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OLED显示技术的新突破

2008年12月09日 ?? 收藏0

  OLED技术的推陈出新一直没有停止过,2006年,整体矩阵寻址(Total Matrix Addressing,TMA)OLED技术由剑桥显示器科技推出,据称结合了TMA解决方案的小型被动式数组显示器,可降低至少50%的功率消耗,或者在相同的功率消耗下,得到二倍的显示亮度。

  在TMA技术发表之前,大型OLED显示器只能用主动式矩阵(AM)技术结合一种昂贵的薄膜晶体管(TFT)才能实现。被动式矩阵(PM)显示器是由更便宜的外部芯片所驱动,但一向受限于更小的屏幕尺寸。

  TMA是一种可以被包含驱动器芯片,把主动式矩阵功能带到被动式矩阵显示器的技术。TMA降低了在被动矩阵显示器中一给定画素数的功率消耗并增强面板的寿命。

  透过TMA技术,生产商提供了一种极具竞争力的替代方案使被动式矩阵显示器技术拓展到主动式矩阵领域的能力,做法是降低功率消耗或以相同的功率,来增加亮度或提高分辨率。此外,TMA也可以运用被动矩阵驱动器的寻址功能来扩大面板尺寸的范围。TMA驱动系统适用于聚合物和小分子OLED两种显示器。

  同年,彩色OLED“电子纸”取得新突破——LG.Philips LCD借助非晶硅(a-Si)技术研发成功全球首款全彩色、可变形、主动矩阵(AM)、有机致电发光二极管(OLED)显示设备。

  这款新的OLED“电子纸”长4英寸,分辨率为320×240QVGA,可显示16 770 000种色彩,其150μm的厚度与人的头发丝相差无几,并采用了一层不锈金属基板,以保证其可用性和抗热性,再结合新的生产工艺a-Si,整体稳定性大为提高。

  LG.Philips LCD是与美国环宇显示技术公司(UDC)合作开发这种新型显示设备的,而后者握有磷光OLED技术的原始专利权。

  2006年5月,LG.Philips LCD率先研发出14.1英寸(A4纸大小)的单色电子纸显示设备,后又推出了其彩色版本。全彩色可变形AM OLED显示设备。

  2007年,显示技术又有新突破:索尼公司开发出了其自称为业界首款采用可折叠塑料底层的全彩色有源矩阵有机LED显示器,并在国际信息显示学会的会议上展示了这一产品的原型。

  在实验室开发过程中,索尼的工程师先是开发了一个在玻璃底层上构建有机薄膜晶体管背板的制程,然后在现实中将同样的结构复制到塑料薄膜上。该制程的温度不到180℃。索尼采用了C22H14并五苯材料来构建活动性为 0.1cm2/Vs的有机晶体管。

  该产品原型是一个2.5英寸的显示器,具有120×160像素和8位灰度级,以便实现全1680万色的彩色效果。该显示器的分辨率为80像素/英寸(每像素大小为318μm×318μm),每个亚像素(红、绿或蓝色)都由一个双晶体管单电容器PMOS电压编程电路来驱动,帧率为60Hz,信号电压12V。

  索尼在这种OLED显示器上采用了顶部发光结构,即将驱动晶体管置于底部,从最顶的OLED层发光。这种显示器包括了电极层、有机TFT层、OLED层和阴极层,各层之间由有机绝缘体隔开。据称这种结构可以让工程师在制作有机TFT层之前制作电极层,而不会损坏半导体层。

  柔性OLED显示技术

  柔性OLED显示一直是显示技术领域的最热门的研究课题之一。OLED相比其他柔性显示器具有更多优点:它是自发光显示、响应速度快、视角宽,由有机材料制备,弯曲能力强等。因此对显示效果要求高的便携产品和军事等特殊领域有非常广泛的应用。

  柔性显示需要解决的主要问题是电极层以及有机层的附着性能、基板的气密性、封装和驱动技术。目前,已有CDT、UDC、Samsung、Pioneer、SONY和我国清华大学等试制了高分子和小分子OLED软屏样品,有源驱动技术和薄膜封装技术的应用也极大地丰富了柔性显示的色彩和延长了OLED的寿命。在2007SID展会上,SONY公司首次推出了TFT驱动的2.5英寸柔性OLED样品,实现了约1670万色的全彩显示,像素尺寸为318μm见方,精细度为80ppi,实现了最高的精细度。

  由于OLED对于水、氧非常敏感,如何避免这两种气氛对器件的影响是柔性OLED发展的首要因素。研究表明,OLED要求水汽的渗透能力在10~5g/m2/day以下,但传统的金属或玻璃封装不适合柔性器件的封装,如何避免水、氧对器件的影响是柔性OLED发展的主要课题。Vitex公司利用聚合物无机材料交替复合薄膜(PML)阻隔水氧,其开发的软屏基板产品具有与玻璃相媲美的阻隔效果。日本先锋公司计算,利用这种技术封装的器件,在1000cd/m2的起始亮度下,最长寿命可超过5000小时。不过现阶段由于OLED软屏的封装技术还远未成熟,因此柔性OLED显示技术还处于基础研究阶段。


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OLED? 柔性? 液晶?

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