OLED结构驱动各类工艺原理及材料分析

OLED结构/驱动/各类工艺原理及材料分析

今天OLED小编为大家整理了一份非常全面的OLED资料，无论是

初入OLED行业，还是于此道已久，都值得一看。

OLED历史

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OLED结构

OLED结构原理图阴极

电子注入层

电子传输层

发光层

空穴传瑜层

空穴注入层

阳极

光线

玻璃基板偏光片茶外固化股

驱动IC

产品结构

Adachi,etal,1988

lasks

□Optimizationofdevicestructure

□Substrateandelectrodes

□Organicmaterialsof

-electronmobility

-holpblockingeffect

-electroniujection

-Ingh-efficleiifrtnissionmaterials

OLED结构衍变

OLED发光原理

OLED

HIL：空穴注入层

HTL：空穴传输层

EML：发光层

ETL：电子传输层

EIL：电子注入层

OLED象素结构

隔离柱阴极

象素结构

OLED在显示器中的分类

底发射和顶发射

MetalCathodeTransparentAnode

OLED全彩方式

方式RGB3色物白光♦彩色流光片(CF)蓝光♦色变换层(CCF)

图示1.•?L：%%”工级W：；Z宝：|卜冬；彳承能给：?落.

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RGBaRGEBaRGB

原理RGB三色发光材料独立以门光为背光.再加彩以蓝光为光源，经色变

发光色滤光片换层将光转为RGB

色

发光效率***♦*♦

开发重点•RGB精确定位・「1尢的尢色纯度•色变换材料的光色纯

•高纯度长寿命红光材料•提高光线使用率度与效率

的开发(CF会遮挡光线)•提.；

发光部位*

RGB三色独立发光蓝光+光色转换照白光+彩色滤光片

自光*W色11光片I

i方式ROB三色31光耿♦光色.康・

色豌度优好好

■发光效率高低tt■

尺寸一般可丈现大尺寸可实现大尺寸

■幡细度般高高■

成本低中等

三种彩色化方式比较

AMOLED&PMOLED

根据驱动方式不同：根据像素电路中是否采用薄膜晶体管TFT技

术，可以把OLED器件按驱动类型不同分为AMOLED（ActiveMatrix

OLED,有源矩阵OLED）和PMOLED（PassiveMatrixOLED,无源矩阵

OLED）,目前市场上OLED产品主要以AMOLED为主。

OLEDM・动情性・派W优点・点

像康鹿立驱动,连工艺.络构复杂.

功耗低.亮度高：大尺

续发光।TFT曹动全彩色良昌率稍低：大尺寸，高分

AMOLED寸,高分辨率：喇应牧

此阵।m址与快动矩降式•一技术门粒.生阱率.高端

快、专白长

分开产成本较高

0以实现大尺寸和

■间通过大屯海、♦色结构.工艺倚供1蓑度

高分辨率：功耗统小尺寸，低分

PMOLED高亮发光：寻址信彩色容助控制1成本小、技

大,发光效率较低，裨率，低端

号婆动段式代门电醺

寿金短

AMOLED具有TFT阵列，像素独立发光。AMOLED可以独立地控制

每个像素点的发光情况，从而像素点可以连续且独立发光，最终形成

所需图像。

PMOLED以扫描方式点亮阵列中的像素，每个像素都是操作在短

脉冲模，两者的区别主要体现在以下几方面:

(1)结构不同，AMOLED每个像素有多个薄膜晶体管和至少一个

存储电容C5,PMOL”像素由阴极和阳极构成，行和列的交叉部分可

以发光；

(2)驱动方式不同，AMOLED静态驱动不受扫描电极数的限制，

能对每个像素独立进行选择性调节，PMOLED的多路动态驱动受扫描

电极数的限制；

(3)AMOLED可实现高亮度和高分辨定；

(4)AMOLED可以实现高效率和低功耗；

(5)AMOLED易于实现大面积显示;

(6)工艺成本不同，AMOLED驱动电路藏于显示屏内，更易于实

现集成度和小型化，由于工艺上已解决外围驱动电路与屏的连接问题,

这在一定程度上提高了成品率和可靠性，用PMOLED必须用COG或者

TAB等进行外接驱动电路，使得器件体积增大和重量增加，实施工艺

复杂。

PMOLED工艺流程

Evaporation

Encapsulation

Aging

SlimEtching

Cell

COG

MODULE

Assembly

AMOLED流程

前端背板、；中段俄腹

AMOLED后段模组组装

OLED空穴注入（HIL）材料

OLED空穴传输（HTL）材料

OLED掺杂材料

OLED电子传输/发光层材料

BeBq2Alq3

DPVH

电子传输材料:

PPBD

电极材料

Causeofnon-linearity:Fermilevelpinning

Fermilevel"pinned"attheLUMOoforganics

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发光光谱

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300400500600700800

Wavelength(nm)Wa,.eltngth(nin)

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发光效率

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UHeuerSE.BUB.L«MAH.—PhcRev8X.18，X19〃)

SM-OLED与P-OLED

根据发光材料是否为高分子，OLED分为小分子SM—OLED（有机

小分子电致发光器件）和P—OLED（有机高分子电致发光器件）,

区别在于高分子材料不耐高温。体现在制造工艺上，小分子材料

主要采用真空热蒸发工艺，其设备供应商以日系厂商为主；高分子材

料由于不耐高温，因此主要采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺，设备供应

商以欧美厂商为主C

当前小分子材料发展较早，技术已经达到商业化生产水平。高分

子材料由于可采用旋涂、喷墨印刷等方法成膜，未来可极大降低显示

器件生产成本，但当前该技术尚不成熟，POLED产品的彩色化上仍有

困难。

当前韩国三星和LG研发技术较为成熟。三星主要采用"LTPSTFT

基板+RGBOLED”的技术路线，已经在中小尺寸OLED面板上取得很

大成功，是全球中小尺寸AM—OLED面板的主要供应商。

LGDisplay则采用"Oxide（氧化物）基板+白光OLED”的技

术路线，在大尺寸OLED面板的良率上实现突破，并于2013年开始

推广大尺寸OLED电视。

OLED驱动方式

被动式驱动主动式驱动

•构造简单•低电压驱动、低功耗

优点•成本较低•适合大尺寸-高分辨率发展

•寿命长

・不适合大尺寸、高分辨率发展•技术门檄较高

缺点（因尺寸和分分率增加会造成（需低温多晶硅TFT技术）

发光效率与寿命减少）•生产成本高

显色能力单色或多彩全彩

乍用显示器、游戏机•手机、数码相机、数码摄象机、SmartPhone

目标市场PDA等中小型显示器•抢占等•取代TFT-CD在消费性市场的地位

TN/STN市场

OLED蒸镀

FabricationMethodsofOLEDs:、山allmolecules

VacuumDeposition

Sources

Evaporationsources

PoiutSourceLinearSouicc

SixullAreaLargeArea

Lo-.vmaTM-ialLXa»eHighMatemlUsage

甲式用烟♦,线式H阴线式用划足为生产电番而

开发的蒸发源.

1川战客吊：12ccULC700系列

2材11允满品：约6gI川塔容，：800cc.150cc可以连续使用144个小时c

（折合Alq3）2.控制海俄150C-500€收大材料投入成为300g.

3捍制温生：150C〜500c3仃效帆媵位明

（报后分布土主以内的范W）（材料密度0.5g/cc以上）

400mmL

材料使用最为1g/Hr

单式堵堪是为实验设备而

开发的蒸发游.

生产:材料投入量60cc〜

100cc（标准为60cc）

材料使用率为约3g/Hr

Host材料（T-S距寓为

500mm）

HTL2*EML(G)HBL*ETL

HTL2<EML(B)Maskstock(1H♦1H1D)(1XZMW)Maskstock

(1H*1H1D)Catnode(LiF/AO

(2HiT»mp*1Boat)

Loads。Unloading

R&D

(9Polnttource)

HIL+HTL1PretreatmentHTL2*EML(R)