【转帖】塑胶造LCD

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现在能作oled的只有六家而已，没有全彩的，

OLED（有机发光液晶体）技术还不成熟，且无法大批量供货，没几家手机生产商敢用。还有个致命不足是太贵，一般手机外面那个小LED，如用OLED的话，3色的就要6-8$/EA,多一种色就要多1-2$

好技术！

小日本很历害哦

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从网上了解的资料，OLED要好，不管是从显示效果和成本上都优于LCD

【转帖】
OLED (Organic Light Emitting Display，中文名有机发光显示器）是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。 根据这种发光原理而制成显示器被称为有机发光显示器，也叫OLED显示器。

題目：OLED產業分析
  
學生姓名：葉星輝
光電所B班一年級
學號:：91226024
  指導教授：楊宗勳教授
撰寫日期：92年3月25日
  
簡介
    在眾多的平面顯示技術中，用比較簡單的方法來分類的話，可分成「非自發光」及「自發光」兩類，像目前生產技術較成熟的液晶顯示器，就屬於「非自發光」的平面顯示技術，但液晶顯示器需要靠背光模組來發光，能源消耗比較大，這也是它受人詬病的地方。因此，不需要靠背光模組，就能顯像的「自發光」顯示技術，便成為顯示產業極力開發的重點技術，其中又以「有機發光二極體」（OLED，Organic Light Emitting Diode）最受青睞。
  
發展沿革
    OLED屬於EL(電激發光元件)領域，為自發光顯示技術的一種，其主要是施加電流，將載子注入具發光特性的半導體元件，以達到發光效果的新興顯示技術。而EL依其採用之發光特性的半導體元件，是屬於有機化合物材料或是無機化合物材料，又可分為有機EL(Organic EL)及無機EL(Inorganic EL)。其中有機EL又稱為OLED，是目前發展顯示器進度較快的一類，一般認為有機EL顯示器具有解析度、使用壽命方面的優勢，而無機EL顯示器則是在色彩方面表現較佳。
此種有機EL顯示技術起源於1963年Pope、Kallmann將高壓電流外加Anthracene分子之單晶所產生之發光現象。到了1987年，Kodak實驗室採用蒸鍍方式，製作出含電子電洞傳遞層之有機薄膜元件，該元件具有1%的外部量子效率(亮度為1000cd/m)，在特性獲得大幅改善的情形下而備受矚目。而另一方面，劍橋大學利用分子聚合物(polymer)作為OLED發光材料，此元件發黃綠光，量子效率為0.05%。由於頗具發展潛力，故另成立CDT(Cambridge Display Technology)，其所開發之OLED相關技術又被稱為PLED。
近幾年來，投入OLED元件研發之廠商數目愈來愈多，研發速度發展相當快速，1993年Pioneer對外宣佈開發出10萬cd/m2的高亮度綠光面板，外部量子效率達到3.8%。1995年出光興產開發成功的16*16畫素產品，以及TDK小型全彩面板的成果發表會，同年高分子有機電激發光元件也展示了小型面板成果發表會，其產業發展之速度另人側目。探討主要原因，應和其本身特性有極大的關聯性。若歸納其特性，應可分為以下幾點：
  
1.0LED製程中不需要長晶及晶粒製造的程序，而是大面積的塗佈製程，故製作過程較為容易，投資金額遠較TFT-LCD為低(背光源+彩色濾光片佔TFT-LCD成本的1/4，0LED不需背光源，故成本較低)。
2.0LED適合耐震性高，溫度變化範圍大(Wide Temperature Ranges)的地方使用，例如汽車及工業用顯示器，並具備可撓曲性(高分子優於小分子)。
3.視角達170度以上，且反應速度亦優於TFT-LCD 、STN-LCD，故在動作畫面的呈現上表現較優。
4.0LED不需背光源，故面板厚度較薄可至2mm(Thickness)，另外低電壓驅動(Low Voltage，出光之5吋試做樣品耗電量僅4W)加上發光效率佳(Pioneer曾發表單色0LED產品為16lm/W)，未來相當適合大尺寸的發展方向。
  
OLED發光原理及構造
    0LED在發光原理及顯示器驅動方式等皆與LED十分相似，主要利用電流使電子及電洞分別由正、負極出發，並注入兩個電極間(陽極為ITO導電玻璃模、陰極則有Mg、Al、Li等金屬)的有機薄膜區因相遇而產生發光現象(發光的顏色取決於有機發光層的材料)。該有機薄膜區包括電子傳遞層、有機發光層、電洞傳遞層、電洞注入層。「電洞傳遞層」是部分廠商為增加有效率的發光現象而增設，負極與發光層間增加的「電子傳遞層」是為了增加有機材料發光亮度與量子效率，以及降低起動電壓。
圖一、有機發光二極體的內部主要構造
陰極電極
電子傳遞層
發光層(EML)
電洞傳遞層
電洞注入層
陽極(Anode)
玻璃基板
   
  
有機電激發光元件依其所使用的有機薄膜材料，大致可分為兩類，小分子元件(molecule-based device)及高分子元件(polymer-based device )。小分子元件是以染料及顏料為材料，分子量一般約在數百，而高分子元件則以共軛高分子為材料，分子量則高達數萬至數百萬之間。其中小分子有機電激發光元件被稱為0LED，高分子有機電激發光元件則是被稱為PLED。
  
表一、小分子元件及高分子元件特性比較
項目  小分子元件  高分子元件
耐熱性  較低  較高
製膜法  真空熱蒸鍍  旋轉塗佈法
純度  較高  較低
最高輝度(cd/m2)  140000  70000
效率(lm/W)  10  7
壽命  >10000  <10000
資料來源：工研院化工所IT IS計劃，2000/3，資測會MIC，2000/8
  
上述兩類系統各有其優缺點，OLED是以低分子量的染料及顏料為材料，主要技術是採用真空蒸鍍，將有機化學材料蒸鍍在玻璃上，因其容易彩色化、蒸鍍全自動製程技術成熟，且與材料的合成和純化較為容易，故投入的廠商較多。
而在PLED方面，是以共軛高分子為材料，製程則是採塗佈技術，塗上有機化學物質，因此材料是否能穩定取得，是最大的關鍵技術，PLED在製程上類似於半導體的製程，所以量產能力較OLED具優勢，若PLED良率達穩定的程度，將能大幅在成本上取得優勢。  
  
全彩化及驅動方式
    有機電激發光平面顯示器可分為單色、多彩及全彩等種類，多彩主要由數個單色顯示區域組合而成，每個區域其實仍是單色。全彩顯示器就目前0LED技術而言仍十分困難，但唯有發展出全彩顯示器(大型化)才能和LCD一較長短的情況下，是各家投入廠商不得不朝向的努力目標。
0LED的驅動方式可分為被動矩陣(Passive Matrix，PMOLED)及主動矩陣(Active Matrix，AMOLED)兩種方式。由於採取被動式0LED架構較為簡單(主動式0LED架構需使用低溫多晶矽技術)，同時生產成本相對較低，故商品化腳步較快(發展尺寸多在5吋以下)，應用產品初期仍以手機佔最大比重(參照圖二)。不過，主動式0LED架構具備低耗電、高解析度的潛在優勢，未來可開發適用於大尺寸(電荷在Poly-si TFT移動速度較快，較易獲得一致性的驅動，此種需求對大尺寸面板尤其重要)或強調性能差距化的產品(預計2002年有商品化產品推出)。除此之外，對0LED而言，整流性亦相當重要，主動式0LED架構的各Pixel是使用獨立的TFT電路驅動，因整流性較被動式0LED架構為佳，故較不易發生漏電現象。
  
圖二、被動式OLED應用市場分析
   
資料來源：Display Search 2000/11
目前在0LED全彩顯示器技術方面，計有光色轉換法、彩色濾光薄膜法、獨立發光材料法等三種，因0LED全彩顯示器技術仍在發展當中，故上述三種方法並非最終解決技術。光色轉換法(Blue OLED With CCM array)主要是利用籃光為發光源，經由光色轉換薄膜將光色轉換成紅綠籃三色光，籃光發光材料雖不需製造對應pixel圖形，但光色轉換薄膜需要製作對應pixel圖形，此種方法轉換率是重要關鍵(出光興產可至30%)，出光興產具相關技術專利權，此種方法之發光效率雖優於彩色濾光薄膜法，但卻不及三色獨立發光材料法。彩色濾光薄膜法(White OLED with color filter arrays)是以白色為背光源材料，透過類似LCD之彩色濾光片來達到全彩效果，此種全彩方法的最大優點是可直接應用LCD之彩色濾光片，其技術重要關鍵在於白色光源的純度(也是目前最大瓶頸所在)及彩色濾光薄膜的成本，以TDK為主要參與廠商。
三色獨立發光材料法(Blue & Green & Red EL)是將三種發光材料分別精密塗裝於畫素中，小分子發光材料是採取熱蒸鍍搭配金屬的技術(metal mask)，高分子發光材料則是使用旋轉塗佈(Spin Coating)或噴墨印刷(Ink Jet Printing)的方式。投入此法的廠商有Pioneer、NEC、Sanyo、Toshiba、Universal Display、Seiko-Epson等。整體而言，此種方法的問題點以小分子發光材料而言，所面對的最大瓶頸在於紅色材料純度、壽命等問題，而高分子OLED 則存在RGB定位的問題。此外，mask有其尺寸上的限制，是未來OLED尺寸朝向大型化發展，所必須解決的重要問題點。另外在精細度方面，此種方法略遜於其他兩種方法，但發光效率較優，故仍是目前最常被廠商採用的主流方法。
  
廠商投入狀況
    在上述兩大材料體系小分子有機電激發光元件(0LED)及高分子有機電激發光元件中(PLED)，目前在小分子元件技術方面由日本廠商(Sanyo、Pioneer)及Kodak所掌握。而在高分子元件技術方面，已有Philips、Unax自CDT移轉技術。
2年前由於Kodak擔心PLED未來開發速度超越OLED，對於專利權問題一改過去保守態度，目前已授權包括東北先鋒(Pioneer)、日本精機(Nippon Seiko)、三洋(Sanyo)、TDK、日本羅沐(Rohm，日前剛獲得授權)、東元激光、錸寶、及一家美國業者共計全球8家業者投入0LED研發生產。而Pioneer在獲得Kodak授權後開始加速研發OLED，目前已有被動式多彩汽車音響面板產品，去年亦接獲Motorola手機面板(被動式)訂單，而各國際大廠也陸續推出不少相關產品。
在國內廠商方面，技術平均約落後日本廠商三年水準。目前在檯面上正式對外宣佈者包括錸寶、東元激光、光磊、悠景科技及翰立光電(PLED)等廠商。其中錸寶動作較快，已有小量產品出貨外，東元激光最近剛與美國尹士曼柯達(Eastman Kodak)簽約獲得授權。光磊則對外宣佈與工研院材料所合作開發出2.5吋及3.3吋0LED面板。以工研院團隊為核心的悠景科技，因自行擁有材料純化、蒸鍍、封裝、測試等技術，故較無相關專利技術授權問題。目前基板尺寸100毫米*100毫米的0LED試產線(最大可調整至200毫米*200毫米)已經架設完成，並有少量樣品試產，預計明年可望進行小量量產。翰立光電則和英國CDT簽約，且設立一條生產線，小量生產PLED中。
  
結論
隨著科技迅速發展，輕、薄、高畫質的平面顯示器將成為顯示器的主流。目前顯示器仍以技術最成熟的液晶顯示器為主，但由於有機發光二極體平面顯示器具有自然光、廣視角、製程簡易及對溫度較穩定等優點，未來OLED非常有機會，成為下一世代中小型顯示器的主流。  
  
參考資料:
1.2002電子產業年鑑
2.Career就業情報
3.光電科技,41期,12月
4.工研院材料所
https://www.itri.org.tw/chi/news_events/feature/2000/fe-0890701.jsp
5.元大京華投顧
  https://www.yuanta.com.tw/
6.錸寶科技
https://www.ritekdisplay.com.tw/

顶,太棒了