夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

來(lái)源:投影時(shí)代 更新日期:2012-04-16 作者:那山那水

OLED顯示技術(shù)的由來(lái)與歷史

    這兩年“穿越”成為了影視圈最流行的題材?粗思页瑫r(shí)空旅行的“心驚膽戰(zhàn)”“驚險(xiǎn)刺激”,居然也有人企圖利用“摸電門(mén)”(比如說(shuō)郭德綱)來(lái)體驗(yàn)一把!

    但是,對(duì)于咱們“肉身”的凡人,穿越是不可能的了。唯一能希望的就是在電視熒屏上,能夠以最震撼、最真實(shí)的、最絢麗的效果“感受”一把穿越的激情,F(xiàn)在,大尺寸液晶、等離子電視非常流行。畫(huà)面艷麗、場(chǎng)景巨大的大屏幕彩電,往往能帶給消費(fèi)者最佳的視覺(jué)體驗(yàn)。

    不過(guò),對(duì)于下面將為您介紹的OLED電視,液晶和等離子的顯示效果就會(huì)顯得“小兒科”的多了。在現(xiàn)代影像技術(shù),特別是可以應(yīng)用于電視機(jī)的彩電技術(shù)中,OLED顯示技術(shù)自誕生以來(lái)就被稱(chēng)作“夢(mèng)幻”科技。無(wú)數(shù)科學(xué)家、工程師為其出色的,幾乎是神話(huà)水平的顯示性能而傾倒,并嘔心瀝血終生。2012年是倫敦奧運(yùn)會(huì)之年,也將是OLED電視的揭幕之年。據(jù)消息稱(chēng),奧運(yùn)之前三星、LG和蘋(píng)果都會(huì)推出自己的大尺寸OLED電視機(jī),一邊搶奪奧運(yùn)影像戰(zhàn)場(chǎng)的制高點(diǎn)。

   

    OLED,即有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode),又稱(chēng)為有機(jī)電激光顯示(Organic Electroluminesence Display, OELD),是一種應(yīng)有有機(jī)材料的固體半導(dǎo)體發(fā)光技術(shù)。雖然在“Organic Electroluminesence Display”這個(gè)名稱(chēng)中提到了激光一詞,但是本質(zhì)上,OLED技術(shù)還與我們通常概念中的單光普、高匯聚性激光技術(shù)差異巨大,很多時(shí)候和資料并不認(rèn)為OLED屬于激光領(lǐng)域。

    有機(jī)電致發(fā)光現(xiàn)象及相應(yīng)得研究早在20世紀(jì)60年代就開(kāi)始了。1963年,美國(guó)New York大學(xué)的Pope等發(fā)表了世界上第一篇有關(guān)OLED的文獻(xiàn),使用400V的直流電通過(guò)蒽晶體時(shí),觀察到發(fā)光的現(xiàn)象。 ——這是最早的OLED原理性實(shí)驗(yàn)!

    對(duì)于OLED技術(shù)系統(tǒng)性的研究開(kāi)始于柯達(dá)公司。對(duì)于OLED技術(shù)系統(tǒng)性的研究開(kāi)始于柯達(dá)公司。1979年的一天晚上,在柯達(dá)公司從事科學(xué)研究工作的華裔科學(xué)家鄧青云(Dr. C. W. Tang)博士在回家的路上忽然想起有東西忘記在實(shí)驗(yàn)室;氐綄(shí)驗(yàn)室,他發(fā)現(xiàn)黑暗中有個(gè)亮的東西。打開(kāi)燈,原來(lái)是一塊做實(shí)驗(yàn)的有機(jī)蓄電池在發(fā)光。這是怎么回事?OLED研究就由此開(kāi)始。鄧博士也因此被稱(chēng)為“OLED之父”。

    鄧青云博士1947年出生于香港,于1970年在英屬哥倫比亞大學(xué)得到化學(xué)理學(xué)士學(xué)位,于1975年在康奈爾大學(xué)獲得物理化學(xué)博士學(xué)位。此后,他成為位于紐約羅切斯特的柯達(dá)研究實(shí)驗(yàn)室的一名研究科學(xué)家,并開(kāi)始了他從事有機(jī)半導(dǎo)體材料和電子應(yīng)用設(shè)備開(kāi)發(fā)的職業(yè)生涯。

    但是,在OLED歷史的早期,尤其是在60-80年代中期,有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)徘徊在高驅(qū)動(dòng)電壓、低亮度、低效率的水平上——這些方面的困難使得OLED更本不能“實(shí)際應(yīng)用”,這也就使得OLED的研究工作未引起重視。

夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

華裔科學(xué)家鄧青云(Dr. C. W. Tang)博士

    一直到1987年美國(guó)柯達(dá)公司的C.W.Tang 及Steve Van Slyke等人發(fā)明以真空蒸鍍法制成多層式結(jié)構(gòu)的OLED組件后,大幅提高了組件的性能,其低操作電壓與高亮度的商業(yè)應(yīng)用潛力吸引了全球的目光。該研究采用超薄膜技術(shù)及空穴傳輸效果更好的TPD作傳輸層,使有機(jī)電致發(fā)光獲得了歷史性突破。經(jīng)過(guò)一系列措施,其發(fā)光亮度在10V的直流電壓下可達(dá)1000cd/m2,效率達(dá)1.5 lm/W!@是小分子OLED技術(shù)取得突破的一年。

    1990年,英國(guó)劍橋大學(xué)的Burroughes、Friend等人發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電高分子材料PPV具有良好的電致發(fā)旋光性能,并成功的開(kāi)發(fā)出以涂布方式將高分子材料應(yīng)用在OLED上,制成聚合物OLED器件,即Polymer LED,亦稱(chēng)為PLED。由于聚合物材料的熱穩(wěn)定性、柔韌性和機(jī)械加工性能都比有機(jī)小分子材料優(yōu)越,并且器件的制作工藝更加簡(jiǎn)單,因而聚合物正逐漸成為有機(jī)EL領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。

    1992年Heeger等第一次發(fā)明了用塑料作為襯底制備可變性的柔性顯示器,將有機(jī)電致發(fā)光顯示器最為迷人的一面展現(xiàn)在人們的面前。1997年,F(xiàn)orrest等發(fā)現(xiàn)磷光電致發(fā)光現(xiàn)象,突破了有機(jī)電子發(fā)光量子效率低于25%的限制。

    自這時(shí)起,OLED技術(shù)已經(jīng)買(mǎi)入了可以經(jīng)濟(jì)的商業(yè)化的門(mén)檻,OLED技術(shù)研究告別了以基礎(chǔ)科學(xué)研究為主的階段,進(jìn)入一個(gè)嶄新的以應(yīng)用為主的時(shí)期。

   

OLED顯示技術(shù)的發(fā)光原理

    由以上的OLED發(fā)展簡(jiǎn)史可知,OLED技術(shù)可以分為小分子和高分子兩種主要類(lèi)型,其結(jié)構(gòu)也并不相同。但是,無(wú)論是小分子OLED,還是高分子OLED在薄而透明的具有導(dǎo)電性能的氧化銦錫(ITO膜)陰極與金屬陽(yáng)極之間都有一個(gè)有機(jī)發(fā)光材料層——這是一種類(lèi)似于漢堡包的夾心蛋糕式的結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)層中包括了:空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。

    其中,陰陽(yáng)兩極構(gòu)成的結(jié)構(gòu)式一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的晶體二極管的結(jié)構(gòu),具有單向?qū)щ娦裕m度電壓下的電流驅(qū)動(dòng)。OLED發(fā)光本質(zhì)是電流驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)電力供應(yīng)至適當(dāng)電壓時(shí),正極空穴與陰極電荷就會(huì)在發(fā)光層中結(jié)合,產(chǎn)生光亮,依其發(fā)光層配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)RGB三原色,構(gòu)成基本色彩。

夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

    具體而言,當(dāng)組件受到直流電(Direct Current;DC)所衍生的順向偏壓時(shí),外加之電壓能量將驅(qū)動(dòng)電子(Electron)與空穴(Hole)分別由陰極與陽(yáng)極注入組件,當(dāng)兩者在傳導(dǎo)中相遇、結(jié)合,即形成所謂的電子-空穴復(fù)合(Electron-Hole Capture)!獙(shí)際上真正移動(dòng)的是電子,電子對(duì)空穴的填充,可以看做是空穴的移動(dòng):這也是典型的PN結(jié)晶體管工作方式。

    電子移動(dòng)過(guò)程中,電子填充到空穴位置的整個(gè)過(guò)程,相當(dāng)于電子獲得能量(電能)并飛離原來(lái)原子的附屬,然后被空穴捕獲,并釋放出原來(lái)獲得的能量(光能)。這一過(guò)程中若電子自旋(Electron Spin)和基態(tài)電子成對(duì),則為單重態(tài)(Singlet),其所釋放的光為所謂的熒光(Fluorescence);反之,若激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對(duì)且平行,則稱(chēng)為三重態(tài)(Triplet),其所釋放的光為所謂的磷光(Phosphorescence)。

    無(wú)論是熒光還是磷光狀態(tài),當(dāng)電子的狀態(tài)位置由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時(shí),其能量將分別以光子(Light Emission)或熱能(Heat Dissipation)(OLED物質(zhì)分子團(tuán)的震動(dòng))的方式放出,其中光子的部分可被利用當(dāng)作顯示功能。

    Oled的發(fā)光過(guò)程可以分為以下幾步:1、OLED設(shè)備的電池或電源會(huì)在OLED兩端施加一個(gè)電壓!2、電流從陰極流向陽(yáng)極,并經(jīng)過(guò)有機(jī)層(電流指電子的流動(dòng))。3、陰極向有機(jī)分子發(fā)射層輸出電子。4、陽(yáng)極吸收從有機(jī)分子傳導(dǎo)層傳來(lái)的電子。(這可以視為陽(yáng)極向傳導(dǎo)層輸出空穴,兩者效果相等。5、在發(fā)射層和傳導(dǎo)層的交界處,電子會(huì)與空穴結(jié)合。6、電子遇到空穴時(shí),會(huì)填充空穴(它會(huì)落入缺失電子的原子中的某個(gè)能級(jí))。7、這一過(guò)程發(fā)生時(shí),電子會(huì)以光子的形式釋放能量。8、OLED發(fā)光。

    其中,光的顏色取決于發(fā)射層有機(jī)物分子的類(lèi)型;光的亮度或強(qiáng)度取決于施加電流的大小。電流越大,光的亮度就越高。OLED分子是依靠接收的空穴電子對(duì)的數(shù)目來(lái)發(fā)光,電流大意味著同時(shí)移動(dòng)的電子和空穴數(shù)目多——這是一種典型的電流驅(qū)動(dòng)模式。

   

OLED顯示技術(shù)的分類(lèi)之大分子、小分子

    目前,OLED器件的實(shí)用化制造技術(shù)存在兩種不同的工藝:一種是采用高分子有機(jī)聚合物,另一種是采用低分子有機(jī)聚合物。小分子材料廠(chǎng)商主要有:Eastman、Kodak、出光興產(chǎn)、東洋INK制造、三菱化學(xué)等;高分子材料廠(chǎng)商主要有:CDT、Covin、Dow Chemical、住友化學(xué)等。

    高分子聚合物,也稱(chēng)為高分子發(fā)光二極管(PLED),由英國(guó)劍橋大學(xué)的杰里米伯勒德及其同事首先發(fā)現(xiàn)。PLED為polymer light-emitting diode的縮寫(xiě),即第二種有機(jī)發(fā)光材料為高分子聚合物。聚合物大多由小的有機(jī)分子以鏈狀方式結(jié)合在一起,以旋涂法形成高分子有機(jī)發(fā)光二極管。

    1990年,英國(guó)劍橋大學(xué)的Friend研究小組首先利用聚對(duì)苯乙炔(PPV)制作PLED器件,14 V電壓下發(fā)出黃綠色光,開(kāi)創(chuàng)了聚合物電致發(fā)光材料研究的新時(shí)代。PPV類(lèi)聚合物作為電致發(fā)光材料最早被提出,而經(jīng)過(guò)修飾和改性的PPV衍生物,因其綜合性能優(yōu)秀,也是目前研究得最多的一類(lèi)導(dǎo)電高分子發(fā)光材料。

夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

    高質(zhì)量聚合物薄膜的制備是PLED器件制作的關(guān)鍵。相對(duì)于小分子材料,高分子可以通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整制得可溶的材料,成膜的手段較多,如旋涂、印刷、打印等技術(shù),可以使用造價(jià)較低的印刷型設(shè)備,因此相對(duì)于小分子LED,PLED具有低成本的優(yōu)勢(shì)?梢栽O(shè)想,隨著高性能聚合物材料的不斷研發(fā)和薄膜制備技術(shù)的進(jìn)一步完善,PLED的產(chǎn)業(yè)化將會(huì)加速發(fā)展,并呈現(xiàn)更好的比較優(yōu)勢(shì)。

    劍橋大學(xué)的科學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電高分子材料PPV具有良好的電致發(fā)旋光性能,并制成PLED器件,就深刻認(rèn)識(shí)到PLED的發(fā)展?jié)摿,并于?992年成立CDT(Cambridge Display Technology)公司。導(dǎo)電高分子的奠基人之一的Heeger教授(2000年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主)于1990年創(chuàng)立Uniax公司。1992年該公司的曹鏞等以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)為柔性透明襯底材料,通過(guò)溶液旋涂把聚苯胺(PANI)或聚苯胺類(lèi)的混合物的導(dǎo)電材料在上面形成導(dǎo)電膜,制得了柔性PLED,將有機(jī)電致發(fā)光顯示器最為迷人的一面展現(xiàn)在世人的面前。兩家公司為最主要的OLED高分子技術(shù)的專(zhuān)利持有者。

    低分子聚合物OLED(或稱(chēng)為SMOLED),是一種小分子OLED技術(shù)。主要器件可以使用真空蒸鍍技術(shù)制造。小的有機(jī)分子被裝在ITO玻璃襯底上的若干層內(nèi)。與基于PLED技術(shù)的器件相比,SMOLED不僅制造工藝成本更低,可以提供全部262 000種顏色的顯示能力,而且有很長(zhǎng)的工作壽命。

    有機(jī)小分子材料以金屬鰲合物和稀土配合物為代表。1987年Tang C W首先采用此種化合物Alq3實(shí)現(xiàn)較高效率的有機(jī)電致發(fā)光器件。常見(jiàn)的此類(lèi)物質(zhì)有:Alq3, Al mqs , Zn( 5 Fa) 2, Be Bq2等。此類(lèi)發(fā)光物質(zhì)的缺點(diǎn)是制作過(guò)程中難分離。其它性能比較優(yōu)越的發(fā)光薄膜材料有Perylene , Aromaticdiamine , TAD, TAP,T AZ,TPA, TPB, TPD, TPP等。

    目前小分子技術(shù)的核心專(zhuān)利被其主要發(fā)現(xiàn)者柯達(dá)公司掌握。伊斯曼柯達(dá)公司的專(zhuān)利許可對(duì)象開(kāi)始以日本廠(chǎng)商為主,之后伊斯曼柯達(dá)公司逐步將其許可范圍轉(zhuǎn)向中國(guó)臺(tái)灣省和香港的廠(chǎng)商,包括臺(tái)灣的錸寶、東元激光、光磊、聯(lián)宗光電以及香港的Truly International與精電國(guó)際等。這些得到Eastern Kodak公司OLED專(zhuān)利許可的亞洲廠(chǎng)商大多具有LCD產(chǎn)業(yè)背景,如三洋、三星等,因而在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)渠道方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。Eastern Kodak公司選擇這些廠(chǎng)商作為專(zhuān)利許可對(duì)象,很好地促進(jìn)了小分子OLED技術(shù)的商品化。

    目前小分子OLED比高分子OLED的技術(shù)和工藝都更加成熟,并已進(jìn)入市場(chǎng)化階段。因而市場(chǎng)上的OLED絕大多數(shù)是小分子、中小尺寸的產(chǎn)品,主要用于MP3、手機(jī)、車(chē)載設(shè)備、儀器儀表上。

   

OLED顯示技術(shù)的分類(lèi)之驅(qū)動(dòng)方式

    OLED的驅(qū)動(dòng)方式分為主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)(有源驅(qū)動(dòng))和被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)(無(wú)源驅(qū)動(dòng))。

    被動(dòng)矩陣OLED(PMOLED)其又分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路。

    ⑴靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式:在靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光顯示器件上,一般各有機(jī)電致發(fā)光像素的陰極是連在一起引出的,各像素的陽(yáng)極是分立引出的,這就是共陰的連接方式。若要一個(gè)像素發(fā)光只要讓恒流源的電壓與陰極的電壓之差大于像素發(fā)光值的前提下,像素將在恒流源的驅(qū)動(dòng)下發(fā)光,若要一個(gè)像素不發(fā)光就將它的陽(yáng)極接在一個(gè)負(fù)電壓上,就可將它反向截止。但是在圖像變化比較多時(shí)可能出現(xiàn)交叉效應(yīng),為了避免我們必須采用交流的形式。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路一般用于段式顯示屏的驅(qū)動(dòng)上。

    ⑵動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式:在動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光顯示器件上人們把像素的兩個(gè)電極做成了矩陣型結(jié)構(gòu),即水平一組顯示像素的同一性質(zhì)的電極是共享的,縱向一組顯示像素的相同性質(zhì)的另一電極是共享的。如果像素可分為N行和M列,就可有N個(gè)行電極和M個(gè)列電極。行和列分別對(duì)應(yīng)發(fā)光像素的兩個(gè)電極。即陰極和陽(yáng)極。在實(shí)際電路驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中,要逐行點(diǎn)亮或者要逐列點(diǎn)亮像素,通常采用逐行掃描的方式,行掃描,列電極為數(shù)據(jù)電極。實(shí)現(xiàn)方式是:循環(huán)地給每行電極施加脈沖,同時(shí)所有列電極給出該行像素的驅(qū)動(dòng)電流脈沖,從而實(shí)現(xiàn)一行所有像素的顯示。該行不再同一行或同一列的像素就加上反向電壓使其不顯示,以避免“交叉效應(yīng)”,這種掃描是逐行順序進(jìn)行的,掃描所有行所需時(shí)間叫做幀周期。

    PMOLED易于制造,但其耗電量大于其他類(lèi)型的 OLED,這主要是因?yàn)樗枰獠侩娐返木壒省MOLED用來(lái)顯示文本和圖標(biāo)時(shí)效率最高,適于制作小屏幕(對(duì)角線(xiàn)2-3英寸),例如人們?cè)谝苿?dòng)電話(huà)、掌 上型電腦 以及MP3播放器上經(jīng)常能見(jiàn)到的那種。即便存在一個(gè)外部電路,被動(dòng)矩陣OLED的耗電量還是要小于這些設(shè)備當(dāng)前采用的LCD。

    有源驅(qū)動(dòng)(AMOLED)的每個(gè)像素配備具有開(kāi)關(guān)功能的低溫多晶硅薄膜晶體管(LowTemperaturePoly-SiThinFilmTransistor,LTP-SiTFT),而且每個(gè)像素配備一個(gè)電荷存儲(chǔ)電容,外圍驅(qū)動(dòng)電路和顯示陣列整個(gè)系統(tǒng)集成在同一玻璃基板上。與LCD相同的TFT結(jié)構(gòu),無(wú)法用于OLED。這是因?yàn)長(zhǎng)CD采用電壓驅(qū)動(dòng),而OLED卻依賴(lài)電流驅(qū)動(dòng),其亮度與電流量成正比,因此除了進(jìn)行ON/OFF切換動(dòng)作的選址TFT之外,還需要能讓足夠電流通過(guò)的導(dǎo)通阻抗較低的小型驅(qū)動(dòng)TFT。

    有源驅(qū)動(dòng)屬于靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式,具有存儲(chǔ)效應(yīng),可進(jìn)行100%負(fù)載驅(qū)動(dòng),這種驅(qū)動(dòng)不受掃描電極數(shù)的限制,可以對(duì)各像素獨(dú)立進(jìn)行選擇性調(diào)節(jié)。AMOLED的耗電量低于PMOLED,這是因?yàn)門(mén)FT陣列所需電量要少于外部電路,因而AMOLED適合用于大型顯示屏。AMOLED還具有更高的刷新率,適于顯示視頻。AMOLED的最佳用途是電腦顯示器、大屏幕電視以及電子告示牌或廣告牌。

    但是,有源驅(qū)動(dòng)的方式需要復(fù)雜的內(nèi)置電路、內(nèi)置晶體管、以及外部IC,這些部件的制作工藝繁雜,成本較高,也不易實(shí)現(xiàn)更高的成品率。因此,制作成本和成品率是有源驅(qū)動(dòng)OLED技術(shù)大規(guī)模推廣,特別是在大尺寸顯示產(chǎn)品上應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

   

OLED顯示技術(shù)的分類(lèi)之不同的彩色實(shí)現(xiàn)方案

    OLED技術(shù)本身只是一種發(fā)光技術(shù),因此制作成為T(mén)V這樣的大型顯示應(yīng)用,不僅需要高密度矩陣式的驅(qū)動(dòng)技術(shù),還需要全彩色技術(shù):顯示器全彩色是檢驗(yàn)顯示器是否在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志,因此許多全彩色化技術(shù)也應(yīng)用到了OLED顯示器上,按面板的類(lèi)型通常有下面三種:RGB象素獨(dú)立發(fā)光,光色轉(zhuǎn)換(ColorConversion)和彩色濾光膜(ColorFilter)。

    RGB象素獨(dú)立發(fā)光利用發(fā)光材料獨(dú)立發(fā)光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金屬蔭罩與CCD象素對(duì)位技術(shù),首先制備紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光中心,然后調(diào)節(jié)三種顏色組合的混色比,產(chǎn)生真彩色,使三色OLED組件獨(dú)立發(fā)光構(gòu)成一個(gè)象素。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于提高發(fā)光材料的色純度和發(fā)光效率,同時(shí)金屬蔭罩刻蝕技術(shù)也至關(guān)重要。

    目前,有機(jī)小分子發(fā)光材料AlQ3是很好的綠光發(fā)光小分一于材料,它的綠光色純度,發(fā)光效率和穩(wěn)定性都很好。但OLED最好的紅光和藍(lán)光發(fā)光小分子材料的發(fā)光效率和壽命不盡如人意。有機(jī)小分子發(fā)光材料面臨的最大瓶頸在于紅色和藍(lán)色材料的純度、效率與壽命。

    高分子發(fā)光材料的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)其發(fā)光波長(zhǎng),現(xiàn)已得到了從藍(lán)到綠到紅的覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光范圍的各種顏色,但其壽命只有小分子發(fā)光材料的十分之一,所以對(duì)高分子聚合物,發(fā)光材料的發(fā)光效率和壽命都有待提高。

    在三元色RGB象素獨(dú)立發(fā)光技術(shù)上,又可以分為水平分布和垂直分布兩種三原色像素組織方式。垂直方式雖然在工藝精細(xì)度上的要求更低,但是工藝和材料消耗繁雜,底層光源投射損失較高。水平像素分配方案,則具有更好的光學(xué)效果,但是一次工藝的精度要求更高!

    光色轉(zhuǎn)換是以藍(lán)光OLED結(jié)合光色轉(zhuǎn)換膜陣列,首先制備發(fā)藍(lán)光OLED的器件,然后利用其藍(lán)光激發(fā)光色轉(zhuǎn)換材料得到紅光和綠光,從而獲得全彩色。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于提高光色轉(zhuǎn)換材料的色純度及效率。這種技術(shù)不需要金屬蔭罩對(duì)位技術(shù),只需蒸鍍藍(lán)光OLED組件,是未來(lái)大尺寸全彩色OLED顯示器極具潛力的全彩色化技術(shù)之一。但它的缺點(diǎn)是光色轉(zhuǎn)換材料容易吸收環(huán)境中的藍(lán)光,造成圖像對(duì)比度下降,同時(shí)光導(dǎo)也會(huì)造成畫(huà)面質(zhì)量降低的問(wèn)題。這一技術(shù)能否獲得成功的關(guān)鍵是光色轉(zhuǎn)化材料研發(fā)的突破——不幸的是,這種材料的開(kāi)發(fā)近年來(lái)一直持續(xù)不前,一些公司已經(jīng)開(kāi)始放棄這一彩色方案。

    彩色濾光膜技術(shù)是利用白光OLED結(jié)合彩色濾光膜,首先制備發(fā)白光OLED的器件,然后通過(guò)彩色濾光膜得到三基色,再組合三基色實(shí)現(xiàn)彩色顯示。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于獲得高效率和高純度的白光。它的制作過(guò)程不需要金屬蔭罩對(duì)位技術(shù),可采用成熟的液晶顯示器LCD的彩色濾光膜制作技術(shù)。所以是未來(lái)大尺寸全彩色OLED顯示器具有潛力的全彩色化技術(shù)之一,但采用此技術(shù)使透過(guò)彩色濾光膜所造成光損失高達(dá)三分之二。目前日本TDK公司、美國(guó)Kodak公司、LG公司采用這種方法制作OLED顯示器。

    RGB象素獨(dú)立發(fā)光,彩色濾光膜制造OLED顯示器全彩色化技術(shù),各有優(yōu)缺,但是都非常成熟,可以大規(guī)模應(yīng)用。不過(guò),光色轉(zhuǎn)換還面臨光色轉(zhuǎn)換材料開(kāi)發(fā)的瓶頸。根據(jù)工藝結(jié)構(gòu)及有機(jī)材料的特點(diǎn),未來(lái)三原色像素獨(dú)立發(fā)光渴望成為高檔OLED顯示屏的主要技術(shù),而白色彩色濾光膜技術(shù)適合價(jià)格更低的OLED顯示產(chǎn)品的制備。

   

OLED顯示技術(shù)的分類(lèi)之不同的TFT驅(qū)動(dòng)技術(shù)

    有源驅(qū)動(dòng)彩色OLED技術(shù)是未來(lái)OLED技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向之一,也是制備OLED電視機(jī)和顯示器的必須技術(shù)。這一技術(shù)很大程度可以繼承LCD的TFT驅(qū)動(dòng)技術(shù)。但是LCD液晶是電壓驅(qū)動(dòng),而OLED是電流驅(qū)動(dòng),這就決定了二者還將擁有一定的技術(shù)差異。

    TFT(ThinFilmTransistor)是指薄膜晶體管,意即每個(gè)像素點(diǎn)都是由集成在像素點(diǎn)后面的薄膜晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)。這種技術(shù)具有響應(yīng)迅速、精度高、可做到點(diǎn)到點(diǎn)的調(diào)整等突出特點(diǎn)。雖然其制備工藝更復(fù)雜,但是還是得到了市場(chǎng)的廣泛青睞。目前大多數(shù)液晶和OLED顯示屏都趨向于采用這種驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

    有源驅(qū)動(dòng)OLED技術(shù),AMOLED的發(fā)展主要取決于TFT在OLED中的應(yīng)用。TFT-AMOLED驅(qū)動(dòng)技術(shù)有三個(gè)研發(fā)方向:一是改進(jìn)傳統(tǒng)的非晶硅技術(shù)(a-Si TFT),二是開(kāi)發(fā)載流子遷移率高的低溫多晶硅技術(shù)(LTPS TFT),三是開(kāi)發(fā)有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)。

    LTPS TFT擁有較高的載流子遷移率,這對(duì)電流驅(qū)動(dòng)型的OLED器件來(lái)說(shuō)是非常有利的,然而制備技術(shù)還不成熟,成品率還很低。傳統(tǒng)的準(zhǔn)分子激光晶化法非常昂貴,器件性能上亮度還不均勻。

    a-Si TFT可以延續(xù)液晶的技術(shù),工藝簡(jiǎn)單、成熟、成本低廉,且可以利用現(xiàn)有的液晶生產(chǎn)設(shè)備,基板尺寸可以做到10代線(xiàn)以上,但用于驅(qū)動(dòng)OLED則存在遷移率低、器件性能穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。從發(fā)展趨勢(shì)看,a-Si可能適合大尺寸顯示,LTPS則可能適合中小尺寸高節(jié)約能耗產(chǎn)品的顯示。

夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

    另外OTFT技術(shù)采用有機(jī)材料代替硅,適合于軟屏制備,相對(duì)于硅薄膜晶體管,OTFT的工藝要簡(jiǎn)單得多。但是OTFT技術(shù)還處于基礎(chǔ)研究階段。

    本質(zhì)上以上三者都是TFT驅(qū)動(dòng)技術(shù),差異主要是薄膜晶體管的晶體材料和工藝,例如以上三種之外的UC-si/P-SI等技術(shù)。采用不同的工藝和材料可以獲得不一樣的效果。事實(shí)上,不同企業(yè)除了采用晶體硅氧化物方案外,薄膜晶體管技術(shù)領(lǐng)域在開(kāi)發(fā)其它晶體技術(shù)方案,例如金屬氧化物。這些方案

    但是,a-Si TFT(Amorphous Silicon TFT)機(jī)板,依然是目前LCD業(yè)界廣為使用并為最有經(jīng)濟(jì)效益的機(jī)板。研究顯示a-Si TFT的不穩(wěn)定性來(lái)自?xún)蓚(gè)原因,一為a-Si:H本身的不穩(wěn)定狀態(tài),另一個(gè)則是電荷鎖在氮化硅閘極絕緣層。經(jīng)過(guò)測(cè)試之后,利用負(fù)偏壓可以減少Vth電壓的漂移問(wèn)題,加上負(fù)1伏特電壓的偏壓,經(jīng)過(guò)1萬(wàn)小時(shí)后,Vth電壓的漂移電壓是1.2伏特,相對(duì)沒(méi)有加上偏壓的2.7伏特的漂移電壓,則明顯改善許多。理論上,通過(guò)矯正性技術(shù)的引入,a-Si TFT將在顯示性能上得到很大改善,并最有希望率先將成熟的大尺寸OLED顯示產(chǎn)品引入到我們的日常生活之中。

   

OLED顯示屏的關(guān)鍵制造技術(shù)

    OLED生產(chǎn)過(guò)程中最重要的一環(huán)是將有機(jī)層按照驅(qū)動(dòng)矩陣的要求敷涂到基層上,形成關(guān)鍵的發(fā)光顯示單元。OLED是一種固體材料,其高精度涂覆技術(shù)的發(fā)展是制約OLED產(chǎn)品化的關(guān)鍵。一般完成這一工作,有三種方法:

    1真空沉積或真空熱蒸發(fā)(VTE)

    位于真空腔體內(nèi)的有機(jī)物分子會(huì)被輕微加熱(蒸發(fā)),然后這些分子以薄膜的形式凝聚在溫度較低的基層上。這一方法適用范圍廣泛,幾乎可以生長(zhǎng)所有化合物及合金半導(dǎo)體, 非常適合于生長(zhǎng)各種異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料,可以生長(zhǎng)超薄外延層,并能獲得很陡的界面過(guò)渡,生長(zhǎng)易于控制,可以生長(zhǎng)純度很高的材料,外延層大面積均勻性良好,可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),但是用于OLED產(chǎn)品效率較低。

    2有機(jī)氣相沉積(OVPD)

    OVPD(有機(jī)氣相沉積)是由德國(guó)愛(ài)思強(qiáng)公司研發(fā),該工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)了可生產(chǎn)性,相對(duì)于蒸鍍技術(shù)可以降低制造成 本。該技術(shù)開(kāi)一看做是VTE的升級(jí)。具有優(yōu)越的重復(fù)性和工藝穩(wěn)定性以及顯著的膜層均勻性和摻雜的精確控制,為高良率批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),同時(shí)減少了維護(hù)和清潔要求,從而降級(jí)了材料消耗,具有提高材料利用率的巨大潛力。

夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

    OVPD在一個(gè)低壓熱壁反應(yīng)腔內(nèi),載氣將蒸發(fā)的有機(jī)物分子運(yùn)送到低溫基層上,然后有機(jī)物分子會(huì)凝聚成薄膜狀。使用載氣能提高效率,并降低OLED的造價(jià)。但是,該技術(shù)還不能突破大面積玻璃基板和彩色OLED制備的諸多瓶頸。

    3噴墨打印、轉(zhuǎn)引等新興技術(shù)

    OLED層的涂布,傳統(tǒng)方式是以氣相沉積技術(shù)為基礎(chǔ)的,而新興方式是以轉(zhuǎn)印和印刷技術(shù)為基礎(chǔ)的。比如,利用噴墨技術(shù)可將OLED噴灑到基層上,就像打印時(shí)墨水被噴灑到紙張上那樣。

    新興方式中轉(zhuǎn)印技術(shù)由三星和3M聯(lián)合開(kāi)發(fā)和研制;印刷技術(shù)主要由愛(ài)普生開(kāi)發(fā)和研制。這兩種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是提高材料使用率和簡(jiǎn)化生產(chǎn)制程,但其技術(shù)和材料具有一定的壟斷性。

    在印刷類(lèi)技術(shù)中,又有不同的技術(shù)類(lèi)型存在。比如,激光感應(yīng)熱成像(LITI)技術(shù),這主要是用一種回掃的近紅外激光來(lái)對(duì)熱轉(zhuǎn)印膠片進(jìn)行成像曝光。LITI轉(zhuǎn)印是一種具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的激光尋址高分辨率圖形處理方法,轉(zhuǎn)印的厚度極其均勻,多層迭的轉(zhuǎn)印能力及具有可擴(kuò)展性的大尺寸母板玻璃等等。

    總之,以各種印刷技術(shù)為主體的新型OLED層涂覆技術(shù)正在成為該行業(yè)成長(zhǎng)的重要技術(shù)動(dòng)力和裝備路線(xiàn)。這些技術(shù)大大降低了OLED的生產(chǎn)成本,還能將OLED打印到表面積非常大的薄膜上,用以生產(chǎn)大型顯示器,例如80英寸大屏幕電視。這些技術(shù)的突破,將成為OLED產(chǎn)品大規(guī)模實(shí)用化的基礎(chǔ)。

   

OLED顯示技術(shù)與LCD液晶顯示的優(yōu)缺點(diǎn)

    Oled顯示技術(shù)被認(rèn)為是一種接近理想效果的顯示技術(shù),是現(xiàn)在流行的LCD液晶顯示技術(shù)的替代者。因此,了解OLED顯示技術(shù)就必須認(rèn)真了解OLED顯示技術(shù)與LCD液晶顯示技術(shù)的主要區(qū)別。

    實(shí)際上,現(xiàn)在談及的OLED取代LCD 話(huà)題,主要是指主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的TFT-AMOLED技術(shù)取代TFT-LCD技術(shù)的產(chǎn)品。二者都是主動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù),驅(qū)動(dòng)技術(shù)上都在用了薄膜晶體管電路結(jié)構(gòu)。但是由于二者技術(shù)體系的階段差異,OLED和LCD 的顯示性能、產(chǎn)品工藝、適用條件、成本因素都有著巨大的差異。

    首先,在顯示性能上,OLED比LCD技術(shù)要完美很多:主要包括OLED達(dá)到了3-5倍于LCD的對(duì)比度、超過(guò)LCD技術(shù)40%的色彩范圍、OLED擁有完美的可視角度體驗(yàn)、具有超過(guò)LCD千倍的響應(yīng)速度、具有單位功耗更高的亮度、具有真正的黑色顯示效果、同等物理像素密度下具有更高的動(dòng)態(tài)分辨率、三分之一LCD的屏幕厚度(理論上OLED可以制造1毫米厚度的電視機(jī))?梢哉f(shuō),在主要的顯示指標(biāo)上,OLED沒(méi)有那一項(xiàng)低于LCD產(chǎn)品。如果真的要找出一些技術(shù)上的不足,主要就體現(xiàn)在壽命這個(gè)因素上(目前LCD的使用壽命顯著高于OLED產(chǎn)品,這是LCD技術(shù)和OLED比較唯一的一個(gè)優(yōu)勢(shì))——但是OLED得壽命水平也在不斷提升。

    第二在產(chǎn)品工藝,OLED技術(shù)具有更低的材料消耗和更少的工程步驟。這是人們相信OLED將成為L(zhǎng)CD替代性技術(shù)的最重要原因。除了對(duì)材料和工藝方面的要求比LCD低近1/3外,OLED的加工工藝也比LCD簡(jiǎn)單得多。據(jù)相關(guān)資料顯示,OLED顯示屏需要86道加工工序,而LCD屏則需要200多道工序。

    從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上將,LCD顯示產(chǎn)品必須包括背光組件(光源、導(dǎo)光板、反射板、擴(kuò)散板、棱鏡和框架等多種器件組成)、LCD陣列和TFT驅(qū)動(dòng)部分三個(gè)方面。而OLED顯示技術(shù)則只需要oled陣列和TFT驅(qū)動(dòng)部分。二者的TFT驅(qū)動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)差異不大,主要體現(xiàn)在薄膜晶體管的材料和工藝可能有所差別,但是也可以毫無(wú)差別,采用相同的技術(shù)和材料制造。而在主要的和新材料LCD和OLED陣列方面,OLED的固體特性,使得其整體結(jié)構(gòu)和工藝流程也更為簡(jiǎn)單。

    第三,在適應(yīng)條件上,OLED也有著很大的優(yōu)勢(shì)。OLED是固體顯示,這卻別于LCD 的液體屬性,因此其對(duì)溫度和壓力更為不明感,可以適應(yīng)更寬廣的溫度和壓力環(huán)境的需求。OLED的視角范圍超過(guò)LCD一倍以上,使得OLED可以適用于更廣闊的視角需求應(yīng)用之中。OLED是自主發(fā)光產(chǎn)品,黑色表現(xiàn)尤為突出,同時(shí)適合更高亮度的發(fā)光。因此起在黑暗、或者是高亮條件下,都渴望制造出理想顯示效果的器件。

    另一方面,OLED產(chǎn)品可以采用多種基地制作——這源于OLED是固體顯示的特性,因此OLED可以制造成柔性顯示設(shè)備、透明顯示設(shè)備等特種顯示產(chǎn)品。此外,OLED本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔的特點(diǎn),還是其可以再近眼顯示(頭盔瞄準(zhǔn)設(shè)備)上發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

    第四,也是OLED另一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì),那就是成本。上面已經(jīng)提到,OLED在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工序、材料消耗上,都比LCD擁有優(yōu)勢(shì),這實(shí)際上已經(jīng)可以構(gòu)成一個(gè)可以預(yù)期的成本優(yōu)勢(shì)。

    同時(shí),OLED面板的制備生產(chǎn)線(xiàn),可以再現(xiàn)有的LCD生產(chǎn)線(xiàn)的基礎(chǔ)上改造而成,進(jìn)而節(jié)約一半的投資,還可以使未到壽命的LCD生產(chǎn)線(xiàn)不至于浪費(fèi)掉。這一特點(diǎn),使得對(duì)于制造商而言,OLED不像是渠道者,而更像是LCD的升級(jí)產(chǎn)品。這種特點(diǎn)有利于OLED產(chǎn)業(yè)在初期的高速成長(zhǎng)。LCD產(chǎn)業(yè)積累的產(chǎn)能,和大尺寸高世代工藝技術(shù)都可以在OLED時(shí)代很好的得到繼承和發(fā)展。

    從技術(shù)角度看,OLED比LCD的優(yōu)點(diǎn)要多很多,唯一的壽命問(wèn)題其實(shí)也不是大問(wèn)題:萬(wàn)小時(shí)單位的OLED產(chǎn)品壽命已經(jīng)足可以被市場(chǎng)幾接受。而在產(chǎn)業(yè)進(jìn)程上,2012年可能上市的OLED產(chǎn)品55寸彩色3D電視機(jī)的最終售價(jià)不會(huì)高于8000美元,這遠(yuǎn)低于首款60寸液晶電視上市之時(shí)的2.8萬(wàn)美元。另?yè)?jù)LG公司表示,2018年OLED產(chǎn)品的實(shí)際價(jià)格渴望低于LCD產(chǎn)品。

    因此,LCD和OLED的優(yōu)劣比較只能得到一個(gè)結(jié)論:OLED取代LCD只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題!

   

OLED顯示技術(shù)與PDP等離子技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)比較

    全球平板市場(chǎng)另一個(gè)走向大規(guī)模應(yīng)用與成熟市場(chǎng)的顯示技術(shù)是PDP等離子顯示技術(shù)。該顯示技術(shù)占據(jù)全球大尺寸彩電產(chǎn)品市場(chǎng)兩成的市場(chǎng)份額。雖然不想LCD那樣,等離子技術(shù)難以成為OLED有力的競(jìng)爭(zhēng)者,但是OLED最終還是會(huì)取代PDP技術(shù),因?yàn)镺LED在諸多方面更為完美。

    從顯示效果上看,PDP等離子技術(shù)要比LCD技術(shù)出色很對(duì):對(duì)比度、色彩、響應(yīng)時(shí)間都高于LCD產(chǎn)品,甚至達(dá)到了OLED可能的顯示效果。但是,OLED顯示產(chǎn)品在可以提供的顯示密度、可是角度、單位能耗亮度等方面依然顯著領(lǐng)先于PDP技術(shù)的產(chǎn)品,特別是在產(chǎn)品理想厚度上不到PDP的十分之一,顯得更為輕薄。因此,整體顯示效果OLED要顯著強(qiáng)于PDP,PDP顯著強(qiáng)于LCD。與等離子PDP比較OLED的缺陷還是體現(xiàn)在壽命上。

夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

    從產(chǎn)品的適用性來(lái)看,PDP是一種氣體小囊結(jié)構(gòu),必須采用擁有一定厚度的玻璃(陶瓷)屏幕框架,屏幕必須擁有保護(hù)結(jié)構(gòu),否則在碰撞、溫度、氣壓影響下容易破碎,同時(shí)PDP在高解析度技術(shù)上嚴(yán)重落后、不能制備小尺寸高清晰產(chǎn)品。與之比較,OLED為固體顯示,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、輕便、可采用柔性或者透明基質(zhì)的特點(diǎn)。OLED產(chǎn)品制備滿(mǎn)足各種特殊情況、特殊條件下的現(xiàn)實(shí)需求、常規(guī)應(yīng)用無(wú)需特別保護(hù)、滿(mǎn)足不同尺寸高清晰顯示、適用于與多種其它膜結(jié)構(gòu)(電阻觸摸屏)的結(jié)合使用。

    從制造成本上,在大尺寸顯示方面OLED和PDP幾乎旗鼓相當(dāng)。但是生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)上,OLED的成本顯著高于PDP,可能達(dá)到PDP產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)投資的數(shù)倍甚至是10倍。這是OLED產(chǎn)品量產(chǎn)的一大瓶頸。

    雖然OLED產(chǎn)品的制備投資更為巨大,但是PDP產(chǎn)品依然沒(méi)有在市場(chǎng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)的可能。因?yàn)橥瑯颖萈DP投資巨大的LCD產(chǎn)品已經(jīng)獲得了針對(duì)PDP主要的大尺寸顯示器件的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。這種優(yōu)勢(shì)會(huì)被可以繼承LCD生產(chǎn)線(xiàn)的OLED技術(shù)全部繼承;蛘,可以這樣認(rèn)為,今天LCD的成功已經(jīng)幫助OLED完成了第一步的投資。LCD向OLED的轉(zhuǎn)化和升級(jí)不可避免,LCD戰(zhàn)勝PDP的情景會(huì)被OLED在不遠(yuǎn)的將來(lái)繼承。

   

OLED顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)前景,國(guó)內(nèi)戰(zhàn)略對(duì)策

    雖然目前OLED產(chǎn)業(yè)尚未到成熟階段,尤其是在大尺寸產(chǎn)品應(yīng)用上剛剛起步。但是OLED產(chǎn)業(yè)并不是一個(gè)新型產(chǎn)業(yè),也不是一個(gè)成長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè),而是一個(gè)已經(jīng)進(jìn)入爆發(fā)期的產(chǎn)業(yè):尤其是從現(xiàn)在(2012年)開(kāi)始,大尺寸、小尺寸OLED屏幕都將出現(xiàn)爆發(fā)性的增長(zhǎng)。

    首先是,小尺寸OLED顯示技術(shù)已經(jīng)全面成熟,成本日益下降。OLED顯示在手機(jī)、平板電腦上表現(xiàn)出的色彩、解析度、對(duì)比度和可視角度上的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)讓傳統(tǒng)液晶顯示技術(shù)相形見(jiàn)絀。同時(shí),該領(lǐng)域的整機(jī)企業(yè)也把采用OLED屏幕作為提升整體產(chǎn)品價(jià)值和利潤(rùn)產(chǎn)出的一個(gè)突破點(diǎn)。在這一市場(chǎng)上,雖然三星占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位,憑借一條4.5代線(xiàn),成為了市場(chǎng)大贏家,但是這種局面不會(huì)長(zhǎng)久。臺(tái)灣和大陸地區(qū)在小尺寸OLED方面的產(chǎn)能將在未來(lái)數(shù)年內(nèi)成翻番式的增長(zhǎng)。

    另一方面,在2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)到來(lái)之前,LG、三星和蘋(píng)果公司都在計(jì)劃上市OLED大尺寸電視。這些OLED屏幕出自新的8.5代線(xiàn)——完全可以滿(mǎn)足百英寸以?xún)?nèi)的任何尺寸顯示產(chǎn)品制備的需要。三星和LG在這方面的投資驚人。

夢(mèng)幻影像的答案:OLED顯示技術(shù)的秘密

    業(yè)界人士認(rèn)為,目前三星和LG代表的LCD液晶面板制造商,全部趨向于將已經(jīng)收回成本、或者進(jìn)入可能的大修期的韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)的LCD生產(chǎn)線(xiàn)改造成OLED生產(chǎn)線(xiàn)。而未來(lái)市場(chǎng)需要的低價(jià)格LCD面板主要由大陸地區(qū)新建LCD生產(chǎn)線(xiàn)供應(yīng)——這一計(jì)劃的周期可能是五年左右。也就是未來(lái)數(shù)年內(nèi),平均每年都會(huì)有一條高世代OLED生產(chǎn)線(xiàn)投入運(yùn)營(yíng)。

    事實(shí)上,從2009年,三星就已經(jīng)加大了對(duì)OLED投資力度:4.5代線(xiàn)是標(biāo)志性的成果。從這一刻起,OLED產(chǎn)業(yè)就已經(jīng)進(jìn)入幾何性的增長(zhǎng)時(shí)期。未來(lái)四五年的時(shí)間OLED產(chǎn)品的產(chǎn)值將會(huì)超過(guò)LCD產(chǎn)品,而真正成為平板顯示產(chǎn)業(yè)的王者。

    OLED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為國(guó)內(nèi)顯示產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)既帶來(lái)了機(jī)遇,也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)企業(yè)在OLED技術(shù)上主要集中在被動(dòng)顯示技術(shù),主動(dòng)顯示才剛剛起步。在產(chǎn)品的核心專(zhuān)利、工藝專(zhuān)利、配套企業(yè)和上游材料等領(lǐng)域都處于被動(dòng)局面。

    總體而言,在小尺寸被動(dòng)OLED產(chǎn)業(yè)上,國(guó)內(nèi)企業(yè)雖然成績(jī)不俗,但是依然落后于日本和臺(tái)灣地區(qū)眾多。但是總主動(dòng)式OLED小尺寸項(xiàng)目上,國(guó)內(nèi)企業(yè)雖然后發(fā)制人,但是落后程度并不大,甚至有希望成為全球小尺寸OLED的主要產(chǎn)出地之一。彩虹、京東方、華星光電等企業(yè)都有這方面的規(guī)劃,而且也都具有投資能力。

    而在大尺寸技術(shù)上,國(guó)內(nèi)目前只有京東方掌握大尺寸LCD面板技術(shù)。而該企業(yè)近年業(yè)績(jī)一直不好,LCD投資主要靠政府支持和金融市場(chǎng)融資完成,而且去年剛剛投產(chǎn)的8.5代線(xiàn)面臨著LCD面板業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的巨大市場(chǎng)壓力。不過(guò),京東方向OLED過(guò)渡是必然的市場(chǎng)選擇。未來(lái),京東方可能繼續(xù)建設(shè)一條大尺寸LCD面板線(xiàn)和一條中小尺寸OLED面板線(xiàn),并籌備8代以上的OLED面板線(xiàn)項(xiàng)目(可能來(lái)自于首條LCD面板線(xiàn)的升級(jí))。

    在大尺寸OLED顯示產(chǎn)業(yè),或者說(shuō)是面向TV等應(yīng)用的OLED顯示產(chǎn)業(yè)上,我國(guó)大陸地區(qū),甚至包括臺(tái)灣地區(qū)、日本地區(qū)的企業(yè)所面臨的第一個(gè)問(wèn)題不是技術(shù)和專(zhuān)利問(wèn)題,而是投資規(guī)模的問(wèn)題、是資金實(shí)力的問(wèn)題。以一條全新的8代線(xiàn)OLED面板線(xiàn)計(jì)算,動(dòng)輒需要五六十億美元的投資,或者更多。即便是改造現(xiàn)有的液晶面板線(xiàn),也還需要二三十億美元的投資。偌大的投資規(guī)模大多數(shù)企業(yè)難以實(shí)現(xiàn)是,三星等韓國(guó)企業(yè)能夠再此方面領(lǐng)先的重要原因之一。

    然而,OLED產(chǎn)業(yè)不僅僅是一個(gè)面向電視機(jī)的產(chǎn)業(yè),包括多種顯示設(shè)備、甚至包括投影技術(shù)、微型近眼顯示、被動(dòng)驅(qū)動(dòng)OLED顯示、柔性形式、以及OLED照明和景觀應(yīng)用等都是OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。在這些方向上,除了大尺寸產(chǎn)品受到投資巨大的限制外,其它方面首要的瓶頸都是技術(shù)性的。

    從全球方位來(lái)看,OLED產(chǎn)業(yè)的核心材料技術(shù)掌握在美國(guó)和英國(guó)企業(yè)手中、制程和裝備則與LCD有相似之處,主要掌握在日本、歐美企業(yè)手里;同時(shí),OLED技術(shù)所涉及到的主要材料科學(xué)也多數(shù)掌握在歐美和日本企業(yè)手中。作為中間屏幕產(chǎn)品的主要產(chǎn)地則是日本、韓國(guó)、臺(tái)灣和大陸地區(qū)。綜合技術(shù)實(shí)力分析表明,臺(tái)灣雖然領(lǐng)先于大陸,但是沒(méi)有更本性的差異,韓國(guó)則具有更高的一些優(yōu)勢(shì),同時(shí)企業(yè)之間比較團(tuán)結(jié);而日本方面雖然上下游都有涉及、但是企業(yè)之間不很團(tuán)結(jié),實(shí)力強(qiáng)大卻也分散;美國(guó)方面則主要是上游環(huán)節(jié)的優(yōu)勢(shì)。

    因此,國(guó)內(nèi)OLED產(chǎn)業(yè)應(yīng)該堅(jiān)持積極備戰(zhàn)終端屏幕市場(chǎng),做大被動(dòng)屏幕、小尺寸主動(dòng)屏幕,在大尺寸主動(dòng)屏幕上有所積累有龍頭型的項(xiàng)目支撐,同時(shí)積極探索上游材料和裝備產(chǎn)業(yè)、拓展產(chǎn)業(yè)鏈,探索OLED照明市場(chǎng)、并做產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備。最終實(shí)現(xiàn)在終端市場(chǎng)的被動(dòng)屏幕、小尺寸屏幕上占據(jù)重要位置和較大市場(chǎng)份額,在大尺寸屏幕上和上游材料裝備產(chǎn)業(yè)上不落后于人,甚至有一技之長(zhǎng)的局面。

    目前,國(guó)內(nèi)已經(jīng)將OLED列為十二五重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)之一,也是廣東省十二五產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要方向和基礎(chǔ)項(xiàng)目。研究數(shù)據(jù)表明,全球范圍內(nèi),手機(jī)、平板電腦、PC、TV等主要顯示設(shè)備均已經(jīng)進(jìn)入向OLED升級(jí)的階段。在主動(dòng)式OLED產(chǎn)業(yè)化初期把握機(jī)遇,適度加大投入,將有利于我國(guó)在上述四大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中始終保持規(guī)模優(yōu)勢(shì)、有利于在上述四大產(chǎn)業(yè)的規(guī)模優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,提升產(chǎn)業(yè)附加值和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,實(shí)現(xiàn)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)折。

   

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