全球OLED产业发展现状及趋势.docx

· 摘要：文章对显示技术的发展和OLED 产业链作了简要介绍，并着重对OLED 显示和照明两大产业的现状、市场前景、技术发展进行了详细的综述。此外，对当前我国OLED 产业存在的问题和OLED 未来的发展趋势进行了总结和展望，同时提出了我国OLED 产业发展的建议。OLED 具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、无视角限制、响应速度快、工作范围宽、易于实现柔性显示和3D 显示等诸多优点，将成为未来20 年最具“钱景”的新型显示技术。同时，由于OLED 具有可大面积成膜、功耗低以及其它优良特性，因此还是一种理想的平面光源，在未来的节能环保型照明领域也具有广泛的应用前景。1、OLED 概述1.1 显示技术发展进入21 世纪，人们需要性能更好、更能符合未来生活需求的新一代平板显示器，以迎接所谓的“4C”，即计算机(computer)、通信(communication)、消费电子(consumer electronics)、汽车电子(carelectronics)以及“3G”时代。尤其未来的趋势是要在轻巧的柔性体上输送大量的信息和影像，而现今的平板显示器显然已不符合需求。显示技术在经历了CRT、LCD、PDP 技术之后，正向大面积、超薄、低成本、柔性等方面发展。OLED因自身多项优点，符合未来平板显示技术的发展方向。显示技术发展历程如图1 所示。因此，有专家称二十一世纪最有“钱景”的产业，就是拥有“梦幻显示器”之称的“OLED”。图1  显示技术发展历程· 1.2 OLED 产业链构成根据OLED 的技术原理和制备工艺，通常把OLED 产业链划分为四个主要部分：设备供应、材料供应、驱动模块开发与供应、面板和器件供应以及下游用户，如图2 所示。图2  OLED产业链全球OLED 主要设备生产厂商有Tokki、ULVAC、Aixtron、Litrex、OTB、MicroFab、DooSan、Seiko Epson、Sunic 等，表1 所示为量产级和研发/ 试生产级OLED 蒸镀设备供应商情况。目前国内只有少数厂家进行OLED 生产设备的研发，广东省和东莞市财政共出资3 亿元支持东莞宏威数码机械有限公司和广东有机发光显示(OLED)产业技术研究院，形成产、学、研一体的开展OLED 关键材料、设备技术项目攻关机构和建设“OLED 显示屏示范生产线”，国内第一条自主开发的OLED 370mm × 470mm 量产生产线有望在宏威落成。·表1  量产级和研发/试生产级OLED 蒸镀设备供应商iSuppli 指出，日本的设备供应商利用自己在半导体和LCD 制造方面的实力，在OLED 制造设备市场取得了早期领先地位。Tokki Corp.和Ulvac Inc.在销售生产级(production- scale)OLED 沉积设备的供应商排名中名列前茅。OLED 发光材料通常分为三类：小分子材料、高分子材料和稀土类发光材料。· 目前，小分子发光材料以日系厂商为主要供应者(源自美国柯达分子OLED 技术，包括出光兴产、新日铁化学、东洋油墨、Toray 等，共约占80的市场份额)；欧美厂商则以高分子(PLED)材料的开发居多，主要有Covion （已被美商Merck 收购）、英国CDT、美国杜邦及日本住友化学。如表2 所示。我国在有机发光材料的合成方面，已经掌握了部分关键技术并已开始小批量生产，为国内企业进入OLED 产业提供了重要基础与保障。如清华大学、吉林大学、华南理工大学、南京邮电大学以及西安瑞联、吉林奥来德等。表2  OLED 材料提供商2、OLED 显示产业分析2.1 显示产业现状依据OLED 发光材料的不同，全球OLED 面板制造商可以分为两个阵营：小分子OLED，以柯达为代表，还有索尼、三洋、TDK、eMagin、先锋、三星、LG、铼宝、悠景、宏景、NEC 等公司；高分子OLED 则包括爱普生、DuPont、东芝等公司。· 由于小分子材料发展比较快，全球量产的OLED 显示面板主要是以小分子材料为主。随着AM-OLED 技术的发展，2007 年韩国三星SDI投入5亿美元用于在2007年建立起四代线玻璃基板尺寸(730mm×920mm)的AMOLED 量产线，与此同时，LG 电子也宣布了四代线的AMOLED 量产计划。2009 年下半年，LG 发布了15in EL9500 OLED TV，售价约2,500 美元/ 台，并将于2010 年5 月在欧洲市场销售。全球OLED 量产线建设情况如表3所示。表3 全球主要OLED 量产线建设情况（点击图片查看原图）中国大陆参与OLED 面板研发和制造的科研机构和企业约有20 多家，包括清华大学、华南理工大学、吉林大学、上海大学、东南大学、南京邮电大学、合肥工业大学、长春光机所、中科院化学所、北京维信诺、昆山维信诺、信利半导体、广东宏威数码、上海广电电子集团、京东方等。全球主要OLED 厂商动态如表4 所示。表4 全球主要OLED 厂商动态（点击图片查看原图）· 2.2 显示产业市场分析据DisplaySearch 的报告显示，在2009 年一季度有源矩阵AM- OLED 收入首次超过PM- OLED，如图3 所示。由于各大手机生产商大量使用AM- OLED 作为手机主显示屏，如诺基亚、三星和索尼爱立信在2009 年上半年大力推广AM- OLED 手机。在2009 年已经有超过10 个型号的手机使用AM- OLED 显示屏。报告还预测，到2016 年OLED显示产业市场规模将达到62 亿美元，其中手机主显示屏将是主要应用，市场规模约30 亿美元，OLED TV将是第二大应用，预计将达到20 亿美元3。图3 OLED 显示市场规模预测        （数据来源：DisplaySearch 第三季度OLED 出货量和预测报告2009.09）韩国OLED 产业研究公司OLEDNet 发布报告称，SMD 将在2010 年生产5.0in 和7.0in 的AMOLED面板。LG 显示器(LGD) 将在2010 年生产2.7in 和4.3in AM- OLED 面板用于数码相机和便携电视，还将生产3.0in WQVGA AM- OLED 和3.5in WVGA AM- OLED 面板用于手机。日本东芝、松下和日立将于2011 年推出2040in 的OLED 电视面板4。预计AM- OLED 行业2010 年移动设备用中小型AM- OLED 面板将量产。2010 年三星将有能力生产46in 以上的OLED 面板。· 2.3 显示产业技术分析OLED 显示器件的制备工艺包括：ITO 玻璃清洗光刻再清洗前处理真空蒸镀有机层真空蒸镀背电极真空蒸镀保护层封装切割测试模块组装产品检验和老化实验及QC 抽检等十几道工序，如图4 所示。图4 OLED 显示器件制备工艺流程当前AM- OLED 所采用的TFT 技术主要有表5所示几种技术。表5 主流AM-OLED TFT 技术比较（点击图片查看原图）目前AM- OLED 所需的TFT 技术还不成熟，目前国际上几大厂家所使用的TFT 技术，几乎都是自已根据LCD 的TFT 技术自主研发的。因为技术不成熟，导致产品的良率低，成本较高，因此在价格方面，目前暂无法与TFT- LCD 形成有效竞争。· 3、OLED 照明产业分析3.1 照明产业现状目前白光OLED 已达到50 lm/W，是普通照明灯光的2 倍多，寿命已达到10 万小时。而实验室研发的白光发光效率达到120 lm/W，已接近美国能源部对照明材料要求的150 lm/W 5。三菱重工业、罗姆、凸版印刷及三井物产合资成立的Lumiotec、松下电工以及柯尼卡美能达等公司计划20092011年开始供应样品。另据Lumiotec 官方最新信息，Lumiotec 于2010 年2 月15 日开始在其网站上受理OLED 照明面板样品供货事宜，2010 年7 月将以年4 万片的规模开始生产，2013 年将开始商业规模的量产供货。2008 年4 月，德国欧司朗(OSRAM)公司发布全球第一款OLED 灯，同时宣布将放弃OLED 显示研发，专注于OLED 照明方面，计划在20112012 年实现商品化；美国通用电器（GE）希望2010 年推出OLED 照明产品；荷兰飞利浦（Philips）已推出OLED Lighting Kits 的样品，期望2009 年实现商业化；英国PolPhotonix 正在建设一条OLED lighting 产品线，目标市场是汽车和建筑照明，预期3 年内实现盈利。预计20102012 年，高分子OLED 照明产品将在欧洲实现商品化。维信诺（Visionox）公司与清华大学合作，采用低成本荧光材料制备的白光OLED 器件，在1,000cd/m2 初始亮度下，寿命超过100,000 小时。3.2 照明市场分析研究机构NanoMarkets 发布最新报告预测，OLED 照明市场规模可望在2016 年成长到97 亿美元，其中普通OLED 照明市场将达到34 亿美元，OLED 背光市场将达到21 亿美元。NanoMarkets还指出，美国能源部预期OLED 照明将比原先预期的2014 年提早两年，在2012 年即达到150 lm/W的效率6。3.3 照明技术分析一般来说，有两大类技术可得到白光OLED：第一类被称之为下转换（down conversion），通过蓝光或紫外光激发光子，每个受激发的单元发出不同的光，混合之后得到白光；第二类被称为色彩混合，这类技术是指通过混合两种互补颜色的光（橘黄+ 蓝光）或者三原色（红+ 绿+ 蓝）来得到白光。各种OLED 照明技术对比如表6 所示。表6 OLED 照明技术对比表（点击图片查看原图）· 欧美和日本在白光OLED 研究上处于领先地位。目前白光OLED 已达到50 lm/W，是普通照明灯光的2 倍多，寿命已达到10 万小时。而实验室研发的白光发光效率达到120 lm/W，已接近美国能源部对照明材料要求的150 lm/W。我国白光OLED 的研究仍以高校和科研院所为主，技术水平同国外仍有一定差距。清华大学、华南理工大学、中科院长春应用化学所等，在白光OLED 技术方面进行技术研究。4、存在的问题及发展趋势4.1 存在的问题OLED 产业存在的主要问题：第一是关键材料不配套，基本依赖进口；第二是高质量、低成本的生产技术还需要进一步开发，大尺寸OLED 技术开发和产业化上与国外差距很大；第三是产业配套政策需进一步加强7。4.2 发展趋势未来OLED 产品和技术将向着小尺寸中尺寸大尺寸超大尺寸、单色多色全彩色、无源驱动有源驱动、硬屏软屏（柔性显示）、高分辨率、透明显示及低成本制作的方向发展，在应用上从显示领域逐步向背光和照明领域拓展。5、结论及建议国际上OLED 的开发相当热门，当前OLED 的研究重点主要集中在大尺寸、柔性及透明技术方面。随着OLED 技术的不断成熟，OLED 将在显示和照明两大领域逐步成为TFT- LCD 和LED 的有力竞争对手。综观全球OLED 产业发展态势，当前我国政府还应该加大OLED 产业的支持力度，重点加强有机发光材料、装备及面板制备工艺等环节核心技术研发和自主创新，积极参与全球OLED 标准的制定，从而为我国在OLED 这一新型技术领域抢占一席之地。作者简介：张军杰（1977），男，湖北武汉人，硕士，工程师，现任光纤通信技术和网络国家重点实验室（筹） 武汉邮电科学研究院项目经理，主要从事新技术、新业务研究工作。