OLED技術與發(fā)展史

OLED是英文Organic Light-Emitting Diode的縮寫，翻譯過來被稱為有機發(fā)光二極管或有機發(fā)光顯示器。事實上這種發(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的應用大致可以分為3個階段。

1．1997年～2001年，OLED的試驗階段。在這段時期OLED開始逐漸走出實驗室，主要應用于汽車音響面板，PDA及手機方面。但產(chǎn)品很有限，產(chǎn)品規(guī)格少，均為無源驅(qū)動，單色或區(qū)域彩色，很大程度上帶有試驗和試銷的性質(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，數(shù)碼相機，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開始走向一個成熟化的階段。筆者相信在08年后這種成熟化更會加速，包括技術，市場，都將在市場的帶動下突飛猛進。大尺寸及使用壽命將成為今后OLED技術的主要突破方向。

OLED發(fā)光原理介紹：

OLED器件的結(jié)構如下圖所示。OLED屬于載流子雙注入型發(fā)光器件，其發(fā)光機理為：在外界電壓的驅(qū)動下，由電極注入的電子和空穴在有機材料中復合而釋放出能量，并將能量傳遞給有機發(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)，當受激分子回到基態(tài)時輻射躍遷而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。

（小貼士：什么是空穴？一個呈電中性的原子，其正電質(zhì)子和負電電子的數(shù)量是相等的?，F(xiàn)在由于少了一個負電的電子，所以那里就會呈現(xiàn)出一個正電性的空位，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．載流子的復合：電子和空穴復合產(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)友會疑問OLED是怎樣實現(xiàn)彩色顯示的，本節(jié)中將為大家講解。

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

獨立發(fā)光材料法：顧名思義是以紅綠藍三色為獨立發(fā)光材料進行發(fā)光，是目前OLED彩色化最常用的工藝方法。

光色轉(zhuǎn)換法：主要利用藍光為發(fā)光源，經(jīng)由光色轉(zhuǎn)換薄膜將藍光分別轉(zhuǎn)換成紅光或綠藍光進而實現(xiàn)紅綠藍三色光。

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

OLED的優(yōu)點及缺點：

OLED的優(yōu)點

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)機構，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．響應時間是LCD的千分之一，顯示運動畫面絕對不會有拖影的現(xiàn)象；

5．低溫特性好，在零下40度時仍能正常顯示，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，當然目前的OLED還存在一些缺點需要技術上的解決，當這些問題解決后將會是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，要低于LCD至少1萬小時的壽命；

2．不能實現(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：

從目前顯示技術的發(fā)展趨勢來看，OLED無疑是會帶來顯示產(chǎn)品集體換代的一項新技術?，F(xiàn)在主要的技術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激發(fā)廠商們盡早提速OLED大面積進入市場的決心，提速OLED的研發(fā)及生產(chǎn)工藝的改進或許已經(jīng)在廠商們的計劃之內(nèi)。當然我們不能指望OLED不久會以一種低價格的姿態(tài)進入市場，任何一種革命性的新技術均隨著市場及技術的成熟才漸漸地平易近人，這段時間往往需要幾年，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用方向更廣，超低的功耗更符合目前時代發(fā)展的需求，在今后我們將會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)品也將會在市場內(nèi)出現(xiàn)，拭目以待吧。