Przyszłość OLED-ów coraz wyraźniejsza

Trochę ostatnio ponarzekałem na publikacje o ekranach OLED zamieszczane przez prasę komputerową, a także prasę zajmującą się telewizorami i kinem domowym. Będę więc drążył temat dalej, aby ułatwić Państwu zapoznanie się z sytuacją.

Zacznę od sprawy sposobu relacjonowania, który sprawia mi zawód. Artykuły i komentarze o OLED-ach zwykle ograniczają się bądź to do cytowania wypowiedzi, bądź do opisów prototypów. Przykładowo ktoś (o ile pamiętam przedstawiciel LG) powiedział, że ekrany OLED będą tańsze od ekranów LCD w roku 2016. To chwytliwy tekst do prasowych nagłówków. Oczywiście wypowiedź ta była szeroko cytowana przez media i oczywiście było też wiele komentarzy internautów na ten temat. Kolejny charakterystyczny przykład to niedawna prezentacja zwijanego ekranu OLED Sony. Nie przeczę, że prezentowany w Internecie film, na którym zwijany ekranik cały czas wyświetla ruchomy obraz przyciąga uwagę. Co mnie drażni w takich sytuacjach? Pierwszy problem polega na tym, że tego typu relacje nie są opatrzone żadnym fachowym komentarzem. A drugi problem to pomijanie mnóstwa innych, ważniejszych wydarzeń. Wypowiedź przedstawiciela dużej firmy dotycząca cen OLED-ów w roku 2016 oczywiście wzbudza moje zainteresowanie, ale jednak traktuję ją z rezerwą. Takich prognoz ja ta o cenach w roku 2016 było już wiele. Bez konkretnych powodów nie wolno uznawać jej za bardziej wiarygodną niż poprzednie. Natomiast w przypadku zwijanego ekraniku Sony jakoś nikt spośród dziennikarzy donoszących o tej prezentacji nie zwrócił uwagi na kwestię mobilności nośników elektrycznych w tym ekranie. Osiągnięcie wartości 0.4 cm2/Vs zostało przedstawione przez Sony jako sukces, bo wcześniej w zwijanych ekranach uzyskiwano 0,1 cm2/Vs. Ale tak czy inaczej ten wynik jest gorszy niż w krzemie amorficznym (1.0 cm2/Vs), który jest zbyt słaby do produkcji telewizorów. Około 10cm2/Vs uzyskuje się w amorficznych tlenkach czy gorszym krzemie polikrystalicznym. W wysokiej jakości krzemie polikrystalicznym uzyskuje się nawet powyżej 100 cm2/Vs. A więc z takimi parametrami zwijany ekran miał by ograniczone zastosowania, nawet gdyby można go było niedrogo wyprodukować.

Przejdźmy do spraw rzeczywiście ważnych. Już pisałem jak istotne jest ulepszenie sposobu produkcji warstwy TFT (tranzystotrów cienkowarstwowych). Dobrze by było, gdybyście poszukali Państwo artykułów o OLED-ach sprzed roku czy ewentualnie nieco starszych i sprawdzili co pisano wówczas o problemach technologicznych dotyczących TFT. Ekonomiczną produkcję krzemu polikrystalicznego techniką laserowego wyżarzania traktowano jako ogromną barierę. Jako alternatywę rozważano zastosowanie półprzewodnikowych, amorficznych tlenków. Samsung eksperymentował z metodą SGS (Super Grain Silicon) do krystalizacji krzemu.

Za to w ostatnich miesiącach nasza wiedza o produkcji TFT uległa dużym zmianom. Wiadomo, że dostępne od niedawna w ograniczonej sprzedaży 15-calowe telewizory LG EL9500 korzystają z metody krystalizacji bez lasera, poprzez podgrzanie całej tafli szkła. Jest to metoda nazywana solid-phase crystallization, czyli w skrócie SPC. Wspominałem o nowej metodzie produkcji TFT z firmy Advantech (chodzi w niej o zastosowanie masek zamiast fotolitografii), ale pewnie dopiero w przyszłym roku zobaczymy co z tego wyniknie. Natomiast w maju ujawniona została ciekawa, potencjalnie bardzo ważna informacja, której praktyczne znaczenie poznamy szybciej. Chodzi o nową generację urządzeń do laserowego wyżarzania krzemu wprowadzonych do produkcji przez kalifornijską firmę Cymer. Ściśle rzecz biorąc urządzenia są firmowane przez podległą Cymerowi firmę TCZ, a sprzęt powstał przy współudziale Carl Zeiss SMT. Cymer ma bardzo wąską specjalizację. Jest to jeden z zaledwie dwóch producentów (drugi to japoński Gigaphoton) laserów do fotolitografii. A fotolitografia to jeden z podstawowych etapów produkcji wszelkich układów scalonych. Jest całkiem prawdopodobne, że procesor lub inne układy komputera, przy którym właśnie siedzicie zostały wykonane przy pomocy laserów Cymera. Pierwszy egzemplarz nowego sprzętu Cymera został już dostarczony klientowi w Korei Południowej. Nie ujawniono kim jest ten klient. Można przypuszczać, że chodzi o Samsunga. Drugi egzemplarz jest ponoć zamówiony przez odbiorcę w Chinach. Przedstawiciel Cymera twierdzi, że ich sprzęt pozwoli obniżyć koszt produkcji warstwy tranzystorów cienkowarstwowych od 30 do 50 procent. Firma twierdzi też, że nowa metoda oprócz lepszej ekonomii daje również lepszą jakość, co jest poparte prezentacją wyników uzyskanych w wyrobach eksperymentalnych. Nowy sprzęt Cymera nie jest jeszcze używany do komercyjnej produkcji ekranów, prawdopodobnie przechodzi lub niedługo będzie przechodził testy. Jeśli testy pójdą zgodnie z planem, to w tym roku ekrany OLED produkowane przy pomocy nowego lasera będą już stosowane w urządzeniach dostępnych na rynku. Najważniejsze jest to, że technika laserowego wyżarzania krzemu ma większe możliwości rozwojowe aniżeli niedawno sądzono. Ewentualne upowszechnienie takiego sprzętu w następnych miesiącach na pewno było by ważnym etapem w rozwoju tańszej produkcji OLED-ów. Urządzenie aktualnie oferowane przez Cymera pozwala na pracę z taflami o szerokości do 73 cm i długości do 92 cm. Bez wątpienia Cymer wiąże z nowym sprzętem spore nadzieje. Firma ma bowiem zamiar zmienić swoją dotychczasową politykę. Nie będzie dostarczać laserów dla firm takich jak ASML, Canon czy Nikon, lecz chce samodzielnie sprzedawać kompletne urządzenia ze swoimi laserami. Cymer chce być liczącym się dostawcą sprzętu do produkcji OLED-ów. Przedstawiciel Cymera był w ogóle zadowolony z zainteresowania ze strony przemysłu, a co ciekawe szczególnie podkreślił reakcje ze strony chińskich klientów. Chińskie firmy są ponoć bardzo zainteresowane produkcją OLED-ów, a na dodatek chiński rząd chce wspierać tą branżę.

Powróćmy jeszcze do Sony. Razem ze zwijanym ekranem zademonstrowano też normalny 11,7-calowy ekran OLED bazujący na półprzewodnikowych tlenkach w warstwie TFT. Według Sony ma on lepszą paletę barw i lepszą trwałość niż ekran z telewizora XEL-1. Demonstrowany ekran został zrobiony w zakładzie o charakterze laboratoryjnym, co każe powstrzymać się przed wyciąganiem dalej idących wniosków. Mimo wszystko dobrze usłyszeć, że Sony nadal pracuje nad OLED-ami, a od czasów opracowania XEL-1 technika poszła do przodu. Jest więcej przykładów świadczących o zainteresowaniu wykorzystaniem półprzewodnikowych tlenków. Na pokazie AU Optronics zaprezentowano 32-calowy ekran LCD z warstwą TFT wykonaną z tlenków. Na majowej konferencji SID2010 oprócz Sony i AUO także kilka innych firm informowało o swoich pracach nad tranzystorami cienkowarstwowymi z tlenków.

Ciekawy artykuł opublikował niedawno Digitimes. Po pierwsze poinformowano o uruchomieniu przez firmę Visionox pierwszej w Chinach linii do produkcji ekranów OLED. Na razie ma ona służyć do pilotażowej produkcji małych ekranów, o przekątnych od 3 do 12 cali. Docelowo w planach jest osiągnięcie przekątnej 17 cali. W artykule znalazł się też bardzo ciekawy komentarz, choć niestety powołujący się wyłącznie na anonimowe źródła. Podobno firmy takie jak Nokia przekonują AU Optronics i Chimei Innolux (a te tajwańskie firmy zajmują trzecie i czwarte miejsce na świecie wśród producentów LCD), do większego i szybszego zaangażowania w produkcję OLED-ów. Problem polega na tym, że koncentracja produkcji OLED-ów w rękach Samsunga ogranicza dostępność ekranów dla firm trzecich. Według artykułu Digitimes, Samsung we własnych urządzeniach zużywa 95 procent ekranów OLED swojej produkcji. O ograniczeniach w dostępności OLED-ów dla zewnętrznych klientów pisał też Engadget. Niezależnie od ścisłości informacji podawanych w poszczególnych artykułach, tak czy inaczej wiadomo, że inni producenci nie za bardzo mają możliwości aby kupić ekrany OLED nawet jeśli by chcieli. W każdym bądź razie AU Optronics w trzecim kwartale tego roku ma rozpocząć budowę linii produkcyjnej OLED, a w roku 2011 już ma takie ekrany wprowadzić do sprzedaży. Oczywiście tu też chodzi o małe ekrany do urządzeń przenośnych, zwłaszcza do telefonów komórkowych.

Warto jeszcze wspomnieć o wydarzeniu zupełnie innej natury. Mamy też przypadek szpiegostwa przemysłowego. Jeden z pracowników DuPont chciał sprzedać Chińczykom tajne informacje o technologii produkcji OLED-ów. Można to potraktować jako zwykłą ciekawostkę, ale czyż nie jest ona znakiem czasów?

Zapewne wiele osób wcale nie chce śledzić doniesień o nowych laserach, o technikach wytwarzania krzemu polikrystalicznego i o materiałach będących dla niego alternatywną, ani o planach inwestycyjnych tajwańskich firm i innych podobnych szczegółach. W gruncie rzeczy chcieli byście Państwo wiedzieć kiedy w szerokiej sprzedaży będą telewizory OLED w większych wymiarach i przystępnych cenach. Doskonale rozumiem takie podejście i takie potrzeby. Mimo wszystko uważam, że omówienie spraw związanych z rozwojem technologii produkcji jest niezbędne dla wyjaśnienia sytuacji. Przeczytanie kilku artykułów o OLED-ach zamieszczonych ostatnio na naszej witrynie nie zajmie szczególnie dużo czasu. A mam nadzieję, że ta lektura pozwoli Państwu w zupełnie inny sposób odbierać w najbliższych latach dalsze doniesienia o rozwoju technologii OLED.

Czy możliwe są bardziej konkretne prognozy? Jak już napisałem, spodziewam się, że w 2012 będzie dostępna skromna ilościowo oferta drogich telewizorów OLED, ale to pewnie nie jest dla Państwa satysfakcjonujące. Postaram się więc uściślić sprawę na tyle na ile potrafię. Ze względu na obfitość testowanych rozwiązań technicznych, bardzo szybkie tempo zmian i ostrą konkurencję, firmy mogą celowo ukrywać swe plany, a nawet wypuszczać nieprawdziwe informacje. Traktujcie więc z rezerwą prognozy i opinie, które są podawane bez dokładniejszego uzasadnienia. Wypatrujcie Państwo przede wszystkim informacji o uruchamianiu nowych linii produkcyjnych. O nowej fabryce Samsunga z trzema liniami 5.5 generacji już pisałem. Pierwsza z tych linii ma zacząć produkcję w lipcu 2011. Na podstawie mniej precyzyjnych i mniej oficjalnych wypowiedzi można wnioskować, że LG też ma ambitne plany. Takie fabryki będą wystarczające do masowej produkcji małych ekranów lub też do produkcji średniej ilości ekranów dużych. Właśnie dlatego prognoza dotycząca 2012 roku jest tak wysoce prawdopodobna. Natomiast dla nas ważne jest to czy tempo udoskonalania produkcji OLED-ów z lat 2009-2011 będzie utrzymane w kolejnych latach. Chodzi o to czy po uruchomieniu fabryk 5.5 generacji postęp będzie trwał nadal. Najprostsza do interpretacji była by informacja o rozpoczęciu budowy linii produkcyjnej co najmniej 7-mej generacji. Wówczas sprawa będzie całkiem jasna. Mniej więcej rok później zobaczycie efekty w sklepach. Po uruchomieniu produkcji na linii generacji 7-mej lub wyższej, telewizory OLED staną się łatwo dostępne, a ich ceny zbliżą się do lepszych modeli LCD i plazmy. Ale i bez uruchomienia fabryk 7 generacji możemy mieć nadzieję, że owoce przyniosą inne udoskonalenia technologiczne. Sang-Soo Kim, jeden z dyrektorów Samsunga, wyraził ostatnio opinię, że w 2015 roku OLED będzie już technologią szeroko stosowaną w segmencie droższych telewizorów wysokiej jakości. Osobiście uważam, że ta wypowiedź jest wyważona, a nawet dość ostrożna, i że zgadza się ona z naszą obecną wiedzą o rozwoju technologii OLED. (GS)