OLED Display Fundamentals and Applications

 
 
Standards Information Network (Verlag)
  • 2. Auflage
  • |
  • erschienen am 24. Februar 2017
  • |
  • 312 Seiten
 
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978-1-119-18732-5 (ISBN)
 
This new edition specifically addresses the most recent and relevant developments in the design and manufacture of OLED displays
* Provides knowledge of OLED fundamentals and related technologies for applications such as displays and solid state lighting along with processing and manufacturing technologies
* Serves as a reference for people engaged in OLED research, manufacturing, applications and marketing
* Includes coverage of white + color filter technology, which has become industry standard technology for large televisions
weitere Ausgaben werden ermittelt
Takatoshi Tsujimura is General Manager of the Konica Minolta Inc. He received an SID award for the development of the world's largest 20-inch OLED prototype and also received SID Fellow award for the development of 100% NTSC white + color filter technology. He has worked for Kodak and IBM and is an SID executive. Dr. Tsujimura was selected as one of the "10 best engineers/researchers in the 10 best Japanese companies" by Nikkei Electronics magazine.
1 - Cover [Seite 1]
2 - Title Page [Seite 5]
3 - Copyright [Seite 6]
4 - Contents [Seite 7]
5 - About the Author [Seite 13]
6 - Preface [Seite 15]
7 - Series Editor's Foreword to the Second Edition [Seite 17]
8 - Chapter 1 Introduction [Seite 19]
8.1 - References [Seite 23]
9 - Chapter 2 OLED Devices [Seite 25]
9.1 - 2.1 OLED Definition [Seite 25]
9.1.1 - 2.1.1 History of OLED Research and Development [Seite 25]
9.1.2 - 2.1.2 Luminescent Effects in Nature [Seite 26]
9.1.3 - 2.1.3 Difference Between OLED, LED, and Inorganic ELs [Seite 29]
9.1.3.1 - 2.1.3.1 Inorganic EL [Seite 29]
9.1.3.2 - 2.1.3.2 LED [Seite 29]
9.2 - 2.2 Basic Device Structure [Seite 30]
9.3 - 2.3 Basic Light Emission Mechanism [Seite 32]
9.3.1 - 2.3.1 Potential Energy of Molecules [Seite 32]
9.3.2 - 2.3.2 Highest Occupied and Lowest Unoccupied Molecular Orbitals (HOMO and LUMO) [Seite 33]
9.3.3 - 2.3.3 Configuration of Two Electrons [Seite 35]
9.3.4 - 2.3.4 Spin Function [Seite 38]
9.3.5 - 2.3.5 Singlet and Triplet Excitons [Seite 38]
9.3.6 - 2.3.6 Charge Injection from Electrodes [Seite 42]
9.3.6.1 - 2.3.6.1 Charge Injection by Schottky Thermionic Emission [Seite 43]
9.3.6.2 - 2.3.6.2 Tunneling Injection [Seite 46]
9.3.6.3 - 2.3.6.3 Vacuum-Level Shift [Seite 46]
9.3.7 - 2.3.7 Charge Transfer and Recombination [Seite 47]
9.3.7.1 - 2.3.7.1 Charge Transfer Behavior [Seite 47]
9.3.7.2 - 2.3.7.2 Space-Charge-Limited Current [Seite 47]
9.3.7.3 - 2.3.7.3 Poole-Frenkel conduction [Seite 50]
9.3.7.4 - 2.3.7.4 Recombination and Generation of Excitons [Seite 51]
9.4 - 2.4 Emission Efficiency [Seite 54]
9.4.1 - 2.4.1 Internal/External Quantum Efficiency [Seite 54]
9.4.2 - 2.4.2 Energy Conversion and Quenching [Seite 55]
9.4.2.1 - 2.4.2.1 Internal Conversion [Seite 55]
9.4.2.2 - 2.4.2.2 Intersystem Crossing [Seite 55]
9.4.2.3 - 2.4.2.3 Doping [Seite 56]
9.4.2.4 - 2.4.2.4 Quenching [Seite 58]
9.4.3 - 2.4.3 Outcoupling Efficiency of OLED Display [Seite 60]
9.4.3.1 - 2.4.3.1 Light Output Distribution [Seite 60]
9.4.3.2 - 2.4.3.2 Snell's Law and Critical Angle [Seite 61]
9.4.3.3 - 2.4.3.3 Loss Due to Light Extraction [Seite 62]
9.4.3.4 - 2.4.3.4 Performance Enhancement by Molecular Alignment [Seite 63]
9.5 - 2.5 Lifetime and Image Burning [Seite 64]
9.5.1 - 2.5.1 Lifetime Definitions [Seite 64]
9.5.2 - 2.5.2 Degradation Analysis and Design Optimization [Seite 65]
9.5.3 - 2.5.3 Degradation Measurement and Mechanisms [Seite 68]
9.5.3.1 - 2.5.3.1 Acceleration Factor and Temperature Contribution [Seite 68]
9.5.3.2 - 2.5.3.2 Degradation Mechanism Variation [Seite 68]
9.6 - 2.6 Technologies to Enhance the Device Performance [Seite 69]
9.6.1 - 2.6.1 Thermally Activated Delayed Fluorescence [Seite 69]
9.6.2 - 2.6.2 Other Types of Excited States [Seite 71]
9.6.2.1 - 2.6.2.1 Excimer and Exciplex [Seite 71]
9.6.2.2 - 2.6.2.2 Charge-Transfer Complex [Seite 71]
9.6.3 - 2.6.3 Charge Generation Layer [Seite 72]
9.7 - References [Seite 74]
10 - Chapter 3 OLED Manufacturing Process [Seite 79]
10.1 - 3.1 Material Preparation [Seite 79]
10.1.1 - 3.1.1 Basic Material Properties [Seite 79]
10.1.1.1 - 3.1.1.1 Hole Injection Material [Seite 79]
10.1.1.2 - 3.1.1.2 Hole Transportation Material [Seite 80]
10.1.1.3 - 3.1.1.3 Emission Layer Material [Seite 80]
10.1.1.4 - 3.1.1.4 Electron Transportation Material and Charge Blocking Material [Seite 81]
10.1.2 - 3.1.2 Purification Process [Seite 85]
10.2 - 3.2 Evaporation Process [Seite 86]
10.2.1 - 3.2.1 Principle [Seite 86]
10.2.2 - 3.2.2 Evaporation Sources [Seite 90]
10.2.2.1 - 3.2.2.1 Resistive Heating Method [Seite 90]
10.2.2.2 - 3.2.2.2 Electron Beam Evaporation [Seite 93]
10.2.2.3 - 3.2.2.3 Monitoring Thickness Using a Quartz Oscillator [Seite 94]
10.3 - 3.3 Encapsulation [Seite 97]
10.3.1 - 3.3.1 Dark Spot and Edge Growth Defects [Seite 97]
10.3.2 - 3.3.2 Light Emission from the Bottom and Top of the OLED Device [Seite 98]
10.3.3 - 3.3.3 Bottom Emission and perimeter sealing [Seite 99]
10.3.4 - 3.3.4 Top Emission [Seite 100]
10.3.5 - 3.3.5 Encapsulation Technologies and Measurement [Seite 101]
10.3.5.1 - 3.3.5.1 Thin-Film Encapsulation [Seite 102]
10.3.5.2 - 3.3.5.2 Face Sealing Encapsulation [Seite 105]
10.3.5.3 - 3.3.5.3 Frit Encapsulation [Seite 106]
10.3.5.4 - 3.3.5.4 WVTR Measurement [Seite 106]
10.4 - 3.4 Problem Analysis [Seite 109]
10.4.1 - 3.4.1 Ionization Potential Measurement [Seite 109]
10.4.2 - 3.4.2 Electron Affinity Measurement [Seite 110]
10.4.3 - 3.4.3 HPLC Analysis [Seite 111]
10.4.4 - 3.4.4 Cyclic Voltammetry [Seite 112]
10.5 - References [Seite 114]
11 - Chapter 4 OLED Display Module [Seite 117]
11.1 - 4.1 Comparison Between OLED and LCD Modules [Seite 117]
11.2 - 4.2 Basic Display Design and Related Characteristics [Seite 119]
11.2.1 - 4.2.1 Luminous Intensity, Luminance, and Illuminance [Seite 119]
11.2.1.1 - 4.2.1.1 Luminous Intensity [Seite 119]
11.2.1.2 - 4.2.1.2 Luminance [Seite 120]
11.2.1.3 - 4.2.1.3 Illuminance [Seite 121]
11.2.1.4 - 4.2.1.4 Metrics Summary [Seite 122]
11.2.1.5 - 4.2.1.5 Helmholtz-Kohlrausch Effect [Seite 124]
11.2.2 - 4.2.2 OLED Current Efficiencies and Power Efficacies [Seite 124]
11.2.3 - 4.2.3 Color Reproduction [Seite 127]
11.2.4 - 4.2.4 Uniform Color Space [Seite 133]
11.2.5 - 4.2.5 White Point Determination [Seite 134]
11.2.6 - 4.2.6 Color Boost [Seite 137]
11.2.7 - 4.2.7 Viewing Condition [Seite 138]
11.3 - 4.3 Passive-Matrix OLED Display [Seite 139]
11.3.1 - 4.3.1 Structure [Seite 139]
11.3.2 - 4.3.2 Pixel Driving [Seite 140]
11.4 - 4.4 Active-Matrix OLED Display [Seite 143]
11.4.1 - 4.4.1 OLED Module Components [Seite 143]
11.4.2 - 4.4.2 Two-Transistor One-Capacitor (2T1C) Driving Circuit [Seite 145]
11.4.3 - 4.4.3 Ambient Performance [Seite 154]
11.4.3.1 - 4.4.3.1 Living Room Contrast Ratio [Seite 154]
11.4.3.2 - 4.4.3.2 Chroma Reduction Due to Ambient Light [Seite 155]
11.4.4 - 4.4.4 Subpixel Rendering [Seite 156]
11.5 - References [Seite 157]
12 - Chapter 5 OLED Color Patterning Technologies [Seite 161]
12.1 - 5.1 Color-Patterning Technologies [Seite 161]
12.1.1 - 5.1.1 Shadow Mask Patterning [Seite 161]
12.1.1.1 - 5.1.1.1 Shadow Mask Process [Seite 161]
12.1.1.2 - 5.1.1.2 Blue Common Layer [Seite 164]
12.1.1.3 - 5.1.1.3 Polychromatic Pixel [Seite 165]
12.1.2 - 5.1.2 White + Color Filter Patterning [Seite 166]
12.1.3 - 5.1.3 Color Conversion Medium (CCM) Patterning [Seite 167]
12.1.4 - 5.1.4 Laser-Induced Thermal Imaging (LITI) Method [Seite 167]
12.1.5 - 5.1.5 Radiation-Induced Sublimation Transfer (RIST) Method [Seite 169]
12.1.6 - 5.1.6 Dual-Plate OLED Display (DOD) Method [Seite 170]
12.1.7 - 5.1.7 Other Methods [Seite 171]
12.2 - 5.2 Solution-Processed Materials and Technologies [Seite 171]
12.3 - 5.3 Next-Generation OLED Manufacturing Tools [Seite 176]
12.3.1 - 5.3.1 Vapor Injection Source Technology (VIST) Deposition [Seite 176]
12.3.2 - 5.3.2 Hot-Wall Method [Seite 181]
12.3.3 - 5.3.3 Organic Vapor-Phase Deposition (OVPD) Method [Seite 182]
12.4 - References [Seite 183]
13 - Chapter 6 TFT and Driving for Active-Matrix Display [Seite 185]
13.1 - 6.1 TFT Structure [Seite 185]
13.2 - 6.2 TFT Process [Seite 187]
13.2.1 - 6.2.1 Low-Temperature Polysilicon Process Overview [Seite 187]
13.2.2 - 6.2.2 Thin-Film Formation [Seite 190]
13.2.3 - 6.2.3 Patterning Technique [Seite 191]
13.2.4 - 6.2.4 Excimer Laser Crystallization [Seite 195]
13.3 - 6.3 MOSFET Basics [Seite 198]
13.4 - 6.4 LTPS-TFT-Driven OLED Display Design [Seite 201]
13.4.1 - 6.4.1 OFF Current [Seite 201]
13.4.2 - 6.4.2 Driver TFT Size Restriction [Seite 202]
13.4.3 - 6.4.3 Restriction Due to Voltage Drop [Seite 203]
13.4.4 - 6.4.4 LTPS-TFT Pixel Compensation Circuit [Seite 208]
13.4.4.1 - 6.4.4.1 Voltage Programming [Seite 208]
13.4.4.2 - 6.4.4.2 Current Programming [Seite 210]
13.4.4.3 - 6.4.4.3 External Compensation Method [Seite 211]
13.4.4.4 - 6.4.4.4 Digital Driving [Seite 212]
13.4.5 - 6.4.5 Circuit Integration by LTPS-TFT [Seite 215]
13.5 - 6.5 TFT Technologies for OLED Displays [Seite 218]
13.5.1 - 6.5.1 Selective Annealing Method [Seite 218]
13.5.1.1 - 6.5.1.1 Sequential Lateral Solidification (SLS) Method [Seite 218]
13.5.1.2 - 6.5.1.2 Selective Annealing by Microlens Array [Seite 218]
13.5.2 - 6.5.2 Microcrystalline and Superamorphous Silicon [Seite 220]
13.5.3 - 6.5.3 Solid-Phase Crystallization [Seite 223]
13.5.3.1 - 6.5.3.1 MIC and MILC Methods [Seite 223]
13.5.3.2 - 6.5.3.2 AMFC Method [Seite 223]
13.5.4 - 6.5.4 Oxide Semiconductors [Seite 225]
13.6 - References [Seite 228]
14 - Chapter 7 OLED Television Applications [Seite 233]
14.1 - 7.1 Performance Target [Seite 233]
14.2 - 7.2 Scalability Concept [Seite 235]
14.2.1 - 7.2.1 Relationship between Defect Density and Production Yield [Seite 235]
14.2.1.1 - 7.2.1.1 Purpose of Yield Simulation [Seite 235]
14.2.1.2 - 7.2.1.2 Defective Pixel Number Estimation Using the Poisson Equation [Seite 235]
14.2.2 - 7.2.2 Scalable Technology [Seite 235]
14.2.2.1 - 7.2.2.1 Scalability [Seite 236]
14.3 - 7.3 Murdoch's Algorithm to Achieve Low Power and Wide Color Gamut [Seite 237]
14.3.1 - 7.3.1 A Method for Achieving Both Low Power and Wide Color Gamut [Seite 237]
14.3.2 - 7.3.2 RGBW Driving Algorithm [Seite 239]
14.4 - 7.4 An Approach to Achieve 100 NTSC Color Gamut With Low Power Consumption Using White + Color Filter [Seite 242]
14.4.1 - 7.4.1 Consideration of Performance Difference between W-RGB and W-RGBW Method [Seite 242]
14.4.1.1 - 7.4.1.1 Issues of White + Color Filter Method for Large Displays [Seite 242]
14.4.1.2 - 7.4.1.2 Analysis of W-RGBW Approach to Circumvent Its Trade-off Situation [Seite 242]
14.4.1.3 - 7.4.1.3 Design of a Prototype to Demonstrate That Low Power Consumption Can Be Achieved with Large Color Gamut [Seite 247]
14.4.1.4 - 7.4.1.4 Product-Level Performance Demonstration by the Combination of Scalable Technologies [Seite 248]
14.5 - References [Seite 251]
15 - Chapter 8 New OLED Applications [Seite 253]
15.1 - 8.1 Flexible Display/Wearable Displays [Seite 253]
15.1.1 - 8.1.1 Flexible Display Applications [Seite 253]
15.1.2 - 8.1.2 Flexible Display Substrates [Seite 253]
15.1.3 - 8.1.3 Laser Liftoff Process [Seite 254]
15.1.4 - 8.1.4 Barrier Technology for Flexible Displays [Seite 258]
15.1.5 - 8.1.5 Organic TFTs for Flexible Displays [Seite 259]
15.1.5.1 - 8.1.5.1 Organic Semiconductor Materials [Seite 260]
15.1.5.2 - 8.1.5.2 Organic TFT Device Structure and Processing [Seite 261]
15.1.5.3 - 8.1.5.3 Organic TFT Characteristics [Seite 263]
15.2 - 8.2 Transparent Displays [Seite 263]
15.3 - 8.3 Tiled Display [Seite 265]
15.3.1 - 8.3.1 Passive-Matrix Tiling [Seite 265]
15.3.2 - 8.3.2 Active-Matrix Tiling [Seite 266]
15.4 - References [Seite 270]
16 - Chapter 9 OLED Lighting [Seite 273]
16.1 - 9.1 Performance Improvement of OLED Lighting [Seite 273]
16.2 - 9.2 Color Rendering Index [Seite 275]
16.3 - 9.3 OLED Lighting Requirement [Seite 277]
16.3.1 - 9.3.1 Correlated Color Temperature (CCT) [Seite 278]
16.3.2 - 9.3.2 Other Requirements [Seite 280]
16.4 - 9.4 Light Extraction Enhancement of OLED Lighting [Seite 280]
16.4.1 - 9.4.1 Various Light Absorption Mechanisms [Seite 280]
16.4.2 - 9.4.2 Microlens Array Structure [Seite 284]
16.4.3 - 9.4.3 Diffusion Structure [Seite 284]
16.4.4 - 9.4.4 Diffraction Structure [Seite 286]
16.4.5 - 9.4.5 Reduction of Plasmon Absorption [Seite 286]
16.4.5.1 - 9.4.5.1 Plasmonic Loss Mechanism [Seite 286]
16.5 - 9.5 Color Tunable OLED Lighting [Seite 287]
16.6 - 9.6 OLED Lighting Design [Seite 290]
16.6.1 - 9.6.1 Resistance Reduction [Seite 290]
16.6.2 - 9.6.2 Current Reduction [Seite 290]
16.7 - 9.7 Roll-to-Roll OLED Lighting Manufacturing [Seite 291]
16.8 - References [Seite 293]
17 - Appendix [Seite 295]
18 - Index [Seite 299]
19 - EULA [Seite 308]

Dateiformat: PDF
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