柔性O(shè)LED新技術(shù)全面解析

前陣子網(wǎng)上有這么一個段子：有用戶稱自己的iPhone5被坐彎了，屏幕碎了，問蘋果怎么辦？蘋果無奈地表示，“手機(jī)被坐彎并不屬于免費(fèi)保修范圍，希望果粉們要保持身材……”如果改用能彎曲的柔性OLED屏，就不怕這種情況發(fā)生了。

不需光源的OLED

OLED即有機(jī)發(fā)光二極管，在業(yè)內(nèi)也被稱作是有機(jī)EL。在原理上，OLED與LED非常的接近，但材料不是用的液晶分子，而是有機(jī)物質(zhì)。其基本結(jié)構(gòu)是將層狀的有機(jī)材料夾于陽極和陰極兩層電極之間，整個結(jié)構(gòu)層中包括了：空穴傳輸層、發(fā)光層與電子傳輸層。當(dāng)電力供應(yīng)至適當(dāng)電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發(fā)光層中結(jié)合，就會產(chǎn)生光亮。要讓每個像素呈現(xiàn)出不同的顏色，目前用得最多的辦法是白光OLED+彩色濾片的方式，實現(xiàn)起來對制造工藝和材料都講求精細(xì)，成本較高。而友達(dá)又開發(fā)出了利用蒸鍍技術(shù)在每個像素分別涂上紅色（R）、綠色（G）和藍(lán)色（B）有機(jī)EL材料的方式實現(xiàn)彩色顯示。

　　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(fù)電電子的數(shù)量是相等的?，F(xiàn)在由于少了一個負(fù)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“空穴或空洞”。

按照驅(qū)動方式，OLED為無源驅(qū)動和有源驅(qū)動兩種方式，無源驅(qū)動只是單純地以陰極、陽極構(gòu)成矩陣狀，以掃描方式點(diǎn)亮陣列中的像素，每個像素都是操作在短脈沖模式下，為瞬間高亮度發(fā)光。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。真正能發(fā)揮OLED技術(shù)優(yōu)勢，就得靠AM-OLED來發(fā)揮——它具有完整的陰極層、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(jìn)而決定圖像的構(gòu)成。因此擁有更好的色彩表現(xiàn)能力與更高的對比，因此像電視、顯示器等全彩應(yīng)用領(lǐng)域才是它的主場。

可“折腰”的柔性O(shè)LED屏

在剛剛結(jié)束的國際信息顯示協(xié)會顯示周SID2013上，各種柔性O(shè)LED屏幕成了大亮點(diǎn)。OLED一開始就將柔韌性作為賣點(diǎn)，但為什么現(xiàn)在的AMOLED屏不具備柔韌性呢？這是受當(dāng)時屏幕制造工藝的限制——為了不損失發(fā)光能力，面板中的聚合物不可以與水或氧氣接觸。所以在聚合物前后仍采用與TFT屏幕一樣的玻璃基板和封裝層，這也讓AMOLED只能“硬著身板”工作。

為了讓OLED屏幕“折腰”，廠商們紛紛出招想法，其中一個比較有效的方法是將聚合物添加到可彎曲的合成材料薄膜上，通過使用特殊的阻隔層可以減少基底薄膜對氧氣和水汽的透過率，從而使聚合物長久地與空氣隔絕。如在今年初的CES2013上，三星推出的基于OLED技術(shù)柔性YOUM屏幕，就是將玻璃基板和封裝層換成了柔性聚合物薄片。

三星YOUM柔性屏幕原型機(jī)

得益于特殊的結(jié)構(gòu)，柔性O(shè)LED屏幕優(yōu)點(diǎn)非常的鮮明。目前手機(jī)和平板上使用的液晶屏幕，通常有六層，其中兩層是玻璃材質(zhì)。而柔性O(shè)LED屏，例如三星YOUM則只有四層，而且兩層玻璃基板和封裝層還以更薄的柔性聚合物薄片的替代。所以柔性O(shè)LED屏不僅可以做得更輕更博，而且內(nèi)部沒有液晶分子、不使用玻璃，因而比主流的液晶屏更耐用、抗震性能更好。所以這種柔性O(shè)LED不僅是智能移動設(shè)備的理想搭配，LG的柔性O(shè)LED屏在今年就將應(yīng)用到手機(jī)上。甚至在剛剛興起的可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，也有一展身手的機(jī)會。三星顯示器總裁兼首席執(zhí)行官Kinam Kim甚至表示：“今后將是柔性O(shè)LED的時代。”

LG的5英寸OLED屏，可以看出其非常的薄

大行其道仍需時日

盡管柔性O(shè)LED很有價值，但是仍有不少技術(shù)問題仍待解決。柔性O(shè)LED工藝尚未成熟，許多開發(fā)柔性O(shè)LED產(chǎn)品的公司都有合格率不高的問題。其中尺寸穩(wěn)定性成為塑膠基板柔性O(shè)LED屏制作中的最大挑戰(zhàn)。尺寸變化過大使得光罩對位變得極為困難，也限制了晶體管設(shè)計的大小，同時容易在有機(jī)與無機(jī)材料層界面間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致在彎曲時造成層與層間的剝離，這使得生產(chǎn)大尺寸柔性OLED面板時的良品率極低，這就使得目前柔性O(shè)LED的成本還較高，大范圍使用仍有一定的困難。

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OLED還能玩透明

能實現(xiàn)屏幕透明，這也是OLED顯示技術(shù)的一大亮點(diǎn)。其奧秘是利用透明的銦錫氧(ITO)取代傳統(tǒng)OLED不透明的后部鋁電極，并且在顯示器的每個像素上打開透明的“窗口”，從而透射光線。不過在目前來說，OLED面板要做得到像玻璃一樣全透明仍有一定的難度，屏幕尺寸越大，實現(xiàn)透明的難度越高。如目前三星所推出的透明面板只能做到半透明的效果：先前展出的14英寸面板的透射率為38%，19英寸的透射率為30%。需要說明的是，目前三星已經(jīng)發(fā)出了透射率較高的正極用金屬材料，可以將OLED面板每個像素內(nèi)的“透視”范圍確保為75%。

另一巨頭LG Display的透明顯示技術(shù)就是對屏幕黑色顯示部分進(jìn)行了透明化處理，并在陽極和陰極都使用了透明材料，構(gòu)成了光線向兩側(cè)投射的結(jié)構(gòu)，并且外封裝材料也盡可能地透明化。但LG Display的透明面板的透射度也只能達(dá)到30%。雖然單就技術(shù)突破來說，透明顯示器離實用化和大規(guī)模生產(chǎn)還有一段距離，不過在小尺寸的手持設(shè)備，如手機(jī)上，或許我們能更快享受到透明顯示屏的魅力。

4K電視的最愛

在顯示的效果上，OLED面板擁有對比度高、色彩豐富、分辨率高、視角寬廣等優(yōu)點(diǎn)被公認(rèn)為下一代平板顯示技術(shù)的最佳方案。特別是在4K時代，這種優(yōu)勢就更為明顯了。與傳統(tǒng)液晶電視相比，OLED面板即便是近距離觀看，也不會感覺到顆粒感。由于OLED面板無需光源，是自發(fā)光，可以帶來更高的響應(yīng)時間，畫面無拖尾。當(dāng)播放4K影片時，影片暗部層次會更多，普通液晶屏很可能達(dá)不到那么高的對比度，但這對于OLED屏來說，正是大展拳腳的機(jī)會。[!--empirenews.page--]

在4K OLED電視上，日系廠商走在了前面。索尼、松下在今年初就發(fā)布了4K有機(jī)EL電視之后，而且索尼還準(zhǔn)備在2014年推出36英寸的4K OLED電視。這讓在OLED技術(shù)上一向積極的韓國廠商有些急了，畢竟三星、LG在同時只發(fā)布了55英寸全高清OLED電視，明顯不夠給力。為了奪回主動權(quán)，韓國廠商準(zhǔn)備在今年內(nèi)量產(chǎn)最大尺寸的4K OLED電視。另外，在2014年，還是推出其他尺寸的產(chǎn)品，全面擴(kuò)充產(chǎn)品線。

價格仍然是不得不說的話題，特別是在大屏應(yīng)用上。上市2個月之后，LG 55英寸OLED電視在韓國僅賣出了200臺。而這款產(chǎn)品在大陸的售價很可能在7萬元~8萬元之間，4K OLED電視價格更是可能在100000萬元以上。對于這類產(chǎn)品高端用戶需求是有的，但是要普及，不經(jīng)歷幾次大幅度的降價顯然是不可能的。正是因為技術(shù)和價格上仍有問題，還需時間來解決。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，各種OLED 產(chǎn)品大約還需5年，到2018年才會大行其道。