商业计划书商业模式

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商业计划书商业模式范文第1篇

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近来,全球环保问题倍受关注,很多国家出于地理或经济的原因在绿色经济方面立法。很自然的,电视机也要求绿色环保。平板显示器的环保性能被分类归入到元器件、生产工序、功耗等各类领域,AMOLED在这些领域均具有优势。

从元器件的角度来看,AMOLED的环保性在于不需要集成背光源、彩色滤光片或其它光学组件。取消了背光源使得显示屏更轻更薄,从而成为一种能够降低运输能耗的环保产品。另外,AMOLED屏不用RoHS规定所禁止的汞(Hg)、镉(Cd)等有毒材料。

从生产工序的角度来看,环保生产线的关键是产生最少量的副产品,比如湿法刻蚀和旋转式涂膜浪费了大量的原材料,而喷墨式印刷则高效率地使用了材料。OLED的环保优势在于生产过程中使用荫罩掩模版和印刷技术等直接成像工艺。

从功耗的角度来看,与总是开着CCFL或者LED背光源的LCD相比,AMOLED优势巨大。在AMOLED屏中,每个像素独立受控,只在需要显示的时候才发光,更厉害的是还有条件进一步减小AMOLED的功耗,比如最近OLED技术中出现的磷光发光材料,如图2所示。按照环宇显示公司(Universal Display Corp.)的预计,如果磷光材料能够替代当前的荧光材料,更高功效率(

2AMOLED电视机面临的技术挑战

近期的会展上,索尼和三星各自演示了在现有生产线上进行大尺寸AMOLED电视机制造的可能性(3代线生产27in屏,4代线生产40in屏)。如果批量生产的话,AMOLED电视机的成本应当比LCD电视机有竞争力。当下的AMOLED批量生产线采用基于多晶硅TFT面板进行准分子激光退火(ELA)的方式,使用荫罩版制作彩色滤光片,在3.5代线的基板(玻璃尺寸460mm×730mm)上进行周边封装。

大尺寸AMOLED电视机商业化的首要问题是增加基板尺寸。要与LCD电视机进行竞争的话,一个基板上必须能够制备多个屏,企盼的是8代线(2,200mm×2,500mm)或更大的玻璃基板。现有的批量生产技术受到基板尺寸的限制,因此企盼新的生产方法。

3新兴背板技术

OLED是一种电流驱动型器件,除背板外还有其它要求,这当中包括准确的电流控制和高阈值电压的稳定性。采用ELA方式制备低温多晶硅(LTPS)TFT背板是当下进行AMOLED批量生产的手段,这类TFT具有更佳的性能与器件稳定性。然而,ELA方法在大面积基板上运用的新问题是均匀性和可测性,比如,激光功率的起伏变化会导致图像的不均匀,有限的激光束长度限制了工艺的可测性。特别是相比LCD所需要的掩模版数目(4张),基于LTPS-TFT的ELA方法需要更多的掩模版(8~11张)。因此,基于LTPS-TFT的ELA方法在成本优势和环保方面大打折扣。

对于大尺寸AMOLED而言,由于激光设备既昂贵又存在保养问题,可以预计非激光晶化技术潜力巨大。增加非晶硅(a-Si)薄膜迁移率最简单的非激光技术之一是传统晶化法(SPC),但SPC法通常需要长时间的高温(>650℃)退火,这可能会损害大尺寸玻璃基板。降低晶化温度的方法之一是在非晶硅界面采用金属原子充当成晶核,然而,这种金属核可能会污染沟道区域,带来较大的漏电流。另外,这种方法得到的晶粒尺寸通常很小且不规则,产生较低的迁移率和较高的晶界诱导漏电流。未来要克服上述弊端,提出了超晶粒硅(SGS)方法。SGS法在晶核金属沉积前使用牺牲层包裹非晶硅层,接下来通过退火将金属原子透过包裹层扩散进入非晶硅界面。当然,应用SGS法所面临的问题是复杂的工艺方法和产率问题。

对于扩大基板尺寸来说,非晶氧化物TFT法潜力巨大。氧化物TFT法基本上拥有了a-Si和LTPS-TFT的优点,避免了LTPS晶化带来的非均匀性问题,其器件性能较好,拥有较大的迁移率(～10cm2/V-s)以及良好的亚阈值摆幅(低至0.20V/dec)。特别是可以通过溅射工艺形成沟道层,免去了进一步的晶化工艺步骤,因此,制造工序可与TFT-LCD的工序相媲美。这些因素无需过多额外投入,现有的a-Si生产线可以很容易地转变。另外,氧化物TFT可以在室温下沉积,因此,廉价的碱性材质玻璃或者柔性基板理论上可以使用。但是,要把氧化物TFT用到AMOLED显示器中,器件稳定性问题还需要斟酌探寻。众所周知,氧化物半导体对氧和水汽非常敏感,正是由于这一原因,氧化物半导体长久以来用作传感器材料。所以,生产工序中的环境氛围控制,以及合适的钝化技术均是进行氧化物TFT生产的必要条件。

4新兴OLED图形技术

荫罩掩模版技术也称为精细金属掩模版(FMM),是当前AMOLED批量生产的方式。但FMM技术在大尺寸基板生产中遇到了麻烦,因为其金属太薄(50?滋m)而无法覆盖大面积范围。另外FMM存在的一些问题,如像素尺寸误差约±10?滋m,金属膜厚并非为零而带来的阴影效应,以及掩模版与基板需要直接精确对准,频繁的掩模版清洗中还得保证图形质量。替代的解决方案是采用覆盖彩色滤光片的白光OLED,但白光OELD方法是以牺牲OLED的一些自发光属性为代价的,也就是说,这种方案不是最优的大尺寸AMOLED显示器方案。由于受到上述原因所左右,为了实现大尺寸AMOLED的应用,包括喷墨印刷术、喷淋印刷术、激光印刷术在内的各种新兴OLED图形技术受到极大的重视,如图3所示。

在激光诱发印刷技术中,激光诱发热成像(LITI)[6]、辐射诱发升华转印(RIST)[7]以及激光诱导图形智能升华术(LIPS)[8]均是当前量产的研发技术,这些技术在原理上非常相似,都是通过激光束的局部热作用将主版上的图形转印到有源背板上,最大的不同在于,LITI技术是通过局部金属化的主膜版来转移OLED膜层图形,而LITI和LIPS则是使用玻璃主版,通过材料的升华作用完成图形转印,而主版与有源矩阵背板之间的间隙处于真空状态。目前这些激光技术存在的主要问题是热损伤、工艺稳定性和产率。

形如喷墨式和喷淋式的直接印刷方法采用了基于OLED的可溶性材料,这些方法具有最大的成本效率和环保优势,因为能够完全使用OLED材料。但是基于OLED的可溶性材料通常是非常昂贵的,相比于可蒸镀性材料,可溶性材料面临更严峻的问题,那就是OLED的寿命对杂质、薄膜质量以及工艺条件极其敏感。就采用印刷术完成OLED图形的方法来说,研发高性能的可溶性OLED材料是最大的挑战。

5封装问题

OLED要使用稳定且长久则必须进行封装。对小尺寸AMOLED器件而言,边缘封装方式适合于屏幕生产,但对大尺寸器件来说,边缘封装方式却存在严重问题,这包括分层、下陷以及由外力造成的封装玻璃断离问题。为了防止出现破损问题从而提高屏的可靠性,新技术正在研发中,这包括填充AMOLED背板与封装玻璃之间的空隙,以及使用免刻蚀玻璃。这方面面临的问题是研发液态填充物以及薄膜叠层技术。

薄膜封装技术(TFE)可以解决大面积封装问题[9],TFE法采用沉积以补偿漫反射现象的厚膜方式替代封装玻璃,其最大优势是使用单玻璃基板进行显示,可以生产出更薄、可弯曲的屏。TFE法面临的难题包括材料优化、减少叠层以及在大尺寸玻璃基板上的应用。

6电路问题

在AMOLED显示器中,有源矩阵电路由每个像素电路构建,这些电路包括电源供给线路和功耗控制TFT管。每个AMOLED像素电路中,至少要求有两个晶体管(开关管和驱动管)和一个容器。但由于OLED像素的亮度直接受到电流的影响,TFT管电流的微小变化均导致像素间的亮度差异,最终结果是,即便TFT管性能上的不一致也会带来显示图像质量问题。由于上述原因所致,大部分AMOLED屏均使用补偿电路来化解问题。

已经提出的两种补偿电路是可控电流型和可控电压型。可控电流型补偿了TFT管的阈值电压和迁移率的差异,而可控电压型仅补偿了阈值电压的差异[10,11]。对于电视机这样的大尺寸显示应用来说,可控电压型更有利,这是因为其可以进行大面积调控,且与LCD驱动IC有可比性。

7使用新兴背板技术的AMOLED原型机

三星采用基于SGS技术的LTPS-TFT背板和FMM方式的OLED技术,制备出40in的AMOLED原型电视机[3]。12in的笔记本电脑AMOLED屏也有原型机,采用的是非晶态氧化物TFT背板和FMM方式的OLED技术[12]。图4所示为相关演示屏的规格参数和图片。

8结论

介于本质上具备优质显示性能、潜在的价格优势以及绿色环保,我们有理由相信AMOLED电视机的新纪元已呈现眼前。本文在有源矩阵背板、OLED图形制备方法和封装工艺讨论等方面讨论了AMOLED所面临的技术问题。为了与LCD进行有效竞争,AMOLED需要在成本和环保方面开发潜力。未来最有可能的AMOLED电视机方案是使用类似非晶硅TFT的背板、采用OLED图形印刷技术以及薄膜封装技术。

AMOLED对未来电视的适应性不仅是表现在超级画质和绿色环保方面,而且是在于它们扩展了显示器领域。AMOLED的运用带来了真实画面显示,包括透过性、可弯曲、可折叠以及曲面显示等科幻电影所传递的东西。随着综合技术与交互界面变得越来越重要,对显示器生动、直观的要求也在增长,这些变化传递出未来电视的概念。AMOLED非凡的性能将会带来全新的应用,这也是未来电视产业的变革所致。

参考文献

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[2] Exhibited at CES in 2008.

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[11] N. Komiya, C. Y. Oh, K. M. Eom, J. T. Jeong, H. K. Chung, S. M. Choi, O. K. Kwon. IDW ’03 Digest, 275-278 (2003).

[12] Exhibited at SID 2008.

作者简介:Hye Dong Kim,就职于韩国三星移动显示公司OLED研发中心。