有機電激發光二極體(OLED),與我們常見的液晶(TFT LCD)一樣,都是顯示面板的一種。不同的是,TFT LCD無法自己發光,須靠背光才能發揮顯示功能;OLED則是在兩片電極中置入有機發光材料,通電後具備自發光的能力,不但視角更廣,色彩飽和度也優於TFT LCD。
依驅動方式不同,OLED又可分為被動式矩陣(Passive-Matrix Organic Light-Emitting Diode;PMOLED),以及由電晶體驅動的主動矩陣式(AMOLED)。目前PMOLED由於尺寸與耗電問題,大多應用於次面板或低階產品應用;AMOLED則被視為未來取代傳統液晶的最佳顯示面板。
輕薄短小也能裝大量資訊
工研院顯示中心李正中組長指出:「目前大多數的顯示器,都是採用TFT LCD,若想做到輕薄短小,方便隨身攜帶,螢幕顯示的資訊量就不夠;若想一次顯示足夠資訊量,體積就太大而不易攜帶,也可能耗電太兇。對於未來的顯示器,我們希望能夠做到資訊量夠大,收藏起來又夠小,並且低耗電、摔不破、可彎曲折疊或收捲。由電晶體驅動的AMOLED,具備以上特質,完全符合未來資訊社會對於行動裝置顯示器的需求。」
為了製作出軟性AMOLED,工研院在製程上有了突破性的研發成果,完成自捲軸手機拉出螢幕的夢想第一步。李正中指出,工研院所採用的方法,是在玻璃基板與上方PI塑膠基板間塗布一層離型層,由於還是採用玻璃基板做為載具,所以可使用既有的面板前段製程設備,完成電晶體製作,最後再搭配OLED元件,完成軟性螢幕。最重要的是,最後還能夠在不損害電晶體的前提下,順利將軟性塑膠材質取下。如此一來,面板廠不用加購太多新機台,也不必大幅修改目前製程,就可以製作出柔軟的電晶體陣列。
2008年在製程上耐溫度為攝氏200度,對位精準度可做到2mm以下,2009年不但將耐溫度提高到攝氏250度,更將PI塑膠基板的表現,控制到更好,將微粒(particle)降到更低,製作出成像品質更好的面板。「不但可製作出flexible AMOLED、flexible AMEPD(Active-Matrix Electrophoretic Display),還能製作出非常輕薄的軟性觸控面板,更容易做出大尺寸的電容式多點觸控。」
5,000次彎曲也不損壞
2008年,工研院製作出的4.1吋單色AMOLED,亮度達100nits,解析度為320x240,厚度只有0.2mm,矽基電晶體陣列下板彎曲半徑可達到1.5公分以下,遠超越其他國際大廠的表現。2009年,根據工研院的創新技術,可以直接將AMOLED做在塑膠基板上面,新的4.1吋彩色AMOLED,可以播放彩色影片,彎曲半徑更可達5公分;即使經過5,000次彎曲,亮度衰減小於20%。過去flexible AMOLED只要離開實驗室十分鐘,畫質就會衰退;但透過材料技術上的創新,在顯示器上加上一層阻水氧材料,如今可以拿出實驗室去應用一個月,都不成問題。
李正中表示,2010年工研院還會有更創新的軟性AMOLED概念產品展示,AMOLED應該可以做到6吋,並具備更好的影像品質與可靠性,電容式多點觸控軟性面板可望突破至7吋。
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