有机发光二极管（OLED）显示器比目前市场上的液晶显示器（LCD）更加节能，画质也更好，但是由于价格极其昂贵，至今无法在市场上立稳脚跟。例如，韩国LG公司推出的15英寸OLED电视售价超过2500美元。

 

现在有很多企业都在为降低OLED的生产成本而努力。美国麻省理工学院的《技术评论》杂志日前在其网站上报道了Kateeva公司的新成果。

 

Kateeva位于美国加州门洛帕克市。该公司希望通过制造大型印刷设备来降低OLED显示器的生产成本，使OLED电视价格更便宜。Kateeva正在测试一个样机，该设备预计明年会交给显示器厂商作测试。《技术评论》的网站报道说，Kateeva公司称用其设备生产OLED显示器只需液晶显示器成本的60%。

 

目前，OLED显示器仍然只在少数产品上得以展现其优良画质，比如索尼推出的高端产品——11英寸平板电视。此外，还有一些便携式的电子产品，如谷歌的Nexus One手机，也看中了OLED屏幕节能的特点，希望可以借此延长电池寿命。

 

目前市场上所有的OLED显示器都是使用一种昂贵的、小规模的技术，即荫罩蒸镀工艺，来使组成像素的发光有机分子沉积下来。一些公司也在寻找可实现大规模生产的方法，比如喷墨打印技术。但是，这些工艺都会影响显示器的质量表现和寿命。Kateeva则结合了荫罩蒸镀和喷墨打印两种技术的特点来制造大尺寸、高性能的OLED面板。该公司计划未来销售打印设备和由发光小分子制成的OLED墨水。

 

麻省理工学院电子工程和计算科学专业的教授Vladimir Bulovic认为，从技术前景看，“OLED的确比液晶显示器具有优势”。他也是Kateeva公司的科学顾问。液晶显示器是使用一个液晶阵列过滤来自白色背光的光线。这也使得液晶显示器的对比度相对较低，因为要使一个像素全黑是不可能的，总会有一些光会漏出来。

 

OLED显示器则由夹在两个电极之间的有机分子层组成。每个像素中的有机分子被通电时会发光。因为OLED中的像素是自己发光，且光可以被关闭，所以可以形成质量更好的图像，使用更少的能量。实验室数据表明，OLED的耗能是目前最先进的液晶显示器耗能的30%。

 

但是，OLED显示器在生产方面有短板。从上世纪70年代开始，液晶显示器的制造工艺日渐成熟，大规模生产的成本已经降到很低。液晶显示器的制备面积非常大，可以达到9平方米，然后再被切割成独立的屏，从规模经济上保证了较低成本。而若以目前的荫罩印刷标准技术来制造OLED显示器，Kateeva公司的首席执行官兼共同创始人Conor Madigan说：“尺寸想大于0.6米×0.7米都很困难。”

 

上述文章介绍了目前制造OLED显示器的工艺。背板（一个晶体管阵列）会首先覆盖上一个被称为荫罩的模板，荫罩上在即将形成像素的地方有细小的孔洞。背板接着被置入一个高度真空的腔中，内有一个充满发光有机分子粉末的坩埚。当温度提升后，有机分子升华为气体，覆盖在腔体内的所有表面。因为组成显示器像素需要红、蓝、绿三种分子，所以这一过程要被重复数次。而模板对位的难度限制了可以一次形成的OLED像素的面积。孔洞的堵塞问题则限制了像素的细微程度，相应地又限制了显示器的分辨率。

 

将有机分子制成墨水，然后使用喷墨打印机来进行涂布也有局限性。Madigan说，因为先被打印好的蓝点将被后打印的红点中含有的溶剂所溶解，可能造成一个变形的像素。

 

Kateeva公司的设备使用一个印刷喷嘴来使OLED像素在背板上沉积。该喷嘴最开始是由麻省理工学院的Bulovic小组研发的。Kateeva公司的喷嘴由上下两个部分叠加而成。上面的部分是一个类似于喷墨喷头的东西，它将OLED墨水注入到下面的热喷装置的小孔内。这一热喷装置是一个充满小孔的硅片，就像海绵一样吸收墨水。小孔周围有用金属加热的电热元件，会产生足够的热能使墨水中的溶剂蒸发，仅仅留下有机分子。第二次加热则使有机分子升华成气体来沉积在表面。

 

Kateeva公司正在测试一个样机，可以制造面积大于0.6米×0.7米的显示器。《技术评论》上的文章报道说，该公司的首批产品将能生产面积大于1.8米×1.5米的OLED显示器。这一指标虽然比液晶显示器行业的要小，但是比目前生产的OLED显示器大多了。在这个尺寸上，Madigan说：“企业可以开始获得好的规模经济。”

 

Madigan还表示，Kateeva正在与大的显示器厂商谈判，他们将在2011年对Kateeva的设备和墨水进行测试。（简妮）

 

《科学时报》 (2010-3-18 A3 技术产业)