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OLED顯示器的產品從被動式驅動單色發光開始,發展到後來的4~5色顯示的多彩色,然後經過4096色顯示,現在主要是主動式驅動的全彩產品。雖然OLED顯示器的性能每年都在提高,但是主動式驅動型應該如何深入推進實用化的進程,卻遇到了一些阻力。尤其是產品的壽命、色再現性、亮度和耗電都呈效益背反的關係,所以各家生產商在產品化的道路上還需要更多的驗證。
根據2000年時的預測,2002~2003年主動式驅動型產品可能會投入市場,但是一直到現在仍然停留在試驗性的階段,主動式驅動型產品的大量生產也大大落後。
自從1997年東北Pioneer在汽車音響中使用了單色顯示的OLED顯示器之後,這種配置開始多了起來。東北Pioneer率先開始了OLED顯示器的大量生產,在2002年11月之前的累積出貨量達到了約222萬塊。此外TDK也在生產用於汽車音響的OLED顯示器,並提供給ALPINE。在車載用途方面,日本精機也已經開始生產車載碼表使用的OLED顯示器。
在汽車音響之後,OLED顯示器在行動電話中的應用也漸漸活躍起來。最早將OLED顯示器作為行動電話主面板的生產商是Motorola,其後,在1999年推出的「STAR TAC」備有東北Pioneer產的多色OLED顯示器,2000年NEC出品的「FOMA 2001」配有Samsung NEC 移動顯示器出產的4096色被動驅動OLED顯示器。現在不僅是主面板,還有很多機型將其用於次面板。日本國內的富士通在「F504i」以後的機型都使用這種顯示器。
最新產品「F505i」使用的是256色顯示的OLED顯示器,今後的發展方向是使用4096色的。國外的LG電子同樣也是將OLED顯示器作為次面板,和富士通一樣,也是採用了東北Pioneer的產品。此外它還被用於電子刮胡刀以及小型遊戲機中。
市調機構預測,2004年OLED市場需求將會大增,預計全球市場需求將可達4000萬片,2005年以後隨著OLED技術逐漸成熟,特別是在中小尺寸產品的應用將更為廣泛。
另一個主要的應用是手機的次面板
SEMI Taiwan表示,目前OLED面板在應用市場方面除了車用音響面板之外,另一個主要的應用市場是手機的次面板,目前,三星已開始始用16階OLED做為手機次面板。目前主要的OLED面板技術都還是以被動式的OLED產品為主。不久,被動式OLED技術將與TN/STN技術爭奪目前單色的中小尺寸市場,主動式OLED技術將要與a-Si TFT及LTPS的技術相競爭全彩面板的市場;整體OLED市場需求將大幅增長,預計2005年將達9.2億美元,2006年可達18.5億美元,相當有機會成為中小尺寸市場的生力軍。
目前OLED市場是日本東北先鋒、韓國SNMD及台灣錸寶科技三分天下的局面,日本東北先鋒主要是以車用音響顯示面板的供應為主,韓國SNMD及錸寶科技主要是以手機次面板的供應為主。2004年以後由於加入被動式OLED面板生產的廠商越來越多,未來將被動式OLED面板應用在手機副面板上的比重還會再升高,將達九成左右。
OLED顯示器生產商的動向
新加坡首家OLED工廠明年初投產
東門科技(Eastgate Technology)投資建設的新加坡第一家有OLED顯示器工廠,預期年底可開始試產,明年初正式投產,產能每月可達100萬片OLED面板。
東門科技公司主席兼總裁吳漢卿表示,公司看好此技術產品的市場需求,預期這個業務幾年後將占集團收入的一半以上。
OLED是否取代釵h電器與電子產品上的LCD面板,到時也將是一個重要的轉捩點。公司到時已有幾年的生產供應經驗,能夠把握更大的市場機會。
OLED的特性是省電、不用背光、可以生產出很薄的視屏。據研究公司iSuppli/Standford Resourc29億元新加坡幣,迅速增加到2009年的31億元新加坡幣。
吳漢卿指出,相信公司的股東都關注這個新業務的進展。目前公司已經成必ㄔXOLED面板樣品,工廠年底將裝機試產,至今這個業務的建設進展順利,但未來仍需努力克服新產品一般都得面對的挑戰。
東門科技同時宣佈,屬下負責這個OLED面板生產業務的獨資子公司Innoled私人有限公司,獲得荷蘭投資機構Inline Display Technologies Europe B.V.(IDTE)注資360萬元(新加坡幣),取得30%股權。東門科技保留子公司的70%股權。
吳漢卿指出,IDTE的股東包括OLED專家和金融銀行家,能夠在技術和籌資方面給予幫助。子公司Innoled的1,200萬(新加坡幣)繳足資本,是計劃中這個業務的第一階段投資。它與合資夥伴最終將投入2,500萬元(新加坡幣)建設Innoled的生產設備。
吳漢卿指出,集團現有的主要業務是為跨國公司如蘋果電腦、微軟和惠普等量產光碟,因此已具有一批對在高度自動化和淨室環境操作有豐富經驗的員工。這也是生產OLED面板所需要的條件。
三星SDI OLED月產量擴增到150萬個
三星OLED,2003年初時的OLED月均產量雖僅有16萬片,然而在2003年第4季時已增長到100萬片,最近月均產量更是大幅擴增到150萬片,遠高於競爭對手。 同時,相較於擁有2~3條量產線的Pioneer(先鋒)與錸寶科技等競爭對手,三星OLED則僅在一條生產線即達到此一量產能力,顯示三星OLED擁有極高的量產技術。
就Pioneer而言,2003年初時的OLED月均產量約50萬片,今年第一季僅小幅增加到70~80萬片。錸寶去年初時的月均產量為16萬片,今年第一季則擴增到70萬片。
在與產能有密切關係的沈積設備方面,Pioneer擁有三條(300×420㎜),錸寶也有兩條(400×400㎜與370×470㎜)在運轉,而三星OLED則僅擁有一條(370×470㎜),顯示三星OLED在產品的良率與生產性方面,均優於競爭對手。
另外,三星OLED僅2004年第一季的營收即突破1千億韓元,由於2004年下半年將新增一條生產線,預期今年全年營收將接近7千億韓元。
目前三星OLED計劃在2004年達成6千億韓元以上的營收目標,並將2005年與2008年的營收目標定為1兆韓元、3兆韓元。
凸版大尺寸OLED面板2007年達到實用水平
凸版印刷宣佈將在2007年之前實現OLED面板的實用化。目標是開發出可用於20英寸以上電視機的實用面板。該公司從2002年開始在OLED面板業務方面與英國CDT展開聯合開發。
此次確定的目標是利用印刷技術進行OLED材料層的形成。「利用採用凹版印刷使用的技術可以開發出全彩OLED面板」。在面板材料層的形成方面,通常是根據所利用的材料,採用蒸鍍及噴墨等方式,而凸版印刷則考慮將其核心技術——印刷應用於OLED面板的生產中。
兩公司計劃OLED材料方面採用高分子材料,或者英國CDT Oxford公司開發的名為Dendrimer的材料,兩公司表示現階段尚未決定採用哪一種材料。
量產技術方面,位於凸版印刷的綜合研究所內、投資10億日元的12英寸產品試製生產線正在建設之中。材料壽命方面,目標是450cd/㎡的初期亮度減至一半前的時間達6萬小時。
在面板投產時,很有可能與面板廠商進行合作。比如,凸版印刷在2004年4月投產電子紙時,在驅動IC的安裝等最終工序上就曾與荷蘭皇家飛利浦電子公司進行過合作。在OLED面板方面,也將採用同樣的體制,不過至於與哪一面板廠商合作,目前尚未確定。
SEIKO EPSON2007年量產40吋OLED面板
SEIKO EPSON開發成奶F業界最大畫面尺寸的40吋OLED面板,利用將4枚20吋低溫多晶矽TFT基板貼成一片,採用的OLED材料為高分子型。將TFT基板貼起來以後,利用噴墨技術一次性形成了OLED材料層。在OLED面板的大尺寸化方面,過去SONY曾試產出由4枚12.1吋基板貼接而成的24.2吋產品。
OLED仍舊面臨壽命和大尺寸化等問題,因此目前在各領域中的應用進展並不順利。此次SEIKO EPSON40吋產品的成斥梐ㄔ敞}了上述局面,此次就利用採用利用噴墨技術塗布高分子OLED材料的方法,證實了能夠滿足畫面尺寸大尺寸化的要求。再次預示著應用於大螢幕電視領域的可能性,有望再次加速OLED面板的開發,SEIKO EPSON希望一鼓作氣,爭取2007年開始量產。
新開發了塗布OLED材料的設備。與過去的設備相比,提高了塗布速度,以及塗布材料在底板上的均勻性。關於高速化,一片40吋基板的塗布時間與過去數吋試產品相同。
關於均勻性,就是指控制同一畫面內的亮斑,越是大尺寸化就越顯得重要。雖然沒有具體測定,不過,此次試產品的亮斑大概為±5%。
適合發展基板大尺寸化方面,對於SEIKO EPSON來講,有多種選擇。包括從外部面板廠商採購底板的方法,以及自行導入大型底板製造設備的方法,等等。另外,利用液晶業務進行合併而成為相關子公司的三洋電機已經擁有能夠生產40吋非結晶矽TFT基板的設備。不過,至於是使用非結晶矽TFT底板,還是使用低溫多晶矽TFT底板,SEIKO EPSON目前尚未確定。
SEIKO EPSON在2007年時,對於OLED的發展,首要目標是1萬個小時的面板壽命。因為PDP電視大概也是達到1萬個小時的壽命後開始實用化的。雖說此次的試產品沒有使用,不過作為高分子材料的壽命,目前最好的紅色和綠色材料為5萬~10萬小時,藍色為1萬個小時。如果將它們做成面板,大概能得到5000個小時的壽命。在面板狀態下必須達到1萬個小時。
SEIKO EPSON的試產品解析度為1280×768畫素,精細度為38ppi。元件結構為底發光型。材料壽命在300cd/m2初始亮度下連續全白顯示時為1000~2000個小時。亮度為50cd/m2,對比度為300:1~500:1。
CASIO,京瓷相繼表示加入OLED的競爭
最近CASIO電腦和京瓷相機表示將正式加入這個行業。兩家公司雖然起步較晚,但都選擇採用非晶矽TFT作為OLED顯示器,目標是早日打進中小型市場。
CASIO發表2.1吋OLED樣品機
CASIO在2003年底首次發表了2.1吋的高分子OLED顯示器。採用「電流調節系統「,使用獨創的「HAST(Hyper Amorphous Silicon TFT)技術「實現了非晶矽TFT的主動型驅動。面板的解像度是160×128,畫素大小為0.252(H)×0.252(V)mm,對比度是100:1。
該公司開發的HAST使用的是高精細非晶矽TFT技術,包括:高精細、高開口率技術,高透過、高色純度彩色濾波器的開發,低電阻配線技術,COG結合技術,以及多條窄型驅動LSI開發技術等構成的顯示器系統解決辦法。採用這種技術,可以在很低的成本下生產出高清晰、高亮度、低耗電、小型超薄的非晶矽TFTOLED顯示器。
主動驅動型OLED顯示器的畫素一般是由OLED元件和直列連接在那裏的定電流驅動電晶體構成的。原本的OLED電流驅動電晶體的調節,是利用寫入電壓指定,也就是定電流驅動電晶體的gate/source之間的電位差來進行的。但是這個方法有可能會因為TFT初期特性的不同和驅動弱化帶來的調節精度下降等問題。所以該公司開發了電流調節指定系統,直接將電流寫入定電流驅動電晶體,避開TFT特性差別的影響,來維持優秀的調節精確度。
這次,該公司製造的OLED顯示器樣品的發光層上採用了高發光效率的高分子有機材料。高分子發光材料和低分子發光材料相比,結構更簡單,成膜不需要真空蒸鍍法,而是採用濕式的印刷方式,所以具有很高的生產線。因此,可能會實現低成本的生產,還有畫面的大型化。
該公司會在今後繼續努力推進非晶矽TFT基板和高分子OLED發光材料的顯示器研究,提供畫質更優秀、畫面更大、生產線更高的OLED產品。
京瓷也表示將參加OLED產業的競爭
京瓷於2004年1月成立了負責OLED研究開發和製造銷售的新公司「京瓷Display研究所」,並表示將正式加入OLED行業的競爭。該公司現在主要提供中小型的STN-LCD和TFT-LCD,由於事業的多面化和FPD事業的強化,而決定參加到OLED行業中來。該公司準備在今後,將本公司開發的行動電話或是數位相機等面向消費者的產品結合新開發的OLED顯示器技術,開發出包括從產業用途一直到生活用途的中小型顯示器產品。
該公司預備開發的主動陣列驅動OLED顯示器使用非晶矽TFT基板,元件的構造不是Bottom Emission,而是採用了Top Emission。在TFT上部形成發光層,從基板和相反方向射出光的Top Emission結構可以得到更高的開口率。這樣一來,有望實現高於原來10倍的發光效率,還有可能降低OLED的耗電並延長使用壽命。
在京瓷的新公司,International Display Technology(IDTech)成立之際,與其母公司奇美電子之間簽訂了有關OLED顯示器的專利等轉讓契約。新公司從2004年2月正式啟動,今後會研究和開發2~8吋的中小型OLED顯示器,計畫在2005年正式投放市場。
東北Pioneer的OLED事業,漸漸走向盈餘
世界首位開始OLED顯示器量產的東北Pioneer在2003年3月公佈的財政資料顯示,銷售額比去年減少27.3%,只有32億日元,純利潤為—80億日元的損失。但是從2003年下半年開始,提供給富士通和韓國LG Electronics的行動電話次面板需求激增,尤其是LG在北美銷售的末端,十分受小孩的歡迎。另外一家歐洲汽車製造商決定將其用作車載Inpane,當初準備在2004年第一季度降低開動率,但目前已經撤回這個決定,正在全力開動。
提供給LG的,是藍色單色/部分彩色的較簡單的面板,但是富士通首先採用了4色部分彩色產品,然後就開始採用256色的產品。由於在256色彩色面板的回路設計上下了一番工夫,在視覺上,比一般256色產品更優秀。在2003年11月,Pioneer決定採用美國Universal Display的紅色磷光材料。磷光材料和以前的螢光材料相比,在理論上發光效率是後者的4倍,顏色也更加鮮豔,但是在使用壽命和穩定供給方面離實際應用還有一些距離。東北Pioneer使用這種磷光材料,全世界首次成扒}始OLED的量產,並早在2003年12月就開始向富士通提供用於行動電話次面板的產品。
此外Pioneer還新開發了一個象素分塗藍色和橙色2種顏色,利用組合來表現各種顏色的「Color Changing Panel:CCP」技術,Pioneer被用於汽車音響的16色多彩被動型OELD也已出貨。該技術使它和部分彩色產品相比表現力大大提高,和全彩產品相比使用壽命有了很大的飛躍。該公司在2004年3月時的累積出貨量超過1500萬塊,2004年3月結算的銷售額預計會達到130億日元。在損益上,也有望在2004年下半年告別赤字。
從2004年秋天,Pioneer開始市場主動型OELD。首先生產的是用於行動電話的2吋QCIF+,2005年將實現QVGA,此後會繼續開發用於數位相機的1.5吋產品和用於數位攝影機的的3.4吋CIF等的產品。主導型使用的基板,從半導體能源研究所和SHARP合併後設立的ELDis那裏接受訂貨。和低溫多晶矽TFT相比,「CG Silicon」基板具有約3倍的電子移動度。
TDK發展白色OLED+CF技術
TDK從2000年2月開始少量地出貨PM-OELD,但是只有KENWOOD的部分汽車將它用在汽車音響中。此後該公司再次集中精力開發新技術和新用途,於2003年5月發表了4096色的彩色濾波器PM-OELD。採用白色+彩色濾光片的方法,可以獲得1萬小時以上的使用時間。一萬小時的時間,就是說即使你每天使用12小時,也可以用大約2年3個月。雖然100cd/m2的亮度還不是很令人滿意,但是在照明方面還有著很大的潛力。
三洋和Kodak合併成立SK Display
在主動驅動型面板中,三洋電機和美國Eastman Kodak合併建立的AM-OELD專業生產商,SK Display成旦窶{了商品化,Kodak將其用於本公司的數位相機上,並在歐美和澳大利亞地區銷售。
能夠成必捰XOLED材料等,離不開三洋電機的技術。實際上,向SKD提供LTPS TFT基板的就是三洋的歧阜事業所。Kodak不僅提供野i證提供並從事材料的銷售,現在還表示會加入顯示器產業,究竟他們將採取怎樣的策略,值得留意。
而三洋電機的主要目標市場是行動電話,曾經宣稱已離這個目標不遠,但是由於發生各種各樣的問題而擱置了。但是三洋並沒有放棄,認為目前還存在的問題包括生產效率、使用壽命和商品的發展等。SK Display使用濾光片的15吋級OELD-TV已經成布蒫o,SK Display相信最佳的方法是三色分塗,但是中型以上的尺寸使用彩色濾光片比較發表而高效,移動設備也可以使用彩色濾光片。
Optrex在2004年年內進軍全彩市場
在日本早已建立起穩固的OLED事業的日本精機和Optrex,兩家公司合資成立ADEON,主要目標是發展PM-OELD。日本精機以車載用Inpane為中心,使用Optrex的模組作為OELD的系統。ADEON計畫在2004年年內開始全彩PM-OELD的生產,在主動驅動型面板方面,ADEON正計畫從其他公司買進LTPS TFT基板,繼續拓展事業。
2004年SONY決定加入OLED
2004年,OLED方面最大的話題,應該就是SONY的加入。這個事件,並不僅是「那個SONY做了一件什麼事」那麼簡單。即使危機的傳言四起,但是SONY就是SONY。SONY的「新型顯示器和影像技術」,正在等待一般消費者的評判。有可能因為這次評價的結果,OLED顯示器的將來可能會發生巨變。
在技術方面,獨創的「Super Top Emission」和自身補償型電流寫入回路,完全固體封裝結構的「TAC(Top Emission Adaptive Current Drive)」技術,新開發的紅色發光材料(BSN)等打開了flat box之路。其中最讓業界矚目的是它的封裝技術。不僅採用Top Emission結構,而且必須使用透明材料來隔斷水分。封裝技術相關的設備部件生產商的工程師也無法把握它具體的樣態,雖然各種意見層出不窮,但是都停留在猜測的水平上。雖然只是用於自己公司的產品,但是究竟會以怎樣的形態面對世人,是不是又一個具有SONY特色的產品會在這裡誕生,讓我們拭目以待。
備受關注的ROHM
備受關注的公司就是ROHM。並不僅是OELD的原因,該公司新建設了光電大樓,並致力於相關開發。生產的面板品質每次都有提高。在2003年秋天的CEATEC JAPAN中,他們展出了26萬色全彩的被動驅動面板。使用的是白色+彩色濾光片的方法,象素密度實現180ppi以上。
STANLEY最高發光效率和使用壽命的OLED
STANLEY電氣在OLED方面,製造出了世界最高發光效率和使用壽命的產品。只需要經過小小的改善,光源就可以達到充分滿足使用的程度。
NEC和SDI合作成立Samsung NEC Mobile Display
2004年2月,NEC和韓國Samsung SDI合作,合資成立了OELD專業生產商「Samsung NEC Mobile Display(SNMD)」,NEC已表示將全部股權和OLED相關的專利轉讓給SDI。SDI具有極高的OELD技術,在這種顯示器的高端產品中,它是唯一能與日本生產商抗衡的品牌,但是NEC的撤資可能會對其他公司造成影響。NEC剛剛才賣出了它的PDP事業,現在似乎又在縮小LCD事業 |