OLED結(jié)構(gòu)/驅(qū)動/各類工藝原理及材料分析
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今天OLED小編為大家整理了一份非常全面的OLED資料,無論是初入OLED行業(yè),還是于此道已久,都值得一看。
OLED歷史
OLED結(jié)構(gòu)
OLED結(jié)構(gòu)衍變
OLED發(fā)光原理
HIL: 空穴注入層
HTL: 空穴傳輸層
EML: 發(fā)光層
ETL: 電子傳輸層
EIL: 電子注入層
OLED象素結(jié)構(gòu)
OLED在顯示器中的分類
底發(fā)射和頂發(fā)射
OLED全彩方式
三種彩色化方式比較
AMOLED&PMOLED
根據(jù)驅(qū)動方式不同:根據(jù)像素電路中是否采用薄膜晶體管TFT技術(shù),可以把OLED 器件按驅(qū)動類型不同分為AMOLED(Active Matrix OLED,有源矩陣OLED)和PMOLED(PassiveMatrix OLED,無源矩陣OLED),目前市場上OLED 產(chǎn)品主要以AMOLED 為主。
AMOLED 具有TFT 陣列,像素獨(dú)立發(fā)光。AMOLED 可以獨(dú)立地控制每個像素點(diǎn)的發(fā)光情況,從而像素點(diǎn)可以連續(xù)且獨(dú)立發(fā)光,最終形成所需圖像。
PMOLED 以掃描方式點(diǎn)亮陣列中的像素,每個像素都是操作在短脈沖模,兩者的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)結(jié)構(gòu)不同,AMOLED 每個像素有多個薄膜晶體管和至少一個存儲電容C5,PMOLED像素由陰極和陽極構(gòu)成,行和列的交叉部分可以發(fā)光;
(2)驅(qū)動方式不同,AMOLED 靜態(tài)驅(qū)動不受掃描電極數(shù)的限制,能對每個像素獨(dú)立進(jìn)行選擇性調(diào)節(jié),PMOLED 的多路動態(tài)驅(qū)動受掃描電極數(shù)的限制;
(3)AMOLED 可實(shí)現(xiàn)高亮度和高分辨率;
(4)AMOLED 可以實(shí)現(xiàn)高效率和低功耗;
(5)AMOLED 易于實(shí)現(xiàn)大面積顯示;
(6)工藝成本不同,AMOLED 驅(qū)動電路藏于顯示屏內(nèi),更易于實(shí)現(xiàn)集成度和小型化,由于工藝上已解決外圍驅(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,而PMOLED 必須用COG 或者TAB 等進(jìn)行外接驅(qū)動電路,使得器件體積增大和重量增加,實(shí)施工藝復(fù)雜。
PMOLED工藝流程
AMOLED流程
AMOLED 后段模組組裝
OLED空穴注入(HIL)材料
OLED空穴傳輸(HTL)材料
OLED摻雜材料
OLED電子傳輸/發(fā)光層材料
電子傳輸材料:
電極材料
發(fā)光光譜
能量傳遞
發(fā)光效率
SM-OLED 與P-OLED
根據(jù)發(fā)光材料是否為高分子, OLED 分為小分子SM-OLED(有機(jī)小分子電致發(fā)光器件)和P-OLED(有機(jī)高分子電致發(fā)光器件)。
區(qū)別在于高分子材料不耐高溫。體現(xiàn)在制造工藝上,小分子材料主要采用真空熱蒸發(fā)工藝,其設(shè)備供應(yīng)商以日系廠商為主;高分子材料由于不耐高溫,因此主要采用旋轉(zhuǎn)涂覆或噴涂印刷工藝,設(shè)備供應(yīng)商以歐美廠商為主。
當(dāng)前小分子材料發(fā)展較早,技術(shù)已經(jīng)達(dá)到商業(yè)化生產(chǎn)水平。高分子材料由于可采用旋涂、噴墨印刷等方法成膜,未來可極大降低顯示器件生產(chǎn)成本,但當(dāng)前該技術(shù)尚不成熟,POLED 產(chǎn)品的彩色化上仍有困難。
當(dāng)前韓國三星和LG 研發(fā)技術(shù)較為成熟。三星主要采用“LTPS TFT 基板+RGB OLED”的技術(shù)路線,已經(jīng)在中小尺寸OLED 面板上取得很大成功,是全球中小尺寸AM-OLED 面板的主要供應(yīng)商。
LG Display 則采用“Oxide(氧化物)基板+ 白光OLED”的技術(shù)路線,在大尺寸OLED 面板的良率上實(shí)現(xiàn)突破,并于2013 年開始推廣大尺寸OLED 電視。
OLED蒸鍍
AMOLED中道蒸鍍與封裝:
當(dāng)前AMOLED 面板ITO 玻璃上有機(jī)發(fā)光層、空穴傳輸注入層、電子傳輸注入層與金屬電極均通過蒸鍍鍍膜實(shí)現(xiàn)。
蒸鍍的對位精度是工藝一大難點(diǎn),目前依然存在良率不足與有機(jī)材料浪費(fèi)等問題,是導(dǎo)致整個OLED 面板良率不足的關(guān)鍵,因而也是OLED 產(chǎn)線上最核心、最緊缺的設(shè)備之一。
此外,AMOLED 有機(jī)發(fā)光材料與金屬電極極易受來自外界及內(nèi)部材料所含水汽影響而受潮氧化。為了保證顯示面板穩(wěn)定性與壽命,需要在充滿惰性氣體環(huán)境中給蒸鍍上發(fā)光層與電極的ITO 玻璃進(jìn)行玻璃、金屬、柔性聚合物、薄膜等蓋板的封裝,并在封裝體中填充吸水材料。
OLED封裝
傳統(tǒng)封裝
適合bottom-emi,但不適合top-emi,am or pm
設(shè)備、材料、工藝比較成熟
可靠性高,基板不需保護(hù)層
僅限基板為玻璃材質(zhì),背蓋需要開槽
Frit 熔結(jié)
基板需要鍍保護(hù)膜
基板與背蓋之間通過玻璃框膠熔結(jié)
背蓋可以不開槽
適合bottom,top,am or pm
防透氧透水性好
工藝較簡單,對密封材料依賴度大
基板和背蓋之間密閉空腔,只適合中小尺寸屏
結(jié)構(gòu)剛性太強(qiáng)和tacktime時間長等需要確認(rèn)
DAM&FILL
基板需要鍍保護(hù)膜
基板與背蓋之間完全填充uv膠材料
使用透明填充物
背蓋不需開槽
適合bottom,top,am or pm
無空腔,抗機(jī)械強(qiáng)度高,可應(yīng)用touch panel
產(chǎn)品可在低壓狀態(tài)下工作
透氧透水性有待檢驗
復(fù)合薄膜
無背蓋,薄(封裝層厚度3um),可做輕薄顯示
柔性好,可做柔性顯示
透過率高,無密閉空腔,可頂發(fā)光,低壓環(huán)境工作
膜層材料穩(wěn)定性好,使用時間長
基片需要做保護(hù)層
膜層抗機(jī)械強(qiáng)度低
設(shè)備投資較大,tactime長,需要多組成膜設(shè)備
材料(有機(jī)膜層)需要特供
Getter 涂布
適合bottom,top也可以用,am or pm
Getter 涂布后需要500度左右高溫?zé)Y(jié)
Ca膜樹脂涂布
Ca 膜+樹脂,涂布在背蓋上
膜層透明
背蓋不需開槽
基板需要鍍保護(hù)層
適合bottom,top,am or pm
Film 貼附
類似貼膏藥貼住鍍膜區(qū),再固化
封裝效果完全依賴貼附材料
(審核編輯: 林靜)
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