最近,愈來愈多半導體設備和相關零組件公司登陸資本市場,這說明台灣正在加速推動半導體設備產業在地化。除了半導體設備外,半導體材料在地化也是很重要。來更新一下顯示器材料,半導體材料研發公司,達興材料。
達興材料發展多種核心技術,包含光化學、分子結構設計、單體與高分子合成與配方、表面化學、分散科學、有機無機材料混成技術、奈米材料開發、色彩模擬及半導體所需精密製造與純化等,提供半導體與顯示器應用領域最先進及客製化的化學材料。
在顯示器材料,公司主要產品有光阻材料(Photo Resist)、 配向膜(Alignment Layer)、 介電絕緣保護層(Photo Overcoat)、 光學膠(Optical Clear Resin)、 銅蝕刻液(Cu Etchant)、 液晶(Liquid Crystal) 及濕式化學品(Wet Chemical)等。
在半導體材料及關鍵原材料,公司主要產品有機離型層、高純度溶劑、特用單體、 晶棒接著膠(Ingot Bond)、 鋰電池矽負極材料及原物料等。
以下為公司產品簡單介紹:
顯示器材料
(1)光阻材料(Photo Resist)
(a)感光間隙材料
感光間隙材料主要功能是維持 LCD 上下兩片玻璃基版的距離,以防止因厚度控制不均而造成液晶應答特性的改變。
(b)黑色光阻
主要功能為定義彩色濾光片中( Color Filter )色阻區域,同時達到阻擋 Array 金屬線避免漏光的功效。
感光性間隙材料,是達興材料累積多年量產實績,產品具高彈性回復率、高感度、與寬裕的製程空間等優勢,亦可同時滿足客戶端 MVA/PSA/COA/IPS 等不同設計的面板需求,為因應 8K 高解析度液晶顯示器需求,目前市場將朝高精細感光間隙材料發展,達興材料所開發之高精細感光間隙材料可在圖形微細化下兼顧感度、段差及力學表現,同時配合客戶端量產 8K 高解析液晶顯示器的趨勢。
黑色矩陣光阻,用於液晶顯示器區隔彩色濾光片三原色之材料;達興材料除了能提供高光遮蔽率、耐熱及耐化之黑色矩陣光阻外,同時針對市場對高端高解析度液晶顯示器及新世代顯示器所需,開發能兼具高解析、高阻抗、高耐熱及高光遮蔽率之黑色矩陣光阻。
(2)液晶配向膜 PI(Alignment Layer)
主要功能為使液晶分子排列的方向整齊一致及提供液晶預傾角,為使液晶材料達成良好旋轉效果。
液晶面板技術發展多元,其中 PSA 配向技術是最重要的主流技術之一,達興材料是目前少數開發成功與量產 PSA 配向膜的廠商,已於多家指標面板製造商穩定量產,持續擴大市佔率與高解析窄邊框應用的新品開發。此外,也成功開發出 UV2A 光配向液晶配向膜開發,目前正積極送樣驗證中,將持續專利佈局,加強 UV2A 光配向技術開發,提供多元與具競爭力產品。
(3)液晶材料(Liquid Crystal)
液晶材料是液晶顯示器中的關鍵原料,掌控了顯示器的畫質及反應時間。藉由改變上下基板間電場,可以控制液晶分子的排列方式,達到不同的灰階和預期之光學顯示效果。
達興材料成功量產高規格 FFS 液晶材料,正逐步放量中。此外,目前正積極布局新技術開發,推出自配向型液晶材料,相較於傳統液晶,自配向液晶更能達成窄邊框與無邊框及撓曲液晶顯示器應用的需求,同時具較高穿透度,將是下一個世代液晶顯示器的重要技術。已陸續提供產品給客戶進行測試。
(4)銅製程蝕刻液(Cu Etchant)
銅蝕刻液應用於銅線路與圖形製作,以形成元件間銅金屬層之具功能性特殊圖形線路。此蝕刻液需控制銅線路蝕刻的形狀和寬度同時保持蝕刻表面平滑。
因應 8K 面板市場快速成長,各大品牌如 Samsung, LG, Sony, Sharp 都已推出相關產品,市場預期 2022 年 8K 電視將將成為新一代高解析主流產品。隨著市場對超高解析度 8K 面板的需求驅動下,如何避免導線阻抗所產生的訊號延遲為重要技術議題,因銅金屬導線具有優異的低電阻率特性,故備受關注。達興材料能穩定供應各大面板廠所需之高度金屬離子承載能力且安全性佳的銅製程蝕刻液,同時能提供新一代銅製程所需之高使用壽命與可回收金屬的銅蝕刻液,符合綠色環保趨勢之化學品。
(5)熱固化平坦保護層
應用於 IPS 面板,在彩色光阻 RGB 和黑色矩陣光阻上形成一填平性優異的透明平坦層,同時提高後製程感光間隙材料 PS 的塗佈穩定性。
達興材料累積多年產品開發能量,近年開發出新一代熱固化平坦層。此產品具有低熱重損失、低吸水性、高穿透度、高硬度、高附著力、高填平性、高耐候性與耐溶劑性…等優勢。近年來因應車載裝置所需求的高信賴性而特別開發此產品,已經通過國內面板大廠車載規格驗證,陸續導入不同車載產品。達興材料將持續開發更高規格的熱固化平坦層, 以因應未來電動車車用大尺寸面板信賴性的考驗。
(6)軟性有機介電絕緣層及平坦層
應用於軟性 OLED 及電子紙(EPD)薄膜電晶體上覆蓋之提供保護及絕緣用的平坦層,以及 OLED 顯示器之像素定義層用來來分離三色有機發光材料。
應用於 Flexible/Foldable 可撓式/可折疊式顯示器,達興材料提供之材料具有低吸水率、低介電特性,同時兼具良好的耐光性、耐熱性、耐化性、機械特性,在可撓式 /可折疊產品應用上具有高度利基點,目前已量產導入可撓式電子紙顯示器(Flexible EPD)做為介電平坦層使用,並於 OLED 顯示器產品驗證上具有優良特性及一定優勢,未來可望打破由日系廠商壟斷之市場局面。
半導體材料
(1)有機離型層
應用於先進封裝的暫時接著製程(TBDB)。可將製程後的半導體元件,輕易地從載具上分離。
用於半導體先進封裝技術之暫時性接合/剝離(temporary bonding/debonding) 製程,達興材料提供之有機離型層具高耐化性、高耐熱性及優異金屬密著之特性,已成功量產導入晶圓級及面板級封裝客戶。利用雷射離型可避免機械式剝除對晶片產生之應力破壞,適用於高階封裝等異質整合應用。未來也持續與客戶開發下一世代多功能型離型層,客戶可節省多道製程藉以打造具差異化之產品及維持競爭優勢。
(2)低溫固化感光介電材
應用於晶圓級/面板級先進封裝製程的液態感光性介電材料,光感性使其可以被圖案化形成多層重分布線路(RDL)間之介電絕緣材料,也可用於應力緩衝層。
對應先進封裝製程中各式新型態之封裝結構,重佈線層做為各晶片之間有效溝通之橋樑,其材料需求成長及市場產值為所有封裝材料之首。達興材料提供之液態感光性介電材料具備良好的機械性質、優異之金屬附著性、高耐化及耐熱性,滿足各種先進封裝之應用。在目前的 5G 高頻應用中,低介電損失感光介電絕緣層 (Low Df Dielectrics for RDL)是先進封裝材料之技術缺口,近期也將針對 5G 高頻應用推出相對應的感光介電材。
(3)選擇性蝕刻液
因應先進製程需求,濕式化學品分別在製程規格及純度規格的需求持續提高。達興材料之蝕刻液提供多樣化的解決方案來達到不同材質、不同金屬的蝕刻選擇比。
達興之選擇性蝕刻液也同時具有金屬附載(High Metal Loading) 的特性,可應用於回收型之製程機型(Reclaim mode process) 且不含有環境關注物質,以降低製程成本減少廢液處理之優勢。
此外也可以針對同一種材質利用不同晶向來進行差異化蝕刻,達到低側向蝕刻(low undercut)、高蝕刻均勻性(high uniformity) 等特性,使其可以用於細間距(Fine Pitch) 封裝,例如: 先進封裝之銅蝕刻液。
關鍵原材料
(1)鋰電池負極用黏著劑
應用於高電容量鋰電池之碳矽負極,將具備高束縛力之樹脂製成的黏著劑,可使極片在充放電過程中維持其構造,以達成高電容量及良好的循環壽命。
鋰電池目前已廣泛應用在攜帶式 3C 產品與電動車電源供應上,含矽負極材料為現階段各廠家極力發展之方向,雖可有效提高電容量,但仍需克服充放電過程中之劇烈體積變化之缺陷,達興材料開發之特殊高束縛力樹脂水性黏著劑,可使矽基負極極片在充放電過程中維持其材料構造及鋰離子傳導通路,達成高電容量及良好的循環壽命。
(2)酸酐單體
脂肪族雙酸酐,用於 LCD 配向膜 PI 或高透光 PI 軟性基材。
研究發展概況
在顯示器方面,液晶配向膜PI已突破由日系兩大廠供應的局面,此產品利潤高、進入障礙高,達興技術能力已備受肯定,將持續擴大營收貢獻。感光間隙材及銅蝕刻液皆持續保持市占領先地位,並開發出更高規格及符合ESG趨勢之綠色產品。
在半導體,所開發出的產品有:製程非永久材(或稱間接材料)及永久材將分別應用在FEOL, BEOL和先進封裝三種半導體製程之中。目前已有產品在客戶線上使用,並且有更多產品正在驗證中。2022年達興材料也完成了科技部的專案,Å 世代半導體材料計畫。 目前在三奈米及以下的先進製程,已有多項製程用的間接材與客戶共同開發驗證中,在取得客戶POR (Process of Record)導入量產時,達興材料將是第一(1st source)且唯一 (Single source)的材料供應商。 除了製程間接材料,達興材料同時投入開發高技術門檻的直接永久材,尤其是Photosensitive Polyimide 這類材料,驗證難度高且時程長,但是一旦導入量產,價值也高很多。
在關鍵原材料,此產品線主要分成功能單體及特用高分子兩大類,應用在顯示器、半導體及其他電子材料,共同的特點是高純度及低離子含量。達興材料的製程和設備技術,可以少量多樣的提供材料業界運用於各自的配方中,滿足業界對高品質特殊關鍵電子材料的需求。這類產品的推展雖較為費時而長期,但一旦成功生命週期長,受景氣波動的影響小。
顯示器產業概況
2022 年,全球顯示器製造商在 LCD 方面的投資將趨近於零,大廠皆轉向 OLED、 Mini/Micro LED 等新興顯示技術。達興材料於 LCD 領域仍將持續發展更高規格相關材料;也持續投入新興顯示技術如 Foldable OLED/EPD 及 Mini/Micro LED 等領域之新材料開發。大尺寸不變的趨勢為超高畫質,預期未來幾年 8K 面板市場將持續成長, 在市場對超高解析度 8K 面板的需求驅動下,可望持續拉升對達興材料第三代銅製程用銅蝕刻液產品使用需求量。
中小尺寸顯示器方面,2020 年,蘋果 iPhone 12 系列全數採用 OLED,顯示未來 OLED 面板將是中高階手機的標準配備,各大廠也紛紛擴充產能以因應未來市場需求。市調機構 DSCC 預期未來幾年摺疊顯示器市場將持續成長。達興材料針對可折疊式(Foldable)顯示器所開發之相關材料,持續於主流面板廠商驗證,應用於可撓式/可折疊式 EPD 電子紙顯示器之有機介電平坦層,已導入量產並穩定放量,達興材料將持續與客戶開發 Foldable 顯示器之相關材料。
Micro LED 被譽為下世代新型顯示技術,惟目前成本過高,不易切入消費性市場,但主流面板廠幾乎都已投入開發資源,努力解決良率與成本問題,預期在未來 5 年內可出現成熟產品。達興材料持續與相關客戶密切合作,開發 Mini/Micro LED 應用之新材料。
半導體產業概況
先進製程技術方面,目前全球 5G、AI 和 ADAS(先進駕駛輔助系統)相關晶片,幾乎全數已採用 7 奈米、12 奈米和特殊製程生產,5 奈米和 3 奈米及以下之製程將是所有 5G、AI 和 ADAS 解決方案首選,3 奈米已是現有材料和技術製程下的極限,若要再進一步微縮,材料和結構就必須有所變革,帶動新材料需求。
達興材料,是一家顯示器材料,半導體材料研發公司。近5年ROE為14%,23%,22%,24%,27%。毛利率為32%,36%,36%,35%,34%。資產負債率為35%,34%,,33%,32%,32%。2022年銷售產品以顯示器材料佔營收94.5%,半導體和關鍵材料佔營收5.5%。銷售區域以內銷佔58%,外銷中國佔42%。
未來展望
在顯示器材料方面。LCD產業逐漸成熟,市場大趨勢已經由規格的提升改變為成本的競爭。面對顯示器產業循環週期,除了持續開發更高規格產品持續進行材料,和成本及製程優化外,產品組合也做全面的評估與調整,並投入新型式及下世代顯示器材料的開發,讓達興材料更有競爭力面對產業變化的挑戰。
半導體材料方面,因應台灣加速推動半導體產業上游關鍵材料在地化,持續投入開發永久材料。由於半導體材料驗證期長,經過多年的努力,111年營收占比為3%,111年第4季營收占比則來到5.4%,營收貢獻已開始顯現,達興材料持續擴大包括產品、設備和製程等方面的研發資源投入,並透過自行研發、與國際半導體大廠策略合作、與國際半導體材料廠合作開發等三種模式同時進行。
在關鍵原材料的佈局,讓達興材料觸角延伸到多元領域之產業鏈上下游,對拓展新領域與新商機有很大的幫助。
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