OLED有望帶來顯示革命 小分子OLED和有源驅動型(AMOLED)前景廣闊
OLED(OrganicLight-EmittingDiode)中文名稱為有機發光二極體,由美籍華裔教授鄧青雲在實驗室中發現,與LCD需要外光源不同,OLED具有自發光的特性,不需要外加光源,所以具有柔性、輕薄、省電、可視角度大等優點,其應用領域不斷擴大,大有取代LCD之勢。
根據使用有機功能材料的不同,OLED器件可以分為兩大類:小分子器件和高分子器件。小分子OLED技術發展得較早(1987年),而且技術已經達到商業化生產水平。高分子OLED又被稱為PLED(PolymerLED),其發展始於1990年,由於聚合物可以採用旋塗、噴墨印刷等方法製備薄膜,從而有可能大大降低器件生產成本,但目前該技術遠未成熟。
根據驅動方式的不同,OLED器件也可以分為無源驅動型(PassiveMatrix,PM,亦稱被動驅動,PMOLED)和有源驅動(ActiveMatrix,AM,亦稱主動驅動,AMOLED)兩種。無源驅動型不採用薄膜電晶體(TFT,ThinFilmTransistor)基板,一般適用於中小尺寸顯示;有源驅動型則採用TFT基板,適用於中大尺寸顯示,特別是大尺寸全彩色動態圖像顯示。目前,無源驅動型OLED技術已經比較成熟,商業化的產品絕大部分是無源驅動型。
OLED具有柔性和更出眾的顯示效果
OLED顯示技術之所以倍受關注,是因為它作為顯示器件有著很多優點:
(1)顯示效果出眾。OLED具有自發光特性,不需要背光源,在對比度、亮度方面有著無可比擬的優勢,它不存在視角和響應時間的問題,可輕鬆實現真彩色高解析度顯示,而且隨著材料技術的不斷發展,OLED顯示器在圖像表現上的潛力將無法估量。
(2)實現軟屏化。由於OLED器件的核心層厚度很薄,甚至可以小於1毫米,並且可以呈現各種各樣的彎曲形狀,因此可以在塑料、樹脂等不同的材料上生產。如果將有機層蒸鍍或塗在塑料基襯上,就可以實現軟屏,使可摺疊電視、電腦的製造成為可能。可以預見在不久的將來,電視可以像一張紙一樣掛在牆壁上,不用時像布一樣疊起來,隨意攜帶。
(3)屏幕微型化、巨型化。小分子OLED可以製作出小於1英寸的屏幕,使顯示屏幕微型化。高分子OLED(PLED)則在超大尺寸、低成本上佔有更大的技術優勢。小分子材料的分子量一般在數百左右,而高分子則在數萬至數百萬之間,因此,高分子材料有良好的熱穩定性與機械性質,可以使材料完美地均勻分布於超大面積基板上。由於PLED可採用噴墨式的製造工藝,只要噴印技術和面板尺寸許可,顯示器尺寸之大將讓現有的顯示器望塵莫及,實現巨型化的高清晰顯示。
(4)環境適應能力強。OLED顯示技術具有全固態特性,無真空腔,無液態成分。因此它的機械性能好,抗震性強,溫度適應能力也很強,在-40°C~80°C範圍內都可正常工作,大大超過了其它顯示器件,因此在軍事,航天領域將大有作為。
(5)環保、省電。同樣是自發光,和CRT、PDP、LCD相比,OLED具有低壓驅動和低功耗特性,驅動電壓在10V以下,且更加省電。高分子PLED有著更低的驅動電壓(3V~4V),其功耗更低。
(6)更低的生產成本。OLED技術的構成簡單,無需背光單元,基板選擇面廣,材料和工藝方面的要求比LCD低近1/3。
VR和智慧型手機是OLED的催化劑
與LCD相比,OLED具有眾多優點,但也有壽命短、成本高等缺點,但我們認為,OLED的柔性和廣視角特徵將使它更能適應未來多應用場景的需求,一個重要的領域為未來可能大爆發的虛擬實境(VR)行業,三星已向Facebook旗下廠商Oculus提供OLED顯示屏,這是對OLED顯示屏強有力的認可。據悉,很多VR頭盔製造商(包括Oculus公司、HTC、索尼等)都採用低餘暉OLED屏,而不是LCD屏。
另一個有可能引起OLED行業大發展的是智慧型手機,使用OLED可使智慧型手機做的更薄、更輕、可摺疊,目前三星、諾基亞、HTC、華為、OPPO均有採用OLED顯示屏的手機,市場一直有傳聞蘋果手機可能會使用OLED顯示屏,我們認為隨著OLED良率的提高,其成本不斷下降,而柔性、省電、對比度高、視角廣的優勢極有可能讓蘋果公司採用OLED顯示屏作為新的賣點。
OLED產業鏈有望崛起
整個OLED產業可以分為上中下遊三個生產階段,上遊為設備製造、材料製造與零件組裝,中遊為OLED面板製造、面板組裝、模組組裝,下遊為顯示終端及其他應用領域,並且包含一些分支產業例如銷售端和研發端。
OLED的快速發展將帶動整個OLED產業鏈的快速擴張,包括製造設備、材料、組裝等產業鏈都將孕育巨大的機遇。大部分OLED材料與LCD無法通用,所以OLED上遊材料領域的市場機遇更大。OLED上遊材料主要為陰極、陽極、傳輸層材料、發光層材料,由於OLED上遊材料領域技術壁壘高、市場競爭較小、盈利水平高,未來OLED上遊材料的盈利水平有望保持在較高水平。其中傳輸層材料和發光層材料與LCD中的材料不同,為新增量,未來機遇更多,本報告側重於研究上遊傳輸層材料和發光層材料。