螢幕、電池、封裝膠—下一代材料不是塑膠,而是植物!
顯示器也能「種」出來?揭開植物材料的未來潛力
在全球淨零碳排與循環經濟的推動下,電子與顯示產業也面臨前所未有的材料革新壓力。如何在維持高效能的同時,導入可再生、低環境負擔的綠色材料,已成為技術發展的重要方向。2025 年 Touch Taiwan 展覽以「Forward Together」為主題,聚焦「智慧顯示」、「智慧製造」與「電子製造設備」三大領域,超過 350 家海內外廠商共襄盛舉,不僅展示尖端科技與製程創新,也顯示材料的永續性正在成為產業升級的關鍵指標。
在這樣的背景下,兩種源自天然植物、具高度機能性的生質材料——木質素(Lignin)與奈米纖維素(Nanocellulose),逐漸受到產業界與研發單位的高度關注。它們不僅可用以替代部分石化材料,還能提升製程效率與產品性能,是推動顯示與電子材料永續化的重要選項。
木質素:從副產物轉化為功能性材料的代表
木質素是植物細胞壁中的天然芳香族高分子,佔植物乾重的 20% 以上。傳統造紙工業會產生大量木質素副產物,多數被當成燃料使用。然而,隨著材料化學與改性技術的進步,木質素的應用價值被重新發現。
透過酯化、接枝聚合或碳化等方式處理後,木質素可轉變為功能性材料,廣泛應用於導電碳墨、UV 吸收劑、熱穩定劑、環保黏著劑等領域。例如:
- 導電墨水:碳化木質素可製作導電碳材,用於 OLED 電極、觸控感應層或印刷電路板(PCB)低階導體,具備低成本與來源穩定的優勢。
- 光學與防護應用:木質素天然吸收紫外線,能應用於顯示器表面抗 UV 薄膜、電子紙防護層等,提高產品壽命與耐候性。
- 儲能元件應用:以木質素作為前驅體製作多孔碳材,可應用於鋰電池負極、超級電容器,達到儲能性能與永續性的雙重目標。
奈米纖維素:兼具高強度與透明性的次世代材料
奈米纖維素是從植物纖維中提取的超微結構材料,具備高比表面積、高機械強度與極佳的透明性,分為 CNF(Cellulose Nanofiber)與 CNC(Cellulose Nanocrystal)兩種類型。
在電子顯示產業中,奈米纖維素的應用潛力正逐步被實踐:
- 顯示器用基板:CNC 可取代傳統 PET 或 PEN 薄膜,應用於電子紙、柔性顯示器基材。具備低熱膨脹、高透光與高耐溫特性,尤其適合用於可撓式或可折疊裝置。
- 導電材料載體與添加劑:CNF 可作為導電油墨中的增稠劑與結構穩定劑,提供良好的流變控制,有助於印刷電路或噴塗導電層的一致性。
- 高阻隔封裝材料:CNF 與樹脂複合可製成高氣體阻隔性薄膜,應用於 OLED 模組封裝、電池保護層,減緩水氣與氧氣滲透對元件造成的損傷。
對應展覽主題的應用場域分析
結合 Touch Taiwan 三大展區主軸,可歸納木質素與奈米纖維素於產業中的實際導入潛力如下:
展區主題 |
可應用生質材料 |
具體應用案例 |
---|---|---|
智慧顯示 |
木質素、CNC |
導電墨水、抗紫外線薄膜、可撓式顯示基板、電子紙材料 |
智慧製造 |
木質素複材、CNF |
3D列印耗材、工業潤滑劑、生質黏著劑、抗靜電包材 |
電子製造設備 |
木質素碳材、CNF 塗層 |
鋰電池負極碳、封裝阻氣膜、油墨助劑、環保電路基板材料 |
結語:邁向低碳未來,生質材料正扮演關鍵角色
木質素與奈米纖維素不再只是實驗室材料,而是可望實現量產並進入實際應用的綠色選項。它們兼具環保、功能性與成本效益,在全球供應鏈尋求低碳解方的此刻,提供了具體可行的替代方案。
Touch Taiwan 作為亞洲科技產業的重要交流平台,不僅展示技術,更反映市場脈動。若能將這些高潛力生質材料納入顯示器、封裝、儲能與導電等核心應用,將有助於台灣電子產業實踐綠色製造、提升國際競爭力。
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