OLED显示技术特点分析.doc
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1、OLED显示技术特点分析在众多的平面显示技术中,用比较简单的方法来分类的话,可分成非自发光及自发光两类,像目前生产技术较成熟的液晶显示器,就属于非自发光的平面显示技术,但液晶显示器需要靠背光模块来发光,能源消耗比较大,这也是它受人诟病的地方。因此,不需要靠背光模块,就能显像的自发光显示技术,便成为显示产业极力开发的重点技术, 其中又以有机发光二极管(OLED ,Organic Light Emitting Diode)最受青睐。发展沿革OLED 属于EL(电激发光组件 )领域,为自发光显示技术的一种, 其主要是施加电流,将载子注入具发光特性的半导体组件,以达到发光效果的新兴显示技术。而EL依其
2、采用之发光特性的半导体组件, 是属于有机化合物材料或是无机化合物材料, 又可分为有机EL(Organic EL)及无机EL(Inorganic EL) 。其中有机 EL 又称为 OLED ,是目前发展显示器进度较快的一类,一般认为有机 EL 显示器具有分辨率、使用寿命方面的优势,而无机 EL 显示器则是在色彩方面表现较佳。此种有机 EL 显示技术起源于 1963 年 Pope 、Kallmann 将高压电流外加 Anthracene分子之单晶所产生之发光现象。到了 1987 年, Kodak 实验室采用蒸镀方式,制作出含电子电洞传递层之有机薄膜组件,该组件具有 1%的外部量子效率 (亮度为 1
3、000cd/m),在特性获得大幅改善的情形下而备受瞩目。而另一方面,剑桥大学利用分子聚合物(polymer) 作为 OLED 发光材料,此组件发黄绿光,量子效率为 0.05% 。由于颇具发展潜力,故另成立 CDT(Cambridge Display Technology) ,其所开发之 OLED 相关技术又被称为 PLED 。近几年来,投入 OLED 组件研发之厂商数目愈来愈多,研发速度发展相当快速,1993 年 Pioneer 对外宣布开发出 10 万 cd/m2 的高亮度绿光面板,外部量子效率达到3.8% 。1995 年出光兴产开发成功的 16*16 画素产品,以及 TDK 小型全彩面板的
4、成果发表会, 同年高分子有机电激发光组件也展示了小型面板成果发表会, 其产业发展之速度另人侧目。探讨主要原因,应和其本身特性有极大的关联性。若归纳其特性,应可分为以下几点:1.OLED 制程中不需要长晶及晶粒制造的程序,而是大面积的涂布制程,故制作过程较为容易,投资金额远较 TFT-LCD 为低 (背光源 +彩色滤光片占 TFT-LCD 成本的 1/4,OLED 不需背光源,故成本较低 )。2.OLED 适合耐震性高,温度变化范围大 (Wide Temperature Ranges) 的地方使用,例如汽车及工业用显示器,并具备可挠曲性 (高分子优于小分子 )。3.视角达 170 度以上, 且反
5、应速度亦优于 TFT-LCD 、STN-LCD ,故在动作画面的呈现上表现较优。4.OLED 不需背光源,故面板厚度较薄可至 2mm(Thickness) ,另外低电压驱动 (LowVoltage ,出光之 5 吋试做样品耗电量仅 4W) 加上发光效率佳 (Pioneer 曾发窗体色OLED 产品为 16lm/W) ,未来相当适合大尺寸的发展方向。OLED 发光原理及构造OLED 在发光原理及显示器驱动方式等皆与 LED 十分相似,主要利用电流使电子及电洞分别由正、 负极出发,并注入两个电极间 (阳极为 ITO 导电玻璃模、 阴极则有 Mg 、Al、 Li 等金属 )的有机薄膜区因相遇而产生发
6、光现象 (发光的颜色取决于有机发光层的材料)。该有机薄膜区包括电子传递层、有机发光层、电洞传递层、电洞注入层。 电洞传递层是部分厂商为增加有效率的发光现象而增设,负极与发光层间增加的电子传递层是为了增加有机材料发光亮度与量子效率,以及降低起动电压。有机电激发光组件依其所使用的有机薄膜材料,大致可分为两类,小分子组件(molecule-based device) 及高分子组件 (polymer-based device ) 。小分子组件是以染料及颜料为材料,分子量一般约在数百,而高分子组件则以共轭高分子为材料,分子量则高达数万至数百万之间。其中小分子有机电激发光组件被称为 OLED ,高分子有机
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