編者按：OLED被譽為顯示行業的奇葩，備受業界人士推崇，各個國家都在加緊研發，力圖占領下一代顯示技術的制高點。臺灣是全球OLED研究起步比較早的地區之一，在全球OLED市場占有一席之地。光電新聞網很榮幸地在“2008年廣東（中山）LED顯示照明產業發展研討會”上采訪了臺灣著名的OLED專家陳金鑫教授，就OLED的技術難點與前景，大陸該如何發展OLED產業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去細細品味。

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，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，為柯達奠定OLED界“始祖”的穩固地位。

　　記者：請問目前臺灣的OLED發展情況如何？

　　陳金鑫：臺灣的OLED產業經過十年的發展，一路走來，的確不易，目前在材料，制程，模組，面板化整合的技術上，臺灣已經具備了一定的基礎與實力。最近由于經濟不景氣，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，現在只有萊寶在還在堅持。

　　記者：簡單的說，你覺得OLED的技術難點在哪里？

　　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產業具備很大的優勢。應該說現在OLED本身的技術已趨成熟且已沒有不能克服的問題，剩下的問題是在量產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動方面。主動式OLED所采用的TFT主要有兩大功能：一個是開關功能，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，必須均勻，稍有變動，OLED的亮度就會發生變化，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在局部區域內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驅動和OLED的整合及系統化的過程中。

　　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個薄膜電晶體的驅動、現在設計變為4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的結構從下發光改為頂發光。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，現在光要從上面本來不透明的陰極出光，問題就比較復雜，首先低功函數的陰極必須做得很薄 （要薄到10 nm左右），才可以實現透光，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：一個是元件結構復雜較難做，還有封裝也較難，會導致并影響產品的良率，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的有趣現象。從而衍生一門新的研發課題叫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。光學元件的設計及工藝的改良與創新是有一定的挑戰，要做成亮麗的全彩化OLED，因為RGB的波長不一樣，器件結構會變得相當復雜。總結一下就是采取頂發光，良率難控制，工藝窗口變小，容易產生不合格商品，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產業你有什么建議？

　　陳金鑫：對于大陸的OLED，我覺得可以多關注OLED固態照明方面的研發及應用。我希望政府能夠好好重視這一點，現在全世界都在關心綠色及新興能源的開發，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，又處于高速發展階段，普及高效率又合乎環保的OLED照明意義重大。話說回來，大陸現在發展OLED面板的話，有幾個大問題要面對，一個是國內還沒有像樣且能夠自主的TFT生產基礎。臺灣的TFT產業現在卻很發達，但不要忘了這是十幾年前幾千億砸下去的賭注與結果，在這方面，大陸很落后，不論是在人才，研發，生產，管理，設計各方面。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，十代也在規劃中，臺灣友達由8代廠生產的面板也已出貨，但大陸還在建五，六代廠的規模，而且聽說技術還控制在日本手里，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的優勢展現出來。在此我必須要強調的是：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，污染環境，會逐漸被淘汰。日本已經宣布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相比又有什么優缺點？

　　陳金鑫：LED技術發展比較早產業鏈也比較完整，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，發光效率會隨著溫度的上升急劇下滑，假如室內使用的話，經常要放風扇，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顆粒數量多，二是大面積散熱問題還要繼續努力，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，還有待國內官產學研大家的共同努力。如果我有緣結識這位大導演，我會鼓勵他在2010年的上海世博會或廣州的亞運會上用OLED照明做一些藝術的展示及表演，也可為OLED照明在中國的發揚光大，盡一點心力。

　　總結：我覺得只要中國決定推動任何科技項目，沒有不成功的。我們看到嫦娥已經奔月，航天員已經太空漫步，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OLED照明，還看今朝”。