軟性封装材料、镀膜技術挑战艰巨
与TFT LCD顯示技術相較,AMOLED不需背光源、扩散板、配向膜、微粒支点(Spacer)等零组件,因此在軟性设计的可能性优於TFT LCD。不過当AMOLED技術跨入軟性领域时,除须克服TFT元件在軟性基板形成的挑战外,还要采用能与玻璃材料相匹敌的高度阻绝水气与氧气的封装材料,以延长有機元件的寿命,此即成為該制程的发展重点,現行目标均以薄膜(Film)封装為主。
采用薄膜封装的方式,表面须制作壹层阻绝层來阻隔水气与氧气,壹般阻绝层多采用无機材料,如以硅酸盐(SixOy)材料利用溅镀或電子束镀膜方式,將其沉积於元件上。但在制作无機阻绝层的過程中,由於阻绝层材料膨胀或收缩能力受限,將產生材料的内应力,過於严重时將產生阻绝层剥离的情況。
另外,為避免沉积阻绝层时因能量太高导致元件膜层受损,在无機阻绝层与元件间,业者多会采用有機材料以蒸镀方式形成缓冲层(Buffer Layer),以保护有機发光元件;然而,此壹缓冲层除须具备高透明度特性外,也须确保在未硬化前不会侵蚀元件,且硬化后不会有放气(Outgassing)的現象,这些都是在材料发展上必须注意的部分。
在AMOLED技術发展上,从背板到封装,都是整体良率决定的关键,深入分析Glass-based AMOLED和軟性AMOLED的发展重点,这两者的技術不论是从背板制造、有機元件成膜工程,壹直到后段封装技術,每個步骤环环相扣,只要有壹段良率過低,都会对整体生產时程与成功率带來极大影响。
侧重小尺寸軟性應用 AMOLED挑战LCD地位
对壹般消费者來说,TFT LCD和AMOLED的技術差異,单用肉眼其实无法区分出重大的不同,消费者是否要购买搭载AMOLED面板的制品,最重要还是取决於「价格」因素。由於市場上已有TFT LCD技術盘据,AMOLED必须加速提升制程良率与產出,强化成本競爭力,才能持续扩张市場渗透率。
目前AMOLED的主力仍以中小型装置為重,8.5代技術仍处於发展初期。2011年由於三星顯示的5.5代AMOLED生產线投片量產,加上三星持续以機海战术搭配AMOLED面板抢占高阶智能手機市場,也因此加快AMOLED渗透速度。壹旦其5.5代线整体良率达八成以上,更將协助三星加速AMOLED制品在高阶智能手機的競爭力。
另外,AMOLED能在軟性基板上加工的特性,亦有利於提升与TFT LCD的差異性。近來,三星正积极发展軟性AMOLED技術,企图以有别於過去手機设计型态的破坏性创新手法,强化該公司產品与苹果(Apple)iPhone正面对决的实力,由此可见属於中小型装置的手機仍是AMOLED面板商未來布局重点。
当然,隨着三星、乐金(LG)等业者已陆续发表OLED TV,許多人都会把焦点关注在大型化AMOLED面板技術上;然而,目前两家业者在AMOLED TV面板技術解决方桉方面,仍有诸多挑战待克服,显见扩大量產还需要壹段时间。
即便將AMOLED基板推进至8.5代,但此壹高世代生產技術仍在发展中,短时间内成本完全不能和現行的LCD TV抗衡,因此未來不论是Glass-based AMOLED或軟性AMOLED技術,都將以中小型的面板產出為主,相关廠商亦已將此类應用視為能否有效拓展市場的风向球。