解讀OLED技術(shù)原理及其應(yīng)用產(chǎn)品
OLED的原理
OLED (Organic Light Emitting Display,中文名有機(jī)發(fā)光顯示器)是指有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電場驅(qū)動(dòng)下,通過載流子注入和復(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(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(shí)現(xiàn)彩色顯示;響應(yīng)速度快,動(dòng)態(tài)畫面質(zhì)量高;使用溫度范圍廣;可實(shí)現(xiàn)柔軟顯示;工藝簡單,成本低;抗震能力強(qiáng)等一系列的優(yōu)點(diǎn),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(dòng)矩陣OLED、主動(dòng)矩陣OLED、透明OLED、頂部發(fā)光OLED、可折疊OLED、白光OLED等。每一種OLED都有其獨(dú)特的用途。接下來,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)層以及陽極帶。陽極帶與陰極帶相互垂直。陰極與陽極的交叉點(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型的 OLED,這主要是因?yàn)樗枰獠侩娐返木壒?。PMOLED用來顯示文本和圖標(biāo)時(shí)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(dòng)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(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)分子層以及陽極層,但陽極層覆蓋著一個(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),光線可以雙向通過。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。
可折疊OLED
可折疊OLED的基層由柔韌性很好的金屬箔或塑料制成。可折疊OLED 重量很輕,非常耐用。它們可用于諸如移動(dòng)電話和掌上型電腦等設(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,可折疊OLED有可 能會(huì)被縫合到纖維中,制成一種很“智能”的衣服,舉例來說,未來的野外生存服可將電腦芯片、移動(dòng)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(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,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(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月在日本市場推出了11英寸OLED電視機(jī)。包括東芝、松下以及諸多國產(chǎn)品牌在內(nèi)的一些廠商也在爭取進(jìn)入這個(gè)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(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疊、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。