终端应用需求大爆发 AMOLED面板争霸战开打

同于已成熟的TFT LCD显示面板，AMOLED显示面板带给全球各家面板厂很大的发展机会。 而针对AMOLED是否将成为智能手机面板的标准配备，甚至逐渐取代LCD面板，随着苹果宣布将采用AMOLED，2017年会是相当关键的发展时刻。

自从许多家的媒体管道传出，苹果(Apple)2017年iPhone系列智能型手机新款机种，将有机会使用主动式有机电发光二极管(Active Matrix OLED, AMOLED)面板后，引起全球面板业界不小话题。

自此开始南韩、日本、中国及台湾各面板厂不管公开或私下表示，将筹设中小尺寸AMOLED面板产线，其中当然以南韩三星显示器(SDC)最具实力，乐金显示器(LGD)也开始动作。 而中国面板厂商更挟国家巨额资金，狂投AMOLED面板产线。 日厂日本显示器(JDI)则以智财授权方式，授权其他厂商生产或为其代工。 台厂以鸿海旗下的夏普(Sharp)领军，自此全球各家面板厂之AMOLED面板量产计划正逐一浮上台面，逐鹿中原之争霸战正式开始。

韩厂仍占市场九成 中国厂直追

由于AMOLED面板具备相对于TFT LCD面板的许多优点，如色彩、对比度、亮度、视角、厚度、反应时间等。 也因此有越来越多的终端显示设备，如智能型手机，已开始由TFT LCD面板改成使用AMOLED面板。 TFT LCD面板与AMOLED面板厂优缺点比较图，如图1。

图1 TFT LCD面板与AMOLED面板厂优缺点比较图
数据源：PIDA，(4/2017)
 
依据市调机构IHS调查，在2016年7∼9月全球中小尺寸AMOLED面板出货量超过1亿片。 其中以南韩三星显示器的出货近1亿片，市占九成以上。 而中国面板厂商首次出货超过100万片，以天马微电子、和辉光电及昆山国显的出货为主。 在这里必须提到，台湾的友达光电(AUO)早在2006年，就已经开始生产中小尺寸AMOLED面板。 并且友达光电是最早将其生产的中小尺寸AMOLED面板，配置于其明基友达集团自家品牌明基的手机款式BenQ Siemens的S88手机上。

但是很可惜，明基之此款手机并未因配上AMOLED面板的加持而大卖，反而是明基与西门子(Siemens)手机合并之后，引发诸多的问题，也因此在后继无力的状况之下，友达光电再无大力投入资源在AMOLED面板上，后续AMOLED面板发展就是持续维持缓步发展至今，仅能以相对少量供给特定市场。

至今，台湾面板厂商在AMOLED面板的发展上，不但前面有狼(南韩厂商)，后面更有虎(中国厂商)，处境令人十分的忧虑与遗憾。

三星电子后来居上，将AMOLED面板配备于智能手机上，将AMOLED面板的特色发扬光大。

从2010年开始三星自家高阶品牌Galaxy S系列智能型手机，开始配备自制AMOLED面板，已经有超过7年的市场经验。 估计在苹果终于认真考虑，即将于2017年推出配备AMOLED面板的iPhone后，掀起全球一股AMOLED面板热潮。 而目前全球能大量供应中小尺寸AMOLED面板的仅三星显示器(SDC)一家厂商，市占率超过95%以上，几乎已垄断整个AMOLED面板市场。 而三星显示器(SDC)为因应即将到来的订单，正进行扩大生产投资约8兆韩圜(约65亿美元)。 除持续提升牙山厂A3线产量，根据AMOLED材料厂美商UDC表示，预估A3线2017年的月产达12万片。 而之前与日商新索尼(Sony)合资生产液晶电视面板的汤井厂L7线，也移出液晶生产设备空出厂房空间以换装6代AMOLED产线设备准备量产。

此次扩产的投资，预估能供应2∼3亿支智能手机面板，进一步拉开与其他供货商产量差距。 三星显示器生产的AMOLED面板不限于供应自家手机，除了苹果(Apple)外，也供货给中国的智能型手机品牌厂华为、OPPO、VIVO等。

而其他有意加入AMOLED生产厂商包括韩厂乐金显示器(LGD)、中国厂商京东方及华星光电、夏普及日商日本显示器。

其中韩厂乐金显示器(LGD)表示，为确保在中小尺寸OLED市场中的地位，已于2016年7月宣布在在龟尾厂投资中小尺寸Plastic OLED(POLED)生产线，朝智能手机面板的业务迈进。 预计约2018年9月上市，希望届时苹果智能手机采用乐金显示器(LGD)制面板。

同时，全球搜索引擎龙头美商Google也预计投资乐金显示器，谷歌提议出资1兆韩圜(约合8.8亿美元)，协助乐金显示器发展可挠式/柔性(Flexible)AMOLED面板。 Google拟和乐金显示器策略合作，是为了确保AMOLED面板供应无虞，能用于未来Google出品的新款Pixel智能型手机上，以便替新一代Pixel智能型手机取得稳定货源。

京东方跃居中国AMOLED面板第一名

中国厂商京东方已投入145亿美元在四川省成都和绵阳6代线新厂，成都厂今年夏天启用，绵阳厂原先计划非晶硅8.5代线量产，也变更为6代AMOLED产线，预计两年后开始生产。 两新厂产能全开时，估计京东方在AMOLED产量将超过前面3家陆厂的供应量，跃居大陆AMOLED面板第一名。

而在台厂夏普积极投入AMOLED技术，期盼未来有机会能抢下新款iPhone面板的订单。 同时，根据日经新闻表示，夏普考虑将该座工厂落脚于河南省郑州市。 其中，郑州市目前已正在扩建中的新郑国际机场，规画建设为国际航空货运枢纽和国内航空综合枢纽，能够保障快速的运输、体积小且又高单价的货品(例如iPhone智能型手机上)到全球各地。 预计在2017年开卖的iPhone将配备AMOLED面板，而鸿海于郑州市拥有iPhone组装厂，邻近新郑国际机场，若能在当地量产AMOLED面板，不但可以减省运输费用等成本，还能获得当地政府补助金等援助。

至于日商日本显示器对AMOLED量产化的态度是「收到订金后才确定开始量产」、或者是采用「提供智财权授权」、「提供整套生产KNOW HOW」及「与伙伴公司策略合作」等新的商业模式。 全球主要中小尺寸AMOLED面板生产计划进度，如表1。


 
 
自iPhone采用AMOLED面板消息出现后，除自三星供货外，也在寻求其他供货商，因此在中国智能手机用AMOLED面板工厂的投资计划相继出现。

中国面板厂挟政府补贴 砸一兆投入AMOLED

至2020年预计有8座新盖、扩产工厂完成。 新建6代线AMOLED工厂每座需要1,400～1,900亿新台币，若盖8座新厂则投资金额将超过一兆新台币。

中国各地方政府为吸引厂商投资，推出各种补贴政策，如厂房土地、银行贷款、水电、租税优惠等，大幅降低面板厂建新厂成本所需资金，这也促成中国投资AMOLED面板高峰情况。 目前已公开投资新设或扩产AMOLED面板的中国厂商如下。

京东方

在四川省成都市与绵阳市投入6代线工厂，投资金额各465亿元人民币(约2,100亿台币)，共计930亿元人民币(约4,200亿台币)。 成都厂已在2016年10～12月期间把LTPS TFT的背板生产设备入厂装机，将在2017年1∼3月期间把AMOLED真空蒸镀设备入厂装机，预计从2017年中开始运转。 绵阳工厂的装机时间未确定，似乎是考虑到成都厂运转延迟2年。

华星光电

在湖北省武汉厂月产能3万片正运转中的LTPS产线。 在2018年4∼6月期间将真空蒸镀设备入厂装机，预计2018年中开始运转。

天马微电子

也在湖北省武汉市建设工厂，已在2016年10∼12月期间装设LTPS产线，于2017年1∼3月期间将真空蒸镀设备入厂装机，同年中开始运转。

和辉光电

已经规划扩大量产中的4.5代线厂，鉴于其他运转中生产效率较高的6代线OLED面板厂，该公司将原有4.5代线变更为6代线，预计2019年运转。

昆山国显

在昆山5.5代线厂计划扩产(月产3万片)，在河北省廊坊市固安县计划新盖6代线厂，廊坊厂筹资预估326亿元人民币(约1,478亿台币)。 昆山国显优先扩产昆山厂，接着开始廊坊建厂，预计2019年后量产。

柔宇科技

为美国海归派学者回国后在深圳市成立创投公司，主要开发AMOLED面板使用Flexible基板，准备兴建AMOLED 5.5代线，不同于其他面板厂仅关注于智能手机面板市场，柔宇科技是着重于如柔性AMOLED面板开发及应用于智能手机、衣着时尚、穿戴装置及车用。

中国目前及未来即将投资兴建的AMOLED面板厂地图，如图2所示。


图2 中国AMOLED面板厂扩产及新厂投资地图
数据源：各面板厂，PIDA整理绘制，(4/2017)
 
根据中国各家AMOLED面板厂公布现有产线，以及未来兴建新厂产能推估，预计到2020年总计月产能为33.5万片，年产402万片。 中国AMOLED面板的产能预测，如图3所示。


图3 中国AMOLED面板的产能预测
数据源：日本媒体，PIDA整理，(4/2017)
 
AMOLED显示面板之结构特色

以结构来看，AMOLED显示面板结构由外层至内层，大略可分为：保护玻璃、偏光片、相位差板、玻璃基板、阳极ITO、电洞传输层、有机发光层、电子传输层、阴极金属等代表不同功能的层别所组成。 结构部分来看，AMOLED显示面板结构大异于TFT LCD显示面板。 AMOLED面板结构图，如图4所示。


图4 AMOLED面板结构图
数据源：PIDA，(4/2017)
 
上述所提到的AMOLED显示面板之结构中，包含一系列相关的材料。 其中，偏光板相关厂商，包含日东电工(Nitto Denko)、住友化学(Sumitomo Chemical)、富士胶卷(Fuji Film)、库拉雷(KURARAY)等。 相位差板相关厂商，包含JAPAN ZEON、日本合成橡胶(JSR)等。

触控感应薄膜层相关厂商，包含日东电工(Nitto Denko)、住友化学(Sumitomo Chemical)等。 电子传输层相关厂商，包含默克(Merck)、保土谷化学(Hodogaya Chemical)、新日铁住金化学(NIPPON STEEL &SUMIKIN CHEMICAL)等。

发光层相关厂商，包含出光兴产(Idemitsu Kosan)、默克(Merck)、保土谷化学(Hodogaya Chemical)、新日铁住金化学(NIPPON STEEL &SUMIKIN CHEMICAL)等。 电洞传输层相关厂商，包含默克(Merck)、保土谷化学(Hodogaya Chemical)、新日铁住金化学(NIPPON STEEL &SUMIKIN CHEMICAL)、(TOSOH)等。

电洞注入层相关厂商，包含日产化学工业(Nissan Chemical)、保土谷化学(Hodogaya Chemical)、新日铁住金化学(NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL)等。 背板/玻璃基板相关厂商，包含：康宁玻璃(Corning)、旭硝子(AGC，Asahi Glass Co.)、宇部兴产(Ube)、三井化学(Mitsui Chemical)等。 AMOLED显示面板各层结构与相关厂商，如图5所示。


图5 AMOLED显示面板各层结构与相关厂商
数据源：PIDA，(4/2017)
 
有机电发光二极管(AMOLED)显示面板的技术与未来普及化，关键因素掌握在如何量产与维持高良率，这牵涉到制程与相关材料设备会是关键的因素。

关于有机电发光二极管(AMOLED)显示面板，主要生产步骤可以分成背板TFT ARRAY制程与前板AMOLED制程。 在背板TFT ARRAY制程部分，类似半导体制程，可再进一步细分为成膜、涂布光阻、曝光、成像、蚀刻、移除光阻、光罩、光罩制造检查、雷射退火、离子参杂等不同步骤的制程，最后再到TFT基板完成。 在前板AMOLED制程部分，是最关键的部分，可再进一步细分为，蒸镀、封装等不同步骤的制程，最后再到AMOLED显示面板完成。

由于AMOLED显示面板制程，不同于现已很成熟的TFT LCD显示面板制程，因此AMOLED显示面板也将带给相关生产设备的制造商一个好机会。 尤其是需要AMOLED特殊的制程，或从中寻求更细微与精密的制程，因而产生新的制造设备的需求。 AMOLED显示面板相关制程与相关设备商，如图6所示。


图6 AMOLED显示面板相关制程与相关设备商
数据源：PIDA，(4/2017)
 
三星显示器专利布局领先同业

对于全球各家计划有意投入中小尺寸AMOLED量产的面板厂而言，除了在研发阶段须投入大量资源之外，紧接而来的量产阶段难度才大，相关的各式量产技术还是不易克服的重要问题。 而关键部分包含真空蒸镀设备及蒸镀材料来源在内的供应率，否则所有预定的生产计划进度无法如预期进行。

例如真空蒸镀机唯一供货商日商Canon Tokki，三星显示器在此关键设备已先行下订，同业捧着现金也无法拿到机台。 再者，机台设备与材料供应都到位后，接下来就是AMOLED面板厂累积丰富的Know How，例如蒸镀用金属网罩(Metal Mask)，包括机台的网罩支架轻量化，以及如何来对准精度和工时都会有影响。

其次，材料的组合关系到提升面板的功能与寿命，是完成AMOLED面板Know How的关键，所以这就是量产过程的经验值差别。 三星显示器挟着累积10年量产经验，在关键材料专利，配方规格及制程设备上均领先同业几个世代，且与供货商有紧密合作关系，拥有核心专利。

在中国以京东方与和辉光电为例，两家公司在5.5代与4.5代线的研发、生产已开始一段时间，但初期对LTPS面板的生产与AMOLED面板的蒸镀制程两部分缺乏量产经验，量产的稳定度也需2年时间，有日本设备商预估两家公司再1年就能量产。 现今如三星显示器在AMOLED面板之强势地位，让供货商不敢轻易将技术外流到竞争者，严谨专利的布局使得后进同业要复制其供应链相对困难，看来三星显示器短期内无同业可匹敌的对手。

虽然最近苹果频频接洽三星显示器之外多家日、韩面板厂商，遵循公司多家供货商策略，其中之中国面板厂京东方主动对苹果表示意愿，并对京东方之AMOLED面板进行长达数月的测试。 值得注意的是，就算京东方打入苹果供应链，也应该于2018年开始少量供货。

因此，关于AMOLED是否为智能手机面板未来标准配备，2017年将是关键时刻。 推算再过不久的将来，随着全球各厂量产稳定，与产量逐渐增加，或许2018年以后中小尺寸AMOLED面板将逐渐取代LCD面板，成为行动显示设备的标准配备，让我们再继续观察下去。