OLED原理解讀

OLED，即有機(jī)發(fā)光二極管(OrganicLight--Emitting Diode)，又稱(chēng)為有機(jī)電激光顯示(Organic Electroluminesence Display, OELD)。因?yàn)榫邆漭p薄、省電等特性，OLED屏幕卻具備了許多LCD不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

1947年出生于香港的美籍華裔教授鄧青云在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了有機(jī)發(fā)光二極體，也就是OLED，由此展開(kāi)了對(duì)OLED的研究，1987年，鄧青云教授和Vanslyke 采用了超薄膜技術(shù)，用透明導(dǎo)電膜作陽(yáng)極，AlQ3作發(fā)光層，三芳胺作空穴傳輸層，Mg/Ag 合金作陰極，制成了雙層有機(jī)電致發(fā)光器件。1990 年，Burroughes 等人發(fā)現(xiàn)了以共軛高分子PPV 為發(fā)光層的OLED，從此在全世界范圍內(nèi)掀起了OLED 研究的熱潮。鄧教授也因此被稱(chēng)為“OLED之父”。

OLED顯示技術(shù)與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同，無(wú)需背光燈，具有自發(fā)光的特性,采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄，可視角度更大，并且能夠顯著節(jié)省電能。

OLED的原理

OLED是指有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)載流子注入和復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的現(xiàn)象。其原理是用ITO 透明電極和金屬電極分別作為器件的陽(yáng)極和陰極，在一定電壓驅(qū)動(dòng)下，電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極注入到電子和空穴傳輸層，電子和空穴分別經(jīng)過(guò)電子和空穴傳輸層遷移到發(fā)光層，并在發(fā)光層中相遇，形成激子并使發(fā)光分子激發(fā)，后者經(jīng)過(guò)輻射弛豫而發(fā)出可見(jiàn)光。輻射光可從 ITO一側(cè)觀察到，金屬電極膜同時(shí)也起了反射層的作用。 根據(jù)這種發(fā)光原理而制成顯示器被稱(chēng)為有機(jī)發(fā)光顯示器，也叫 OLED顯示器。

OLED的技術(shù)特點(diǎn)

與 LCD相比，OLED具有主動(dòng)發(fā)光，無(wú)視角問(wèn)題;重量輕，厚度小;高亮度，高發(fā)光效率;發(fā)光材料豐富，易實(shí)現(xiàn)彩色顯示;響應(yīng)速度快，動(dòng)態(tài)畫(huà)面質(zhì)量高;使用溫度范圍廣;可實(shí)現(xiàn)柔軟顯示;工藝簡(jiǎn)單，成本低;抗震能力強(qiáng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因此它被專(zhuān)家稱(chēng)為未來(lái)的理想顯示器。

OLED的產(chǎn)品分類(lèi)

以下是幾種OLED——被動(dòng)矩陣OLED、主動(dòng)矩陣OLED、透明OLED、頂部發(fā)光OLED、可折迭OLED、白光OLED等。每一種OLED都有其獨(dú)特的用途。接下來(lái)，我們會(huì)逐一討論這幾種OLED。

首先是被動(dòng)矩陣和主動(dòng)矩陣OLED。

被動(dòng)矩陣OLED(PMOLED)

PMOLED具有陰極帶、有機(jī)層以及陽(yáng)極帶。陽(yáng)極帶與陰極帶相互垂直。陰極與陽(yáng)極的交叉點(diǎn)形成像素，也就是發(fā)光的部位。外部電路向選取的陰極帶與陽(yáng)極帶施加電流，從而決定哪些像素發(fā)光，哪些不發(fā)光。此外，每個(gè)像素的亮度與施加電流的大小成正比。

PMOLED易于制造，但其耗電量大于其他類(lèi)型的 OLED，這主要是因?yàn)樗枰獠侩娐返木壒?。PMOLED用來(lái)顯示文本和圖標(biāo)時(shí)效率最高，適于制作小屏幕(對(duì)角線(xiàn)2-3英寸)，例如人們?cè)谝苿?dòng)電話(huà)、掌 上型電腦 以及MP3播放器上經(jīng)常能見(jiàn)到的那種。即便存在一個(gè)外部電路，被動(dòng)矩陣OLED的耗電量還是要小于這些設(shè)備當(dāng)前采用的LCD。

主動(dòng)矩陣OLED(AMOLED)

AMOLED具有完整的陰極層、有機(jī)分子層以及陽(yáng)極層，但陽(yáng)極層覆蓋著一個(gè)薄膜晶體管(TFT)陣列，形成一個(gè)矩陣。TFT陣列本身就是一個(gè)電路，能決定哪些像素發(fā)光，進(jìn)而決定圖像的構(gòu)成。

AMOLED的耗電量低于PMOLED，這是因?yàn)門(mén)FT陣列所需電量要少于外部電路，因而AMOLED適合用于大型顯示屏。AMOLED還具有更高的刷新率，適于顯示視頻。AMOLED的最佳用途是電腦顯示器、大屏幕電視以及電子告示牌或看板。

透明OLED

透明OLED只具有透明的組件(基層、陽(yáng)極、陰極)，并且在不發(fā)光時(shí)的透明度最高可達(dá)基層透明度的85%。當(dāng)透明OLED顯示器通電時(shí)，光線(xiàn)可以雙向通過(guò)。透明OLED顯示器既可采用被動(dòng)矩陣，也可采用主動(dòng)矩陣。這項(xiàng)技術(shù)可以用來(lái)制作多在飛機(jī)上使用的平視顯示器。

頂部發(fā)光OLED

頂部發(fā)光OLED具有不透明或反射性的基層。它們最適于采用主動(dòng)矩陣設(shè)計(jì)。生產(chǎn)商可以利用頂部發(fā)光OLED顯示器制作智能卡。

可折迭OLED

可折迭OLED的基層由柔韌性很好的金屬箔或塑料制成。可折迭OLED 重量很輕，非常耐用。它們可用于諸如移動(dòng)電話(huà)和掌上型電腦等設(shè)備，能夠有效降低設(shè)備破損率，而設(shè)備破損是退貨和維修的一大誘因。將來(lái)，可折迭OLED有可 能會(huì)被縫合到纖維中，制成一種很“智能”的衣服，舉例來(lái)說(shuō)，未來(lái)的野外生存服可將電腦芯片、移動(dòng)電話(huà)、GPS接收器和OLED顯示器通通集成起來(lái)，縫合在 衣物里面。

白光OLED

白光OLED所發(fā)白光的亮度、均衡度和能效都要高于日光燈發(fā)出的白光。白光OLED同時(shí)具備白熾燈照明的真彩特性。我們可以將OLED制成大面積薄片狀，因此OLED可以取代目前家庭和建筑物使用的日光燈。將來(lái)，使用OLED有望降低照明所需的能耗。

OLED產(chǎn)品展望

1、OLED屏幕MP3、MP4

OLED顯示技術(shù)目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用到MP3、MP4當(dāng)中，在面板的設(shè)計(jì)上，出現(xiàn)了多彩背光設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，已經(jīng)有部分區(qū)域開(kāi)始采用彩色OLED面板。

2、OLED屏幕手機(jī)

手機(jī)屏幕運(yùn)用OLED已經(jīng)開(kāi)始嘗試，但并未部分廣泛應(yīng)用的階段。三星面板公司已經(jīng)將主動(dòng)式OLED(AMOLED)屏幕運(yùn)用于手機(jī)當(dāng)中。多款帶有AMOLED顯示屏的手機(jī)已經(jīng)在市面上銷(xiāo)售，顯示精度較高，比如聯(lián)想樂(lè)Phone就采用的是AMOLED屏幕。

未來(lái)，如能做出柔軟的OLED屏幕，配合內(nèi)部芯片的柔軟化改造，手機(jī)很可能會(huì)出現(xiàn)可以小角度卷曲的手機(jī)，并且將更加超薄。

3、OLED平板電腦

OLED運(yùn)用在平板電腦當(dāng)中，可以出現(xiàn)超薄、可卷曲的產(chǎn)品，甚至是全身透明的平板電腦。內(nèi)置有玻璃窗式的導(dǎo)航、真實(shí)三維的室內(nèi)設(shè)計(jì)軟件，在透明屏幕上規(guī)劃室內(nèi)設(shè)計(jì)和使用分割條可以將屏幕分裂成兩塊獨(dú)立屏幕與他人分享使用。透明技術(shù)和現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)應(yīng)用，將會(huì)讓傳統(tǒng)意義的平板電腦用途變得更加廣泛。

4、OLED電視機(jī)

索尼在2007年12月在日本市場(chǎng)推出了11英寸OLED電視機(jī)。包括東芝、松下以及諸多國(guó)產(chǎn)品牌在內(nèi)的一些廠(chǎng)商也在爭(zhēng)取進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)，尤其在目前LCD(包括LED)液晶電視以及PDP等離子電視在市場(chǎng)上放量放緩之際，OLED很可能成為下一代電視的主導(dǎo)力量。

OLED電視機(jī)的特點(diǎn)為超薄、廣視角，甚至是顯示屏可以折迭、彎曲的“軟體”電視?？梢韵褚粡埣堃粯訏煸趬ι匣蛘哐b在口袋里。傳聞蘋(píng)果也謀劃在Apple TV當(dāng)中配備55英寸LG的OLED顯示屏的可能性。