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日媒:日厂应采授权专利方式发展OLED产业

文涛 2016-04-20 0
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日媒电子装置产业新闻3月曾在报导中引述一位不具名的OLED材料厂工程师在数年前受访时的说法,表示由于日本国内并无对OLED技术研发感兴趣的客户,OLED研发恐无以为继。这说法也间接说明,日厂的OLED技术停留在实验室阶段,或是少数生产,从未真正进入大规模量产阶段的原因。

 

TDK早在1991年即开始从事OLED的研究,东北先锋(Tohoku Pioneer)于1997年领先全球量产OLED面板,并用于汽车音响用单色OLED面板、Motorola手机OLED面板。三洋电机(Sanyo Denki)于2002年与Eastman Kodak Company共组OLED公司“SK Display”,在2002年推出可显示26万色的2.2吋OLED面板,2003年发表全球首款搭载主动式OLED面板的彩色手机。但就在要进入大规模量产阶段前,该公司于2006年3月宣告解散。

之后随着韩国政府将OLED技术视为重点发展技术,扶植韩厂,近年来OLED技术由韩国业者主导。如今在日本称得上具备量产规模的业者,也仅有Sony推出电视等特定领域专用的OLED Master Monitor。

 

日厂OLED领域布局着重材料

 

但其实日厂并未放弃OLED研发,只是焦点着重在材料增产。当越来越多业者跟进采用OLED面板,相关材料市场需求势必跟着扩大。尽管大陆等新兴市场积极发展化学工业,但在OLED材料这类的高阶技术上,目前仍是以日厂较占有优势。如出光兴产(Idemitsu)、住友化学(Sumitomo Chemical)在韩国增资设厂、扩增产能等,并研发适用于可挠式触控面板的新材料。

 

此外,像是日本产学合作的技术转移也成为新兴技术发展的焦点。如最近因三星创投、乐金显示器(LGD)注资而成为话题的Kyulux,从九州大学研发中心取得技术转移的第三代OLED“热活性化延迟(TADF) ”材料也是一例。TADF材料的优势在于大幅度让亮度与彩度提升精密度,并达到降低成本,省电的效果。

 

若该技术能如预期在2018年顺利商用化,届时对称霸OLED相关技术的韩厂而言,将是不容小觑的后起之秀。电子装置产业新闻总编辑也在专栏中给予高度评价,认为第三代OLED技术可望成为日本OLED产业的引擎,甚至可能改写业界版图。

 

日韩厂在OLED制程上的差异

 

目前主要几家在OLED技术上取得较明显成就的日韩厂中,在技术上最大的不同主要是在于OLED层成膜方式。目前主流方式为真空蒸镀技术,但最常被批评的是OLED材料昂贵,效能却低落。

 

三星显示器(SDI)的蒸镀与金属光罩(Fine Metal Mask)制程所采取的RGB分涂方式,与PenTile技术可达成拟Full HD水准,但成膜制成的温度恐让光罩的热膨胀难以控制。相较于在液晶面板技术达到WQHD水准的技术,在扩大应用上陷入苦战。而乐金显示器则是采用WRGB技术,不使用金属遮罩的均匀蒸镀方式,就可提高精密度。不过生产成本更低的印刷式则被看好为未来主流。

 

从相关装置研发进度来看,目前明显领先群雄的是日本东京威力科创(TEL)与美国喷墨印刷设备业者Kateeva。东京威力科创利用精工爱普生(Seiko Epson)的技术研发完成的大型喷墨机台“Elius2500”目前还在测试阶段,Kateeva也推出“YIELDjet Flex”。若是顺利,业界期望已久的喷墨印刷制程将迈向商用化。

 

Panasonic是以喷墨印刷(inkjet printing)技术、Sony则是使用胶印(Offset Printing)和雷射转印技术。前者被认为,若是能直接在基板喷洒有机材料,将提高生产速度,成本可望更低廉。但电子装置产业新闻也指出,若是使用喷墨印刷,要喷洒出多少量、角度、附着位置等控制技术目前在技术上仍是一大难题。

 

而Sony在神奈川县厚木设置技术研发中心,以及Panasonic在AVC Networks子公司所在的京都设置京都技术研发中心,主要是针对平板、NB、PC等10吋以上中尺寸面板进行OLED技术研发。

 

由日本官民基金产业革新机构(INCJ)整合Japan Display和Sony、Panasonic的OLED研发机能所成立的JOLED也考虑采用印刷式,并计划在背板(Backplane)上使用氧化物TFT。先前日本媒体曾报导,JOLED的印刷成膜法是采用Panasonic的技术,不过具体情形未明朗化。据悉,JOLED正研讨是否采用透明非晶体氧化物半导体 (transparent amorphous-oxide semiconductors;TAOS)作为独家材料进行OLED研发。若能在相关技术取得差异化进展,可望大幅影响面板的性能与成本。

 

目前JOLED位于京都的技术研发中心已完成中小尺寸面板试验产线,以检验相关制程是否可行,2016年内将进入小规模量产阶段。至于另一家日本主要面板业者Japan Display,则是在既有的工厂完成小规模产线的整备作业,拟于2017~2018年间打造正式的量产产线。

 

拥有OLED相关新兴技术的日厂或应参考UDC模式发展

 

电子装置产业新闻指出,拥有OLED相关新兴技术的日厂,可参考美国OLED材料业者UDC(Universal Display Corporation;UDC)的商业模式经营。

 

UDC是一家研发型无厂企业,材料生产主要委由美国PPG工业集团独家量产。不过UDC也有委托与之争夺专利权的韩国业者德山金属(Duksan Hi-Metal)量产部分的母体材料(Host Material)。该厂以环保低耗电的磷光材料取得多项专利,截至2016年1月统计,UDC在全球拥有超握2,000项技术专利。在OLED面板市场稳定获利的是全球最大的磷光材料业者。

 

UDC提供大陆面板业者京东方(BOE)、欧洲OLED照明面板业者Phillips、研发高分子OLED材料大厂住友化学、美国唯一一家OLED照明面板厂OLEDWorks等专利授权、材料供应相关契约,2015财年相关收入年增23%,达7,777万美元。

 

光是在2014年因授权三星磷光材料供应契约,UDC就获得5,000万美元专利收入,2017年前可再获得1,000万美元。2015年UDC也与LGD签署《OLED技术合作暨相关专利授权》合约。这正是UDC的主要获利来源,以及发展资金。UDC在2009财年营业额仅1,500万美元,2014、2015年财年营业额皆达到1.9亿美元,6年营业额成长12倍,营业利益率达30.7%。不过母体材料销量不佳,2015年较2014年年减少7成。主因是客户仍以购买磷光发光材料为主。

 

UDC的做法正是典型的欧美新创企业经营策略。但这也是日本企业最不擅长的模式。该报认为,考量到Kyulux的TADF技术未来性,应比照UDC模式发展。

 

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