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显示器面临抉择:加速有机EL还是重返液晶

作者:时间:2016-06-24来源:技术在线收藏
编者按:以液晶为主轴的业务的确已经日渐饱和,要想打破这样的局面,就要顺应时代潮流的变化,改变商务模式,通过技术创新开展新的业务。

  领域的世界最大规模学会“SID 2016”于5月22日~5月27日在美国旧金山举办。该会议以5月24~27日的研讨会为核心,另外还举办了周日短期会议(5月22日)、周一研讨会 (5月23日)、展会(5月24~26日)、商务会议(5月23日)、投资者会议(5月24日),市场焦点会议(5月24~25日)等多种会议和活动。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201606/293084.htm

  笔 者在花了一周时间参加这些活动之后,不禁重新思考了两个问题。一个是“技术和产业如今正站在岔路口上”,另一个是“还在进化”。在此次会议开 幕前,(OLED)就成为了热门话题,在会议中也引发了热烈讨论。本文将根据会议上的种种论点,从宏观角度分析一下显示器行业的发展趋势。

  “苹果采用

  在许多场会议上,笔者遇到的熟人和演讲者最先谈到的都是“苹果公司将采用”的传闻。之后的论调主要分成两类,一类是欢迎与期待。这对于有机EL从业者来说是理所应当。另一类则表示要正视有机EL的课题,仔细观察今后的进展。

  比 如,在商务会议上发表特别演讲的美国IHS公司的David Hsieh一方面预测(期待)说,“从现在到2022年,液晶应用产品的增长率将停滞在10%以内,而有机EL应用产品则会实现每年80%的增长”,但另 一方面也分析认为,“现在的有机EL热潮源于两家韩国企业的业务战略”。

  Hsieh说:“随着中国制造商大量加入,液晶业务已经无利可 图,韩国企业向具有附加值的柔性有机EL业务转型是为了确保收益。”他在承认有机EL的柔性具有价值的同时,也发出了警告:“如果不能成为‘Must have’,而是止步于‘Nice to have’,(有机EL)就无法发展成为大规模产业。”也就是说,显示器领域走到了一个能否创造出新价值的岔路口。

  显示器技术进化速度不减

  在显示器行业,“显示器产业已经饱和”、“显示器没利润”、“打破这一局面的将是有机EL”之类的意见占绝对主流。但实际情况究竟怎样呢?通过本届SID的活动,笔者的总体感受与之完全相反。

  去 年(2015年)没有参展的三星显示器时隔两年重返SID,而且,该公司的Sung-Chul Kim(Executive VP and Chief of the Research Center)在主题演讲中强烈抒发了发展有机EL的热情,带来了相当大的惊喜。但不客气地说,Kim在演讲中提出的有机EL的技术课题与该公司在 2013年SID的主题演讲中提到的内容几乎一模一样。解决有机EL课题的难度之大可见一斑。

  另一方面,液晶技术在本届SID上则展现出 了许多新的进展。例如柔性液晶、超高清液晶、第10代(G10)基板使用的低温多晶硅(LTPS)(参阅本站报道3)等。而且,后面将要介绍的使用量子点 (QD)的宽色域显示也取得了多项进展。这些成果令人切实感受到,今后显示器的技术进化依然会保持与过去相同的速度。

  支撑显示器成长的“两条腿”

  显 示器应用过去是沿着“掌上电视→笔记本电脑→显示器→大屏幕电视→智能手机等便携终端”的路线发展。现在还要向“车载设备、医疗器械、数字标牌等”领域扩 大市场。今后的发展领域可能会是“可穿戴产品、头戴式显示器(HMD)、空中显示器等”。在本届SID上,使用HMD的AR/VR的相关专题、以可穿戴和 柔性为主题的市场焦点会议上关于未来应用的讨论也成为了热点。

  笔者认为,支撑显示器应用进化的是显示器的两种价值,即“显示性能”与“可用性”。这两种价值就像两条腿,通过协调动作,为显示器产业的发展作出了巨大贡献(图1)。

  而且在今后,这两种价值的协调发展,也将成为显示器技术和产业继续壮大的条件。图1中这两种价值的(1)~(5)是已经实现的项目,现在仍在努力改进。而显示器制造商和开发者现在竞争的对象,是图中的(6)和(7)。

  有机EL主打属于“可用性”的“柔性”,希望借此一举掌握市场的主导权。而液晶则使用量子点(QD)提高“显示性能”中的“色域”,希望借此进一步扩大市场。然而,对于今后的显示器,重要的应该是使二者达到良好的平衡。只靠一条腿是无法笔直前进的。



  图1:显示器的两种价值,“显示性能”与“可用性”

  通过两条腿的协同动作,带动显示器产业实现大幅飞跃。在各7个特性中,标红的项目是各公司现在争相开发的对象。图片为笔者根据在SID上听到的内容制作。 (点击放大)

  实现“有机EL的幸运数字7”需要哪些条件?

  1990 年代,日本东北先锋公司在全球首先投产有机EL显示器,该公司的当摩照夫说,有机EL每隔10年,逢末尾是“7”的年份,就会涌现出划时代的成果和产品。 业内人士称之为“OLED的幸运数字7”,大家都在期待2017年苹果公司发布配备有机EL的智能手机(图2)。



  图2:“OLED的幸运数字7”

  有机EL(OLED)显示器每隔10年就会迎来划时代的事件。另外,除了尾数是7的年份,在2012年,韩国LG电子也上市了有机EL电视(OLED TV)。(引用自曾经任职于东北先锋的当摩照夫的资料) (点击放大)

  明 年(2017年)是美国伊士曼柯达公司(Eastman Kodak)的研究人员邓青云(Ching W.Tan)发明有机EL元件基本结构的第30年。在这个里程碑式的一年,苹果能否投产有机EL智能手机?有机EL能否在日后取代液晶,成为显示器的主 流?笔者觉得其关键在于图1中代表显示器价值的“两条腿”。现在的有机EL将“可用性”中的“柔性”作为第一大主题,正在瞄准实用化推进开发。对于利用 “柔性”特性可以推出怎样的产品,显示器业内人士都在拭目以待。

  另一方面,有机EL还存在课题。需要设法改善耐用期限、烧屏等“显示性 能”。还有耗电量方面,在显示某些内容时,有机EL远比液晶费电。要想解决这些课题,就必须开发出新的器件技术和材料技术。如果能够使“可用性”与“显示 性能”这两条腿步调一致,有机EL产业就可以实现重大发展。

  量子点进入第2阶段

  使用量子点(QD)的液晶显示器 能够实现比有机EL显示器更鲜艳的色彩(宽色域),显示性能优于有机EL。传言将首先向苹果供应有机EL面板的三星显示器,也展现出了为大型面板积极采用 量子点液晶的姿态。在2016年1月的“CES 2016”展会上,该公司展出的大屏幕电视全部是使用量子点的曲面液晶电视。由此可见,该公司是在发展大屏幕时重视高画质显示性能,在发展移动终端使用的 中小型屏幕时重视“可用性”。

  为了最大限度利用量子点的特点——宽色域,自从2013年开始在显示器中应用量子点以来,各家制造商展开了激烈的开发竞争。但另一方面,制造中使用的有害物质Cd(镉)阻碍了这种显示器向市场渗透,这一缺点在去年(2015年)暴露了出来。

  在 本届SID上,量子点相关会议的数量有所增加,围绕6个不同的主题发表了演讲。在周日短期会议和周一研讨会上也有相关的讲解。这一系列的内容令笔者感受 到,量子点已经进入到了第2阶段。最近三年,量子点制造商都在努力依靠显示器应用来扩大市场,而这一次,各家公司的战略有了明显的区别(图3)。



  图3:各量子点制造商在SID 2016的展示和演讲中宣传的重点

  列举了具有代表性的6家制造商。还有很多企业也进行了发布和展示。在本届SID上,中国量子点制造商首次登场,成为了一大亮点。 (点击放大)

  在 本届SID上,与量子点相关的发布和展示的重点是:(1)应对Cd法规;(2)置换有机EL QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode)的举措的增加;(3)液晶的彩色滤光片(CF)使用量子点的尝试开始涌现;(4)将目标瞄准非显示器用途的企业越来越多;(5)多家中国企业 首次登场;(6)供应链中的战略性联盟增加,等等。在追踪有机EL动向长达3年的笔者看来,这些动态远比过去要活跃得多。

  关于(1)应对 Cd法规方面,现在分成了3种方向。第1种是加快此前就在开展的无镉材料开发。英国Nanoco Technologies公司在持续推进开发,Quantum Materials公司已宣布将在2017年投入量产。第2种是在开发无镉材料的同时,主张从综合的角度来看待,使用镉更有益于环境。这种观点认为,含镉 材料的性能更好,就结果来说,使用含镉材料更节能。此类企业大多采用的是量子点用量较少的On-Edge方式。说美国QD Vision公司正在按照这一思路,积极开拓中国的大屏幕电视市场。

  第3种是采用量子点使用量比On-Edge方式少的表面安装方式(薄 膜方式),虽然使用镉,但将其用量控制在RoHS法规规定的100ppm以下。美国Nanosys公司通过搭配使用含镉和无镉材料,达到了法规的要求。该 公司将这种量子点叫作“Hyperion”。其性能虽然略低于100%使用含镉材料的量子点,但能够得到足够宽的色域。

  关于 (2)QLED,取代有机EL成为热门话题,量子点制造商将其作为后有机EL技术大力推进开发。美国NanoPhotonica公司一马当 先,Nanosys公司和QD Vision公司也从很早以前就开始开发。Quantum Materials公司也宣布开发蓝色量子点。QLED使用的量子点材料的发光效率虽然比有机EL材料落后2~3年,但正在快速进步。各显示器制造商虽然 都在竭尽全力开发柔性有机EL显示器,但时不时也会放出“QLED比有机EL更适合印刷法,会一举取代(有机EL)”这样的“狠话”。

  关 于(3)应用于CF,这一次,德国Merck公司在研讨会上发布了相关技术;Nanosys公司首席执行官(CEO)Jason Hartlove也在商务会议上谈到了这方面的内容。关于(4)非显示器应用,Nanoco公司和Quantum Materials公司进行了比以往更积极的展示。

  关于(5)中国的量子点企业,此次,中国的量子点企业首次进行在SID上发表演讲和进行展示。研讨会上有3场演讲,周一研讨会上发表了教学演讲,还有来自天津的制造商参展,宣布实现了On-Chip方式的量子点。展现出了中国企业在量子点领域快速崛起的势头。

  关 于(6)联盟,Quantum Materials公司在中国成立合资公司,希望首先从制造着手。另外,关于在中国的这些动向,笔者会与在中国开展业务的企业共享信息,为产业的发展提供 支持(例如预定于2016年7月在上海举办的FPD论坛,以及5月已在上海举办的FPD论坛。链接均为PDF格式资料)。

  SID上出现的“破坏性”技术

  除 了有机EL和液晶,最近一两年在SID上还涌现出了其他值得关注的新技术。其中之一就是本次的热门话题“Augmented and Virtual Reality”(AR和VR)。本届SID为这项技术设置了专题,论文数量多于其他技术门类,而且现场展示了以HMD、智能眼镜为代表的多种硬件。虽然 不清楚其核心器件采用了哪些技术,但就现场感受而言,笔者觉得这块市场可能会达到与现在的直视型显示器比肩的规模。

  还有一项名为“微型 LED”的显示器技术,虽然不知道是否实际采用,但有传言称苹果正在大力开发这项技术。去年(2015年)的SID就将这项技术作为“隐藏的破坏性技术” 进行了介绍(图4)。关于微型LED显示屏,在本届SID上也有多场发表(研讨会)和演讲(周一研讨会),在答疑环节,不断有问题将矛头对准据称已经得到 苹果采用的技术,场面非常热烈。相比已经发展壮大,可以一览全貌的直视型显示器,这一内容令人对新市场的萌发产生了期待,最能展现出SID的特色。



  图4:破坏性革新技术“微型LED”

  资料为笔者汇总,引用了去年在SID上关于“隐藏的破坏性技术”的文献。在本届SID上,不少演讲的内容都具有连续性。 (点击放大)

  显示器还要更上一层楼

  图5是笔者试着画出的开篇所说的“显示器技术和产业如今正站在岔路口上”和“显示器还在进化”两种思路。就像前面介绍的那样,显示器产业正站在从过去的“液晶独大”通往“向有机EL过渡”的岔路口上。

  获得了柔性这一“可用性”的有机EL还不确定能否实现对液晶的逆转。而液晶的进化依然速度不减。本届SID也为我们展示了很多新的可能性。还出现了备受看好的“破坏性技术”。显示器作为必不可少的人机界面,估计将会多种技术百家争鸣、相互融合,迈上更高的台阶。

  笔者绘制这幅图时感受到,“LED过去掌握着显示器进化的关键,今后仍将继续掌握关键”。笔者不禁回想起了在2015年12月举办的国际会议“IDW”上,在聆听名古屋大学教授天野浩的主题演讲时感受到的“LED与显示器融合的世界”。



  图5:显示器的现在与未来

  通过聆听本届SID上的众多演讲,笔者按照自己的印象,绘制了各项技术所瞄准的定位(显示器价值)。 (点击放大)

  另一方面,这应该完全归咎于商务模式。只要还是技术扩散速度快,后进企业能凭借量和成本制胜的产业结构,就无可避免地会趋于饱和。这是以大路货化为目标的商务模式、亚洲制造业国家相互竞争的产业结构所带来的结果。

  现在,引领有机EL转型的两家韩国企业已经瞄准了这个目标。转型能否成功,取决于“技术转型”的成败。要想成功实现技术转型,就必须同步提升“可用性”和“显示性能”。

  到2017年,备受期待的苹果有机EL智能手机估计就能与大家见面了。到那个时候,SID上将会出现怎样的演讲和讨论?笔者现在已经充满了期待。



关键词: 显示器 有机EL

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