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OLED能否成我国迈向显示强国突破口?

近两年,显示技术快速升级,并涌现出4K/8K技术、量子点技术、印刷显示技术以及OLED技术等一系列新名词。然而,在产业和技术加快转型升级的同时,也出现了概念不清、技术路线不明等问题,影响行业发展。
发布时间:2016-10-28 15:39        来源:赛迪网-中国电子报        作者:孙鸿凌

显示技术趋势解读系列报道之二

编者按:近两年,显示技术快速升级,并涌现出4K/8K技术、量子点技术、印刷显示技术以及OLED技术等一系列新名词。然而,在产业和技术加快转型升级的同时,也出现了概念不清、技术路线不明等问题,影响行业发展。《中国电子报》特围绕最新显示技术推出系列报道,邀请业内专家以及企业高层权威解读显示行业最新技术,探讨行业发展面临的问题及未来发展趋势,为产业发展指明方向。

OLED技术

还没有进入成熟期

徐征:目前AMOLED的技术路线主要有两种方案,其中三星采用低温多晶硅、蒸镀、RGB OLED技术路线;LGD采用金属氧化物TFT+半幅蒸镀+WOLED+彩色滤光膜的路线。印刷显示技术被认为是解决OLED高成本和实现大面积的有效途径,具有广阔的发展前景,但是这项技术要达到生产阶段还需要一段时间的研究和开发。

近年来,OLED显示技术取得了一定进展,但是OLED技术还没有进入成熟期,还需要一段时间的完善和提高。AMOLED电视之所以一直没有形成主流趋势,其中一个最重要原因就是今天主流AMOLED生产技术采用真空蒸镀方法。整个工艺非常复杂,制造精密程度要求很高。因此,不仅生产成本高、良率低,更主要的是无法大面积制备。而印刷技术还没有成熟到生产阶段。并且由于AMOLED是电流型器件,所以TFT技术也需要进一步提高性能。

胡春明:目前已经实现量产的是白光OLED+彩膜,尚未实现量产的是喷墨打印OLED。白光OLED+彩膜的技术路线目前相比LCD无成本优势,也无法根本克服寿命、烧屏等问题。喷墨打印OLED理论上相比LCD有成本优势,很多企业如三星、TCL等都在这种技术路线上有投入,因此可以认为是比较适合大尺寸OLED的技术路线。

徐晓光:大尺寸OLED上市面临的两大主要困难,一是成本,二是显示寿命。未来器件中,RGB单独像素会发光,但通过印刷还是蒸镀,就要看两种技术的成熟度哪个更高。比起有机发光部分来说,背板工艺的稳定性和针对画质劣化的补偿电路也是大尺寸OLED的关键。工艺上实现印刷制造OLED目前已经是事实,而要器件效能达到蒸镀的水平还需要材料厂商、面板厂商和设备厂商的通力合作。

Jerry Kang:当前有机发光材料蒸镀的加工能力仍然有限,尤其是OLED电视面板。现阶段LGD生产大尺寸OLED面板,采用的是白光的技术,已经做得比较好,但是仍然被热蒸镀处理消耗了许多发光材料。同时由于白色OLED面板必须加上彩膜,因此损失了透光率。为了克服这些问题,许多面板厂商及其合作伙伴正重点开发可溶性发光材料喷墨打印技术。目前大家都处于同一发展阶段,过去很多中国面板厂商可能是热蒸镀加工的追随者,但是未来中国面板厂可能也会成为喷墨打印加工的领导者。

我国工艺制程控制

仍缺乏经验

徐征:国际上主要是三星公司和LG公司在OLED面板制造方面处于领先地位,小尺寸方面三星采用低温多晶硅、蒸镀、RGB OLED技术路线,处于领先;而大尺寸方面LG公司采用金属氧化物TFT+半幅蒸镀+WOLED+彩色滤光膜的路线,处于领先。我国企业主要是在产品良率方面与之有一定差距。

胡春明:在产品规格与质量上,我国OLED产品虽然差距在缩小,但依然存在。主要问题还是在工艺制程控制上缺乏足够的经验。还有就是产业链配套上不健全的问题也制约着产品向更高规格发展。潜在的忧患是将来可能出现的专利纠纷。

Jerry Kang:在此情况下,似乎对于大多数积极尝试建立AMOLED制造厂的中国面板制造商而言存在较高的风险。BOE (京东方), EDO(和辉)、GVO(国显)、Tianma(天马)、Royole(柔宇)、CSOT(华星)都在近几年宣布了对AMOLED制造厂的投资,同时,AUO(友达)、 CPT(华映)以及Foxconn(富士康) 等等也都尝试在中国建造AMOLED厂。他们都希望在2018年实现小型柔性AMOLED的规模化生产,从而尽快有足够产能可以和三星显示(Samsung Display)或LG显示(LG Display)竞争。但是需要注意的是,三星还拥有许多生产AMOLED显示屏的专有技术。三星发展AMOLED技术和其供应链有将近10多年的时间,有许多稳定的AMOLED显示屏设备和材料供货商,这是其他厂商无法比拟的。例如,FMM(精细金属掩膜板)供货商和三星的合约规定不能向其他面板厂商供应QHD分辨率的FMM面板,类似情况在有限的供应链中广泛存在。

张德强:OLED技术看起来很神秘,实际上可以分解成很多普通的技术,例如蒸镀设备要求真空度高、对位精度高、蒸发均匀等,但是对相关技术进行分解后,每一项技术都是很普通的,但每一项技术及其整合,都需要面板厂家用“工匠精神”去潜心研究。所以我们不要太迷信“非谁的设备不可”的说法。如果面板厂商没有非常深入的了解OLED技术和工艺的话,即使买到了相对成熟的生产设备也不一定能做出好的产品。设备厂商所掌握的生产工艺技术终究是有限的,面板厂商必须有自己的技术团队,才能顺利地实现量产。

我觉得只有掌握了基础研究技术,进而在中试线和量产线上研究生产、工艺技术,才能够有所发展。也就是说,只要你掌握了技术,不一定非得选择哪一家设备,可以找一家水平还不错,同时有一定合作意愿的厂商,也能够造出一台适合你用的生产设备。其实选择已经有业绩、但不愿意对设备进行定制化改进的设备厂家,还是选择一家尚无量产业绩、但愿意与客户合作进行定制化创新的设备厂家,都存在一定的风险。我们要在理性分析的基础上做出挑战风险的决定。

柔性显示

是目前最好的发展方向

徐征:柔性是可穿戴设备、VR等新兴显示产品的需求,并且柔性还带来了显示方式革命性的变化,柔性显示大大拓展了显示的空间形态,有望创造出巨大的新增需求。未来,随着显示屏实现柔性,人们可以发挥想象空间,创造出更多的显示应用。因此将有很好的发展前景。

胡春明:柔性是产业目前可见的最好发展方向,为此已经做出了很多努力。目前国内外厂商都在柔性方面积极布局并从器件研发、工艺技术开发等方面适时地进行储备。柔性最大的发展前景有两个,一是将现有显示应用的存量市场转化成增量市场,另外一个就是可能催生新的应用市场。但柔性仍有许多问题有待解决,只有面板企业加大研发力度,同时整合产业链资源,与上游材料、设备厂商以及下游终端厂商一起合作,才能实现柔性的最终量产。

张德强:通常我们把柔性分为四种状态或四个阶段,分别是固定曲率弯曲、能多次弯曲、能折叠和随意弯曲。我们认为有两个指标要重点关注,一个是曲率半径能不能达到小于3mm,一个是弯折次数能不能达到10万次以上,只要这两个指标达到了,客户就都可以用了,所以我们的设备和工艺必须做到这两个指标。

柔性AMOLED面板也应该像之前一样,从基础研究开始,比如为了应对制造过程中的高温,要开发合适的柔性材料;为了应对弯折过程中的应力,要开发新型的器件结构;弄清楚了如何提高弯折性,如何保证低水氧透过率,然后进入中试线,最终实现量产,我相信这是个必由之路。国显光电5.5代AMOLED量产线部分产能将生产柔性AMOLED显示屏,固安云谷第6代AMOLED生产线也是全柔性AMOLED的生产线。

Jerry Kang:目前,边缘弯曲的AMOLED日益受到欢迎,但在功能方面还不够创新,无法满足市场期望。所以,AMOLED面板制造商们尝试通过柔性AMOLED的多样形式特点来提升更多的创新用户体验。在不久的将来,移动装置将再次创新,可折叠或可卷曲的移动设备将伴随可折叠或可卷曲的AMOLED面板成为现实。面板制造商已经开发了新型材料,使其可以替换当前刚性部件来生产可折叠或可卷曲的结构。面板制造商计划尽快将这些产品推向市场,尤其是可折叠的AMOLED预计会在2017年面世。但是,手机制造商对于推出拥有创新显示屏的产品仍然有些踟踌不决,因为在其机械设计和可靠性方面的应用还需进一步优化。

要将OLED

作为我国显示技术突破口

欧阳钟灿:新型显示是信息产业重要的战略性和基础性产业。加快新型显示产业发展对促进产业结构优化调整,实施创新驱动发展战略,推动经济提质增效升级具有重要意义。新型显示产业一直以来得到了国家及各地方政府的高度重视。国家发改委、工信部在《2014-2016年新型显示产业创新发展行动计划》中提出,要实施技术创新,加快前瞻布局,到2016年全面掌握AMOLED技术。同时,OLED被列为“十三五”国家重点项目,“战略性先进电子材料专项”明确提出要进一步推动柔性AMOLED显示技术及其关键材料的研发。

未来几年,全球显示产业格局和竞争态势将发生深刻变化。新型显示技术发展日新月异,孕育重大突破和变革。因此,我国应该在已有的基础之上,进一步支持OLED产业发展。同时企业也要进一步加大投入,抓住机会,将OLED显示技术作为突破口,进一步加强研发,加快产业化,带动上下游产业链发展,带动我国平板显示产业实现跨越式发展。可以说,明年我国液晶面板生产能力世界第一,成为显示大国,是否能成为显示强国,就看AMOLED的了。

胡春明:在中小尺寸领域,我国的产能布局已基本完成,下一阶段应着力解决突破产业链封锁和良率、技术等问题。建议政策上应向技术、产业链、专利等方向倾斜;组织上应鼓励产业链多形式整合以及充分发挥行业组织作用。

Jerry Kang:我们建议面板厂商不仅应该在安装设备方面进行投资,而且也要加大自有原材料方面的开发。这就意味着,从长期来看,原材料技术比安装设备更加重要。例如,复合发光材料是决定AMOLED显示屏高分辨率、低能耗和长寿命的重要因素。因为相似的设备通常可以保证相应的TFT背板性能,所以TFT背板生产将会相对简单。在未来几年里, AMOLED显示屏市场预计将伴随柔性显示屏继续增长,而应用于电视的大尺寸AMOLED也将成为另一个市场增长机遇。柔性AMOLED当前专注于智能手机,但它也应关注大尺寸领域,例如平板电脑、电视或新的创新应用。在这种情况下,确保更加优化的原材料技术将成为中国AMOLED产业的关键。

张德强:对于国内企业来说,应该重视基础原理的研究,重视方向上的判断和进行一定的投入。更为重要的是,现在OLED产业没有LCD时代日本、韩国和中国台湾铁三角的存在,我国在OLED方面起步较早,在产业发展的初期就具备了参与全球竞争的实力,所以我觉得这是一个非常好的情况。只要我们能够看准方向,能够投入基础研究,能够加快布局,我觉得还有我们的一席之地。

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