▲ Zymergen薄膜專案總監Francesco Lemmi於Touch Taiwan 2021分享創新Hyaline光學薄膜於顯示器的應用
新世代顯示技術Micro LED無疑是本次Touch Taiwan展場的焦點,無論是面板廠還是LED廠商無不端出Micro LED展品展現其技術火力。Micro LED這項結合半導體、面板、LED的跨時代技術,之所以能持續順利推展,靠的還有設備、材料革新的助攻。而生物製造公司Zymergen就在材料領域中扮演重要角色。
Micro LED被視作劃時代的顯示技術,未來在克服技術難度量產後,除了能提供更優質的顯示效果,在異質整合的應用上也令整個業界期待萬分。也正因如此,具有可撓性、耐高溫、又透明的PI材料不但是目前前瞻科技產品重要的材料,更是未來開拓Micro LED不同應用的關鍵。
▲ Zymergen於Touch Taiwan展場中展出Hyaline透明PI光學薄膜產品
來自美國生物製造新創公司Zymergen推出的PI光學薄膜產品之所以受到業界人士的關注,就是突破了傳統化工的開發限制,以生物作為靈感來源,並且運用AI及自動化的方式進行材料的開發,不但能大幅縮減開發時間,並且能開發出更具成本優勢的材料。Zymergen薄膜專案總監Francesco Lemmi在Touch Taiwan「2021國際Micro LED Display產業高峰論壇」中,不僅分享Hyaline Z2光學級聚醯亞胺特種薄膜的優勢與應用,他指出: 「Zymergen的目標是達成僅需一半的產品開發時間,以及相較於過往僅有十分之一的成本。」
事實上,薄膜聚合物製造商之所以數十年來始終在開發同樣的分子建構單元 (building blocks),是因為採用新單體 (monomer) 的成本和複雜性一直是一大障礙,在這過程中不僅缺乏創新,也必須在特性和性能間作取捨。「但Zymergen利用更廣泛、更複雜的建構單元,開拓自然界的聚合物創新。」Zymergen產品總裁Richard Pieters直指。
不僅Micro LED,Zymergen薄膜產品還鎖定摺疊螢幕、螢幕下前置鏡頭、車用等領域
PI材料在Micro LED後段製程中扮演關鍵的基板材料,Zymergen推出名為Hyaline家族的PI材料,就具有高耐熱度,在玻璃轉化溫度 (Tg) 的表現可以達300以上,因此適用於Micro LED在轉移至PCB板上的焊接製程。而Hyaline家族的透明、可撓性以及高耐熱特性,同樣能助力使Micro LED的應用更廣泛,像是做出可彎曲的產品、適應極端溫度的車用產品,抑或是透明顯示器等,除了作為基板的材質,這樣的材料特性也能應用在Micro LED的巨量轉移製程中。
看好Micro LED發展的潛力與前景,Zymergen正積極與相關廠商進行合作,並著手開發旗下產品線。事實上,Zymergen能切入Micro LED領域的利基點正是基植於它已在電子與顯示器領域的耕耘。
Zymergen自2018年決定投入開發電子領域產品線後,2020年正式推出Hyaline Z2薄膜產品,因為其出色的透明度、霧度和黃化指數,作為軟性顯示器的基材時,不但能增加顯示器的亮度,並且因為透光表現佳,進而達到省電的效益。不僅如此,Hyaline Z2薄膜優異的機械特性和介電強度,同樣適用於軟性顯示器,其小半徑高耐折強度,與PET及COP的材料相比,可以大幅延長折疊裝置的使用壽命。讓人期待的是,或許在不久的將來,無論是折疊手機或平板,都可望有Zymergen產品的助力。
▲ 採用Zymergen Hyaline光學薄膜的透明OLED demo產品
▲ 採用Hyaline光學薄膜的產品表現細節
除了折疊裝置外,已經在業界討論多年、事實上也有廠商推出的螢幕下前置鏡頭 (屏下鏡頭) 也是Hyaline主攻的領域之一。在高耐彎折薄膜產品中,Hyaline在透光率、黃化指數、霧度、低相位差等特性上表現相對優異。與過往相對厚度較厚,同時會吸收很多光的屏下鏡頭模組背板材料相比,採用Hyaline後,在高透光性與光學相位表現不差的情況下,鏡頭成像表現將能突破以往的限制,而Zymergen的產品也可望為手機領域實現真正的螢幕下鏡頭設計。
此外,總是扮演挑戰材料耐用度與特性極限的車用領域,毫無疑問也是Zymergen鎖定目標。Hyaline系列產品也同樣適合作為透明電磁屏蔽的材料,它的高透光度可以提升顯示器亮度,進而延長電池壽命;其低雙折射/mura則可提高影像顯示品質,同時,它在熱穩定性和機械強度優異的表現,更是適合做為更厚或高電磁屏蔽層的設計材料。
著眼電子產業發展,Zymergen擴大在台灣與日本團隊
儘管電子產業並非Zymergen產品唯一的版圖,但從它近期的布局,不難看出Zymergen對於電子產業的重視。Zymergen就在Touch Taiwan期間宣布擴大在台灣和日本的業務,為的就是攜手電子產業界的領導者,奠基在亞太區的關鍵供應商地位。
對於Zymergen大動作擴展在亞太區的布局,Zymergen產品總裁Richard Pieters指出:「大量亞太區的電子產業客戶力圖以先進材料優化其消費性產品,維持在產業中的競爭優勢。擴展Zymergen在亞太區的團隊,對於建立我們的製造業合作夥伴網路,並且大規模供應Zymergen Hyaline產品至關重要。」
作為Zymergen台灣團隊創始成員的電子產品全球銷售總監許榮顯也表示,「由於Zymergen Hyaline薄膜的性能特點,我們觀察到電子製造商對它極感興趣。」透過生物製造的創新,與產業龍頭保持緊密連結,Hyaline將可望憑藉差異化特性更快切入終端產品,而業界也在期待更創新、更具成本優勢的材料能持續引領終端科技前行。