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全面了解OLED技術(shù)及AMOLED屏

來(lái)源: 時(shí)間:2021-10-22 09:19:27 瀏覽次數:

有機發(fā)光二極管(OLED)是一種由柯達公司開(kāi)發(fā)并擁有專(zhuān)利的顯示技術(shù),該技術(shù)將有機聚合材料用作半導體(semiconductor) LED。聚合物可以是天然的,也可以是人工合成的,也可以是大號或小號。蛋白和 DNA是有機聚合物的例子。 發(fā)光二極管的基本結構是用氧化銦錫和電的正極連接起來(lái),再加上一個(gè)金屬陰極,被包成三明治狀的結構。其整體構架層包括:空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。陽(yáng)極所產(chǎn)生的空穴和陰極在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的電子將分別向空穴傳輸層和電子傳輸層注入,并向發(fā)光層遷移。如
OLED結構與發(fā)光原理
有機發(fā)光二管(OLED)是一種由柯達公司開(kāi)發(fā)并擁有的顯示技術(shù),該技術(shù)將有機聚合材料用作半導體(semiconductor) LED。聚合物可以是天然的,也可以是人工合成的,也可以是大號或小號。蛋白和 DNA是有機聚合物的例子。
發(fā)光二管的基本結構是用氧化銦錫和電的正連接起來(lái),再加上一個(gè)金屬陰,被包成三明治狀的結構。其整體構架層包括:空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。陽(yáng)所產(chǎn)生的空穴和陰在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的電子將分別向空穴傳輸層和電子傳輸層注入,并向發(fā)光層遷移。如果與發(fā)光層相遇,就會(huì )產(chǎn)生能量激子,激發(fā)發(fā)光分子產(chǎn)生可見(jiàn)光。在提供到合適的電壓時(shí),正空穴與陰電荷結合,產(chǎn)生光亮,依配方的不同而產(chǎn)生紅綠藍光,并根據三基色原理形成基本色彩。
OLED具有自發(fā)光功能,而 LCD本身不發(fā)光,需要背光源的支持,即光源來(lái)自于顯示器下方。LCD和背光源構成 LCM,其中 LCD一般采用多層結構,主要由偏光片、玻璃基板、彩色濾光片、透明電、 TFT、液晶等面板材料組成,背光源主要由光源、導光板、光學(xué)模片、結構等組成。
OLED的分類(lèi)與特性
按照驅動(dòng)方式分類(lèi), OLED可分為 AMOLED (AcTIveMatrixOLED、主動(dòng)矩陣 OLED,或有源矩陣 OLED)和 PMOLED (Passive MatrixOLED,或稱(chēng)被動(dòng)矩陣 OLED)。
PMOLED單用陰陽(yáng)構成矩陣形,以?huà)呙璺绞近c(diǎn)亮陣列像素點(diǎn)陣,每一像素均以脈沖模式運行,具有瞬時(shí)高亮度發(fā)光等優(yōu)點(diǎn),其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、成本低,缺點(diǎn)是不適于在大尺寸、高分辨率面板上應用,不符合發(fā)展趨勢。
AMOLED采用獨立的 TFT來(lái)控制每一個(gè)像素點(diǎn),每一個(gè)像素都能持續和獨立發(fā)光,優(yōu)點(diǎn)是驅動(dòng)電壓低,發(fā)光元件壽命長(cháng),工藝復雜,成本不易控制。占據 OLED市場(chǎng)大部分份額的 AMOLED代表了主流發(fā)展方向,目前市場(chǎng)上所謂的 OLED產(chǎn)品通常默認為 AMOLED。
OLED的特點(diǎn)是它的核心可以非常薄,厚度只有目前液晶的1/3,再加上有機發(fā)光的半導體全固態(tài)元件,抗震性好,能適應惡劣的環(huán)境。有機發(fā)光半導體主要是自體發(fā)光,使得它幾乎沒(méi)有視角問(wèn)題;與 LCD技術(shù)相比,即使從大角度觀(guān)察,顯示器的畫(huà)面仍然清晰可見(jiàn)。該半導體元件為自發(fā)光并依賴(lài)電壓調節,反應速度比液晶片快得多,更適合作為高清電視使用。SONY于2007年底推出的11英寸有機發(fā)光半導體電視XEL-1,反應速度比 LCD快1000倍。
有機物發(fā)光半導體的另一個(gè)特點(diǎn)是對低溫的適應能力,舊液晶技術(shù)在零下75度時(shí),就會(huì )發(fā)生斷裂故障,只要電路沒(méi)有損壞,有機發(fā)光半導體就能正常顯示。另外,有機發(fā)光半導體效率高,耗能比液晶稍低也可以在不同材料的襯底上制造,甚至可以制成可彎曲的顯示器,應用范圍日益擴大。
相對于 LCD而言,有機發(fā)光半導體相對于 LCD而言更具有優(yōu)勢,但是 OLED幾年前的使用壽命仍難以滿(mǎn)足消費產(chǎn)品(如 PDA、移動(dòng)電話(huà)、數碼相機等)的需求,但近年來(lái)已經(jīng)取得了重大突破,很多手機的屏幕已經(jīng)采用了 OLED,但是在價(jià)格上仍較 LCD貴,這也是未來(lái)量產(chǎn)技術(shù)有待突破的。
AMOLED生產(chǎn)技術(shù)
因為 AMOLED占據了大部分 OLED市場(chǎng),所以我們將重點(diǎn)介紹 AMOLED的生產(chǎn)技術(shù)。
底板段
不管是 AMOLED還是TFT-LCD,其制作過(guò)程中的步就是背板段,即制造 TFT襯底。因為 OLED屬于電流驅動(dòng)器件,對電流穩定性要求很高,而電流的穩定性又與電子的遷移率有關(guān),因此 LTPS是適合做 OLED用 TFT的半導體薄膜,一般 AMOLED都采用 LTPS基板搭載 TFT。但由于成本、工藝等方面的原因, LCD采用多。
值得一提的是, TFT指在 LCD中充當驅動(dòng)開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管,通過(guò) TFT開(kāi)關(guān)控制液晶分子的電壓大小,進(jìn)而控制液晶分子的旋轉角度,通過(guò)遮光和透光達到顯示的目的;在 OLED中同樣作為開(kāi)關(guān),通過(guò) TFT開(kāi)關(guān)控制電流大小,從而控制發(fā)光亮度。LCD與 OLED在制備 TFT時(shí)的不同之處在于:1) OLED對 TFT需求較大, LCD中一像素僅需1 TFT,2) OLED至少需要4 TFT;2) OLED對 TFT的制備工藝要求很高,同樣需要 TFT的 TFT,因此, LCD中的 TFT良率更高。
背板工藝主要是通過(guò)成膜、曝光、蝕刻疊加不同圖形的不同材料形成 LTPS薄膜,其技術(shù)難點(diǎn)在于其工藝復雜度和對電性指標的高要求,具體流程如下:后片式切割機、濕切機、干燥機、ICP-干燥機、 PVD、 CVD、 TEOSCVD、 HF清洗機、激光晶化機、離子注入機、快速熱退火機等。

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