愛普生公司主要的事業(yè)領域，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)品領域占集團的30%左右。愛普生在彩色打印機、液晶顯示屏領域一直是引領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開發(fā)情況

    先從噴墨打印機噴墨技術的基礎內(nèi)容開始了解，我們所擁有的噴打技術，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，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的研發(fā)構想的起點。

    愛普生公司的MLChips打印頭結構，上下用電極對微壓電結構部件施加電壓，像水槍一樣把墨水噴射出來，這是幾種打印頭結構中的一種類型。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。實現(xiàn)以上要求，需要擁有對墨滴液面的控制技術。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，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，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。通過以上技術革新，實現(xiàn)了今天的卓越的噴墨技術。 #p#

    愛普生公司在重新思考噴墨技術的時候，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的重點。在此基礎上實現(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應用到另外一個領域，就是生產(chǎn)技術領域，這是超精微液體處理技術的研發(fā)起點。

    愛普生提倡的超精微液體處理技術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?；迳铣饘俨季€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，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的概念。

    愛普生倡導的超精微液體處理技術，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顯示屏的基本構結構。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，在結構上會更簡單；等離子需要施加很大的電壓，在耗電以及尺寸方面有技術局限性，所以OLED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?，F(xiàn)在的OLED技術存在三大難題，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，使用真空設備，所以很難實現(xiàn)大屏幕化。關于清晰度，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，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。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，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)這個構想，愛普生公司正在進行技術研發(fā)。

    液晶顯示屏的彩色濾光膜也可以利用噴墨技術生產(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。該技術也可以用噴墨技術來取代。這個構想和OLED的工藝原理基本相同。這是利用噴墨技術制成的等離子電視，是和富士通公司共同研發(fā)的項目。該技術是將納米銀粒子分散到有機材料中，然后用噴墨技術打印，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。右邊是用噴打技術進行布線封裝，使用填充劑消除高度差，然后用噴打技術進行封裝。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結合SUFTLA技術制成柔性的電子產(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。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?？梢宰杂梢苿樱⒘Ｔ谏喜炕蛘呦虏繒r圖像色彩會產(chǎn)生變化。手表就是利用這種技術原理生產(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，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，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∧?，應用噴打技術生產(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。結合噴墨技術和超精微液體處理技術，在工業(yè)領域有很大的應用空間，我們對此也給予很大的期望。

    總結一下：應用噴墨技術將其應用到打印機以外的領域，比如電子元器件的生產(chǎn)技術中，再結合超精微液體處理技術，可以把大幅度縮短生產(chǎn)周期，非常節(jié)能，實現(xiàn)生產(chǎn)設備小型化，是非常環(huán)保，適應未來社會趨勢的劃時代技術。該技術可以應用到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備，而是用非常簡單的設備生產(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?？梢韵胂褚韵拢依锏膲ι鲜且粋€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、更好的技術來豐富消費者的生活。