片上有机发光二极管瞄准便携式应用

如果将对角线尺寸小于一英寸的高分辨率有机发光二极管(oled)微型显示器进行放大,那么它能够很容易地显示大的图像,且效果与在计算机屏幕或大屏幕tv没有太大差别。这种光学显示模块适用于许多终端产品,如手机和其它手持网络和电信设备,使用户能通过袖珍设备访问完整的web页面、传真页面、数据清单和地图。图像通过透明光学结构可与外部世界进行叠加。或者,如为双眼各配备一个显示器,则可创建真正的3维立体图像。

  随着硅片性能的提高及显示器技术的发展,上述的应用已成为可能。在硅片方面,其尺寸日益减小,使得在单个芯片上已能实现功能的高度集成。而显示器这边,像素寻址方面的技术已取得进展(从无源矩阵到有源矩阵),工作电压也大为降低(lcd的工作电压从80年代中期的40v左右降到现在的3v以下)。此外,基于有机光发射器的低压发射技术的出现还为业界提供了一种替代液晶显示器的显示技术。

  与平板显示器一样,oled图像特征的目标应达到在视觉效果上能与crt匹敌,或比彩色crt计算机显示器(这种显示器的性能明显优于电视crt)更精确。这就要求oled的亮度至少为100cd/m2,对比度大于100:1。

  一般而言,每种原色需要256级灰度,在色域或色彩范围上应等同或超过标准的彩色crt。为在显示视频信息时能与crt不相上下,oled微型显示器在灰度内上升和下降的时间必须在几毫秒之内。

  尽管发光效率一直是显示器中倍受关注的问题,但它对那些用于手持设备或可配戴产品的微型显示器而言,显得尤为重要。例如,用发光效率为1流明/瓦的白色oled发射器制成经过滤的白色微型显示器,其功耗大约为0.25w(假设芯片的有效面积1cm2,表面亮度为150cd/m2)。

  根据功能集成的程度,控制及驱动电路还要另外消耗150mw,这样一来该微型显示器子系统的全部功耗为0.4w。

  在硅片上集成oled是满足微型显示器各种需求的最佳途径。oled是一种能工作在3-10v电压下的高效率郎伯(lambertian)发射器,可容易地利用低成本的硅来实现。即使大多数时候oled可工作在极低的电压下,但它还是能提供极高的亮度(>100,000cd/m2),该特性对应用于军事飞行员的头盔特别重要。由于亮度与电流成线性关系,因此灰度等级的控制可很容易地通过电流控制像素电路来实现。

  oled的速度极快,比液晶的响应速度更快,这对视频显示来说是一个很重要的特性。它的构成也相当简单,包括薄的有机真空蒸发层、很薄的金属层和一个透明的导体氧化层。一个8英寸的晶圆最多可生产出750个小显示屏(qvga格式,采用12mm彩色像素点距,裸片尺寸为7mm×5mm),包括硅片上嵌入的接口和驱动电路。在晶圆被分割成单个的显示屏之前,可一次性完成加工过程,包括密封过程。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计