軟性面板的類紙性值得期待 可撓式帶動應(yīng)用革命
近年來平面顯現(xiàn)器工業(yè)技能(LCD,、OLED,、PDP、FED等)已趨老練,，而在商場蓬勃開展的股動之下,，許多公司及研討單位紛繁投入下一代代顯現(xiàn)器的開發(fā),。軟性顯現(xiàn)器具有輕浮、耐沖擊及可撓曲之特性,，因而敞開顯現(xiàn)器新的搶手運用,。軟性顯現(xiàn)器的技能開發(fā)包羅基板挑選、驅(qū)動組件及顯現(xiàn)介質(zhì)制造等三局部,，本文將對準上述項目之技能開展現(xiàn)況作引見,。
可撓曲顯現(xiàn)技能，使顯現(xiàn)器的描繪不限于平面化,，供給多元的外型與描繪,。而輕浮、耐沖擊的特性,，則適用于舉動電話,、PDA或Notebook等可攜式產(chǎn)物中,；除此之外,，開發(fā)軟性顯現(xiàn)器另一重要的要素乃在于其制程有時機由Sheet-fed Batch Processing轉(zhuǎn)換成Roll-to-Roll
Manufacturing，此意謂顯現(xiàn)器的制造本錢可大幅下降,。聯(lián)系類紙式顯現(xiàn)質(zhì)量及機械性質(zhì)上的長處與數(shù)字電子媒體可更新信息的特性,，再加上制造本錢的優(yōu)勢，可撓式軟性顯現(xiàn)器極有時機替代當前的平面顯現(xiàn)器運用領(lǐng)域,，并在新式商場獲得商機,。
@2:薄玻璃、金屬薄片與塑料板 為軟性顯現(xiàn)三種基板
@0:在軟性顯現(xiàn)器中,，基板資料扮演極重要之人物,，因為基板與顯現(xiàn)器之本錢,、顯現(xiàn)質(zhì)量、產(chǎn)物牢靠度及挑選的制程辦法都有很大的關(guān)聯(lián)性,。當前的軟性顯現(xiàn)器基板首要有薄玻璃(Thin Glass),、金屬薄片(Metal
Foil)或塑料基板(Plastic)三種不相同的挑選。
薄玻璃透光性佳 唯原料易決裂
玻璃基板具有杰出的光穿透率,，外表平整度及優(yōu)良的阻水,、氧的特性，因而被廣泛運用在平面顯現(xiàn)器的制造,。當前市售之液晶顯現(xiàn)器玻璃基板厚度多為700微米,，除此之外亦有400～500微米玻璃基板厚度之產(chǎn)物呈現(xiàn)。在上述之厚度中,，玻璃基板皆不具有彈性(Flexible),，但當玻璃厚度降至50～200微米時，除具有原先之物理特性外,，在運用上亦具有少許的彈性,。薄玻璃合恰當前玻璃基板之制程條件，但其最大的問題是在于當厚度變薄時,，在制造的過程中簡略發(fā)生基板下垂及決裂(Microcrack)的表象,。此外，固然薄玻璃具有少許的彈性,，但要抵達可撓的程度仍有一段距離,。
金屬薄片合適非通明顯現(xiàn) 但可撓曲性較差
金屬薄片與薄玻璃比擬起來，除具有優(yōu)良的阻水,、氧的特性外,，亦沒有決裂的問題，因而關(guān)于一些不需求是通明顯現(xiàn)技能的背板而言,，是一種很好的軟性基板資料,。 UDC與E Ink公司已選用金屬薄片別離作為有機電激起光顯現(xiàn)器(OLED)及電泳(Electrophoretic)顯現(xiàn)器之背板。為防止生銹的問題,，通常挑選不銹鋼(Stainless Steel)作為金屬薄片的資料,，此外金屬薄片外表仍需掩蓋一絕緣層以防止短路。固然金屬薄片相較于薄玻璃有較大的彈性,，但仍不合適作動態(tài)撓曲或曲折之運用,。
塑料基板特性最佳 尺度安靖性成最大應(yīng)戰(zhàn)
塑料基板的資料多是些有機高分子，因而在運用上最契合軟性顯現(xiàn)器的概念,。挑選塑料基板資料時,，其機械、光學或熱性質(zhì)有必要要能契合顯現(xiàn)器之需求，例如為滿意較高之加工或操作溫度,，其熱脹大系數(shù)有必要夠?。还獯┩嘎市璐笥?/span>90%,；好的外表性質(zhì)利于外表薄膜之成形及關(guān)于一些常用之有機溶劑有必定之反抗才能,；此外若運用在液晶顯現(xiàn)器時，其有必要具有低的雙折射率,。表1為當前較常被用來制造軟性顯現(xiàn)器之塑料基板,。因為在顯現(xiàn)器的制程中，有些步調(diào)需求在較高溫的環(huán)境下完結(jié),，因而塑料基板在高溫下的資料或尺度安靖性即變成極重要的參閱條件,。
玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的概念，即物質(zhì)在特定溫度下加熱,，體積以必定的速率增加，當溫度抵達玻璃轉(zhuǎn)變溫度時,，不光速率增加且體積脹大曲線也不接連,。關(guān)于無定形高分子在Tg以下的行動類似玻璃，而當溫度上升至Tg以上時,，則其轉(zhuǎn)變成柔軟類似橡膠般的行動。因而關(guān)于軟性顯現(xiàn)器之塑料基板而言,，玻璃轉(zhuǎn)變溫度可視為制造順序中,，尺度安靖性所能忍受的最高溫度。即便在表1中,，局部高分子基板之玻璃轉(zhuǎn)變溫度皆大于200℃,，但與玻璃基板比起來，其熱脹大系數(shù)仍大的多 (>50 ppm/℃),，在這種狀況下,，尺度安靖性便成為塑料基板于軟性顯現(xiàn)器制程中之最大應(yīng)戰(zhàn),。因為尺度變異過大,，使得以光罩對位變得極為艱難,，亦約束晶體管描繪的巨細，一起簡略在有機與無機資料層接口間發(fā)生內(nèi)應(yīng)力,，致使在撓曲時構(gòu)成層與層間的剝離,。
當前對此問題之處置辦法是先對塑料基板作熱處置(Annealing)，即在制程開端前,，塑料基板顛末數(shù)次熱周期使其在冷卻后尺度縮短率降至數(shù)個ppm 后,，才進行后續(xù)制程,。除了尺度安靖性外，在室溫下水氣對通常塑料基材的浸透率約為0.1～1g/m2/day，遠遠大于玻璃基板的10-5g/m2/day。特別，有機發(fā)光組件的操作壽數(shù)對水氣及氧氣的存在十分靈敏,，因而塑料基板隔絕水氧才能,，會嚴重影響有機發(fā)光組件的壽數(shù),。在塑料基板上鍍Barrier Layer抵達阻水氧功用為當前首要的做法,，其間美國Vitex Systems公司研制由無機層與有機層交織組合而成的多層布局稱之為Barix Coating,，可抵達水氣與氧氣浸透度別離小于10-5g/m2/day及10-3 cc/m2/day atm，這是當前文獻上隔絕水氣與氧氣浸透度最佳的制程,。
塑料基板上之薄膜晶體管制程
顯現(xiàn)器根據(jù)其驅(qū)動辦法可分為被迫矩陣式與自動矩陣式兩種,，可是跟著人類關(guān)于顯現(xiàn)器的需求朝向大尺度與高分辨率的顯現(xiàn)器，自動式驅(qū)動之顯現(xiàn)器已成為平面顯現(xiàn)器之干流趨勢,。自動式之軟性顯現(xiàn)器,，就資料而言可為非晶硅(A-Si)、多晶硅(Poly-Si)或是有機(Organic)等薄膜晶體管,。就制程辦法來說,，當前其技能可分為兩種辦法,，一為直接技能(Direct Technology)，即直接在塑料基板上制造薄膜晶體管，另一為轉(zhuǎn)貼技能(Transfer Technology),。
直接技能需以低溫制程進行
直接技能方面因受限于塑料基板的耐熱性,，故整個制程必需低溫進行才不至于傷到基板,。表2為不相同薄膜晶體管之制程溫度比擬。當前美國的FlexICs已有在塑料基板上成功制造出低溫多晶硅的薄膜晶體管數(shù)組,，制程溫度低于115℃,。Samaung Electrics則是在PES基板上制造a-Si TFT，其組件特性Mobility可達0.4 cm2/V-sec,，一切制程溫度亦低于150℃,。
除了silicon外，挑選有機半導體資料制造有機薄膜晶體管,，亦招引許多研討機構(gòu)投入關(guān)聯(lián)之研制,。就分子布局來說，有機半導體資料可分為小分子與高分子兩種。Pentacene是最常被選用之小分子有機半導體資料,，其可在80～100℃的溫度下直接蒸鍍在塑料基板上,，Mobility達0.3～2.2 cm2/V-sec的組件已被成功的制造出來，但因為制程中需運用到貴重的真空設(shè)備,，且晶體管數(shù)組的尺度無法作大乃其亟需戰(zhàn)勝的問題,。
不相同于小分子有機半導體資料，高分子有機半導體資料可溶于局部有機溶劑中,，故其可以液體的辦法進行加工,。當前首要的高分子有機半導體資料有Dihexyl -hexithiophene(DH6T)、Dihexylanthra-dithiophene(DHADT),、Poly(3- hexythiophene) (P3HT),、Poly-9(9dioctylfluorene-co-bithiophene) (F8T2)等。其間P3HT因在大氣的環(huán)境下較為安穩(wěn)且Mobility較高,，故惹起較多的注重,。因為溶液制程(Solution Process)其制造辦法相對簡略且本錢較低，故較契合軟性顯現(xiàn)器的制程概念,。
當前以噴墨法(Inkjet Printing)于塑料基板上直接制造有機薄膜晶體管為首要的開展方向,，圖1為噴墨制程示意圖,，Lucent及DuPont等公司皆有關(guān)聯(lián)之研討,。 Xerox亦在2004年4月宣布以其自行開發(fā)之Organic Semiconductor Ink調(diào)配噴墨法，于PES基板上制造出208×208之OTFT數(shù)組,。圖2為其Organic Semiconductor之分子布局,，此研討之突破點在于其Organic Semiconductor可在低溫及大氣的環(huán)境下加工，且因其Organic Semiconductor分子具Alky
Group側(cè)鏈,，故若將此Ink噴印在經(jīng)配向處置后之PI上,，則有Self-assembling的行動，故分子擺放較為規(guī)矩且有方向性,，其組件特性 Mobility達0.2 cm2/V-sec且on/off ratio達108,。
轉(zhuǎn)貼技能系透過玻璃基板做為轉(zhuǎn)載介質(zhì)
轉(zhuǎn)貼技能是制造薄膜晶體管時，防止塑料基板尺度變異的另一種辦法,，其作法是先在玻璃基板上制造薄膜晶體管,，再轉(zhuǎn)貼到塑料基板。整個制程包羅下列幾個步調(diào)： 1.在玻璃基板上制造一Sacrificial Stopper Layer,；2.于此層上制造薄膜晶體管,；3.將含薄膜晶體管之玻璃基板黏在一暫時之塑料載具上；4.移除玻璃基板,；5.去除Sacrificial Stopper Layer,；6.貼上另一塑料基板；7.移除塑料載具。全體制程如表3所示,。Seiko-Epson與Sony選用上述辦法于塑料基板上制造a-Si TFT,，但當前并沒有商品化的產(chǎn)物面世。
LCD,、OLED及電泳顯現(xiàn)為干流軟性顯現(xiàn)技能
當前首要有LCD,、OLED及電泳顯現(xiàn)等三種技能可運用在軟性顯現(xiàn)器上。就現(xiàn)階段而言,，因為LCD關(guān)聯(lián)研討及機臺設(shè)備較為老練,，因而較占有優(yōu)勢；OLED
則是顯現(xiàn)機制上的特性極合適顯現(xiàn)器的運用,；電泳顯現(xiàn)因具有雙穩(wěn)態(tài)及省電的長處,，使其在特定的用途上(如電子紙、電子書,、電子卷標等)有其利基,。
OLED為軟性顯現(xiàn)最佳介質(zhì) 阻水氧效能為首要應(yīng)戰(zhàn)
全球有許多公司投入OLED顯現(xiàn)器技能之研討，其間日本方面則專心于小分子體系資料(Small
Moleculer Material)之有機電激顯現(xiàn)器通常俗稱OLED,，而歐美則專心于高分子體系資料(Polymer Material)之有機電激顯現(xiàn)器,，通常俗稱PLED。
OLED因為顯現(xiàn)上沒有視角及空隙問題,、杰出的顏色體現(xiàn)度及合適Solution-Processing的特色,，遍及被認為是軟性顯現(xiàn)器最佳的顯現(xiàn)介質(zhì)。盡管如此,，OLED在被運用至軟性顯現(xiàn)器前,，仍有些問題需戰(zhàn)勝。首要OLED的壽數(shù)對水氣及氧氣的存在十分靈敏,，而塑料基材最大的缺點就是水氧隔絕才能差,，而此一要素卻會嚴重影響有機發(fā)光組件的壽數(shù)，因而如安在塑料基材上做處置,，使其具有很好的隔絕水氧浸透是OLED運用于可撓曲顯現(xiàn)器的首要應(yīng)戰(zhàn),。
當前OLED制程沒有老練，許多開發(fā)OLED產(chǎn)物的公司,，皆有良率不高的問題,。此外，可攜式產(chǎn)物是軟性顯現(xiàn)器恰當重要的商場,，因而耗電量的多寡一直是挑選軟性顯現(xiàn)技能的一重要思考要素,，而與需求背光或五顏六色濾光片的LCD技能比起來，OLED耗電量相對較高,，加上OLED歸于電流驅(qū)動(Current- driven)的組件,，因而在大面積或高分辨率的顯現(xiàn)器中，需求自動式驅(qū)動。有鑒于此,，在現(xiàn)有的TFT軟性背板技能老練前,，OLED仍無法真實進入軟性顯現(xiàn)器的商場。
當前投入OLED/PLED軟性顯現(xiàn)器的公司包羅：DaiNippon Printing開發(fā)以Roll-to-Roll制程于塑料基板上制造PLED,；Dupont Display開宣布1.5吋96×64的PMOLED,；Seiko-Epson于2000年，以OLED調(diào)配轉(zhuǎn)印法制造之LTPS TFT塑料背板宣布出第一個AMOLED,，當前其公司亦投入噴墨法制造PLED的開發(fā),；Pioneer宣布2吋128×64的OLED； Universal Display Corp.(UDC)則投入OLED之研討,，圖3乃是UDC所展如今塑料基板之有機發(fā)光顯現(xiàn)器,。
液晶顯現(xiàn)需注重基板撓曲后的影響
液晶通常以下列幾種物理機制來調(diào)變光的強度：改動光的相位差(Phase Retardation)、旋轉(zhuǎn)光的極化態(tài)(Polarization
Rotation),、吸收(Absorption),、散射(Scattering)及布拉格反射(Bragg
Reflection)。前兩種顯現(xiàn)形式需加偏光板,，然后三者則反之,。就軟性顯現(xiàn)器的運用面來看，當撓曲時,，基板間的空隙易受形變而改動,，是故在挑選液晶顯現(xiàn)形式時，可選用較不受空隙影響的顯現(xiàn)原理,，如吸收,、散射與布拉格反射等三種,；若挑選改動光的相位差或極化態(tài)之顯現(xiàn)形式時,，則需于顯現(xiàn)組件中增加支撐空隙之布局。此外,，因為液晶不相同于OLED無法自行發(fā)光,，若挑選反射式的顯現(xiàn)形式，于操作時則可不需背光源之組件,。至于驅(qū)動方面,，若能供給雙穩(wěn)態(tài) (Bistable)，將大幅晉升其省電效果,。以下引見幾種極具潛力的液晶顯現(xiàn)形式：
膽固醇型具雙穩(wěn)態(tài)特性
膽固醇液晶(Cholesteric)是「多層向列型液晶」(Nematic)的一種變形布局,，藉由參加的旋光液晶分子(Chiral)，使得分子導軸的指向在空間中筆直某個方向做螺旋性的周期(P)改動,，當入射波長契合Bragg反射時,，入射光中的左旋或右旋光將被反射，另一旋性則穿透，而其透射之頻寬,。
運用「高分子安靖」(Polymer Stabilized)或「外表安靖」(Surface
Stabilized)可以抵達雙穩(wěn)態(tài)PSCT或SSCT,，即在沒有外加電場的狀況，Planar State與Focal Conic state兩個安穩(wěn)態(tài)(圖4),。在Planar State時,，Cholesteric液晶的周期性擺放好像晶體的規(guī)矩晶格擺放，入射光中滿意Bragg繞射條件的光波長將會構(gòu)成建設(shè)性干與,，而將該波長的入射光反射回來,，此刻為亮狀況。在focal conic state時,，因為cholesteric液晶將呈現(xiàn)不規(guī)矩擺放,，因而會散射入射光。在驅(qū)動后不需求電壓即可堅持印象的顯現(xiàn),，所以耗電量十分的低,。一起，這種顯現(xiàn)機制遭到上下板距離的影響較小,，具有開展成為雙穩(wěn)態(tài)可撓式顯現(xiàn)器的潛力,。圖5為Philips公司于2002年SID所展出之可撓式膽固醇液晶顯現(xiàn)器，其總厚度為250μm,。
高分子分布型具固態(tài)資料之牢靠性
當前此種顯現(xiàn)形式的首要做法是將高分子單體與液晶混組成等方向性之溶液,，運用熱或照光的辦法，使高分子單體行聚合反應(yīng),，隨聚合過程中單體與液晶間溶解度下降而發(fā)生相別離,，結(jié)尾液晶則以微滴形狀均勻渙散在高分子基材中，其布局如圖6所示,。藉由恰當?shù)奶暨xPolymer及LC的折射率,，則可在未加電壓時呈現(xiàn)的乳白色散射態(tài)(無視角問題)及加電壓時的通明態(tài)(加反面吸收板)來抵達亮暗顯現(xiàn)的效果。
因為高分子渙散型液晶薄膜歸于固態(tài)顯現(xiàn)組件,，故具有固態(tài)資料的牢靠性,，破損亦不影響其顯現(xiàn)功用且無封裝的問題；此外,，其顯現(xiàn)時不需偏光板亦不需對液晶分子作恰當配向,，但此顯現(xiàn)形式的缺點，如驅(qū)動電壓過高,、比照偏低及反應(yīng)速度過慢等問題依然有待處置,。Eastman-Kodark Co.在2004年的SID中宣布以印刷及涂布的辦法，制造出微膠囊化膽固醇液晶之高分子渙散液晶膜,，其長處為聯(lián)系膽固醇液晶的雙穩(wěn)態(tài)及高分子渙散液晶膜的加工便利性,，圖7及圖8別離為其展現(xiàn)品及制程示意圖,。
主客型
所謂主客型(Guest-Host Mode)乃以液晶為主，增加少數(shù)二色性染料為客,，通常的棒狀二色向染料(Dichroic Dyes)分子,，關(guān)于筆直分子軸的偏光簡直不吸收，但關(guān)于平行于分子軸的偏光可吸收特定色光,，當白光顛晚期則只要其互補色光能顛末,，在沒有外加電壓時，如圖9(a)所示,，入射白光顛末液晶及染料層后,，極化方向與分子軸平行部份色光被吸收，顛末為互補色光,；當外加一偏壓時,，如圖9(b)所示，液晶分子與染料分子都轉(zhuǎn)成筆直面板,，分子軸與入射光極化方向筆直不吸收,，出射光仍為白光。
大日本印刷公司提出了微膠囊主客型技能,，如此可經(jīng)厚膜印刷于塑料基板上,。工研院電子所與化工所亦協(xié)作成功運用為膠囊化技能調(diào)配主客型液晶顯現(xiàn)技能，制造出是非可撓式顯現(xiàn)器,，如圖10所示,。
高分子墻液晶 處置高階產(chǎn)物開發(fā)窘境
在上述運用于軟性顯現(xiàn)器的液晶形式中，雖其顯現(xiàn)機制受空隙改動的影響較小,，但比照大約在10～20左右,，故僅合適低階產(chǎn)物的運用?若欲抵達較佳的顯現(xiàn)質(zhì)量，仍需挑選調(diào)配偏光板的顯現(xiàn)形式,，但通常此種形式的顯現(xiàn)質(zhì)量受空隙改動的影響極大,。為戰(zhàn)勝這個問題，運用高分子墻作為支撐液晶盒(LC Cell)空隙之概念即因應(yīng)而生,。其制造流程是先將LC與高分子單體之混合溶夜填充至已有配向功用的Cell中,，接著再運用光罩將已拼裝好的Cell進行 UV曝光，藉由聚合引發(fā)相別離的辦法,，構(gòu)成Polymer-Rich之Polymer Wall及LC-Rich之區(qū)域。2002年SID會場上,，NHK宣布運用FLC與Polymer之間的相別離機制來制造具有Polymer Wall及Polymer Network的Flexible
Display,，全體架構(gòu)如圖11所示，因為Polymer Wall會影響LC的擺放,，所以全體的比照只要100：1,，其顯現(xiàn)效果如圖12所示,。
工研院電子所亦運用向列型液晶調(diào)配高分子墻，成功開宣布穿透式薄型/軟性液晶顯組件(類紙式顯現(xiàn)器, Film-Like Display),，此組件具有極佳的柔軟度,，在顯現(xiàn)質(zhì)量體現(xiàn)上比照可大于100，如圖13所示,。
Philips在2004運用相同的概念,，提出新的制程辦法。此辦法運用平板印刷(Offset Printing)的辦法,，在配向膜上制造出Adhesion
Promoter如圖14(a),，接著涂布一層液晶與高分子單體之混合溶液如圖14(b)，結(jié)尾在不需外加光罩的條件下進行全部曝光而構(gòu)成高分子壁及液晶
Domain之單基板液晶顯現(xiàn)器如圖14(c),，圖15為其展品,。
此外，Philips亦在2004的SID中,，宣布五顏六色化STN軟性液晶顯現(xiàn)器,，其布局與通常玻璃基板之STN液晶顯現(xiàn)器相同，但在制程上,，五顏六色濾光片是先在玻璃上完結(jié)后再轉(zhuǎn)印至塑料(PC)基板上,，且液晶盒中之空隙質(zhì)是以黃光制程而得(Photo
Spacer)，替代傳統(tǒng)之灑布制程,。其布局及產(chǎn)物如圖16所示,。
電泳顯現(xiàn)器透過帶電膠體懸浮液到達顯現(xiàn)效果
以電泳效應(yīng)來制造顯現(xiàn)器的概念，早在1960時代晚期就曾經(jīng)鼓起,，它是一種非自發(fā)光的反射式顯現(xiàn)器,，在描繪其顯現(xiàn)原理之前，有必要先打聽的是何謂膠體懸浮液,。
二相體系是最單純的膠體渙散溶液,，別離為由膠體粒子(直徑規(guī)模在10-6～10-9公尺的粒子)所組成的渙散相，以及渙散粒子分布之介質(zhì),，稱之為渙散介質(zhì)或接連相,。渙散相和渙散介質(zhì)依狀況之不相同會有不相同的稱號如下表4。
當前業(yè)界正在研制中的顯現(xiàn)器,，所運用的有以固體為渙散相,，液體為渙散介質(zhì)的膠體懸浮液體系，稱為電泳顯現(xiàn)器(Electrophoretic Display, EPD),，以及渙散相與渙散介質(zhì)都是液體的乳膠體系,，稱為逆乳膠電泳顯現(xiàn)器(Reverse-Emulsion Electrophoretic Display, REED)。原理大致上極為類似,，先調(diào)制出具有不相同顏色的渙散相及渙散介質(zhì)之膠體渙散溶液,，再運用渙散粒子的外表特性與渙散介質(zhì)的交互效果,，使粒子外表帶電，因為整個體系有必要滿意電中性之條件,，故渙散介質(zhì)和粒子的交界面附近,，必定存在一電性相反但電量持平之布局，這個外表固定電荷與附近介質(zhì)之電子云布局,，被稱為電雙層,。所以藉由操控外加電場的巨細及方向，吾人便可操控粒子泳動的速度與所在位置,。將調(diào)制完結(jié)的膠體渙散溶液,，封裝在具有電極描繪的上下基板間，便可運用電場進行驅(qū)動,，若粒子坐落可視面上,，觀賞者所看到的就是粒子的顏色，若粒子坐落不可視面,，則觀賞者看到的會是渙散介質(zhì)的顏色,，有了這樣的調(diào)變機制，就可以用來制造顯現(xiàn)器,。
微膠囊化的電子油墨技能
電泳顯現(xiàn)技能的研制腳步,，以Eink公司的進展最快也最老練，首要的關(guān)鍵技能源自于他們在1997年SID會議中所宣布的電子油墨制造技能,，其原理如圖17所示,。
微膠囊化的電子油墨技能，是一種將富含兩種別離為黑色與白色,，且電性相反之渙散粒子的膠體懸浮液膠囊化后,，再將膠囊與黏著劑混合制成電子油墨的技能。這些微膠囊的體積均勻直徑約為70μm,，將電子油墨以精細涂布技能,，制造在上下電極板之間，并且操控電子油墨的厚度在100μm,，運用電場方向的調(diào)變,，即可改動可視面上附著的有色粒子，觀賞者即可看到不相同的顏色改動,。電子油墨膠囊化的技能不光使制程變得簡化,，其分辨率可抵達200ppi、白狀況反射率40%,、比照度約10～15之間,、當驅(qū)動電壓為20V時，印象切換工夫為250ms,，一起亦具有灰階顯現(xiàn)的才能,。
Sony在2004年四月推出電子書(圖18)，聯(lián)系E-ink的微膠囊化電子油墨技能,、Toppan的前板組立與Phillips的TFT背板技能,。巨細為6英吋，分辨率170dpi具有四個灰階,，這個顯現(xiàn)機制具有雙穩(wěn)態(tài)特性,，所以4個3號電池可以運用1萬頁。E-ink的顯現(xiàn)技能在反射率及比照的體現(xiàn)上,，曾經(jīng)可以抵達紙張的水平,，但要抵達動態(tài)的顯現(xiàn)效果，在反應(yīng)速度上還需再加強,。
微杯化技能具成卷式制程特性
微杯(Microcup)化技能是由Sipix公司研制,，其顯現(xiàn)機制(圖19)是以不相同顏色的渙散粒子與渙散介質(zhì)來做顏色的調(diào)變，首要的訴求在于以成卷式精細涂布技能,，于一條出產(chǎn)在線直接完結(jié)微杯的制程與面板的拼裝(圖20),。
此微杯的功用在于供給機械強度，使面板可以接受撓曲變形而不會影響上下基板的空隙,，一起也可約束微杯內(nèi)流體的活動規(guī)模,，堅持顯現(xiàn)畫面的均勻性，并且,，當面板從大面積切成小塊時,，亦不會有漏液的狀況。成卷式的制程供給疾速很多的出產(chǎn)功率,，并且易于制造大面積的產(chǎn)物,，具有很大的競爭力。
樣品可參閱圖21,，其比照度可達15,、于驅(qū)動電壓為45V時，反應(yīng)工夫為200ms,，圖中亦顯現(xiàn)該樣品在遭到切開后,，依然可以正常體現(xiàn)。
粒子躲藏技能
所謂粒子躲藏技能的原理,，是以有色的粒子和通明的渙散介質(zhì)組成膠體懸浮液,，下基板運用和粒子構(gòu)成比照的顏色，運用電極圖畫的描繪,，來操控粒子在可視面上分布的面積,，若粒子分布在整個可視面上，則觀賞者將看到粒子的顏色,；若粒子被擠壓在相對狹小的區(qū)域,，或是吸附在側(cè)壁上時,，觀賞者感遭到的是下基板的顏色。
關(guān)聯(lián)的技能有Canon公司所開展的In-Plane Electrophoretic
Display (IP-EPD),，以及IBM公司開展的Lines/Plate Electrophoretic Display和Wall/Post Electrophoretic Display,。Lines/Plate EPD 和Wall/Post
EPD的布局描繪如圖22所示。其間Lines/Plate的比照度達9.7,、最大反射率61％,，Wall/Post的比照度是11.3、最大反射率是 71％,。關(guān)聯(lián)于報紙65％的反射率而言,，這種形式曾經(jīng)很挨近這個水平了。
IP-EPD的原型布局描繪如圖23所示,。他們將電極別離描繪鄙人基板和側(cè)壁內(nèi),，將黑色粒子驅(qū)動到下基板電極(Displaying Electrode)時，觀賞者將看到黑色,；將黑色粒子驅(qū)動到側(cè)壁電極(Collecting Electrode)時,，觀賞者看到的是白色的下基板。
此描繪的光電特性如下,，其比照度為8,、白狀況的反射率可抵達50％，在2003年IDRC會議中,，Canon公司所宣布的樣品,，可在14V電壓驅(qū)動下，抵達100ms以下的反應(yīng)工夫,，一起他們也透過側(cè)壁電極高度的改動,，有用處置了殘影的缺點。
逆乳膠電泳顯現(xiàn)器
逆乳膠電泳顯現(xiàn)器(REED)是由Zikon公司所研制的新型態(tài)顯現(xiàn)形式,，首要是運用逆乳膠的電泳特性,，來抵達顯現(xiàn)的意圖。
通常而言,，液-液膠體渙散體系多稱為乳膠,，但在此處特別將渙散相為水性溶液，渙散介質(zhì)為油性溶液(即水在油中)的體系稱為逆乳膠,；渙散相為油性溶液,，渙散介質(zhì)為水性溶液(即油在水中)的體系稱為乳膠。這兩種體系除了水相和油相之相對含量不相同外,，他們各自構(gòu)成的效果力也因分子擺放方向不相同而懸殊,。
乳膠體系是由兩性分子(Amphiphilic Compound)在水性或油性溶液中凝集而構(gòu)成的雜亂超原子布局。所謂的兩性分子所指的是一端具有親油性基而另一端具有親水性基的長煉形分子。在親水體系中,，因為疏水效應(yīng)的效果,，兩性分子的親油端會相互集合，而構(gòu)成僅由親水端和水性溶液觸摸的微胞,；相反的,，在親油體系中,，兩性分子的親水端相互集合,，而構(gòu)成由親油端和油性溶液觸摸的微胞，換句話說,，此刻的微胞內(nèi)多半是一些親水性的離子基,，對他們而言，靜電效果力顯得重要得多,。
逆乳膠的幾許布局可以恰當多樣化(圖24),，如球形、柱形,、蟲形,、雙層或多層布局。將逆乳膠體系運用在顯現(xiàn)技能時,，有必要注重的是,，它在熱力學上有必要是安穩(wěn)的、微胞不會沈降亦不會分化,，一起要可以運用電場的調(diào)變來驅(qū)動,。
REED的布局是由兩片鍍上ITO電極的玻璃基板，中心寫入逆乳膠溶液,，挑選極性染料使極性相(也就是微胞內(nèi)部)呈現(xiàn)顏色,。在恰當?shù)碾妶鰪姸燃邦l率下，操控微胞均勻分布在較寬的電極上或均勻分布在溶液中,，可使顯現(xiàn)器呈現(xiàn)微胞內(nèi)染料的顏色,；也可以運用電場的強度與頻率，操控微胞集合在較窄的電極使顯現(xiàn)器面版呈現(xiàn)通明狀況,。Zikon公司所制造出來的試片,，其上下板距離為50-80μm、驅(qū)動電壓30～60V,、最大穿透率70%,，比照5、且反應(yīng)工夫約 50ms,。
OLED,、電泳介質(zhì)特性佳 LCD工業(yè)老練較具開展優(yōu)勢
通常說來，可撓曲顯現(xiàn)器當前可分為四類顯現(xiàn)器，如超薄平面顯現(xiàn)器(Flat Thin Displays),、可曲折顯現(xiàn)器(Curved
Displays),、可撓曲顯現(xiàn)器(Display on Flexible
Devices)及可曲折顯現(xiàn)器(Roll-Up Display)，其結(jié)尾顯現(xiàn)器乃是期望朝向可曲折顯現(xiàn)器,。歸納本文中之顯現(xiàn)技能,，因為液晶顯現(xiàn)器在制程、設(shè)備的開發(fā)及基礎(chǔ)研討恰當完好,，且在玻璃基板上已歸于恰當老練的工業(yè),，加上亦有局部產(chǎn)物運用在硬質(zhì)塑料基板上，因而現(xiàn)階段欲將液晶之顯現(xiàn)形式套用在軟性塑料基板時所需的資源相對較少,。
當前日本首要開發(fā)軟性顯現(xiàn)器的廠商仍挑選液晶作為顯現(xiàn)介質(zhì),。但因為液晶顯現(xiàn)機制上先天的約束，在結(jié)尾軟性顯現(xiàn)器開發(fā)的進程上,，仍有能夠被自發(fā)光且具五顏六色化的OLED/PLED,，或制程較簡略的電泳顯現(xiàn)器替代。
OLED/PLED則因具有自發(fā)光,、疾速反應(yīng),、五顏六色化及無視角的問題，在軟性顯現(xiàn)器的運用有很好的時機,，可是因為當前制造OLED/PLED的廠商,，仍致力于玻璃基板的量產(chǎn)，相對的在投入軟性顯現(xiàn)器開發(fā)的能量較少,，因而在短期中不簡略看見商品化的產(chǎn)物呈現(xiàn),。
電泳顯現(xiàn)器的開展曾經(jīng)逐漸老練，沒有視角約束,、印象回憶才能佳恰當合適軟性顯現(xiàn)器之運用,，簡直一切開發(fā)電泳顯現(xiàn)器的公司，垂青的也是軟性顯現(xiàn)器的這塊商場,，但其比照度體現(xiàn)平平,，反應(yīng)工夫相對緩慢，五顏六色化技能依然沒有老練的處置方案是他的缺點,。
表5是Stanford Resources關(guān)于軟性顯現(xiàn)器運用商場的猜測及剖析,，在短中期來看，軟性顯現(xiàn)器的運用仍以中低階及賤價的產(chǎn)物為主,，如電子卷標,、廣告廣告牌、汽車用顯現(xiàn)器及Smart card,。就長時間而言,，假若軟性顯現(xiàn)器的顯現(xiàn)質(zhì)量可與如今的顯現(xiàn)器比美時,，除了可以激起更多的描繪概念及新式運用產(chǎn)物外，在本錢及價錢的思考下,，亦有時機替代現(xiàn)有的商場或是抵達類紙的特性時,，亦將有能夠替代紙的商場。如此巨大的商機將是促進軟性顯現(xiàn)技能不斷晉升的最大動力,。
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