顯示器面臨抉擇：加速有機(jī)EL還是重返液晶

　　顯示器領(lǐng)域的世界最大規(guī)模學(xué)會(huì)“SID 2016”于5月22日～5月27日在美國(guó)舊金山舉辦。該會(huì)議以5月24～27日的研討會(huì)為核心，另外還舉辦了周日短期會(huì)議(5月22日)、周一研討會(huì) (5月23日)、展會(huì)(5月24～26日)、商務(wù)會(huì)議(5月23日)、投資者會(huì)議(5月24日)，市場(chǎng)焦點(diǎn)會(huì)議(5月24～25日)等多種會(huì)議和活動(dòng)。

　　筆 者在花了一周時(shí)間參加這些活動(dòng)之后，不禁重新思考了兩個(gè)問(wèn)題。一個(gè)是“顯示器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)如今正站在岔路口上”，另一個(gè)是“顯示器還在進(jìn)化”。在此次會(huì)議開(kāi) 幕前，有機(jī)EL(OLED)就成為了熱門話題，在會(huì)議中也引發(fā)了熱烈討論。本文將根據(jù)會(huì)議上的種種論點(diǎn)，從宏觀角度分析一下顯示器行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　“蘋果采用有機(jī)EL”

　　在許多場(chǎng)會(huì)議上，筆者遇到的熟人和演講者最先談到的都是“蘋果公司將采用有機(jī)EL”的傳聞。之后的論調(diào)主要分成兩類，一類是歡迎與期待。這對(duì)于有機(jī)EL從業(yè)者來(lái)說(shuō)是理所應(yīng)當(dāng)。另一類則表示要正視有機(jī)EL的課題，仔細(xì)觀察今后的進(jìn)展。

　　比 如，在商務(wù)會(huì)議上發(fā)表特別演講的美國(guó)IHS公司的David Hsieh一方面預(yù)測(cè)(期待)說(shuō)，“從現(xiàn)在到2022年，液晶應(yīng)用產(chǎn)品的增長(zhǎng)率將停滯在10%以內(nèi)，而有機(jī)EL應(yīng)用產(chǎn)品則會(huì)實(shí)現(xiàn)每年80%的增長(zhǎng)”，但另 一方面也分析認(rèn)為，“現(xiàn)在的有機(jī)EL熱潮源于兩家韓國(guó)企業(yè)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略”。

　　Hsieh說(shuō)：“隨著中國(guó)制造商大量加入，液晶業(yè)務(wù)已經(jīng)無(wú)利可 圖，韓國(guó)企業(yè)向具有附加值的柔性有機(jī)EL業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型是為了確保收益。”他在承認(rèn)有機(jī)EL的柔性具有價(jià)值的同時(shí)，也發(fā)出了警告：“如果不能成為‘Must have’，而是止步于‘Nice to have’，(有機(jī)EL)就無(wú)法發(fā)展成為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)?！币簿褪钦f(shuō)，顯示器領(lǐng)域走到了一個(gè)能否創(chuàng)造出新價(jià)值的岔路口。

　　顯示器技術(shù)進(jìn)化速度不減

　　在顯示器行業(yè)，“顯示器產(chǎn)業(yè)已經(jīng)飽和”、“顯示器沒(méi)利潤(rùn)”、“打破這一局面的將是有機(jī)EL”之類的意見(jiàn)占絕對(duì)主流。但實(shí)際情況究竟怎樣呢?通過(guò)本屆SID的活動(dòng)，筆者的總體感受與之完全相反。

　　去 年(2015年)沒(méi)有參展的三星顯示器時(shí)隔兩年重返SID，而且，該公司的Sung-Chul Kim(Executive VP and Chief of the Research Center)在主題演講中強(qiáng)烈抒發(fā)了發(fā)展有機(jī)EL的熱情，帶來(lái)了相當(dāng)大的驚喜。但不客氣地說(shuō)，Kim在演講中提出的有機(jī)EL的技術(shù)課題與該公司在 2013年SID的主題演講中提到的內(nèi)容幾乎一模一樣。解決有機(jī)EL課題的難度之大可見(jiàn)一斑。

　　另一方面，液晶技術(shù)在本屆SID上則展現(xiàn)出 了許多新的進(jìn)展。例如柔性液晶、超高清液晶、第10代(G10)基板使用的低溫多晶硅(LTPS)(參閱本站報(bào)道3)等。而且，后面將要介紹的使用量子點(diǎn) (QD)的寬色域顯示也取得了多項(xiàng)進(jìn)展。這些成果令人切實(shí)感受到，今后顯示器的技術(shù)進(jìn)化依然會(huì)保持與過(guò)去相同的速度。

　　支撐顯示器成長(zhǎng)的“兩條腿”

　　顯 示器應(yīng)用過(guò)去是沿著“掌上電視→筆記本電腦→顯示器→大屏幕電視→智能手機(jī)等便攜終端”的路線發(fā)展?，F(xiàn)在還要向“車載設(shè)備、醫(yī)療器械、數(shù)字標(biāo)牌等”領(lǐng)域擴(kuò) 大市場(chǎng)。今后的發(fā)展領(lǐng)域可能會(huì)是“可穿戴產(chǎn)品、頭戴式顯示器(HMD)、空中顯示器等”。在本屆SID上，使用HMD的AR/VR的相關(guān)專題、以可穿戴和 柔性為主題的市場(chǎng)焦點(diǎn)會(huì)議上關(guān)于未來(lái)應(yīng)用的討論也成為了熱點(diǎn)。

　　筆者認(rèn)為，支撐顯示器應(yīng)用進(jìn)化的是顯示器的兩種價(jià)值，即“顯示性能”與“可用性”。這兩種價(jià)值就像兩條腿，通過(guò)協(xié)調(diào)動(dòng)作，為顯示器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)(圖1)。

　　而且在今后，這兩種價(jià)值的協(xié)調(diào)發(fā)展，也將成為顯示器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)繼續(xù)壯大的條件。圖1中這兩種價(jià)值的(1)～(5)是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目，現(xiàn)在仍在努力改進(jìn)。而顯示器制造商和開(kāi)發(fā)者現(xiàn)在競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)象，是圖中的(6)和(7)。

　　有機(jī)EL主打?qū)儆凇翱捎眯浴钡摹叭嵝浴保Ｍ璐艘慌e掌握市場(chǎng)的主導(dǎo)權(quán)。而液晶則使用量子點(diǎn)(QD)提高“顯示性能”中的“色域”，希望借此進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)。然而，對(duì)于今后的顯示器，重要的應(yīng)該是使二者達(dá)到良好的平衡。只靠一條腿是無(wú)法筆直前進(jìn)的。

　　圖1：顯示器的兩種價(jià)值，“顯示性能”與“可用性”

　　通過(guò)兩條腿的協(xié)同動(dòng)作，帶動(dòng)顯示器產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)大幅飛躍。在各7個(gè)特性中，標(biāo)紅的項(xiàng)目是各公司現(xiàn)在爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)的對(duì)象。圖片為筆者根據(jù)在SID上聽(tīng)到的內(nèi)容制作。 (點(diǎn)擊放大)

　　實(shí)現(xiàn)“有機(jī)EL的幸運(yùn)數(shù)字7”需要哪些條件?

　　1990 年代，日本東北先鋒公司在全球首先投產(chǎn)有機(jī)EL顯示器，該公司的當(dāng)摩照夫說(shuō)，有機(jī)EL每隔10年，逢末尾是“7”的年份，就會(huì)涌現(xiàn)出劃時(shí)代的成果和產(chǎn)品。 業(yè)內(nèi)人士稱之為“OLED的幸運(yùn)數(shù)字7”，大家都在期待2017年蘋果公司發(fā)布配備有機(jī)EL的智能手機(jī)(圖2)。

　　圖2：“OLED的幸運(yùn)數(shù)字7”

　　有機(jī)EL(OLED)顯示器每隔10年就會(huì)迎來(lái)劃時(shí)代的事件。另外，除了尾數(shù)是7的年份，在2012年，韓國(guó)LG電子也上市了有機(jī)EL電視(OLED TV)。(引用自曾經(jīng)任職于東北先鋒的當(dāng)摩照夫的資料) (點(diǎn)擊放大)

　　明 年(2017年)是美國(guó)伊士曼柯達(dá)公司(Eastman Kodak)的研究人員鄧青云(Ching W.Tan)發(fā)明有機(jī)EL元件基本結(jié)構(gòu)的第30年。在這個(gè)里程碑式的一年，蘋果能否投產(chǎn)有機(jī)EL智能手機(jī)?有機(jī)EL能否在日后取代液晶，成為顯示器的主 流?筆者覺(jué)得其關(guān)鍵在于圖1中代表顯示器價(jià)值的“兩條腿”。現(xiàn)在的有機(jī)EL將“可用性”中的“柔性”作為第一大主題，正在瞄準(zhǔn)實(shí)用化推進(jìn)開(kāi)發(fā)。對(duì)于利用 “柔性”特性可以推出怎樣的產(chǎn)品，顯示器業(yè)內(nèi)人士都在拭目以待。

　　另一方面，有機(jī)EL還存在課題。需要設(shè)法改善耐用期限、燒屏等“顯示性 能”。還有耗電量方面，在顯示某些內(nèi)容時(shí)，有機(jī)EL遠(yuǎn)比液晶費(fèi)電。要想解決這些課題，就必須開(kāi)發(fā)出新的器件技術(shù)和材料技術(shù)。如果能夠使“可用性”與“顯示 性能”這兩條腿步調(diào)一致，有機(jī)EL產(chǎn)業(yè)就可以實(shí)現(xiàn)重大發(fā)展。

　　量子點(diǎn)進(jìn)入第2階段

　　使用量子點(diǎn)(QD)的液晶顯示器 能夠?qū)崿F(xiàn)比有機(jī)EL顯示器更鮮艷的色彩(寬色域)，顯示性能優(yōu)于有機(jī)EL。傳言將首先向蘋果供應(yīng)有機(jī)EL面板的三星顯示器，也展現(xiàn)出了為大型面板積極采用 量子點(diǎn)液晶的姿態(tài)。在2016年1月的“CES 2016”展會(huì)上，該公司展出的大屏幕電視全部是使用量子點(diǎn)的曲面液晶電視。由此可見(jiàn)，該公司是在發(fā)展大屏幕時(shí)重視高畫(huà)質(zhì)顯示性能，在發(fā)展移動(dòng)終端使用的 中小型屏幕時(shí)重視“可用性”。

　　為了最大限度利用量子點(diǎn)的特點(diǎn)——寬色域，自從2013年開(kāi)始在顯示器中應(yīng)用量子點(diǎn)以來(lái)，各家制造商展開(kāi)了激烈的開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)。但另一方面，制造中使用的有害物質(zhì)Cd(鎘)阻礙了這種顯示器向市場(chǎng)滲透，這一缺點(diǎn)在去年(2015年)暴露了出來(lái)。

　　在 本屆SID上，量子點(diǎn)相關(guān)會(huì)議的數(shù)量有所增加，圍繞6個(gè)不同的主題發(fā)表了演講。在周日短期會(huì)議和周一研討會(huì)上也有相關(guān)的講解。這一系列的內(nèi)容令筆者感受 到，量子點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)入到了第2階段。最近三年，量子點(diǎn)制造商都在努力依靠顯示器應(yīng)用來(lái)擴(kuò)大市場(chǎng)，而這一次，各家公司的戰(zhàn)略有了明顯的區(qū)別(圖3)。

　　圖3：各量子點(diǎn)制造商在SID 2016的展示和演講中宣傳的重點(diǎn)

　　列舉了具有代表性的6家制造商。還有很多企業(yè)也進(jìn)行了發(fā)布和展示。在本屆SID上，中國(guó)量子點(diǎn)制造商首次登場(chǎng)，成為了一大亮點(diǎn)。 (點(diǎn)擊放大)

　　在 本屆SID上，與量子點(diǎn)相關(guān)的發(fā)布和展示的重點(diǎn)是：(1)應(yīng)對(duì)Cd法規(guī);(2)置換有機(jī)EL QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode)的舉措的增加;(3)液晶的彩色濾光片(CF)使用量子點(diǎn)的嘗試開(kāi)始涌現(xiàn);(4)將目標(biāo)瞄準(zhǔn)非顯示器用途的企業(yè)越來(lái)越多;(5)多家中國(guó)企業(yè) 首次登場(chǎng);(6)供應(yīng)鏈中的戰(zhàn)略性聯(lián)盟增加，等等。在追蹤有機(jī)EL動(dòng)向長(zhǎng)達(dá)3年的筆者看來(lái)，這些動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)比過(guò)去要活躍得多。

　　關(guān)于(1)應(yīng)對(duì) Cd法規(guī)方面，現(xiàn)在分成了3種方向。第1種是加快此前就在開(kāi)展的無(wú)鎘材料開(kāi)發(fā)。英國(guó)Nanoco Technologies公司在持續(xù)推進(jìn)開(kāi)發(fā)，Quantum Materials公司已宣布將在2017年投入量產(chǎn)。第2種是在開(kāi)發(fā)無(wú)鎘材料的同時(shí)，主張從綜合的角度來(lái)看待，使用鎘更有益于環(huán)境。這種觀點(diǎn)認(rèn)為，含鎘 材料的性能更好，就結(jié)果來(lái)說(shuō)，使用含鎘材料更節(jié)能。此類企業(yè)大多采用的是量子點(diǎn)用量較少的On-Edge方式。說(shuō)美國(guó)QD Vision公司正在按照這一思路，積極開(kāi)拓中國(guó)的大屏幕電視市場(chǎng)。

　　第3種是采用量子點(diǎn)使用量比On-Edge方式少的表面安裝方式(薄 膜方式)，雖然使用鎘，但將其用量控制在RoHS法規(guī)規(guī)定的100ppm以下。美國(guó)Nanosys公司通過(guò)搭配使用含鎘和無(wú)鎘材料，達(dá)到了法規(guī)的要求。該 公司將這種量子點(diǎn)叫作“Hyperion”。其性能雖然略低于100%使用含鎘材料的量子點(diǎn)，但能夠得到足夠?qū)挼纳颉?/p>

　　關(guān)于 (2)QLED，取代有機(jī)EL成為熱門話題，量子點(diǎn)制造商將其作為后有機(jī)EL技術(shù)大力推進(jìn)開(kāi)發(fā)。美國(guó)NanoPhotonica公司一馬當(dāng) 先，Nanosys公司和QD Vision公司也從很早以前就開(kāi)始開(kāi)發(fā)。Quantum Materials公司也宣布開(kāi)發(fā)藍(lán)色量子點(diǎn)。QLED使用的量子點(diǎn)材料的發(fā)光效率雖然比有機(jī)EL材料落后2～3年，但正在快速進(jìn)步。各顯示器制造商雖然 都在竭盡全力開(kāi)發(fā)柔性有機(jī)EL顯示器，但時(shí)不時(shí)也會(huì)放出“QLED比有機(jī)EL更適合印刷法，會(huì)一舉取代(有機(jī)EL)”這樣的“狠話”。

　　關(guān) 于(3)應(yīng)用于CF，這一次，德國(guó)Merck公司在研討會(huì)上發(fā)布了相關(guān)技術(shù);Nanosys公司首席執(zhí)行官(CEO)Jason Hartlove也在商務(wù)會(huì)議上談到了這方面的內(nèi)容。關(guān)于(4)非顯示器應(yīng)用，Nanoco公司和Quantum Materials公司進(jìn)行了比以往更積極的展示。

　　關(guān)于(5)中國(guó)的量子點(diǎn)企業(yè)，此次，中國(guó)的量子點(diǎn)企業(yè)首次進(jìn)行在SID上發(fā)表演講和進(jìn)行展示。研討會(huì)上有3場(chǎng)演講，周一研討會(huì)上發(fā)表了教學(xué)演講，還有來(lái)自天津的制造商參展，宣布實(shí)現(xiàn)了On-Chip方式的量子點(diǎn)。展現(xiàn)出了中國(guó)企業(yè)在量子點(diǎn)領(lǐng)域快速崛起的勢(shì)頭。

　　關(guān) 于(6)聯(lián)盟，Quantum Materials公司在中國(guó)成立合資公司，希望首先從制造著手。另外，關(guān)于在中國(guó)的這些動(dòng)向，筆者會(huì)與在中國(guó)開(kāi)展業(yè)務(wù)的企業(yè)共享信息，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供 支持(例如預(yù)定于2016年7月在上海舉辦的FPD論壇，以及5月已在上海舉辦的FPD論壇。鏈接均為PDF格式資料)。

　　SID上出現(xiàn)的“破壞性”技術(shù)

　　除 了有機(jī)EL和液晶，最近一兩年在SID上還涌現(xiàn)出了其他值得關(guān)注的新技術(shù)。其中之一就是本次的熱門話題“Augmented and Virtual Reality”(AR和VR)。本屆SID為這項(xiàng)技術(shù)設(shè)置了專題，論文數(shù)量多于其他技術(shù)門類，而且現(xiàn)場(chǎng)展示了以HMD、智能眼鏡為代表的多種硬件。雖然 不清楚其核心器件采用了哪些技術(shù)，但就現(xiàn)場(chǎng)感受而言，筆者覺(jué)得這塊市場(chǎng)可能會(huì)達(dá)到與現(xiàn)在的直視型顯示器比肩的規(guī)模。

　　還有一項(xiàng)名為“微型 LED”的顯示器技術(shù)，雖然不知道是否實(shí)際采用，但有傳言稱蘋果正在大力開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。去年(2015年)的SID就將這項(xiàng)技術(shù)作為“隱藏的破壞性技術(shù)” 進(jìn)行了介紹(圖4)。關(guān)于微型LED顯示屏，在本屆SID上也有多場(chǎng)發(fā)表(研討會(huì))和演講(周一研討會(huì))，在答疑環(huán)節(jié)，不斷有問(wèn)題將矛頭對(duì)準(zhǔn)據(jù)稱已經(jīng)得到 蘋果采用的技術(shù)，場(chǎng)面非常熱烈。相比已經(jīng)發(fā)展壯大，可以一覽全貌的直視型顯示器，這一內(nèi)容令人對(duì)新市場(chǎng)的萌發(fā)產(chǎn)生了期待，最能展現(xiàn)出SID的特色。

　　圖4：破壞性革新技術(shù)“微型LED”

　　資料為筆者匯總，引用了去年在SID上關(guān)于“隱藏的破壞性技術(shù)”的文獻(xiàn)。在本屆SID上，不少演講的內(nèi)容都具有連續(xù)性。 (點(diǎn)擊放大)

　　顯示器還要更上一層樓

　　圖5是筆者試著畫(huà)出的開(kāi)篇所說(shuō)的“顯示器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)如今正站在岔路口上”和“顯示器還在進(jìn)化”兩種思路。就像前面介紹的那樣，顯示器產(chǎn)業(yè)正站在從過(guò)去的“液晶獨(dú)大”通往“向有機(jī)EL過(guò)渡”的岔路口上。

　　獲得了柔性這一“可用性”的有機(jī)EL還不確定能否實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶的逆轉(zhuǎn)。而液晶的進(jìn)化依然速度不減。本屆SID也為我們展示了很多新的可能性。還出現(xiàn)了備受看好的“破壞性技術(shù)”。顯示器作為必不可少的人機(jī)界面，估計(jì)將會(huì)多種技術(shù)百家爭(zhēng)鳴、相互融合，邁上更高的臺(tái)階。

　　筆者繪制這幅圖時(shí)感受到，“LED過(guò)去掌握著顯示器進(jìn)化的關(guān)鍵，今后仍將繼續(xù)掌握關(guān)鍵”。筆者不禁回想起了在2015年12月舉辦的國(guó)際會(huì)議“IDW”上，在聆聽(tīng)名古屋大學(xué)教授天野浩的主題演講時(shí)感受到的“LED與顯示器融合的世界”。

　　圖5：顯示器的現(xiàn)在與未來(lái)

　　通過(guò)聆聽(tīng)本屆SID上的眾多演講，筆者按照自己的印象，繪制了各項(xiàng)技術(shù)所瞄準(zhǔn)的定位(顯示器價(jià)值)。 (點(diǎn)擊放大)

　　另一方面，這應(yīng)該完全歸咎于商務(wù)模式。只要還是技術(shù)擴(kuò)散速度快，后進(jìn)企業(yè)能憑借量和成本制勝的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，就無(wú)可避免地會(huì)趨于飽和。這是以大路貨化為目標(biāo)的商務(wù)模式、亞洲制造業(yè)國(guó)家相互競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的結(jié)果。

　　現(xiàn)在，引領(lǐng)有機(jī)EL轉(zhuǎn)型的兩家韓國(guó)企業(yè)已經(jīng)瞄準(zhǔn)了這個(gè)目標(biāo)。轉(zhuǎn)型能否成功，取決于“技術(shù)轉(zhuǎn)型”的成敗。要想成功實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型，就必須同步提升“可用性”和“顯示性能”。

　　到2017年，備受期待的蘋果有機(jī)EL智能手機(jī)估計(jì)就能與大家見(jiàn)面了。到那個(gè)時(shí)候，SID上將會(huì)出現(xiàn)怎樣的演講和討論?筆者現(xiàn)在已經(jīng)充滿了期待。