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產業技術評析
從手機到照明-看2016年OLED應用多元化發展新契機
發表日期：2016-02-17
作者：劉美君(工研院IEK)
摘要：
2016年CES展示會上，韓國LG展出了8款全新的OLED TV機種，其中77吋超薄 2.57mm的OLED 面板，虜獲了眾多觀眾的目光。過去數年一直被定位在中小型應用產品領域的OLED面板...
全文：
一、Not only small but also big-AMOLED面板技術投資擴大化
2016年CES展示會上，韓國LG展出了8款全新的OLED TV機種，其中77吋超薄 2.57mm的OLED 面板，虜獲了眾多觀眾的目光。過去數年一直被定位在中小型應用產品領域的OLED面板技術，隨著製程良率的改善，材料發光效率與壽命的演進，逐漸跳脫可攜式裝置應用的範疇，朝向更大尺寸的應用產品進行擴散。同時為了提高附加價值，產品組合也從消費性電子產品，擴增至車用等產業用面板的領域。可以說OLED技術已逐漸跳脫「高貴」的既定印象，轉而成為在價格上能與現有LCD面板一搏的新興顯示技術，也成為日、韓等業者轉型下世代顯示技術道路上的首選。
目前在AMOLED面板的發展方面，2015年投入量產國家主要仍是韓國的LGD（LG Display）以及SDC(Samsung Display Company)兩家公司，2015年全球AMOLED產能最大的區域仍為韓國，總產能達到每季483萬平方公尺，為世界第一，預計未來將持續擴張。但兩家公司對於AMOLED技術的投入已於近期開始出現不同的分歧，LGD在對於AMOLED的策略著重在大型面板的投資，主力設定在坡州M2的G8工廠，產品均為55吋Full HD的AMOLED TV面板。然而SDC的策略卻截然不同， SDC高層仍決定將產品主力集中在中小型面板，藉以供應旗下品牌手機之用，因此投資著重在湯井的G5.5工廠，強化5吋級Full HD、2560 x 1440兩種手機面板規格的生產能力。過去SDC對於AMOLED手機面板都是以供應自有品牌為主，但隨著Smausng手機銷售下滑，向來不外售的SDC不得不思考策略轉換的可能性。近期SDC開始針對中國手機品牌進行AMOLED手機面板送樣逐步擴大銷售的管道並拉低價格，直接與現有的高階LCD面板對決。
二、從硬到軟-AMOLED技術多角化新方向
2015年之後，AMOLED在手機面板部分將持續與高階LCD面板正面對決，價格持續走跌將是無法避免的結果。此外，手機面板2K化將是下一階段的主軸，精細度提高至500 PPI以上已經是業界的共識，但對於採用RGB技術的AMOLED面板來說，500 PPI在開發成本上將形成極大的壓力。AMOLED為求擺脫價格競爭，讓消費者一眼能察覺AMOLED與LCD的不同之處，Flexible化成為業者在技術上訴求的重點，LGD已接櫫Flexible AMOLED技術發展的Roadmap，除實現Bendable的技術外，2017年之後更將朝向大型化、Rollable的目標前進。而日本INCJ也在投資Japan Display之後也再次投資成立JOLED公司，持續在Glass-based與Flexible AMOLED技術的研發投入，預計2015年之後AMOLED的競爭將以Flexible化技術成為投資的重心。
伴隨著AMOLED的Flexible化，能適用於低溫、非真空製造環境的印刷製程成為下階段研發的重點。目前在印刷式製程開發上，日本NEDO已提出印刷式製程之規劃藍圖（圖一），其發展目標有兩大方向：一為省能源、高速、小規模、低電力的印刷式元件製造技術開發，希望利用連續式生產的方式，取代現有黃光製程，達到高速、大面積的連續式電子元件生產，首要目標即瞄準現有sensor、印刷電路板的取代製程，期望能發展出更低成本、低污染的元件製程。另外一方面，則是針對面板與平面光源、太陽能電池的flexible化，目標為更薄、更輕、不易破裂、自由形狀Flexible元件製造技術開發，製程重點為以低溫方式進行High response time的顯示發光元件，另外搭配新式封裝技術，阻絕水、氧的滲透，延長元件的壽命。
資料來源：NEDO；工研院IEK（2016/02）
圖一 NEDO印刷式製程規劃藍圖
三、不只是消費性電子-應用於車用與照明的OLED技術
由於消費性電子產品市場趨於飽和，造成成長性停滯，使得傳統依賴大量製造、以經濟規模取得優勢的面板生產模式遭受挑戰。因車用面板客製化程度高，造成生產難度相對增加，因此不若一般消費性電子產品不時落入「比價競爭」的模式，能夠為公司創造較高產品單價與毛利，成為面板業者近期轉型的目標之一。以目前車用面板市場出貨大宗的Center Display以及Meter Display需求趨勢分析，在Center Display的部分，目前最常應用的功能為汽車導航資訊提示之用，主要出貨技術為TFT LCD，然部分車種也使用MSTN技術，不過未來成長力道逐漸式微，值得注意的是AMOLED有可能在2016年後加入出貨行列，成為TFT LCD未來潛在競爭對手。
另外，OLED技術也嘗試應用在照明的領域，OLED Lighting與現有LED照明最大的不同點在於其為平面發光的特性，相較於LED點光源的發光方式，OLED Lighting不需導光板等外加零組件，形態相對簡單。同時OLED Lighting在材料發光效率良好的前提之下，點亮時溫度接近人體體溫，觸碰時不易燙傷，此外其光譜近似於太陽光而不刺眼，對人體刺激性小，十分適合家用市場、或是博物館等需要嚴格控制光源特性的場域。同時OLED Lighting面光源的發光特性，可以應用在Flexible化的基板上，形成可折疊撓曲的外觀，對於照明設置場域將能提升更多的設計彈性與藝術性。
四、IEK觀點
對於未來AMOLED技術的演進，無論市場需求擴大的時機點為何，大型化與Flexible化兩大主軸將是不變的選擇。因此高效率、低成本的發光材料，以及高均勻性、降低真空設備投資的製程技術，將會是未來業者致力研發的方向。第一代AMOLED製造著重於蒸鍍式製程，而在第二代的製程選擇上，塗佈式製程技術因材料利用率高，真空設備需求低，同時能在低溫狀態下進行製造，成為日、韓業者研發的課題。透過與材料商、設備商的相互合作，將有助於加速製程良率的推進。
在整體OLED技術方面，不論是面板或是照明的商品，都需搭配材料與設備的共同開發，才能有效降低生產成本與量產時程。在韓國的部分，韓國知識經濟部預定至2017年時，將投資5,000億韓元的資金（約4.4億美元），瞄準次世代顯示器設備、零件原料的技術開發，頗值得關注。而日本則是由政府主導，藉由INCJ、NEDO等單位向企業進行合縱連橫，統合產官學界於OLED面板與照明技術的開發能量。
因日韓業界瞭解到傳統消費性電子產品因競爭者眾，獲利不易提高， 因此有必要進軍車用以及照明領域，藉此擴增產品線至高單價、需求穩定的商用領域，開拓過去新的市場。初期雖因技術獨有，無法完全適用於當前的產業鏈，但他們勇於獨自創造出一條完整的產業鏈導入市場，當市場普遍能接受時，即可以first mover之姿，獨佔前期的超額利潤，這才是我們除了觀察理解日、韓國業者在發展先端技術長期的策略意義之外，更應強化臺灣下世代的顯示技術，透過制訂產業與技術的新目標，協助臺灣產業真正邁向高值化，這才是徹底擺脫價格競爭迷思的窠臼，邁向轉型再生的起點。
（本文作者為工研院IEK ITIS計畫產業分析師）
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