多項光電創新技術亮相臺北國際光電周

    臺灣地區工研院(ITRI)在6月10~12日舉辦的2009臺北國際光電周中，以「舞動新視界 動感Fu科技」為主題，展出許多達國際水準的光電熱門創新技術，包括榮獲全球百大科技大獎的AC LED應用產品、導光板技術、多點觸控顯示、電子紙技術，以及3D立體影像顯示應用技術，提供視覺立體影像的真實重現，也宣告立體行動觀看的新視覺時代來臨。

    在新世代顯示技術方面，工研院運用整合軟性電子研發成果，開發出一系列新興顯示器，如以印制式的軟性傳感器──運用軟性面板上的微小傳感器，偵測不同壓力點，發展成熱門的電阻式多點觸控面板，隨意以物品作觸控感應，手觸、筆寫通通不是問題，遠優于傳統觸控屏幕必須受限特殊導體作感應。

    在電子紙也有突破性進展，運用領先世界的217件膽固醇獲證專利，已開發出全球最長(＞3公尺)的連續式軟性液晶電子紙，以熱、光二種模式驅動寫入 (分辨率>200dpi)，發展為數字書畫、e-Banner、大面積數字看板等革命性創新應用，適合應用于廣告、建筑及文化創意產業，帶動新商機。

    此外，當好萊塢各大片商積極推出新3D影片后，3D影像已成為龐大影音娛樂市場焦點之際周。工研院成功開發出多臺微型投影機數組集合的i-screen技術，以聚集多臺微型投影機的畫素來提高畫面分辨率，目前已超越目前一般3D顯示器之分辨率，有15視域，總畫素高達835萬，讓觀者在同樣立體視角的條件下，看到其它3D顯示器無法提供的超高立體分辨率的畫面，已引起業者高度興趣。

    此外，3D立體影像的軟件制作上，工研院已研發出傳統2D影像轉3D立體影像，或無線傳輸3D實時影像。只要將現場拍攝的2D相片，或既有的傳統相片，經過全自動之快速產生立體視訊方法 ，即能將一般照片轉成3D立體照片，未來可應用在立體數字相框、立體顯示之手機或相機、虛擬窗戶及立體畫框。

    在照明新世代的LED燈源，工研院運用去年甫榮獲全球百大科技研發獎R&D 100 Awards的AC LED，已串連上中下游廠商，推出多項AC LED產品，準備進軍國際。此外，也開發出7.1吋可彎曲的AC LED照明光源 ，與現代化創意燈飾、家飾、造型裝潢作隨意彎曲貼合，滿足智能型居家光源需求。

    工研院的軟性AC LED照明光源，以高效率芯片及高導熱材質，提升散熱效果，克服LED散熱問題，成功封裝在軟性PI基板上，達到厚度<2mm，彎曲半徑<5cm。各項創新技術成果說明如下：

    擴散型導光板

    工研院展示光擴散板技術可讓光進行多向散射，猶如攝影中運用打光等技巧，讓物品勾勒出清晰柔美的輪廓，修飾遮蔽瑕疵。

    LED有省電、節能特點，但發出的光源會集中在點或局部區域，運用納米擴散粒子讓光向多方散射，平均擴散到整個透明材質，使「點」光源擴大為「面」光源，達到「勻光」的效果，可廣泛運用于LED、面板及光電相關產品，如照明、指示、廣告、裝潢及流行性商品上，可增進LED燈具及外圍產品效果。

    此外微納米級高擴散微粒及雙向動態交連的制程搭配精密加工射出技術，能開發出高擴散型導光材料及產品設計技術，具有制程簡易、方便及成本低的優點。

    五彩LED導光板：LED導光板和打擊樂器結合，導光板裝置在鼓面，透過敲擊頻率的改變，使LED「點」光源擴大為「面」光源，達到「勻光」的效果，內部均勻柔和光線隨之轉換，可廣泛運用于LED、面板及光電相關產品，如照明、指示、廣告、裝潢及流行性商品上，可增進LED燈具及外圍產品效果。

    3D數字看板

    工研院積極發展3D技術，除已成功開發出微位相差膜、斜柵式光柵板及投影機數組的3D顯示技術，目前正積極發展高分辨率的3D立體影像及制作3D內容的軟件，包括將傳統2D影像轉3D立體影像，或無線傳輸3D實時影像或運用3D鏡頭取像等技術。

    在高分辨率3D立體影像方面，已成功運用斜柵式光柵板技術將影像切割，提供左右眼不同影像，并將光柵板以特殊影像排列方式，降低左右眼影像迭影困擾，即能提供舒適、不易暈眩的觀賞效果。可視范圍大，不用戴眼鏡即可觀賞9個視域，觀賞者能自由移動觀賞。

    另外該技術分辨率也比42吋全分辨率(Full HD)顯示器提高4倍，屏幕總分辨率3,840×2,160，立體分辨率1,280×720，畫質更細致外，立體觀賞畫質效果也達到全分辨率水準。已運用在高畫質大型面板3D畫框及數字電子看板，觀賞者能親身體驗三維效果外，更增添加廣告吸引力，加強吸金效果。

    在3D內容軟件技術方面，已開發出將傳統相片轉換成3D相片技術，只要將現場拍攝的2D相片，或既有的傳統相片，經過全自動之快速產生立體視訊方法 (1360x768, 10fps以上之轉換速度)，即能親設身體驗將一般照片轉成3D立體照片，未來可應用在立體數字相框、立體顯示之手機或相機、虛擬窗戶及立體畫框。

    還有若應用Air Sender無線影音實時傳輸器，能將視訊實時壓縮與無線傳輸，將遠程的計算機3D監視畫面無線傳輸至客廳電視上，實時獲知其它空間最新立體實況，有如親臨實地的效果。

    熱門多點觸控面板 印刷式軟性電子傳感器

    工研院整合軟性電子技術開發的印制型軟性傳感器(Printed Flexible Sensor)，以獨特之技術專利，研發出目前最熱門的多點觸控面板，該面板能隨意以物品作觸控感應，手觸、筆寫通通不是問題，優于傳統電容式觸控屏幕受限以特殊導體作感應。以印刷方式在軟性基板上進行大面積觸覺感測數組的制作，以壓阻式印刷制程建立被動式 MEMS 結構傳感器。

    軟性觸覺傳感器是應用高分子材料合成，經由印刷方式制作，并利用特殊掃描程序和電路技術完成 Multi-Touch 的功能，達成全像式投影多點觸控的技術，具有成本低及方便量產的特點，相關熱門應用可由小面積Touch Pad延伸至大型電子白板等，此項創新研發技術，更朝向多感測功能之軟性電子皮膚(E-Skin)開發，未來將大幅提升人類與機器人、機器寵物互動性。

    遠近照明都行的LED探照燈

    工研院已應用變焦光學模塊，讓困難度較高的LED發光張角有了改變，可以自由進行遠距離投射照明或近距離的廣區域照明，照明張角角度有10~20度變化，輸出亮度>8000 lumens。

    目前傳統的探照燈并無張角變化，只能固定角度照明，工研院發展遠近照明都行的LED探照燈，由于發光張角可變的特點，所以不論是在居住保全或是夜間搜尋等方面，均能改善傳統燈具固定照明張角的限制，且高亮度輸出亦可滿足任何照明環境。

    全球最長的連續式軟性液晶電子紙

    電子紙方面，工研院的技術已有突破性發展，采用膽固醇液晶及反射技術，不需要背光源，反射周遭環境光，具記憶功能，不需耗電即可顯示；已獲證217件膽固醇液晶及反射技術專利，位居世界第一。

    工研院分別采用電、光、熱三種模式，進行膽固醇液晶電子紙寫入驅動，其中熱、光二種模式已可應用于大面積高解析之電子字畫。已開發出熱寫入驅動電子字畫，寫入速度14mm/sec，以電即可清除，分辨率>200dpi，觀賞的字畫可自由替換。

    另外也發展光寫入驅動，分辨率>300dpi的電子紙，及可應用滾動條式（R2R）大量生產制造的全球最長(＞3公尺)的連續式軟性液晶電子紙，可發展為數字書畫、e-Banner、e-Poster、情境壁紙、大面積數字看板等革命性創新應用，適合應用于廣告、建筑及文化創意產業，帶動新商機。

    e-電子字畫：工研院分別采用電、光、熱三種模式，進行膽固醇液晶電子紙寫入驅動，其中熱、光二種模式已可應用于大面積高解析之電子字畫。工研院已開發出熱寫入驅動電子字畫，寫入速度14mm/sec，以電即可清除，分辨率>200dpi，觀賞的字畫可自由替換。

    電子書進入全彩世代

    10.4吋單層彩色膽固醇液晶顯示器將電子書從黑白帶進彩色，除可彎曲、折迭、輕薄特點外，亮度大幅提高，反射率達到25~30%，實物影像呈現具相當真實性，如面板所示的草莓，色澤嬌紅，未來可應用于電子菜單等方面。

    該技術每頁畫面更新時間只需3.8秒，遠遠超越國際大廠已發表的電子書(10秒)；另外以噴墨或分道注入(Pixelized Vacuum Filling，PVF)技術將紅、綠、藍三種膽固醇液晶噴印在畫素中，為一單層彩色液晶，厚度及重量也較傳統彩色膽固醇液晶顯示器大幅減少，具有輕薄、廣視角、制程簡單之特性。

    e-pop：工研院運用領先全世界專利的膽固醇液晶發展e-pop，可依所需要的圖樣，以快速閃動去突顯想要突出的部份，吸引觀看表目光，讓廣告效果超好，未來可運用在電子廣告、裝飾藝術、禮品及玩具等。

    超彎曲主動式AMOLED屏幕

    滾動條式電子紙AMOLED，采用世界最先進的塑料背板取下技術與有機發光二極管(OLED)，卷曲效果極佳，具有高影像顯示、高反應速率及自發光的特性，可播放多媒體影音等動態視頻內容，非常適合于高階可攜式行動裝置，如筆電、手機等。

    該技術能立即與產業目前的制程銜接，利用既有的設備便能進行軟性晶體管下板生產，未來可結合廣告、數字內容、電子商務等服務產業，進行創新性應用，開創龐大商機。

    低溫印刷4.7吋軟性晶體管

    印刷式4.7吋主動晶體管為一創新技術，突破傳統晶體管半導體制作限制，采用150℃低溫制程，克服晶體管的傳統高溫制程問題，并已充分掌握最關鍵的可靠度、均勻性及對位問題，更達到商業化的壽命標準，具備未來低成本連續式(roll-to-roll)生產的潛力。

    該技術已與鑼?科技電子紙結合，成為國內第一個全軟電子紙，無傳統電子紙沉重玻璃外殼，具有卷折多次、可彎曲、輕薄特性，奠定未來軟性顯示器真正實現可彎曲、折迭、輕薄、安全及大面積生產等模式。

    體波式致動器可實現光學變焦與防手震

    工研院以創新之體波式致動器(厚度僅1.5mm)及微組裝與光學系統技術，完成具3倍光學變焦與動態光機防手振CCM模塊，大幅縮小致動模塊體積，解決現今光學變焦模塊體積過大無法置入手機的問題。

    另一方面，其壓電致動器之驅動方式為藉由高頻電壓訊號做為驅動源，并開發專屬驅動控制電路，以達到低耗能特性。其微型化、低成本、低耗能之競爭優勢將可協助國內手機相機鏡頭模塊廠與系統廠切入高階相機手機市場，并掌握關鍵零組件自有開發能力。

    隨著照相手機的普及化，拍攝高畫素影像之單一訴求已無法滿足市場需求，如何整合光學變焦功能于手機裝置中，使拍攝影像同時兼具高畫素且高品質，成為熱門議題。工研院開發之光學變焦技術，以壓電致動器之驅動方式，藉由高頻電壓訊號做為驅動源，提升鏡群的移動速度，變焦反應的速度因而提升；并開發專屬控制驅動電路，可降低耗能，目前已可作3倍光學變焦，最大變焦時間為0.3秒，耗能僅0.25W。■