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透析OLED技术与产业化发展前景
[发布时间]:2015年7月9日 [来源]:慧聪安防网 [点击率]:4062
【导读】: 什么是OLED技术  有机发光二极管又称为有机电激光显示(OrganicLight-EmittingDiode,OLED),是一种由柯达公司开发并拥有专利的显示技术,这项技术使用有机聚合材料作为发...

  OLED的产业化现状
  在量产技术逐渐成熟的情况下,OLED产业将持续成长,世界各大光电厂商纷纷加入竞争行列。目前国际上从事有机发光显示研究开发及产业化的公司有100家以上,其中一部分公司已开始进行批量生产。欧美地区也有众多公司投入研发,如CDT、Kodak、DuPont、UDC、eMagin、PHILIPS等;在日本的主要公司包括三洋、东芝、东北先锋、索尼、精工爱普生等;韩国已有三星、LG电子、现代电子等10余家企业宣布涉足OLED产业;我国台湾省也有铼宝、东元激光、友达、悠景等多家厂商投入到OLED产业。
  我国有30多家科研机构和企业从事OLED的研发和产业化工作,主要包括清华大学、华南理工大学、吉林大学、上海大学、香港城市大学、长春光机所、北京化学所、北京维信诺公司、上海航天上大欧德公司、上海广电电子集团、广东信利公司、TCL集团和五粮液集团等。其中,在从基础研究到工艺技术开发和中试生产的整个过程中,维信诺公司与清华大学一道建立了国内完善的OLED科研开发体系。维信诺公司与清华大学建立了联合实验室,并通过该实验室开发了大量的专利技术,到目前为止,已经申请了近40项国内外OLED专利,内容覆盖了材料、器件结构、器件工艺和驱动电路等。此外,维信诺公司和清华大学还积累了大量有关OLED研发和产品开发的Know-how技术。据悉,维信诺公司拥有我国内地第一条OLED中试生产线,开发出了多款产品,是目前我国内地第一家也是惟一一家能向客户批量提供自产OLED产品的厂家。维信诺公司目前正在紧锣密鼓地筹建OLED大规模生产线。
  1998年,日本先锋公司率先推出了OLED车载显示器;2000年9月,Motorola推出第一部采用OLED显示屏的手机;2001年12月,铼宝公司推出了使用自产的单色OLED显示屏的手机产品;2002年9月起,三星公司开始批量推出使用256色OLED副屏的手机;2003年,柯达推出第一部使用OLED显示器的数码相机;2003年下半年到现在,国内外有多家公司推出带有OLED显示模块的手机产品和MP3产品。
据市场调研公司iSuppli的数据显示,2003年OLED显示器生产商共出货1730万个OLED,其中东北先锋占据了40%的市场份额,三星(SamsungOLED)占据了33%,铼宝占23%,SKD公司占约2%,其余2%被其他公司分享。手机副屏和汽车立体声音响显示屏几乎垄断了OLED的应用市场,两者占到整个OLED产品应用市场98.1%的份额(出货量计),其他的应用包括数码相机、MP3播放器、剃须刀、手机主屏和其他微显示产品等。2004年,OLED显示器生产商搭上数字随身听的顺风车,找到另一个OLED可以发挥的市场——微型便携数码市场。我国台湾省铼宝、悠景、东元激光等厂商,都已经出货给数字随身听业者。业者估计,今年全OLED出货3000多万片当中,七成是供给手机副屏用,三成是提供给数字随身听之用。
  DisplaySearch认为,随着在材料研究、生产工艺、成本控制、市场应用等方面的进展,2003年以后OLED市场的增长势头会更大,2008年,OLED市场将达到35亿美元(约合人民币290亿元),从2003年到2008年,平均年增长率达68%。
  OLED的市场趋势从OLED的发展趋势看,初期OLED将以单彩无源PM-OLED产品为主,主要应用在小型便携式产品上,如手机、PDA、掌上游戏机、车载显示器等,以发挥体积小功耗低的优势。2~3年后,随着低温多晶硅技术的发展和完善,可生产13~15英寸乃至更大尺寸的有源AM-OLED显示屏,产品延伸至笔记本电脑、电视等领域。研究人员已用弯曲的塑料基板替代现有的玻璃面板,实现了软屏显示,柔软的OLED显示屏批量生产后还可望进入电子纸市场,另外白光OLED可能在未来成为新型平面光源。
  2001年,Sony和三星公司分别研制成功13英寸和15.1英寸有源有机发光显示屏;2002年,17英寸TFTOLED样机由日本东芝公司研制成功;2003年,日本索尼更推出了24英寸TFTOLED样品;2004年5月,爱普生公司推出了40英寸采用喷墨技术制备的高分子OLED显示器,并预计2007年将可以提供产品。

  OLED目前存在的主要问题
  OLED虽然已有了长足进展并已给平板显示领域带来新的曙光,业界已经不再怀疑OLED的光明前景。但同传统显示器产业不同的是,OLED技术仍然处在发展期,主要表现在两个方面:一是OLED仍有很多关键技术处于空白状态,无法最大程度发挥出OLED的技术特点和优势;二是不论是产品开发还是产业化技术,仍没有完全成熟标准的方案,OLED设备已经能够满足大规模生产要求,但还没有标准化,设备厂家对OLED生产技术的了解远不如拥有长期研发和中试生产经验的OLED业者。借鉴目前全球OLED厂商发展的经验,一些业者在技术积累不充分的情况下直接进行大规模生产,不得不在大生产线上进行本应在中试线上进行的技术积累,造成了资金、设备、人力和时间的浪费。
  有机功能材料仍是OLED最主要的制约因素,OLED三基色发光材料的发展很不平衡,绿光材料发展最快,已满足实用化需要。相比之下,红光材料的量子效率较低,色饱和度较差。蓝光材料的问题最大,不仅量子效率偏低,稳定性也是大问题,目前蓝光材料的稳定性刚刚达到几千小时,仅能满足部分领域的应用。
  能否以较低的成本制作彩色显示器件,关系到OLED的应用范围能否迅速扩展。目前的彩色化方案主要有“RGB三色发光法”、以蓝光材料为基础的“色变换法”和以白光发光层搭配彩色滤光片的“白光法”等,三种方案各有其优缺点,如何获得大批量、高成品率、低成本、长寿命的彩色OLED产品,已成为全球性的研究重点。目前RGB三基色法为实现彩色的主要方式,蓝光+CCM法、白光+CF法是非常有发展潜力的技术发展方向。同时材料的寿命和发光材料亮度衰减的一致性也是突破彩色化需要解决的问题。
  由于OLED中的有机功能层对水、氧非常敏感,OLED对封装工艺的要求要比LCD严格得多。封装工艺是目前影响OLED产品寿命的最主要因素之一,同时封装设备也是非常关键的因素,OLED的封装工艺和封装设备都有很大的发展余地。
  显示效果除了与屏的质量有关外,与模块驱动技术也有关系。目前,单色、多色驱动IC已经比较成熟,但款式有限,一般只有通用的几款;彩色驱动IC难度较大,仍需要改进。我国内地还没有能设计OLED专用IC的公司,国际上实力比较强的是美国的Clair公司和我国香港的Solomon公司,韩国和我国台湾省也有多家公司在从事OLED专用IC的设计工作。制膜技术是制备OLED的核心工艺,为了解决制膜成本和制膜速度的问题,人们提出了喷墨法和印刷法等技术。喷墨法是剑桥显示技术公司(CDT)和精工爱普生的专利技术。以往喷墨法和印刷法仅限于高分子材料制膜,但因为小分子器件在实用化和性能方面更成熟,已有单位开始研究可溶性小分子制膜工艺。
  目前,全球已经量产的OLED生产线已有十几条,但没有一条解决了OLED大规模生产所面临的全部问题。随着OLED产业化的临近,OLED设备也将成为颇有前途的产业,在这方面我国还比较落后,也是很需要关注的。

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