平板显示

应用材料:显示器制造技术之转折点

作者:来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-10-16 我要评论

  ID Kang:感谢女士们、先生们。我是今天最后一个演讲者。我想来感谢大家,在结束前我会尽快的结束我的演讲。今天我们的讨论,我首先介绍一下我们公司,然后再谈一谈我们制造的一些挑战是什么,特别对于显示器制造技术之中的挑战。

  首先,我们可以看看,大家可能都知道我们的公司在这块,特别是我们是提供的显示器解决方案,也是在半导体领域,还有面板的生产,我们提供节能的一些解决方案,今年,也就是下个月我们会来庆祝我们的50周年。也就是说我们是在1967年建厂的,在加利福尼亚。在显示领域,我们的市场已经有25年的从业经验。我们建立了一些合资公司。在日本有合资公司,这个也是有25年的历史了。谈到显示行业市场规模的话,应该我们能够有占到20%。去年我们的业务增长,特别是谈到我们从客户订货的角度来讲能达到20亿美元。我们整个去年的收入达到100亿美元的收入。

  我们看看这块我们主要提供解决方案,左边展示的是我们的核心产品,我们给我们的显示客户,我们可以看看这个是等离子加强型的CVD,我们现在从第二代到第十一代都有,同时它是提供给TFC层,还有PVD产品,这个也是有正极、负极,和其他的屏库式的产品提供。同时我们还有一并的检验,也就是电束板的检验,同时我们还有卷对卷的一些解决方案,让我们整个生产流程更快,还有的是基于膜的卷对卷的成型。最后我们还有两个新的产品,介绍到市场来,一个是基于CBD的叫做薄膜的封装设备,这个也是用于生产这样的等离子产品的,而且也是基于生产流程的技术。我们在过去十五年里有了比较好的操作,特别是我们有这样普通的基层的薄膜封装技术。另外的一个我们叫做Inline半导体,叫做电子束检测设备,这个不光用于电子的检视,同时还用于SEM的检视。我们的理论就是为什么会做这样的SEM的检视?其实我在结束PPT的时候会进行进一步的讨论。因为我们这里有一些相似点,首先我们需要一个更先进的我们说的清晰度,所以我们需要有这样的一个电子束检测设备进行这样的支持。

  谈到显示行业,大家都可以看到,这个是一个快速发展的行业,从本质上来讲的话,人们需要得到更多的信息。我们可以看现在的社会信息技术应该说是无处不在。我们很多东西,比如说谈到社交媒体,还有生产力,还有健康、医疗、娱乐,可以说这是一种生活方式,不管是从专业的领域,还是到我们的日常领域,我们都需要这样的界面去获取信息,获取数据。我相信大家都有类似的一些体验。就是在过去,孩子一哭,我们可能给他一个娃娃。比如说芭比娃娃,或者其他的一些娃娃,让她们去玩儿。她们现在如果一哭的话,你可能给她一个智能手机,她就不哭了。所以这个可以看到,就是在这个不断发展的信息时代,最最重要的一些技术,应该说是需要这样的界面,同时这样一个对于界面的需求,让显示行业有了更好的发展。它给我们有更有效的沟通方式。我们谈到平板显示技术,实际上它的应用也是在不断的演进。我们可以看它经过几十年的发展,在最左边的话实际上展示的是它不断的拓展。一开始是小的笔记本,然后是个人的笔记本,之后我们有这样的从二代一直到十代这样的发展。最大的一个产能的扩展应该是由我们对于CRT技术的替代来实现的。我们花了二十年的时间来替代CRT传统的技术,这是一个传统的显示技术。因为当时我们后来有更多的是TFT。

  我们中间有一个绿色的虚线,这是在现在的目前的一个分界线。我们都知道我们现在已经进入到OLED时代,比如小的手机,还有其他的VR,以及柔性的显示,还有VR等等都在使用OLED的技术。所以我们觉得我们未来可能会有更多的设备是使用OLED的技术。它也会越来越多的参与到我们的生活方式中来。我们可以看到这样的一个显示技术,它发展的路线图,大家可以看它的背景,首先是技术的变化,技术的迭代和升级需要有更高的分辨率,比如说电视机,我们从高清到4K,到8K,这是技术的演进。现在我们需要更多的技术和设备去设计来实现,以及能够跟上这样的一个技术的进步,进而能够达到量产,同时我们需要有成本和产出方面的很好的控制。比如说从智能手机这个角度来讲的话,今天我们可能有300-400PPI,这是对于智能手机。对于智能手机的设计工程师来讲,他们需要去来面对这样的一个,或者满足这样的需求。但是他还会有更高的要求,比如从600-700的分辨率等等,或者说是他要有更高的能力提高它的分辨率。同时还有AR的要求,他们都对PPI提出更高的要求,比如达到1000PPI才能满足VR的要求,这都是具有创新性的加工技术实现更高的PPI。看后面的形状的变化的角度来看的话,我们有平面的到曲面的之后,叫可卷的,我们有很多的讨论在谈到可卷的和可折叠的这样的一些表面,从它的大小尺寸来看的话,一开始我们可以看到每年都在有不断的增加,比如说智能手机从5.5,到大于5.5,到6,或者到比6英寸还大的尺寸,所以说在未来还是会有更高的发展。所以我们今天也听了很多大家的讨论,以及这样的改变。比如说从多晶,到之后的一些其他技术的发展,它都在支持这样的一些显示行业的发展。比如说LG,LCD到OLED,从刚性的到柔性的,从2D到3D,所有这些都是需要我们去支持这种显示的发展,我们也需要一些新的技术来支持这样的需求和发展。有一点我们可能在最近几年也意识到了,就是它的变化,或者说是变革,这个主要来自的是我们说设备的一些变革,或者我们有一些传统的LCD面板,它会有基于传统LCD面板加工的工艺。从最底下的我们可以看看是背光,然后是偏光片,TFT的背板,然后是液晶层,然后是颜色过滤,然后是偏光片,然后是接触触屏,最后是一个上面的面控制的。所有的这些面板我们需要有不同的页的组合,而且是一层一层迭代,从背板到表面的之间会有更多的层去来组成。我们都知道每一个层它都是会纳入到整个的生产流程中来。所有这些最终完成TFT设备的要求。举个最简单的例子,偏光片Flam的发展,它应该是我们整体发展步骤的一部分,我们需要外更宽的波的偏光片来实现。TFT的生产商已经把COF融入进来,而且它将会被AMOLED替代它的发光。还有液晶也用OLED这些发光,还有表层的表面的玻璃,我们有这样的封存技术。看看LCD它其实是在叠加不同的生产流程中的各个层面,我们之前有越来越多的层级或者是一页一页的来去不断的叠加,进而实现它的整合之后,完成一个最终的面板。但是现在我们有非常大的一个在生产流程中的改变。主要的一个创新,也就是在我们生产当中采取材料工程学,所以在这种情况有很多的定向技术,实际上在今天也是这个产业主流的讨论的很多技术。

  另外一个例子,就是柔性显示面板,在左边可以看到LCD和智能手机这样的模块,还有控制板,还有各种面板,等等,所有一切都必须是柔性的。从一开始的玻璃罩板,无论是在里面的哪一层,它都必须是柔性的,包括触控板等等的。还有阳极、阴极,还有发光层等等,所有这一切都必须是采取柔性的材料,它有不同的薄弱以及不同的基板还有晶体管等等,这些都是必须柔性。

  这有一个非常有趣的观察,可能也是最重要的一个今天发言当中给大家最重要的信息,就是如果去看在过去五十年当中半导体产业的发展,就良率管理方式来讲,以及流程材料,还有设备创新,等等,基板的规格发生的变化,从1960年代一直到九十年代中期半导体行业整体来讲它的硅晶圆,它的规模,它的尺寸越来越小,也激发着我们的产品最终的设备的尺寸发生变化。比如5.8英寸,300PPI等等。我们在讨论450PPI,怎么来讲呢,这些就是开始放慢速度,所以我们的产业,就硅晶圆尺寸来讲现在越来越大,从九十年代后期一直到2000年,我们可以看到这个规模越来越大,但是它的速度在放慢。总的来讲主流是300-400毫米。设备创新方面今天的这段时间我们可以说是还可以金属栅极,还有3D,还有其他的技术被导入到行业中,这样越来越多晶体管可以集中在同一个电路中,在这个过程中可以说是非常有趣的。对制造来讲,我们应该有一些专业技巧。在八十年代的时候,最早的RIE,还有九十年代的PCVD,我们都是业界的标杆。最早的PECVD是用于TFT制造上面,在相似的一段时间,就是九十年代中期,快速的半导体的流程设计,然后激光,还有原子的技术都在不断的推出。所以如果列出所有这些处理的技术,现在我们应该越来越看到当前的良率管理就是很简单的开关的测试,现在转向暗长,光长,以及电子显微镜的检测,现在可以说对我们设备检测的一种主流方式,所以一种模式使得我们可以去直观的看到半导体行业在制造方面,以及良率管理方面的方法是如何随时间在发生变化的。如果我们去绘图的话对于显示行业的技术,从一开始我们可以看到更为有趣的情况,在下面绿色的这些点也是表示它的基板的规格,从二代,也就是1993年的时候到今天,大概25年之后,已经是第10.5代,或者第11代,但是10代可能是八年之前。最早的生产线是在日本,之后好像有所停滞大概七八年的时间。突然之间这个经济发生了规模的扩大,也就是说,电视的市场,也就是65英寸或者更大的电视市场在这段时间内发展的并不快速,但是现在又所回暖,所以又看到这方面蓬勃发展,所以也是非常相似的,和半导体晶圆的时间是很相近的。就TFT来讲,以前是晶硅,今天在讲低温多晶硅,现在开始听一些词,就像半导体行业一样,比如ALD,还有激光等等,十年之前,甚至是五年之前,并不是很多人打算分享ALD技术,觉得它也是符合显示器行业要求,为封装的目的。而且在良率管理方面也是非常简单的,需要进行检测AUI的检测,我也给大家之前介绍了,同样的技术现在变得受欢迎,因为在封装厂,制造厂良率的提升非常关键,如果能达到30%、50%、70%的良率,在几个季度,在几个月实现良率的话,会极大的影响它的制造宁可。所以说看一下这个图,这是两个半导体和显示行业的良率路线图,在过去的几十年当中,可以说它们的发展阶段,经历是非常相似的,或者这意味着会有更多的物,更多材料,更多的流程,我们是可以从中学到的,而且我们显示行业是可以对标半导体行业的。

  总结:毫无疑问显示将会继续下去,继续成为人机互动的一个主要的界面。围绕着它的是信息,信息的质量是呈爆炸性的增长。在质量上极大提升,同时量是爆炸性增长。为了去消费并且支持这样一种人机界面,拥有越来越好的画质和体验,正如我们所讨论的那样,显示制造的技术在不断的在面板上面叠加,叠层,所以会集成更多的晶体管。这样的一种事实会要求更多的材料创新发生在工程上面,来支持新的生产制造技术。同时我们还相信有些方面我们可以进行对标,并且充分利用半导体行业在过去三十年发展历程中带来的经验。包括在材料工程学,在流程处理,以及良率管理方面都能借鉴半导体的经验。谢谢大家。

  主持人(谷口徹也):非常感谢。今天的演讲到此结束。感谢大家积极踊跃的配合。


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:赵强

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