《電子技術應用》
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OLED成下一個必爭之地 車用、照明為其開拓疆土

2016-02-18

  自2015年下半年起,OLED技術在電視、智慧型手機及電子看板等顯示器領域引起一股應用熱潮。在全球各類型智慧裝置紛紛問世之際,面板等硬體裝置也須隨著新時代的工業設計與產品需求做出變化。由于OLED面板在未來發展性上比傳統技術更為廣闊,因此在科技進步、制程改善之下,OLED技術受到的矚目程度也逐漸提高。而車用與照明領域,被不少人認為是OLED技術開拓的新方向。

  OLED技術逐漸成熟 可望帶動產能

  做為新一代的顯示技術,OLED比起傳統LCD擁有更佳的省電性、反應時間與色彩品質,加上具有自體發光的特性,在無需安裝背光模組的情況下,更能符合現代科技產品追求輕薄化的趨勢,配合上OLED面板可撓的特性,在未來產品應用的廣度上更遠高于LCD。但長期以來OLED一直未能取代LCD產品,原因在于產品技術、產能及價格,仍存在有待解決的瓶頸與困難。

  韓系廠商三星和LG身為OLED顯示技術的領導者,透過研發不斷改善良率、壽命等問題,自2011年三星正式宣布AMOLED面板5.5代廠進行量產后,OLED相關產品在市場中的應用便不斷擴大,許多國際大廠也紛紛跟進,但由于后續無法在電視尺寸上進一步突破,加上三星與LG在面板防水專利的官司敗訴,整體OLED關鍵技術握于LG集團手中,讓三星與索尼等業者決定淡出OLED電視市場。

  針對OLED技術缺陷的改善,LG近期也產生顯著進步,不但可幫助LG提高產能使用效率、提升整體供應量,相關成本減少更可進一步帶動OLED電視售價降低,使產品在市場上更具競爭力,對其他LCD陣營業者產生巨大壓力,在OLED電視市場中取得領先地位。

  中國目前是全球最大的OLED應用市場,其中45%以上的IT產品與顯示器件有關;中國內地的手機產量占全球產量的50%以上;中國內地的MP3/MP4產量占全球產量的90%以上;而其他消費電子產品的產量占全球產量的一半以上。隨著OLED面板成本的進一步下降和產能的進一步提升,未來在其他消費電子產品的應用水平也會有所提升。因此,中國發展OLED產業潛力巨大,將對面板技術走向產生一定影響。臺灣廠商目前生產的OLED面板雖多用于手機及穿戴式裝置等小尺寸產品,但于大尺寸AMOLED面板仍持續投入研究,近期在品質與技術上也陸續受到外界肯定。

  過去日本在顯示器產業長期扮演領導者的角色,隨著三星、LG等強權崛起,韓國勢力逐漸接管面板產業領導權,帶領顯示產業進入下一世代,如今產業龍頭LG面臨中國眾多廠商追趕,雖然對手資歷尚淺,核心設備亦多仰賴國外進口,但在大量投資下成長速度驚人。

  車用與照明領域成為OLED技術開拓的新方向

  日韓業界了解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,開拓新市場。

  由于消費性電子產品市場趨于飽和,使得傳統依賴大量制造、以經濟規模取得優勢的面板生產模式遭受挑戰。因車用面板客制化程度高,生產難度相對高,不若一般消費性電子產品落入“比價競爭”的模式,能夠為公司創造較高產品單價與毛利,是面板業者近期轉型目標之一。

  以車用面板市場出貨大宗的Center Display及Meter Display需求趨勢分析,目前最常應用Center Display的功能為汽車導航資訊提示,主要出貨技術TFT LCD,然部分車種也使用MSTN技術,但未來成長力道式微,AMOLED有可能在2016年后加入出貨行列,成為TFT LCD潛在競爭對手。

  OLED技術也嘗試應用在照明,全球三大照明廠商飛利浦、歐司朗及通用電氣亦參與OLED照明應用的研究。中國也有維信諾、南京第壹有機發光、北京京東方等在積極投資OLED照明面板的研發和產業化。

  最新消息,2015年10月,LG化學(LG Chem)曾宣布以1.35億美元的價格將其OLED照明業務出售給LG顯示器公司(LG Display)。該交易最終于2015年年底完成。(圖為LG化學公司生產的406x60mm柔性OLED面板)。

  據悉,LG決定將所有OLED生產部門以低價整合到LG顯示器名下,這將有望使LG更快地推進OLED照明業務的發展,可幫助LG提高產能使用效率、提升整體供應量。LG化學自2012年以來就開始考慮是否要建立一條第五代OLED照明生產線。并購前,公司已計劃在2017年前建立一條價值1.85億美元新的OLED照明生產線。

  OLED Lighting與現有LED照明最大的不同在于其為平面發光的特性,相較LED點光源的發光方式,OLED Lighting不需導光板等外加零組件,相對簡單。OLED Lighting在材料發光效率好的前提下,點亮時溫度接近人體體溫,觸碰時不易燙傷,其光譜近似太陽光而不刺眼,適合家用市場、博物館等嚴格控制光源的場域。

  OLED Lighting面光源的發光特性,可應用在Flexible化的基板,形成可折疊撓曲的外觀,對于照明設置場域將能提升更多的設計彈性與藝術性。可撓曲,且擁有不易破裂的特性,將使照明產品與應用技術推陳出新,并超出現有的想象。此外,根據日本山形大學理工學研究所城戶淳二教授的推估,使用OLED照明,到2020年,預計可減少670萬噸、約2.3%的二氧化碳排放量。

  2015年OLED照明技術快速發展,已成功研制出更高性能的材料,如藍色熒光粉激發物質;襯底和出光技術的革新提高了出光效率;驅動也有了很大的改進。這些進步和革新推動OLED照明一步一步成為當前和未來的高效照明的解決方案。

  需要指出的是,在整體OLED技術方面,不論是面板或照明商品,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。對此,韓國知識經濟部預定至2017年,將投資5,000億韓元(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;日本則由政府主導,藉由INCJ、NEDO等單位向企業合縱連橫,統合產官學界于OLED面板與照明技術的開發能量。


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