在顯示行業(yè),目前最火的當(dāng)屬OLED與LCD顯示技術(shù)之爭(zhēng),由于OLED在性能的諸多優(yōu)勢(shì),其被認(rèn)為是顯示屏的次世代技術(shù)。
OLED在性能上的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)
色域更高,顏色更鮮艷;
視角更好,大視角無(wú)明顯色偏;
響應(yīng)時(shí)間更快,觀看動(dòng)態(tài)畫(huà)面無(wú)拖尾現(xiàn)象;
自發(fā)光,暗態(tài)更暗,無(wú)漏光;
另外由于OLED自發(fā)光,無(wú)需背光,所以可以做到超?。?/p>
最重要的是OLED相對(duì)容易做到柔性,可以彎曲甚至折疊。
不過(guò)柔性并不是OLED的專(zhuān)利,LCD同樣可以做到柔性,即Organic Liquid crystal display,本文重點(diǎn)介紹下OLCD技術(shù),并OLED做一些比較。
目前而言,做柔性屏的兩個(gè)主要選項(xiàng)就是OLED和OLCD,Microled當(dāng)然也有機(jī)會(huì)做柔性,不過(guò)目前技術(shù)成熟度還差很多,暫不考慮。
無(wú)論是OLED還是OLCD,它們想做柔性的話(huà),肯定都不能再使用傳統(tǒng)的玻璃基底咯,必須使用塑料基底,不過(guò)他們都有各自的技術(shù)問(wèn)題需要克服。
典型的柔性O(shè)LED 制造步驟如下
首先將PI涂布在玻璃托盤(pán)上,PI作為基底;
然后使用傳統(tǒng)的高溫制程把OLED做在基底上;
再使用激光把玻璃托盤(pán)和PI基底分離。
不過(guò)這種方法的主要問(wèn)題在于激光剝離制程的良率很低,而且還會(huì)損壞玻璃托盤(pán)。
另外的挑戰(zhàn)就是滿(mǎn)足穩(wěn)定性和壽命的要求,由于OLED對(duì)于氧氣和水分和敏感,需要很好的封裝處理才行。
而且后續(xù)業(yè)內(nèi)對(duì)顯示屏亮度的要求越來(lái)越高,甚至大于1000nit,而亮度越高,OLED發(fā)光材料衰減越快,壽命也越短。
柔性L(fǎng)CD最大的挑戰(zhàn)在于要有在高溫制程下保持光學(xué)透明并且不出現(xiàn)雙折射的基底,這樣的基底材料有,不過(guò)價(jià)格很昂貴。
整個(gè)產(chǎn)業(yè)界中LCD已經(jīng)非常成熟,要達(dá)到高亮度只需要提升背光的亮度,而不會(huì)影響LCD屏的壽命,而OLED的話(huà),提升亮度必然降低壽命。
一款OLCD屏幕,曲率半徑可以做到低于30mm
解決昂貴的可以經(jīng)受高溫制程的基底的一個(gè)方法就是采用低溫制程,然后就可以使用大宗商品的材料做基底,而且價(jià)格很低,這對(duì)AM TFT陣列非常重要,因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法是要在高溫下進(jìn)行的,而業(yè)內(nèi)某公司發(fā)明了一種溶液涂布有機(jī)材料的方法可以在低溫空氣下進(jìn)行AM TFT陣列的制造。
一款OLCD屏幕,曲率半徑可以做到低于30mm
塑料的AM TFT背板可以應(yīng)用到一系列前板上,包括LCD和OLED
Organic TFT(OTFT)技術(shù)已經(jīng)在等離子顯示器上實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,不過(guò)它同樣可以用在柔性的OLCD上,OTFT的性能目前已經(jīng)有了極大進(jìn)步,其電子遷移率和穩(wěn)定性已經(jīng)超過(guò)了傳統(tǒng)的非晶硅TFT。
這種低溫制程允許使用TAC膜作為基底,而TAC材料本身也是偏光片的基底,使用同一種TAC作為背光和偏光片基底為降低顯示屏的厚底打開(kāi)了空間,這樣制造的OTFT也同樣很穩(wěn)定,其穩(wěn)定性可以用柵極偏置電壓測(cè)試來(lái)衡量。
由于其半導(dǎo)體是P性的,因此核心參數(shù)就是 Positive gate bias stress(PGDS),PGDS測(cè)試是給TFT施加固定的偏置電壓一端時(shí)間,然后比較施加電壓前后的開(kāi)關(guān)特性差異。
結(jié)果顯示,OTFT的閾值打開(kāi)電壓只有1V的偏移,而非晶硅TFT有2V的偏移。
采用OLCD制程的話(huà),需要將傳統(tǒng)的非晶硅玻璃基底的TFT工廠轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)TAC基底的OTFT工廠。
這個(gè)轉(zhuǎn)換所需要的投資額很小,大部分設(shè)備可以和目前的TFT產(chǎn)線(xiàn)兼容,當(dāng)然需要一些額外涂布機(jī)和貼膜機(jī),和重新建設(shè)一個(gè)工廠相比,這個(gè)投資是非常劃算的。
制程步驟如下
首先使用貼膜機(jī)把TAC塑料基底貼到玻璃托盤(pán)上;
然后用涂布的方法將OTFT(背板)做到基板上;
再使用傳統(tǒng)的成熟方法制造前板(CF)并于背叛貼合;
最后使用簡(jiǎn)單的方法將完成的屏幕從玻璃基板上玻璃掉。
這個(gè)過(guò)程良率很高,而且玻璃的托盤(pán)可以重復(fù)利用。在屏幕從玻璃托盤(pán)上剝離之前,可以用二氧化碳激光剪切工具對(duì)其進(jìn)行切割,而且可以切成任意的形狀,不限定于矩形。
將傳統(tǒng)的LCD工廠改為OLCD工廠投資很小,而且由于采用低溫制程制造OTFT,制造簡(jiǎn)單方便,使得OLCD具有很好的成本優(yōu)勢(shì),分析顯示其OLCD可以做到和傳統(tǒng)LCD接近的成本,而這個(gè)成本比柔性O(shè)LED有優(yōu)勢(shì)。
如要要把傳統(tǒng)的LCD產(chǎn)線(xiàn)改造成生產(chǎn)OLCD的產(chǎn)線(xiàn),需要把CVD的設(shè)備替換為溶液沉淀涂布設(shè)備,例如膜縫涂布頭(slot die coater),另外就是需要增加貼膜機(jī)把偏移的TAC基底貼到玻璃基板上。
除此差異之外OLCD和傳統(tǒng)玻璃LCD制程基本相同。
OTFT array 和CF 玻璃基板分別在不同的大板上制作,然后進(jìn)行ODF的貼合,注入液晶和PS支柱確保cell gap穩(wěn)定。
采用低壓熱基剝離的方法即可 把TAC基底從玻璃上剝離,不需要使用其它額外的設(shè)備。
另外OLCD和玻璃基板的LCD驅(qū)動(dòng)方法類(lèi)似,都是使用COF或者COG的技術(shù)把行列的驅(qū)動(dòng)綁定到TFT array上,對(duì)于某些顯示設(shè)計(jì),行驅(qū)動(dòng)可以集成到OTFT array 上。
總之,OLCD最大的優(yōu)勢(shì)在于和基本上可以和現(xiàn)在傳統(tǒng)的LCD產(chǎn)線(xiàn)兼容,投資成本很小,風(fēng)險(xiǎn)較小,而且和重新建產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)OLED相比,其量產(chǎn)打入市場(chǎng)的時(shí)間也會(huì)很短。
LCD的穩(wěn)定性相比OLED 更好一些,目前業(yè)內(nèi)信利和JDI均在開(kāi)發(fā)OLCD技術(shù),期待早日實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
如本文開(kāi)頭所述,OLED固然有很多優(yōu)勢(shì),不過(guò)LCD也沒(méi)有坐以待斃,它也在不斷進(jìn)步和提升,OLCD就是LCD對(duì)抗柔性O(shè)LED的最直接的產(chǎn)品,LCD和OLED就是這樣不斷地相愛(ài)相殺,競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)技術(shù)的不斷進(jìn)步,至于將來(lái)如何我們拭目以待。
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