卷对卷印刷技术促进印刷电子行业发展
- 2013-08-28 08:08:422914
印刷电子技术是基于印刷原理的电子制造技术。在过去的50年中，硅基半导体微电子技术占据了电子技术的主导地位。但由于硅基集成电路制造技术的日益复杂和所需要的巨大投资，硅基集成电路的制造完全垄断在*少数几家大公司手中。因此，在过去10多年中对溶液化有机与无机半导体材料的研究开发，催生了用传统印刷技术制造各种电子器件的探索研究。有机材料一般可以制备成溶液形态，使其具有印刷油墨的特征，因而可以通过印刷导体与半导体材料制备信息电子技术的基本的单元器件——晶体管，通过晶体管再构筑复杂的电子系统。
以上便是印刷电子的起源，同时在无机纳米材料开始应用于印刷电子领域以及印刷制备的电子器件具有不同于硅基微电子器件的基本特征，即大面积、柔性化与低成本的共同作用下，印刷电子产业迅速发展。但是随着各式各样窄边框产品的上市，其边框宽度皆取决于导线的线宽与线距，而一般网版印刷技术的线宽约为60～80微米，凹版印刷技术为30～50微米，普遍的黄光蚀刻制程则是30微米，但上述这些技术都已逐渐无法满足触控面板厂对新一代超窄边框与可挠式设计的需求，因此产业界亟需新的导电膜印刷设备与技术克服此一技术瓶颈。
近日，工研院和日本大厂Komori共同研发了非黄光之卷对卷超细线印刷技术，这个技术将实现非黄光之卷对卷超细线进行印刷，开发出窄边框薄型触控模块。这项*技术可取代昂贵的黄光蚀刻制程，成为下世代触控面板的关键设备。
工研院强调，只要一台设备就可取代传统图案化溅镀、涂布到显影、印制及蚀刻等7台机台，在金属导线的材料使用率也从5%提高至95%，完成触控面板4到5层的制程，具有率、环保及大幅降低成本等优点。这项印刷技术除了应用于触控面板，未来更可应用在OLED照明、下世代软性电路板、显示器、太阳能板等软性电子应用上。
印刷方法带来的不仅仅是终端产品的大面积、柔性化与低成本特征，而且包括制造方法本身的绿色环保特征。由此可见，印刷电子可以产业化的领域是相当广泛的。直接的应用实例是用印刷取代印刷电路板（PCB）的制造工艺。目前制作印刷电路板的工艺实际上并不是印刷，而是在镀铜树脂版上通过光刻和腐蚀形成电路图案。大量有毒腐蚀废液的处理成为环保的难题。用印刷直接形成电路图案，既可避免使用腐蚀工艺，实现绿色环保，又可节约大量铜材。卷对卷超细线印刷技术在材料使用率方面亦较黄光蚀刻制程更加精进。刘军廷补充，目前采用黄光蚀刻制程的设备，其材料使用率约5%，亦即大部分导电膜都会被浪费掉；反观，若采用卷对卷印刷设备，受惠于此一技术的印刷特性，触控面板厂可将材料使用率提升至95%，进而减少材料支出成本。可见印刷电子的产业化前景是非常光明的，关键是找到合适的切入点，既能体现出印刷制备方法的优越性，又有实实在在的市场需求。从长远来看，印刷电子还可以创造出新的市场，因为印刷电子产品的大面积、柔性化包括透明化等新颖特性有可能培育出新的消费需求。
据悉，目前已有不少中国台湾触控面板厂对卷对卷印刷技术十分感兴趣，并已打算将相关设备导入于新产线中，工研院也预估采用此一技术的触控面板产品快可望于明年底开始正式出货，并激励超窄边框触控面板与可挠式触控应用市场规模扩大。