OLED原理解讀

OLED，即有機發(fā)光二極管(OrganicLight--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。

1947年出生于香港的美籍華裔教授鄧青云在實驗室中發(fā)現(xiàn)了有機發(fā)光二極體，也就是OLED，由此展開了對OLED的研究，1987年，鄧青云教授和Vanslyke 采用了超薄膜技術，用透明導電膜作陽極，AlQ3作發(fā)光層，三芳胺作空穴傳輸層，Mg/Ag 合金作陰極，制成了雙層有機電致發(fā)光器件。1990 年，Burroughes 等人發(fā)現(xiàn)了以共軛高分子PPV 為發(fā)光層的OLED，從此在全世界范圍內(nèi)掀起了OLED 研究的熱潮。鄧教授也因此被稱為“OLED之父”。

OLED顯示技術與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同，無需背光燈，具有自發(fā)光的特性,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板，當有電流通過時，這些有機材料就會發(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。

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(nèi)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(nèi)置有玻璃窗式的導航、真實三維的室內(nèi)設計軟件，在透明屏幕上規(guī)劃室內(nèi)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