彩电

OLED技术刚起步 中国并未落后

作者:文东星 田朝勇来源:中国电子报发布时间:2008-12-04 12:53我要评论












四川虹视显示技术有限公司 文东星






田朝勇


 

自1987年就职于美国柯达公司的我国香港邓青云博士首次研制出具有实用价值的OLED显示器件以来,OLED以其主动发光、广视角、快速响应等特性受到业界的广泛关注。

第三代梦幻显示器

与目前占主导地位的液晶显示器(LCD)和等离子显示器(PDP)相比,OLED无论在显示性能还是器件制造方面都具有领先优势,是目前业界公认的一种理想的平板显示器,被称为第三代“梦幻显示器”。概括起来,OLED具有以下竞争优势:
第一,主动发光,更轻更薄更省电。OLED材料自身可以发出红、绿、蓝等颜色的光,因此不需要LCD必备的背光源和彩色滤光板,这种简单的器件结构使OLED在相同屏幕尺寸的情况下,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,可视特性优异:亮度高、色彩丰富、对比度大、响应速度快、视角大、几乎不受环境光的影响。OLED材料亮度大于100000cd/m 2,远超过液晶显示器,对比度更是高达100万比1,色彩还原能力超过LCD2倍,响应速度超过LCD1000倍,且在360°视角范围内无亮度色彩损失,阳光直射下也几乎不受影响。
第三,适于各种恶劣的使用环境:工作温度范围宽、耐冲击、抗震动。OLED工作温度范围在40℃~80℃,且由于OLED为全固态结构,无真空、无液体物质,抗震性好,可适应野外、飞机和宇宙飞船上的巨大加速度、振动等恶劣环境。
第四,制造成本低。OLED器件结构简单,制程工序约为LCD的2/3,大规模生产后,OLED成本比LCD低40%%。
第五,OLED可做成能卷曲的柔性显示器。易实现软屏显示,制成便于携带的可卷曲的显示器,未来的应用范围十分广阔。
第六,OLED易于制成薄而透明的显示器。
第七,OLED器件可用于照明。以平面发光为特点的OLED与其他光源相比具有高效、环保、安全等优点,目前用于照明的白光OLED器件效率已达到50lm/W,寿命超过5000小时,街边路灯或室内灯具换上OLED将不会太遥远。LCD为达到更佳的显示效果,也正借助于OLED作为其背光源。

AMOLED技术是方向

OLED技术发展方向,总体来说,是从小尺寸、低分辨率的PMOLED向大尺寸、高分辨率的AMOLED发展,同时研究柔性显示器及白光照明等。需要解决的技术重点包括以下方面:
一是研发用于AMOLED的低温多晶硅TFT技术,尤其解决结晶化技术、TFT亮度补偿技术及TFT基板制程工艺等。
二是增加OLED的亮度。目前OLED显示器的实际亮度远未达到其理论值,需研究新的器件结构如在阴阳极内侧加缓冲层、选用逸出功低且大气稳定性好的阴极材料、开发逸出功大且透光性好的阳极材料、研究能级结构对发光更有效的有机材料等。
三是增加器件的寿命和稳定性。尽管OLED寿命已达到近3万小时,但与CRT、LCD相比仍有较大的差距,因此提高器件的发光效率,减少发热对器件寿命的影响,同时改进制备工艺,加强对基底材料的超净处理并减少氧、水汽对器件的侵蚀,以提高器件寿命和稳定性是OLED技术发展需解决的重要问题。
四是进行新的高效有机材料的研究。OLED技术发展的另一重要方面是研究低驱动电压、高发光效率的新型有机发光材料,进行荧光材料的改性及磷光材料研究。
五是改善生产工艺,提高成品率,降低成本,确保市场竞争力。

我国并未落后

目前全球加入OLED市场竞逐的厂商合计有100家以上,包括IT行业绝大多数大型跨国公司,如制造厂商有三星SDI、LGD、索尼、夏普、精工爱普生及我国台湾的奇晶、铼宝等厂商;材料开发商有柯达、剑桥显示技术公司、通用显示公司、住友化学等;设备制造商有日本真空、大日本印刷、韩国斗山等。
虽然国际上OLED研发的单位较多,但核心技术主要掌握在柯达、通用显示公司、剑桥显示技术公司三家欧美公司手中。其中在PMOLED市场,铼宝稳居全球出货量第一,在AMOLED市场,SDI处于领先地位,而索尼于2007年12月在全球最早推出了11英寸OLED电视。就整个行业来看,目前OLED正处在由技术研发向产业化过渡的初期,其中SDI、索尼代表了OLED行业的技术领先水平。
我国在OLED技术方面的研究起步并不晚,1991年国内已经开始研究OLED,到目前为止,除台湾铼宝、奇晶等业内领先企业外,大陆的四川虹视、维信诺、信利电子等均开展了研究并已实现PMOLED量产。尤其四川虹视率先开展了AMOLED研究,着重布局AMOLED产业的发展。根据计划,2008年底可完成3英寸级AMOLED开发,有望取得重大突破。此外以清华大学、上海大学、华南理工大学、电子科技大学、长春应化所等为代表的高校及科研机构也长期开展了OLED器件及有机材料方面的研究并取得了较大成果。

将迎来发展良机

在CRT时代我国产业发展较为被动,在LCD时代产业发展处于落后水平,而在发展第三代显示技术——— OLED产业方面中国最有机会摆脱国外大公司的技术垄断,占领中国这一世界平板显示产业的巨大市场,从而实现显示产业强国的梦想。
第一,世界OLED产业还处于产业化初期,全球涉足OLED产业的企业虽然很多,但目前基本处于研发阶段,且产品主要是小尺寸PMOLED器件,真正对LCD构成威胁的AMOLED器件实现量产的只有少数几家公司。
第二,在技术方面中国与世界处于同一起跑线。OLED技术目前还不成熟,各个企业在消化柯达和剑桥CDT专利技术方面的进度大致相同,谁能在发光材料和器件的研制及制造工艺方面率先取得突破,谁就可能取得行业主导权。
第三,投资相对较低。OLED的投资规模约数千万至数亿美元,不到TFT-LCD生产线投资规模的一半,极大地降低了市场进入的门槛和投资风险。
第四,我国OLED产业化基础良好。我国在有机发光材料的合成方面已掌握了很多关键技术,这对我国进入OLED产业是一个巨大的优势;四川虹视、维信诺、信利已建设OLED量产线,清华大学、华南理工大学等一批高校也取得了较大的OLED研究成果;香港晶门科技、中颍电子已成为全球为数不多的OLED驱动IC开发商;此外,我国台湾凭借在IT制造方面的优势,以铼宝、攸景、奇晶、统宝等为代表的一批企业已走在世界OLED产业化的前列。
第五,我国市场潜力巨大,可为OLED产业发展注入持续的动力。凭借OLED出众的显示性能,作为显示产业终端制造和消费大国,我国OLED的市场前景广阔。
我国显示产业突出重围的机会来了,但是要抓住良机,推动我国OLED产业快速发展,还需解决以下问题:
首先,OLED是技术资金密集型产业,也是信息产业前沿技术,需要国家相关部门站在战略的高度对OLED产业进行整体规划,集中资源,强化自主创新,引导和鼓励企业加入OLED产业链并给予资金支持,形成可持续发展的能力。
其次,我国目前虽具有一定的OLED产业基础,但产业链尚未现成,需要以建设产业链的思路,形成包括原材料、设备、驱动IC、终端应用集聚的产业配套体系,解决目前“产、学、研、用”脱节的问题。
最后,形成以企业为龙头,集聚高等院校、科研机构、海外力量的国家级OLED工程技术中心,重点研究AMOLED,着力培养一支高级技术专家队伍,切实打造中国OLED产业。


责任编辑:电子信息产业网
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