Date：2016-08-19 |
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OLED News 20160819 AMOLED成本持續優化 無須背光源、高對比、更省電 |
AMOLED成本持續優化 無須背光源、高對比、更省電
AMOLED面板生產成本持續探底，根據IHS最新研究報告指出，目前AMOLED與LCD的生產成本已形成黃金交叉，AMOLED與LCD第1季生產成本分別為14.3、14.6美元，預期2020年AMOLED市佔會超過3成，兩者競爭造成市場洗牌後續效應值得追蹤觀察。
AMOLED(Active-matrix organic light-emitting diode)主動式有機發光顯示器，元件特性有免背光光源、結構簡單、高對比、更省電、材料結構薄化，AMOLED甚至具進一步發展軟性或曲面屏幕設計潛能，即便早期礙於製作繁複、成本較LCD屏幕高，但隨著製程持續優化、韓系廠商大量使用下，屏幕元件的生產成本在2016第1季已經達到低於LCD水準，可望再將小尺寸AMOLED螢幕擴展至中、低階智慧手機，進一步擴展AMOLED顯示屏的市場用量。
AMOLED屏幕反應速度快、顯示效果佳 成LCD最佳替代方案
AMOLED是OLED(Organic Light Emitting Display；或稱有機發光二極體Organic Light Emitting Diode)的一種顯示器進階技術，而OLED的發光原理為在透明的陽極與金屬陰極之間，利用蒸鍍處理設置的有機薄膜上，再注入電子與電洞，同時利用其於有機的薄膜間進行複合，而複合過程由能量而轉換產生的可見光，就成為屏幕所需的顯示結果，加上搭配不同有機材料就能調製發出不同色光，進而達到開發全彩顯示器的設計目標。
OLED還可區分為被動式OLED(Passive Matrix；PMOLED)與主動式OLED(Active Matrix；AMOLED)兩種製作方案，PMOLED在製作成本、技術門檻相對較低，但受制於屏幕本身顯示的驅動機制，屏幕的顯示解析度無法進一步提高，使用領域相對受限。
AMOLED為利用薄膜電晶體(Thin Film Transistor；TFT)、搭配了電容進行訊號儲存，達到控制OLED呈現地亮度與灰階畫面表現。而AMOLED以OLED顯示技術為基礎，自然也繼承了OLED顯示技術的多項優點，例如，屏幕本身為自發光特性，同時螢幕結構不需有偏光膜等結構設置，因此屏幕有超薄特性。
反應速度快、高發光效率、高對比 形成LCD最大競爭對手
AMOLED顯示屏另具備高亮度、高發光效率、高對比與高速微秒等級畫面反應時間，因為結構上不需多層加疊，因此顯示畫面具超廣視角效果，屏幕可直接缺驅動點亮而不用搭配背光源，因此顯示畫面所需的驅動電源損耗低，整體顯示呈現具低功率消耗效益，屏幕因為玻璃結構少，較無環境溫差容易使結構碎裂或失效問題，因此AMOLED屏幕本身的運作容許溫度範圍也大，若基板結構許可，甚至可以開發曲面面板、可撓曲面板，屏幕亦可開發大尺寸、高解析度與因應高資訊用量為主的全彩顯示屏幕。
延續前述，AMOLED本身在技術上即擁有無須設置背光源的絕佳優勢，這代表著顯示模組在結構上更精簡、更省電，材料優勢也令它在色彩表現、對比度等成像效果超越了LCD屏產品，而今，在生產成本又可達到較競品更低廉的水準，已對LCD屏幕產生極大威脅，尤其在AMOLED在中／小尺寸產品上生產技術提升、良率改善，再跟上終端設備的使用量增加、用戶接受度提升，產線的產能利用率增加，初期投入的生產設備成本與產線折舊攤提等因素壓低了生產成本，但目前AMOLED核心技術與產製重心仍以韓、日系廠商為主。
Super AMOLED優化產品特性 積極搶攻行動裝置應用市場
AMOLED技術顯示屏幕即便在規格、功耗、成本等各方面逐步取得市場優勢，但AMOLED屏幕也不是全然沒有缺點，以OLED技術為基礎的AMOLED仍受限其底層技術限制，以1980年代開始發展的OLED技術約在1990年才開始有商業化應用，而OLED發展出PMPLED與AMOLED主要仍以AMOLED在顯示效果、速度優勢下較適合作為手機面板。
實際上AMOLED仍有在日光照射下較難辨識其顯示內容的問題，此外，即便AMOLED顯像對比、色調艷麗，但對照原始圖像仍會略有色彩還原誤差，較早期製程製作的AMOLED屏幕甚至會有畫面烙印問題存在。而AMOLED屏幕自發光特性，會在使用時間變長下屏幕本身的發光效率也會出現衰減，加上AMOLED構成畫面的每個像素都會有壽命問題，若部分區塊長期顯示高對比、高亮度圖像內容，就會造成局部屏幕的單位像素出現急遽老化現象，導致畫面烙印問題。
為了加強AMOLED的競爭實力，後繼也有推出所謂進階版的Super AMOLED版本屏幕，多加「Super」其實是針對AMOLED現存技術缺陷進行重點改善後的版本，例如，AMOLED在日光下顯示內容辨識不清的問題，在Super AMOLED改善設計即以提升18%亮度的方式改善強光下的屏幕顯示清晰度、同時屏幕顯色能力也較前代產品加強。而Super AMOLED也針對降低觸屏模組成本部分進行優化，在新一代Super AMOLED屏幕已將原本分離架構設計的觸控層，改成整合至屏幕模組之中，除模組成本更低廉外，高度整合也讓屏幕厚度大幅壓縮，等於是在性能、規格與成本多方面一次性優化。
PenTile像素排列機制 提升亮度、壽命、降低功耗多重優點
Super AMOLED屏幕技術雖說優點多多，但隨著新技術也帶來了一些新的問題待改善，例如傳統LCD屏幕為透過背光搭配不同濾光形成R、G、B三原色混色而成，白色即為三原色齊開混色而成，黑色即三原色齊關形成黑色，但Super AMOLED使用新的PenTile像素排列機制，相較傳統RGB三色混色的機制多新增了一組排色像素，即白色顯示可以引使用白色像素點亮呈現、而不用點亮R/G/B三色來混色處理，如使一來可讓屏幕在顯使使用上的耗電量更低、亮度更亮。
此外，由於AMOLED屏幕產製成本首次與LCD呈現黃金交叉，也有業界盛傳Apple也評估將LCD屏幕轉換至AMOLED的傳聞，一般預估最快在2018年在Apple行動裝置產品線開始導入AMOLED屏幕模組。如果Apple如傳言變更行動裝置的配置與調整供應鏈轉換AMOLED屏幕，這表示iPhone甚至是iPad的觸屏技術將大幅變更，將原有觸控技術關鍵零配件供應商都將受到衝擊，原有在iPhone轉換至In Cell內嵌式觸控面板，預估初期若轉換至AMOLED面板屏幕設計方案，觸控方案會再改換至外掛式方案，相關觸控供應商的參與Apple行動裝置涉入程度也會再造成洗牌。
Apple積極涉入OLED專利研發 預期2018換用AMOLED屏幕
另一方面，Apple也在美國完成新的OLED屏幕觸控整合專利遞交，專利內容以OLED螢幕整合觸控、感光元件等整合內容為主，有趣的是這項專利為將感光元件、觸控方案製作於OLED面板像素之外的非發光區塊，也就是以前在屏幕與觸屏整合大多以垂直堆疊的形式整合，在新的專利說明文件中，反而將不同的功能與元件改用水平式的排列設計。
這種水平以功能性區隔的設計布局一方面可以處理OLED與觸屏整合製程、可能出現的高溫程序影響屏幕壽命的問題，也可避免為了整合觸屏再OLED面板製成後再加工貼合可能傷害面板的加工問題，甚至可能在螢幕製作階段就能把指紋辨識或是其他進階功能即一併製作完成，達到增進產製效率與提高附加成本效益。而Apple預計換屏的業界傳言，不只影響台廠Apple供應鏈廠商，面板供應商也紛紛調整產品比重，甚至再往外尋求後繼AMOLED貨源，因應可能的市場需求。
如Foxconn積極與Sharp聯姻取得進階面板技術，與AMOLED面板供應技術領先的LGD、Samsung等均積極準備搶食AMOLED面板需求大餅，至於現有iPhone最大面板供應商JDI，也宣布未來兩年將持續加碼涉入OLED面板開發，為Apple行動裝置換屏趨勢預作準備。
事實上，AMOLED屏幕技術還有另一個重點優勢，即可以發展進階軟性(Flexible)可撓式基板的加工製作能力，這是基於LCD屏幕技術的顯示技術面板所無法達到的製作方式，因為LCD屏幕需要在TFT基板、彩色濾光片(Color Filter)間設置的液晶層預留Cell Gap，若LCD基板要做成軟性設計，在面板撓曲時即會導致Cell Gap因撓曲應力產生不均勻、導致畫面顯示出問題。
至於AMOLED為採像素自發光的機制呈現影像，根本無Cell Gap預留需求，目前已研發出可透過低溫加工製程於軟質塑料基板加工製作面板，在面板可撓的狀態下亦可呈現極佳的畫面成效效果，屏幕的技術未來發展性更為寬廣，不似LCD屏幕技術已經遭遇技術先天限制而無法擴展新應用。
即便終端產品對可撓面板需求不高，但AMOLED屏幕仍有結構簡單、高耐衝擊、屏幕模組更輕更薄的模組優勢，加上結合觸控功能的整合方案，顯示屏的優勢與LCD高下立判，AMOLED顯示屏幕的市場發展後勢仍值得持續期待。
來源：DIGITIMES 科技商情
