在OLED(有机发光二极管)面板的研发与制造领域,设计模拟软件扮演着至关重要的角色。LAOSS(通常指代与OLED光学模拟、器件设计相关的软件或平台)作为一类专业工具,能够帮助工程师在物理制造前预测和优化面板性能,从而大幅降低研发成本、缩短开发周期。本文将系统解析LAOSS类软件的核心功能参数、厂家报价考量因素以及其设计制作的关键环节。
一、LAOSS OLED设计模拟软件的核心参数
这类软件的核心在于其模拟的精度与广度,主要涉及的参数和模块包括:
- 光学模拟参数:
- 发光层材料参数:包括发光材料的能级(HOMO/LUMO)、荧光/磷光量子效率、发射光谱、载流子迁移率等。这些是模拟发光效率与颜色的基础。
- 膜层结构与厚度:模拟多层器件结构(如阳极、空穴注入层、发光层、电子传输层、阴极等)的厚度与折射率,对光提取效率、微腔效应和视角特性进行精确计算。
- 光输出耦合效率:计算器件内部产生的光子最终能逸出到空气中的比例,是提升面板亮度和能效的关键指标。
- 电学模拟参数:
- 电流密度-电压-亮度特性:模拟驱动电压、电流与面板亮度之间的关系,是设计驱动电路的基础。
- 载流子注入与传输平衡:模拟电子和空穴在各类功能层中的注入效率、传输能力及其在发光层中的复合情况,直接影响器件效率和寿命。
- 寿命与可靠性预测参数:
- 通过输入材料的稳定性参数、器件初始性能以及工作条件(如电流、温度),模拟亮度衰减、色坐标漂移等随时间变化的趋势,为产品寿命评估提供依据。
- 面板设计与阵列模拟:
- 对于实际面板,软件需能模拟像素阵列设计(如RGB排列、Pentile排列)、TFT背板电路特性、以及串扰、均匀性等宏观性能。
二、厂家报价考量因素
LAOSS类软件通常由专业的EDA(电子设计自动化)软件公司、科研机构或专业的光电仿真公司提供,其报价差异巨大,主要取决于:
- 授权模式:
- 永久授权:一次性付费,费用高昂(可能从数十万到数百万人民币不等),通常包含一定期限的维护和技术支持。
- 年度订阅:按年付费,年度费用相对较低(例如,每年数万至数十万人民币),持续获得更新和支持,是更灵活的方式。
- 浮动许可/节点锁定:根据并发用户数或指定计算机数量收费。
- 功能模块与精度:
- 基础的光学模拟模块与包含完整电-光-热-寿命多物理场耦合的高级套件,价格相差数倍。模拟的精度(如是否使用严格电磁场求解器)也直接影响价格。
- 定制化开发与服务:
- 如果厂家需要软件针对其特有的材料数据库、工艺参数或面板架构进行定制化开发,费用会显著增加,可能以单独的项目形式报价。
- 培训、技术支持和后续维护服务的等级与时长也包含在报价中。
- 供应商与市场:
- 国际知名软件商(如Synopsys、ANSYS、Lambda Research等旗下相关工具)的报价通常较高,但生态成熟、验证案例多。国内也有一些科研院所或公司提供相关解决方案,可能在价格和本地化服务上具有优势。
典型范围:对于一家中小型面板厂商或研发团队,获取一套功能较为完整的商用级LAOSS类软件解决方案(年度订阅或部分模块永久授权),初始投入可能在几十万到两百万元人民币量级。定制化项目则需单独评估。
三、软件设计制作的关键环节
若考虑自主或委托开发此类专业软件,其过程极为复杂,涉及多学科交叉:
- 核心算法开发:
- 物理模型建立:基于量子力学、半导体物理、光学电磁理论等,建立描述OLED器件工作的数学模型。
- 数值求解器开发:编写高效的算法(如有限元法、时域有限差分法、射线追踪法等)来求解复杂的偏微分方程和光学传输问题,这对计算精度和速度要求极高。
- 软件架构与工程化:
- 设计友好的图形用户界面(GUI),允许用户直观地堆叠膜层、定义材料属性、设置模拟条件。
- 构建稳固的后端计算引擎,并可能集成高性能计算(HPC)以处理大规模阵列模拟。
- 建立材料数据库管理系统,方便用户积累和调用材料参数。
- 验证与标定:
- 这是最关键的一步。必须使用大量已知的实验数据(从简单单层器件到复杂全彩面板)对软件的预测结果进行反复验证和参数标定,确保其可靠性和实用性。与实验结果的吻合度是软件价值的根本。
- 持续迭代与生态建设:
- 根据用户反馈和新技术发展(如柔性OLED、透明OLED、量子点OLED等)持续更新模型和功能。
- 构建与主流EDA工具、版图设计软件的数据接口,融入完整的设计工作流。
###
LAOSS为代表的OLED设计模拟软件是连接材料科学、器件物理与面板制造的桥梁。对于OLED面板厂家而言,引入或定制此类软件是一项重要的战略性投资。在评估时,应深入考察软件参数与实际工艺的匹配度,明确报价所包含的服务范围,并充分理解自主开发所需的技术门槛与时间成本。选择合适的工具,将能极大赋能OLED技术的创新与产品竞争力的提升。