張加強 經理
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身為國家研究機構的成員，張加強 具有強烈的使命感，希望突破國人無法自製透明導電玻璃的鍍膜設備，同時尋求更友善環境的製程技術替代方案。歷經六年漫長的鑽研付出後，他帶領團隊掌握破解 真空鍍膜的關鍵，以電漿鍍膜技術、運用無毒材料，實現友善環境的綠色製程。這項高效益的技術獲得國際科技大獎肯定，已經技轉應用在第五代尺寸的面板生產。 |
挑戰冷門題目 開發低溫大氣壓電漿鍍膜製程
青年創新希望獎－工業技術研究院機械與系統研究所經理 張加強
※現任職雷立強光電科技股份有限公司董事長※
文／鄭洵錚
在面板的生產過程中，有一 道透明導電玻璃的鍍膜程序，能讓面板具備良好的導電性及透光性，但所需的材料昂貴、百分百需仰賴進口，是光電業者主要的成本負擔之一。但這個難題在 2012 出現全新的解方。
由工研院機械所張加強經理帶領的團隊，發表低溫大氣壓電漿鍍膜技術，透過「真空變大氣壓、高溫轉低溫，製程材料環保」的三大創新，突破長期的技術瓶頸，改 寫光電產業的製程。這項技術於2012 年風光奪得美國百大科技獎(R&D 100) 和華爾街日報創新科技獎(TIA) 的雙料肯定，並已移轉給國內光電設備業者應用在第五代尺寸的面板生產，讓光電產業在國人自主研發設備的支援下，提升市場競爭力。
AC 追彗星少年 蛻變鍍膜達人
張加強，是研發電漿鍍膜技術的靈魂人物。他自小熱愛應用科學，國小五年級為了追看哈雷彗星，說服家長從台北瘋狂追到墾丁；喜歡動手設計儀器，參加科展得名 是家常便飯。從台北工專化工系一路念到清華材料科學工程所碩士，張加強在2001 年加入工研院，十年間由副研究員拔升到部門經理。
他從2005 年專注於電漿技術在光電產業的應用研究，甚至曾有一年面臨完全提交不出結果的嚴重瓶頸，但他始終不放棄直至終能成功找到低溫大氣壓的電漿鍍膜技術。
然而，在這風光可喜的成就背後，張加強其實經歷不小的研究心態轉折。時間回溯到2005年。當時台灣主要高科技製造產業都轉移到中國大陸，張加強一直思考 做國家研究機構的一員，應該有種使命，要為台灣的產業做些技術創新，幫助他們打造更好的生存優勢。
在通盤考量下，張加強定調朝「綠色製程」發展。他表示，「當時我認為，如果在高科技工業的製造過程中，所有材料能趨近友善環境。那麼對我們生活的土地才算 是善盡保護的努力。」
當時，光電面板產業因市場榮景，投資與產值躍升為兩兆雙星產業之列。但張加強發現，其中需要「透明導電玻璃(transparent conductive oxide, TCO)」生產技術的光電廠非常多，但台灣沒人生產，供應源都來自國外；採購成本既高，國際光電業者搶貨時也常無法獲得優先供應。
龍捲風起靈感 追求知識頂點
傳統的「透明導電玻璃」的鍍膜方式採用金屬氧化物材料，成本高、用料不環保，而且還只能在真空狀下進行。張加強當時翻閱相關技術文獻，知道有人試圖突破這 些問題，但都沒有一個可以全面解決的理想方案，尤其是真空狀況的製程更是嚴峻。
「這就像考試的寫申論題，你要判斷別人答案完不完整，如果還有遺漏，要怎麼切入？值得不值得花心力投入？」張加強想到一些切入點，但又需要夠多時間實驗推 敲，但時間哪裏來呢？
「幸好在當時，這是個冷門的題目，不像承接科專計劃有時間壓力。」張加強坦言，這個情勢對當時的研究案很重要，因為沒有過多人頻頻關切，讓他與組員可以心 無旁騖埋首實驗。
另一個重要轉折點是他先後前往兩個國外研究機構研習獲得的啟發。張加強先在加州史丹福大學與矽谷的科技專家交流，體認越是知名大公司( 如Google 和嬌生)，創新的著眼點就越是改變生活的小東西；而埋首科學研究，唯有堅持與 熱情。緊接著2008 年，他獲選前往東京大學做半年的研習。當年是東大創校130 年，校方做出重大改革、制定科學發展戰略，張加強對東大追求「知識的頂點」的企圖心大受震撼。
帶著徹頭徹尾的意識洗禮，張加強回到工研院不再單打獨鬥，他積極尋求跨所的合作，除了機械所之外，也拉攏材化所、電通所還有國際中心的資源。尤其是國際中 心在日後牽線國外研究機構的合作，更起了重要功用。
張加強帶領的團隊在2009 年找到技術突破點，把以往只能在真空處理的電漿鍍膜，改由可在大氣環境下使用空氣與含金屬離子的水溶液，數分鐘就完成透明導電玻璃的鍍膜。他表示，「當時 的靈感來自龍捲風。我算準時間差把電極的極性反轉撞擊，在不通電的情況下產生穩定又安全的活性。緊接著，龍捲風伴隨的閃電，有助於降溫，達到我們改變溫度 的期望。」
產值上看30億 精益求精是王道
在全球電漿鍍膜技術中，這項技術是唯一從設計、原料、製程到設備都符合環保要求的技術，製程減少約92％的碳排放量，每片玻璃排碳量由4.57 公斤顯著降為0.377 公斤，堪稱一項綠色創新技術。這項技術應用在透明導電玻璃衍生出的產值，預計國內將超過1 億美元，國內外合計將達30 億美元。
面對這麼可觀的產業價值，工研院也審慎考量要以新創公司方式，讓研發成果產生進一步的商業價值，另一方面也試圖把大氣壓電漿技術擴大應用在半導體業、生物 醫療及能源產業，尋求各種可能改變生活的新應用。
張加強因這個技術解決方案，先後獲得多項重要的研發獎項，包括R&D 100、TIA，還有國家品質管理典範、傑出創新獎、傑出研究獎以及成果貢獻獎等，同時啟動日本東京大學、日本E2電漿設備公司、德國 Fraunhofer 研究機構的國際合作，加速國內在非真空電漿設備技術的產業升級，也提交專利20 案60 件，成果極為豐碩。
展望未來，他坦言無論會不會轉換跑道到產業，都以當年東京大學指導教授的提點，省思自己的研究態度。「愛迪生失敗99 次才得到最後的成果，而失敗的意義是知道哪些東西不必也不能做。」張加強分享，「我的指導老師起初看到我提了兩三個研究題目，提醒說做研究不能三心兩意， 一個題目要專注鑽研、精益求精，追求知識的頂點。」
感 言＞張加強 經理
外界看來偶然成功的創新，背後經常是發明人執著創新的精神，以及允許失敗的環境。從2004 年一幅在白板上規畫的大氣壓電漿技術與設備規劃藍圖到現在，已經快要8 年；這期間除了我們對這項技術的執著與投入之外，也感謝一路走來願意支持我們的長官與合作夥伴，在此先說上一聲感恩!
低溫大氣壓電漿技術團隊在決定朝金屬氧化物薄膜的應用發展時，產生了關鍵的影響。工業上較有名的的金屬氧化物應用就屬透明導電材料的應用。當時相關的產業 技術大約有近二十種，但主流的技術只有一種 -- 真空電漿技術( 物理氣象沉積，PVD)，而我們卻選擇了一條不一樣的道路，就是非真空的大氣壓電漿技術(AP plasma)。過去曾有人試過，但沒有成功，而我們卻做到了! 其中專業與執著的差別，也許就是成功的關鍵。
「假使你在工作上從無失誤過，大概你什麼事也沒做。」 這是鼓勵團隊成員創新的態度。這次得獎的技術，其間失敗不知道多少次，但只要有一點點小進步，我們就會互相給予熱烈的賀彩。「技術是失敗賜予的禮物，不挑 戰就不會失敗，但也不可能成功。」我們常以這句話勉勵成員！
日本東京大學校內刊物常常有一句標題，「知的頂點」! 這句話深深打動我們的心！簡單的一句話，告訴我們專業的重要性，與追求卓越的精神！最重要的技術者之魂是什麼？這裡謹以岡野工業的社長，岡野雅行的一句話 來詮釋：「太困難而誰都做不來的工作」我們直接挑戰了過去業界未曾成功過的鍍膜技術，低溫大氣壓電漿透明導電鍍膜製程與設備技術。對於所有長官的耐心與支 持，以及合作的專業伙伴對我們的信心與諸多協助，在此只有萬分感謝與感激！
最後吾人以蘋果電腦創辨人，賈伯斯的話做結尾:【從事自己熱愛的工作，將挫折視為機會，全心全力追求卓越】。
感恩！
- 發布日期：2014/10/20
- 最後更新時間： 2024/05/06
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