2007年OLED技术国内外发展趋势—中国光学光电子行业网

图略，感谢作者：北京维信诺科技有限公司总工程师高级工程师万博泉

一、全球OLED显示技术及产业发展现状
有机发光显示器件（OLED）是极具发展潜力的新型平板显示技术，受到业界高度关注。目前，无源驱动OLED（简称PMOLED）的制造技术基本成熟，已经形成一定的产业规模；有源驱动OLED（简称AMOLED）技术已获得重大突破，中小尺寸AMOLED已开始进入批量生产阶段，大尺寸AMOLED技术处于发展中。
据DisplaySearch最近发表的数据，2007年全球OLED显示屏销售量7470万片，销售额4.95亿美元，分别比2006年增长了4%和6%；预计2008年销售量将增长25%，达到9312万片，销售额将增长24%，达到6.15亿美元； 2009年销售量将增长37%，达到12750万片，销售额将增长121%，达到13.55亿美元。

OLED Emitter July 2008

☆ 2007年-AMOLED 元年
- 2007年中小尺寸AMOLED开始批量上市，全年出货260万片，6700万美元;
- 2008年开始进入高速增长期，预计全年出货将达到1230万片，4.51亿美元;
- 未来5年，AMOLED年复合增长率将达到80%以上。
☆2007年- OLED TV面市
- SONY 11英寸OLED TV进入市场，是OLED大尺寸化的里程碑
☆ 2008年-OLED进入新一轮快速发展期
《技术突破带来OLED产业新一轮投资热潮》
 2007年11月Canon收购TOKKI为子公司，计划在数码相机上普及OLED面板应用；
 2007年12月，松下、佳能及日立正式签署结盟协议，宣布联手OLED面板业务；
 2008年1月,LG Display 并购LG电子旗下的OLED面板部门，08年将投资建设4.5代AMOLED生产线，09年量产OLED TV；
 TMD日前宣布增资160亿日元建LTPS线，月产2英寸AMOLED150万片；
 Panasonic将与CDT/Sumitomo合作建G5或以上P-OLED生产线；
 奇晶（CMEL）增资10亿新台币扩建第2条AMOLED生产线；
 SONY：在11英寸OLEDTV投产之后，目前在加速开发30～40英寸OLEDTV产品；
 三星SDI AMOLED月产能，08年年底将达到450万片（以
2〞规格计）,长期规划逐步向大尺寸发展。
- 2008年3.5"-7.0"显示器;
-.2009年14"-15"笔记本用和21-23"TV用显示器;
- 2010年40/42英寸电视显示器;
-.2012年实现柔性显示。

为加快OLED技术及产业的发展，国际上已形成多个产业联盟，主要有两类联盟，即“国际OLED显示联盟”和“国际OLED照明联盟”。

1.《国际OLED 显示联盟》

OLED Emitter 20 August 2008
日本制定40英寸以上OLED联合攻关计划
最近，日本技术开发机构NEDO宣布了一项名为“新一代大型有机EL显示器基础开发”的绿色IT计划，参加企业包括：索尼、东芝、松下、夏普、住友化学、出光兴产、独立行政法人产业技术综合研究所、长州产业、JSR、岛津制作所、大日本网屏制造、日立造船等。
开发内容包括：
适用于有机膜损伤较小的可大面积形成电极的材料技术及制造工艺技术;大面积透明封装技术以及大面积有机制膜技术;力争在2015年至2020年期间开发出40英寸以上有机EL显示器的量产技术。这是一个完整的OLED产业链开发计划，它涵盖了材料、设备、器件、整机等全部上下游产业。这项计划表明，日本已经瞄准了下一代显示技术OLED，并力图抢占先机，称霸全球。

2.《国际OLED照明联盟》

OLED Emitter 20 August 2008
• 美国能源部（DOE）半导体照明推进计划
2006年6月，DOE决定对5个半导体照明项目进行支持。这5个项目总投资为1100万美元，资金来源以政府投入为主，占70%（780万美元），另外30%的资金则由负责项目研发的企业投入。5个项目中有2个OLED照明项目，合计投资456万美元，占41%。项目承担单位都是SSL领域的知名企业或研究所，包括Osram Sylvania（欧司朗-西凡尼）、 General Electric（通用电气）、 Eastman Kodak（伊士曼柯达） Color Kinetics、和 SRI International（斯坦福国际研究所）。
• 欧洲OLED照明推进计划
为发展固态照明，欧盟从2004年～2008年，两次制定了OLED照明推进计划。
◇ OLLA项目
（用于信息通讯技术与照明设备的高亮度有机发光二极管）
- 目标：尺寸 30×30 cm2
亮度 1,000 cd/m2
效率 50 lm/W
寿命 10,000小时
彩色重现指数 70
- 周期：45个月（04.10 ~ 08.06）；
- 经费：200万欧元（欧盟120万欧元）；
- 成果：基于Novaled PIN OLED 技术的白光OLED，其初始亮度为 1000cd/m2时，发光效率可达到50.7lm/W 、寿命10Khrs；
- OLLA机构：以PhlipsLiguting 为首的联合研究团队。
◇OLED100.EU项目
- 目标：高功率效率 (100 lm/W)
长寿命 (100.000 h)
大尺寸 (100x100 cm2)
低成本 (100 Euro/m2)
系统集成 / 标准化 / 应用
- 周期: 36个月（2008-09-01—2011-08-31）
- 费用：总经费1996万欧元，其中专项经费1250万欧元
- 参如公司：Osram、Siemens、Corning、Novaled等14家。[JF:Page]

目前全球有PMOLED生产厂家7家，量产线18条，基片尺寸多为370×470，主要量产厂家有Samsung SDI、东北Pioneer、铼宝、悠景等；AMOLED量产厂家4家，量产线5条，基片尺寸多为600×720，主要厂家有三星SDI、SONY、CMO等。
高分子OLED（简称高分子OLED）生产线有4条，厂家有Philips、马来西亚Osram、台湾Delta及DuPont-RitDis，但基本上都已停产。TMD、Epson、Samsung等公司在积极研发高分子OLED量产技术。
OLED器件研究主要集中在低成本、高效率长寿命的PMOLED规模化生产技术、AMOLED生产技术及器件设计、彩色OLED技术、以及软屏显示器的开发上。其中AMOLED代表着OLED的未来，实现大尺寸OLED技术产业化是AMOLED技术的发展方向。主要技术进展如下：
1）低成本、高效率的PMOLED规模化生产技术
PMOLED是目前OLED的主流产品，市场占有率达到80％(2007年)，随着AMOLED的发展，PMOLED市场占有率将会迅速减少，但从数量来看，直到2010年仍然会有较大的发展。目前研究的方向是开发高效、省材的生产设备及其工艺技术、白光＋CF的彩色化技术、喷墨打印技术、低成本的有机材料、低成本封装盖及驱动IC等。[JF:Page]
2） AMOLED器件及生产工艺技术
电视、电脑用中大尺寸显示器是OLED发展的方向，中大尺寸OLED必须采用有源驱动技术，有源驱动OLED技术研究的方向主要有以下几个方面：

驱动技术
AMOLED驱动技术业界主要有三个研发方向，一个是对传统的非晶硅技术（a-Si TFT）进行改进，二是开发载流子迁移率高的低温多晶硅技术（LTPS TFT），三是开发有机薄膜晶体管技术（OTFT）。最近氧化物TFT技术的研究也非常的活跃。
LTPS TFT拥有较高的载流子迁移率，较高载流子迁移率意味着TFT能提供更充份的电流，这对电流驱动型的OLED器件来说是非常有利的，然而制备技术还不太成熟，成品率还较低，传统的准分子激光晶化法非常昂贵，而且目前最大的LTPS基板只能做到第4代。
a-Si TFT可以延续液晶的技术，工艺简单、成熟，成本低廉，且可以利用现有液晶生产设备，基板尺寸可以做到5代线以上，但用于驱动OLED则存在迁移率低、器件性能稳定性差等缺点，研发进展缓慢。
OTFT（有机薄膜晶体管）技术采用有机材料代替硅适合于软屏制备，相对于硅晶体管,OTFT的工艺要简单得多。但是OTFT技术还处于基础研究阶段。
氧化物TFT可以采用溅射法制作，工艺简单、设备投资小，且一致性和迁移率介于LTPS和a-Si之间，是一种很有希望的TFT技术，但目前还处于前沿开发阶段。

彩色化技术
彩色化技术的突破是OLED技术和市场发展的关键。OLED的彩色化技术主要有“三色发光法”、以蓝光材料为基础的“色变换法”和以白光发光层搭配彩色滤光片的“白光法”等。“三色发光法”发光效率最高，但图案制备困难，现有的掩膜板工艺无法用于大面积、高分辩的OLED；“白光法”和“色变换法”都易于制备大面积、高分辩显示器，但“白光法”中滤色膜造成的损耗大，发光效率较低；“色变换法”效率高于“白光法”，但需要同时制备色转换层和滤色膜，提高了制造成本。现有OLED产品中，主要采用的是三色发光法和白光法。

大尺寸基板生产线关键设备
OLED生产的关键设备有涂胶机、曝光机、蒸镀机等。
传统的涂胶机有旋涂式及旋涂＋刮平式两种，这两种涂胶方式存在耗材大、基板尺寸小等问题，目前的发展趋势是开发线型平面式涂胶机，该方式具有耗材小、基板尺寸大、涂胶均匀的优点。
传统的蒸镀机采用点蒸发源方式，这种方式存在材料利用率低、均匀性差、基板尺寸小等问题，目前发展的趋势是采用线型蒸发源和平面蒸发源，这两种方式都具有基板尺寸大、节省材料、镀膜均匀的优点。

大尺寸OLED产品开发
大尺寸彩色OLED显示器的研究受到世界各大企业的重视。自2003年开始，许多大公司都投入了大尺寸OLED技术的开发与研究。目前从事大尺寸AMOLED技术开发的公司主要有Sony、Samsung SDI、LGE、TMD、CHIMEI等。
SONY一直致力于大尺寸电视用OLED技术的开发，2003年，索尼率先在全球开发成功24英寸LTPS（低温多晶硅）OLED面板，2005年研发成功3.8英寸AMOLED产品，并用于PDA，2007年年初开发成功27英寸（分辨率1920×1080、厚度10mm）及11英寸（分辨率1024×600、厚度3mm）OLED高清电视产品，两款产品白场峰值亮度均达到600cd/m2、对比度达到100万：1、色域超出了100% NTSC的范围，该公司已于07年11月量产11英寸产品。
三星公司2005年开发成功40英寸a-Si AMOLED面板（分辨率1280×800、亮度400cd/m2、对比度1000：1）及17英寸LTPS AMOLED面板(分辨率1600×1200、亮度400cd/m2、顶发射技术)，08年开发成功31英寸OLED TV。三星SDI 06年投资4.5亿美元建成了LTPS AMOLED 4代生产线（730×920），07年下半年投产，月产2～2.6英寸手机屏150万只，计划09年达到500万只/月，2～3年内产品扩展到40英寸平板电视。
LG电子现有两条370×470 OLED生产线，原生产PMOLED，现改做AMOLED，已开发2.2/2.4/3英寸AMOLED产品， 07年3季度投产。
日本TMD是东芝与松下合资的显示技术公司，主要从事高分子OLED技术开发，最近开发成功20.8英寸AM-高分子OLED，分辨率1280×768，显色能力1678万色，采用喷墨（Ink Jet）方式涂布RGB三色高分子有机材料，产品结构为顶发射形式。公司计划2009年量产TV用AM-高分子OLED产品。
台湾奇美（奇晶光电）2003年5月开发出20英寸a-Si AMOLED面板，2006年又开发成功25英寸LTPS AMOLED， 2007年下半年开始量产2英寸QCIF、2.2/2.4/2.8英寸QVGA产品，产能已达到月产40万只，2008年第三季度开始式量产7.6英寸AMOLED面板。
在高分子大尺寸AMOLED开发方面，2004年荷兰皇家飞利浦电子开发了13英寸有源高分子OLED面板，爱普生开发了40英寸的高分子OLED面板,美国杜帮显示公司和英国CDT公司先后开发出14英寸的全彩色面板。

软屏OLED显示器
OLED柔软显示器（又称为可卷曲显示器）受到了研究人员的广泛关注，OLED以其独有的特性为这个目标的实现带来了极大希望。要实现柔软显示需要解决的主要问题是基板的气密性和封装技术。虽然全球多家研发机构和企业都开展了对OLED柔软显示器的研发，但只有美国UDC公司、杜邦公司、日本东北先锋、SONY、韩国三星、北京维信诺等为数不多的公司推出了柔软OLED样品。
在OLED的封装技术中，针对硬屏的封装技术已经逐渐成熟。封装片、封装胶、干燥片的配合使用，使得器件的寿命获得了显著的提高。在软屏显示中，目前使用薄膜封装技术能降低OLED器件的厚度，减轻重量，降低成本，并且适宜未来的大屏幕OLED显示，相关研究日益受到产业界的重视。
采用陶瓷/聚合物交替多层薄膜封装的技术由美国Vitex公司等开发出来，但离应用还有一段距离。而对OLED软屏的封装技术则远没有成熟。[JF:Page]

二、我国OLED显示技术现状及发展趋势
1．我国OLED技术现状
在过去几年里，我国OLED技术研究水平上升很快。在机理研究、材料开发、器件结构设计等方面做了大量工作，尤其是在材料和工艺技术开发方面取得了突出进展和一些有价值的研究成果。[JF:Page]
目前我国从事OLED研发和产业化的单位主要有：清华大学、华南理工大学、吉林大学、上海大学、南开大学、香港城市大学、香港科技大学、长春光机所、长春应化所、中科院化学所、中科院理化所、维信诺公司、长虹、京东方、信利半导体、上海广电电子集团、五粮液、TCL、吉林环宇集团等。

单位名称	主要研究方向与成果
清华大学、北京维信诺公司	开展OLED器件、材料的研究，发展了软屏、白光照明技术，已完成中试技术的研究，开发了128160、9664等彩色产品。小批量生产单色OLED产品。
昆山维信诺公司	从事OLED器件的开发和大规模生产，目前已建成OLED大规模生产线，08年10月正式投产。
华南理工大学	共轭功能高分子、光电纳米复合材料以及相关共聚物等材料开发和薄膜器件开发，研制出单色高分子发光显示屏，采用ink-jet和旋涂新工艺研制出全彩色高分子发光显示屏，像素96×(3) ×64。
信利半导体	OLED器件开发，2003 年建立了OLED中试线。
上广电、上海大学	OLED关键技术的研究和生产技术的集成，可以进行基板尺寸为200×200mm2的各种规格的OLED器件的研究。计划合作开发AMOLED技术。
吉林大学	OLED发光材料开发，在新型电致发光配合物材料方面取得了一些有创新性的成果，在世界范围内率先开展了三线态磷光材料的性能研究。
中科院长春应化所	OLED发光材料开发，开展了磷光材料及空穴传输材料的研究工作，建立了千克级有机光电材料制备与纯化的平台。
中科院长春光机物理所、吉林彩晶	与维信诺公司合作进行了a-Si AMOLED的开发。
南开大学、香港科技大学	南开大学与香港科技大学合作开发了金属诱导5英寸P-Si 320×234点阵彩屏。
吉林环宇显示技术有限公司	高分子OLED器件产业化，计划建设高分子OLED生产线。
四川虹视公司（四川长虹）	OLED器件的开发和大规模生产，目前通过引进韩国ORION公司的生产线设备和技术，正在建设OLED大规模生产线。
深圳允升吉电子有限公司	配套材料开发，用电铸法研制了蒸镀MASK板。
深圳豪威、深圳南玻、莱宝	配套材料开发，进行了ITO/Cr基板玻璃的开发。

清华大学于1996年开始研究OLED技术，2001年成立北京维信诺科技有限公司，建成了中国大陆第一个OLED中试线，目前已完成了中试技术的研究，单色产品已实现小批量生产和销售，开发成功128×160、96×64等彩色PMOLED显示屏、128×160彩色AMOLED显示屏(TFT基板外协)样品及128×64柔软显示屏，最近ka申报专利150多项，专利涵盖了有机光电材料、器件结构、器件工艺、驱动技术、工装设备等广泛领域，其中新型三齿配体红光材料、新型白光器件、新型阴极结构等专利技术均达到国际先进水平。[JF:Page]
在有机发光材料开发方面，维信诺和清华大学联合开发了具有自主知识产权的一系列红色荧光材料，发光色坐标可达(0.67,0.33)，寿命超过15000小时（初始亮度1000cd/m2），是最优秀的红色荧光体系之一。维信诺于2007年、2008年先后开发出高性能的空穴注入材料和电子传输材料，使器件的寿命较传统器件提高了近50%，器件启亮电压降低近2V，流明效率提高近1倍。维信诺公司还建设了完善的有机材料合成、提纯、质量控制小批量生产线，目前已形成了月产4000克的能力。
上海大学研制了采用荧光材料的白光OLED器件，效率达到15cd/A，应用氧化钼作为空穴缓冲层降低了驱动电压，提高了稳定性，使器件的半寿命达到5万5千小时以上。在金属氧化物TFT的研发方面，开展了ZnO-TFT器件的研究，电子迁移率达到52.4 cm2/VS，开关比达到106，阈值电压1.6V。在 OTFT方面用双有源层结构实现了双载流子的OTFT器件，其载流子迁移率达到10的-2次方cm2/vs。去年11月，上海大学与上广电的广电电子联合成立了 “上海大学-广电电子平板显示联合工程技术中心”，在上海大学新建900平方米的净化室，引入设备，扩建硅基TFT的研发平台，将着力开展TFT-OLED显示屏的研发。
在驱动IC方面，国内有清华微电子所、深圳天利半导体等单位在进行开发。清华微电子所开发了132×64单色PMOLED驱动芯片及96×RGB×64彩色PMOLED驱动芯片。
我国在PMOLED研究方面，与国际先进水平基本同步，但规模化高质量、低成本生产技术还需要进一步开发；AMOLED研究相对落后，研发主体不够明确，资金与人员投入相对匮乏，如不能迎头赶上，同国外差距将越拉越大。

2．我国OLED 产业现状
1）OLED产业状况
目前主要有以下几家公司在建设OLED生产线
（1）维信诺公司在昆山建设了国内第一条PMOLED大规模生产线，基板尺寸370×470（mm），年产中小尺寸OLED 1200万片，已于今年10月份投产。
（2）四川长虹通过收购韩国ORION OLED公司，正在引进一条PMOLED大规模生产线，基板尺寸370×470（mm），年产OLED显示屏1200万片，预计2009年一季度建成投产。
（3）吉林环宇显示技术有限公司计划引进一条高分子OLED生产线，生产中小尺寸高分子OLED显示屏（生产能力600万片/年）。

我国OLED规模化生产起步比国际上晚6～7年，但产业化技术准备比较完善，引进的设备和开发的工艺技术先进，为参与国际竞争打下了良好的基础。
2）OLED产业链状况
OLED上游主要原材料有：有机发光材料、导电玻璃基板、封装盖、彩膜基板、隔离柱光刻胶、干燥片、驱动IC、蒸镀掩模板等。除隔离柱光刻胶及干燥片外，其他国内都在研制，但都还没能达到实用化水平。“十一五”863重大平板专项已将有机发光材料、导电玻璃、封装盖、蒸镀掩模板、驱动IC、彩膜基板等列入了其中。
3）产业竞争力分析
OLED作为最新型平板显示技术，为我国带来了极好的发展机遇。我国OLED研究与世界基本同步，研发水平除AMOLED技术外，已达到国际同类水平，特别是在有机材料、器件结构、器件工艺、白光器件等技术开发方面已达到国际先进水平，并拥有了大量的专利技术，包括部分核心专利技术。我国已经可以完全依靠自己的技术实现PMOLED的产业化。
维信诺、长虹将很快实现OLED产业化，并将形成年产2000多万只中小尺寸PMOLED的能力，可以占到全球的1/5,两个公司还有进一步扩产的计划。此外，吉林环宇的OLED 项目也在实施中，广东东莞、江苏南通等地也计划上OLED。不久中国将成为全球主要OLED的生产国。
国内上游原材料也在加紧开发中，预计十一五期间，有机发光材料、导电玻璃、封装盖、驱动IC、蒸镀掩模板等主要原材料将基本实现国产化，届时OLED制造成本将大大降低，中国有可能成为全球最具成本优势的OLED生产国。
在下游方面，中国是全球最大的OLED需求国，2/3以上的手机在中国生产，80%以上的MP3、MP4在中国生产，中国还是数码相机的最大生产国…巨大的市场为我国OLED产业的发展提供了最好的保证。
OLED是我国发展自主平板显示技术的极好产业，国家非常重视OLED技术及产业的发展，国家中长期科技发展纲要及国家发改委、科技部、信产部都将OLED列为十一五重点支持的产业，江苏省、广东省、四川省、吉林省等地方也都将OLED列为十一五重点发展的产业，并给予大量的资金支持。

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