Finetech Japan 2014 Live系列報導三

刊登日期:2014/4/21
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林顯光、趙志強、周子琪、張德宜、古俊能、林正軒、曾寶貞寄自東京

三進會場,尋找展會亮點
防汙、抗菌塗液新焦點
請試想一下,罹病且帶菌者在操作完公眾使用的觸控面板後,面板上會帶有多少病菌?下一位使用者是否會因操作同一面板而間接被感染?再試想,手機常被我們帶到哪些地方使用?辦公桌、餐桌、臥房、甚至是浴廁?許多汙染源或病菌也因此交互附著於手機上,接著我們再將手機貼於臉上與人通話,如此一來難保不被感染。由於顯示器面板的大量運用,為了降低上述情形的發生,抗菌、防污、低指紋沾附等材料乃應運而生。

在抗菌方面,本次Finetech會場中就有多家廠商展示了防汙、抗菌塗液,如NEOS開發之NFX-574 paste,在依照JIS Z2801規範的測試下,黃色葡萄球菌與大腸菌的滅菌率為>99%,NFX-523系列更能達到>99.9%的水準(圖一)。另外,HONY Glass Technology co.則展示了如圖二的抗菌玻璃,由於奈米銀可幫助破壞細菌的細胞壁,造成細菌的死亡,因此該公司將奈米銀材料混入SiO2中作為塗料,使玻璃直接具有抗菌效果。


圖一、NEOS抗菌塗料NFX-523產品塗佈後之視覺效果與抗菌效果


圖二、HONY Glass Technology co., LTD公司展示之具抗菌塗層玻璃

在降低指紋沾附方面,原先的技術多是利用PFOS(全氟鋅磺酸)和PFOA(全氟鋅酸)塗佈,使玻璃的表面張力降低,幫助玻璃產生抗水、抗油、防指紋的效果,但由於含鹵材料具危害性,國際組織與大廠早已訂定相關的無鹵規範,如歐盟的2006/122/EC,因此,NOES開發了非PFOS、PFOA的防指紋塗料(如圖三)。此系列塗料的使用,可讓水對於玻璃的接觸角由68°提升到72~89°,使用方法為100℃下烘乾3分鐘後,再以UV照射,故也可應用於PET等軟性材料上。

 
圖三、塗佈NEOS抗指紋塗料的面板

表面奈微米結構賦予材料新生命
在Kimoto的攤位上一舉點出表面結構與薄膜機能的重要概念(圖四)。傳統光學膜(目前應用在顯示器者)算是第一代製程的產品,早期滾輪雕刻、成型與材料開發等成就了許多廠商的事業與商機,目前第二階段的奈微米微結構系列機能膜則正要大展身手,準備顛覆大家對微結構薄膜的想像。在本次展會上,隨處可見的微結構機能膜的開發進展就是重要的證據,特別強調的是在薄膜表層的微幾何結構(非分子結構)與材料特性的互補開發。


圖四、Kimoto強調『表面』『機能』概念

Denka公司展出奈米高密度陣列微結構成型薄膜,在不更改材料配方的情況下,在原本膠膜上直接壓製奈米結構,可以直接將水的接觸角由原先的98°增加為神奇撥水效果145°(圖五)。一般這樣的技術須靠氟化物的特殊水塗層來達到,如此一體成型的盤子就不會吃到有毒物質,而且對大自然有益。這樣的大面積奈米微結構應用原先是集中在光學表面的抗反射使用,奈米結構模具的放大製程則是能實現量產的關鍵。Scivax公司展出極為誇張的1100x1300mm滿板的奈米金字塔微結構玻璃基板,奈米結構係由150x150cm多階段拼接曝光製程所完成,尺度在200nm附近(圖六)。


圖五、Denka 奈米結構超殊水薄膜基材,接觸角145度


圖六、Scivax展出 1100x1300mm超大型奈米結構陣列板

另外,不同幾何型態的超高深寬比結構A4尺寸也出展,主要應用在表面處理與奈米光學繞射元件,並大量應用在LED藍寶石基板的奈米結構化與提升OLED發光光萃取效益,有些可以達到75%的正向輝度增加。向來致力奈米微結構開發的 Kuraray公司則持續發展一系列的光學結構技術,最新的應用展出是利用微光學結構的設計修改,可以輕易的改變燈具的照射角度與配光,在不換燈源的情況下,採用不同微光學結構的燈板就會產生不同效果的照明效果(圖七)。微結構的薄膜製造皆採用連續式的壓印製程方式,有熱轉寫也有UV轉印法,或是其他特殊轉印製程,奈米結構的成型困難度會隨尺寸變小而更加困難。


圖七、Kuraray利用微光學技術展出異方照明燈板

在製程設備上,國內相關公司的技術也不輸人,如旌暘工業等廠商也看到了這樣的機會,開發各式各樣的轉印製程技術,除了既有的全像片與菱鏡片薄膜,奈米級的微結構製程也是這些廠商未來發展的重要方向(圖八)。


圖八、旌暘公司展出的全像片

TORAY 公司之多層膜應用
薄膜大廠TORAY以PET多層膜技術,生產出具有表面金屬光澤之裝飾用薄膜,利用高、低折射率之材料調控與共押出薄膜技術,一次性的製作出大於100層之共押薄膜,如圖九。該薄膜不需經高製程成本的真空鍍層技術,即可達成表面具金屬光澤之效果。另可搭配觸控技術,作為3C產品之面板裝飾。展出的應用有汽車觸控螢幕與觸控鍵盤。




圖九、TORAY之共押薄膜具金屬光澤,可應用在汽車觸控螢幕與觸控鍵盤

Sharp展出顯示器新應用
Sharp在Keynote演講中提到,希望顯示器能找到新的應用,才能延續顯示器的未來發展,其中舉的實例為:具有鏡子功能的顯示器,在面板點亮時可顯示電腦資訊,未點亮時則可做為鏡子使用(圖十)。


圖十、Sharp對顯示器的新應用舉例….有鏡子功能的顯示器

Toshiba展出新型顯示器
(1) 窄邊框技術
Toshiba 開發出窄邊框技術,其邊框約為1.8~3.3 mm,可以4片55吋的面板組合成110吋的顯示器,邊框可小至5.6mm(圖十一、十二)。


圖十一、Toshiba展出窄邊框面板的拼接技術


圖十二、Toshiba展出窄邊框面板的規格

(2) 84吋4K TV
Toshiba 展示一系列4K 顯示器,TV 尺寸最高為84吋,NTSC較以往提升 30%,採用 Area control 技術,亮度則提升75%(圖十三)。Monitor部份則展示出32吋的面板,NTSC達99%(圖十四)。在筆記型電腦方面則展出世界第一台4K顯示器,名為 Dynabook,解析度達3840x2160,畫素密度為282 dpi(圖十五)。


圖十三、Toshiba展示84吋4K TV


圖十四、Toshiba展示32吋4K monitor


圖十五、Toshiba展示的4K Note PC

研討會重點內容
日本 ZEON 公司的執行長大島正義先生在演講中介紹該公司的事業發展、光學膜事業的策略、平面顯示器市場發展與方向以及其它新興領域的開發。 ZEON公司是以原油中的 C5開始發展 Isoprene單體、 High boil單體,其主要應用在汽車零件、車胎、黏著劑等。Dicyclo-Pentadiene(圖十六)主要是由COP光學級樹脂合成,應用在鏡片、稜鏡片、導光板、光學膜等(圖十七); Butyn-2主要應用在合成香水、合成香料等食品添加劑的用途。ZEON公司的策略是積極開發資訊產業、能源產業及醫療產業。


圖十六、COP樹脂原料Dicyclo-Pentadiene單體


圖十七、ZEON光學材料應用

ZEON在光學膜產業的起步較其它公司晚,在2001年才決定投資設立光學膜工廠,當年底在富山縣高岡市的工廠竣工。2002年參加液晶顯示器用高功能性光學膜國家型計畫,發展出產業界第一個光學膜的Sequential雙軸延伸(Sequential biaxial stretching ,如圖十八,2004年11月上市), 主要應用在改善大面積液晶電視的視角問題、45度角延伸(Diagonal stretching ,圖十九~廿一, 2007年三月上巿)。其主要在解決OLED顯示器的環境光反射問題、多層共押出製膜技術, 同時市場上領先出現熱融押出的光學膜。


圖十八、Sequential biaxial stretching製程示意圖


圖十九、45度角延伸(Diagonal stretching)技術示意圖


圖廿、45度角延伸光學膜示意圖


圖廿一、ZEON的ZD光學膜減少材料耗損示意圖

ZEON 能結合上游樹脂合成技術與精密機械技術,發展出獨特的差異化、功能化產品,使公司獲利大增及轉型成功。其COP光學膜是非結晶,所以有很高的透明性、低雙折射率、容易精密模具製造。其碳氫結構具低吸溼性,尺寸安定性非常好。其 Alicyclic 的環狀結構具有高 Tg、高耐熱的特性。至於其它領域的應用,則如奈米壓印光學膜應用在有機 EL Lighting的光取出技術。

在”Taking on the Next-generation of OLED: Latest Trends in Material and Process Technology”技術研討會中,主講公司與講題包括 Applied Materials Inc.介紹 OLED量產的薄膜封裝技術;住友化學介紹高分子OLED(p-OLED)材料的發展現況以及Fraunhofer介紹 Roll-to-Roll 製程阻氣薄膜和 OLED封裝技術。

Applied Materials開發一Cluster type 的 PECVD設備,可製作多層薄膜以符合OLED薄膜封裝的要求(圖廿二)。薄膜封裝中的阻氣層為SiN,而緩衝層為SiCN或pp-HMDSO(Plasma Polymerized HMDSO),所有膜層均以PECVD鍍膜技術製作,各膜層的厚度誤差都可控制在10 %以下,鍍膜速度均大於160 nm/min.,pp-HMDSO的成膜速度更可達到 500nm/min.以上(圖廿三)。


圖廿二、Applied Materials Inc.薄膜封裝製程技術


圖廿三、OLED薄膜封裝製程及特性之要求

住友化學開發出高分子OLED發光材料,從材料的PL量子效率、分子偶極配向及元件結構之中間層能階等方面,研究提高 p-OLED元件效率的技術(圖廿四)。在元件壽命部分,住友化學認為發光抑制位(Quenching site)的形成是造成 p-OLED壽命較差的原因之一,而激子(Exciton)的形成是產生發光抑制位的重要條件。住友化學希望能提供 p-OLED商業化元件技術,因此,除了開發材料之外,在元件結構設計及製程技術方面也投入相當大的研發能量。


圖廿四、p-OLED發光材料及元件性質的發展現況

Fraunhofer指出,單一阻氣層的極限WVTR約為10-3 g/m2.day,因此,應用於塑膠基材及薄膜封裝的阻氣層,多層薄膜結構為主要的開發方向,目標為水氣透過率WVTR小於10-6 g/m2.day。Fraunhofer建立了Roll-to-Roll真空鍍膜設備,其中包含蒸鍍、濺鍍以及PECVD鍍膜技術,為多層阻氣薄膜的試量產設備。該公司導入一有機-無機混成高分子ORMOCER,其功能為緩衝中間層,搭配ZTO阻氣層,阻氣效果已可達到WVTR約5x10-5 g/m2.Day(圖廿五)。


圖廿五、多層薄膜阻氣技術之資料整理

專訪Reed Exhibitions公司,談展會規畫與成果
日本最大顯示器展---Finetech Japan之所以規模年年擴大、越辦越成功,主要的幕後推手是擁有一群專業辦展團隊的Reed Exhibitions公司。目前亦榮任「日本展示協會」會長的Reed公司社長石積忠夫先生,在24年前,當世人尚對顯示器沒有太多認識與關注的當時,即高瞻遠矚地推動了Finetech Japan展會的成立。20多年來,在主辦單位戮力經營、參展廠商支持捧場、看展人士滿意肯定下,展會規模乃一年比一年成長。根據Reed公司取締役,第一事業本部長田中岳志先生表示,今年的參展商數首度突破千家,限定專業人士方可進場的來場人數亦可望超過6萬人。且其中來自海外的參觀者預估將達5,000人。

在展會的內容設計方面,主辦單位貼近市場需求,與時俱進地做出靈活而多樣性的規劃。例如,今年即因應業界需求,首度開辦高功能金屬展(Metal Japan)。根據負責該展會企畫的土屋勝利事務局長表示,這項金屬展不論在日本或全球都屬創舉,在世界各地舉辦的金屬展多以單獨金屬展為訴求,與Metal Japan的結合材料、系統、設備與應用端的綜合展形式大為不同。也正因為具備綜合效益,因此甫推出即吸引了國內外111家廠商設攤參展,寫下亮麗成績。

走一趟Finetech Japan即可同時掌握上、中、下游各項資訊;看盡相關行業產品或技術是Reed公司希望呈現給來場者的用心與服務。在展會的舉辦頻率上,從去年開始也由一年一場增為一年二場。2014年第二場的Finetech 展即將在9月於大阪的Intex展場登場。Reed海外部大道雪部長竭誠歡迎大家屆時再到大阪看展。至於明(2015)年的Finetech Japan春季展已決定將於2015年4月8~10日在同一地點的東京Big Sight舉行。展會相關訊息請上網http://www.ftj.jp/en/


圖廿六、Reed Exhibitions公司田中岳志本部長(右)、土屋勝利事務局長(中)、大道雪海外部長(左)歡迎大家9月到大阪看展

2014年Finetech Japan已於4/18在東京有明展覽會場圓滿閉幕。由工業材料雜誌/材料世界網提供的Live系列報導亦將於此暫告一段落,編輯群感謝大家三天來的賞閱。更多深入而完整的報導內容將刊登在5月號的工業材料雜誌上,歡迎對顯示器、高功能膜、高功能塑膠等議題有興趣的朋友,參閱即將發行的工業材料雜誌。工業材料雜誌訂閱專線:03-5918205葉小姐或03-5915439林小姐。或歡迎上材料世界網掌握相關資訊。材料世界網:www.materialsnet.com.tw

以上是材料世界網/工業材料雜誌編輯群:林顯光、趙志強、張德宜、古俊能、林正軒、周子琪、曾寶貞來自東京Finetech Japan 2014 現場的Live 報導。 

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