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SID研讨会中最火热的OLED显示器

导读: Paul Drzaic SID 2006创纪录的同时发表了许多相关的OLED论文和展品,该技术无论于论文集或展览会场均受到最大的瞩目,此为SID 2006引起大家最大兴趣的新兴技术。

Paul Drzaic

SID 2006创纪录的同时发表了许多相关的OLED论文和展品,该技术无论于论文集或展览会场均受到最大的瞩目,此为SID 2006引起大家最大兴趣的新兴技术。

有机发光二极管(OLED)显示器未来在各平面显示器将会更加的普及。当然有多种好理由,除了可以简化面板结构外、相较于目前主动矩阵液晶显示器(AMLCDs),不仅在显示特性已可并驾齐驱,甚至在多项参数表现上已经凌驾LCD之上,尤其是在显示器的反应时间和显示视角上。然而,现今的平面显示器产业市场,AMLCD仍持续在面版尺寸、寿命和制造成本上领先OLED。换句话说,AMLCD将不会轻易的放弃于广大显示器产业领先的优势。
这也难怪,为何OLED能抓住切入平面显示器产业的机会。尤其是2006六月于旧金山所举办SID 2006之国际论文集、研讨会和展览会,引起产业界更高度的兴趣。OLED展出了近期开发的新技术与产品于SID 2006。OLED相关的论文所占篇幅远大于其它技术主题,并且大部分都着重应用于背光、显示电子、显示器制造以及显示量测上。11篇的邀请演讲以及将近六十篇的海报论文是与OLED相关的。

本文将会强调OLED显示器于本届SID2006的活动状况,特别是SID 2006显示器展览会场所展出的相关产品。虽然本短文无法全部介绍与OLED相关的所有信息,但读者仍可经由SID的网站了解所有相关信息。

针对该显示技术讨论与应用发展,伴随着展览会中的商业活动,提供了完整且清楚OLED现况之技术、制造和产业以及未来的发展规划。在OLED制造技术讨论中,柯达(Kodak)公司的Gopalan Rajeswaran提到了OLED显示器与AMLCD之间的竞争状况,Rajeswaran指出OLED许多优于AMLCD 显示器的部分,特别是反应时间以及广视角问题。因此,相较于AMLCD,影响OLED显示器产业成长的关键点为"成本"。首要任务便是降低成本,并经由改善OLED背光系统的良率与产能问题,藉以切入OLED厂。

iSuppli公司的Kimberly Allen在她的演讲"新兴显示器中的巨人"中反映出几个问题,她指出,被动矩阵式OLED (PMOLED)所需的制程时间约4分钟,而超扭转型液晶显示器(STN LCD)仅需30秒。2005年售出大约5亿美金价值的PMOLED显示器产品,根据Allen的说法,展望2006年,PMOLED售出的金额将会上升到7.4亿美金,主要是着重在行动电话显示面版以及手持式多媒体显示器。Allen 预测未来主动式OLED的出货量将不会大于PMOLED显示器直到2010年为止。她并指出一有趣的现象,未来,显示器产业将会是OLED与AMLCD的竞争,随然大多数的公司发展OLED,同时将仍然持续以AMLCD作为公司的首要产品。

研讨会提供了市场趋势的总揽,而SID展览会场提供了未来真正使用OLED的时程规划。举例来说,OSRAM Semiconductor 展出了一系列未来的产品和原型机。

整合的PMOLED显示器包含了自显示卷标显示器(图一)、音响装置显示器、头戴式蓝牙装置以及医疗用组件等。在其它的被动式应用上,Univision Technology 公司,展出了拥有美丽对比与色彩表现的1.7 吋全彩PMOLED显示器。(图二)


图一:OSRAM Semiconductor搭配PMOLED自显示卷标录像显示器


图二:Univision展出的1.7吋全彩PMOLED显示器

主动矩阵式OLED显示器

当PMOLED显示器被大量的生产与制造,渐渐的显露出未来AMOLED将会越来越一致,且结合价格与表现的产品。为数不少的展出厂商在SID 2006将会展出多种创新的AMOLED显示器。

Samsung展出了许多值得注意的显示器面版,分别有10吋和11吋的面版,使用小分子的AMOLED显示器,并搭配非均硅(图三)基板作为背光。其中,11吋的面版可表现出1000:1的高对比,于亮度值300 cd/m2,800‧(RGB)‧480分辨率下。过去,稳定度一直是a-Si基板之AMOLED显示器的问题所在,但经由面板厂针对背版合适性的调整与改善之后,随然仍有一些小问题需要解决,不过Samsung最近仍发布消息要建造四代尺寸的低温多晶硅(low temperature polysilicon,LTPS) OLED显示器厂。Samsung同时亦展出新颖的4.3吋3D立体影像OLED显示器,不仅使用OLED创造了3D的显示效果,且拥有快速的反应时间,藉以来提供视差效果造成连续式影像的表现。

许多显示器厂商同时展出了LTPS AMOLED显示器。TPO为Toppoly Optoelectronics Corp.和Philips MDS所合并的新公司,展出了2.5吋的LTPS OLED显示器。Kodak公司展出了搭载2.5吋LTPS OLED面版的数字相机,并使用特殊的材料改善显示寿命和色阶。

eMagin AMOLED显示器呈现了不同的显示因素,展出了数个微型显示芯片所架构而成使用OLED在单晶硅基材的背版。举例来说,eMagin Z00 3DVsior应用于等同显示面积为105吋的显示器,经由材料和结构的改善之后,eMagin期待该显示表现能够有超过400,000小时的寿命。

Fraunhofer IPMS为German Pavilion公司在SID2006的一部分,展出了数种OLED相关的组件,包含了优异穿透性的OLED显示器,从显示器的"前方"和"后面"都能观赏,在论文集中,Fraunhofer IOF发表了一篇论文结合了Nordic NeuroLab AS所共同开发的头戴式OLED 医疗用显示器。

Cambridge Display Technology (CDT)和Toppan Printing展出了5.5吋全彩主动有机OLED (P-OLED)显示器,采用压力释放的滚轮印刷方式,比原本传统因刷技术方式更有优势(相较于小分子基准(SM)的OLED来看,常常需要经由蒸发的方式通过模版)。CDT和Toppan升高凸块藉以表现制程的一致性,且该技术特性拥有极高的产率。

DuPont Display展出了最近开发完成,经由射出印刷小分子SM-OLED材料的6吋OLED面版,当时杜邦并未发表该产品于确切的系统上,而是诉求将该发明应用于更大范围的SM-OLED材料,并转换成可印刷的材料上。

University of Cologne与Merck合作,描述了特殊制程于海报论文中,提及网版印刷已经直接使用于OLED材料,且不需添加任何的光阻。经由化学方式的改值,OLED材料会变成光反应性的、均匀的涂布于OLED面版,最后经过曝光,使得OLED的曝光面积变成不可溶的。而OLED未经曝光的面积,将可利用溶剂清洗干净。

Universal Display Corp. (UDC)报导了一些前瞻、包含了最近改善的蓝光为基材的磷光OLED (PHOLED)材料,高效率的蓝光发射数据是经的起业界检视的,但是UDC报导了较往常优异50%以上的效率表现,且蓝光材料不仅展现了30-cd/A且在 200 cd/m2 条件下仍可拥有100,000小时的寿命,同时UDC与合作伙伴Palo Alto Research Center (PARC)更提出100-ppi的软性OLED显示器在不锈钢为基板的LTPS装置上。

获得卓越论文殊荣的"高效率串连式排列蓝色OLED"是由Kodak公司所发表的。文章中指出,经由"串连排列"的蓝色显示器是经由两个电子发光组件所建构成序列式显示组件,能够表现出20-cd/A的效率值、使用寿命在1000-cd/m2环境下,依据材料的不同,可长达5000至 50,000小时。

白光OLED材料则是另一个吸引众多目光的技术于SID 2006 展览会场中,有许多令人印象深刻的成绩。在Novaled GmbH、Philips Lighting和Philips Research之间,开发出了长效的白光OLED。在驱动值为1000 cd/m2的条件下,效率为32 lm/W,且寿命可达20,000小时。

Mitsubishi Chemical Corp.展出了可印刷的电子组件,应用于驱动OLED显示器,Mitsubishi Chemical 开发了一种溶液式制程的小分子材料,可提供1.4 cm2/V-sec的高迁移率,该迁移率等同于在a-Si材料上的效果,Mitsubishi Chemical同时亦展示了使用该材料于雷射图案化制程上。

作者
Paul Drzaic服务于显示器产业,为Drzaic产业顾问服务公司之顾问。电子邮件信箱:drzaic.consulting@verizon。此外,他为SID委员,以及下一届的SID主席。

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