有機(jī)發(fā)光顯示器將前途無(wú)量
有機(jī)發(fā)光顯示器(Organic Light Emitting Display, OLED)是一種利用有機(jī)半導(dǎo)體材料制成的、用直流電壓驅(qū)動(dòng)的薄膜發(fā)光器件,被認(rèn)為是最可能的下一代新型平面顯示器。
有機(jī)發(fā)光顯示器之所以能受到人們的青睞,是因?yàn)槠渑c以CRT為代表的第一代顯示器和以LCD為代表的第二代顯示器相比,有著如下突出的技術(shù)特點(diǎn):
1.薄膜化的全固態(tài)器件,無(wú)真空腔,無(wú)液態(tài)成份;
2. 高亮度,可達(dá)300 cd/m2以上;
3.寬視角,上下、左右的視角寬度超高170度;
4.快響應(yīng)特性,響應(yīng)速度為微秒級(jí),是液晶顯示器響應(yīng)速度的1000倍;
5.易于實(shí)現(xiàn)全彩色;
6 直流驅(qū)動(dòng),10V以下,用電池即可驅(qū)動(dòng);
7 低功耗;
8 工藝比較簡(jiǎn)單,低成本;
9 分辨率;
10 度特性,在-40℃~70℃范圍內(nèi)都可正常工作。
因此,有機(jī)發(fā)光顯示器一旦實(shí)現(xiàn)商品化,必將成為現(xiàn)有各種顯示器強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。
有機(jī)發(fā)光顯示器的發(fā)展現(xiàn)狀
目前全球已有近一百家科研機(jī)構(gòu)、公司從事OLED的研究開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作,其中包括許多著名的大公司,如Sony、Philips、Pioneer、NEC、Kodak、Sanyo、Samsung、LG、Intel 、Motorola等公司。
在OLED的初期研發(fā)階段,歐美比較領(lǐng)先。小分子OLED的核心專(zhuān)利主要掌握在Kodak公司手中,聚合物OLED的核心專(zhuān)利主要掌握在CDT和Uniax公司手中,其它公司如果想從事OLED的生產(chǎn),一般需要得到Kodak或CDT的專(zhuān)利授權(quán)。由于Kodak和CDT近兩年授權(quán)比較積極,世界上準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)OLED的公司正迅速增加。
在OLED的產(chǎn)業(yè)化上,日本和韓國(guó)則走在了前面。日本先鋒公司在1997年就率先推出了OLED車(chē)載顯示器,建立了世界上第一條OLED生產(chǎn)線。2001年日本Sony公司和韓國(guó)Samsung公司相繼推出13英寸和8.4英寸全彩色有源驅(qū)動(dòng)OLED顯示屏樣品。
我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和光盤(pán)產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達(dá),這給發(fā)展OLED提供了良好的硬件基礎(chǔ)和豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn),所以盡管臺(tái)灣在OLED的產(chǎn)業(yè)化方面起步比較晚,但發(fā)展十分迅速。臺(tái)灣廠商非?春肙LED產(chǎn)業(yè),在OLED的大規(guī)模生產(chǎn)工藝還沒(méi)有完全成熟的情況下,就紛紛投入巨額資金籌建生產(chǎn)線。目前計(jì)約12家以上單位投入研發(fā)和生產(chǎn)行列。
我國(guó)內(nèi)地在研究上起步較早,但產(chǎn)業(yè)化動(dòng)作則較緩。與臺(tái)灣地區(qū)不同,最先覺(jué)察到這一未來(lái)熱點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的不是公司,而是以清華大學(xué)、中科院、上海大學(xué)、吉林大學(xué)等為代表的一批科研單位。近年來(lái),內(nèi)地的OLED研究水平上升較快,并逐漸在世界上引起關(guān)注。清華大學(xué)從96年起開(kāi)始研究OLED,在材料、顯示屏和驅(qū)動(dòng)電路等方面建立起了完整的研究開(kāi)發(fā)體系,在不斷獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同時(shí),通過(guò)走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展模式,迅速完成了相關(guān)技術(shù)的積累。
總體上來(lái)講,有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)已經(jīng)日漸成熟,國(guó)際上,有機(jī)發(fā)光顯示器正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化、商品化的前夜。
有機(jī)發(fā)光顯示器的市場(chǎng)前景
根據(jù)國(guó)際權(quán)威顯示市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Stanford Resource的估計(jì),1999年OLED全球銷(xiāo)售額達(dá)300萬(wàn)美元,2002年將大幅增長(zhǎng)到2億美元,2005年時(shí)則可達(dá)到7.14億美元,未來(lái)可望與STN-LCD及TFT-LCD技術(shù)抗衡。另一家顯示技術(shù)評(píng)估機(jī)構(gòu)Display Search也預(yù)估,OLED在2003年無(wú)源矩陣顯示器市場(chǎng)量將達(dá)4,000萬(wàn)片,其中主要應(yīng)用產(chǎn)品以移動(dòng)電話為主,其次為游戲機(jī)。2005年市場(chǎng)需求量將達(dá)1.2億片,主要應(yīng)用范圍仍為移動(dòng)電話。而有源矩陣顯示器在2003年需求將達(dá)1,400萬(wàn)片,2005年可望增長(zhǎng)至5,000萬(wàn)片,未來(lái)有源矩陣顯示器將呈現(xiàn)倍數(shù)增長(zhǎng)。
有機(jī)發(fā)光顯示器的應(yīng)用大致可以分為三個(gè)階段:
1997~2001年:OLED的啟動(dòng)階段。在這個(gè)階段里,有機(jī)發(fā)光顯示器開(kāi)始走出實(shí)驗(yàn)室,主要應(yīng)用在汽車(chē)音響面板、PDA和手機(jī)上,但產(chǎn)量非常有限,產(chǎn)品規(guī)格也很少,均為無(wú)源驅(qū)動(dòng)、單色或區(qū)域彩色,很大程度上帶有試驗(yàn)和試銷(xiāo)的性質(zhì)。2001年OLED全球銷(xiāo)售額僅約1.5億美元。
2002~2005年:OLED的成長(zhǎng)階段,在這個(gè)階段里,人們將能廣泛接觸到帶有OLED的產(chǎn)品,包括車(chē)載顯示器、PDA、手機(jī)、DVD、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、頭盔用微顯示器和家電產(chǎn)品等。產(chǎn)品正式走入市場(chǎng),主要是進(jìn)入傳統(tǒng)LCD、VFD等顯示器領(lǐng)域,仍以無(wú)源驅(qū)動(dòng)、單色或多色顯示、10英寸以下面板為主,但有源驅(qū)動(dòng)的、全彩色和10英寸以上面板也開(kāi)始投入使用。估計(jì)到2005年,OLED手機(jī)用顯示器可達(dá)1.1億片以上,占手機(jī)市場(chǎng)的12%,用于PDA的OLED顯示器可達(dá)1200萬(wàn)片,占PDA市場(chǎng)的19%,OLED全球銷(xiāo)售金額將達(dá)到7.14億美元。
2005年以后:OLED的成熟階段。隨著OLED產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的日漸成熟,OLED將全面出擊顯示器市場(chǎng)并拓展屬于自己的應(yīng)用領(lǐng)域,OLED的各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)將得到充分發(fā)掘和發(fā)揮。初步估計(jì),除傳統(tǒng)顯示領(lǐng)域外,OLED將在以下四個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域大顯伸手:
3G通信終端
3G通信與目前的2G通信相比,最突出的變化就是傳輸速率的提高,由傳輸簡(jiǎn)單語(yǔ)音和簡(jiǎn)單圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鬏敻哔|(zhì)量語(yǔ)音數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù),與之相適應(yīng)的通信終端顯示器也必須從單色顯示轉(zhuǎn)變?yōu)槿噬@示,從靜態(tài)圖形顯示轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)圖像顯示。目前可以滿(mǎn)足要求并可能被采用的顯示技術(shù)就是TFT-LCD和OLED。而使用OLED的手機(jī)則可以在太陽(yáng)光下、寒冷環(huán)境下實(shí)現(xiàn)正常工作,無(wú)視角限制、播放動(dòng)態(tài)圖像無(wú)拖尾現(xiàn)象、色彩柔和、耗電量和成本都較低。所以有理由相信,一旦技術(shù)成熟、產(chǎn)量規(guī)模比較大之后,OLED必將成為3G通信終端顯示器的主流。
壁掛電視和桌面電腦顯示器
OLED具有高響應(yīng)速度、高亮度、寬視角及高對(duì)比度的特性,故非常適合用作顯示器。更重要的是,OLED非常薄,比液晶顯示器還要薄,所以將來(lái)的OLED電視可以掛在墻上,不再占用室內(nèi)空間。對(duì)于桌面電腦,現(xiàn)在的趨勢(shì)是主機(jī)可以做得越來(lái)越小,而顯示器尺寸卻要求越來(lái)越大,顯示效果非常好的CRT顯示器愈發(fā)顯得笨重和不美觀。因此顯示效果與CRT顯示器差不多的OLED顯示器,憑借超薄的自身優(yōu)勢(shì),必將成為桌面電腦顯示器的有力競(jìng)爭(zhēng)者。
軍事和特殊用途
OLED為全固態(tài)器件,無(wú)真空腔,無(wú)液態(tài)成份,所以不怕震動(dòng),使用方便。加上高分辨、視角寬和工作溫度范圍寬等特點(diǎn),必然得到軍事界的密切關(guān)注和廣泛應(yīng)用。2000年7月18日和2001年9月18日,eMagin公司先后兩次得到美國(guó)空軍共計(jì)2000萬(wàn)美元的開(kāi)發(fā)資助,用于開(kāi)發(fā)高亮度OLED微顯示器和F-15E戰(zhàn)斗機(jī)系統(tǒng)中的頭盔用全景夜視鏡。除軍事用途外,在其它顯示器件無(wú)法使用的惡劣環(huán)境,如高寒或強(qiáng)烈震動(dòng)環(huán)境中,OLED仍可以一展身手。
柔軟顯示器
這是在目前所有已經(jīng)應(yīng)用的和正在開(kāi)發(fā)的顯示器中OLED的“專(zhuān)利”。如果OLED是基于塑料基片(或其它柔軟材料基底)上的,則厚度只有一毫米左右,加上沒(méi)有真空腔和液態(tài)成份,就將成為真正的柔軟顯示器(Flexible OLED,F(xiàn)OLED)。這種顯示器的實(shí)用化,可以稱(chēng)得上顯示器的一場(chǎng)革命,大大拓展顯示器的應(yīng)用領(lǐng)域,改變?nèi)藗儗?duì)顯示器的傳統(tǒng)觀念。FOLED可以用于服裝裝飾、工藝品、標(biāo)牌和顯示器,用來(lái)制作可卷曲攜帶和具有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸功能的電子報(bào)紙?删砬鷶y帶的電視等奇妙的顯示器已不再是夢(mèng)想。
總之,集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身的有機(jī)發(fā)光顯示器前途無(wú)量,必將成為未來(lái)重要的顯示工具,在人們的生活中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
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