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有機發光顯示器
圖片來自賢集網

有機發光顯示器(有機發光顯示器)一般指OLED屏幕。

OLED (Organic Light-Emitting Diode)即有機發光二極管,[1]在手機OLED上屬於新型產品,被稱譽為「夢幻顯示器」。

OLED顯示技術與傳統的LCD顯示方式不同,無需背光燈,採用非常薄的有機材料塗層和玻璃基板(或柔性有機基板),當有電流通過時,這些有機材料就會發光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄,可視角度更大,並且能夠顯著的節省耗電量。

2023年5月,三星展示了一款具有革命性的 12.4 英寸可捲曲 OLED 面板。

產品介紹

Organic Light Emitting Display,即有機發光顯示器,在手機LCD上屬於新崛起的種類,被譽為「夢幻顯示器」。

OLED也被稱之為第三代顯示技術。OLED不僅更輕薄、能耗低、亮度高、發光率好、可以顯示純黑色,並且還可以做到彎曲,如當今的曲屏電視和手機等。當今國際各大廠商都爭相恐後的加強了對OLED技術的研發投入,使得OLED技術在當今電視、電腦(顯示器)、手機、平板等領域裡應用愈加廣泛。

2022年7月,蘋果將在未來幾年將OLED屏幕引入其iPad系列中。蘋果即將推出的2024款iPad設計新型OLED顯示面板。這一過程使OLED顯示面板更薄更輕。

原理

OLED顯示原理與LCD有着本質上的區別,主要是通過電場驅動,有機半導體材料和發光材料通過過載流子注入和複合後實現發光。從本質上來說,就是通過ITO玻璃透明電極作為器件陽極,金屬電極作為陰極,[2]通過電源驅動,將電子從陰極傳輸到電子傳輸層,空穴從陽極注入到空穴傳輸層,之後分遷移到發光層,二者相遇後產生激子,讓發光分子激發,經過輻射後產生光源。簡單來說,一塊OLED屏幕,就是由百千萬個「小燈泡」組成。

工藝流程

OLED顯示技術製備工藝對技水平要求非常高,整體上分為前工藝和後工藝,其中,前工藝主要是以光刻和蒸鍍技術為主;後工藝主要以封裝、切割技術為主。雖然先進的OLED技術都掌握在三星、LG廠商中,但是我國很多廠商也在不斷加強對OLED屏幕的研究,包括華星光電、京東方、天馬科技等,都在OLED上不斷加大投入,並且OLED產品也應用到了產品中,雖然相比國際巨頭存在很大差距,但也到了可用級別。

其具體流程為:

(1)氧化銦錫(ITO)基板前處理,包括ITO表面平整度、ITO功函數的增加;

(2)加入輔助電極;

(3)陰極工藝;

(4)封裝工藝,包括吸水材料、工藝和設備開發。

優勢

相比傳統的LCD技術,OLED顯示技術具有明顯的優勢,OLED屏幕厚度可以控制在1mm以內,而LCD屏幕厚度通常在3mm左右,並且重量更加輕盈。OLED屏幕的液態結構可以保證屏幕的抗衰性能,並且具有LCD不具備的廣視角,可以實現超大範圍內觀看同一塊屏幕,畫面不會失真。響應時間是LCD屏幕的千分之一。並且OLED屏幕耐低溫,可以在-40℃環境下正常顯示內容,發光效率更高、能耗低、生態環保,可以製作成曲面屏,從而給人們帶來不同的視覺衝擊。

實踐應用

在商業領域當中,POS機、複印機、ATM機中都可以安裝小尺寸的OLED屏幕,由於OLED屏幕可彎曲、輕薄、抗衰性能強等特性,既美觀又實用。大屏幕可以用作商務宣傳屏,也可以用作車站、機場等廣告投放屏幕,這是因為OLED屏幕廣視角、亮度高、色彩鮮艷,視覺效果比LCD屏好很多。

電子產品領域中,OLED應用最為廣泛的就是智能手機,其次是筆記本、顯示屏、電視、平板、數碼相機等領域,由於OLED顯示屏色彩更加濃艷,並且可以對色彩進行調教(不同顯示模式),因此在實際應用中非常廣泛,特別是當今的曲面電視,廣受群眾的好評。這裡需要提一點VR技術,雖然作為一個2016年崛起、2017年隕落的行業,但彰顯了虛擬技術的發展態勢,LCD屏觀看VR設備有非常嚴重的拖影,但在OLED屏幕中會緩解非常多,這是因為OLED屏是點亮光分子,而液晶是光液體流動。因此,在16年OLED屏幕正式超越了LCD屏,成為了手機界的新寵兒。

在交通領域中,OLED主要用作輪船、飛機儀表、GPS、可視電話、車載顯示屏等,並且以小尺寸為主,這些領域主要是注重OLED廣視角性能,即使不直視也能夠清楚看到屏幕內容,LCD則不行。

工業領域中,當今我國工業正在朝向自動化、智能化方向發展,所引入的智能操作系統也越來越多,這就對屏幕有了更多的需求。無論是在觸屏顯示上還是觀看顯示上,OLED的應用範圍要比LCD更廣。

醫療領域中,醫學診斷影像、手術屏幕監控都離不開屏幕,為了適應醫療顯示的廣視域要求,OLED屏幕是「不二人選」。可見,OLED顯示屏的發展空間非常高,市場潛力巨大。但是相比LCD屏幕,OLED製造技術還不夠成熟,由於量產率低、成本高,在市場上只有一些高端設備才會採用頂級的OLED屏幕,國際上除了三星以外(當今三星還可以批量生產曲面屏),其他廠商很難進行大批量生產。但是從2017年上半年數據來看,各個廠商都加大了對OLED技術的研究投入,並且我國很多中端電子產品都應用了OLED顯示屏。從手機行業來看,從2015年以後,OLED屏幕的應用比例逐年提高,雖然依然沒有LCD產品多,但是高端智能手機都採用了最先進的OLED屏幕,如iPhoneX、三星note8等,因此,智能手機等電子產品發展,勢必會進一步推動OLED發展。

OLED發展趨勢

今後的OLED顯示技術將向以下幾個方向發展:

1、進入大尺寸市場:

OLED是所有顯示技術中,唯一可製作大尺寸、高亮度、高分辨率軟屏的顯示技術,大尺寸有源AM OLED(也稱為TFT-OLED)顯示屏逐漸成為國外著名公司的研究重點。大尺寸有源AM OLED所用的TFT與LCD所用的TFT有差別,OLED與硅TFT技術的結合,是發展大尺寸OLED顯示屏的唯一途徑;

2、廣泛推廣於顯示領域:

OLED不僅可以廣泛的用於3G通訊終端、壁掛電視、台式和筆記本電腦、GPS、數碼相機、PDA、家電、工業儀表等民用產品領域,而且在軍事上也有極其廣泛的應用前景;

3、應用到照明領域:

OLED不僅可以用作室內外通用照明、背光源、裝飾照明等領域,甚至可以製作富有藝術性的柔性發光牆紙、可單色或彩色發光的窗戶、可穿戴的發光警示牌等夢幻般的產品。

2022年,首塊全3D打印柔性OLED顯示屏問世。

2023年5月,在洛杉磯舉行的年度顯示器周貿易展上,三星展示了一款具有革命性的 12.4 英寸可捲曲 OLED 面板。

參考文獻

  1. 有機發光顯示器尊正資訊
  2. AMOLED是什麼太平洋IT百科