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1、 專題三:有機發(fā)光二極管(專題三:有機發(fā)光二極管(OLEDOLED)顯示技術(shù))顯示技術(shù)OLEDOLED概述概述 OLEDOLED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理 0LED0LED的特點的特點 0LED0LED的分類的分類 0LED0LED的發(fā)展應(yīng)用的發(fā)展應(yīng)用OLEDOLED的材料選用的材料選用OLEDOLED的彩色化技術(shù)的彩色化技術(shù)OLEDOLED的驅(qū)動技術(shù)的驅(qū)動技術(shù)新型新型0LED0LED顯示技術(shù)顯示技術(shù) 3.1.1 OLED 3.1.1 OLED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理 OLED OLED本質(zhì)上屬于本質(zhì)上屬于電致發(fā)光(電致發(fā)光(ELEL)顯示器件。通過加在兩電顯示器件。通過加在兩電

2、極的電壓產(chǎn)生電場,被電場激發(fā)的電子碰擊發(fā)光中心,而引致極的電壓產(chǎn)生電場,被電場激發(fā)的電子碰擊發(fā)光中心,而引致電子能級的躍遷、變化、復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的一種物理現(xiàn)象。電子能級的躍遷、變化、復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的一種物理現(xiàn)象。這種這種現(xiàn)像稱為電致發(fā)光或場至發(fā)光(現(xiàn)像稱為電致發(fā)光或場至發(fā)光(ELEL)。)。 電致發(fā)光(電致發(fā)光(ELEL)按激發(fā)光過程的不同分為二大類:)按激發(fā)光過程的不同分為二大類:(1 1)注入式電致發(fā)光注入式電致發(fā)光:直接由裝在晶體上的電極注入少數(shù)載:直接由裝在晶體上的電極注入少數(shù)載流子(電子和空穴),當(dāng)電子與空穴在晶體內(nèi)再復(fù)合時,以光流子(電子和空穴),當(dāng)電子與空穴在晶體內(nèi)再復(fù)合時,以光的形

3、式釋放出多余的能量。的形式釋放出多余的能量。 LEDLED和和OLEDOLED都屬于都屬于注入式電致發(fā)光。注入式電致發(fā)光。(2 2)本征型電致發(fā)光本征型電致發(fā)光:不伴隨少數(shù)載流子注入而發(fā)光。不伴隨少數(shù)載流子注入而發(fā)光。又分又分為高場電致發(fā)光與低能電致發(fā)光。其中高場電致發(fā)光是熒光粉為高場電致發(fā)光與低能電致發(fā)光。其中高場電致發(fā)光是熒光粉中的電子或由電極注入的電子在外加強電場的作用下在晶體內(nèi)中的電子或由電極注入的電子在外加強電場的作用下在晶體內(nèi)部加速,碰撞發(fā)光中心并使其激發(fā)或離化,電子在回復(fù)到基態(tài)部加速,碰撞發(fā)光中心并使其激發(fā)或離化,電子在回復(fù)到基態(tài)時輻射發(fā)光。低能電致發(fā)光是指某些高電導(dǎo)熒光粉在低能

4、電子時輻射發(fā)光。低能電致發(fā)光是指某些高電導(dǎo)熒光粉在低能電子注入時的激勵發(fā)光現(xiàn)象。注入時的激勵發(fā)光現(xiàn)象。 3.1.1 OLED 3.1.1 OLED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理發(fā)光原理:發(fā)光原理:在外界電壓驅(qū)動下,由陰極注入的電子和陽極注在外界電壓驅(qū)動下,由陰極注入的電子和陽極注入的空穴在有機材料中復(fù)合放出能量,并將能量傳遞給有機入的空穴在有機材料中復(fù)合放出能量,并將能量傳遞給有機發(fā)光物質(zhì)的分子,有機發(fā)光物質(zhì)的分子受到激發(fā),從基態(tài)躍發(fā)光物質(zhì)的分子,有機發(fā)光物質(zhì)的分子受到激發(fā),從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),當(dāng)受激分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時輻射躍遷產(chǎn)生遷到激發(fā)態(tài),當(dāng)受激分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時輻射躍遷產(chǎn)生了發(fā)光

5、現(xiàn)象。了發(fā)光現(xiàn)象。 OLEDOLED屬于載流子雙注入型發(fā)光器件。屬于載流子雙注入型發(fā)光器件。 OLED OLED(Organic Light-Emitting DiodeOrganic Light-Emitting Diode有機有機發(fā)光二極管發(fā)光二極管)的)的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)是由一薄而透明具有半是由一薄而透明具有半導(dǎo)體特性的銦錫氧化物導(dǎo)體特性的銦錫氧化物(ITO)(ITO),與電源正極相連,與電源正極相連, 再加上另一個金屬陰極,構(gòu)成如右圖所示的三明再加上另一個金屬陰極,構(gòu)成如右圖所示的三明治的結(jié)構(gòu)。整個結(jié)構(gòu)層中包括了:治的結(jié)構(gòu)。整個結(jié)構(gòu)層中包括了:空穴傳輸層空穴傳輸層(HTL)(HTL)、

6、發(fā)光層、發(fā)光層(EL)(EL)與與電子傳輸層電子傳輸層(ETL)(ETL)。金屬陰極金屬陰極電子傳輸層電子傳輸層發(fā)光層發(fā)光層空穴傳輸層空穴傳輸層ITO陽極陽極OLEDOLED的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)一種一種常見常見OLEDOLED結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)發(fā)光過程通常由個階段完成:發(fā)光過程通常由個階段完成:()載流子的注入:()載流子的注入:在外加電場作用下,電子和空穴分別在外加電場作用下,電子和空穴分別從陰極和陽極向夾在電極之間的有機功能薄膜注入。從陰極和陽極向夾在電極之間的有機功能薄膜注入。()載流子遷移:()載流子遷移:注入的電子和空穴分別從電子輸送層和注入的電子和空穴分別從電子輸送層和空穴輸送層向發(fā)光層遷移

7、。空穴輸送層向發(fā)光層遷移。()載流子復(fù)合:()載流子復(fù)合:電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生激子。電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生激子。()激子遷移:()激子遷移:激子在電場作用下遷移,能量傳遞給發(fā)光激子在電場作用下遷移,能量傳遞給發(fā)光分子,并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。分子,并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。()電致發(fā)光:()電致發(fā)光:當(dāng)電子由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時,當(dāng)電子由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時,其能量將分別以光子(其能量將分別以光子(Light EmissionLight Emission)或熱能()或熱能(Heat Heat DissipationDissipation)的方式放出,其中光子的部分可被利用當(dāng)做顯

8、)的方式放出,其中光子的部分可被利用當(dāng)做顯示功能;然而有機熒光材料在室溫下并無法觀測到三重態(tài)的示功能;然而有機熒光材料在室溫下并無法觀測到三重態(tài)的磷光磷光,故,故PM-OLEDPM-OLED(無源矩陣)元件發(fā)光效率之理論極限值僅(無源矩陣)元件發(fā)光效率之理論極限值僅25%25%。 3.1.1 OLED 3.1.1 OLED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理優(yōu)點:優(yōu)點:1 1、自發(fā)光器件,、自發(fā)光器件,高亮度高亮度,高高發(fā)光發(fā)光效率效率;2 2、全固全固態(tài)組態(tài)組件,件,抗震性抗震性好,能好,能適應(yīng)惡劣環(huán)境,工作溫度范圍適應(yīng)惡劣環(huán)境,工作溫度范圍大(大(-40-4080 80 ););3 3、超超薄

9、薄,厚度厚度為為目前液晶的目前液晶的1/31/3;4 4、高高對比度,低成本其工藝簡單,使用原材料少;對比度,低成本其工藝簡單,使用原材料少;5 5、響應(yīng)速度快(、響應(yīng)速度快(微秒微秒級);級); 6 6、超超廣視角,幾乎不受限制;廣視角,幾乎不受限制;7 7、低功率消耗低功率消耗; 8 8、可可撓撓曲面板曲面板。 3.1.2 OLED 3.1.2 OLED的特點的特點缺點:缺點:1 1、壽命短壽命短,通常只有,通常只有5000 5000 小時,要低于小時,要低于LCDLCD至少至少1 1萬小時的萬小時的壽命;壽命;2 2、不能實現(xiàn)大尺寸屏幕的量產(chǎn)不能實現(xiàn)大尺寸屏幕的量產(chǎn),因此目前只適用于便攜

10、類的,因此目前只適用于便攜類的數(shù)碼類產(chǎn)品;數(shù)碼類產(chǎn)品;3 3、存在、存在色彩純度不夠色彩純度不夠的問題,不容易顯示出鮮艷、濃郁的色的問題,不容易顯示出鮮艷、濃郁的色彩。彩。 現(xiàn)在的現(xiàn)在的OLED OLED 的壽命已經(jīng)遠遠超過的壽命已經(jīng)遠遠超過50005000小時了,而且已小時了,而且已經(jīng)生產(chǎn)出了較大尺寸的經(jīng)生產(chǎn)出了較大尺寸的OLED OLED 面板,色彩十分鮮艷。截止面板,色彩十分鮮艷。截止07 07 年年7 7月前后,熒光材料方面,性能最高的是日本出光興產(chǎn)月前后,熒光材料方面,性能最高的是日本出光興產(chǎn)(Idemitsu Kosan)(Idemitsu Kosan)的材料。紅光效率達到了的材料

11、。紅光效率達到了11cd/A11cd/A,壽命高,壽命高達達16 16 萬小時;綠光效率達到萬小時;綠光效率達到30cd/A30cd/A,壽命為,壽命為6 6萬小時;正在萬小時;正在開發(fā)中的高效率、長壽命藍光材料開發(fā)中的高效率、長壽命藍光材料BD-2BD-2,效率為,效率為8.7cd/A8.7cd/A,壽,壽命命2.32.3萬小時。萬小時。 3.1.2 OLED 3.1.2 OLED的特點的特點 磷光材料方面,磷光材料方面,UDCUDC公司開發(fā)的公司開發(fā)的紅光紅光材料色度坐標為材料色度坐標為(0.67(0.67,0.33)0.33),效率達到,效率達到15cd/A15cd/A,500cd/m5

12、00cd/m2 2下工作壽命超過下工作壽命超過15 15 萬小時;萬小時;綠光綠光材料色坐標為材料色坐標為(0.34(0.34,0.61)0.61),效率達到,效率達到65cd/A65cd/A,初始亮度為,初始亮度為1000cd/m1000cd/m2 2時,壽命超過時,壽命超過4 4萬小時;最難萬小時;最難得到的得到的藍色藍色磷光材料效率達到了磷光材料效率達到了30cd/A30cd/A,在,在200cd/m200cd/m2 2 的初的初始亮度下,壽命達到了始亮度下,壽命達到了10 10 萬小時。萬小時。 總體上講,總體上講,OLED OLED 紅、綠、藍三色材料的發(fā)光效率和發(fā)紅、綠、藍三色材料

13、的發(fā)光效率和發(fā)光壽命均基本滿足實用化需求。光壽命均基本滿足實用化需求。 3.1.2 OLED 3.1.2 OLED的特點的特點 根據(jù)使用有機根據(jù)使用有機材料的不同材料的不同,OLEDOLED器件可以分為兩大類:器件可以分為兩大類:小小分子器件分子器件和和高分子器件高分子器件。 小分子小分子OLEDOLED技術(shù)發(fā)展較早(技術(shù)發(fā)展較早(19871987年),而且技術(shù)已經(jīng)達到年),而且技術(shù)已經(jīng)達到商業(yè)化生產(chǎn)水平;高分子商業(yè)化生產(chǎn)水平;高分子OLEDOLED又被稱為又被稱為PLEDPLED(PolymerLEDPolymerLED),),其發(fā)展始于其發(fā)展始于19901990年,目前該技術(shù)尚未成熟。年,

14、目前該技術(shù)尚未成熟。 根據(jù)根據(jù)驅(qū)動方式驅(qū)動方式的不同,的不同,OLEDOLED器件可以分為器件可以分為無源驅(qū)動無源驅(qū)動型(型(PM-PM-OLEDOLED)和)和有源驅(qū)動有源驅(qū)動型(型(AM-OLEDAM-OLED)兩種。)兩種。 無源驅(qū)動型不采用薄膜晶體管(無源驅(qū)動型不采用薄膜晶體管(TFTTFT)基板,一般適用于)基板,一般適用于中小尺寸顯示;有源驅(qū)動型則采用中小尺寸顯示;有源驅(qū)動型則采用TFTTFT基板,適用于中大尺寸基板,適用于中大尺寸顯示,特別是大尺寸全彩色動態(tài)圖像的顯示。顯示,特別是大尺寸全彩色動態(tài)圖像的顯示。 目前,無源驅(qū)動型目前,無源驅(qū)動型OLEDOLED技術(shù)已經(jīng)比較成熟,商業(yè)

15、化的產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)比較成熟,商業(yè)化的產(chǎn)品都是無源驅(qū)動型;有源驅(qū)動型都是無源驅(qū)動型;有源驅(qū)動型OLEDOLED技術(shù)發(fā)展很快,已經(jīng)有產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展很快,已經(jīng)有產(chǎn)品推出了。推出了。 3.1.3 OLED 3.1.3 OLED的分類的分類 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)展的發(fā)展 有機電致發(fā)光現(xiàn)象在有機電致發(fā)光現(xiàn)象在19361936年被人發(fā)現(xiàn),但直到年被人發(fā)現(xiàn),但直到19871987年柯達年柯達公司才推出了公司才推出了OLEDOLED雙層器件。雙層器件。OLEDOLED才作為一種可商業(yè)化和性能才作為一種可商業(yè)化和性能優(yōu)異的平板顯示技術(shù)而引得人們的重視。優(yōu)異的平板顯示技術(shù)而引得人們的重視。 1

16、9901990年英國劍橋大學(xué)的年英國劍橋大學(xué)的FriendFriend等人成功的開發(fā)出以涂布方等人成功的開發(fā)出以涂布方式將多分子應(yīng)用在式將多分子應(yīng)用在OLEDOLED上,即上,即PolymerPolymer(多聚物,聚和物)(多聚物,聚和物)LEDLED,亦稱亦稱PLEDPLED。不但再次引發(fā)第二次研究熱潮,更確立了。不但再次引發(fā)第二次研究熱潮,更確立了OLEDOLED在二在二十一世紀產(chǎn)業(yè)中所占的重要地位。十一世紀產(chǎn)業(yè)中所占的重要地位。 后來相繼有一些公司(大多是日本的,如先鋒、后來相繼有一些公司(大多是日本的,如先鋒、NECNEC、SONYSONY等)推出自己的產(chǎn)品,主要是一些小尺寸的。等)

17、推出自己的產(chǎn)品,主要是一些小尺寸的。 目前,全球已經(jīng)有目前,全球已經(jīng)有100100多家的研究單位和企業(yè)投入到多家的研究單位和企業(yè)投入到OLEDOLED的研發(fā)和生產(chǎn)中,包括目前市場上的顯示巨頭,如三星,的研發(fā)和生產(chǎn)中,包括目前市場上的顯示巨頭,如三星,LGLG,飛利浦,索尼等公司。整體上講,飛利浦,索尼等公司。整體上講,OLEDOLED的產(chǎn)業(yè)化目前已經(jīng)開始,的產(chǎn)業(yè)化目前已經(jīng)開始,其中單色,多色和彩色器件已經(jīng)達到批量生產(chǎn)水平,大尺寸全其中單色,多色和彩色器件已經(jīng)達到批量生產(chǎn)水平,大尺寸全彩色器件目前尚處在研究開發(fā)階段。彩色器件目前尚處在研究開發(fā)階段。 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)

18、展的發(fā)展整體上看整體上看OLEDOLED的應(yīng)用大致可以分為的應(yīng)用大致可以分為3 3個階段:個階段:1 119971997年年20012001年,年,OLEDOLED的試驗階段。在這段時期的試驗階段。在這段時期OLEDOLED開始逐漸走出實驗室,主要應(yīng)用于汽車音響面板,開始逐漸走出實驗室,主要應(yīng)用于汽車音響面板,PDAPDA及手機及手機方面。但產(chǎn)品很有限,產(chǎn)品規(guī)格少,均為無源驅(qū)動,單色或區(qū)方面。但產(chǎn)品很有限,產(chǎn)品規(guī)格少,均為無源驅(qū)動,單色或區(qū)域彩色,很大程度上帶有試驗和試銷的性質(zhì),域彩色,很大程度上帶有試驗和試銷的性質(zhì),20012001年年OLEDOLED的全的全球銷售額僅約為球銷售額僅約為1.

19、51.5億美元。億美元。2 220022002年年20052005年,年,OLEDOLED的成長階段。在這段時期人們的成長階段。在這段時期人們開始逐漸接觸到更多帶有開始逐漸接觸到更多帶有OLEDOLED的產(chǎn)品,例如車載顯示器、的產(chǎn)品,例如車載顯示器、PDAPDA、手機、手機、DVDDVD、數(shù)碼相機、頭戴用微顯示器和家電產(chǎn)品等。仍以、數(shù)碼相機、頭戴用微顯示器和家電產(chǎn)品等。仍以無源驅(qū)動、單色或多色顯示、無源驅(qū)動、單色或多色顯示、1010寸以下的小面板為主,但有源寸以下的小面板為主,但有源驅(qū)動的全彩色驅(qū)動的全彩色1010寸以上的面板也開始投入使用。寸以上的面板也開始投入使用。3 320052005年

20、以后,年以后,OLEDOLED的成熟階段。隨著的成熟階段。隨著OLEDOLED產(chǎn)業(yè)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的日漸成熟,的日漸成熟,OLEDOLED將全面出擊顯示器市場并拓展屬于自己的應(yīng)將全面出擊顯示器市場并拓展屬于自己的應(yīng)用領(lǐng)域。其各項技術(shù)優(yōu)勢將得到充分發(fā)掘和發(fā)揮。用領(lǐng)域。其各項技術(shù)優(yōu)勢將得到充分發(fā)掘和發(fā)揮。 國內(nèi)的發(fā)展情況:國內(nèi)的發(fā)展情況: 從從19961996年開始,清華大學(xué)就成立了年開始,清華大學(xué)就成立了OLEDOLED項目組,并以實項目組,并以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為目標開展了持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)?,F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為目標開展了持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)。 20012001年,基于清華大學(xué)的年,基于清華大學(xué)的OLEDOLED技術(shù),成

21、立了(北京)維技術(shù),成立了(北京)維信諾公司。信諾公司。 20022002年,維信諾公司在北京建成國內(nèi)第一條年,維信諾公司在北京建成國內(nèi)第一條OLEDOLED中試生中試生產(chǎn)線。產(chǎn)線。 20082008年,在江蘇昆山建成第一條年,在江蘇昆山建成第一條PMOLEDPMOLED大規(guī)模生產(chǎn)線,大規(guī)模生產(chǎn)線,成功實現(xiàn)了成功實現(xiàn)了OLEDOLED產(chǎn)品的規(guī)?;a(chǎn)。產(chǎn)品的規(guī)?;a(chǎn)。 目前維信諾已成為國際上最主要的目前維信諾已成為國際上最主要的OLEDOLED生產(chǎn)企業(yè)之一,生產(chǎn)企業(yè)之一,產(chǎn)品遠銷歐美、韓、日及臺灣地區(qū)。產(chǎn)品遠銷歐美、韓、日及臺灣地區(qū)。 據(jù)國際權(quán)威顯示行業(yè)調(diào)研與咨詢機構(gòu)據(jù)國際權(quán)威顯示行業(yè)調(diào)研與

22、咨詢機構(gòu)DisplaySearchDisplaySearch公公司最新統(tǒng)計,司最新統(tǒng)計,20122012年維信諾公司小尺寸年維信諾公司小尺寸OLEDOLED產(chǎn)品出貨量位居產(chǎn)品出貨量位居全球第一。全球第一。 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)展的發(fā)展 國內(nèi)的發(fā)展情況:國內(nèi)的發(fā)展情況: 20102010年年6 6月,維信諾建成了國內(nèi)首條月,維信諾建成了國內(nèi)首條AMOLEDAMOLED中試生產(chǎn)線;中試生產(chǎn)線; 20102010年年1212月,全線打通月,全線打通LTPS-TFTLTPS-TFT背板制造工藝技術(shù),并背板制造工藝技術(shù),并先后研制成功先后研制成功2.82.8英寸和英寸和3.53

23、.5英寸英寸AMOLEDAMOLED全彩顯示屏;全彩顯示屏; 20112011年年1111月,成功開發(fā)出國內(nèi)首款月,成功開發(fā)出國內(nèi)首款7.67.6英寸英寸AMOLEDAMOLED全彩全彩顯示屏和顯示屏和1212英寸英寸AMOLEDAMOLED全彩顯示屏。全彩顯示屏。 20132013年年8 8月,維信諾公司發(fā)布月,維信諾公司發(fā)布3.53.5英寸單色柔性英寸單色柔性AMOLEDAMOLED顯顯示器,該顯示器采用薄膜封裝技術(shù),是中國大陸首款柔性示器,該顯示器采用薄膜封裝技術(shù),是中國大陸首款柔性AMOLEDAMOLED顯示器,彎曲半徑小于顯示器,彎曲半徑小于1010毫米。毫米。 正在緊張建設(shè)的正在緊

24、張建設(shè)的5.55.5代代AMOLEDAMOLED量產(chǎn)線進展順利,預(yù)計于量產(chǎn)線進展順利,預(yù)計于20142014年下半年正式投產(chǎn)。年下半年正式投產(chǎn)。 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)展的發(fā)展 截至目前,維信諾和清華大學(xué)擁有截至目前,維信諾和清華大學(xué)擁有OLEDOLED相關(guān)專利相關(guān)專利520520多多項,負責(zé)制定項,負責(zé)制定2 2項項OLEDOLED國際標準,主導(dǎo)制定國際標準,主導(dǎo)制定OLED 3OLED 3項國家標項國家標準、準、5 5項項OLEDOLED行業(yè)標準,并榮獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎等多項行業(yè)標準,并榮獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎等多項榮譽。榮譽。 目前目前OLEDOLED技術(shù)發(fā)展的重

25、要趨勢:技術(shù)發(fā)展的重要趨勢:(1 1)開發(fā)新型)開發(fā)新型OLEDOLED有機材料;有機材料;(2 2)改善生產(chǎn)工藝,提高成品率,以保證產(chǎn)品推向市場后)改善生產(chǎn)工藝,提高成品率,以保證產(chǎn)品推向市場后的競爭力;的競爭力;(3 3)研制彩色顯示屏及相關(guān)驅(qū)動電路;)研制彩色顯示屏及相關(guān)驅(qū)動電路;(4 4)為了實現(xiàn)大屏幕,研發(fā)低溫多晶硅)為了實現(xiàn)大屏幕,研發(fā)低溫多晶硅TFTTFT方式驅(qū)動的方式驅(qū)動的OLEDOLED顯示器。顯示器。 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)展的發(fā)展 目前的目前的OLEDOLED電視機面臨的幾大問題(電視機面臨的幾大問題(2013.082013.08):): 雖然雖然

26、OLEDOLED電視機的顯示效果很好,而且很有前景,但短電視機的顯示效果很好,而且很有前景,但短期內(nèi)仍然面臨一些問題。期內(nèi)仍然面臨一些問題。(1 1)價格太貴價格太貴,短期內(nèi)也難以降價。,短期內(nèi)也難以降價。 三星三星S9 OLEDS9 OLED電視的價格仍然高達電視的價格仍然高達89998999美元美元 ; LG 55EM9800LG 55EM9800的價格更是高達的價格更是高達1499914999美元美元 ; 但但OLEDOLED的生產(chǎn)的生產(chǎn)難度遠高難度遠高于于LEDLED液晶電視??紤]到液晶電視??紤]到OLEDOLED面面臨的生產(chǎn)問題,這類產(chǎn)品短期內(nèi)仍然無法實現(xiàn)親民的價格。臨的生產(chǎn)問題,這

27、類產(chǎn)品短期內(nèi)仍然無法實現(xiàn)親民的價格。至于兩年或五年后的情況,現(xiàn)在還不好說。至于兩年或五年后的情況,現(xiàn)在還不好說。(2 2)表面不平表面不平 美國市場銷售的首批美國市場銷售的首批OLEDOLED電視機,并不像其他電視機那電視機,并不像其他電視機那樣采用平板設(shè)計,而是設(shè)計成了曲面。邊角似乎比中央部分樣采用平板設(shè)計,而是設(shè)計成了曲面。邊角似乎比中央部分更寬,與傳統(tǒng)平板電視相比似乎有一點梯形效果。水平邊緣更寬,與傳統(tǒng)平板電視相比似乎有一點梯形效果。水平邊緣處也更寬,在頂端出現(xiàn)了輕微的處也更寬,在頂端出現(xiàn)了輕微的U U形,底部則是倒轉(zhuǎn)的形,底部則是倒轉(zhuǎn)的U U形。形。 3.1.4 OLED 3.1.4

28、OLED的發(fā)展的發(fā)展3 3、容易燒屏容易燒屏 OLEDOLED很容易燒屏。與等離子電視和很容易燒屏。與等離子電視和CRTCRT顯示器一樣,如顯示器一樣,如果圖像靜止時間過長,果圖像靜止時間過長,OLEDOLED會將圖像在屏幕上短暫保留一段會將圖像在屏幕上短暫保留一段時間,甚至可能永久保留。雖然具體受影響的概率目前還不時間,甚至可能永久保留。雖然具體受影響的概率目前還不確定。三星確定。三星OLEDOLED電視機設(shè)計了燒屏保護功能。電視機設(shè)計了燒屏保護功能。4 4、可選尺寸少可選尺寸少,只有,只有5555英寸可選英寸可選 OLEDOLED電視最早是在電視最早是在20082008年亮相的,當(dāng)時的索尼

29、年亮相的,當(dāng)時的索尼XEL-1XEL-1尺尺寸只有寸只有1111英寸,但之后再也沒有在亞洲之外推出其他產(chǎn)品。英寸,但之后再也沒有在亞洲之外推出其他產(chǎn)品。雖然雖然5555英寸對電視而英寸對電視而 言是個很好的尺寸,但如果你想尋找言是個很好的尺寸,但如果你想尋找更大或更好的屏幕,目前別無選擇。雖然其他尺寸遲早會推更大或更好的屏幕,目前別無選擇。雖然其他尺寸遲早會推出,但由于生產(chǎn)難度很大,可能還要等上一段時間。出,但由于生產(chǎn)難度很大,可能還要等上一段時間。 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)展的發(fā)展(5 5)OLEDOLED技術(shù)尚不成熟技術(shù)尚不成熟 雖然這并非第一代雖然這并非第一代OLE

30、DOLED顯示屏,但與液晶和等離子相比顯示屏,但與液晶和等離子相比仍是新興技術(shù)。仍是新興技術(shù)。OLEDOLED的量產(chǎn)仍然面臨兩大問題,即的量產(chǎn)仍然面臨兩大問題,即藍像素的藍像素的相對壽命較短相對壽命較短和和較低的良品率較低的良品率。 與紅、綠像素相比,藍像素效率低得多與紅、綠像素相比,藍像素效率低得多有研究顯示,有研究顯示,藍像素僅為藍像素僅為4%4%,另外兩種高達,另外兩種高達20%20%。藍像素還有可能降低屏。藍像素還有可能降低屏幕的壽命,之前有研究顯示,索尼幕的壽命,之前有研究顯示,索尼XEL-1XEL-1使用使用10001000小時后,小時后,屏幕的亮度就降低了屏幕的亮度就降低了12%

31、12%。隨著技術(shù)的進步,這種情況或許。隨著技術(shù)的進步,這種情況或許已經(jīng)改善,但沒有一家公司給出過確切數(shù)據(jù)。已經(jīng)改善,但沒有一家公司給出過確切數(shù)據(jù)。 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)展的發(fā)展(5 5)OLEDOLED技術(shù)尚不成熟技術(shù)尚不成熟 低良品率指的是每生產(chǎn)一臺能夠上架銷售的低良品率指的是每生產(chǎn)一臺能夠上架銷售的OLEDOLED電視,電視,都要有很多面板因為缺陷被廢棄。都要有很多面板因為缺陷被廢棄。 數(shù)據(jù)顯示,數(shù)據(jù)顯示,20122012年的年的OLEDOLED良品率只有良品率只有10%10%。然而,三星。然而,三星號稱最近已經(jīng)大幅提升了良品率,這也是該公司將首款號稱最近已經(jīng)大幅

32、提升了良品率,這也是該公司將首款OLEDOLED電視機降價電視機降價60006000美元的原因。美元的原因。 這并不意味著良品率問題得到解決,但在該問題正式解這并不意味著良品率問題得到解決,但在該問題正式解決前,決前,OLEDOLED仍將是一款小眾產(chǎn)品。這兩家公司都沒有發(fā)布新仍將是一款小眾產(chǎn)品。這兩家公司都沒有發(fā)布新款款OLEDOLED電視機的官方壽命,但電視機的官方壽命,但LGLG和三星的和三星的OLEDOLED電視機都提供電視機都提供1212個月的質(zhì)保。個月的質(zhì)保。 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)展的發(fā)展(6 6)技術(shù)并不統(tǒng)一)技術(shù)并不統(tǒng)一 三星和三星和LGLG在生產(chǎn)在生產(chǎn)

33、OLEDOLED屏幕時采用了截然不同的像素技術(shù),屏幕時采用了截然不同的像素技術(shù),而目前還很難判斷孰優(yōu)孰劣。而目前還很難判斷孰優(yōu)孰劣。 三星的方法是像等離子電視或三星的方法是像等離子電視或LEDLED液晶電視一樣,整合液晶電視一樣,整合了離散的紅、綠、藍三種子像素。由于藍像素存在不確定性,了離散的紅、綠、藍三種子像素。由于藍像素存在不確定性,所以長期可靠性難以判斷。所以長期可靠性難以判斷。 LGLG針對藍像素問題設(shè)計的方法可能更具成本效率。該公針對藍像素問題設(shè)計的方法可能更具成本效率。該公司使用了一個網(wǎng)格來制成白色司使用了一個網(wǎng)格來制成白色OLED(OLED(其實質(zhì)是壓縮過的紅、其實質(zhì)是壓縮過的

34、紅、綠、藍綠、藍OLEDOLED層層) ),之后再在上面覆蓋一系列濾光鏡來生成四,之后再在上面覆蓋一系列濾光鏡來生成四種不同的子像素:紅、綠、藍、白。種不同的子像素:紅、綠、藍、白。LGLG表示,這種方法的優(yōu)表示,這種方法的優(yōu)勢是可以實現(xiàn)更高的亮度。勢是可以實現(xiàn)更高的亮度。 3.1.4 OLED 3.1.4 OLED的發(fā)展的發(fā)展 3.1.5 OLED 3.1.5 OLED的應(yīng)用的應(yīng)用(1 1)3G3G通信終端通信終端 (2 2)壁掛電視和電腦顯示器)壁掛電視和電腦顯示器 (3 3)軍事和特殊用途)軍事和特殊用途(4 4)柔軟顯示器)柔軟顯示器(5 5)作裝飾品和照明)作裝飾品和照明200920

35、09展索尼首發(fā)展索尼首發(fā)2121英寸英寸OLEDOLED電電視,分辨率為視,分辨率768 2012 CES2012 CES三星、三星、LGLG推出的推出的5555吋吋OLEDOLED平平板電視板電視 三星、三星、LGLG都推出了基于都推出了基于OLEDOLED技術(shù)的大尺寸平板電視技術(shù)的大尺寸平板電視 。三星的。三星的OLEDOLED電視采電視采用自家的用自家的“SUPER OLED”SUPER OLED”技術(shù),之前已經(jīng)使用在熱銷手機技術(shù),之前已經(jīng)使用在熱銷手機GALAXY SIIGALAXY SII上,并上,并且飽受好評。且飽受好評。 LGLG公司也針鋒相對的推出了同

36、尺寸的公司也針鋒相對的推出了同尺寸的OLEDOLED機型。百萬級的超高對比度以機型。百萬級的超高對比度以及超過及超過100%100%的的NTSCNTSC色域使其具備遠勝于普通液晶電視的色彩表現(xiàn)。色域使其具備遠勝于普通液晶電視的色彩表現(xiàn)。 OLEDOLED技術(shù)被普遍認為是替代等離子技術(shù)被普遍認為是替代等離子/ /液晶的下一代平板顯示技術(shù)。在幾乎液晶的下一代平板顯示技術(shù)。在幾乎所有關(guān)鍵指標上都大幅度領(lǐng)先于現(xiàn)有的平板顯示技術(shù)。所有關(guān)鍵指標上都大幅度領(lǐng)先于現(xiàn)有的平板顯示技術(shù)。OLEDOLED技術(shù)之前的主要技術(shù)之前的主要問題是良品率低、成本高,因此只被用在少數(shù)高端手機、平板電腦上。問題是良品率低、成本高

37、,因此只被用在少數(shù)高端手機、平板電腦上。維信諾研發(fā)成功中維信諾研發(fā)成功中國大陸首款單色柔國大陸首款單色柔性性AMOLEDAMOLED顯示器顯示器 可以卷起來的顯示器可以卷起來的顯示器 3.1.5 OLED 3.1.5 OLED的應(yīng)用的應(yīng)用用于電致發(fā)光的有機材料應(yīng)具備以下特性:用于電致發(fā)光的有機材料應(yīng)具備以下特性:在可見光區(qū)域內(nèi)具有較高的熒光量子效率或良好的半導(dǎo)體特在可見光區(qū)域內(nèi)具有較高的熒光量子效率或良好的半導(dǎo)體特性,能有效地傳導(dǎo)電子或空穴;性,能有效地傳導(dǎo)電子或空穴;高質(zhì)量成膜特性;高質(zhì)量成膜特性;良好的穩(wěn)定性和機械加工性能。良好的穩(wěn)定性和機械加工性能。OLEDOLED用材料主要有電極材料、

38、載流子輸送材料和發(fā)光材料。用材料主要有電極材料、載流子輸送材料和發(fā)光材料。1 1、電極材料、電極材料(1 1)陰極材料)陰極材料 為提高電子的注入效率,要求選用功函數(shù)盡可能低的材料為提高電子的注入效率,要求選用功函數(shù)盡可能低的材料做陰極,做陰極,功函數(shù)功函數(shù)越低,發(fā)光亮度越高,使用壽命越長。越低,發(fā)光亮度越高,使用壽命越長。A.A.單層金屬陰極單層金屬陰極 3.2 OLED 3.2 OLED的材料的材料把一個電子從固體內(nèi)部剛剛移到此把一個電子從固體內(nèi)部剛剛移到此物體表面所需的最少的能量。物體表面所需的最少的能量。 B.B.合金陰極合金陰極 將性質(zhì)活潑的低功函數(shù)金屬和化學(xué)性能較穩(wěn)定的高功函將性質(zhì)

39、活潑的低功函數(shù)金屬和化學(xué)性能較穩(wěn)定的高功函數(shù)金屬一起蒸發(fā)形成金屬陰極。數(shù)金屬一起蒸發(fā)形成金屬陰極。優(yōu)點:提高器件量子效率和穩(wěn)定性;優(yōu)點:提高器件量子效率和穩(wěn)定性; 能在有機膜上形成穩(wěn)定堅固的金屬薄膜。能在有機膜上形成穩(wěn)定堅固的金屬薄膜。C.C.層狀陰極層狀陰極 由一層極薄的絕緣材料(如由一層極薄的絕緣材料(如LiF, Li2OLiF, Li2O,MgOMgO,AlAl2 2O O3 3等)等)和外面一層較厚的和外面一層較厚的AlAl組成,其電子注入性能較純組成,其電子注入性能較純AlAl電極高,電極高,可得到更高的發(fā)光效率和更好的可得到更高的發(fā)光效率和更好的I-VI-V特性曲線。特性曲線。D.

40、D.摻雜復(fù)合型電極摻雜復(fù)合型電極 將摻雜有低功函數(shù)金屬的有機層夾在陰極和有機發(fā)光層將摻雜有低功函數(shù)金屬的有機層夾在陰極和有機發(fā)光層之間,可大大改善器件性能。之間,可大大改善器件性能。 3.2 OLED 3.2 OLED的材料的材料(2 2)陽極材料)陽極材料 為提高空穴的注入效率,要求陽極的功函數(shù)盡可能高。作為提高空穴的注入效率,要求陽極的功函數(shù)盡可能高。作為顯示器件還要求陽極透明,一般采用的有金(為顯示器件還要求陽極透明,一般采用的有金(AuAu)、透明導(dǎo))、透明導(dǎo)電聚合物(如聚苯胺)和電聚合物(如聚苯胺)和ITOITO導(dǎo)電玻璃,常用導(dǎo)電玻璃,常用ITOITO玻璃。玻璃。2 2、載流子輸送材

41、料、載流子輸送材料(1 1)空穴輸送材料()空穴輸送材料(HTMHTM) 有高的熱穩(wěn)定性,與陽極形成小的勢壘,能真空蒸鍍形成有高的熱穩(wěn)定性,與陽極形成小的勢壘,能真空蒸鍍形成無針孔薄膜。最常用的無針孔薄膜。最常用的HTMHTM均為芳香多胺類化合物。均為芳香多胺類化合物。好的好的HTMHTM應(yīng)具備以下特性:應(yīng)具備以下特性:高的空穴遷移率,利于空穴傳輸;高的空穴遷移率,利于空穴傳輸;相對較小的電子親和能,有利于空穴注入;相對較小的電子親和能,有利于空穴注入;相對較低的電離能,有利于阻擋電子;相對較低的電離能,有利于阻擋電子;良好的成膜性和熱穩(wěn)定行。良好的成膜性和熱穩(wěn)定行。 3.2 OLED 3.2

42、 OLED的材料的材料(2 2)電子輸運材料)電子輸運材料(ETM)(ETM) 現(xiàn)在采用的器件結(jié)構(gòu)中電子傳輸層與發(fā)光層大多是合并的,現(xiàn)在采用的器件結(jié)構(gòu)中電子傳輸層與發(fā)光層大多是合并的,因此專門用于電子傳輸?shù)挠袡C材料不多。這類材料在分子結(jié)構(gòu)因此專門用于電子傳輸?shù)挠袡C材料不多。這類材料在分子結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為缺電子體系,具有較強的電子接受能力,可以形成穩(wěn)上表現(xiàn)為缺電子體系,具有較強的電子接受能力,可以形成穩(wěn)定的負離子。定的負離子。好的電子傳輸材料應(yīng)具備如下特性:好的電子傳輸材料應(yīng)具備如下特性:較高的電子遷移率;較高的電子遷移率;相對較高的電子親和能力,有利于電子注入;相對較高的電子親和能力,有利于電子注

43、入;相對較大的電離能,有利于阻擋空穴;相對較大的電離能,有利于阻擋空穴;激發(fā)能量高于發(fā)光層的激發(fā)能量;激發(fā)能量高于發(fā)光層的激發(fā)能量;不能與發(fā)光層形成復(fù)合物;不能與發(fā)光層形成復(fù)合物;良好的成膜特性和穩(wěn)定性。良好的成膜特性和穩(wěn)定性。 3.2 OLED 3.2 OLED的材料的材料3 3、發(fā)光材料、發(fā)光材料發(fā)光材料應(yīng)滿足下列條件:發(fā)光材料應(yīng)滿足下列條件:高量子效率的熒光特性,熒光光譜主要分布高量子效率的熒光特性,熒光光譜主要分布400-700nm400-700nm可見可見光區(qū)域。光區(qū)域。良好的半導(dǎo)體特性,即具有高的導(dǎo)電率,能傳導(dǎo)電子或空良好的半導(dǎo)體特性,即具有高的導(dǎo)電率,能傳導(dǎo)電子或空穴或兩者兼有。

44、穴或兩者兼有。好的成膜性,在幾十納米的薄層中不產(chǎn)生針孔。好的成膜性,在幾十納米的薄層中不產(chǎn)生針孔。良好的熱穩(wěn)定性。良好的熱穩(wěn)定性。 3.2 OLED 3.2 OLED的材料的材料 OLED OLED實現(xiàn)彩色化的方法主要有:獨立發(fā)光材料法、彩色濾實現(xiàn)彩色化的方法主要有:獨立發(fā)光材料法、彩色濾光薄膜法和光色轉(zhuǎn)換法等三種。光薄膜法和光色轉(zhuǎn)換法等三種。1 1、獨立發(fā)光材料法、獨立發(fā)光材料法 目前采用最多的彩色模式,它利用了精密的目前采用最多的彩色模式,它利用了精密的金屬蔭罩與金屬蔭罩與CCDCCD象素對位技術(shù)。象素對位技術(shù)。首先分別制備首先分別制備RGBRGB三基色的獨立發(fā)光中心,三基色的獨立發(fā)光中心

45、,然后調(diào)整三基色不同比例的組合,利用加法混色原理實現(xiàn)不同然后調(diào)整三基色不同比例的組合,利用加法混色原理實現(xiàn)不同的顏色,使三色的顏色,使三色OLEDOLED元件獨立發(fā)光構(gòu)成一個象素。元件獨立發(fā)光構(gòu)成一個象素。 該項技術(shù)的關(guān)鍵在于提高發(fā)光材料的色純度和發(fā)光效率,該項技術(shù)的關(guān)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(shù)也至關(guān)重要。同時金屬蔭罩刻蝕技術(shù)也至關(guān)重要。 隨著隨著OLEDOLED顯示器的彩色化、高分辨率和大面積化,金屬蔭顯示器的彩色化、高分辨率和大面積化,金屬蔭罩刻蝕技術(shù)直接影響著顯示板畫面的質(zhì)量,所以對金屬蔭罩圖罩刻蝕技術(shù)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

46、及定位精度提出了更加苛刻的要求。形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。 3.3 OLED 3.3 OLED的彩色化技術(shù)的彩色化技術(shù) OLED OLED實現(xiàn)彩色化的方法主要有:獨立發(fā)光材料法、彩色濾實現(xiàn)彩色化的方法主要有:獨立發(fā)光材料法、彩色濾光薄膜法和光色轉(zhuǎn)換法等三種。光薄膜法和光色轉(zhuǎn)換法等三種。2 2、彩色濾光薄膜法、彩色濾光薄膜法 利用白光利用白光OLEDOLED結(jié)合彩色濾光膜,首先制備發(fā)白光結(jié)合彩色濾光膜,首先制備發(fā)白光OLEDOLED的器的器件,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。顯示。該項技術(shù)的關(guān)鍵在于該項

47、技術(shù)的關(guān)鍵在于獲得高效率和高純度的白光獲得高效率和高純度的白光。制作過程制作過程不需要金屬蔭罩對位技術(shù)不需要金屬蔭罩對位技術(shù),可采用成熟的液晶顯示,可采用成熟的液晶顯示器器LCD LCD 的彩色濾光膜制作技術(shù)。所以是大尺寸全彩色的彩色濾光膜制作技術(shù)。所以是大尺寸全彩色OLED OLED 顯顯示器具有潛力的全彩色化技術(shù)之一。示器具有潛力的全彩色化技術(shù)之一。但采用此技術(shù)使透過彩色濾光膜所造成但采用此技術(shù)使透過彩色濾光膜所造成光損失高達三分之二光損失高達三分之二。 目前日本目前日本TDKTDK公司和美國公司和美國KodakKodak公司采用這種方法制作公司采用這種方法制作OLED OLED 顯示器。

48、顯示器。 3.3 OLED 3.3 OLED的彩色化技術(shù)的彩色化技術(shù) OLED OLED實現(xiàn)彩色化的方法主要有:獨立發(fā)光材料法、彩色濾實現(xiàn)彩色化的方法主要有:獨立發(fā)光材料法、彩色濾光薄膜法和光色轉(zhuǎn)換法等三種。光薄膜法和光色轉(zhuǎn)換法等三種。3 3、光色轉(zhuǎn)換法光色轉(zhuǎn)換法 以藍光以藍光OLEDOLED結(jié)合光色轉(zhuǎn)換膜陣列,首先制備發(fā)藍光結(jié)合光色轉(zhuǎn)換膜陣列,首先制備發(fā)藍光OLEDOLED的器件,然后利用其藍光激發(fā)光色轉(zhuǎn)換材料得到紅光和綠光,的器件,然后利用其藍光激發(fā)光色轉(zhuǎn)換材料得到紅光和綠光,從而獲得全彩色。從而獲得全彩色。該項技術(shù)的關(guān)鍵在于該項技術(shù)的關(guān)鍵在于提高光色轉(zhuǎn)換材料的色純度及效率提高光色轉(zhuǎn)換材料

49、的色純度及效率。不需要金屬蔭罩對位技術(shù)不需要金屬蔭罩對位技術(shù),只需蒸鍍藍光只需蒸鍍藍光OLEDOLED元件元件,是未來,是未來大尺寸全彩色大尺寸全彩色OLEDOLED顯示器極具潛力的全彩色化技術(shù)之一。顯示器極具潛力的全彩色化技術(shù)之一。但但光色轉(zhuǎn)換材料容易吸收環(huán)境中的藍光光色轉(zhuǎn)換材料容易吸收環(huán)境中的藍光,造成,造成圖像對比度下圖像對比度下降降,同時光導(dǎo)也會造成,同時光導(dǎo)也會造成畫面質(zhì)量降低畫面質(zhì)量降低的問題。的問題。 目前掌握此技術(shù)的日本出光興產(chǎn)公司已生產(chǎn)出目前掌握此技術(shù)的日本出光興產(chǎn)公司已生產(chǎn)出1010英寸的英寸的OLEDOLED顯示器。顯示器。 3.3 OLED 3.3 OLED的彩色化技術(shù)

50、的彩色化技術(shù) 3.4 OLED 3.4 OLED的驅(qū)動技術(shù)的驅(qū)動技術(shù) 從電子學(xué)角度簡述有機電致發(fā)光顯示器件的顯示原理為:從電子學(xué)角度簡述有機電致發(fā)光顯示器件的顯示原理為:在大于某一閾值的外加電場作用下,空穴和電子以電流的形式在大于某一閾值的外加電場作用下,空穴和電子以電流的形式分別從陽極和陰極注入夾在陽極和陰極的有機薄膜發(fā)光層,兩分別從陽極和陰極注入夾在陽極和陰極的有機薄膜發(fā)光層,兩者結(jié)合并生成激子,發(fā)生輻射復(fù)合而導(dǎo)致發(fā)光。者結(jié)合并生成激子,發(fā)生輻射復(fù)合而導(dǎo)致發(fā)光。發(fā)光強度與注發(fā)光強度與注入的電流成正比入的電流成正比,注入到顯示器件中的每個顯示像素的電流可注入到顯示器件中的每個顯示像素的電流可

51、以單獨控制,不同的顯示像素在驅(qū)動信號作用下,在顯示器上以單獨控制,不同的顯示像素在驅(qū)動信號作用下,在顯示器上合成出各種字符、數(shù)字、圖形以及圖像。有機電致發(fā)光顯示驅(qū)合成出各種字符、數(shù)字、圖形以及圖像。有機電致發(fā)光顯示驅(qū)動的功能就是提供這種電流信號。動的功能就是提供這種電流信號。 驅(qū)動方法分為有源驅(qū)動(驅(qū)動方法分為有源驅(qū)動(AM-OLDEAM-OLDE)和無源驅(qū)動()和無源驅(qū)動(PM-PM-OLEDOLED)兩種。)兩種。有源驅(qū)動有源驅(qū)動突出的特點是突出的特點是恒流驅(qū)動電路集成恒流驅(qū)動電路集成在顯在顯示屏上,而且每一個發(fā)光像素對應(yīng)集成有一個示屏上,而且每一個發(fā)光像素對應(yīng)集成有一個薄膜晶體薄膜晶體管

52、和一管和一個電荷存儲個電荷存儲電容電容,該存儲電容上的電壓保證在一幀周期內(nèi),對,該存儲電容上的電壓保證在一幀周期內(nèi),對應(yīng)像素一直維持其發(fā)光或不發(fā)光的狀態(tài)。應(yīng)像素一直維持其發(fā)光或不發(fā)光的狀態(tài)。 有機電致發(fā)光器件具有二極管有機電致發(fā)光器件具有二極管單向?qū)ㄌ匦詥蜗驅(qū)ㄌ匦?。但是由于有。但是由于有機發(fā)光薄膜的厚度在納米量級,發(fā)光面積尺寸一般大于機發(fā)光薄膜的厚度在納米量級,發(fā)光面積尺寸一般大于100um100um,器件具有很明顯的電容特性,為了提高顯示器件的刷新頻率,器件具有很明顯的電容特性,為了提高顯示器件的刷新頻率,對不發(fā)光的像素對應(yīng)的電容進行快速放電對不發(fā)光的像素對應(yīng)的電容進行快速放電。 目前很

53、多采用目前很多采用正向恒流反向恒壓正向恒流反向恒壓的驅(qū)動模式。的驅(qū)動模式。 3.4 OLED 3.4 OLED的驅(qū)動技術(shù)的驅(qū)動技術(shù) 3.4.1 PM-OLED 3.4.1 PM-OLED(無源驅(qū)動)(無源驅(qū)動)一、靜態(tài)驅(qū)動方式一、靜態(tài)驅(qū)動方式共陰和共陽共陰和共陽 一般各有機電致發(fā)光像素的陰極是連在一起的,各像素的一般各有機電致發(fā)光像素的陰極是連在一起的,各像素的陽極是分離引出的,這是共陰。陽極是分離引出的,這是共陰。OLEDOLED靜態(tài)驅(qū)動方式示意圖靜態(tài)驅(qū)動方式示意圖 器件的陰極連在一器件的陰極連在一起引出接到某一電壓源起引出接到某一電壓源U1U1(如(如0V0V),陽極),陽極AiAi通通過

54、一個可控中間接線端過一個可控中間接線端MiMi可與另一電源電壓可與另一電源電壓U2U2(如(如-5V-5V)或者與可調(diào))或者與可調(diào)幅值的恒流源幅值的恒流源DiDi相接。相接。 控制所要顯示的像素陽極(如控制所要顯示的像素陽極(如A2A2)對應(yīng)的中間連接端,)對應(yīng)的中間連接端,M2M2與對應(yīng)的可調(diào)幅值恒流源與對應(yīng)的可調(diào)幅值恒流源D2D2相連,在恒流源電壓與陰極電壓之相連,在恒流源電壓與陰極電壓之差大于像素發(fā)光閾值的前提下,像素將在恒流源的驅(qū)動下發(fā)差大于像素發(fā)光閾值的前提下,像素將在恒流源的驅(qū)動下發(fā)光處于顯示狀態(tài)。光處于顯示狀態(tài)。OLEDOLED靜態(tài)驅(qū)動方式示意圖靜態(tài)驅(qū)動方式示意圖 對于不發(fā)光的像

55、素,對于不發(fā)光的像素,控制所要顯示的像素陽極控制所要顯示的像素陽極對應(yīng)的中間連接線端與對應(yīng)的中間連接線端與- -5V5V電源相連,由于像素的電源相連,由于像素的陽極陰極之間的電壓差為陽極陰極之間的電壓差為-5V-5V,發(fā)光二極管反向截,發(fā)光二極管反向截止,像素不發(fā)光,處于止,像素不發(fā)光,處于不顯示狀態(tài)。不顯示狀態(tài)。 加在像素上的單向直加在像素上的單向直流會產(chǎn)生交叉效應(yīng),所以必須采用交流的形式。流會產(chǎn)生交叉效應(yīng),所以必須采用交流的形式。 3.4.1 PM-OLED 3.4.1 PM-OLED(無源驅(qū)動)(無源驅(qū)動)二、動態(tài)驅(qū)動二、動態(tài)驅(qū)動 當(dāng)像素眾多時,采用靜態(tài)驅(qū)動將產(chǎn)生眾多引腳以及龐大的當(dāng)像素

56、眾多時,采用靜態(tài)驅(qū)動將產(chǎn)生眾多引腳以及龐大的硬件驅(qū)動電路。所以可采取與液晶類似的矩陣電極驅(qū)動,每個硬件驅(qū)動電路。所以可采取與液晶類似的矩陣電極驅(qū)動,每個有機電致發(fā)光顯示像素都由其所在的行與列的位置唯一確定。有機電致發(fā)光顯示像素都由其所在的行與列的位置唯一確定。為了點亮整屏像素,將采取逐行點亮或逐列點亮,為了點亮整屏像素,將采取逐行點亮或逐列點亮, 點亮整屏點亮整屏像素時間小于人眼視覺暫留極限像素時間小于人眼視覺暫留極限20ms20ms。這樣的方法叫作動態(tài)驅(qū)。這樣的方法叫作動態(tài)驅(qū)動法。動法。1 1、動態(tài)驅(qū)動方法簡述、動態(tài)驅(qū)動方法簡述 假設(shè)行為陰極,采用行掃描。假設(shè)行為陰極,采用行掃描。 有機電致

57、發(fā)光顯示的動態(tài)驅(qū)動法是循環(huán)地給每行電極施加有機電致發(fā)光顯示的動態(tài)驅(qū)動法是循環(huán)地給每行電極施加選擇脈沖,同時所有列電極給出該行像素的驅(qū)動電流脈沖,實選擇脈沖,同時所有列電極給出該行像素的驅(qū)動電流脈沖,實現(xiàn)該行所有顯示像素的驅(qū)動。這種行掃描是逐行順序進行的,現(xiàn)該行所有顯示像素的驅(qū)動。這種行掃描是逐行順序進行的,循環(huán)掃描所有的行一遍所用的時間為循環(huán)掃描所有的行一遍所用的時間為幀周期幀周期。 3.4.1 PM-OLED 3.4.1 PM-OLED(無源驅(qū)動)(無源驅(qū)動) 矩陣驅(qū)動方式對于半選像素會產(chǎn)生交叉效應(yīng),解決辦矩陣驅(qū)動方式對于半選像素會產(chǎn)生交叉效應(yīng),解決辦法法反向截止法反向截止法。反向截止強行使

58、可能形成發(fā)光的弱場漂。反向截止強行使可能形成發(fā)光的弱場漂移電流和擴散電流都不可能在像素中通過,有效消除交叉效移電流和擴散電流都不可能在像素中通過,有效消除交叉效應(yīng)。應(yīng)。2 2、動態(tài)驅(qū)動的實現(xiàn)、動態(tài)驅(qū)動的實現(xiàn) CPUCPU控制電路產(chǎn)生總控制信號,行控制電路和列驅(qū)動電路控制電路產(chǎn)生總控制信號,行控制電路和列驅(qū)動電路在總控制信號下,結(jié)合各自內(nèi)部功能,產(chǎn)生基本行信號和基在總控制信號下,結(jié)合各自內(nèi)部功能,產(chǎn)生基本行信號和基行控制行控制電路電路行驅(qū)動行驅(qū)動電路電路OLEDOLED列驅(qū)動電路列驅(qū)動電路列控制電路列控制電路CPUCPU(或(或MCUMCU)控制電路控制電路本列信號,行驅(qū)動電路本列信號,行驅(qū)動電

59、路和列驅(qū)動電路在總控制和列驅(qū)動電路在總控制信號、基本行信號和基信號、基本行信號和基本列信號下,結(jié)合各自本列信號下,結(jié)合各自內(nèi)部功能,產(chǎn)生行掃描內(nèi)部功能,產(chǎn)生行掃描信號和列數(shù)據(jù)信號。信號和列數(shù)據(jù)信號。矩陣式矩陣式OLEDOLED動態(tài)驅(qū)動控制電路框圖動態(tài)驅(qū)動控制電路框圖 3.4.1 PM-OLED 3.4.1 PM-OLED(無源驅(qū)動)(無源驅(qū)動)3 3、灰度顯示、灰度顯示(1 1)幅值控制法)幅值控制法 在輸入數(shù)據(jù)的列驅(qū)動器中加入輸出的電信號復(fù)制的控制,在輸入數(shù)據(jù)的列驅(qū)動器中加入輸出的電信號復(fù)制的控制,使有機電致發(fā)光顯示產(chǎn)生灰度的變化。使有機電致發(fā)光顯示產(chǎn)生灰度的變化。(2 2)空間灰度調(diào)制)空

60、間灰度調(diào)制 將顯示像素劃分為若干可控單獨控制的將顯示像素劃分為若干可控單獨控制的“子像素子像素”,當(dāng)顯,當(dāng)顯示像素中不同數(shù)量的子像素被選通時,在一定距離外觀察,像示像素中不同數(shù)量的子像素被選通時,在一定距離外觀察,像素將顯示不同的灰度級。素將顯示不同的灰度級。優(yōu)點:不需要特殊的驅(qū)動和控制技巧。優(yōu)點:不需要特殊的驅(qū)動和控制技巧。缺點:首先不可能將顯示像素分割成很多子像素,因此不可能缺點:首先不可能將顯示像素分割成很多子像素,因此不可能有很多灰度級別。有很多灰度級別。 其次,其灰度級別是增加微細加工成本的成本和降低分其次,其灰度級別是增加微細加工成本的成本和降低分辨率來實現(xiàn)的。辨率來實現(xiàn)的。 大量

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