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1、1 基本简介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。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
2、Vanslyke 采用了超薄膜技术，用透明导电膜作阳极，AlQ3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”。2 主要特点OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，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
3、日本掌握，而高分子的PLED,LG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。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，以及索尼发布的次时代掌机PSV，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
4、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OLED应该比被动式OLED省电，且显示性能更佳。2.1 优缺点一、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
5、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。二、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
6、，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。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/m2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/m2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/m2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
7、化需求。从以上数据看来，现在的OLED 在500cd/m2下至少有20000小时的工作时间。3 基本术语以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
8、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。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。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（-
9、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。4 行业发展前景4.1 OLED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。
10、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。4.2 国内AM-OLEDAM-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。中国OLED产业市场预测与投资前景分析报告前瞻指出虽然OLE
11、D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。目前，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。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
12、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
13、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LGPS，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
14、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。5 基本原理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
15、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。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
