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默克面板材料 展聚焦四大创新应用

  • 周建勳台北

默克(Merck)德国总部液晶智能窗户(LC Window)现实
默克(Merck)德国总部液晶智能窗户(LC Window)现实

德国默克(Merck)秉持「The Perfect Pixel完美像素」的材料创新为目标,为了开创更高层次的使用者视觉享受与体验,长久以来携手台湾面板厂商,在面板材料上一直扮演着台湾产业重要的策略夥伴。随着全球面板产业趋于高分辨率、广色域的方向发展,OLED的技术在智能与穿戴式装置上引爆更多的应用等趋势,默克在2015 Touch Taiwan展示出一系列最新材料,并且透过未来显示领域的新型应用,展现未来面板科技的最佳发展蓝图。

李俊隆博士,面板材料事业处总经理,接受DIGITIMES专访,聚焦四大展示主题与创新应用,分别是,一、高分辨率面板应用(High Resolution),二、广色域技术(High Color Gamut),三、下时代面板应用(Next Generation Display),四、面板以外的应用(Beyond Display )。

两年前台湾的液晶显示面板产业面临产业的两大变动,一方面大陆的8.5代线的面板厂如雨后春笋般的扩建,另一方面韩国的面板厂纷纷投资OLED技术进逼,二者皆拜大量资本支出所赐,台湾厂商可说被两面夹击;为了摆脱产能军备竞赛的纠缠,又要从新技术中找出足以与OLED分庭抗礼的武器,终于让台湾业者看到高分辨率面板的趋势,启动产品差异化的关键一步,成功的创造一个全新的面板技术发展环境与新的市场定位。

默克(Merck)高分辨率面板应用(High Resolution)

在高分辨率面板的制程开发中,为了支持台湾的面板厂的技术变革,默克在材料上开发具备更高穿透率,及快速应答时间之驱动技术的新型液晶材料PS-VA(高分子聚合型垂直配向),这个关键要角,让4K2K LCD面板的穿透率以及画面的对比清晰度,有了具体的效益,进而达到画质提升与节能效果,一举缩短与OLED面板的技术差距。

随着面板分辨率增加,相同的面积下要挤进四倍的像素,每一个像素连接的金属导线数量跟着水涨船高,如何让导线的线径变窄,以及降低因为元件与导线密度提高而产生串音(cross talk)影响,就成为面板制程的一个重要的变革,默克去年并入的安智电子材料(AZ Electronic Materials),在制程化学材料的两个重要的发展,提供高对比光阻剂(High Contrast Photoresist PR)材料,在黄光制程协助精准蚀刻细致的导线,另外使用超低介电材料(Ultra Low-K)的SOG(Spin on Glass)化学材料,制程上能增加面板穿透率,进而快速提升4K2K高分辨率面板制造良率与成本的控制。

虽然OLED面板无可讳言地有实质上的优点,例如对比高、应答速度快,薄型与讨喜的曲面外观,以及不需背光源(Backlight)及彩色滤光片等优点,但是液晶面板在制造技术上不断向OLED TV看齐。现在4K2K LCD TV也越来越薄,甚至接近OLED TV标准,也能做出曲面造型。台湾的面板厂走高分辨率的产品差异化的策略让他们一举以4K2K面板抢下15%的市占率,而且价格与CP值的优势还酝酿下一波爆发式成长的后势,开启了一个非常成功的转型之路。

默克在液晶材料除了用在大尺寸高分辨率面板的PS-VA液晶材料之外,随着智能手机的普及化,移动设备显示器也开始朝高分辨率、高亮度的趋势发展,还必须符合严苛的低耗电量的需求,所以默克开发出新液晶材料UB-FFS (Ultra-Brightness Fringe Field Switching),而且今年六月甫获得到德国发明奖,以及SID(Society for Information Display)的金质奖章的殊荣,对于高分辨率的移动设备的发展注入了一剂强心针。

广色域技术应用(High Color Gamut)

第二个主题强调广色域的应用,默克除了提供在LED萤光粉,能将一般表现面板升级为高色彩饱和度的广色域面板。在OLED材料领域,能让OLED TV的色彩饱和度达到110%,大幅提升发光效率并增添生动色彩。还有,默克的量子棒(Quantum Rod)材料技术,可以让液晶显示器的色彩饱和度提升到130%,同时维持高亮度,带来绝佳的色彩体验,呈现色彩层次与景深的效果,增添显示器应用的魅力。

默克的面板材料在高分辨率的这一场竞争中帮助台湾厂商取得先机,但是OLED的制程材料上也不含糊,OLED制程的主要的瓶颈在于大尺寸面板所用Mask与基板的对位的挑战,默克是OLED制程解决方案中,少数同时提供真空蒸镀法以及喷墨技术方式量产OLED面板,采用喷墨技术将OLED材料喷洒到基板的量产方法,将OLED材料打印在大尺寸薄膜上,可以有效地降低大尺寸OLED面板的生产成本。

下时代面板应用(Next Generation Display)

第三个主题着重在下时代面板的应用,包含Blue Phase和ULH(Uniform Lying Helix)材料,都是尝试利用高速液晶反应速度,可以提供高穿透度,快速灰阶对灰阶应答,来达成场色序演算法的计算,并且搭配背光模块的控制,进而取代面板的Color Filter的功能,最大的优点不但可以省掉Color Filter成本,更让显示器提供节能、广视角以及极佳低色偏效果,这些材料需要与面板厂制程做大幅度的整合与面板设计的搭配,如果进展顺利,预计几年内这些材料的应用可以上市。

此外,软板有机显示(Organic Electronics)材料的使用,针对软性可以弯折的显示技术的发展,因为更多的穿戴式装置的应用,相形愈显得OE材料发展的重要性。

面板以外的应用(Beyond Display )

面板以外之显示器应用(Beyond Display),一向最能攫取参展来宾的目光,打开默克非显示器的应用领域,首推液晶智能窗户(LC Window)的应用,透过液晶材料的特性,并且积极与建筑和室内设计产业做结合,发展出能提升人类生活品质的智能产品。默克已开始发展第二代的智能窗户的应用,将系统做有效的简化,让建筑设计与绿色建筑的营造商有更大的应用弹性,透过液晶控制调整窗户透光量,不仅环保节能,又能改变指标性公共建筑或企业大楼的外观,默克在德国总部的创新研究中心,就采用大范围智能窗户,兼具美观与新科技橱窗的效果。

除此之外,默克将液晶的应用延伸到诸如碟形天线接收器的领域,让传统上无法个人携带的卫星信号碟形天线,可以变成类似于面板一样易于携带;针对欧洲高级车的头灯设计,也透过液晶材料的延伸应用,进入Smart Lighting的领域,让会车的两方都得到头灯亮度的调节,提升行车安全;其他,还包括裸眼3D技术所需要的全像式3D的应用,以及越来越常见于百货公司与量贩店的透明显示器等等。

默克在台湾经营长久的客户关系,不断在创新的材料研发中,搭配台湾产业在新技术、制程与产品商品化的同步合作关系中,一直努力扮演隐形英雄的角色,随着显示技术的发展,不同材料、制程与产品的演进中,默克期待扮演更积极与更关键的角色。

台湾面板产业能在强敌环伺中,透过敏锐的市场嗅觉、精致的市场定位,选择产品差异化策略,并努力经营使用者对产品创意的接受度,成功得走出一条康庄大道,让人对台湾保持充分的信心。默克希望透过不同的技术开发和重要的购并,加强在面板材料上的发展,支持台湾面板业的持续成长。这次在2015 Touch Taiwan展,默克这位幕后的隐身英雄,将有光彩夺目的现身,欢迎来宾莅临参观。


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