有機(jī)EL面板的大型化之路已經(jīng)初現(xiàn)曙光

來(lái)源:日經(jīng)BP社 更新日期:2010-03-04 作者:佚名

LG積極推進(jìn)

  “超越CRT的顯示性能”,“可表現(xiàn)終極黑色”,“厚度只有數(shù)mm,能夠?qū)崿F(xiàn)超薄”……

  因其出色的性能,有機(jī)EL面板很早被看作是平板電視顯示面板的“真命天子”。2007年10月,索尼實(shí)現(xiàn)了全球首款11英寸有機(jī)EL電視的量產(chǎn)。但是之后便再無(wú)下文。2007年,東芝、韓國(guó)三星電子等電視廠商都曾表示在2009年左右量產(chǎn)有機(jī)EL電視。但至少到2009年年底,二公司均還沒(méi)有向市場(chǎng)投放有機(jī)EL電視的跡象。

注1)東芝2007年12月宣布2009年量產(chǎn)30英寸以上大型有機(jī)EL電視的計(jì)劃已明確延期。

  大型化

  看似停滯不前的電視用大型有機(jī)EL面板。其實(shí)現(xiàn)在研發(fā)又再度活躍起來(lái)。其中最為明顯的是韓國(guó)LG集團(tuán)。韓國(guó)LG電子于2009年8月發(fā)布了15英寸有機(jī)EL電視并于同年12月在韓國(guó)上市銷售。售價(jià)300萬(wàn)韓元(按1元=170韓元換算約合1.76萬(wàn)元)。

  這款電視配備的有機(jī)EL面板由同一集團(tuán)的韓國(guó)LG顯示器開(kāi)發(fā)。峰值亮度為450cd/m2,對(duì)比度為10萬(wàn):1以上,色彩表現(xiàn)范圍高達(dá)NTSC比98%。TFT(TFT=thin filmtransistor)驅(qū)動(dòng)元件中使用的材料為利用“SPC(solidphase crystallization)”高溫工藝結(jié)晶化的多晶硅。有機(jī)EL發(fā)光層的R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三色發(fā)光材料分別借助真空蔭罩蒸鍍獨(dú)立成膜。并且通過(guò)采用腔體(多重反射干涉)結(jié)構(gòu)*,擴(kuò)大了色彩表現(xiàn)范圍。

  *腔體結(jié)構(gòu):利用正極與負(fù)極間反復(fù)出現(xiàn)光反射時(shí)的干涉效果提高有機(jī)EL材料發(fā)光的色純度和強(qiáng)度的方法。但RGB三色發(fā)光層的厚度偏差需要控制在數(shù)%以下。

  LG顯示器已開(kāi)始制造手機(jī)用小型有機(jī)EL面板。并且公開(kāi)了2010年第一季度啟動(dòng)新的有機(jī)EL面板生產(chǎn)線的計(jì)劃,對(duì)擴(kuò)大規(guī)模不遺余力。另外,LG顯示器除了在2009年6月與有機(jī)EL材料供應(yīng)商出光興產(chǎn)達(dá)成業(yè)務(wù)合作協(xié)議外,還于2009年12月宣布收購(gòu)有機(jī)EL面板的開(kāi)發(fā)先鋒美國(guó)伊士曼柯達(dá)(Eastman Kodak)的有機(jī)EL業(yè)務(wù),顯示了強(qiáng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)的態(tài)勢(shì)。

  注2)2009年12月LG集團(tuán)已就收購(gòu)柯達(dá)的有機(jī)EL業(yè)務(wù)達(dá)成了一致。最終的收購(gòu)主體預(yù)計(jì)將從LG電子、LG顯示器、LG化學(xué)中產(chǎn)生。

  這一系列措施的背后,是因?yàn)長(zhǎng)G顯示器明確表示將分別在2010年量產(chǎn)20英寸級(jí)、在2011年量產(chǎn)30英寸級(jí)、在2012年量產(chǎn)40英寸級(jí)大型有機(jī)EL面板。該公司OLED銷售及市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Won Kim堅(jiān)定表示:“雖然價(jià)格會(huì)不菲,但到2012年,消費(fèi)者將能夠購(gòu)買到40英寸級(jí)有機(jī)EL電視”。

  小型有機(jī)EL面板市場(chǎng)穩(wěn)步擴(kuò)大

  LG集團(tuán)之所以積極發(fā)展大型有機(jī)EL面板,是因?yàn)橛谛⌒陀袡C(jī)EL面板的需求旺盛。手機(jī)、智能電話、便攜式媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)等眾多便攜設(shè)備開(kāi)始全面配備有機(jī)EL面板。這些影像便攜產(chǎn)品選擇有機(jī)EL面板是因?yàn)椤捌涓叱娘@示性能容易面向用戶宣傳”(DisplaySearch中小型FPD總監(jiān)早瀨宏)。2009年11月,卡西歐計(jì)算機(jī)與凸版印刷宣布成立新公司,量產(chǎn)用于數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品的小型有機(jī)EL面板。涉足有機(jī)EL面板業(yè)務(wù)的廠商也開(kāi)始增加。

有機(jī)EL面板的大型化之路已經(jīng)初現(xiàn)曙光

  根據(jù)顯示器調(diào)查公司DisplaySearch的資料,2009年有機(jī)EL面板的供貨總額約為8.45億美元。其中,手機(jī)主屏使用的有機(jī)EL面板約為5.21億美元,約占供貨總額的61%。到2016年,手機(jī)主屏使用的有機(jī)EL面板的供貨額有可能擴(kuò)大到目前的5倍以上,達(dá)到約28.2億美元。

  隨著量產(chǎn)的推進(jìn),業(yè)內(nèi)第一大廠商韓國(guó)三星移動(dòng)顯示器(Samsung Mobile Display,SMD)已將量產(chǎn)成品率“穩(wěn)步提高到了QVGA(320×240像素)級(jí)為80%,VGA(640×480像素)級(jí)為60%的地步”(DisplaySearch早瀨)?梢哉f(shuō),提高量產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)正在扎實(shí)地積累。

照明是另一助力

  有機(jī)EL面板大型化的另一推動(dòng)力是有機(jī)EL照明市場(chǎng)的形成。擁有“面發(fā)光”、“透明”、“輕&薄”等特性的有機(jī)EL照明,其用途可以有別于熒光燈、白熾燈泡等現(xiàn)有光源,以及因節(jié)能發(fā)展而來(lái)的白色LED,因此,新廠商紛紛涉足。

  有機(jī)EL照明的量產(chǎn)化動(dòng)向之活躍甚至超過(guò)了小型有機(jī)EL面板。在日本國(guó)內(nèi),除Lumiotec預(yù)定于2010年1月啟動(dòng)量產(chǎn)外,柯尼卡美能達(dá)控股也于2009年11月宣布將斥資35億日元建設(shè)試制生產(chǎn)線。在海外,荷蘭飛利浦電子(Royal Philips Electronics NV)、美國(guó)通用電氣(General Electronic)等公司也計(jì)劃量產(chǎn)。根據(jù)DisplaySearch的預(yù)測(cè),有機(jī)EL照明市場(chǎng)將于2010年萌芽,在2016年擴(kuò)大到約28.38億美元。

  小型有機(jī)EL面板的量產(chǎn)擴(kuò)大和有機(jī)EL照明的普及有望推動(dòng)大型有機(jī)EL面板的實(shí)用化。這源于二者可以共享大部分材料和元件,以及量產(chǎn)成品率提升技術(shù)的積累。

  能否乘環(huán)保熱之東風(fēng)?

  進(jìn)入2009年,“節(jié)能”、“環(huán)!敝饾u成為平板電視競(jìng)爭(zhēng)的重要要素,也推動(dòng)著大型有機(jī)EL面板的實(shí)用化。例如,索尼于2009年1月發(fā)布了功耗比原來(lái)減少40%的液晶電視“BRAVIA VE5”系列。夏普于2009年9月投產(chǎn)了配備白色LED背照燈,以畫質(zhì)、節(jié)能為賣點(diǎn)的“LED AQUOS LX”系列?紤]到消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提高,這種趨勢(shì)今后很可能繼續(xù)。

有機(jī)EL面板的大型化之路初現(xiàn)曙光

以“環(huán)!睙釣楸尘罢归_(kāi)攻勢(shì)

  有機(jī)EL電視僅靠“漂亮”、“超薄”上難以對(duì)液晶電視形成優(yōu)勢(shì)。自發(fā)光的有機(jī)EL面板更易于宣傳“環(huán)!。而采用背照燈光源的液晶面板可以說(shuō)存在節(jié)能極限。

  有機(jī)EL面板的勝算在于“液晶面板在構(gòu)造上存在低功耗化的極限”(日本液晶技術(shù)人員)。液晶面板是利用電壓控制液晶分子,通過(guò)部分透過(guò)或阻斷背照燈光線的方式顯示灰度。不僅構(gòu)造復(fù)雜,擁有TFT、液晶層、彩色濾光片、偏光板(2片)、玻璃底板(2片)多個(gè)部件,每個(gè)部件的環(huán)節(jié)背照燈光線都會(huì)損耗!艾F(xiàn)有液晶面板的背照燈光線透射率只有5%左右。大幅提高極其困難”。

  而有機(jī)EL面板是自發(fā)光元件,原理上損耗較小!爸灰岣甙l(fā)光材料的效率,有機(jī)EL面板的功耗還能降低”,“功耗應(yīng)該低于液晶面板”,很多有機(jī)EL技術(shù)人員都這樣認(rèn)為。

  在這種情況下,各廠商紛紛重整旗鼓,開(kāi)發(fā)用于電視的大型有機(jī)EL面板。除前面提到的LG顯示器,索尼也在2009年11月召開(kāi)的業(yè)務(wù)說(shuō)明會(huì)上重申了向有機(jī)EL面板等自主顯示器開(kāi)發(fā)持續(xù)投資的決心。

有機(jī)EL面板的大型化之路初現(xiàn)曙光

  全球最大的電視廠商三星電子至今為止尚未公布大型有機(jī)EL面板的量產(chǎn)計(jì)劃。但該公司旗下最大的小型有機(jī)EL面板制造商SMD卻幾乎獨(dú)霸了有源矩陣型有機(jī)EL面板生產(chǎn)份額(圖4)?梢哉f(shuō),該公司積累了最為雄厚的有機(jī)EL面板生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。因此,不斷有預(yù)測(cè)指出:“韓國(guó)三星電子可能會(huì)把現(xiàn)在用于第5代液晶面板的生產(chǎn)線改造成電視用有機(jī)EL面板生產(chǎn)線”(多位精通電視行業(yè)的分析師)注4)。注4)生產(chǎn)液晶面板使用的玻璃底板按照面積增大的順序稱為第1代、第2代等等。第4代為730mm×920mm,第5代為1100mm×1300mm,第6代為1500mm×1800mm,第8代為2160mm×2400mm。

大型化不會(huì)一蹴而就

  話雖如此,有機(jī)EL面板的大型化仍面臨著必須逾越的難關(guān)。其中之一就是大型化和低成本化量產(chǎn)技術(shù)的確立。這也是各廠商在展會(huì)上發(fā)布的20英寸以上有機(jī)EL電視/面板止步于試制品的一大原因(圖5),F(xiàn)在,中小型有機(jī)EL面板采用的TFT和成膜工藝無(wú)法直接應(yīng)用于大型面板。但對(duì)這個(gè)問(wèn)題本文已經(jīng)出現(xiàn)了若干解決方法。

  阻礙實(shí)現(xiàn)大型有機(jī)EL面板的最大課題在于作為其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的液晶面板迅速實(shí)現(xiàn)了高性能化和低成本化(圖3)。因此,“憑借‘高畫質(zhì)’、‘超薄’等有機(jī)EL面板的原有特征很難相對(duì)于液晶電視形成優(yōu)勢(shì)”(某有機(jī)EL技術(shù)人員)。

  各電視、面板廠商都曾在學(xué)會(huì)和展會(huì)上展出過(guò)20英寸以上大型電視試制品。但實(shí)際量產(chǎn)的電視僅有11英寸(索尼)和15英寸(LG電子)兩款。

  在液晶面板大屏幕化、高精細(xì)(1920×1080像素)化開(kāi)發(fā)告一段落的2007年后,高畫質(zhì)化和薄型化便快速發(fā)展。背照燈光源從過(guò)去的冷陰極熒光管(CCFL)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED,這使得其顯示性能逐漸達(dá)到了不遜于有機(jī)EL面板的水平。

  例如,多數(shù)配備直下型LED背照燈的液晶電視在顯示影像時(shí)達(dá)到了對(duì)比度100萬(wàn):1,色彩表現(xiàn)范圍NTSC比100%以上。其性能高于前面介紹過(guò)的LG電子的15英寸有機(jī)EL電視。使用邊緣發(fā)光型LED背照燈的產(chǎn)品最薄處不到20mm。有機(jī)EL電視雖然能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)化和薄型化,但二者之差卻很難向用戶宣傳。

  因此,大型有機(jī)EL面板很有可能首先在不與液晶面板形成競(jìng)爭(zhēng)的用途上普及。2009年10月舉辦的“FPD International 2009”上展出了幾款這樣的試制面板(圖6)。LG顯示器與SMD合作開(kāi)發(fā)的是可以看透面板的“透明顯示器”。該顯示器的正極/負(fù)極均使用透明材料,面板兩側(cè)采用透光結(jié)構(gòu)!霸O(shè)想用于數(shù)字招牌等公共用途”(LG顯示器)。

  LG顯示器與SMD正在開(kāi)發(fā)透明及可彎曲有機(jī)EL面板?梢哉f(shuō),這些是液晶面板難以實(shí)現(xiàn)的有機(jī)EL面板獨(dú)有的用途。此外,LG顯示器還發(fā)布了對(duì)比度高、可視性好的“醫(yī)用顯示器”。SMD則展出了厚度為50μm的可彎曲“IC卡型顯示器”。雖然二者的量產(chǎn)時(shí)期尚未確定,但能夠發(fā)揮有機(jī)EL面板特性的應(yīng)用已指日可待。

  大型化及低成本化技術(shù)穩(wěn)步前進(jìn)

  實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL面板大型化的技術(shù)開(kāi)發(fā)正在穩(wěn)步推進(jìn),F(xiàn)在,各面板廠商“追求的不僅是顯示性能,還在選擇有望使量產(chǎn)成品率達(dá)到最高的技術(shù)”(柯達(dá)OLED系統(tǒng)開(kāi)發(fā)本部本部長(zhǎng)高級(jí)總監(jiān)辻村隆俊)。

  掌握著大型化關(guān)鍵的是能夠應(yīng)用于有機(jī)EL驅(qū)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)大型化的TFT和有助于低成本化及大型化的有機(jī)EL發(fā)光層成膜技術(shù)。

有機(jī)EL面板的大型化之路任重而道遠(yuǎn)

圖7:大型化及低成本化有兩大技術(shù)課題

  有機(jī)EL面板的大型化及低成本化技術(shù)課題不少。尤其必要的是開(kāi)發(fā)玻璃底板大型化用TFT材料和有機(jī)EL元件層疊工藝技術(shù)。

  以2012年量產(chǎn)40英寸產(chǎn)品為目標(biāo)的LG顯示器已經(jīng)比照同尺寸的液晶面板,為生產(chǎn)有機(jī)EL面板制訂了目標(biāo)。LG顯示器為量產(chǎn)提出了長(zhǎng)期規(guī)劃:“到2012年,使用能夠切割2~4塊40英寸面板的第5~6代玻璃底板,材料成本為150%,成品率達(dá)到70%左右。到2016年,使用能夠切割18塊40英寸液晶面板的第10代玻璃底板,爭(zhēng)取使材料成本降低到70~80%,成品率保持不變”(LG顯示器Kim)。

TFT有多項(xiàng)候補(bǔ)技術(shù)

  首先來(lái)看TFT的改進(jìn)方法。低成本化的前提是使用與電視液晶面板相同尺寸的玻璃底板來(lái)制造TFT。但大型液晶面板使用的非晶硅TFT和中小型液晶面板使用的低溫多晶硅(LTPS)TFT都難以直接用于有機(jī)EL。為此通過(guò)改進(jìn)大型有機(jī)EL面板的制造工藝,無(wú)需激光退火處理的多晶硅TFT以及非晶氧化物半導(dǎo)體TFT等有望得到采用。

有機(jī)EL面板的大型化之路已經(jīng)初現(xiàn)曙光

圖8:大型化的關(guān)鍵是TFT材料

  大型液晶面板采用的非晶硅和中小型液晶及有機(jī)EL面板采用的低溫多晶硅,難以實(shí)現(xiàn)玻璃底板的大型化。目前正在進(jìn)行將使用高溫工藝的多晶硅、微晶硅和非晶氧化物應(yīng)用于TFT面板的開(kāi)發(fā)。

  非晶硅TFT無(wú)法使用的原因有二。首先,載子遷移率僅為1cm2/Vs左右,亮度不夠。其次,閾值電壓隨時(shí)間變化,會(huì)出現(xiàn)顯示圖像不均勻現(xiàn)象。

  另一方面,LTPS TFT的載子遷移率高達(dá)100cm2/Vs左右,閾值電壓的變化也僅為非晶硅TFT的1/10左右,性能方面的問(wèn)題較少。因此被用于SMD開(kāi)發(fā)的31英寸試制品和正在量產(chǎn)的中小型有機(jī)EL面板。LTPS TFT的課題在于玻璃底板難以大型化。這是因?yàn)長(zhǎng)TPS TFT需要在非晶硅成膜完成后,通過(guò)激光退火處理進(jìn)行結(jié)晶化處理。這種方法晶體管特性的偏差容易增大。液晶面板中,第4代以上的玻璃底板已經(jīng)不采用這種方法。

  因此,各面板廠商正在開(kāi)發(fā)新的TFT材料和制造工藝。具體方式包括改進(jìn)硅TFT制造工藝和采用非晶氧化物半導(dǎo)體。

  使硅TFT支持到第6代玻璃底板——制造工藝的改進(jìn)是指不借助激光退火處理的非晶硅晶化方法。

  例如,本文開(kāi)篇介紹的LG顯示器的15英寸量產(chǎn)品中就采用了名為SPC的高溫工藝。該方法需要對(duì)非晶硅施加700℃左右的熱處理,使之轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч琛3善返妮d子遷移率為20cm2/Vs左右,閾值電壓變化量與LTPS相當(dāng)。這種方法雖然存在熱處理時(shí)會(huì)使玻璃底板收縮的問(wèn)題,“但已經(jīng)有望支持到第6代玻璃底板”(LG顯示器Kim)。也就是說(shuō),使用該方法最大可以量產(chǎn)30英寸左右的產(chǎn)品。其面存在的課題是對(duì)第8代以上玻璃底板的支持。要想實(shí)現(xiàn)這一目的,“還需要繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的裝置”(LG顯示器Kim)。

  與之相比,SMD開(kāi)發(fā)的是名為“SGS(supergrain silicon)”的多晶硅TFT。該方法需要在非晶硅底板上涂布微量的鎳作為晶核,通過(guò)熱處理形成多晶硅。SMD在2008年10月首次公開(kāi)的40英寸試制品上就使用了SGS工藝 注5~6)。注5)SMD還在開(kāi)發(fā)名為“SLS”的激光退火處理技術(shù)。此外,索尼使用基于“dLTA”激光退火技術(shù)的微晶硅TFT,開(kāi)發(fā)出了27英寸試制品。注6)為了控制TFT開(kāi)電流誤差導(dǎo)致的亮度不均,在外置驅(qū)動(dòng)IC中內(nèi)置補(bǔ)償電路的開(kāi)發(fā)也正在進(jìn)行之中。主要開(kāi)發(fā)商有柯達(dá)、加拿大風(fēng)險(xiǎn)公司IGNIS等。

  氧化物半導(dǎo)體的再現(xiàn)性存在問(wèn)題

  在非晶氧化物半導(dǎo)體中,被認(rèn)為最有希望用作大型有機(jī)EL用TFT材料的是IGZO(In-Ga-Zn-O)。IGZO TFT的載子遷移率為10cm2/Vs左右,閾值電壓的變化也與LTPS相當(dāng)。其魅力在于能夠利用濺射法制造,應(yīng)用時(shí)無(wú)需對(duì)液晶面板生產(chǎn)線做較大改動(dòng)。未來(lái),除濺射法外,IGZO TFT還有望使用涂布工藝制造。這將會(huì)使成本進(jìn)一步降低。

  積極進(jìn)行氧化物半導(dǎo)體TFT開(kāi)發(fā)的主要是韓國(guó)和臺(tái)灣的面板廠商 注7)。在FPD International 2009上,有機(jī)EL面板和液晶面板試制品紛紛出現(xiàn)(表1)。其中以SMD的19英寸面板尺寸最大。展會(huì)上表明采用非晶IGZO的是LG顯示器和臺(tái)灣友達(dá)光電(AU Optronics)。三星集團(tuán)雖未公開(kāi)氧化物半導(dǎo)體的種類,但該公司一直在使用IGZO TFT進(jìn)行試制,展會(huì)上的展品很可能采用的也是這種材料。注7)日本廠商中,夏普和佳能正在開(kāi)發(fā)IGZO TFT。

  氧化物半導(dǎo)體的課題在于制造工藝再現(xiàn)性差。但是,“通過(guò)在成膜后施加熱處理,這一情況有望得到某種程度的改善”(LG顯示器Kim)。

白色有機(jī)EL嶄露頭角

  大屏幕化的另一個(gè)關(guān)鍵在于發(fā)光元件的成膜工藝,F(xiàn)在正在研究的工藝大致可分為兩類:分涂RGB發(fā)光材料的方式;白色材料與RGB三色彩色濾光片組合的方式。

有機(jī)EL面板的大型化之路已經(jīng)初現(xiàn)曙光

表2:有機(jī)EL元件的主要成膜方法(點(diǎn)擊放大)

  目前正在量產(chǎn)的中小型有機(jī)EL面板是通過(guò)蔭罩蒸鍍法分涂低分子型發(fā)光材料制造的。但有看法認(rèn)為,使用蔭罩的方法難以確保亞像素的定位精度,在應(yīng)用到第4代玻璃底板時(shí)存在極限。而且,其材料利用率低,會(huì)導(dǎo)致成本增加。

  于是作為便于實(shí)現(xiàn)面板大型化的方法,白色發(fā)光材料與彩色濾光片相組合的方式開(kāi)始嶄露頭角。除長(zhǎng)期采用該方式的柯達(dá)外,預(yù)定收購(gòu)柯達(dá)有機(jī)EL業(yè)務(wù)的LG顯示器也在進(jìn)行試制之中。

  面向大型化,柯達(dá)與LG顯示器正在開(kāi)發(fā)白色有機(jī)EL材料與彩色濾光片相結(jié)合的有機(jī)EL面板。與RGB三色有機(jī)EL層各自成膜相比,其特點(diǎn)在于容易降低成本。

  一般來(lái)說(shuō),使用彩色濾光片的方式無(wú)需分涂發(fā)光材料,因而最易于實(shí)現(xiàn)玻璃底板的大型化。但擴(kuò)大色彩表現(xiàn)范圍需要增加RGB三色材料成膜的厚度。而且,彩色濾光片會(huì)增加光吸收量,有損有機(jī)EL的優(yōu)勢(shì)之一的面板亮度指標(biāo)。這種情況下,要想獲得與分涂方式相同的亮度,就必須提高白色發(fā)光材料的亮度,這除了會(huì)增加功耗,還會(huì)縮短壽命。也就是說(shuō),色彩表現(xiàn)范圍的擴(kuò)大與功耗是此消彼長(zhǎng)的矛盾關(guān)系。

  柯達(dá)試制的8.1英寸產(chǎn)品在擴(kuò)大彩色濾光片的色彩表現(xiàn)范圍的同時(shí),解決了以上問(wèn)題。試制品的色彩表現(xiàn)范圍高達(dá)NTSC比100%。對(duì)于功耗,柯達(dá)的辻村充滿自信:“如果使用最新白色材料,8.1英寸面板的功耗不足2W。而同尺寸液晶面板的功耗為2~4W左右,作為產(chǎn)品完全可以與其競(jìng)爭(zhēng)”。另外,由于元件的構(gòu)造是光線從TFT一側(cè)射出的底部發(fā)光型,因此,彩色濾光片需要在TFT底板上形成。

  這些特性的提高主要?dú)w功于兩個(gè)原因。一是在照明用途開(kāi)發(fā)的帶動(dòng)下,白色材料的發(fā)光效率得到了大幅提升。柯達(dá)采用的白色材料電流轉(zhuǎn)換效率約為50cd/A,“自2007年起,每年的提升幅度為50%”(柯達(dá)辻村)。

  另一個(gè)原因是采用了“W-RGBW”自主亞像素排列,并對(duì)驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行了改進(jìn)(圖10)。與使用傳統(tǒng)的RGB三色彩色濾光片相比,這種方式能夠兼顧低功耗化和色彩表現(xiàn)性能。

  具體來(lái)說(shuō),該方式是把RGB和W(白)這四種亞像素作為1個(gè)像素來(lái)顯示彩色畫面的。由于W部分沒(méi)有濾光片,因此,顯示全白畫面時(shí),其功耗低于傳統(tǒng)方式。而且,顯示特定顏色時(shí)只需使用W與RGB三色中的兩色。其余一色可以不發(fā)光,有助于延長(zhǎng)壽命。

有機(jī)EL面板的大型化之路已經(jīng)初現(xiàn)曙光

圖10:利用RGBW四色彩色濾光片改善問(wèn)題

  柯達(dá)開(kāi)發(fā)出了使用白色有機(jī)EL材料和RGBW四色彩色濾光片的有機(jī)EL面板(a)。與使用普通RGB三色彩色濾光片相比,該方法能夠兼顧低功耗化與色彩表現(xiàn)性(b)。本站根據(jù)該公司資料制作。(點(diǎn)擊放大)

  印刷工藝也獲得進(jìn)展

  另一個(gè)能夠應(yīng)用于大屏幕化的方法是使用印刷工藝。精工愛(ài)普生已成功試制了噴墨印刷高分子型有機(jī)EL材料的14英寸面板(圖11)。該面板使用住友化學(xué)的高分子型發(fā)光材料。通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)噴嘴噴出的墨水量,過(guò)去±3%以上的成膜厚度偏差縮小到了0.2%以下。

  精工愛(ài)普生開(kāi)發(fā)出了利用噴墨印刷制作有機(jī)EL層的技術(shù)。14英寸試制品的分辨率為60ppi,相當(dāng)于37英寸全高清面板。本站根據(jù)該公司資料制作。

  試制面板的各有機(jī)EL元件構(gòu)層中,RGB三色發(fā)光層、中間層、空穴傳輸層等五層采用了噴墨法。其分辨率為60ppi,相當(dāng)于37英寸全高清(1920×1080像素)面板!坝袡C(jī)EL元件成膜的課題已基本得到了解決”(精工愛(ài)普生)。

  尚未得到解決的還有藍(lán)色發(fā)光材料性能較低的問(wèn)題,F(xiàn)在,“具備電視所需色彩表現(xiàn)范圍的藍(lán)色材料候選已經(jīng)出現(xiàn),延長(zhǎng)材料壽命的方法正在研究之中。我們希望到2011年后能夠開(kāi)始量產(chǎn)”(住友化學(xué)代表董事專務(wù)執(zhí)行董事技術(shù)及經(jīng)營(yíng)策劃(技術(shù)及研究開(kāi)發(fā))業(yè)務(wù)化推進(jìn)總監(jiān)中江清彥)。

  此外,美國(guó)杜邦顯示器與大日本屏幕正在開(kāi)發(fā)使用低分子型發(fā)光材料的印刷工藝。并且使用墨水呈線形流動(dòng)的“多噴頭打印機(jī)”技術(shù),試制了4.3英寸有機(jī)EL面板。其亮度不均現(xiàn)象為6%(±3%)。(全文完 記者:佐伯 真也)

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