显示技术为平板显示器发展推波助澜

     一种据称在结构上比LCD简单、在性能上优于OLED或等离子的新型显示技术，正在逐渐走向商品化。

      UniPixel Displays公司开发了一种时序复用光学快门(TMOS)技术，来满足航空领域的应用需求，特别是驾驶舱内飞行员需要经常低头观看的仪表盘等配置的要求。这家美国公司已经拥有TMOS的工程原型，并希望在第四季度能将该技术用在电视上，该公司CFO James Tassone表示。

      其它公司正在进行的OLED研发工作也取得了进展，特别是Universal Display公司(UDC)，已经开始专注于将其磷光OLED技术用于照明应用。UDC认为，目前照明所消耗的电能占全美发电总量的22%以上，OLED与生俱来的特性使其成为一种具能源效益的解决方案，。

      Tassone介绍，UniPixel一直与施乐公司的Palo Alto研究中心(PARC)、洛克希德(Lockheed)公司和美国Sandia国家实验室就TMOS项目进行合作。在最近于纽约举行的USDC/Needham显示器大会上，Tassone阐述了该技术。

     “通过与PARC的合作，我们在合理的时间段内实现工程原形的能力得到了极大增强。”UniPixel总裁Reed Killion表示。

      UniPixel目前已经得到了Tudor Investment公司1,200万美元的私人融资。“UniPixel独特的TMOS彩色显示技术，既具革命性又颇有震撼力。”Tudor副总裁Rob Broggi表示。

      “的确，许多新型的显示技术现在还无法为潜在顾客和终端用户带来明显且真正的附加值，但是UniPixel的技术肯定可以。”市场研究机构Insight Media资深分析师Ken Werner表示，“从其结构来看，它的成本会比LCD低很多。”

图：不同公司OLED出货量对比。

    “20年定律”？

     但是通往商品化的道路可能不会一帆风顺，Werner警告说。“事实上，UniPixel独有的夹层(sandwich)结构可由卷到卷(R2R)工艺来实现，这是它很大的一个优势，但是该技术仍需解决一致性和成本难题。”他指出，“即使这些难题都被合理解决了，说服系统制造商和面板生产商冒险采纳新技术通常也需要很长时间。我的‘20年定律’告诉我，没有任何一种显示技术能在少于20年的时间内完成从概念到批量应用的历程。”

      另外两种也能带来明显附加值的技术分别是：Clairvoyante公司的PenTile矩阵技术和高通的Iridigm显示技术。但是它们目前还尚未正式投产，Werner指出。E Ink和SiPix公司的电致变色(Electrochromic)技术，历经多年开发和市场培育，直到去年才找到规模应用。而且，有源矩阵OLED也才刚刚投入批量使用，他表示。

       传统的显示技术利用空间上紧密排布、且亮度不同的红、绿、蓝三点，生成人眼所看到的单一色点，这在技术称为空间加色(spatial additive color)。与之相反，UniPixel的TMOS方法基于时间加色技术，红、绿、蓝三束短促光从同一点上相继发出，速度快到肉眼仍将它们看成单一色点。在这种情形下，红、绿、蓝光的不同持续时间可形成不同的深浅及颜色。

      据Killion介绍，UniPixel显示器仅有6层，而等离子和LCD显示器则分别为15和30层； UniPixel显示器只需12个生产步骤，而LCD则为128个。采用一种“受抑全内反射(FTIR)”技术，红、绿、蓝光从显示器的边缘进入一个光导管，这种构造使显示器在日光下阅读变得可行。

      时间相等的色彩周期快速交替，这些彩色光在另一端的镜子上受到反射，经分散后均匀分布在显示器上。用于构造光导管的材料可阻止光逃逸，从而实现完全内反射，UniPixel介绍道。

      通过将微透镜和隔离层(standoff)夹在透明导体之间，可以在光导管上构建一个简单的镜头/快门装置。当在任意指定像素上对这两个传导层进行反向充电时，它们相互吸引，从而镜头通过隔离层受到挤压。

      当镜头接触到光导管时，像素被激活，光就从该点“逃逸”出去。充电时间长短控制着“快门”的开/闭。对任意给定像素来说，充电时间决定了色彩的相对亮度。

      UniPixel十分确信，与已经确立市场地位的平板技术相比，TMOS更具优势，该公司希望TMOS能与LCD和等离子竞争，在庞大的显示器市场夺取一席之地。据业内分析人士预计，到2008年该市场的规模将达到1,074亿美元。

      照明市场

       与此同时，美国能源部(DOE)的固态照明(SSL)项目也在积极运作之中，期望能够加速照明技术的发展。不久前，在该项目的计划研讨会上，与会的250多名人士就如何迅速发展SSL市场持提出了各自的观点。

      在这场SSL研讨会上，DOE认可了Universal Display公司的Brian D'Andrade以及南加州大学的Mark E. Thompson在利用白光OLED技术进行照明方面所取得的地位。

      D'Andrade领导的团队在白光OLED领域打破了量子效率记录。UDC团队演示了一款白光OLED器件，在亮度为850尼特(nit)时，外部量子效率达30%。在DOE授权下，通过采用具有创新性的外部耦合(outcoupling)装置，该团队提升了光提取效率(Light extraction)，使其达到30流明/瓦，是白炽灯的2倍。该进展意味着向DOE的最终目标又迈进了一步，DOE的SSL长期研究目标是：在具有成本效益、可市场化的白光OLED产品中，实现160流明/瓦的提取效率。

     Universal Display公司的研究伙伴，也就是南加州大学化学系主任Thompson获得认可的原因在于，其率领的团队通过把红、绿磷光材料与蓝荧光材料混合，开发出一种新的白光OLED器件。Thompson的白光OLED的效率可达到24流明/瓦，较标准OLED来说有更长的寿命和更好的色彩稳定性。

     “虽然投入资金不多，但该项目使UDC在潜力巨大的SSL市场站稳了脚跟。”Insight Media公司的Werner表示。他指出，首款LED(非OLED)汽车前灯已出现在一些展示车上，并可能在一两年内量产。

       虽然OLED的出众性能广为人知，但制造工艺却仍然存在障碍。在德国，Novaled公司是OLED可制造性方面的领头羊。目前，在德国联邦教育和研究部资助下，该公司正在进行一项名为Rollex的项目，即在柔性基底上利用R2R工艺生产LED，来开发能量产的高效率、低价格OLED产品。与显示器生产中所用的集从(cluster)或线排(in-line)方式相比，R2R概念有望降低普通照明市场的涂覆成本。

     “对基于有机电致发光材料的光源来说，它们有潜力在柔性基板上以很低的功耗产生很高的光亮度。”该项目主管Karl Leo表示。

      市场研究公司Displaybank估计，2006年的OLED市场出货总量多于7,125万件、销售额大于5.3亿美元，其增长速率是23%。

     “三星SDI是首屈一指的平板显示器厂商，在所有方面都堪称韩国OLED产业的领头羊。”Displaybank的执行副总裁Kenny Kim指出。去年，三星的出货超过1,570万件，其中OLED面板收入预计为1.2亿美元。

      据Kenny Kim介绍，LG电子在2006年取得了最为“疯狂”的增长，其第二季度的出货量首次使其拔得头筹。但从2006年第二季度以后，LG的增长放缓。

        Displaybank发现，日本的两家无源矩阵OLED制造商Pioneer和TDK公司，虽然主要致力于用在汽车音响系统中的OLED面板研制，但也将进入手机辅屏市场。