AMOLED開啟新時代-全球OLED面板產業發展的現在與未來

 

刊登日期:2012/1/6
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全球OLED 市場現況與展望
1. 2010年AMOLED出貨倍增,2011年持續大放異彩
歷年來OLED 面板的興衰,可說是一齣高低起伏的連續劇, 2000 年初期,由於平面顯示技術百家爭鳴,而OLED 挾著自發光與省電的特性,讓業界對其有無限的想像空間。其中PMOLED技術呈現穩定的發展,順利進入消費市場。不過由於技術本質不利於大型化,加上動畫品質不佳,因此其市場成長性逐漸在2006 年後趨近飽和,投入者僅剩檯面上數家大廠。而AMOLED 的命運則相當多舛,因為材料與製程上一直無明顯突破的契機,與TFT LCD 在成本上無法有效競爭,因而在2006 年左右,眾多廠商紛紛退出開發的行列,僅剩部分廠商仍持續奮鬥。直到Sony在2007 年推出11 吋AMOLED TV 產品之後, AMOLED 技術重新聚焦市場的目光, AMOLED 商用化的夢想再度發光,也讓那些在AMOLED 技術領域中默默奮鬥的業者注入一劑強心針。


圖一、2009~2013 年全球OLED 市場規模趨勢分析

全球OLED 技術演進以AMOLED為最大熱門
1. 背板技術的選項
(1) LTPS TFT 背板技術
對AMOLED 來說, LTPS TFT 、a-Si TFT 、OTFT 等技術均可以驅動OLED 元件發光。然而使用a-Si TFT 驅動OLED 最大的問題在於a-Si TFT 元件的熱穩定度差,故很少應用在驅動OLED 。LTPS TFT 具有較高的載子遷移率(Mobility)及熱穩定性,因此可提供足夠高的電流供應給OLED 元件進行發光,這也是為何目前已量產AMOLED 的業者,其背板技術均選擇LPTS TFT 的原因。
 (4) OTFT 背板技術
有機薄膜電晶體(Organic TFT; OTFT)的開發為印刷式電子製程技術的關鍵,目前雖然OTFT 的Mobility 已經可以達到a-Si的水準,但是元件的穩定性仍有待突破。小分子系OTFT 層一般使用真空熱蒸鍍方式形成OTFT ,而高分子系OTFT 層常使用Inkjet Printing 或Spin Coating 形成有機薄膜,其製程溫度都可控制在80°C 以下,適合塑膠基板的低溫製程。就現行技術而言,相較於高分子系OTFT ,小分子系OTFT 的元件特性較佳。目前OTFT 的缺點在於驅動電壓較高、元件漏電流較高,元件穩定性與均勻性仍有待加強。

2. 有機元件成膜技術方案
 (2)高分子有機元件成膜技術
高分子PLED 製程被視為AMOLED 大型化的另一契機,現行高分子PLED 材料可採用Nozzle Printing 及Inkjet Printing 技術來形成RGB 。Nozzle Printing 屬於無光罩、無接觸式的製程,優點在於逐次印刷,因為噴嘴口徑較大,可以連續安定噴出成膜材料而不易阻塞、良率高、易於大型化,同時Ink組成自由度大。缺點為Nozzle Printing 製程解析度提高時, 需面對提高精細度與Throughput 之間拉据的兩難。另外, Nozzle Printing 製程無法做到Delta-orientation 的塗佈配置,也需額外將不需塗佈的部分做材料的清除,這是其製程限制所在。

重要廠商動向
2. Sony
在AMOLED 的發展上,不只是背板與有機元件成膜技術的開發, Sony 也同時提出檢測與修補的技術才是同步提升良率的做法,一般來說, AMOLED 面板發生電路短路的原因在於100 nm 以下的Particle 存在電路當中,而為了提升有機層與TFT 背板的良率,透過檢測與修補的機制將是技術發展的關鍵。
5. SMD
SMD 的技術重點在於Full Color 再現所需的Fine Metal Mask(簡稱FMM 技術)有機材料均一分布、高精細的蒸鍍技術、Pixel 正確控制的驅動電路技術。Samsung 集團的整體策略是將原本屬於SEC 具備LCD 生產能力的4 代以下生產線劃入SMD 當中,全力發展LTPS 技術,擔負基板的生產重任。

IEK 觀點
1. 後LCD 時代, AMOLED 嶄露頭角由於近幾年的高度發展,再加上全球消費性市場漸趨飽和, TFT LCD 面板的成長性已來到一個新的瓶頸,業者除苦思降低成本與擴大市場的對策之外,也致力於……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文

作者:劉美君 / 工研院產經中心
★本文節錄自「工業材料雜誌301期」,更多資料請見:https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9867


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