作者：Universal Display Corporation（UDC）業務發展副總裁，Mike Hack
一顆聰明的頭腦總是會渴望和追尋著能夠改變世界的想法。當知識、創造力、靈感和創新這四者之間產生碰撞，便會迅速生成新穎的概念，并隨即迎來“靈光一現”的時刻。對于Universal Display Corporation（UDC）創始人Sherwin Seligsohn來說，正是一束真正的“光”——一個微小的綠色光點——給予了他靈感，并激發了他走上顯示材料創新的道路，也由此改變了我們感知世界的方式。 在20世紀90年代，Seligsohn接觸到了由Forrest博士和Thompson博士所提出的關于自發光有機材料的創新研究成果。這也隨之開啟了Seligsohn的開創性研發旅程。他決定親自拜訪普林斯頓大學電子工程學院，并實地探究這項開創性技術。在參觀期間，他觀察到一個掛著9伏電池、只亮了幾秒的綠色光點。這個小小的有機綠色光點讓Seligsohn預見了顯示技術的未來——高能效有機發光二極管（OLED）。 如今，全球約一半的智能手機都使用了能夠發光顯色的高能效磷光OLED材料。在智能手表、筆記本電腦、平板電腦、電視、AR/VR 設備和汽車等設備中，磷光OLED材料亦有被廣泛應用。從發現“綠點”到現代化OLED顯示器件的問世，顯示行業歷經多次技術迭代和變革，才實現了在全球流行的各類電子產品上廣泛采用OLED技術。相較于“靈光一現”的短暫瞬間，創新的歷程往往復雜而緩慢，須經歷系統性地研發進程，才能實現突破，滿足客戶需求，開辟新的前進道路。 從想法初現到首款原型產品落地 在OLED技術進入市場之前，陰極射線管電視是消費者們所更為熟知的一項顯示技術。盡管液晶電視在當時已有了較大的改進并獲得了諸多關注，顯示行業內依舊充滿著出現顛覆性技術的可能。 然而，顯示行業的邁入門檻相對較高，且盡管背板技術已日趨成熟，全球范圍內仍沒有形成一個能夠支持OLED顯示器在整個消費電子領域普及的生態系統。 此外，顯示行業的各項技術研發還需克服各種復雜的科學和工程挑戰，例如開發出滿足高性能消費電子產品要求的色彩和使用壽命的商用磷光OLED（PHOLED）材料。同時，消費者擁有和使用設備的時間數以年計，遠遠超過最初那個綠色光點出現時的數秒鐘。因此，除了發明和推廣符合消費者需求的磷光OLED材料外，創新的發光材料還必須能夠大批量生產，且發光材料的純度要求可能甚至要高于部分藥品的規格。 克服重重障礙，努力滿足客戶需求 即使克服了初期的研發挑戰， UDC還面臨著將磷光OLED材料實地應用于設備的新挑戰。在UDC的技術出現之前，很多顯示器制造商在首次接觸到OLED材料時，不僅沒有對其留下深刻的印象，還往往會把OLED技術與低效的熒光技術聯系在一起。此外，OLED熒光材料還面臨著高能耗的問題，與液晶顯示技術相比絲毫沒有競爭力。而當UDC推出可將能耗降至原來1/4至1/3的磷光OLED材料時，各大廠商的態度出現了巨大的反轉，OLED技術也隨之受到了市場整體的高度關注。 得益于廣泛的應用潛能，磷光OLED技術逐漸收獲了OLED顯示面板制造商的青睞。此時，又一大挑戰降臨了：工程師需要更新用于驅動顯示屏的TFT背板的設計。所幸背板更改是設計周期中的例行工作，因而面板制造商可以快速將高能效OLED技術引入生產，并快速實現磷光OLED的各項技術優勢。 OLED技術受市場青睞的另一個原因在于，它可以實現突破性的外形尺寸和令人驚艷的視覺效果。液晶顯示器（LCD）通常會受到玻璃面板硬度的限制，而OLED技術則是利用多層有機薄膜結構產生電致發光，并且可沉積在玻璃、塑料甚至金屬箔上。同時，OLED本身還具有可塑、可彎曲和可卷曲的特性。雖然這些特性在OLED技術發展初期無法立即得到利用，但它參與構建了Seligsohn 和UDC所構想的無處不在的OLED未來。 最后，OLED具有寬廣的色彩光譜、快速的響應時間、黑暗條件下近乎無限的對比度、輕薄外形和180度視角等優勢，能呈現卓越的視覺性能。此外，由于磷光OLED還具有高能效的特性，制造商紛紛開始熱衷于在各類消費電子產品中采用OLED技術。 OLED技術：邁入成熟期 在OLED市場發展初期，該技術在消費電子端的應用主要集中于手機和MP3播放器等產品。由于電池續航是移動產品的一項重要考量指標（時至今日也依然如此），OLED技術和材料的改進使得OEM廠商能夠提供比主流LCD顯示技術更高效的顯示屏。首款采用磷光OLED技術的商用顯示屏被應用于富士通在2003 年發布的一款翻蓋手機上。這款手機將紅色磷光OLED材料作為封閉式翻蓋手機正面小型子顯示屏的一部分，用戶能夠通過該屏幕讀取時間和日期。僅僅三年后，磷光OLED材料就被用于第一款商業有源矩陣OLED顯示屏手機——明基-西門子S88。 OLED的真正興起則是在智能手機進入市場之后。智能手機具有高質量的顯示屏和性能，促使了消費者將手機從主要用于打電話和發短信的通信工具轉變為多功能設備。 2010 年，三星電子推出了配備OLED顯示屏的旗艦款智能手機 Galaxy S，引發了業內的一波強勢關注。三星在生產高質量、高能效的OLED顯示屏方面的持續努力，亦推動了OLED行業的發展，促進了巨大的產能投資和OLED的持續普及。 自那時起，OLED 產業便開始蓬勃發展起來。如今，市面上約有一半的智能手機采用了 OLED 屏幕。同時，OLED 電視也一貫被評為世界上最好的電視。從最初推出 OLED 到今天，強大的客戶合作伙伴關系以及高性能、高能效材料的可靠供應已被證明是促進OLED行業發展的關鍵，而這兩點也必將成為未來幾年 OLED 技術持續普及的重要推動力量。 隨著 OLED 市場的持續增長，UDC也進一步擴張了在中國的投資，致力于更好地為本土客戶提供各類服務以及現場支持。具體而言，UDC目前已在北京、上海、成都、深圳、香港、和臺灣設立了辦公室，以便加強并擴大了對中國 OLED 行業的本地支持。UDC位于香港科技園的實驗室包括了目前最為先進的磷光OLED應用中心。該應用中心不僅幫助和增強了 UDC 的本地業務和服務，也可提供給本土客戶用于現場器件制備和測試。 OLED的未來發展 自從發明高能效磷光OLED以來， UDC在高性能、高效率顯示材料和技術方面不斷取得突破，實現了低功耗、環保型顯示和照明等功能。從當前的智能手機到電視、智能手表、筆記本電腦、AR/VR 頭戴式設備、汽車屏幕等，OLED技術的應用幾乎無處不在。從一個小小的“綠點”所引發的一系列研究和創新，在開辟了顯示行業的前進新道路的同時，也逐步支撐起了整個OLED 產業。我們堅信，OLED技術在未來仍大有可為。 隨著各類企業對于能效問題的關注與日俱增，從事OLED技術研究的優秀科學家和工程師也正不斷突破各個屏障。目前，商用磷光OLED產品組合主要包括紅色和綠色磷光材料（二者已廣泛應用于手機、平板電腦和筆記本電腦），以及黃綠色磷光材料（用于部分OLED 電視）。在能耗方面，相較于LCD設備，使用磷光OLED材料的設備更節能。UDC是多個全球主流顯示面板制造商的獨家磷光OLED材料供應商。公司的藍色磷光材料計劃于2024 年正式進入商用市場，預計將進一步提高OLED顯示屏能效約25%，同時也將增強整個消費電子市場產品的性能。 UDC的團隊還在致力于研究和開發等離子磷光材料（Plasmonic PHOLED）。該技術是一種令人興奮的新型OLED設備架構，可延長OLED面板的使用壽命并進一步提高能效。該項技術的相關研發是UDC長期能效路線圖的一部分，旨在繼續拓展公司在OLED解決方案的覆蓋面，持續提升公司對客戶、行業和消費者的價值。隨著公司不斷提高產品能效，從小型智能手表到大屏幕電視等各種設備都能擁有更佳的性能、更長的電池壽命和更明亮的顯示效果。 另一項重要進展則是與OLED更廣泛地使用柔性面板有關。柔性面板的引入意味著顯示器件將不再局限于平面、易碎的玻璃基板，而是能在擁有高柔性、可彎曲和可折疊的塑料及其他基板上制造。這為需要無縫集成至日常設備中的顯示器件帶來了大量新機遇——它們在實現了折疊、卷曲和彎曲功能的同時，不會對設備的視覺質量或性能產生影響。事實上，根據部分市場分析師的估計，到2025年，可折疊智能手機的市場規模將翻兩番，達到約5500萬部。三星、Oppo、Vivo、小米和谷歌等公司目前也相繼推出了折疊屏類手機產品。 最后，隨著越來越多汽車制造商開始設計和開發新一代汽車儀表盤和新型電動汽車，汽車行業也成為了OLED技術的一大關鍵市場。汽車內部顯示屏、尾燈，甚至后視鏡都可以使用OLED技術進行增強，以實現更寬的視角、在極端溫度下的更優性能表現、以及更低的能效等。 從磷光OLED技術的研發，到下一代OLED材料和技術的發掘、開發和交付，那一抹“綠點”和Seligsohn先生留下的寶貴財富為UDC和整個OLED行業提供了有力的支持。它們也將繼續推動UDC與業內人士一起共同構想、塑造和鞏固OLED技術的未來。 |
