OLED (Organic light emitTing diode) เป็นเทคโนโลยีจอแบนเจเนอเรชันใหม่ ต่อจาก TFT-LCD (จอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง) มีข้อดีของโครงสร้างที่เรียบง่าย ไม่จำเป็นต้องใช้แบ็คไลท์สำหรับการเรืองแสงในตัวเอง คอนทราสต์สูง ความหนาบาง มุมมองที่กว้าง ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว สามารถใช้สำหรับแผงแบบยืดหยุ่น และช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง ในปี 1987 Dr. CW Tang และคนอื่นๆ จาก Kodak Corporation of the United States ได้ก่อตั้งส่วนประกอบ OLED และวัสดุพื้นฐานขึ้น [1] ในปี 1996 Pioneer of Japan กลายเป็นบริษัทแรกที่ผลิตเทคโนโลยีนี้ในปริมาณมาก และจับคู่แผง OLED กับจอแสดงผลเครื่องเสียงรถยนต์ที่ผลิตขึ้น ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ เนื่องด้วยโอกาสที่สดใส ทีม R&D ในญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา ยุโรป ไต้หวัน และเกาหลีใต้จึงผุดขึ้น ส่งผลให้วัสดุเปล่งแสงออร์แกนิกเติบโตเต็มที่ การพัฒนาผู้ผลิตอุปกรณ์อย่างจริงจัง และต่อเนื่อง วิวัฒนาการของเทคโนโลยีกระบวนการ
อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี OLED นั้นเกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ที่เติบโตเต็มที่ในปัจจุบัน, LCD, CD-R หรือแม้แต่ LED ในแง่ของหลักการและกระบวนการ แต่มีความรู้ความชำนาญเฉพาะตัว ดังนั้นจึงยังคงมีปัญหาคอขวดมากมายในการผลิต OLED จำนวนมาก . Taiwan Rebao Technology Co., Ltd. เริ่มพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับ OLED ในปี 1997 และประสบความสำเร็จในการผลิตแผง OLED จำนวนมากในปี 2000 กลายเป็นบริษัทแผง OLED ที่ผลิตในปริมาณมากแห่งที่สองในโลก รองจาก Tohoku Pioneer ในประเทศญี่ปุ่น และในปี 2002 ก็ยังคงผลิตแผง OLED ต่อไป แผงแบบสีเดียวและแบบสีเฉพาะพื้นที่สำหรับการขนส่งเพื่อการส่งออกแสดงไว้ในรูปที่ 1 และผลผลิตและผลผลิตเพิ่มขึ้น ทำให้เป็นซัพพลายเออร์แผง OLED ที่ใหญ่ที่สุดในโลกในแง่ของผลผลิต
ในกระบวนการ OLED ความหนาของชั้นฟิล์มอินทรีย์จะส่งผลอย่างมากต่อลักษณะของอุปกรณ์ โดยทั่วไปความหนาผิดพลาดของฟิล์มต้องน้อยกว่า 5 นาโนเมตร ซึ่งเป็นนาโนเทคโนโลยีอย่างแท้จริง ตัวอย่างเช่น ขนาดซับสเตรตรุ่นที่สามของจอแบน TFT-LCD โดยทั่วไปกำหนดเป็น 550 มม. x 650 มม. บนพื้นผิวขนาดนี้ ยากที่จะควบคุมความหนาของฟิล์มที่แม่นยำเช่นนี้ กระบวนการของพื้นผิวของพื้นที่และการใช้แผงพื้นที่ขนาดใหญ่ ในปัจจุบัน แอปพลิเคชั่น OLED ส่วนใหญ่เป็นแผงแสดงผลแบบสีเดียวและแบบพื้นที่ขนาดเล็ก เช่น หน้าจอหลักของโทรศัพท์มือถือ หน้าจอรองของโทรศัพท์มือถือ จอแสดงผลคอนโซลเกม หน้าจอเครื่องเสียงรถยนต์ และจอแสดงผล Digital Assistant (PDA) ส่วนบุคคล เนื่องจากกระบวนการผลิตจำนวนมากของ OLED full-color ยังไม่ครบกำหนด ผลิตภัณฑ์ OLED แบบ full-color ขนาดเล็กจึงคาดว่าจะเปิดตัวอย่างต่อเนื่องหลังจากช่วงครึ่งหลังของปี 2002 เนื่องจาก OLED เป็นจอแสดงผลแบบเรืองแสงในตัวเอง ประสิทธิภาพของภาพจึงเป็น ยอดเยี่ยมมากเมื่อเทียบกับจอ LCD แบบเต็มสีในระดับเดียวกัน มีโอกาสที่จะตัดเป็นผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ขนาดเล็กที่มีสีเต็มรูปแบบโดยตรง เช่น กล้องดิจิตอลและเครื่องเล่น VCD (หรือ DVD) ขนาดเท่าฝ่ามือ สำหรับแผงขนาดใหญ่ (13 นิ้วขึ้นไป) แม้ว่าจะมีทีมวิจัยและพัฒนาแสดงตัวอย่าง แต่เทคโนโลยีการผลิตจำนวนมากก็ยังต้องได้รับการพัฒนา
โดยทั่วไปแล้ว OLED จะแบ่งออกเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก (ปกติเรียกว่า OLED) และโมเลกุลขนาดใหญ่ (ปกติเรียกว่า PLED) เนื่องจากวัสดุเปล่งแสงต่างกัน ใบอนุญาตเทคโนโลยีคือ Eastman Kodak (Kodak) ในสหรัฐอเมริกาและ CDT (Cambridge Display Technology) ในสหราชอาณาจักร Taiwan Rebao Technology Co., Ltd. เป็นหนึ่งในบริษัทไม่กี่แห่งที่พัฒนา OLED และ PLED ไปพร้อม ๆ กัน ในบทความนี้ เราจะมาแนะนำ OLED โมเลกุลขนาดเล็กเป็นหลัก ขั้นแรก เราจะแนะนำหลักการของ OLED จากนั้นเราจะแนะนำกระบวนการสำคัญที่เกี่ยวข้อง และสุดท้ายเราจะแนะนำทิศทางการพัฒนาในปัจจุบันของเทคโนโลยี OLED
1. หลักการของ OLED
ส่วนประกอบ OLED ประกอบด้วยวัสดุอินทรีย์ชนิด n วัสดุอินทรีย์ชนิด p โลหะแคโทด และโลหะแอโนด อิเล็กตรอน (รู) ถูกฉีดจากแคโทด (แอโนด) ไปยังชั้นเปล่งแสง (โดยทั่วไปคือวัสดุประเภท n) ผ่านวัสดุอินทรีย์ชนิด n (ชนิด p) และปล่อยแสงผ่านการรวมตัวกันใหม่ โดยทั่วไป ITO จะถูกพ่นบนพื้นผิวแก้วที่ทำจากอุปกรณ์ OLED เป็นแอโนด จากนั้นวัสดุอินทรีย์ชนิด p และ n และแคโทดโลหะที่มีฟังก์ชันการทำงานต่ำจะถูกสะสมตามลำดับโดยการระเหยด้วยความร้อนแบบสุญญากาศ เนื่องจากสารอินทรีย์ทำปฏิกิริยากับไอน้ำหรือออกซิเจนได้ง่าย จุดด่างดำจึงถูกสร้างขึ้นและส่วนประกอบไม่ส่องแสง ดังนั้น หลังจากเสร็จสิ้นการเคลือบสูญญากาศของอุปกรณ์นี้ กระบวนการบรรจุภัณฑ์จะต้องดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีความชื้นและออกซิเจน
ระหว่างโลหะแคโทดและขั้วบวก ITO โครงสร้างอุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็น 5 ชั้น ดังแสดงในรูปที่ 2 จากด้านข้างใกล้กับ ITO คือ: ชั้นฉีดรู ชั้นขนส่งรู ชั้นเปล่งแสง ชั้นขนส่งอิเล็กตรอน และชั้นฉีดอิเล็กตรอน เกี่ยวกับประวัติวิวัฒนาการของอุปกรณ์ OLED อุปกรณ์ OLED ที่เผยแพร่ครั้งแรกโดย Kodak ในปี 1987 ประกอบด้วยวัสดุอินทรีย์ XNUMX ชั้น ชั้นการขนส่งรู และชั้นการขนส่งอิเล็กตรอน ชั้นขนย้ายรูเป็นวัสดุอินทรีย์ชนิด p ซึ่งมีลักษณะพิเศษของการเคลื่อนตัวของรูที่สูงขึ้น และการโคจรของโมเลกุลสูงสุด (HOMO) นั้นอยู่ใกล้กับ ITO ทำให้สามารถถ่ายเทรูจากแผงกั้นพลังงานของ ITO ที่ฉีดเข้าไปในชั้นอินทรีย์ จะลดลง
สำหรับชั้นการขนส่งอิเล็กตรอน มันคือวัสดุอินทรีย์ชนิด n ซึ่งมีลักษณะพิเศษคือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง เมื่ออิเล็กตรอนเดินทางจากชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนไปยังส่วนต่อประสานของรูและชั้นการขนส่งอิเล็กตรอน การโคจรของโมเลกุลที่ไม่มีการครอบครองต่ำสุดของชั้นการขนส่งอิเล็กตรอน การโคจรของโมเลกุลว่างที่ต่ำที่สุด (LUMO) จะสูงกว่า LUMO ของชั้นการขนส่งของรูอย่างมาก . เป็นเรื่องยากสำหรับอิเล็กตรอนที่จะข้ามสิ่งกีดขวางพลังงานนี้เพื่อเข้าสู่ชั้นการขนส่งรูและถูกบล็อกโดยส่วนต่อประสานนี้ ในเวลานี้ รูจะถูกถ่ายโอนจากชั้นการขนส่งของรูไปยังบริเวณใกล้เคียงและรวมเข้ากับอิเล็กตรอนเพื่อสร้าง exciton (Exciton) และ Exciton จะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของการปล่อยแสงและการปล่อยที่ไม่ใช่แสง ในแง่ของระบบวัสดุเรืองแสงทั่วไป จะมีเพียง 25% ของคู่อิเล็กตรอน-รูที่ถูกรวมใหม่ในรูปแบบของการปล่อยแสงโดยพิจารณาจากการคำนวณการเลือก (กฎการเลือก) และพลังงานที่เหลือ 75% เป็นผลมาจาก ปล่อยความร้อน ฟอร์มหาย. ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุเรืองแสง (Phosphorescence) กำลังได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขันเพื่อให้เป็นวัสดุ OLED รุ่นใหม่ [2] วัสดุดังกล่าวสามารถทำลายขีดจำกัดของการคัดเลือกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพควอนตัมภายในเกือบ 100%
ในอุปกรณ์สองชั้น วัสดุอินทรีย์ชนิด n ซึ่งเป็นชั้นขนส่งอิเล็กตรอนยังใช้เป็นชั้นเปล่งแสง และความยาวคลื่นที่เปล่งแสงจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างของพลังงานระหว่าง HOMO และ LUMO อย่างไรก็ตาม ชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนที่ดี—นั่นคือ วัสดุที่มีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง—ไม่จำเป็นต้องเป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพในการปล่อยแสงที่ดี ดังนั้น แนวทางปฏิบัติทั่วไปในปัจจุบันคือการใช้สารเจือสีอินทรีย์ที่มีสารเรืองแสงสูง (เจือปน) สำหรับการขนส่งอิเล็กตรอน ส่วนของชั้นใกล้กับชั้นลำเลียงของรู หรือที่เรียกว่าชั้นเปล่งแสง [3] มีอัตราส่วนปริมาตรประมาณ 1% ถึง 3% การพัฒนาเทคโนโลยียาสลบเป็นเทคโนโลยีหลักที่ใช้เพื่อเพิ่มอัตราการดูดซับควอนตัมเรืองแสงของวัตถุดิบ โดยทั่วไปแล้ว วัสดุที่เลือกจะเป็นสีย้อมที่มีอัตราการดูดซึมควอนตัมเรืองแสงสูง (สีย้อม) เนื่องจากการพัฒนาของสีย้อมอินทรีย์มีต้นกำเนิดมาจากเลเซอร์สีย้อมในปี 1970 ถึง 1980 ระบบวัสดุจึงสมบูรณ์ และความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาสามารถครอบคลุมบริเวณแสงที่มองเห็นได้ทั้งหมด แถบพลังงานของสารเติมแต่งอินทรีย์ที่เจือในอุปกรณ์ OLED นั้นไม่ดี โดยทั่วไปแล้วจะมีขนาดเล็กกว่าแถบพลังงานของโฮสต์ (โฮสต์) เพื่อที่จะอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนพลังงาน exciton จากโฮสต์ไปยังสารเจือปน (Dopant) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสารเจือปนมีแถบพลังงานขนาดเล็กและทำหน้าที่เป็นกับดักในแง่ไฟฟ้า หากชั้นสารเจือปนหนาเกินไป แรงดันไฟในการขับขี่จะเพิ่มขึ้น แต่ถ้าบางเกินไปพลังงานจะถูกถ่ายเทจากโฮสต์ไปยังสารเจือปน อัตราส่วนจะแย่ลง ดังนั้นความหนาของเลเยอร์นี้ต้องได้รับการปรับให้เหมาะสม
วัสดุโลหะของแคโทดตามเนื้อผ้าจะใช้วัสดุโลหะ (หรือโลหะผสม) ที่มีการทำงานต่ำ เช่น โลหะผสมแมกนีเซียม เพื่ออำนวยความสะดวกในการฉีดอิเล็กตรอนจากแคโทดไปยังชั้นการขนส่งอิเล็กตรอน นอกจากนี้ แนวทางปฏิบัติทั่วไปคือการแนะนำชั้นการฉีดอิเล็กตรอน ประกอบด้วยเมทัลฮาไลด์หรือออกไซด์ที่มีฟังก์ชันการทำงานต่ำบางมาก เช่น LiF หรือ Li2O ซึ่งสามารถลดอุปสรรคด้านพลังงานระหว่างแคโทดและชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนได้อย่างมาก [4] และลดแรงดันไฟฟ้าในการขับขี่
เนื่องจากค่า HOMO ของวัสดุชั้นการขนส่งรูยังคงแตกต่างจากของ ITO นอกจากนี้ หลังจากใช้งานเป็นเวลานาน แอโนด ITO อาจปล่อยออกซิเจนและทำให้ชั้นอินทรีย์เสียหายเพื่อทำให้เกิดจุดด่างดำ ดังนั้นชั้นการฉีดรูจะถูกแทรกระหว่าง ITO และชั้นการขนส่งรู และค่า HOMO นั้นอยู่ระหว่าง ITO กับชั้นการขนส่งรูเท่านั้น ซึ่งเอื้อต่อการฉีดรูเข้าไปในอุปกรณ์ OLED และลักษณะของฟิล์มสามารถทำได้ ปิดกั้น ITO ออกซิเจนเข้าสู่องค์ประกอบ OLED เพื่อยืดอายุขององค์ประกอบ
2. วิธีการขับ OLED
วิธีการขับเคลื่อนของ OLED แบ่งออกเป็น Active driving (การขับขี่แบบแอคทีฟ) และแบบ Passive Driving (การขับขี่แบบพาสซีฟ)
1) ไดรฟ์แบบพาสซีฟ (PM OLED)
แบ่งออกเป็นวงจรไดรฟ์แบบคงที่และวงจรไดรฟ์แบบไดนามิก
⑴ วิธีการขับขี่แบบสถิต: บนอุปกรณ์แสดงผลแบบเปล่งแสงอินทรีย์ที่ขับเคลื่อนด้วยสถิต โดยทั่วไปแคโทดของพิกเซลอิเล็กโตรลูมิเนสเซนซ์อินทรีย์แต่ละพิกเซลจะเชื่อมต่อเข้าด้วยกันและดึงเข้าด้วยกัน และขั้วบวกของแต่ละพิกเซลจะถูกวาดแยกกัน นี่เป็นวิธีการเชื่อมต่อแคโทดทั่วไป หากคุณต้องการให้พิกเซลเปล่งแสง ตราบใดที่ความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดกระแสคงที่และแรงดันไฟฟ้าของแคโทดมากกว่าค่าการส่องสว่างของพิกเซล พิกเซลจะเปล่งแสงภายใต้ไดรฟ์ของแหล่งกำเนิดกระแสคงที่ หากพิกเซลไม่ปล่อยแสง ให้ต่อขั้วบวกของมันเข้ากับแรงดันไฟฟ้าเชิงลบ ก็สามารถบล็อกกลับด้านได้ อย่างไรก็ตาม เอฟเฟกต์ไขว้อาจเกิดขึ้นเมื่อภาพเปลี่ยนไปมาก เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เราต้องนำรูปแบบการสื่อสารมาใช้ โดยทั่วไปจะใช้วงจรขับเคลื่อนแบบสถิตเพื่อขับเคลื่อนส่วนแสดงผล
⑵ โหมดไดนามิกไดรฟ์: บนอุปกรณ์แสดงผลแบบเปล่งแสงอินทรีย์ที่ขับเคลื่อนด้วยไดนามิก ผู้คนสร้างอิเล็กโทรดสองขั้วของพิกเซลให้เป็นโครงสร้างเมทริกซ์ กล่าวคือ อิเล็กโทรดที่มีลักษณะเหมือนกันของกลุ่มพิกเซลการแสดงผลแนวนอนจะถูกใช้ร่วมกัน และแนวตั้ง กลุ่มพิกเซลที่แสดงจะเหมือนกัน อิเล็กโทรดอื่น ๆ ของธรรมชาติใช้ร่วมกัน หากพิกเซลสามารถแบ่งออกเป็น N แถวและคอลัมน์ M ได้ ก็จะมีอิเล็กโทรด N แถวและอิเล็กโทรดคอลัมน์ M ได้ แถวและคอลัมน์ตามลำดับจะสอดคล้องกับอิเล็กโทรดสองขั้วของพิกเซลที่เปล่งแสง คือแคโทดและแอโนด ในกระบวนการขับเคลื่อนวงจรจริง ในการทำให้พิกเซลสว่างขึ้นทีละแถวหรือทำให้พิกเซลแต่ละคอลัมน์สว่างขึ้น โดยปกติแล้ววิธีการสแกนแบบแถวต่อแถวมักจะถูกนำมาใช้ และอิเล็กโทรดของคอลัมน์คืออิเล็กโทรดข้อมูลในการสแกนแถว วิธีการดำเนินการคือ: ใช้พัลส์กับแถวของอิเล็กโทรดแต่ละแถวเป็นวงกลม และในเวลาเดียวกัน อิเล็กโทรดของคอลัมน์ทั้งหมดจะให้พัลส์ปัจจุบันของพิกเซลของแถวขับพัลส์ เพื่อให้ทราบการแสดงพิกเซลทั้งหมดของแถว หากแถวนั้นไม่อยู่ในแถวเดียวกันหรือในคอลัมน์เดียวกันแล้ว แรงดันย้อนกลับจะถูกนำไปใช้กับพิกเซลเพื่อป้องกัน "เอฟเฟกต์กากบาท" การสแกนนี้ดำเนินการทีละแถว และเวลาที่ต้องใช้ในการสแกนแถวทั้งหมดจะเรียกว่าช่วงเฟรม
เวลาเลือกแต่ละแถวในเฟรมจะเท่ากัน สมมติว่าจำนวนเส้นการสแกนในเฟรมคือ N และเวลาสำหรับการสแกนเฟรมคือ 1 ดังนั้นเวลาในการเลือกที่ใช้โดยหนึ่งบรรทัดคือ 1/N ของเวลาของเฟรม ค่านี้เรียกว่าสัมประสิทธิ์วัฏจักรหน้าที่ ภายใต้กระแสเดียวกัน การเพิ่มจำนวนบรรทัดการสแกนจะลดรอบการทำงาน ซึ่งจะทำให้การฉีดกระแสไฟฟ้าบนพิกเซลอิเล็กโตรลูมิเนสเซนซ์อินทรีย์ลดลงอย่างมีประสิทธิภาพในหนึ่งเฟรม ซึ่งจะลดคุณภาพการแสดงผล ดังนั้น ด้วยการเพิ่มพิกเซลการแสดงผล เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของการแสดงผล จึงจำเป็นต้องเพิ่มกระแสไฟของไดรฟ์อย่างเหมาะสมหรือใช้กลไกอิเล็กโทรดแบบสองหน้าจอเพื่อเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์รอบการทำงาน
นอกเหนือจากเอฟเฟกต์กากบาทอันเนื่องมาจากการก่อตัวของอิเล็กโทรดทั่วไปแล้ว กลไกของตัวพาประจุบวกและลบที่รวมตัวกันใหม่เพื่อสร้างการเปล่งแสงในหน้าจอแสดงการเรืองแสงด้วยไฟฟ้าอินทรีย์ทำให้พิกเซลการเปล่งแสงสองพิกเซลใดๆ ก็ตาม ตราบใดที่ฟิล์มทำงานชนิดใดก็ตามประกอบ โครงสร้างเชื่อมต่อกันโดยตรง ใช่ อาจมีครอสทอล์คระหว่างพิกเซลเปล่งแสงทั้งสอง นั่นคือ พิกเซลหนึ่งเปล่งแสง และอีกพิกเซลอาจปล่อยแสงอ่อน ปรากฏการณ์นี้ส่วนใหญ่เกิดจากความหนาสม่ำเสมอของฟิล์มอินทรีย์และฉนวนด้านข้างที่ไม่ดีของฟิล์ม จากมุมมองของการขับขี่ เพื่อบรรเทาสัญญาณรบกวนข้ามที่ไม่พึงประสงค์นี้ การใช้วิธีการตัดกลับทางเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในบรรทัดเดียว
การแสดงผลด้วยการควบคุมระดับสีเทา: ระดับสีเทาของจอภาพหมายถึงระดับความสว่างของภาพขาวดำจากขาวดำ ยิ่งระดับสีเทามากเท่าใด ภาพจากขาวดำก็จะยิ่งสมบูรณ์ยิ่งขึ้น และรายละเอียดก็จะยิ่งชัดเจนยิ่งขึ้น ระดับสีเทาเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญมากสำหรับการแสดงภาพและการปรับสี โดยทั่วไป หน้าจอที่ใช้สำหรับการแสดงผลระดับสีเทาส่วนใหญ่จะเป็นหน้าจอดอทเมทริกซ์ และการขับขี่ส่วนใหญ่เป็นการขับเคลื่อนแบบไดนามิก หลายวิธีเพื่อให้เกิดการควบคุมระดับสีเทา ได้แก่ วิธีการควบคุม การมอดูเลตโทนสีเทาเชิงพื้นที่ และการปรับโทนสีเทาตามเวลา
2) ไดรฟ์ที่ใช้งาน (AM OLED)
แต่ละพิกเซลของไดรฟ์ที่ทำงานอยู่นั้นติดตั้งทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางโพลี-ซิอุณหภูมิต่ำ (LTP-Si TFT) พร้อมฟังก์ชันสวิตชิ่ง และแต่ละพิกเซลจะติดตั้งตัวเก็บประจุเก็บประจุ และวงจรขับเคลื่อนต่อพ่วงและอาร์เรย์แสดงผลถูกรวมเข้าด้วยกัน ในระบบทั้งหมด บนพื้นผิวกระจกเดียวกัน โครงสร้าง TFT เหมือนกับ LCD และไม่สามารถใช้กับ OLED ได้ เนื่องจาก LCD ใช้ไดรฟ์แรงดันไฟฟ้า ในขณะที่ OLED อาศัยไดรฟ์ปัจจุบัน และความสว่างเป็นสัดส่วนกับปริมาณกระแสไฟ ดังนั้น นอกจาก TFT การเลือกที่อยู่ซึ่งทำการสลับเปิด/ปิดแล้ว ยังต้องการความต้านทานเปิดที่ค่อนข้างต่ำซึ่งยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้เพียงพอ TFT การขับขี่ที่ต่ำและเล็ก
การขับขี่แบบแอคทีฟเป็นวิธีการขับขี่แบบคงที่พร้อมเอฟเฟกต์หน่วยความจำและสามารถขับเคลื่อนได้ที่โหลด 100% การขับเคลื่อนนี้ไม่ได้ถูกจำกัดด้วยจำนวนอิเล็กโทรดการสแกน และแต่ละพิกเซลสามารถปรับได้โดยอิสระ
ไดรฟ์แบบแอ็คทีฟไม่มีปัญหารอบการทำงาน และไดรฟ์ไม่ได้ถูกจำกัดด้วยจำนวนอิเล็กโทรดการสแกน และง่ายต่อการให้ความสว่างสูงและความละเอียดสูง
การขับขี่แบบแอคทีฟสามารถปรับและขับความสว่างของพิกเซลสีแดงและสีน้ำเงินได้อย่างอิสระ ซึ่งเอื้อต่อการสร้างสี OLED มากขึ้น
วงจรขับเคลื่อนของ Active matrix ถูกซ่อนไว้ในหน้าจอแสดงผล ซึ่งทำให้ง่ายต่อการรวมเข้าด้วยกันและย่อขนาดให้เล็กลง นอกจากนี้ เนื่องจากปัญหาการเชื่อมต่อระหว่างวงจรไดรฟ์ต่อพ่วงกับหน้าจอได้รับการแก้ไขแล้ว จึงช่วยเพิ่มผลผลิตและความน่าเชื่อถือในระดับหนึ่ง
3) การเปรียบเทียบระหว่างแอ็คทีฟและพาสซีฟ
แอคทีฟแบบพาสซีฟ
ปล่อยแสงความหนาแน่นสูงทันที (ไดนามิกไดรฟ์/เลือก) การปล่อยแสงอย่างต่อเนื่อง (ไดรฟ์แบบคงที่)
ชิป IC เพิ่มเติมนอกแผงการออกแบบวงจรไดรฟ์ TFT/IC ไดรฟ์แบบฟิล์มบางในตัว
การสแกนเส้นตามขั้นตอน การลบข้อมูลตามขั้นตอนของเส้น Line
ควบคุมการไล่ระดับได้ง่าย พิกเซลภาพ EL แบบออร์แกนิกถูกสร้างขึ้นบนซับสเตรต TFT
ไดรฟ์ไฟฟ้าแรงสูง/ต้นทุนต่ำ ไดรฟ์แรงดันต่ำ/ใช้พลังงานต่ำ/ต้นทุนสูง
การเปลี่ยนแปลงการออกแบบที่ง่าย เวลาการส่งมอบสั้น (การผลิตที่เรียบง่าย) อายุการใช้งานยาวนานของส่วนประกอบที่เปล่งแสง (กระบวนการผลิตที่ซับซ้อน)
ไดรฟ์เมทริกซ์อย่างง่าย+OLED LTPS TFT+OLED
2. ข้อดีและข้อเสียของ OLED
1) ข้อดีของ OLED
(1) ความหนาสามารถน้อยกว่า 1 มม. ซึ่งเป็นเพียง 1/3 ของหน้าจอ LCD และน้ำหนักเบา
(2) ตัวเครื่องแข็งไม่มีวัสดุที่เป็นของเหลว จึงมีความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีกว่าและไม่กลัวตก
(3) แทบไม่มีปัญหากับมุมมองภาพ แม้เมื่อมองในมุมมองภาพขนาดใหญ่ ภาพก็ยังไม่บิดเบี้ยว
(4) เวลาตอบสนองคือหนึ่งในพันของเวลาของ LCD และจะไม่มีปรากฏการณ์รอยเปื้อนเมื่อแสดงภาพเคลื่อนไหว
(5) ลักษณะอุณหภูมิต่ำที่ดี ยังสามารถแสดงผลได้ตามปกติที่ลบ 40 องศา แต่ LCD ไม่สามารถทำได้
(6) กระบวนการผลิตเป็นเรื่องง่ายและต้นทุนต่ำกว่า
(7) ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงกว่าและการใช้พลังงานต่ำกว่า LCD
(8) สามารถผลิตได้บนพื้นผิวของวัสดุต่าง ๆ และสามารถทำเป็นจอแสดงผลแบบยืดหยุ่นที่สามารถโค้งงอได้
2.) ข้อเสียของ OLED
(1) ช่วงชีวิตโดยปกติเพียง 5000 ชั่วโมง ซึ่งต่ำกว่าช่วงชีวิต LCD อย่างน้อย 10,000 ชั่วโมง
(2) ไม่สามารถผลิตหน้าจอขนาดใหญ่จำนวนมากได้ ดังนั้นในปัจจุบันจึงเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ดิจิตอลแบบพกพาเท่านั้น
(3) มีปัญหาเรื่องความบริสุทธิ์ของสีไม่เพียงพอ และการแสดงสีที่สว่างสดใสและสมบูรณ์ไม่ใช่เรื่องง่าย
3. กระบวนการสำคัญที่เกี่ยวข้องกับ OLED
การปรับสภาพพื้นผิวของอินเดียมทินออกไซด์ (ITO)
(1) ความเรียบของพื้นผิว ITO
ITO มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแผงแสดงผลเชิงพาณิชย์ มันมีข้อดีของการส่งผ่านสูง ความต้านทานต่ำ และฟังก์ชันการทำงานสูง โดยทั่วไปแล้ว ITO ที่ผลิตโดยวิธี RF sputtering จะอ่อนไหวต่อปัจจัยควบคุมกระบวนการที่ไม่ดี ส่งผลให้พื้นผิวไม่เรียบ ซึ่งจะทำให้วัสดุมีคมหรือส่วนที่ยื่นออกมาบนพื้นผิว นอกจากนี้ กระบวนการเผาที่อุณหภูมิสูงและการเกิดผลึกซ้ำจะทำให้เกิดชั้นที่ยื่นออกมาซึ่งมีพื้นผิวประมาณ 10 ~ 30 นาโนเมตร เส้นทางที่เกิดขึ้นระหว่างอนุภาคละเอียดของชั้นที่ไม่สม่ำเสมอเหล่านี้จะให้โอกาสสำหรับรูที่จะยิงตรงไปยังแคโทด และเส้นทางที่ซับซ้อนเหล่านี้จะเพิ่มกระแสรั่วไหล โดยทั่วไป มีสามวิธีในการแก้ปัญหาผลกระทบของชั้นพื้นผิวนี้: วิธีหนึ่งคือการเพิ่มความหนาของชั้นฉีดรูและชั้นการขนส่งรูเพื่อลดกระแสไฟรั่ว วิธีนี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับ PLEDs และ OLEDs ที่มีชั้นรูหนา (~200nm) ประการที่สองคือการแปรรูปกระจก ITO เพื่อให้พื้นผิวเรียบ วิธีที่สามคือการใช้วิธีการเคลือบแบบอื่นเพื่อให้พื้นผิวเรียบขึ้น (ดังแสดงในรูปที่ 3)
(2) เพิ่มฟังก์ชันการทำงานของ ITO
เมื่อหลุมถูกฉีดเข้าไปใน HIL จาก ITO ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่มากเกินไปจะทำให้เกิดสิ่งกีดขวางชอตต์กี้ ซึ่งทำให้ยากต่อการฉีดรู ดังนั้นวิธีการลดความแตกต่างของพลังงานที่อาจเกิดขึ้นของอินเทอร์เฟซ ITO/HIL จึงกลายเป็นจุดสนใจของการปรับสภาพ ITO โดยทั่วไป เราใช้วิธีการ O2-Plasma เพื่อเพิ่มความอิ่มตัวของอะตอมออกซิเจนใน ITO เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเพิ่มฟังก์ชันการทำงาน ฟังก์ชั่นการทำงานของ ITO หลังการบำบัดด้วย O2-Plasma สามารถเพิ่มจาก 4.8eV เดิมเป็น 5.2eV ซึ่งใกล้เคียงกับฟังก์ชันการทำงานของ HIL มาก
① เพิ่มอิเล็กโทรดเสริม
เนื่องจาก OLED เป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนกระแสไฟ เมื่อวงจรภายนอกยาวเกินไปหรือบางเกินไป แรงดันไฟตกอย่างรุนแรงจะเกิดในวงจรภายนอก ซึ่งจะทำให้แรงดันไฟตกบนอุปกรณ์ OLED ลดลง ส่งผลให้ลดลงใน ความเข้มของการส่องสว่างของแผง เนื่องจากความต้านทาน ITO สูงเกินไป (10 โอห์ม / ตร.ม.) จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดการใช้พลังงานจากภายนอกโดยไม่จำเป็น การเพิ่มอิเล็กโทรดเสริมเพื่อลดการไล่ระดับแรงดันไฟฟ้าเป็นวิธีที่รวดเร็วในการเพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างและลดแรงดันไฟในการขับขี่ โลหะโครเมียม (Cr: Chromium) เป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับอิเล็กโทรดเสริม มีข้อดีคือมีเสถียรภาพที่ดีต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและมีตัวเลือกมากขึ้นในการแก้ปัญหาการกัดเซาะ อย่างไรก็ตาม ค่าความต้านทานของมันคือ 2 โอห์ม / ตร.ม. เมื่อฟิล์มเป็น 100 นาโนเมตร ซึ่งยังคงมีขนาดใหญ่เกินไปในบางแอพพลิเคชั่น ดังนั้นโลหะอะลูมิเนียม (Al: Aluminium) (0.2 ohm/square) จึงมีค่าความต้านทานต่ำกว่าที่ความหนาเท่ากัน ) เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับอิเล็กโทรดเสริม อย่างไรก็ตาม กิจกรรมที่สูงของโลหะอะลูมิเนียมยังทำให้เป็นปัญหาของความน่าเชื่อถือ ดังนั้นจึงมีการเสนอโลหะเสริมหลายชั้นเช่น Cr / Al / Cr หรือ Mo / Al / Mo อย่างไรก็ตามกระบวนการดังกล่าวเพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายดังนั้นการเลือกวัสดุอิเล็กโทรดเสริมจึงกลายเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญใน กระบวนการ OLED
② กระบวนการแคโทด
ในแผง OLED ที่มีความละเอียดสูง แคโทดแบบละเอียดจะแยกออกจากแคโทด วิธีทั่วไปที่ใช้คือวิธีการสร้างโครงสร้างเห็ด ซึ่งคล้ายกับเทคโนโลยีการต้านทานแสงเชิงลบของเทคโนโลยีการพิมพ์ ในกระบวนการพัฒนาโฟโตรีซีสต์เชิงลบ กระบวนการที่หลากหลายจะส่งผลต่อคุณภาพและผลผลิตของแคโทด ตัวอย่างเช่น ความต้านทานปริมาตร ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก ความละเอียดสูง Tg สูง การสูญเสียมิติวิกฤตต่ำ (CD) และส่วนต่อประสานการยึดเกาะที่เหมาะสมกับ ITO หรือชั้นอินทรีย์อื่นๆ
③ แพ็คเกจ
(1) วัสดุดูดซับน้ำ
โดยทั่วไป วงจรชีวิตของ OLED จะได้รับผลกระทบจากไอน้ำและออกซิเจนโดยรอบได้ง่าย และลดลง ความชื้นมีสองแหล่งหลัก: แหล่งแรกคือการแทรกซึมเข้าไปในอุปกรณ์ผ่านสภาพแวดล้อมภายนอก และอีกแหล่งคือความชื้นที่วัสดุแต่ละชั้นดูดซับในกระบวนการ OLED เพื่อลดการเข้าสู่ส่วนประกอบหรือกำจัดไอน้ำที่ดูดซับโดยกระบวนการ สารที่ใช้บ่อยที่สุดคือสารดูดความชื้น สารดูดความชื้นสามารถใช้การดูดซับทางเคมีหรือการดูดซับทางกายภาพเพื่อจับโมเลกุลของน้ำที่เคลื่อนที่อย่างอิสระเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการกำจัดไอน้ำในส่วนประกอบ
(2) การพัฒนากระบวนการและอุปกรณ์
กระบวนการบรรจุภัณฑ์แสดงไว้ในรูปที่ 4 เพื่อวางสารดูดความชื้นบนแผ่นปิดและยึดแผ่นปิดกับพื้นผิวอย่างราบรื่น จะต้องดำเนินการในสภาพแวดล้อมสูญญากาศหรือโพรงเต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อย เช่น เป็นไนโตรเจน เป็นที่น่าสังเกตว่า วิธีทำให้กระบวนการเชื่อมต่อแผ่นปิดกับพื้นผิวมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดต้นทุนของกระบวนการบรรจุภัณฑ์ และลดเวลาในการบรรจุเพื่อให้ได้อัตราการผลิตที่ดีที่สุด กลายเป็นเป้าหมายหลักสามประการของ การพัฒนากระบวนการบรรจุภัณฑ์และเทคโนโลยีอุปกรณ์
สินค้าอื่น ๆ ของเรา:
