OLED知識大全

由于有機電致發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)由于同時(shí)具備自發(fā)光，不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構造及制程較簡(jiǎn)單等優(yōu)異之特性，被認為是下一代的平面顯示器新興應用技術(shù)，因此目前全球有多家廠(chǎng)商投入研發(fā)，根據了解和估計，我國目前手機市場(chǎng)上采用OLED產(chǎn)品的手機共38款[單色OLED10款,區域色15款,256色8款,全色3款](見(jiàn)表1),據本人得知目前國內手機設計公司正在著(zhù)手研發(fā)的OLED手機,已有7款.再加上SKD/CKD的產(chǎn)品和國際品牌的產(chǎn)品。

預計到年底我國手機市場(chǎng)上會(huì )有50款OLED產(chǎn)品手機，風(fēng)騷于我國手機市場(chǎng)(見(jiàn)表2)。同時(shí)在綜合表3數據顯示,OLED未來(lái)可望與STN-LCD及TFT-LCD技術(shù)抗衡,至此向大家介紹OLED的相關(guān)知識。

一、OLED發(fā)展歷史

其依材料區分大致可分為小分子系及高分子系兩種，小分子系是以染料及顏料為材料，稱(chēng)為OLED，在1987年由美國伊士曼柯達公司(Eastman Kodak Co.)的C.W.Tang[鄧青云博士,出生于香港,畢業(yè)于臺灣大學(xué)化學(xué)系]所發(fā)表，高分子系式以共軛性高分子為材料，則稱(chēng)為PLED(Polymer Light-emitting Diode)或LEP(Light-emitting Polymer Device)，是由英國劍橋大學(xué)(Cambrige Univ.)所1990年提出。1992年劍橋成立顯示技術(shù)公司CDT(Cambrige Display Technology),使PLED商業(yè)化.

二、OLED的發(fā)光原理

OLED的發(fā)光原理與LED相似，是利用外加偏壓使電洞和電子分別由正、負極出發(fā)，并在有機發(fā)光層相遇而產(chǎn)生發(fā)光作用，其中陽(yáng)極為ITO導電膜，陰極則含 有Mg、Al、Li等金屬，其基本結構如(圖四)所示。而OLED發(fā)光的顏色取決于有機發(fā)光層的材料，故廠(chǎng)商可由改變發(fā)光層的材料而得到所需之顏色。也可 以理解為主要發(fā)光原理是由電子與電洞結合而產(chǎn)生光，視材料的不同，電子與電洞所具的能階也有差異，進(jìn)而產(chǎn)生不同波長(cháng)(即不同顏色)的光線(xiàn)。

三、OLED/Polymer OLED(高分子OLED)

OLED為自發(fā)光材料，不需用到背光板，同時(shí)視角廣、畫(huà)質(zhì)均勻、反應速度快、較易彩色化、用簡(jiǎn)單驅動(dòng)電路即可達到發(fā)光、制程簡(jiǎn)單、可制作成撓曲式面板，符 合輕薄短小的原則，應用范圍屬于中小尺寸面板；但由于OLED驅動(dòng)電壓較高、因此在能量上使用的效益較差。而PLED由于不需經(jīng)過(guò)薄膜制程及高價(jià)的真空裝 置，組件構造只有2層，較為簡(jiǎn)單，因此在投資成本上較OLED低很多；但由于PLED在色彩的表現上不如OLED佳，每個(gè)顏色衰減常數不同，必須對色彩偏 差做補償，同時(shí)頻寬又大，發(fā)光色彩不易調整，因此產(chǎn)品的壽命亦較短暫，目前PLED主要應用范圍以大尺寸面板為主。從產(chǎn)品的市場(chǎng)區隔來(lái)看，OLED的市場(chǎng) 利基要往高單價(jià)、高附加價(jià)值的產(chǎn)品發(fā)展，而PLED則往大量而低單價(jià)的產(chǎn)品發(fā)展。

四、無(wú)源OLED和有源OLED

OLED以驅動(dòng)方式可分為無(wú)源驅動(dòng)(Passive Matrix；PMOLED)與有源驅動(dòng)(Active Matrix；AMOLED)兩種,OLED的驅動(dòng)方式是屬于電流驅動(dòng)。無(wú)源方式的構造較于簡(jiǎn)單，驅動(dòng)視電流決定灰階，應用在小尺寸產(chǎn)品上的分辨率及畫(huà)質(zhì) 表現還算不錯，但若要往大尺寸應用產(chǎn)品發(fā)展，恐怕會(huì )提高消耗電量、壽命降低的問(wèn)題發(fā)生。最好的對應的則是采用有源驅動(dòng)方式，因為有源的電流整流性較無(wú)源方 式佳，不易產(chǎn)生漏電現象，同時(shí)使用在低溫多晶硅(Poly-si)TFT技術(shù)時(shí)，電流可以產(chǎn)生阻抗較低的小型TFT，符合大尺寸、大畫(huà)面OLED顯示器的 需求。

五、OLED彩色化方式

OLED以彩色化的方式區分可分為三種，一,"RGB三色發(fā)光結構"、二,"色變換結構[白光＋彩色濾光片]",三,"彩色濾光膜[藍光＋色轉換層]"等 3種方式。由于3色發(fā)光結構運用獨立發(fā)光材料RGB(紅綠藍)3色進(jìn)行排列，具有發(fā)光效率佳的特性，不需再加上彩色濾光片或色彩變換層的薄膜，為目前投入 廠(chǎng)商最普遍的使用方式；但由于3色法制程是采用屏蔽(shadow mask)蒸鍍法，因此色彩的精細度較差。而色變換方式則是以藍色發(fā)光材料進(jìn)行發(fā)光，發(fā)光時(shí)中間隔上一層薄膜，因此發(fā)光效率不如3色發(fā)光方式佳。彩色濾光 片則是以白光發(fā)光材料進(jìn)行發(fā)光，中間加了一層彩色濾光片，因此發(fā)光效率亦不如3色發(fā)光方式佳，目前擁有白光技術(shù)的廠(chǎng)商并不多。

六、OLED與LCD技術(shù)的比較

七、手機采用OLED、TFT ,CSTN?a品特性比?

八、OLED工藝

ITO面板[Array制造工藝]→ITO面板(形成有機膜)→OLED模塊封裝測試→OLED成品

因OLED構造簡(jiǎn)單，所以生產(chǎn)流程不似TFT-LCD制造工藝復雜，生產(chǎn)過(guò)程為有機材料、ITO面板(Array制造工藝)、ITO面板(形成有機模)、 OLED模塊封裝測試。在A(yíng)rray制造工藝上，ITO面板清潔程度為OLED品質(zhì)的關(guān)鍵因素的一，至此面板的清洗方式也成為各家廠(chǎng)商的商業(yè)機密，而 OLED分子結構會(huì )影響成膜的完整性，若成膜不平整，將造成發(fā)光不均勻，適當的有機材料的選擇，理所當然成為廠(chǎng)商研究發(fā)展與未來(lái)競爭利基所在。另外，在薄 膜形成過(guò)程中化合物生成反應將產(chǎn)生副產(chǎn)品的雜質(zhì)，會(huì )影響發(fā)光效率與產(chǎn)品壽命，因此制造工藝中適度的純化是必要的。再者OLED器件的材料易受水氣與氧氣的 影響，而使得器件劣化影響使用壽命，因此鍍膜后的封裝過(guò)程中需隔除空氣中水分，封裝技術(shù)的成敗直接影響器件的成敗，封裝技術(shù)可說(shuō)是在整個(gè)制造工藝中相當重 要的一環(huán)，目前尚未出現最佳的封裝方式，雖然OLED生產(chǎn)流程較為簡(jiǎn)單，但在各個(gè)制造工藝階段仍然面臨不同的困難有待克服，因此OLED目前并無(wú)標準量產(chǎn) 技術(shù)，廠(chǎng)商在制造工藝上仍有頗大的發(fā)展空間。

總結

OLED在副顯示器中用得最多,目前,大約百分之二十的副顯示器是使用OLED,在今后兩年中,全色OLED將用于主,副顯示器OLED,用得最多的將是分辨率96*64/96*96個(gè)像素的OLED顯示器,這些分辨率比較低的產(chǎn)品使用無(wú)源矩陣[passive ]OLED技術(shù)，制造成本低，功耗小。無(wú)源矩陣OLED技術(shù)的上限是128行。超過(guò)128行時(shí)，需要使用有源矩陣[Active]OLED技術(shù)。這是因為，無(wú)源矩陣在尋址是，陰極總線(xiàn)的電流負載及功耗受到限制。

OLED全色技術(shù)雖然技術(shù)尚未成熟,但隨著(zhù)全球廠(chǎng)商投入研發(fā)的力度不短增加下,OLED技術(shù)將會(huì )愈來(lái)愈成熟,而目前風(fēng)騷于手機及便攜式產(chǎn)品的LCD,將逐步會(huì )給OLED讓出相當部分市場(chǎng).

• OLED: Organic Light-Emitting Diode 有機電致發(fā)光二極管
• IT indium tin oxid [銦錫氧化物]
• Passive Matrix: PMOLED [無(wú)源矩陣又稱(chēng)被動(dòng)驅動(dòng)OLED]
• Active Matrix；AMOLED [有源矩陣又稱(chēng)主動(dòng)驅動(dòng)OLED]
• LTPS: Low Temperature Poly Silicon 低溫多晶硅薄膜晶體管
• SKD: Semi Knock-down 半散裝件
• CKD: complete knock-down 全散裝件