顯示技術(shù)進化史：氧化物半導(dǎo)體、OLED與液晶

最近幾年，在發(fā)表顯示器尖端技術(shù)的國際會議“SID”上，爭當(dāng)未來主角的“OLED”、“氧化物半導(dǎo)體”等技術(shù)是關(guān)注的焦點。討論這些技術(shù)的會議總是擠滿了聽眾，有關(guān)技術(shù)也的確在穩(wěn)步發(fā)展。

在這些技術(shù)光芒的背后，長期引領(lǐng)顯示器產(chǎn)業(yè)的“液晶”也依然有不少重要發(fā)表，只是安排上比較樸實無華。筆者每年都參加SID，通過聽取會場內(nèi)外鮮活的聲音，筆者發(fā)現(xiàn)，人們對于二者的看法每年都在改變。對于OLED和氧化物半導(dǎo)體之類的新技術(shù)，人們不再像過去那樣模糊地寄予期待，而是希望將其盡早應(yīng)用于市場。因為隨著現(xiàn)有技術(shù)——液晶的不斷進化，新技術(shù)出場機會愈發(fā)渺茫的危機感也越來越強。

從發(fā)表件數(shù)看變化——繼續(xù)發(fā)表的“氧化物半導(dǎo)體+OLED”與越來越多的“a-Si/LTPS+液晶”

圖1是2013年發(fā)表的背板TFT（驅(qū)動基板）與前板（顯示體）相結(jié)合的論文。筆者每年都制作這樣的表格，總結(jié)當(dāng)年的特點與變化。2013年，相關(guān)技術(shù)在持續(xù)進步的同時，也出現(xiàn)了較大的變化。

持續(xù)進步的是備受期待的“氧化物半導(dǎo)體+OLED”領(lǐng)域。雖然發(fā)表件數(shù)與2012年相當(dāng)，但目標(biāo)產(chǎn)品之一——OLED電視全面投入了大屏幕類型的試制。在2013年，韓國LG顯示器的55英寸、臺灣友達光電（AUO）的65英寸電視已經(jīng)相繼登場。

較大的變化之一是有關(guān)液晶的發(fā)表激增。2012年，有關(guān)液晶的發(fā)表只有4件，2013年一口氣增加了3倍。內(nèi)容大多是關(guān)于IPS液晶。這是因為隨著IPS成為移動用途的主流技術(shù)，液晶技術(shù)還在繼續(xù)進步。除此之外，發(fā)表的內(nèi)容還包括使用氧化物半導(dǎo)體作為背板的技術(shù)。

變化之二是出現(xiàn)了來自中國的口頭發(fā)表。截至2012年，中國企業(yè)都還只是寥寥幾篇展板發(fā)表而已。但2013年，包括中國華星光電技術(shù)公司（CSOT：華星光電）有關(guān)110英寸4K×2K電視的特邀演講、中國京東方科技集團有關(guān)使用氧化物半導(dǎo)體的65英寸4K×2K電視的演講在內(nèi)，中國企業(yè)有若干件口頭發(fā)表，聽眾中也有不少來自中國的身影。

“氧化物半導(dǎo)體+OLED”的進展情況

大屏幕OLED電視用途方面，AUO發(fā)表了在OLED電視中屬于最大尺寸的65英寸顯示屏，給與會者帶來的沖擊。LG顯示器發(fā)表的是2013年發(fā)布的55英寸OLED電視的技術(shù)內(nèi)容（演講序號21.1，21.2，27.2），在展會現(xiàn)場則演示了彎曲顯示屏（圖2）。這也稱得上是技術(shù)在獲得穩(wěn)步發(fā)展。

圖2：LG顯示器演示“彎曲的OLED電視”

靠前的是彎曲屏幕?？亢蟮氖瞧秸聊弧Ｆ聊怀叽缇鶠?5英寸，厚度為4mm。亮度為400 cd/m2以上，對比度為10萬：1以上。使用第8代生產(chǎn)線制作。

三星利用斜向Pentile排列推動OLED的高精細化

在中小型面板領(lǐng)域發(fā)展OLED化的三星通過主題演講，介紹了支持高精細化的“Diamond Pixel”排列，并且在眾多聽眾面前，宣傳了利用OLED在未來實現(xiàn)柔性顯示器的構(gòu)想（參閱本站報道2）。在展會現(xiàn)場積極對OLED的超高精細化進行了展示（圖3）。

圖3：實現(xiàn)超高精細OLED面板的Diamond Pixel排列

以Pentile的像素排列為基礎(chǔ)，把發(fā)光層斜向排列。三星設(shè)在展會現(xiàn)場的解說板。

材料開發(fā)掌握著OLED的關(guān)鍵

毋庸置疑，要想推動OLED技術(shù)發(fā)展，材料是關(guān)鍵所在。這不僅指提高發(fā)光材料的性能，還包括高效供應(yīng)電子的電極材料。包括NHK放送技術(shù)研究所發(fā)表的通過調(diào)整元件構(gòu)造和材料實現(xiàn)改善的技術(shù)在內(nèi)，此類技術(shù)也備受關(guān)注。另外，旭硝子（AGC）的展板發(fā)表“Electron Injecting Material for OLEDs driven by Oxide TFTs： Amorphous C12A7 Electride（演講序號P142）”同樣意義非凡。展板介紹了東京工業(yè)大學(xué)教授細野秀雄在2013年春季的應(yīng)用物理學(xué)會上發(fā)表的非晶C12A7電子鹽（Electride）的特性，這種電子鹽是與旭硝子合作開發(fā)的氧化物TFT驅(qū)動OLED的電子注入層，使用濺射法制成。元件構(gòu)造采用倒結(jié)構(gòu)頂部發(fā)光，是第一個可以使用濺射膜的構(gòu)造，與過去的Al/LiF等相比，發(fā)光特性是后者的好幾倍。

在今后，這些開發(fā)材料的嘗試將轉(zhuǎn)化成邁向OLED實用化的堅實步伐。

需要盡快投放市場并創(chuàng)造價值

長年從事顯示器開發(fā)的人士常說，現(xiàn)在“OLED+氧化物半導(dǎo)體”相結(jié)合的開發(fā)在技術(shù)上與20年前“液晶+非晶硅”的開發(fā)處于相同的階段。當(dāng)時，為了在筆記本電腦市場上發(fā)展液晶，很多企業(yè)爭相開發(fā)技術(shù)、推出產(chǎn)品應(yīng)用，構(gòu)筑起了市場。雖然還存在可靠性之類的問題，但各家公司競相打造新市場的行動依然創(chuàng)造出了巨大的市場。

而劍指大型電視、目前仍在持續(xù)開發(fā)之中的現(xiàn)有“OLED+氧化物半導(dǎo)體”在技術(shù)開發(fā)水平上與20年前的液晶一樣，還處在邊攻克課題、邊穩(wěn)步前進的假如沒有液晶電視，OLED就能作為新市場的領(lǐng)袖，贏得巨大的市場。所以必須在既有的市場上交戰(zhàn)與競爭是OLED發(fā)展的不利因素。

對于企業(yè)來說，如何渡過這樣的困難局面是最大的煩惱?，F(xiàn)在，秉持著應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建新市場的思路，企業(yè)正在以“柔性”為關(guān)鍵詞，全力進行著開發(fā)。此時，最大的課題在于“速度”。競爭對手液晶不會原地等待。液晶領(lǐng)域涉足的企業(yè)多，競爭也更加激烈，進步速度還沒有放慢。在這種局面下，面對快速實現(xiàn)產(chǎn)品化，在市場的混戰(zhàn)之中，一邊不斷改進，一邊不斷進步的液晶，OLED要想生存下去，打敗對手，就必須具備超越液晶的發(fā)展速度。

在后續(xù)報道（二）中，筆者將繼續(xù)為大家?guī)碓诒緦肧ID上受到的液晶的變化。