�22日下午舉行的中國平板顯示學術大會上,華星光電技術有限公司研發中心資深總監陳鼎國先生為帶來了題為《有機發光顯示技術的機會和挑戰》的報告�
以下為演講文字實錄:
各位領導,業界的先進與朋友大家下午好,很榮幸有機會在這邊跟大家就有機顯示的現況進行報告�
華星光電是TCL的子公司,TCL電視的銷售在全球排第三,中小產品排第五,它有近一半的營收來自海外,是個國際公司。華星光電以效率領先的執行力創下了好的成果,到目前為止有三座廠已經建設完成,正在量產中,�2014年武漢華星也建立了中國第一條六代的LTPS線,做高端的LCD產品,月產量3萬。華星光電的行業地位來說,全球電視平板大概占�9%�2015年華星光電在中國6大電視機品牌廠商采購份額中占�23%,連續兩年,排名第一。從營業利潤這個指數來看的話,華星也是領先同行的;在專利的申請及獲得授權方面,華星在國內企業中也都排在前面�
從全球行動顯示面板需求量上來看的話,基本上是一個緩慢成長的趨勢,但是其中的智慧手機成長是最大的,從需求的面板面積預估看,這個趨勢尤其明顯,2022年是現在的近3倍。從技術的需求趨勢來看,在中小顯示主分為三大塊:
1)Image Quality:畫� � 解析度,對比,顏色,反應速度�
2)Formfactor� 外形輕薄,窄邊框,不容易破,甚至可以折疊�
3)Eco and User Friendliness:環保,低功耗和使用人因介面相關� 還有健康種種這些對使用者都是很重要�
我們如果看過去主要的智慧手機的產品尺寸趨勢,中國很多廠家大尺寸的智慧手機出貨占比也很大,紅色的線是三星的OLED。所以蘋果最后還是順著大勢方向來走,確保他的營業額。從解析度來看,早期蘋果推出320ppi的HD,非常的成功。從促銷上它號稱是人眼視覺分辨率的極限,雖然實際上并不是。萍果對解析度的提升有非常多功耗顧慮,所以長期不改。OLED早期ppi因為技術的限制,實際的ppi還是比較低的� 但隨著工藝的改進,近年的OLED產品的實際ppi可以達到400,用SPR,視覺上可以達到570左右,與LCD最高解析度的WQHD產品同。而且能做在柔性OLED上。同樣如果看中國的一些廠家,過去幾年在高規低價上面也出了非常多的產品,這些都對兩大智慧手機的品牌造成很的的壓力。這也是蘋果為什么在壓力之下做了一個調整,改變了策略朝AMOLED走以挽回頹勢的原因之一�
我們再來看三星,近年業績也遇見瓶頸。為了確保領導地位,他把已經成熟的玻璃基OLED往中階及低階智慧手機區塊推,這也是為什么在過去兩三年看到他快速地提供OLED屏給其他的品牌廠,包括許多中國品牌。漸漸的從玻璃基的OLED,HD,FHD到WQHD為主。,最近有一些柔性的產品開始提供出來�
從面板價格看,因為有一些新的中國的LTPS LCD的產線開始出貨,造成LCD的價格在下降。三星在策略上,同樣把成熟的玻璃基OLED價格壓的足以取代相對應的LCD產品。而高清的OLED,最高階的柔性的OLED維持在最佳獲利產品�
從全球OLED面板的應用來看,大概八成以上都是智慧手機。以柔性OLED的產能來看,當然現在是韓國寡占。但隨著新的產能的投入,大概�2018年,中國和日本慢慢的會占一些份額,呈現出一些效果。現在很多公司都計劃投入柔性OLED,在未來可以預見中國的份額持續增大。OLED是未來中小企業的趨勢,但是目前關鍵技術及供應鏈事實上都還掌握在外商的手上,中國在這最高端的投入,事實上剛剛才起步,所以還有很多的挑戰需要來克服。我們如果從挑戰面來看的話,玻璃基跟現在的局部彎曲的柔性OLED,實際上它里面的結構跟以往材料實際上是有很多不一樣的,在未來可折疊的,或者其他柔性的OLED,它的特性種種要求是不一樣的,隨著不同的產品需求,他需要的材料、工藝、設計也會不一樣。我們簡單的來看一下柔性OLED的工藝,PI襯底,LTPS TFT,OLED,封裝,上面的蓋板,然后把它取下,下面也也要蓋起來,然后做切割,bonding,然后完成最后的產品。在整個環節當中來看,事實上在每一個環節都有重要的關鍵要去滿足它才能成功。柔性基板需要穩定的一個制程工藝,OLED需要一個高效率、高壽命的一個器件,當然封裝保護它是非常非常重要的一個環節。從未來柔性的產品看的話,有很多柔性的部件需要開發,有些東西還沒有完全的成熟,當然它整體的一個力學設計也是非常的關鍵�
從OLED它的挑戰來說,最大的挑戰原因之一是因為他這個顯示器的驅動是與LCD不一樣的。LCD的液晶只是電壓驅動的光閘,它的亮度是經由開關TFT控制畫素的穿透度得到從背光源透過的光。而自發光的,電流驅動的OLED,除了開關TFT,還要有驅動TFT控制通過EL器件的電流,加上穩定這電流的電路,以得到需要的亮度� 所以OLED畫素最少需要兩個TFT;現有產品為了得到穩定的特性需�6-7個。這也是現在OLED解析度限制的一大限制。如果從玻璃基OLED和Flexible比的話,若工藝得當,PI基板上的TFT特性和玻璃基板上的TFT可以幾乎沒有差異。玻璃基OLED的封裝,都是以玻璃膠及激光燒結來做;但是柔性就需要用薄膜封裝。如果從不同形式的Flexible,它的蓋板跟OLED,還有膠,它產生的彎曲度越大,內部的殘余應力差越大。折疊它更是一個非常極端的一個情況,如果是內折,它外面是一個拉壓力,內面是壓應力。如果是外折,則整體的應力分布又非常不同。隨著產品定義及需求的不同,使用方式的不同,整個涉及的材料,還有部件,及工藝都可能是不同的�
我們如果從柔性Array制造工藝來看,PI膜當中有種種要避免的缺陷,如Bubble,包括變彀如果從ELA來看的話,它是均勻度最關鍵的一個制程。它在掃的時候,雷射光能量分布的均勻度,每一個激光掃描間可能發生的變異都可能造成影像的Mura。它需使用的設備與LTPS LCD 的相當不一樣�
從OLED的器件來看,它是固態有機半導體器件,需要大面積薄膜沉積工藝。制造上,對環境與各種污染非常敏感。OLED圖形化工藝,主要是用FMM。它的制造工藝,開孔及線性精度;張網焊接等,如果沒做好的話它的畫素也不會好。另外,在蒸鍍當中,蒸鍍機的整個結構設計,包括溫度,及其對金屬遮罩的種種影響,可能會造成扭曲 及畫素質量變差。減少壽命等等現象,所以這也是一個挑戰的地方。如果從封裝來看的話,玻璃基的封裝是用玻璃膠,加激光去燒結固化,這是個成熟的工藝。所有的薄璃基OLED產品都用這個方式。但是柔性OLED不適用,要改用薄膜封裝,主要是用有機層及無機層的疊構而成。主要的工藝現在是用CVD來做。另外有其他制程工藝都在開發當中。如果再看觸控,它很多東西也需要調整,包括柔性的基材,sensor材料,甚至用的膠,都要能夠符合需要的機械的特性。現在有非常多不同的sensor材料,包括從傳統的IT0,Carbon Nano-Tube,奈米銀,metal mesh等,都是很多廠家重點開發的領域。如果從柔性模組的工藝來看,因為有PI,所以會有激光切割;更重要的是它如何來取下;IC/FPC 的bonding,你要用COF或COG制程,有種種不同的講究;當然從模組的制程,不同部件的貼合等�
從取下技術來看,比較主流的一般是LASER取下,它的好處就是較有實績;另外也有機械式取下,若可行的話,它可能是比較低成本的一個工藝。它尚需驗證量產性。保護蓋板來說,如果以玻璃基的OLED,它主要的是用表面化學強化的薄璃板來做;但是一旦用到Flexible OLED的話,就必需改為用塑料。它主要的開發重點是在表面機械強度與耐彎折度的優化。這個是還沒有完全成熟商品化的領域�
以華星光電OLED的現狀和規劃來說, 我們在深圳有一條G4.5的研發線,做基本的玻璃基OLED TV工藝的研發;在武� 我們已經建了G4.5的研發線,能完整開發柔性OLED所需要的關鍵技術,包括柔性背板,OLED,封裝,及模組種種。新的G6量產線會是在武漢建置。深圳主要是在OLED電視上面的研發,從早期的30.5寸的Glass OLED TV到未來的65寸OLED TV� 中小的OLED,早期的5.5寸HD到最近柔性OLED的開發,未來準備在柔性產品做量產� 以OLED產線的規劃,我們現在已經有一條研發線,現在在進機,明�4月就可以有樣品產出�
簡單的總結,柔性的OLED在未來快速成長的中小顯示產品有一個很大的契機� 但是,OLED跟LCD不同,它有非常多的挑戰,必須要踏實地克服才能夠達到量產,現在的韓國廠商,為了維持領導的情況,做了非常多的動作在影響供應鏈或延緩競爭者進入。如果中國將投入數千億的資源在這新領域,并決心做長期的競爭,那自我供應鏈的建立是非常重要的成功因素之一。華星抱著堅定的決心投入,迎難而上;也希望在這個領域跟各位同業一起把它做強,做大� 最后感謝我的同仁們在這個上面做的一些貢獻�
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