主流的OLED彩色化方式——RGB三色發(fā)光結(jié)構(gòu)
RGB三色發(fā)光結(jié)構(gòu)顧名思義是以紅綠藍(lán)三色為獨立發(fā)光材料進(jìn)行發(fā)光，是目前OLED彩色化采用最多的彩色模式，如圖2-24所示。這種模式實現(xiàn)彩色顯示的方式不需要光色轉(zhuǎn)換或彩色濾光片，因此提高了發(fā)光效率。這種疊加模式要求材料性能要好及驅(qū)動IC特性要好，工藝條件要求高。它是利用精密的金屬蔭罩與CCD像素對位技術(shù)，首先制備紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光中心，然后調(diào)節(jié)三種顏色組合的混色比，產(chǎn)生真彩色，使三色OLED器件獨立發(fā)光構(gòu)成一個像素。該項技術(shù)的關(guān)鍵在于提高發(fā)光材料的色純度和發(fā)光效率，同時金屬蔭罩刻蝕技術(shù)也至關(guān)重要。
三基色發(fā)光法直接用三基色材料蒸鍍形成RGB三像素，發(fā)光亮度高，技術(shù)比較成熟，但蒸鍍對位困難，需要三次蒸鍍發(fā)光材料，導(dǎo)致效率降低，且三基色材料的壽命不一致，會影響顯示屏的整體壽命。
小分子OLED主要是用遮光罩(shadowmask)配合蒸鍍的方式制作，而在高分子OLED則是傾向采用噴墨(inkjetprinting)的方式制作。此方法的缺點是當(dāng)RGB三色的發(fā)光層材料壽命有差別時，OLED顯示器整體的壽命以及發(fā)光的色溫將會受到壽命較短的發(fā)光材料所限制。而且不論是使用噴墨的方式或遮光罩的方式制作RGB數(shù)組，在制作高分辨率的全彩顯示器均受到相當(dāng)大的限制。
目前，有機(jī)小分子發(fā)光材料AlQ3是很好的綠光發(fā)光小分子材料，它的綠光色純度，發(fā)光效率和穩(wěn)定性都很好。但OLED最好的紅光發(fā)光小分子材料的發(fā)光效率只有3lm/W，壽命為10,000h，藍(lán)色發(fā)光小分子材料的發(fā)展也是很慢和很困難的。有機(jī)小分子發(fā)光材料面臨的最大瓶頸在于紅色和藍(lán)色材料的純度、效率與壽命。但人們通過給主體發(fā)光材料摻雜，已得到了色純度、發(fā)光效率和穩(wěn)定性都比較好的藍(lán)光和紅光。高分子發(fā)光材料的優(yōu)點是可以通過化學(xué)修飾調(diào)節(jié)其發(fā)光波長，現(xiàn)已得到了從藍(lán)到綠到紅的覆蓋整個可見光范圍的各種顏色，但其壽命只有小分子發(fā)光材料的十分之一，所以對高分子聚合物，發(fā)光材料的發(fā)光效率和壽命都有待提高。
RGB方式實現(xiàn)的彩色顯示器的色純度、效率和壽命主要取決于有機(jī)材料和器件結(jié)構(gòu)。近年來，有機(jī)材料的發(fā)光顏色、效率和壽命已得到了很大提高。以日本出光公司的材料為例，在2005～2006年一年的時間內(nèi)，紅、綠、藍(lán)三色材料的色坐標(biāo)、效率和壽命都取得了飛速的進(jìn)展。紅光材料的效率提高了接近3倍，壽命提高了20倍；綠光材料的壽命提高了3倍；藍(lán)光壽命也提高了70%。這些材料技術(shù)的進(jìn)展使得OLED器件的性能也隨之改善和提高。
發(fā)光層使用紅、綠、藍(lán)三種發(fā)光材料分開涂布配置的優(yōu)點是充分利用三種顏色的發(fā)光材料，但缺點則是當(dāng)三種材料壽命不同時，則整體的壽命受制于較短壽命的材料。另外在制程中采用光罩分開涂布時，全體光罩將由于受熱而引起熱膨脹問題，控制頗為困難，這在追求高精細(xì)化時將會遇到一些困難。
RGB三基色獨立發(fā)光技術(shù)的設(shè)備過于昂貴且不完善，同時需要利用昂貴的高精度ShadowMask與CCD在真空中進(jìn)行精確對位，誤差要求十分嚴(yán)格，從而在硬件方面存在著諸多難處。此外在技術(shù)方面也存在著很多問題，如不同發(fā)光材料間的選擇、不同發(fā)光材料的衰減周期不同而造成的三基色壽命長短不一、三基色色彩飽和度間的差異、解像度高低的不同、Pattern時的精確度等諸多問題，這些問題都直接制約了RGB三基色獨立發(fā)光OLED市場化的進(jìn)展。目前OLED已產(chǎn)業(yè)化的是單色和多色屏，少有全彩色屏。從技術(shù)上講RGB三基色獨立發(fā)光法是最復(fù)雜的方法，然而從性能上講它是最好的。
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