigeguofenfenzhankaiqitacailiaodejibanyanjiu
，yizhaomuqianfazhanlaikan
，jiejuefanganyigongfenweisanzhong：開發超薄化玻璃基板
、開發塑料基板材料與薄型化金屬基板。

1、薄型化玻璃基板

目前
，由玻璃工廠所提供最薄的玻璃為0.5mm，隨著應用的不同
，麵板廠商逐漸開始試著將玻璃研磨到0.2mm或huo是shi更geng薄bo的de厚hou度du來lai使shi用yong。當dang厚hou度du低di於yu某mou種zhong程cheng度du之zhi後hou，可ke以yi看kan到dao玻bo璃li基ji板ban開kai始shi具ju備bei可ke彎wan曲qu的de特te性xing，因yin此ci部bu份fen廠chang商shang開kai始shi嚐chang試shi開kai發fa搭da配pei超chao薄bo玻bo璃li基ji板ban的de軟ruan性xing顯xian示shi器qi。

從2006年日本橫濱展會場上我們可以清楚看到
，許多廠商目前正積極開發超薄化TFTLCD，薄型化的技術包含了超薄背光板開發與超薄玻璃基板開發，以夏普的產品為例，LCD的麵板厚度為0.89mm，若扣除背光板的厚度約為0.3mm～0.4mm，玻璃厚度估計隻有0.2mm，已經達到具備彎曲的特性。

2、薄型金屬基板技術（Metal-Foil）

所謂的薄型金屬基板，其基板厚度低於0.1mm，采用這樣的基板主要在於金屬基板具備以下幾個優點：
耐高溫製程：目前金屬基板的耐溫性遠高於塑料與玻璃，至少有1000℃以適合各種高溫的製程
，與塑料相比，熱膨脹係數（CTE）更為接近玻璃，因此在電路圖樣定位方麵比較不容易發生問題。

具備阻水阻氧的功能：由(you)於(yu)金(jin)屬(shu)基(ji)板(ban)本(ben)身(shen)無(wu)法(fa)穿(chuan)透(tou)空(kong)氣(qi)與(yu)水(shui)氣(qi)
，不(bu)似(si)塑(su)料(liao)材(cai)料(liao)易(yi)讓(rang)水(shui)氣(qi)及(ji)氧(yang)氣(qi)穿(chuan)透(tou)的(de)問(wen)題(ti)發(fa)生(sheng)，所(suo)以(yi)並(bing)不(bu)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)任(ren)何(he)阻(zu)水(shui)阻(zu)氧(yang)鍍(du)膜(mo)處(chu)理(li)
，降(jiang)低(di)處(chu)理(li)步(bu)驟(zhou)。

具備R2R(Roll-to-Roll)的製程可能性：金屬本身已經具備極佳的延伸性，因此極為適合利用R2R的生產流程。

成本低廉與取得方便：在材料成本方麵
，目前金屬的價格要遠比特殊耐高溫的塑料材料來得低（約是塑料的30％），而且用在平麵顯示器上時
，不需要鍍上許多特殊的防水氣防氧氣保護層，實際運用成本會比用塑料更低。

目前

，采用此種基板的研究單位就屬美國的普林斯頓大學及裏海大學最為積極
，其中裏海大學曾發表出利用金屬為基材並在上麵進行TFT電(dian)路(lu)的(de)製(zhi)造(zao)，並(bing)且(qie)證(zheng)實(shi)所(suo)得(de)到(dao)的(de)組(zu)件(jian)性(xing)能(neng)將(jiang)更(geng)為(wei)優(you)良(liang)，也(ye)實(shi)際(ji)展(zhan)出(chu)在(zai)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)上(shang)軟(ruan)性(xing)顯(xian)示(shi)器(qi)成(cheng)品(pin)及(ji)電(dian)性(xing)數(shu)據(ju)。然(ran)而(er)
，以(yi)金(jin)屬(shu)基(ji)板(ban)做(zuo)為(wei)軟(ruan)性(xing)顯(xian)示(shi)器(qi)最(zui)大(da)的(de)挑(tiao)戰(zhan)，就(jiu)是(shi)材(cai)料(liao)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)的(de)克(ke)服(fu)
，未(wei)來(lai)如(ru)果(guo)能(neng)克(ke)服(fu)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)的(de)問(wen)題(ti)，將(jiang)可(ke)使(shi)采(cai)用(yong)金(jin)屬(shu)基(ji)板(ban)的(de)相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)大(da)幅(fu)成(cheng)長(chang)。

3

、塑料基板材料進展

雖然薄型化玻璃幾乎已經達到可以商品化的階段
，然而過高的拋光成本與無法搭配R2R的(de)製(zhi)程(cheng)方(fang)式(shi)卻(que)是(shi)嚴(yan)重(zhong)的(de)致(zhi)命(ming)傷(shang)。金(jin)屬(shu)基(ji)板(ban)受(shou)限(xian)於(yu)表(biao)麵(mian)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)仍(reng)有(you)待(dai)開(kai)發(fa)，塑(su)料(liao)基(ji)板(ban)則(ze)成(cheng)為(wei)最(zui)多(duo)廠(chang)商(shang)選(xuan)擇(ze)的(de)材(cai)料(liao)。然(ran)而(er)要(yao)達(da)到(dao)可(ke)以(yi)商(shang)品(pin)化(hua)的(de)階(jie)段(duan)，塑(su)料(liao)基(ji)板(ban)須(xu)具(ju)備(bei)下(xia)列(lie)要(yao)求(qiu)：

光學透射率須達到90％：須具備高的光學透射率
，至少需要達到90％以上，同時希望在進行ITO層等鍍膜之後，透射率還能夠達到80％以上。

耐高溫與抗UV特性：能夠具備抗高溫的製程與抗UV老化的特性要求。
硬度要求（Hardness）：通常需要達到6H以上的要求。
ITO阻抗：對於AMOLED來說ITO阻抗須低於50歐。
氧阻水氣特性要求：阻氧特性至少須達到標準大氣壓下每天10-5cc/m2，阻水氣要求則是要達到每天1ug/m2。
表麵平滑度（Roughness）：須達到2nmRMS之下。
低成本：我們預估最少在2010年須達到每平方米40美元～60美元的程度才具備價格競爭力。

在上述的基板特性要求中，其中最需要解決的問題在於提升塑料基板的耐熱性，以TFTLCD製程為例，整個過程中基板需要麵臨300℃～400℃的de高gao溫wen製zhi程cheng，每mei道dao製zhi程cheng對dui於yu塑su料liao基ji板ban來lai說shuo都dou是shi一yi大da考kao驗yan，解jie決jue這zhe個ge問wen題ti除chu了le開kai發fa低di溫wen薄bo膜mo製zhi程cheng之zhi外wai，開kai發fa能neng夠gou耐nai高gao溫wen的de塑su料liao基ji板ban材cai料liao也ye是shi選xuan擇ze方fang案an。

傳統TFTLCD在部分製程中會遇到一係列高溫挑戰
，比如:激活過程(ActivationProcess)可能會麵臨到高達700℃，或在GateInsulatorDensification階段需要長時間將基板放於500℃高溫製程中達到1小時以上

，麵板生產過程中將麵臨多次的高溫製程的挑戰。然而傳統的塑料材料受限於本身材質並不具備耐高溫的特性要求。

因此，有關廠商首先從現有的塑料材料中挑選幾款特性較佳的塑料材料進行研發，PET、PES與PEN等材料都有廠商嚐試作成塑料基板，然而其Tg溫度約在200℃shenzhigengdi，nanyididanggaowenzhicheng，suiranzhexiesuliaocailiaoguangfanyongyuchuantongdesuliaochanye，chengbenshangjubeiyoushi
，danshiyouyunairexingbujia，muqianshangwufazhengshishiyong。

DuPont則是嚐試開發可以耐高溫的PI基板材料
，初步測試其玻璃化轉變溫度Tg高達340℃
、但本身的穿透率卻隻有30％，與90％的要求相差過大。Sumitomo則是一種新開發的塑料基板材料(FRP)
，其Tg可以達到350℃、CTE為14ppm/℃且穿透率也高達90％以上，是目前在各方麵的性能表現都有望達到塑料基板的基本要求的產品，但是最佳解決方案的出現還需要更多資源的投入。