当前OLED技术的主要研究重点

【中心议题】

• *介绍了当前OLED技术的主要研究重点

【解决方案】

• *开发新型OLED材料
• *改善生产工艺
• *研发和优化驱动电路

降低成本、减少功耗、提高画质等是OLED技术现阶段研究的主要战略方向,而与之相关的技术重点主要在以下几个方面:

1 开发新型OLED材料

目前,高效荧光和磷光材料一直是研究的热点。

其中短波长的蓝色材料,由于其发光层禁带宽、电子注入效率和迁移速度低,一直是主要的研究重点。

荧光掺杂材料和磷光掺杂材料也备受关注,Kodak公司用新型的荧光材料已开发出电流效率高达11cd/A,CIE(0. 14, 0. 18)的蓝光OLED器件。而蓝色磷光掺杂材料目前主要以Flrpic为主,Tsai等人开发一种新型主体材料CzS,i以此为发光层,器件流明效率高达26. 71m/W,大大减少了器件功耗。

2 改善生产工艺

减少工艺步骤是降低成本的有效途径。减少制作工艺首先是通过引入蓝色共用层BCL(Blue Common Layer)来实现。目前已经开发出的工艺可以将有机发光层的掩膜减至原来的三分之二。

传统掩膜技术制作过程中,有机发光层是通过三次掩膜将RGB三色分别涂上去。而新开发的技术只需制作红绿发光层,从而省去蓝色发光层制作,减少了一道制作工艺。所谓的共用层就是把蓝色发光层和空穴阻挡层共通化,即该层既可作发光层也可作空穴阻挡层。通过优化各发光层厚度就可以得到纯正的蓝色光。目前,三星公司已经运用该技术制作了从2. 2in到17in的OLED显示屏。与上述简化工艺相结合,三星还开发了顶发射器简化工艺。顶发射器通过利用子像素的发光层膜厚形成的微腔效应从而扩大显示色域范围。另外,通过空穴注入层来控制子像素,可以用较简便的方法得到微腔效应,该技术也可与高精细化的LITI工艺结合使用。

对于提高OLED高画质方面,作为高精细化的制造工艺技术LITI(激光热打印法)的开发一直在持续当中。OLED要超越用TFT-LCD来实现的2inVGA的精细度,就要靠发光层成膜技术。所谓的LITI法,即发光体先蒸发成膜源,此薄膜在激光照射下在基板玻璃上沉积成膜。施主薄膜的基质与发光体之间设计了LTHC层,LTHC层在受激光快速加热后膨胀,使发光层与基质相分离,从而使激光能在玻璃基板上转动成膜。应用LITI法,加热速度为7×107℃/s,LTHC温度瞬间可达到2000℃,此外发光层在1ms内温度可超过125℃,不会引起发光材料变质,有着传统方法不可比拟的优势。

3 研发和优化驱动电路

与众多显示器件一样,研发和优化驱动电路也是OLED的研究重点:一是研制彩色显示屏及相关驱动电路;另外,为了实现大面积显示,研发低温多晶硅(LTPS)TFT方式驱动的OLED显示器。在降低成本方面,降低驱动芯片(IC)成本也是一种可行方式。降低IC成本可以通过低温多晶硅TFT在玻璃基板上制成驱动电路来实现。由此,驱动电路全部集成在玻璃基板上,无须安装外部IC,实现了成本的降低。目前已有一些公司在玻璃基板上成功制作了LTPS-AMOLED显示屏。该显示屏可以将时序控制、扫描驱动、数据驱动、信号分离、DC-DC转换器等一体化。在减少功耗方面,日立公司运用LTPS技术,结合钳位反向转流器,将列驱动和扫描驱动集成一体化,成功研制出2. 5inAMOLED显示器,该显示器在100cd/m2时,功耗可降低至350mW,像素为△阵列排列,其分辨率为640×240,开口率为30%。