大尺寸OLED面板發展面臨內憂外患雙重考驗
2013-01-29 19:20:58 本站原創大尺寸OLED面板發展面臨內憂與外患雙重考驗。儘管韓系面板廠積極投入研發，OLED面板進入大尺寸應用仍遭遇諸多挑戰，除金屬網罩蒸鍍、驅動背板製程技術尚未成熟，導致量產成本居高不下外，4K×2K LCD面板快速崛起，亦將影響其市場接受度。
早在2012年國際消費性電子展(CES)，三星(Samsung)和樂金(LG)就已發表大尺寸主動式矩陣有機發光二極體(AMOLED)電視;同年5月，兩家公司的55吋OLED電視也正式對媒體發表，當時業界預期在倫敦奧運的時候，應該可看到兩家公司的OLED電視上市銷售。
不過，進入2012下半年，OLED電視量產進展卻陷入沉寂，僅有來自三星Galaxy S3的4.8吋和Galaxy Note 2的5.5吋高畫質(HD)OLED面板的消息撐場面;直到2013年1月2日，樂金表示旗下55吋OLED電視將于2月初出貨(圖1)，并于南韓樂天、新世界和現代百貨等三十二個賣場推出，才真正宣告大尺寸OLED面板開始生產。
樂金推出這臺OLED電視頗有搶先三星一步的宣示意義，至于是否真的預告OLED電視時代即將在2013年展開?答桉恐怕是否定的。主因在于樂金和三星目前的55吋OLED電視公開售價均在1萬美元左右，比起同規格的液晶顯示器(LCD)電視高出五倍以上，未來若沒有成熟的量產技術，OLED面板製程良率和有機發光材料的耗損將會使得成本居高不下。
蒸鍍與背板技術卡關 大尺寸OLED面板挑戰高
樂金的大尺寸OLED技術與三星的RGB三色材料并列法(RGB side-by-side patterning)不同，其採用承繼自柯達(Kodak)的白光OLED專利，利用RGB三色有機材料溷出白光后，再通過彩色濾光片來得到三原色。正因如此，業界有些看法認為這不過是將LCD的液晶拿掉，然后再用OLED發光來取代LED背光模組，不像RGB并列法的OLED自發光形式。但是，至少白光OLED的結構在量產製程改良上，似乎比并列法來得快一些。
目前此兩種OLED面板製作方法均仰賴金屬網罩蒸鍍(Fine Metal Mask, FMM)，將有機材料鍍膜到基板上，但是RGB并列法對鍍膜均勻性的要求更高。另外，在解析度的提升上，RGB并列法的解析度取決于每一個像素的實際大小(除非用Pentile技術模擬)，而大小又取決于金屬網罩所能支援的畫素密度(ppi)，以目前智慧型手機的要求達到300～400ppi來說，更加為訴求出色顯示功能的OLED電視造成巨大挑戰，這也就是為什麼三星一方面加大手機的螢幕尺寸(以紓解高ppi壓力)，二方面積極開發雷射熱轉印(Laser Induced Thermal Imaging, LITI)的緣故。
至于白光OLED法的解析度主要取決于彩色濾光片，因此相對容易一些。目前的鍍膜製程仍以網罩蒸鍍技術最成熟，但并不利于電視所需的大世代線製程，而且對有機材料的浪費太過嚴重，往往有90%左右的損耗。新一代雷射熱轉印、噴墨印刷(Ink-jet Printing)或稱Nozzle Printing製程，雖然有希望取代，但是目前還未到完全成熟的階段。
除了有機材料鍍膜外，驅動背板亦是OLED電視設計另一項關鍵;由于AMOLED是靠電流來驅動(LCD則是電壓)，因此背板的電子移動影響至深。LCD廣泛使用的非晶硅(a-Si)不夠快到驅動AMOLED，低溫多晶硅(LTPS)的電子移動速度雖然快到超過AMOLED所需，但LTPS背板產線現在最大只到6代線，更多的是4.5代線以下;因此，廠商也將目光轉向電子移動速度和作業世代線均合適的氧化物半導體薄膜電晶體(Oxide TFT)製程，但還需要一段時間發展。
綜上所述，OLED電視的量產技術尚未成熟，至少不會是在2013年，而且三星和樂金的OLED電視面板良率恐怕仍在20%以下;所以，要觀察OLED電視的時間點，其實只要放在OLED面板的成熟度即可，突破量產難關的主要關鍵則在于鍍膜和驅動背板技術演進。
4K×2K/FHD LCD勢起 OLED發展危機四伏
那麼為什麼樂金仍執意要在這個此刻推出OLED電視?其實市場行銷的考量多過于技術成熟性的考量。OLED已被三星和樂金視為下世代顯示技術，唯有以新的面板再開啟一個新的里程碑，才能對抗目前大尺寸液晶電視的高滲透率和市場成熟度，進而使韓系面板廠的獲利和技術領先地位得以延續。
此外，樂金也希望在大尺寸AMOLED技術發展上遠遠甩開對手，取得壟斷市場的能力。從半導體的例子來看，當前全世界有能力往20奈米(nm)製程以下邁進的，恐怕僅剩下臺積電、英特爾(Intel)和三星。縱使如此，面對OLED來襲，LCD的規格提升和迎戰卻也毫不遲延。
雖然比起LCD，OLED具有廣色域的優勢，但是LCD透過背光模組與彩色濾光片的改良，一樣有機會挑戰廣色域的要求。LCD比較不容易趕上OLED的應該是背光模組，因為后者并不需要，也因此LCD電視很難做到跟OLED電視一樣輕薄。不過，自2013年開始，在臺廠(特別是群創)的突擊之下，大尺寸4K×2K解析度(3,840×2,160)的液晶電視面板已經問世，因此，包含國際大廠和中國大陸電視品牌，均規畫在今年第三季推出4K×2K電視;發展到2014年后，隨著面板價差滑落，4K×2K將逐漸成為高階機種主流規格。
從這個角度來看，OLED電視并沒有太多的時間等待量產成熟。由于OLED電視被定位成高階產品，但是當其解析度跟不上LCD而價差又太大時，其市場定位和定價策略就無法成立。因此，樂金趕在4K×2K液晶電視上市前，透過市場行銷的力量，告訴消費者OLED電視的優點才是值得期待的;否則等到第三季，恐怕連韓系兩個品牌都不得不推出4K×2K的液晶電視來迎戰，屆時55吋全高畫質(FHD)的OLED電視勢必無法得到市場的關注和共鳴。
其實這個潛在危機在2012年底，已率先出現在智慧型手機應用。從宏達電Butterfly開始，高階手機的顯示規格競賽已拉到400ppi等級;預期在2013年世界行動通訊大會(MWC)，將有更多採用5吋FHD解析度LTPS TFT LCD面板的高階手機問世。雖然OLED透過三星Galaxy手機旗艦取得成功，但是若5吋FHD解析度的AMOLED無法儘快上線，三星可能也無法持續等待，而不得不改用LTPS TFT LCD，如此一來，就形同挫敗AMOLED在當前高階面板的定位。
2014年將掀OLED與LCD激戰
整體而言，OLED在2013年所面臨的挑戰恐怕大于機會，但只要主流規格能夠勉強跟上LCD，就有望守住高階應用市場，等到量產技術在2014～2015年附近更為成熟后，OLED就有機會以更輕薄、色彩層次豐富的優點反擊LCD;同時，OLED電視的解析度也將朝4K×2K、60吋以上規格發展。
換句話說，2013年的OLED電視上市只是在提醒消費者、宣示OLED電視值得期待，經過2013～2014年的量產問題解決、提升規格后，雙方的對戰才會開始。
