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发表于 2009-06-19 09:42:21
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2008年1月,在美国拉斯韦加斯消费电子展(CES)上,索尼、三星等公司都展示了新一代OLED电视,引起了多方关注。索尼推出了采用OLED显示屏的11英寸平板电视“XEL-1”,还展示了27英寸OLED电视的原型。三星SDI公司展示了多款OLED电视,其中一款为31英寸OLED电视,同时三星SDI表示,2008年将正式生产14英寸OLED电视。
当哪种显示技术将主导下一代平板电视领域仍然还是一个疑问的时候,快速发展的OLED技术无疑被不少中外电视机生产企业看好,OLED技术的现状和前景如何呢?
技术优势
OLED被称为继CRT、LCD、PDP之后的第三代显示技术,代表了未来显示技术的发展方向,与前两代,特别是与现在平板电视的王者——LCD相比,OLED在技术上拥有很多优势。
OLED(OrganicLightEmittingDiode)中文译作“有机发光二极管”,它是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象,是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。
在驱动方式上,OLED分为被动式(PM-OLED)与主动式(AM-OLED)两类。被动式OLED不采用TFT基板,一般适用小尺寸的显示设备,如手机、MP3等,因为其瞬间亮度与阴极扫描列数成正比,所以需要在高脉冲电流下操作,会使像素的寿命缩短,且因为扫描的关系也使其分辨率受限制,但成本低廉、制作简单。主动式OLED具有TFT基板,虽然成本昂贵、制作复杂,但每一个像素皆可连续与独立驱动,并可记忆驱动信号,不需在高脉冲电流下操作,效率高,寿命长,适用于大尺寸、高分辨率的显示产品。
技术优势:
OLED无辐射,它的厚度仅为几毫米,是LCD显示屏的1/3。由于OLED可以在不同材质的基板上制造,令它在外形设计上可以做出各种各样的弯曲形状,配合柔软显示设备的需要。
成本优势:
OLED所需材料较少,它只有一个底层,制造工艺简单,对材料和工艺的要求都比LCD低,因此制造成本相对较低。据估计OLED量产时的成本要比LCD至少节省20%。
适应性强:
OLED能在-40℃~+85℃条件下正常显示,能在严寒、酷热的环境条件下工作,这就为其在军事国防的应用带来极大的优势。
节能性强:
因OLED采用有机发光材料,自己发光,不像LCD采用背光源发光,因此OLED比LCD屏幕亮度高,彩色还原性好;OLED驱动电压更是低到2~10伏特,OLED显示屏的耗电量比同尺寸的液晶显示屏少40%。
可视角度大:
OLED具有160°以上的宽视角,基本上和CRT相同,而LCD则存在视角小的问题,随着可视角的增大,图像色彩发生失真。
反应速度快:
OLED响应时间在微秒级,比LCD要高100~1000倍,可与CRT的响应速度相媲美,播放快速运动画面人眼不会察觉到拖尾的现象。产业现状
索尼推出的XEL-1电视,最薄的地方仅有3毫米,重量只有2千克,分辨率为960×540,对比度为100万:1,响应速度比LCD快1000倍,而且还能节约40%的电能,使用寿命达到3万小时。在金属支架下边的底座上,XEL-1提供了HDMI、USB、以太网等接口和卫星调谐器。据了解,XEL-1售价1800美元左右,每月产量约1000台,索尼成为全球首家量产OLED电视的厂商。
在设计和制造“XEL-1”的过程中,索尼运用了在其他产品开发中积累的多项技术,如从“特丽珑”时代形成的成像技术、从移动产品开发中获得的高密度封装技术等,使“XEL-1”被业界赋予了“梦幻电视”的称号。
三星31英寸OLED电视可谓创下了最大OLED电视之先河,其面板原型厚度仅为4.3毫米,耗电量还不到32英寸液晶面板的一半,拥有1920×1080的分辨率,100万∶1的对比度,色域达到107%,亮度为550流明,寿命约3.5万小时,在现有AM-OLED中性能最高。三星SDI宣称已经拥有生产40英寸以上OLED电视的能力。
同时,三星的31英寸OLED还运用了低温多晶硅(LTPS)技术,因此比采用其他形式的非晶硅技术的产品耗电量少,提高了产品的寿命及安全性。三星SDI计划于2009年开发用于笔记本电脑的14~15.4英寸产品和用于显示器的21~23英寸产品,进而于2010年开发40~42英寸全高清AM-OLED电视机产品。
中国在OLED技术方面的研究起步并不晚,国家“十五”期间的“863计划”就将OLED列入重点攻关项目。早在本世纪初就涉足OLED研发的北京维信诺公司拥有多项OLED关键技术,大规模OLED生产线已落户江苏昆山,预计今年下半年投产,年产量将达到1000万块。四川长虹投资3.6亿元进军OLED产业,创维、上广电、TCL、京东方等也在加快OLED的研发工作。对国内企业来说,若想借助OLED实现彩电的复兴,首先必须加大技术投入,在技术成熟时迅速形成产业规模,这样才能掌握市场话语权,避免走CRT、LCD全面引进的老路。
虽然OLED技术可称之为最理想的显示技术,但它的研究开发历史并不长,要真正实现产业化必须克服以下一些技术难题。
有机膜的不均匀性将导致发光亮度和色彩的不均匀性,显示面板尺寸增大,则意味着显示器件必须有很高的瞬间亮度和较高的发光效率,并在高亮度下有良好的稳定性。此外亮度越高,要求透明电极ITO的面板阻抗越小,但更小阻抗的ITO基板的开发生产目前比较困难,因此将影响亮度的进一步提高。
在制造工艺上,从单色OLED显示到全彩色显示,需将三种不同的发光材料分别镀在同一像素的非常接近的三个小区域上,这也是一大难题。而且,对用高分子发光材料的器件来说问题更为突出。
OLED和LCD显示不同,LCD显示是电压驱动式的,采用非晶硅,而OLED是电流驱动式的,所以电流比较大,必须用低温多晶硅的技术,至今为止,还没有一套成熟的高度集成的大电流驱动IC。
新技术的开发
针对影响OLED快速发展的技术瓶颈,众多研究机构和公司纷纷投资加入OLED研发的行列,研发了大量的专利技术,包括在材料、工艺、结构和驱动电路等方面,这进一步加快了OLED电视的实用化进程。
索尼致力于以下三项性能的研发:(1)高亮度与高色彩再现性:采用“SuperTopEmission”技术,可提高亮度和色彩再现能力。(2)高动态图像性能:通过采用模拟脉冲驱动的方式,以实现接近CRT的图像性能。(3)通过多面板粘合,以低成本增大画面尺寸:索尼已经试制出粘合4片玻璃底板的24.2英寸OLED面板。
三星SDI自主研发出在大型OLED开发中所必须的“精细金属光罩法”和为有效供应电流而减少电阻的“低电阻配线工程技术”等,消除了人们此前的“LTPS技术很难实现大型化”的忧虑。
爱普生发布的最新研发成果——“终极之黑”OLED显示系统,通过改善发光材料和开发自有元器件结构,将产品使用寿命延长至5万多个小时,突破业界2万~3万小时的技术瓶颈,同时提高了图像清晰度。
剑桥显示器科技在OLED技术上取得的重大进展,开发出整体矩阵寻址技术,简称TMA技术。TMA是一种可以被包含到驱动器芯片,把主动式矩阵功能带到被动式矩阵显示器的技术。有了TMA技术,我们可望提供一种极具竞争力的替代方案,使被动式矩阵显示器技术拓展到主动式矩阵领域的能力。
出光兴产公司宣布在材料领域取得了突破进展,深蓝色荧光OLED的发光效率首次实现超越了业界定律25%的界限,成功达到了28.5%。在RGB三原色中,目前蓝色的再现最消耗电力,该技术的应用大大降低了蓝色像素的驱动电流,从而降低OLED面板的能量消耗。
通用电气公司在制造工艺上取得了重大突破,在世界上首次成功地采用类似报纸印刷的“卷对卷”旋涂方式“印刷”OLED涂层。长期以来,OLED产品制备的关键环节都是通过真空蒸镀工艺对有机发光材料膜和电极板进行高温蒸镀。人们一直希望能以流水线作业的方式将OLED涂层“印刷”到基板上,实现低成本、大规模的OLED生产。不过,这一制程耗时长、成本高昂,只适于制造小批量的OLED产品。
北京维信诺公司自主创新,积极参与制定OLED技术的国际标准,改变中国显示产业在标准化方面处于被动的局面,有利于夺得市场先机。维信诺在OLED部分领域具有国际先进水平,已完成120多项专利申请,包括器件结构、工艺以及材料等三个领域的核心专利。
OLED产业正处在飞速发展阶段,有机材料、制造工艺和驱动电路等有关技术正逐渐走向成熟,随着大尺寸OLED面板的量产、价格降低和寿命增加,以OLED的低消耗、高亮度、响应速度快、超薄轻、宽视角和低成本等优异特性,OLED电视将成为下一代平板电视的新宠儿,给目前由LCD、PDP为主导的平板电视市场带来新鲜血液。 |
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