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新一代顯示裝置應用材料
新聞發生日期：2011-12-22 | 相關公司：冠品化學 |
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在新一代平面顯示裝置，無論是LCD、LED、PDP、OLED或當紅的AMOLED等，其內部的各個組件，無論是基板或線材上都需要運用到導熱材料與導電材料；廠商開發出低熱阻的軟質導熱膠，以及可低溫熱壓合的異方性導電膠等種種應用，不僅有助於打造薄型化的平面顯示裝置，同時更容易散熱、提昇壓合良率並有效降低成本……
冠品化學(TeamChem)行銷業務處協理劉邦慶指出，當前大型顯示裝置使用的平面顯示技術(FPD)可分：LCD液晶面板與延伸出而來的TFT LCD、以LED為背光源的LED面板、PDP電槳顯示面板、場發射顯示器(FED)、OLED及主動式AMOLED等。TFT LCD以良率高成本低的優勢佔應用大宗，AMOLED很快的將成為新的主流。放大冠品化學行銷業務處協理劉邦慶指出，TFT LCD以良率高成本低的優勢佔應用大宗，AMOLED將成為新的主流。若進一步從材料分類來看，像基板部份有做到0.05mm厚度的可彎曲的超薄玻璃基板(Ultra-thin Glass)，還有加強耐固性的金屬基板(Metal Foil)以及塑膠基板(Plastic Film)等，其中以塑膠基板透明度高、可撓性佳、輕薄耐撞擊，可應用在一些像Oxide TFT低溫製程。
他也指出新一代的顯示裝置需具備輕薄化、耐撞擊、低成本與可撓性，以符合低溫操作、製程簡化與綠色環保的需求。因此冠品提出以軟質導熱膠膜與低溫型ACF做為大型顯示裝置的應用材料，前者用於背光模組以達成輕薄化效果，後者可應用在觸控模組內的熱壓合。
軟質導熱膠膜提供柔軟撓曲性、絕緣性與高導熱特性
一般常用的導熱係數有1~3W/K‧m的導熱膠膜，熟化完成之後的都很容易發生脆裂情況。冠品化學開發出的軟質導熱膠膜，經量測每10μm厚度介面熱阻僅0.1(cm2 K/W)，提供熟化後的柔軟性與超強密合性，還可做180°彎折不脆裂。另外在軟陶瓷導基板(MCPCB)在背光模組的應用上，以往需防焊油墨、銅箔、絕緣導熱膠膜在金屬基板上，再藉由導熱膠連接到散熱器；若使用軟陶瓷導熱膠可把MCPCB、銅箔直接黏接在散熱器，減少MCPCB與導熱膠成本並降低熱阻。
在LED背光模組應用上，將LED磊晶以覆晶、低溫焊錫或ACF接著到軟質白色背光油墨包覆的銅塊(Copper)，底下塗布軟質導熱膠連接到基板，整個LED背光模組結構簡單化，比傳統設計減少1~2層膠層，連帶降低界面熱阻。
各種大型TFT LCD背光模組的應用
劉邦慶提到在側光式LED背光模組的應用上，目前是以散熱鰭片外框內嵌Light Bar(燈條)的設計方式，冠品提出採用單條軟質導熱軟板直接貼附在散熱模組上的設計，兩者差異在於前者需將兩個散熱模組貼附於MCPCB板正反面，4個燈條並使用280顆0.3W LED磊晶，若以軟質導熱軟板設計僅需一個散熱模組、一個燈條與140顆0.6W LED磊晶，同時光罩採直接設計整合，進一步縮減背光模組體積與成本。
過去直下式LED TV背光模組需要三層導熱膠，以DC 6KV以上高耐擊穿電壓鋁基板的高成本╱高熱組設計，成本約2500元/m2；當軟質導熱膠導入後，僅一層就能夠達到DC 5KV，若透過軟陶瓷散熱漆的運用並導入冠品所創的MCPCB的新工法，將可使耐電壓超過10KV，成本約900元/m2比傳統工法低。
以低溫ACF打造超薄型低成本直下式背光模組
劉邦慶提到另一個適用於42吋以上直下式背光模組設計上，無論是COG(Chip on Glass)、COF(Chip on Film)、FOG(Film on Glass)或FOB(Film on Board)，可搭配冠品低溫型ACF(Anisotropic Conductive Film,異方性導電膠)。它充滿金屬微細顆粒，充填於兩個基材之間並做熱壓合時，因連接面縫隙充滿被擠壓的金屬微粒而導通，使電流僅朝垂直兩基材方向導通。ACF特別適用於玻璃/塑膠等材料上的線路導通，尤其線路密且多、線距過細以及對精準度與平整度嚴格要求的地方。
冠品以高分子奈米基礎研究高分子材料的應用，結合曾服務於3M、台塑石化、友達光電的研發團隊，以軟性材質研究發展軟性產品，並以台灣軟板油墨專家經驗發展軟性印刷油墨，全面供應各智慧型手機廠商；在導電材料方面新近開發 低溫操作異方性導電膠，以及導熱膠/散熱漆等散熱材料。以業界常用ACF與冠品低溫ACF相比，日系廠商ACF壓合溫度需達攝氏180度，而冠品AC42壓合溫度僅85度，避免高溫造成塑膠Film與其他組件的形變，不僅可使用低溫可撓性基材，增加貼合精準度與良率提升，同時貼合過程對其他材料的影響小，也可搭配使用其他低溫材料。
劉邦慶以一連串照片，實際舉例冠品ACF應用在FPC與壓克力線路板的結合步驟，以及應用在雙層、單層觸控面板連接FPC的應用實例。同時他也提到未來顯示器的新樣貌，將會有類似報紙印刷一樣Roll to Roll卷對卷生產，以及可撓性顯示器、低成本顯示裝置與超薄型顯示器的出現。最後總結TFT LCD應用在大型化平面顯示裝置，其具備低成本、C/P值高與耐用度，而AMOLED則以可撓性與長壽命，且具備廣視角、畫面飽和度高與可捲曲優勢，成為中小型顯示裝置的新風潮。當紅的觸控裝置將朝單片式與內嵌化技術發展。
<摘錄電子> |
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