在實(shí)現(xiàn)用于計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備及消費(fèi)類電子產(chǎn)品的柔性彩色顯示器方面,預(yù)計(jì)有機(jī)聚合體不久將發(fā)揮更大的作用。 Mb-AzGsV
業(yè)界對(duì)它的期望正變得越來(lái)越高。由于有大筆研發(fā)資金作為后盾,各大廠商將展開(kāi)合作以促進(jìn)有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)在今后幾年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。的確,分析師們預(yù)計(jì),到2007年OLED每年的銷售額將超過(guò)20億美元,盡管它現(xiàn)在僅占據(jù)快速增長(zhǎng)的平板顯示器(FPD)市場(chǎng)的一小部分。 L| ;WE=
據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)顯示,參與OLED競(jìng)賽的重量級(jí)企業(yè)包括杜邦顯示器公司(DuPont Displays)、三星、索尼、惠普、IBM、柯達(dá)、朗訊和飛利浦。許多中小型公司也涉足聚合體顯示器技術(shù),包括劍橋顯示器技術(shù)(Cambridge Display Technology)、Optronics、Opsys和Universal Display公司。 K9ek
總體而言,F(xiàn)PD市場(chǎng)是增長(zhǎng)最迅猛的市場(chǎng)之一。盡管2001年末及2002年初的經(jīng)濟(jì)不景氣,但FPD市場(chǎng)的年平均增長(zhǎng)率仍達(dá)到了12%到13%之間。到2006年,該市場(chǎng)預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)到448億美元,年增長(zhǎng)率高達(dá)17.6%。 tgY/8&$M
目前,在價(jià)值310億美元的FPD市場(chǎng)中,OLED所占的份額不足1億美元。不過(guò),DisplaySearch預(yù)計(jì)OLED到2007年將增長(zhǎng)到28億美元。Stanford Resources則更保守地預(yù)計(jì)它到2008年將成長(zhǎng)為一個(gè)23億美元的市場(chǎng)。無(wú)論如何,兩家公司的預(yù)測(cè)均表明OLED將成為T(mén)FT LCD的有力競(jìng)爭(zhēng)者。 yw >Frb5p
大多數(shù)OLED顯示器仍只能在顯示器研討會(huì)展臺(tái)上找到或者仍藏在實(shí)驗(yàn)室中。不過(guò),它們正在進(jìn)入各種商業(yè)應(yīng)用中,包括蜂窩電話、游戲機(jī)、微顯示器和某些令人驚訝的應(yīng)用,如剃須刀。在驚險(xiǎn)系列片《007》的最新一集《擇日再死》中,詹姆士·邦德就使用了飛利浦于去年7月份推出的一款Norelco Sensotec剃須刀。該剃須刀帶有一個(gè)基于聚合體的有機(jī)LED顯示器,用于顯示電池使用時(shí)間和剃須靈敏度調(diào)節(jié)。 6pbtE]
其它方面的新紀(jì)錄也在不斷增加。繼三星最近生產(chǎn)出15英寸OLED,超越索尼的13英寸OLED之后,東芝又推出了17英寸顯示器,將兩位拋在后面。該產(chǎn)品是目前最大的全彩色有源矩陣OLED,成本約為200萬(wàn)美元。 8khIy-9-'
技術(shù)問(wèn)題 r?/!VO-*N
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盡管目前的尺寸較小,但OLED具有比LCD更好的色彩和亮度,顯示出無(wú)窮的潛力。與傳統(tǒng)的LCD不同,OLED是自發(fā)光器件,無(wú)需背光、柔光鏡(diffusers)、偏光器或其它任何LCD所需的附件。但一些技術(shù)問(wèn)題妨礙了它們成為L(zhǎng)CD的低成本替代品。對(duì)于要求低成本批量生產(chǎn)的大尺寸顯示器而言,OLED仍太容易受到水的損害,而且顯示效果不夠均勻,易受串?dāng)_影響,此外,在產(chǎn)品壽命、發(fā)光度、穩(wěn)定性和色彩再現(xiàn)方面具有一定局限性。 a#a n+JY3
制造方面也存在困難。卷帶式(roll-to-roll)工藝、流體自裝配(fluidic self-assembly)或噴墨沉積等技術(shù)被用來(lái)增加成品率和降低成本。先鋒、三星、RiTdisplay和Alien Technologies等主要制造商正在興建大型生產(chǎn)廠。 $hy0U_}6
最近宣布的一項(xiàng)計(jì)劃也許會(huì)加速OLED在各種設(shè)備中的廣泛應(yīng)用。作為美國(guó)聯(lián)邦政府資助的研發(fā)項(xiàng)目的一部分,杜邦和Sarnoff公司將在塑料基底上開(kāi)發(fā)新型的有機(jī)薄膜晶體管(有機(jī)TFT)技術(shù)。有機(jī)TFT顯示出重大的進(jìn)步,能促進(jìn)諸如全彩色聚合體有源矩陣OLED顯示器等下一代柔性顯示器的商業(yè)化。 hGRHuJ
與無(wú)源矩陣OLED相反,有源矩陣OLED使用集成電子背板作為其基底,從而適合于高分辨率和大信息量的應(yīng)用,包括視頻和圖形。多晶硅技術(shù)使得這種顯示器成為可能。借助其較高的載流子遷移率,多晶硅技術(shù)給薄膜晶體管帶來(lái)了很高的電流運(yùn)載能力和開(kāi)關(guān)速度。 vbfQy2q
“通過(guò)杜邦、Sarnoff和貝爾實(shí)驗(yàn)室的合作,我們正在加速具有全彩色視頻功能的薄膜顯示器件的商業(yè)化進(jìn)程。”杜邦顯示器公司的研發(fā)負(fù)責(zé)人Danlen Keys表示,“融合三方的所有技巧、專業(yè)知識(shí)和能力,這項(xiàng)合作將有可能改寫(xiě)顯示器工業(yè)。” a}X.ewg
緊密地合作 &]pY~zVc
這個(gè)聯(lián)邦政府項(xiàng)目受到美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì)高級(jí)技術(shù)項(xiàng)目資助,為期三年。朗訊科技的貝爾實(shí)驗(yàn)室還得到一項(xiàng)轉(zhuǎn)包合同,負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)一種新類型的有機(jī)TFT材料和設(shè)計(jì)工藝。這次技術(shù)合作整合了杜邦在OLED顯示面板、柔性基底、低成本印刻和有機(jī)TFT技術(shù)上的專業(yè)知識(shí)以及Sarnoff在有源矩陣TFT設(shè)計(jì)和視頻顯示系統(tǒng)上的專長(zhǎng)。 a|z@5r%
“開(kāi)發(fā)有機(jī)TFT令人興奮,它將開(kāi)創(chuàng)顯示器的新紀(jì)元!盨arnoff技術(shù)運(yùn)作部副總裁Ray Camisa表示,“它們有可能使業(yè)界從基于玻璃的資本密集型工藝轉(zhuǎn)向到與塑料基底兼容的工藝,這可大幅度地降低成本并提高產(chǎn)量。我們預(yù)想,它將成為從便攜式設(shè)備到大屏幕顯示應(yīng)用的解決方案,并最終成為非常低成本的顯示器,甚至可用作充當(dāng)包裝標(biāo)簽的條形碼! OR}+)n{
這項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)投資計(jì)劃創(chuàng)造出柔性有機(jī)TFT技術(shù),它能大幅降低柔性顯示器的顯示背板和制造的成本。柔性顯示器是杜邦顯示器公司的第三代OLED產(chǎn)品,可望滿足從中小尺寸到大型顯示器的市場(chǎng)需求。杜邦預(yù)計(jì)該技術(shù)將于2007年完成。該公司位于臺(tái)灣地區(qū)新竹的一條大規(guī)模生產(chǎn)線正在采用玻璃基底生產(chǎn)基于聚合體的無(wú)源矩陣OLED顯示器,用于蜂窩電話和PDA等手持設(shè)備。杜邦還計(jì)劃在2004年底前升級(jí)位于加州的試產(chǎn)線,以便適應(yīng)柔性聚合體OLED顯示器的生產(chǎn)要求。 Z9eP(ip
Sarnoff是SRI International的子公司,主要開(kāi)發(fā)彩色電視機(jī)和液晶顯示器,并牽頭創(chuàng)建了美國(guó)數(shù)字電視及高清晰度數(shù)字電視(HDTV)的新標(biāo)準(zhǔn)。杜邦顯示器公司專注于平板顯示器,而貝爾實(shí)驗(yàn)室則在有機(jī)TFT方面處于領(lǐng)先地位。 -t: U4r(
貝爾實(shí)驗(yàn)室聚合體及有機(jī)材料研究總監(jiān)Elsa Reichmanis表示,三方的合作非常坦誠(chéng)!拔覀?cè)噲D達(dá)到的目標(biāo)是親密無(wú)間的合作,并免費(fèi)交換信息。”她說(shuō),“我們將把對(duì)材料結(jié)構(gòu)的研究成果以及如何在器件上進(jìn)行結(jié)構(gòu)沉積傳授給Sarnoff,以便他們利用這些技術(shù)生產(chǎn)TFT器件,然后杜邦將實(shí)際制造有源矩陣OLED。我們應(yīng)該會(huì)在這三年合作中的第二年看到主要的成果! F
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貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員最近詳細(xì)介紹了一種使用“軟性的”統(tǒng)一電氣接點(diǎn)和迭片規(guī)程來(lái)制造印制塑料電路的方法,據(jù)稱這為基于TFT的柔性O(shè)LED顯示器打下了基礎(chǔ)。在他們的方法中,部分電路被構(gòu)建在不同的基底上。至少一個(gè)基底集成了高分辨率的統(tǒng)一電氣接點(diǎn)。對(duì)基底的邦定將創(chuàng)建一種嵌入式的高性能電路。研究人員表示,這種方法的其它實(shí)用優(yōu)點(diǎn)是,光刻和沉積步驟能夠被分開(kāi)進(jìn)行。它還能以有利于獲得高性能的尺寸實(shí)現(xiàn)晶體管,并且能實(shí)現(xiàn)可防止在彎曲過(guò)程中斷裂的嵌入式電路,還可形成完全密封的器件。 kW=!RX[&
研究人員表示,相同的方法還可能適用于有機(jī)LED、存儲(chǔ)器單元和其它系統(tǒng)。它還可兼容各種不同的傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)光刻技術(shù),如果縮小尺寸則可用于納米級(jí)領(lǐng)域。此外,這種方法與一系列有機(jī)半導(dǎo)體的兼容性表明,它可提供一種通用的非侵襲性(noninvasively)技術(shù),為許多不同類型的易碎或超薄的有機(jī)或生物有機(jī)材料創(chuàng)建有效的電氣接點(diǎn)。 .-)kIFMi
作為率先推出OLED的公司,劍橋顯示器技術(shù)公司與日本精工愛(ài)普生展示了一款2.8英寸的聚合體LED顯示器,其厚度不到十分之一英寸。一臺(tái)噴墨打印機(jī)按每英寸100像素的密度將紅色、藍(lán)色和綠色的LEP材料噴射在基底上,這允許按要求點(diǎn)亮或熄滅圖像的不同色彩。 Ey%KbvNv
“通過(guò)杜邦、Sarnoff和貝爾實(shí)驗(yàn)室的合作,我們正在加速具有全彩色視頻功能的薄膜顯示器件的商業(yè)化進(jìn)程!倍虐铒@示器公司的研發(fā)負(fù)責(zé)人Danlen Keys表示,“融合三方的所有技巧、專業(yè)知識(shí)和能力,這項(xiàng)合作將有可能改寫(xiě)顯示器工業(yè)!