深度解讀:如何發(fā)展AMOLED顯示產(chǎn)業(yè)?
一、AM-OLED產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期
對于AM-OLED是否已經(jīng)成熟的命題,業(yè)內(nèi)的專家已經(jīng)討論過多次。大部分業(yè)內(nèi)專家認為,目前AM-OLED還處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期,存在眾多的問題需要解決。在4月份的一個業(yè)內(nèi)專家內(nèi)部討論會上,大家對AM-OLED發(fā)展存在的問題進行了討論,大致得出以下觀點:
第一、AM-OLED背板的技術(shù)工藝尚不成熟。AM-OLED需要高遷移率的背板作為驅(qū)動,目前可供選擇低溫多晶硅(LTPS)和金屬氧化物半導體TFT背板。而LTPS背板工藝較為復雜,需要十幾道工序,每道工序都會造成一定的良率損失,最終造成良率低下,而這十幾道工序也將會增加成本。金屬氧化物半導體TFT背板目前工藝尚不成熟,僅被夏普所掌握。
第二、AM-OLED顯示像素實現(xiàn)技術(shù)路線的選擇。目前OLED工藝路線有兩種,一種是RGB模式,一種是白光彩色濾光片的模式。RGB模式在小尺寸方面使用較廣,但無法應用到大尺寸領域,其難點在于蒸鍍成膜階段,現(xiàn)階段都采取先將基板切成4片或者6片再進行蒸鍍的方法進行,生產(chǎn)效率不高。而白光彩色濾光片的模式無法體現(xiàn)AM-OLED真正的優(yōu)勢,同時功耗也將居高不下。
第三、AM-OLED成膜工藝路線的選擇。現(xiàn)階段以真空蒸鍍成膜為主,但基板尺寸、分辨率和制造產(chǎn)能有瓶頸,有機發(fā)光材料利用率和生產(chǎn)良率也很難提升。業(yè)界一直在探索其他的OLED成膜方式,包括噴墨打印和激光轉(zhuǎn)印等,這些方式雖然理論上可以實現(xiàn)大尺寸、高效率、低成本OLED成膜,但是由于諸多技術(shù)、材料、工藝和設備等難題有待突破,未來以何為主成為OLED成膜方式還需要繼續(xù)探索。
第四、綜合以上三個方面,AM-OLED成本還很高。由于裝備制造效率或單位產(chǎn)能、良率、材料利用率等方面的問題,AM-OLED雖然理論上有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)勢,但目前階段AM-OLED的成本依然居高不下,難以和TFT-LCD競爭。
三星電子集團由于將AM-OLED大量的應用在三星自有品牌的手機上,集團內(nèi)部互為客戶,價值體現(xiàn)在三星一流的品牌帶動和集團總體利益平衡。所以,三星AM-OLED一家獨大有其獨特的不可復制性,其他企業(yè)貿(mào)然進入AM-OLED量產(chǎn),如果在裝備、工藝、材料、下游客戶等AM-OLED全產(chǎn)業(yè)鏈沒有準備充分,是否能夠盈利尚未可知。對于這個問題,身處企業(yè)一線的吳延德深有體會:“大尺寸OLEDTV在超薄、快速響應、色彩等方面有TFT-LCDTV無法比擬的獨特優(yōu)勢,但是距離大規(guī)模普及還很遙遠。比如,LG推出的AM-OLEDTV價格高,出貨也只有幾百臺,其中的主要因素有三:一是金屬氧化物背板技術(shù)不成熟,目前只有夏普在此技術(shù)上量產(chǎn);二是其白光彩色濾光片的模式雖然破解了分辨率的難題,但大尺寸OLED成膜量產(chǎn)難度依然很大;三是大尺寸OLEDTV的壽命問題還很難達到電視機使用的要求?!敝行〕叽鏏M-OLED雖然已經(jīng)大批量上市,但是在分辨率方面,他表示:“中小尺寸AM-OLED在分辨率方面仍然與TFT-LCD相比有一定差距。AM-OLED背板上的一個像素中包含5-6個晶體管,相對于TFT-LCD的2個晶體管來說復雜的多,要做到高分辨率難度則很大?!睂τ谀壳爸行〕叽鏏M-OLED是采用RGB模式還是白光彩色濾光片的模式,吳延德更看好前者,他認為彩色濾光片會影響光透過率,而要提高亮度,就要付出高功耗的代價。
值得注意的是,華星光電等廠商的成功,其一個很重要的前提是TFT-LCD工藝技術(shù)及制造設備已經(jīng)走向標準化、成熟化。但在AM-OLED領域,目前除三星將AM-OLED產(chǎn)業(yè)化之外,還沒有一家廠商正式進行大規(guī)模量產(chǎn),包括工藝路線、生產(chǎn)設備都還在探索階段,沒有形成標準化的程序,那么新建AM-OLED生產(chǎn)線的技術(shù)團隊是否有能力承擔產(chǎn)業(yè)化的重任,存在著不確定的風險因素。吳延德指出:“AM-OLED產(chǎn)業(yè)目前除三星之外,沒有成功的量產(chǎn)經(jīng)驗,而由于三星技術(shù)的保密限制,外界只能是參考,無法復制其技術(shù)?!?BR>那么如果在技術(shù)儲備不足的情況下貿(mào)然大規(guī)模投資AM-OLED生產(chǎn)線,其失敗不僅會造成資源浪費,同時也會對發(fā)展AM-OLED產(chǎn)業(yè)的信心造成一定的影響。前面提到,AM-OLED產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)化初期,技術(shù)發(fā)展還不成熟,這正好給我們發(fā)展AM-OLED產(chǎn)業(yè)留下了時間與空間。利用這段時間尋求技術(shù)上的突破,加快設備及原材料的研發(fā),真正的實現(xiàn)自主創(chuàng)新,即使不能夠走在世界前列,但至少也縮小與先進國家或地區(qū)的差距。
二、發(fā)展AM-OLED產(chǎn)業(yè)的幾點思路
由于AM-OLED需要使用TFT背板作為驅(qū)動,被認為是TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的繼承,其在發(fā)展過程中可借鑒TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的成功經(jīng)驗,同時吸取其發(fā)展過程中的不足。
1、尋求其獨一無二的應用領域恐怕是途徑之一。
液晶技術(shù)研究源于美國,產(chǎn)業(yè)卻興于日本,靠的是日本初期將液晶在電子表等產(chǎn)品的推廣應用。其后TFT-LCD幾起幾落,在筆記本電腦領域的應用成為TFT-LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展的里程碑,隨后液晶顯示器、液晶電視、再到近兩年平板電腦和智能手機的應用將TFT-LCD從低谷中拉起,目前新的背板技術(shù)、4K×2K等也欲刺激TFT-LCD產(chǎn)業(yè)繼續(xù)增長前行。所以一種顯示技術(shù)的存在,必定需要一個強有力的應用產(chǎn)品作為支撐,而且此應用領域有著不可輕易替代的特性。對于AM-OLED的應用領域,業(yè)界認為其獨特的領域在于柔性顯示領域,目前已經(jīng)有可卷起來的手機等概念性產(chǎn)品出現(xiàn),但其真正的普及還需柔性顯示技術(shù)的支持。除此之外,其他的應用領域也在探尋,或許有一天,如同iPad和iPhone的出現(xiàn)再次推動TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣,一個新應用產(chǎn)品的誕生推動AM-OLED產(chǎn)業(yè)的前行。
2、強大的品牌效應支持。
三星之所以能夠在AM-OLED產(chǎn)業(yè)一直獨占鰲頭,與其強大的品牌效應密切相關,其生產(chǎn)的AM-OLED顯示屏一直內(nèi)部供應,應用于其智能手機,利潤在集團之間進行分配,足以支持其可持續(xù)的發(fā)展。LG的OLEDTV也得益于其品牌效應,否則,試問哪個電視機廠商敢于豪賭這一產(chǎn)品?其他研究AM-OLED的廠商雖一直稱會量產(chǎn),但最終均無實質(zhì)性動作,有趣的是日本JDI最近的說法為“不量產(chǎn)只是因為不愿意幫助敵人”,這可以理解成為日本不愿意AM-OLED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展觸動其目前在液晶產(chǎn)業(yè)中的利益,也可理解為其因成本居高無法盈利推遲量產(chǎn)的借口。國內(nèi)的維信諾似乎已經(jīng)意識到品牌支撐的益處,開始以其PM-OLED顯示應用為基礎,推出電子血壓儀等健康應用終端產(chǎn)品,試圖打造自有品脾,尋求新的發(fā)展契機。更期待中國民族品牌的智能手機、平板電腦、筆記本電腦和電視機品牌,能夠率先覺醒,參與到AM-OLED產(chǎn)業(yè)的投資和產(chǎn)品先導性應用。[!--empirenews.page--]
3、企業(yè)之間的通力合作。
目前發(fā)展AM-OLED的主要有三股力量,主力軍團為TFT-LCD面板企業(yè),如三星、LG、JDI、京東方、天馬、友達、奇美等廠商;其次為傳統(tǒng)的OLED企業(yè)及研究機構(gòu),如維信諾、臺灣錸寶、廣州新視界等企業(yè);第三為投資機構(gòu),如和輝光電、信陽激藍等企業(yè)。這三股力量各有優(yōu)勢也存在不足。TFT-LCD制造廠商有著豐富的TFT背板制造技術(shù),其對于顯示產(chǎn)品的應用領域輕車熟路,有著良好的營銷渠道;在資金上,TFT-LCD的投資本來就很大,在效益較好的情況下其在TFT-LCD的收益足以支撐其對OLED工藝的研究,因此其最有實力也最有可能成功;但其在OLED工藝方面經(jīng)驗欠缺,同時出于自身LCD產(chǎn)品利益的考量,若非成本降低及需求的推動,一般很少主動推出量產(chǎn)產(chǎn)品。OLED廠商在PM-OLED摸爬滾打十幾年,在OLED技術(shù)領域有著非常豐富的經(jīng)驗;但缺乏TFT背板的制造經(jīng)驗,其在PM-OLED領域的收益不足以支撐其對TFT背板技術(shù)的學習與實踐,因為只有花費高昂的代價購進TFT背板生產(chǎn)線進行實踐,才可能積累一定的經(jīng)驗;TFT-LCD廠出于利益考慮也不愿出售或高價出售TFT背板給OLED廠商,致使OLED廠商處于較為尷尬的境地。投資機構(gòu)則擁有雄厚的資金實力,但存在的問題最多,缺乏技術(shù)經(jīng)驗、營銷渠道等,風險最大。那站在國家戰(zhàn)略的層次來考慮,整合TFT-LCD廠商、傳統(tǒng)OLED廠商及投資機構(gòu)的資源,或許是發(fā)展AM-OLED的最佳方案。據(jù)吳延德介紹,三星的成功也源于其在PM-OLED做了多年的技術(shù)積累,后來加大AM-OLED用低溫多晶硅(LTPSTFT)背板技術(shù)儲備,全力以赴進入AM-OLED領域。
4、加強基礎技術(shù)的研究。
在技術(shù)不成熟的情況下,還有時間加強基礎技術(shù)的研究,這種研究看起來或許很沉悶,見效慢,但相對于技術(shù)不成熟的情況下盲目引進生產(chǎn)線而走的彎路或許快得多?;A研究包括背板技術(shù)、材料研究、設備研究等幾個方向。背板方面,北京大學教授關旭東認為,LTPS最終會被金屬氧化物所替代,因為LTPS存在著較多的問題,如十幾道光罩工藝等,但金屬氧化物現(xiàn)在還不成熟,比IGZO更好的材料可能只是沒有被發(fā)現(xiàn)而已;吳延德表示,IGZO是4組分的物質(zhì),穩(wěn)定性差,工藝波動大,今后有可能研發(fā)出3組分甚至2組分的材料來替代。材料方面,TCL工研院朱昌昌指出,可溶性有機發(fā)光材料將會是AM-OLED發(fā)展的突破口,目前成膜階段的難點在于有機材料易氧化,造成均勻度差,而可溶性有機發(fā)光材料親水親氧的特性能夠解決這些問題。南京平板顯示行業(yè)協(xié)會薛文進提到,印刷技術(shù)是值得關注的一項技術(shù),向電視等對于像素密度要求不高的產(chǎn)品,可考慮用印刷的方式完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。設備方面,吳延德指出,目前維信諾已經(jīng)與國內(nèi)一些設備廠商合作,計劃經(jīng)過幾年的研究開發(fā)出國產(chǎn)化的AM-OLED生產(chǎn)設備。
5、統(tǒng)籌規(guī)劃國產(chǎn)化材料及設備的研發(fā)。
國內(nèi)TFT-LCD面板原材料及設備是在TFT-LCD面板線建成投產(chǎn)之后才開始投入研究與產(chǎn)業(yè)化,至今仍有許多產(chǎn)品處于認證和小批量供貨階段。AM-OLED產(chǎn)業(yè)應吸取這一教訓,提早布局。前車之鑒,后事之師。在TFT-LCD產(chǎn)業(yè)成功經(jīng)驗與存在不足的指引下,探尋出AM-OLED良好的發(fā)展模式,對于我國今后顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有重大意義。