ＯＬＥＤ技術穩步前行
2007-12-31 00:00:00王力
電子產品世界 2007年8期
關鍵詞：OLED(有機發光二極管)；PHOLED(磷光OLED)；WOLED(白光OLED)；FOLED(柔性OLED)
FPD(平板顯示器)市場競爭日趨激烈，LCD(液晶顯示器)逐漸替代CRT(陰極射線管)占據主要地位，其它眾多的平板顯示技術，諸如PDP(等離子顯示屏)、OLED(有機發光二極管)等依據自身的優點，紛紛擴大銷售量，分享平板顯示器市場份額。
“科學技術是第一生產力”，技術的突飛猛進無疑將推動整個產業的不斷前進，推動社會經濟的發展。2007年的OLED技術在曲折中前行，不論在亮度、發光材料、使用壽命、柔性顯示、產業化進程等方面，我們都聽到來自多方令人鼓舞的聲音。
材料的突破是推動OLED商業化的關鍵
2007年1月，美國UDC(環宇顯示公司)與NSCC(日本鋼鐵化學公司)宣布，UDC綠色磷光發光體(UDC—GD48)與NSCC新綠光材料PHOLED(磷光OLED)的結合在工作壽命方面獲重大突破：初始亮度1000cd/m2時，器件壽命達6萬小時。另外，綠光PHOLED材料的效率高達65cd/A，外量子效率為18％，CIE色度坐標為(x=0.35，y=0.61)。
4月，日本產業技術綜合研究所成功地推出了一款能夠將OLED亮度較以往產品提升6倍的技術，使得OLED的亮度能夠達到1800cd/m2的程度。此次開發的OLED對角長度約1cm，通電后發出藍光。目前為止，OLED的亮度平均為300cd/m2，用于光源顯得灰暗；日本產業技術綜合研究所通過薄膜制造方式的改良，除達到高分子方向一致外，還在電極之間采用低電阻材料，使得電流的流動更加容易。由于此次開發出的OLED發出的光是360度振動，比一般OLED的光源發出更多的特定方向震動光，光源被偏光板遮蔽的面積小，使亮度得以提升。
在2007SID(信息顯示協會會展)上，英國劍橋顯示器技術公司和日本Sumation公司宣布綠色和藍色高分子OLED材料取得新的進展。在初始亮度1000cd/m2時亮度半衰壽命為5萬小時，按400cd/m2換算為28.5萬小時，與3月發布的材料相比，壽命提高了40％。藍光材料已經達到初始亮度1000cd/m2時的亮度半衰壽命為1萬小時，按400cd/m2換算為6.2萬小時和更深的色彩。
之前發布的藍光CIE座標為x=0.14、y=0.21，現在達到CIE座標為x=0.14、y=0.19，與原來的藍色材料相比實現了高色純度的藍色發光。
與此同時，UDC公司也在2007SID上以題為“高效率的白色磷光OLED器件”，向人們展示了其WOLED(白色磷光OLED)技術新成果。擁有新型結構的自光OLED外量子效率為20％，發光效率相當于33 cd/A，其色坐標為(0.38，0.39)，在1000 cd/m2亮度下的工作壽命超過4000小時。
這是首次報道的外量子效率最高的單層WOLED，UDC稱使用外部耦合增強法可將外量子效率進一步提高到37％。
我們知道，OLED的技術瓶頸是使用壽命、功耗、成品率等，上述發光材料的突破，將有利于推動OLED商業化的進程。
柔性顯示可為OLED提供更大的舞臺
OLED有一項顯著的性能優勢，能使用塑料或金屬片等柔性基板代替玻璃基板，制備可彎曲的顯示器。與普通的硬屏顯示器相比，柔性顯示器具有諸多優點：耐沖擊、抗震能力更強、重量輕、體積小、攜帶更加方便，采用類似于報紙印刷工藝的卷帶式工藝，成本更加低廉等，能夠滿足未來顯示需要。除了OLED自發光、超輕薄、高亮度、寬視角等優點，柔性顯示是其獨特并超越于其它平板顯示器的殺手锏。柔性顯示能大大提高其應用范圍，使OLED產品獨具魅力。
在顯示技術中，柔性有機發光二極管(FOLED)是一種用可撓曲的基板材料(如透明的塑料薄板或金屬薄片)制成。FOLED顯示器可以被卷曲、折疊、或者作為可穿戴計算機的一部分。這種設備比傳統玻璃基板的顯示器更亮、更耐用、生產成本更低。
由于OLED對于水、氧非常敏感，尋找適合FOLED要求的封裝方法是其發展的首要因素。Vitex公司利用聚合物無機材料的交替復合薄膜來阻隔水、氧，具有很好的效果，其開發的軟屏基板產品具有與玻璃相媲美的阻隔水、氧的能力。2003年，UDC公司率先利用該基板和封裝技術制備了600cd/m2的初始亮度下，實際工作壽命超過3000小時的實驗片。根據計算，利用這種技術封裝的器件，在1000cd/m2的起始亮度下，最長壽命可超過5000小時。
除了封裝技術的差別，實現柔性點陣屏的另一個重要原因在于軟屏顯示器制備中涉及工藝問題。聚合物基板只能承受100℃以下的加工溫度，在高溫狀況下容易變形，這使得軟屏所需要的低溫制備工藝同絕緣層、隔離柱的高溫固化工藝存在一定沖突。此外，軟屏中如果采用柔性相對較差的金屬材料作為陰極結構，在驅動過程中容易產生新的缺陷。杜邦帝人公司改進基板性能，使得聚合物基板的熱穩定性提高到180-220℃，并改善了機械性能。日本先鋒公司于2004年率先推出了彩色的柔性顯示器。利用金屬基板的熱穩定性也有利于實現彩色化，在“2006 SID”會議上，UDC和三星公司展示了利用聚合物無機交替復合薄膜封裝技術，制備在金屬基板上的OLED柔性顯示器。
日本索尼公司于2007年5月發布了一款可在彎曲狀態下正常顯示圖像的FOLED產品。這塊2.5英寸大OLED可完全彎曲的屏幕，具有1670萬色，厚度僅為0.3mm，擁有24bit色深，分辨率160×120，對比度超過1000：1。這款新產品采用了Pentacene作為材料，樹脂基板采用的是200gm的PES。通過TFT絕緣膜由傳統的無機材料改為有機材料的變化，可以在彎曲的狀態下顯示所產生的影響。
市場應用趨勢
根據市場研究機構DisplayResearch的報告，2006年全球OLED市場收入約4.75億美元，比上年下滑3％。盡管OLED出貨量增長29％，達到7210萬單元，但平均售價出現較大降幅。在領先的OLED供應商中，臺灣錸寶科技(RiTdi spaly)奪取OLED出貨量冠軍，而韓國三星電機在收入方面最高。
據統計，2006年全球最大OLED廠商三星電機銷售額為1億美元，全球市占率為21％；LG電子以9300萬美元位居第二，市場占有率為19.6％；其次為臺灣的珠寶科技，銷售額為7900萬美元，市場占有率為16.7％。Pioneer、Univision、TDK銷售額分別以7700萬美元、5700萬美元、3200萬美元居第4、5、6位。全球前六大OLED廠商營收占據全球92.4％的份額。
2006年第4季度，0LED出貨量達到2220萬單元，銷售收入為1.453億美元。由于主顯示屏下滑1l％，以及MP3播放器顯示屏出貨下跌12％，OLED出貨量比上季度下滑2％。被動矩陣PMOLED繼續保持市場主流，占據超過93％的份額。目前，共有13家采用小分子材料的廠商和兩家采用高分子材料(POLED)的生產商，而小分子廠商在收入方面占據99％。
手機副屏和MP3播放器繼續以1230萬和790萬片，占據大約90％的OLED出貨量。其它主要顯示應用包括汽車音響和自動控制臺，雖然增長強勁，但是只有10％的市場份額。
預計2007年第一季度OLED市場規模將超過1.425億美元，主要因為三星電機推出用于手機主顯示屏的主動矩陣AMOLED。另悉，三星電機和索尼都將在第1季度開始生產AMOLED。
2007年，OLED產品應用領域出現新的亮點，OLED TV將進入大批量生產階段，初期將挑戰中小尺寸TV市場份額。日本索尼公司表示，將在2007年底推出11英寸OLEDTV。盡管，OLEDTV仍然存在成本高昂及性能穩定性等問題，但這標志著OLED在其廣泛的應用領域中邁出了新的一步，OLED技術正在穩步地向前行進。
