AM-OLED邁向大型化 與LCD TV爭奪戰(zhàn)2012見分曉

自從2000年10月三洋電機在日本橫濱國際平面顯示器展覽會場首度展示5.2英寸AM-OLED產(chǎn)品，相比其它同尺寸的TFT-LCD面板，AM-OLED以其優(yōu)越的顯示畫質(zhì)和輕薄特性驚艷會場，日本產(chǎn)官學界更將之喻為“次世代夢幻顯示器”；同時更引起韓國和臺灣地區(qū)平面顯示器（Flat Panel Display）廠商的關注，紛紛投入相關技術的研發(fā)。然而有機材料本身的穩(wěn)定性和壽命(Life Time)，卻一直深深的困擾著廠商，使其遲遲無法達到消費者可以接受的商品化程度，加上低溫多晶硅（LTPS）薄膜晶體管（TFT）的復雜制程及低良率，更使得它在價格上不具競爭力，然而AM-OLED所展現(xiàn)出來的〝次世代顯示技術〞的魅力，依舊無法阻擋。

AM-OLED突破重圍 邁向大型化

歷經(jīng)多年的努力，如表一所示，AM-OLED在輕薄上的優(yōu)勢，依然是AM-LCD所望塵莫及，在視角、反應速度及對比度等特性上，都顯示出AM-OLED在動畫顯示的優(yōu)越性，而一直為人詬病的材料穩(wěn)定性及壽命方面，在新材料不斷改進下，也已達到消費者可以接受的程度，未來最大的挑戰(zhàn)將是在可量產(chǎn)大型化技術的開發(fā)，唯有將應用觸角由便攜式產(chǎn)品擴展到40英寸級的消費性TV市場，且在價格上保持相當?shù)母偁幜?，AM-OLED才有可能在競爭的薄型平面顯示器市場上，爭得一席之地。

表一、AM-OLED及AM-LCD面板特性比較

因此就在廠商不堪長期投入研發(fā)又遲遲看不到突破性成果，而紛紛打退堂鼓之際，2007年中Sony率先推出對比度1,000,000：1及壽命達20,000小時的11英寸級OLED-TV，雖然每臺的市場價格仍高達1700美元，但至少向高畫質(zhì)的大面板商品化跨出一小步，隨后又在2008年推出27英寸及32英寸等級的系列OLED-TV產(chǎn)品，并積極作量產(chǎn)化布局；三星集團也積極整合旗下AM-OLED的技術力量，將產(chǎn)品線從手機到NB等可攜式產(chǎn)品，擴展到40英寸級的OLED-TV，對比度更提升到2,000,000：1，色彩飽和度也達到130%，而耗電量卻只有75W，只有同等級LCD-TV的一半，積極程度大有與Sony一爭高下的味道。不禁讓人回想起2002~2005年間，三星和LG在LCD TV大型化的世紀爭霸戰(zhàn)，有競爭才會更進步，日韓在OLED-TV角逐，相信應該可以為AM-OLED產(chǎn)業(yè)掀起推波助瀾的正向效益。

大型化關鍵技術瓶頸在那里？

目前在量產(chǎn)化的主流技術中，面對大型化的趨勢，有兩大瓶頸亟待克服，而相關的解決方案，也積極被提出及研發(fā)中。

（一）發(fā)展瓶頸
現(xiàn)階段主流量產(chǎn)技術瓶頸，首推結(jié)晶化的回火技術，由于目前都是以LTPS制程，再搭配激光回火（ELA）技術來產(chǎn)生硅結(jié)晶化，雖然可以制造出擁有良好電子傳導速率的TFT組件，但受限于Multi-Scan的掃瞄范圍限制及生產(chǎn)效率不高的影響，使得目前只能應用在3.5G以下的生產(chǎn)線，多年來一職無法作更大的突破。其次是彩色化的圖案形成技術，目前RGB的圖案形成都是使用熱蒸鍍加上網(wǎng)罩（Shadow Mask）來達到Pixelize的目的，但往往只要制程溫度超過40℃，便會造成到Shadow Mask變形，尤其是面板尺英寸越大時（> 30英寸），因張力關系而很快面臨報廢，不僅造成生產(chǎn)成本上的損失，更是對未來AM-OLED大型化的量產(chǎn)上，會造成很大的發(fā)展瓶頸。此外，OLED的Polymer聚合后的分子排列結(jié)構(gòu)會形成很多旁枝分子鏈，不僅會影響發(fā)光效率，更會造不均勻的現(xiàn)象；而在量產(chǎn)過程中，如何避免在去除溶劑時，從熱烘箱取出后，因降溫不均，使得面板良率不好，都是現(xiàn)階段主流技術所必須面及克服的瓶頸。

（二）因應方案

為克服上述的發(fā)展瓶頸，廠商除了開發(fā)穩(wěn)定性更高的有機材料外，針對結(jié)晶化制程技術及彩色圖案形成技術分提出改善的解決方案；如日韓廠商采用氣相沈積（Deposition）方式來形成Metal Oxide取代低溫多晶硅（LTPS）制程，臺灣廠商也以SDC (Sublimation Deposition & Crystallization)及Non-scan 回火結(jié)晶技術，來企圖解決現(xiàn)階段大型化的量產(chǎn)問題，雖然這些尚在發(fā)展中的結(jié)晶技術，都面臨傳導速率不如LTPS，以及每個Pixel電性不均的問題，但是由于只要延用現(xiàn)有成熟的a-TFT生產(chǎn)線，即可將量產(chǎn)技術推升到5G以上，還是非常吸引人。

其次針對彩色化圖案形成技術，廠商也紛紛提出如下的解決方案，如使用白光OLED搭配彩色濾光片（Color Filter）、Nozzle Printing或常溫常壓轉(zhuǎn)印技術，來取代網(wǎng)罩（Shadow Mask）變形的問題；然而這些新的發(fā)展中技術，都同樣面臨當OLED鍍好之后，如何避免在大氣環(huán)境中與水氣接觸所造成對OLED的Lifetime及均勻性造成損壞問題，況且相關設備的開發(fā)與實用性仍有待評估，而設備價格及量產(chǎn)性仍然存在著不確定性。

到底鹿死誰手 決戰(zhàn)2012
由于平板電視市場，近幾年來在LCD TV積極搶攻下，以極高的市場替代率成功的攻下以往以CRT TV為主的家電市場，甚至于開始邁入增長趨緩的成熟階段；對于新的挑戰(zhàn)技術，若沒有足夠的產(chǎn)品差異化和價格競爭力，恐難以吸引消費者的目光。雖然AM-OLED大型化的相關技術尚在萌芽階段，但大勢所趨，只要能幫助該產(chǎn)業(yè)的長期持續(xù)發(fā)展，廠商還是會傾全力以赴，從日韓廠商的投資布局來看，不難發(fā)現(xiàn)三星SDI預計2012年將40英寸的OLED-TV導入量產(chǎn)，并將耗電量再降低到45W，以強化產(chǎn)品的節(jié)能省電效益，而日商在Nedo的呼吁下，迅速整合11家廠商，企圖以建構(gòu)完整產(chǎn)業(yè)鏈方式，發(fā)揮長期的競爭優(yōu)勢，也同樣以2012年為量產(chǎn)導入期；

面對AM-OLED廠商的積極布局，一向以LCD產(chǎn)業(yè)技術龍頭自居的Sharp，也不甘示弱表示，將利用現(xiàn)有的生產(chǎn)優(yōu)勢，在2012年開發(fā)顯示特性足以媲美OLED-TV的40英寸級超輕薄型LCD-TV，來與OLED-TV一較長短；因此AM-OLED是否能善用本身先天的產(chǎn)品優(yōu)勢，并順利站在a-TFT量產(chǎn)制造技術的巨人肩膀上，成功的取代LCD TV在2012年的平板電視市場上獲得消費者青睞，到底鹿死誰手？實令人拭目以待。（編輯：于占濤）