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OLED TV
阅读:5286时间:2011-04-17 22:06:33

  OLED TV即有机发光显示电视,有机发光显示器(OrganicLight Emitting DisplayOLED)经过近年来的研发,已被业界认为是最理想和发展前景的下一代显示技术。在电视领域,OLED TV可能取代LCD TV。

OLED的分类

  按照所采用的有机发光材料的不同,OLED可分为小分子有机发光材料SMOLED(Small Material OLED)和共轭分子发光材料PoLED(P0lymer OLED)。按照驱动方式不同,OLED可分为有源驱动AMOLED(Active—OLED)和无源驱动PMOLED(Passive—maOLED)。按器件阳极和阴极之间的有机物层数,OLED可分为单层结构、双层结构、三层结构及多层结构。

产业化面临的问题

  目前,OLED与TFT-LCD在电视领域竞争中势的原因主要在于OLED自身的三大难题:产品寿命,大屏幕化和生产成本。

  1 OLED的寿命

  对于手机等便携产品而言,目前OLED面板10y,左右的使用寿命已基本够用。但对于电视等大屏幕面板,000—50000要求使用寿命达到30 h。影响0LED寿命的因素主要有物理因素和化学因素闺。首先,OLED有机功能D_,Ⅳ。按层对水、氧气都很敏感,因为OLED器件工作时要从阴极注入电子,这就要求阴极功函数越低越好,但制作阴极的铝、镁、钙等金属一般比较活泼,易与渗透进来的水汽发生反应。另外,水汽还会与空穴传输层和电子传输层matrix(ETL)发生化学反应,形成不发光的黑斑,使得发光面积trix缩小,这称为器件的存放老化。其次,OLED长期工作时,发光效率会下降,即使经过严密封装或放置于隔绝水和氧环境中的器件也是如此,这称为工作老化。另外,OIJED的红、绿、蓝二极管衰退的速度不同,导致图像色调失真。

  对OLED进行有效封装,可延长器件寿命。目前OLED封装普遍采用玻璃、金属或塑料衬底加上粘胶和去潮剂进行封装来隔绝水和氧气。韩国E“ATECH于2002年研究出在塑料衬底上镀覆致密的介电材料薄膜的薄膜封装技术,并已向海外申请10项专利翻。另外。由Vitexsystems公司开发出的B撕x封装技术采用由聚物膜和陶瓷膜在真空中叠加而成的独特的薄膜隔离层,使得显示器的重量和厚度减半,大大降低了成本。

  有机材料与OI正D寿命密切相关。OLED发光材料于劣可分为荧光材料和磷光材料。目前,荧光材料性能的是日本出光兴产的材料,红光效率达到了11 cd/A,寿命高达160000h;绿光效率达到30c抛,寿命为60在开发中的高效率、长寿命蓝光材料BD一2,效率为8.7 000c以,寿命为23h。在磷光材料方面,UDC公司开发的红光材料效率达到15 cd,A,500cd,m2下工作寿000过150 h;绿光材料效率达到65cd怂,初始亮度1000 000cd/m2时,寿命超过40h;效率达到了30cd/000在200cd/m2的初始亮度下,寿命达100h。磷光材料(三线态材料)充分利用了激发三线态的能量,可明显提高器件的外量子效率。

  彩色化方法也影响LED寿命。OLED彩色化方法主要有三基色发光法、彩色滤光片法和色转换法。三基色发光法直接用三基色材料蒸镀形成RGB三像素,发光亮度,技术比较成熟,是目前彩色化常用的工艺方法,但需3次蒸镀发光材料,导致效率降低,且三基色材料的寿命不一致,会影响显示屏的整体寿命。彩色滤光片法是将白光透过彩色滤光片来达到全彩效果,可应用LCD的彩色滤光片技术,蒸镀简单效率高。色转换法以蓝光材料为发光源,通过色转换层转变成红光和绿光,但目前色转换层的制备技术还没有完全解决。

  2 OLED的大屏幕化

  目前,制约OLED大屏幕化的关键是大屏幕面板的制程技术及驱动IC。

  小分子OLED面板采用真空蒸镀技术,制程包括ITO玻璃清洗、光刻、再清洗、前处理、真空蒸镀有机层真空蒸镀背电极、真空蒸镀保护层、封装、切割、测试、模块组装、产品检验及老化实验等工序。目前大屏幕面板成品率低,生产工艺不成熟,仍处于研发阶段,制造大屏幕OLED所需的第4代以上的蒸镀设备还不能供货。由于高分子材料可溶于液体,可采用涂布法或喷墨式制造大屏幕面板。通过喷墨打印方式,OLED二极管可均匀分布在基板上,从而形成OLED面板,这就是爱普生的超精微液体处理技术嗍。该技术实现的半导体电路还处于几十微米的水平,尚无法与目前进军纳米系的蚀刻工艺相比。

  OLED的驱动方式分为无源驱动和有源驱动,两者的区别是像素电路中有无开关器件。无源驱动构造简单,每个OLED相当于一个发光二极管,但当屏幕尺寸变大时,要考虑每个OLED点上的压降,不适合大屏幕显示。

  有源驱动方式应用于大屏幕显示屏,AMOLED的主要取决于T胛在OLED中的应用,目前研发方向00h;正改进传统的非晶硅技术(a—SiⅡ呵),开发载流子迁移率高的低温多晶硅技术(U玛Ⅱ;’I.)和开发有机薄技术(OT盱)。a-SiⅡ1’延续液晶的技术,工艺简成本低廉,基板尺寸可以做到5代以上,但用于驱动OLED时.迁移率低,器件稳定性差的载流子迁移率,然而制备技术还不成熟,成品率低,目前的L1玛基板只能做到第4代,器件亮度还不匀。07肿技术采用有机材料代替硅,适但还处于基础研究阶段。

  3 OLED的生产成本

  从理论上来说,AMOLED无需背光模块及彩色滤光片等贵重材料,因此材料成本比TFl乙LCD低。但目前众多厂商选择用于TFT一LCD面板的LTPS一TFT制作基板,良品率一般仅为40%左右,且OLED生产批量较小,无法发挥规模经济效应,导致生产成本偏高悯。

  4 OLED的软屏显示

  软屏技术同主要研究软屏材料和软屏制造工艺技术,解决电极层及有机层的附着性能、基板的气密性、封装和驱动技术。将电极和有机层蒸镀在透明、柔软的塑料等聚合物基板上,就可实现软屏。为延长软屏OLED的寿命,就要在基板和盖板制作薄膜阻挡层,进行有效的封装,封装方法有:给器件加一个软屏的聚合物盖板,然后在基板和盖板上制作阻挡层以阻挡水汽和氧气的渗透;在基板和各功能层上制作单层或多层薄膜阻挡水、氧渗透。软屏OI正D的薄膜阻挡层应满足以下要求:必须能与OLED的基板或盖板紧密结合;水、氧渗透率满足OLED的寿命要求;要有一定的机械强度;阻挡层自身是稳定的;其他各工作层的形成对阻挡层不产生影响;阻挡层是柔性的。

  目前国际上对软屏技术领域的研究取得了许多进展,但在材料、工艺、设计上还处于研究探索阶段。

产业化的方向

  OLED的出现,为中国电视产业提供了难得的发展机遇。现就OLED电视产业化提几点建议:

  1)加强基础研究:基础科学短时间带不来效益,但决定着国民经济长期发展的后劲。不做好OLED基础科学研究,OLED上游的东西就做不出来。

  2)坚持自主研发:国内OLED厂商要坚持研发,掌握自主知识产权技术,从跟随向超越转变,从而真正掌握OLED产业的主导权。

  3)技术引进加创新:如韩国、中国台湾地区90年代中期才开始进入TFr—LCD产业,但他们摒弃了日本厂商的保守观念,在重视引进日本技术的基础上大胆创新、大胆投入,最终超过了日本。

  4)培育OLED产业链:我国目前OLED的产业链尚未形成,这极大影响了OLED电视产业的发展。加快OLED产业链的建设,大力培养OLED设备、原材料、芯片和下游产业链,可降低OLED电视成本。

  5)利用好国内巨大需求:我国是全球消费电子产品生产与需求大国,手机、MP3、数码相机、摄像机、平板电视及汽车业的高速发展,为各种尺寸的OLED面板提供了巨大的需求市场。国内OLED应大力开发培育新型O血D产品,促进OI点D电视产业的发展。

  6)建立OLED产业化联盟:在国家政策和资金的支持下,建立OLED产业化联盟,以市场需求为导向,以技术开发为核心,以低成本、高效率规模化生产为目标,充分整合上下游资源,在关键技术开发、产业化目标实现、知识产权共享方面开展积极有效的合作,使得联盟内的企业利益和国家目标有机结合,逐步优化和完善OLED产业链,打通“研、产、销”环节,实现OLED联的有效联动,形成互利多赢的良性循环。

  7)建立区域OLED研究工程中心:珠三角是建立OLED研究工程中心的理想区域。从产业链的角度看,珠三角地区是全国备发展0LED产业条件的地区。例如TCL、信利的OLED器件攻关,南玻、豪威光电的OL导电玻璃,深圳允升吉电子的高精密掩膜版,华南理工的PLED研究,香港城市大学的OLED研究等都是国家“863”计划OLED项目的课题。从技术转移的角度看三角地区对OLED产品的巨大需求,必然转化为对0LED技术的需求。

特点

  具有低成本特性,工艺简单,使用原材料少;

  具有自发光特性,不需要背光源;

  具有低压驱动和低功耗特性,直流驱动电压在10 伏以下,易于用在便携式移动显示终端上;

  具有全固态特性,无真空腔,无液态成份,机械性能好,抗震动性强,可实现软屏显示;

  具有快速响应特性,响应时间为微秒级,比普通液晶显示器响应时间快1000 倍,适于播放动态图像;具有宽视角特性,上下、左右的视角接近180 度;

  具有高效发光特性,可作为新型环保光源;

  具有宽温度范围特性,在零下40 摄氏度至零上85 摄氏度范围内都可正常工作;

  具有高亮度特性,显示效果鲜艳、细腻

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