從SID 2016探究OLED技術之最新進展(下)

 

刊登日期:2016/9/14
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黃邦齊/工研院材化所

A 3-Stacked Top-Emitting White OLED for High-Resolution OLED TV
發表人:Young Kwan Jung, LG Display Co.,
此為 LG發表之系列演講中的第三場,本篇著重在半透明顯示螢幕技術上。要達成讓光線穿透的目標,LG選擇上發光(Top Emission)元件結構,同時採用高反射率的 Anode、高穿透度與低電阻值之 Cathode 材料以增強出光效率。

與前兩篇一樣,同樣以模擬方式找出最佳放光波長與其對應的厚度。由於厚度是以發光位置到金屬反射層的距離來計算,因此採用 Top Emission 時所得之結果會與 Bottom Emission 相反。根據模擬結果,考量到結構合理性與元件效率等因素,LG選擇與之前相同之 BYB 三層結構(圖卅八)。

Top Emission 具有與傳統 Bottom Emission 相似之發光效率與特性,電流效率甚至超過 Bottom Emission而達到 95 cd/A,但YG 放光較強,使得顏色偏向暖色調(圖卅九)。


    
圖卅九、Top Emission之WOLED性能參數與現場展示之55” FHD Transparent OLED

Collimated Flux Deposition Technology for RGB SBS OLED Displays
發表人:Shinichi Kawato, Sharp Corporation
RGB SBS(Side-by-Side)是最基本的子像素排列方式,相比於使用 WOLED + 彩色濾光片,RGB SBS 可有效減少電力消耗,同時色彩將會更鮮豔,並且提高對比度。然而,最大的問題在於製造蒸鍍用的遮罩(Mask)非常困難,確保每一個子像素都完美無缺的 Mask 在目前還不易生產,尤其適用於大尺寸高解析度之 OLED TV 用 Mask,更存在重量過重與變形等問題,導致產品的像素邊緣模糊不清等狀況,製造成本也因此大幅增加。

Sharp公司發表新的 Collimated Flux Deposition Technology(CFD)製程,可改善製作 RGB Side-by-Side 螢幕時所產生的問題,並減少生產成本。如採用傳統的 Full Metal Mask(FMM)方式,則 Mask 需與 Substrate 完美接觸,這是因為就算兩者間僅僅只有 10 μm 的間距,也會產生 Shadow Effect 而使得像素的邊緣模糊。Shadow Effect 的原因在於蒸鍍源為點狀時,分子氣化時將自然呈現角錐狀上升,如此即會擴散到Mask邊緣以外的地方,加上分子會在蒸鍍腔體內以各個方向進行擴散,更加劇邊緣的模糊。

Sharp 的 CFD 製程捨棄傳統大型 Mask 一次蒸鍍整片面板的方法,改用一長條狀 Mask 並移動 Substrate,巧妙地降低 Mask 的製作困難度並同時簡化製程。Substrate 之上有一個靜電吸盤(Electrostatic Chuck),使得 Substrate 與 Mask 保持 0.1 ~ 1.0 mm 的間距。Collimator 則放置於 Evaporator 之上,每一個 Evaporator 上的蒸鍍源都將搭配一個 Collimator 上的開口,使得氣體分子可穩定上升,減少大角度的分子擴散到Mask邊緣之外(圖四十七)。

由於 CFD 製程的蒸鍍源為長條狀,因此可簡單的並排數個蒸鍍源,同時且不互相干擾的對同一片 Substrate 進行蒸鍍(圖四十八)。



 
圖四十八、Sharp公司CFD製程之實驗裝置

Sharp公司表示,利用 CFD 製程已可順利製造 3.4 吋全彩螢幕,解析度 540 * 960 (RGB),82ppi。然而進一步提升解析度時,則會遭遇到更嚴重的邊緣模糊化問題,分析單一像素內材料分布情況後,可發現 Micro Blur 區域雖然量少,但卻延伸的很遠,導致在高解析度時會與鄰近像素混色,使顯示效果模糊且降低個別像素的色彩純度(圖四十九)。Micro Blur 可透過改良 Collimator 與 Evaporator 而改善,由圖五十可看出改善後的像素邊緣明顯銳利許多。
 


圖五十、Micro Blur改善前後差異

由圖五十一可得知,儘管個別像素間距僅 18μm,但幾乎沒有混色情況,Micro Blur 已經被減至最低。Sharp 公司運用此 CFD 製程,已可成功製造高達---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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