2017年OLED面板技術趨勢與發展應用

 

刊登日期:2017/11/5
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2016年,全球OLED產業開始進入一個全新競爭的態勢,在中/小型領域,OLED技術在Wearable Device成功擴大滲透率,繼之而起的手機、車用、產業用面板,亦成為搶攻的另一灘頭堡。

全球OLED面板產業產值變化分析
1. 2016年全球OLED產值因TV、手機類商品產出增加,帶動產值揚升
由於TV、手機類應用產品持續擴增,帶動產出成長,再加上單價表現不俗,使得2016年全球OLED面板(Panel)產值仍維持成長的態勢,產值達到8,331.3百萬美元,較2015年成長了36.0%(圖一)。分析產值變動的因素,主要仍是由主動式有機發光二極體(AMOLED)技術做為領頭羊,而需求面則是由手機主面板需求所帶動,其需求成長率較2015年提升了25.7%,另外,成長性更快的應用則分別是TV與AR/VR應用,其需求成長率較2015年提升了81.6%以及91.2%。可見OLED面板已在廠商的努力之下,嘗試跨出傳統中/小型消費性電子產品的範疇,朝向更大型化、更高值化的產品線延伸。

2. 2016年AMOLED產能競賽啟動,大型化、印刷式Flexible AMOLED為技術主軸,其投資效應將在2018年後逐步成形
從圖二的產能分布上進行分析,至2019年,全球AMOLED產能規模最大的國家為韓國,SDC與LGD不約而同在2016年加重OLED事業的資本投資,但策略的選擇上則稍有不同。LGD首重OLED TV,其次為中/小尺寸的AMOLED產品,同時Flexible AMOLED是發展技術選項,並涵蓋OLED Lighting的投資。而SDC則是全力發展中/小型事業,為滿足新一代iPhone面板訂單所需,SDC在2016年持續投資AMOLED以維持競爭力。

圖二、2015~2019年台、日、韓、中四國AMOLED產能分布
圖二、2015~2019年台、日、韓、中四國AMOLED產能分布

在日本廠商方面,主要資本投資來自JDI(Japan Display Inc.)以及JOLED在面板事業布局,其中JDI主攻中/小型面板,而JOLED則是偏重在中/大型以及印刷式Flexible AMOLED量產技術的開發。由於JDI與JOLED背後最大股東為日本官方資金的INCJ,因此兩家公司的投資策略也可被視為是國家政策扶植的意志所驅動。

面板產品與技術變動分析
3. 2017年後OLED生產技術研發將鎖定高速生產的Printing製程為下階段主軸
OLED的商用化生產技術自Glass-based的製程良率不斷提升之後已獲得確立,但因現今Glass-based所應用的製程是以真空方式為主,材料利用效率低,製造的Throughput有待加強,使得製造成本一直是廠商的沈重負擔。隨著AMOLED技術在Flexible化、大面積化的趨勢逐步確立之後,如何提高製程速度與良率,便成為下世代新製程著重的要點。

在電路以及發光層成型的技術發展上,採用低溫、無光罩與非真空製程的Printing製程一直備受期待,依照現行AMOLED可應用的Printing製程方式,有①Inkjet Printing;②凸版印刷(Relief Printing);以及③平行平板Offset印刷法等種類。

對Printing技術來說,若要進行無光罩製程的TFT材料的印刷,現有以矽為基礎的無機材料製程將顯得不切實際,因此導入有機TFT的材料與Ink技術便成為發展目標。但一直以來,有機材料的印刷電路線寬一直無法與採用黃光製程的成品相比,倘若製程再加入Roll-to-Roll機台,對位精度的挑戰更高。為此,日本山形大學的時任‧熊木‧松井研究室發展出提高Inkjet Printing精度的電路成型方法,可將基板在輸送過程中,利用Xenon Flash Lamp的方式,進行高速電極燒成,將可改善製程中因張力因素造成的薄膜變形進行補正,同時縮短Tact Time,並且提高印刷線路的精細度達到15 μm(圖五)。

圖五、高精細Inkjet Printing印刷製程技術
圖五、高精細Inkjet Printing印刷製程技術

而在大面積OLED印刷設備的開發上,美國Kateeva所發表的YIELDjet™噴墨列印技術也讓下世代高速生產技術露出曙光(圖六)。YIELDjet™是一款對應G8.5(2,500 × 2,200 mm2)尺寸基板的機台,亦可用於Flexible Display的小型面板。Kateeva的YIELDjet™噴墨列印方式只在需要時才沉積材料,可使原材料更具經濟效益。根據Kateeva表示,平台所產生的Particle較少,並能在Particle造成問題以前先行擷取出來,因而能使良率…...以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

作者:劉美君/工研院產經中心
★本文節錄自「工業材料雜誌」371期,更多資料請見下方附檔。


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