柔性显示在中国的发展
2016-11-23 15:35:24 来源: 浏览次数:0
一:柔性显示在中国大陆的发展
现状: 积极投资于OLED,但结果尚未浮现为了促进显示器行业的发展,中国政府的鼓励支助以及行业的推动对液晶显示器(LCD)进行了大量投资;而由于柔性显示的市场占比较少,早期政府与行业关注甚微。在2010年早期,三星显示在中小尺寸AMOLED(主动矩阵有机发光二极体)市场取得了巨大成功,引发了中国面板厂商纷纷投资刚性 AMOLED。此后,维信诺(Visionox)、四川虹视显示技术(CCO)、信利光电、京东方科技集团(BOE)、天马微电子、华星光电和和辉光电(EDO)均宣布开始研发并投资AMOLED显示器。
IHS Technology 表示,然而,只有少数包括BOE(京东方)、EDO(和辉光电)、昆山国显光电(GVO)和天马在内的中国面板厂商目前可以正式生产少量刚性AMOLED 面板。它们生产的面板解析度和亮度效率均比领先的三星显示(Samsung Display) 的产品规格及质量尚有一段差距。其它一些中国面板厂商正在考虑要么如何投资AMOLED,要么停留在试产阶段。同时,三星显示已经成功大规模生产出了柔性 OLED和超高分辨率(QHD)AMOLED面板,扩大了与其它竞争对手的差距。中国厂商虽然展示了柔性OLED面板原型,但离量产尚有一段距离。
IHS Technology 显示部门研究总经理谢勤益指出『在过去,中国在LCD行业投入了巨额资金以建立设备和元器件供应链,促进行业的发展,巨大的成就是举世瞩目的。但这种投资模式事实上仍然不足以提升AMOLED业务。和LCD不同,OLED面板是自主发光,而且其制程工序跟材料工艺等充满了独特性与非标准化的特性,因此在生产AMOLED面板的过程中,研究和开发自主发光的元件设计以及控制甚至修改设备的能力是必不可少的,这是中国大陆面板产业目前的OLED投资热潮与话题炒作的同时,必须特别冷静思考的。尤其是开发新技术需要花费大量的时间和精力。』谢勤益表示『要量产AMOLED起头投资难,因为其所需资源多于TFT LCD,要顺利量产更难,因为其不像LCD一般标准化,而且其工艺与技术跟设备有非常紧密的结合。』
IHS Technology 显示部门研究总经理谢勤益指出,『韩国的OLED制造厂所布建中的OLED面板厂产能甚至超过了所有中国内地OLED面板厂的产能总和;在韩国面板厂强力的技术与产能领先之下,中国大陆OLED面板厂的重点决不在于如何取得更多政府资源或建更多的产能,而在于如何以最快的速度建立技术与设备的自主性,并同时量产具有足够信赖性的OLED面板,并真真切切在手机量产上大量地被采用,并为终端用户所认可其信赖性,毕竟韩国面板厂也是从不断的量产失误与设计修改甚至被大量退货中学习过来的。这跟LCD是完全不一样的经营模式,LCD具有标准化,所以失败的产品有弥补跟替代的机会,但OLED不具标准化的条件,不成功的产品跟设计很可能会让庞大的产能具有无法被商业化的致命性,造成投资的庞大浪费,尤其OLED的投资金额不小于LCD,且其有机发光材成本也比液晶面板材料昂贵。对用户而言,采用OLED甚至柔性OLED的门槛非常高,因为不具标准化,无法随意在面板来源中转换,但这也表示进入门槛后的量产出货会比 LCD少了更多的不确定性与获利的空间,这也是韩国面板厂大力扩产OLED的真正原因。』谢勤益表示。
自本世纪初,韩国和日本公司都已 致力于开发高性能、自主发光的设备,旨在大量生产AMOLED面板。特别是,它们已经在堆积有机发光材料和开发精细金属掩模(FMM)技术方面取得了长足的进步。然而,中国面板厂商进入AMOLED市场才短短五年,因此它们致力于市场的时间明显短于韩国或日本竞争对手。目前而言,如何将资源放对重点将是中 国大陆OLED面板厂的首要课题。以下为中国大陆OLED面板厂所展示的刚性OLED面板原型。
中国大陆面板厂急需OLED核心技术目前,中国大陆面板厂商在AMOLED核心技术方面尚落后于三星显示。所谓的核心技术主要分为高分辨率技术与有机发光材料的排列技术;另外就是封装。高 分辨率技术与有机发光材料的排列技术便是蒸镀工序的精细金属掩模(FMM)技术,然而中国制造的FMM产品技术与性能比其竞争对手韩国尚有待追赶的差距。
另外,中国目前生产的OLED面板的自主发光元件的寿命较短。韩国的三星显示通过专利和保密协定(NDA)保护其AMOLED核心技术,因此中国公司在购 买和使用其用于生产AMOLED面板的设备、掩膜和发光材料时受到限制。
在这种情况下,中国企业别无选择,只能花费大量的时间和精力来 开发自己的创新AMOLED技术。他们正在积极聘用经验丰富的研究人员,以减少开发OLED的时间。目前中国面板厂也在自主研发上取得越来越多的成就,如 下图所示,中国大陆OLED面板厂所展示的柔性OLED面板原型。
中国大陆投资从刚性AMOLED向柔性AMOLED转移2016年,韩国AMOLED面板厂商将精力集中于柔性面板而非刚性面板,原因是刚性AMOLED和低温多晶硅(LTPS)LCD间的价格竞争日趋激烈,而比起柔性LCD或电泳显示(EPD)面板,柔性AMOLED面板更具技术优势。
在这种情况下,中国大陆面板厂商已经决定跟随韩国企业的脚步,并加快跟紧的步伐。2015年,大多数中国大陆面板厂商宣布他们将投资柔性AMOLED面 板,目标在2017年底或2018年初在六代工厂实现量产。IHS认为中国大陆面板厂商能否在柔性AMOLED面板市场取得成功将取决于它们能否获得高品 质塑胶基板、薄膜封装(TFE)技术以及FMM和发光材料技术。
目前预测中国大陆面板厂商能否在柔性AMOLED市场取得成功还为时尚早,但跟台湾面板厂不同的是中国大陆厂商跟政府支持呈现出的巨大企图心以及资源投 入,这将是重要的开始。从技术的观点来看,中国大陆面板厂商能否获得大规模生产柔性AMOLED面板的必要技术还有许多不确定性,尤其是中国大陆面板厂尚未如三星或LG般开发出真正自主的精细金属掩模(FMM)蒸镀技术,这是生产高解析度AMOLED面板的必要技术,而目前必须仰赖设备厂商的一致化蒸镀机 台。此外中国大陆面板厂的薄膜封装和塑胶基板技术也都还有待加强。
中国大陆中央和地方政府都提供了大量资金和政策支援以推动显示器产业,特别是柔性OLED将会是重点,也会是遭遇韩国面板厂竞争最激烈的产品。中国大陆面板厂商的柔性AMOLED业务不可能在两三年内稳定下来,未来这一 两年将会在巨大投资、技术落后但全力追赶以及韩国不断改良其技术这三个力量影响之下充满变数。中国大陆厂商是否能以具有竞争力的价格生产出高性能的 AMOLED面板,并至少在2018年延伸至柔性OLED面板,将会对整个显示器行业带来巨大的影响。
二:柔性显示面板技术在台湾的发展
台湾面板厂商已经具备多种柔性显示技术
台湾面板厂的柔性显示技术事实上是从电子纸开始而非OLED。来自台湾的EInk (元太科技)是全球第一家大规模生产柔性电泳显示器(EPD) 的公司,也是目前全球排名第一的EPD,也就是电子纸面板制造商。EPD的功耗低,可读性强,因此它主要被用于电子阅读器(E-Reader)。许多使用EInk柔性EPD的电子阅读器已经可以在市场上看到。由于EInk的柔性EPD膜还可被层压到各种薄膜电晶体(TFT)基板上,所以它也可被用于许多其 它应用。
友达光电(AUO) 也从2000年代中期开始继续开展柔性显示器研究。2009年收购总部位于美国的SiPixImaging后,AUO开始利用微杯技术(micro- cup)生产EPD。它推出了一款配备触控式萤幕、有机TFT(OTFT)可卷曲EPD的6’’柔性EPD,其功能与规格均属当时最先进的柔性显示技术。 但是,AUO在2012年将SiPixImaging出售给了EInk。从那时起,AUO开始专注于开发主动矩阵有机发光二极体(AMOLED)柔性显示器和以低温氧化物TFT为基础的柔性AMOLED面板。
此外,台湾的工业技术研究院(ITRI)在给台湾电子产业研究核心技术方面发挥着关键作用。ITRI已经开发出了生产柔性EPD和OLED面板必要的关键基板技术和工艺。
问题: 虽然技术不断跃进,但量产投资不足
IHS Technology 指出, 虽然台湾公司已经开发出许多基于EPD和OLED技术的柔性显示器,甚至许多成就超越了当时的日本跟韩国厂商。但它们在柔性显示器市场并没有取得成就,主要原因在于量产投资不足。
2010年前后,随着TFT LCD智 能手机和平板电脑的推出,推动EPD需求的电子阅读器市场开始疲软。同时,许多EPD厂商抛售或者停止EPD业务,因此从那时起EPD市场并没有太多增 长。不过,由于可穿戴设备要求更低的功耗和更好的可读性,Eink正在扩大向可穿戴设备如智能手表和健身或健康用可穿戴装置供应柔性EPD显示器。
以下便是台湾面板厂与工研院最早期所研发的柔性面板。
AUO原计划在2010年前后大规模生产AMOLED(主动矩阵式有机发光二极体)面板,但是从2013年开始它只生产了少量刚性AMOLED。由于在 AMOLED业务起步初期,AUO在AMOLED制造设备中投资遭遇到许多挑战,特别是融资的取得与设备厂商的支持信心度问题。AUO的AMOLED供应 产能并没有显著提升。
2010年,通过收购原本东芝集团旗下的新加坡AFPD低温多晶硅面板工厂,AUO获得了低温多晶硅(LTPS) 技术。但是,AUO在把LTPS技术应用到AMOLED生产中遭遇了困难,导致量产时间延迟到了2013年。更糟的是,在全球TFTLCD市场衰退之际 AUO的销售和利润也同样下滑,因此它缺乏改善AMOLED生产工艺和扩大AMOLED生产设施的资本。这样一来,即使柔性AMOLED技术不断发 展,AUO对于投资昂贵的柔性AMOLED量产业务也有所迟疑。一直到近日,AUO发布了柔性OTFT(有机TFT)LCD面板,并表示它们将继续努力开 发多种柔性显示技术。此外,中华映管也转而发展金属氧化物TFT(Oxide TFT) 作为背板的AMOLED,并在中国大陆的福建莆田建设六代线,准备利用金属氧化物TFT(Oxide TFT)相较于低温多晶硅(LTPS)技术较低投资额的特性,并利用金属氧化物TFT(Oxide TFT)较为低的驱动频率且跟Polyimide塑胶基板较为搭配的优点,在未来生产以TFT(Oxide TFT)作为背板的柔性AMOLED。
以下是台湾的友达所发表的柔性LCD技术,这技术事实上是领先于韩国跟日本的面板厂商的。
台湾面板厂转型专注于利基市场
当台湾显示器制造商仍在柔性显示器市场挣扎时,它们的韩国、中国大陆和日本竞争对手们已经增加了对柔性AMOLED的投资。韩国面板厂商在AMOLED 量产方面有丰富的经验,中国大陆公司受益于庞大的国内市场,日本厂商则自豪于高效的生产技术跟材料供应。因此,它们的柔性AMOLED产能预计将继续增 长。
IHS Technology 表示,和这些同行相比,台湾显示器厂商并没有优势。如果台湾厂商没有战略来增强柔性AMOLED业务,那么技术差距将进一步拉大。为了在柔性显示器市场立足,台湾显示器厂商目前正专注于利基市场,如智能手表和可穿戴装置等需要小尺寸柔性显示器的应用。因此,台湾面板厂商不需要升级他们的小规模AMOLED生产设备。此外,由于这些产品可被用于多种设计和规格,台湾厂商可以将目标客户定位在那些竞争对手的产品特性满足不了的人群。这是台湾柔性显示面板厂转型 专注于利基市场的开始。
信息来源:中华液晶网 编辑:苟丽丽