企业正磨拳擦掌迎接OLED时代的来临

保有OLED基础技术的日本，在让出LCD市场给韩国之后，对OLED则表现出“死守”的决心。Sony首先推出OLED TV，象征已先取得OLED市场，大规模量产建设将陆续在2008年中决定，一般预料将以生产10英寸以上OLED TV为主。虽然东芝发表已开发完成包含背光源在内厚度只有0.89mm的液晶面板，而且在2008年春，厚度约1mm光学传感器感知手指端触控面板用新型液晶也进入量产，“液晶薄化技术又向前迈进一大步，绝对不输给OLED”的交战下，未来谁会是掌控便携式产品画面的主角？本文主要在探讨OLED时代来临前的破晓时分，企业正磨拳擦掌的现况。

OLED市场

根据美国DisplaySearch的调查，2007年OLED产量比06年增加8%，达7470万片；产值增加6%，为4亿9400万美元，创造历史最高记录。2007年全球OLED市占率居首位的是韩国Samsung SDI，2007年增长57%，产值达1亿5670万美元，市占率为31.7%；我国台湾铼宝科技(RiTDisplay Corporation)居第二(产量仍为第一 )，市占率为21.8%，第三位的是日本Pioneer，市占率为18.3%(如图一)。

图一、2007年全球OLED产值与前三名公司市占率

OLED依驱动方式可分为被动式矩阵(Passive Matrix)与主动式矩阵(Active Matrix)两种，OLED市场初期以被动式矩阵为主，铼宝科技仍为被动式OLED最大厂商，不但是世界第一家将OLED显示面板正式量产化，并应用于手机，同时也是继日本Pioneer之后，为全球第二家将OLED显示面板应用于汽车音响的公司。未来RiTDisplay将持续贯彻被动式中小面板的量产制程改善，确实掌握OLED薄型优势，产品的开发方向则希望加入具触控屏幕等新功能，以增加附加价值。

OLED显示器的应用

一、中小型OLED面板

小尺寸OLED面板的应用包括手机、PDA、数码相机，以及目前已经量产的车用音响等市场；主要投入厂商包括铼宝科技、NEC、三洋电机、TDK、东芝、Pioneer、SONY等。中尺寸的应用如笔记本电脑、PND(Personal  Navigation Display)等，PND的年世界市场超过1000万台，一旦开始普及商机将更为扩大。

在手机上的应用传统系将被动式OLED应用为次面板的显示，由于寿命与耗电等因素被动式不适用于主面板，企业也跃跃欲试欲利用主动式OLED抢攻主面板市场。

为了获得OLED市场，韩、日、台三方的竞争激烈，自2007年起相当部分技术已获得解决，也让竞争态势由研究开发迈入量产。其中先发的是三星SDI(Samsung SDI)，自2007年9月宣布正式量产手机用AMOLED，目前月产能为150万片；2008年中预计将增产为300万片，届时将成为全球最大生产规模。产品除手机外，2008年计划开始量产笔记本电脑用AMOLED 14.1英寸面板。另外，三星SDI曾在2007年发表厚度仅0.25mm的4英寸AMOLED面板。

韩国LG Electronics于2008年2月22日正式推出承载AMOLED的超高画质手机“LG-SH150A”。该产品的应答速度比使用TFT液晶面板快1000倍以上，为无残像、自然色显示，尤其是采用黑色的Graphic User Interface，当显示menu时的耗电可比使用液晶大幅削减。LG Display为强化OLED竞争力，于2008年3月与美国Eastman Kodak缔结OLED以及相关TFT技术的专利交互授权(Cross License)契约。如此一来，LG Display可以使用Kodak拥有主要OLED材料与工程技术；Kodak可以使用LG Display保有世界最高水平的TFT技术，两家公司彼此互惠，不但可强化中小型OLED事业，以中长期来看，对TV等大型OLED的开发也将发挥很大的功效。

日本方面，其国内最新型手机中泰半已采用OLED面板，由此可见手机薄型化正在加速进展中。日本国内手机用被动式OLED由TDK与东北Pioneer两家平分天下，TDK在2008年订下手机用OLED面板倍增的目标。更大尺寸3.2英寸产品TDK正在开发中，计划2009年中开始量产。KDDI于2007年11月推出的手机「INFOBAR」的主面板显示采用AMOLED，这是使用韩国三星SDI的产品。TDK将在2008年开始生产主面板采用OLED的手机。此外，Epson想进入车用领域的PND(Personal Navigation Device)，全球的年市场超过1000万台。Sony于2008年4月16日发表开发厚度0.2mm的3.5英寸AMOLED面板原型(如图二)。

图二、Sony开发的厚度0.2mm的3.5英寸AM-OLED面板原型

中国方面，2002年，清华大学和维信诺公司建成了中国大陆第一条OLED中试生产线，并于2003年实现了OLED模块产品的生产和销售。完全依靠自主技术建设的中国大陆第一条OLED大规模生产线也将在2008年下半年正式投产。4月28日，长虹平板电视领域的OLED项目在成都正式开工。这是长虹继投资等离子屏生产线之后又一次大规模进军平板显示器件领域。 据悉，长虹OLED项目起步技术来源于全资子公司韩国ORION OLED公司，项目总投资7.05亿元人民币，将在成都兴建中国首条具有自主知识产权和核心技术的完整的OLED屏生产线，计划于2009年一季度建成投产。建成后，将形成年产1200万片OLED显示屏的生产能力。

另外，世界第四位LCD公司的CMO(我国台湾奇美电子 )的子公司CMEL(奇晶光电)，与台湾工研院电子所共同开发LTPS制程，目前正在量产2~3英寸AMOLED，月产能50万片，此规模仅次于三星SDI，为第二大厂。CMEL计划在2008年增设生产线，计划将月产能扩大为150万片。2007年5月奇晶光电与美国柯达公司签订AMOLED技术交互授权合约，这项合作将使OLED由研发阶段快速提升到成熟量产阶段。奇晶光电将运用柯达公司的AMOLED显示技术于其中小尺寸的产品，如手机面板、数码相机面板及便携式数码播放器面板上。

二、大型面板
OLED显示器在面对量产化之际，重要的是解决“寿命”与“成本”方面的课题。寿命方面，期待能开发出可以少量电流实现充分亮度的高效率发光材料，进而革新组件结构与电极材料的制程，同时改善显示器驱动技术，以达成高发光效率与长寿化；在成本方面，现在已实用化的被动式矩阵比较简单，因而可以有比较低的制作成本。反之，可望大型化的主动式矩阵，必须在每一个像素上制作薄膜晶体管，由于制程复杂，成为成本居高不下的主因。业界期待能在制程技术与有机材料上持续开发，若进到量产化，则应设法解决成本方面的难题。[!--empirenews.page--]

总之，若能解决上述问题，则OLED应用范围将持续扩大。例如利用薄、小与低耗电特性，已开始应用到手机的主显示面板、PDA、数码相机、已量产的车用音响、便携式音乐Player等；若高精度、高对比、大型化得以实现，则可望进入便携式PC、计算机监视器、家用电视领域。此外，还可发挥其自发光与可挠的特性进入软性显示器领域，成为下一代平面显示器的主角。

大型面板主要采用自发光主动式矩阵OLED，其驱动原理与TFT LCD之比较如图三所示。这方面的发展，2007年10月韩国三星SDI宣布开始量产2~4.1英寸AMOLED面板； SONY于2007年12月推出型号为XEL-1的11英寸OLED TV，正式揭开OLED显示器时代的序幕。这两家的成功对一向独霸薄型平面显示器的LCD、PDP造成很大的威胁，让人印象深刻。

图三、AM-OLED动作原理与TFT-LCD之比较

发光材料
一、材料公司

目前OLED面板发展最关键的是长寿命与高效率相关的材料技术的研发。

1.日本企业的战略

日本企业虽然在OLED材料上积极进行研究开发与建立供给体制，另一方面为确实掌握OLED成为举足轻重的企业，积极与拥有OLED基本专利的企业缔结授权协议或合作开发。拥有OLED基本专利的企业有四家，其一为美国UDC(Universal Display Corporation)，拥有OLED相关专利(含申请中)约800项，连一般时为透明，放映影像时从基材两侧都可以显示的“TOLED”；薄型可挠“FOLED”的技术也是由UDC所拥有。其中拥有磷光发光材料的基本专利，成为磷光材料开发的领导企业，而红光材料已投入市场，其发光效率为现在主流“荧光”型发光材料的4倍，UDC拥有以磷光掺杂(Dopant)方式的多种结构专利，因此，在下一波主流发展中UDC的技术不可或缺。

其二为英国CDT(Cambridge Display Technology)，领先项目为“高分子”型发光材料/组件。CDT与凸版印刷、Seiko Epson等有合作关系，2001年起与住友化学建立共同开发与部分出资的关系，2007年9月CDT成为住友化学的全资子公司，由此可见住友化学欲成为“高分子技术开发领导者”的野心。

其它OLED的先驱企业还有Eastman Kodak，拥有相关专利1800项以上，也是材料开发无法忽视的企业。另外，化学大厂的杜邦正在开发OLED用高分子材料的大量生产技术，而且已达商业化的最终阶段。

2.发光材料主角之争

Sony 11英寸OLED TV使用的是“小分子”型发光材料。事实上，普及的“小分子”型发光材料，其分子量低、纯度高，质量容易安定，以小分子材料制造面板时，“真空蒸镀”为基本成膜技术，但要在大画面均匀蒸镀有其困难度。另外，分子量超过1万以上的“高分子”型，可以使用一种材料的一层赋予发光与传递两种功能，而且可以采用喷墨法在基板涂布出大面积面板，成本可望因而降低；但也有寿命、品质不安定的问题。

发光材料种类可分为“小分子与高分子”；发光形式可分为“荧光与磷光”，都是开发竞争的焦点。现在主流材料是“小分子与荧光”，未来何者能胜出？新日铁化学力主“小分子/磷光”会胜出。原因是荧光效率只有25%，磷光效率可达100%，后者的发光效率是前者的4倍，直接影响电视的耗电量。至于问题则在于发磷光的物质在地球上的存量比发荧光物质少，而且三原色中发蓝色的材料目前仍在开发中。

接受日本政府NEDO委托开发OLED/磷光材料计划的是松下电工、出光兴产与TAZMO，计划研发期间至2010年3月。新日铁化学2004年完成红色小分子/磷光材料，2006年成功开发绿色小分子/磷光材料 (供给松下电工)，一举拿下材料市场的主导权。2007年的开发目标为蓝色/磷光材料。

二、寿命9倍的OLED组件

日本北陆先端科学技术大学认为延长OLED组件寿命的关键，在于组件构造必须重新检讨，以及发光层等内部层间接合面的劣化防止，结果开发出寿命延长9倍的组件，下图为北陆先端科学技术大学开发OLED构造。该大学特别在OLED组件让光通过的透明电极与电洞传递层相接的面上，插入可让电流容易通过的无机物“氧化钼”制作的薄膜，是一种能证明能源传递率高的0.75nm的极薄膜，可以抑制劣化。结果，亮度从与TV相近的360candela到半衰的时间，过去是4000小时，现在延长为37000小时；耗电量最大可减少17%。

(编辑:于占涛)