OLED 技术简介

OLED 技术简介

2007-11-5 11:12:09 一．OLED的市场情况

近年来，OLED（Organic Light Emitting Diode）发展极为迅速，大有在5寸以下显示屏取代LCD

的趋势。其市场情况如下图所示：

图1. OLED的年出货量（万片）和产值（亿美元）

据Stanford Resource调查，1999年全球OLED的产量只有数十万台，产值约为400万美元；2001

年全球OLED的销售了320万台，销售额为8400万美元，而到2002年就猛增至2.1亿美元，增长了2.5倍。2004年的全球出货量为3120万片，和2003年同比增长98％，销售收入为4.461亿美元，同比增长为77％。2004年全球OLED显示屏生产厂家从2003年的6家增长到21家。2005年全年出货量已经超过6300万片,比上一年增长96％；产值超过5.3亿美元比上一年增长31％。实际上，它的发展还远远超过这些估计。这是因为这两年在中国MP3、MP4的市场高速发展的结果。据CCID预测，2005年仅中国市场，OLED的销售量就达到5903.2万片，其中MP3就采用了近2900万片，比上一年增长4倍。产值也从2004年的4300万美元增长到2005年的1.7亿美元，增长3倍。预计到2009年将增加至25167.5万片。据Display Search 预计，2006年全球OLED的出货量将达8300万片，产值5.8亿美元，增长15％。而据iSpply的最新估计，2006年的全年出货量将达到8,800万片，比2005年增长66.8%。更新的估计是2007年全球

将生产2.95亿片，产值达30亿美元，年平均增长率高达200％以上。到2008年OLED的市场规模将达到50亿美元。

2005年产量最大的公司为韩国的三星公司，按OLED单位出货量计算，三星SDI去年的市场份额为27.3%，取代日本先锋(Pioneer)成为最大的OLED供应商。其次为日本的先锋公司。但是台湾的铼宝公司在2004年第四季度出货量就已经超过三星公司。铼宝在2004年的市场份额为22％。当它在苏州昆山的新的生产线在2005年第四季度投产以后，它的单月出货量就超过300万片。而它在2005年的全球市场

份额达到了26.9%，占全球第二位。这也就是因为受到快速增长的中国MP3、MP4市场的刺激。目前中国已经有35种品牌的MP3、MP4采用了OLED作为显示屏。2005年OLED在MP3和MP4中的市场份额将达到40％到50％。

台湾的OLED生产厂商主要有华映、奇美、友达、铼宝和元太。前面三个厂商都集中在生产主动式OLED 面板。

中国清华大学的维信诺科技公司于2005年11月6日在苏州昆山的大规模生产线奠基，投资金额高达7.5亿人民币。重庆环显的OLED项目也在2005年6月29日举行开工奠基。预计2006年建成投产以后，可以年产OLED面板30万片。

OLED的快速发展主要是它在各个应用领域的扩展。2005年它在各个应用领域中的份额如下表所示：

虽然目前OLED的销售主要要无源PMOLED为主，然而有源OLED正以极快的势头抢占小尺寸LCD的市场。可以预计在一两年以后，小尺寸屏幕的市场，例如手机主屏，数码相机彩屏，PMP的彩屏都会采用有源OLED的市场，因为OLED在室外阳光下的亮度要比LCD亮很多，而这正是这类产品所要求的重要性能。不仅如此，OLED在其它方面的性能也都超过LCD，所以包括中、大屏幕的市场也将会被OLED所逐步蚕食。而且因为其制造工艺和LCD比较类似，而玻璃基板只要一块，所以，从LCD工艺转成OLED的过程会很快完成。这个过程将会出乎意料的快。

二．OLED 的主要优点

为什么OLED会发展得这么快呢？这是因为它相比起LCD来，几乎在所有方面都具有很多无法比拟的优点：

从这个表可以看出几乎所有方面OLED都比LCD有着无可比拟的优点。这也就是为什么OLED的增长率是如此地高。目前OLED唯一的缺点是寿命不高，主要是蓝色的寿命偏低,过去,蓝色的额定半衰期仅为1000小时。最近Cambridge Display Technology 实现了8万小时蓝色OLED的使用寿命。另外该公司去年开发出起始亮度为100cd/m2,使用寿命为10万小时的用于OLED的蓝色聚合体。Novaled 通过使用PIN 专利技术，开发出一种红色顶级发射OLED，它可以实现亮度级别为500cd/m2的10 lm/W的发光效率。它的发射寿命为10万小时。OLED制造商的目标为彩色OLED的生产使用寿命100,000小时，但是还需要一定的时间。这个缺点限制了它应用到大屏幕电视机和电脑显示器。所以可以认为，它将在小屏幕的应用领域大量取代LCD。例如OSRAM公司最近推出一个2.7寸128x64点阵的OLED显示器，其使用寿命已经高达55,000小时，其视角高达180度，对比度达2000:1，视频响应速度极快，图象和文本的显示性能极好。而在睡眠模式下的功耗只有0.05W，而且它的工作温度范围在－30度至＋70度之间。最重要的是其售价和LCD屏相当。因此再也没有理由不采用OLED了。

三．有机发光材料

OLED的发光原理是由柯达公司的华裔科学家邓青云（C.W.Tang）博士（还有一说为汪根样博士）于1979年发现的。以后在1987年获得了OLED器件设计的第一个专利。它的原理是当电荷通过某种有机材料以后就会发光，这种电致发光有机材料可以分成两种：一种是小分子的有机材料，另一种是高分子的有机材料。小分子的分子量大约在几百左右，而高分子的分子量大约在几万到几百瓦左右。现在常用的小分子有机材料是金属鳌合物和稀土配合物，像Alq3，Almqs，Zn(5Fa)2，BeBq2等。而高分子有机发光材料主要是聚乙炔，聚噻吩及其衍生物的有机共轭聚合物。电致发光薄膜材料有PBD，PBP，PRL，PMMA，PPV，P VCZ等。

小分子和高分子电致发光材料的性能比较如下表：

目前大多数采用小分子发光材料作为彩色小屏幕OLED显示屏。全球大约有85家公司投入研发，其中60家采用小分子发光材料，以日本、韩国、台湾厂商为主。只有25家研发高分子发光材料，而且以欧美厂商为主。但是最近因为高分子发光材料的研究有了很大的进展，所以不少中、日、韩的厂商也都开始高分子发光材料的研究。预计到2008年，高分子有机发光材料的市场份额将会达到40％。

四．OLED的基本结构

柯达公司公布的典型OLED结构：玻璃基板上面是一层透明的ITO（氧化铟锡）阳极，上面镀一薄层铜酞菁染料，它能使ITO的表面钝化，以增加其稳定性，再向上就是P型和N型有机半导体材料，最顶上是镁银合金阴极，这一层金属阴极也起到反光的作用。这些涂层都是蒸镀到玻璃基板上的，因此厚度非常薄。在电极两端加上5V～10V的电压，有机发光材料就可以发出相当明亮的光，光是从玻璃基板、也就是向下发出的。这块玻璃基板也可以用可弯曲的柔性塑料基板代替。

OLED的结构如下图所示：