課程:平面顯示器概論 班級:微電四甲 組員:周鴻葦(4973A003) 詹傢棨(4973A048) 有機發光二極體顯示器 課程:平面顯示器概論 班級:微電四甲 組員:周鴻葦(4973A003) 詹傢棨(4973A048)
有機發光二極體之概述 有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,簡稱OLED) 顯示器又稱為有機電致發光顯示器(organic electroluminescent display,簡稱OEL Display)。 相較於目前炙手可熱的液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD),有機發光二極體具有反應時間短、視角大、低驅動電 壓、製程簡單、可撓性等優點,且所使用的有機化合物材料 屬於自發光材料,因此不須加背光源(back Light),大幅降 低耗電量及成本。
OLED 介紹 要認識OLED 的發光原理,必須先從傳統 的發光二極體LED 談起,LED是利用三、 五族材料(如Ga、In、P 等)的電子及電洞結 合過程的能階轉換產生光子發光,不同材 料會釋放不同的能階而產生不同顏色的光。
OLED的發光原理 OLED是三明治結構,藉由陰陽電極所施加的電流,其間的有機化合材料便被激發可見光。並透過電路與發光材料控制發光點與顏色,使呈現影像。
OLED 的構造 OLED 的基本結構是由一薄而透明半導體性質的 銦錫氧化物(ITO)為正極與陰極而有機材料層包 括電洞傳輸層(HTL)、發光層(EL)、電子傳輸層 (ETL)。
OLED 的基本結構圖
OLED 的驅動方式 一般來說,OLED顯示器 依驅動方式分為被動式(passive matrix,即PM-OLED)與主動式(active matrix,即AM-OLED)兩類,被動式適合用在小尺寸的面版,因為其瞬間亮度與陰極掃瞄列數成正比,所以需要在高脈衝電流下操作,會使像素的壽命縮短。且因為掃瞄的關係也使其解析度受限制,但成本低廉、製程簡單是其一大優點。主動式恰與被動式特性相反,雖然成本較昂貴、製程較複雜(仍比TFT-LCD容易),但每一個像素皆可連續與獨立驅動,並可記憶驅動信號,不需在高脈衝電流下操作,效率較高,壽命也較長,適用於大尺寸、高解析度的全彩化OLED顯示產品。
被動式與主動式矩陣驅動特性之比較
OLED顯示器特性 自發光,不需背光源模組及彩色濾光片 。 重量輕,厚度薄(1 ~ 2 mm)。 構造簡單,耐用性高,低成本。 低驅動電壓(3 ~ 9 V)並省電。 廣視角(160度以上)。 高亮度(100 cd/m2)。 對比高(100:1)。 暗視與亮視畫質皆優良。 反應速度快(10 μs)。 可全彩化。 可大尺寸化。 可撓性(採用塑膠底材)。
OLED 和LCD 優缺點比較 現在的顯示器普遍都是LCD 液晶螢幕和PDP 電漿螢幕為主,但以後普遍使用的很可能是OLED,所以我們用OLED與LCD來作比較。可發現OLED的優點。
OLED與LCD結構比較 資料來源:http://www.ritdisplay.com/in_Chinese/Product_Technology/Product_Technology-5.htm
OLED市場現況 過去的市場上 OLED 一直沒辦法普及,主要的問 題在於早先技術發展的 OLED 樣品大多是單色居 多,即使採用多色的設計,其發色材料和生產技 術往往還是限制了 OLED 發色的多樣性。實際上 OLED 的影像產生方法和CRT顯示一樣,皆是藉由 三色 RGB 畫素拼成一個彩色畫素;因為 OLED 的 材料對電流接近線性反應,所以能夠在不同的驅 動電流下顯示不同的色彩與灰階。
2007年底SONY推出的11吋OLED 電視XEL-1 反應速度就比LCD快了1000倍。 OLED 的另一項特性是對低溫的適應能力,舊有的液晶技術在零下75度時,即會破裂故障,OLED 只要電路未受損仍能正常顯示。此外,OLED 的效率高,耗能較液晶略低還可以在不同材質的基板上製造,甚至能成製作成可彎曲的顯示器,應用範圍日漸增廣。 OLED 與LCD比較之下較占優勢,數年前OLED的使用壽命仍然難以達到消費性產品(如PDA、行動電話及數位相機等)應用的要求,但近年來已有大幅的突破,許多行動電話的螢幕已採用 OLED,然而在價格上仍然較LCD貴許多,這也是未來量產技術等待突破的。
結論 現今的LCD液晶電視價格下降,民眾接受度越來越高,已 成為顯示器的主流。但新興技術經過不斷的研發,OLED 產業就是其中之一。因為OLED 的生產成本比薄膜電晶體 液晶顯示器(TFT-LCD)較省,具有自發光與高亮度,較無 視角限制,高反應速度等優點。值得一提的是OLED 可與 塑膠基板相結合,利用可導電的塑膠、薄膜,就能夠生 産可以卷起來的OLED 顯示器,這些都是LCD無法超越的 優點。
資料來源 http://ir.lib.ntnu.edu.tw/ir/retrieve/28772/ntnulib_ja_E0201_3703_119.pdf http://www.shs.edu.tw/works/essay/2007/10/2007100911222780.pdf http://ykuo.ncue.edu.tw/oled/oled_kind.htm http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=2931
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