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The Next Big Thing 点燃产业新亮点

SEMI-FlexTech贵宾及讲师合影
SEMI-FlexTech贵宾及讲师合影

软性混合电子(Flexible Hybrid Electronics) 对半导体产业带入的崭新商机,在物联网、智能制造、智能医疗、穿戴式装置、更轻薄多工的移动设备等议题驱动下,各式各样小型、轻量化、高机能的电子装置纷纷现身,各种更柔软可挠曲形状的软性电子产品需求开始浮现,内部元件包括传感器、显示器、电路板、电池等,也都必须具有软性特质。

根据IDTechEX,软性混合电子市场在2027年前成长至734.3亿美元,而台湾作为全球电子产业重镇,在此一领域布局也已相当深厚。

软性混合电子技术持续发展,将会扩大穿戴式装置市场的空间并带来新商机。

软性混合电子技术持续发展,将会扩大穿戴式装置市场的空间并带来新商机。

根据混合电子整体市场趋势与创新设备材料,捷普科技(JABIL) Dr. Girish WABLE提及,数码革命正在发生,随着IoT的发展,物联网及穿戴式装置风潮兴起,由于IoT传感、监控与应用装置内部电路板不仅软件密集度高,电路载板复杂度亦超越现有装置,让软性混合电子成为炙手可热的下一时代技术。

软性混合电子和传感器带动了电子设备的尺寸外形趋于轻薄和独特,并具备可弯曲、服贴、节能、低功耗等特性,电子产业势朝向革命性的产品设计升级,催生软性混合电子于航太、消费电子、医疗保健、车用电子和工业自动化等领域的技术开发与产品应用,更催生许多数码生态系统,如智能城市、智能医疗等。

关于可挠型显示器 (Flexible Displays) 的市场趋势及机会,IHS Markit 谢勤益研究总监提到,屏幕依然是目前智能手机发展主要的创新趋势,如无边框全屏幕、指纹识别、多边或圆角边框切割、可挠式设计等,相较于 LCD 面板,AMOLED (Active-matrix organic light-emitting diode) 面板具有厚度薄、重量轻、自发光、高效率、高对比、高色彩饱和度、反应速度快、可挠曲等特色,已取得大部分技术优势,在可挠式设计上,目前已经发展到双侧边曲面 (Curved Type) 设计。

未来将持续推动可弹性弯曲 (Bendable Type)、可卷式 (Rollable Type)设计与可折叠屏 (Foldable Type),除杀手级的应用、情境设计与外型设计尚未完善外,芯片、电路板、电池等关键元件技术也需一并突破。

电子纸应用随着技术升级不断创新,现今除了电子书、智能标签等产品应用之外,穿戴式装置、移动设备等相关先进技术商品,逐渐在我们生活、教育领域、商业当中发挥其影响力。元太科技 (E Ink) Dr. Michael McCreary指出,电子纸不但提供了近似纸张的阅读界面,在加入手写功能后,更是超越纸张。

透过电泳显示技术(Electro-Phoretic Display;EPD),将电子墨水涂布在一层塑胶薄膜上,再贴覆上薄膜晶体管 (TFT) 电路,经由驱动 IC 控制,形成像素图形,相较于与其他显示器,更具优异的低耗电、类纸张、阳光下可视等特性。

电子纸是反射式、双稳态的显示技术,即使移除供电来源,电子纸显示器上的画面仍然能持续显示,不会消失。即有在更换画面时,才需要消耗电力,长期下来,将较于相同尺寸的 LCD 显示器看板,其具有非常优异的节电性能。在视觉上看起来与传统纸张几乎无异,故能创造护眼、节能的效益。

工研院电子与光电系统研究所胡纪平副所长说明,近年来有机半导体于制程和材料上的技术突破以及导电性质的提升,使得有机半导体于软性电子产品应用上,已达到可商业化量产的程度。

软性电子产业商机潜力无穷,根据工研院的产业研究预估,2018 年整体电子纸面板市场值将达 120 亿美元,年复合成长率达 57%,到了 2022 年后全球软性电子产品产值将达650亿美元,软性显示器及软性绿色能源将愈来愈广泛被应用。

未来以连续卷轴式 (Roll-to-Roll) 技术为基础的印刷电子,将广泛应用在燃料电池、太阳能电池、RFID、传感器、电池、灯具等,工研院亦于2007年启用全国首座软性电子量产开发实验室,以建立 Roll-toRoll 整线试量产平台为根基,开发各项软电元件整合技术,包括 OLED 照明,超薄触控面板,大面积压力传感器等。

日本产业技术总合研究所 (AIST, Japan) Dr. Toshihide Kamata 分析,软性混合电子技术持续发展,将会扩大穿戴式装置市场的空间并带来新商机。穿戴式装置强调贴近人体工学,在整机设计与零组件搭配上斤斤计较重量、体积。为满足舒适度,穿戴产品对软性零组件、可挠式设计的需求也更为殷切。

透过可挠式显示技术方面,除具可弯曲度与耐冲击特性之外,可挠式触控界面与可挠电池技术亦将带来更多创新应用与服务,如应用在动态捕捉的力量/压力/延伸传感器、具传感器的纺织类服装或鞋袜类,或应用在鞋垫、床垫来侦测脚底或身体的受力分布。穿戴式装置也可应用在个人照护或疾病及时诊断上,如血糖量、感染性疾病等检测。

软性混合电子实现轻量、低功耗且同时具备传感、供电与通讯能力的电子产品基石,藉由SEMI 及 FlexTech(国际半导体产业协会及软性混合电子产业联盟,SEMI-FlexTech) 于日前首次在台北国际会议中心举办为期一天的软性混合电子国际论坛暨展览 (FLEX Taiwan),邀请以上全球领导研究机构、企业及讲师分享上午议程-从市场趋势、创新设备材料、先进制程技术、产品应用商机等面向切入,协助台湾业者在这波软性混合电子商机中洞察先机,提高国际竞争力。