Aktualne stadium rozwoju ekranów OLED

Już ponad rok obserwuję wraz z Państwem komercjalizację nowych typów ekranów, w szczególności OLED. Co prawda to nie powód, aby pisać okolicznościowe artykuły, ale tak się złożyło, że rozwój sytuacji i informacje, które ostatnio zebrałem skłaniają do pewnych podsumowań.

Zacznijmy od ważniejszych bieżących doniesień. W pierwszym kwartale uruchomiono produkcję małych OLED-ów na linii 4,5 generacji w LG. Firma poinformowała o tym oficjalnie. Na początku wytwarzano 4,000 tafli miesięcznie (równoważnik 0,5 miliona ekranów 3-calowych). Do połowy roku produkcja ma być powiększona do 12.000 tafli. Co ciekawe, LG na razie sprzedaje swe ekrany zewnętrznym klientom, a dopiero później wykorzysta je w swoich własnych smartfonach. Wbrew niektórym doniesieniom japońskie trzęsienie ziemi nie wpłynie poważnie na uruchomienie linii 5,5 generacji przez Samsunga. Produkcja ma być rozpoczęta w tym kwartale, w początkowym okresie na poziomie 24.000 tafli miesięcznie, docelowo na poziomie 48.000. Na dniach na rynek mają też wejść pierwsze smartfony z ekranami Super AMOLED Plus. Dla zwykłego klienta będzie to najlepsza możliwość sprawdzenia aktualnych osiągów technologii OLED. AU Optronics najprawdopodobniej ruszy z produkcją OLED-ów jeszcze w tym kwartale. Drogie, profesjonalne monitory OLED Sony też wchodzą na rynek. O ile skala ich produkcji będzie mała, o tyle technologia jest ciekawsza niż się spodziewałem. Wygląda na to, że 24,5-calowy monitor telewizyjny Sony będzie w najbliższym czasie najlepszym ekranem na Świecie. Zainteresowanych odsyłam do przestudiowania materiałów Sony. Zapewniam, że dla osób lubiących techniczne ciekawostki będzie to interesująca lektura, bo ekran zawiera kilka oryginalnych rozwiązań. Firma TCZ przyjęła zamówienie na czwarty system do krystalizacji krzemu, tym razem przeznaczony dla tafli 5,5 generacji. Jak widać nowy sprzęt do krystalizacji zacznie niebawem zmieniać park produkcyjny do wytwarzania OLED-ów. Display Search skorygowało swą prognozę produkcji ekranów OLED w 2011 roku na 128 milionów. A przypomnę, że nie dalej jak w lutym podawano 76 milionów, co wówczas skrytykowałem.

Jak widać dużo się dzieje. Ale oprócz konkretów jak zwykle mamy też spekulacje i zapowiedzi. Dwie są szczególnie ciekawe. Po pierwsze pojawiła się informacja, że Samsung opóźni uruchomienie drugiej linii OLED 5,5 generacji. Zamiast pod koniec 2011, ma ona ruszyć w pierwszych miesiącach 2012. Po drugie LG zapowiada, że w 2013 roku planowane jest uruchomienie fabryki 8 generacji dla telewizorów OLED. Natomiast w 2011 LG ma prowadzić eksperymenty i analizy dotyczące wyboru najlepszych technologii, które miały by być zastosowane w owej fabryce.

Myślę, że informacje dotyczące planów LG i Samsunga zasługują na szerszą analizę. Zacznę od dygresji, która nam w tym pomoże. Miałem ostatnio okazję porozmawiać o rynku materiałów OLED z Tobiasem Canzlerem z firmy Novaled, działającej blisko naszej granicy, w Dreźnie. Novaled bada i dostarcza materiały wykorzystywane w produkcji ekranów i oświetlenia OLED. Specjalnością tej firmy są tzw. warstwy transportowe, czyli warstwy dostarczające dziur i elektronów do właściwych warstw emisyjnych. Ubiegłoroczny wzrost produkcji ekranów OLED bardzo poprawił wyniki finasowe Novaled za rok 2010. Firma oczekuje dalszego wzrostu w roku 2011. Główni konkurenci Novaled to Merck, LG i Idemitsu. Rozmowa z Tobiasem Canzlerem pomogła mi lepiej zrozumieć jak funkcjonuje rynek zaopatrzenia producentów ekranów OLED. Przede wszystkim ważne jest to, że można mieszać technologie i materiały od różnych dostawców. Po drugie ważny jest czas. Od pomysłu na nowy materiał do jego przebadania mija co najmniej kilka miesięcy, czasami więcej. Kiedy materiał przejdzie badania można bardzo szybko przygotować próbki dla potencjalnych klientów, ale następny etap jest znowu czasochłonny. Producent ekranów może potrzebować wielu miesięcy na wypróbowanie materiału na prawdziwej linii produkcyjnej operującej taflami stosowanymi w produkcji masowej. W sumie czas od pomysłu do komercyjnego zastosowania to zwykle od 1 roku do 2 lat. Nie będę tego przypominał w szczegółach, ale jak pisałem wcześniej, podobne skale czasowe występują w przypadku sprzętu TCZ do krystalizacji krzemu.

Kilka miesięcy temu pisałem, że rok 2011 będzie fascynujący jak chodzi o doniesienia techniczne dotyczące ekranów OLED. Tak też się dzieje. Trwają próby z zastosowaniem drugiego fosforesencyjnego materiału emisyjnego UDC (po wdrożonym już wcześniej czerwonym, teraz ma to być zielony). Uniwesytet Michigan pochwalił się wynikami z nowym materiałem do emisji koloru niebieskiego. Co ciekawe poprawę parametrów udało się uzyskać przy zastosowaniu materiału fluorescencyjnego. Z kolei badacze z Uniwesytetu w Toronto osiągnęli ponoć znakomite wyniki dzięki zastosowaniu bardzo cienkiej warstwy pospolitego chloru zamiast bardziej wymyślnych warstw transportowych. Według opublikowanych informacji dało to znaczne podniesienie sprawności emisji. Są zresztą inne podobne doniesienia, nie będę przytaczał wszystkich. Ciekawa jest długo trwająca cisza dotycząca technologii nadruku firmy DuPont. Podobno wyniki osiągnięte przez DuPont już w zeszłym roku były całkiem dobre, ale jakoś nikt nie zdradził się z planami komercyjnego wykorzystania tej technolgii. Czemu? Niestety nie znam odpowiedzi. Jest hipoteza, że przyczyny mogą mieć bardziej handlowe niż techniczne podłoże. O postępach prac z materiałami do nadruku informowała też otatnio firma UDC. Natomiast brak dokładniejszych informacji o wynikach prac nad nowymi technologiami produkcji TFT. Wciąż trudno powiedzieć na ile skutecznie uda się przeskalować laserowe wyżarzanie do większych wymiarów tafli. Nikt ostatnio nie chwalił się wynikami dotyczącymi alternatywnych metod krystalizacji krzemu. A przecież możemy być pewni, że badania są prowadzone. Wciąż musimy też pamiętać o technologii amorficznych tlenków. Zresztą w tej materii szykuje się pewien przełom. Sharp poinformował, że jeszcze w tym roku chce zastosować amorficzne tlenki na linii do produkcji mniejszych ekranów LCD. O ile mi wiadomo, będzie to pierwsze zastosowanie amorficznych tlenków w masowej produkcji ekranów. A przecież możliwe są jeszcze inne rodzaje udoskonaleń dotyczących wytwarzania tranzystorów cienkowarstwowych.

Jakie stąd wnioski? Osobiście postrzegam to w ten sposób, że obfitość prowadzonych badań tworzy niezwykle dynamiczną, szybko zmieniającą się sytuację. Przypuszczam, że producenci ekranów stoją wobec wielu trudnych dylematów. Które materiały i techniki wypróbować w pierwszej kolejności? Na jakie rozwiązania postawić kiedy planowane są inwestycje w park do komercyjnej produkcji? Perspektywa pojawiania się coraz to nowych materiałów i rozwiązań technologicznych na pewno utrudnia podejmowanie decyzji. W zachowaniu producentów ekranów widać ostatnio pewną niestabilność. Osobiście mam wrażenie, że to właśnie dynamika zmian jest przyczyną takiego zachowania. Nikt nie chce przecież wydać dużych pieniędzy aby wybudować fabrykę, która wkrótce po uruchomieniu stanie się mało konkurencyjna lub będzie wymagała modyfikacji. Na krótką metę może to przeszkodzić w rozwoju OLED-ów. Na dłuższą metę - powiedzmy w perspektywie 2 lat - może to być okoliczność korzystna. Jeśli nowe rozwiązania się sprawdzą, to tym lepsze i tańsze będą ekrany OLED. Nie zdziwił bym się gdyby z tego powodu skasowane zostały plany produkcji 31-calowych telewizorów OLED LG w 2011. Ale zarazem można mieć nadzieję, że już w 2013 roku uda się uruchomić produkcję wydajniejszą i bardziej atrakcyjną cenowo aniżeli nam się to teraz wydaje możliwe. Jestem skłonny przypuszczać, że przesunięcie przez Samsunga terminu uruchomienia drugiej linii 5,5 generacji może być związane z decyzją o zmianach rozwiązań technologicznych, które będą na tej linii wykorzystywane. A to by było bardzo pozytywnym sygnałem.

Tak czy inaczej widać, że technologia produkcji mniejszych ekranów na taflach do 5,5 generacji włącznie staje się coraz dojrzalsza. Kolejne urządzenia i materiały wchodzą do standardowej oferty, dostępnej do wykorzystania dla producentów ekranów. Duże i szybkie zmiany ekranów stosowanych w urządzeniach przenośnych są już sprawą przesądzoną, ten proces już trwa. Zanim na poważnie będziemy mogli mówić o produkcji telewizorów OLED, wcześniej zobaczymy, czy w 2012 OLED wejdzie na rynek notebooków. Myślę, że kluczem do osiągnięcia tego celu nie są nawet jakieś technologiczne rewolucje. Potrzebne będą głównie udoskonalenia materiałowe dające niższe zużycie energii i lepszą trwałość.

Rok temu przytaczałem prognozy, według których rynek OLED miał w 2011 przekroczyć 2 miliardy dolarów. Krytykowałem te dane i twierdziłem, że począwszy od 2011 produkcja będzie większa niż to wówczas przewidywali analitycy. Ostatnia prognoza Display Search z bieżącego miesiąca mówi o 4 miliardach dolarów w roku 2011. Takie doniesienia dają mi sporą satysfakcję. To oznacza, że nie zawracałem Państwu głowy chybionymi spekulacjami, lecz faktycznie w odpowiednim momencie zwróciłem uwagę na ważny trend, który zmienia sytuację na rynku. (GS)