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近年來顯示產業一直面臨產能與低毛利產品的限制，為應對智慧生活的新挑戰，需要重新思考新興技術的發展，才能在瞬息萬變、競爭激烈的局勢下成為創新技術的開拓者。而因應未來智慧生活場域少量多樣客製化產品彈性製造需求，工研院近年來開發無光罩數位圖案化製程整合技術解決方案，能大幅降低傳統光罩高昂成本與製造往來時間，並替未來新興產品開發打樣、試產開拓新途徑。

 

【內文精選】

前 言

5G、AIoT等新興科技已是未來發展趨勢，台灣顯示產業著眼以未來十年智慧生活之應用情境為發展目標(圖一)，而非像目前不斷往單一高規格面板進行製造。提高沉浸式感官技術之人機介面互動體驗技術開發已成為主流，如：智慧移動、智慧育樂、智慧零售和智慧醫療等場域之應用。台灣顯示科技產業也逐漸走向與垂直應用領域結合，以提高領域技術門檻與附加價值。因此，朝向少量/多樣/客製化之高利基型產品發展已經是國際間未來智慧生活需求之共識，也為後續顯示產業發展帶來新契機。其中能提供少量多樣客製化的關鍵技術裡，無光罩數位圖案化製程技術(DLT)已逐漸吸引眾人的目光。

 

無光罩數位圖案化製程簡介

目前產業界主流曝光技術以光罩式傳統曝光(Conventional Lithography Technology)技術為主，無光罩曝光技術則以低解析度10 mm以上的雷射直接曝光(LDI)為主流。然而既有製程「光罩」(Photo-mask)製作時間長且成本過高，不利於未來智慧製造趨勢發展；而雷射直接曝光方式因解析度較低，主要應用僅在PCB產業。既有面板廠以光罩曝光微影製程(Lithography)技術生產，需開多層光罩，耗時、成本高，只適合單一規格品生產，並不利於高利基型客製化研發產品開發，於生產技術開發上已逐漸看到瓶頸(圖三)。因此，新興無光罩數位圖案化技術(DLT)，能彌補雷射直接曝光之間的微米解析度缺口，同時又可陣列展開成大面積曝光，並具有影像移動補償系統的優點，更能擴大產業應用性，除顯示器產業外，也可應用至面板級/半導體IC封裝產業。新興無光罩數位圖案化技術(DLT)，能彌補雷射直接曝光之間的微米解析度缺口，同時又可陣列展開成大面積曝光，並具有影像移動補償系統的優點，更能擴大產業應用性，除顯示器產業外，也可應用至面板級/半導體IC封裝產業。

 

圖三、傳統光罩圖案化製程與無光罩數位圖案化製程之產品開發流程比較

 

無光罩數位圖案化製程技術的應用

有別於一般常見的光罩圖案化製程技術之全圖層檢驗時間冗長，無光罩數位圖案化製程可大幅縮減至四分之一時程(10道圖層)，亦無需花費高額的實體光罩費用(表一)。此外，工研院開發高解析度(L/S)、高對位精度(Overlay Accuracy)及全無光罩LTPS TFT AMOLED顯示面板模組整合與製程技術，於G2.5代產線完成數位圖案化技術製作全無光罩LTPS TFT背板，並於Touch Taiwan 2019(圖四)進行技術展示，成功點亮世界首片7.07吋全彩FHD AMOLED面板(圖五)，解析度為1,920 × 1,080，最小設計尺寸達3.5 μm(製程尺寸達2.5 μm)、對位精度(OA)達±1.0 μm，也展現出未來智慧顯示應用於少量多樣化之高利基商品的可能性。

 

 

因應未來智慧生活之趨勢，無光罩數位圖案化製程技術開發將有助於面板廠提升產品開發速度並大幅縮減開發成本，預期將可自上游材料與關鍵製程之開發驗證結合，降低研發風險。在創新市場，開發少量多樣化客製化產品已成趨勢，除可提供既有…以上為部分節錄資料，完整內容請點選下方「檔案下載」瀏覽內容。

（廣編企劃）

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