一種以多樣材料製成的轉印新方式，已證明是相當具有潛力的奈米級電子與光電產品的開發工具。全新且成本不高的奈米電子製作方法，除了可以做種種電子裝置外，也可用來發展更好的顯示器、更精簡與高效能的手機，以及相當類似人類眼睛結構，小巧但有寬廣視角的夜視系統。

一種新的轉印方式，可以把高效能的電晶體印在塑膠紙上，成為可彎曲的電子裝置。(Source: John Rogers, University of Illionis)

最近美國伊利諾大學的材料科學工程兼化學教授John Rogers與他的工作夥伴們已經開發成了一套轉印技術，此一技術可結合廣泛不同種類的無機結構材料，例如單一面的奈米碳管、各種奈米級的線路，加上以砷化鎵製作的帶狀材料，以及矽材料等，如此可用來建造一個多層且高效能的光電裝置，當然也能轉印在有彈性可彎曲的表面上。

能夠在一個平台上整合異類的材料，加州理工學院化學教授James Heath說：「這的確是一個美好且引人注目的研究成果，且它大概是迄今最好的方法。」但在實際執行製程上還有某種程度的挑戰，包括高溫下的沉澱狀況，有些材料需要高溫下作業，雖然它會因而傷害其它材料。不過Rogers的方法可以先分開處理不相容的材料，然後再以低溫處理來結合它們，並轉印在不同的表面上，包括可彈性彎曲的塑化物上。

Rogers的方法已具體描述在最近出版的《科學》雜誌上，且正進行奈米微細結構的組建工作，作法就如同奈米半導體矽製程的陣列結構一樣，所以是一般常見的製程技術。研究人員接著還會緊壓一個軟印版在這些結構上，當軟印版剝去之後，這些結構就粘附在這個版上，就好像灰塵黏附在剝去的膠帶上一樣。此一奈米結構樣式的軟印版，可以再壓印在另一個覆蓋著類似黏膠的聚合物表面上，把這個聚合物乾燥保存之後，它所黏附的奈米結構比原來的軟印版還強固。當軟印版提起，它除了會在後面留下奈米結構，且仍然整齊地保持本身原來的模型狀態，接著又可以重覆做其它結構。

一旦奈米結構已經妥當適用，研究人員會使用一般的製程技術來佈放電極與其它結構，以便製成一個可運作的裝置，如同電晶體的應用一般。接著不同的奈米結構材料，例如奈米碳管，可以下一批再轉印在同一個表面的前一個材料上。

此一方法也可以使用在多層系統的製作上，也就是在第一層裝置轉印好之後，研究人員可再塗上一層薄的黏膠聚合物，此一用處就是為了支撐下一層的裝置，同時也為了在夾層之間做好隔離的動作。因為聚合物本身很薄，一些細洞容易被蝕漏滲入，造成不同兩層裝置之間可能的連接錯亂。

透過儘可能簡易地整合異類材料在一個表面上的技術，此一方法可以產生更小且更精簡的裝置。由於很多電子與光電產品仰賴不同型式的材料來執行不同的功能，例如手機會使用高效能的砷化鎵半導體來處理高頻無線訊號，但它也會使用較低成本的一般矽半導體來處理數位資料。這些在過去並不容易結合在一個晶片上來運作，只有一個選擇就是在電路板上一個捱一個的裝嵌不同功能的晶片，不僅浪費珍貴的空間，而且需要較長的製作過程，元件之間的連接也會造成效能的降低。如果用其它方法像是構裝多層的裸晶或放置不同材料在一晶片上，由於某些材料溫度上的使用處理不儘相同，一些類別的材料要結合在一起會有所限制，當然也不可能把這些電子電路置放在一些可彎曲類似塑化物的表面上。

對於顯示器相關業者而言，此一新方法在各種觀點上都造成一些衝擊。現今的平面顯示器LCD TV是以數量龐大且昂貴的格間所構成，並在其中用電子訊號來控制每一個畫素的顯現，外觀就像一塊玻璃面板一般。Rogers說他的技術則可以達成使用較小批量的電子晶體，並因而做出較便宜的產品。因為他的處理方式可以一個區塊接著一個區塊地轉換電子訊號來顯示，然後遍佈到整個玻璃面上；在整個電子訊號的運作中，較小批量電晶體的矽材料也能夠創造較高的效能，所以可以有效改善LCD的回應時間。

當然，改善LCD顯示器只是第一步的工作，Rogers認為此項技術用來發展高亮度且色彩鮮艷的超大LED電視，例如架設在運動廣場的LED螢幕，也是相當可行，因為轉印的方法使得整合所需的材料變得更容易些，以目前的大規格螢幕來說，LED單位可以做得更小，並且更緊密的組合。而且因為此一轉印技術，可以在有彈性可彎曲的基材上製作同樣高效能的裝置，所以能夠鋪成一個可轉動的LED顯示器。

Rogers同時還表示，此一技術在彎曲表面的轉印能力，也可製作出仿造人眼精密結構的設備，並因而開發出較小型的夜視鏡。

目前伊利諾大學已取得這項技術的獨家專利權，但有更多的工作仍舊需要去進一步完成與驗證，以便達到可大規模量產數百萬顯示器與夜視鏡時的可靠性與穩定度。不過，東京大學工程系教授Takao Someya則表示，此一技術不同以往的方式，因此在整個經濟執行面上會有成本上的考量因素，只能說Rogers的方法，目前提供了一個「理想的解決方案」。