光電科技 No.01 發行時間：2005/4
隨著OLED技術逐漸成熟，材料壽命較現在延長3倍，解決OLED在壽命方面的缺陷，OLED逐漸邁向全彩化發展，而主動式OLED也陸續在2005年開始量產，高分子產品也在廠商努力之下朝向大型化發展，若未來在roll
to
roll製程能克服困難，將提升OLED在大尺寸產品的發展，並大幅度地降低生產成本。在廠商發展方面，日本多家OLED廠商已陸續宣布2005年投產主動式OLED產品，而韓國廠商在量產能力的提升也相當快速，並且在TFTLCD技術支援下發展大尺寸主動式OLED面板。而台灣廠商雖然在發展初期呈現百花齊放的榮景，然而在光磊無預警裁員的事件下，台灣OLED產業卻有先盛後衰的感慨。
前言
有機發光顯示器（Organic Light-Emitting
Diode；OLED）則是繼LCD之後，最被看好的顯示器，特別是自發光、結構較LCD簡單的特性，滿足可攜式產品輕薄短小的要求，再加上設備投資遠較TFT
LCD來得小，更吸引許多廠商的投入開發，而美國CNN也曾報導指出OLED技術是未來25年間名列前25名非醫療類的創新科技，因此OLED的前景相當值得注意。
行動電話與MP3需求帶動OLED發展
根據iSuppli的報告指出，2004年OLED市場產值將達到4.29億美元，較2003年的2.46美元成長74.4％，預估2010年將達到32億美元，2004至2010年全球OLED市場年複合成長率為39.8％。在出貨量方面，2003年全球OLED市場出貨量達到1,680萬片，預計2004年出貨量可望達到3,530萬片，成長110％。預估2010年可達到2.89億片，為2004年初貨量的8倍之多。
應用產品方面，目前OLED產品以中小尺寸產品應用較多，包括汽車音響顯示器、行動電話顯示器、以及其他小型消費性電子產品的螢幕，如MP播放機等。2003年OLED的應用的比例仍集中在行動電話的次面板，未來數年行動電話次面板的比重仍然是OLED主要的應用領域，然而隨著廠商努力開發各種產品的應用，其他領域的應用逐漸提升。而隨著主動式OLED將在2005年進入量產時程，應用在行動電話主面板的比重也隨之升高。
另外，隨著線上數位音樂的逐漸普及，可攜式數位播放器（Portable Media Player）也逐漸取代傳統隨身聽的市場，成為新一代影音播放設備，特別是蘋果電腦推出的iPod的熱賣，更是炒熱MP3相關產品的需求。預計2005年全球MP3
Player將達到5,000萬～6,000萬台的市場規模，成長率約為50～60％。根據悠景科技總經理陳聖良表示，近來MP3需求快速提升，已成為OLED主流應用，預估今年悠景科技全年出貨量可達1,200萬片，其中MP3應用可望占到70%。這也顯示MP3已是OLED產業的主要應用，也成為帶動OLED產業成長的一股力量。
技術趨勢
在技術趨勢方面，先前OLED一直為人詬病的壽命問題，在材料方面的進展有相當的進步。東北先鋒的綠色材料壽命在10,000小時以上，紅色則在6,000小時左右，藍色在5,000小時左右，預計到2005年時，綠色材料將延長到35,000小時以上，紅色將延長到20,000小時，藍色將延長到15,000小時，綜合來說是現在壽命的三倍。
至於在高分子材料方面，英國Cambridge Display Technology
Ltd.也顯示OLED材料壽命逐年增加，2003年為止，壽命最短的藍色材料為35,000小時，2004年則延長到70,000小時。
OLED邁向彩色化時代：
在彩色化的方面，一般說來有三種方式：三色發光法、濾光法（白色法）與色變換法。其中三色發光法為採用廠商較多的方式。發光層使用紅、綠、藍三種發光材料分開塗佈配置。優點是充分利用三種顏色的發光材料，但缺點則是當三種材料壽命不同時，則整體的壽命受制於較短壽命的材料。另外在製程中採用光罩分開塗佈時，全體光罩將由於受熱而引起熱膨脹問題，控制頗為困難，此在追求高精細化時將會遇到一些困難。
解決三色發光的缺點，近年來開發的新方法有濾光法（白色法）和色變換法，這兩種方法無須使用光罩，精細度也可以大幅提高。濾光法（白色法）的原理為發光層部分塗滿白光材料，利用液晶顯示器用的彩色濾光片產生紅、綠、藍三種顏色，不過也由於使用彩色濾光片的緣故使得發光效率減低，因此如何開發高效率白光材料就是重要課題。另外一種色變換法則是與濾光法類似，只是將發光層的白光材料改為藍光材料，彩色濾光片改為螢光膜。
對於白光材料加彩色濾光片的方式，日本山形大學大學院教授兼有機電子學研究所長城戶淳二也曾在「有機EL顯示器：照明 2004
徹底驗證」研討會中表示，採用三色發光法技術在大尺寸TV用的生產上將有實際上的困難，而採用白光有機EL材料和濾光片的組合方式比較可以達到大型化的目標。
在廠商實際進展上，在先前的CEATEC JAPAN 2004與FPD International
2004展覽上，廠商也展示許多不同方式的彩色OLED面板。韓國三星SDI展示17吋和2.2吋三色分別顯示方式的全彩OLED面板。而TDK則展示了白光材料加彩色濾光片方式這種方式的面板。三洋電機也展示了白光材料加彩色濾光片方式的OLED面板。Rohm則是展出了色彩轉換方式及磷光的被動OLED面板。
白光OLED朝向在背光模組的發展：
白光材料的進展除了用在全彩化的方式之外，許多廠商也看好白光OLED面板當作背光源的發展，OLED背光板的實用化將不再只是理論。
STANLEY電氣在CEATEC
JAPAN 2004展出正面亮度高達5,000 cd/m2白色有機EL面板，隨後也在FPD International
20045中展出該產品。新開發的有機EL面板適用於液晶面板背光。面板外形尺寸為35.1 mm×45.6 mm×1.5 mm，發光部分面積為30. 3 mm×37
mm。該面板在白色有機EL面板表面張貼金字塔狀突起的薄膜，從而使正面亮度提高較以往產品的1.7倍。由於形成的突起使白色有機EL材料發出的光，在面板表面不會反射並且更容易透過，因此可以高效發光。突起間距為20微米。突起的薄膜厚度為150微米（包括突起部）。外型W35.1mm
x H46.6 mm。
另外，日本EMS公司的執行幹事與設備事業主管赤星治也在一場研討會中，發表了白色有機EL顯示器的企業化計劃，目標是發展發光強度1,000cd/m2，而同亮度時候的消耗功率5mA/cm2以下的白光OLED。預計在日本青森縣小川原開發區建設批量生產工廠。2005年3月開工，預計在2006年內開始量產。初期投資額約35億日元。批量生產的產品為2～2.4吋的攜帶終端產品用背光模組和照明用面板。適合手機用面板的背光。目前已經開始了樣品出貨，現在的價格仍較主流的的背光模組(2.5～3美元)的2～3倍，不過白光OLED背光模組不需稜鏡片和擴散板，因此成本仍有下降空間。
磷光OLED比螢光OLED具有更省電的特性：
在材料的發展上，先前採用的螢光（fluorescent）材料，由於用螢光材料做的OLED的電光轉換效率只有25％~50％，所以不會比LCD省太多電，只有磷光性（phosphorescent）材料做出的OLED電光轉換效率才幾乎能達到80~100％。此次羅姆展出使用磷光的OLED面板壽命約3萬小時，比一般螢光粉OLED高約2倍以上。
目前如日本的SONY、東北Pioneer，以及台灣的AUO也與美國的UDC共同開發採用磷光技術的OLED，已提高提高壽命與發光效率。而Seiko
Epson與美國Universal Display Corp.（UDC）也於2004年12月宣佈，將以Epson的Ink
Jet技術，配合UDC的磷光發光材料技術，共同開發有機EL面板。
主動式OLED面板2005逐漸開始量產：
從2004年10月的CEATEC Japan
2004可以看到主動矩陣式小分子OLED是OLED發展重點。在本次參展OLED產品多趨向小尺寸，其中多以手機及攜帶產品應用為主。
TMD展出3.5吋，解析度為320×240畫素的主動式OLED，將於2005年上半年開始量產主動式OLED面板，將應用在東芝的單波段電視接收終端產品上。而日本Tohoku
Pioneer計劃也將於2005年開始量產，主動式OLED面板的實用化終於開始進入量產的階段。
在韓國廠商方面也積極發展主動式OLED。LG.Philips LCD在FPD International
2004中，公開展示20.1吋寬螢幕主動式小分子AMOELD。與先前SONY在International CES
2003曾展示24.2吋AMOLED面板，採取4片12吋基板接合的方式有所不同，LG.Philips
LCD此次展出的是在單一玻璃基板製作的世界最大尺寸的小分子AMOELD。此次開發的20.1吋產品，其使用於LTPS TFT基板，由LG.Philips LCD負責設計製作，LG電子則負責進行有機物沉積過程。
另外，Samsung
Electronics也在2005年1月宣布可成功量產採用21吋有機電激發光顯示器（OLED）面板的薄型電視機，為全球可量產的最大尺寸OLED電視。Samsung
Electronics的OLED電視有622萬畫素，解析度為1,920×1,200（WUXGA），亮度400
cd/m2，對比為5,000：1，色再現性為NTSC比75％。此項產品是運用非晶矽（Amorphous
Silicon）技術，可在現有的液晶面板廠中生產，目前已在第四代與第五代廠生產。
高分子PLED大尺寸化具發展潛力：
在高分子PLED的發展方面，相較之下就沒有小分子技術進展來得快。根據2004年4月曾來台訪問的英國OLED專家指出，PLED在材料及設備上仍有些瓶頸要解決，預估將較OLED晚三年的開發時程，但預期PLED在大尺寸顯示器上仍有其技術優勢。
而在高分子材料的壽命方面，根據CDT(Cambridge Display Technology)公司技術長Jeremy Burroughes表示，PLED材料的壽命最短的藍色有機發光材料壽命在維持100cd/m2的亮度下，目前已成功地延長至7萬小時。
在高分子PLED較重要的發展是，Seiko Epson於2004年5月發表4片玻璃基板貼合之40吋有機EL面板試做品。Seiko
Epson採用Ink Jet技術研發有機EL面板，開發出低成本的大尺寸有機EL面板。另外，Seiko Epson在2005 International
CES上展出色彩表現性更高的最新有機EL面板。此次展出的有機EL面板的畫面尺寸為6.5吋，解析度為560×480畫素。亮度為100
cd/m2，對比度為500:1。使用圓形偏光板，採用高分子材料，在有機EL製程中使用噴墨法技術，壽命大約為2,000至3,000小時，計畫於2007年投產。
日本凸版印刷（Toppan）也於2004年8月宣佈與英國CDT合作，投資10億元日幣架設一條新的高分子PLED試驗線，雙方將先投入玻璃為基板的PLED，未來則以可撓式塑膠面板生產，將面板帶入另一應用領域。凸版印刷表示，架設此試驗線主要用意是找到可取代現有的印刷塗佈製程，如捲帶式（roll）生產，以作為未來大面積面板製程作準備。
廠商動向
日本廠商：
從2004年CEATEC與FPD
International展覽中可以看見日本廠商展出多款主動全彩OLED面板，預計2005年將有許多日本廠商宣布量產全彩OLED面板。東北先鋒公司將自明（2005）年春季起量產行動電話主面板使用的2.4吋面板。東芝與松下共同出資的東芝松下顯示器科技公司也將在2005年度上半年開始量產3.5吋面板，產品將用在可攜式電視機等視聽設備方面。SONY與豐田自動織機的合資公司ST
LCD也自今2004年秋季起量產3.8吋OLED，產品搭載於SONY製造的PDA。
京瓷於2004年成立OLED事業的新公司，生產手機、數位相機等可攜式產品用OLED面板，採用非晶矽（a-Si）TFT基板OLED技術，與IDTech公司締結有關OLED的專利等轉讓契約。預計2005年開始量產。
TDK在2004年10月的FPD
International
2004展覽會上展出與日本半導體能源研究所共同研究成果的1.8吋全彩OLED面板與1.5吋單彩OLED。由半導體能源研究所提供高性能TFT的製作技術，由TDK從事OLED技術開發。TDK計劃斥資35億日圓（約3,408萬美元），在北茨城廠增建新的生產線，預計至2006年夏季車用影音產品用面板月產能將倍增為30萬片。新的生產線雖可少量生產主動式OLED面板，但預估要到2007年方可正式步入量產階段。
富士電機控股公司2004年6月計畫斥資20～30億日圓於山梨事業所設置生產線，預計2005年秋季開始投產OLED面板。初期將生產手機、車用影音產品用1.2吋、2.1吋的面板。
Seiko
Epson於2004年4月在EDEX 2004
電子顯示器展覽展出公開展示12.5吋主動式高分子（AMPLED），解析度為VGA（640×480畫素），亮度為200cd/m2。另外，Seiko
Epson又於2004年5月展出採用獨家的噴墨（Ink
Jet）技術的40吋全彩OLED面板電視樣品。此樣品採取4片玻璃基板貼合的方式，解析度為1280×768（WXGA）畫素，精細度為38ppi，色彩數為26萬色，計畫於2007年正式推出有機EL電視產品。在2005
International CES上，Seiko Epson展出6.5吋有機EL面板，解析度為560×480畫素。亮度為100
cd/m2，對比度為500:1，使用圓形偏光板，材料為為高分子方式，有機EL製程中使用噴墨法。壽命約為2,000至3,000小時。預計2007年投產。
凸版印刷2004年6月與英國廠商Cambridge Display
Technology簽訂合作研發契約，合作開發滾筒印刷製程，投資10億日圓在該公司的研究所內設立試產線。凸版印刷與Cambridge Display
Technology簽訂的共同研發契約，便計劃要研發壽命達6萬小時以上的大尺寸OLED面板。凸版印刷已在琦玉縣的顯示器研究所內設置試產線，預計到2007年將可開始量產20吋以上電視用OLED面板。目前第一階段已完成，第二階段便是要試產出12吋全彩VGA產品。
韓國廠商：
在韓國廠商方面，韓國三星SDI在買下NEC所擁有的子公司SNMD全數股權，得以全面主導SNMD經營權後，決定加速擴充OLED產能。目前已開始著手增設一條可月產100萬片OLED的生產線，計劃在2004年7、8月間啟用。新生產線用後，月產能將由目前的120萬片擴增到220萬片。預計2005年將開始量產主動式OLED(AMOLED)。
LG電子OLED面板單月銷量已提高到20萬個，僅次於三星SDI、東北Pioneer與錸寶，約居全球第四位，顯示LG電子的OLED事業已步入正軌。LG電子自2004年4月開始量產OLED，11月PMOLED銷量已達20萬片。LG電子目前擁有一座試產線，也在慶尚北道龜尾廠建構具備30~40萬片月產能的OLED生產線，並計劃2005年中LG.Philips LCD的LTPS製程的生產線量產時，正式開始拓展AMOLED事業。
韓國廠商Ness
Display於2004年2月宣布將投資7,200萬美元在新加坡設立OLED新廠。預計2006年將生產1,800萬片。
韓國Neoview Kolon決定增資500億韓元（約4,216萬美元），將投入2003年底完工的忠清南道洪城廠區，建構可月產52萬片2吋OLED的量產線，2004年6月啟用投產，2005年底將提升產能至月產260萬片。在產品策略上，Neoview Kolon計畫2004年第三季展出6萬5,000色，解析度96×64與26萬色，解析度96×96的產品，第四季開始供應26萬色、解析度128×160與176×220的行動電話用面板。在主動式OLED產品上，Neoview Kolon則是與其他廠商合作或投資生產。
Orion
Electric於2004年5月開始量產，預計2005年擴充其量產規模。Orion Electric主要生產的是全彩PMOLED，最近成功研發出1.1吋
26萬色、解析度96x96的新產品，並預備量產。此產品主要應用於行動電話次面板與MP3 player。
台灣廠商：
在台灣廠商方面，錸寶為台灣較早投入OLED研發的廠商，並且是少數同時具有OLED與PLED生產能力的廠商。2003年營收為16億2,925萬元，全球市場佔有率僅次於Samsung
SDI、Tohoku Pioneer，佔全球第三位。計畫2005年開始量產全彩面板。產品應用主要是以行動電話次面板、MP3
Player為主，預期2005年MP3
player用的OLED面板出貨大約佔錸寶總出貨量的30%。在主動式OLED產品方面，錸寶與元太科技合作開發非晶矽TFT的AMOLED，預計2005年第一季量產。
悠景從2004年11月開始全彩（65萬色）OLED的生產計畫，主要應用在行動電話次面板。2005年第一季預估全彩產品將會佔10％，第二季將會持續增加。在應用產品方面，預計2005年約有半數OLED面板將應用在MP3
players。除了MP player的應用，2005年悠景也計畫推廣行動電話用全彩OLED。
東元激光目前現階段計畫先增資3億元，增設1條後段蒸鍍生產線，預計在4月底結束現金增資。東元激光目前的生產線仍為被動式OLED（PMOLED）。
聯宗光電在2004年2月與柯達公司完成OLED專利授權，投資新台幣8億元，設立1條370mm×470mm的OLED生產線，預計2004年第三季量產，初期規劃月投片量為6,000片基板，2004年單月出貨目標為30～40萬片手機次面板，主要產品為1吋全彩6.5萬色及1吋4色16灰階，解析度為96×64的面板及模組。
友達光電2004年2月明確表示將從2004年底開始量產小分子型主動有機EL顯示器(AM-OLED)。在技術上採用低溫多晶矽(LTPS)技術生產數位相機(DSC)用2吋面板。預計將在友達三廠的OLED生產線生產。
統寶光電已發表自製的全彩主動式OLED面板，預計2005年中開始量產。統寶光電則以LTPS技術開發主動全彩OLED，2004年底前將開始進機台，預計2005年中量產。
結論
從OLED的技術趨勢來看，目前發展已從早期單彩、多彩，進入到全彩化的方式，不論是採用小分子或是高分子材料。在彩色化的方式，從早期發展三色發光法，而最近的發展白光OLED加彩色濾光片的方式卻漸漸地抬頭，廠商展出許多樣品，因此若是白光材料在發光效率與壽命能夠提升到相當的程度，再加上白色OLED加彩色濾光片的方法不需光罩製程，可以比較容易達成高精細化的要求，也容易達到大尺寸化，因此此種彩色化的方式將可能成為全彩化的主要方式。
在主動驅動方面，目前廠商大多採用低溫多晶矽的方式來驅動，而先前採用非晶矽的友達也轉向低溫多晶矽陣營，在這個趨勢下，擁有低溫多晶矽TFT技術遂成為廠商邁向主動OLED的重要關鍵，即便如Tohoku
Pioneer先前致力發展被動式OLED產品，也採取與Sharp、日本半導體能源研究所合資成立ELDis，取得低溫多晶矽TFT基板技術與來源，這對台灣專業OLED廠商普遍缺乏TFT技術的情況，似乎顯得相當不利。而解決之道則是與TFT廠商合作發展主動式OLED，如Tohoku
Pioneer與ELDis、LG電子與LG.PhilipsLCD、錸寶與元太科技，藉由合作跨入主動式OLED產品領域，以彌補自身的不足。
在產業發展方面，日本廠商在OLED的發展仍然居於領先，不論是在材料發展，以及面板技術方面，再加上在主動式OLED技術的積極發展，使得日本廠商Sanyo、SONY、Tohoku
Pioneer、TMDisplay等先後宣布量產主動式OLED面板，再加上韓國廠商SamsungSDI、LG電子、台灣廠商的錸寶、友達與統寶也宣布2005年開始量產主動式OLED，因此可以預見2005年將是主動式OLED的量產元年。在主動式OLED大量進入市場時，未來在中小尺寸顯示器的應用領域，將會產生不小的變動。
韓國廠商在OLED發展相對積極，除了Samsung
SDI全數買回原先NEC持有的股權，以全權主導OLED事業，加速OLED的發展，並且也從Tohoku
Pioneer手中奪下市佔率第一的寶座。LG電子也在Samsung SDI的刺激下加快OLED的研發，與LGPhilips
LCD合作開發出單一玻璃基板的20.1吋主動式OLED，顯示LG電子在OLED的決心。其他韓國廠商如Neoview Kolon、Ness
Display也紛紛擴大OLED生產線的設立，擴大OLED的生產規模。
從日本、韓國與台灣廠商的不同發展態度，未來OLED產業的發展，可以預期將是日本廠商仍然持續領先，韓國廠商積極崛起，而台灣廠商卻有先盛後衰的感慨。CS &
FPD
參考資料
＊ Quarterly Small/Medium LCD Shipment Report, DisplaySearch, 2004/Q4
作者簡歷
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曾任職工研院經資中心顯示器部副研究員、拓墣產業研究所光電研究中心研究員、電子時報研究中心分析師
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研究領域：平面顯示器產業