有机电致发光二极管( OLED) 因其白光材料的多样性、制程的简单性和成本低廉性, 特别是其面光源的属性, 相较于电致发光二极管( LED) 的点光源, 更有望成为未来液晶显示器件背光源的主角。介绍了OLED 背光源关键技术的最新进展, 分别阐述了白光OLED 发光效率的提升, OLED 器件稳定性和寿命的提高, OLED 制备的最新工艺, 偏极化的OLED 技术,OLED 背光源与液晶显示面板匹配技术, 还介绍OLED 背光源产业发展及发展现状, 并对OLED背光源技术的发展趋势进行了展望。
日本Rohm 公司于CEATEC JAPAN 2007上展示了一款可发出蓝色、绿色与红色三波长型白光OLED 面板的背光源, 其亮度5 000 cd /m2, 平均演色性R a为80, 厚度1 mm。将20片面积40 mm2的白光OLED面板, 如拼图般配置于显示面板内侧构成背光源。除了应用在广告、公共布告栏等用途之外, 亦可应用于LCD面板[ 21] 。
日本Tohoku Device已于2008年7月发布一款厚度仅05 mm的超薄型OLED 背光源新产品, 并量产出货。传统OLED 需要两片封装玻璃基板, 最薄处厚度亦有113mm。新产品则仅仅附着于下面的一片玻璃基板、上方以薄膜进行封装。玻璃基板用量减半、生产成本减半、面板重量减少三分之二, 28英寸OLED 背光源产品重量从6 g减少至2 g。原来以橙、蓝两色产生白光的方式, 亦升级变更为以红、蓝、绿三色混色方式[ 22] 。
德国S iemens (西门子) 旗下的子公司Osram,已于2007年宣布停止生产OLED 显示面板, 将专注于采用OLED 技术的照明解决方案。Osram 在OLED 照明应用方面, 已能做到55% 的透光率、90m2的白光OLED 在34的发射比率下、最高发光效率为20 lm /W。同时亦宣布在2008 年春季推出限量版的OLED模块桌灯[ 23] 。中国台湾OLED 厂商如奇晶光电( CMEL )、铼宝( R iTd isp lay) 与悠景( U niv ision ) 等, 至今仍专注于OLED 显示面板市场上, 在OLED 背光照明方面则尚无建树[ 38] 。
由于OLED 背光源在结构上, 可以省略良率偏低的导光板、集光板与扩散板等零组件, 再加上OLED背光模块不需昂贵的LTPS TFT 背板, 或者复杂电路的制程, 仅需透明导电膜基板, 因此可大幅减少其生产成本。OLED 技术期能够在技术上有所突破, 并分食未来背光源市场, 甚至成为未来背光源市场上的主流技术。低成本的分子墨水印刷术的采用有望推动OLED 大规模进入背光源市场。预计OLED 背光市场在2015将达到11亿美元的规模[ 39] 。
4 OLED背光源技术展望
固态光源LED 和OLED 背光是不含汞的绿色环保产品, 可以提高色彩饱和度, 消除拖尾现象,提高对比度。动态背光技术的引入, 更是极大改善了液晶显示画面的质量, 完全迎合了现代社会对低功耗和高品质追求的需求。
近年来, OELD背光源技术取得了许多突破性的进展, 其发光效率及使用寿命等性能指标获得稳步提升, 目前也有部分OLED 厂商开始出货OLED背光模块给小尺寸STN LCD 面板的手机厂商, 但距离大规模应用仍存在一些问题: 大面积、膜厚均匀、发光均匀、高品质背光源的制备; OLED发光效率还需提高; OLED 器件的使用寿命稳定性还需提高; 柔性衬底的OLED背光源性能还需提高; 白色OLED背光源电压变化下色纯度的稳定性还需提高; OLED 背光源与LCD 一体化技术还需提升; 进一步降低OLED的生产成本与市场价格。
当前, 在LCD的背光模组及固态照明应用上,OLED 光源技术正在追赶LED 光源技术。相较于LED的点光源, OLED 还有白光材料的多样性、制程的简单性和成本低廉性, 特别是其面光源的属性。可以预见, 在液晶显示器的背光源模组应用领域, OLED 背光源将会有一个更加光明的产业前景。
5 结语
OLED 背光源因其具平面面光源、易于大面积制备、制备成本低等优势, 成为近年来的研究热点。而OLED 技术历经20年发展, 已由最初单一颜色发展至高效白光, 已经具备作为白光背光源的条件, 并且已经应用于小尺寸背光源。但从长远发展来看, OLED 背光源仍需不断提高其发光效率、稳定性和均匀性。
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