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最薄OLED屏已突破到0.3毫米,但它已准备好代替TFT-LCD屏了吗?

时间:01-11 来源:电子系统设计 作者:Roger Allan 点击:

图3:无源矩阵OLED具有一个通过交叉阳极和阴极导体连接的OLED像素阵列。有机材料和阴极金属被沉积在由基板和支柱组成的肋状结构中。
PM OLED的一个主要优点是可以用传统制造技术做出各种图案,其整个面板制造工艺可以很容易地适应大尺寸和高吞吐量的制造。

通过连接每个行和列的驱动器给对应行列施加电压、使电流流过选中的像素就能使PM OLED工作。外部控制器电路提供必要的输入电源、视频数据信号和复用开关。数据信号一般提供给列线,并同步于行线扫描信号。当特定行被选中时,由列和行数据线确定哪些像素被点亮。这样,通过在一帧时间内连续扫描所有行就能在屏幕上显示视频输出,通常一帧时间为1/60秒。

剑桥显示器技术(CDT)公司已经开发出了一种称为全矩阵寻址的技术,该技术融合了无源和有源矩阵寻址的最佳特性,而且几乎没有什么缺点。CDT正在努力实现该技术的商用化。

PM OLED显示器拥有一些支持者。Dialog半导体公司的SmartXtend显示器驱动技术能让移动设备的主屏(特别是要求提供W-QVGA和QVGA分辨率的主屏)以比AM OLED低得多的成本使用PM OLED,它仍将提供相同的视频质量和性能。与传统的PM OLED驱动方案相比,该技术可以将PM OLED的峰值电流和功耗减少30%之多。

Intersil公司的ISL97702升压稳压器IC设计用于给便携式和移动设备中使用的PM OLED显示器供电。得益于软启动控制和输入电压断开功能,该芯片可以最小化OLED功耗。

尽管PM OLED结构相对简单,但AM OLED来势凶猛,几乎所有主要的OLED显示器制造商,包括索尼、三星SDI、台湾的奇晶(CMEL)、先锋、eMagin和LG Displays,都在采用AM OLED技术。AM OLED还正被用于诺基亚、三洋和东芝的高端3G和4G移动电话中。在数码相机、数码相框、便携式多媒体播放机、以及手持式和独立式电视机中也能看到它们的身影。

市场研究公司DisplaySearch预测,随着AM OLED显示屏将在消费类电子产品中找到更多的用武之地,OLED今年的销售增长率将突破69%,销量超过8.265亿美元,明年将达到83%,2010年则将下降到53%。其它市场预测报告也基本看好AM OLED。例如,iSuppli公司认为,到2014年全球AM OLED市场将从去年的6700万美元上升到46亿美元,尤其是电视市场(图4)。

图4:全球OLED电视机交付量和收入到2013年有望超过250万台和14亿美元。


针对移动和便携式产品OLED显示屏的设计工具也正在浮出水面。CDT联合Silvaco公司开发出了一种新的通用有机薄膜晶体管(UOTFT)Spice软件模型,LG Philips公司则牵头在为氢化非晶硅(a-Si:H)TFT和OLED器件设计精确的Spice模型。

Osram Opto半导体公司为2.7英寸和1.6英寸、128×64像素的OLED显示器提供了一种OLED参考设计套件。该套件允许用户快速上载图案,并评估该技术在他们应用中的可行性。

未来的OLED电视?

基于对LCD和等离子显示屏(PDP)作出的巨大投资,许多专家想知道OLED电视是否能赶超LCD和PDP电视。目前最好的回答是有潜力。然而,几乎每个OLED专家都认为OLED电视技术仍处于早期成型阶段。

去年索尼公司1.1mm超薄XL-1型对角线长11英寸的OLED电视的推出就是这种潜力的征兆(图5)。今年,索尼公司推出了更薄的0.3mm OLED电视监视器原型机,该机对角线长27英寸,可显示1920×1080像素格式的视频图像。

图5:索尼去年推出的1.1mm超薄OLED电视机,屏幕对角线尺寸为11英寸。随后的XL-1型机厚度又减少到0.3mm,对角线长度增加到27英寸。


索尼并不孤单。三星SDI公司计划在2010年前生产对角线长40英寸的OLED电视。奇晶公司声称在明年上半年开始生产笔记本电脑用的12.1英寸OLED显示器,到2009年下半年批量生产对角线长32英寸的OLED电视。

最大的挑战之一是掌握电视用大尺寸显示器所需的AM OLED制造工艺。AM OLED制造工艺的效率仍然比较低下,其产品良率随着屏幕尺寸增加而下降。因此至少在今后几年内,我们希望OLED能在便携式和移动电子消费产品用的显示器市场中普及开来。

OLED的发展潜力

OLED技术最有前途的属性之一是其作为高效白光源的潜力。事实上,显示器专家预测,OLED可能成为无机LED的有力(甚至毁灭性)竞争者,虽然无机LED自身作为高效光源也在快速发展。但这种情况只有在目前仍陷于OLED层中的大部分光(大约60%)被释放出来才有可能。

目前看来这方面的工作似乎很有希望。一种实现方法是使用由低指数网格和微透镜组成的嵌入式级联系统。密歇根大学的研究人员正在尝试使用这种方法发出比目前产品亮度强得多的光(图6)。在Universal Display(UDC)公司和美国能源部(DOE)的资助下,这些研究人员与普林斯顿大学进行了联合开发,结果产品功效达到了70流明/瓦,相比之下白炽灯只有15流明/瓦。

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