廝殺再起！LCD與AMOLED顯示技術(shù)PK

    LCD與AMOLED顯示技術(shù)將開啟新一輪戰(zhàn)局。在突破技術(shù)瓶頸后，AMOLED面板制造商已成功量產(chǎn)解析度1,080p等級的產(chǎn)品，并正戮力朝向超高解析度(Ultra HD, UHD)規(guī)格邁進，以追上LCD業(yè)者的發(fā)展速度，爭食UHD電視、智能型手機及平板裝置市場大餅。

    主動式矩陣有機發(fā)光二極體(AMOLED)和液晶面板(LCD)解析度皆朝1,080p以上推進。鴻海將在臺灣參展的處女秀獻給本屆臺灣平面顯示器展，并于會場中展出?工廠十代線面板的多種高規(guī)格顯示器產(chǎn)品，包括全球首款70寸4Kx2K液晶電視，成為展會上最吸睛的焦點，且再度宣示進軍超高解析度(UHD)電視市場的決心。

    更值得關(guān)注的是，鴻海已表態(tài)最快將于2014年第一季正式投產(chǎn)70寸4Kx2K液晶電視，準備大舉搶食市場杯羹，將成為三星(Samsung)、樂金(LG)、索尼(Sony )、東芝(Toshiba)、 Panasonic、TCL、康佳等電視品牌大廠在4Kx2K電視市場不可小覷的勁敵。

    另一方面，在宏達電發(fā)表搭載解析度高達468ppi液晶屏幕的HTC One后，三星顯示(Samsung Display)亦不甘示弱，利用獨有的鉆石像素結(jié)構(gòu)，已量產(chǎn)出解析度高達441ppi的4.3寸AMOLED面板，粉碎外界詬病AMOLED面板解析度難提升的隱憂，并準備透過新的鉆石像素結(jié)構(gòu)，開發(fā)出解析度上看QHD(500ppi以上)的產(chǎn)品。

    加入4K2K戰(zhàn)局　韓廠拼產(chǎn)UHD OLED TV

    隨著4Kx2K液晶電視大舉出籠，AMOLED面板制造商亦已加緊大尺寸4Kx2K產(chǎn)品線布局，期加快4Kx2K AMOLED電視商品化腳步。

    工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與趨勢研究中心(IEK)資深產(chǎn)業(yè)分析師劉美君表示，隨著4Kx2K內(nèi)容與液晶電視日益成熟，加上友達與索尼(Sony)已于今年初，合作開發(fā)出業(yè)界首款4Kx2K解析度的56寸AMOLED電視原型機(Prototype)，三星顯示與樂金顯示等AMOLED面板主要開發(fā)商，勢必要加快于2015年前投產(chǎn)大尺寸4Kx2K AMOLED面板，才不會失去市場先機。

    目前生產(chǎn)大尺寸4Kx2K AMOLED面板主要有兩大方式，其一是基于氧化物薄膜電晶體(Oxide TFT)基板搭配白光OLED和彩色濾光片(CF)的設(shè)計架構(gòu)，并利用白光蒸鍍制程量產(chǎn)；其二是采用低溫多晶硅(LTPS)基板，并利用紅綠藍(RGB)蒸鍍制程投產(chǎn)。然而，至今此兩大技術(shù)所生產(chǎn)的大尺寸4Kx2K AMOLED面板，皆仍面臨良率偏低和成本昂貴的開發(fā)挑戰(zhàn)。

    工研院IEK資深產(chǎn)業(yè)分析師陳玠伯指出，采用紅綠藍蒸鍍制程，搭配LTPS基板技術(shù)生產(chǎn)大尺寸4Kx2K AMOLED電視面板，將面臨AMOLED材料壽命短及于每一子像素中鍍上紅綠藍色有機薄膜時，容易導(dǎo)致膜厚不均的問題，致使生產(chǎn)良率較白光OLED搭配彩色濾光片的生產(chǎn)方式更難提升。

    也因此，三星顯示致力突破紅綠藍蒸鍍制程的技術(shù)瓶頸外，也已同步研發(fā)白光OLED搭配彩色濾光片技術(shù)。陳玠伯認為，三星顯示初期應(yīng)會先選用白光OLED技術(shù)，生產(chǎn)大尺寸4Kx2K AMOLED面板，以趕在2015年投產(chǎn)。

    據(jù)悉，囿于材料成本居高不下，中小尺寸AMOLED面板單價至今仍高于同尺寸LCD面板約30~40%，以此推估，未來大尺寸4Kx2K AMOLED面板價格亦將高于同尺寸LCD面板許多。

    陳玠伯強調(diào)，盡管初期大尺寸4Kx2K AMOLED面板成本將高于同尺寸的LCD面板數(shù)倍之多，然韓系品牌商為突顯旗下電視產(chǎn)品功能的差異化，且迎合追求更高解析度屏幕的市場潮流，勢必仍將力推大尺寸4Kx2K AMOLED。

    而正當AMOLED面板廠戮力研發(fā)大尺寸4Kx2K AMOLED產(chǎn)品之際，液晶面板廠也已著手展開大尺寸8Kx4K產(chǎn)品布局。

    LTPS基板助攻　8K4K電視商用化加速

    相較于傳統(tǒng)的非晶硅(a-Si)和新興的Oxide TFT基板技術(shù)，LTPS TFT基板電子遷移率(Mobility)及大面積制程穩(wěn)定度更高，可望成為面板供應(yīng)商量產(chǎn)50寸以上8Kx4K(7,680x4,230)面板的首選基板方案，并有助電視品牌商加快開發(fā)出大尺寸8Kx4K電視。

    工研院IEK資深專案經(jīng)理莊政道表示，繼量產(chǎn)大尺寸4Kx2K電視之后，夏普(Sharp)、Panasonic等電視品牌商為打造出能呈現(xiàn)真實原色的產(chǎn)品，紛紛計畫展開50寸以上8Kx4K電視產(chǎn)品線布局。

    因應(yīng)電視品牌商部署8Kx4K電視的新發(fā)展，Japan Display、夏普、三星顯示、樂金顯示、友達和群創(chuàng)等面板供應(yīng)商已快馬加鞭擴充LTPS TFT和Oxide TFT基板產(chǎn)能，以加速實現(xiàn)50寸以上8Kx4K電視商用化。

    劉美君指出，大尺寸4Kx2K面板要應(yīng)用于三維(3D)顯示，電子遷移率須達10cm2/Vs；而未來大型面板畫質(zhì)若要進一步提升至8Kx4K，電子遷移率勢必須大于10cm2/Vs，才能有效驅(qū)動液晶面板。

    據(jù)了解，a-Si TFT電子遷移率低于1cm2/Vs，而Oxide TFT在1?50cm2/Vs；至于LTPS TFT基板的電子遷移率則已高達50~100cm2/Vs，因此比Oxide TFT基板更適合開發(fā)大尺寸8Kx4K面板。

    此外，Oxide TFT基板雖兼顧高解析度和低耗電量，惟目前仍須克服材料制程穩(wěn)定度和均勻度等挑戰(zhàn)。也因此，莊政道認為，LTPS TFT基板將成為解決50寸以上8Kx4K面板制造的唯一方案，預(yù)期面板商有機會逐步把現(xiàn)有的高世代a-Si TFT和Oxide TFT基板產(chǎn)線，轉(zhuǎn)做為生產(chǎn)LTPS TFT基板，用以生產(chǎn)大尺寸8Kx4K面板。

    不僅是電視，行動裝置配備的液晶面板解析度亦已超過1,080p，遂讓AMOLED面板商快馬加鞭著手QHD等級的產(chǎn)品線研發(fā)。

    借力新像素結(jié)構(gòu)設(shè)計AMOLED挑戰(zhàn)QHD畫質(zhì)

    在突破Full HD(350? 500ppi)解析度關(guān)卡后，AMOLED面板制造商三星顯示已開始研發(fā)新的鉆石型像素結(jié)構(gòu)(Pixel Structure)，期以創(chuàng)新的設(shè)計方式實現(xiàn)QHD等級的面板，因應(yīng)智慧型手機和平板裝置螢?zāi)徊粩喑�更高解析度演進的發(fā)展趨勢。

    陳玠伯表示，三星顯示將AMOLED面板像素結(jié)構(gòu)，從原本的條狀(Stripe)調(diào)整為鉆石型像素結(jié)構(gòu)后，已成功克服技術(shù)難題，量產(chǎn)出解析度高達441ppi的4.3寸AMOLED面板；并正加緊投入新的鉆石像素結(jié)構(gòu)開發(fā)，以生產(chǎn)解析度上看500ppi的5寸以下AMOLED面板。

    據(jù)了解，傳統(tǒng)的液晶顯示器非自發(fā)光體，因此須于TFT基板下方增加一層發(fā)光二極體(LED)背光源發(fā)光；且須于TFT基板上方增加一層包含條狀像素結(jié)構(gòu)的彩色濾光片，以達到彩色化的效果，因此容易影響面板解析度。

    相較之下，AMOLED面板本身為自發(fā)光體，因此無需背光源，故耗電量低；而于AMOLED的發(fā)光層中直接導(dǎo)入彩色化的鉆石型像素結(jié)構(gòu)后，除可省卻背光源和彩色濾光片的成本和厚度之外，并可避免發(fā)光層的色彩與亮度下降，因此可大幅拉升AMOLED面板的解析度。

    陳玠伯指出，三星顯示為加快啟動QHD等級AMOLED面板量產(chǎn)，除快馬加鞭研發(fā)新的鉆石型像素結(jié)構(gòu)之外，并致力于提升紅綠藍磷光材料性能，以及LTPS基板技術(shù)的成熟度。其中，持續(xù)強化LTPS基板技術(shù)不僅可提高AMOLED面板解析度，亦是該公司發(fā)展軟性顯示器的重要戰(zhàn)略。

    據(jù)悉，著眼于AMOLED的磷光材料壽命與穩(wěn)定度為量產(chǎn)更高解析度面板的關(guān)鍵，三星顯示已計畫于2018年全面采用紅綠藍磷光材料，以生產(chǎn)更高解析度的AMOLED面板，預(yù)計將較2013~2015年采用的紅綠磷光材料開發(fā)的AMOLED面板，面板發(fā)光效率可提高300%。

    由于消費者對視覺體驗的要求愈來愈高，刺激面板廠紛紛針對電視、智慧型手機及平板裝置應(yīng)用推出解析度超過1,080p的LCD和AMOLED顯示器，正式宣告超高解析度面板時代已然來臨；同時，也開啟LCD與AMOLED面板在消費性電子與行動裝置主流之爭的新一輪戰(zhàn)局。