守望平板显示器

　　21世纪将是C技术(有机)时代

　　自产业革命以来，纵观世界技术的发展，它明显地呈现出周期的特性(图1)，大约每50年左右为1个周期，从纺织、钢铁、汽车到电子，并正向着生物技术前进。自20世纪后半叶开始，半导体成为牵引各项技术发展的核心技术材料，首先是锗的萌生，而后是硅的不断发展，以迄于今，可称为硅技术时代。参照化学元素周期表，从IV族的第4周期发展到了第3周期，未来将向着第2周期的C发展。IV族Ge、Si和C，按其原子结构都是外层有4个电子，并存在4个空穴，从而可获得种种有趣有用的特性。展望21世纪将是以C为核心的有机技术时代。

图1 世界主要技术的发展周期

　　以硅为主的无机半导体是一种矿石，材料硬性，没有自由度;有机材料是一种柔软性材料。有机半导体材料性能上大大优于无机半导体材料，可以采用印刷技术高速地进行大面积制造，并具有无机半导体没有的新功能。它身轻体薄，质地柔软，可以随便弯曲，在显示器方面OLED(有机LED)堪称代表。近年以来，人们对有机电子材料充满期待，21世纪将迎来有机化合物多样化及大发展的时代。有人说，20世纪是以硅为核心的硬电子时代，21世纪则将是以C为核心的软电子时代，C技术时代。

　　IC和FPD的融合

　　自从1958年TI公司的J.kilby发明IC之后，影响遍及各种电子产品，当然也涉及显示器件，不过，其时，基于CRT的显像管，体大身重，电压高，耗电大，在电性能和机械结构方面与IC无疑是很不相当的。

　　液晶的发现已超百年，到20世纪上半叶人们才在理论上对液晶有了较好的认识，1962年Williams发明了LCD(液晶显示器)，1964年Sharp公司在电子计算器上开展了LCD的商品化，从而推动了LCD的大应用和大发展。LCD身轻体薄，并且有低电压、低功耗等特性，正与IC比较相宜。

　　以IC为首的半导体和以LCD为代表的平板显示器(FPD)先后发展，到1990年，半导体产值已达488亿美元，而FPD还不过10亿美元，及到2005年，半导体增加到2275亿美元，而FPD也达到了750亿美元的规模(图2，2006年两者的产值分别为2477亿美元和855亿美元)。两者合计达3025亿美元，约占世界电子工业产值的25%，所占比例甚大。1990~96年16年间，半导体产业规模扩大到5倍，年均增长率10.7%，FPD同期则扩大了85倍，年均增长率达32%，比半导体快得多，势头很猛。

图2 世界半导体和FPD生产的发展

　　半导体和FPD的产值在电子工业中不仅占有相当比重，发展迅速，并且FPD与半导体相比，也从1990年的0.2：100缩小到了2006年的35：65，比例接近，地位大大提高，因此，今天在电子器件领域，不再是半导体一家独领风骚，而是与FPD双雄并踞，一起成为了电子工业的中心，占有核心地位，其上游有原材料和制造、测试设备，下游为各种电子产品，再通过流通而进入市场(图3)。

图3 电子工业的结构

　　记得曾有人把FPD作为后半导体时代的典型产品，今天以LCD和PDP为代表的FPD发展十分迅速，预计在本年代将趋于成熟，因此，又有人提出了后FPD的概念，认为OLED、MEMS、太阳电池、燃料电池，生物技术等是未来发展方向。与此同时，也有不少人坚信，半导体后还是半导体，FPD后仍是FPD。不过，放眼未来，把时间放长点看，有机技术取代无机技术倒是可以肯定的。

　　LCD和PDP之争

　　平板电视正在全世界范围内激情增长。欧美日主要市场经过前两年的发展已真正进入了普及阶段，加上中国、俄罗斯和东欧市场的兴起，世界平板电视市场正以每年增长2000万台的规模前进，预计2009年即可达到1亿台的水平(图4)，2011年达1.29亿台，2005~11年间的年均增长率达31%，发展惹人。其间中国的发展尤为耀眼，年均增长率高达55%，今年市场即可超过日本，达到910万台，2011年更可望达2700万台，接近美国，成为世界第3大市场。届时，日本的普及率达99.9%，西欧89%，美国88%，中国57%，中国还有发展空间，因此特受世界关注。

图4 世界平板电视市场

　　据报道，世界LCD电视市场将于2009年超过CRT电视，中国将晚1年于2010年赶超CRT电视，达到2200万台(图5)。2006年世界LCD电视市场上30英寸系列产品占42%，40英寸系列占12%，平均尺寸为27.9%英寸;同年中国市场上LCD电视销售平均尺寸为29.6英寸，还高于世界水平，中国家庭的生活面积比欧、日还大些，因此，中国市场在奥运会、世博会的推动下，也将很快进入40英寸系列主流时代。最近国内报道，一向做大不做小的PDP电视，在中国做小到32英寸，凭借价格优势一上市便甚受走捧，说是明年还会有更小的26英寸、28英寸产品上市，还真有点反潮流的势头。

图5 中国平板电视市场

　　又据信息产业部预测，今年我国平板电视生产将比去年增长55%，达750万台，其中LCD和PDP之比为84：16，而有厂商预测，今年市场有可能会达到800~1000万台，并预测2010年中国电视总需求量将达4500万台，其中6成将是平板电视，37英寸以上大型电视又占其中5成。

　　总体上看，世界主要平板电视市场正走向大型化和高清化，随着第8代基板的大量生产，日欧市场都已以40英寸产品为主流，美国因住房面积大，更以50英寸产品为热点，预计今年美国市场将增长14%，占世界市场(按销售值计)的28%，其中50英寸产品即占74%。

　　据Sharp公司调查预测，日本目前平板电视的普及率为52%，而37英寸以上的平板电视占14%，但未来几年发展迅速，很快会超过50%，并向着更大的比重快速前进(图6)。日本是平板电视应用最早，发展趋于成熟的市场，它的趋势很值得注意。

图6 日本平板电视的家庭普及率

　　据日经社最新报道，今年世界平板电视表现出色，预计将比去年激增81%，达9000万台，LCD与PDP之争更趋激烈，按世界产量讲，LCD占有压倒优势，2006年两者之比为82:18，今年将进一步扩大到85:15。

　　到2006年上半年以前，LCD和PDP电视还没有直接面对面的交手，两者各守一边，互不相扰。当时松下有个宣言：37英寸以上为PDP电视，32英寸以下为LCD电视。2004年，Sharp公司冲破LCD/PDP 37英寸壁垒，开始推出大尺寸LCD TV。最近，松下也已撤回此一宣言，自己也开始出售37英寸LCD电视。

　　事实上，LCD通过性能的改进，价格的下降(图7，去年3季度二者的平均价格已十分接近。)2006年下半年开始大举入侵PDP 40英寸领域，2007年即可超过PDP电视。2006年二者销量之比还仅为38：62，2007年将一转而为54：46，以后差距还将继续拉大，预计2009年可达66：34。据说原因之一是，LCD 40英寸TV采用了全清技术，抢在了PDP的前面，PDP开发的全清电视是50英寸以上产品，从发展看，从今年开始两类产品的激烈角逐，即将扩展到50英寸产品市场上(图8)。

图7 LCD和PDP TV的价格走向

图8 LCD PK PDP的竞争趋势

　　其实，PDP自有它不少长处，生产线投资比LCD小，大尺寸产品价格可做低，性能方面无论视角、动画分辩率、暗室对比度，还是灰度、色再现性等都优于LCD，因此，只要技术上有所突破(如降低耗电等)，重新定位市场(做小尺寸，低价位打开发展中国家市场)，还有得一拚。

　　最要命的是PDP TV生产厂商正在减少，不像LCD厂商量多势大。LCD TV大厂商有Sony、三星、Sharp、Philips等，而PDP大厂只有松下1家，其他生产PDP TV的如三星、LG等都是脚踩两只船的。

　　松下公司倒是雄心不减，投资加码以增强对LCD的对决力度，不放弃40英寸系列产品，捍卫50英寸产品。松下计划投资23.6亿美元，正建设其第4家号称世界最大的PDP工厂，去年动工，今年7月第一期工程完工投产，待明年年中全部开工之后，月产92.5万片(以42英寸计)，年产1100万片，公司产能翻番，且每片成本可降低到3万日元(低于Sharp同尺寸LCD的5万日元)。松下预测，2010年世界PDP市场为2500万台，松下可独占40%以上。可是，生产PDP的其他两个大厂(三星SDI和LG)都无动静，没有增加投资的意愿。因此，松下成为孤军奋战，难免不给人“独木难支”、“独木不成林”的感受。

　　OLED的崛起

　　Sony和东芝相继发表了OLED TV的产品化，特别是Sony决心今年将11英寸产品推上市，要从LCD打开一个缺口，OLED一时成为人们关注焦点。

　　OLED(Organic LED)有机发光二极管属于有机类产品，毫无疑问，它代表了“有机”的光明发展前景。OLED的研究工作始于上世纪60年代，20年前人们研究出了它的基本结构，10年前的1997年，日本先锋公司在车载小型显示器上首先采用了OLED，开应用的先河。

　　OLED具有自发光、高清晰、宽视角、高亮度、高对比、低功耗、超薄、低成本等特性，柔性是它与其他平板显示器最大的差别，利用树脂(LCD用玻璃)做基板，不仅可挠而且厚度可做到1mm以下。在生产上，OLED有可能采用滚筒印刷进行大面积大量生产，成本可望大幅度削减，且产品可像招贴画那样附在墙上(图9)。这些都迎合着消费者的新需求。

图9 各种显示器的应用尺寸

　　OLED与LCD一样，有无源矩阵驱动(PMOLED)和有源矩阵驱动(AMOLED)两种技术，前者比较成熟，2003~04年开始大量应用于小尺寸OLED产品，诸如手机次屏、MP3等，以文字显示为主。同时，因受扫描行数等的限制，不可能做成大尺寸产品。AMOLED不仅可用于做大尺寸产品，并且可显示彩色，是OLED的发展方向。

　　Sony公司10年前即以制作电视为目标开展了OLED的研发，经过公司上上下下共同奋斗，今年11英寸电视即可上市，并展出了27英寸的全清平板电视试制品，进入大尺寸电视领域，引起了很大反响。在CRT电视时代，Sony曾以单枪三束彩色显像管(triniton)闻名于世，进入平板电视时代之后，Sony在LCD技术方面无所作为，落后于其他厂商，经营不善，故而，急切希望利用公司品牌影响，用OLED技术参战平板电视，打个翻身仗，复活Sony。试制基于OLED大型电视的厂商还有精工一爱普生、韩国三星(开发40英寸产品)、柯达/LG.philips、佳能、Sharp等。

　　无论从产品实用化和向大尺寸的发展情况看，OLED都比LCD来得快(图10)，因而厂商们都抱以很大的期待。但目前，OLED的主要应用还在小尺寸方面(图11)。据预测，世界OLED屏将从2004年的4亿美元，增长到2012年的35亿美元，年均增长率达31%，速度很快，但绝对值还很小。届时大小尺寸OLED屏之比为1：4，小尺寸依然占有最大份额。

图10 OLED和LCD向大型发展

图11 世界OLED市场

　　总之，我们看到OLED尚处于产业化初期，有人认为真正对LCD造成威胁，大概还要10年时间，但由它flexible和wearable等特色，荣景可期，因此，如Sony、三星为首的一批具有远见卓识的公司都在加大投入，积极开发。我国在IC、LCD、PDP等技术方面一次次落在人后，尽管努力追赶，吃亏已是事实，可我国OLED差距较小，已开始开发，并起步，应用，因此，应向日、韩、甚至台湾地区学习(台湾仍采IC发展道路，由“官”办研究所开发，然后转让出去，已初现成效)，提高认识，努力投资，积极落实，不要再错失这一大好时机，赶上时代潮流，发展我国的OLED事业。