揭开神秘面纱！详解OLED背光技术

高新科技已经越来越多地融入到了我们的日常生活中。在背光显示领域，TFT-LCD是人们最常遇到的背光显示技术，此类的液晶电视及各类显示装置在各大卖场随处可见。而相对新颖LED背光技术已经被包括索尼、三星、海信等众多液晶电视厂商所重视，像索尼的KLV-40ZX1(H)、三星的UA46B8000XF(H)等型号的LED液晶电视已经在中国上市和广大消费者见面。如今，一种名为OLED的技术已经走进的广大平板电视厂商的研发视野，这种技术能做到显示设备薄得和A4纸一样，堪称“未来之书”，下面编者就为大家揭开这种背光技术的“梦幻”面纱。

OLED，即有机发光二极管(Organic Light-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，因此从2003年开始，这种显示设备在MP3播放器上得到了广泛应用，而对于同属数码类产品的DC与手机，此前只是在一些展会上展示过采用OLED屏幕的工程样品，还并未走入实际应用的阶段。但OLED屏幕却具备了许多LCD不可比拟的优势，因此它也一直被业内人士所看好。如今索尼、三星等电子巨头都已经研发出了各自的OLED液晶电视设备，并已经CES等展会上向公众展示了自己OLED液晶电视产品，同时还有如LG、飞利浦等其它厂商已经着手准备研发出自己的OLED产品，各大厂商同时也纷纷向更大尺寸、显示效果更好的OLED领域迈进。

OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，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。

目前在OLED的二大技术体系中，低分子OLED技术为日本掌握，而高分子的PLEDLG手机的所谓OEL就是这个体系，技术及专利则由英国的科技公司CDT掌握，两者相比PLED产品的彩色化上仍有困难。而低分子OLED则较易彩色化，不久前三星就发布了65530色的手机用OLED。同时，索尼也在不久前向世界公布了其运用OLED背光技术的XEL-1液晶电视。

不过，虽然将来技术更优秀的OLED会取代TFT等LCD，但有机发光显示技术还存在使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。目前采用OLED的主要是三星如新上市的SCH-X339就采用了256色的OLED，至于OEL则主要被LG采用在其CU8180 8280上我们都有见到。

为了形像说明OLED构造，可以将每个OLED单元比做一块汉堡包，发光材料就是夹在中间的蔬菜。每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。OLED与LCD一样，也有主动式和被动式之分。被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。主动方式下，OLED单元后有一个薄膜晶体管(TFT)，发光单元在TFT驱动下点亮。主动式的OLED比较省电，但被动式的OLED显示性能更佳。

　　一、OLED的结构和原理

OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO)，与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。OLED的特性是自己发光，不像TFT LCD需要背光，因此可视度和亮度均高，其次是电压需求低且省电效率高，加上反应快、重量轻、厚度薄，构造简单，成本低等，被视为 21世纪最具前途的产品之一。

OLED单元结构

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有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。当元件受到直流电(Direct Current；DC)所衍生的顺向偏压时，外加之电压能量将驱动电子(Electron)与空穴(Hole)分别由阴极与阳极注入元件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子-空穴复合(Electron-Hole Capture)。而当化学分子受到外来能量激发後，若电子自旋(Electron Spin)和基态电子成对，则为单重态(Singlet)，其所释放的光为所谓的萤光(Fluorescence)；反之，若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行，则称为三重态(Triplet)，其所释放的光为所谓的磷光(Phosphorescence)。

当电子的状态位置由激态高能阶回到稳态低能阶时，其能量将分别以光子(Light Emission)或热能(Heat Dissipation)的方式放出，其中光子的部分可被利用当作显示功能；然有机萤光材料在室温下并无法观测到三重态的磷光，故PM-OLED元件发光效率之理论极限值仅25%。

PM-OLED发光原理是利用材料能阶差，将释放出来的能量转换成光子，所以我们可以选择适当的材料当作发光层或是在发光层中掺杂染料以得到我们所需要的发光颜色。此外，一般电子与电洞的结合反应均在数十纳秒(ns)内，故PM-OLED的应答速度非常快。

P.S.：PM-OLEM的典型结构。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO(indium tin oxide；铟锡氧化物)阳极(Anode)、有机发光层(Emitting Material Layer)与阴极(Cathode)等所组成，其中，薄而透明的ITO阳极与金属阴极如同三明治般地将有机发光层包夹其中，当电压注入阳极的空穴(Hole)与阴极来的电子(Electron)在有机发光层结合时，激发有机材料而发光。

新、旧OLED背光结构对比

而目前发光效率较佳、普遍被使用的多层PM-OLED结构，除玻璃基板、阴阳电极与有机发光层外，尚需制作空穴注入层(Hole Inject Layer；HIL)、空穴传输层(Hole Transport Layer；HTL)、电子传输层(Electron Transport Layer；ETL)与电子注入层(Electron Inject Layer；EIL)等结构，且各传输层与电极之间需设置绝缘层，因此热蒸镀(Evaporate)加工难度相对提高，制作过程亦变得复杂。

由于有机材料及金属对氧气及水气相当敏感，制作完成後，需经过封装保护处理。PM-OLED虽需由数层有机薄膜组成，然有机薄膜层厚度约仅1，000～1，500A°(0.10～0.15 um)，整个显示板(Panel)在封装加干燥剂(Desiccant)後总厚度不及200um(2mm)，具轻薄之优势。

[!--empirenews.page--]二、有机发光材料的选用

有机材料的特性深深地影响元件之光电特性表现。在阳极材料的选择上，材料本身必需是具高功函数(High work function)与可透光性，所以具有4.5eV-5.3eV的高功函数、性质稳定且透光的ITO透明导电膜，便被广泛应用于阳极。在阴极部分，为了增加元件的发光效率，电子与电洞的注入通常需要低功函数(Low work function)的Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属，或低功函数的复合金属来制作阴极(例如：Mg-Ag镁银)。

柔软的OLED材料

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适合传递电子的有机材料不一定适合传递电洞，所以有机发光二极体的电子传输层和电洞传输层必须选用不同的有机材料。目前最常被用来制作电子传输层的材料必须制膜安定性高、热稳定且电子传输性佳，一般通常采用萤光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而电洞传输层的材料属于一种芳香胺萤光化合物，如TPD、TDATA等有机材料。

有机发光层的材料须具备固态下有较强萤光、载子传输性能好、热稳定性和化学稳定性佳、量子效率高且能够真空蒸镀的特性，一般有机发光层的材料使用通常与电子传输层或电洞传输层所采用的材料相同，例如Alq被广泛用于绿光，Balq和DPVBi则被广泛应用于蓝光。

一般而言，OLED可按发光材料分为两种：小分子OLED和高分子OLED(也可称为PLED)。小分子OLED和高分子OLED的差异主要表现在器件的制备工艺不同：小分子器件主要采用真空热蒸发工艺，高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺。小分子材料厂商主要有：Eastman、Kodak、出光兴产、东洋INK制造、三菱化学等；高分子材料厂商主要有：CDT、Covin、Dow Chemical、住友化学等。目前国际上与OLED有关的专利已经超过1400份，其中最基本的专利有三项。小分子OLED的基本专利由美国Kodak公司拥有，高分子OLED的专利由英国的CDT(Cambridge DisPlay Technology)和美国的Uniax公司拥有。

三、OLED关键工艺

1、氧化铟锡(ITO)基板前处理

(1)　ITO表面平整度：ITO目前已广泛应用在商业化的显示器面板制造，其具有高透射率、低电阻率及高功函数等优点。一般而言，利用射频溅镀法(RF sputtering)所制造的ITO，易受工艺控制因素不良而导致表面不平整，进而产生表面的尖端物质或突起物。另外高温锻烧及再结晶的过程亦会产生表面约10 ~ 30nm的突起层。这些不平整层的细粒之间所形成的路径会提供空穴直接射向阴极的机会，而这些错综复杂的路径会使漏电流增加。一般有三个方法可以解决这表面层的影响？U一是增加空穴注入层及空穴传输层的厚度以降低漏电流，此方法多用于PLED及空穴层较厚的OLED(~200nm)。二是将ITO玻璃再处理，使表面光滑。三是使用其它镀膜方法使表面平整度更好。

(2)　ITO功函数的增加：当空穴由ITO注入HIL时，过大的位能差会产生萧基能障，使得空穴不易注入，因此如何降低ITO / HIL接口的位能差则成为ITO前处理的重点。一般我们使用O2-Plasma方式增加ITO中氧原子的饱和度，以达到增加功函数之目的。ITO经O2-Plasma处理后功函数可由原先之4.8eV提升至5.2eV，与HIL的功函数已非常接近。

可挠式OLED有机EL面板，相当于A4纸张大小

加入辅助电极，由于OLED为电流驱动组件，当外部线路过长或过细时，于外部电路将会造成严重之电压梯度，使真正落于OLED组件之电压下降，导致面板发光强度减少。由于ITO电阻过大(10 ohm / square)，易造成不必要之外部功率消耗，增加一辅助电极以降低电压梯度成了增加发光效率、减少驱动电压的快捷方式。铬(Cr：Chromium)金属是最常被用作辅助电极的材料，它具有对环境因子稳定性佳及对蚀刻液有较大的选择性等优点。然而它的电阻值在膜层为100nm时为2 ohm / square，在某些应用时仍属过大，因此在相同厚度时拥有较低电阻值的铝(Al：Aluminum)金属(0.2 ohm / square)则成为辅助电极另一较佳选择。但是，铝金属的高活性也使其有信赖性方面之问题因此，多叠层之辅助金属则被提出，如：Cr / Al / Cr或Mo / Al / Mo，然而此类工艺增加复杂度及成本，故辅助电极材料的选择成为OLED工艺中的重点之一。

2、阴极工艺

在高解析的OLED面板中，将细微的阴极与阴极之间隔离，一般所用的方法为蘑菇构型法(Mushroom structure approach)，此工艺类似印刷技术的负光阻显影技术。在负光阻显影过程中，许多工艺上的变异因子会影响阴极的品质及良率。例如，体电阻、介电常数、高分辨率、高Tg、低临界维度(CD)的损失以及与ITO或其它有机层适当的黏着接口等。

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3、封装

⑴　吸水材料：一般OLED的生命周期易受周围水气与氧气所影响而降低。水气来源主要分为两种：一是经由外在环境渗透进入组件内，另一种是在OLED工艺中被每一层物质所吸收的水气。为了减少水气进入组件或排除由工艺中所吸附的水气，一般最常使用的物质为吸水材(Desiccant)。Desiccant可以利用化学吸附或物理吸附的方式捕捉自由移动的水分子，以达到去除组件内水气的目的。

⑵　工艺及设备开发：封装工艺之流程如图四所示，为了将Desiccant置于盖板及顺利将盖板与基板黏合，需在真空环境或将腔体充入不活泼气体下进行，例如氮气。值得注意的是，如何让盖板与基板这两部分工艺衔接更有效率、减少封装工艺成本以及减少封装时间以达最佳量产速率，已俨然成为封装工艺及设备技术发展的3大主要目标。

四、OLED的形色化技术

显示器全彩色是检验显示器是否在市场上具有竞争力的重要标志，因此许多全彩色化技术也应用到了OLED显示器上，按面板的类型通常有下面三种：RGB象素独立发光，光色转换(Color Conversion)和彩色滤光膜(Color Filter)。

1、RGB象素独立发光

利用发光材料独立发光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金属荫罩与CCD象素对位技术，首先制备红、绿、蓝三基色发光中心，然后调节三种颜色组合的混色比，产生真彩色，使三色OLED元件独立发光构成一个象素。该项技术的关键在于提高发光材料的色纯度和发光效率，同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。[!--empirenews.page--]

OLED照明

目前，有机小分子发光材料AlQ3是很好的绿光发光小分一于材料，它的绿光色纯度，发光效率和稳定性都很好。但OLED最好的红光发光小分子材料的发光效率只有31m/W，寿命1万小时，蓝色发光小分子材料的发展也是很慢和很困难的。有机小分子发光材料面临的最大瓶颈在于红色和蓝色材料的纯度、效率与寿命。但人们通过给主体发光材料掺杂，已得到了色纯度、发光效率和稳定性都比较好的蓝光和红光。

高分子发光材料的优点是可以通过化学修饰调节其发光波长，现已得到了从蓝到绿到红的覆盖整个可见光范围的各种颜色，但其寿命只有小分子发光材料的十分之一，所以对高分子聚合物，发光材料的发光效率和寿命都有待提高。不断地开发出性能优良的发光材料应该是材料开发工作者的一项艰巨而长期的课题。

随着OLED显示器的彩色化、高分辨率和大面积化，金属荫罩刻蚀技术直接影响着显示板画面的质量，所以对金属荫罩图形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。

2、光色转换　光色转换是以蓝光OLED结合光色转换

膜阵列，首先制备发蓝光OLED的器件，然后利用其蓝光激发光色转换材料得到红光和绿光，从而获得全彩色。该项技术的关键在于提高光色转换材料的色纯度及效率。这种技术不需要金属荫罩对位技术，只需蒸镀蓝光OLED元件，是未来大尺寸全彩色OLED显示器极具潜力的全彩色化技术之一。但它的缺点是光色转换材料容易吸收环境中的蓝光，造成图像对比度下降，同时光导也会造成画面质量降低的问题。目前掌握此技术的日本出光兴产公司已生产出10英寸的OLED显示器。

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3、彩色滤光膜

此种技术是利用白光OLED结合彩色滤光膜，首先制备发白光OLED的器件，然后通过彩色滤光膜得到三基色，再组合三基色实现彩色显示。该项技术的关键在于获得高效率和高纯度的白光。它的制作过程不需要金属荫罩对位技术，可采用成熟的液晶显示器LCD的彩色滤光膜制作技术。所以是未来大尺寸全彩色OLED显示器具有潜力的全彩色化技术之一，但采用此技术使透过彩色滤光膜所造成光损失高达三分之二。目前日本TDK公司和美国Kodak公司采用这种方法制作OLED显示器。

RGB象素独立发光，光色转换和彩色滤光膜三种制造OLED显示器全彩色化技术，各有优缺点。可根据工艺结构及有机材料决定。

　　五、OLED的驱动方式

OLED的驱动方式分为主动式驱动(有源驱动)和被动式驱动(无源驱动)。

1、无源驱动(PM OLED)

其分为静态驱动电路和动态驱动电路。

⑴　静态驱动方式：在静态驱动的有机发光显示器件上，一般各有机电致发光像素的阴极是连在一起引出的，各像素的阳极是分立引出的，这就是共阴的连接方式。若要一个像素发光只要让恒流源的电压与阴极的电压之差大于像素发光值的前提下，像素将在恒流源的驱动下发光，若要一个像素不发光就将它的阳极接在一个负电压上，就可将它反向截止。但是在图像变化比较多时可能出现交叉效应，为了避免我们必须采用交流的形式。静态驱动电路一般用于段式显示屏的驱动上。

⑵　动态驱动方式：在动态驱动的有机发光显示器件上人们把像素的两个电极做成了矩阵型结构，即水平一组显示像素的同一性质的电极是共用的，纵向一组显示像素的相同性质的另一电极是共用的。如果像素可分为N行和M列，就可有N个行电极和M个列电极。行和列分别对应发光像素的两个电极。即阴极和阳极。在实际电路驱动的过程中，要逐行点亮或者要逐列点亮像素，通常采用逐行扫描的方式，行扫描，列电极为数据电极。实现方式是：循环地给每行电极施加脉冲，同时所有列电极给出该行像素的驱动电流脉冲，从而实现一行所有像素的显示。该行不再同一行或同一列的像素就加上反向电压使其不显示，以避免“交叉效应”，这种扫描是逐行顺序进行的，扫描所有行所需时间叫做帧周期。

在一帧中每一行的选择时间是均等的。假设一帧的扫描行数为N，扫描一帧的时间为1，那么一行所占有的选择时间为一帧时间的1/N该值被称为占空比系数。在同等电流下，扫描行数增多将使占空比下降，从而引起有机电致发光像素上的电流注入在一帧中的有效下降，降低了显示质量。因此随着显示像素的增多，为了保证显示质量，就需要适度地提高驱动电流或采用双屏电极机构以提高占空比系数。

除了由于电极的公用形成交叉效应外，有机电致发光显示屏中正负电荷载流子复合形成发光的机理使任何两个发光像素，只要组成它们结构的任何一种功能膜是直接连接在一起的，那两个发光像素之间就可能有相互串扰的现象，即一个像素发光，另一个像素也可能发出微弱的光。这种现象主要是因为有机功能薄膜厚度均匀性差，薄膜的横向绝缘性差造成的。从驱动的角度，为了减缓这种不利的串扰，采取反向截至法也是一行之有效的方法。

带灰度控制的显示：显示器的灰度等级是指黑白图像由黑色到白色之间的亮度层次。灰度等级越多，图像从黑到白的层次就越丰富，细节也就越清晰。灰度对于图像显示和彩色化都是一个非常重要的指标。一般用于有灰度显示的屏多为点阵显示屏，其驱动也多为动态驱动，实现灰度控制的几种方法有：控制法、空间灰度调制、时间灰度调制。

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2、有源驱动(AM OLED)

有源驱动的每个像素配备具有开关功能的低温多晶硅薄膜晶体管(LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor， LTP-Si TFT)，而且每个像素配备一个电荷存储电容，外围驱动电路和显示阵列整个系统集成在同一玻璃基板上。与LCD相同的TFT结构，无法用于OLED。这是因为LCD采用电压驱动，而OLED却依赖电流驱动，其亮度与电流量成正比，因此除了进行ON/OFF切换动作的选址TFT之外，还需要能让足够电流通过的导通阻抗较低的小型驱动TFT。

有源驱动属于静态驱动方式，具有存储效应，可进行100%负载驱动，这种驱动不受扫描电极数的限制，可以对各像素独立进行选择性调节。

有源驱动无占空比问题，驱动不受扫描电极数的限制，易于实现高亮度和高分辨率。

有源驱动由于可以对亮度的红色和蓝色像素独立进行灰度调节驱动，这更有利于OLED彩色化实现。[!--empirenews.page--]

有源矩阵的驱动电路藏于显示屏内，更易于实现集成度和小型化。另外由于解决了外围驱动电路与屏的连接问题，这在一定程度上提高了成品率和可靠性。

3、主动式与被动式两者比较

被动式 主动式

瞬间高高密度发光(动态驱动/有选择性) 连续发光(稳态驱动)

面板外附加IC芯片 TFT驱动电路设计/内藏薄膜型驱动IC

线逐步式扫描 线逐步式抹写数据

阶调控制容易 在TFT基板上形成有机EL画像素

低成本/高电压驱动 低电压驱动/低耗电能/高成本

设计变更容易、交货期短(制造简单) 发光组件寿命长(制程复杂)

简单式矩阵驱动+OLED LTPS TFT+OLED

六、OLED的优缺点

OLED的优点

1、厚度可以小于1毫米，仅为LCD屏幕的1/3，并且重量也更轻；

2、固态机构，没有液体物质，因此抗震性能更好，不怕摔；

3、几乎没有可视角度的问题，即使在很大的视角下观看，画面仍然不失真；

4、响应时间是LCD的千分之一，显示运动画面绝对不会有拖影的现象；

5、低温特性好，在零下40度时仍能正常显示，而LCD则无法做到；

6、制造工艺简单，成本更低；

7、发光效率更高，能耗比LCD要低；

8、能够在不同材质的基板上制造，可以做成能弯曲的柔软显示器。

OLED的缺点

1、寿命通常只有5000小时，要低于LCD至少1万小时的寿命；

2、不能实现大尺寸屏幕的量产，因此目前只适用于便携类的数码类产品；

3、存在色彩纯度不够的问题，不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。

对二的修改：现在的OLED的寿命已经远远超过5000小时了，而且已经生产出了较大尺寸的OLED面板，色彩十分鲜艳。

截止07年7月前后，荧光材料方面，性能最高的是日本出光兴产(Idemitsu Kosan)的材料。红光效率达到了11cd/A，寿命高达16万小时；绿光效率达到30cd/A，寿命为6万小时；正在开发中的高效率、长寿命蓝光材料BD-2 (0.13， 0.22)，效率为 8.7cd/A，寿命2.3万小时。

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磷光材料方面，UDC公司开发的红光材料色度坐标为(0.67，0.33)，效率达到15cd/A，500 cd/m^2下工作寿命超过15万小时；绿光材料色坐标为(0.34，0.61)，效率达到65cd/A，初始亮度为1000 cd/m^2时，寿命超过4万小时；最难得到的蓝色

磷光材料效率达到了30cd/A，在200 cd/m^2的初始亮度下，寿命达到了10万小时。

总体上讲，OLED红、绿、蓝三色材料的发光效率和发光寿命均基本满足实用化需求。

从以上数据看来，现在的OLED 在500cd/m^2下至少有20000小时的工作时间。

七、OLED的应用

1、OLED在头戴显示器领域的应用

以视频眼镜和随身影院为重要载体的头戴式显示器得到了越来越广泛的应用和发展。其在数字士兵、虚拟现实、虚拟现实游戏、3G与视频眼镜融合、超便携多媒体设备与视频眼镜融合方面有卓越的优势。

Sony eyeing OLED TVs

与LCD和LCOS相比，OLED在头戴显示器的应用有非常大的优势：清晰鲜亮的全彩显示、超低的功耗等，是头戴式显示器发展的一大推动力。

率先把OLED应用在视频眼镜上的是美国的eMagin. 无论是对于民用消费领域还是工业应用乃至军事用途都提供了一个极佳的近眼应用解决途径。随之，采用欧洲的超微OLED显示屏的视频眼镜被推上市场。在国内，iTheater(爱视代)凭雄厚的研发实力率先推出世界首款高分子超微OLED显示屏的视频眼镜；凭借其全知识产权的背景顺利打入国内军事领域，为中国数字士兵的建设出一份力。

2、OLED在MP3领域的应用

MP3作为一款数字随身听已经在市场上日益成为时尚娱乐的主角，对于它的功能、容量、价格等等都得到了人们广泛的关注，也是各厂家目光的焦点所在，可是对于作为MP3的眼睛的屏幕却很少有人涉及。

除了影音随身看产品之外，不论Flash型还是HDD型的MP3，大多采用黑白单色LCD面板，仅仅停留在能够聆听音乐的简单要求上。但现如今的MP3除了这种最基本的功能外，更多的立足于人们对于个性、时尚追求的心理，表达的是一种生活的观念。所以在面板的设计上，出现了多彩背光设计，就是经常听到的“7色背光”的产品。在此基础上进一步发展，已经有用到区域彩色OLED面板(如：黄、蓝双色等区域各16色阶)的产品，有代表性的有BenQ的Joybee180、iRiver N10等。

OLED(Organic Light Emitting Display)，即有机发光显示屏，在MP3 屏幕的应用领域属于新崛起的种类，被誉为“梦幻显示屏”。它无需背光灯，而是“主动发光”。以BenQ Joybee180的OLED液晶屏为例，它摒弃了传统LCD的缺点，每个像素都可自行发光，不管在什么角度什么光线下都可以比传统LCD显示更加清晰的画面，而且环境越黑屏幕越亮，犹如夜间的莹彩精灵。

MP3的消费者多为年轻族群，对他们而言MP3除了基本功用之外，还带有一点点炫耀的色彩。在夜晚寂静的街边，边走边听着音乐，看着OLED屏幕跳动的蓝光，音符的跳动伴着脚步的跳动和心情的起伏，定有一种别样的感觉。或是在朋友欢聚的Party上，OLED蓝光的闪烁熠熠生辉，定能让你成为聚会的主角。

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除了带来全新的视觉感受之外，OLED还有很多LCD面板无法比拟的优点。比如可以使MP3做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。不过OLED的应用还要搭配MP3的整体设计，才能展现出它的魅力。目前刚刚上市的BenQ Joybee180可以说是液晶屏的应用与整体设计相结合的典范。Joybee180的造型时尚、简约、大方，整款机器呈正方形，看上去像一个精致小巧的手提袋，精华部分又好似一款华丽精美的手表。而且，运用表带的流行元素取代传统的佩戴方法，提供一系列不同的面板，可依服饰的不同进行替换，改变以往一成不变的搭配方案，秀出你的时尚搭配，秀出你的独特心情。

OLED应用于MP3产品上不仅增加了产品绚丽的美感，而且也为图文资讯的表达锦上添花，无疑将成为MP3显示面板的主流。

八、OLED大尺寸技术的研究

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大尺寸显示最能发挥OLED高亮度、高对比度、宽视角、高响应速度等技术性能方面的优势，开发大尺寸技术已成为OLED今后发展的方向。自2003年以来，SONY、Samsung、Sanyo、Epson、Philips、奇美、LPL等公司相继开发了13~ 40英寸的OLED样品，Samsung开发的17英寸LTPS-AMOLED显示屏达到UXGA(1600×1200)分辨率、亮度400 cd/m2。三星投资4.5亿美元建设了一条4代AMOLED生产线，预计年内量产、销售中小尺寸AMOLED产品。

CES展上的索尼OLED液晶电视

最近大尺寸AMOLED技术又有了新的突破，最引人注目的是SONY公司在2007 CES(国际消费电子展)上展出的两款OLED高清电视产品，其中一款的尺寸为27英寸、分辨率1920×1080、10亿色、厚度仅10 mm。另一款尺寸为11英寸、分辨率1024×600、1670万色、厚度仅为3 mm。两款电视的对比度都达到了100万：1，亮度最高达到了600cd/m2，色域都超出了NTSC规范。SONY表示今年年内将量产和销售11英寸产品。这两款OLED采用的彩色化技术是RGB三基色发光方案，使用小分子发光材料。为实现1920×1080分辨率，SONY采用了LIPS激光转印法来制备红、绿、蓝发光材料薄膜。由于不再使用荫罩，LIPS能够防止此前一直妨碍大型面板制造的荫罩变形所导致的图案精度降低。SONY表示，激光工艺是一种趋于成熟的、可靠性高的方法。另外，通过采用并排多束激光枪结构，还可加快薄膜制备的速度，提高生产效率。此次SONY新工艺的意义在于从制造方法方面为大尺寸定下了目标。另外，还着眼于生产效率的提高，确定了开发的重心。

索尼OLED液晶电视特写

大尺寸OLED的研究涉及基板技术、薄膜制备工艺和封装技术等各方面，而最为关键的技术则是有源矩阵(AMOLED)技术。无源矩阵OLED(PMOLED)和有源矩阵OLED (AMOLED)所用的OLED结构相同，但每个单元的寻址方式不同。PMOLED的像素只在控制器寻址到其所在的行时才被点亮，所以电流占空比反比于行数，峰值电流正比于行数，被观察到的亮度正比于每帧间隔内电流的时间积分。由于占空比随着行数的增加而减少，PMOLED存在发光区域面积的限制，不适于制备大尺寸的显示器件。AMOLED显示器利用每个像素的薄膜晶体管(TFT)在帧间隔持续时间内获得驱动信号。在一帧之内，峰值电流和平均电流一致，不会受到显示器行数的限制，可以制备大面积的显示器，并且能耗更低。

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AMOLED的发展主要取决于TFT在OLED中的应用。AMOLED驱动技术有三个研发方向：一是改进传统的非晶硅技术(a-Si TFT)，二是开发载流子迁移率高的低温多晶硅技术(LTPS TFT)，三是开发有机薄膜晶体管(OTFT)。

LTPS TFT拥有较高的载流子迁移率，这对电流驱动型的OLED器件来说是非常有利的，然而制备技术还不成熟，成品率还很低。传统的准分子激光晶化法非常昂贵，而且目前最大的LTPS基板只能做到第4代，器件性能上亮度还不均匀。日前，柯达开发了一种GMC的补偿技术，将其应用到LTPS TFT驱动的3英寸OLED面板上，宣称这一技术使得AMOLED多年以来的难题—TFT开态电流误差引起的亮度不均得到了彻底解决。

a-Si TFT可以延续液晶的技术，工艺简单、成熟、成本低廉，且可以利用现有的液晶生产设备，基板尺寸可以做到5代线以上，但用于驱动OLED则存在迁移率低、器件性能稳定性差等缺点。从发展趋势看，a-Si可能适合大尺寸显示，LTPS则可能适合中小尺寸显示。

另外OTFT技术采用有机材料代替硅，适合于软屏制备，相对于硅薄膜晶体管，OTFT的工艺要简单得多。但是OTFT技术还处于基础研究阶段。

九、中国大陆OLED产业化进程

1、研发单位

清华大学、华南理工、北京大学、吉林大学、上海大学、香港城市大学、辽宁科技大学、长春光机所、北京化学所等高校、研究所、以及北京京东方、上海广电电子、中国普天集团、长春竺宝科技、杭州东方通信等企业约40多家。

2、产业化

北京维信诺科技有限公司，清华大学技术入股，建有中国大陆第一条OLED试生产线，与清华一起申请了30多项国内外OLED专利。开发了128*64、132*64、16*1等OLED产品。并研制成功了64(RGB)*64、 96(RGB)*64、160(RGB)*128彩色OLED，96*64多色及240单色OLED样品，并在2008年进入规模化生产。2005年11月开始在昆山筹备建立中国大陆第一条OLED大规模生产线。

上海航天欧德(上海大学)，与杭州士兰微电子合作，最近成功开发出具有自主知识产权的国内第一款OLED专用驱动IC芯片。其包括一颗80行驱动(SC1680)和一颗80列驱动(SC16805)采用QFP封装，用于手机屏的TAB和COF用驱动IC也已开发出样品。

汕尾信利半导体(技术：韩国Viatron，设备：口本Evatach)，该公司的OLED生产线是中国大陆第一条具有规模生产能力的生产线。

3、驱动IC

深圳先科显示(香港城市大学、晶门科技)。香港晶门科技发布一款新的带有控制器的OLED彩色驱动IC-SSD1332。其是一款集成控制器及内建DC/DC电压转换器的单芯片96*64，65K色的OLED驱动芯片，可用于手机及其它移动终端。

十、OLED市场前景

1、2013年全球OLED电视机市场将达14亿美元

据市场研究公司iSuppli最新发表的研究报告称，2013年全球OLED(有机发光二极管)电视机出货量将从2007年的3000台增长到280万台，复合年增长率为212.3%。从全球销售收入看，2013年全球OLED电视机的销售收入将从2007年的200万美元增长到14亿美元，复合年增长率为206.8%。

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iSuppli称，OLED显示技术要对市场产生真正的影响还需要克服一些挑战。首先，AMOLED显示屏制造工艺还不充分。随着显示屏尺寸的加大，成品率损失和制造损失也越来越大。此外，OLED显示屏材料的使用寿命仍需要提高。AMOLED供应商不能保证产量。不过，OLED电视机也有许多优点。OLED电视不需要背光，因此比其它技术更省电和更多做的更薄。OLED电视响应时间非常快，在观看电视的时候没有移动模糊的现象。此外，OLED电视比其它技术的色彩更丰富。[!--empirenews.page--]

索尼在2007年12月在日本市场推出了售价1800美元的11英寸OLED电视机，首先进入了这个市场。包括东芝和松下在内的一些厂商预计将在2009年进入这个市场。

2、商品化过程

1997年Pioneer发表了配备解析度为256x64的单色PM-OLED面板的车用音响；1999年Tohoku Pioneer成功开发出5.2吋、解析度为320x240 pixels、256色的全彩(Full color)PM-OLED面板；2000年Motorola行动电话「Timeport」采用Tohoku Pioneer之1.8吋多彩(Area color)PM-OLED面板；2001年Samsung推出搭载全彩PM-OLED面板之行动电话；2002年Fujitsu行动电话F505i次萤幕搭配Tohoku Pioneer之1.0吋全彩PM-OLED面板，自此PM-OLED在行动电话次萤幕的应用随之大量兴起。

3、P-OLED微显示器即将投入商用

研发暨生产金氏记录最小P-OLED屏幕的Micr oEmissive Displays(MED)公司，将于今年中由日本数位相机厂NHJ推出首宗消费电子产品，结合录音拨放MP3和高解析度数位相机，MED的ME3203为低耗电1/4 VGA解析度(3 20 x RGB x 240)P-OLED微显示器(Microdis play)，将用在新产品的电子观景窗和目镜上。据了解，这种全球新产品是由台湾某数位相机厂设计研发出来。

MED策略长安德伍(Ian Underwood)表示，针对微显示器的技术商业化，MED已投入五年的时间，目前已臻成熟，且做到世界级的独特技术层级。

十一、OLED的技术分类

以OLED使用的有机发光材料来看，一是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，另一则以共轭性高分子为材料的高分子器件系统。同时由于有机电致发光器件具有发光二极管整流与发光的特性，因此小分子有机电致发光器件亦被称为OLED(Organic Light Emitting Diode)，高分子有机电致发光器件则被称为PLED (Polymer Light-emitting Diode)。小分子及高分子OLED在材料特性上可说是各有千秋，但以现有技术发展来看，如作为监视器的信赖性上，及电气特性、生产安定性上来看，小分子OLED现在是处于领先地位，当前投入量产的OLED组件，全是使用小分子有机发光材料。

　　十二、OLED的发光特点及原理

OLED为自发光材料，不需用到背光板，同时视角广、画质均匀、反应速度快、较易彩色化、用简单驱动电路即可达到发光、制程简单、可制作成挠曲式面板，符合轻薄短小的原则，应用范围属于中小尺寸面板。

显示方面：主动发光、视角范围大；响应速度快，图像稳定；亮度高、色彩丰富、分辨率高。

工作条件：驱动电压低、能耗低，可与太阳能电池、集成电路等相匹配。

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适应性广：采用玻璃衬底可实现大面积平板显示；如用柔性材料做衬底，能制成可折叠的显示器。由于OLED是全固态、非真空器件，具有抗震荡、耐低温(-40℃)等特性，在军事方面也有十分重要的应用，如用作坦克、飞机等现代化武器的显示终端。

由于上述优点，在商业领域OLED显示屏可以适用于POS机和ATM机、复印机、游戏机等；在通讯领域则可适用于手机、移动网络终端等领域；在计算机领域则可大量应用在PDA、商用PC和家用PC、笔记本电脑上；消费类电子产品领域，则可适用于音响设备、数码相机、便携式DVD；在工业应用领域则适用于仪器仪表等；在交通领域则用在GPS、飞机仪表上等。

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