OLED 产 业 在 中 国 的 发 展 机 遇 北 京 维 信 诺 科 技 有 限 公 司 万 博 泉
提 纲 OLED 技 术 和 产 业 发 展 历 程 中 国 OLED 产 业 发 展 状 况 与 思 考
显 示 技 术 的 历 史 与 未 来 曾 经 垄 断 显 示 产 业 60~70 年 的 CRT 在 TFT LCD 和 PDP 成 熟 后 的 六 七 年 里 就 失 去 了 垄 断 地 位, 目 前 显 示 市 场 占 有 率 已 不 足 30%; OLED 将 在 15~20 年 后 逐 渐 成 熟 ; 未 来 还 有 柔 性 显 示 技 术 3D 显 示 技 术 DisplayBank, 2007.02
OLED 技 术 发 展 历 程 1963 年, 美 国 纽 约 大 学 M Pope 等 首 次 实 现 了 有 机 晶 体 蒽 单 晶 的 电 致 发 光 通 过 掺 杂 并 四 苯, 观 察 到 并 四 苯 的 发 光 驱 动 电 压 超 过 400V
OLED 技 术 发 展 历 程 W. Helfrich and W.G. Schneider Phys. Rev. Lett. 14, 229 (1965) Anthracene crystal, ~ 5 mm EL quantum eff. ~1-5% Anthracene:Na/K cathode 驱 动 电 压 高 (~100V) 发 光 效 率 和 亮 度 低 的 器 件 上 述 工 作 揭 开 了 有 机 电 致 发 光 研 究 的 序 幕, 但 之 后 的 20 年 间, OLED 发 展 极 为 缓 慢
OLED 技 术 发 展 历 程 OLED s milestone 1987 年, 美 国 柯 达 公 司 的 C. W. Tang 等 人 将 8- 羟 基 喹 啉 铝 (Alq3) 引 入 OLED 作 发 光 层 并 以 芳 香 二 胺 作 空 穴 传 输 层, 首 次 采 用 双 层 结 构, 得 到 了 直 流 低 电 压 驱 动 的 高 亮 度 OLED 器 件 启 亮 电 压 2.5V, 低 于 10V 亮 度 就 能 达 到 1000cd/m 2, 在 5.5V 驱 动 的 时 候, 流 明 效 率 1.5 lm/w, 达 到 商 业 化 的 ZnS 发 光 器 件 的 水 平 C.W.Tang, S.A.Vanslyke, Appl.Phys.Lett., 51(12),21(1987)
OLED 技 术 发 展 历 程 PLED 1990 年, 剑 桥 大 学 Cavendish 实 验 室 的 Friend 等 人 以 聚 对 苯 撑 乙 烯 (PPV) 为 发 光 层 材 料 制 成 了 聚 合 物 EL 器 件, 该 工 作 引 起 了 科 技 界 的 浓 厚 兴 趣, 从 而 开 辟 了 发 光 器 件 的 又 一 个 新 领 域 聚 合 物 薄 膜 电 致 发 光 器 件 Metal Cathode Light Emitting Layer (PPV or its derivatives) PEDOT Substrate J. H. Burroughes, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. N. Mackay, R. H. Friend, P. L. Burns, A. B. Holmes. Nature, 1990; 347: 539
OLED 产 业 发 展 历 程 产 业 兴 起 1997 年 日 本 东 北 先 锋 推 出 用 于 车 载 音 响 的 全 球 第 一 款 OLED 产 品, 此 后 台 湾 铼 宝 韩 国 三 星 等 公 司 相 继 实 现 量 产 Pioneer 车 载 显 示 器
OLED 现 状 : 新 技 术 Samsung 公 司 的 3D AMOLED 显 示 器 Samsung 公 司 的 双 面 显 示 AMOLED TMD 公 司 的 厚 度 仅 0.88mm 的 OLED 主 动 发 光, 两 面 出 光 薄
OLED 应 用 趋 于 成 熟 加 贺 电 子 3 月 推 出 采 用 Active Matrix3 英 寸 宽 屏 OLED 面 板 的 8mm 厚 单 波 段 电 视 机 自 从 1997 年 以 来,OLED 技 术 发 展 迅 速,PMOLED 产 品 已 经 在 手 机 主 副 屏 和 MP3 等 数 码 显 示 领 域 获 得 了 成 熟 的 应 用,AMOLED 成 长 迅 速
OLED 广 阔 的 发 展 空 间 照 明 电 视 AMOLED 柔 性 显 示 器 OLED 在 AMOLED 超 薄 显 示 器 平 面 光 源 乃 至 柔 软 显 示 器 领 域 的 应 用 技 术 进 展 迅 速, 并 将 获 得 广 泛 的 应 用
OLED 的 发 展 趋 势 - 大 尺 寸 TV 索 尼 27 英 寸 的 OLED 电 视 三 星 31 英 寸 OLED 电 视 SONY XEL-1,MP 大 尺 寸 OLED 显 示 器 技 术 也 日 趋 成 熟 索 尼 和 三 星 等 公 司 正 在 积 极 地 进 行 OLED 家 用 电 视 产 品 的 开 发 和 量 产 筹 备 工 作
OLED 的 发 展 趋 势 - 照 明 柔 性 显 示 OLED 照 明 面 光 源 可 弯 折 柔 软 显 示 器 白 光 OLED 照 明 技 术 实 用 化 进 程 快, 发 光 效 率 和 寿 命 指 标 进 展 迅 速, 低 成 本 技 术 也 有 新 的 进 展 柔 性 显 示 技 术 在 基 板 和 寿 命 指 标 方 面 也 有 重 要 进 展, 商 业 前 景 可 期
OLED 未 来 : 照 明 平 面 发 光 All phosphorescent WOLED: Konica Minolta reported they have achieved 64 lm/w @1000cd/m 2 for WOLED. The lifetime is more than 10000 hrs @ 1000cd/m 2.
备 受 推 崇 的 新 技 术 我 们 及 大 多 数 业 内 分 析 人 士 和 专 家 都 同 意, 未 来 十 年 OLED 将 是 图 像 领 域 最 热 门 的 创 新 它 有 潜 力 改 写 当 前 平 面 显 示 器 的 性 能 和 价 格 记 录 美 国 工 业 周 刊 主 编 Pat Panchak 2005 年,OLED 与 因 特 网 手 机 个 人 电 脑 一 起 被 美 国 CNN 列 为 最 近 25 年 对 人 类 最 具 影 响 力 的 25 大 创 新 技 术 之 一, 排 名 第 17 位 华 尔 街 日 报 2005 年 3 月 23 日 公 布 了 风 险 投 资 家 下 一 轮 投 资 的 三 个 热 点,OLED 亦 是 其 中 之 一 2006 年,OLED 又 被 Gartner 公 司 挑 选 为 10 大 战 略 技 术 第 三 名
OLED 产 业 发 展 历 程 第 一 轮 扩 张 从 2001 年 至 2005 年, 伴 随 着 小 尺 寸 OLED 技 术 的 成 熟,OLED 产 业 完 成 了 第 一 轮 产 业 扩 张, 全 球 年 销 售 额 从 2001 年 的 约 7000 万 美 元, 增 长 至 2005 年 的 约 5.8 亿 美 元, 先 后 投 入 产 业 化 的 公 司 高 达 20 多 家 小 尺 寸 OLED 产 品 的 最 主 要 应 用 领 域 包 括 手 机 副 屏 MP3 汽 车 音 响 和 仪 器 仪 表 等 $10.00 $11.00 $12.00 $13.00 $14.00 $15.00 $16.00 $17.00 $18.00 $19.00 $20.00 $21.00 $22.00 1.8" 2.0" 价 格 005 年 7 月 至 200 006 年 年 $5.00 $6.00 $7.00 $8.00 $9.00 底, 小 尺 寸 LCD 价 格 下 0601060306050607060906110701070307050707070907110801 降 超 过 50%, 对 OLED 产 业 产 生 巨 大 冲 击 2.2" 价 格 200
OLED 产 业 发 展 历 程 整 合 期 2005 年 下 半 年 和 2006 年 上 半 年,OLED 行 业 进 行 了 自 1998 年 以 来 的 第 一 次 整 合 除 韩 国 三 星 LG, 台 湾 铼 宝 悠 景 和 日 本 东 北 先 锋 TDK 等 公 司 仍 保 持 较 大 的 量 产 规 模 外, 其 他 竞 争 力 较 弱 的 OLED 公 司 大 都 由 于 1.8" 资 金 技 术 和 市 场 等 原 因 陷 入 困 境 2.0" 2.2" 价 格 2007 年 小 尺 寸 面 板 的 价 格 止 跌, 趋 于 平 稳 中 小 尺 寸 尤 其 是 中 尺 寸 面 板, 在 $10.00 $9.50 $9.00 $8.50 $8.00 $7.50 $7.00 $6.50 $6.00 $5.50 $5.00 0701 0703 0705 0707 0709 0711 0801 UMPC 以 及 数 码 相 框 等 需 求 的 带 动 下, 造 成 产 能 吃 紧, 加 上 触 摸 屏 面 板 的 应 用 趋 势 以 及 手 机 面 积 放 大 等 因 素 的 驱 使, 中 小 尺 寸 面 板 市 场 变 好
市 场 的 回 升 产 业 新 的 爬 坡 2007 年 以 来, 市 场 出 现 回 升 : 2007 年 7 月 Sumitomo Chemical 收 购 拥 有 PLED 核 心 专 利 的 CDT, 计 划 在 2008 年 量 产 小 尺 寸 OLED, 在 2010 年 生 产 OLED TV 2007 年 11 月 Canon 收 购 有 机 EL 显 示 器 制 造 装 置 厂 商 TOKKI 为 子 公 司, Canon 计 划 将 目 前 数 字 相 机 等 使 用 的 小 型 液 晶 2007 年 12 月, 松 下 电 器 佳 能 及 日 立 于 12 月 25 日 正 式 签 署 结 盟 协 议, 宣 布 联 手 进 军 OLED 面 板 业 务 2008 年 1 月, 拥 有 TFT 基 板 技 术 的 LG. Philips. LCD 并 购 有 OLED 量 产 生 产 技 术 的 LG 电 子 旗 下 的 OLED 面 板 部 门
技 术 驱 动 式 的 LCD 产 业 发 展 1968-1972 1972 年,1968 年 美 国 RCA 公 司 研 制 了 动 态 散 射 型 液 晶 显 示 器,1972 年 制 造 出 动 态 散 射 型 液 晶 手 表,LCD 技 术 走 向 实 用 化 阶 段 1971-1984 1984 年,1971 年 瑞 士 人 发 明 了 TN-LCD LCD, 日 本 厂 家 使 其 产 业 化, 成 为 20 世 纪 七 八 十 年 代 液 晶 产 品 的 主 流, 但 只 能 拥 有 笔 段 式 数 字 显 示 及 简 单 字 符 型 显 示 1985-1990 1990 年,STN STN-LCD 的 发 展 和 非 晶 硅 薄 膜 晶 体 管 液 晶 技 术 的 发 明, 使 LCD 技 术 发 展 进 入 了 大 信 息 容 量 显 示 的 阶 段 1990-1995 1995, 在 有 源 矩 阵 液 晶 显 示 器 飞 速 发 展 的 基 础 上,LCD 技 术 开 始 进 入 高 画 质 液 晶 显 示 阶 段 1996 年 以 后,LCD 在 笔 记 本 电 脑 中 普 及 应 用 1998 年 开 始,TFT TFT-LCD 产 品 打 入 监 视 器 市 场,LCD 技 术 得 到 广 泛 应 用 和 推 广
技 术 驱 动 式 的 LED 产 业 发 展 1907 年 首 次 发 现 半 导 体 材 料 制 成 的 二 极 管 在 正 向 导 通 时 有 发 光 的 物 理 现 象 1962 年 GE Monsanto IBM 的 联 合 实 验 室 开 发 出 了 发 红 光 的 磷 砷 化 镓 (GaAsP) 半 导 体 化 合 物,1965 年 全 球 第 一 款 商 用 化 发 光 二 极 管 诞 生 1994 年, 日 本 科 学 家 中 村 修 二 在 GaN 基 片 上 研 制 出 了 第 一 只 蓝 色 发 光 二 极 管, 被 誉 为 世 纪 发 明, 该 项 发 明 不 仅 丰 富 了 屏 幕 显 示 色 彩, 大 大 延 长 了 器 件 使 用 寿 命, 而 且 将 电 力 消 耗 降 低 90% LED 技 术 与 应 用 发 展 历 程 : 指 示 应 用 阶 段 - 显 示 应 用 阶 段 - 照 明 应 用 阶 段
启 示 : 产 业 发 展 的 波 动 是 正 常 的, 也 是 必 然 的 高 科 技 产 业 的 每 一 步 发 展 都 源 于 技 术 的 突 破 创 新 的 实 质 - 解 决 问 题 - 解 决 不 容 易 解 决 的 问 题 危 机 提 供 的 不 只 是 危 险 而 且 还 有 机 会
中 国 OLED 发 展 机 遇
中 国 迎 来 平 板 显 示 技 术 与 产 业 发 展 的 大 好 时 机 国 家 中 长 期 科 学 和 技 术 发 展 规 划 纲 要 在 信 息 产 业 及 现 代 服 务 业 重 点 领 域 中 提 出 了 高 清 晰 度 大 屏 幕 平 板 显 示 优 先 主 题, 同 时 要 求 建 立 平 板 显 示 材 料 与 器 件 产 业 链 环 渤 海 经 济 区 的 北 京 天 津 青 岛 沈 阳 等 地 1 1 7 % 吉 林 长 春 地 方 政 府 和 企 业 共 同 推 动, 形 成 了 若 干 发 展 平 板 显 示 产 业 的 优 势 区 域 中 西 部 地 区 的 成 都 西 安 等 地 % 1 1 5 0 1 5 % % 1 % 1 2 % 5 1 % 3 5 % 长 江 三 角 洲 经 济 区 的 上 海 昆 山 南 京 等 珠 江 三 角 洲 经 济 区 的 广 州 深 圳 东 莞 等 地
十 五 863 计 划 平 板 显 示 技 术 专 项 大 尺 寸 PDP 40 以 上 OLED PDP FED 平 板 显 示 技 术 专 项 三 个 技 术 方 向 小 尺 寸 OLED 20 以 下 中 尺 寸 FED 20-40
十 一 五 863 新 型 平 板 显 示 技 术 重 大 项 目 100 英 寸 TFT-LCD TFT-LCD 技 术 OLED 技 术 PDP 技 术 FED 技 术 E-PAPER 技 术 40 英 寸 OLED 电 视 概 念 型 电 子 纸 张 做 成 的 超 薄 相 册 102 英 寸 PDP
新 型 平 板 显 示 技 术 重 大 项 目 五 种 技 术, 三 个 层 面 第 一 个 层 面 引 进 再 创 新 的 重 大 产 业 技 术 ------TFT-LCD 第 二 层 面 自 主 创 新 的 产 业 化 技 术 ------PDP OLED 第 三 层 面 : 面 向 未 来 的 新 技 术 -------FED E-PAPER
我 国 OLED 技 术 产 业 状 况 OLED 最 早 由 华 人 科 学 家 发 明, 国 际 上 有 一 大 批 知 名 的 华 裔 OLED 专 家 国 内 在 OLED 机 理 材 料 器 件 等 方 面 开 展 了 大 量 的 研 究 工 作, 取 得 了 一 批 有 国 际 影 响 的 研 究 成 果 形 成 了 一 批 具 有 良 好 研 究 实 力 的 科 研 单 位 北 京 维 信 诺 OLED 中 试 线 信 利 半 导 体 公 司 OLED 中 试 线 上 广 电 OLED 中 试 线 五 粮 液 赢 泰 公 司 OLED 实 验 线 昆 山 维 信 诺 OLED 大 生 产 线 ( 建 设 中,2008 年 投 产 ) 四 川 长 虹 OLED 大 生 产 线 ( 建 设 中,2009 年 投 产 ) 吉 林 环 宇 公 司 PLED 大 生 产 线 ( 建 设 中 )
我 国 显 示 产 业 发 展 的 教 训 我 国 显 示 产 业 发 展 的 教 训 1 1 在 CRT CRT 产 业 处 于 发 展 高 峰 时, 没 有 对 FPD FPD 技 术 的 迅 速 崛 起 足 够 重 视 国 家 层 面 缺 乏 自 主 发 展 新 型 显 示 技 术 的 前 瞻 性 设 计 和 部 署 2 2 对 核 心 技 术 的 研 发 投 入 不 够, 成 果 产 业 化 转 化 机 制 不 健 全, 导 致 显 示 产 业 在 我 国 发 展 很 长 时 间 后, 核 心 技 术 和 关 键 原 材 料 仍 然 受 制 于 日 本 韩 国 等 显 示 技 术 先 进 国 家 3 3 政 府 部 门 对 投 资 引 导 不 够, 资 金 支 持 力 度 不 够 大, 落 入 不 断 引 进 怪 圈,, 总 是 落 后 国 外 一 步 4 4 企 业 之 间 的 恶 性 价 格 竞 争 多, 改 进 产 品 质 量 和 产 品 升 级 换 代 少 国 家 战 略 产 业 链 龙 头 企 业 核 心 技 术 5 5 企 业 规 模 没 有 足 够 大, 企 业 之 间 的 整 合 不 够
缺 乏 产 业 配 套 -- 材 料 零 组 件 原 材 料 国 产 化 仍 有 很 大 空 间 驱 动 IC: 香 港 台 湾 韩 国 日 本 导 电 玻 璃 : 日 本 韩 国 封 装 玻 璃 : 日 本 韩 国 精 密 MASK: 日 本 国 内 有 机 材 料 : 美 国 国 内 台 湾 日 本 辅 助 材 料 : 台 湾 国 内 1 英 寸 全 彩 OLED 模 块 成 本 构 成
设 备 瓶 颈 -- 设 备 主 要 量 产 设 备 光 刻 成 套 设 备 真 空 镀 膜 成 套 设 备 封 装 设 备 关 键 生 产 设 备 完 全 依 赖 进 口
863 计 划 拟 支 持 的 配 套 材 料 偏 光 片, 6% 其 他, 8% ACF( 各 向 异 性 导 电 膜 ), 4% 蒸 镀 mask 板, 0% 有 机 发 光 材 料, 20% 导 电 玻 璃, 14% 驱 动 芯 片, 33% 封 装 盖, 9% 干 燥 剂, 6%
几 个 问 题 与 思 考 : 在 TFT LCD 的 强 势 竞 争 局 面 下,OLED 是 否 还 有 希 望? 在 国 外 大 力 发 展 AM OLED 的 情 况 下, 我 们 是 否 还 有 发 展 PM OLED? 我 们 的 企 业 是 否 还 准 备 继 续 做 一 个 旁 观 者?
清 华 - 维 信 诺 OLED 技 术 与 产 业 进 展
维 信 诺 公 司 Beijing Visiono R&D and Pilot Productio n Kunshan Visionox Mass Productio n
维 信 诺 创 始 人 Government 国 家 十 一 五 863 新 型 平 板 显 示 重 大 专 项 专 家 组 组 长 Academia 清 华 大 学 化 学 系 主 任 Industry 维 信 诺 创 始 人 邱 勇 教 授
维 信 诺 OLED 技 术 发 展 历 程 PM Mass Line Building 4.5cm 4.5cm White Lighting 2006 Full-color PMOLED 2002 1.8 inch Main Panel 2004 Flexible OLED 2003 2005 1.0 inch Sub Panel 4.8 inch PMOLED 2.7 inch 128*64 PMOLED 2000 Segment Display 2001 Research in Tsinghua 1998 1996
维 信 诺 白 光 OLED 技 术 维 信 诺 白 光 OLED 器 件 在 寿 命 方 面 取 得 了 新 的 突 破, 在 1,000cd/m2 初 始 亮 度 下, 寿 命 超 过 100,000 小 时 下 图 是 几 款 用 60mmx180mm 白 光 OLED 器 件 制 备 的 灯 具 样 品 Average brightness ~5000cd/m 2 CRI ~ 74 CIE ~ (0.34,0.35) Uniformity of luminescence > 75% Thickness ~ 1.8mm
维 信 诺 白 光 OLED 技 术 维 信 诺 白 光 OLED 水 平 与 日 本 出 光 水 平 对 比 ( 相 同 材 料 和 颜 色 搭 配 体 系 ) 性 能 参 数 发 光 色 度 CIE( E(x,y x,y) 最 大 发 光 效 率 (cd/a) 初 始 亮 度 为 1000cd/m 2 下 的 寿 命 (hour) 屏 体 发 光 面 积 (cm cm cm cm) 维 信 诺 日 本 出 光 (0.34, 4,0.3 0.35) 13.5 >100 100,000 000 6 18 (0.30,0.3 0.34) 12 >23,000 Source:ICEL 06
维 信 诺 软 屏 技 术 Luminance (a.u.) 1.0 在 塑 料 基 板 上 制 备 了 柔 软 有 机 发 光 器 件, 亮 度 : 达 到 与 玻 璃 基 片 相 同 的 亮 度 水 平 ; 寿 命 :2000 cd/m 2 初 始 亮 度 下 1000 hrs 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.1 1 10 100 1000 Time (hrs) /cd m -2 Device on plastic glass substate Luminance 30000 25000 20000 15000 Voltage 10000 5000 a 0 0 2 4 6 8 /V
维 信 诺 中 试 生 产 线 Cleaning Cr/ITO pattern PI/Rib pattern Bonding Inspection Evaporation & Encapsulation
维 信 诺 OLED 中 试 技 术 2003 年, 清 华 大 学 完 成 了 OLED 关 键 技 术 的 突 破 和 生 产 技 术 的 集 成, 实 现 了 OLED 屏 及 模 块 的 小 批 量 生 产 和 销 售 截 止 目 前 共 开 发 了 15 种 单 色 多 色 以 及 全 彩 色 OLED 产 品, 单 色 产 品 质 量 达 到 了 国 外 大 生 产 线 上 的 水 平 产 品 规 格 亮 度 功 耗 寿 命 对 比 度 色 纯 度 128 64 点 阵 ( 单 色 ) 国 际 先 进 现 有 水 平 100 150 毫 瓦 >25000 小 时 >300:1 / 100 cd/m2 150 毫 瓦 >20000 小 时 >300:1 / 128 RGB RGB 160 点 阵 ( 全 彩 色 ) 国 际 先 进 现 有 水 平 150 cd/m2 280 毫 瓦 >7000 小 时 >150:1 60% 150 cd/m2 350 毫 瓦 >6000 小 时 >150:1 63%
维 信 诺 OLED 产 业 化 基 地 中 国 大 陆 第 一 条 OLED 大 规 模 生 产 线 将 于 2008 年 下 半 年 建 成 投 产 2008 年 8 月 的 维 信 诺 OLED 大 生 产 线
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