OLED最新技術(shù)及應(yīng)用

當(dāng)OLED顯示器件成為主流時(shí)，設(shè)計(jì)工程師也面臨著顯示技術(shù)進(jìn)步的壓力。有機(jī)發(fā)光二極管（Organic light-emitting diode，OLED）器件正逐漸進(jìn)入主流顯示市場(chǎng)，它具有厚度薄、功耗低、能夠顯示亮度高和色彩鮮艷的圖像等優(yōu)點(diǎn)，并具有對(duì)任何物體進(jìn)行全彩色顯示的能力。

OLED顯示原理

一個(gè)OLED器件由位于金屬電極之間的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)夾層構(gòu)成，其中一個(gè)夾層必須是透明的。有機(jī)夾層是一個(gè)高度無序的非結(jié)晶薄膜，通常表現(xiàn)為不同分子能級(jí)——占據(jù)分子軌道的最高能級(jí)（HOMO）和不占據(jù)分子軌道的最低能級(jí)（LUMO）。發(fā)射電子的陰極應(yīng)該具有低工函數(shù)，這使得它的能量約束在低能級(jí)上：在陰極和LUMO之間的良好能量匹配意味著當(dāng)發(fā)射電子時(shí)沒有太多的能量損失。

OLED有厚度薄、功耗低、可視角度寬和顯示亮度高、色彩鮮艷等優(yōu)點(diǎn)

由于兩個(gè)電接點(diǎn)之間費(fèi)米能級(jí)的對(duì)稱，OLED電極之間在熱平衡和零偏置時(shí)存在一個(gè)固有電勢(shì)差。當(dāng)電荷在OLED電極間移動(dòng)時(shí)，HOMO和LUMO是位置的函數(shù)。當(dāng)電子和空穴從一個(gè)點(diǎn)向另一個(gè)點(diǎn)躍遷時(shí)，它們有時(shí)會(huì)到達(dá)同一個(gè)位置，并因此形成激發(fā)態(tài)，或激發(fā)性電子空穴對(duì)。通過選擇合適的材料，這種大量的電子空穴對(duì)的激發(fā)會(huì)通過發(fā)射光子產(chǎn)生光。發(fā)出光的顏色取決于所用的特殊有機(jī)材料。

OLED的類型

在所有正在開發(fā)的技術(shù)中，可能會(huì)很難區(qū)分哪些技術(shù)能夠真正實(shí)用。目前，OLED器件的實(shí)用化制造技術(shù)存在兩種不同的工藝：一種是采用高分子有機(jī)聚合物，另一種是采用低分子有機(jī)聚合物。

高分子聚合物OLED（或者稱為 PLED）器件可以使用旋轉(zhuǎn)涂覆，光照蝕刻，以及最終的噴墨沉積技術(shù)來制造。一旦噴墨沉積和塑料襯底技術(shù)得以成熟，PLED顯示器件將可以被任意定制來滿足各種尺寸的需求。

低分子聚合物OLED（或稱為 SMOLED）器件可以使用真空蒸鍍技術(shù)制造。小的有機(jī)分子被裝在ITO玻璃襯底上的若干層內(nèi)。與基于PLED技術(shù)的器件相比，SMOLED不僅制造工藝成本更低，可以提供全部262 000種顏色的顯示能力，而且有很長(zhǎng)的工作壽命。

不像STN或TFT LCD，OLED是自發(fā)光器件，它們直接發(fā)射光而不是阻擋光。OLED自發(fā)光的特點(diǎn)使得它們?cè)诤诎淡h(huán)境下有極好的視角和顯示特性。由于每個(gè)像素自己都會(huì)發(fā)光，OLED不會(huì)有任何通過在包含“暗點(diǎn)”像素區(qū)域的偏光器而形成的對(duì)比度降低漏光現(xiàn)象。OLED典型的對(duì)比度大于1000:1，在這個(gè)對(duì)比度下的視角接近±90°。由于無須背光，相當(dāng)厚的背光部件就不需要了，這使得OLED的機(jī)械厚度比LCD要薄。相比較而言，當(dāng)從垂直顯示平面的角度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，TFT LCD的典型對(duì)比度大約是500:1。由于 LCD依賴偏光器的方向來影響視角，所以當(dāng)觀看角度遠(yuǎn)離垂直角度時(shí)對(duì)比度下降得特別快。TFT LCD的視角是在對(duì)比度超過10:1的情況下定義的，這個(gè)角度通常從垂直到大約60°的位置。

OLED的特征

OLED顯示器件的自發(fā)光特性在某些情況下會(huì)成為不利因素。因?yàn)镺LED不會(huì)像LCD那樣控制反射光，所以在直接的日光照射下會(huì)變得更模糊。目前正在應(yīng)用的全彩色OLED技術(shù)可以使它的峰值亮度達(dá)到大約150cd/m2。當(dāng)OLED用在沒有遮擋的日光直接照射下時(shí)，耀眼的日光使即使是最亮的顯示都無法識(shí)別。

LCD的響應(yīng)時(shí)間是與溫度相關(guān)的，當(dāng)溫度降低到0℃以下時(shí)，它的響應(yīng)速度會(huì)變得相當(dāng)慢。而OLED的響應(yīng)時(shí)間幾乎不受溫度的影響，當(dāng)溫度達(dá)到-20℃時(shí)，仍然能夠具有10ns以下的響應(yīng)時(shí)間。OLED也不會(huì)像LCD那樣在高溫時(shí)失去顯示能力。一旦LCD達(dá)到一定的溫度，LC的流動(dòng)性就不再保持高度有序的結(jié)構(gòu)，也就失去了阻光的能力。

OLED的應(yīng)用

電池供電的應(yīng)用將從OLED技術(shù)中直接受益。既然OLED無須背光，那么它就比LCD消耗更低的能量，因?yàn)長(zhǎng)CD中的大部分能量是由背光消耗的。由于OLED僅僅點(diǎn)亮需要顯示信息的像素，所以O(shè)LED消耗的能量直接受屏幕上顯示內(nèi)容的影響。相反，當(dāng)LCD打開的時(shí)候，即使是無須顯示的區(qū)域，也需要背光持續(xù)點(diǎn)亮整個(gè)面板。