OLED結(jié)構(gòu)與發(fā)光原理
有機(jī)發(fā)光二管(OLED)是一種由柯達(dá)公司開發(fā)并擁有的顯示技術(shù)，該技術(shù)將有機(jī)聚合材料用作半導(dǎo)體(semiconductor) LED。聚合物可以是天然的，也可以是人工合成的，也可以是大號或小號。蛋白和 DNA是有機(jī)聚合物的例子。
發(fā)光二管的基本結(jié)構(gòu)是用氧化銦錫和電的正連接起來，再加上一個金屬陰，被包成三明治狀的結(jié)構(gòu)。其整體構(gòu)架層包括：空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。陽所產(chǎn)生的空穴和陰在電場的作用下產(chǎn)生的電子將分別向空穴傳輸層和電子傳輸層注入，并向發(fā)光層遷移。如果與發(fā)光層相遇，就會產(chǎn)生能量激子，激發(fā)發(fā)光分子產(chǎn)生可見光。在提供到合適的電壓時，正空穴與陰電荷結(jié)合，產(chǎn)生光亮，依配方的不同而產(chǎn)生紅綠藍(lán)光，并根據(jù)三基色原理形成基本色彩。
OLED具有自發(fā)光功能，而 LCD本身不發(fā)光，需要背光源的支持，即光源來自于顯示器下方。LCD和背光源構(gòu)成 LCM，其中 LCD一般采用多層結(jié)構(gòu)，主要由偏光片、玻璃基板、彩色濾光片、透明電、 TFT、液晶等面板材料組成，背光源主要由光源、導(dǎo)光板、光學(xué)模片、結(jié)構(gòu)等組成。
OLED的分類與特性
按照驅(qū)動方式分類， OLED可分為 AMOLED (AcTIveMatrixOLED、主動矩陣 OLED，或有源矩陣 OLED)和 PMOLED (Passive MatrixOLED，或稱被動矩陣 OLED)。
PMOLED單用陰陽構(gòu)成矩陣形，以掃描方式點亮陣列像素點陣，每一像素均以脈沖模式運行，具有瞬時高亮度發(fā)光等優(yōu)點，其優(yōu)點是工藝簡單、成本低，缺點是不適于在大尺寸、高分辨率面板上應(yīng)用，不符合發(fā)展趨勢。
AMOLED采用獨立的 TFT來控制每一個像素點，每一個像素都能持續(xù)和獨立發(fā)光，優(yōu)點是驅(qū)動電壓低，發(fā)光元件壽命長，工藝復(fù)雜，成本不易控制。占據(jù) OLED市場大部分份額的 AMOLED代表了主流發(fā)展方向，目前市場上所謂的 OLED產(chǎn)品通常默認(rèn)為 AMOLED。
OLED的特點是它的核心可以非常薄，厚度只有目前液晶的1/3，再加上有機(jī)發(fā)光的半導(dǎo)體全固態(tài)元件，抗震性好，能適應(yīng)惡劣的環(huán)境。有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體主要是自體發(fā)光，使得它幾乎沒有視角問題；與 LCD技術(shù)相比，即使從大角度觀察，顯示器的畫面仍然清晰可見。該半導(dǎo)體元件為自發(fā)光并依賴電壓調(diào)節(jié)，反應(yīng)速度比液晶片快得多，更適合作為高清電視使用。SONY于2007年底推出的11英寸有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體電視XEL-1，反應(yīng)速度比 LCD快1000倍。
有機(jī)物發(fā)光半導(dǎo)體的另一個特點是對低溫的適應(yīng)能力，舊液晶技術(shù)在零下75度時，就會發(fā)生斷裂故障，只要電路沒有損壞，有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體就能正常顯示。另外，有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體效率高，耗能比液晶稍低也可以在不同材料的襯底上制造，甚至可以制成可彎曲的顯示器，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。
相對于 LCD而言，有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體相對于 LCD而言更具有優(yōu)勢，但是 OLED幾年前的使用壽命仍難以滿足消費產(chǎn)品(如 PDA、移動電話、數(shù)碼相機(jī)等)的需求，但近年來已經(jīng)取得了重大突破，很多手機(jī)的屏幕已經(jīng)采用了 OLED，但是在價格上仍較 LCD貴，這也是未來量產(chǎn)技術(shù)有待突破的。
AMOLED生產(chǎn)技術(shù)
因為 AMOLED占據(jù)了大部分 OLED市場，所以我們將重點介紹 AMOLED的生產(chǎn)技術(shù)。
底板段
不管是 AMOLED還是TFT-LCD，其制作過程中的步就是背板段，即制造 TFT襯底。因為 OLED屬于電流驅(qū)動器件，對電流穩(wěn)定性要求很高，而電流的穩(wěn)定性又與電子的遷移率有關(guān)，因此 LTPS是適合做 OLED用 TFT的半導(dǎo)體薄膜，一般 AMOLED都采用 LTPS基板搭載 TFT。但由于成本、工藝等方面的原因， LCD采用多。
值得一提的是， TFT指在 LCD中充當(dāng)驅(qū)動開關(guān)的薄膜晶體管，通過 TFT開關(guān)控制液晶分子的電壓大小，進(jìn)而控制液晶分子的旋轉(zhuǎn)角度，通過遮光和透光達(dá)到顯示的目的；在 OLED中同樣作為開關(guān)，通過 TFT開關(guān)控制電流大小，從而控制發(fā)光亮度。LCD與 OLED在制備 TFT時的不同之處在于：1) OLED對 TFT需求較大， LCD中一像素僅需1 TFT,2) OLED至少需要4 TFT;2) OLED對 TFT的制備工藝要求很高，同樣需要 TFT的 TFT，因此， LCD中的 TFT良率更高。
背板工藝主要是通過成膜、曝光、蝕刻疊加不同圖形的不同材料形成 LTPS薄膜，其技術(shù)難點在于其工藝復(fù)雜度和對電性指標(biāo)的高要求，具體流程如下：后片式切割機(jī)、濕切機(jī)、干燥機(jī)、ICP-干燥機(jī)、 PVD、 CVD、 TEOSCVD、 HF清洗機(jī)、激光晶化機(jī)、離子注入機(jī)、快速熱退火機(jī)等。
有機(jī)發(fā)光二管(OLED)是一種由柯達(dá)公司開發(fā)并擁有的顯示技術(shù)，該技術(shù)將有機(jī)聚合材料用作半導(dǎo)體(semiconductor) LED。聚合物可以是天然的，也可以是人工合成的，也可以是大號或小號。蛋白和 DNA是有機(jī)聚合物的例子。
發(fā)光二管的基本結(jié)構(gòu)是用氧化銦錫和電的正連接起來，再加上一個金屬陰，被包成三明治狀的結(jié)構(gòu)。其整體構(gòu)架層包括：空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。陽所產(chǎn)生的空穴和陰在電場的作用下產(chǎn)生的電子將分別向空穴傳輸層和電子傳輸層注入，并向發(fā)光層遷移。如果與發(fā)光層相遇，就會產(chǎn)生能量激子，激發(fā)發(fā)光分子產(chǎn)生可見光。在提供到合適的電壓時，正空穴與陰電荷結(jié)合，產(chǎn)生光亮，依配方的不同而產(chǎn)生紅綠藍(lán)光，并根據(jù)三基色原理形成基本色彩。
OLED具有自發(fā)光功能，而 LCD本身不發(fā)光，需要背光源的支持，即光源來自于顯示器下方。LCD和背光源構(gòu)成 LCM，其中 LCD一般采用多層結(jié)構(gòu)，主要由偏光片、玻璃基板、彩色濾光片、透明電、 TFT、液晶等面板材料組成，背光源主要由光源、導(dǎo)光板、光學(xué)模片、結(jié)構(gòu)等組成。
OLED的分類與特性
按照驅(qū)動方式分類， OLED可分為 AMOLED (AcTIveMatrixOLED、主動矩陣 OLED，或有源矩陣 OLED)和 PMOLED (Passive MatrixOLED，或稱被動矩陣 OLED)。
PMOLED單用陰陽構(gòu)成矩陣形，以掃描方式點亮陣列像素點陣，每一像素均以脈沖模式運行，具有瞬時高亮度發(fā)光等優(yōu)點，其優(yōu)點是工藝簡單、成本低，缺點是不適于在大尺寸、高分辨率面板上應(yīng)用，不符合發(fā)展趨勢。
AMOLED采用獨立的 TFT來控制每一個像素點，每一個像素都能持續(xù)和獨立發(fā)光，優(yōu)點是驅(qū)動電壓低，發(fā)光元件壽命長，工藝復(fù)雜，成本不易控制。占據(jù) OLED市場大部分份額的 AMOLED代表了主流發(fā)展方向，目前市場上所謂的 OLED產(chǎn)品通常默認(rèn)為 AMOLED。
OLED的特點是它的核心可以非常薄，厚度只有目前液晶的1/3，再加上有機(jī)發(fā)光的半導(dǎo)體全固態(tài)元件，抗震性好，能適應(yīng)惡劣的環(huán)境。有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體主要是自體發(fā)光，使得它幾乎沒有視角問題；與 LCD技術(shù)相比，即使從大角度觀察，顯示器的畫面仍然清晰可見。該半導(dǎo)體元件為自發(fā)光并依賴電壓調(diào)節(jié)，反應(yīng)速度比液晶片快得多，更適合作為高清電視使用。SONY于2007年底推出的11英寸有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體電視XEL-1，反應(yīng)速度比 LCD快1000倍。
有機(jī)物發(fā)光半導(dǎo)體的另一個特點是對低溫的適應(yīng)能力，舊液晶技術(shù)在零下75度時，就會發(fā)生斷裂故障，只要電路沒有損壞，有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體就能正常顯示。另外，有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體效率高，耗能比液晶稍低也可以在不同材料的襯底上制造，甚至可以制成可彎曲的顯示器，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。
相對于 LCD而言，有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體相對于 LCD而言更具有優(yōu)勢，但是 OLED幾年前的使用壽命仍難以滿足消費產(chǎn)品(如 PDA、移動電話、數(shù)碼相機(jī)等)的需求，但近年來已經(jīng)取得了重大突破，很多手機(jī)的屏幕已經(jīng)采用了 OLED，但是在價格上仍較 LCD貴，這也是未來量產(chǎn)技術(shù)有待突破的。
AMOLED生產(chǎn)技術(shù)
因為 AMOLED占據(jù)了大部分 OLED市場，所以我們將重點介紹 AMOLED的生產(chǎn)技術(shù)。
底板段
不管是 AMOLED還是TFT-LCD，其制作過程中的步就是背板段，即制造 TFT襯底。因為 OLED屬于電流驅(qū)動器件，對電流穩(wěn)定性要求很高，而電流的穩(wěn)定性又與電子的遷移率有關(guān)，因此 LTPS是適合做 OLED用 TFT的半導(dǎo)體薄膜，一般 AMOLED都采用 LTPS基板搭載 TFT。但由于成本、工藝等方面的原因， LCD采用多。
值得一提的是， TFT指在 LCD中充當(dāng)驅(qū)動開關(guān)的薄膜晶體管，通過 TFT開關(guān)控制液晶分子的電壓大小，進(jìn)而控制液晶分子的旋轉(zhuǎn)角度，通過遮光和透光達(dá)到顯示的目的；在 OLED中同樣作為開關(guān)，通過 TFT開關(guān)控制電流大小，從而控制發(fā)光亮度。LCD與 OLED在制備 TFT時的不同之處在于：1) OLED對 TFT需求較大， LCD中一像素僅需1 TFT,2) OLED至少需要4 TFT;2) OLED對 TFT的制備工藝要求很高，同樣需要 TFT的 TFT，因此， LCD中的 TFT良率更高。
背板工藝主要是通過成膜、曝光、蝕刻疊加不同圖形的不同材料形成 LTPS薄膜，其技術(shù)難點在于其工藝復(fù)雜度和對電性指標(biāo)的高要求，具體流程如下：后片式切割機(jī)、濕切機(jī)、干燥機(jī)、ICP-干燥機(jī)、 PVD、 CVD、 TEOSCVD、 HF清洗機(jī)、激光晶化機(jī)、離子注入機(jī)、快速熱退火機(jī)等。
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