世界OLED產業處於產業化初期 中國並未落后

2008年12月05日08:54  來源:《中國電子報》

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  自1987年就職於美國柯達公司的我國香港鄧青雲博士首次研制出具有實用價值的OLED顯示器件以來,OLED以其主動發光、廣視角、快速響應等特性受到業界的廣泛關注。

  第三代夢幻顯示器

  與目前佔主導地位的液晶顯示器(LCD)和等離子顯示器(PDP)相比,OLED無論在顯示性能還是器件制造方面都具有領先優勢,是目前業界公認的一種理想的平板顯示器,被稱為第三代“夢幻顯示器”。概括起來,OLED具有以下競爭優勢:

  第一,主動發光,更輕更薄更省電。OLED材料自身可以發出紅、綠、藍等顏色的光,因此不需要LCD必備的背光源和彩色濾光板,這種簡單的器件結構使OLED在相同屏幕尺寸的情況下,厚度不到LCD的1/2,重量不到LCD的1/3,功耗不到LCD的2/3。

  第二,可視特性優異:亮度高、色彩豐富、對比度大、響應速度快、視角大、幾乎不受環境光的影響。OLED材料亮度大於100000cd/m 2,遠超過液晶顯示器,對比度更是高達100萬比1,色彩還原能力超過LCD2倍,響應速度超過LCD1000倍,且在360°視角范圍內無亮度色彩損失,陽光直射下也幾乎不受影響。

  第三,適於各種惡劣的使用環境:工作溫度范圍寬、耐沖擊、抗震動。OLED工作溫度范圍在40℃∼80℃,且由於OLED為全固態結構,無真空、無液體物質,抗震性好,可適應野外、飛機和宇宙飛船上的巨大加速度、振動等惡劣環境。

  第四,制造成本低。OLED器件結構簡單,制程工序約為LCD的2/3,大規模生產后,OLED成本比LCD低40%。

  第五,OLED可做成能卷曲的柔性顯示器。易實現軟屏顯示,制成便於攜帶的可卷曲的顯示器,未來的應用范圍十分廣闊。

  第六,OLED易於制成薄而透明的顯示器。

  第七,OLED器件可用於照明。以平面發光為特點的OLED與其他光源相比具有高效、環保、安全等優點,目前用於照明的白光OLED器件效率已達到50lm/W,壽命超過5000小時,街邊路燈或室內燈具換上OLED將不會太遙遠。LCD為達到更佳的顯示效果,也正借助於OLED作為其背光源。

  AMOLED技術是方向

  OLED技術發展方向,總體來說,是從小尺寸、低分辨率的PMOLED向大尺寸、高分辨率的AMOLED發展,同時研究柔性顯示器及白光照明等。需要解決的技術重點包括以下方面:

  一是研發用於AMOLED的低溫多晶硅TFT技術,尤其解決結晶化技術、TFT亮度補償技術及TFT基板制程工藝等。

  二是增加OLED的亮度。目前OLED顯示器的實際亮度遠未達到其理論值,需研究新的器件結構如在陰陽極內側加緩沖層、選用逸出功低且大氣穩定性好的陰極材料、開發逸出功大且透光性好的陽極材料、研究能級結構對發光更有效的有機材料等。

  三是增加器件的壽命和穩定性。盡管OLED壽命已達到近3萬小時,但與CRT、LCD相比仍有較大的差距,因此提高器件的發光效率,減少發熱對器件壽命的影響,同時改進制備工藝,加強對基底材料的超淨處理並減少氧、水汽對器件的侵蝕,以提高器件壽命和穩定性是OLED技術發展需解決的重要問題。

  四是進行新的高效有機材料的研究。OLED技術發展的另一重要方面是研究低驅動電壓、高發光效率的新型有機發光材料,進行熒光材料的改性及磷光材料研究。

  五是改善生產工藝,提高成品率,降低成本,確保市場競爭力。

  我國並未落后

  目前全球加入OLED市場競逐的廠商合計有100家以上,包括IT行業絕大多數大型跨國公司,如制造廠商有三星SDI、LGD、索尼、夏普、精工愛普生及我國台灣的奇晶、錸寶等廠商﹔材料開發商有柯達、劍橋顯示技術公司、通用顯示公司、住友化學等﹔設備制造商有日本真空、大日本印刷、韓國斗山等。

  雖然國際上OLED研發的單位較多,但核心技術主要掌握在柯達、通用顯示公司、劍橋顯示技術公司三家歐美公司手中。其中在PMOLED市場,錸寶穩居全球出貨量第一,在AMOLED市場,SDI處於領先地位,而索尼於2007年12月在全球最早推出了11英寸OLED電視。就整個行業來看,目前OLED正處在由技術研發向產業化過渡的初期,其中SDI、索尼代表了OLED行業的技術領先水平。

  我國在OLED技術方面的研究起步並不晚,1991年國內已經開始研究OLED,到目前為止,除台灣錸寶、奇晶等業內領先企業外,大陸的四川虹視、維信諾、信利電子等均開展了研究並已實現PMOLED量產。尤其四川虹視率先開展了AMOLED研究,著重布局AMOLED產業的發展。根據計劃,2008年底可完成3英寸級AMOLED開發,有望取得重大突破。此外以清華大學、上海大學、華南理工大學、電子科技大學、長春應化所等為代表的高校及科研機構也長期開展了OLED器件及有機材料方面的研究並取得了較大成果。

  將迎來發展良機

  在CRT時代我國產業發展較為被動,在LCD時代產業發展處於落后水平,而在發展第三代顯示技術——— OLED產業方面中國最有機會擺脫國外大公司的技術壟斷,佔領中國這一世界平板顯示產業的巨大市場,從而實現顯示產業強國的夢想。

  第一,世界OLED產業還處於產業化初期,全球涉足OLED產業的企業雖然很多,但目前基本處於研發階段,且產品主要是小尺寸PMOLED器件,真正對LCD構成威脅的AMOLED器件實現量產的隻有少數幾家公司。

  第二,在技術方面中國與世界處於同一起跑線。OLED技術目前還不成熟,各個企業在消化柯達和劍橋CDT專利技術方面的進度大致相同,誰能在發光材料和器件的研制及制造工藝方面率先取得突破,誰就可能取得行業主導權。

  第三,投資相對較低。OLED的投資規模約數千萬至數億美元,不到TFT-LCD生產線投資規模的一半,極大地降低了市場進入的門檻和投資風險。

  第四,我國OLED產業化基礎良好。我國在有機發光材料的合成方面已掌握了很多關鍵技術,這對我國進入OLED產業是一個巨大的優勢﹔四川虹視、維信諾、信利已建設OLED量產線,清華大學、華南理工大學等一批高校也取得了較大的OLED研究成果﹔香港晶門科技、中?電子已成為全球為數不多的OLED驅動IC開發商﹔此外,我國台灣憑借在IT制造方面的優勢,以錸寶、攸景、奇晶、統寶等為代表的一批企業已走在世界OLED產業化的前列。

  第五,我國市場潛力巨大,可為OLED產業發展注入持續的動力。憑借OLED出眾的顯示性能,作為顯示產業終端制造和消費大國,我國OLED的市場前景廣闊。

  我國顯示產業突出重圍的機會來了,但是要抓住良機,推動我國OLED產業快速發展,還需解決以下問題:

  首先,OLED是技術資金密集型產業,也是信息產業前沿技術,需要國家相關部門站在戰略的高度對OLED產業進行整體規劃,集中資源,強化自主創新,引導和鼓勵企業加入OLED產業鏈並給予資金支持,形成可持續發展的能力。

  其次,我國目前雖具有一定的OLED產業基礎,但產業鏈尚未現成,需要以建設產業鏈的思路,形成包括原材料、設備、驅動IC、終端應用集聚的產業配套體系,解決目前“產、學、研、用”脫節的問題。

  最后,形成以企業為龍頭,集聚高等院校、科研機構、海外力量的國家級OLED工程技術中心,重點研究AMOLED,著力培養一支高級技術專家隊伍,切實打造中國OLED產業。

  四川虹視顯示技術有限公司 文東星 田朝勇

(責任編輯:畢磊)
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