解讀OLED技術原理、分類及其應用

OLED，即有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode)，又稱為有機電激光顯示(Organic Electroluminesence Display, OELD)。因為具備輕薄、省電等特性，OLED屏幕卻具備了許多LCD不可比擬的優(yōu)勢。

OLED的原理

OLED是指有機半導體材料和發(fā)光材料在電場驅動下，通過載流子注入和復合導致發(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極和陰極，在一定電壓驅動下，電子和空穴分別從陰極和陽極注入到電子和空穴傳輸層，電子和空穴分別經(jīng)過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)過輻射弛豫而發(fā)出可見光。輻射光可從 ITO一側觀察到，金屬電極膜同時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為有機發(fā)光顯示器，也叫 OLED顯示器。

OLED的技術特點

與 LCD相比，OLED具有主動發(fā)光，無視角問題;重量輕，厚度小;高亮度，高發(fā)光效率;發(fā)光材料豐富，易實現(xiàn)彩色顯示;響應速度快，動態(tài)畫面質量高;使用溫度范圍廣;可實現(xiàn)柔軟顯示;工藝簡單，成本低;抗震能力強等一系列的優(yōu)點，因此它被專家稱為未來的理想顯示器。

OLED的產(chǎn)品分類

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

首先是被動矩陣和主動矩陣OLED。

被動矩陣OLED(PMOLED)

PMOLED具有陰極帶、有機層以及陽極帶。陽極帶與陰極帶相互垂直。陰極與陽極的交叉點形成像素，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型的 OLED，這主要是因為它需要外部電路的緣故。PMOLED用來顯示文本和圖標時效率最高，適于制作小屏幕(對角線2-3英寸)，例如人們在移動電話、掌 上型電腦 以及MP3播放器上經(jīng)常能見到的那種。即便存在一個外部電路，被動矩陣OLED的耗電量還是要小于這些設備當前采用的LCD。

主動矩陣OLED(AMOLED)

AMOLED具有完整的陰極層、有機分子層以及陽極層，但陽極層覆蓋著一個薄膜晶體管(TFT)陣列，形成一個矩陣。TFT陣列本身就是一個電路，能決定哪些像素發(fā)光，進而決定圖像的構成。

AMOLED的耗電量低于PMOLED，這是因為TFT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、陽極、陰極)，并且在不發(fā)光時的透明度最高可達基層透明度的85%。當透明OLED顯示器通電時，光線可以雙向通過。透明OLED顯示器既可采用被動矩陣，也可采用主動矩陣。這項技術可以用來制作多在飛機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矩陣設計。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?？烧鄣麿LED 重量很輕，非常耐用。它們可用于諸如移動電話和掌上型電腦等設備，能夠有效降低設備破損率，而設備破損是退貨和維修的一大誘因。將來，可折迭OLED有可 能會被縫合到纖維中，制成一種很“智能”的衣服，舉例來說，未來的野外生存服可將電腦芯片、移動電話、GPS接收器和OLED顯示器通通集成起來，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，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顯示技術目前已經(jīng)廣泛運用到MP3、MP4當中，在面板的設計上，出現(xiàn)了多彩背光設計，在此基礎上進一步發(fā)展，已經(jīng)有部分區(qū)域開始采用彩色OLED面板。

2、OLED屏幕手機

手機屏幕運用OLED已經(jīng)開始嘗試，但并未部分廣泛應用的階段。三星面板公司已經(jīng)將主動式OLED(AMOLED)屏幕運用于手機當中。多款帶有AMOLED顯示屏的手機已經(jīng)在市面上銷售，顯示精度較高，比如聯(lián)想樂Phone就采用的是AMOLED屏幕。

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

3、OLED平板電腦

OLED運用在平板電腦當中，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。內置有玻璃窗式的導航、真實三維的室內設計軟件，在透明屏幕上規(guī)劃室內設計和使用分割條可以將屏幕分裂成兩塊獨立屏幕與他人分享使用。透明技術和現(xiàn)實增強應用，將會讓傳統(tǒng)意義的平板電腦用途變得更加廣泛。

4、OLED電視機

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

OLED電視機的特點為超薄、廣視角，甚至是顯示屏可以折迭、彎曲的“軟體”電視。可以像一張紙一樣掛在墻上或者裝在口袋里。傳聞蘋果也謀劃在Apple TV當中配備55英寸LG的OLED顯示屏的可能性。