[２００７年显示周：显示器制造业发展的重点在于经济效益的提高及性能的扩展] 2018中国制造业现状

　　摘要：在显示器制造业领域，产率和产能是两个关键指标。但是这两方面的进展如何呢？在2007年显示周中，那是大量报告和展览的重点，其中降低成本、扩展性能在显示器制造业中占据着核心位置。
　　关键词：显示器制造；良品率；产能；经济的
　　中图分类号：TN873文献标识码：B
　　
　　Manufacturing Developments at Display Week 2007 Focus on
　　Improving Economics and Expanding Capabilities
　　
　　Peter Smith
　　（Honywell, Inc., NJ，USA ）
　　
　　Abstract:Yield and capacity are two of the key metrics discussed in the area of display manufacturing. But how are advances in these two areas achieved? That was the focus of myriad presentations and exhibits at Display Week 2007, where lowering costs and expanding capabilities for display manufacturing took center stage.
　　Keywords: display manufacturing; yield rate; capacity; economical
　　
　　2007 年 5 月举办的显示周上产生了了很多令人兴奋的、以显示器制造业已经取得的进展为主题的信息发表、产品演示以及论文。显示器制造业进展是沿着两个方向进行的：第一个方向的重点在于提高制造者的经济效益，即站在显示器制造商的立场，使用特殊设备、生产工艺或原料，以提高产量、少占用资金或降低成本；第二个方向的重点是提高产能或者拥有特殊的工具/技术，使制造商能够制造出以前很难甚至根本不可能实现的显示器或显示器元件。
　　
　　显示器制造商经济效益的提高
　　
　　制造商大都通过改进设备和工艺来提高经济效益。这些公司包括 Nakan, New Way Air Bearings, Powerlase 和 KLA Tencor。
　　Nakan 提到它最近推出的用于第 6 代和第 7 代玻璃基板的成套设备，并介绍了其取向设备的最新设计（6 项专利待审）。在该设计中，取向层在印刷工艺中通过一个可移动圆柱（moving-plate cylinder）制备的。Nakan 已经可以在第 6 代和第 7 代设备中实现每40 s出产1片的速度。
　　New Way Air Bearings 展示了三模块化空气轴承（air-bearing）产品，该产品的设计满足制造业非接触式玻璃输送的要求。这项特殊技术是靠多孔碳实现的。这种多孔碳法通过多孔材料的上百万个孔洞来控制整个轴承表面通过的气流。New Way Air Bearings 发现多孔碳是实现该目的最好的材料之一，因为它能够在轴承表面上提供理想的均匀气压，同时又能自动限制和减缓气流流速。在供气故障时，碳表面（图 1）能更好地保护轴承，能在供气失败时移动轴承而不损坏支撑面。这些传送设备的空气轴承已应用于平面显示器制造过程的各工序中，包括高速运送玻璃、与低气流状态的结合、以及精密的过程，例如取向。这种非接触式操作法与接触式相比提高了产率和产品可靠性（图 2）。
　　KLA Tencor 介绍了 P16+ 表面靠模（surface-profiler）设备，该设备用于检测薄膜和化学涂层表面的完整性。KLA Tencor 公司的设备对于控制显示器的良品率是非常重要的――临界缺陷和测量数据（critical defect and metrology data）。该公司最近公布的软件能够加快分析速度，最新的设备配置能分析 19 in长的样品。
　　
　　Powerlase 公司宣称，与湿法刻蚀相比，他们的等离子体显示用 ITO 玻璃的快速激光图形（RLP）制备法，成本更低。Powerlase 公司对现用的湿法工艺及其替代方法进行了比较（图 3）。
　　显然，激光加工步骤更少，这通常是节省成本的好前提。 Powerlase 公司接着介绍了等离子体显示器制造成本的改进，大体是通过良品率的改善来实现的。良品率的改善甚至足以抵消激光系统的成本。
　　在液晶显示器（LCD）制备中，台湾友达光电公司采用激光加工 ITO 图形。友达公司使用准分子激光器进行反向通道蚀刻（back-channel-etch）制备非晶硅薄膜晶体管（a-Si TFT）。与Powerlase 公司的方法相似，友达 打算采用这种工艺作为传统的化学法加工 ITO 图形的替代方法，而且这种方法不使用掩模，会带来潜在的收益。
　　
　　最新的制造能力
　　
　　包括 Nanogram、杜邦公司、三星 SDI、Dai Nippon Screen 在内的一些公司在 2007 年显示周展示了最新的制造、工艺和材料技术，这些技术可以给很多技术和设备带来更大的产能。此外，一些技术报告侧重于激光传输以及喷墨技术。
　　Nanogram 介绍了用于多种产品的硅油墨系列。相关化学品包括掺杂纳米硅和下一代液体硅。Nanogram 着重于传输系统的研究，包括喷墨、旋涂和连续运转（roll-to-roll）的能力。产品的发展趋势要求这些油墨从无源器件开始，TFT 显示的目标市场为电子纸及电子书。最终，Nanogram 的聚合物发光二极管（PLEDs）正朝着晶体管方向发展，聚合物发光二极管是全印刷的有源矩阵显示器的一个关键组成部分。
　　杜邦公司提出了一种新的用于液晶显示器的无掩模、完全干燥的彩色滤色膜制备系统，该系统基于激光直接写入技术的突破。杜邦公司利用其热成像转移机制实现干燥过程，从而取消了液体处理及曝光，减少了工艺步骤，且对洁净室的影响最小。这项新技术显著减少了传统光刻技术所需的工艺步骤以及对洁净室的要求，因此节约了资金，减少了操作步骤。由于该系统采用数字化技术，直写精密图形制备工艺中不需要 R、G、B 三色掩模，具有高度的可升级性，并大大简化了图形转换工艺。
　　
　　三星 SDI 公司讲述了研发激光诱导热成像（laser-induced thermal imaging，LITI ）法的进展，该方法用于制备有源矩阵 OLEDs （AMOLEDs ）。制备 OLED 的 LITI 法的应用范围包括开发并优化传输层、OLED 层以及蒸发小分子图形的扫描条件。三星 SDI 采用 LITI 方法成功地改进了器件特性。此外，三星 SDI 组装的第 4 代 LITI 系统（图 4）进一步促进了制造业的发展 。
　　 索尼公司展示了 27.3 in的AMOLED，该 AMOLED 采用激光诱导升华图形制备（laser-induced pattern-wise sublimation，LIPS）法制造的。在这种方法中，OLED 材料从玻璃施主底板转移到基板上。再进行如前所述的激光照射，精确制备出像素。就器件性能而言，索尼公司取得了令人赞叹的成绩。但是，升华条件尚需略加改进，以达到预期的整体可靠性（表 1）。
　　对于场发射显示器（FED）制造商及部分等离子体显示板（PDP）制造商来说，障壁（spacer）的制造一直是个难题。在 2007 年显示周的专题研讨会上，Dai Nippon Screen公司介绍了一种新的制造障壁的喷嘴分散法。在 FED 中，障壁被定义为大长宽比的隔离物，用于维持真空腔的盒厚，并将阳极和阴极分离。通常，障壁是对陶瓷或玻璃材料进行机械加工、切割成小方块制备的。迪恩士展示了采用喷嘴法来分散浆料、烘烤、固化，并制备出所需的结构（图 5）。