據相關預測,三星旗下的顯示器分公司Samsung Display將再投資�50億美元研發AMOLED顯示屏技術�
三星�2013年投入近40億美元研發AMOLED顯示屏技術,預計它在2014年將再增�30億至50億美元的投資�
三星還打算在今年年底之前擴大柔性AMOLED顯示屏第六代生產線的產能,預計月產能將再增加9000塊基板�
預計三星2014年從AMOLED顯示屏上獲得的收入將超過它從LCD顯示屏上獲得的收入�
與此同時,LG旗下的顯示屏分公司LG Display也打算拿�30億美元的資本開支用于研發超高清電視屏幕技術,同時進一步擴大AMOLED電視屏幕第八代生產線和LTPS手機屏幕第六代生產線的產能�
臺灣的友達光電和日本的夏�2014年的資本開支預算�6.7億美元,預計群創光電的資本開支將達到8.3億美元。這樣看來,韓國廠商今年在研發超高清和AMOLED電視屏幕技術上的投資將更大一些�
三星的利�——Super AMOLED
想要了解SuperAMOLED,首先要了解一些它的歷史。SuperAMOLED起源于OLED顯示技術,也就是有機發光二極管,它具有自發光的特性,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,當有電流通過時,這些有機材料就會發光�
而AMOLED就是在此基礎上改進的“有源矩陣有機發光二極�”,在普通的OLED顯示面板上增加了一層獨立的薄膜電晶體,可以更快更好的控制每個像素。相比傳統的液晶面板,AMOLED具有反應速度較快、對比度更高、視角較廣等特點。AMOLED顯示屏的響應速度幾乎可以達到傳統LCD顯示屏的1000倍�
另外,由于AMOLED采用的是自發光原理,因此屏幕上的每個像素工作都是依靠自身的發光,而并沒有像LCD那樣采用整體的背光源。單個像素在顯示黑色時并未處于工作狀態,因此在顯示深色時低功非常低。 同時,AMOLED屏幕的色域也非常廣泛,可以達�110%NTSC。一些在LCD上無法準確還原的顏色,在AMOLED上可以表達出來。但是同樣由于色域太高,AMOLED給人的感覺就會過于鮮艷,再加上絕大多數顯示內容都是基于低色域顯示設備的s-RGB標準制作,因此有時AMOLED屏幕看上去會有些活力有余而并不自然�
AMOLED顯示屏的其它優點還包括了具備超寬的可視范圍,甚至可以被制作成完全透明或柔性面板,因此這種技術非常適合用在曲面手機上來沖級市場,比如三星公司的GalaxyRound。另外,傳統的AMOLED采用了觸控感應層+顯示層的架構設計,而三星研發的SuperAMOLED顯示屏放棄了這種多層的架構設計,至采用了原生的觸控面板,不像AMOLED還需要觸控感應器與空氣層,因此觸控體驗就更加靈敏�
同時,由于采用了單層觸控面板,因此SuperAMOLED顯示屏還具備更薄、更輕、更敏感及更省電的優勢,同時與傳統的AMOLED面板相比,同時取消玻璃覆蓋層也更不容易反光,在明亮的陽光下也更容易看清內容�
另一方面,SuperAMOLED也存在比較明顯的缺點。由于使用了PenTile像素排列,再加上自發光的特性,因此很容易出現非同步老化現象,尤其是與LCD背光面板相比,在長時間使用或顯示某個靜止圖像之后,會留下殘影。最后就會在顏色上看起來不協調,甚至泛黃,最終出現燒屏的現象�
一直以來,三星公司對自己的SuperAMOLED顯示技術擁有非常大的信心,并且一直在自己的旗艦級Galaxy系列(包括最新的GalaxyS5)一直使用SuperAMOLED顯示面板,并且不論結果如何,三星始終在不斷嘗試對自己的技術進行改進�
比如在Galaxy系列的S2智能手機上,雖然它同樣使用了SuperAMOLED面板,但是采用的是標準的RGB矩陣排列而并非PenTile矩陣,每個像素點上都有紅綠藍三個發光單元,因此在文本顯示清晰度上要比高出了50%。但是由于PenTile矩陣每個像素點上只�2個發光單元,綠紅綠藍交錯發光,因此在較低dpi的情況下顆粒感會非常重,并且在圖形邊界上會出現發虛雜色的現象。但由于在響應速度上要更快,因此RGB矩陣的SuperAMOLED面板要比PenTile矩陣的排列方式響應速度慢了不少,而因此三星公司也停止了這種嘗試而在后來的機型中繼續使用PenTile矩陣排列方式�
之前,SuperAMOLED顯示面板支持的最高分辨率僅僅�1280×720像素,而三星公司在不懈的努力下,最終也成功的推出了全高�1920×1080像素的SuperAMOLED面板,符合了目前主流旗艦機型對分辨率的要求�
AMOLED前景及面臨的挑戰
現階段,三星及LGD正積極投入軟性AMOLED研發�2013年時,市場上已開始出現相關面板產品,預估�2017年時,全球軟性AMOLED將進一步達到兩億四千六百萬片出貨規模�
不過,軟性AMOLED也面臨諸多技術挑戰,最主要是制程技術和材料尚未完全成熟,因此初期主要側重于“不易破碎(Unbreakable)”的特性,期在基板與封裝方式達成可撓化的目標之前,先以此特性突顯在外觀特征上與TFT LCD的區隔;下一步則開始強調可彎�(Bendable)的特性,促進絕大部分零部件轉向軟性設計�
再來第三階段更希望搭配卷對卷(Roll to Roll)制程,進一步降低生產成本,同時加快生產速度與提高面板本身的可靠度�2015年之后,面板廠更計劃�“可折�(Foldable)”方向發展,以在更容易攜帶的前提下,不損及面板表現�
除了每一步技術演進外,還有一個非常重要的部分在于裝置人機介面的重新設計,相關硬體廠在戮力開發軟性面板之馀,也須協同平臺軟體業者共同開發適合新面板型態的應用程式與操作介面,才能突顯其應用價值�
1、軟性背板制程加速演�
未來,面板廠要順利推動軟性AMOLED量產,印刷式電子制程中的有機薄膜電晶�(OTFT)技術將扮演一大關鍵。該技術最早由索尼(Sony)�2007年導入塑膠基板的OTFT研發,同時也是首度實現以OTFT為基礎的全彩OLED面板,解析度達到160×120(80ppi),其OTFT使用的半導體層材料為并五�/駢苯衍生�(Pentacene),制程溫度可降至130℃,達到塑膠基板所需的低溫制程。目前OTFT的電子遷移率(Mobility)雖已達到傳統非晶�(a-Si)的水準,但是元件穩定性仍有待突破,其中,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層常使用噴墨印刷(Inkjet Printing)或光阻旋轉涂�(Spin Coating)法形成有機薄膜,其制程溫度都可控制在80℃以下,適合塑膠基板的低溫制程�
就現行技術而言,小分子系OTFT的元件特性較佳,但是除了元件穩定性外,目前OTFT還有驅動電壓較高、元件漏電流較高,產品均勻性有待加強等缺點,亟待業者改善�
另一種氧化物薄膜電晶�(Oxide TFT)技術則結合a-Si與低溫多晶硅(LTPS)制程優點,且具備能利用濺�(Sputtering)方式制造,無須對現有的生產線做太多變動等優勀除濺鍍法外,Oxide TFT還可采用氧化銦鎵�(IGZO)材料,以低溫涂布方式制造,這對軟性AMOLED生產將帶來更多可能性;不過,低溫沉積薄膜的膜內缺陷較高溫沉積方式高,將影響元件的電性與可靠度表現,因此制程溫度亦須兼顧薄膜電氣特性,不能無限制降低�
2、軟性封裝材料、鍍膜技術挑戰艱�
與TFT LCD顯示技術相較,AMOLED不需背光源、擴散板、配向膜、微粒支�(Spacer)等零組件,因此在軟性設計的可能性優于TFT LCD。不過當AMOLED技術跨入軟性領域時,除須克服TFT元件在軟性基板形成的挑戰外,還要采用能與玻璃材料相匹敵的高度阻絕水氣與氧氣的封裝材料,以延長有機元件的壽命,此即成為該制程的發展重點,現行目標均以薄�(Film)封裝為主�
采用薄膜封裝的方式,表面須制作一層阻絕層來阻隔水氣與氧氣,一般阻絕層多采用無機材料,如以硅酸�(SixOy)材料利用濺鍍或電子束鍍膜方式,將其沉積于元件上。但在制作無機阻絕層的過程中,由于阻絕層材料膨脹或收縮能力受限,將產生材料的內應力,過于嚴重時將產生阻絕層剝離的情況�
另外,為避免沉積阻絕層時因能量太高導致元件膜層受損,在無機阻絕層與元件間,業者多會采用有機材料以蒸鍍方式形成緩沖�(Buffer Layer),以保護有機發光元件;然而,此一緩沖層除須具備高透明度特性外,也須確保在未硬化前不會侵蝕元件,且硬化后不會有放氣(Outgassing)的現象,這些都是在材料發展上必須注意的部分�
在AMOLED技術發展上,從背板到封裝,都是整體良率決定的關鍵,深入分析Glass-based AMOLED和軟性AMOLED的發展重點,這兩者的技術不論是從背板制造、有機元件成膜工程,一直到后段封裝技術,每個步驟環環相扣,只要有一段良率過低,都會對整體生產時程與成功率帶來極大影響。民族廠商崛起:AMOLED第四季度規模量產
以智能手機為代表的手持終端設備的方興未艾,而越來越多的新銳技術及制造廠商看到了AMOLED在中小屏應用的廣闊前景。在顯示屏領域,2014年的一個新變化便是民族廠商的快速崛起。在不久前剛剛于深圳落幕的第二屆中國電子信息博覽�(CITE2014)上,國內廠商都給出了AMOLED量產的時間表。 維信諾和京東方鄂爾多斯的AMOLED的建設項目也在加速推進中,而上海天馬的AMOLED線也計劃將于2015年下半年投產,預料明年年底可量產5.5英寸高清AMOLED面板。與三星主打“顯示觀�”賣點有所不同,和輝光電更強調其在健康護眼方面較之LCD屏的巨大優勢�2014,AMOLED因民族廠商的奮起直追而風生水起,這也將為中小屏市場變局拉開序幕�
關注我�
公眾號:china_tp
微信名稱:亞威資�
顯示行業頂級新媒�
掃一掃即可關注我�