大尺寸OLED面板發(fā)展面臨內(nèi)憂外患雙重考驗
大尺寸OLED面板發(fā)展面臨內(nèi)憂與外患雙重考驗。儘管韓系面板廠積極投入研發(fā),OLED面板進入大尺寸應(yīng)用仍遭遇諸多挑戰(zhàn),除金屬網(wǎng)罩蒸鍍、驅(qū)動背板製程技術(shù)尚未成熟,導致量產(chǎn)成本居高不下外,4K×2K LCD面板快速崛起,亦將影響其市場接受度。
早在2012年國際消費性電子展(CES),三星(Samsung)和樂金(LG)就已發(fā)表大尺寸主動式矩陣有機發(fā)光二極體(AMOLED)電視;同年5月,兩家公司的55吋OLED電視也正式對媒體發(fā)表,當時業(yè)界預(yù)期在倫敦奧運的時候,應(yīng)該可看到兩家公司的OLED電視上市銷售。
不過,進入2012下半年,OLED電視量產(chǎn)進展卻陷入沉寂,僅有來自三星Galaxy S3的4.8吋和Galaxy Note 2的5.5吋高畫質(zhì)(HD)OLED面板的消息撐場面;直到2013年1月2日,樂金表示旗下55吋OLED電視將于2月初出貨(圖1),并于南韓樂天、新世界和現(xiàn)代百貨等三十二個賣場推出,才真正宣告大尺寸OLED面板開始生產(chǎn)。
樂金推出這臺OLED電視頗有搶先三星一步的宣示意義,至于是否真的預(yù)告OLED電視時代即將在2013年展開?答桉恐怕是否定的。主因在于樂金和三星目前的55吋OLED電視公開售價均在1萬美元左右,比起同規(guī)格的液晶顯示器(LCD)電視高出五倍以上,未來若沒有成熟的量產(chǎn)技術(shù),OLED面板製程良率和有機發(fā)光材料的耗損將會使得成本居高不下。
蒸鍍與背板技術(shù)卡關(guān) 大尺寸OLED面板挑戰(zhàn)高
樂金的大尺寸OLED技術(shù)與三星的RGB三色材料并列法(RGB side-by-side patterning)不同,其採用承繼自柯達(Kodak)的白光OLED專利,利用RGB三色有機材料溷出白光后,再通過彩色濾光片來得到三原色。正因如此,業(yè)界有些看法認為這不過是將LCD的液晶拿掉,然后再用OLED發(fā)光來取代LED背光模組,不像RGB并列法的OLED自發(fā)光形式。但是,至少白光OLED的結(jié)構(gòu)在量產(chǎn)製程改良上,似乎比并列法來得快一些。
目前此兩種OLED面板製作方法均仰賴金屬網(wǎng)罩蒸鍍(Fine Metal Mask, FMM),將有機材料鍍膜到基板上,但是RGB并列法對鍍膜均勻性的要求更高。另外,在解析度的提升上,RGB并列法的解析度取決于每一個像素的實際大小(除非用Pentile技術(shù)模擬),而大小又取決于金屬網(wǎng)罩所能支援的畫素密度(ppi),以目前智慧型手機的要求達到300~400ppi來說,更加為訴求出色顯示功能的OLED電視造成巨大挑戰(zhàn),這也就是為什麼三星一方面加大手機的螢?zāi)怀叽?以紓解高ppi壓力),二方面積極開發(fā)雷射熱轉(zhuǎn)印(Laser Induced Thermal Imaging, LITI)的緣故。
至于白光OLED法的解析度主要取決于彩色濾光片,因此相對容易一些。目前的鍍膜製程仍以網(wǎng)罩蒸鍍技術(shù)最成熟,但并不利于電視所需的大世代線製程,而且對有機材料的浪費太過嚴重,往往有90%左右的損耗。新一代雷射熱轉(zhuǎn)印、噴墨印刷(Ink-jet Printing)或稱Nozzle Printing製程,雖然有希望取代,但是目前還未到完全成熟的階段。
除了有機材料鍍膜外,驅(qū)動背板亦是OLED電視設(shè)計另一項關(guān)鍵;由于AMOLED是靠電流來驅(qū)動(LCD則是電壓),因此背板的電子移動影響至深。LCD廣泛使用的非晶硅(a-Si)不夠快到驅(qū)動AMOLED,低溫多晶硅(LTPS)的電子移動速度雖然快到超過AMOLED所需,但LTPS背板產(chǎn)線現(xiàn)在最大只到6代線,更多的是4.5代線以下;因此,廠商也將目光轉(zhuǎn)向電子移動速度和作業(yè)世代線均合適的氧化物半導體薄膜電晶體(Oxide TFT)製程,但還需要一段時間發(fā)展。
綜上所述,OLED電視的量產(chǎn)技術(shù)尚未成熟,至少不會是在2013年,而且三星和樂金的OLED電視面板良率恐怕仍在20%以下;所以,要觀察OLED電視的時間點,其實只要放在OLED面板的成熟度即可,突破量產(chǎn)難關(guān)的主要關(guān)鍵則在于鍍膜和驅(qū)動背板技術(shù)演進。
4K×2K/FHD LCD勢起 OLED發(fā)展危機四伏
那麼為什麼樂金仍執(zhí)意要在這個此刻推出OLED電視?其實市場行銷的考量多過于技術(shù)成熟性的考量。OLED已被三星和樂金視為下世代顯示技術(shù),唯有以新的面板再開啟一個新的里程碑,才能對抗目前大尺寸液晶電視的高滲透率和市場成熟度,進而使韓系面板廠的獲利和技術(shù)領(lǐng)先地位得以延續(xù)。
此外,樂金也希望在大尺寸AMOLED技術(shù)發(fā)展上遠遠甩開對手,取得壟斷市場的能力。從半導體的例子來看,當前全世界有能力往20奈米(nm)製程以下邁進的,恐怕僅剩下臺積電、英特爾(Intel)和三星??v使如此,面對OLED來襲,LCD的規(guī)格提升和迎戰(zhàn)卻也毫不遲延。
雖然比起LCD,OLED具有廣色域的優(yōu)勢,但是LCD透過背光模組與彩色濾光片的改良,一樣有機會挑戰(zhàn)廣色域的要求。LCD比較不容易趕上OLED的應(yīng)該是背光模組,因為后者并不需要,也因此LCD電視很難做到跟OLED電視一樣輕薄。不過,自2013年開始,在臺廠(特別是群創(chuàng))的突擊之下,大尺寸4K×2K解析度(3,840×2,160)的液晶電視面板已經(jīng)問世,因此,包含國際大廠和中國大陸電視品牌,均規(guī)畫在今年第三季推出4K×2K電視;發(fā)展到2014年后,隨著面板價差滑落,4K×2K將逐漸成為高階機種主流規(guī)格。
從這個角度來看,OLED電視并沒有太多的時間等待量產(chǎn)成熟。由于OLED電視被定位成高階產(chǎn)品,但是當其解析度跟不上LCD而價差又太大時,其市場定位和定價策略就無法成立。因此,樂金趕在4K×2K液晶電視上市前,透過市場行銷的力量,告訴消費者OLED電視的優(yōu)點才是值得期待的;否則等到第三季,恐怕連韓系兩個品牌都不得不推出4K×2K的液晶電視來迎戰(zhàn),屆時55吋全高畫質(zhì)(FHD)的OLED電視勢必無法得到市場的關(guān)注和共鳴。
其實這個潛在危機在2012年底,已率先出現(xiàn)在智慧型手機應(yīng)用。從宏達電Butterfly開始,高階手機的顯示規(guī)格競賽已拉到400ppi等級;預(yù)期在2013年世界行動通訊大會(MWC),將有更多採用5吋FHD解析度LTPS TFT LCD面板的高階手機問世。雖然OLED透過三星Galaxy手機旗艦取得成功,但是若5吋FHD解析度的AMOLED無法儘快上線,三星可能也無法持續(xù)等待,而不得不改用LTPS TFT LCD,如此一來,就形同挫敗AMOLED在當前高階面板的定位。
2014年將掀OLED與LCD激戰(zhàn)
整體而言,OLED在2013年所面臨的挑戰(zhàn)恐怕大于機會,但只要主流規(guī)格能夠勉強跟上LCD,就有望守住高階應(yīng)用市場,等到量產(chǎn)技術(shù)在2014~2015年附近更為成熟后,OLED就有機會以更輕薄、色彩層次豐富的優(yōu)點反擊LCD;同時,OLED電視的解析度也將朝4K×2K、60吋以上規(guī)格發(fā)展。
換句話說,2013年的OLED電視上市只是在提醒消費者、宣示OLED電視值得期待,經(jīng)過2013~2014年的量產(chǎn)問題解決、提升規(guī)格后,雙方的對戰(zhàn)才會開始。