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OLED的三种彩色化技术



OLED 显示器全彩色按面板的类型通常有下面三种:RGB象素独立发光,光色转换(Color Conversion)和彩色滤光膜(Color Filter)。

 

2.1 RGB 象素独立发光

 

利用发光材料独立发光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金属荫罩与CCD象素对位技术,首先制备红、绿、蓝三基色发光中心,然后调节三种颜色组合的混色比,产生真彩色,使三色OLED 元件独立发光构成一个象素。该项技术的关键在于提高发光材料的色纯度和发光效率,同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。

 

目前,有机小分子发光材料AlQ3 是很好的绿光发光小分子材料,它的绿光色纯度,发光效率和稳定性都很好。但OLED 最好的红光发光小分子材料的发光效率只有3lm/W,寿命1 万小时,蓝色发光小分子材料的发展也是很慢和很困难的。有机小分子发光材料面临的最大瓶颈在于红色和蓝色材料的纯度、效率与寿命〔3〕。但人们通过给主体发光材料掺杂,已得到了色纯度、发光效率和稳定性都比较好的蓝光和红光。高分子发光材料的优点是可以通过化学修饰调节其发光波长,现已得到了从蓝到绿到红的覆盖整个可见光范围的各种颜色,但其寿命只有小分子发光材料的十分之一,所以对高分子聚合物,发光材料的发光效率和寿命都有待提高。不断地开发出性能优良的发光材料应该是材料开发工作者的一项艰巨而长期的课题。

 

随着OLED 显示器的彩色化、高分辨率和大面积化,金属荫罩刻蚀技术直接影响着显示板画面的质量,所以对金属荫罩图形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。

 

2.2 光色转换

 

光色转换是以蓝光OLED 结合光色转换膜阵列,首先制备发蓝光OLED 的器件,然后利用其蓝光激发光色转换材料得到红光和绿光,从而获得全彩色。该项技术的关键在于提高光色转换材料的色纯度及效率。这种技术不需要金属荫罩对位技术,只需蒸镀蓝光OLED 元件,是未来大尺寸全彩色OLED 显示器极具潜力的全彩色化技术之一。但它的缺点是光色转换材料容易吸收环境中的蓝光,造成图像对比度下降,同时光导也会造成画面质量降低的问题。目前掌握此技术的日本出光兴产公司已生产出10 英寸的OLED 显示器。

 

2.3 彩色滤光膜

 

此种技术是利用白光OLED 结合彩色滤光膜,首先制备发白光OLED 的器件,然后通过彩色滤光膜得到三基色,再组合三基色实现彩色显示。该项技术的关键在于获得高效率和高纯度的白光。它的制作过程不需要金属荫罩对位技术,可采用成熟的液晶显示器LCD 的彩色滤光膜制作技术。所以是未来大尺寸全彩色OLED 显示器具有潜力的全彩色化技术之一,但采用此技术使透过彩色滤光膜所造成光损失高达三分之二。目前日本TDK公司和美国Kodak公司采用这种方法制作OLED 显示器。

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