OLED设备制造技术发展概况

OLED设备制造技术发展概况

OLED(有机发光显示器)是继CRT、LCD、LED及PDP(等离子显示屏)之后的新一代平板显示技术,具有显著的新兴产业特征。OLED是利用有机半导体材料在电场作用下发光的显示技术,是一种新型的纯固体(CRT和PDP等离子都拥有真空技术,LCD液晶则拥有液态技术)显示技术,兼具CRT和LCD两种显示技术的优势,具有自发光(无需背光源)、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等优点,被誉为“梦幻般的显示技术”(见表1和表2)

OLED  LCD OLED显示产品技术趋势
 视角宽度  不受限制  受限制  视角宽,测试画面色彩不失真。
 响应时间  微秒(μs)  毫秒(ms)  更适合播放动态画像,无拖尾现象。
 发光方式  主动发光  被动发光  无需背光源,器件更薄,对比度更高,色彩更鲜艳。
 温度范围  -40-80  0-60  高低温性能优越,适应严寒等特殊环境。

表1 OLED 与LCD(液晶显示器)比较

OLED LCD OLED显示产品技术趋势
发光区域 面发光 点发光

OLED 更轻薄,并可用于高分辨率显示,

如手机屏、电脑显示器、电视机等。而

LED只适用于户外大屏幕显示。

像素大小与像素间距 微米级 毫米级
显示屏厚度 <2毫米 >4毫米

表2 OLED 与LCD(发光二极管)比较

OLED两大主要应用市场为显示和照明,其中又以显示应用发展较为快速。当前,OLED显示技术要对市场产生真正的影响还需要克服一些挑战。首先,OLED显示屏制造工艺还不成熟,大尺寸屏难以量产。随着OLED显示屏尺寸的加大,成品率损失和制造损失也越来越大。其次,OLED显示屏材料的使用寿命仍需要进一步提高。

按驱动方式分类,OLED器件又可分为无源驱动(又称被动驱动,PM-OLED)与有源驱动(又称主动驱动,AM-OLED)。PM-OLED器件不采用薄膜晶体管(TFT),一般适用于中小尺寸显示。AM-OLED器件适用于中大尺寸显示,特别是大尺寸全彩色动态图像显示。与PM-OLED相比,通常说的新型显示指的是AM-OLED,其具有反应速度较快、视角较广等特点,有更大的应用领域。相比于传统的TFT-LCD液晶面板而言,AM-OLED面板有着机体薄、对比度高、色彩丰富、分辨率高、视角宽广、耗电量低等诸多优点。另外,由于OLED面板内没有液体分子,其抗震性能更好、耐低温、结实耐用。同时,与毫秒级响应的TFT-LCD面板相比,AM-OLED面板的响应时间是其几千分之一,不会出现拖尾和动态画面抖动的问题。因此,AM-OLED已被业内共识为“新型平板显示技术”。目前中小尺寸AM-OLED面板在高端手机上的应用已成定局,但在大尺寸电视方面还不足以产生革命。

一般而言,OLED制造设备主要包括:有机蒸镀和封装等无源有机发光显示(PM-OLED)用关键设备,溅镀台、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统、真空热蒸发系统(VTE)等AM-OLED用薄膜晶体管(TFT)薄膜沉积设备,涂胶机、曝光机、干湿法刻蚀机等AM-OLED用TFT图形制作设备,退火炉、退火气体管道、激光退火设备等AM-OLED用TFT退火设备,TFT电学测试设备、OLED光学测试设备等AM-OLED用检测设备,激光修补机等AM-OLED用缺陷检测修补设备等。

2011年OLED技术进展快速,而2012年将是AM-OLED量产技术达到成熟并应用到大型化面板量产的开始。 未来十年内,OLED技术将持续蓬勃发展,尤其在有机发光材料、有机材料镀膜、电路驱动方式与封装等技术上都有很好进展。虽然目前OLED最大量产玻璃基板为5.5代,而5.5代以上的量产成本结构尚不明确,但随着AM-OLED技术的逐渐成熟稳定,AM-OLED面板制造商将开始导入量产于大尺寸应用上。