從SID 2012看OLED Lighting的技術發展(上)

刊登日期:2012/8/22
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SID為世界最大的顯示相關技術協會,今年於6月4日至6月8日在美國波士頓的Boston Convention and Exhibition Center舉行,此研討會由全球頂尖的學者、研究員及各大公司發表最新顯示及照明技術進展之研究成果,其中在Session 9、15、21、27、33、39、45、51、57、及68中,均與OLED技術相關、例如OLED Display、OLED Lighting、OLED Lifetime、OLED Transport、OLED Manufacturing、OLED Optics and Modeling、OLED Materials、Solution Processed OLEDs技術等。唯目前最主要焦點仍在於高效率及長壽命之OLED元件技術,此為未來OLED能否廣泛應用於照明與顯示器之發展關鍵。

本屆會議總計含括73個領域、有274場的Oral Presentations及159篇的Poster Presentations,共595篇的技術論文發表,台灣、日本、韓國、以及歐美各國逾千名學者參與。其中和OLED相關的研究主題題目相當多,以下將整理研討會內容中,有關OLED Lighting之封裝、Stacked結構、光取出、有機材料及R2R上發光的技術部分,分述如下:
1. 封裝技術:Flexible OLEDs for Lighting Applications (Universal Display Corp.) 
各家大廠所展示的OLED Lighting原型,如圖一所示。UDC一再強調,OLED Lighting未來將會是磷光材料主導效率的改善。而Flexible OLED Lighting發展的趨勢,大致會從輕薄平面型往Rugged、Bendable、Rollable乃至於最後的Free Form方向發展,代表任何形狀均可以套用OLED Lighting。


圖一、各家大廠所展示的OLED Lighting

UDC所發展的Flexible OLED面積為0.94 cm2,包含光取出結構的總厚度約為0.25 mm,元件原本的效率為38.7 lm/W,壽命為12,000小時(T70),加入光取出技術後,元件效率達63.3 lm/W,大約提升1.64倍,壽命則延長為25,000小時(T70)。

採用原本使用在ITO or IZO/Glass上的有機層移植到具有Flexible特性的基板上,元件效率相信差異並不大,但是封裝元件的Encapsulation Barrier才是Flexible OLED Lighting主要的挑戰之一。


圖四、水與氧侵蝕OLED元件示意圖

UDC提到OLED會迅速Degradation的原因主要是元件暴露在水、氧的環境下,並且隨著時間增加,黑點的情況會逐漸侵蝕整個OLED元件。以往的作法是有機層/無機層反覆蒸鍍幾個循環(圖四),讓水與氧在元件內的路徑變長,以減緩侵蝕的行為,但是面臨的挑戰是整個製程會延長不少(TACT time),另外也可能在製作過程中產生Particle,並且不耐於高溫及化學環境。---本文節錄自「材料最前線」專欄,完整資料請見下方附檔。   

作者:林晉聲/工研院材化所
★完整檔案內容請見下方附檔。

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