浅谈OLED的三种彩色化方式

浅谈OLED的三种彩色化方式

　　目前OLED 主要有三种彩色化方式：RGB 三色独立发光法，蓝光+光色转换膜法和白光+彩色滤光片结构法

　　RGB 三色独立发光法该方法的RGB OLED 采用由三种不同颜色材料并列RGB子像素并复合为彩色像素，每个子像素分别独立发出亮度可调的光，经不同灰阶、不同颜色的光混色后呈现彩色光。

　　它是利用精密的金属荫罩与CCD象素对位技术，首先制备红、绿、蓝三基色发光中心，然后调节三种颜色组合的混色比，产生真彩色，使三色OLED元件独立发光构成一个像素。该项技术的关键在于提高发光材料的色纯度和发光效率，同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。

　　有机小分子发光材料AlQ3是很好的绿光发光小分子材料，它的绿光色纯度，发光效率和稳定性都很好。但OLED最好的红光发光小分子材料的发光效率只有31mW，寿命1万小时，蓝色发光小分子材料的发展也是很慢和很困难的。

　　有机小分子发光材料面临的最大瓶颈在于红色和蓝色材料的纯度、效率与寿命。但人们通过给主体发光材料掺杂，已得到了色纯度、发光效率和稳定性都比较好的蓝光和红光。

　　高分子发光材料的优点是可以通过化学修饰调节其发光波长，现已得到了从蓝到绿到红的覆盖整个可见光范围的各种颜色，但其寿命只有小分子发光材料的十分之一，所以对高分子聚合物，发光材料的发光效率和寿命都有待提高。不断地开发出性能优良的发光材料应该是材料开发工作者的一项艰巨而长期的课题。

　　随着OLED显示器的彩色化、高分辨率和大面积化，金属荫罩刻蚀技术直接影响着显示板画面的质量，所以对金属荫罩图形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。

　　蓝光+光色转换膜法该方法利用蓝光做光源，发出的光线经由彩色转换膜分别转换成红绿蓝三色，最后同样由不同亮度光混色成彩色图像。运用此方法既可以改善RGB 三种器件发光效率不同，还可以改善因三种器件寿命不同而造成的颜色不均现象。

　　白光+彩色滤光片法WRGB OLED 使用该方式在底部采用白光OLED 加RGB 滤光片实现发光，即先做好白光OLED 后再制作RGB 滤光片。利用白光源穿过彩色滤光片以实现全彩效果。该技术重点在于获得高效率和高纯度的白光。此法优点是RGB 三原色亮度寿命相同，没有彩色失真现象，可增加画面精细度，有较大潜力应用于大尺寸的显示面板。

　　以上三种方式各有利弊，第一种方式独立摆列发光材料因而发光效率高，是现在经常使用的方式；

　　第二种方法在结构中间加了一层光色转换薄膜，发光效率不如前者高；

　　第三种方法结构上增加彩色滤光片，发光效率有损失。

　　三种彩色化方式比较

　　在AMOLED与PMOLED中

　　AMOLED显示特性：全彩色矩阵式

　　PMOLED显示特性：单色彩色段式

　　相关设备

　　韩国的OLED蒸镀设备厂商Sunic System公布了他们的新蒸镀源——平面式的蒸镀源（Planar source）。

　　由于目前量产的中小尺寸OLED面板都是透过蒸镀源加热有机材料，让有机材料升华成气态后，透过金属精细遮罩（FMM， Fine Metal Mask）去定义不同颜色的发光像素。

　　而目前在量产的设备多是采用直线式的蒸镀源（Linear source），相对于最早开发出来的点式蒸镀源（Point source），其材料使用率较高，制程所需时间也较短。

　　而Sunic System计划要把蒸镀源从点至线，再进化成整面式的蒸镀。而由于是整个平面都有材料蒸镀，所以在适当的控制之下，让材料以接近直上式的方式通过金属精细遮罩，进而最小化误镀的区域（shadow），以避免混色的问题发生。

　　据sunic介绍，这个平面式的蒸镀源除了制作超高解析度／像素密度的小尺寸AMOLED面板外，也可以用来制作大面积的OLED电视，而且是以红绿蓝个别制作的RGB-SBS（side-by-side）设计，和现行LG Display以白光OLED加上色阻的技术不同，理论上会有更好的色彩表现以及更低的功耗。

　　RGB-SBS（side-by-side）的AMOLED面板需要透过金属精细遮罩制作，但大面积的金属精细遮罩，因为自身重量的关系会有变形的问题，难以达到好的制作良率。

　　因此，只能替代性的使用其中的一小部分金属精细遮罩，再透过移动扫描的方式完成全面蒸镀，但仍然免不了会有混色的风险。

　　Sunic System宣称在使用平面蒸镀源后，由于材料几乎是垂直蒸镀上基板，和高ppi AMOLED面板的原理一样，可以最小化混色的风险。