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OLED的优缺点分析及其全彩色化技术详解
[2012/2/16 13:54:00]   来源:中国之光网   编辑:zhaomingr   评论0
摘要:OLED的优缺点分析及其全彩色化技术详解 一、OLED的优点 1、厚度可以小于1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,并且重量也更轻; 2、固态机构,没有液体物质,因此抗震性能更好,不怕摔; 3、几乎没有可视角度的问题,即使在很大的......

OLED的优缺点分析及其全彩色化技术详解


  一、OLED的优点


  1、厚度可以小于1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,并且重量也更轻;


  2、固态机构,没有液体物质,因此抗震性能更好,不怕摔;


  3、几乎没有可视角度的问题,即使在很大的视角下观看,画面仍然不失真;


  4、响应时间是LCD的千分之一,显示运动画面绝对不会有拖影的现象;


  5、低温特性好,在零下40度时仍能正常显示,而LCD则无法做到;


  6、制造工艺简单,成本更低;


  7、发光效率更高,能耗比LCD要低;


  8、能够在不同材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显示器。


  二、OLED的缺点


  1、寿命通常只有5000小时,要低于LCD至少1万小时的寿命;


  2、不能实现大尺寸屏幕的量产,因此目前只适用于便携类的数码类产品;


  3、存在色彩纯度不够的问题,不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。


  对二的修改:现在的OLED的寿命已经远远超过5000小时了,而且已经生产出了较大尺寸的OLED面板,色彩十分鲜艳。


  截止07年7月前后,荧光材料方面,性能最高的是日本出光兴产(Idemitsu Kosan)的材料。红光效率达到了11cd/A,寿命高达16万小时;绿光效率达到30cd/A,寿命为6万小时;正在开发中的高效率、长寿命蓝光材料BD-2 (0.13, 0.22),效率为 8.7cd/A,寿命2.3万小时。


  磷光材料方面,UDC公司开发的红光材料色度坐标为(0.67,0.33),效率达到15cd/A,500 cd/m^2下工作寿命超过15万小时;绿光材料色坐标为(0.34,0.61),效率达到65cd/A,初始亮度为1000 cd/m^2时,寿命超过4万小时;最难得到的蓝色


  磷光材料效率达到了30cd/A,在200 cd/m^2的初始亮度下,寿命达到了10万小时。


  总体上讲,OLED红、绿、蓝三色材料的发光效率和发光寿命均基本满足实用化需求。


  从以上数据看来,现在的OLED 在500cd/m^2下至少有20000小时的工作时间。


  三、OLED的彩色化技术


  显示器全彩色是检验显示器是否在市场上具有竞争力的重要标志,因此许多全彩色化技术也应用到了OLED显示器上,按面板的类型通常有下面三种:RGB像素独立发光,光色转换(Color Conversion)和彩色滤光膜(Color Filter)。


  1、RGB象素独立发光


  利用发光材料独立发光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金属荫罩与CCD象素对位技术,首先制备红、绿、蓝三基色发光中心,然后调节三种颜色组合的混色比,产生真彩色,使三色OLED元件独立发光构成一个象素。该项技术的关键在于提高发光材料的色纯度和发光效率,同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。


  目前,有机小分子发光材料AlQ3是很好的绿光发光小分一于材料,它的绿光色纯度,发光效率和稳定性都很好。但OLED最好的红光发光小分子材料的发光效率只有31mW,寿命1万小时,蓝色发光小分子材料的发展也是很慢和很困难的。有机小分子发光材料面临的最大瓶颈在于红色和蓝色材料的纯度、效率与寿命。但人们通过给主体发光材料掺杂,已得到了色纯度、发光效率和稳定性都比较好的蓝光和红光。


  高分子发光材料的优点是可以通过化学修饰调节其发光波长,现已得到了从蓝到绿到红的覆盖整个可见光范围的各种颜色,但其寿命只有小分子发光材料的十分之一,所以对高分子聚合物,发光材料的发光效率和寿命都有待提高。不断地开发出性能优良的发光材料应该是材料开发工作者的一项艰巨而长期的课题。


  随着OLED显示器的彩色化、高分辨率和大面积化,金属荫罩刻蚀技术直接影响着显示板画面的质量,所以对金属荫罩图形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。


  2、光色转换


  光色转换是以蓝光OLED结合光色转换膜阵列,首先制备发蓝光OLED的器件,然后利用其蓝光激发光色转换材料得到红光和绿光,从而获得全彩色。该项技术的关键在于提高光色转换材料的色纯度及效率。这种技术不需要金属荫罩对位技术,只需蒸镀蓝光OLED元件,是未来大尺寸全彩色OLED显示器极具潜力的全彩色化技术之一。但它的缺点是光色转换材料容易吸收环境中的蓝光,造成图像对比度下降,同时光导也会造成画面质量降低的问题。目前掌握此技术的日本出光兴产公司已生产出10英寸的OLED显示器。


  3、彩色滤光膜


  此种技术是利用白光OLED结合彩色滤光膜,首先制备发白光OLED的器件,然后通过彩色滤光膜得到三基色,再组合三基色实现彩色显示。该项技术的关键在于获得高效率和高纯度的白光。它的制作过程不需要金属荫罩对位技术,可采用成熟的液晶显示器LCD的彩色滤光膜制作技术。所以是未来大尺寸全彩色OLED显示器具有潜力的全彩色化技术之一,但采用此技术使透过彩色滤光膜所造成光损失高达三分之二。目前日本TDK公司和美国Kodak公司采用这种方法制作OLED显示器。


  RGB像素独立发光,光色转换和彩色滤光膜三种制造OLED显示器全彩色化技术,各有优缺点。可根据工艺结构及有机材料决定。

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