改變我們看待世界方式的那抹“綠點”

本文作者：Universal Display Corporation（UDC）業(yè)務發(fā)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(chuàng)造力、靈感和創(chuàng)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(xiàn)”的時刻。對于Universal Display Corporation（UDC）創(chuàng)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(fā)了他走上顯示材料創(chuàng)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(fā)光有機材料的創(chuàng)新研究成果。這也隨之開啟了Seligsohn的開創(chuàng)性研發(fā)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(chuàng)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(fā)光二極管（OLED）。

如今，全球約一半的智能手機都使用了能夠發(fā)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(fā)現(xiàn)“綠點”到現(xiàn)代化OLED顯示器件的問世，顯示行業(yè)歷經多次技術迭代和變革，才實現(xiàn)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(xiàn)”的短暫瞬間，創(chuàng)新的歷程往往復雜而緩慢，須經歷系統(tǒng)性地研發(fā)進程，才能實現(xiàn)突破，滿足客戶需求，開辟新的前進道路。

從想法初現(xiàn)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(yè)內依舊充滿著出現(xiàn)顛覆性技術的可能。

然而，顯示行業(yè)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(tài)系統(tǒng)。

此外，顯示行業(yè)的各項技術研發(fā)還需克服各種復雜的科學和工程挑戰(zhàn)，例如開發(fā)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(xiàn)時的數秒鐘。因此，除了發(fā)明和推廣符合消費者需求的磷光OLED材料外，創(chuàng)新的發(fā)光材料還必須能夠大批量生產，且發(fā)光材料的純度要求可能甚至要高于部分藥品的規(guī)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(fā)挑戰(zhàn)，UDC還面臨著將磷光OLED材料實地應用于設備的新挑戰(zhàn)。在UDC的技術出現(xiàn)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(lián)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(tài)度出現(xiàn)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(zhàn)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(xiàn)磷光OLED的各項技術優(yōu)勢。

OLED技術受市場青睞的另一個原因在于，它可以實現(xiàn)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(fā)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(fā)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(yōu)勢，能呈現(xiàn)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(fā)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(xù)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(fā)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(yè)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(fā)短信的通信工具轉變?yōu)槎喙δ茉O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(fā)了業(yè)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(xù)努力，亦推動了OLED行業(yè)的發(fā)展，促進了巨大的產能投資和OLED的持續(xù)普及。

自那時起，OLED產業(yè)便開始蓬勃發(fā)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(yè)發(fā)展的關鍵，而這兩點也必將成為未來幾年OLED技術持續(xù)普及的重要推動力量。

隨著OLED市場的持續(xù)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(xiàn)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(yè)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(yè)務和服務，也可提供給本土客戶用于現(xiàn)場器件制備和測試。

OLED的未來發(fā)展

自從發(fā)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(xiàn)了低功耗、環(huán)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(fā)的一系列研究和創(chuàng)新，在開辟了顯示行業(yè)的前進新道路的同時，也逐步支撐起了整個OLED產業(yè)。我們堅信，OLED技術在未來仍大有可為。

隨著各類企業(yè)對于能效問題的關注與日俱增，從事OLED技術研究的優(yōu)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(jié)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(fā)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(fā)是UDC長期能效路線圖的一部分，旨在繼續(xù)拓展公司在OLED解決方案的覆蓋面，持續(xù)提升公司對客戶、行業(yè)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(xiàn)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(guī)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(fā)新一代汽車儀表盤和新型電動汽車，汽車行業(yè)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(xiàn)更寬的視角、在極端溫度下的更優(yōu)性能表現(xiàn)、以及更低的能效等。

從磷光OLED技術的研發(fā)，到下一代OLED材料和技術的發(fā)掘、開發(fā)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(yè)提供了有力的支持。它們也將繼續(xù)推動UDC與業(yè)內人士一起共同構想、塑造和鞏固OLED技術的未來。