守望平板顯示器

　　21世紀將是C技術(shù)(有機)時(shí)代

　　自產(chǎn)業(yè)革命以來(lái)，縱觀(guān)世界技術(shù)的發(fā)展，它明顯地呈現出周期的特性(圖1)，大約每50年左右為1個(gè)周期，從紡織、鋼鐵、汽車(chē)到電子，并正向著(zhù)生物技術(shù)前進(jìn)。自20世紀后半葉開(kāi)始，半導體成為牽引各項技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)材料，首先是鍺的萌生，而后是硅的不斷發(fā)展，以迄于今，可稱(chēng)為硅技術(shù)時(shí)代。參照化學(xué)元素周期表，從IV族的第4周期發(fā)展到了第3周期，未來(lái)將向著(zhù)第2周期的C發(fā)展。IV族Ge、Si和C，按其原子結構都是外層有4個(gè)電子，并存在4個(gè)空穴，從而可獲得種種有趣有用的特性。展望21世紀將是以C為核心的有機技術(shù)時(shí)代。

圖1 世界主要技術(shù)的發(fā)展周期

　　以硅為主的無(wú)機半導體是一種礦石，材料硬性，沒(méi)有自由度;有機材料是一種柔軟性材料。有機半導體材料性能上大大優(yōu)于無(wú)機半導體材料，可以采用印刷技術(shù)高速地進(jìn)行大面積制造，并具有無(wú)機半導體沒(méi)有的新功能。它身輕體薄，質(zhì)地柔軟，可以隨便彎曲，在顯示器方面OLED(有機LED)堪稱(chēng)代表。近年以來(lái)，人們對有機電子材料充滿(mǎn)期待，21世紀將迎來(lái)有機化合物多樣化及大發(fā)展的時(shí)代。有人說(shuō)，20世紀是以硅為核心的硬電子時(shí)代，21世紀則將是以C為核心的軟電子時(shí)代，C技術(shù)時(shí)代。

　　IC和FPD的融合

　　自從1958年TI公司的J.kilby發(fā)明IC之后，影響遍及各種電子產(chǎn)品，當然也涉及顯示器件，不過(guò)，其時(shí)，基于CRT的顯像管，體大身重，電壓高，耗電大，在電性能和機械結構方面與IC無(wú)疑是很不相當的。

　　液晶的發(fā)現已超百年，到20世紀上半葉人們才在理論上對液晶有了較好的認識，1962年Williams發(fā)明了LCD(液晶顯示器)，1964年Sharp公司在電子計算器上開(kāi)展了LCD的商品化，從而推動(dòng)了LCD的大應用和大發(fā)展。LCD身輕體薄，并且有低電壓、低功耗等特性，正與IC比較相宜。

　　以IC為首的半導體和以L(fǎng)CD為代表的平板顯示器(FPD)先后發(fā)展，到1990年，半導體產(chǎn)值已達488億美元，而FPD還不過(guò)10億美元，及到2005年，半導體增加到2275億美元，而FPD也達到了750億美元的規模(圖2，2006年兩者的產(chǎn)值分別為2477億美元和855億美元)。兩者合計達3025億美元，約占世界電子工業(yè)產(chǎn)值的25%，所占比例甚大。1990~96年16年間，半導體產(chǎn)業(yè)規模擴大到5倍，年均增長(cháng)率10.7%，FPD同期則擴大了85倍，年均增長(cháng)率達32%，比半導體快得多，勢頭很猛。

圖2 世界半導體和FPD生產(chǎn)的發(fā)展

　　半導體和FPD的產(chǎn)值在電子工業(yè)中不僅占有相當比重，發(fā)展迅速，并且FPD與半導體相比，也從1990年的0.2：100縮小到了2006年的35：65，比例接近，地位大大提高，因此，今天在電子器件領(lǐng)域，不再是半導體一家獨領(lǐng)風(fēng)騷，而是與FPD雙雄并踞，一起成為了電子工業(yè)的中心，占有核心地位，其上游有原材料和制造、測試設備，下游為各種電子產(chǎn)品，再通過(guò)流通而進(jìn)入市場(chǎng)(圖3)。

圖3 電子工業(yè)的結構

　　記得曾有人把FPD作為后半導體時(shí)代的典型產(chǎn)品，今天以L(fǎng)CD和PDP為代表的FPD發(fā)展十分迅速，預計在本年代將趨于成熟，因此，又有人提出了后FPD的概念，認為OLED、MEMS、太陽(yáng)電池、燃料電池，生物技術(shù)等是未來(lái)發(fā)展方向。與此同時(shí)，也有不少人堅信，半導體后還是半導體，FPD后仍是FPD。不過(guò)，放眼未來(lái)，把時(shí)間放長(cháng)點(diǎn)看，有機技術(shù)取代無(wú)機技術(shù)倒是可以肯定的。

　　LCD和PDP之爭

　　平板電視正在全世界范圍內激情增長(cháng)。歐美日主要市場(chǎng)經(jīng)過(guò)前兩年的發(fā)展已真正進(jìn)入了普及階段，加上中國、俄羅斯和東歐市場(chǎng)的興起，世界平板電視市場(chǎng)正以每年增長(cháng)2000萬(wàn)臺的規模前進(jìn)，預計2009年即可達到1億臺的水平(圖4)，2011年達1.29億臺，2005~11年間的年均增長(cháng)率達31%，發(fā)展惹人。其間中國的發(fā)展尤為耀眼，年均增長(cháng)率高達55%，今年市場(chǎng)即可超過(guò)日本，達到910萬(wàn)臺，2011年更可望達2700萬(wàn)臺，接近美國，成為世界第3大市場(chǎng)。屆時(shí)，日本的普及率達99.9%，西歐89%，美國88%，中國57%，中國還有發(fā)展空間，因此特受世界關(guān)注。

圖4 世界平板電視市場(chǎng)

　　據報道，世界LCD電視市場(chǎng)將于2009年超過(guò)CRT電視，中國將晚1年于2010年趕超CRT電視，達到2200萬(wàn)臺(圖5)。2006年世界LCD電視市場(chǎng)上30英寸系列產(chǎn)品占42%，40英寸系列占12%，平均尺寸為27.9%英寸;同年中國市場(chǎng)上LCD電視銷(xiāo)售平均尺寸為29.6英寸，還高于世界水平，中國家庭的生活面積比歐、日還大些，因此，中國市場(chǎng)在奧運會(huì )、世博會(huì )的推動(dòng)下，也將很快進(jìn)入40英寸系列主流時(shí)代。最近國內報道，一向做大不做小的PDP電視，在中國做小到32英寸，憑借價(jià)格優(yōu)勢一上市便甚受走捧，說(shuō)是明年還會(huì )有更小的26英寸、28英寸產(chǎn)品上市，還真有點(diǎn)反潮流的勢頭。

圖5 中國平板電視市場(chǎng)

　　又據信息產(chǎn)業(yè)部預測，今年我國平板電視生產(chǎn)將比去年增長(cháng)55%，達750萬(wàn)臺，其中LCD和PDP之比為84：16，而有廠(chǎng)商預測，今年市場(chǎng)有可能會(huì )達到800~1000萬(wàn)臺，并預測2010年中國電視總需求量將達4500萬(wàn)臺，其中6成將是平板電視，37英寸以上大型電視又占其中5成。

　　總體上看，世界主要平板電視市場(chǎng)正走向大型化和高清化，隨著(zhù)第8代基板的大量生產(chǎn)，日歐市場(chǎng)都已以40英寸產(chǎn)品為主流，美國因住房面積大，更以50英寸產(chǎn)品為熱點(diǎn)，預計今年美國市場(chǎng)將增長(cháng)14%，占世界市場(chǎng)(按銷(xiāo)售值計)的28%，其中50英寸產(chǎn)品即占74%。

　　據Sharp公司調查預測，日本目前平板電視的普及率為52%，而37英寸以上的平板電視占14%，但未來(lái)幾年發(fā)展迅速，很快會(huì )超過(guò)50%，并向著(zhù)更大的比重快速前進(jìn)(圖6)。日本是平板電視應用最早，發(fā)展趨于成熟的市場(chǎng)，它的趨勢很值得注意。

圖6 日本平板電視的家庭普及率

　　據日經(jīng)社最新報道，今年世界平板電視表現出色，預計將比去年激增81%，達9000萬(wàn)臺，LCD與PDP之爭更趨激烈，按世界產(chǎn)量講，LCD占有壓倒優(yōu)勢，2006年兩者之比為82:18，今年將進(jìn)一步擴大到85:15。

　　到2006年上半年以前，LCD和PDP電視還沒(méi)有直接面對面的交手，兩者各守一邊，互不相擾。當時(shí)松下有個(gè)宣言：37英寸以上為PDP電視，32英寸以下為L(cháng)CD電視。2004年，Sharp公司沖破LCD/PDP 37英寸壁壘，開(kāi)始推出大尺寸LCD TV。最近，松下也已撤回此一宣言，自己也開(kāi)始出售37英寸LCD電視。

　　事實(shí)上，LCD通過(guò)性能的改進(jìn)，價(jià)格的下降(圖7，去年3季度二者的平均價(jià)格已十分接近。)2006年下半年開(kāi)始大舉入侵PDP 40英寸領(lǐng)域，2007年即可超過(guò)PDP電視。2006年二者銷(xiāo)量之比還僅為38：62，2007年將一轉而為54：46，以后差距還將繼續拉大，預計2009年可達66：34。據說(shuō)原因之一是，LCD 40英寸TV采用了全清技術(shù)，搶在了PDP的前面，PDP開(kāi)發(fā)的全清電視是50英寸以上產(chǎn)品，從發(fā)展看，從今年開(kāi)始兩類(lèi)產(chǎn)品的激烈角逐，即將擴展到50英寸產(chǎn)品市場(chǎng)上(圖8)。

圖7 LCD和PDP TV的價(jià)格走向

圖8 LCD PK PDP的競爭趨勢

　　其實(shí)，PDP自有它不少長(cháng)處，生產(chǎn)線(xiàn)投資比LCD小，大尺寸產(chǎn)品價(jià)格可做低，性能方面無(wú)論視角、動(dòng)畫(huà)分辯率、暗室對比度，還是灰度、色再現性等都優(yōu)于LCD，因此，只要技術(shù)上有所突破(如降低耗電等)，重新定位市場(chǎng)(做小尺寸，低價(jià)位打開(kāi)發(fā)展中國家市場(chǎng))，還有得一拚。

　　最要命的是PDP TV生產(chǎn)廠(chǎng)商正在減少，不像LCD廠(chǎng)商量多勢大。LCD TV大廠(chǎng)商有Sony、三星、Sharp、Philips等，而PDP大廠(chǎng)只有松下1家，其他生產(chǎn)PDP TV的如三星、LG等都是腳踩兩只船的。

　　松下公司倒是雄心不減，投資加碼以增強對LCD的對決力度，不放棄40英寸系列產(chǎn)品，捍衛50英寸產(chǎn)品。松下計劃投資23.6億美元，正建設其第4家號稱(chēng)世界最大的PDP工廠(chǎng)，去年動(dòng)工，今年7月第一期工程完工投產(chǎn)，待明年年中全部開(kāi)工之后，月產(chǎn)92.5萬(wàn)片(以42英寸計)，年產(chǎn)1100萬(wàn)片，公司產(chǎn)能翻番，且每片成本可降低到3萬(wàn)日元(低于Sharp同尺寸LCD的5萬(wàn)日元)。松下預測，2010年世界PDP市場(chǎng)為2500萬(wàn)臺，松下可獨占40%以上?？墒?，生產(chǎn)PDP的其他兩個(gè)大廠(chǎng)(三星SDI和LG)都無(wú)動(dòng)靜，沒(méi)有增加投資的意愿。因此，松下成為孤軍奮戰，難免不給人“獨木難支”、“獨木不成林”的感受。

　　OLED的崛起

　　Sony和東芝相繼發(fā)表了OLED TV的產(chǎn)品化，特別是Sony決心今年將11英寸產(chǎn)品推上市，要從LCD打開(kāi)一個(gè)缺口，OLED一時(shí)成為人們關(guān)注焦點(diǎn)。

　　OLED(Organic LED)有機發(fā)光二極管屬于有機類(lèi)產(chǎn)品，毫無(wú)疑問(wèn)，它代表了“有機”的光明發(fā)展前景。OLED的研究工作始于上世紀60年代，20年前人們研究出了它的基本結構，10年前的1997年，日本先鋒公司在車(chē)載小型顯示器上首先采用了OLED，開(kāi)應用的先河。

　　OLED具有自發(fā)光、高清晰、寬視角、高亮度、高對比、低功耗、超薄、低成本等特性，柔性是它與其他平板顯示器最大的差別，利用樹(shù)脂(LCD用玻璃)做基板，不僅可撓而且厚度可做到1mm以下。在生產(chǎn)上，OLED有可能采用滾筒印刷進(jìn)行大面積大量生產(chǎn)，成本可望大幅度削減，且產(chǎn)品可像招貼畫(huà)那樣附在墻上(圖9)。這些都迎合著(zhù)消費者的新需求。

圖9 各種顯示器的應用尺寸

　　OLED與LCD一樣，有無(wú)源矩陣驅動(dòng)(PMOLED)和有源矩陣驅動(dòng)(AMOLED)兩種技術(shù)，前者比較成熟，2003~04年開(kāi)始大量應用于小尺寸OLED產(chǎn)品，諸如手機次屏、MP3等，以文字顯示為主。同時(shí)，因受掃描行數等的限制，不可能做成大尺寸產(chǎn)品。AMOLED不僅可用于做大尺寸產(chǎn)品，并且可顯示彩色，是OLED的發(fā)展方向。

　　Sony公司10年前即以制作電視為目標開(kāi)展了OLED的研發(fā)，經(jīng)過(guò)公司上上下下共同奮斗，今年11英寸電視即可上市，并展出了27英寸的全清平板電視試制品，進(jìn)入大尺寸電視領(lǐng)域，引起了很大反響。在CRT電視時(shí)代，Sony曾以單槍三束彩色顯像管(triniton)聞名于世，進(jìn)入平板電視時(shí)代之后，Sony在LCD技術(shù)方面無(wú)所作為，落后于其他廠(chǎng)商，經(jīng)營(yíng)不善，故而，急切希望利用公司品牌影響，用OLED技術(shù)參戰平板電視，打個(gè)翻身仗，復活Sony。試制基于OLED大型電視的廠(chǎng)商還有精工一愛(ài)普生、韓國三星(開(kāi)發(fā)40英寸產(chǎn)品)、柯達/LG.philips、佳能、Sharp等。

　　無(wú)論從產(chǎn)品實(shí)用化和向大尺寸的發(fā)展情況看，OLED都比LCD來(lái)得快(圖10)，因而廠(chǎng)商們都抱以很大的期待。但目前，OLED的主要應用還在小尺寸方面(圖11)。據預測，世界OLED屏將從2004年的4億美元，增長(cháng)到2012年的35億美元，年均增長(cháng)率達31%，速度很快，但絕對值還很小。屆時(shí)大小尺寸OLED屏之比為1：4，小尺寸依然占有最大份額。

圖10 OLED和LCD向大型發(fā)展

圖11 世界OLED市場(chǎng)

　　總之，我們看到OLED尚處于產(chǎn)業(yè)化初期，有人認為真正對LCD造成威脅，大概還要10年時(shí)間，但由它flexible和wearable等特色，榮景可期，因此，如Sony、三星為首的一批具有遠見(jiàn)卓識的公司都在加大投入，積極開(kāi)發(fā)。我國在IC、LCD、PDP等技術(shù)方面一次次落在人后，盡管努力追趕，吃虧已是事實(shí)，可我國OLED差距較小，已開(kāi)始開(kāi)發(fā)，并起步，應用，因此，應向日、韓、甚至臺灣地區學(xué)習(臺灣仍采IC發(fā)展道路，由“官”辦研究所開(kāi)發(fā)，然后轉讓出去，已初現成效)，提高認識，努力投資，積極落實(shí)，不要再錯失這一大好時(shí)機，趕上時(shí)代潮流，發(fā)展我國的OLED事業(yè)。