在OLED中經(jīng)常使用區(qū)域彩色這個概念,它表示畫面中某些部位的顏色不同,但是不能簡單的理解為區(qū)域不同,顏色就不同,它指的是各像素的顏色變化,像手機的副屏等小的顯示區(qū)域,或者是車用顯示等需要清晰顯示的場合,比起全彩,區(qū)域色彩就已經(jīng)足夠了。
當小分子系材料制作區(qū)域色彩的顯示屏時,制造工藝中上色是利用陰影掩膜板,將材料從掩膜板的開口蒸鍍到需要的部分和面積。
與分別制作RGB三種顏色相比,區(qū)域色彩的制造不要求很高的精細度,制作較簡單。
區(qū)域色彩的需求不可能消失,但現(xiàn)在OLED開發(fā)的中心點是全彩,全彩也有用掩膜板法的,即開口的掩膜板一邊移動,一邊分別上RGB三種顏色。
實現(xiàn)OLED的全彩化主要有四種方法:
三原色發(fā)光法:
原理很簡單,發(fā)光層使用RGB三種有機發(fā)光材料分別上色,RGB發(fā)光材料可以充分的發(fā)揮其原有性能,如果RGB三原色的發(fā)光壽命有差異,那么壽命最短的那種顏色將使屏幕整體的效率下降,在使用期間引起色差等現(xiàn)象。
如果利用掩膜板給RGB上色,掩膜版會產(chǎn)生熱膨脹,這點非常難控制,如果是區(qū)域色彩顯示屏可以不用考慮這個問題,但制作精細的全彩顯示屏時,這將成為一個大問題。
“濾光片法”和“色轉(zhuǎn)換法”可以彌補三原色發(fā)光的缺點,這兩種方法不用掩膜版并提升了精細度。
濾光片法:
濾光片法(白色法)的原理:
讓發(fā)光層發(fā)出白光,再使用濾光片將白色光分成RGB光以實現(xiàn)全彩顯示,這和液晶的背光燈用白色,用RGB濾光片來實現(xiàn)全彩的原理是一樣的。
這個方法不需要像三原色發(fā)光法分別上色那么麻煩,工序簡單,符合高精度的構(gòu)造的趨勢。
制作方法:
現(xiàn)在玻璃基板上制作出RGB并置的濾色板層(要在還沒有涂電極的狀態(tài)),然后在濾色板層的上部制作ITO電極和有機白色發(fā)光層,這樣發(fā)光層的白光可以透過彩色濾光片,變成綠色藍色紅色,這三個顏色只使用白色光譜的一部分。
構(gòu)造上也非常簡單,不用把OLED的發(fā)光層制作成RGB三原色并置的形狀,也不用考慮因為掩膜版的熱膨脹而造成的偏差問你,同時還能保護OLED器件免受外光的干擾,但是光還是會被濾光片吸收一部分。會使發(fā)光的效率變低,但總的來說濾光片法還是很有前途的。
色轉(zhuǎn)換發(fā):
和濾光片法相似的還有色轉(zhuǎn)換發(fā),這個方法是出光興產(chǎn)公司開發(fā)的。
將發(fā)光層由白色OLED改為藍色OLED,將色轉(zhuǎn)化層由彩色濾光片改為熒光膜。
這種方法可以使發(fā)光層只需要藍色一種顏色,和濾光片法一樣,不需要用掩膜版。
為什么發(fā)光層使用藍色呢?
這是因為使用藍色可以利用激發(fā)態(tài)的能量差產(chǎn)生所有的顏色,如果想要綠色,就可以用藍色的光來激發(fā)綠色的熒光膜產(chǎn)生綠色。
同樣,紅色可以通過激發(fā)紅色的熒光膜來產(chǎn)生,以為產(chǎn)生的是藍光,就不需要藍色的熒光膜。
因此,只要將發(fā)光層涂上一種藍色發(fā)光材料就可以產(chǎn)生藍綠紅三原色實現(xiàn)全彩化。
但實際上由于外光激發(fā)熒光膜會造成對比度降低,這就需要在基板和熒光膜之間插入一層彩色濾光片,還有,因為熒光膜的光發(fā)射沒有方向性,容易產(chǎn)生水平方向的損失,所以色轉(zhuǎn)換效率不高,與激光片法相比沒有很大的優(yōu)勢,如果進一步考慮基板的成本濾光片法更接近實用化。
照片曝光法:
因為氧氣的存在,當用光對有機材料進行照射時會使其劣化,這種方法就是照片曝光法。
舉個例子,
發(fā)黃色光的熒光染料紅熒烯在OLED器件中被用作摻雜染料,通過在發(fā)光層中加入微量的染料摻雜,可以實現(xiàn)高亮度化、高效率化以及器件的長壽命化。
但這種染料摻雜在大氣中的有氧環(huán)境下,經(jīng)光照射后會發(fā)生光氧化現(xiàn)象,從而失去熒光性的特性。
利用這種劣化原理可以去做高分子系的彩色器件,這種器件用旋涂法成膜,然后改變部分的照射時間使高分子膜曝光,發(fā)光性紅熒烯的濃度會因為照射時間的不同而不同,這樣器件就可以在同一基板上擁有藍白黃發(fā)光部分。
利用這種方法,采用光掩膜,可以形成微米級的微細形狀,如果將這種方法用在其他染料上,就有可能實現(xiàn)RGB三原色。
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