OLED開始挑戰(zhàn)主流顯示技術(shù)

液晶顯示器(LCD)和電漿顯示器(PDP)是當(dāng)今電視屏幕的主流技術(shù)，同時，LCD也幾乎是任何應(yīng)用的首選。然而，最近市場上出現(xiàn)了兩種亟欲挑戰(zhàn)其主導(dǎo)地位的新興技術(shù)──有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和電子紙(e-paper)。OLED早已躋身可攜式顯示器市場，并可能進(jìn)入家庭中作為一種新興的電視顯示技術(shù)。同時，電子紙也正在分食可攜式設(shè)備、消費性電子和電子卷標(biāo)等特別需要低功耗和更長電池壽命的市場領(lǐng)域。

最近在東京召開的2008顯示技術(shù)大會上，E Ink、富士通(Fujitsu)和Bridgestone等公司分別展出其于輕、薄且省電的電子紙顯示器最新進(jìn)展。Sony展出了一款0.3mm厚的OLED顯示器原型，它在亞洲通稱為‘有機(jī)電致發(fā)光’(OEL)顯示器。這款新品比Sony去年12月針對其OLED電視顯示器XEL-1而設(shè)計的1.4mm OLED面板還更輕巧。Sony還展出了目前最薄的一款OLED原型，其厚度僅0.2mm。此外，該公司還展示了一款27英寸OLED電視顯示器，可顯示1,920×1,080畫素格式的高解析視訊影像。

電子紙的目標(biāo)市場是手持設(shè)備而非電視，大多數(shù)的電子紙都是雙穩(wěn)態(tài)的，也就是說，即使電源關(guān)閉后，無需供電也可保持屏幕上的內(nèi)容。電子紙是一種反射式顯示器，它既不需要傳導(dǎo)式LCD顯示器的背光，也無需OLED的發(fā)光機(jī)制，因此，電子紙很適合特別需要低功耗的應(yīng)用。

既輕且薄并非OLED顯示器的唯一強(qiáng)項，OLED顯示器的屏幕尺寸可達(dá)30英寸(對角線)，而且還有許多適合應(yīng)用于電視屏幕的其它特性，包括超越NTSC規(guī)格的色彩重現(xiàn)，以及僅約幾微秒的快速反應(yīng)時間。其最高亮度也超過1,000cd/m2，對比度大于10,000:1。

OLED戰(zhàn)爭開打

三星早已加入OLED戰(zhàn)局。“我們將在2010年以前生產(chǎn)采用OEL面板的40或42英寸電視?！比荢DI行動顯示部營銷部門副總裁Lee Woo Jong表示。此外，三星也將在今年年底前量產(chǎn)用于筆記本電腦的14英寸OLED面板。

顯示面板制造商奇晶光電(CMEL)也盯上了OLED。該公司將于2009年上半年商業(yè)化生產(chǎn)用于筆記本電腦的12.1英寸OEL顯示器，并計劃于明年下半年量產(chǎn)用于電視機(jī)的32英寸面板，該公司副總裁Park Sung Soo說。

盡管該領(lǐng)域已取得相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展，但要將OEL技術(shù)應(yīng)用到更大尺寸的面板仍存在著許多問題。OLED面板是由聚合在玻璃基板上的薄膜晶體管(TFT)、然后再經(jīng)過一連串的有機(jī)層注入、輸送并重組電子與電洞的過程而生產(chǎn)的。針對更大型面板的生產(chǎn)，目前已無法再使用原本為小型OLED面板制造薄膜晶體管或發(fā)光層所開發(fā)的制造技術(shù)。

例如，在開發(fā)11吋的首款OLED電視XEL-1時，Sony采用低溫多晶硅(LTP)技術(shù)作為TFT的基底，并以小分子材料作為有機(jī)薄膜。但在其27英寸OLED原型中，Sony的工程師采用的是先進(jìn)的‘微晶’(microcrystal)硅薄晶體管技術(shù)，并導(dǎo)入一種Sony稱之為‘laser-induced pattern-wise sublimation’(LIPWS)的雷射轉(zhuǎn)印技術(shù)。

Sony制程技術(shù)部門主管Yoshi Ishibashi解釋道，目前有三種TFT的生產(chǎn)制程技術(shù)──雷射退火、直接沈積和固相生長?！拔覀冋J(rèn)為就大尺寸面板而言，在硅結(jié)晶過程中，雷射退火是最佳選擇?！彼f。

雖然微晶硅的電子遷移率較多晶硅遜色些，但它有另一種重要的優(yōu)勢，Ishibashi指出，那就是在制造大尺寸基板時，微晶硅的平面均勻性非常高。

業(yè)界還未能在制造有機(jī)薄膜方面找到最佳化的方法。在Sony的XEL-1產(chǎn)品中，從熔爐內(nèi)蒸發(fā)的有機(jī)材料在RGB畫素位置被汽相沈積時，就必須立即在基板下方置放金屬光罩。但當(dāng)基板超過一定尺寸時，金屬光罩會因本身的重量而產(chǎn)生變形，或自熔爐中輻射熱量，因而導(dǎo)致定位誤差、降低開口率(aperture ratio)和分辨率。

所以，Sony的工程團(tuán)隊為其27英寸原型產(chǎn)品的開發(fā)尋求另一種技術(shù)?！皩τ诮Y(jié)合白色OEL材料與彩色濾光片來說，雷射退火技術(shù)仍有其吸引力?！盜shibashi說。采用彩色濾光片可實現(xiàn)超高密度，原因是不需再使用光罩來形成獨立的紅、綠和藍(lán)色子畫素圖案。因此，雖然可能降低色彩純度并增加功耗，但卻可降低制造成本。

與面板尺寸無關(guān)，畫素的‘壞點’數(shù)目是不會改變的?！八?，我們必須盡量避免導(dǎo)致畫素壞點的因素?！笨逻_(dá)公司OLED產(chǎn)品部門資深總監(jiān)Takatoshi Tsujimura表示，“為了實現(xiàn)此一目標(biāo)，結(jié)合使用白色OEL材料與彩色濾光片是最佳途徑。”

sujimura介紹，透過在傳統(tǒng)RGB三原色子畫素上置入白色畫素的方法，可改善兩倍發(fā)光效率?！斑@是因為白色畫素?zé)o需使用彩色濾光片之故，”他說，“因此，也就沒有任何影響白光100%發(fā)射的阻礙，這就是它之所以能夠?qū)崿F(xiàn)高發(fā)光效率的原因?！?/P>

照明應(yīng)用

除了顯示器領(lǐng)域以外，OEL還適用于固態(tài)照明和太陽能電池等多種應(yīng)用?；瘜W(xué)產(chǎn)品制造商Kaneka公司日前宣布，該公司將與日本大阪大學(xué)共同合作，進(jìn)行OLED照明設(shè)備及有機(jī)薄膜太陽能電池的研究。

OLED的薄、輕和表面自發(fā)光等特性使其相當(dāng)適用于照明應(yīng)用。在汽車和飛機(jī)應(yīng)用中，體積薄、重量輕特別具有優(yōu)勢。

“OEL顯示器已達(dá)到每瓦50流明的發(fā)光效率，預(yù)計到了2010年時其發(fā)光效率可達(dá)100流明/瓦?！钡聡鳱ovaled公司CEO Gidas Sorin表示。相形之下，燈泡的最大發(fā)光效率約為20流明/瓦。

電子紙應(yīng)用起飛

除了OLED技術(shù)以外，電子紙成為Display 2008大會上的另一個主角。有好幾家公司都展示了在電子紙技術(shù)方面所取得的進(jìn)步，這些產(chǎn)品已應(yīng)用在手機(jī)、電子書閱讀器、告示牌和卷標(biāo)等產(chǎn)品中。

（助編：xiaohu）