臺灣交通大學(xué)陳金鑫教授:OLED從前途無量到前途有亮
摘要:
光電新聞網(wǎng):目前臺灣的OLED發(fā)展情況如何?
陳金鑫:臺灣的OLED產(chǎn)業(yè)經(jīng)過八九年的發(fā)展,一路走來不容易,目前在技術(shù)上臺灣已經(jīng)具備了一定優(yōu)勢。最近由于經(jīng)濟(jì)不景氣,有幾家公司采取了觀望的態(tài)度,以前有幾家轟轟烈烈地搞被動式的,現(xiàn)在只有萊寶在堅持。
光電新聞網(wǎng):OLED的技術(shù)難點(diǎn)在哪里?
陳金鑫:目前的OLED朝主動方向發(fā)展,主動式主要是采用了薄膜電晶體(TFT),目前臺灣的TFT產(chǎn)業(yè)具備很大的優(yōu)勢。現(xiàn)在OLED本身的技術(shù)已經(jīng)是沒有問題的,問題主要是在驅(qū)動上面。主動式OLED所采用的TFT主要有兩大功能:一個是開關(guān)功能,另一個是控制所注入的電流的密度。OLED的亮度跟電流的密度是成正比的,所以電流控制要很穩(wěn),稍有變動,OLED的亮度就會發(fā)生變化,變化3%到5%,人就可以感覺出來了。搞有源的OLED(AMOLED),一般的液晶TFT是不能拿來用的,因為那是無晶的TFT,無晶的就是硅原子的堆疊沒有排列好,最終影響了電子的遷移率。怎樣把無晶的TFT變成有晶的TFT呢?通常使用鐳射掃描的方式,可以瞬間把硅融化,然后慢慢地冷卻、結(jié)晶、退火,這樣就可以把無晶的TFT變成多晶的TFT。多晶的TFT在局部區(qū)域內(nèi)存在有序的排列組合,電子遷移率大大提高,可以提高十倍到一百倍,有了這么高的遷移率,實(shí)現(xiàn)全彩就沒有問題了。現(xiàn)在的問題是實(shí)現(xiàn)TFT和OLED的整合、系統(tǒng)化的過程中,中間環(huán)節(jié)存在一些問題。在實(shí)現(xiàn)大面積的時候OLED的電子密度受到影響,電流密度會影響到亮度,3%-5%的變化,肉眼會感覺到。為了克服這個困難只有增加薄膜電晶體(TFT),對電子密度進(jìn)行補(bǔ)償,最終實(shí)現(xiàn)均勻性。不過問題又來了,薄膜電晶體增加了以后,屏幕的出光率反而下降了,因為薄膜電晶體把一部分光給擋住了。原來2個薄膜電晶體、現(xiàn)在變?yōu)?個甚至6個,出光率從50%,降到了20%,為了解決這個問題,把下發(fā)光改為頂發(fā)光,臺灣叫做上發(fā)光。以前陰極在上面,陽極在玻璃,光從下面上來一點(diǎn)問題都沒有,現(xiàn)在光從上面下來就有問題了,陰極必須做得很薄,薄到10nm左右。做成很薄以后就可以實(shí)現(xiàn)半透光,但也不能像玻璃那樣做成全透光。做得很薄的話,有兩個問題:一個是很難做,另一個是產(chǎn)品的良率大大降低,工藝窗口變得比較窄。由于是半透光,一部分光透射,一部分反射,陰陽極之間就會形成干擾,形成光學(xué)共振腔問題。現(xiàn)在產(chǎn)生一門新學(xué)科叫OLED光學(xué),解決OLED中的光學(xué)問題,光學(xué)組件的設(shè)計是有一定難度的,要做成RGB全彩的話,因為RGB波長是不一樣的,器件結(jié)構(gòu)就會變得相當(dāng)復(fù)雜。總結(jié)一下就是采取頂發(fā)光,良率難控制,工藝窗口變小,容易產(chǎn)生不合格商品,價格變貴。
光電新聞網(wǎng):對于大陸的OLED產(chǎn)業(yè)你有什么建議?
陳金鑫:對于大陸的OLED,我覺得可以關(guān)注OLED照明方面。我希望大陸政府能夠重視這一點(diǎn),現(xiàn)在是能源危機(jī),雖然最近油價下降了一些,但遲早會升上來,中國的人口那么多,處于高速發(fā)展階段,普及OLED意義重大。大陸發(fā)展OLED的話,有幾個大問題要面對,一個是大陸還沒有TFT產(chǎn)業(yè)。臺灣的TFT產(chǎn)業(yè)很發(fā)達(dá)現(xiàn)在,但這是十年前幾千億砸下去的結(jié)果,在這方面,大陸落后太多了。日本的十代廠明年要出貨,韓國也是八代廠,但大陸還在建五六代的廠。
假如搞OLED照明的話,不需要TFT,可以直接把OLED的優(yōu)勢展現(xiàn)出來。OLED是目前唯一的面光源,有一個英文概念,中文沒有對應(yīng)詞匯,我可以解釋一下。比如看書,點(diǎn)光源的光比較發(fā)散,真正落到書上的不多,而面發(fā)光OLED落在書上的光就很多,在光的利用率方面大大提高。OLED燈還可以做到柔性顯示,不一定是平的,可以用到多個特殊場合。目前的白熾燈流明效率太低,熒光管里面有水銀,污染環(huán)境,會逐漸淘汰。日本已經(jīng)宣布2010年淘汰白熾燈,臺灣也準(zhǔn)備2012年不用白熾燈了。比較有前景的照明主要是LED燈和OLED照明。
光電新聞網(wǎng):OLED照明跟LED相比有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
陳金鑫:LED技術(shù)發(fā)展比較早產(chǎn)業(yè)也比較完善,目前臺灣不光有芯片廠,封裝廠也三四十家。前段時間很熱鬧,在奧運(yùn)會開幕式上,LED被張藝謀展示了一下,出名了。其實(shí)LED照明方面還是有缺點(diǎn)的,目前藍(lán)光高效率芯片非常貴,發(fā)光效率隨著溫度的上升急劇下滑,假如室內(nèi)使用的話,經(jīng)常要放風(fēng)扇,戶外的話就好一些,散熱問題沒有解決好也會影響壽命。假如要把LED做成面光源,問題很多,一個是用到的LED數(shù)量較多,二是散熱問題難解決,同時必須加上光罩,增加了成本。
臺灣交通大學(xué)顯示研究所 陳金鑫教授
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