有机发光二极管(OLED)这项新一代显示技术,近年来在全球范围引发各大面板厂商争相投资布局,竞争不断升级,特别是在手机、电视及平板电脑等领域。日前,三星弯曲OLED电视的面世发售更是预示着OLED技术进入成熟的应用期。OLED以其结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及抗震性能好得到广大消费者的认可,被赋予“梦幻显示器”的称号。但在当前全球显示领域,TFT-LCD液晶显示仍处于主流地位。OLED作为新兴显示技术,与传统LCD显示屏不同,无需背光,而且OLED显示屏比LCD更轻、更薄,可视角度更大,并且更加节能同,OLED技术因此备受市场青睐。预计在未来数年内OLED技术与当前主流的液晶显示(TFT-LCD)技术将并驾齐驱。
全球面板厂商加速布局
随着OLED技术的出现,全球面板厂商近年来也不断调整策略,加速OLED产业布局。韩国三星于2007年率先大规模生产OLED面板。根据数据显示,目前三星占全球OLED面板市场90%以上市场份额。三星已拥有一条5.5代AMOLED生产线,用于生产手机面板。从2012年底首次展出55英寸OLED电视开始,三星也将8代OLED生产线投资计划提上日程。
韩国另一大面板企业LG Display在2013年年初就宣布,投资约7063亿韩元增设一条8.5代OLED电视面板生产线,这也是目前全球最大的OLED电视面板生产线。
日本企业同样在OLED技术方面进行积极筹备。去年二季度,索尼松下双双宣布结盟攻OLED面板。记者了解到,索尼和松下计划利用各自拥有的核心技术及打印技术,共同研发下一代OLED面板和模组。双方共同研发基于打印方式的下一代OLED技术,这种技术可以实现低成本量产大尺寸、高分辨率的OLED面板和模组。通过索尼和松下整合各自拥有的独特技术及研发效率,各自均在2013年美国CES展上展出了一款56寸大屏4K OLED电视,并表示将在2013年四季度可实现量产。
记者了解到,2013年7月初美国亚利桑那大学柔性电子与显示中心(FEDC)利用混合氧化物薄膜晶体管(TFT)成功制造出了世界上最大尺寸的OLED彩色柔性显示器样机。该显示器由柔性电子与显示中心与美国陆军研究实验室联合开发,尺寸为 14.7英寸,达到了该中心此前创造世界纪录型号的两倍。
这种新型柔性显示器样机采用了新型OLED材料,增强了性能,改进了封装工艺,具有厚度小、重量轻、可任意弯曲、坚固耐用的特点,可满足美国国防部对全彩色动态视频柔性OLED显示器的需求。其中的混合氧化物薄膜晶体管可在现有的非晶硅生产线上制造,无需专用设备和工艺,与其他同类技术相比具有显著的成本优势,为制造多色彩、高响应度、低功耗的柔性显示器提供了一种高效费比制造方法,可满足下一代消费级柔性显示器的需求。
台湾方面,友达光电在加拿大温哥华显示周上也展示了65寸Full HD OLED电视面板技术。不仅成功克服了Oxide TFT不稳定性与大型金属遮罩易变形导致混色的问题,更搭载友达自行研发的OLED画素补偿电路专利技术,有效改善TFT及OLED制程变异所导致的亮度不均匀。
在国内,大陆的京东方、华星光电、维信诺、彩虹、天马等企业均已建立OLED实验线或中试线。2008年,维信诺自主设计的国内首条OLED大规模生产线建成投产。总投资220亿元的京东方5.5代AMOLED生产线已于2011年开工,计划于2013年4季度投产。
时间 |
厂商 |
产线代数 |
类型 |
投资规模 |
生产情况 |
工厂地点 |
2008 |
维信诺 |
2.5 |
PMOLED |
1200万片/年 |
昆山 | |
2010 |
维信诺 |
4.5 |
AMOLED |
中试线 |
昆山 | |
2012 |
维信诺 |
5.5 |
AMOLED |
150亿元 |
计划中 |
昆山 |
2008 |
天马 |
2.5 |
AMOLED |
量产 |
上海 | |
2010 |
天马 |
4.5 |
AMOLED |
4.92亿元 |
中试线 |
上海 |
2011 |
天马 |
5.5 |
AMOLED |
70亿元 |
计划中 |
夏门 |
2011 |
京东方 |
4.5 |
AMOLED |
改造线 |
量产 |
成都 |
2011 |
京东方 |
5.5 |
AMOLED |
220亿元 |
筹建中 |
鄂尔多斯 |
2010 |
彩虹 |
2.5 |
PMOLED |
5.08亿元 |
1200万片/年 |
佛山 |
2010 |
彩虹 |
4.5 |
AMOLED |
49.6亿元 |
佛山 | |
2011 |
彩虹 |
4.5 |
AMOLED |
94.2亿元 |
2000万片/年 |
佛山 |
2010 |
虹视 |
2.5 |
PMOLED |
7.05亿元 |
1200万片/年 |
四川 |
2013 |
虹视 |
4.5 |
AMOLED |
计划中 |
四川 | |
2012 |
华星光电 |
4.5 |
AMOLED |
计划中 |
深圳 | |
2003 |
信利 |
2.5 |
PMOLED |
2亿元 |
240万片/年 |
汕尾 |
2012 |
上海和辉 |
4.5 |
AMOLED |
筹建中 |
上海 |
中国大陆部分厂商主要OLED面板产线情况进展
鉴于AMOLED面板需求日渐扩大,为协助国内AMOLED制造商加速产品产量时程及提升产品生产良率以抢得市场商机,经济部工业局委托工研院筹组“AMOLED检测设备研发联盟”并于日前正式成立,其联盟成员涵盖产、学、研机构,包括友达、群创、铼宝科技、华映、胜华科技、崇电雷射、广化科技、宏濑科技、旭东机械、源台精密、交大显示科技所、清大材料科学系、金属中心与工研院等单位。
研院量测中心主任段家瑞说,AMOLED产业发展的三大关键技术,包括研发、制程的改善以及良率提升,工研院在相关方面有很好的基础与资源,希望藉由此次联盟的成立,提供工研院各方面的资源,并结合产学研的技术能量,协助台厂开发AMOLED制程关键的检测设备、解决技术上的问题,加速产品量产时程。
大陆厂商发展OLED技术迫在眉睫
从世界范围的专利情况来看,日本和韩国在OLED产业方面拥有很强的实力,且发展步伐较快。中国企业在专利领域的积累仍落后日韩等国,需在相对较长的一段时间内投入更多精力做好OLED产业基础研发工作,同时应注重全球范围专利布局研究,并慎重考虑中国自身在该领域内的专利布局情况,以取得长足发展。国内面板厂商应在专利方面相互支持,共同发展。
数据显示,2012年,大陆液晶面板全球市占率升至10%,有研究机构预计,2015年将进一步提升至20%。发改委高技术产业司司长綦成元表示,2012年,国内液晶显示面板销售收入突破人民币400亿元,接下来将重点扶持国内面板企业在OLED技术上的发展,争取在几年培育出全球前三的龙头企业。
纳入国家“十二五”计划的OLED产业在发改委、工信部的大力支持下有了长足的发展。经过多年的技术积累和创新,大陆京东方、华星光电、维信诺、彩虹、天马、虹视等企业均已建立OLED实验线或中试线。在全球面板企业都在加速布局OLED时,中国大陆企业也希望借助新技术占据市场战略高地。
目前,大陆OLED产业化方面已经获得初步基础。2010年,维信诺建成大陆第一条AMOLED中试线,快速实现技术突破,完成多款AMOLED产品样品开发、技术开发以及量产工艺研发。2012年,昆山启动建设AMOLED生产线。上海航天欧德与杭州士兰微电子合作,成功开发出具有自主知识产权的国内第一款OLED专用驱动IC芯片。汕尾信利半导体OLED生产线是中国大陆第一条具有规模生产能力的生产线。云南北方奥雷德光电科技股份有限公司是中国大陆第一家可以生产AMOLED微型显示器的公司,填补了国内AMOLED微型显示器领域的空白。深圳先科显示发布一款新的带有控制器的OLED彩色驱动IC-SSD1332。广东中显建设国内第一个低温多晶硅TFTAMOLED显示屏的产业化项目,生产全彩色AMOLED显示屏,在此基础上建立包括OLED发光材料的制造、低温多晶硅TFT面板的生产和AMOLED彩电制造封装的完整AMOLED显示屏产业链;京东方筹建的内蒙古鄂尔多斯5.5代AMOLED生产线。
京东方已经生产出4英寸WQVGA分辨率OxideAMOLED面板。此外已取得OxideTFT基质技术的一些专利可用来生产AMOLED面板。长虹对OLED屏的自主研发,攻克并掌握全套的PMOLED量产技术、AMOLED蒸镀封装核心技术、AMOLED基板关键技术等完整 OLED量产技术,对大面积有机材料真空成膜、薄膜封装等技术进行研究。TCL旗下的华星光电已经建立了一条4.5代LTPS/OLED面板试验性生产线。
由于各种原因,大陆企业OLED的研发大多集中在中小尺寸,在大尺寸OLED方面还没有涉及,为占据OLED显示技术制高点,2010年由国内19家OLED企事业单位在广东惠州共同发起的中国OLED产业联盟。有彩虹、维信诺、虹视、上海微电子、北方奥雷德、中显、宏威、吉林奥来德、TCL、阿格蕾雅、长虹、京东方、南京第壹有机光电等企业和研究机构参与,相信不久的将来,中国大陆OLED显示技术将有一个质的飞跃。
总之,以目前的OLED技术发展现况来看,从小尺寸OLED手机到大尺寸OLED电视,再到可弯曲OLED电视,拓展新应用、挖掘新市场已成为OLED最大的使命,由于OLED显示技术在全球各个国家、地区及企业间的激烈争夺,今年或有突破性进展。
OLED或与液晶电视长期共存
虽然从长期来看,在三星显示与LGD的研发和推动下,OLED电视量产乃至逐步蚕食传统液晶电视的份额将成为一种趋势,而除了三星和LG电子推出OLED电视外,国内的TCL、创维也有计划购买OLED面板推出自己的OLED电视。
目前来看,OLED技术并非没有自己的缺陷,这在智能手机、平板电脑用的中小尺寸OLED面板中已经体现出来,本来三星作为中小尺寸OLED面板市场的统治者,其GALAXY系列智能手机和平板电脑成为其OLED面板最大的客户。但是由于AM-OLED面板在像素密度(分辨率)方面的劣势,其在与夏普的 IGZO液晶面板和JAPAN DISPLAY的LTPS液晶面板的竞争中并没有占到便宜。
有行业专家指出,夏普等日本面板企业的中小尺寸面板的像素密度可以做到600PPI,但是三星的OLED在这一参数上则远远不及,而OLED面板要做到同样高的分辨率,其成本则比目前高出几倍,显然这是短期内OLED面板无法统治中小尺寸面板市场的主要原因,作为三星竞争对手的苹果智能手机就主要采购LGD、夏普和JAPAN DISPLAY的高分辨率液晶面板。
即便解决了良品率爬坡的问题,三星显示和LGD也面临着其他技术参数的问题,由于很多新建的液晶面板生产线都计划采用金属氧化物技术,这将使超高清液晶面板的量产成为现实,这样目前的55英寸OLED电视在分辨率上依然处于落后的状态。
对此京东方副总裁张宇表示,在未来几年无论是大尺寸还是中小尺寸,液晶面板和OLED面板技术都将长期共存,OLED是可以替代部分液晶面板的份额,但是双方都依靠各自的技术优势来找到自己的市场。
市场空间将超2000亿美元
未来,你家里的电视会是什么样子?2013年年初在美国举办的消费电子展给出了答案:它可以薄得像一块玻璃,可以像卷轴一样卷放,也可以折叠装进口袋里……
OLED显示屏技术正在让这些"神奇"变为可能、成为现实。这种有机发光二极管,兼具CRT色彩鲜艳、分辨率高和LCD平面显示、低压驱动的特点,具有全固态、无需辅助背光源的主动发光特性。这些特性也使OLED器件的结构更为简单,在相同屏幕尺寸情况下,OLED屏幕的厚度仅为液晶显示器的一半以内,重量仅为三分之一。
正是因为OLED产业具有诸多优势,许多国家平板显示产业巨头已经把发展焦点锁定在OLED上。根据预测,未来OLED产业的市场空间将超过2000亿美元。目前,OLED可分为无源驱动(PMOLED)和有源驱动(AMOLED)两类。在AMOLED领域,目前看是韩国三星"一家独大"的局面。据了解,由于自身技术积累比较雄厚,再加上韩国政府对其发展的大力支持,三星现在AMOLED的出货量占到全球的98%左右。
从我国平板显示产业发展情况看,在CRT和LCD时代,我国一直处于亦步亦趋的追赶状态。不过,在OLED产业发展中,维信诺、京东方、天马、上海和辉等国内平板显示企业已经纷纷启动了AMOLED项目。站在OLED时代的大门口,其实各国的发展水平差距并不大,我国的起跑也不慢。
"关键技术"和"专利布局"是AMOLED发展的关键所在。从总体上看,我国正处于OLED产业发展的关键时期,具备了一定的技术研发及产业配套能力,多条AMOLED生产线已进入项目建设的关键时期。但OLED产业也面临基础研究不足、产业配套不完善、缺乏具备较强竞争力的龙头企业、在全球行业标准及知识产权领域缺乏话语权等问题,在一定程度上阻碍了我国OLED产业的持续健康发展。
因此,在推动产业发展中,仍需有关方面加强产业发展指导,切实把创新驱动作为发展战略,把科技创新摆在发展全局核心位置,结合产业布局,给予有针对性的重点支持,为OLED产业的快速发展注入新活力。
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