• 正在加载中...
  • oled

    OLED,有机发光二极管又称为有机电激光显示(Organic Light-Emitting Diode,OLED),由美籍华裔教授邓青云在实验室中发现,由此展开了对OLED的研究。OLED显示技术具有自发光的特性,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显示屏幕可视角度大,并且能够节省电能。OLED显示技术具有自发光的特性,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显示屏幕可视角度大,并且能够节省电能,从2003年开始这种显示设备在MP3播放器上得到了应用。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 有机发光二极管 英文名: Organic Light-Emitting Diode
    外语缩写: OLED

    目录

    发展历史/oled 编辑

    OLEDOLED
    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Van Slyke 采用了超薄膜技术,用透明导电膜作阳极,Al2O3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”。
    在OLED的两大技术体系中,低分子OLED技术主要集中于日本、韩国、中国台湾这三个地区,而高分子的PLED主要为欧洲厂家发展。另外,之前LG手机的OEL也是利用的PLED技术。PLED技术及专利由英国的科技公司CDT掌握。两大技术体系相比,PLED产品的彩色化上仍有困难。而低分子OLED则较易彩色化。[1]
    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。
    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主动发光。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OLED比被动式OLED省电,且显示性能更佳。 

    产品特性/oled 编辑

    OLED显示技术具有自发光的特性,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显示屏幕可视角度大,并且能够节省电能,从2003年开始这种显示设备在MP3播放器上得到了应用。
    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。

    产品构成/oled 编辑

    结构

    OLEDOLED
    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。[2]
    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荧光(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做显示功能;然有机荧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做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。
    S.:PM-OLED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。
    而发光效率较佳、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。[3]
    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(0.2mm),具轻薄之优势。 

    材料

    OLEDOLED
    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)。
    适合传递电子的有机材料不一定适合传递空穴,所以有机发光二极体的电子传输层和空穴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。而空穴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。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。[3]

    工艺

    氧化铟锡(ITO)基板前处理
    (1) ITO表面平整度:ITO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。
    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。
    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。
    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。[4]
    ⑵ 工艺及设备开发:封装工艺之流程,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。

    彩色化技术

    OLEDOLED
    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像素独立发光,光色转换(Color Conversion)和彩色滤光膜(Color Filter)。
    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像素。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。
    有机小分子发光材料AlQ3是很好的绿光发光小分子材料,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31mW,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。[5]
    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。
    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。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。
    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。日本TDK公司和美国Kodak公司采用这种方法制作OLED显示器。
    RGB像素独立发光,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。

    驱动方式

    OLEDOLED
    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)。
    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。
    有源驱动(AM OLED)
    OLEDOLED
    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。
    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。
    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

    发展现状/oled 编辑

    国际形势

    OLED技术起源于欧美,但实现大规模产业化的国家/地区主要集中在东亚,如日本、韩国、中国大陆和台湾地区等。
    全球OLED产业还处于产业化初期。全球涉足OLED产业的企业产品主要是小尺寸无源OLED器件,真正对LCD(液晶)构成威胁的有源OLED器件,实现量产的只有少数几家公司。
    中国虽具有一定的OLED产业基础,但产业链尚不完善,尤其是上游产品竞争力不强。关键设备以及整套设备的系统化技术等大都掌握在日本、韩国和欧洲企业手中。

    国内AM-OLED

    AM-OLED 所需的TFT 技术还不成熟,国际上几大厂家所使用的TFT 技术,几乎都是自已根据LCD 的TFT 技术自主研发的。因为技术不成熟,导致产品的良率低,成本较高,因此在价格方面,暂无法与TFT- LCD 形成有效竞争。
    虽然OLED产业在近几年取得了高速的发展,大有取代LCD之势,但是,OLED发展面临机遇的情况下来自技术和市场上的调整影响不小,OLED产业在前进中仍将面临不少挫折。
    OLED面板的生产厂商主要集中于日本、韩国、中国台湾这三个地区。
    2013年1月,LG电子在CES上全球首次发布LG曲面OLED电视,这表明全球进入了大尺寸OLED时代。9月13日,LG电子在北京召开电视新品发布会,推出中国第一款LG曲面OLED电视——LG55EA9800-CA,这标志着中国的OLED电视时代正式来临。 
    三星在AMOLED市场所占份额曾达90%以上,是AMOLED面板最大的供应商;随后Sony和LG分别推出11英寸、15英寸AMOLEDTV,日本、韩国、中国台湾等厂商在OLED的市场竞争实力越来越强,同时也在AMOLED方面取得了更高的竞争地位。此外,包括奇晶、TMD、友达等厂商,也都加快了AMOLED技术开发的脚步。2011年,随着新建生产线的达产,三星在AMOLED领域的市场份额下降至70%左右。
    国内AM-OLED技术与世界上先进国家和地区相比,最主要的差距在产业化进程及AM-OLED技术开发方面,中国OLED产业缺乏大型电子企业的参与,开展实质性的产学研作,是一种最为有效的促进AMOLED产业发展的模式。
    2013年11月27日,TCL集团子公司华星光电宣布,投资244亿元建立二期第8.5代TFT-LCD(含氧化物半导体及AMOLED)生产建设项目,并于2015年5月份投产。国内另一大面板企业京东方宣布其在鄂尔多斯市的5.5代面板生产线正式投产,并可生产OLED小尺寸面板。
    OLED面板技术主要掌握在三星、LG韩国企业手中。
    尽管TCL、京东方对OLED面板技术提前布局,但OLED上仍只是两家的长远规划,而非短期实现目标。据腾讯科技了解,京东方5.5代面板生产线前期量产的仍是LTPS,而华星光电二期产线量产的是LCD面板。
    OLED在大尺寸面板上的良品率仅15%,较低的良品率也促使OLED电视机在价格上的居高不下。
    2013年年9月份,随着LG、三星在中国推出了55英寸OLED电视,OLED在国内市场引起了一场骚动,甚至有声音“OLED电视将成为明年发展方向”。
    尽管三星、LG两者之间的竞争拉低了OLED电视价格,但售价仍分别高达59999元和54999元,是少数高端用户或发烧级用户的产品。而同尺寸55英寸三星、LG的4K产品在1万元左右。
    “OLED作为下一代的电视技术,使用它之后可以让电视机屏幕变得更薄(目前可使电视机机身厚度降至约4.3mm),甚至可以做成曲面,但在大尺寸技术上瓶颈仍难突破。”一位面板技术人员认为,这正是三星、LG在OLED上的最大困扰。

    国际产业分布

    发展OLED显示技术和产业的国家和地区主要集中在亚洲,包括韩国、日本、中国台湾地区以及内地。2010年三星电子在OLED产业的投资已经超过LCD,并实现了AMOLED产品的量产和销售。除三星外,韩国LG、台湾友达和奇美等传统显示企业也在积极筹建4.5代或更高世代AMOLED生产线。韩国政府在2010年推出的《显示器产业动向及应对方案》中提出要在2013年成为世界首个实现AMOLED显示面板量产的国家,2015年基本进入新型显示器时代;日本更是在2008年就开始实施“新一代大型OLED显示器基础技术开发”项目,新能源和产业技术开发组织为这个项目提供5年内连续35亿日元的支持。

    OLED市场前景

    一、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%。
    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。
    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。
    二、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移动电话「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次屏幕搭配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。
    三、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,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,已臻成熟,且做到世界级的独特技术层级。

    照明领域地位

    有机发光二极管(OLED)技术在提振行业当前的不景气方面迈出了一大步,它正在显示和照明领域开拓出许多高利润的应用。有迹象表明,有源矩阵(AM)OLED而非无源矩阵(PM)OLED将最终主宰这一应用领域。
    DisplaySearch公司预测,到2015年,OLED显示屏的营收将从2008年的5.91亿美元增长到60亿美元,年复合增长率(CAGR)将达到40%。届时,OLED电视将成为最大的应用,市场容量总计达26亿美元。手机显示屏市场将占到19亿美元(图1A)。 该市场研究公司还表示,虽然PMOLED显示屏的单位出货量到2015年将一直增长,但其收入将保持平稳。与此同时,AMOLED的单位出货量将增加两倍,并将在2011年超过PMOLED的出货量(图1b)。
    DisplaySearch公司指出,PMOLED存在严重供过于求的情况。此外,许多建立了大型PMOLED生产线的公司正发现,由于有限的应用和来自LCD显示屏的竞争,这些生产线已处于开工不足状况。与LCD显示屏相比,PMOLED显示屏无法像LCD那样以很高性价比做出大型显示屏,因此其应用已受到局限。 “去年,AMOLED需求的增长弥补了PMOLED的下滑,”DisplaySearch显示技术总监JenniferColegrove说,“展望未来,为OLED找到一个LCD难以与其竞争的缝隙市场是很重要的,如柔性或透明显示或照明。OLED开发商也应该寻找机会把他们的技术与其他热点技术(如触摸屏)结合起来。” 另一方面,由于预期对AMOLED有大量需求,因此AMOLED的生产能力正在急剧扩张。与LCD相比,OLED显示屏具有以下优点:更薄的外形、更宽的视角、更快的响应速度、更低功耗、更好的色域和色彩还原、更高的对比度和更宽的工作温度范围。 不过,各公司仍然必须解决如何实现更大尺寸的OLED面板和提供更长的工作寿命等问题。另外,还需要更高效且寿命更长的蓝光OLED。为解决这些问题,设计人员正在转向非晶硅、改进的材料、薄膜晶体管(TFT)和金属氧化物驱动器电路、以及可实现TFT底板更高生产良率的更佳工艺方法。 AMOLED像素启动和关闭的速度比传统电影中像素运动的速度快两倍多。比PMOLED响应速度更快、功耗更低的AMOLED显示屏是全动态视频和图形显示应用的理想选择。AMOLED更适合于大屏幕显示器和电视机、电子标志牌和广告牌。 “AMOLED的能效比PMOLED好很多,”UniversalDisplayCorp(UDC)技术商业化副总裁JaniceMahon说。

    应用领域/oled 编辑

    一、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。
    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。
    二、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。
    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。已上市的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。
    三、潜在的应用
    OLED技术的主要优点是主动发光。发红、绿、蓝光的OLED都可以得到。在过去的几年中,研究者们一直致力于开发OLED在从背光源、低容量显示器到高容量显示器领域的应用。下面,将对OLED的潜在应用进行讨论,并将其与其它显示技术进行对比。
    1999年首度商业化,技术仍然非常新。用在一些黑白/简单色彩的汽车收音机、移动电话、掌上型电动游乐器等。都属于高阶机种。
    从事OLED的商业开发全世界约 100多家厂商, OLED的技术发展方向分成两大类,日、韩和台湾倾向Kodak的低分子OLED技术,欧洲厂商则以PLED为主。两大集团中除了KODAK 联盟之外,另一个以高分子聚合物为主的飞利浦公司也联合了EPSON、DuPont、东芝等公司全力开发自己的产品。2007年第二季全球OLED市场的产值已达到1亿2340万美元。
    在中国企业方面,早在2005年,清华大学维信诺公司决定开始OLED大规模生产线建设,并最终在昆山建设了OLED大规模生产线;广东省也积极上马OLED专案,截至2009年12月,广东已建、在建和筹建的OLED生产线项目有5个,分别是汕尾信利小尺寸OLED生产线、佛山中显科技的低温多晶硅TFT(薄膜场效应晶体管)AMOLED生产线专案、东莞宏威的OLED显示幕示范生产线项目、惠州茂勤光电公司AM(主动式)OLED光电项目、彩虹在佛山建设的OLED生产线项目。根据调研公司DisplaySearch的报告,全球OLED产业2009年的产值为8.26亿美元,比2008年增长 35%。中国成为全球OLED应用最大的市场,中国的手机、移动显示设备及其他消费电子产品的产量都超过全球产量的一半。
    四、航空领域研发“透明飞机”
    “透明飞机”假想图“透明飞机”假想图
    2014年10月末,媒体透露英国科技公司计划研发“透明飞机”,让乘客坐在机舱内,享受360度全外景的感觉,如同翱翔在天际中。 
    英国科技研发公司“工艺创新中心”(The Centre for Process Innovation,CPI)最近发表了一项客机设计新概念,将运用OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)技术于飞机机身上,不仅能让乘客可以一览无遗窗外的风光,甚至能变成触摸屏,让乘客能彻底在机上享受。此项计划对航空公司而言也是一大卖点,因为运用OLED的技术能让机身更轻薄也更坚固,乘客的座位也会变得更加宽敞舒适,降低油量损耗,还可以减少二氧化碳的排放。对于乘务员起飞时的安全检查工作也更加方便,不需要再仰赖小小的窗口,就能查看机外的状况,进而节省航空公司的成本。

    添加视频 | 添加图册相关影像

    参考资料
    [1]^引用日期:2012-11-07
    [2]^引用日期:2012-12-17
    [3]^引用日期:2012-11-07
    [4]^引用日期:2012-11-07
    [5]^引用日期:2015-01-08

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    WIKI热度

    1. 编辑次数:40次 历史版本
    2. 参与编辑人数:20
    3. 最近更新时间:2011-03-18 15:49:22

    互动百科

    扫码下载APP