超細線寬製程技術於透明LED顯示屏幕之應用

作者:林義暐、張瀛方、張明智、陳昌毅、李品瑤、吳崇銘

 

1.透明LED顯示屏幕發展現況

LED顯示螢幕在市場上的應用不斷擴展,且市場規模不斷擴大,為爭食市場,行業裡價格戰、通路戰、資本戰上演,美國市調機構Displaybank在其「透明顯示器技術與市場展望」報告中,就曾大膽預測,到2025年透明顯示的市場產值約872億美元,因此各家LED螢幕廠商之間競爭不斷加劇,眾多企業不斷調整策略,來積極應對當下的市場環境,差異化多元化發展,成為當前LED顯示螢幕行業的一大特色,未來更多的LED顯示螢幕廠商將通過細分市場領域,來凸顯自身的品牌優勢,尋找發展的新出路。以目前透明LED顯示屏幕主要區分為LED玻璃屏與LED透明屏,其中LED玻璃屏,如圖1(a)所示,主要是透過透明導電膜乘載LED,並且將此結構層膠合於二層玻璃之間,可依據應用得需求,將LED設計為不同排列方式;另一LED顯示屏幕為LED透明屏,如圖1(b)所示,主要是採用SMD貼片封裝技術將LED貼在PCB凹槽內,並將其製作成標準箱體或依據需求項目訂製設計。

圖1 (a)LED玻璃屏幕(圖片來源:POLYTRON), (b) LED透明屏幕(圖片來源:AUROLED)

 

針對LED玻璃屏與LED透明屏的主要區別可由表1進行說明。

透明LED屏幕的出現不僅融合了傳統戶外高清LED顯示屏和商店櫥窗的所有優點,從而最大限度地消除了承重和美觀,解決了零售業櫥窗顯示問題。目前的零售展示櫃為LED透明屏,實現了最小像素間距2.5 mm和透明度高達70%以上。它的使用需要克服普通紙海報張貼更換的麻煩,也不需要傳統LED屏幕和LCD屏幕笨重,不透水,難看的缺點。相比於建築牆體的使用,窗戶的透明LED顯示屏未來預期一定將成為較大的市場需求。
然而,上述二種製程技術主要上面臨幾項問題,其中ITO導電薄膜其面電阻>100 Ω/□,因此無法達到高亮度(>1000 nits)之全彩顯示應用與高密度顯示(<P15),PCB板顯示技術雖可達到高亮度與高密度顯示之要求,但PCB的面積則會大量的阻擋光線造成低穿透率(< 60 %)。

超細線寬製程技術

工研院機械所自行開發關於超細線寬製程技術所需之關鍵技術組成,包括超快雷射刻版技術、超細線寬印刷設備、可細線化之轉印膠體、高速高穩定膠體金屬化鍍液等,以滿足透明LED顯示屏幕對於超細線寬之需求,其中超細線寬製程技術主要流程為透過刮刀(doctor blade)將觸發膠體填充於佈滿細微導線凹槽的不銹鋼模具中,後續利用轉印輪(blanket roller)滾壓過填滿膠體的不銹鋼模具,進一步將細微導線凹槽內的膠體帶出,最後再將此轉印輪印製於目標基板,三步驟即完成超細線寬製程,如圖2(a)所示,本文討論的LED細微導線,主要是透過印製觸發膠體後再經UV光活化,後續再輔以膠體金屬化製程即可於觸發膠體上沉積金屬層,如此便可完成LED導電線路之製作,如圖2(b)所示。接下來的章節將就這幾項關鍵技術進行說明介紹。

(a)
(a)
(b)
(b)

 

2 (a)超細線寬製程技術流程圖, (b) LED細微導線製程流程圖

 

文章轉載自機械工業雜誌網站

推薦課程: