Matrix推基于a-Si驱动背板WOLED显示屏

[2021-08-19]  来源:中国数字视听网

【数字视听网讯】CINNO Research产业资讯,众所周知,显示行业一直都有一个共识:a-Si型驱动背板(一种在显示行业拥有75%占有率的标准驱动背板)不够稳定,所以无法驱动AM-OLED显示器。早在2003年,友达就曾进行过尝试,并展示了一种RGB型样品。此后,业界又相继提出了更复杂和昂贵的IGZO和LTPS驱动背板,目前这两种类型已分别成为大尺寸、中小尺寸AMOLED显示器的主流背板技术。

根据外媒Display Daily报道,现在这个共识将要被一个叫做 Matrix Technologies的公司推翻。该公司从成立已经有3年时间,团队最早是从佛罗里达大学分拆出来的。据了解,这是世界第一款由a-Si驱动背板驱动的底发光型白色OLED显示器。这款全彩样品的像素设计用到了Mattrix 的 VOLET技术,这是一种垂直排列的三端器件,结合了驱动TFT、存储电容和OLED发光像素,以及一种与目前AM-OLED 显示器所用TFT 背板设计截然不同的方案。

那么这项技术有什么好处呢?实际上,这种设计带来的好处真得有很多。首先,驱动OLED所需的背板成本可以大幅度降低。这项技术所选用驱动背板是目前成本最低的a-Si型半导体工艺,另外,它也从根本上降低了补偿电路的复杂性。其次,垂直通道中的电流密度降低了2-3倍,这可以扩大设计空间,从而可以提高产品寿命,或者提高显示器的亮度。另外,垂直通道设计还能够将电流路径与栅极-氧化物界面分离开,从这一点看它还可以改善图像老化问题。

最后再看下发光的开口率,就拿底发光型OLED显示器来说也可以很好地改进产品的发光面积。相比于现有氧化物和LTPS工艺,这项技术使用或只需要建造一些成本更低的面板厂。此时,面板厂的运营支出可以大幅度减少,另外它还可以直接基于较旧的a-Si型面板厂(第 4代到第10代)改造进而重新用作OLET面板厂。

图1. 基于Mattrix三端型VOLET 器件的独特像素架构

有了这项技术,所有类型待开发OLED面板厂项目的净现值可以得到显着改善,显然这将是老厂和新厂之间的双赢。该技术除了非常适合自发光型电视技术,它还适合用作移动产品用 LTPO的替代品,因为使用这项技术,设计者可以实现低功耗和对刷新率的选择。

这项技术的“秘密”有很多个点:从专有的纳米碳源电极(材料由 JSR 公司提供)到略有不同的驱动方法和VOLET结构(横截面如图1所示)本身。VOLED架构不仅与广泛的自发光材料(从磷光/溶液OLED、TADF到QD OLED和QDEL)完全兼容,而且还可以在所有显示设计方案中使用现有设备和工艺实现,比如顶和底发射,WOLED+CF、RGB FMM和RGB IJP。

如下图 1 所示,他们展示了一块4.7 英寸WOLED面板样品,该样品由Mattrix在它的一个日本合同制造商(传统a-SI型LCD)厂内制作。该样品的亮度为500 cd/m,分辨率为85 dpi。与对照组的OLED设备相比,该样品增加了发光区域的面积大小,相当于产品寿命提升250%以上。

图 2. Mattrix公司所展示4.7英寸AM-OLE

值得注意的是,这种质量样品的制造可以在外包的、完全传统的、小型a-Si生产线上进行。另外,它还可以直接使用市场上现有的(相对中端市场,非专有 OLED)材料,无需任何Mura 校正或像素补偿。

VOLETs技术从根本上简化了现有AMOLED 的生产工艺,并同时提升了产品的性能。要知道,截至目前,背板良率的损失可能会占到OLED总良率的40%。从这一点看,这项技术可以带来根本性的变化,我们现在可以预期,这项技术未来在背板段的制造良率和现有a-Si工艺相近。

再进一步,这项技术未来可能会让LTPS和IGZO技术的重要性极大降低。另外,它还将给一些只具有基本a-Si工艺的旧面板厂以在AMOLED领域展开竞争的机会。它将从根本上改变 AMOLED新旧工厂之间的经济逻辑:因此,现在有理由期待未来在更多领域(比如平板和笔记本电脑)会出现更多低成本的AMOLED设备。

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