撰文/林韋萱(經典雜誌特約撰述)
攝影/劉子正(經典雜誌攝影)
我把自己包成卡通「南方公園」裡「阿尼」的模樣，跟著成功大學助理研究教授謝伯宗來參觀微奈米科技研究中心的無塵室。
機台上放著綠色包裝的椰香口味「乖乖」，綠色是機器正常運作的燈號，而乖乖就是要機器乖乖的別鬧彆扭。每年中元普渡，這些研究人員就會拿拜過的乖乖鎮住機器。謝伯宗說，有一年，一個嘴饞的傢伙把乖乖吃了，後來機台壞了兩個月。
謝伯宗研究的是「軟性能源材料」，屬於這次主題── 軟性電子(Flexible electronics)的一環。軟性能源材料有不少研發、製作的部分就是在無塵室中進行的。
軟性電子嚴格說來不能算是一個科技領域，而是一種創新概念。如果看到了電子元件號稱「軟性」、「可撓」、「薄膜」，大概都與軟性電子相關。軟電簡單來說，就是把過去硬的電子元件變成軟的。如果應用於顯示器上，未來你的電腦螢幕就可以捲起來帶著走；用在電燈上，就可以把燈當成壁紙貼在家裡當裝潢；如果衣服上有軟性電子的概念，也許在寒冷的冬天就會自動加熱；電子皮膚則可以附著在機器人手上，讓代勞取物的機器人東西拿得更穩。
如果有機會去台北花博的夢想館，可以試著找找看音樂從哪發出來的。這是工研院電光所的研發技術之一──「紙喇叭」，因為如紙一般輕薄、可裁切，所以做成像是花、葉的形狀，藏身在夢想館裡。
軟性電子現身花博
工研院電光所奈米電子技術組經理劉昌和說，原本想把軟性電子的概念拿來製作卡片，但考慮到軟性電子的最大特色就是大面積，所以改為研發這款以紙和金屬電極為材質的紙喇叭。原理是把兩張紙上鍍上金屬當作電極，中間夾了層帶電薄膜。當金屬電極一通電，薄膜就會開始前後震動發出聲音。
軟性顯示器、紙喇叭、電子皮膚、軟性照明、軟性能源……上述每一種軟性電子的應用都是完全不同的學問。其中，只有一件事情共通，那就是不管要做成什麼，都需要軟性的「基板」。
基板就像是三明治外層的吐司片，你可以往裡面夾生菜、夾蛋或放上任何你愛的食物，做成不同口味的三明治。但是，不論什麼口味都需要吐司片來承載這些配料。工程師所說的「基板」，就是承載內容的吐司片。上面可以放電路成為電路板，或是形成三色濾光膜應用在彩色螢幕上。
過去的基板十之八九都是玻璃或是矽基板。以矽為基板生產半導體晶片的矽谷也因此得名。
玻璃和矽基板性質堅硬、穩定，但是一摔一撞就碎了，而且又重又硬不好攜帶和應用。於是，使用金屬以及塑膠做成的軟性基板就應運而生。
工研院電光所軟性電子系統組的蔡金津博士說，軟性電子的出現，除了代表更人性更便利的應用；也因為它的軟薄特性，得以讓它像印報紙一樣，可以一卷一卷(roll to roll)用滾輪把想要的材料印製上去。如果是傳統的玻璃基板，因為材質堅硬、面積固定，不可能把它捲起來印製，所以必須在真空環境中把材料鍍上去。
抽真空的成本高、速度慢，而且容器的大小固定，沒辦法讓你想放多大的基板進去都隨心所欲。軟性基板克服了這點，但接下來還有更多的挑戰要面對，以材料的特質來說，塑膠耐不了高溫，水和氧氣的滲入也會造成破壞，必須塗布阻氧阻水的阻隔層。以成品來說，可彎曲的程度、次數是不是足以符合消費者的標準，而不是多捲幾次軟螢幕就變得皺巴巴的。
以製程來說，軟性基板的問題更複雜，因為印製的過程類似噴墨印表機。先把我們要的材料(溶質)溶在有機溶液中(溶劑)，精準地噴到我們要的位置，然後再把不要的溶劑讓它揮發掉，留下我們要的溶質附著在基板上。但是，就像蓋章一樣，你要抓多少印泥壓到紙上，希望紙上能殘留多少，而且還要印到數十奈米的精準度，這都牽扯到複雜的表面化學。「光講這個就是一篇博士論文了。」台灣大學電機工程學系助理教授陳奕君說。
~更多詳細內容請參閱經典雜誌~
—————————————————————————————————
[Not a valid template]↑ 台北花博夢想館中的花與葉，是由工研院研發的紙喇叭裁切製成
。
[Not a valid template]↑ 為推動不砍樹的環保理念，慈濟基金會與華碩、中華電信研發「靜思電子書閱讀器」，電子紙不同於液晶螢幕，它只反射光卻不發光，讀來較不傷眼。
[Not a valid template]↑ 工研院軟性電子量產開發實驗室中，作業員展示亦稱「電子紙」的軟性顯示器。
[Not a valid template]↑ 除了載體本身，指令程式亦為重要，師大應用電子科技研究所學生為改善電子紙呈現的畫質精緻度，不斷測試電子紙的驅動技術。
