英國顯示器技術訪問團亞洲探路尋合作商機
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2006-12-15 00:00
前言:
在當前平面顯示器技術發展歷程中扮演重要樞紐的英國技術先驅組團造訪台灣和亞洲,探討尖端研發在當地和國際市場成就中的重要性。英國投資貿易署(UKTI)顯示器技術訪問團,日前於新竹舉行的研討會和討論中,分享了顯示器產業尖端技術的多樣性、創意深度與創新構想。代表團訪問五個亞洲城市包括台北、深圳、上海、北京和濟州島(南韓)。
顯示器技術訪問團是一項由英國貿易投資總署(UK Trade & Investment, UKTI)策劃的持續性方案,其目標為強化現有的合作並建立新的研發合作關係,以及鼓勵合作夥伴在英國的研發投資。代表團由英國顯示器網絡有限公司(Displays Network)共同創辦人Chris Williams領軍,成員均為英國顯示器及照明產業中專精於OLED、軟性顯示器(可撓式顯示器Flexible display)、一般用途顯示器的光學薄膜、和先進的液晶電視(LCD TV)背光模組照明等技術的一流專家,包括劍橋顯示器科技公司(Cambridge Display Technology)、英國埃斯力公司(Exxelis)、OLED-T公司與杜邦帝人薄膜(英國)公司(DuPont Teijin Films (UK))的代表。杜邦帝人薄膜(英國)公司正與中國佛山杜邦鴻基薄膜公司(DuPont-Hongji Films Foshan)合作經營一家合資企業。由於各家均為顯示照明先進技術的一時之選,茲簡介於下:
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英國顯示器網絡公司推廣Energy Neutral Device的應用
英國顯示器網絡公司是英國貿易工業部(DTI)”知識轉移方案”的其中一環。其為支援顯示器及照明市場基礎科學、製造系統整合與終端使用戶等領域內的企業和機構所設計的網絡機構。其知識轉移對象不論是公司與公司之間、公司與研究機構之間或是公司與政府之間,UKDL均負責協助辦理。旗下主要分成五個小組,每個小組由業內知名企業的工業家管理。包含了:FLEXYNET主要範圍為軟性顯示器及電子產品的材料、流程、設備及儀器的製造。SEUSS主要範圍為策略終端用家、系統及供應鍊,並且協助廠商去選擇正確且適合的顯示器。ET主要範圍在新興技術的部分。LABL則負責照明以及背光模組。另外HSSBP負責的範圍為健康及安全。
英國顯示器網絡有限公司共同創辦人Chris Williams在會中概略的介紹並表示英國在顯示技術方面的研究不論是在材料、製成及設備方面都有不少的開發成果,縱使在許多方面有許多挑戰,但是對於新技術的未來潛力非常看好。該公司副網絡總監艾諾博士(Dr. Ric Allott)介紹了Energy Neutral Device的應用以及益處,艾諾博士表示EN( Energy Neutral)代表了低污染以及減少功耗,不僅只在於使用EN的設備更延伸到所使用的製程。藉由Printing technology(印刷技術)的方式可以在低污染及低溫下進行操作,並且快速的生產所需要的產品且可以印刷出電池、電路板、有機TFT面板、RFID標籤、電子報紙以及電子書籍等許多多樣化的產品。在英國進行與EN相關的公司大約有1/2的公司進行相關機具設備的製造,1/3的公司進行相關元件的生產,1/6的公司進行製程上的研究發展。
(放圖5)
杜邦帝人薄膜專長軟體顯示器塑料
杜邦帝人薄膜(英國)有限公司是聚乙烯對二甲酸酯(PET)和聚二甲酸乙二醇酯(PEN)聚酯薄膜的首要製造商,專門提供用於特殊、工業、包裝以及高階磁性介質及圖像系統、電器及電子產品市場生產薄膜品及提供相關服務。該公司包括與中國佛山杜邦鴻基薄膜公司組成的現有合資企業。杜邦帝人的業務分為五大類:纖維及織物、薄膜及塑料、藥物及居家保健、機械及工程、新產品和其他業務。該公司Dr. Keith Rollins表示軟性顯示器及軟性電子,都是杜邦帝人薄膜各類塑料的廣泛應用。發展各類的軟性基質可以廣泛的應用在於軟性背板、電子報紙、OLED等方面。
CDT發表OLED驅動技術的新突破:TMA技術
CDT劍橋顯示器科技公司是高分子發光二極體(P-OLEDs)的發展先驅,其產品應用於各項資訊管理、通訊與娛樂電子顯示器產品當中。該公司Dr. Eric Mayes於會中介紹了近期用於OLED上的新技術整體矩陣尋址技術Total matrix addressing (TMA)。
在TMA技術發表之前,大型OLED顯示器只能用主動式矩陣(AM)技術結合一種昂貴的薄膜電晶體(TFT)層才能實現。被動式矩陣(PM)顯示器是由更便宜的外部晶片所驅動,但一向受限於更小的螢幕尺寸。TMA是一種可以被包含到驅動器晶片,把主動式矩陣功能帶到被動式矩陣顯示器的技術。TMA降低了在被動矩陣顯示器中一給定像素數的功率消耗並增強面板的壽命。經測量結果顯示,結合TMA解決方案的小型被動式陣列顯示器,降低了至少50%的功率消耗,或者在相同的功率消耗下,得到二倍的顯示亮度。
直到現在,只有兩種驅動OLED顯示器的方法:一是被動式矩陣,此種方法提供較簡單且較低成本的解決方案,但是由於功率消耗的需求所以受限於小尺寸;另一種是主動式矩陣,此方法提供了更大面板尺寸與更高解析度,是一種具成本效益且實際的解決方案,但是複雜度卻更高,且高度資金密集,因此讓許多製造商望之卻步。有了TMA 技術,CDT可望提供一種極具競爭力的替代方案使被動式矩陣顯示器技術拓展到主動式矩陣領域的能力,做法是降低功率消耗或以相同的功率,來增加亮度或提高解析度。此外,TMA也可以運用被動矩陣驅動器的尋址功能來擴大面板尺寸的範圍。
TMA具體的優點,舉例來說,過去在畫面上要顯示一個英文字母”A”,傳統的驅動方式需要經過9個步驟才能將字母顯現在畫面上,但若藉由TMA技術同時驅動多個列與欄的演算法,描繪出該英文字母的步驟將簡化成三個步驟,與過去傳統的驅動方式大大不同。使用TMA的優點為減少功耗、延長面板的使用壽命等,Eric Mayes表示雖然現在OLED的成本依舊較高,但是藉由新技術的演進以及未來的開發,相信OLED未來在市場上會具有極大的競爭力。
(放圖2)
英國埃斯力公司解決液晶背光問題的專家
英國埃斯力公司是一家先進光學材料與解決方案供應商,以提供手提電腦、行動電話與液晶電視(LCD TV)的高容積顯示器為應用目標。該公司的使命是以解決背光模組,解決液晶平面顯示器在成本、功能、尺寸及重量的問題。並且是目前為一一家從系統角度解決液晶背光問題的公司,結合材料技術的能力、大面積微結構製程技術、複製薄膜、光學設計及「光源引擎」技術,讓該公司採用無廠房模式經營並快速崛起。執行長基拜森(Chris Bryson)表示公司的主要目標為:減少成本,藉由整合光源以及結構,將現行背光模組用reel-to-reel的方式實現,省去許多在組裝以及組裝過程中的各種花費,其目標要減少背光模組成本50%。另一方面是改進效率以及減少整個背光模組的大小及重量,藉由整合成膜狀的背光模組(約1mm)可以減少其在各種產品中所佔有的體積以及重量。該公司亦在會中說明其主要的核心技術以及在材料方面(Polymer Optical Materials)的發展及特點,期望藉由材料、新的背光設計以及「光源引擎」等開發能夠達成降低背光模組成本的主要目標。
(放圖4)
OLED-T公司以高效能OLED材料見長
OLED-T公司為顯示器產業發明、開發專利、製造和特許高效能及長效的使用材料。該公司系列材料和其他對手所提供的發光二極體材料相比,顯著改善效益最高達80%,而使用期則延長最高達三倍。OLED-T公司提供可用於被動式矩陣(Passive Matrix)與主動式矩陣(Active Matrix)的一系列小分子OLED材料,並在實際的產品中獲得先進大廠的認可。該公司執行長馬鍾士 Myrddin Jones表示,OLED-T公司藉由開發OLED中的Electron Injector以及Electron Transporter兩層的新材料EI101與E246達到改善現行發光二極體的缺點。EI101的優點在於其蒸發溫度低、使用的電壓比傳統的材料氟化鋰低、電流效率比氟化鋰好、穩定性佳以及壽命長等特性。另一方面E246與傳統的Alq3相比擁有3背的壽命、降低操作電壓、與鋁相較之下毒性少、性質穩定不易分解、取得性較容易等特性。而使用E246的好處就是在不用改變其他層材料的情況下,將Alq3取代成E246即獲得顯著的效果。馬鍾士更近一步表示OLED-T的小分子材料已經受到許多先進大廠的認可,現在OLED-T有許多更新的材料正在研發當中,期盼未來發光二極體的市場能夠更佳的蓬勃,由OLED所製成的顯示器在未來也會有極大的潛力。
(放圖3)
結語
顯示器的技術發展已經歷一段很長的時間,在技術發展到瓶頸時各大廠無不想盡辦法找到新的出路,不論在材料成本或是新是生產技術的開發上面均有許多可思考及發展的空間。軟性電子、可撓式基板以及噴墨生產等產品的出現,加上OLED多年所累積的研究能量即將爆發,替原本硬冷的顯示面板世界帶來具有彈性及變化性的新未來,期盼顯示器的應用以及開發將會有跳躍性的發展進步。
圖說:愈形成熟的可橈式顯示器實機展示
圖1:全塑膠顯示器技術的生態系統
圖2:最新大尺寸P-OLED顯示器的發展
圖3:OLED-T致力OLED小分子材料開發
圖4:EXXELIS光源引擎的結構圖
圖5:Engergy Neutral Devices結合印刷,鍍膜與圖案成形技術用於顯示器電子互連的各個環節