拭目可撓顯示器破風起航(下)

 

刊登日期:2015/12/14
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蔡東璋
撓顯技術趨勢
儘管 Flexible OLED 已由韓廠率先量產,對慣於生產硬式玻璃 LCD 的眾面板製造商而言,仍存在高聳的技術障礙及門檻。近兩年大陸仿效韓國政府集國家總體資源灌注在重點產業,於是大陸政府補貼國內企業瘋狂地進行 a-Si TFT 8.5 代以上 LCD 面板廠的建置,放話 2018 年在全球面板出貨市佔上要超越台韓,此舉使得 Samsung、LG 戒慎恐懼,並大舉轉進新世代顯示領域,欲借 Flexible display 關鍵技術和策略物資,甩開台廠雙虎多年來的商業纏鬥及陸廠高度成長下的存亡威脅。此外,同處競賽中的 JDI (日本顯示器)、JOLED 和 Sharp (夏普)等日廠未來勢必挾其製程設備、光電原物料和 TFT backplane ( IGZO和LTPS )的多年優勢加入戰局,這除意氣面子之爭,更是攸關生存與否殘酷的飢餓遊戲。見圖七,顯示器的發展緊繫消費市場無止境的需求,順應智慧可攜電子裝置的高度發展也著眼追逐數兆產值的大餅,各國際大廠的技術藍圖( Technology roadmap )不約而同預想未來顯示器將「由硬轉軟,自平變撓」,目前 3D立體成型到一定曲率半徑( Curvature, R )的實體,如 G-flex 和 Galaxy Note 等產品已上架並獲得迴響,相關業者更規劃 2020年之前,將有可捲( R<10mm )、可摺( R<3mm )的商品投入市場試水溫。
 

圖七、撓顯發展趨勢(a)產品發展藍圖;(b) 基材彎折目標[4, 7]
 
實現撓顯技術細項林林總總,惟大致不脫前述圖一所列舉。首先,對實現FD最根本的議題就在基板材料的選擇和製程中的搬運操作(In-process handling) (如圖八),基板除柔軟、彎折的機械性還需具備阻水氣(Moisture barrier)、耐藥液(Chemical resistance)、熱穩定(Thermal stability)等物化特性,才能使其附著在玻璃載體(Carrier glass)上,以既有TFT和Organic設備進行前後背板時安然渡過高溫、真空的鍍膜/黃光/蝕刻/蒸鍍等製程循環。在基板的選擇上有薄玻(Thin glass)、金屬箔片(Metal foil)和光學塑膠(Plastic film)等候選材料,經數年發展下,市場主流逐漸收斂為含醯亞胺基的聚醯亞胺(PI)薄膜,此乃因PI film熱膨脹係數(Coefficient of the thermal expansion, CTE)不超過30ppm/℃的低脹縮性、300℃以上玻璃轉移溫度(Tg)的熱安定,兼具90%的可見光穿透率(T(%));Flexible OLED量產實務多先以塗佈(Wet coating)方式,在Carrier glass上得到厚度0.1mm以下的PI膜,再來依序投入TFT背板、有機發光前板與薄膜封裝,還有背板製程終了Plastic substrate自玻璃載體取下的剝離工序(Debonding)。

圖八、撓顯基材課題(a)聚醯亞胺薄膜及以其為基材的顯示器;(b) 撓顯製作工序[7, 8, 9]
 
市場上供應PI液或薄膜的主要供應商有-----以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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