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OLED原理

2012年09月12日 15:35 互联网 作者:小敏 用户评论(0

OLED,即有机发光二极管(OrganicLight--EmitTIng Diode),又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display, OELD)。因为具备轻薄、省电等特性,OLED屏幕却具备了许多LCD不可比拟的优势。
       1947年出生于香港的美籍华裔教授邓青云在实验室中发现了有机发光二极体,也就是OLED,由此展开了对OLED的研究,1987年,邓青云教授和Vanslyke 采用了超薄膜技术,用透明导电膜作阳极,AlQ3作发光层,三芳胺作空穴传输层,Mg/Ag 合金作阴极,制成了双层有机电致发光器件。1990 年,Burroughes 等人发现了以共轭高分子PPV 为发光层的OLED,从此在全世界范围内掀起了OLED 研究的热潮。邓教授也因此被称为“OLED之父”。
OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,具有自发光的特性,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。
  
        OLED的原理
        OLED是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理是用ITO 透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从 ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。 根据这种发光原理而制成显示器被称为有机发光显示器,也叫 OLED显示器。
  OLED的技术特点
       与 LCD相比,OLED具有主动发光,无视角问题;重量轻,厚度小;高亮度,高发光效率;发光材料丰富,易实现彩色显示;响应速度快,动态画面质量高;使用温度范围广;可实现柔软显示;工艺简单,成本低;抗震能力强等一系列的优点,因此它被专家称为未来的理想显示器。

  OLED的产品分类
        以下是几种OLED——被动矩阵OLED、主动矩阵OLED、透明OLED、顶部发光OLED、可折迭OLED、白光OLED等。每一种OLED都有其独特的用途。接下来,我们会逐一讨论这几种OLED。
首先是被动矩阵和主动矩阵OLED。

  被动矩阵OLED(PMOLED)
        PMOLED具有阴极带、有机层以及阳极带。阳极带与阴极带相互垂直。阴极与阳极的交叉点形成像素,也就是发光的部位。外部电路向选取的阴极带与阳极带施加电流,从而决定哪些像素发光,哪些不发光。此外,每个像素的亮度与施加电流的大小成正比。
PMOLED易于制造,但其耗电量大于其他类型的 OLED,这主要是因为它需要外部电路的缘故。PMOLED用来显示文本和图标时效率最高,适于制作小屏幕(对角线2-3英寸),例如人们在移动电话、掌 上型电脑 以及MP3播放器上经常能见到的那种。即便存在一个外部电路,被动矩阵OLED的耗电量还是要小于这些设备当前采用的LCD。

  主动矩阵OLED(AMOLED)

  AMOLED具有完整的阴极层、有机分子层以及阳极层,但阳极层覆盖着一个薄膜晶体管(TFT)阵列,形成一个矩阵。TFT阵列本身就是一个电路,能决定哪些像素发光,进而决定图像的构成。
AMOLED的耗电量低于PMOLED,这是因为TFT阵列所需电量要少于外部电路,因而AMOLED适合用于大型显示屏。AMOLED还具有更高的刷新率,适于显示视频。AMOLED的最佳用途是电脑显示器、大屏幕电视以及电子告示牌或看板。

  透明OLED

  透明OLED只具有透明的组件(基层、阳极、阴极),并且在不发光时的透明度最高可达基层透明度的85%。当透明OLED显示器通电时,光线可以双向通过。透明OLED显示器既可采用被动矩阵,也可采用主动矩阵。这项技术可以用来制作多在飞机上使用的平视显示器。

  顶部发光OLED

  顶部发光OLED具有不透明或反射性的基层。它们最适于采用主动矩阵设计。生产商可以利用顶部发光OLED显示器制作智能卡。

  可折迭OLED

  可折迭OLED的基层由柔韧性很好的金属箔或塑料制成。可折迭OLED 重量很轻,非常耐用。它们可用于诸如移动电话和掌上型电脑等设备,能够有效降低设备破损率,而设备破损是退货和维修的一大诱因。将来,可折迭OLED有可 能会被缝合到纤维中,制成一种很“智能”的衣服,举例来说,未来的野外生存服可将电脑芯片、移动电话、GPS接收器和OLED显示器通通集成起来,缝合在 衣物里面。
白光OLED

  白光OLED所发白光的亮度、均衡度和能效都要高于日光灯发出的白光。白光OLED同时具备白炽灯照明的真彩特性。我们可以将OLED制成大面积薄片状,因此OLED可以取代目前家庭和建筑物使用的日光灯。将来,使用OLED有望降低照明所需的能耗。

  OLED产品展望

  1、OLED屏幕MP3、MP4

  OLED显示技术目前已经广泛运用到MP3、MP4当中,在面板的设计上,出现了多彩背光设计,在此基础上进一步发展,已经有部分区域开始采用彩色OLED面板。
 

  2、OLED屏幕手机

  手机屏幕运用OLED已经开始尝试,但并未部分广泛应用的阶段。三星面板公司已经将主动式OLED(AMOLED)屏幕运用于手机当中。多款带有AMOLED显示屏的手机已经在市面上销售,显示精度较高,比如联想乐Phone就采用的是AMOLED屏幕。

  未来,如能做出柔软的OLED屏幕,配合内部芯片的柔软化改造,手机很可能会出现可以小角度卷曲的手机,并且将更加超薄。

  3、OLED平板电脑

  OLED运用在平板电脑当中,可以出现超薄、可卷曲的产品,甚至是全身透明的平板电脑。内置有玻璃窗式的导航、真实三维的室内设计软件,在透明屏幕上规划室内设计和使用分割条可以将屏幕分裂成两块独立屏幕与他人分享使用。透明技术和现实增强应用,将会让传统意义的平板电脑用途变得更加广泛。

  4、OLED电视机

  索尼在2007年12月在日本市场推出了11英寸OLED电视机。包括东芝、松下以及诸多国产品牌在内的一些厂商也在争取进入这个市场,尤其在目前LCD(包括LED)液晶电视以及PDP等离子电视在市场上放量放缓之际,OLED很可能成为下一代电视的主导力量。

  OLED电视机的特点为超薄、广视角,甚至是显示屏可以折迭、弯曲的“软体”电视。可以像一张纸一样挂在墙上或者装在口袋里。传闻苹果也谋划在Apple TV当中配备55英寸LG的OLED显示屏的可能性。

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( 发表人:胡哥 )

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