OLED 成本壓力升高 面板業力拚減少光罩數、HMO 技術成焦點
Celine
旗艦手機 OLED 最多用 30 道光罩 新增功能恐推升製造成本
高階智慧手機採用的有機發光二極體（OLED）面板，由於製程複雜、光罩使用量增加，正面臨成本上升壓力。面板業者積極開發高移動率氧化物（HMO）與製程整合技術，希望在維持顯示效能的同時，減少光罩數量、提升產能與價格競爭力。
西格瑪英特（Sigmaintell）韓國分公司總經理張賢俊日前在韓國京畿道板橋舉行的「Sigmaintell Display Summit」表示，目前高階智慧型手機 OLED 最多約需使用 30 片光罩。減少光罩有助於簡化製程、提升產能，並降低缺陷，是面板業降低成本的重要方向。
光罩用於光刻製程，透過光線在面板基板上形成電路與各類結構。使用的光罩愈多，製程時間與設備負擔愈重，發生缺陷的機率也可能增加。
LTPO 背板約需 17 片光罩 HMO 瞄準高效能與簡化製程
目前高階手機 OLED 的低溫多晶氧化物（LTPO）薄膜電晶體（TFT）背板，約需 17 片光罩；另外，單片觸控與微透鏡圖案（MLP）各需約 4 至 5 片，取消偏光片的彩色濾光片封裝（COE）約需 4 至 5 片，控制可視角度的隱私功能則需約 2 至 3 片。
未來若加入四邊彎折、以有機光二極體（OPD）為基礎的生物感測器等新功能，光罩數量可能進一步增加。若新增功能卻未同步簡化既有製程，面板製造成本將持續墊高。
業界認為，TFT 背板是最具減少光罩潛力的環節。旗艦 OLED 常用的 LTPO 結合低溫多晶矽（LTPS）與氧化物 TFT，雖有利於低功耗驅動，但比 LTPS 多出約 3 至 5 道光罩製程。
若將整個背板改採氧化物 TFT，光罩數可望降至約 6 至 8 片，不到 LTPO 的一半。不過，傳統銦鎵鋅氧化物（IGZO）電子移動率低於每平方公分每秒 10 平方公分伏特（10㎠/Vs），難以滿足高解析度、高更新率 OLED 需求。
HMO 因此受到關注。該技術目標是在維持一般氧化物 TFT 光罩數量的同時，將移動率提高至 30 至 50㎠/Vs 以上，兼顧接近 LTPO 的驅動效能與氧化物 TFT 較簡化的製程。
張賢俊指出，LTPO 為了達到低功耗，必須比 LTPS 增加 3 至 5 道光罩；氧化物 TFT 雖可簡化製程，卻受限於移動率。HMO 則希望同時解決高移動率與製程簡化兩項課題。
蘋果被看好帶動 HMO 導入 面板廠加緊研發
Sigmaintell 預期，蘋果可能成為 HMO 導入的重要推手。該機構預估，蘋果將於 2027 年先在 Apple Watch 導入 HMO 技術的 LTPO+，2028 年再擴展至 iPhone 與 iPad；2029 年以後，則可能在 MacBook 與 iPad 導入驅動及開關電晶體均採 HMO 的全 HMO 架構。
張賢俊表示，據其了解，LG 顯示器已與蘋果合作開發結晶氧化物技術約 3 至 4 年，目標於 2027 年導入；三星顯示器則先前自行研發相關技術，近期也在 A3 產線推進類似的結晶氧化物技術。
COE 與隱私功能同步整合 減少 BM 層數、提升既有產線效益
除了 TFT 背板，COE 與隱私功能也是光罩減量的重點。隱私功能透過黑色矩陣（BM）限制可視角度，目前約使用 2 至 3 層，業界正開發減至 1 至 2 層的方案。
業者也評估整合 COE 與隱私功能各自使用的 BM。利用紅、綠彩色濾光片重疊後可阻擋光線的特性，取代部分獨立 BM 製程的方式，據悉已在部分產品採用。此外，業界也透過半色調曝光及元件結構最佳化，嘗試減少 COE 導入後增加的 TFT 光罩數。
光罩減量可降低光刻製程次數，讓同一條產線處理更多基板，並減少重複製程可能帶來的缺陷；對面板廠而言，也有機會在不新增產線投資的情況下提升既有產能。
張賢俊表示，記憶體價格上漲，使終端品牌要求供應鏈降本的壓力傳導至顯示器產業；但在需求仍具不確定性的情況下，業者也難以大幅擴產。因此，如何透過製程創新，在維持效能的同時降低成本，將成為 OLED 市場競爭力的關鍵。
