摘 要
OLED为自发光体,具有视角宽、对比度高、亮度大、响应时间快(<(s)、工作电压低(3V-9V DC)、面板薄(2毫米)及生产成本低等特点。这些优势将使其成为显示器行业的后起之秀。在OLED的技术上,目前还存在两种分歧。Kodak主要进行小分子OLED开发,而CDT则在大分子OLED上独领先锋。但是,由于OLED在技术上还不是完全成熟,并且缺乏完整的产业链,OLED显示器何时能真正对显示市场产生影响还很难说。
OLED is a self-luminous body with characteristics of wide viewing angle, high contrast, high brightness, rapid respond time (<second), low operating voltage (3V~9V DC), thin panel (2mm) and low production cost. These advantages will make it a rising star in display industry. At present, there are two differences on OLED technologies. Kodak mainly develops little molecular OLED, while CDT leads large molecular OLED. But due to not being fully ripe in OLED technologies and lack of complete industrial chains, it is hard to say that when OLED really can produce an influence on display market.
各种信息产品的发展使显示器不再局限于PC市场,而是广泛地用于手机、数码相机(DSC)、数字摄像机(DVC)、PDA、数字电视接收机及汽车卫星导航系统等领域。然而,现在还没有一种显示技术可以完全适用于所有的领域。LCD面板价格的急剧下降和它自身技术上的缺陷,使大量日本、韩国和台湾的显示器制造商转向下一代显示产品的研制。其中,最为突出的就是有机发光二极管(OLED)显示器。
OLED的技术特点和应用领域
OLED的主要生产步骤包括:ITO基底电路组建、有机材料涂覆、装配及测试。通常采用蒸汽涂覆或绘涂,在ITO板上进行有机涂覆,然后进行装配以防止水氧化。OLED去除了LCD生产中复杂的电池及LCM(液晶显示模块)工艺,同时也无需背光源及滤波器。由于生产过程相对简单,因此OLED比LCD更具有成本优势。然而,在面板设计、生产工艺改进、材料研发、驱动技术及生产设备开发这套完整的产业链形成之前,OLED厂商还必须投资大量额外的资金和资源。
OLED的两大对峙阵营—Kodak和英国的CDT采用了不同的生产方法。Kodak采用真空加热蒸汽涂覆的方法来进行ITO基底的涂覆,主要设计用于SME应用。CDT则采用与印刷类似的旋转涂覆方法,主要用于大型设备。在两种方法中,ITO面板的质量及OLED的涂覆技术都是影响元件性能的重要原因。
驱动方式则可分为有源及无源矩阵驱动。无源矩阵驱动OLED相对简单,成本较低,已被许多厂商采用。然而这种产品的分辨率难以进行提升。有源矩阵OLED则采用TFT来驱动象素点显示,分辨率较高但也造成了成本的增加。几家从事OLED生产的公司已选择TFT-LCD驱动技术。一些公司则同时开发下一代的LTPS(低温多晶硅)TFT-LCD及OLED。
OLED是自发光体,因而它所用的材料决定了它的颜色。由于不存在视角问题,同时对比度高,它在家庭娱乐设备中颇受欢迎。而其响应时间快、面板薄等特点也非常适用于下一代的便携式数字多媒体产品上,如智能电话和PDA,这些产品要求产品轻薄小巧。业界对于OLED的耗电及元件寿命等因素仍有所顾虑,不过生产商已开始抓紧发展战略联盟及技术合作伙伴,以尽快解决这些技术问题并拓展OLED的应用领域。
目前,多数公司专注于小分子OLED。现在有些厂商已陆续投入量产,产品主要为高分辨率、低功耗、全彩色、成熟的OLED,用于DSC、DVD和智能电话中。在大分子材料市场,CDT目前正与Seiko Epson公司合作,以便获得其驱动和喷墨打印技术,逐步解决全彩色产品的开发问题。
采用大尺寸基底时很难保证稳定的成品率,另外发光材料的寿命有限,因此多数从事OLED产品开发的公司都把重点放在中小尺寸应用上。Kodak的小分子OLED在这方面占主导地位,其产品开发集中于有源矩阵及全彩色产品。
在手机应用领域,由于手机对功耗要求极高,而且目前的GSM系统架构速度较慢,所提供的内容也不够丰富,移动通信的总体服务架构限制了OLED在手机中的应用。在3G移动驱动设备启用前,彩色面板难以得到全面开发,OLED厂商需要克服这些技术瓶颈并扩展其应用范围。
另一方面,彩色面板在PDA及手持游戏机中已大为普及。这些产品需要满足尺寸小、重量轻的要求,在功耗方面的要求也不象手机那么严格。因此,OLED在这类产品中具有很大的潜力。
显示器厂商处境彷徨
在LCD领域,现在已形成了日本、台湾及韩国三足鼎立的局面。日本显示器厂商凭着多年来在消费类电子市场中的统制地位,对市场需求保持着高度的敏感性和研发的优势。在无法垄断LCD的销售,而且利润每况愈下的情况下,日本厂商开始思考如何保持其技术领先地位。大量日本厂商开始转而生产OLED。
台湾的显示器厂商也在考虑如何保持竞争优势。有些厂商已经决定跳过标准的a-Si TFT-LCD而转向下一代显示技术,OLED技术相对简单、性能极佳同时生产成本将会降得很低,这些深深吸引了台湾厂商。但考虑到必须向日本厂商支付授权费用,并且资本投入大、设备折旧快,购置主要元件的费用占总成本的60%左右等因素,一些台湾厂商正在寻求纵向整合,或是开辟新的运作模式,以便获取更高的利润。
显示器厂商同时还认识到,完整的产业链是影响OLED产业发展的一个重要因素。在开发OLED时,厂商要对研发、技术、市场及成本等问题进行全面考虑。在改进产品寿命、元件功耗、材料、生产工艺及驱动方式等问题上,显示器厂商还需与材料、设备、主要元件及应用业界的上中下游供应商及分销商合作,以便减少产品开发时间。只有如此,才能迅速扩展应用领域,占领市场份额,并将OLED转变成一种主流技术。特别是台湾的显示器厂商,必须要做出一个选择,是等待此项技术在日本成熟后通过技术转移获取,然后借助大批量生产降低成本;还是立即投入必要的资源以获得研发及市场优势。