柔性OLED顯示技術電子科技大學柔性OLED顯示PAGE02最后一種就是“卷式顯示屏”，通常也被稱“圣杯顯示屏”——正如卷紙一樣彎曲。FlexibleOrganicLight-EmittingDiode,簡稱FOLED柔性？第三類柔性顯示屏指的就是大家常常會聯想到的“可折疊顯示屏”。顯示屏有一定弧度，并非平直。另一種類型的柔性顯示屏就是“可彎曲”顯示屏。類似我們的銀行卡——它們可以被輕微的彎曲，但不能完全對折。PartOneOLED工作原理WorkingprincipleOLED發光原理PAGE04多層結構陰極電子注入層空穴傳輸層空穴阻擋層發光層電子阻擋層空穴傳輸層空穴注入層ITO玻璃基板當器件上加正向電壓時，在外電場的作用下，空穴和電子分別由正極和負極注入有機小分子、高分子層內，帶有相反電荷的載流子在小分子、高分子層內遷移，在發光層復合，形成激子，激子把能量傳給發光分子，激發電子到激發態，激發態能量通過輻射失活，產生光子，形成發光OLED全彩顯示原理？n紅、綠、藍三基色合成白光轉化紅、綠、藍藍光轉化紅、綠、藍PAGE05123futureRGB-SBSRGB像素并置法CCM色轉換法W+CF彩色濾光片法OLED全彩顯示原理這種技術的特點是色彩表現力、對比度效果都非常出色，但在材料的制備、色彩的穩定控制上技術難度更大NECSANYO三星應用企業“RGB-SBSTDKEMAGINLG應用企業“W+CF應用企業“CCMPAGE06優勢不足紅色材料壽命低用于高分辨率顯示優勢不足優勢不足現存技術應用白光效率不足

成本低紅色轉化這種技術只涉及到白色一種OLED反光材料的制備，但是卻需要采用三種濾光膜，不過濾光膜技術已經在LCD液晶面板產業中廣泛應用，非常成熟。因加上濾光片，光源效率則有所損失，亮度、對比度、色彩三項重要顯示指標都將不如RGBOLED，節能程度也不及三原色RGBOLED技術。色彩轉換發光，受到高品質色彩轉換器開發難度的限制，基本已經不再被大規模采用。FlexibleOLEDOLEDPAGE07FHOW柔性OLED（FOLED）顯示屏就是利用OLED技術在柔性塑料或者金屬薄膜上制作顯示器件，其發光機理與普通玻璃襯底的OLED相似。Mukerjee”關鍵是要打通從材料到設計和生產整個產業鏈條”PartTwo材料優化materials柔性襯底超薄玻璃金屬薄片聚合物襯底

超薄玻璃襯底用于柔性顯示器件的困難在于是如何實現玻璃的薄化，只有薄化的玻璃才有可擾曲性。Auch和Plichta等人提出了利用超薄玻璃作為襯底和封裝層設計柔性OLED。超薄玻璃制作柔性顯示器有著許多的缺點，超薄玻璃的韌性差、很脆，對裂紋缺陷非常敏感；超薄玻璃的切割技術易引起邊緣的微裂痕缺陷。KianSooOng等人采用聚硅氧烷對超薄玻璃進行增強可以改善其脆性，增強超薄玻璃的的繞去性能。在美國西雅圖所舉辦的2004SID平面顯示器研討會中，Lee等人發表了以紙為襯底的FOLED，具體做法為在紙襯底上涂布一層Parylene，再鍍上鎳為陽極。但器件的效率并不好，不過這也顯示了OLED幾乎可以制作在任何襯底上。超薄玻璃及紙基板PAGE09選擇襯底材料的一般原則：(1)襯底材料的透明性要好(可見光透過率超過90％)；(2)襯底材料和薄膜材料間要有一定的附著性；(3)襯底材料要有一定的耐溫性。以金屬薄片作為襯底主要的優勢在于，金屬薄片的耐溫性能要遠高于塑料與玻璃，所以沒有耐溫的問題；而且金屬薄片根本不存在租個水汽與氧氣的問題，所以金屬薄片十分適合用作柔性OLED的襯底材料；同時金屬薄片的價格要遠低于特殊耐溫塑料材料；另外材料取得也很容易。金屬薄片最大的問題就是材料表面粗糙度（Ra）的克服。正是由于這一限制，是的具有眾多優點的金屬薄片實際應用及發展比其他的材料都要慢。為了降低金屬薄片的表面粗糙度，一般采用傳統的機械研磨拋光技術，近年來發展起來的電化學拋光技術（electrochemicalpolishing,ECP）可以避免機械拋光的一些缺點。1997年Wu等人所發表的柔性器件既是以鉻金屬為襯底，襯底厚為200μm，表面拋光后的粗糙度為70nm。Xie等人在2003年使用涂布有1μmSOG(spin-on-glass)薄膜的20μm鋼箔當做襯底，制作出了發光器件。金屬薄片聚合物襯底重量輕、耐久、可適應不同的使用情況、可以使用低成本制造技術但同時也會引入一些新的問題，表面粗糙度(Ra)問題、襯底變形問題、低的水、氧阻隔率問題、電導電層的剝離問題，制作有源柔性顯示屏時，柔性襯底的低玻璃化溫度與薄膜晶體管(TFT)較高的制作溫度之間的矛盾問題聚合物襯底1992年Gustafsso等采用ITO/PET為基板，首次發表了柔性電致發光器件。Noda等人于2003年以l-to-roll方式制作ITO/PET，這種方式可大量生產ITO/PET襯底，降低成本。PES襯底由于其玻璃化表面溫度高（Tg>200℃），可以承受較高的溫度，所以襯底不易受熱變形而產生不良影響。Park等人在2001年實現了以射頻磁控濺鍍方式在180μm的PES上濺鍍100nm的ITO薄膜[4]。DuPontDisplay的Innocenzo等人在SID2003年發表了可應用的柔性顯示器的PEN塑料襯底的相關研究[5]。PAGE10除襯底外，柔性顯示器件還需要柔性的透明電極，及柔性的顯示驅動電路來實現對顯示部件的控制。目前以剛性基體—硅為基礎的電子材料是不能滿足這一要求的。通過合適的處理方式，碳納米管，石墨烯等可以當做導體，半導體，甚至絕緣體。更重要的是，這兩種納米碳材料在柔性的服役條件下，仍能保證其器件的運作（與其良好的機械強度和彈性密切相關）。因此利用碳納米管及石墨烯制備柔性電路成為趨勢。PAGE11柔性電路采用OTFT（有機薄膜場效應晶體管）替代TFT這種晶體管有更好的柔性，與聚合物襯底的熱膨脹系數相差不多，適合低溫工藝，可采用噴墨打印技術批量生產，降低了成本。PAGE12柔性電路

通過合適的處理方式，碳納米管，石墨烯等可以當做導體，半導體，甚至絕緣體。更重要的是，這兩種納米碳材料在柔性的服役條件下，仍能保證其器件的運作（與其良好的機械強度和彈性密切相關）。因此利用碳納米管及石墨烯制備柔性電路成為趨勢。碳納米管制備的柔性集成電路碳納米管為半導體材料的晶體管同時集成了OLED和碳納米管晶體管的顯示器件柔性電極透明電極的最基本的作用：作為發光電路構成組件（導電）的同時，提供光線射出窗口

目前制備透明電極主要使用氧化銦錫薄膜材料，但其柔性有限。

相比之下，碳納米管及石墨烯兼具高透明性和高導電性，是氧化銦錫材料的替代材料之一。PAGE13利用石墨烯制作的柔性透明導電薄膜碳納米管柔性透明導電薄膜的微觀形貌柔性薄膜電池片PartThree制備工藝Preparationtechnology制備工藝真空蒸鍍Vacuumevaporation噴墨打印Ink-jetprinting3D打印3Dprinting卷對卷技術Roll-in-rollPAGE15真空蒸鍍法環境要求高。工藝流程必須在真空室中進行，要求緊鄰玻璃底板放置一塊遮光板，用以確定底板上沉積材料的圖樣。制作大尺寸困難。真空熱蒸鍍技術在生產小屏時，相對容易，但制造大屏幕時則困難重重。遮光板，極易受工藝流程中的高溫環境影響而發生偏移，導致很難在大尺寸底板上保持均勻的沉積率。PAGE16成本過高。流程復雜、環境特殊、良品率低等因素，造成現階段OLED屏的售價居高不下噴墨打印法PAGE17利用壓電噴墨方法。膜層的厚度由打印在像素內的溶質數量決定，通過調節溶劑的揮發性可得到厚度均勻的膜層優勢

可大型化。利用噴墨成像技術，采用了與噴墨打印機相同的按需噴墨工藝，可以精確地按所需量將有機材料沉積在適當位置，讓有機材料的均勻沉積形成薄膜層，可以有效解決大尺寸OLED屏的制造難題。非接觸式打印方式避免了對功能材料的接觸式污染簡化制作工藝，容易普及量產。此生產過程無需使用遮光板，其工藝步驟降低，可以大幅提高產量。降低成本。噴墨系統對材料的利用率非常高，制造商可以降低生產成本。問題

墨滴均一化問題壽命與良品率也有待提高RGB三色定位精度不易控制，影響全彩化產品進程卷對卷式PAGE18PartFourFOLED發展Technologicaldevelopment自發光、低功耗高對比度高響應率寬視角輕而薄（體積與重量僅為LCD的1/3）壽命短高成本強光響應柔韌性質量更輕、外形薄、耐用性好成本更低、性能更好柔性基板平整性差熔點低水氧阻隔性不好造成的壽命短電極易脫落PAGE20研究方向基礎研究PAGE21技術研究器件結構的設計與材料合成實驗條件設計與加工驅動與封裝技術提高器件的效率壽命等性