從SID看OLED最新發展趨勢(上)

 

刊登日期:2013/8/19
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廖鎔榆/工研院材化所研究員

第50屆SID Symposium於2013年5月在加拿大溫哥華舉行,總共有超過400篇論文在68個技術討論分區中發表。會議的主體是以顯示器相關技術為主,包含了液晶 (LCD)、電漿(PDP)、有機發光二極體(OLED)、觸控、3D、電子紙(e-paper)、軟性(flexible)應用等顯示技術與媒體。本文主要的觀察重點為OLED相關的技術發展與應用,約可分成(1).顯示器應用、(2).照明應用、(3).OLED製程及(4).OLED材料四大部分,依序介紹如下。

■  Displays and Innovation: An Exciting Future
在Keynote會場,Samsung Display的CEO指出,現今已是一個由雲端計算或儲存、高速網路連結、高效能隨身裝置以及裝置間的資訊交換所構成的高度連結社會。在可連結雲端的所有隨身裝置中,顯示器是一極為重要的元件,藉由顯示器操控雲端,可以享受雲端所提供的無限制儲存空間與運算能力。

在可攜式裝置中,AMOLED可以提供高品質的顯示介質,包含高品質的色彩、反應時間與對比表現,具備軟性與透明顯示的可能性,以及外加感光或生化感測元件的可行性。此項新發展使顯示器在傳統單獨顯示功能之外,還具備了包含觸控輸入功能,及聲控與感測等等其他多項功能。 


圖二、AMOLED在隨身裝置所展現的高品質的視覺表現、軟性透明的可能性與顯 示畫素內嵌感測器的可能性,除了將傳統的資訊顯示進化為具有輸入觸控功能之外,更進一步達成具聲音辨識控制、眼球追蹤,甚至於氣體感測等智慧型組件

在技術層次上,演講者提出,塑膠基材的硬度與強度不夠、ITO材料易碎裂、塑膠基材的封裝阻水(Encapsulation is the key tech. for flexible AMOLED)、軟性背板技術(多晶矽與有機TFT)、高穿透率的透明顯示器(透明高溫基材、元件pixel設計與新的陰極上電極材料)、AMOLED的pixel排列(由於是上發光,解析度多寡與開口率關係較小。使用Diamond排列RGBG四個sub-pixel定義為2個pixel)、高效率發光材料(手機中40%能耗為面板,其中80%能耗為OLED材料,三星自今年起採用R+G用磷光材料,耗電估計可減少一半,若未來RGB皆使用磷光材料,則節能達300%,能耗1/3)、結晶矽的高mobility(才足以應付未來高解析度的時代)、感測裝置內建於顯示器以提供面板多功能應用及生化功能應用(例如藍光可除痘、紅光可防皺紋等)等十項挑戰。


圖三、AMOLED仍舊面臨十項技術上的挑戰

以上十項挑戰,其實很多都是老問題,如塑膠基材的耐溫性、阻水性不佳,ITO太脆弱,多晶矽與Oxide TFT之爭,以及為了遷就省電而不得不使用的RGB Fine Metal Mask(FMM)蒸鍍製程,該製程由於無法蒸鍍太精細的Sub-pixel而不得不去重新定義Pentile或Diamond排列法,用4個sub pixel充當2個pixel。還有,長久以來磷光藍光壽命的問題等等。其實總的來看,這些問題在近十年來,其實一直存在著,整個OLED在材料上的進步其實並不顯著。

 ■  LCD or OLED:Who Wins?
BizWitz LLC的David Barnes提出一篇標題非常有趣的論文;LCD或OLED,誰會獲得最終勝利??實際上,Barnes的這篇論文是以
-----以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

 
圖六、作者假設AMOLED的成本組成中可以壓低材料成本,提升固定成本比例

★完整內容請見下方附檔。


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