三星投入50亿美元研发：AMOLED显示引多方争夺

据相关预测，三星旗下的显示器分公司Samsung Display将再投资近50亿美元研发AMOLED显示屏技术。

三星在2013年投入近40亿美元研发AMOLED显示屏技术，预计它在2014年将再增加30亿至50亿美元的投资。

三星还打算在今年年底之前扩大柔性AMOLED显示屏第六代生产线的产能，预计月产能将再增加9000块基板。

预计三星2014年从AMOLED显示屏上获得的收入将超过它从LCD显示屏上获得的收入。

与此同时，LG旗下的显示屏分公司LG Display也打算拿出30亿美元的资本开支用于研发超高清电视屏幕技术，同时进一步扩大AMOLED电视屏幕第八代生产线和LTPS手机屏幕第六代生产线的产能。

台湾的友达光电和日本的夏普2014年的资本开支预算为6.7亿美元，预计群创光电的资本开支将达到8.3亿美元。这样看来，韩国厂商今年在研发超高清和AMOLED电视屏幕技术上的投资将更大一些。

三星的利器——Super AMOLED

想要了解SuperAMOLED，首先要了解一些它的历史。SuperAMOLED起源于OLED显示技术，也就是有机发光二极管，它具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。

而AMOLED就是在此基础上改进的“有源矩阵有机发光二极管”，在普通的OLED显示面板上增加了一层独立的薄膜电晶体，可以更快更好的控制每个像素。相比传统的液晶面板，AMOLED具有反应速度较快、对比度更高、视角较广等特点。AMOLED显示屏的响应速度几乎可以达到传统LCD显示屏的1000倍。

另外，由于AMOLED采用的是自发光原理，因此屏幕上的每个像素工作都是依靠自身的发光，而并没有像LCD那样采用整体的背光源。单个像素在显示黑色时并未处于工作状态，因此在显示深色时低功非常低。

同时，AMOLED屏幕的色域也非常广泛，可以达到110%NTSC。一些在LCD上无法准确还原的颜色，在AMOLED上可以表达出来。但是同样由于色域太高，AMOLED给人的感觉就会过于鲜艳，再加上绝大多数显示内容都是基于低色域显示设备的s-RGB标准制作，因此有时AMOLED屏幕看上去会有些活力有余而并不自然。

AMOLED显示屏的其它优点还包括了具备超宽的可视范围，甚至可以被制作成完全透明或柔性面板，因此这种技术非常适合用在曲面手机上来冲级市场，比如三星公司的GalaxyRound。另外，传统的AMOLED采用了触控感应层+显示层的架构设计，而三星研发的SuperAMOLED显示屏放弃了这种多层的架构设计，至采用了原生的触控面板，不像AMOLED还需要触控感应器与空气层，因此触控体验就更加灵敏。

同时，由于采用了单层触控面板，因此SuperAMOLED显示屏还具备更薄、更轻、更敏感及更省电的优势，同时与传统的AMOLED面板相比，同时取消玻璃覆盖层也更不容易反光，在明亮的阳光下也更容易看清内容。

另一方面，SuperAMOLED也存在比较明显的缺点。由于使用了PenTile像素排列，再加上自发光的特性，因此很容易出现非同步老化现象，尤其是与LCD背光面板相比，在长时间使用或显示某个静止图像之后，会留下残影。最后就会在颜色上看起来不协调，甚至泛黄，最终出现烧屏的现象。

一直以来，三星公司对自己的SuperAMOLED显示技术拥有非常大的信心，并且一直在自己的旗舰级Galaxy系列（包括最新的GalaxyS5）一直使用SuperAMOLED显示面板，并且不论结果如何，三星始终在不断尝试对自己的技术进行改进。

比如在Galaxy系列的S2智能手机上，虽然它同样使用了SuperAMOLED面板，但是采用的是标准的RGB矩阵排列而并非PenTile矩阵，每个像素点上都有红绿蓝三个发光单元，因此在文本显示清晰度上要比高出了50%。但是由于PenTile矩阵每个像素点上只有2个发光单元，绿红绿蓝交错发光，因此在较低dpi的情况下颗粒感会非常重，并且在图形边界上会出现发虚杂色的现象。但由于在响应速度上要更快，因此RGB矩阵的SuperAMOLED面板要比PenTile矩阵的排列方式响应速度慢了不少，而因此三星公司也停止了这种尝试而在后来的机型中继续使用PenTile矩阵排列方式。

之前，SuperAMOLED显示面板支持的最高分辨率仅仅为1280×720像素，而三星公司在不懈的努力下，最终也成功的推出了全高清1920×1080像素的SuperAMOLED面板，符合了目前主流旗舰机型对分辨率的要求。

AMOLED前景及面临的挑战

现阶段，三星及LGD正积极投入软性AMOLED研发；2013年时，市场上已开始出现相关面板产品，预估至2017年时，全球软性AMOLED将进一步达到两亿四千六百万片出货规模。

不过，软性AMOLED也面临诸多技术挑战，最主要是制程技术和材料尚未完全成熟，因此初期主要侧重于“不易破碎(Unbreakable)”的特性，期在基板与封装方式达成可挠化的目标之前，先以此特性突显在外观特征上与TFT LCD的区隔；下一步则开始强调可弯曲(Bendable)的特性，促进绝大部分零部件转向软性设计。

再来第三阶段更希望搭配卷对卷(Roll to Roll)制程，进一步降低生产成本，同时加快生产速度与提高面板本身的可靠度。2015年之后，面板厂更计划朝“可折叠(Foldable)”方向发展，以在更容易携带的前提下，不损及面板表现。

除了每一步技术演进外，还有一个非常重要的部分在于装置人机介面的重新设计，相关硬体厂在戮力开发软性面板之馀，也须协同平台软体业者共同开发适合新面板型态的应用程式与操作介面，才能突显其应用价值。

1、软性背板制程加速演进

未来，面板厂要顺利推动软性AMOLED量产，印刷式电子制程中的有机薄膜电晶体(OTFT)技术将扮演一大关键。该技术最早由索尼(Sony)在2007年导入塑胶基板的OTFT研发，同时也是首度实现以OTFT为基础的全彩OLED面板，解析度达到160×120(80ppi)，其OTFT使用的半导体层材料为并五苯/骈苯衍生物(Pentacene)，制程温度可降至130℃，达到塑胶基板所需的低温制程。

目前OTFT的电子迁移率(Mobility)虽已达到传统非晶硅(a-Si)的水准，但是元件稳定性仍有待突破，其中，小分子系OTFT层一般使用真空热蒸镀方式形成OTFT，而高分子系OTFT层常使用喷墨印刷(Inkjet Printing)或光阻旋转涂布(Spin Coating)法形成有机薄膜，其制程温度都可控制在80℃以下，适合塑胶基板的低温制程。[!--empirenews.page--]

就现行技术而言，小分子系OTFT的元件特性较佳，但是除了元件稳定性外，目前OTFT还有驱动电压较高、元件漏电流较高，产品均匀性有待加强等缺点，亟待业者改善。

另一种氧化物薄膜电晶体(Oxide TFT)技术则结合a-Si与低温多晶硅(LTPS)制程优点，且具备能利用溅镀(Sputtering)方式制造，无须对现有的生产线做太多变动等优势。除溅镀法外，Oxide TFT还可采用氧化铟镓锌(IGZO)材料，以低温涂布方式制造，这对软性AMOLED生产将带来更多可能性；不过，低温沉积薄膜的膜内缺陷较高温沉积方式高，将影响元件的电性与可靠度表现，因此制程温度亦须兼顾薄膜电气特性，不能无限制降低。

2、软性封装材料、镀膜技术挑战艰巨

与TFT LCD显示技术相较，AMOLED不需背光源、扩散板、配向膜、微粒支点(Spacer)等零组件，因此在软性设计的可能性优于TFT LCD。不过当AMOLED技术跨入软性领域时，除须克服TFT元件在软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，以延长有机元件的寿命，此即成为该制程的发展重点，现行目标均以薄膜(Film)封装为主。

采用薄膜封装的方式，表面须制作一层阻绝层来阻隔水气与氧气，一般阻绝层多采用无机材料，如以硅酸盐(SixOy)材料利用溅镀或电子束镀膜方式，将其沉积于元件上。但在制作无机阻绝层的过程中，由于阻绝层材料膨胀或收缩能力受限，将产生材料的内应力，过于严重时将产生阻绝层剥离的情况。

另外，为避免沉积阻绝层时因能量太高导致元件膜层受损，在无机阻绝层与元件间，业者多会采用有机材料以蒸镀方式形成缓冲层(Buffer Layer)，以保护有机发光元件；然而，此一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)的现象，这些都是在材料发展上必须注意的部分。

在AMOLED技术发展上，从背板到封装，都是整体良率决定的关键，深入分析Glass-based AMOLED和软性AMOLED的发展重点，这两者的技术不论是从背板制造、有机元件成膜工程，一直到后段封装技术，每个步骤环环相扣，只要有一段良率过低，都会对整体生产时程与成功率带来极大影响。

民族厂商崛起：AMOLED第四季度规模量产

以智能手机为代表的手持终端设备的方兴未艾，而越来越多的新锐技术及制造厂商看到了AMOLED在中小屏应用的广阔前景。在显示屏领域，2014年的一个新变化便是民族厂商的快速崛起。在不久前刚刚于深圳落幕的第二届中国电子信息博览会(CITE2014)上，国内厂商都给出了AMOLED量产的时间表。

维信诺和京东方鄂尔多斯的AMOLED的建设项目也在加速推进中，而上海天马的AMOLED线也计划将于2015年下半年投产，预料明年年底可量产5.5英寸高清AMOLED面板。与三星主打“显示观感”卖点有所不同，和辉光电更强调其在健康护眼方面较之LCD屏的巨大优势。2014，AMOLED因民族厂商的奋起直追而风生水起，这也将为中小屏市场变局拉开序幕。