新一代顯示 / 觸控面板製程、材料發展與應用趨勢
在日本10月23~25日第20屆橫濱FPD2012平面顯示器展中,平面顯示器、觸控面板等中上游關鍵材料供應商,正致力於各種關鍵零組件,如偏光片、濾光片、反射膜、防刮膜、強化玻璃、等材料的輕薄、可撓與強固化,可自我修復的高分子PC多層膜圖佈、防水膜、異方膠/等方膠、導熱膠等材料的應用,甚至朝向下一代可撓性顯示器的關鍵零組件的研發與邁向量產階段…
偏光片、背光模組的薄型化
工研院材料與化工研究所主任張德宜,以日本10月23~25日第20屆橫濱FPD2012平面顯示器展中,對3M、AGC(旭硝子)、DIC、JNC、JSR、Sumitomo Chemicals(住友化學)、TOK(Tokyo Ohka Kogyo,東京應用化學公司)與Teijin(帝人)中小尺寸觸控面板與材料供應商的最新市場現況做說明。
放大 工研院材料與化工研究所主任張德宜
首先是3M在觸控面板材料的發展上,致力於PL偏光片與BEF Film背光模組等材料的減薄。像針對10吋平板電腦用的LBR-160W、5吋智慧手機的ESR80、3吋的ESR,其中將貼合型偏光板APF-V3從26μm降為APF-V4的 16.5μm;背光板BEF的RP 2-RC(24)n厚度為115μm,新的BEF RP 3-RZ(17)n減薄為65μm。ASOC反射板從2片式改為單片式(ESR80),厚度從160μm降為80μm,手機使用的ESR、ESR2+R、ESR2更減至65、44、32μm,提昇透光率並降低顯示功耗。
強化玻璃、可撓性無鹼玻璃與2.5D/3D加工成型
日商旭硝子玻璃公司(Asahi Glass Co.;AGC)則展出許多薄型化/強化面板製程的解決方案,像0.5~3mm厚度、抗彎曲強度達200mPa的DragaonTrail化學強化玻璃、玻璃2.5D/3D加工技術(Forming Glass for 2.5D/3D Shape)、強化玻璃切割、多功能玻璃鍍膜、可捲曲的0.1mm超薄無鹼玻璃(SPOOL Alkali-free Glass),薄玻璃載台製程(Carrier Glass Technology)技術加工,OLED玻璃誘料、固化樹脂奈米壓印(Fluorinated UV Curable Resin for nanoimprint)、強化玻璃切割、SPOOL奈米壓印技術,以及銅膠(Cu Paste)、高分子絕緣膜,光纖(Optical Fiber)、高分子PC膜(Carboglass)等材料的介紹。
AGC在會場上列出了一張智慧手機所應用到各種鍍膜、防刮玻璃外殼的示意圖:以Dragontail強化玻璃設計的防刮防指紋層,底下使用觸控用的CarboGlass:AN100超薄玻璃與OLED密封膠料,輔以外觀用2.5D/3D玻璃切割成型技術所設計。
張德宜接著介紹大日本油墨化工(DaiNippon Ink and Chemicals;DIC)開發的貼合型的Anti-Scattering Adhesive Film防爆抗刮膜,可做到抗磨損、防指紋;防水雙層膠膜(Double-Coated Adhesive Tape with Super Water-Proof)WWS#8402,以防水膠搭配內部50mm縫隙凹凸化來拉長滲水路徑,浸水30分鐘內仍可阻止內部滲水的防護。
還有TCP-125NR/250NR雙層導熱/導電膠膜(Thermal Conductive Double-Coated Adhesive Tape),HC6000F可裝飾重工的硬鍍膜(Hardcoat Film for Decoratio)、觸控感測器所需的透光膠(OCA Tape for Touch Panel Sensor)、藍色油墨技術(EP-210),綠色油墨技術(G58),氟化物塗布,針對不同鍍膜之間增加透光度的高RI/低黏著性單體,增加表面、硬度耐磨性的防UV修補防刮膜,高透明防UV固化聚氨酯樹脂(High Transparent and Flexible UV Curable Polyurethane Resin),硬度達到8H、可取代強化玻璃的超硬鍍膜(Super High Hardcoat Film),奈米壓印抗UV鍍膜,以及玻璃蝕刻印刷版材(Glass Etched Printing Plate)等等。
油墨材料在模組導熱、透光、絕緣與線路蝕刻的應用
JNC則發表針對LED/OLED的抗UV油墨PMA-1100P-021,液晶縫隙填充油墨(Liquid Shedding Ink for Bank Material),如PLS-8000P、PIN-6463-001,具備高透明性、高絕緣性、高耐熱性的觸控面板專用的高透明油墨(Transparent Inkjet Ink for Touch Screen),還有提供耐折性與低溫硬化特性、可撓基板使用的絕緣油墨PIN-6633-002、PIN-6703-001;半導體晶圓加工所需的絕緣油墨PIN-6643-001
,提供高信賴性、優異的絕緣特性、耐藥品性、高耐熱性,以及針對強固電路板專用的絕緣油墨,以及PWB電路板、PV太陽能逆變器電路板蝕刻專用的油墨(如PMA-2100P-001、PMA-2100P-004)等。
日本合成橡膠(Japan Synthetic Rubber Co., Ltd;JSR)公司則發一系列針對液晶顯示器的零組件材料。像是針對AM-OLED、TN-LCD、VA-LCD、PSA-LCD的偏光材料,針對IPS/FFS面板所使用的配向膜(Alignment Film)AL16301、AL17901;OPTMER NN系列材料,可做為LCD電晶體陣列的柵欄填充料,LCD畫素結構材料與絕緣層材料,LED背光材料,彩色濾光片材料,低反射值(Low Refractive Index)的光阻塗佈料TU2323、JUA204、TU2205、TU2276,針對觸控感測器使用的硬式光阻塗佈料、對齊塗布料,以及間隙填充料,以及可作裝飾再加工的硬式鍍膜材料(TU7227、7227-2)、噴霧硬鍍膜材料(TU7226/7237/7234)、自我修復鍍膜材料等。
高分子OLED材料、光阻材料的應用
張德宜接著介紹住友化工(Sumitomo Chemical),像是發表的僅5,400nm厚度的有機單層LED發光材料,可做為低成本、輕量、可撓性的OLED顯示器基板,或一般TFT LCD所應用。
而東京應用化工(Tokyo Ohka Kogyo;TOK)則展示搭配銅膠、製作TFT薄膜電晶體陣列電路的TFR-DI系列高解析度光阻劑;專為黑色濾光片陣列電路所使用的CFPR BK系列負片型光阻劑,TPAR N負片型透明絕緣膠,OLED專用的TPAR P型透明絕緣膠,從6/7/8/9/10μm解析度均可適用;以及TFT薄膜電晶體電路之間的間隙料(Photospacer)。
帝人(Teijin)則推出具備簡易加工成型、兩個方向軸向延展,並且具備耐藥性的可裝飾加工的材料,如MLF多層裝飾膜;可供FPC、RFID、COF、觸控裝置防護、車載天線等使用的PET基膜(Base Film);搭配OCA透光膠所使用的剝離膜(Release Film),目前開發中而具備高透明、低膨脹係數且表面平滑的高透光PEN薄膜,可應用於設計可撓式顯示器;做為OLED抗反射逆光、觸控面板的ITO導電玻璃的基膜、STN液晶色彩補償、3D眼鏡的偏光等應用的延遲膜(Retardation Film);做為可撓性顯示器背板、OLED顯示器基板、光電轉換電路與ITO基板使用的光學等方膜(Optical Isotropic Film)之C110、M5、S5;可用於投射式電容觸控面板專用的高透明導電膜(Transparent Conductive Film)之HNC125、HND50、PJR70、SIR50等產品。
最後帝人也展示運用奈米技術研發製造,平均粒徑可控制在5nm~50nm範圍內,具備20%固態濃度的矽膠(Si Ink/Paste),可應用於平面顯示器的TFT薄膜電晶體電路、太陽電池以及感測器(Sensor)。
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