[科普中國(guó)]-OLED

有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode, OLED）又稱為有機(jī)電激光顯示、有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體。由美籍華裔教授鄧青云（Ching W. Tang）于1979年在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)。OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光、廣視角、幾乎無(wú)窮高的對(duì)比度、較低耗電、極高反應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)。但是，作為高端顯示屏，價(jià)格上也會(huì)比液晶電視要貴。

簡(jiǎn)介有機(jī)發(fā)光二極管（英文：Organic Light-Emitting Diode，縮寫(xiě)：OLED）又稱有機(jī)電激發(fā)光顯示（英文：Organic Electroluminescence Display，縮寫(xiě)：OELD）、有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體，OLED技術(shù)最早于1950年代和1960年代由法國(guó)人和美國(guó)人研究，其后索尼、三星和LG等公司于21世紀(jì)開(kāi)始量產(chǎn)，與薄膜晶體管液晶顯示器為不同類型的產(chǎn)品，前者具有自發(fā)光性、廣視角、高對(duì)比、低耗電、高反應(yīng)速率、全彩化及制程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)的在大面板價(jià)格、技術(shù)選擇性 、壽命、分辨率、色彩還原方面便無(wú)法與后者匹敵，有機(jī)發(fā)光二極管顯示器可分單色、多彩及全彩等種類，而其中以全彩制作技術(shù)最為困難，有機(jī)發(fā)光二極管顯示器依驅(qū)動(dòng)方式的不同又可分為被動(dòng)式（Passive Matrix，PMOLED）與主動(dòng)式（Active Matrix，AMOLED）。1

有機(jī)發(fā)光二極管可簡(jiǎn)單分為有機(jī)發(fā)光二極管和聚合物發(fā)光二極管（polymer light-emitting diodes, PLED）兩種類型，目前均已開(kāi)發(fā)出成熟產(chǎn)品。聚合物發(fā)光二極管相對(duì)于有機(jī)發(fā)光二極管的主要優(yōu)勢(shì)是其柔性大面積顯示。但由于產(chǎn)品壽命問(wèn)題，目前市面上的產(chǎn)品仍以有機(jī)發(fā)光二極管為主要應(yīng)用。

發(fā)展歷史最早的OLED技術(shù)研發(fā)開(kāi)始于1950年代的法國(guó)南茜大學(xué)，法國(guó)物化學(xué)家安德烈?貝納諾斯被譽(yù)為“OLED之父”，最早的實(shí)用性O(shè)LED于1987被柯達(dá)公司的香港人鄧青云和美國(guó)人史蒂夫?范?斯萊克兩人發(fā)現(xiàn)。

實(shí)用性的有機(jī)發(fā)光二極管技術(shù)研究的其中一名研究員是鄧青云博士，他出生于香港，于英屬哥倫比亞大學(xué)得到化學(xué)理學(xué)士學(xué)位，于1975年在康奈爾大學(xué)獲得物理化學(xué)博士學(xué)位，另一位則是來(lái)自羅徹斯特理工學(xué)院的美國(guó)人史蒂夫?范?斯萊克，于1979年加入柯達(dá)公司。鄧青云自1975年開(kāi)始加入柯達(dá)公司Rochester實(shí)驗(yàn)室從事有機(jī)發(fā)光二極管的研究工作，在意外中發(fā)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管。1979年的一天晚上，他在回家的路上忽然想起有東西忘記在實(shí)驗(yàn)室，回到實(shí)驗(yàn)室后，他發(fā)現(xiàn)在黑暗中的一塊做實(shí)驗(yàn)用的有機(jī)蓄電池在閃閃發(fā)光從而開(kāi)始了對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管的研究。1987年，鄧青云和同事史蒂夫?范?斯萊克成功地使用類似半導(dǎo)體PN結(jié)的雙層有機(jī)結(jié)構(gòu)第一次作出了低電壓、高效率的光發(fā)射器。為柯達(dá)公司生產(chǎn)有機(jī)發(fā)光二極管顯示器奠定了基礎(chǔ)。OLED英文名為Organic Light-Emitting Diode，縮寫(xiě)：OLED），中文名(有機(jī)發(fā)光二極管)更是鄧青云命名的。

到了1990年，英國(guó)劍橋的實(shí)驗(yàn)室也成功研制出高分子有機(jī)發(fā)光原件。1992年劍橋大學(xué)成立的顯示技術(shù)公司CDT（Cambridge Display Technology），這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)使得有機(jī)發(fā)光二極管的研究走向了一條與柯達(dá)完全不同的研發(fā)之路。OLED最大的優(yōu)勢(shì)是無(wú)需背光源，可以自發(fā)光可做得很薄，可視角度更大、色彩更富、節(jié)能顯著、可柔性彎曲等等?？蓮V泛利用在各個(gè)領(lǐng)域，目前OLED更多使用AMOLED技術(shù)，在2013年的柏林國(guó)際電子消費(fèi)品展（IFA）上，更有曲面OLED電視機(jī)種出現(xiàn)并引起注意。

產(chǎn)品特性O(shè)LED顯示技術(shù)具有自發(fā)光的特性，采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光，而且OLED顯示屏幕可視角度大，并且能夠節(jié)省電能，從2003年開(kāi)始這種顯示設(shè)備在MP3播放器上得到了應(yīng)用。2

以O(shè)LED使用的有機(jī)發(fā)光材料來(lái)看，一是以染料及顏料為材料的小分子器件系統(tǒng)，另一則以共軛性高分子為材料的高分子器件系統(tǒng)。同時(shí)由于有機(jī)電致發(fā)光器件具有發(fā)光二極管整流與發(fā)光的特性，因此小分子有機(jī)電致發(fā)光器件亦被稱為OLED(Organic Light Emitting Diode)，高分子有機(jī)電致發(fā)光器件則被稱為PLED (Polymer Light-emitting Diode)。小分子及高分子OLED在材料特性上可說(shuō)是各有千秋，但以現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展來(lái)看，如作為監(jiān)視器的信賴性上，及電氣特性、生產(chǎn)安定性上來(lái)看，小分子OLED處于領(lǐng)先地位。當(dāng)前投入量產(chǎn)的OLED組件，全是使用小分子有機(jī)發(fā)光材料。

產(chǎn)品構(gòu)成結(jié)構(gòu)OLED的基本結(jié)構(gòu)是由一薄而透明具半導(dǎo)體特性之銦錫氧化物(ITO)，與電力之正極相連，再加上另一個(gè)金屬陰極，包成如三明治的結(jié)構(gòu)。整個(gè)結(jié)構(gòu)層中包括了：空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。當(dāng)電力供應(yīng)至適當(dāng)電壓時(shí)，正極空穴與陰極電荷就會(huì)在發(fā)光層中結(jié)合，產(chǎn)生光亮，依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)RGB三基色，構(gòu)成基本色彩。OLED的特性是自己發(fā)光，不像TFT LCD需要背光，因此可視度和亮度均高，其次是電壓需求低且省電效率高，加上反應(yīng)快、重量輕、厚度薄，構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低等，被視為 21世紀(jì)最具前途的產(chǎn)品之一。3

有機(jī)發(fā)光二極體的發(fā)光原理和無(wú)機(jī)發(fā)光二極體相似。當(dāng)元件受到直流電（Direct Current；DC）所衍生的順向偏壓時(shí)，外加之電壓能量將驅(qū)動(dòng)電子（Electron）與空穴（Hole）分別由陰極與陽(yáng)極注入元件，當(dāng)兩者在傳導(dǎo)中相遇、結(jié)合，即形成所謂的電子-空穴復(fù)合（Electron-Hole Capture）。而當(dāng)化學(xué)分子受到外來(lái)能量激發(fā)后，若電子自旋（Electron Spin）和基態(tài)電子成對(duì)，則為單重態(tài)（Singlet），其所釋放的光為所謂的熒光（Fluorescence）；反之，若激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對(duì)且平行，則稱為三重態(tài)（Triplet），其所釋放的光為所謂的磷光（Phosphorescence）。

當(dāng)電子的狀態(tài)位置由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時(shí)，其能量將分別以光子（Light Emission）或熱能（Heat Dissipation）的方式放出，其中光子的部分可被利用當(dāng)做顯示功能；然有機(jī)熒光材料在室溫下并無(wú)法觀測(cè)到三重態(tài)的磷光，故PM-OLED元件發(fā)光效率之理論極限值僅25%。

PM-OLED發(fā)光原理是利用材料能階差，將釋放出來(lái)的能量轉(zhuǎn)換成光子，所以我們可以選擇適當(dāng)?shù)牟牧袭?dāng)做發(fā)光層或是在發(fā)光層中摻雜染料以得到我們所需要的發(fā)光顏色。此外，一般電子與電洞的結(jié)合反應(yīng)均在數(shù)十納秒（ns）內(nèi)，故PM-OLED的應(yīng)答速度非?？?。而發(fā)光效率較佳、普遍被使用的多層PM-OLED結(jié)構(gòu)，除玻璃基板、陰陽(yáng)電極與有機(jī)發(fā)光層外，尚需制作空穴注入層（Hole Inject Layer；HIL）、空穴傳輸層（Hole Transport Layer；HTL）、電子傳輸層（Electron Transport Layer；ETL）與電子注入層（Electron Inject Layer；EIL）等結(jié)構(gòu)，且各傳輸層與電極之間需設(shè)置絕緣層，因此熱蒸鍍（Evaporate）加工難度相對(duì)提高，制作過(guò)程亦變得復(fù)雜。

由于有機(jī)材料及金屬對(duì)氧氣及水氣相當(dāng)敏感，制作完成后，需經(jīng)過(guò)封裝保護(hù)處理。PM-OLED雖需由數(shù)層有機(jī)薄膜組成，然有機(jī)薄膜層厚度約僅1000～1500A°（0.10～0.15 um），整個(gè)顯示板（Panel）在封裝加干燥劑（Desiccant）後總厚度不及200um（0.2mm），具輕薄之優(yōu)勢(shì)。

材料有機(jī)材料的特性深深地影響元件之光電特性表現(xiàn)。在陽(yáng)極材料的選擇上，材料本身必需是具高功函數(shù)（High work function）與可透光性，所以具有4.5eV-5.3eV的高功函數(shù)、性質(zhì)穩(wěn)定且透光的ITO透明導(dǎo)電膜，便被廣泛應(yīng)用于陽(yáng)極。在陰極部分，為了增加元件的發(fā)光效率，電子與電洞的注入通常需要低功函數(shù)（Low work function）的Ag、Al、Ca、In、Li與Mg等金屬，或低功函數(shù)的復(fù)合金屬來(lái)制作陰極（例如：Mg-Ag鎂銀）。

適合傳遞電子的有機(jī)材料不一定適合傳遞空穴，所以有機(jī)發(fā)光二極體的電子傳輸層和空穴傳輸層必須選用不同的有機(jī)材料。目前最常被用來(lái)制作電子傳輸層的材料必須制膜安定性高、熱穩(wěn)定且電子傳輸性佳，一般通常采用螢光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而空穴傳輸層的材料屬于一種芳香胺螢光化合物，如TPD、TDATA等有機(jī)材料。

有機(jī)發(fā)光層的材料須具備固態(tài)下有較強(qiáng)螢光、載子傳輸性能好、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性佳、量子效率高且能夠真空蒸鍍的特性，一般有機(jī)發(fā)光層的材料使用通常與電子傳輸層或電洞傳輸層所采用的材料相同，例如Alq被廣泛用于綠光，Balq被廣泛應(yīng)用于紅光，DPVBi被廣泛應(yīng)用于藍(lán)光。

一般而言，OLED可按發(fā)光材料分為兩種：小分子OLED和高分子OLED（也可稱為PLED）。小分子OLED和高分子OLED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)涂覆或噴涂印刷工藝。小分子材料廠商主要有：Eastman、Kodak、出光興產(chǎn)、東洋INK制造、三菱化學(xué)等；高分子材料廠商主要有：CDT、Covin、Dow Chemical、住友化學(xué)等。國(guó)際上與OLED有關(guān)的專利已經(jīng)超過(guò)1400份，其中最基本的專利有三項(xiàng)。小分子OLED的基本專利由美國(guó)Kodak公司擁有，高分子OLED的專利由英國(guó)的CDT（Cambridge DisPlay Technology）和美國(guó)的Uniax公司擁有。

彩色化技術(shù)顯示器全彩色是檢驗(yàn)顯示器是否在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志，因此許多全彩色化技術(shù)也應(yīng)用到了OLED顯示器上，按面板的類型通常有下面三種:RGB像素獨(dú)立發(fā)光，光色轉(zhuǎn)換(Color Conversion)和彩色濾光膜(Color Filter)。

RGB象素獨(dú)立發(fā)光

利用發(fā)光材料獨(dú)立發(fā)光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金屬蔭罩與CCD象素對(duì)位技術(shù)，首先制備紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光中心，然后調(diào)節(jié)三種顏色組合的混色比，產(chǎn)生真彩色，使三色OLED元件獨(dú)立發(fā)光構(gòu)成一個(gè)像素。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于提高發(fā)光材料的色純度和發(fā)光效率，同時(shí)金屬蔭罩刻蝕技術(shù)也至關(guān)重要。

有機(jī)小分子發(fā)光材料AlQ3是很好的綠光發(fā)光小分子材料，它的綠光色純度，發(fā)光效率和穩(wěn)定性都很好。但OLED最好的紅光發(fā)光小分子材料的發(fā)光效率只有31mW，壽命1萬(wàn)小時(shí)，藍(lán)色發(fā)光小分子材料的發(fā)展也是很慢和很困難的。有機(jī)小分子發(fā)光材料面臨的最大瓶頸在于紅色和藍(lán)色材料的純度、效率與壽命。但人們通過(guò)給主體發(fā)光材料摻雜，已得到了色純度、發(fā)光效率和穩(wěn)定性都比較好的藍(lán)光和紅光。

高分子發(fā)光材料的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)其發(fā)光波長(zhǎng)，現(xiàn)已得到了從藍(lán)到綠到紅的覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光范圍的各種顏色，但其壽命只有小分子發(fā)光材料的十分之一，所以對(duì)高分子聚合物，發(fā)光材料的發(fā)光效率和壽命都有待提高。不斷地開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)良的發(fā)光材料應(yīng)該是材料開(kāi)發(fā)工作者的一項(xiàng)艱巨而長(zhǎng)期的課題。

隨著OLED顯示器的彩色化、高分辨率和大面積化，金屬蔭罩刻蝕技術(shù)直接影響著顯示板畫(huà)面的質(zhì)量，所以對(duì)金屬蔭罩圖形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。

光色轉(zhuǎn)換

光色轉(zhuǎn)換是以藍(lán)光OLED結(jié)合光色轉(zhuǎn)換膜陣列，首先制備發(fā)藍(lán)光OLED的器件，然后利用其藍(lán)光激發(fā)光色轉(zhuǎn)換材料得到紅光和綠光，從而獲得全彩色。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于提高光色轉(zhuǎn)換材料的色純度及效率。這種技術(shù)不需要金屬蔭罩對(duì)位技術(shù)，只需蒸鍍藍(lán)光OLED元件，是未來(lái)大尺寸全彩色OLED顯示器極具潛力的全彩色化技術(shù)之一。但它的缺點(diǎn)是光色轉(zhuǎn)換材料容易吸收環(huán)境中的藍(lán)光，造成圖像對(duì)比度下降，同時(shí)光導(dǎo)也會(huì)造成畫(huà)面質(zhì)量降低的問(wèn)題。掌握此技術(shù)的日本出光興產(chǎn)公司已生產(chǎn)出10英寸的OLED顯示器。

彩色****濾光膜

此種技術(shù)是利用白光OLED結(jié)合彩色濾光膜，首先制備發(fā)白光OLED的器件，然后通過(guò)彩色濾光膜得到三基色，再組合三基色實(shí)現(xiàn)彩色顯示。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于獲得高效率和高純度的白光。它的制作過(guò)程不需要金屬蔭罩對(duì)位技術(shù)，可采用成熟的液晶顯示器LCD的彩色濾光膜制作技術(shù)。所以是未來(lái)大尺寸全彩色OLED顯示器具有潛力的全彩色化技術(shù)之一，但采用此技術(shù)使透過(guò)彩色濾光膜所造成光損失高達(dá)三分之二。日本TDK公司和美國(guó)Kodak公司采用這種方法制作OLED顯示器。

RGB像素獨(dú)立發(fā)光，光色轉(zhuǎn)換和彩色濾光膜三種制造OLED顯示器全彩色化技術(shù)，各有優(yōu)缺點(diǎn)?？筛鶕?jù)工藝結(jié)構(gòu)及有機(jī)材料決定。

驅(qū)動(dòng)方式OLED的驅(qū)動(dòng)方式分為主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)(有源驅(qū)動(dòng))和被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)(無(wú)源驅(qū)動(dòng))。

無(wú)源驅(qū)動(dòng)（PM OLED）

其分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路。

⑴ 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式：在靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光顯示器件上，一般各有機(jī)電致發(fā)光像素的陰極是連在一起引出的，各像素的陽(yáng)極是分立引出的，這就是共陰的連接方式。若要一個(gè)像素發(fā)光只要讓恒流源的電壓與陰極的電壓之差大于像素發(fā)光值的前提下，像素將在恒流源的驅(qū)動(dòng)下發(fā)光，若要一個(gè)像素不發(fā)光就將它的陽(yáng)極接在一個(gè)負(fù)電壓上，就可將它反向截止。但是在圖像變化比較多時(shí)可能出現(xiàn)交叉效應(yīng)，為了避免我們必須采用交流的形式。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路一般用于段式顯示屏的驅(qū)動(dòng)上。

⑵ 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式：在動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光顯示器件上人們把像素的兩個(gè)電極做成了矩陣型結(jié)構(gòu)，即水平一組顯示像素的同一性質(zhì)的電極是共用的，縱向一組顯示像素的相同性質(zhì)的另一電極是共用的。如果像素可分為N行和M列，就可有N個(gè)行電極和M個(gè)列電極。行和列分別對(duì)應(yīng)發(fā)光像素的兩個(gè)電極。即陰極和陽(yáng)極。在實(shí)際電路驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，要逐行點(diǎn)亮或者要逐列點(diǎn)亮像素，通常采用逐行掃描的方式，行掃描，列電極為數(shù)據(jù)電極。實(shí)現(xiàn)方式是：循環(huán)地給每行電極施加脈沖，同時(shí)所有列電極給出該行像素的驅(qū)動(dòng)電流脈沖，從而實(shí)現(xiàn)一行所有像素的顯示。該行不再同一行或同一列的像素就加上反向電壓使其不顯示，以避免“交叉效應(yīng)”，這種掃描是逐行順序進(jìn)行的，掃描所有行所需時(shí)間叫做幀周期。

在一幀中每一行的選擇時(shí)間是均等的。假設(shè)一幀的掃描行數(shù)為N，掃描一幀的時(shí)間為1，那么一行所占有的選擇時(shí)間為一幀時(shí)間的1/N該值被稱為占空比系數(shù)。在同等電流下，掃描行數(shù)增多將使占空比下降，從而引起有機(jī)電致發(fā)光像素上的電流注入在一幀中的有效下降，降低了顯示質(zhì)量。因此隨著顯示像素的增多，為了保證顯示質(zhì)量，就需要適度地提高驅(qū)動(dòng)電流或采用雙屏電極機(jī)構(gòu)以提高占空比系數(shù)。

除了由于電極的公用形成交叉效應(yīng)外，有機(jī)電致發(fā)光顯示屏中正負(fù)電荷載流子復(fù)合形成發(fā)光的機(jī)理使任何兩個(gè)發(fā)光像素，只要組成它們結(jié)構(gòu)的任何一種功能膜是直接連接在一起的，那兩個(gè)發(fā)光像素之間就可能有相互串?dāng)_的現(xiàn)象，即一個(gè)像素發(fā)光，另一個(gè)像素也可能發(fā)出微弱的光。這種現(xiàn)象主要是因?yàn)橛袡C(jī)功能薄膜厚度均勻性差，薄膜的橫向絕緣性差造成的。從驅(qū)動(dòng)的角度，為了減緩這種不利的串?dāng)_，采取反向截至法也是一行之有效的方法。

**帶灰度控制的顯示：**顯示器的灰度等級(jí)是指黑白圖像由黑色到白色之間的亮度層次?；叶鹊燃?jí)越多，圖像從黑到白的層次就越豐富，細(xì)節(jié)也就越清晰?；叶葘?duì)于圖像顯示和彩色化都是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。一般用于有灰度顯示的屏多為點(diǎn)陣顯示屏，其驅(qū)動(dòng)也多為動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)灰度控制的幾種方法有：控制法、空間灰度調(diào)制、時(shí)間灰度調(diào)制。

有源驅(qū)動(dòng)（AM OLED）

有源驅(qū)動(dòng)的每個(gè)像素配備具有開(kāi)關(guān)功能的低溫多晶硅薄膜晶體管（LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor, LTP-Si TFT），而且每個(gè)像素配備一個(gè)電荷存儲(chǔ)電容，外圍驅(qū)動(dòng)電路和顯示陣列整個(gè)系統(tǒng)集成在同一玻璃基板上。與LCD相同的TFT結(jié)構(gòu)，無(wú)法用于OLED。這是因?yàn)?strong>LCD采用電壓驅(qū)動(dòng)，而OLED卻依賴電流驅(qū)動(dòng)，其亮度與電流量成正比，因此除了進(jìn)行ON/OFF切換動(dòng)作的選址TFT之外，還需要能讓足夠電流通過(guò)的導(dǎo)通阻抗較低的小型驅(qū)動(dòng)TFT。

有源驅(qū)動(dòng)屬于靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式，具有存儲(chǔ)效應(yīng)，可進(jìn)行100%負(fù)載驅(qū)動(dòng)，這種驅(qū)動(dòng)不受掃描電極數(shù)的限制，可以對(duì)各像素獨(dú)立進(jìn)行選擇性調(diào)節(jié)。

有源驅(qū)動(dòng)無(wú)占空比問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)不受掃描電極數(shù)的限制，易于實(shí)現(xiàn)高亮度和高分辨率。

有源驅(qū)動(dòng)由于可以對(duì)亮度的紅色和藍(lán)色像素獨(dú)立進(jìn)行灰度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)，這更有利于OLED彩色化實(shí)現(xiàn)。

有源矩陣的驅(qū)動(dòng)電路藏于顯示屏內(nèi)，更易于實(shí)現(xiàn)集成度和小型化。另外由于解決了外圍驅(qū)動(dòng)電路與屏的連接問(wèn)題，這在一定程度上提高了成品率和可靠性。

發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)際形勢(shì)OLED技術(shù)起源于歐美，但實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家/地區(qū)主要集中在東亞，如日本、韓國(guó)、中國(guó)等地區(qū)。

全球OLED產(chǎn)業(yè)還處于產(chǎn)業(yè)化初期。全球涉足OLED產(chǎn)業(yè)的企業(yè)產(chǎn)品主要是小尺寸無(wú)源OLED器件，真正對(duì)LCD（液晶）構(gòu)成威脅的有源OLED器件，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的只有少數(shù)幾家公司。4

中國(guó)雖具有一定的OLED產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善，尤其是上游產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。關(guān)鍵設(shè)備以及整套設(shè)備的系統(tǒng)化技術(shù)等大都掌握在日本、韓國(guó)和歐洲企業(yè)手中。

產(chǎn)業(yè)分布發(fā)展OLED顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的國(guó)家和地區(qū)主要集中在亞洲，包括韓國(guó)、日本、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)以及內(nèi)地。2010年三星電子在OLED產(chǎn)業(yè)的投資已經(jīng)超過(guò)LCD，并實(shí)現(xiàn)了AMOLED產(chǎn)品的量產(chǎn)和銷(xiāo)售。除三星外，韓國(guó)LG、臺(tái)灣友達(dá)和奇美等傳統(tǒng)顯示企業(yè)也在積極籌建4.5代或更高世代AMOLED生產(chǎn)線。韓國(guó)政府在2010年推出的《顯示器產(chǎn)業(yè)動(dòng)向及應(yīng)對(duì)方案》中提出要在2013年成為世界首個(gè)實(shí)現(xiàn)AMOLED顯示面板量產(chǎn)的國(guó)家，2015年基本進(jìn)入新型顯示器時(shí)代；日本更是在2008年就開(kāi)始實(shí)施“新一代大型OLED顯示器基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)組織為這個(gè)項(xiàng)目提供5年內(nèi)連續(xù)35億日元的支持。

市場(chǎng)前景一、2013年全球OLED電視機(jī)市場(chǎng)將達(dá)14億美元

據(jù)市場(chǎng)研究公司iSuppli最新發(fā)表的研究報(bào)告稱，2013年全球OLED（有機(jī)發(fā)光二極管）電視機(jī)出貨量將從2007年的3000臺(tái)增長(zhǎng)到280萬(wàn)臺(tái)，復(fù)合年增長(zhǎng)率為212.3%。從全球銷(xiāo)售收入看，2013年全球OLED電視機(jī)的銷(xiāo)售收入將從2007年的200萬(wàn)美元增長(zhǎng)到14億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為206.8%。

iSuppli稱，OLED顯示技術(shù)要對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生真正的影響還需要克服一些挑戰(zhàn)。首先，AMOLED顯示屏制造工藝還不充分。隨著顯示屏尺寸的加大，成品率損失和制造損失也越來(lái)越大。此外，OLED顯示屏材料的使用壽命仍需要提高。AMOLED供應(yīng)商不能保證產(chǎn)量。不過(guò)，OLED電視機(jī)也有許多優(yōu)點(diǎn)。OLED電視不需要背光，因此比其它技術(shù)更省電和更多做的更薄。OLED電視響應(yīng)時(shí)間非?？?，在觀看電視的時(shí)候沒(méi)有移動(dòng)模糊的現(xiàn)象。此外，OLED電視比其它技術(shù)的色彩更豐富。

索尼在2007年12月在日本市場(chǎng)推出了售價(jià)1800美元的11英寸OLED電視機(jī)，首先進(jìn)入了這個(gè)市場(chǎng)。包括東芝和松下在內(nèi)的一些廠商預(yù)計(jì)將在2009年進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。

二、商品化過(guò)程

1997年P(guān)ioneer發(fā)表了配備解析度為256x64的單色PM-OLED面板的車(chē)用音響；1999年Tohoku Pioneer成功開(kāi)發(fā)出5.2吋、解析度為320x240 pixels、256色的全彩（Full color）PM-OLED面板；2000年Motorola移動(dòng)電話「Timeport」采用Tohoku Pioneer之1.8吋多彩（Area color）PM-OLED面板；2001年Samsung推出搭載全彩PM-OLED面板之行動(dòng)電話；2002年Fujitsu行動(dòng)電話F505i次屏幕搭配Tohoku Pioneer之1.0吋全彩PM-OLED面板，自此PM-OLED在行動(dòng)電話次螢?zāi)坏膽?yīng)用隨之大量興起。

三、P-OLED微顯示器即將投入商用

研發(fā)暨生產(chǎn)金氏記錄最小P-OLED屏幕的Micr oEmissive Displays（MED）公司，由日本數(shù)位相機(jī)廠NHJ推出首宗消費(fèi)電子產(chǎn)品，結(jié)合錄音撥放MP3和高解析度數(shù)位相機(jī)，MED的ME3203為低耗電1/4 VGA解析度（3 20 x RGB x 240）P-OLED微顯示器（Microdis play），將用在新產(chǎn)品的電子觀景窗和目鏡上。據(jù)了解，這種全球新產(chǎn)品是由臺(tái)灣某數(shù)位相機(jī)廠設(shè)計(jì)研發(fā)出來(lái)。

MED策略長(zhǎng)安德伍（Ian Underwood）表示，針對(duì)微顯示器的技術(shù)商業(yè)化，MED已投入五年的時(shí)間，已臻成熟，且做到世界級(jí)的獨(dú)特技術(shù)層級(jí)。

領(lǐng)域地位有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)技術(shù)在提振行業(yè)當(dāng)前的不景氣方面邁出了一大步，它正在顯示和照明領(lǐng)域開(kāi)拓出許多高利潤(rùn)的應(yīng)用。有跡象表明，有源矩陣(AM)OLED而非無(wú)源矩陣(PM)OLED將最終主宰這一應(yīng)用領(lǐng)域。

應(yīng)用領(lǐng)域一、OLED在頭戴顯示器領(lǐng)域的應(yīng)用

以視頻眼鏡和隨身影院為重要載體的頭戴式顯示器得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。其在數(shù)字視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)游戲、3G與視頻眼鏡融合、超便攜多媒體設(shè)備與視頻眼鏡融合方面有卓越的優(yōu)勢(shì)。

與LCD和LCOS相比，OLED在頭戴顯示器的應(yīng)用有非常大的優(yōu)勢(shì)：清晰鮮亮的全彩顯示、超低的功耗等，是頭戴式顯示器發(fā)展的一大推動(dòng)力。

率先把OLED應(yīng)用在視頻眼鏡上的是美國(guó)的eMagin. 無(wú)論是對(duì)于民用消費(fèi)領(lǐng)域還是工業(yè)應(yīng)用乃至軍事用途都提供了一個(gè)極佳的近眼應(yīng)用解決途徑。隨之，采用歐洲的超微OLED顯示屏的視頻眼鏡被推上市場(chǎng)。在國(guó)內(nèi)，iTheater（愛(ài)視代）憑雄厚的研發(fā)實(shí)力率先推出世界首款高分子超微OLED顯示屏的視頻眼鏡；憑借其全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的背景順利打入國(guó)內(nèi)軍事領(lǐng)域，為中國(guó)數(shù)字士兵的建設(shè)出一份力。

二、OLED在MP3領(lǐng)域的應(yīng)用

MP3作為一款數(shù)字隨身聽(tīng)已經(jīng)在市場(chǎng)上日益成為時(shí)尚娛樂(lè)的主角，對(duì)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(duì)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(tīng)音樂(lè)的簡(jiǎn)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(duì)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(tīng)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。

OLED（Organic Light Emitting Display），即有機(jī)發(fā)光顯示屏，在MP3 屏幕的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)儆谛箩绕鸬姆N類，被譽(yù)為“夢(mèng)幻顯示屏”。它無(wú)需背光燈，而是“主動(dòng)發(fā)光”。以BenQ Joybee180的OLED液晶屏為例，它摒棄了傳統(tǒng)LCD的缺點(diǎn)，每個(gè)像素都可自行發(fā)光，不管在什么角度什么光線下都可以比傳統(tǒng)LCD顯示更加清晰的畫(huà)面，而且環(huán)境越黑屏幕越亮，猶如夜間的瑩彩精靈。

MP3的消費(fèi)者多為年輕族群，對(duì)他們而言MP3除了基本功用之外，還帶有一點(diǎn)點(diǎn)炫耀的色彩。在夜晚寂靜的街邊，邊走邊聽(tīng)著音樂(lè)，看著OLED屏幕跳動(dòng)的藍(lán)光，音符的跳動(dòng)伴著腳步的跳動(dòng)和心情的起伏，定有一種別樣的感覺(jué)?；蚴窃谂笥褮g聚的Party上，OLED藍(lán)光的閃爍熠熠生輝，定能讓你成為聚會(huì)的主角。

除了帶來(lái)全新的視覺(jué)感受之外，OLED還有很多LCD面板無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。比如可以使MP3做得更輕更薄，可視角度更大，并且能夠顯著節(jié)省電能。不過(guò)OLED的應(yīng)用還要搭配MP3的整體設(shè)計(jì)，才能展現(xiàn)出它的魅力。已上市的BenQ Joybee180可以說(shuō)是液晶屏的應(yīng)用與整體設(shè)計(jì)相結(jié)合的典范。Joybee180的造型時(shí)尚、簡(jiǎn)約、大方，整款機(jī)器呈正方形，看上去像一個(gè)精致小巧的手提袋，精華部分又好似一款華麗精美的手表。而且，運(yùn)用表帶的流行元素取代傳統(tǒng)的佩戴方法，提供一系列不同的面板，可依服飾的不同進(jìn)行替換，改變以往一成不變的搭配方案，秀出你的時(shí)尚搭配，秀出你的獨(dú)特心情。

OLED應(yīng)用于MP3產(chǎn)品上不僅增加了產(chǎn)品絢麗的美感，而且也為圖文資訊的表達(dá)錦上添花，無(wú)疑將成為MP3顯示面板的主流。

三、潛在的應(yīng)用

OLED技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是主動(dòng)發(fā)光。發(fā)紅、綠、藍(lán)光的OLED都可以得到。在過(guò)去的幾年中，研究者們一直致力于開(kāi)發(fā)OLED在從背光源、低容量顯示器到高容量顯示器領(lǐng)域的應(yīng)用。下面，將對(duì)OLED的潛在應(yīng)用進(jìn)行討論，并將其與其它顯示技術(shù)進(jìn)行對(duì)比。

1999年首度商業(yè)化，技術(shù)仍然非常新。用在一些黑白/簡(jiǎn)單色彩的汽車(chē)收音機(jī)、移動(dòng)電話、掌上型電動(dòng)游樂(lè)器等。都屬于高階機(jī)種。

從事OLED的商業(yè)開(kāi)發(fā)全世界約 100多家廠商， OLED的技術(shù)發(fā)展方向分成兩大類，日、韓和臺(tái)灣傾向Kodak的低分子OLED技術(shù)，歐洲廠商則以PLED為主。兩大集團(tuán)中除了KODAK 聯(lián)盟之外，另一個(gè)以高分子聚合物為主的飛利浦公司也聯(lián)合了EPSON、DuPont、東芝等公司全力開(kāi)發(fā)自己的產(chǎn)品。2007年第二季全球OLED市場(chǎng)的產(chǎn)值已達(dá)到1億2340萬(wàn)美元。

在中國(guó)企業(yè)方面，早在2005年，清華大學(xué)和維信諾公司決定開(kāi)始OLED大規(guī)模生產(chǎn)線建設(shè)，并最終在昆山建設(shè)了OLED大規(guī)模生產(chǎn)線；廣東省也積極上馬OLED專案，截至2009年12月，廣東已建、在建和籌建的OLED生產(chǎn)線項(xiàng)目有5個(gè)，分別是汕尾信利小尺寸OLED生產(chǎn)線、佛山中顯科技的低溫多晶硅TFT（薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管）AMOLED生產(chǎn)線專案、東莞宏威的OLED顯示幕示范生產(chǎn)線項(xiàng)目、惠州茂勤光電公司AM(主動(dòng)式)OLED光電項(xiàng)目、彩虹在佛山建設(shè)的OLED生產(chǎn)線項(xiàng)目。根據(jù)調(diào)研公司DisplaySearch的報(bào)告，全球OLED產(chǎn)業(yè)2009年的產(chǎn)值為8.26億美元，比2008年增長(zhǎng) 35%。中國(guó)成為全球OLED應(yīng)用最大的市場(chǎng)，中國(guó)的手機(jī)、移動(dòng)顯示設(shè)備及其他消費(fèi)電子產(chǎn)品的產(chǎn)量都超過(guò)全球產(chǎn)量的一半。

四、航空領(lǐng)域研發(fā)“透明飛機(jī)”

2014年10月末，英國(guó)科技公司計(jì)劃研發(fā)“透明飛機(jī)”，讓乘客坐在機(jī)艙內(nèi)，享受360度全外景的感覺(jué)，如同翱翔在天際中。

英國(guó)科技研發(fā)公司“工藝創(chuàng)新中心”(The Centre for Process Innovation，CPI)最近發(fā)表了一項(xiàng)客機(jī)設(shè)計(jì)新概念，將運(yùn)用OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機(jī)發(fā)光二極管)技術(shù)于飛機(jī)機(jī)身上，不僅能讓乘客可以一覽無(wú)遺窗外的風(fēng)光，甚至能變成觸摸屏，讓乘客能徹底在機(jī)上享受。

英國(guó)工藝創(chuàng)新中心設(shè)想，帶有OLED顯示器的無(wú)窗飛機(jī)，機(jī)艙照明的增強(qiáng)光亮來(lái)自艙壁發(fā)光墻，為乘客營(yíng)造獨(dú)特的旅行氛圍。采用OLED技術(shù)的柔性屏幕極其輕薄，高質(zhì)量、靈活的嵌入到機(jī)身和座椅靠背襯板，有機(jī)地集成在一起，消除了沉重的外殼，可以高清顯示播放從飛機(jī)外部攝像機(jī)捕捉的畫(huà)面。這樣優(yōu)化飛機(jī)的空間和減輕其重量，不僅降低成本，使機(jī)身更輕、更堅(jiān)固，座位寬敞，還減少了燃料消耗。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李曉林 - 教授 - 西南大學(xué)