愛普生公司主要的事業(yè)領(lǐng)域，包括投影機、打印機以及系統(tǒng)儀器等信息產(chǎn)品占64.9%，包括半導體、顯示屏、電子儀器等產(chǎn)品領(lǐng)域占集團的30%左右。愛普生在彩色打印機、液晶顯示屏領(lǐng)域一直是引領(lǐng)世界潮流的先進企業(yè)。打印機，愛普生位于世界占第二的位置。其他產(chǎn)品也位于世界前列。

赤羽正雄：愛普生最尖端的技術(shù)開發(fā)情況

    先從噴墨打印機噴墨技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容開始了解，我們所擁有的噴打技術(shù)，如果只用于紙張上的打印是不是很可惜呢?如此卓越的技術(shù)，應有更廣泛的應用空間，這也是所要講的超精微液體處理技術(shù)的研發(fā)構(gòu)想的起點。

    愛普生公司的MLChips打印頭結(jié)構(gòu)，上下用電極對微壓電結(jié)構(gòu)部件施加電壓，像水槍一樣把墨水噴射出來，這是幾種打印頭結(jié)構(gòu)中的一種類型。僅僅噴射墨水是非常簡單的事情，但是無論隨時都能保證筆直地噴射同量的墨水是很難的技術(shù)。實現(xiàn)以上要求，需要擁有對墨滴液面的控制技術(shù)。如果液面處于不穩(wěn)定的狀態(tài)時把墨水噴射出來，不可能保證筆直地噴射。先要對打印頭減壓，把液面拉伸使其穩(wěn)定以后再把它筆直的噴射出來。但是噴射之后液面會震動，產(chǎn)生霧狀微粒，所以在打印之后要再次減壓控制液面的震動，讓霧狀達到最小的限度。為了讓墨滴筆直地噴射出去，打印頭前端噴嘴的形狀必須要求是正圓形的。中間這個圖是本公司噴嘴的形狀，和其他兩家公司比較，圓的周邊非常平滑，所以利用本公司微壓電技術(shù)，可以進行細微精確地控制。

    利用打印頭可分別噴射普通墨滴和超精微墨滴。噴射超精微墨滴時，要先減壓把液面拉進去，在振動達到最小時噴射出來，就可以噴射出超精微墨滴。這是本公司實現(xiàn)墨滴微小化的技術(shù)革新歷史。打印微小的墨滴可是保證非常細膩的打印效果，實現(xiàn)類似于照片的卓越畫質(zhì)。但是打印微小墨滴時，要在一定時間要打印非常多的墨滴，并把墨滴分成兩行、三行打，打印速度會放慢。所以我們把墨滴分成大墨滴、普通墨滴和超精微墨滴進行打印，可以實現(xiàn)快速、準確、細膩的打印。這是打大墨滴時的技術(shù)示意圖，兩種墨滴在紙張上重合，首先打出一個小墨滴，到達紙面的同時，下一個大墨滴也重合到上面。在小墨滴固化之前后面的墨滴已經(jīng)重合上了，就可以形成大墨滴。通過這種技術(shù)，我們可以打出超精微墨滴，普通墨滴和大墨滴等多種尺寸的墨滴。通過以上技術(shù)革新，實現(xiàn)了今天的卓越的噴墨技術(shù)。 #p#

    愛普生公司在重新思考噴墨技術(shù)的時候，意識到現(xiàn)在主要注重于如何筆直正確的噴射墨滴。如何噴射一直是這個技術(shù)的重點。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)跳躍式思維，思考噴射什么的問題。比如金屬或者陶瓷材料、半導體等功能材料。通過打印以上的材料，我們可以把現(xiàn)在只限于打印機的噴墨技術(shù)應用到另外一個領(lǐng)域，就是生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，這是超精微液體處理技術(shù)的研發(fā)起點。

    愛普生提倡的超精微液體處理技術(shù)是效率非常高的薄膜電子器件生產(chǎn)工藝。首先說明一下在電子電路板上進行一般金屬布線時的工藝流程。先做一個光掩模，然后在基板上抹一層金屬膜，再抹一層感光材料，把光掩模加上去，最后在需要金屬布線的地方保留感光材料，剩下的感光材料要全部去除，進行金屬布線的圖案處理。基板上除金屬布線的地方以外的材料都被去除掉了，感光材料最后也被完全去除。也就是說把材料都涂在上面，通過曝光區(qū)分需要和不需要的部分，然后清洗不需要部分的材料。通過反復重復以上的工藝流程，在生產(chǎn)過程中90%以上的材料要被去除掉，還要用純水清洗，材料的使用效率很低。于是想到是否可以實現(xiàn)僅在需要布線的地方涂抹材料呢?利用愛普生公司的噴墨技術(shù)，將金屬液體打到布線圖案上，通過退火、固化進行布線，效率會大幅提高。使用噴墨技術(shù)打印功能型材料，在需要的地方進行布線，這就是超精微液體處理技術(shù)的概念。

    愛普生倡導的超精微液體處理技術(shù)，是效率非常高的半導體生產(chǎn)工藝。出發(fā)點是使用功能性液態(tài)材料，在基板上涂抹，利用電子數(shù)據(jù)進行直繪布線，在經(jīng)過固化、退火等處理，最后把半導體和陶瓷材料等布線需要的材料保留在基板上。利用以上工藝，整個生產(chǎn)流程會大幅度縮短，大幅度節(jié)約材料，而且非常節(jié)能。在實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的小型化等方面也倍受矚目。

    現(xiàn)在的半導體工廠非常龐大，設(shè)想未來將變成臺式的小型工廠，在小房間里就可以生產(chǎn)半導體產(chǎn)品。

    噴墨技術(shù)如何應用到半導體生產(chǎn)工藝上：一方面是現(xiàn)在非常受人矚目的OLED顯示屏制造方面的應用，還有其它方面的應用事例。顯示屏被開發(fā)出來經(jīng)過了一個世紀的時間，其主角一直是顯像管產(chǎn)品。這時液晶、等離子以及OLED顯示屏的基本構(gòu)結(jié)構(gòu)。液晶是受光型的顯示屏，在接受光源之后才能夠發(fā)光；OLED和等離子自身可以發(fā)光，自身發(fā)光型的OLED和液晶相比，不需要背光源，所以不需要附加部件，在結(jié)構(gòu)上會更簡單；等離子需要施加很大的電壓，在耗電以及尺寸方面有技術(shù)局限性，所以O(shè)LED顯示屏是未來最理想的產(chǎn)品。OLED產(chǎn)品要在2010年以后才能正式上市，OLED產(chǎn)品正式成熟化需要到2010年，大概需要10年的時間。

    一般來說，顯示屏所需要的幾項功能，首先是響應速度，視角、對比度、大屏化、清晰度和輕·薄，使用壽命，還有低耗能。現(xiàn)在的OLED技術(shù)存在三大難題，是大屏化，高清晰度和使用壽命。為什么大屏化很難實現(xiàn)呢?因為現(xiàn)在主要采用小分子的有機材料，使用真空設(shè)備，所以很難實現(xiàn)大屏幕化。關(guān)于清晰度，屏幕越大對位置、精度控制的要求就越高。

    應用超精微液體處理技術(shù)，可以解決大屏幕化和高清晰度這兩個課題。OLED顯示屏的一個像素尺寸為40微米。如果使用噴墨技術(shù)噴射有機材料，現(xiàn)在的位置精度控制還達不到要求。首先是在40微米到30微米之間的精度范圍之內(nèi)，利用噴墨技術(shù)噴射材料，墨滴的觸面位置可能有一些偏移。在生產(chǎn)40英寸的大屏幕產(chǎn)品時，為了提高生產(chǎn)性，在打印頭要快速移動。打印頭如果快速的移動，需要控制墨滴的觸面位置、觸面精度。打到紙張上時，稍微有些偏移也不會有很大影響。但如果是打印到基板上，打印頭和基板的位置精度需要控制。#p#

    同時和打印到紙張上時不同，液體打在紙上會滲透，可是打印到玻璃上時無法滲透，會向左右擴散。在0.05秒的范圍內(nèi)，20微米的液滴會擴散到100微米，無法實現(xiàn)40微米的精度打印。這就需要進一步革新現(xiàn)有的技術(shù)。圖片白色的部分是液體滴下的位置，一般打印的情況下液滴會擴散，液滴擴散了之后，不同的顏色混在一起，就無法產(chǎn)生非常完美的圖像色彩。于是我們在位置周圍制作了液堤，把需要打印的位置圍起來。但如果液滴的下落位置不正確的話，還是會向左右擴散。在這種情況下，不光是提高液堤的高度，還對附著液體的部位進行親水性處理，對液堤和不需要液體附著的部位進行疏水性處理。

    通過以上處理，可以防止噴射液滴后的液體觸面面積擴大。通過對像素部位進行親水性處理，液堤部位進行疏水性處理，保證所有的液滴都附著到正確的位置。

    利用公司革新改良的技術(shù)，研制出40英寸的OLED大屏幕顯示屏樣品。這是生產(chǎn)該樣品時的工藝演示圖像。排成一行的很多打印頭，進行集中打印。運用這個技術(shù)以后可以解決大屏幕和高清晰度這兩個難題。這是改良后的性能指標。

    最后的一個課題，就是產(chǎn)品的使用壽命問題。到2005年廠家的技術(shù)水平大約在3000小時左右。3000小時之后，亮度就會有所降低。如何計算使用壽命呢?如果一天看4小時的電視，每天都看，看十年，一般需要15000小時。如果不需要十年，三年就可以的話，三分之一的時間也許就足夠了。但因為大家有時即使不看電視也會一直開著，一般來說，如果電視產(chǎn)品需要一萬小時左右的使用壽命?，F(xiàn)在各廠家都爭取在2007-2008年達到技術(shù)要求。這是因為2008年在北京要召開奧運會，所以研制OLED產(chǎn)品的廠家都希望在北京奧林匹克運動會之前能夠推出大屏幕的OLED電視產(chǎn)品。

    在開發(fā)時間上，到2007年是一個時間段，但普及可能在2010年以后。未來的OLED電視產(chǎn)品可能會是這樣，為了實現(xiàn)這個構(gòu)想，愛普生公司正在進行技術(shù)研發(fā)。

    液晶顯示屏的彩色濾光膜也可以利用噴墨技術(shù)生產(chǎn)，這是生產(chǎn)工藝?，F(xiàn)在一般使用顏料分散法制作，也就是反復進行光刻來形成。該技術(shù)也可以用噴墨技術(shù)來取代。這個構(gòu)想和OLED的工藝原理基本相同。這是利用噴墨技術(shù)制成的等離子電視，是和富士通公司共同研發(fā)的項目。該技術(shù)是將納米銀粒子分散到有機材料中，然后用噴墨技術(shù)打印，進行布線，在300度的高溫下退火形成一個寬度為50微米，膜厚2微米。電阻率在2μΩcm的總線電極。

    這是利用噴墨技術(shù)封裝芯片的應用事例。芯片一般利用金線進行封裝，需要50微米的封裝高度。右邊是用噴打技術(shù)進行布線封裝，使用填充劑消除高度差，然后用噴打技術(shù)進行封裝。因為不存在50微米的封裝高度，可以實現(xiàn)更小型的封裝芯片。

    同時我們還利用噴打技術(shù)結(jié)合SUFTLA技術(shù)制成柔性的電子產(chǎn)品。在柔性基板上生產(chǎn)電子產(chǎn)品時，因為塑料薄膜耐高溫比較弱，所以先在玻璃基板上制成晶體管，進行紫外線照射，退火、燒蝕，然后將其剝離下來轉(zhuǎn)印到塑料基板上。#p#

    柔性指紋傳感器，在軟性基板上，利用指紋凹凸的特點測試電容量，根據(jù)電容量的變化檢測指紋的圖形。這項技術(shù)還處于研發(fā)階段，目前可以獲取的圖形精度如圖所示。這是在非常著名的國際固體電路會議上發(fā)表的8位異步處理器。將32000只晶體管加工到柔性機板上，應用了我們公司的SUFTLA技術(shù)。這是今年3月份在德國的巴塞爾博覽會上發(fā)布的產(chǎn)品，是電泳型顯示屏的手表，顯示部分是曲面的。電泳型顯示屏是利用精度在幾十微米的膠囊，膠囊內(nèi)有白色的氧化鈦微粒子，利用其導電性對它施加電壓，這時液體內(nèi)的白色微?？梢宰杂梢苿?，微粒在上部或者下部時圖像色彩會產(chǎn)生變化。手表就是利用這種技術(shù)原理生產(chǎn)出來的。它有兩個特點，第一是切斷電源之后，所顯示的圖形，在一定時間內(nèi)可以保存，具有記憶功能。一般來說，在幾個月的時間都能保持記憶。還有因為是反射性技術(shù)，所以對人的眼睛沒有傷害，類似看紙張上的文字時的視覺效果。這是柔性標簽。這是在標簽上附加了電泳型顯示屏，標簽就可以顯示圖像。我們應用噴打技術(shù)，還可以進行多層電路板的生產(chǎn)。說到電路板，大家想到的都是一塊非常硬的基板，未來可以將它變?yōu)樗芰媳∧ぃ瑧脟姶蚣夹g(shù)生產(chǎn)多層電路。這是20層電路板的布線工藝，利用噴墨技術(shù)可以形成200微米厚度的20層電路板。未來我們可以在手機的外殼上直繪電路圖案，這是我們公司的中長期研發(fā)構(gòu)想。如果實現(xiàn)了這個理想，使用銀行可以帶柔性的顯示屏，而且非常小，耗電小，還有指紋傳感器。大家在未來可能會使用這種產(chǎn)品。結(jié)合噴墨技術(shù)和超精微液體處理技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域有很大的應用空間，我們對此也給予很大的期望。

    總結(jié)一下：應用噴墨技術(shù)將其應用到打印機以外的領(lǐng)域，比如電子元器件的生產(chǎn)技術(shù)中，再結(jié)合超精微液體處理技術(shù)，可以把大幅度縮短生產(chǎn)周期，非常節(jié)能，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備小型化，是非常環(huán)保，適應未來社會趨勢的劃時代技術(shù)。該技術(shù)可以應用到OLED產(chǎn)品。就現(xiàn)有水平而言，如果精度要求不是很高的半導體產(chǎn)品，可以不再需要龐大的半導體設(shè)備，而是用非常簡單的設(shè)備生產(chǎn)，比如這種臺式工廠。右邊是原料庫，通過通過傳輸帶在塑料薄膜上進行直接噴打，生產(chǎn)電子紙張或者晶體管的半導體產(chǎn)品。電子紙張也非常受人矚目，大家知道新聞雜志等讀完一次就不再需要的印刷品非常多，我們可以用電子紙張取代，在紙張上自由改寫信息。真正需要永久保存的信息才用打印機打出來。這是未來公司的研發(fā)構(gòu)想。也許在不久的將來，大家到電器店買大屏幕電視時，不需要卡車送到家里去，未來的電視，就像一張海報一樣卷起來就可以拿回家了?；丶抑蟀讶嵝噪娨曚伒綁ι暇涂梢钥戳?。這也許是大家夢想的未來電視的終極產(chǎn)品。可以想像以下，家里的墻上是一個薄膜電視，院子里有一個相機，把院子里的場景直接通過墻上的電視放映出來，從家里感覺不到墻壁的存在。

    噴墨技術(shù)有如此廣泛的應用空間，是愛普生公司持續(xù)成長的原動力。愛普生公司今后將繼續(xù)致力于研究更新、更好的技術(shù)來豐富消費者的生活。