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[OLED资料] 未來新興產品-OLED

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发表于 2005-1-12 19:11:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
未來新興產品-oled


 全球平面顯示器產值在2001~2006年將有20%的年複合成長率,預測將於2006年超過500億美元。現有的顯示器技術,除了發展已超過30年的TN/STN LCD,與產值最高且技術成熟的TFT LCD外,新興技術亦逐步進入市場應用,其中尤以有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode;OLED)最受矚目。 【 www.fpdclub.net
 基本介紹
 傳統的發光二極體(LED)係利用三五族材料(如Ga、In、P、As等)的電子(electron)及電洞(hole)結合,於能階轉換時產生光子(photon)發光,但部分光子反會被發光材料本身吸收。OLED也是利用同樣的原理,但材料改成有機物質,其好處是會被有機材料吸收回去的光子,頻率大部分落在可見光的頻譜外,所以OLED顯示器在ON的時候可以高效率發光,而於OFF時則如鏡子一樣的清澈。
 依驅動方式,OLED可概分為主動矩陣式OLED(Active Matrix OLED;AMOLED)與被動矩陣式OLED(Passive Matrix OLED;PMOLED)。
 被動式OLED採循序掃瞄的驅動方式,結構簡單,容易降低成本,但由於須經常瞬間注入較大電流,使得耗電量不易降低,元件壽命亦因此而短縮,且不利於發展大畫面、高解析度的面板。主動式OLED面板每一畫素皆可獨立咦鱽K連續驅動,具備低耗電、高解析度之潛力,較適用於大尺寸或強調高性能之產品,其中結合薄膜電晶體(TFT)驅動技術的發展最令人期待,參與發展AMOLED的廠商,莫不傾全力投入相關技術的研發。
 由於低溫多晶矽TFT(LTPS TFT)擁有較高的載子移動率,對於由電流驅動的OLED來說,是相當理想的搭配對象,可得到較佳的電流供應。但由於LTPS TFT在實用上仍存在著許多困難,因此,利用非晶矽(a-Si)TFT驅動OLED的方式開始獲得重視,並已有相當成果。
 若依有機發光材料的分子大小區分,許多人所稱的OLED,是使用小分子材料的有機發光二極體,而高分子OLED則又稱為PLED(Polymer LED),兩大陣營技術分別由伊士曼柯達(Eastman Kodak)與英國Cambridge Display Technology(CDT)公司主導。
 發展趨勢
 自從1987年及1990年柯達與劍橋大學先後發表,其OLED與PLED的研究成果後,有機發光二極體的技術發展是相當快速的,特別是在發光效率的提升,如柯達的OLED綠光元件,已從當年的1.5 lm/W提升至16 lm/W,而CDT也將PLED黃綠光元件提升了200倍,達20 lm/W。1997年底東北Pioneer成功地克服在元件壽命及穩定性上的問題後,率先將OLED應用在車用音響的顯示面板上。2000年底,摩托羅拉(Motorola)開始應用多彩OLED於行動電話顯示面板上,產品之穩定性大致上通過了市場考驗,OLED技術商品化的契機隨之開啟。
 目前OLED技術發展上面臨的瓶頸,包括小分子材料的專利權由Kodak獨家掌控、產品壽命無法與主流的LCD相比、RGB三原色的發光材料壽命不一致、色彩純度不夠、量產技術不成熟導致售價居高不下;關鍵元件如發光材料、驅動IC的技術未成熟及未標準化等,都是OLED廠商亟需克服的難題。
 受限於PMOLED大尺寸化不易,因此,OLED要進入主流顯示器市場,AMOLED是必經的一條路。就如大家所知,LTPS TFT是目前廠商開發AMOLED時開發平台的主流選擇,但LTPS TFT目前由於產品良率不易控制,使得實際量產上還是遭遇到不少困難,參與研發的廠商均是一再延後量產時程。
 相對於LTPS TFT,a-Si TFT目前的發展則相當成熟,雖然以LTPS TFT來生產OLED可得到較高的電流驅動能力,及省卻驅動IC的優點,但LTPS TFT目前高成本,低良率的問題尚有待解決。而a-Si TFT的載子移動率雖然只有0.5~1 c㎡/Vs,相對於LTPS的50~200 c㎡/Vs是不高,但以現有技術來看已足夠驅動OLED。LTPS的另一項優勢COG(Chip On Glass)在小尺寸面板上,的確可發揮出取代驅動IC的利點,但在大尺寸面板上,由於良率才是成本的首要考量,驅動IC的成本反而落入次要角色,使得LTPS在此一方面失去原有優勢。
 友達光電於2002年便發表了成功使用a-Si TFT驅動的小尺寸AMOLED面板,震驚相關業界。接著2003年3月12日奇美電子宣佈,成功開發出全彩20吋之全球最大AMOLED,是使用非晶矽a-Si TFT作為驅動,奇美電子與IDTech 將在2003年5月於美國SID展中作實機展示。
 市場展望
 OLED在普及上目前面臨到另一項大問題,是與LCD市場的重疊度太高。現階段OLED所瞄準的市場,也正是LCD所盤據的地盤;例如夏普、Optrex、三星SDI等廠商的STN LCD已可達到6.5萬色,三星SDI並在朝26萬色高階應用發展中,另外,大多數廠商的STN LCD產品反應速度已可達60ms,在手機動畫應用上其實已經足夠。
 考量到省電性能與OLED、STN LCD之間的價格差距,目前STN LCD仍較OLED具競爭力。因此,開發只有OLED之特性才最適用的殺手級應用商品(killer application)市場,如自發光、超薄、可撓式面板等,亦是OLED市場能否大幅成長的關鍵,。
 根據市調公司iSuppli/Stanford Resources估計,2002年OLED產品銷售金額達1.12億美元,與2002年TFT LCD 約220億美元的產值相比,只屬市場上的極小部分。但挾著超過60%的年複合成長率,OLED產值可望在2007年達16億美元、2008年突破23億美元。
 綜合多家廠商及市調機構的預估,2005年全球OLED的市場規模,由於各方意見看法相當分歧,數字差異也相當大,預估值約落在9億~22億美元之間,佔整個平面顯示器市場(預估400億~470億美元)比重大約2%~6%。一般而言,2003年初市調機構對OLED的看法,與2002年初時點相比是趨向悲觀,而相關廠商的看法則還是充滿信心,抱持樂觀看法的居多。
 有利因素
 相較於LCD,OLED不僅生產所需的資本門檻較小,且本身為自發光(不需背光源、彩色濾光片等構造)有助於降低成本及進一步減少厚度、使其較LCD更輕薄(≦2mm);此外,高亮度、較無視角限制(>165度)、高反應速度(10μs以下)、低驅動電壓(5~15V)、低耗電(目前耗電量仍是問題,理想情況應可以達到更低的耗電)、可撓曲(適用於塑膠基板)與製程簡單等優點,是許多業者看好其未來市場潛力,及產品競爭力的主因。
 AMOLED的試產品早在1999年時便已問世,但遲至2003年初才開始有正式量產商品,其技術難度之高可以想見。但OLED擁有之優異顯像特性卻是TFT-LCD無法比擬的,對於動態影像的表現而言,可說是目前最理想的顯示技術,因此,各家顯示器相關廠商都不敢忽視OLED技術的開發,特別是在電視市場的應用上。
 以電視大廠SONY來說,SONY便認為TFT-LCD還不是最理想的薄型平面電視顯示技術,因此,本身並沒擁有TFT-LCD生產線,而是積極地進一步投入研發大尺寸OLED技術。從之前的13吋到2003年初發表的24吋全彩OLED顯示器,都是以電視為開發目標來看,可看出SONY對OLED在電視應用上發展的企圖心。
 廠商巡禮
 在2002年5月於美國舉行的SID(Society for Information Display)2002展覽中,OLED相關的議題佔了近一半的篇幅,表現搶眼。與會專家與業者儘管不認為OLED有機會在未來3年內達到平面顯示器市場10%的比重,但是大家都同意主動式OLED確實看起來很棒(look great),且認為2002到2003年是OLED技術發展上的分水嶺(watershed)。
 看好OLED的優勢,全球已有百家以上業者相繼投入OLED的材料、生產設備、技術開發或生產等分野,由於技術尚未完全成熟,加上小尺寸良率較易控制,因此,目前發展仍以小尺寸OLED面板為主,產品涵蓋PDA、手機、遊戲機、數位相機、車用影音設備等,SONY、三星SDI、Toshiba-Matsushita Display則有計畫開發電視或監視器用、較大尺寸的OLED。
 目前將OLED產品商品化較成功的廠商,有日本東北Pioneer、SKDisplay,南韓三星SDI,與NEC合資的Samsung NEC Mobile Display(SNMD)及台灣的錸寶等。
 值得注意的是,柯達對技術授權家數及權利金採高標準政策,專利授權金及產品銷售權利金皆不是小數目。目前全球僅有錸寶、東元激光、光磊、TDK、Pioneer等10餘家廠商,獲得小分子PMOLED授權,為保護已授權廠商的獲利,在2002年10月柯達決定停止對新廠商作PM OLED授權。AMOLED的授權仍待價而沽,但柯達對AMOLED專利授權的態度,在柯達與三洋電機合資設立SKDisplay後還未明朗化,這很有可能影響小分子OLED未來市場的規模及發展方向。 【 www.fpdclub.net
 OLED原本在各家廠商充滿信心的宣示下,照計劃看AMOLED在2002年就應該大舉進入市場,但此一時程目前卻是一再遲延,SKDisplay的AMOLED產品便是一個好例子,東北Pioneer也將AMOLED的量產時程延遲到2004年,理由是相關技術尚未成熟。國際相關大廠目前開發相關產品都不得不放慢腳步,可見其技術難度之高。但OLED優異的顯像特性仍是其他顯示技術難以比擬的,因此,各家廠商還是持續投入相關技術的研發。相信到相關技術成熟,如壽命、色純度等問題解決之後,其產品必將威脅現有平面顯示器之市場。
发表于 2005-1-12 19:38:51 | 显示全部楼层
风扬电容触摸屏
好,谢谢你的资料!
发表于 2008-11-9 22:43:19 | 显示全部楼层
大家在拭目以待
发表于 2011-1-28 21:41:13 | 显示全部楼层
等待商用,谢谢。
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