OLED技術(shù)與發(fā)展史

OLED是英文Organic Light-Emitting Diode的縮寫，翻譯過來被稱為有機(jī)發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光顯示器。事實(shí)上這種發(fā)光原理早在1936年就被人們所發(fā)現(xiàn)，但直到1987年柯達(dá)公司推出了OLED雙層器件，OLED才作為一種可商業(yè)化和性能優(yōu)異的平板顯示技術(shù)而引得人們的重視。目前，全球已經(jīng)有100多家的研究單位和企業(yè)投入到OLED的研發(fā)和生產(chǎn)中，包括目前市場上的顯示巨頭，如三星，LG，飛利浦，索尼等公司。整體上講，OLED的產(chǎn)業(yè)化目前已經(jīng)開始，其中單色，多色和彩色器件已經(jīng)達(dá)到批量生產(chǎn)水平，大尺寸全彩色器件目前尚處在研究開發(fā)階段。

整體上看OLED的應(yīng)用大致可以分為3個(gè)階段。

1．1997年～2001年，OLED的試驗(yàn)階段。在這段時(shí)期OLED開始逐漸走出實(shí)驗(yàn)室，主要應(yīng)用于汽車音響面板，PDA及手機(jī)方面。但產(chǎn)品很有限，產(chǎn)品規(guī)格少，均為無源驅(qū)動(dòng)，單色或區(qū)域彩色，很大程度上帶有試驗(yàn)和試銷的性質(zhì)，2001年OLED的全球銷售額僅約為1.5億美元。

2．2002年～2005年，OLED的成長階段。在這段時(shí)期人們開始逐漸接觸到更多帶有OLED的產(chǎn)品，例如車載顯示器，PDA，手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，DC，頭戴顯示器等。但主要以10寸以下的小面板為主，10寸以上的面板也開始投入使用。

3．2005年以后，OLED開始走向一個(gè)成熟化的階段。筆者相信在08年后這種成熟化更會(huì)加速，包括技術(shù)，市場，都將在市場的帶動(dòng)下突飛猛進(jìn)。大尺寸及使用壽命將成為今后OLED技術(shù)的主要突破方向。

OLED發(fā)光原理介紹：

OLED器件的結(jié)構(gòu)如下圖所示。OLED屬于載流子雙注入型發(fā)光器件，其發(fā)光機(jī)理為：在外界電壓的驅(qū)動(dòng)下，由電極注入的電子和空穴在有機(jī)材料中復(fù)合而釋放出能量，并將能量傳遞給有機(jī)發(fā)光物質(zhì)的分子，后者受到激發(fā)，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，當(dāng)受激分子回到基態(tài)時(shí)輻射躍遷而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。

（小貼士：什么是空穴？一個(gè)呈電中性的原子，其正電質(zhì)子和負(fù)電電子的數(shù)量是相等的?，F(xiàn)在由于少了一個(gè)負(fù)電的電子，所以那里就會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)正電性的空位，這便是空穴。）

OLED的發(fā)光過程通常由以下5個(gè)階段完成。

1．在外加電場的作用下載流子的注入：電子和空穴分別從陰極和陽極向夾在電極之間的有機(jī)功能薄膜注入。

2．載流子的遷移：注入的電子和空穴分別從電子輸送層和空穴輸送層向發(fā)光層遷移。

3．載流子的復(fù)合：電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生激子。

4．激子的遷移：激子在電場的作用下遷移，能量傳遞給發(fā)光分子，并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。

5．電致發(fā)光：激發(fā)態(tài)能量通過輻射躍遷，產(chǎn)生光子，釋放出能量。

OLED彩色化原理介紹：

前面我們給大家介紹了OLED的發(fā)光原理，或許很多網(wǎng)友會(huì)疑問OLED是怎樣實(shí)現(xiàn)彩色顯示的，本節(jié)中將為大家講解。

目前在OLED全彩顯示器技術(shù)方面，實(shí)現(xiàn)彩色化的方法主要有3種：獨(dú)立發(fā)光材料法，光色轉(zhuǎn)換法以及彩色濾光薄膜法。

獨(dú)立發(fā)光材料法：顧名思義是以紅綠藍(lán)三色為獨(dú)立發(fā)光材料進(jìn)行發(fā)光，是目前OLED彩色化最常用的工藝方法。

光色轉(zhuǎn)換法：主要利用藍(lán)光為發(fā)光源，經(jīng)由光色轉(zhuǎn)換薄膜將藍(lán)光分別轉(zhuǎn)換成紅光或綠藍(lán)光進(jìn)而實(shí)現(xiàn)紅綠藍(lán)三色光。

彩色濾光膜法：有些類似LCD，采用白色光源透過類似LCD的彩色濾光片來達(dá)到全彩的效果。

OLED的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)：

OLED的優(yōu)點(diǎn)

1．厚度可以小于1毫米，僅為LCD屏幕的1/3，并且重量也更輕；

2．固態(tài)機(jī)構(gòu)，沒有液體物質(zhì)，因此抗震性能更好，不怕摔；

3．幾乎沒有可視角度的問題，即使在很大的視角下觀看，畫面仍然不失真；

4．響應(yīng)時(shí)間是LCD的千分之一，顯示運(yùn)動(dòng)畫面絕對(duì)不會(huì)有拖影的現(xiàn)象；

5．低溫特性好，在零下40度時(shí)仍能正常顯示，而LCD則無法做到；

6．制造工藝簡單，成本更低；

7．發(fā)光效率更高，能耗比LCD要低；

8．能夠在不同材質(zhì)的基板上制造，可以做成能彎曲的柔軟顯示器。

我們看到OLED相比目前主流的LCD有一些無法比擬的優(yōu)勢，當(dāng)然目前的OLED還存在一些缺點(diǎn)需要技術(shù)上的解決，當(dāng)這些問題解決后將會(huì)是OLED大面積走入市場主流的日子。

目前的OLED存在的主要問題有：

1．壽命通常只有5000小時(shí)，要低于LCD至少1萬小時(shí)的壽命；

2．不能實(shí)現(xiàn)大尺寸屏幕的量產(chǎn)，因此目前只適用于便攜類的數(shù)碼類產(chǎn)品；

3．存在色彩純度不夠的問題，不容易顯示出鮮艷、濃郁的色彩。

OLED前景展望：

從目前顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，OLED無疑是會(huì)帶來顯示產(chǎn)品集體換代的一項(xiàng)新技術(shù)?，F(xiàn)在主要的技術(shù)突破還在于大尺寸工藝，色彩，以及使用壽命。不過目前萎靡的液晶市場或許會(huì)激發(fā)廠商們盡早提速OLED大面積進(jìn)入市場的決心，提速OLED的研發(fā)及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)或許已經(jīng)在廠商們的計(jì)劃之內(nèi)。當(dāng)然我們不能指望OLED不久會(huì)以一種低價(jià)格的姿態(tài)進(jìn)入市場，任何一種革命性的新技術(shù)均隨著市場及技術(shù)的成熟才漸漸地平易近人，這段時(shí)間往往需要幾年，OLED的前景是十分讓人看好的。

OLED超薄柔軟可卷曲的特性使其的應(yīng)用方向更廣，超低的功耗更符合目前時(shí)代發(fā)展的需求，在今后我們將會(huì)看到更多的地方出現(xiàn)OLED的身影。相信5年內(nèi)，壁畫般的顯示產(chǎn)品也將會(huì)在市場內(nèi)出現(xiàn)，拭目以待吧。