在平板、手機跟筆記型電腦這類資訊產品中,顯示器是耗電量名列前茅的系統零組件。因此,如何在不影響顯示效能的前提下減少顯示器的耗電量,一直是顯示器產業追求的目標。另一方面,淨零碳排的壓力也讓顯示面板的製造商必須追求更低的製程碳排。為協助面板產業開發出更節能的顯示面板並降低製程碳排,為面板產業提供光阻與液晶等關鍵材料的默克(Merck),日前在Touch Taiwan展上展示了許多新一代的材料方案。
台灣默克集團董事長李俊隆博士表示,永續是整個默克集團所追求的主要目標之一。從集團內部的產品研發開始,研發人員便開始導入有助於實踐永續的材料與設計;到後續的生產製造環節,默克更以大數據分析來提升產品品質與良率,減少浪費,並導入數位科技,實現無紙化生產。更重要的是,我們希望默克提供的產品或方案,能在客戶端幫助客戶減碳,或是讓客戶生產出更節能的產品。在今年的Touch Taiwan展上,默克就以面板製造所需要的光阻跟液晶材料創新,作為重點展示內容。
在液晶材料方面,默克今年展出一系列兼顧高解析度與節能的尖端液晶材料。例如透光率更高,不會有明顯十字暗紋產生的C-PS-VA(Chiral Polymer Stabilized Vertical Alignment)材料,以及可以讓面板廠節省製程的SA-VA(Self-Aligned Vertical Alignment)材料,就是針對主流VA液晶面板所開發的新方案。隨著液晶的透光率提升,面板的背光單元就能降低亮度,進而讓顯示器更加省電;幫助面板廠減少製程步驟,則有助於降低面板製造商的碳足跡。
至於IPS面板部分,這類面板主要是針對高階市場,例如電競顯示器。這類產品通常都會有極高的畫面更新率,因此液晶必須有很快的反應速度。然而,在消費者的真實使用情境裡,電競顯示器不只會顯示遊戲畫面,也可能會被用來看影片,甚至是文書處理。在這些應用情境中,面板的更新率可以壓低到60Hz,甚至20Hz,以節省耗電。但典型的FFS液晶材料在遇到降頻操作的時候,很容易產生閃爍,因此面板製造商不會把IPS面板的顯示更新頻率設定得太低,等於讓顯示器強制處於高性能模式,平白浪費電力。為了讓面板廠製造出可以低頻操作IPS面板,默克開發出UB-FFS(Ultra Brightness Fringe Field Switching)液晶材料。這種液晶材料有更寬的操作頻率範圍,既可以用超過100Hz的頻率更新,當顯示面板進入低頻操作模式時,也能維持良好的顯示效果。
至於在面板黃光製程所使用的光阻材料方面,默克則展示了烘烤溫度更低,而且輪廓更好的光阻材料。除了烘烤溫度可以降低攝氏10~25度不等,幫助面板廠節省製程電力,而且曝光出來的圖案邊緣也有更好的垂直度。此外,默克也介紹了一種強化微影解析度的新技術,藉由在已經曝光好的圖案上再添加一層新材料,光阻圖案的線寬可以進一步拓寬,等於是縮小線距,讓面板Cell的線寬變得更窄。這項特性可以讓面板廠突破現有微影設備的極限,製造出更小、更高密度的畫素。