LCD的勁敵—OLED（下）

OLED|0">OLED產(chǎn)業(yè)化進程

1．全球發(fā)展概況

OLED的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)起步，今后的3～5年是發(fā)展的關(guān)鍵時期。雖然OLED技術(shù)起源于歐美，但因為成本和產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)系，最終實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的國家和地區(qū)卻集中在東亞，主要是日本、韓國、中國大陸和臺灣。

目前，日本Pioneer有3條生產(chǎn)線，其中2條PM-OLED線、1條AM-OLED線，月產(chǎn)能120萬片。三星SDI的OLED月產(chǎn)量為150萬片，并計劃建成AM-OLED（370×470）專用生產(chǎn)線。中國臺灣的錸寶現(xiàn)有7條生產(chǎn)線，今年計劃再引進2條線，月產(chǎn)能130萬片，錸寶OLED今年出貨目標(biāo)為1200萬～1500萬片。 除了以上3家外，LG電子、韓國大宇、CPT和聯(lián)宗光電等公司都在積極投資建設(shè)OLED生產(chǎn)線，希望早日進入OLED市場。

2．我國發(fā)展概況

(1)成果顯著

在過去的幾年里，我國在OLED機理研究和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面做了大量工作，目前從事OLED研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的機構(gòu)及企業(yè)主要有：清華大學(xué)、華南理工大學(xué)、吉林大學(xué)、上海大學(xué)、東南大學(xué)、香港城市大學(xué)、香港科技大學(xué)、長春光機所、中科院化學(xué)所、北京維信諾科技有限公司、信利半導(dǎo)體、上海航天上大歐德公司、上海廣電電子集團、深圳先科集團、TCL、五糧液集團、中國普天集團等。

清華大學(xué)于1996年成立了OLED項目組，設(shè)計安裝了中國大陸第一臺OLED蒸鍍設(shè)備，建成了中國大陸第一個OLED超凈實驗室（見圖5）。2001年，由于獲得原國家計委的支持，清華大學(xué)及其他單位合資成立了北京維信諾科技有限公司，建成了中國大陸第一條OLED中試生產(chǎn)線(見圖6)，2003年開始有小批量單色產(chǎn)品進入市場的儀器儀表領(lǐng)域，成為中國大陸第一家能夠生產(chǎn)和銷售自產(chǎn)OLED產(chǎn)品的公司，產(chǎn)品獲得多家客戶的認可。2002年，維信諾與清華大學(xué)成立了聯(lián)合實驗室，共同開發(fā)有機發(fā)光顯示技術(shù)。截至2005年3月，維信諾科技聯(lián)合清華大學(xué)有機光電聯(lián)合實驗室共同申請了46項專利，其中有8項國際專利，內(nèi)容覆蓋材料、器件結(jié)構(gòu)、器件工藝和驅(qū)動電路等技術(shù)領(lǐng)域，至今，已有20項專利獲得授權(quán)，擁有十多項核心專利技術(shù)。此外，在中試生產(chǎn)線上，維信諾科技突破并掌握了批量生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，豐富和積累了大量OLED量產(chǎn)工藝及技術(shù)Know-how，完善了技術(shù)成果向產(chǎn)業(yè)化的充分轉(zhuǎn)化。

圖1北京維信諾科技有限公司研制出的OLED軟屏

清華大學(xué)和維信諾公司先后承擔(dān)了國家計委、國家發(fā)改委、科技部“863”計劃、信息產(chǎn)業(yè)部和北京市科委等多個重大重點創(chuàng)新項目，開發(fā)出高清晰度26萬色96×64、128×160全彩OLED和單色128×64柔軟點陣OLED顯示屏樣品，研究成果達到國際先進水平。目前，維信諾公司正在進行OLED大規(guī)模生產(chǎn)線的籌備，預(yù)計2006年建成投產(chǎn)第一條PM OLED生產(chǎn)線。

上海大學(xué)于1990年開始OLED的研究工作，已研制出白色發(fā)光器件和綠色矩陣顯示器件。綠色器件的半亮度壽命已達到14000小時，紅色器件半亮度壽命為7500小時，藍色器件半亮度壽命為1016小時，白色器件半亮度壽命大于2000小時。上海大學(xué)與中國航天科工集團公司于2001年9月聯(lián)合組建了“上海航天上大歐德科技有限公司”，以進行OLED的中試研究和批量生產(chǎn)。

吉林大學(xué)從1994年開始在新型OLED材料開發(fā)及性能研究方面開展了深入系統(tǒng)的研究工作，在新型電致發(fā)光配合物材料方面取得了一些有創(chuàng)新性的成果，尤其在藍光配合物材料方面取得了一些突破,還研制出96×64像素、分辨率為3條線/毫米的有機發(fā)光顯示屏。

圖2柯達推出的全球第一款OLED屏數(shù)碼相機

在TFT技術(shù)方面，吉林省彩晶數(shù)碼高科顯示器有限公司目前已具備制作供大面積平板顯示器使用的非晶硅TFT技術(shù)和設(shè)備，其成品率可以達到80%以上，為我國開展低溫多晶硅TFT-OLED的研究打下了良好基礎(chǔ)。

中科院長春光機與物理所在稀土發(fā)光材料的研究方面取得重大進展， 1996年開展非晶硅TFT 器件研究工作，1999年開始進行多晶硅TFT驅(qū)動技術(shù)的研究工作并取得初步結(jié)果。

圖3Sony MZ-RH10 MD，這是MD中第一次采用5行OLED屏幕

華中科技大學(xué)從20世紀80年代末開始開展非晶硅TFT有源矩陣液晶顯示器的研究，在非晶硅、多晶硅薄膜和TFT的研究與制備、LCD|0">AM LCD和多晶硅TFT集成一體化技術(shù)方面，具備了良好基礎(chǔ)。

成都電子科技大學(xué)通過多年來的科研工作，在材料、器件和低溫多晶硅TFT等方面取得了一定進展。

南開大學(xué)與香港科技大學(xué)合作，于去年獲得了一項國家自然科學(xué)基金委聯(lián)合探索研究多晶硅TFT-OLED的項目，現(xiàn)已就TFT驅(qū)動單元的新型結(jié)構(gòu)和矩陣特性進行從多晶硅TFT物理模型的建立到模擬計算和仿真的研究工作。

圖4 2005年1月三星推出了21英寸OLED面板

北方交通大學(xué)在多年研究無機電致發(fā)光的基礎(chǔ)上，在有機/無機復(fù)合發(fā)光器件的研究方面取得了一些創(chuàng)新性成果。 華南理工大學(xué)在高分子材料制備方面取得了顯著進展，合成出了紅綠藍三基色高分子熒光材料，紅光材料的點致發(fā)光（EL）效率達到2.5%。 另外，中科院化學(xué)所、長春應(yīng)化所、華東理工大學(xué)在新型小分子發(fā)光材料和高分子發(fā)光材料方面進行了大量的研究，并取得了一些重要的研究成果。

圖5中國大陸第一個OLED超凈實驗室

在產(chǎn)業(yè)化方面，信利半導(dǎo)體2003年引進了一條小批量OLED生產(chǎn)線，目前正在進行產(chǎn)品及市場方面的開發(fā)，信利計劃今年年底開始引進大規(guī)模生產(chǎn)線，明年10月份投產(chǎn)。

（2）技術(shù)差距及原因分析

目前我國OLED的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化整體水平與國外仍有兩年左右的差距，但是在部分核心技術(shù)上已經(jīng)具有國際先進水平，取得了一定的研究成果。

例如，在器件結(jié)構(gòu)方面，我國開發(fā)的單層結(jié)構(gòu)器件突破了傳統(tǒng)的雙層和多層結(jié)構(gòu)專利技術(shù)，減少材料、設(shè)備和工藝過程，大大降低了成本；在材料方面，吉林大學(xué)在世界范圍內(nèi)率先開展了三線態(tài)磷光材料的性能研究，維信諾和清華大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的紅光材料在啟動電壓為2.4V時，最高亮度達到7280cd/m2，而國外的紅光材料在啟動電壓為3.5V時，最高亮度只能達到4300cd/m2；在OLED的彩色化方面，我國也已經(jīng)開發(fā)出高清晰度26萬色全彩OLED樣品，追上了世界水平；在大尺寸顯示屏開發(fā)方面，國外已經(jīng)開發(fā)出24.2英寸的小分子OLED樣品和40英寸的高分子OLED樣品，但是大尺寸技術(shù)還不成熟，壽命和成品率問題估計還需5～10年的時間才能解決。

圖6中國大陸第一個OLED中試線

但同國際前沿有機發(fā)光顯示技術(shù)比較，我國還存在一些明顯的技術(shù)差距，其突出表現(xiàn)為：有機發(fā)光紅綠藍三色材料解決方案不完善，無法提供具備實用性的藍光發(fā)光材料，磷光材料的紅綠藍三色實用化材料還沒有開發(fā)成功。我國有機發(fā)光顯示材料的研發(fā)和生產(chǎn)脫節(jié)，研發(fā)機構(gòu)有很多，但是OLED材料的生產(chǎn)廠商卻極少，更缺少有機發(fā)光顯示材料的下游廠商，材料評估和產(chǎn)業(yè)化有障礙。與國外相比，我國有機發(fā)光顯示材料方面擁有的知識產(chǎn)權(quán)較少，需要加快研發(fā)進度。在驅(qū)動IC方面，全球已經(jīng)有多家公司在從事OLED驅(qū)動IC的設(shè)計和生產(chǎn)，而我國只能從國外引進驅(qū)動IC；在大尺寸和彩屏技術(shù)上，由于設(shè)備條件相對落后，資金投入相對缺乏，目前還同國外發(fā)展有很大差距。這些環(huán)節(jié)上存在的不足，都一定程度地制約了我國有機發(fā)光技術(shù)的發(fā)展。

（3）產(chǎn)業(yè)差距及原因分析

目前，我國只有兩條OLED中試線，推出了單色OLED產(chǎn)品。而國外已經(jīng)有OLED生產(chǎn)線十幾條，推出了64K色、多色和單色OLED產(chǎn)品。 有機發(fā)光顯示ITO玻璃國產(chǎn)化方面，目前國內(nèi)還沒有一家能夠生產(chǎn)符合用于OLED生產(chǎn)的ITO玻璃。北京維信諾公司正在與國內(nèi)一些廠家聯(lián)合攻關(guān)，力爭盡快實現(xiàn)ITO玻璃的國產(chǎn)化。除此之外，光刻膠等原材料也都存在類似的問題。

在生產(chǎn)設(shè)備方面，我國雖然有OLED生產(chǎn)設(shè)備的制造廠商，但是OLED的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)掌握在日本、韓國手中，我國只有通過進口才能得到。

在生產(chǎn)方面，由于我國TFT發(fā)展滯后，面板的制備技術(shù)薄弱，生產(chǎn)管理經(jīng)驗積累不足，因此在AM OLED的生產(chǎn)工藝開發(fā)方面難度較大，同時也缺乏OLED生產(chǎn)管理人才，這是我國OLED產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的弱點。

總之，我國OLED上下游產(chǎn)業(yè)鏈尚不完備，OLED技術(shù)本身還沒有完全成熟，與國外的差距沒有TFT-LCD和PDP大。國內(nèi)正在研發(fā)OLED的單位較多，有多條完整的試驗線，但研發(fā)內(nèi)容重復(fù)較多，差異性小，還沒有形成特色；已有小尺寸彩色無源樣品開發(fā)技術(shù)，正在開發(fā)單色小尺寸產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，有源技術(shù)難度較大；原材料的開發(fā)較活躍，但還沒有篩選出綜合性能較好的材料；OLED高素質(zhì)的技術(shù)和管理人才緊缺，存在政府和企業(yè)對OLED的資金投入不夠等,這些都制約了我國OLED產(chǎn)業(yè)化的進展。