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1、快益点技术支持组 张吉术 2014年9月,OLED基本原理,1,目 录,OLED分类,1,OLED概述,2,OLED基本结构及显示原理,3,长虹OLED电视,4,OLED电视故障判断,5,OLED概念,中文名 :有机发光二极管（又称为有机电激光显示） 外文名 Organic Light-Emitting Diode 外语缩写 OLED,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，这种显示设备在MP3播放器、手机、电视等领域上得到了广范应用。,OELD发展历程,1936年，Destr
2、iau（法国物理学家德斯特里奥）将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜，得到最早的电致发光器件 。,1987年，香港的柯达公司邓青云博士首次研制出具有实用价值的低驱动电压双层结构OLED器件 。,1990年英国剑桥大学开始发展聚合物发光二极管PLED（Polymer Light-emitting Diode）。,1997年单色OLED首先在日本产品化；1999年，日本先锋公司率先推出了多彩OLED面板，用于汽车音视设备及手机。,2002年，东芝公司（ Toshiba）在SID2002上发布了采用聚合物发光层所作的17.1英寸全色OLED显示器，让OLED面板尺寸得到突破,2004年，索尼公司(
3、Sony)推出了3.8英寸有源矩阵有机发光二极体面板 (AMOLED)，用于PDA 。,2007年， Sony在CES展出厚度仅10mm、对比度高达1百万:1，解析度为1,9201,080的27寸OLED电视，,2013年， LG推出55寸OLED电视，并市场化,2,OLED电视现状,OLED电视现状,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
4、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。 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。 “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需突破。”,2014年OLED显示技术强势进入中国消费者的视野，成为电
5、视行业中最为热门的技术。但由于目前受制于一些关键技术、成本及良品率偏低等因素影响，面板规模性应用及大尺寸产业化仍有较长一段进程。据奥维咨询（AVC）预计，OLED未来两三年仍将处于市场培养阶段，2017年将出现转机。,显示技术概述,中小屏幕方面CRT,被LCD蚕食,大屏幕方面PDP,被LCD赶超,LCD,LCD目前在显示领域的主流地位正在不断巩固 但OLED将很快对LCD形成挑战,VFD - 只能应用于固定图案的显示, 要实现大容量图形显示十分困难,FED - 工艺方面还存在问题, 尚处于实验室阶段,应用受限或技术不成熟,LED - 由于自身性能,无法实现高清晰,高分辨率显示,OLED -,平
6、板显示的今日之星,显示技术优缺点简介,显示技术对比,OLED优点,（1）显示效果出众。OLED 具有自发光特性，不需要背光源，在对比度、亮度方面有着无可比拟的优势，它不存在视角和响应时间的问题，可轻松实现真彩色高分辨率显示，而且随着材料技术的不断发展，OLED 显示器在图像表现上的潜力将无法估量。 （2）实现软屏化。由于OLED 器件的核心层厚度很薄，甚至可以小于1 毫米，并且可以呈现各种各样的弯曲形状，因此可以在塑料、树脂等不同的材料上生产。如果将有机层蒸镀或涂在塑料基衬上，就可以实现软屏。使可折叠电视、电脑的制造成为可能。可以预见在不久的将来，电视可以像一张纸一样挂在墙壁上，不用时像布一样
7、叠起来，随意携带。 （3）屏幕微型化、巨型化。小分子OLED 可以制作出小于1 英寸的屏幕，使显示屏幕微型化。高分子OLED（PLED）则在超大尺寸、低成本上占有更大的技术优势。小分子材料的分子量一般在数百左右，而高分子则在数万至数百万之间，因此，高分子材料有良好的热稳定性与机械性质，可以使材料完美地均匀分布于超大面积基板上。由于OLED 可采用喷墨式的制造工艺，只要喷印技术和面板尺寸许可，显示器尺寸之大将让现有的显示器望尘莫及，实现巨型化的高清晰显示。 （4）环境适应能力强。OLED 显示技术具有全固态特性，无真空腔，无液态成分。因此它的机械性能好，抗震性强，温度适应能力也很强，在-4080
8、范围内都可正常工作，大大超过了其它显示器件，因此在军事，航天领域将大有作为。 （5）环保、省电。同样是自发光，和CRT、PDP、LCD相比，OLED 具有低压驱动和低功耗特性，驱动电压在10V 以下，且更加省电。高分子PLED 有着更低的驱动电压（3V4V），其功耗更低。 （6）更低的生产成本。OLED 技术的构成简单，无需背光单元，基板选择面广，材料和工艺方面的要求比LCD 低近1/3。 （7）自发光、可视角大、亮度高，反应快、重量轻、厚度薄，构造简单、 .。,4,OLED应用,商业领域：主要应用在POS 机和ATM 机、复印机、自动售货机、游戏机、公用电话亭、加油站、打卡机、门禁系统、电子
9、秤等产品和设备的显示屏。 通信领域：主要应用有3G 手机、各类可视对讲系统(可视电话)、移动网络终端、ebook(电子图书)等产品的显示屏。 计算机领域：主要有家用和商用计算机(PC/工作站等)、PDA 和笔记本电脑的显示屏。 工业应用场合：主要应用有各类仪器仪表、手持设备等的显示屏。 交通领域：主要应用有GPS、车载音响、车载电话、飞机仪表和设备等各种指示标志性的显示屏。如微显示器，这种技术最早用于战斗机飞行员，现在的穿戴式电脑也用它。有了它，移动设备就不再受显示器体积大、耗电多的限制。 消费类电子产品：主要应用有装饰用品(软屏)与灯具、各类音响设备、计算器、数码相机、数码摄像机、便携式DV
10、D、电子钟表、掌上游戏机、各种家用电器(如：OLED 电视)等产品的显示屏。,目 录,OLED分类,1,OLED概述,2,OLED基本结构及显示原理,3,长虹OLED电视,4,OLED电视故障判断,5,OLED,PLED (高分子OLED),核心专利：美国杜邦、英国剑桥(CDT) 优势：可用印刷成膜技术、无需真空环境、可制作大尺寸 劣势：技术不成熟，高分子材料困难 研发单位：华南理工、吉林环宇,核心专利：美国柯达 优势：技术成熟，是目前OLED主流技术,优势：可弯曲、折叠 难点：柔性基板的气密性及粘接性,优势：用于普通照明，是目前唯一环保的面光源；用于背光，可显著提高LCD性能；用于显示，可制
11、作大尺寸OLED显示屏 难点：发光效率、色坐标的稳定性,特点：用于微显示器、可大规模集成信号处理电路、超高分辨率 研发单位：北方奥雷德,AMOLED (主动矩阵OLED),特点：小尺寸、低分辨率,特点：大尺寸、高分辨率 难点：TFT基板技术,OLED (小分子OLED),FOLED (柔性OLED),WOLED (白光OLED),uOLED (硅基OLED),OLED (常规显示器件),PMOLED (被动矩阵OLED),PM是AM的基础,FOLED具有独特的应用,可用于照明、背光、大尺寸AM,技术跨度大且非主流,技术跨度大且应用有限,OLED分类,OLED分类-按驱动方式分,主动式 Acti
12、ve Matrix driving AM-OLED，也称有源驱动,每个OLED驱动单元至少有两个TFT（T1、T2）和一个存储电容Cs。当扫描线施加选通脉冲时，T1打开，数据线上的数据写入Cs进行存储；Cs上的电平控制T2的工作状态并实现流过OLED的电流控制；在扫描线施加非选通信号周期内，由Cs来维持T2的工作，直到下一个扫描周期到来。,电源,扫 描 线,数 据 线,T1,T2,Cs,OLED,主动式驱动示意图,列扫描,行扫描,OLED,被动式驱动示意图,在某一时刻给某一行电极施加选通择脉冲，其它行电极施加非选通脉冲，同时所有列电极给出驱动脉冲，从而实现一行所有像素的驱动；接着把选通脉冲施加
13、到下一行电极，再给所有列电极施加驱动脉冲；这种扫描是逐行按顺序进行的，循环地给所有行电极扫描一次的时间称为一帧，当帧频足够高时，由于人眼的视觉暂留现象，就可以在显示屏上呈现稳定的图像效果。,被动式 Passive Matrix driving PM-OLED，也称无源驱动,PMOLED一帧图像驱动示意图,缺点：屏幕尺寸的加大，其扫描时间就非常短，影响到发光亮度。要想得到高亮度就得加大扫描电压和电流，势必引起功耗的大大增加。因此无源驱动方式仅适合于中小尺寸的OLED。,PMOLED与AMOELD对比,OLED分类-按发光方向分,每一个OLED发光单元就像一块汉堡包，发光材料就是夹在中间的蔬菜。,
14、OLED分类-按基板类型分,柔性基板 采用柔性材料（如金属箔片、薄玻璃、各种塑料等） 结合TFT技术制作驱动电路 技术尚未成熟，但前景诱人,Si基板TFT 采用硅基集成电路技术，除基本的驱动电路外，还可以把视频解码、A/D、D/A、扫描控制、时钟控制等复杂的模拟/数字电路单元集成在基板中，从而实现无需外围辅助电路情况下的直接应用。 但目前受限于Si单晶尺寸的发展，无法满足于大面积显示用基板的要求，仅限于微型显示器基板的应用。,目 录,OLED分类,1,OLED概述,2,OLED基本结构及显示原理,3,长虹OLED电视,4,OLED电视故障判断,5,OLED结构,一般使用低功函数的有机金属，制成
15、有机金属薄膜电极，可以使用蒸镀法制备。,玻璃基板要求平整光滑，表面粗糙度小，在封装前需要预处理。,在阳极和发光层间增加一层空穴传输层是为增强电子和空穴的注入和传输能力。,在发光层与阴极之间增加一层电子传输层，以提高发光效率。,玻璃基板,有机发光层采用在荧光基质材料中掺杂百分之几的荧光掺杂剂来制备。,采用铟锡氧化物（ITO）导电玻璃作为阳极,结构简介,1、阴极与电子传输层 当电源提供适当的电压时（210V 直流），阴极释放出带负电的电子。而电子传输层的作用就是帮助阴极释放的电子能够顺利传输到有机发光材料中去。理想的阴极是以低功函数金属作为注入层，以具有较高功函数的稳定金属作为钝化层。电子传输层采
16、用荧光染料化合物，要求必须热稳定和表面稳定，有机金属络合物具有足够的热稳定性。 2、阳极与空穴传输层 与阴极不同，通电后阳极释放的是带正电的空穴。空穴传输层的作用就是帮助带正电的空穴移动至有机发光层。阳极是由ITO 导电玻璃制成的，其表面电阻较低。空穴输运材料属于一类芳香胺化合物。要求热稳定性要好，大多数采用的是多苯基芳胺类有机化合物（俗称TPD），最稳定的器件采用NPB。 3、有机发光层 有机发光层采用在荧光基质材料中掺杂百分之几的荧光掺杂剂来制备。基质材料通常与电子传输层或空穴传输层采用的材料相同，荧光掺杂剂是热和光化学稳定的激光染料。荧光染料必须具有较高的量子效率和足够的热稳定性，升华而不会分解。当由电子传输层传来的电子与空穴传输层传来的空穴在有机材料中相遇后，电子就源源不断地从高轨道填充到低轨道的空穴中去，从而释放出能量。,
