OLED产业现状

OLED产业简介

OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)又称为OEL(Organic Electro Luminescence，有机电激发光)，是指有机半导体材料和有机发光材料在电场的驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的技术。其原理是用ITO玻璃透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层，然后分别迁移到发光层，相遇后形成激子使发光分子激发，后者经过辐射后发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。

　　因此，OLED在结构上比TFT-LCD简单，不需要背光、滤光片、偏光片和保护层，具有亮度高、色域宽、功耗小等优点，而且可制作轻薄和柔性显示器。我国平板显示专家曾就何种技术最有希望成为下一代主流平板显示技术做过调查，参与调查的数十家企业和专家多数认为非OLED莫属。

　　韩国、日本均把OLED做为下一代显示技术予以重点推进。2010年，韩国政府推出了《显示器产业动向及应对方案》，明确OLED发展目标是到2013年率先量产AMOLED显示面板。2010年，韩国政府投资75万亿韩元，将现有的第5.5代AM OLED面板垂直和水平的涂层工艺转换成垂直和水平连接型的工艺技术。同年还投资10亿韩元用于核心有机材料的开发。民间资本预计将在2010～2013年间投资10万亿韩元，用于AMOLED面板的生产设备投资。

　　OLED与几种显示技术的对比见表4。

　　表4，OLED与其他显示技术的对比

　　OLED显示技术依据驱动方式不同，分为无源驱动OLED(Passive Matrix OLED，简称PMOLED)和有源驱动OLED(Active Matrix OLED，简称AMOLED)两种。与PMOLED相比，AMOLED具有更多的优势。AMOLED采用制备有TFT(薄膜晶体管)图形的背板作为显示基板，因此可以获得更大的显示容量、更优的显示质量、更长的寿命。在节能方面，一台40英寸的大尺寸AMOLED电视，功耗将在100瓦以下，而且因为是自发光，实际使用功耗还会更低。因此，AMOLED被认为是最有发展前景的下一代平板显示技术之一。

　　虽然国际上OLED研发的单位较多，但核心技术主要掌握在欧美手中，尤其是高分子/聚合物OLED和柔性OLED方面的核心技术。主要包括三家公司：Universal Display Corp. (UDC)、Cambridge Display Technologies Ltd.(CDT)、Eastman Kodak，这三家公司掌握了OLED的大部分专利。

　　在OLED产业化应用方面，三星和LG走在前列。三星在便携式产品所用的AMOLED市场上一枝独秀，其5.5代线、4.5代线和旧线的产能占全球产能的35.1%、17.2%和19.5%，LGD的新线和旧线的产能占2.4%和5%，台湾企业的产能占15.3%，其他日本企业占4.5%。Sony在2011年推出了17英寸和25英寸的专业级AMOLED显示器。LG在2010年小批量量产15英寸AMOLED电视机，准备于2013年在新的8.5代线上量产31英寸的AMOLED电视机。三星等企业还推出了半透明的OLED屏，这是其他显示技术无法实现的。台湾地区的莱宝，日本的TMD、先锋和TDK等公司的AMOLED也已形成规模。全球OLED生产线达到24条以上，其中日本6条，韩国5条，中国大陆2条，台湾地区11条。

　　目前，AMOLED采用LTPS基板，今后将转向金属氧化物TFT。金属氧化物TFT具有更薄，投资成本低的优势，三星、LG和友达光电都在投资开发这种产品。三星、LG计划在8代线的AMOLED上使用这种基板。

我国OLED产业发展现状

　　我国在OLED技术方面的研究起步并不晚，1991年，国内已经有人开始研究OLED。到目前为止，已经有30多家高校和研究所在从事OLED的研发工作，其中包括吉林大学、清华大学、中国科学院、华南理工大学、北京大学等，在机理研究、材料开发、器件结构设计等方面做了很多工作，尤其是在材料和工艺技术开发方面取得了很大进展。从2000年起，国内已有北京、上海、长春、深圳、东莞等地的多家公司开始介入OLED产业，主要有维信诺、四川虹视、信利、广东中显、吉林环宇、彩虹平板显示公司等。

　　AMOLED有70%的原材料和工艺与TFT-LCD相同或近似，如玻璃基板、刻蚀设备、表面处理材料等，但是不需要滤光片和偏光片，在结构上较为简单。AMOLED关键的驱动背板仍需要TFT进行驱动，其制造过程与现有的TFT-LCD阵列工艺和模组工艺在大部分的设备与技术方面均可共用，通过对现有TFT-LCD生产线少量的改造和设备的增添就能满足未来AMOLED产品的开发与生产。TFT-LCD企业向AMOLED生产过渡，具有工艺和技术优势。因此，很多TFT-LCD制造商都在逐步转向OLED，包括台湾的友达光电，国内的京东方和长虹。

　　维信诺的OLED技术来源于清华大学。清华大学1996年开始研究OLED，2001年北京维信诺科技有限公司在清华大学OLED项目组的基础上成立，2002年建立国内第一条OLED生产线。维信诺已经掌握OLED材料、器件、工艺和驱动等技术，设计了一种新型的单一颜色混合主体多发光层器件结构，有效调控了载流子复合区域，同时实现了高效率和长寿命。其他OLED厂商采用单层单主体发光层或双层单主体发光层，前者效率和寿命都比较短，后者效率高但寿命短。

　　2007年，长虹投资3.6亿元成立虹视显示技术有限公司，进入OLED产业。2008年，长虹投资7亿元，建设OLED屏生产线，形成年产1200万片OLED屏的生产能力，产品以PMOLED为主，主要用于手机。技术来自长虹收购并控股的韩国ORION OLED(欧丽安)公司。后期工程以AMOLED和用于电视的OLED产品为主。

　　依托成都第4.5代TFT-LCD生产线，京东方已开始AMOLED生产线改造，同时积极推进AMOLED高世代线的布局。预计年内，京东方就可以推出供手机等移动终端用的LTPS(低温多晶硅)显示面板;在未来3到5年内，还将陆续推出用于电脑显示器和电视机的AMOLED面板。

　　彩虹位于佛山顺德的2.5代AMOLED生产线是国内最先投产AMOLED的生产线。安徽华夏电子有限公司和合肥工业大学光电技术研究院联合，成功开发出具有自主知识产权的新一代平板显示技术OLED基片及应用组件产品，并制定了相应标准，申报两项发明专利，两项实用新型专利获授权。

　　我国的OLED关键材料产业刚刚起步。西安瑞联、维信诺、吉林奥来德等开发的新型有机发光材料，南玻、莱宝的导电玻璃，清华大学微电子所、浙江仕兰、深圳天利半导体的驱动IC，三利子的偏光片，浙江天晶光电、浙江京东方的封装片都已取得一定进展，但总体的国产化配套率不足20%。

　　我国还没有可以生产成套OLED生产设备的制造商，关键设备以及整套设备的系统化技术等掌握在日本、韩国和欧洲企业手中。ITO玻璃、光刻胶、吸气剂、封装用的紫外固化胶等也不同程度存在类似问题。由于TFT技术发展滞后，我国在AMOLED的生产工艺开发方面难度较大。

　　虽然在产业化方面与国外还有差距，但我国在PMOLED上已经具备一定国际竞争力，特别是成本和良率已达到国际先进水平。我国发展OLED的一个有利因素是三星、LG、Sony等国际大厂的OLED专利数量还比较有限。据CSIP在2010年7月对美国OLED专利的统计，三星有1218件专利，Sony有294件专利，铼宝有89件专利，维信诺有9件专利，而各个企业在液晶上的专利有3万件。因此，国内企业和研究机构在技术创新上的空间比较大，受到的约束比较少，有可能发挥后发优势。

OLED产业发展趋势

　　今后5-10年，OLED市场的成长动力主要来自于中小尺寸的AMOLED被大量应用在手机和便携式数码产品上。随着大尺寸AMOLED屏制造技术的成熟和良率的稳步提高，将来会应用到大屏幕电视机上。但由于大尺寸OLED屏的量产技术还有不确定性，良率提升和成本下降的速度会比较慢，预计TFT-LCD在未来很长一段时间内仍是平板显示的主流技术。

　　OLED具有可作为面光源、节能、轻薄、可实现柔性显示等特点，被认为是非常有潜力的下一代照明技术。Philips、GE、夏普、东芝、三菱电子、Osram、NEC照明、松下、日立照明、维信诺等都在积极开展OLED的照明研究，在发光效率、产品寿命上不断取得进展，陆续推出具价格竞争力的OLED照明产品。GE的液体涂布技术有望大幅降低制造成本。由于照明对色域、坏点、可靠性、寿命的要求较平板显示要低，OLED在照明领域的应用前景非常广阔。因此，发展OLED是一举两得的事情，对平板显示和照明两个产业都有重大的推动作用。

　　目前，OLED技术已经初步满足实用化的要求，在材料、彩色化、大尺寸、柔性显示、照明方面还有很大的发展空间。OLED将沿中小尺寸—大尺寸—超大尺寸、无源—有源、硬屏—软屏的方向发展。