OLED可彎曲的LED

1、1 基本簡介OLED，即有機發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode），又稱為有機電激光顯示（Organic Electroluminesence Display, OELD）。因為具備輕薄、省電等特性，因此從2003年開始，這種顯示設備在MP3播放器上得到了廣泛應用，而對于同屬數(shù)碼類產(chǎn)品的DC與手機，此前只是在一些展會上展示過采用OLED屏幕的工程樣品，還并未走入實際應用的階段。但OLED屏幕卻具備了許多LCD不可比擬的優(yōu)勢。1947年出生于香港的美籍華裔教授鄧青云在實驗室中發(fā)現(xiàn)了有機發(fā)光二極體，也就是OLED，由此展開了對OLED的研究，1987年，鄧青云教授和

2、Vanslyke 采用了超薄膜技術，用透明導電膜作陽極，AlQ3作發(fā)光層，三芳胺作空穴傳輸層，Mg/Ag 合金作陰極，制成了雙層有機電致發(fā)光器件。1990 年，Burroughes 等人發(fā)現(xiàn)了以共軛高分子PPV 為發(fā)光層的OLED，從此在全世界范圍內(nèi)掀起了OLED 研究的熱潮。鄧教授也因此被稱為“OLED之父”。2 主要特點OLED顯示技術與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同，無需背光燈，具有自發(fā)光的特性,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板，當有電流通過時，這些有機材料就會發(fā)光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄，可視角度更大，并且能夠顯著節(jié)省電能。目前在OLED的二大技術體系中，低分子OLED技術為

3、日本掌握，而高分子的PLED,LG手機的所謂OEL就是這個體系，技術及專利則由英國的科技公司CDT掌握，兩者相比PLED產(chǎn)品的彩色化上仍有困難。而低分子OLED則較易彩色化，不久前三星就發(fā)布了65530色的手機用OLED。不過，雖然將來技術更優(yōu)秀的OLED會取代TFT等LCD，但有機發(fā)光顯示技術還存在使用壽命短、屏幕大型化難等缺陷。目前采用OLED的主要是三星如新上市的SCH-X339就采用了256色的OLED，以及索尼發(fā)布的次時代掌機PSV，至于OEL則主要被LG采用在其CU8180 8280上我們都有見到。為了形像說明OLED構造，可以將每個OLED單元比做一塊漢堡包，發(fā)光材料就是夾在中間

4、的蔬菜。每個OLED的顯示單元都能受控制地產(chǎn)生三種不同顏色的光。OLED與LCD一樣，也有主動式和被動式之分。被動方式下由行列地址選中的單元被點亮。主動方式下，OLED單元后有一個薄膜晶體管（TFT），發(fā)光單元在TFT驅(qū)動下點亮。主動式OLED應該比被動式OLED省電，且顯示性能更佳。2.1 優(yōu)缺點一、OLED的優(yōu)點1、厚度可以小于1毫米，僅為LCD屏幕的1/3，并且重量也更輕；2、固態(tài)機構，沒有液體物質(zhì)，因此抗震性能更好，不怕摔；3、幾乎沒有可視角度的問題，即使在很大的視角下觀看，畫面仍然不失真；4、響應時間是LCD的千分之一，顯示運動畫面絕對不會有拖影的現(xiàn)象；5、低溫特性好，在零下40度時

5、仍能正常顯示，而LCD則無法做到；6、制造工藝簡單，成本更低；7、發(fā)光效率更高，能耗比LCD要低；8、能夠在不同材質(zhì)的基板上制造，可以做成能彎曲的柔軟顯示器。二、OLED的缺點1、壽命通常只有5000小時，要低于LCD至少1萬小時的壽命；2、不能實現(xiàn)大尺寸屏幕的量產(chǎn)，因此目前只適用于便攜類的數(shù)碼類產(chǎn)品；3、存在色彩純度不夠的問題，不容易顯示出鮮艷、濃郁的色彩。對二的修改：現(xiàn)在的OLED的壽命已經(jīng)遠遠超過5000小時了，而且已經(jīng)生產(chǎn)出了較大尺寸的OLED面板，色彩十分鮮艷。截止07年7月前后，熒光材料方面，性能最高的是日本出光興產(chǎn)(Idemitsu Kosan)的材料。紅光效率達到了11cd/A

6、，壽命高達16萬小時；綠光效率達到30cd/A，壽命為6萬小時；正在開發(fā)中的高效率、長壽命藍光材料BD-2 (0.13, 0.22)，效率為 8.7cd/A，壽命2.3萬小時。磷光材料方面，UDC公司開發(fā)的紅光材料色度坐標為(0.67，0.33)，效率達到15cd/A，500 cd/m2下工作壽命超過15萬小時；綠光材料色坐標為(0.34，0.61)，效率達到65cd/A，初始亮度為1000 cd/m2時，壽命超過4萬小時；最難得到的藍色磷光材料效率達到了30cd/A，在200 cd/m2的初始亮度下，壽命達到了10萬小時?？傮w上講，OLED紅、綠、藍三色材料的發(fā)光效率和發(fā)光壽命均基本滿足實用

7、化需求。從以上數(shù)據(jù)看來，現(xiàn)在的OLED 在500cd/m2下至少有20000小時的工作時間。3 基本術語以OLED使用的有機發(fā)光材料來看，一是以染料及顏料為材料的小分子器件系統(tǒng)，另一則以共軛性高分子為材料的高分子器件系統(tǒng)。同時由于有機電致發(fā)光器件具有發(fā)光二極管整流與發(fā)光的特性，因此小分子有機電致發(fā)光器件亦被稱為OLED(Organic Light Emitting Diode)，高分子有機電致發(fā)光器件則被稱為PLED (Polymer Light-emitting Diode)。小分子及高分子OLED在材料特性上可說是各有千秋，但以現(xiàn)有技術發(fā)展來看，如作為監(jiān)視器的信賴性上，及電氣特性、生產(chǎn)安定

8、性上來看，小分子OLED現(xiàn)在是處于領先地位，當前投入量產(chǎn)的OLED組件，全是使用小分子有機發(fā)光材料。OLED的發(fā)光特點及原理OLED為自發(fā)光材料，不需用到背光板，同時視角廣、畫質(zhì)均勻、反應速度快、較易彩色化、用簡單驅(qū)動電路即可達到發(fā)光、制程簡單、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。顯示方面：主動發(fā)光、視角范圍大；響應速度快，圖像穩(wěn)定；亮度高、色彩豐富、分辨率高。工作條件：驅(qū)動電壓低、能耗低，可與太陽能電池、集成電路等相匹配。適應性廣：采用玻璃襯底可實現(xiàn)大面積平板顯示；如用柔性材料做襯底，能制成可折疊的顯示器。由于OLED是全固態(tài)、非真空器件，具有抗震蕩、耐低溫（-

9、40）等特性，在軍事方面也有十分重要的應用，如用作坦克、飛機等現(xiàn)代化武器的顯示終端。由于上述優(yōu)點，在商業(yè)領域OLED顯示屏可以適用于POS機和ATM機、復印機、游戲機等；在通訊領域則可適用于手機、移動網(wǎng)絡終端等領域；在計算機領域則可大量應用在PDA、商用PC和家用PC、筆記本電腦上；消費類電子產(chǎn)品領域，則可適用于音響設備、數(shù)碼相機、便攜式DVD；在工業(yè)應用領域則適用于儀器儀表等；在交通領域則用在GPS、飛機儀表上等。4 行業(yè)發(fā)展前景4.1 OLED國際形勢OLED技術起源于歐美，但實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的國家/地區(qū)主要集中在東亞，如日本、韓國、中國大陸和臺灣地區(qū)等。全球OLED產(chǎn)業(yè)還處于產(chǎn)業(yè)化初期。

10、全球涉足OLED產(chǎn)業(yè)的企業(yè)產(chǎn)品主要是小尺寸無源OLED器件，真正對LCD（液晶）構成威脅的有源OLED器件，實現(xiàn)量產(chǎn)的只有少數(shù)幾家公司。中國雖具有一定的OLED產(chǎn)業(yè)基礎，但產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善，尤其是上游產(chǎn)品競爭力不強。關鍵設備以及整套設備的系統(tǒng)化技術等大都掌握在日本、韓國和歐洲企業(yè)手中。4.2 國內(nèi)AM-OLEDAM-OLED 所需的TFT 技術還不成熟，國際上幾大廠家所使用的TFT 技術，幾乎都是自已根據(jù)LCD 的TFT 技術自主研發(fā)的。因為技術不成熟，導致產(chǎn)品的良率低，成本較高，因此在價格方面，暫無法與TFT- LCD 形成有效競爭。中國OLED產(chǎn)業(yè)市場預測與投資前景分析報告前瞻指出雖然OLE

11、D產(chǎn)業(yè)在近幾年取得了高速的發(fā)展，大有取代LCD之勢，但是，OLED發(fā)展面臨機遇的情況下來自技術和市場上的調(diào)整影響不小，OLED產(chǎn)業(yè)在前進中仍將面臨不少挫折。目前，OLED面板的生產(chǎn)廠商主要集中于日本、韓國、中國臺灣這三個地區(qū)。三星在AMOLED市場所占份額曾達90%以上，是AMOLED面板最大的供應商;隨后Sony和LG分別推出11英寸、15英寸AMOLEDTV，日本、韓國、中國臺灣等廠商在OLED的市場競爭實力越來越強，同時也在AMOLED方面取得了更高的競爭地位。此外，包括奇晶、TMD、友達等廠商，也都加快了AMOLED技術開發(fā)的腳步。2011年，隨著新建生產(chǎn)線的達產(chǎn)，三星在AMOLED領

12、域的市場份額下降至70%左右。國內(nèi)AM-OLED技術與世界上先進國家和地區(qū)相比，最主要的差距在產(chǎn)業(yè)化進程及AM-OLED技術開發(fā)方面，中國OLED產(chǎn)業(yè)缺乏大型電子企業(yè)的參與，開展實質(zhì)性的產(chǎn)學研作，是一種最為有效的促進AMOLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的模式。2013年11月27日，TCL集團子公司華星光電宣布，投資244億元建立二期第8.5代TFT-LCD（含氧化物半導體及AMOLED）生產(chǎn)建設項目，并于2015年5月份投產(chǎn)。國內(nèi)另一大面板企業(yè)京東方宣布其在鄂爾多斯市的5.5代面板生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，并可生產(chǎn)OLED小尺寸面板。OLED面板技術主要掌握在三星、LG韓國企業(yè)手中。盡管TCL、京東方對OLED面板技

13、術提前布局，但OLED上仍只是兩家的長遠規(guī)劃，而非短期實現(xiàn)目標。據(jù)騰訊科技了解，京東方5.5代面板生產(chǎn)線前期量產(chǎn)的仍是LGPS，而華星光電二期產(chǎn)線量產(chǎn)的是LCD面板。OLED在大尺寸面板上的良品率僅15%，較低的良品率也促使OLED電視機在價格上的居高不下。2013年年9月份，隨著LG、三星在中國推出了55英寸OLED電視，OLED在國內(nèi)市場引起了一場騷動，甚至有聲音“OLED電視將成為明年發(fā)展方向”。盡管三星、LG兩者之間的競爭拉低了OLED電視價格，但售價仍分別高達59999元和54999元，是少數(shù)高端用戶或發(fā)燒級用戶的產(chǎn)品。而同尺寸55英寸三星、LG的4K產(chǎn)品在1萬元左右?！癘LED作為

14、下一代的電視技術，使用它之后可以讓電視機屏幕變得更?。壳翱墒闺娨暀C機身厚度降至約4.3mm），甚至可以做成曲面，但在大尺寸技術上瓶頸仍難突破。”一位面板技術人員認為，這正是三星、LG在OLED上的最大困擾。5 基本原理OLED的基本結構是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物(ITO)，與電力之正極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如三明治的結構。整個結構層中包括了：空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。當電力供應至適當電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發(fā)光層中結合，產(chǎn)生光亮，依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍RGB三原色，構成基本色彩。OLED的特性是自己發(fā)光，不像TFT LCD需

15、要背光，因此可視度和亮度均高，其次是電壓需求低且省電效率高，加上反應快、重量輕、厚度薄，構造簡單，成本低等，被視為 21世紀最具前途的產(chǎn)品之一。有機發(fā)光二極體的發(fā)光原理和無機發(fā)光二極體相似。當元件受到直流電（Direct Current；DC）所衍生的順向偏壓時，外加之電壓能量將驅(qū)動電子（Electron）與空穴（Hole）分別由陰極與陽極注入元件，當兩者在傳導中相遇、結合，即形成所謂的電子-空穴復合（Electron-Hole Capture）。而當化學分子受到外來能量激發(fā)後，若電子自旋（Electron Spin）和基態(tài)電子成對，則為單重態(tài)（Singlet），其所釋放的光為所謂的熒光（Fl

16、uorescence）；反之，若激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對且平行，則稱為三重態(tài)（Triplet），其所釋放的光為所謂的磷光（Phosphorescence）。當電子的狀態(tài)位置由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時，其能量將分別以光子（Light Emission）或熱能（Heat Dissipation）的方式放出，其中光子的部分可被利用當做顯示功能；然有機熒光材料在室溫下并無法觀測到三重態(tài)的磷光，故PM-OLED元件發(fā)光效率之理論極限值僅25%。PM-OLED發(fā)光原理是利用材料能階差，將釋放出來的能量轉換成光子，所以我們可以選擇適當?shù)牟牧袭斪霭l(fā)光層或是在發(fā)光層中摻雜染料以得到我們所需要的發(fā)光顏色。

17、此外，一般電子與電洞的結合反應均在數(shù)十納秒（ns）內(nèi)，故PM-OLED的應答速度非?？?。P.S.：PM-OLED的典型結構。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO（indium tin oxide；銦錫氧化物）陽極（Anode）、有機發(fā)光層（Emitting Material Layer）與陰極（Cathode）等所組成，其中，薄而透明的ITO陽極與金屬陰極如同三明治般地將有機發(fā)光層包夾其中，當電壓注入陽極的空穴（Hole）與陰極來的電子（Electron）在有機發(fā)光層結合時，激發(fā)有機材料而發(fā)光。而目前發(fā)光效率較佳、普遍被使用的多層PM-OLED結構，除玻璃基板、陰陽電極與有機發(fā)光層外，尚需制

18、作空穴注入層（Hole Inject Layer；HIL）、空穴傳輸層（Hole Transport Layer；HTL）、電子傳輸層（Electron Transport Layer；ETL）與電子注入層（Electron Inject Layer；EIL）等結構，且各傳輸層與電極之間需設置絕緣層，因此熱蒸鍍（Evaporate）加工難度相對提高，制作過程亦變得復雜。由于有機材料及金屬對氧氣及水氣相當敏感，制作完成後，需經(jīng)過封裝保護處理。PM-OLED雖需由數(shù)層有機薄膜組成，然有機薄膜層厚度約僅1,0001,500A°（0.100.15 um），整個顯示板（Panel）在封裝加干燥

19、劑（Desiccant）後總厚度不及200um（0.2mm），具輕薄之優(yōu)勢。6 相關應用一、OLED在頭戴顯示器領域的應用以視頻眼鏡和隨身影院為重要載體的頭戴式顯示器得到了越來越廣泛的應用和發(fā)展。其在數(shù)字士兵、虛擬現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實游戲、3G與視頻眼鏡融合、超便攜多媒體設備與視頻眼鏡融合方面有卓越的優(yōu)勢。與LCD和LCOS相比，OLED在頭戴顯示器的應用有非常大的優(yōu)勢：清晰鮮亮的全彩顯示、超低的功耗等，是頭戴式顯示器發(fā)展的一大推動力。率先把OLED應用在視頻眼鏡上的是美國的eMagin. 無論是對于民用消費領域還是工業(yè)應用乃至軍事用途都提供了一個極佳的近眼應用解決途徑。隨之，采用歐洲的超微OLED

20、顯示屏的視頻眼鏡被推上市場。在國內(nèi)，iTheater（愛視代）憑雄厚的研發(fā)實力率先推出世界首款高分子超微OLED顯示屏的視頻眼鏡；憑借其全知識產(chǎn)權的背景順利打入國內(nèi)軍事領域，為中國數(shù)字士兵的建設出一份力。二、OLED在MP3領域的應用MP3作為一款數(shù)字隨身聽已經(jīng)在市場上日益成為時尚娛樂的主角，對于它的功能、容量、價格等等都得到了人們廣泛的關注，也是各廠家目光的焦點所在，可是對于作為MP3的眼睛的屏幕卻很少有人涉及。除了影音隨身看產(chǎn)品之外，不論Flash型還是HDD型的MP3，大多采用黑白單色LCD面板，僅僅停留在能夠聆聽音樂的簡單要求上。但現(xiàn)如今的MP3除了這種最基本的功能外，更多的立足于人們

21、對于個性、時尚追求的心理，表達的是一種生活的觀念。所以在面板的設計上，出現(xiàn)了多彩背光設計，就是經(jīng)常聽到的“7色背光”的產(chǎn)品。在此基礎上進一步發(fā)展，已經(jīng)有用到區(qū)域彩色OLED面板（如：黃、藍雙色等區(qū)域各16色階）的產(chǎn)品，有代表性的有BenQ的Joybee180、iRiver N10等。OLED（Organic Light Emitting Display），即有機發(fā)光顯示屏，在MP3 屏幕的應用領域?qū)儆谛箩绕鸬姆N類，被譽為“夢幻顯示屏”。它無需背光燈，而是“主動發(fā)光”。以BenQ Joybee180的OLED液晶屏為例，它摒棄了傳統(tǒng)LCD的缺點，每個像素都可自行發(fā)光，不管在什么角度什么光線下都可

22、以比傳統(tǒng)LCD顯示更加清晰的畫面，而且環(huán)境越黑屏幕越亮，猶如夜間的瑩彩精靈。MP3的消費者多為年輕族群，對他們而言MP3除了基本功用之外，還帶有一點點炫耀的色彩。在夜晚寂靜的街邊，邊走邊聽著音樂，看著OLED屏幕跳動的藍光，音符的跳動伴著腳步的跳動和心情的起伏，定有一種別樣的感覺?；蚴窃谂笥褮g聚的Party上，OLED藍光的閃爍熠熠生輝，定能讓你成為聚會的主角。除了帶來全新的視覺感受之外，OLED還有很多LCD面板無法比擬的優(yōu)點。比如可以使MP3做得更輕更薄，可視角度更大，并且能夠顯著節(jié)省電能。不過OLED的應用還要搭配MP3的整體設計，才能展現(xiàn)出它的魅力。目前剛剛上市的BenQ Joybee

23、180可以說是液晶屏的應用與整體設計相結合的典范。Joybee180的造型時尚、簡約、大方，整款機器呈正方形，看上去像一個精致小巧的手提袋，精華部分又好似一款華麗精美的手表。而且，運用表帶的流行元素取代傳統(tǒng)的佩戴方法，提供一系列不同的面板，可依服飾的不同進行替換，改變以往一成不變的搭配方案，秀出你的時尚搭配，秀出你的獨特心情。OLED應用于MP3產(chǎn)品上不僅增加了產(chǎn)品絢麗的美感，而且也為圖文資訊的表達錦上添花，無疑將成為MP3顯示面板的主流。三、潛在的應用OLED技術的主要優(yōu)點是主動發(fā)光?，F(xiàn)在，發(fā)紅、綠、藍光的OLED都可以得到。在過去的幾年中，研究者們一直致力于開發(fā)OLED在從背光源、低容量顯

24、示器到高容量顯示器領域的應用。下面，將對OLED的潛在應用進行討論，并將其與其它顯示技術進行對比。1999年首度商業(yè)化，技術仍然非常新。現(xiàn)在用在一些黑白/簡單色彩的汽車收音機、移動電話、掌上型電動游樂器等。都屬于高階機種。目前從事OLED的商業(yè)開發(fā)全世界約 100多家廠商， OLED 目前的技術發(fā)展方向分成兩大類，日、韓和臺灣傾向Kodak 的低分子OLED技術，歐洲廠商則以PLED為主。兩大集團中除了KODAK 聯(lián)盟之外，另一個以高分子聚合物為主的飛利浦公司現(xiàn)在也聯(lián)合了EPSON、DuPont、東芝等公司全力開發(fā)自己的產(chǎn)品。2007年第二季全球OLED市場的產(chǎn)值已達到1億2340萬美元。在中

25、國企業(yè)方面，早在2005年，清華大學和維信諾公司決定開始OLED大規(guī)模生產(chǎn)線建設，并最終在昆山建設了OLED大規(guī)模生產(chǎn)線；廣東省也積極上馬OLED專案，截至2009年12月，廣東已建、在建和籌建的OLED生產(chǎn)線項目有5個，分別是汕尾信利小尺寸OLED生產(chǎn)線、佛山中顯科技的低溫多晶硅TFT（薄膜場效應晶體管）AMOLED生產(chǎn)線專案、東莞宏威的OLED顯示幕示范生產(chǎn)線項目、惠州茂勤光電公司AM(主動式)OLED光電項目、彩虹在佛山建設的OLED生產(chǎn)線項目。根據(jù)調(diào)研公司DisplaySearch的報告，全球OLED產(chǎn)業(yè)2009年的產(chǎn)值為8.26億美元，比2008年增長 35%。中國成為全球OLED應

26、用最大的市場，中國的手機、移動顯示設備及其他消費電子產(chǎn)品的產(chǎn)量都超過全球產(chǎn)量的一半。7 其他資料7.1 有機發(fā)光材料的選用有機材料的特性深深地影響元件之光電特性表現(xiàn)。在陽極材料的選擇上，材料本身必需是具高功函數(shù)（High work function）與可透光性，所以具有4.5eV-5.3eV的高功函數(shù)、性質(zhì)穩(wěn)定且透光的ITO透明導電膜，便被廣泛應用于陽極。在陰極部分，為了增加元件的發(fā)光效率，電子與電洞的注入通常需要低功函數(shù)（Low work function）的Ag、Al、Ca、In、Li與Mg等金屬，或低功函數(shù)的復合金屬來制作陰極（例如：Mg-Ag鎂銀）。適合傳遞電子的有機材料不一定適合傳遞

27、空穴，所以有機發(fā)光二極體的電子傳輸層和空穴傳輸層必須選用不同的有機材料。目前最常被用來制作電子傳輸層的材料必須制膜安定性高、熱穩(wěn)定且電子傳輸性佳，一般通常采用螢光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而空穴傳輸層的材料屬于一種芳香胺螢光化合物，如TPD、TDATA等有機材料。有機發(fā)光層的材料須具備固態(tài)下有較強螢光、載子傳輸性能好、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性佳、量子效率高且能夠真空蒸鍍的特性，一般有機發(fā)光層的材料使用通常與電子傳輸層或電洞傳輸層所采用的材料相同，例如Alq被廣泛用于綠光，Balq和DPVBi則被廣泛應用于藍光。一般

28、而言，OLED可按發(fā)光材料分為兩種：小分子OLED和高分子OLED（也可稱為PLED）。小分子OLED和高分子OLED的差異主要表現(xiàn)在器件的制備工藝不同：小分子器件主要采用真空熱蒸發(fā)工藝，高分子器件則采用旋轉涂覆或噴涂印刷工藝。小分子材料廠商主要有：Eastman、Kodak、出光興產(chǎn)、東洋INK制造、三菱化學等；高分子材料廠商主要有：CDT、Covin、Dow Chemical、住友化學等。目前國際上與OLED有關的專利已經(jīng)超過1400份，其中最基本的專利有三項。小分子OLED的基本專利由美國Kodak公司擁有，高分子OLED的專利由英國的CDT（Cambridge DisPlay Tech

29、nology）和美國的Uniax公司擁有。7.2 OLED關鍵工藝一、氧化銦錫(ITO)基板前處理(1)ITO表面平整度：ITO目前已廣泛應用在商業(yè)化的顯示器面板制造，其具有高透射率、低電阻率及高功函數(shù)等優(yōu)點。一般而言，利用射頻濺鍍法(RF sputtering)所制造的ITO，易受工藝控制因素不良而導致表面不平整，進而產(chǎn)生表面的尖端物質(zhì)或突起物。另外高溫鍛燒及再結晶的過程亦會產(chǎn)生表面約10 30nm的突起層。這些不平整層的細粒之間所形成的路徑會提供空穴直接射向陰極的機會，而這些錯綜復雜的路徑會使漏電流增加。一般有三個方法可以解決這表面層的影響?U一是增加空穴注入層及空穴傳輸層的厚度以降低漏電

30、流，此方法多用于PLED及空穴層較厚的OLED(200nm)。二是將ITO玻璃再處理，使表面光滑。三是使用其它鍍膜方法使表面平整度更好。(2)ITO功函數(shù)的增加：當空穴由ITO注入HIL時，過大的位能差會產(chǎn)生蕭基能障，使得空穴不易注入，因此如何降低ITO / HIL接口的位能差則成為ITO前處理的重點。一般我們使用O2-Plasma方式增加ITO中氧原子的飽和度，以達到增加功函數(shù)之目的。ITO經(jīng)O2-Plasma處理后功函數(shù)可由原先之4.8eV提升至5.2eV，與HIL的功函數(shù)已非常接近。加入輔助電極，由于OLED為電流驅(qū)動組件，當外部線路過長或過細時，于外部電路將會造成嚴重之電壓梯度，使真正

31、落于OLED組件之電壓下降，導致面板發(fā)光強度減少。由于ITO電阻過大(10 ohm / square)，易造成不必要之外部功率消耗，增加一輔助電極以降低電壓梯度成了增加發(fā)光效率、減少驅(qū)動電壓的快捷方式。鉻(Cr：Chromium)金屬是最常被用作輔助電極的材料，它具有對環(huán)境因子穩(wěn)定性佳及對蝕刻液有較大的選擇性等優(yōu)點。然而它的電阻值在膜層為100nm時為2 ohm / square，在某些應用時仍屬過大，因此在相同厚度時擁有較低電阻值的鋁(Al：Aluminum)金屬(0.2 ohm / square)則成為輔助電極另一較佳選擇。但是，鋁金屬的高活性也使其有信賴性方面之問題因此，多疊層之輔助金屬

32、則被提出，如：Cr / Al / Cr或Mo / Al / Mo，然而此類工藝增加復雜度及成本，故輔助電極材料的選擇成為OLED工藝中的重點之一。二、陰極工藝在高解析的OLED面板中，將細微的陰極與陰極之間隔離，一般所用的方法為蘑菇構型法(Mushroom structure approach)，此工藝類似印刷技術的負光阻顯影技術。在負光阻顯影過程中，許多工藝上的變異因子會影響陰極的品質(zhì)及良率。例如，體電阻、介電常數(shù)、高分辨率、高Tg、低臨界維度(CD)的損失以及與ITO或其它有機層適當?shù)酿ぶ涌诘?。三、封裝吸水材料：一般OLED的生命周期易受周圍水氣與氧氣所影響而降低。水氣來源主要分為兩種：

33、一是經(jīng)由外在環(huán)境滲透進入組件內(nèi)，另一種是在OLED工藝中被每一層物質(zhì)所吸收的水氣。為了減少水氣進入組件或排除由工藝中所吸附的水氣，一般最常使用的物質(zhì)為吸水材(Desiccant)。Desiccant可以利用化學吸附或物理吸附的方式捕捉自由移動的水分子，以達到去除組件內(nèi)水氣的目的。工藝及設備開發(fā)：封裝工藝之流程如圖四所示，為了將Desiccant置于蓋板及順利將蓋板與基板黏合，需在真空環(huán)境或?qū)⑶惑w充入不活潑氣體下進行，例如氮氣。值得注意的是，如何讓蓋板與基板這兩部分工藝銜接更有效率、減少封裝工藝成本以及減少封裝時間以達最佳量產(chǎn)速率，已儼然成為封裝工藝及設備技術發(fā)展的3大主要目標。7.3 OLED

34、的彩色化技術顯示器全彩色是檢驗顯示器是否在市場上具有競爭力的重要標志，因此許多全彩色化技術也應用到了OLED顯示器上，按面板的類型通常有下面三種:RGB像素獨立發(fā)光，光色轉換(Color Conversion)和彩色濾光膜(Color Filter)。一、RGB象素獨立發(fā)光利用發(fā)光材料獨立發(fā)光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金屬蔭罩與CCD象素對位技術，首先制備紅、綠、藍三基色發(fā)光中心，然后調(diào)節(jié)三種顏色組合的混色比，產(chǎn)生真彩色，使三色OLED元件獨立發(fā)光構成一個像素。該項技術的關鍵在于提高發(fā)光材料的色純度和發(fā)光效率，同時金屬蔭罩刻蝕技術也至關重要。目前，有機小分子發(fā)光材料AlQ3是很好

35、的綠光發(fā)光小分子材料，它的綠光色純度，發(fā)光效率和穩(wěn)定性都很好。但OLED最好的紅光發(fā)光小分子材料的發(fā)光效率只有31mW，壽命1萬小時，藍色發(fā)光小分子材料的發(fā)展也是很慢和很困難的。有機小分子發(fā)光材料面臨的最大瓶頸在于紅色和藍色材料的純度、效率與壽命。但人們通過給主體發(fā)光材料摻雜，已得到了色純度、發(fā)光效率和穩(wěn)定性都比較好的藍光和紅光。高分子發(fā)光材料的優(yōu)點是可以通過化學修飾調(diào)節(jié)其發(fā)光波長，現(xiàn)已得到了從藍到綠到紅的覆蓋整個可見光范圍的各種顏色，但其壽命只有小分子發(fā)光材料的十分之一，所以對高分子聚合物，發(fā)光材料的發(fā)光效率和壽命都有待提高。不斷地開發(fā)出性能優(yōu)良的發(fā)光材料應該是材料開發(fā)工作者的一項艱巨而長期

36、的課題。隨著OLED顯示器的彩色化、高分辨率和大面積化，金屬蔭罩刻蝕技術直接影響著顯示板畫面的質(zhì)量，所以對金屬蔭罩圖形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。二、光色轉換光色轉換是以藍光OLED結合光色轉換膜陣列，首先制備發(fā)藍光OLED的器件，然后利用其藍光激發(fā)光色轉換材料得到紅光和綠光，從而獲得全彩色。該項技術的關鍵在于提高光色轉換材料的色純度及效率。這種技術不需要金屬蔭罩對位技術，只需蒸鍍藍光OLED元件，是未來大尺寸全彩色OLED顯示器極具潛力的全彩色化技術之一。但它的缺點是光色轉換材料容易吸收環(huán)境中的藍光，造成圖像對比度下降，同時光導也會造成畫面質(zhì)量降低的問題。目前掌握此技術的日本出光

37、興產(chǎn)公司已生產(chǎn)出10英寸的OLED顯示器。三、彩色濾光膜此種技術是利用白光OLED結合彩色濾光膜，首先制備發(fā)白光OLED的器件，然后通過彩色濾光膜得到三基色，再組合三基色實現(xiàn)彩色顯示。該項技術的關鍵在于獲得高效率和高純度的白光。它的制作過程不需要金屬蔭罩對位技術，可采用成熟的液晶顯示器LCD的彩色濾光膜制作技術。所以是未來大尺寸全彩色OLED顯示器具有潛力的全彩色化技術之一，但采用此技術使透過彩色濾光膜所造成光損失高達三分之二。目前日本TDK公司和美國Kodak公司采用這種方法制作OLED顯示器。RGB像素獨立發(fā)光，光色轉換和彩色濾光膜三種制造OLED顯示器全彩色化技術，各有優(yōu)缺點?？筛鶕?jù)工藝

38、結構及有機材料決定。7.4 OLED的驅(qū)動方式OLED的驅(qū)動方式分為主動式驅(qū)動(有源驅(qū)動)和被動式驅(qū)動(無源驅(qū)動)。一、無源驅(qū)動（PM OLED）其分為靜態(tài)驅(qū)動電路和動態(tài)驅(qū)動電路。靜態(tài)驅(qū)動方式：在靜態(tài)驅(qū)動的有機發(fā)光顯示器件上，一般各有機電致發(fā)光像素的陰極是連在一起引出的，各像素的陽極是分立引出的，這就是共陰的連接方式。若要一個像素發(fā)光只要讓恒流源的電壓與陰極的電壓之差大于像素發(fā)光值的前提下，像素將在恒流源的驅(qū)動下發(fā)光，若要一個像素不發(fā)光就將它的陽極接在一個負電壓上，就可將它反向截止。但是在圖像變化比較多時可能出現(xiàn)交叉效應，為了避免我們必須采用交流的形式。靜態(tài)驅(qū)動電路一般用于段式顯示屏的驅(qū)動上。

39、動態(tài)驅(qū)動方式：在動態(tài)驅(qū)動的有機發(fā)光顯示器件上人們把像素的兩個電極做成了矩陣型結構，即水平一組顯示像素的同一性質(zhì)的電極是共用的，縱向一組顯示像素的相同性質(zhì)的另一電極是共用的。如果像素可分為N行和M列，就可有N個行電極和M個列電極。行和列分別對應發(fā)光像素的兩個電極。即陰極和陽極。在實際電路驅(qū)動的過程中，要逐行點亮或者要逐列點亮像素，通常采用逐行掃描的方式，行掃描，列電極為數(shù)據(jù)電極。實現(xiàn)方式是：循環(huán)地給每行電極施加脈沖，同時所有列電極給出該行像素的驅(qū)動電流脈沖，從而實現(xiàn)一行所有像素的顯示。該行不再同一行或同一列的像素就加上反向電壓使其不顯示，以避免“交叉效應”，這種掃描是逐行順序進行的，掃描所有行所

40、需時間叫做幀周期。在一幀中每一行的選擇時間是均等的。假設一幀的掃描行數(shù)為N，掃描一幀的時間為1，那么一行所占有的選擇時間為一幀時間的1/N該值被稱為占空比系數(shù)。在同等電流下，掃描行數(shù)增多將使占空比下降，從而引起有機電致發(fā)光像素上的電流注入在一幀中的有效下降，降低了顯示質(zhì)量。因此隨著顯示像素的增多，為了保證顯示質(zhì)量，就需要適度地提高驅(qū)動電流或采用雙屏電極機構以提高占空比系數(shù)。除了由于電極的公用形成交叉效應外，有機電致發(fā)光顯示屏中正負電荷載流子復合形成發(fā)光的機理使任何兩個發(fā)光像素，只要組成它們結構的任何一種功能膜是直接連接在一起的，那兩個發(fā)光像素之間就可能有相互串擾的現(xiàn)象，即一個像素發(fā)光，另一個像

41、素也可能發(fā)出微弱的光。這種現(xiàn)象主要是因為有機功能薄膜厚度均勻性差，薄膜的橫向絕緣性差造成的。從驅(qū)動的角度，為了減緩這種不利的串擾，采取反向截至法也是一行之有效的方法。帶灰度控制的顯示：顯示器的灰度等級是指黑白圖像由黑色到白色之間的亮度層次?；叶鹊燃壴蕉?，圖像從黑到白的層次就越豐富，細節(jié)也就越清晰。灰度對于圖像顯示和彩色化都是一個非常重要的指標。一般用于有灰度顯示的屏多為點陣顯示屏，其驅(qū)動也多為動態(tài)驅(qū)動，實現(xiàn)灰度控制的幾種方法有：控制法、空間灰度調(diào)制、時間灰度調(diào)制。二、有源驅(qū)動（AM OLED）有源驅(qū)動的每個像素配備具有開關功能的低溫多晶硅薄膜晶體管（LowTemperature Poly-Si

42、 Thin Film Transistor, LTP-Si TFT），而且每個像素配備一個電荷存儲電容，外圍驅(qū)動電路和顯示陣列整個系統(tǒng)集成在同一玻璃基板上。與LCD相同的TFT結構，無法用于OLED。這是因為LCD采用電壓驅(qū)動，而OLED卻依賴電流驅(qū)動，其亮度與電流量成正比，因此除了進行ON/OFF切換動作的選址TFT之外，還需要能讓足夠電流通過的導通阻抗較低的小型驅(qū)動TFT。有源驅(qū)動屬于靜態(tài)驅(qū)動方式，具有存儲效應，可進行100%負載驅(qū)動，這種驅(qū)動不受掃描電極數(shù)的限制，可以對各像素獨立進行選擇性調(diào)節(jié)。有源驅(qū)動無占空比問題，驅(qū)動不受掃描電極數(shù)的限制，易于實現(xiàn)高亮度和高分辨率。有源驅(qū)動由于可以對亮

43、度的紅色和藍色像素獨立進行灰度調(diào)節(jié)驅(qū)動，這更有利于OLED彩色化實現(xiàn)。有源矩陣的驅(qū)動電路藏于顯示屏內(nèi)，更易于實現(xiàn)集成度和小型化。另外由于解決了外圍驅(qū)動電路與屏的連接問題，這在一定程度上提高了成品率和可靠性。三、主動式與被動式兩者比較被動式 主動式瞬間高高密度發(fā)光（動態(tài)驅(qū)動/有選擇性） 連續(xù)發(fā)光（穩(wěn)態(tài)驅(qū)動）面板外附加IC芯片 TFT驅(qū)動電路設計/內(nèi)藏薄膜型驅(qū)動IC線逐步式掃描 線逐步式抹寫數(shù)據(jù)階調(diào)控制容易 在TFT基板上形成有機EL畫像素低成本/高電壓驅(qū)動 低電壓驅(qū)動/低耗電能/高成本設計變更容易、交貨期短（制造簡單） 發(fā)光組件壽命長（制程復雜）簡單式矩陣驅(qū)動+OLED LTPS TFT+OLE

44、D7.5 中國大陸OLED產(chǎn)業(yè)化進程一、研發(fā)單位電子科技大學、清華大學、華南理工、北京大學、吉林大學、上海大學、香港城市大學、遼寧科技大學、長春光機所、北京化學所等高校、研究所、以及北京京東方、上海廣電電子、中國普天集團、長春竺寶科技、杭州東方通信、云南北方奧雷德光電科技股份有限公司等企業(yè)約40多家。二、產(chǎn)業(yè)化北京維信諾科技有限公司，清華大學技術入股，建有中國大陸第一條OLED試生產(chǎn)線，與清華一起申請了190多項國內(nèi)外OLED專利。開發(fā)了128*64、132*64、16*1等OLED產(chǎn)品。并研制成功了64(RGB)*64、 96(RGB)*64、160(RGB)*128彩色OLED，96*64

45、多色及240單色OLED樣品，并在2008年進入規(guī)?；a(chǎn)。2005年11月開始在昆山籌備建立中國大陸第一條OLED大規(guī)模生產(chǎn)線。上海航天歐德(上海大學)，與杭州士蘭微電子合作，最近成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的國內(nèi)第一款OLED專用驅(qū)動IC芯片。其包括一顆80行驅(qū)動(SC1680)和一顆80列驅(qū)動(SC16805)采用QFP封裝，用于手機屏的TAB和COF用驅(qū)動IC也已開發(fā)出樣品。汕尾信利半導體（技術:韓國Viatron，設備:口本Evatach），該公司的OLED生產(chǎn)線是中國大陸第一條具有規(guī)模生產(chǎn)能力的生產(chǎn)線。云南北方奧雷德光電科技股份有限公司，是中國第一家可以生產(chǎn)AMOLED微型顯示器的公

46、司，除現(xiàn)有0.5寸SVGA分辨率OLED微型顯示器外，對AM-OLED微型顯示器產(chǎn)品進行持續(xù)創(chuàng)新，將逐步形成5寸、6寸、7寸、9.7寸等，分辨率從800×600到1920×1080的OLED微型顯示器。填補了國內(nèi)AMOLED微型顯示器領域的空白。三、驅(qū)動IC深圳先科顯示(香港城市大學、晶門科技)。香港晶門科技發(fā)布一款新的帶有控制器的OLED彩色驅(qū)動IC-SSD1332。其是一款集成控制器及內(nèi)建DC/DC電壓轉換器的單芯片96*64，65K色的OLED驅(qū)動芯片，可用于手機及其它移動終端。7.6 OLED市場前景一、2013年全球OLED電視機市場將達14億美元據(jù)市場研究公司i

47、Suppli最新發(fā)表的研究報告稱，2013年全球OLED（有機發(fā)光二極管）電視機出貨量將從2007年的3000臺增長到280萬臺，復合年增長率為212.3%。從全球銷售收入看，2013年全球OLED電視機的銷售收入將從2007年的200萬美元增長到14億美元，復合年增長率為206.8%。iSuppli稱，OLED顯示技術要對市場產(chǎn)生真正的影響還需要克服一些挑戰(zhàn)。首先，AMOLED顯示屏制造工藝還不充分。隨著顯示屏尺寸的加大，成品率損失和制造損失也越來越大。此外，OLED顯示屏材料的使用壽命仍需要提高。AMOLED供應商不能保證產(chǎn)量。不過，OLED電視機也有許多優(yōu)點。OLED電視不需要背光，因此

48、比其它技術更省電和更多做的更薄。OLED電視響應時間非?？欤谟^看電視的時候沒有移動模糊的現(xiàn)象。此外，OLED電視比其它技術的色彩更豐富。索尼在2007年12月在日本市場推出了售價1800美元的11英寸OLED電視機，首先進入了這個市場。包括東芝和松下在內(nèi)的一些廠商預計將在2009年進入這個市場。二、商品化過程1997年Pioneer發(fā)表了配備解析度為256x64的單色PM-OLED面板的車用音響；1999年Tohoku Pioneer成功開發(fā)出5.2吋、解析度為320x240 pixels、256色的全彩（Full color）PM-OLED面板；2000年Motorola移動電話Timeport采用Tohoku Pioneer之1.8吋多彩