突破良率瓶頸 OLED入主手機面板

2006-11-21
目前行動電話面板主流態勢仍為TFT LCD,CSTN則因成本低,一直在低價手機市場中保有其優勢地位,然OLED因逐漸突破良率瓶頸,持續增加其在手機面板之使用率,因此手機面板三強鼎立局面已然確立,雖然日後是否有所變動仍是未知數,但2006年中高階手機主螢幕應用OLED面板有明顯增加趨勢,打破以往OLED僅運用在MP3播放器或手機次螢幕的格局,因此OLED突破良率限制後,手機面板市場可望重新洗牌,展現新局面。
目前行動電話面板主流態勢仍為TFT LCD,CSTN則因成本低,一直在低價手機市場中保有其優勢地位,然OLED因逐漸突破良率瓶頸,持續增加其在手機面板之使用率,因此手機面板三強鼎立局面已然確立,雖然日後是否有所變動仍是未知數,但2006年中高階手機主螢幕應用OLED面板有明顯增加趨勢,打破以往OLED僅運用在MP3播放器或手機次螢幕的格局,因此OLED突破良率限制後,手機面板市場可望重新洗牌,展現新局面。  

隨著手機愈趨多功能發展與3G時代的來臨,手機廠商紛紛計畫將各種多媒體功能加入手機中,如照像功能、數位電視、網頁瀏覽及3D遊戲等,因此中高階手機對於手機螢幕的畫質要求越來越精緻,手機面板尺寸也逐漸加大,甚至寬螢幕設計已開始出現在手機應用中,而有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode, OLED)因具備色彩飽和度高、視角寬廣、對比度高、無需背光源、更輕薄、使用溫度範圍廣、構造與製程較簡單及反應快等特性,手機廠商開始關注此一技術面板,並嘗試應用於手機次螢幕,由2005年OLED應用範圍統計可發現,手機面板約占整體出貨50%,為最主要應用,其次為MP3播放器面板,約占 45%,手機及MP3兩大應用囊括OLED面板90%以上出貨,而第三大應用車用音響面板僅占3%,因此業者表示OLED未來發展要成為明日之星,得由手機與MP3播放器領域著手,市調機構iSuppi也預測,2007年全球OLED出貨量將可達1億2,700萬片。  

OLED在MP3播放器面板的耕耘已有3~4年時間,因為iPod風靡全球,MP3播放器儼然成為繼手機、數位相機後第三大個人數位化產品,相較以往大多是二線品牌業者採用OLED面板,隨著量產技術改進、更佳的色彩表現度,加上成本不斷降低,已有越來越多一線品牌如新力(Sony),加入大量採用 OLED面板行列,此一現象從2005年起已陸續發酵,2006年從OLED開始進入中高階手機主面板應用,可發現未來OLED的發展道路已越來越寬廣,加上OLED在製程技術與良率提升的突破,加速提高OLED在面板市場的競爭力,因此OLED業者對於前景都持樂觀態度,未來還計畫將版圖擴張到大尺寸面板的應用。  

低溫多晶矽技術加入OLED  

生產突破以往良率瓶頸  

OLED依其驅動方式可分為主動式OLED(Active Matrix OLED, AMOLED)與被動式OLED(Passive Matrix OLED, PMOLED),PMOLED構造較簡單,應用於小尺寸產品解析度及畫質表現尚屬優良,但要往大尺寸產品發展,恐會遭遇消耗電量提高與壽命降低等問題發生,因此AMOLED採用主動驅動方式,其電流整流性比被動式好,且不易產生漏電現象,加上結合低溫多晶矽(LTPS)技術時,電流阻抗性更低,因此符合研發大尺寸、大畫面OLED顯示器的需求,這也就是各廠未來將發展大尺寸OLED的原因。  

然而先前OLED一直無法大量生產的原因在於良率無法提升,目前各廠製作OLED技術上已有相當的突破,奇晶光電行銷業務處資深經理鄭敦仁(圖1)表示,因奇晶為奇美轉投資公司,擁有奇美長期發展各式面板技術做後盾,可說奇晶背板技術來源為結合奇美資源與垂直整合的力量,加上其他合作廠商配合,才得以突破蒸鍍生產OLED問題,因此在OLED製作上,以蒸鍍方式結合低溫多晶矽技術,成功提升OLED良率,從以往只有30~40%到目前PMOLED良率已達 80~90%;AMOLED初期目標為50%,預期未來也能夠達到90%,而奇美的技術轉移,也成為奇晶在市場上有利的競爭優勢,目前奇晶在1吋 PMOLED出貨量已達每月300萬片。奇晶業務課副理劉運隆表示,PMOLED還是主要的產品,大多用於MP3播放器與手機次面板,因其技術門檻較低,技術發展較好,因此相較於AMOLED,PMOLED在生產上還占大多數,不過2006年底將開始量產2吋的AMOLED,而2.4吋與2.8吋面板將於 2007年第一季開始量產,預計用於手機主面板與個人媒體播放器(PMP)。  

2005年全球PMOLED面板市占率最高的錸寶在OLED技術上也有所突破,錸寶於2002年第一次生產OLED並正式出貨,當時技術與設備也尚適應中,錸寶行銷中心協理張金燕(圖2)表示,由柯達授權OLED小分子蒸鍍生產方式,經過長時間的生產與技術調整,技術團隊不斷改善生產過程中出現的問題,也將低溫多晶矽技術應用於生產方式中,因此累積相當多的生產經驗,加上生產設備不斷調適,OLED良率上也因此不斷提升,但全彩OLED對光罩的精密度要求更高,因此良率上也會有不同影響,目前錸寶單色與雙色PMOLED良率已達90%,全彩PMOLED平均上也有80%的水準,在PMOLED出貨量, 2006年第三季已達400多萬片,預計第四季會有30~40%的成長。張金燕並預測,今年錸寶OLED供貨量將無法達到2005年全球市占率第一的水準,因主要競爭對象LG與三星(Samsung),在擁有自己的手機生產線支援下,促使2006年第二季統計數字發布後分占一、二名,錸寶則為第三,雖 2006年第三季錸寶OLED產值較第二季成長許多,第四季也有相當的成長,不同客戶需求也增加其出貨量,但還是無法明確肯定錸寶是否還能保有其全球市占率第一的龍頭寶座。  

現階段錸寶小尺寸PMOLED產品中,應用於手機面板最大尺寸為1.8吋,但只有樣品並仍處市場推廣階段,預計2007年開始大量量產,其1.5吋產品為目前較大量生產的全彩PMOLED,多應用在手機主螢幕與MP3播放器,而2.0吋全彩PMOLED則尚處研發階段,其他用於MP3播放器則有0.8~1 吋單色或雙色的規格,面對主要競爭對手,張金燕認為,錸寶提供PMOLED豐富色彩表現效果,包括全彩、多色(區域色)、單色,可增加市場競爭力。  

挾品質優勢OLED從手機次螢幕轉為主螢幕  

目前OLED大多使用在手機次螢幕或是MP3播放器等產品,AMOLED技術的提升,加上其較TFT LCD、CTSN面板色彩飽和度高、反應快、無視野死角等優勢,讓手機大廠也開始將AMOLED應用到手機主面板,鄭敦仁表示,低溫多晶矽技術,使 OLED擁有與其他大面板相同的品質,因此在中小面板發展有其一定的量產實力與技術準備之下,AMOLED進入手機主面板,必有其市場優勢。  

目前在市面上已可看到錸寶應用PMOLED於手機主面板的產品,主要為1.5吋全彩PMOLED,張金燕表示,大陸主要手機廠商皆為錸寶客戶,如中興、海爾等,而皇家飛利浦(Royal Philips)與日本某手機大廠也都是其客戶,目前市場上亦可看到與日本手機大廠合作的手機產品。  

相較最大競爭對手TFT LCD面板相比之下,OLED具備輕薄、反應速度快等優勢,未來手機進入3G、3.5G應用時,對於面板反應速度必將更為嚴格,雖TFT LCD面板在電視反應速度部分已有進步,最快可達4毫秒,但是在小尺寸上則還是無法突破10多秒的門檻,反觀OLED因不需要進一步的電路設計,設計上也較為快速,故其反應速度較TFT LED面板快1,000倍,因此劉運隆認為,手機進入3G時代為必然的趨勢,相對的也提升OLED面板很大的競爭優勢,目前奇晶也已展開與國外知名手機大廠合作計畫。  

OLED不以取代TFT LCD為目標  

未來OLED是否能取代TFT LCD,劉運隆與張金燕皆表示機會不大,但絕對足以與其競爭,因TFT LCD面板發展已久,技術相當純熟,各方資源也相當充分,TFT LCD地位實不易取代,張金燕進一步表示,目前OLED在市場上並非主流,也非以價格取勝,僅藉以功能加上應用的產品與TFT LCD無法達到的OLED特色,如最新OLED色彩飽和度已達100%、更輕薄及發展觸控式面板,拉近與TFT LCD的距離,因此OLED與TFT LCD共存市場是最佳選擇,CSTN、OLED與TFT LCD面板各有其市場需求,各有其不同用途,OLED目前於全球面板使用上僅占零點幾的比例,是相當小的一部分,也顯示其市場尚有相當大的成長空間,客戶端使用OLED作為其產品相關應用,絕大多數並非以價格作為考量,而是取決於OLED本身的產品特色與優勢,OLED廠商現階段皆以肯定OLED特性的客戶為主要市場,再逐漸的擴張其市場版圖,但OLED雖大張旗鼓的加入面板戰局,然其目標並非贏得最終勝利,而是與TFT LCD、CSTN面板在市場上成為三強鼎立局面。  

OLED未來將朝大尺寸邁進  

目前OLED發展多為小尺寸形式,在站穩手機面板等小尺寸市場之後,各廠皆不約而同的表示將往更大尺寸發展,而奇晶光電挾帶奇美面板的技術支援,已於 2006年橫濱光電展展示25吋AMOLED面板,展現其製作大尺寸OLED的能力,鄭敦仁認為,2007年將會是AMOLED發展的元年,因全球 AMOLED製造商包含奇晶皆已有準備動作,在產品應用上也會有很大突破,相較於之前市場上零星出現的產品,如三洋、柯達推出的OLED面板相機及新力應用OLED面板的PDA,因其產能不佳導致供貨不足,以至於銷售不佳的情形,將不再出現,2007年勢必能在市場上看到大量應用AMOLED產品。  

面對奇晶對OLED市場的樂觀態度,張金燕持不同看法,他認為2007年是否為AMOLED發展的關鍵年,還無法下定論,因為還是得視整個市場的走向才能加以評估,雖錸寶未來也會朝大尺寸AMOLED面板發展,但仍專以生產PMOLED為主,面對市場競爭,錸寶將朝3方面努力,包括提升產品特性如100%高畫質的色彩表現,並改善現有產品如研發更薄的PMOLED及降低現有產品耗電率下還能提高產品亮度;價格上,因良率提升,加上大量業務訂單支持,可與材料商有更多議價空間,有效降低生產本;並積極開發新產品,如2吋全彩高畫質產品及發展觸控式面板,以提升競爭力。  

台灣OLED技術獨步全球  

目前OLED生產集中於台灣、日本與韓國,柯達在這幾個國家幾乎同步將生產技術釋出,而台灣製作OLED技術無庸置疑領先日、韓,出貨量也為世界第一,此為台灣各面板廠商普遍的共識,雖日、韓在OLED製作上動作頻頻,良率也漸改善,卻僅有先鋒(Pioneer)、DEK相繼推出OLED產品,因台灣 OLED技術非如電子技術由日、韓轉移,加上台灣長時間在面板技術上的演進,台灣OLED產品有其一定優勢與日韓等國競爭,然2006年卻傳出友達退出 OLED面板市場,相關人員轉調其TFT LCD面板部門,奇晶也傳出縮編,關於此現象,鄭敦仁解釋,奇晶縮編並非對OLED失去信心,是為了母公司奇美需要更多人力支援所致,這樣的人力調整實不影響奇晶在OLED技術研發與製作,相較於錸寶一直致力於OLED研發,張金燕表示,友達與奇晶的調整,也許是因為本身有其他面板生產,發展OLED對其營運為加分效果或間接影響其他面板市場,則有待考量,而錸寶僅有OLED單一產品,並無回頭路可走,因此只能憑藉所具備之專業能力,繼續往研發更多、更好的OLED面板努力。  

市場對OLED的接受度漸提升,不論歐美、日韓或大陸等手機廠皆對OLED表示高度興趣,而OLED訂單也從原有的小客戶,逐漸擴展到知名客戶,因此 OLED廠商對於未市場發展皆抱持正面態度,無不使出渾身解數在產品面不斷開發,以期延伸市場版圖,假以時日,透過與手機大廠的密切配合,未來OLED市場榮景實可預期。  

(詳細圖表請見新通訊元件雜誌70期12月號)  

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