隨著智能手機、智能手環、電視、電腦等消費電子產品向著輕薄、便攜、智能等方向快速發展，其顯示屏幕也經歷著“球面屏—平面屏—柔性屏”的快速演化和迭代。在球面屏時代，CRT是唯*的選擇;在平面屏時代，LCD成為當之無愧的王者;在未來的柔性屏時代，OLED由于具有結構簡單、超輕薄、色飽和度和對比度高、功耗低、容易實現柔性顯示等優勢，成為產業界和學術界投資與研究的重點。

    未來5年柔性OLED面板將快速增長

    近年來，采用OLED作為屏幕的智能手機、智能手環、智能手表、電視等產品呈現快速增長的態勢。在智能手機主戰場，越來越多的高端機采用OLED顯示屏，特別是柔性OLED屏幕。據統計，我國智能手機開始大規模采用OLED屏幕，2016年智能手機OLED屏幕滲透率達到12%以上。隨著蘋果公司計劃在2017~2018年將其LCD屏幕升級為OLED屏幕，國內外的產業鏈上下游也都在積極進行相關的產業布局，整個OLED市場呈現蓬勃發展的態勢。柔性OLED顯示面板將在未來5年保持快速增長的勢頭，年復合增長率將高達30%以上，其市場規模也將在2020年左右達到400億美元以上，OLED屏幕在智能手機市場的滲透率將超過50%。

    主流OLED生產技術路線有兩種

    從技術來看，主流OLED生產技術路線可分為兩種：低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)驅動紅綠藍(RGB)OLED發光像素，以及氧化物薄膜晶體管(Oxide-TFT)驅動白光OLED像素發光并透過濾色片(Color Filter)獲得RGB像素。前者主要用于小尺寸顯示，代表企業為三星;后者主要用于大尺寸顯示，代表企業為LG。

    三星采用LTPS技術，主要是圍繞著智能手機用的小尺寸OLED屏幕技術在發力，從Galaxy S到Galaxy S7，屏幕解析度已經從218ppi提升到2K(577ppi)，預計未來OLED手機解析度可能達到800ppi左右。

    LTPS技術優勢在于遷移率高，可以實現低功耗，有利于應用在電池進行供電的智能手機等移動終端設備;但LTPS本身為多晶結構，均勻性較差，且必須采用激光退火和離子注入等高成本工藝，造成產品的成本居高不下，并且難以應用于大尺寸面板生產。

    LG采用Oxide技術，主要是因為Oxide為非晶結構，容易實現大面積、低成本制備，可以用在大尺寸OLED電視領域;但目前LG采用的IGZO(Oxide材料)技術TFT背板的遷移率偏低(~10cm2/Vs)，導致功耗較高，如能大幅度提高Oxide TFT的遷移率，則可以扭轉其功耗偏高的劣勢，并有望在智能手機等小尺寸市場取得競爭優勢。特別是在柔性OLED顯示領域，LTPS的生產溫度高達450℃以上，對柔性襯底材料和制造工藝都是嚴苛的考驗，成本居高不下;而Oxide的生產溫度可以低至350℃以下，工藝簡單，成本低，對原材料的要求大幅度降低，有利于擴大原材料及關鍵裝備的國產化率，是我國實現趕超的一條有效思路。

    封裝和耐彎折可靠性問題需要解決

    在高遷移率Oxide TFT技術領域，我國部分高校/科研機構(華南理工大學、上海大學、復旦大學、北京大學、中科院蘇州納米所等)和企業都在進行積極地探索。未來的柔性OLED顯示產業發展，除了需要考慮TFT技術的低成本化替代，還需要考慮封裝、耐彎折和可靠性等問題。

    從柔性OLED器件的封裝角度來看，OLED器件中的有機材料和電極等對環境中的水汽、氧氣敏感，因此OLED器件制作完成后必須原位進行封裝，達到阻水阻氧的效果，封裝薄膜的水汽阻隔能力需達到10-6g/m2/day才能保證器件的壽命。目前比較有效的封裝方式是采用薄膜封裝技術。所謂薄膜封裝，并不是事先做好封裝用的薄膜，再貼附于OLED器件上，而是需要在OLED電極制作完成后，在真空狀態下采用PECVD、ALD等方法原位在OLED電極上生長具有水氧阻隔特性的納米級薄膜，以達到封裝的目的，技術要求非常高。特別是對于柔性OLED而言，因為需要面臨多次的自由彎折，對封裝性能必然提出更苛刻的要求。

    從柔性OLED顯示屏的抗彎折特性角度來看，現在市面上的柔性OLED全部都是固定曲面的，用戶不能根據自己的喜好自由彎折，主要是因為柔性OLED顯示屏彎折次數或者彎折曲率半徑超過一定限度，就會出現器件老化問題，導致亮度下降、產生黑點、暗線等損傷，使用壽命急速衰退。這需要從“材料—薄膜—器件—工藝”等角度出發，通過系統研究來不斷解決。

    總之，柔性OLED顯示產業正處在快速發展期，產業前景一片光明。但我國產業發展仍面臨技術積累不足、生產線建設起步較晚、設備及材料配套依賴進口等問題。這需要國內上下游產業之間緊密協作，爭取在新一輪的柔性OLED產業競爭中掌握主動。

作者：王磊，系華南理工大學副研究員