oled顯示屏，下一代平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)

OLED，有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode, OLED)也稱為有機(jī)電激光顯示、有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體。OLED顯示屏是利用有機(jī)電自發(fā)光二極管制成的顯示屏。由于同時(shí)具備自發(fā)光有機(jī)電激發(fā)光二極管，不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡單等優(yōu)異之特性，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。所以，OLED被廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)和電視的顯示器上。

中國OLED產(chǎn)業(yè)前景非常廣闊，業(yè)內(nèi)企業(yè)也正在努力積累發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，但國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)薄弱，行業(yè)的配套能力欠缺等因素為廣大廠商制造了比較大的發(fā)展障礙。

生產(chǎn)企業(yè)amoled顯示屏多用在手機(jī)等小屏顯示上，尤以三星可以量產(chǎn)，但產(chǎn)能仍較低。pmoled以索尼和三菱電機(jī)為龍頭，技術(shù)最成熟，國內(nèi)以維信諾(Visionox)顯示為代表。

對于有機(jī)電激發(fā)光器件，我們可按發(fā)光材料將其分為兩種: 小分子OLED和高分子OLED(也可稱為PLED)。它們的差異主要表現(xiàn)在器件的制備工藝不同：小分子器件主要采用真空熱蒸發(fā)工藝，高分子器件則采用旋轉(zhuǎn)涂覆或噴墨工藝。

生產(chǎn)分布中國內(nèi)地企業(yè)主要從事小尺寸OLED生產(chǎn)，大尺寸OLED生產(chǎn)方面還不成熟。小尺寸OLED生產(chǎn)方面的主要公司有昆山維信諾、汕尾信利、四川虹視、佛山彩虹等。

行業(yè)數(shù)據(jù)國內(nèi)：2010年維信諾中國大陸市場占有率達(dá)到40%，并已經(jīng)成為世界主要的PMOLED供應(yīng)商之一，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美、日韓及中國臺灣等地。維信諾OLED主要有北京、昆山兩條生產(chǎn)線，北京中試線PMOLED可實(shí)現(xiàn)小批量的生產(chǎn);昆山PMOLED可實(shí)現(xiàn)每年1000萬～1200萬支左右的大規(guī)模量產(chǎn)(2010年銷售額達(dá)1.7億元)。2011年，維信諾公司的OLED產(chǎn)品出貨量已位居全球第二位。國外：據(jù)OLED-Info報(bào)道，LG現(xiàn)在仍在發(fā)展其0.97毫米輕薄OLED電視，以使其更耐用并解決其纜線問題。

目前，LG使用外置盒用于所有的連接，該公司考慮在未來的OLED電視中也采用這樣的設(shè)計(jì)，這樣可以使顯示器盡可能地輕薄。目前，LG計(jì)劃在2016年年底發(fā)布一個(gè)0.97毫米的OLED電視。對于更近期的計(jì)劃，LG2016年OLED電視的陣容基本上已經(jīng)確定了。LG將集中發(fā)展4K、HDR和廣色域。顯示屏的亮度將在2016年得到提高，LG的目標(biāo)是把下一代OLED電視的亮度提高一倍。LG還承諾會在2016年國際消費(fèi)電子展展示“大驚喜”，但沒有透露細(xì)節(jié) 。

技術(shù)功能

有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED)顯示器越來越普遍，在手機(jī)、媒體播放器及小型入門級電視等產(chǎn)品中最為顯著。不同于標(biāo)準(zhǔn)的液晶顯示器，OLED 像素是由電流源所驅(qū)動(dòng)。若要了解 OLED 電源供應(yīng)如何及為何會影響顯示器畫質(zhì)，必須先了解 OLED 顯示器技術(shù)及電源供應(yīng)需求。本文將說明最新的 OLED 顯示器技術(shù)，并探討主要的電源供應(yīng)需求及解決方案，另外也介紹專為 OLED 電源供應(yīng)需求而提出的創(chuàng)新性電源供應(yīng)架構(gòu)。背板技術(shù)造就軟性顯示器 　高分辨率彩色主動(dòng)式矩陣有機(jī)發(fā)光二極管 (AMOLED) 顯示器需要采用主動(dòng)式矩陣背板，此背板使用主動(dòng)式開關(guān)進(jìn)行各像素的開關(guān)。

液晶 (LC) 顯示器非晶硅制程已臻成熟，可供應(yīng)低成本的主動(dòng)式矩陣背板，并且可用于 OLED。許多公司正針對軟性顯示器開發(fā)有機(jī)薄膜晶體管 (OTFT) 背板制程，此一制程也可用于 OLED 顯示器，以實(shí)現(xiàn)全彩軟性顯示器的推出。不論是標(biāo)準(zhǔn)或軟性 OLED，都需要運(yùn)用相同的電源供應(yīng)及驅(qū)動(dòng)技術(shù)。若要了解 OLED 技術(shù)、功能及其與電源供應(yīng)之間的互動(dòng)，必須深入剖析這項(xiàng)技術(shù)本身。OLED 顯示器是一種自體發(fā)光顯示器技術(shù)，完全不需要任何背光。OLED 采用的材質(zhì)屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)適用的有機(jī)材質(zhì)。

OLED 技術(shù)需要電流控制驅(qū)動(dòng)方法

OLED 具有與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光二極管 (LED) 相當(dāng)類似的電氣特性，亮度均取決于 LED 電流。若要開啟和關(guān)閉 OLED 并控制 OLED 電流，需要使用薄膜晶體管 (TFT)的控制電路。進(jìn)階節(jié)能模式可達(dá)到最高效率和任何電池供電的設(shè)備一樣，只有在轉(zhuǎn)換器以整體負(fù)載電流范圍的最高效率進(jìn)行運(yùn)作時(shí)，才能達(dá)到較長的電池待機(jī)時(shí)間，這對于 OLED 顯示器尤其重要。OLED 顯示器呈現(xiàn)全白時(shí)會耗用最大的電源，對于其它任何顯示色彩則電流相對較小，這是因?yàn)橹挥邪咨枰屑t、綠、藍(lán)子像素都全亮。

舉例來說，2.7 吋顯示器需要 80mA 電流來呈現(xiàn)全白影像，但只需要 5mA 電流顯示其它圖標(biāo)或圖形。因此，OLED 電源供應(yīng)需要針對所有負(fù)載電流達(dá)到高轉(zhuǎn)換器效率。為了達(dá)到如此的效率，需要運(yùn)用進(jìn)階的節(jié)能模式技術(shù)來減少負(fù)載電流，以降低轉(zhuǎn)換器切換頻率。由于這是透過電壓控制震蕩器 (VCO) 完成，因此能夠?qū)⒖赡艿?EMI 問題降至最低，并且能夠?qū)⒆畹颓袚Q頻率控制在一般 40kHz 的音訊范圍以外，這可避免陶瓷輸入或輸出電容產(chǎn)生噪音。在手機(jī)應(yīng)用中使用這類裝置時(shí)，這特別重要，而且可簡化設(shè)計(jì)流程。按發(fā)光特性來說白光不是耗電最大，是以亮度值來決定耗電量的。如紅，藍(lán)，綠亮度值是10的一起亮?xí)r會產(chǎn)生30亮度值的白光。因此將紅，藍(lán)，綠亮度值調(diào)成3.3合成一個(gè)10的白光值(理論值)。從LED或OLED來說人眼看到同樣的亮度，藍(lán)光耗電最大。

發(fā)光原理

有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)由非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板構(gòu)成。當(dāng)有電荷通過時(shí)這些有機(jī)材料就會發(fā)光。OLED發(fā)光的顏色取決于有機(jī)發(fā)光層的材料，故廠商可由改變發(fā)光層的材料而得到所需之顏色。有源陣列有機(jī)發(fā)光顯示屏具有內(nèi)置的電子電路系統(tǒng)因此每個(gè)像素都由一個(gè)對應(yīng)的電路獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。OLED具備有構(gòu)造簡單、自發(fā)光不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)提供了瀏覽照片和視頻的最佳方式而且對相機(jī)的設(shè)計(jì)造成的限制較少。

車載顯示

汽車信息系統(tǒng)的復(fù)雜性和信息密度在日益上升，這使得汽車內(nèi)部顯示器不再僅僅是基本的集中儀表顯示，而是要滿足越來越詳細(xì)和多樣化的車內(nèi)信息顯示需求。車載顯示器市場按應(yīng)用分為車載導(dǎo)航裝置、車載電視，以及車載信息系統(tǒng);按裝配時(shí)間分為原裝和后裝兩個(gè)市場。原裝市場需要經(jīng)過嚴(yán)格的認(rèn)證，進(jìn)入較難;后配市場則不需認(rèn)證，是目前最大的市場，約是原裝市場的20倍。未來隨著汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等成為汽車標(biāo)配，新車配備顯示器的比例即原裝市場的比例會逐步提升。汽車電子需要的顯示產(chǎn)品，對于環(huán)境適應(yīng)性要求高，普遍需求的車載顯示屏的性能指標(biāo)為：亮度20～60nit，常溫工作壽命50000小時(shí)，耐受溫度范圍-40～85℃。在北美汽車顯示市場，VFD(真空熒光顯示器)長期以來很受歡迎，因?yàn)樗鼈兙哂谐錾牧炼瓤梢员ＷC良好的可見度。

但隨著OLED、LCD液晶顯示技術(shù)的興起，VFD正在逐漸喪失優(yōu)勢。因?yàn)閂FD功耗大、全彩化和解析度受到極大限制。LCD液晶顯示技術(shù)逐漸開始應(yīng)用在車載顯示領(lǐng)域，然而由于液晶顯示技術(shù)受制于環(huán)境溫度的影響，限制了車載顯示產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。制作液晶顯示屏的液晶材料在環(huán)境溫度過高時(shí)會變成液體，而溫度過低時(shí)會冷卻變成晶體，無論變成哪種狀態(tài)，液晶材料都不再具有能受電場控制的光電效應(yīng)，導(dǎo)致液晶顯示屏不能正常工作，此外液晶顯示的對比度、視角、響應(yīng)速度也隨溫度的變化而變化，因此對環(huán)境變化大的車載顯示而言，液晶不是好的顯示方式。

同成熟的TFT-LCD相比，OLED(有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù))是主動(dòng)發(fā)光的顯示器，具有高對比度、寬視角(達(dá)170?)、快速響應(yīng)(～1μs)、高發(fā)光效率、低操作電壓(3～10V)、超輕薄(厚度小于2mm)等優(yōu)勢。利用OLED技術(shù)制作的車載顯示器，可具有更輕薄迷人的外觀、更優(yōu)異的彩色顯示畫質(zhì)、更寬廣的觀看范圍和更大的設(shè)計(jì)靈活性，更重要的是OLED環(huán)境適應(yīng)性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于液晶顯示，可耐受的溫度區(qū)間達(dá)到-40~85℃溫度范圍。并且OLED不含鉛，不會對環(huán)境造成污染。因此OLED顯示應(yīng)用在車載領(lǐng)域具有極大的優(yōu)勢。DisplaySearch的調(diào)研報(bào)告顯示，在OLED面板的各種應(yīng)用中，2005年度汽車音響應(yīng)用市場占總出貨量的3[%]，產(chǎn)值達(dá)11[%]，占據(jù)了高端應(yīng)用市場的主要份額。實(shí)際上，福特的阿斯頓·馬丁DB9、大切諾基吉普車和雪佛蘭Corvette等汽車已經(jīng)采用了單色OLED小分子無源矩陣顯示器，在亮度下降至原始亮度的80[%]以前可以工作30000小時(shí)。市場研究公司ABI Research認(rèn)為，OLED顯示屏給汽車制造商帶來了巨大的優(yōu)勢，他們不需要和過去一樣在汽車上穿孔布線，就可以迅速安裝汽車儀表盤照明系統(tǒng)，并且OLED技術(shù)能夠給高端豪華汽車帶來完美感覺，對于豪華汽車制造商和經(jīng)銷商來說，這意味著重大的節(jié)省，同時(shí)會讓消費(fèi)者更滿意。

OLED的壽命已經(jīng)有了大幅度提高，常規(guī)環(huán)境下40000~50000小時(shí)的壽命已經(jīng)和TFT-LCD的壽命水平相當(dāng)。日本PiONeer是最早有OLED產(chǎn)品上市的廠商，早在1997年就將單色OLED應(yīng)用在汽車音響上，2004年更是首次推出了全彩系列的OLED音響。其他公司推出的車載顯示OLED產(chǎn)品，工作溫度范圍都達(dá)到了-40～85℃，單色產(chǎn)品的壽命達(dá)到了55000小時(shí)(70nit)和50000小時(shí)(80nit)，車載芯片的工作溫度還在進(jìn)一步提高中。圖：日本Pioneer汽車音響產(chǎn)品DEH-P7800MP(65K色，256×64)。

特點(diǎn)

OLED為自發(fā)光材料，不需用到背光板，同時(shí)視角廣、畫質(zhì)均勻、反應(yīng)速度快、較易彩色化、用簡單驅(qū)動(dòng)電路即可達(dá)到發(fā)光、制程簡單、可制作成撓曲式面板，符合輕薄短小的原則，應(yīng)用范圍屬于中小尺寸面板。顯示方面：主動(dòng)發(fā)光、視角范圍大;響應(yīng)速度快，圖像穩(wěn)定;亮度高、色彩豐富、分辨率高。工作條件：驅(qū)動(dòng)電壓低、能耗低，可與太陽能電池、集成電路等相匹配。適應(yīng)性廣：采用玻璃襯底可實(shí)現(xiàn)大面積平板顯示;如用柔性材料做襯底，能制成可折疊的顯示器。由于OLED是全固態(tài)、非真空器件，具有抗震蕩、耐低溫(-40℃)等特性，在軍事方面也有十分重要的應(yīng)用，如用作坦克、飛機(jī)等現(xiàn)代化武器的顯示終端。

類型

OLED根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同分為主動(dòng)式OLED(AMOLED)和被動(dòng)式OLED(PMOLED)PMOLED 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):制程較AM_OLED簡單、結(jié)構(gòu)單純。缺點(diǎn):大尺寸化有困難，為維持整個(gè)面板的亮度，需提高每一Pixel的亮度而提高操作電流，會因此減少OLED Device壽命。 Current Drive控制不易。AMOLED優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) :可大尺寸化 ， 較省電，高解析度，面板壽命較長，Data Driver設(shè)計(jì)較簡單。缺點(diǎn) :制程較復(fù)雜，TFT變異性較高。

應(yīng)用

由于上述優(yōu)點(diǎn)，在商業(yè)領(lǐng)域OLED顯示屏可以適用于POS機(jī)和ATM機(jī)、復(fù)印機(jī)、游戲機(jī)等;在通訊領(lǐng)域則可適用于手機(jī)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端等領(lǐng)域;在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域則可大量應(yīng)用在PDA、商用PC和家用PC、筆記本電腦上;消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，則可適用于音響設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、便攜式DVD;在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域則適用于儀器儀表等;在交通領(lǐng)域則用在GPS、飛機(jī)儀表上等。

具體領(lǐng)域MP3作為一款數(shù)字隨身聽已經(jīng)在市場上日益成為時(shí)尚娛樂的主角，對于它的功能、容量、價(jià)格等等都得到了人們廣泛的關(guān)注，也是各廠家目光的焦點(diǎn)所在，可是對于作為MP3的眼睛的屏幕卻很少有人涉及。 　除了影音隨身看產(chǎn)品之外，不論Flash型還是HDD型的MP3，大多采用黑白單色LCD面板，僅僅停留在能夠聆聽音樂的簡單要求上。

但現(xiàn)如今的MP3除了這種最基本的功能外，更多的立足于人們對于個(gè)性、時(shí)尚追求的心理，表達(dá)的是一種生活的觀念。所以在面板的設(shè)計(jì)上，出現(xiàn)了多彩背光設(shè)計(jì)，就是經(jīng)常聽到的"7色背光"的產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，已經(jīng)有用到區(qū)域彩色OLED面板(如：黃、藍(lán)雙色等區(qū)域各16色階)的產(chǎn)品，有代表性的有BenQ的Joybee180、iRiver N10等。

產(chǎn)品區(qū)別LED背光是指用LED(發(fā)光二極管)來作為液晶顯示屏的背光源，而LED背光顯示器只是液晶顯示器的背光源由傳統(tǒng)的CCFL冷光燈管(類似日光燈)過度到LED(發(fā)光二極管)。液晶的成像原理可以簡單的理解為，外界施加電壓使液晶分子偏轉(zhuǎn)便如閘門般地阻隔背光源發(fā)出光線的通透度，進(jìn)而將光線投射在不同顏色的彩色濾光片中形成圖像。背光模組由CCFL過渡到LED可以帶來很多好處，可以讓顯示器屏幕的亮度更加均勻，產(chǎn)品功耗更低，外形可以更輕薄時(shí)尚。

但目前市場上普遍采用的是W-LED(白光LED)背光源，事實(shí)上這種背光源僅僅是將發(fā)光的元器件更換了而已，而顯示效果的提升非常微弱甚至沒有提升。而對液晶產(chǎn)品顯示效果提升明顯的RGB-LED(三色LED)對顯示效果的提升較為明顯，但同時(shí)生產(chǎn)成本較高，因此被應(yīng)用在高價(jià)位的液晶電視上。目前商家所說的LED顯示器是指采用白光LED背光的顯示器產(chǎn)品，和普通液晶顯示器的區(qū)別是背光源的改變。LED顯示屏是集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理于一體，以其色彩鮮艷、動(dòng)態(tài)范圍廣、亮度高、壽命長、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為最具優(yōu)勢的公眾顯示媒體。

目前，LED顯示屏已廣泛應(yīng)用于大型廣場、商業(yè)廣告、體育場館、信息傳播、新聞發(fā)布、證券交易等，可以滿足不同環(huán)境的需要。LED顯示屏是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，其大概的樣子就是由很多個(gè)通常是紅色的發(fā)光二極管組成，靠燈的亮滅來顯示字符。用來顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。OLED是英文OrganicLight-EmittingDiode的縮寫，翻譯過來被稱為有機(jī)發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光顯示器。事實(shí)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(dá)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(shù)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(dá)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，但產(chǎn)能仍較低。很多網(wǎng)友容易把OLED和目前廠商炒作比較多的LED背光聯(lián)系在一起，事實(shí)上OLED和LED背光是完全不同的顯示技術(shù)。OLED是通過電流驅(qū)動(dòng)有機(jī)薄膜本身來發(fā)光的，發(fā)的光可為紅、綠、藍(lán)、白等單色，同樣也可以達(dá)到全彩的效果。所以說OLED是一種不同于CRT,LED和液晶技術(shù)的全新發(fā)光原理。

而LED顯示屏是由LED點(diǎn)陣和LEDPC面板組成，通過紅色，藍(lán)色，白色，綠色LED燈的亮滅來顯示文字、圖片、動(dòng)畫、視頻，內(nèi)容可以隨時(shí)更換，各部分組件都是模塊化結(jié)構(gòu)的顯示器件。傳統(tǒng)LED顯示屏通常由顯示模塊、控制系統(tǒng)及電源系統(tǒng)組成。顯示模塊由LED燈組成的點(diǎn)陣構(gòu)成，負(fù)責(zé)發(fā)光顯示;控制系統(tǒng)通過控制相應(yīng)區(qū)域的亮滅，可以讓屏幕顯示文字、圖片、視頻等內(nèi)容，單色、雙色屏主要用來播放文字的，全彩LED顯示屏不僅可以播放文字，圖片，動(dòng)畫，還可以播放視頻等多種格式。目前以其受眾面積廣，操作簡單，使用壽命較長以及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于今天世界的各個(gè)角落?？偟膩碚fLED顯示屏，LED背光，OLED是三種完全不同的成像技術(shù)。

趨勢預(yù)測

近年，OLED顯示屏行業(yè)發(fā)展迅速，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，這主要得益于當(dāng)下游智能手機(jī)、平板電腦、車載音響等行業(yè)的迅猛發(fā)展。2012年全球手機(jī)用OLED屏的出貨量超過2億片。中國OLED產(chǎn)業(yè)前景非常廣闊，業(yè)內(nèi)企業(yè)也正在努力積累發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，但國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)薄弱，行業(yè)的配套能力欠缺等因素為廣大廠商制造了比較大的發(fā)展障礙。諾美觀點(diǎn)：國內(nèi)廠商應(yīng)加強(qiáng)該領(lǐng)域人才的培養(yǎng)及儲備，特別是既懂技術(shù)又懂管理的人才，另外開發(fā)先進(jìn)的制造裝備也是該領(lǐng)域考慮的重點(diǎn)，否則設(shè)備全部依賴進(jìn)口，無形中增加了許多經(jīng)營成本與風(fēng)險(xiǎn)。

目前而言，未來幾年內(nèi)如果沒有大的技術(shù)突破，OLED屏電腦顯示器，基本不會誕生。