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硅基oled与oled差别 二者有什么区别

1792021-07-26 10:30

文章摘要: 硅基OLED微显示器件的结构 硅是一种重要的半导体集成电路材料,但由于硅是一种间接带隙材料,其发光效率较低,为了在硅上实现光电集成,过去几十年来,对硅的研究 基于发光材料和装置。最近,在硅衬底上制造有机发光二极管(OLEDs,有机发光二极管)和集成硅基光电子技术的新途径已经被打开。

硅基OLED微显示器件的结构

硅是一种重要的半导体集成电路材料,但由于硅是一种间接带隙材料,其发光效率较低,为了在硅上实现光电集成,过去几十年来,对硅的研究 基于发光材料和装置。最近,在硅衬底上制造有机发光二极管(OLEDs,有机发光二极管)和集成硅基光电子技术的新途径已经被打开。此外,硅基OLED可以提供一个单芯片显示系统(soC,SystemOnChip)解决方案,因为高密度和复杂的电路可以通过成熟的CMO技术集成在一个芯片上。

硅基OLED微显示器件与传统的AMOLED器件不同,后者使用非晶硅、微晶硅或低温多晶硅薄膜晶体管作为背板。单晶硅芯片以现有的成熟集成电路--CMOS工艺为基础,不仅实现了显示像素的有源地址矩阵,而且还在硅芯片上实现了各种功能的驱动和控制电路,如SRAM存储器和T-CON,从而大大减少了设备的外部连接。 这大大减少了设备的外部连接,提高了可靠性并减轻了重量。

与传统的AMOLED显示技术相比,OLED微显示技术具有以下优越性能

1)衬底芯片采用成熟的集成电路工艺,可以在集成电路代工厂制造,制造成品率远高于目前主流的LTPS技术。

2)与AMOLED显示器相比,单晶硅的使用提供了更高的流动性,更稳定的性能和更高的寿命。

3)200mm x 200mm的OLED沉积封装系统可以满足制造要求(与8英寸晶圆尺寸兼容),不像AMOLED那样必须追求高世代生产线。

4)OLED微型显示器的小尺寸使其具有高度的便携性,并能实现与大型AMOLED显示器相当的近眼显示效果。

与其他微显示技术相比,OLED微显示技术还具有一些优势

1)与LCD相比,功耗降低20%,电池重量更轻。

2)宽泛的工作温度:液晶显示器不能在0℃等极端温度下工作,因此必须在更高的温度下对部件进行额外的加热,并使用冷却系统,这些解决方案增加了显示器的整体重量、尺寸和功耗。另一方面,OLED都是固态设备,可以在-46°C至+70°C的温度范围内工作,无需加热或冷却。

3)高对比度 LCD显示器由于使用了内置背光,其对比度为60:1,而OLED微显示器的对比度为10,000:1。

4)响应时间快,OLED像素的更新时间小于1μs,而LCD的更新时间一般为10-15ms,两者相差1,000-1,500倍,OLED显示屏幕更平滑,从而减少视觉疲劳。

这些特点使硅基OLED显示器成为下一代VR的主要显示解决方案。

硅OLED是一种结合了半导体和OLED的显示技术,具有高亮度、高对比度、高PPI、高集成度、低响应性和低功耗等特点,特别适合AR/VR等近眼设备。当与移动通信网络和卫星定位系统相结合时,可以随时随地获得准确的图像信息,这在国防、航空、航天甚至军事应用(如飞行员)方面具有重要价值。硅基AMOLED微显示器可以为移动信息产品提供高质量的视频显示,如便携式电脑、无线互联网浏览器、便携式DVD、游戏平台和可穿戴电脑。头盔显示器将成为21世纪数字战场上下一代步兵的有力工具。 它们也是在便携式作战系统中启用军事信息技术的一个关键因素。硅基AMOLED头盔显示器可用于海、陆、空军武器的战场设备,用于使用虚拟现实的军事训练和战争模拟训练。

硅基OLED的工艺流程。

目前国内和国际的研发和生产状况

目前,全世界开发和生产OLED微显示器的厂家不多,主要集中在欧洲和美国。 这些机构包括美国的eMmgin、英国的MicroEmissiveDisplays(MED)、德国的FraunhoferIPMS研究机构、法国的MicroOLED、日本的索尼和中国的云南奥瑞德。. 其中,eMmgin是世界上第一个进入OLED微显示器领域的制造商,在产品数量、规模和技术方面是迄今为止最突出的。虽然国内厂商一直专注于微显示,并取得了一定的成绩,但欧美厂商在OLED微显示的专利和创意领域仍有相当的优势。

eMmgin的第一个SVGA+ OLED微显示器开始商业采样,此后该公司已推出三代OLED微显示器。第三代产品的分辨率为1920 x (3) x 1200,像素尺寸缩小到9.6um,并采用了最新的设计,以改善对比度和色域等光学特性。图1显示了eMmgin的硅基OLED微显示器装置的示意图。该设备采用顶部发射的OLED技术,通过让白光通过彩色滤光片来实现全彩,并采用了薄膜封装技术,在创建彩色滤光片期间保护OLED设备。

MED的eyescreen技术在CMOS基板上集成了P-OLED和显示驱动电路,使图像大小调整等功能可以在同一芯片上执行。eyescreen提供一流的图像质量(QVGA分辨率(320 x 240,23万像素))和超低的功耗。 并有一个1,000 x 1,000 x 1,000像素的对角线像素阵列。0.24英寸(6毫米)的间距以及显示驱动电子装置和数字视频接口的集成,使得多个系统可以直接无缝集成,从而使产品更小、更轻。

MicroOLED参与了成功的HYPOLEDOLED的开发,这种小型显示器的有效显示面积为7.68 x 5.762毫米,分辨率为VGA(640480)。整个芯片采用0.18微米CMOS工艺制造,核心电压和数字I/O电压为1.8V,OLED的最大负偏压值为-5.5V,提供单色10,0002/mcd和全色10,0002/mcd的屏幕。该显示屏以OLED技术为基础,采用顶部发光PIN结构。

Aurender开发了一系列SVGA(800 x 600)硅基AMOLED微型显示器,尺寸为0.5英寸、0.6英寸和0.97英寸。 它们有四种颜色:全彩、单色白、单色绿和单色红。0.5英寸的像素尺寸为12.6μm x 12.6μm,接近eMagin第二代产品的尺寸,采用0.18μm的CMOS技术硅衬底,具有全数字视频信号处理,804 x 3 x 604驱动和其他电路。全彩微显示器的像素以RGB垂直条纹排列,可广泛用于各种近眼显示系统。2010年,开始大规模生产0.5英寸的产品。

京东方将投资建设12英寸OLED微显示器件生产线项目,其主要产品为0.99英寸和1.31英寸OLED微显示器件,设计产能为每月10000片12英寸晶圆。该项目总投资为34亿元人民币,将分三期实施。

半导体显示技术公司Visual End Technology("Visual End")日前宣布,正在开发的两个硅基OLED显示屏同时点亮。其中之一是世界上最大尺寸和高分辨率的硅基OLED显示屏,它是一种高亮度的半导体显示产品,尺寸为1.03英寸,分辨率为RealRGB2.5Kx2.5K,PPI超过3500,亮度为3000尼特。同时,我们还开发了一个分辨率为0.72英寸、1920x1200和MIPI接口的微型显示器。

扩展知识

UHPD超高像素密度技术:Tronox专有的UHPD技术是一种在玻璃基板上开发的RGBAMOLED显示屏。这项技术采用专有的亚微米TFT和OLED图案技术,在每单位面积上插入更多的像素,消除了VR/AR屏幕效应,并提供更清晰的图像质量,以获得完美的沉浸式体验。

台湾显示技术开发商创见光电最近点亮了一款可用于AR智能眼镜的AMOLED显示屏。0.7英寸、2300PPI、真RGB并排AMOLED显示屏被描述为实现了公司的第一个视频模式。请注意,该公司此前已经开发了静止图像模式下的3000PPI显示屏。