新聞訊息 - 中華民國微系統暨奈米科技協會

在 2011年的台北國際光電展上，工研院(ITRI)以「綠色fun光，遇見新生活科技」為主題，呼應節能新趨勢，展示最新的 LED 研發成果及 3D 顯示科技，描繪未來綠色新生活的使用情境。工研院的展品包括投影時不用關燈，照常顯示清晰內容的「抗環境光投影銀幕」、可節電50%「LED平面光源燈具」、讓螢幕馬上升級有觸控功能的「掃瞄式光學觸控顯示器」以及3D拍攝即時預覽分析系統等40項展品。
新研發投影銀幕　不用關燈也清楚
會議中的投影螢幕一定要在昏暗光線下才能清楚嗎？工研院的抗環境光投影銀幕突破傳統銀幕限制，在開燈情形下，銀幕顯示品質照樣出色。工研院進行光學結構的模擬設計，配合可吸收環境光的黑色正型光阻及反射層材料的開發與製程整合，製作出具有抗環境光功能的投影銀幕，解決一般投影用蓆白幕使用時需關燈或微型投影機亮度不足的問題，也能依照投影機性能、使用需求作客製化設計。
工研院表示，和傳統的蓆白幕相比，抗環境光投影螢幕的亮度可提升2至4倍，對比度則能提升到10倍以上；未來，在中小尺寸上可發揮輕薄好收納的優點，作為除了電視之外的第二裝置，在大尺寸上，則有家庭影音劇院以及正投或背投式廣告看板的應用實力。
號稱可節省五成電費的LED平面光源
LED 燈具有高亮度、節能的優點，成為在公共建設、商業照明主要採用的燈具；但作為居家照明，容易有炫光及刺眼的狀況。為兼顧節能與高舒適感，工研院展出關鍵技術，把光學薄膜結合在LED燈上，將點光源轉化為適合居家照明的平面光源，均勻擴散LED燈光，大幅提升照明效率，同時顛覆傳統LED燈具安裝擴散版外觀厚重，不易安裝的刻板印象。
工研院指出，該燈具使用180x180mm的光學薄膜，運用在20瓦的LED燈具，亮度相當於3支T5燈管構成的輕鋼架燈具，可降低50%電費，具有節能、製造成本低廉、高壽命的優勢，未來將在居家照明市場中帶來新契機。
輕薄可撓光導薄膜　點綴店面居家樂趣多
上面的透明塑膠材料，能寫/畫上你的祝福與願望，成為贈送友人的超炫發光卡片或祝賀春聯；這種由工研院研發的「光導薄膜」是在塑膠表面導光，除具備光纖與導光板的特性，也運用微光學技術植入LED光源，改變傳統只能在0.5mm以上的厚度才能植入光源的困難。
這項把透明的塑膠薄膜變的輕薄、可撓的平面光源，不但可依附在牆面、玻璃和曲面上，還能在表面進行任何繪圖與裝飾，具有塑膠材料成本低廉、應用面廣泛及客製化的優點，可望在現有的夜光指示牌、廣告看板、櫥窗展示、居家情境裝飾及消費性娛樂產品上，帶來新一波的生活應用與樂趣，在視覺效果上大放「光」彩。
掃描模組隨手貼 螢幕馬上升級成觸控功能
工研院「掃瞄式光學觸控顯示器」運用攝影模組加上紅外雷射掃描模組，記錄手指觸控位置及移動方向，讓一般面板瞬間升級為「觸控」顯示器。
採用模組化分離設計，只需將兩模組隨手貼在顯示區域兩端，透過USB介面與電腦或筆電連結，隨插即用開啟觸控功能，可應用在40~100吋以上的各種大尺寸面板，即使是隔著玻璃櫥窗也能使用，投影布幕也能搖身一變成為可互動式的簡報工具,相當方便。該技術讓使用者可以自由在各種大尺寸的顯示器或投影螢幕作觸控使用，無須受限於外框設計包覆元件只能選擇特定尺寸顯示器的困擾。
3D拍攝即時預覽分析系統 拍電影新法寶
拍出「品質好又觀賞舒適度佳」的3D影片，其繁瑣的知識及複雜的立體攝影操控，往往令許多導演怯步。工研院研發「3D拍攝即時預覽分析系統」，可以協助導演或掌鏡者在操作3D攝影機，即時瞭解左、右眼畫面視差有無大於設定的邊界；避免畫面中的視差範圍過大，嚴重影響觀賞3D電影舒適度。
同時，該系統也能立即指出場景中物件與背景所造成的「高反差」，減少高反差在立體顯示器產生「鬼影現象」，讓觀賞者不會在注視同一物件卻出現兩個影像，降低立體影像品質。這套系統可輔助有志拍攝3D影片的導演輕鬆拍出品質佳的立體影像，提供優良舒適的立體影片。
影像檢測、數位光學技術鎖定醫療應用
此外展廠商還有工研院電光所開發之「表面電漿共振影像檢測系統」，結合表面電漿共振偵測、微流體、微陣列生物晶片及影像處理技術，具有無需螢光標定、即時、高通量、高靈敏度的特點，是研究蛋白質體學與藥物動力學的重要工具，能協助國內藥廠快速找尋生物標記(biomarker)或篩選藥物標的(drug target screening)，大幅縮短開發時程。同時，此系統也能發展成體外診斷產品（in vitro diagnostic products, IVD），如：感染病源菌、過敏原的快速篩檢，藥效及治療追蹤。
工研院所研發之數位光學技術，則可結合在顯微系統，使顯微鏡景深擴展；因為傳統顯微鏡數值孔徑(NA)大的原因，存在著景深不足的問題。經由自行開發之數位光學設計工具，設計特殊相位編碼元件，及結合數位影像處理的方法，不需縮小光圈、且單次取像，即得到擴展景深之顯微影像。相較於共焦顯微鏡雖然可達到長景深效果，但需多次分層取像花費太久時間，速度慢，並不適用於觀測變動中的物體。此技術可應用之領域如醫學顯微鏡、工業顯微鏡或是自動光學檢測系統(AOI)等。
可變換光形的LED路燈、軟性彩色觸控顯示器
LED路燈維修需搬動重達 10KG以上燈頭進行替換，耗時更耗力。工研院研發的可變光形 HV-LED 模組化路燈採用模組化光引擎設計，使得燈具維修簡易化。以HV-LED光源結合新型驅動電路設計，可免除傳統電路中電解電容元件短壽命的困擾，提升電路壽命為傳統設計的3-4倍以上。
同時，該種LED路燈只需像積木般輕鬆省力插拔替換不同透鏡模組，即可改變投射出來的光形。依不同路口形狀採用十字形、L形及I字形的燈光形狀照明，達到最好的照明效果，減少光害污染，還可以減少燈桿及LED之使用量，降低成本。突破現今燈具均以圓形和橢圓形的對稱光形為主，無其他特殊光形之限制。未來使用在路燈、街燈、庭院燈等的一般民生居家環境照明、街道之照明、廣場建築照明、庭院照明。
另外由於全球面板業競爭激烈，追求輕薄、不易破的軟性顯示器已是未來基本需求。工研院在超薄(<20μm)之軟性高透明耐熱基板上，使用相容於既有設備的薄膜製程，製造出軟性TFT及軟性有機自發光結構(AMOLED)，利用同樣的基板，堆疊投射式電容觸控結構，製造出軟性觸控薄膜，其透明度(T>90%)幾乎就跟玻璃一樣。
同時工研院也成功地整合AMOLED顯示器技術及多功能驅動系統，開發出更輕薄、更耐彎折、多點觸控的軟性彩色AMOLED觸控電子紙。這種軟性觸控顯示器未來可應用於任何形狀的電子顯示裝置結合，此技術概念也提供設計者有更多的發揮空間，實現高畫質彩色卷軸式彩色顯示器及軟性智慧型手機等產品之廣泛應用。
綠色智慧節能調變窗 隨時看蝴蝶翩舞
工研院開發的電潤濕液晶(Electrowetting Display，EWD)綠色節能智慧調變窗，利用極性/非極性液態介質做為顯色元件，並在施加電極時，使極性溶液對疏水層的濕潤來控制影像色彩變化，透過結構設計達到不規則圖案之呈現；未來搭配RGB噴墨式製程，不需搭配彩色濾光片即可達成面板彩色化效果。
此外，除了可調節光線和隱蔽之應用外，耗電量極少（面板耗電量~1W/m2），不需有背光源，具節能功用，加上無視角顯示差異，符合動態影像需求，可望在現有的建築室內設計、居家玻璃裝飾和戶外動態顯式設備上，產生突破性的設計概念。
「LED自擴散導光具」節能好幫手
工研院運用動態交聯技術，使擴散粒子能夠均勻混參於基材，如壓克力或PC中，使微奈米擴散粒子將 LED 燈源所發出的點光源擴散成面光源，達到勻光的效果，再搭配精密加工射出或灌鑄技術，即可開發出LED燈箱之新穎應用。
LED自擴散導光燈箱具有節能環保優勢，光能利用率高，比同面積傳統燈箱節能20%~30%，具有均勻度高、導光效果佳、製程簡單且成本低等優點, 除了可替代現有LED輕鋼架燈組外，另外也可將現有燈箱做薄型化設計,未來可應用在大尺寸的燈箱看板上。
兼具環保與高效能的「大氣壓電漿透明導電膜技術」
當觸控式面板市場蓬勃發展，相對應的「透明導電薄膜技術」也不斷精益求精。工研院創新研發的「大氣壓電漿透明導電薄膜技術」，以氧化鋅(ZnO)材料、奈米碳管(CNT)與導電高分子等透明導電材料，取代傳統高價的ITO材料，同時開發出以大氣壓電漿乾式空氣蝕刻的「ECO TOUCH關鍵電極」技術，所製造的圖案化透明電極可實現多點觸控的設計需求，應用範圍包括：觸控面板、太陽能電池、光學鏡片等。
由於製程中不需使用高污染與高危險的化學溶劑，並能大幅降低成本高達30%，是兼具高效能與清潔環保的創新綠色製造技術，深具前瞻性與市場競爭力。

• 相關附件: