【專題探索】結合專利及市場資訊看OLED未來
陳佳宏 (2009/07/05) 《台經月刊第32卷第7期》
綜觀整體平面顯示器主要技術可區分為穿透式、反射式及投影式3種，在穿透式顯示器中又分為自發光型及非自發光型，而穿透式技術又分為自發光及非自發光型兩種。非自發光型主要為眾所熟知之液晶平面顯示器(LCD)；自發光型技術則可分為電漿平面顯示器(PDP)、場發射平面顯示器(FED)、有機電激發光平面顯示器(OLED)、高分子電激發光平面顯示器(P-OLED)，以及發光二極體(LED)顯示器等。
觀察平面顯示器發展歷程，2000年左右市場處於眾多技術競爭之戰國時代，然而由於TFT-LCD突破大型化之限制，並藉由持續投資次世代產線以降低成本之方式，不斷於平面顯示器產業擴展領地，使得其目前已成為主流顯示技術。由近年主要顯示器展，可觀察到平面顯示器之發展趨勢，已由以往之大型化技術發展轉至輕、薄及畫質改善上。除TFT-LCD搭配LED背光模組達到薄型化之技術外，也有其他種類技術頗受注目，如OLED、膽固醇液晶及Epaper，其中較受注目之技術為OLED及Epaper兩技術，此由友達參加2008年FPD International Keynote發表之四波論可看出端倪。除眾所皆知之液晶於筆記型電腦、監視器及電視之應用外，第三波為OLED取代矽薄膜液晶面板之應用，第四波為電子紙取代傳統紙張之應用。其中OLED自2007年Sony推出其第一部OLED TV起，使眾多廠商預期OLED技術發展之可能性而相繼投入，呈現群雄並起，技術發展方興未艾之局面。在此趨勢下，未來市場發展可能性及各主要國家與廠商之能耐如何？都是值得關心之議題，因此本文將結合市場、專利及廠商發展來檢視OLED未來發展方向，並藉以提出一些建議。
何謂OLED及其特性
有機發光二極體(OLED, Organic Light-Emitting Diode)，指一元件受到一順向偏壓時，外加電壓能量驅動電子與電洞分別由負極與正極注入到此半導體元件，當兩者在傳導中相遇，會互相結合而形成所謂的電子—電洞複合，此時電子的狀態位置將由激態高能階回到穩態低能階，而其能量差異將分別用光子或熱量的方式放出，其中可見光的部分可被利用當作顯示功能。以此技術所製作出之OLED面板由驅動方式來看可以區分為兩種，分別為主動式矩陣(Active Matrix OLED)及被動式(Passive Matrix OLED)，兩者之差異在於是否有薄膜電晶體(TFT)作為控制OLED亮度表現。若以材料來區分則可分為小分子(Small molecule OLED)及高分子(Polymer OLED)。被動式製作方法較簡單，成本較低，但高精細畫面難以實現，因而較適合用於低解析度小尺寸應用市場。其商用化主要為單色方面之應用，由車用音響等裝置開始，逐步切入MP3及PMP等市場，其亦達成彩色化之應用市場。被動式OLED之缺點為其驅動方式瞬間需注入大量電流，使其耗電量較大，導致其元件容易損壞，壽命縮短。此外，當一個點之畫素出問題時，會於畫素之十字方向產生畫素變差之現象，因此大型化並不容易。
相對而言，AMOLED利用TFT驅動方式，可自由控制各個畫素之發光亮度，達到高解析度之要求，因此AMOLED不需要驅動到非常高之亮度，對材料壽命也有顯著的提升，且其畫素損壞僅影響當點，與被動式相較，其較適合應用於中大尺寸之OLED面板上。然而目前在製程方面仍以真空蒸鍍方式作為主流，因此大面積化時會造成成膜均勻性不佳，也因此製程良率不佳，使成本較高而無法與TFT-LCD相抗衡（表1、表2）。
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