OLED顯示技術(shù)原理及發(fā)展詳細(xì)介紹

目前主流的顯示技術(shù)已經(jīng)由早前的CRT過渡到如今的TFT-LCD，現(xiàn)在就開始流行節(jié)能的LED和OLED顯示技術(shù)，今后主流顯示技術(shù)的發(fā)展方向就是OLED，雖然在目前OLED在技術(shù)上還需要一定的突破，但筆者初步預(yù)計(jì)，OLED距離我們已經(jīng)很近了。本文就詳細(xì)說說OLED顯示技術(shù)原理及OLED顯示技術(shù)的發(fā)展。

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)。LED背光屬于LCD范疇，都是液晶技術(shù)，原理基本相同。LCD技術(shù)可以簡單的理解為，外界施加電壓使液晶如閘門般地阻隔背光或讓背光穿透，進(jìn)而將光線投射在不同顏色的彩色濾光片中形成圖像。所以LED背光屬于液晶技術(shù)，只是背光源不同，LED背光使用發(fā)光二極管作為背光，傳統(tǒng)的LCD采用CCFL冷光燈管作為背光。而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和液晶技術(shù)的全新發(fā)光原理。

OLED發(fā)展歷程

OLED是英文Organic Light-Emitting Diode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。

CES 2009索尼展示有機(jī)EL（OLED）電視

整體上看OLED的應(yīng)用大致可以分為3個(gè)階段。

1．1997年～2001年，OLED的試驗(yàn)階段。在這段時(shí)期OLED開始逐漸走出實(shí)驗(yàn)室，主要應(yīng)用于汽車音響面板，PDA及手機(jī)方面。但產(chǎn)品很有限，產(chǎn)品規(guī)格少，均為無源驅(qū)動(dòng)，單色或區(qū)域彩色，很大程度上帶有試驗(yàn)和試銷的性質(zhì)，2001年OLED的全球銷售額僅約為1.5億美元。

2．2002年～2005年，OLED的成長階段。在這段時(shí)期人們開始逐漸接觸到更多帶有OLED的產(chǎn)品，例如車載顯示器，PDA，手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，DC，頭戴顯示器等。但主要以10寸以下的小面板為主，10寸以上的面板也開始投入使用。

3．2005年以后，OLED開始走向一個(gè)成熟化的階段。筆者相信在08年后這種成熟化更會(huì)加速，包括技術(shù)，市場，都將在市場的帶動(dòng)下突飛猛進(jìn)。大尺寸及使用壽命將成為今后OLED技術(shù)的主要突破方向。

OLED發(fā)光原理：

OLED器件的結(jié)構(gòu)如下圖所示。OLED屬于載流子雙注入型發(fā)光器件，其發(fā)光機(jī)理為：在外界電壓的驅(qū)動(dòng)下，由電極注入的電子和空穴在有機(jī)材料中復(fù)合而釋放出能量，并將能量傳遞給有機(jī)發(fā)光物質(zhì)的分子，后者受到激發(fā)，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，當(dāng)受激分子回到基態(tài)時(shí)輻射躍遷而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。

（小貼士：什么是空穴？一個(gè)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(gè)負(fù)電的電子，所以那里就會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)正電性的空位，這便是空穴。）

OLED的發(fā)光過程通常由以下5個(gè)階段完成。

1．在外加電場的作用下載流子的注入：電子和空穴分別從陰極和陽極向夾在電極之間的有機(jī)功能薄膜注入。

2．載流子的遷移：注入的電子和空穴分別從電子輸送層和空穴輸送層向發(fā)光層遷移。

3．載流子的復(fù)合：電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生激子。

4．激子的遷移：激子在電場的作用下遷移，能量傳遞給發(fā)光分子，并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。

5．電致發(fā)光：激發(fā)態(tài)能量通過輻射躍遷，產(chǎn)生光子，釋放出能量。

OLED彩色化原理：

前面我們給大家介紹了OLED的發(fā)光原理，或許很多網(wǎng)友會(huì)疑問OLED是怎樣實(shí)現(xiàn)彩色顯示的，本節(jié)中將為大家講解。

目前在OLED全彩顯示器技術(shù)方面，實(shí)現(xiàn)彩色化的方法主要有3種：獨(dú)立發(fā)光材料法，光色轉(zhuǎn)換法以及彩色濾光薄膜法。

獨(dú)立發(fā)光材料法：顧名思義是以紅綠藍(lán)三色為獨(dú)立發(fā)光材料進(jìn)行發(fā)光，是目前OLED彩色化最常用的工藝方法。

光色轉(zhuǎn)換法：主要利用藍(lán)光為發(fā)光源，經(jīng)由光色轉(zhuǎn)換薄膜將藍(lán)光分別轉(zhuǎn)換成紅光或綠藍(lán)光進(jìn)而實(shí)現(xiàn)紅綠藍(lán)三色光。

彩色濾光膜法：有些類似LCD，采用白色光源透過類似LCD的彩色濾光片來達(dá)到全彩的效果。