回顧過去十年，AMOLED與TFT-LCD一直在規格上競爭，起初TFT-LCD挾持著成本優勢將AMOLED遠遠拋在後面。台灣廠商曾經是比三星更早投入AMOLED研究開發，但是終究無法抵抗現實環境而放棄AMOLED。

然而，三星內部卻醞釀著要來一場絕地大反攻。

自2009年開始，三星開始量產AMOLED，推出AMOLED面板手機試探市場反應。2010年，以Galaxy S智慧型手機全球銷售超過500萬支，讓三星更確定AMOLED面板技術是正確的選擇。2011年，Galaxy S2智慧型手機銷售一舉超過1000萬支，證明AMOLED所帶來的薄型化設計(Slim Design)，正是行動智慧手持裝置的未來趨勢。

今年，三星趁勝追擊推出Galaxy S3手機，在高階智慧手機市場又掀起一場規格大戰。

圖一 : AMOLED與TFT-LCD之競爭，未來將有兩項殺手級之應用，一為輕薄設計和耐摔，二為軟性（Flexible）。

iPhone 5瘦身計畫

Apple在這場智慧手持裝置大戰中，目前為止仍是領先群雄，薄型化設計則是未來智慧手機開發重點。

以iPhone 4S厚度而言，因為觸控面板採用外貼方式，因此整體面板模組厚度為2.98mm。市場預測iPhone 5將採用In Cell觸控技術，使得原本iPhone 4S之觸控玻璃將會消失，並且少一層貼合膠材，而貼合膠材也將從光學膠改為水膠，未增加In Cell TFT-LCD玻璃面板之強度，Window Glass可能會改為0.9mm之厚度，因此iPhone 5所採用之面板模組總厚度預估為2.54mm，此瘦身計畫縮減iPhone 4S面板約15%之厚度。

圖二 : Apple iPhone5瘦身計畫：採用In Cell TFT-LCD。（圖片厚度來源：凱基預估）

三星手機面板再瘦身：Plastic AMOLED

Apple iPhone頭號勁敵非三星Galaxy莫屬，目前三星在面板產業是穩座龍頭寶座。

在智慧手機薄型化的設計上，三星採用AMOLED面板可省去TFT-LCD中之背光模組，與一片偏光片之厚度，一舉省下約TFT-LCD 30%之厚度，這正是目前三星Galaxy系列手機所採用之方法。

此一瘦身幅度已是業界之冠，但三星並不滿足，正加緊腳步開發下一代瘦身秘密武器：Plastic AMOLED。簡單來說，Plastic AMOLED改用Polyimide (PI) 塑膠材料取代玻璃基板，能將厚度由原先的0.3mm再縮減到0.1mm，而且不需封裝蓋玻璃。

此技術改用薄膜封裝(Thin Film Encapsulation ; TFE)方法封裝，TFE封裝厚度僅有幾個微米，幾乎可忽略TFE封裝厚度。TFE上層則需要一圓偏光片(Circular Polarizer)讓顯示畫面變為全黑色，最外層仍維持0.7mm厚度之強化玻璃，增加防刮、防撞等特性。

改用Plastic AMOLED面板後，整體模組厚度相較於LCD模組，節省了70%的面板模組厚度。這正是三星手機採用AMOLED面板後，再度大舉突破薄型化限制的一項秘密武器。

圖三 : 三星AMOLED面板瘦身計畫之秘密武器：Plastic AMOLED。（圖片厚度來源：SAMSUNG）

三星Plastic AMOLED準備量產

三星投入薄型化AMOLED開發已有時日，其看好薄型化上AMOLED所需之薄膜封裝技術，併購美國Vitex公司，佈局下世代AMOLED之關鍵技術。

2008年採用Vitex薄膜封裝技術在玻璃上所製作出來之Flapping AMOLED面板雛型品，厚度僅為0.05mm。2009年展出之6.5吋Flexible AMOLED則改採PI塑膠基板，厚度小於0.1mm。2010年採用目前玻璃AMOLED上之LTPS TFT量產技術，成功在PI塑膠基板上試製2.8吋Flexible AMOLED，厚度也只有0.24mm，此舉讓Flexible AMOLED商品化機會大步邁進，意謂著Flexible AMOLED量產時程指日可待。

從公開性資料看來，三星最近一次展出Flexible AMOLED面板雛型品是在2011年美國CES消費性電子展，其4.5吋Flexible AMOLED之雛型品已是接近商品化規格之Plastic AMOLED，厚度約為0.3mm。2011年5月，三星與日本生產PI材料大廠宇部興產宣佈共同合作開發，打算進入Flexible AMOLED量產階段。

自三星於2011年宣佈採用PI塑膠基板量產Flexible AMOLED後，韓國LG在2012年也宣佈跟進三星量產方法，放棄原先採用的Stainless Steel方法，改用PI塑膠基板。日本SONY於2012年展出之9.9吋Flexible AMOLED雛型品，也改採用PI塑膠基板。

相較之下，台灣工研院早在2008年展出Flexible AMOLED雛型品時，就已經採用PI塑膠基板，領先韓國三星與LG，並且已將技術移轉給國內友達光電。

很顯然地，這場AMOLED戰火將從目前玻璃AMOLED上延伸到軟性塑膠基板之AMOLED。

工研院絕地大反攻：FlexUP關鍵技術

工研院開發之Flexible Universal Plane技術，簡稱FlexUP技術，可利用目前玻璃量產設備，並相容於TFT與OLED製程方法，在玻璃上獨創一層De-Bonding Layer(DBL)。它位於PI塑膠基板與玻璃之間，可符合TFT製作中之精密對位與黃光、微影、蝕刻等製程，並可在高真空下完成OLED蒸鍍製程。軟性封裝後之Flexible AMOLED面板，可借由簡易切割方式將面板取下，有別於三星採用之Laser方式。

此革命性之關鍵技術除了榮獲2010全球百大研發科技獎(R&D 100 Awards)外，更擊敗Nokia、微軟、福特等國際知名企業，榮獲2010「華爾街日報科技創新獎」金牌獎(The Gold Award in The Wall Street Journal's 2010 Technology Innovation Awards)，這是台灣首度摘下華爾街日報科技創新獎最大桂冠。

在玻璃AMOLED上台灣面板廠商目前落後韓國三星與LG，工研院這項差異化創新技術將全力協助台灣面板產業在未來Flexible AMOLED技術上持續突破，甚至影響國內品牌系統廠商在產品上創新革命。這是一項在未來行動智慧裝置上重要之關鍵技術，也是台灣手中握有可與韓國對抗之武器。

圖四 : 工研院開發之FlexUP技術，採用革命性簡易取下Flexible AMOLED的方法，超越韓國三星的Laser取下方法

Plastic AMOLED大解密

未來行動裝置Slim Design已成趨勢，在電池薄型化進展速度緩慢下，面板薄型化已經是關鍵零組件中重要縮減厚度來源。然而，薄型化AMOLED面板帶來的問題，是面板容易破裂，因此採用塑膠基板的Plastic AMOLED就成為解決問題之關鍵面板技術。

拆解Plastic AMOLED各層薄膜厚度分析，軟性PI基板厚度介於0.01~0.1mm之間，軟性基板上之阻水、氧氣(Gas Barrier)層厚度約為0.005mm，一般薄膜電晶體(TFT)與Pixel Define Layer(PDL)層，厚度約為0.003mm。OLED發光層厚度約為0.001mm，薄膜封裝(TFE)厚度約為0.005mm，然而厚度最厚的是圓偏光片(Circular Polarizer)，約為0.1~0.18mm，總體厚度約為0.124mm~0.294mm之間，相較於目前玻璃薄化後之面板厚度約0.8mm， Plastic AMOLED可說是真的「超薄」！

圖五 : Plastic AMOLED面板厚度拆解。（圖片來源：工研院）

由玻璃材質轉換成塑膠材質，在材料特性上就是一個明顯的差異化。再者，由於全固態軟性封裝結構，相較玻璃AMOLED中空氮氣封裝結構，在結構上以全固態結構對於外力衝擊有較佳之緩衝效果。因此以全塑膠材料打造之Plastic AMOLED面板，有別於玻璃AMOLED面板，造就其耐衝擊、不易破之特殊性質。

結論

即將針對智慧行動裝置推出的Plastic AMOLED，只是在目前產品架構下維持輕、薄、不易破之產品特性。對三星來說，開發Plastic AMOLED的更大動力是未來產品的「變型」。

隨著技術的進步，未來的Plastic AMOLED會朝向可彎曲、可摺疊、可捲曲之革命性行動智慧裝置產品發展。台灣在經濟部支持之下，工研院已掌握關鍵性創新技術，未來也將協助國內廠商絕地大反攻，在Flexible AMOLED技術上與韓國一較高下。

作者簡介：

陳光榮自1998年開始從事OLED研發與量產工作迄今逾13年，經歷台灣OLED興起與挫敗。目前擔任工研院顯示中心有機製程技術部經理，負責Flexible AMOLED關鍵技術研發。