电子产品世界

工研院电子所也利用向列型液晶搭配高分子墙，成功开发出穿透式薄型/柔性液晶显元器件(软膜显示，Film-Like Display)，元器件具有极佳的柔软度，在显示质量表现上对比可大于100，如图14所示。

2004年，Philips利用相同的概念提出新的工艺方式，利用平板印刷(Offset Printing)方式，在配向膜上制作出Adhesion Promoter，如图15(a)，接着涂布一层液晶与高分子单体的混合溶液，如图15(b)，最后在不需外加光罩的条件下进行全面曝光而形成高分子壁及液晶Domain的单基板液晶显示器，如图15(c)，图16为其展品。

此外，Philips也在2004的SID中发表彩色化STN柔性液晶显示器，其结构与一般玻璃基板的STN液晶显示器一样，但在工艺上，彩色滤光片是先在玻璃上完成后再转印至塑胶(PC)基板上，且液晶盒中的间隙质是以黄光工艺(Photo Spacer)替换常规的洒布工艺。其结构及产品如图17所示。

电泳显示器通过带电胶体悬浮液达到显示效果

以电泳效应制作显示器的概念在20世纪60年代末期兴起，是一种非自发光的反射式显示器，这里先了解什么是胶体悬浮液。

二相系统是最单纯的胶体分散溶液，分别由胶体粒子(直径范围在10-6～10-9米的粒子)组成的分散相以及分散粒子分布的介质，称为分散介质或连续相。分散相和分散介质根据状态不同会有不同的名称，如表3。

目前业界正在研发中的显示器所使用的有以固体为分散相、液体为分散介质的胶体悬浮液系统，称为电泳显示器(Electrophoretic Display,EPD)，以及分散相与分散介质都是液体的乳胶系统，称为逆乳胶电泳显示器(Reverse-Emulsion Electrophoretic Display,REED)。原理大致相似，先调制出具有不同颜色的分散相及分散介质的胶体分散溶液，再利用分散粒子的表面特性与分散介质的交互作用，使粒子表面带电，由于整个系统必须满足电中性条件，故分散介质和粒子的交界面附近必然存在一电性相反但电量相等的结构，这个表面固定电荷与邻近介质的电子云构造，被称为电双层。借助控制外加电场的大小及方向可控制粒子泳动的速度与位置。将调制完成的胶体分散溶液封装在具有电极设计的上下基板间，便可利用电场进行驱动，若粒子位于可视面上，所看到的便是粒子的颜色，若粒子位于不可视面，则看到的会是分散介质的颜色，有了这样的调变机制，就可以用来制作显示器。

微胶囊化的电子油墨技术

Eink公司的电泳显示技术的研发进度最快也最成熟，主要的关键技术源自于他们在1997年SID会议中所发表的电子油墨制造技术，原理如图18所示。

微胶囊化的电子油墨技术是将含有两种分别为黑色与白色且电性相反的分散粒子的胶体悬浮液胶囊化后，再将胶囊与黏着剂混合制成电子油墨的技术。这些微胶囊的体积平均直径约为70μm，将电子油墨以精密涂布技术制作在上下电极板间，并且控制电子油墨的厚度在100μm，利用电场方向的调变，即可改变可视面上附着的有色粒子，可看到不同的色彩变化。电子油墨胶囊化技术不但使工艺简化、分辨率可达到200ppi、白状态反射率40%、对比度在10～15之间，当驱动电压为20V时，图像切换时间为250ms，同时也具有灰阶(Gray)显示的能力。

Sony在2004年四月推出电子书(图19)，结合E-ink的微胶囊化电子油墨技术、Toppan的前板组立与Phillips的TFT背板技术。大小为6英寸，分辨率170dpi，具有四个灰阶，这个显示机制具有双稳态特性，4个3号电池可以使用1万页。E-ink的显示技术在反射率及对比表现上已经达到纸张的水平，但要达到动态显示效果，在反应速度上还需再加强。

微杯化技术具有成卷式工艺特性

微杯(Microcup)化技术由Sipix公司研发，其显示机制(图20)以不同色彩的分散粒子与分散介质做色彩的调变，目的在于以卷轴型(Rool-to-Roll Precision Coating)精密涂布技术在一条生产线上直接完成微杯工艺与面板的组装(图21)。

微杯的功能在于提供机械强度，使面板能够承受弯曲变形而不会影响上下基板的间隙，同时也可限制微杯内流体的流动范围，保持显示画面的均匀性，而且，当将大面积切成小块时也不会有漏液的情况。卷轴式的工艺提供快速大量的生产效率，而且易于制造大面积的产品，拥有很强竞争力。参考图22的样品，其对比度可达15，在驱动电压为45V时反应时间为200ms，图中也显示该样品在切割后仍然可以正常表现。

粒子隐藏技术

粒子隐藏技术是以有色粒子和透明分散介质组成胶体悬浮液，下基板使用和粒子形成对比的颜色，利用电极图案的设计，控制粒子在可视面上分布的面积，若粒子散布在整个可视面上，则可看到粒子的色彩;若粒子被挤压在相对狭小的区域或是吸附在侧壁上时，可感受到的是下基板的颜色。

相关的技术有Canon公司的In-Plane Electrophoretic Display (IP-EPD)以及IBM公司的Lines/Plate Electrophoretic Display和Wall/Post Electrophoretic Display。Lines/Plate EPD和Wall/Post EPD的结构设计如图23所示。其中Lines/Plate的对比度达9.7、最大反射率61%，Wall/Post的对比度是11.3、最大反射率是71%。相对于报纸65%的反射率而言，这种模式已经很接近软膜水平了。

IP-EPD的原型结构设计如图24所示。电极分别设计在下基板和侧壁内，将黑色粒子驱动到下基板电极(Displaying Electrode)时将看到黑色;将黑色粒子驱动到侧壁电极(Collecting Electrode)时看到的是白色的下基板。

此设计的光电特性为中对比度为8，白状态的反射率可达到50%，在2003年IDRC会议中，Canon公司发表的样品可在14V电压驱动下，达到100ms以下的反应时间，同时他们也通过侧壁电极高度的改变有效解决了残影缺陷。

逆乳胶电泳显示器

逆乳胶电泳显示器(REED)是Zikon公司所研发的新型显示模式，主要是利用逆乳胶的电泳特性达到显示的目的。

一般而言，液-液胶体分散系统多称为乳胶，但此处特别将分散相为水性溶液、分散介质为油性溶液(即水在油中)的系统称为逆乳胶;分散相为油性溶液、分散介质为水性溶液(即油在水中)的系统称为乳胶。两种系统除了水相和油相的相对含量不同外，他们各自形成的作用力也因分子排列方向不同而迥异。

关键词： 工艺 技术 显示 柔性