編者按：OLED被譽為顯示行業(yè)的奇葩，備受業(yè)界人士推崇，各個國家都在加緊研發(fā)，力圖占領(lǐng)下一代顯示技術(shù)的制高點。臺灣是全球OLED研究起步比較早的地區(qū)之一，在全球OLED市場占有一席之地。光電新聞網(wǎng)很榮幸地在“2008年廣東（中山）LED顯示照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會”上采訪了臺灣著名的OLED專家陳金鑫教授，就OLED的技術(shù)難點與前景，大陸該如何發(fā)展OLED產(chǎn)業(yè)等話題進行了深入地探討。陳教授爽快的性格和敏捷的思維給我們留下了深刻的印象，他的很多精彩觀點值得我們?nèi)ゼ毤毱肺丁?/p>

臺灣交通大學顯示研究所 陳金鑫教授 

陳金鑫教授簡介：

　　1964年東海大學化學系畢業(yè)，服完兵役后，陳金鑫即赴美深造，僅花四年時間他就拿到俄克拉何馬州立大學有機化學博士學位，隨后再進入俄亥俄州州立大學及哈佛大學進行博士后研究，在1973年進入美國柯達 (Kodak) 公司。由于陳金鑫的專長為有機化學材料，在柯達服務(wù)的25年中，曾先后投入有機光導、電洞子輸送材料、雷射色素、熒光色料、光增感劑等研究，在柯達近70 篇有關(guān)OLED的專利中，陳金鑫個人就擁有高達25篇的專利；并與當時來自香港的鄧青云及中國大陸的石建民號稱“華人三劍客”，也由于他們的杰出表現(xiàn)，為柯達奠定OLED界“始祖”的穩(wěn)固地位。

　　記者：請問目前臺灣的OLED發(fā)展情況如何？

　　陳金鑫：臺灣的OLED產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十年的發(fā)展，一路走來，的確不易，目前在材料，制程，模組，面板化整合的技術(shù)上，臺灣已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)與實力。最近由于經(jīng)濟不景氣，加上液晶顯示面板降價階段市場的壓力，有很多公司采取了保守及觀望的態(tài)度，以前有好多家轟轟烈烈地搞被動式的PM-OLED小尺寸面板，現(xiàn)在只有萊寶在還在堅持。

　　記者：簡單的說，你覺得OLED的技術(shù)難點在哪里？

　　陳金鑫：無可否認，目前的OLED正在朝主動（AM）的方向發(fā)展，主動式元件必需采用高性能的薄膜電晶體（如低溫多晶或微晶硅TFT），目前臺灣的TFT—LCD產(chǎn)業(yè)具備很大的優(yōu)勢。應(yīng)該說現(xiàn)在OLED本身的技術(shù)已趨成熟且已沒有不能克服的問題，剩下的問題是在量產(chǎn)的價格及市場的競爭及壓力。另外的一個主要配套元件就是在驅(qū)動方面。主動式OLED所采用的TFT主要有兩大功能：一個是開關(guān)功能，另一個是控制所注入的電流的密度。因為OLED的亮度跟電流的密度是成正比的，所以電流控制要很穩(wěn)，必須均勻，稍有變動，OLED的亮度就會發(fā)生變化，人就可以感覺出來了。我覺得OLED有如一面照妖鏡，細微的顯像誤差都逃不過人的眼睛。

　　反觀TFT—LCD那就寬松多了，因為它是用電壓驅(qū)動。搞有源的AMOLED，一般的液晶顯示用的無晶硅TFT是不能拿來直接用的，無晶型就是硅原子的堆疊沒有排列，影響了電子的遷移率變低。怎樣把無晶硅的TFT變成有晶硅的TFT呢？一般面板廠通常使用射頻鐳射掃描的方式，可以瞬間把硅融熔`，然后慢慢地退火再結(jié)晶，這樣就可以把無晶的TFT變成微晶或多晶硅的TFT了。多晶的TFT在局部區(qū)域內(nèi)存在有序的排列組合，電子遷移率可提高幾百倍，有了這么高的遷移率，實現(xiàn)全彩化中小尺寸AMOLED面板就沒有問題了。但在大面積無晶硅的雷射轉(zhuǎn)晶還存在有許多局部不均勻的問題有待克服，因為這些不均勻TFT的電性會影響并突出在TFT驅(qū)動和OLED的整合及系統(tǒng)化的過程中。

　　為了克服這個困難，一般面板廠商是用增加薄膜電晶體，及精密的電路設(shè)計來控制輸入電流密度并進行補償。不過問題又來了，薄膜電晶體增加了以后，屏幕的開口率會因此而下降，因為薄膜電晶體把大部分的光給擋住了。原來2個薄膜電晶體的驅(qū)動、現(xiàn)在設(shè)計變?yōu)?個甚至6個，開口率從40%—50%，降到了20%以下。為了解決這個問題，最常用的方法是把OLED的結(jié)構(gòu)從下發(fā)光改為頂發(fā)光。以前反射的陰極在上面，透明的玻璃在下為陽極，光可從下面出來一點問題都沒有，現(xiàn)在光要從上面本來不透明的陰極出光，問題就比較復(fù)雜，首先低功函數(shù)的陰極必須做得很薄 （要薄到10 nm左右），才可以實現(xiàn)透光，但也不能像玻璃那樣做成全透明。

　　另外陽極也必須要反射，再說陰極做得很薄的話，會導致有兩個問題：一個是元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜較難做，還有封裝也較難，會導致并影響產(chǎn)品的良率，工藝窗口也變得較窄。由于是半透光，一部分光透射，一部分反射，還有折射或繞射互相干擾，陰陽極之間就會形成光學微共振腔效應(yīng)的有趣現(xiàn)象。從而衍生一門新的研發(fā)課題叫OLED光學，解決OLED中的光學問題，要讓RGB能夠顯示出來且不影響它的亮度，光色及視角或灰階等。光學元件的設(shè)計及工藝的改良與創(chuàng)新是有一定的挑戰(zhàn)，要做成亮麗的全彩化OLED，因為RGB的波長不一樣，器件結(jié)構(gòu)會變得相當復(fù)雜。總結(jié)一下就是采取頂發(fā)光，良率難控制，工藝窗口變小，容易產(chǎn)生不合格商品，也因此價格變貴。這也是OLED大廠如韓國三星,一直都在努力提升良率及降低成本方面。

　　記者：對于大陸的OLED產(chǎn)業(yè)你有什么建議？

　　陳金鑫：對于大陸的OLED，我覺得可以多關(guān)注OLED固態(tài)照明方面的研發(fā)及應(yīng)用。我希望政府能夠好好重視這一點，現(xiàn)在全世界都在關(guān)心綠色及新興能源的開發(fā)，雖然最近油價下降了一些，但遲早會再升上來，中國的人口那么多，又處于高速發(fā)展階段，普及高效率又合乎環(huán)保的OLED照明意義重大。話說回來，大陸現(xiàn)在發(fā)展OLED面板的話，有幾個大問題要面對，一個是國內(nèi)還沒有像樣且能夠自主的TFT生產(chǎn)基礎(chǔ)。臺灣的TFT產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在卻很發(fā)達，但不要忘了這是十幾年前幾千億砸下去的賭注與結(jié)果，在這方面，大陸很落后，不論是在人才，研發(fā)，生產(chǎn)，管理，設(shè)計各方面。要迎頭趕上不是不可能，但時間太緊也無法救急，因為日本的十代廠明年要出貨，韓國已有八代廠，十代也在規(guī)劃中，臺灣友達由8代廠生產(chǎn)的面板也已出貨，但大陸還在建五，六代廠的規(guī)模，而且聽說技術(shù)還控制在日本手里，令人擔憂。

　　但是中國假如要搞OLED照明的話，就不需要大量TFT的投資，我們可以直接把OLED的優(yōu)勢展現(xiàn)出來。在此我必須要強調(diào)的是：OLED是目前唯一可直接做“面”光源的顯示科技，一般熱熾燈或現(xiàn)在熱門的LED都為“點”光源，而含汞的螢光燈則多為“線“光源，包括許多家用的省電燈（它是將螢光線光源卷成一團而已）。要搞照明，在英文里有一個叫Luminaire efficacy的概念，中文好像還沒有對應(yīng)的詞匯，可能是叫“可視照明度”吧。我可以解釋一下：比如看書，點光源的光照射面積太小，且不均勻，所以需用光照聚光，反射，擴散等功能輔助才能把光投射出來，真正落到書上的已大大打了折扣，而面發(fā)光的OLED照明，它不需要耗損的擴散與投射輔助，所以落在書上的光自然的就多很多，在光的利用效率方面可大大提高。OLED燈還可以直接控制明暗（Fully dimmable）且可做到柔性顯示，不一定要平的，可以用到多種場合及特殊需求（見圖二）。目前的熱熾燈（白熾燈）流明效率太低，熒光管里面又有水銀，污染環(huán)境，會逐漸被淘汰。日本已經(jīng)宣布2010年淘汰熱熾燈，臺灣也準備在2012年跟進。所以目前比較有前景的照明主要是LED燈和未來的OLED照明。

　　記者：那么你覺得OLED照明跟LED相比又有什么優(yōu)缺點？

　　陳金鑫：LED技術(shù)發(fā)展比較早產(chǎn)業(yè)鏈也比較完整，目前臺灣不光有芯片廠，封裝廠也有三、四十家。前段時間很熱鬧，在奧運會開幕式上，LED出名了。其實LED照明還是有它的缺點，目前藍光高效率芯片很貴，發(fā)光效率會隨著溫度的上升急劇下滑，假如室內(nèi)使用的話，經(jīng)常要放風扇，戶外的話就好一些，散熱問題沒有解決好，也會影響壽命。所以假如要把LED做成“面”光源，問題較多，一個是用到的LED顆粒數(shù)量多，二是大面積散熱問題還要繼續(xù)努力，因為LED要變成面光源必須加上反射、擴散板，均勻化及光罩，降低了LED實際的照度效率（Luminaire efficacy）而且成本會提高。但我們不能否認LED照明是目前的寵兒，這要謝謝張藝謀先生的貢獻，OLED 要迎頭趕上，還有待國內(nèi)官產(chǎn)學研大家的共同努力。如果我有緣結(jié)識這位大導演，我會鼓勵他在2010年的上海世博會或廣州的亞運會上用OLED照明做一些藝術(shù)的展示及表演，也可為OLED照明在中國的發(fā)揚光大，盡一點心力。

　　總結(jié)：我覺得只要中國決定推動任何科技項目，沒有不成功的。我們看到嫦娥已經(jīng)奔月，航天員已經(jīng)太空漫步，自造的飛機也已翱翔于天空，我不禁想起毛澤東充滿豪氣的《沁園春》，有感之下我將它改為“…數(shù)OLED照明，還看今朝”。