有机LED(以下简称为OLED)显示器属于主动发光组件,一般认为OLED的特性可望凌驾TFT-LCD与PDP,因此吸引日、台、韩等厂商相继加入研发行列,目前OLED显示器已经应用在MP3、移动电话等领域。
事实上OLED显示器的材料与制作技术仍有诸多问题有待克服,因此相关业者积极开发LCD背光照明模块用OLED与照明用OLED相关技术,试图藉此填补OLED显示器应用空窗期,接着本文要介绍OLED的市场规模,同时探讨OLED技术动向与应用趋势。
市场规模
(图一)是OLED市场动向预测,事实上2000年日本经济部数据室并无OLED市场数据,不过10年内OLED的市场规模却从2.5兆日圆一举暴增至5.7兆日圆,因此造成图一的业界预测值与FPD预测值出现明显落差。
虽然2000~2001年之间陆续出现东北Pioneer、三洋SK Display、东芝松下Display,以及NEC与三星SDI合资企业,然而实际上2003年只有三洋电机能够提供下游业者少量的数字相机用主动式OLED量产组件;NEC与三星SDI的合资企业则变成三星SDI的子公司;东北Pioneer抢先量产被动式OLED显示器,不过主动式OLED显示器至今尚未进入市场;东芝松下Display于2005年第一季推出低分子OLED显示器,然而至今尚未接到下游厂商的订单;SONY的PDA曾经采用Top Emitter Type主动式OLED显示器,不过SONY今年开始已经正式停止PDA业务。造成上述现象可以归纳下列几项原因:
- ‧三洋电机频繁展示主动式OLED显示器,造成业界普遍认为OLED接近量产阶段强烈印象;
- ‧诺贝尔奖得主白川氏与SID学会陆续发表OLED与有机TFT技术,引发业界对OLED高度嘱目;
- ‧加入厂商遽增;
- ‧OLED的寿命特性有待改善;
- ‧涂布制程的困难度超过预期;
- ‧高分子OLED的材料特性有待改善;
- ‧OLED显示器尚未寻获适当的用途。
在此同时,拥有庞大量产实力的TFT-LCD厂商,陆续推出65吋超大型TFTLCD与80吋以上超大型PDP的同时,不断分食MP3等原本属于OLED适用领域的大饼,因此造成东北Pioneer 2003年OLED的154亿日圆业绩,2004年减少39.6%只剩93.11日圆的规模。如(图二)所示,2004年OLED的业绩排名顺位分别是:
‧韩国三星SDI→1.7952亿美元;
‧台湾RiT Display→1.2亿美元;
《图三 2005年第1季OLED主要应用领域一览》 |
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有关全球OLED厂商发展动向,以2004年1月Kyocera并购奇美光电旗下的IDTech(International Display Technology)最受嘱目,Kyocera并购IDTech之后立刻成立Kyocera Display研究所正式跨足OLED事业,如(表一),事实上IDTech原本是日本IBM与奇美共同设立的合资企业,该公司拥有a-Si TFT低成本OLED制作技术,Kyocera计划2006年第一季正式量产移动电话用全彩小型OLED面板,届时营业额可望突破200亿日圆,除此之外该公司预定延长OLED的使用寿命达3万小时;此外ROHM已经在2004年12月备妥part color低分子OLED的量产架构;台湾AU Optronics与奇美Optronics、Toppoly Electronics等公司则正式进军OLED领域;Pioneer与日本精机计划扩大车用OLED显示器的市场占有率(图三)。
(表一) 全球主要OLED厂商一览
国别 |
厂商 |
型式 |
技术来源 |
日本 |
东北Pioneer |
被动
主动
(低分子) |
柯达
Universal Display
半导体能源研究所
ELDis |
三洋SK Display |
主动
(低分子) |
柯达
ULVAC |
三洋SK Display |
主动 |
|
SONY |
主动
(低分子) |
Universal Display |
东芝松下Display |
主动
(低分子) |
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SEIKO EPSON |
主动
日立Display |
Cambridge Display |
日本精机 |
被动 |
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TDK |
被动 |
日本精机
半导体能源研究所 |
出光兴产 |
被动 |
柯达 |
ROHM |
被动 |
柯达 |
Kyocera |
被动 |
ID Tech |
DENSO |
被动 |
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出光兴产 |
被动 |
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丰田自动织机 |
被动 |
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丰田自动织机
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RiTDisplay |
被动 |
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Univision |
被动 |
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Opto Tech |
被动 |
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Au Optronics |
主动 |
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Chi-Mei Optronics |
主动 |
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Toppoly Electronics |
主动 |
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台湾 |
Varitonix |
被动 |
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Truly |
被动 |
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台湾 |
韩国 |
被动
主动 |
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LG Philips |
主动 |
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三星SDI |
主动 |
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三星SDI
可挠曲式显示器的发展动向继TFT LCD之后次世代超薄型可挠曲显示器的发展动向成为全球嘱目的焦点,例如大日本印刷应用传统Package用Barrier Film印刷加工技术,以Barrier Film取代传统玻璃基板挟持OLED有效阻隔水蒸气与氧气侵入OLED,成功开发分层涂布技术并完成全彩可挠曲OLED显示器的制作,由于Film基板具备可大型化、轻巧可挠曲等革命性特征,加上发光层的高分子OLED材料还可以利用油墨化与印刷加工技术分层涂布制作,因此该公司推出全彩可挠曲OLED显示器之后,立即受到相关业者高度肯定;凸版印刷则与英Cambridge Display Technology(以下简称为CDT)共同开发5英吋被动式矩阵驱动QVGA等级全彩高分子OLED显示器,新开发的印刷技术具备极高的膜厚均匀性与pinhole less等特征,该印刷技术除了可以制作RGB发光层之外,
日本地区OLED照明市场预测
OLED具备轻巧可挠曲无水银等特征,因此适合当作照明光源使用,不过现阶段尚未实用化,主要原因是传统荧光灯的辉度大约是,发光效率则高达,光减半时间超过1万小时,OLED若要获得同等光束,以正方的OLED而言,它的辉度必需超过以上,此外目前OLED的发光效率只有,距离取代发光效率为的荧光灯还有待努力,因此OLED目前只能应用步道灯与间接照明等领域。
照明用OLED与一般OLED一样,可分成使用磷光材料与荧光体两种型式,使用磷光材料的OLED红、绿光已经达到实用化水平,不过蓝光的发光效率仍然偏低,实际上辉度时绿光磷光材料的发光效率为,04年蓝光却只有,05年NEDO高效率有机组件计划小组发表的蓝光磷光材料发光效率为,该组件具体结构首先在玻璃基板表面制作ITO(Indium Tin Oxidize)透明电极,接着依序堆栈经过化学doping的hole注入层、Aryl-Amine系wide gap hole输送层、Quarter Phenylen系wide gap hole材料为host,使Indium错体作5%doping的发光层、Star-Bursts wide gap hole电子输送层,最后在蒸镀氟化锂与铝两层薄膜当作阴极,施加5V直流电压时可以获得左右的辉度,8V时辉度超过。
白光OLED大多采用2色与3色发光,其中松下电工的白光OLED,辉度时发光效率为,该公司预定将该白光OLED应用在LCD背光照明模块。根据日本经济部与NEDO的统计数据显示,日本地区OLED照明市场规模2010年大约是1300亿日圆,2020年可望突破6000亿日圆。
P-Si的直线偏亮度异方特性
白光OLED大多采用2色与3色发光,其中松下电工的白光OLED,辉度时发光效率为,该公司预定将该白光OLED应用在LCD背光照明模块。根据日本经济部与NEDO的统计数据显示,日本地区OLED照明市场规模2010年大约是1300亿日圆,2020年可望突破6000亿日圆。