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OLED之父鄧青云為你揭開OLED的秘密

作者: 時(shí)間:2012-08-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  被視為下一代的顯示技術(shù),目前在手機(jī)等小尺寸領(lǐng)域中已經(jīng)得到了應(yīng)用,而電視上則儼然一副蓄勢待發(fā)的態(tài)勢。既然是關(guān)注的焦點(diǎn),那么大家對的了解足夠多嗎?不管答案是肯定還是否定,都希望您能好好地閱讀完本篇文章,相信能讓您對OLED有更深入的認(rèn)識。

  OLED之父乃華裔科學(xué)家

  由于對OLED歷史的報(bào)道并不多,加上近年來OLED產(chǎn)品大多由日韓推出,譬如2007年索尼的11英寸OLED電視XEL-1;2012年CES上,三星、LG的55寸OLED電視。大家在印象中似乎都認(rèn)為OLED是日本人發(fā)明的,其實(shí)不然,OLED之父是華裔科學(xué)家博士。

  博士1947年出生于香港,于1970年在英屬哥倫比亞大學(xué)得到化學(xué)理學(xué)士學(xué)位,于1975年在康奈爾大學(xué)獲得物理化學(xué)博士學(xué)位。此后,他成為位于紐約羅切斯特的柯達(dá)研究實(shí)驗(yàn)室的一名研究科學(xué)家,并開始了他從事有機(jī)半導(dǎo)體材料和電子應(yīng)用設(shè)備開發(fā)的職業(yè)生涯。2006年,博士因?yàn)槠湓谟袡C(jī)發(fā)光二極體和異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池上取得的開創(chuàng)性的成就被選為美國工程院院士。2011年,鄧教授與芝加哥大學(xué)的斯圖爾特·賴斯教授和卡耐基梅隆大學(xué)的克里茲托夫·馬特加茲維斯基教授共同獲得了由沃爾夫基金會頒發(fā)的沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng),這是在化學(xué)領(lǐng)域僅次于諾貝爾獎(jiǎng)的國際性大獎(jiǎng)。

  科學(xué)新發(fā)現(xiàn)大都是從一些出人意外的小事件開始,OLED的發(fā)現(xiàn)也不例外。1979年的一天晚上,在柯達(dá)公司從事科學(xué)研究工作的華裔科學(xué)家鄧青云博士在回家的路上忽然想起自己把東西忘在了實(shí)驗(yàn)室里。等他回到實(shí)驗(yàn)室后,竟發(fā)現(xiàn)一塊做實(shí)驗(yàn)用的有機(jī)蓄電池在黑暗中閃閃發(fā)光!這個(gè)意外驚喜為OLED的誕生拉開了序幕,而鄧博士也因此被稱為“OLED之父”。

OLED之父鄧青云為你揭開OLED的秘密

  “OLED之父”——華裔科學(xué)家鄧青云博士

  在OLED歷史的早期,有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)徘徊在高驅(qū)動電壓、低亮度、低效率的水平上,這些方面的困難使得OLED不切實(shí)際,這也就使得OLED的研究工作未引起重視。直到1987年美國柯達(dá)公司的鄧青云博士等人發(fā)明以真空蒸鍍法制成多層式結(jié)構(gòu)的OLED組件后,大幅提高了組件的性能,其低操作電壓與高亮度的商業(yè)應(yīng)用潛力吸引了全球的目光。

  1990年,英國劍橋大學(xué)的Burroughes、Friend等人發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電高分子材料PPV具有良好的電致發(fā)旋光性能,并成功的開發(fā)出以涂布方式將高分子材料應(yīng)用在OLED上,制成聚合物OLED器件,即Polymer LED,亦稱為PLED。由于聚合物材料的熱穩(wěn)定性、柔韌性和機(jī)械加工性能都比有機(jī)小分子材料優(yōu)越,并且器件的制作工藝更加簡單,因而聚合物正逐漸成為有機(jī)EL領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。

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  PLED

  1992年Heeger等第一次發(fā)明了用塑料作為襯底制備可變性的柔性顯示器,將有機(jī)電致發(fā)光顯示器最為迷人的一面展現(xiàn)在人們的面前。1997年,F(xiàn)orrest等發(fā)現(xiàn)磷光電致發(fā)光現(xiàn)象,突破了有機(jī)電子發(fā)光量子效率低于25%的限制。自這時(shí)起,OLED技術(shù)告別了以基礎(chǔ)科學(xué)研究為主的階段,進(jìn)入了以商業(yè)應(yīng)用為主的時(shí)期。

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  飛利浦Fluid概念OLED手機(jī)

  OLED全名是有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode),部分國外又稱為有機(jī)電激光顯示(Organic Electroluminesence Display,OELD)。其與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同,無需背光燈,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)有電流通過時(shí),這些有機(jī)材料就會發(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。

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  OLED技術(shù)發(fā)展至今,分類可是多種多樣的,但是它們的結(jié)構(gòu)是類似的,而且比較簡單。為了形像說明OLED構(gòu)造,可以將每個(gè)OLED單元比做一塊漢堡包,發(fā)光材料就是夾在中間的蔬菜。每個(gè)OLED的顯示單元都能受控制地產(chǎn)生三種不同顏色的光。

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  OLED結(jié)構(gòu)

  按發(fā)光材料可分為低分子OLED(日本公司掌握核心技術(shù),更易彩色化)和高分子OLED(由英國CDT公司掌握核心技術(shù));按照驅(qū)動方式,又可以將OLED分為無源驅(qū)動OLED(PM-OLED)和有源驅(qū)動OLED(AM-OLED)兩種;按基板材料,OLED的襯底材料可分為玻璃、塑料以及金屬薄膜等,塑料和金屬薄膜主要用于制造柔性O(shè)LED。

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  OLED主要按驅(qū)動技術(shù)不同分類

  眾多分類中,最主要的分類方法之一是按驅(qū)動技術(shù)不同分類。主動方式下,OLED單元后有一個(gè)薄膜晶體管(TFT),發(fā)光單元在TFT驅(qū)動下點(diǎn)亮。被動方式下,由行列地址選中的單元被點(diǎn)亮。主動方式下,OLED單元后有一個(gè)薄膜晶體管(TFT),發(fā)光單元在TFT驅(qū)動下點(diǎn)亮。主動式OLED應(yīng)該比被動式OLED省電,且顯示性能更佳。

  OLED生產(chǎn)線最貴但理論成本低

  OLED生產(chǎn)線投資最貴,這個(gè)大家估計(jì)都能猜到,確實(shí),其不僅高于CRT、等離子,還高于液晶顯示技術(shù)。我們知道,LG在中國國內(nèi)投資最大的項(xiàng)目是LGD廣州8.5代液晶面板線,投資金額高達(dá)40億美元,但同等規(guī)模的OLED生產(chǎn)線投資則可能高達(dá)50億美元以上,其貴的原因主要在于生產(chǎn)工藝的難點(diǎn)——OLED技術(shù)主要由固體材料構(gòu)成,而這些材料的涂布必須在液態(tài)、溶解態(tài)或者汽化態(tài)下進(jìn)行。

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  OLED生產(chǎn)線投資最貴

  雖說生產(chǎn)線最貴,但這是重新建設(shè)的算法,而OLED生產(chǎn)線可以由LCD液晶面板生產(chǎn)線改造而來,所以其整體產(chǎn)業(yè)投資卻幾乎是最低的。如果一條已經(jīng)幾乎完善的8.5代LCD生產(chǎn)線轉(zhuǎn)產(chǎn)OLED面板,投資通常在20億美元多一些,遠(yuǎn)低于一條新的8.5代液晶面板線投資。

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  三星OLED面板

  另外,上面已經(jīng)提到,OLED的結(jié)構(gòu)比較簡單,相比液晶要簡單得多。這樣就說明了如果OLED顯示技術(shù)一旦大規(guī)模應(yīng)用,必然會在成本上表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。事實(shí)上,OLED顯示技術(shù)在理論看來,也可能是目前為止成本最低的顯示器件。

  相比起液晶,OLED的成本是比較低的。首先,液晶顯示需要一個(gè)光源系統(tǒng),包括發(fā)光器件、驅(qū)動電路和導(dǎo)光板,而OLED則不需要;其次,液晶的封裝需要考慮液體材料的特點(diǎn),例如流動性、不可支撐性,而OLED沒有這些問題。最具爭議就是材料的涂布,隨著OLED技術(shù)和材料應(yīng)用方面的發(fā)展,其成本絕不會顯著高于液晶產(chǎn)品。

  OLED之父鄧青云為你揭開OLED的秘密

  OLED結(jié)構(gòu)簡單,成本上有一定優(yōu)勢

  從各種綜合因素來看,理論上OLED產(chǎn)品在量產(chǎn)時(shí),成本是有一定優(yōu)勢的。當(dāng)然,目前OLED還是處于初級階段,成本依然相當(dāng)高,所以我們聽到55寸上市售價(jià)將會高達(dá)7萬的聲音。

  國外國內(nèi)OLED發(fā)展?fàn)顩r

  目前,可以說大尺寸OLED仍處于起步階段,大尺寸產(chǎn)品都是最近兩三年才有推出,但是我們可以預(yù)見,進(jìn)入2012年之后,無論大尺寸還是小尺寸OLED都將會呈現(xiàn)爆發(fā)性的增長。

  在小尺寸方面(手機(jī)、平板電腦等),OLED顯示技術(shù)已經(jīng)大量應(yīng)用,而且相對成熟,色彩、對比度、可視角度等均有較大優(yōu)勢,消費(fèi)者在選購時(shí)也更傾向于OLED產(chǎn)品。在大尺寸方面(電視等),三星和LG在CES2012上曾展示過55寸OLED,而且據(jù)說會在今年的下半年上市,這些OLED屏幕將出自新的8.5代線,其能滿足百英寸以內(nèi)的任何尺寸顯示產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。

  OLED之父鄧青云為你揭開OLED的秘密

  三星55寸OLED電視

  三星擁有一條4.5代線,在小尺寸OLED市場上占據(jù)了絕對優(yōu)勢。而業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,三星、LG等面板制造商已經(jīng)準(zhǔn)備將韓國和臺灣地區(qū)的液晶生產(chǎn)線改造成OLED生產(chǎn)線,而未來的液晶面板將由設(shè)在中國大陸的生產(chǎn)線供應(yīng)。

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