2024年8月15日发(作者:第五飞文)
Innovation
创新科技前沿
生光亮。按照配方的不同可以产生红、绿、蓝
按照驱动方式划分,OLED可以分
式(passive matrix,EOPM—OLED)和主
(active matrix,即AM—OLED)两类。襁
解密OLED电视
RGB三原色,构成基本的色彩。与LCD需要背
光源不同,OLED可以自己发光,因此在可视
度和亮度方面均高于LCD。
有机发光二极体的发光原理和无机发光
二极体相似。当元件收到直流电所衍生的顺向
OLED适合用在小尺寸的面板,因为其髑
度与阴极扫描列数成正比,需要在高脉泔
下操作,会使像素的寿命缩短,分辨率世
无论从技术还是市场来看,对平板电视
而言2010年都是具有重大意义的一年。在这一
偏压时,外加之电压能量将驱动电子与空穴分
扫描的关系受到限制,不过成本低廉、带I
程简单是其最大的优点。目前被动式OL]
品主要应用于低解析度的小尺寸市场。
别由阴极与阳极注入元件,当两者在传导中相
遇、结合,即形成所谓的电子一空穴复合。而
年,我们看到了LED背光源电视的迅速成长,
看到了3D电视的初露锋芒,看到了互联网电
视的大举进攻,更看到了智能、OLED、激光
电视等未来显示技术的新方向。很难说哪种电
视会称雄未来,但从目前的发展态势来看,绝
大多数的行业人士都将目光瞄准了OLED,这
种以卓越显示性能、超薄、可弯曲的突出特性
虏获人们“芳心”的显示技术。
什么是oLED
大部分人对0LED一词耳熟能详,知晓
其代表着最先进的电视显示技术,但人们对
OLED的概念、技术原理、发展历程、应用范
围等等却一知半解,无法真正了解OLED,无
形中为OLED披上了一层神秘的面纱。
OLED的英文全称为Organic Light—Emitting
Diode,译成中文为有机发光二极管,也称为
“有机电致发光显示器”或“有机电激发光
显示器”。OLED是继CRT(第一代显像管电
视)、LCD、PDP(第二代液晶电视)之后的
第三代显示技术,代表着目前显示技术的发展
方向,因其具备面板结构简单、厚度薄、对比
度高、响应速度快、温度适应范围广等液晶电
视不可比拟的优势,被业内称为未来最具竞争
力的“梦幻显示器”。
OLED的辈本结构和原理
OLED的基本结构是由一种薄而透明具备
半导体特性的铟锡氧化物(ITO),与电力之
正极相连,再加上另一个金属阴极,包成类
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,从而产
40家电科技
当化学分子收到外来能量激发后,若电子自旋
和基态电子成对,则为单重态,其所释放的光
为所谓的萤光;反之,若激发态电子和基态电
子自旋不成对且平行,则成为三重态,其所释
放的光为所谓的磷光。
实现OLED的关键元件包括其中ITO导
电玻璃、小分子或者高分子有机材料、高纯
度金属材料和驱动Ic等。从总体结构上看,
OLED省掉了液晶面板中成本不菲的背光源
设计和导光板等模组,加上本身比液晶面板
的结构简单,成品厚度能够轻松瘦身为现在
液晶面板的五分之一,因而有了“像纸一样
薄”的形象描绘。
借助于OLED自身发光的特性,有机发
光二极管有着比液晶分子更强的温度环境适
应能力,能轻易做到LLLCD高得多的对比度
和亮度的可视角度。索尼早在2004年推出的
世界第一款OLED屏虽然显示面积仅为3.8英
寸,但可视角度达到了上下左右各180度,
对比度约为1000:1,反应速度为10微秒,
优势可见一斑。
主动式OLED与被动式OLED的特性
相反,每一个像素皆可连续与独立驱动,
忆驱动信号,无需在高脉冲电流下操作,
较高,寿命也长,适用于大尺寸、高分
的高信息容量的全彩化OLED显示产品,
昂贵的成本和复杂的制作过程一直成为发
瓶颈。OLED结合TFT的技术可以实现主
OLED满足目前显示器市场上对于画面揞
流畅度以及解析度越来越高的要求。
OLED的关键 艺
OLED技术之所以得不到迅速普与其
的处理工艺有很大关系。OLED的关键工
要有三个:氧化铟锡(ITO)基板前处理
极工艺和封装工艺。
氧化铟锡(ITO)基板前处理主要
ITO表面的平整度和功函数的增加。I]
前已经广泛地应用于商业化的显示器面
造,其具有高透射率、低电阻率及高功
等特点。一般而言,利用射频溅镀法所铜
ITO,容易受工艺控制因素不良而导致表
空穴由ITO注入HTL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
1TO/HIL接口的位能差成为ITO前处理的重点。
阴极工艺也是OLED处理工艺中非常重要
的工艺环节。在高解析的OLED面板中,将细
微的阴极与阴极之间隔离,这有点类似于印刷
技术的负光阻显影技术。在这一过程中,许多
工艺上的变异因子会影响阴极的品质及良率。
封装工艺主要和吸水材料、工艺及设备
开发有密切关系。一般OLED的生命周期容易
受到周围水气与氧气所影响而降低。水气的来
源有两种,一种是经由外在环境渗透进入组件
内;另~种是在OLED工艺中被每一层物质所
吸收的水气。工艺及设备开发最重要的环节是
让盖板与基板两部分工艺衔接的更有效率,从
而减少封装工艺成本以及减少封装时间达到最
佳量产速率。
oLED的发展历史
每一项重要的研究成果或经历了千百次
的失败,或来源于某一个突发奇想,无论以何
种方式成功,都离不开对细节的观察。OLED
的研究也同样如此。1979年的一天晚上,柯达
公司从事科研工作的华裔科学家邓青云博士在
回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室里,
当他返回到实验室时突然发现黑暗中有一个发
光的物体——一块做实验的有机蓄电池。电池
居然会发光?这个偶然看到的现象引起了邓青
云博士的极大兴趣,并使用真空蒸镀的方法
制备了以有机小分子为材料的多层薄膜结构
OLED,正式开启了OLED的研究之路。
柯达是最早发表OLED相关研究成果的公
司,也带动了世界一大批企业和研究机构共
同进行小分子OLED器件和相关课题的研究。
对OLED的普遍性研究工作是从9O年代才正
式开始的,其中对于高分子有机EL(Organic
Electro—Luminescence:有机发光的电子版)的
研究工作比小分子有机EL的研究要晚得多。直 们看到了OLED显示器用在车载显示器上,:
到1990年,才由英国剑桥大学以Friend为首的 年以后,OLED的应用范围逐渐扩大到手j
研究室发展出以共轭高分子为材质的OLED。 MP3等单色、多色显示屏,而现在又在向着:
以高分子为材质的OLED除在二级管制备上更 全彩色的OLED显示器、电视迈进。
简易外,由于高分子本身柔软可弯曲,因此实
从OLED与LcD优缺点对比图表中可I
现了可弯曲、伸缩式的OLED设计。 出,OLED电视在所有比对的电视类别中j
这样一来,OLED技术形成了两大阵
的优点最多、缺点最少,无论在显示性能、
营,一边是柯达统领Sony、Sanyo、Pioneer、 能耗电、体积薄厚还是画面响应时间、,
TDK、RohmRiT Display、三星等厂商构成 度的适应能力、制作结构等方面都具有突i
的小分子OLED阵营,另一边是由Toshiba、
优势。作为业内看好的第三代显示技术,J
CDT、Seiko—Epason、Philips等厂商组成的高
OLED存在着量产技术不足、大尺寸开发技:
分子OLED阵营。
限等暂时性缺点,OLED已经从理论和实际j
两大阵营不断“交锋”的好处是使OLED产
中显示出强大的替代能力。
品从实验室走向了市场。在1997年到1999年,我
(供稿:本刊记者宋佳
OLED电视 ‘LED背光源电视 . 等离子电视LCD电视
1对比度大全彩化,色彩效果好 。1 寿命长.可靠耐用.维护 机身轻薄.无闪烁 :1轻薄便携.重j
2低操作电压.低功率消耗.节能性好 ‘费用极为低廉 LED可连续使.纯平面无失真 :传统电视的1/3
3高流明效率,高亮度,发光亮度已经达:用105h,比普通白炽灯泡长 2超宽视角,可以容纳:2色彩丰富
到曰光灯的效果 主动发光 100倍 更多的人观看 3分辨率大清8
4体积小.结构简单 低成本.使用原材2高效率 已经可以达到 3亮度均匀,每一个象 高 不存在闪烁职
:
料少组成部件只有LED的30%左右 ’201m/w 素皆可独立发光 4耗电量低.使J
优点5工艺 ̄LEC)简单 3色彩鲜艳 点亮速度快 -4拥有高亮度和对比-命长
6全固态抗震动性强,可实现软屏显示,4体积小 耗电量低 :度.画面清晰.适合户;
可制作大尺寸与可弯曲性面板 5环保 外显示屏用
7快速响应,响应时间为微秒级.是普通:6高亮度 低热量 :5不受磁场影响 :
液晶显示器响应时间的1/i000,无拖尾 :
8可使用温度范围大 耐低温
9制程简单具有低成本的潜力 投资金
额较小.容易达到经济效益 :
1老化时间不同步红、绿、蓝二极管衰:I功率低市面上的单体LED功--高电压、高耗电及亮1反应速度低【
:
退的速度不同 :率一般在5W以下.还没有出:度衰减 时间长
2量产技术普遍不足 :现更大功率的LED 画质随时间递减 显示品质低
3色彩纯度不足纯色发光件寿命仍然较短:2需要严格控制温度 :3散热环境必须要求良好 3可视角度较CRT
:
4大尺寸开发技术仍待加强 3价格高4不适台精细显示 .4显示屏比较脆
鼎 5显示屏不能承受太大或太小的气压 :4无机半导体材料较难应用: i容易受到损伤
6价格高 :于大面积并需要有高分辨率 :
:
的组件 : :
5 LCD电视工艺上较难做・ ・
:
大.大屏幕威品率低 -
2024年8月15日发(作者:第五飞文)
Innovation
创新科技前沿
生光亮。按照配方的不同可以产生红、绿、蓝
按照驱动方式划分,OLED可以分
式(passive matrix,EOPM—OLED)和主
(active matrix,即AM—OLED)两类。襁
解密OLED电视
RGB三原色,构成基本的色彩。与LCD需要背
光源不同,OLED可以自己发光,因此在可视
度和亮度方面均高于LCD。
有机发光二极体的发光原理和无机发光
二极体相似。当元件收到直流电所衍生的顺向
OLED适合用在小尺寸的面板,因为其髑
度与阴极扫描列数成正比,需要在高脉泔
下操作,会使像素的寿命缩短,分辨率世
无论从技术还是市场来看,对平板电视
而言2010年都是具有重大意义的一年。在这一
偏压时,外加之电压能量将驱动电子与空穴分
扫描的关系受到限制,不过成本低廉、带I
程简单是其最大的优点。目前被动式OL]
品主要应用于低解析度的小尺寸市场。
别由阴极与阳极注入元件,当两者在传导中相
遇、结合,即形成所谓的电子一空穴复合。而
年,我们看到了LED背光源电视的迅速成长,
看到了3D电视的初露锋芒,看到了互联网电
视的大举进攻,更看到了智能、OLED、激光
电视等未来显示技术的新方向。很难说哪种电
视会称雄未来,但从目前的发展态势来看,绝
大多数的行业人士都将目光瞄准了OLED,这
种以卓越显示性能、超薄、可弯曲的突出特性
虏获人们“芳心”的显示技术。
什么是oLED
大部分人对0LED一词耳熟能详,知晓
其代表着最先进的电视显示技术,但人们对
OLED的概念、技术原理、发展历程、应用范
围等等却一知半解,无法真正了解OLED,无
形中为OLED披上了一层神秘的面纱。
OLED的英文全称为Organic Light—Emitting
Diode,译成中文为有机发光二极管,也称为
“有机电致发光显示器”或“有机电激发光
显示器”。OLED是继CRT(第一代显像管电
视)、LCD、PDP(第二代液晶电视)之后的
第三代显示技术,代表着目前显示技术的发展
方向,因其具备面板结构简单、厚度薄、对比
度高、响应速度快、温度适应范围广等液晶电
视不可比拟的优势,被业内称为未来最具竞争
力的“梦幻显示器”。
OLED的辈本结构和原理
OLED的基本结构是由一种薄而透明具备
半导体特性的铟锡氧化物(ITO),与电力之
正极相连,再加上另一个金属阴极,包成类
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,从而产
40家电科技
当化学分子收到外来能量激发后,若电子自旋
和基态电子成对,则为单重态,其所释放的光
为所谓的萤光;反之,若激发态电子和基态电
子自旋不成对且平行,则成为三重态,其所释
放的光为所谓的磷光。
实现OLED的关键元件包括其中ITO导
电玻璃、小分子或者高分子有机材料、高纯
度金属材料和驱动Ic等。从总体结构上看,
OLED省掉了液晶面板中成本不菲的背光源
设计和导光板等模组,加上本身比液晶面板
的结构简单,成品厚度能够轻松瘦身为现在
液晶面板的五分之一,因而有了“像纸一样
薄”的形象描绘。
借助于OLED自身发光的特性,有机发
光二极管有着比液晶分子更强的温度环境适
应能力,能轻易做到LLLCD高得多的对比度
和亮度的可视角度。索尼早在2004年推出的
世界第一款OLED屏虽然显示面积仅为3.8英
寸,但可视角度达到了上下左右各180度,
对比度约为1000:1,反应速度为10微秒,
优势可见一斑。
主动式OLED与被动式OLED的特性
相反,每一个像素皆可连续与独立驱动,
忆驱动信号,无需在高脉冲电流下操作,
较高,寿命也长,适用于大尺寸、高分
的高信息容量的全彩化OLED显示产品,
昂贵的成本和复杂的制作过程一直成为发
瓶颈。OLED结合TFT的技术可以实现主
OLED满足目前显示器市场上对于画面揞
流畅度以及解析度越来越高的要求。
OLED的关键 艺
OLED技术之所以得不到迅速普与其
的处理工艺有很大关系。OLED的关键工
要有三个:氧化铟锡(ITO)基板前处理
极工艺和封装工艺。
氧化铟锡(ITO)基板前处理主要
ITO表面的平整度和功函数的增加。I]
前已经广泛地应用于商业化的显示器面
造,其具有高透射率、低电阻率及高功
等特点。一般而言,利用射频溅镀法所铜
ITO,容易受工艺控制因素不良而导致表
空穴由ITO注入HTL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
1TO/HIL接口的位能差成为ITO前处理的重点。
阴极工艺也是OLED处理工艺中非常重要
的工艺环节。在高解析的OLED面板中,将细
微的阴极与阴极之间隔离,这有点类似于印刷
技术的负光阻显影技术。在这一过程中,许多
工艺上的变异因子会影响阴极的品质及良率。
封装工艺主要和吸水材料、工艺及设备
开发有密切关系。一般OLED的生命周期容易
受到周围水气与氧气所影响而降低。水气的来
源有两种,一种是经由外在环境渗透进入组件
内;另~种是在OLED工艺中被每一层物质所
吸收的水气。工艺及设备开发最重要的环节是
让盖板与基板两部分工艺衔接的更有效率,从
而减少封装工艺成本以及减少封装时间达到最
佳量产速率。
oLED的发展历史
每一项重要的研究成果或经历了千百次
的失败,或来源于某一个突发奇想,无论以何
种方式成功,都离不开对细节的观察。OLED
的研究也同样如此。1979年的一天晚上,柯达
公司从事科研工作的华裔科学家邓青云博士在
回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室里,
当他返回到实验室时突然发现黑暗中有一个发
光的物体——一块做实验的有机蓄电池。电池
居然会发光?这个偶然看到的现象引起了邓青
云博士的极大兴趣,并使用真空蒸镀的方法
制备了以有机小分子为材料的多层薄膜结构
OLED,正式开启了OLED的研究之路。
柯达是最早发表OLED相关研究成果的公
司,也带动了世界一大批企业和研究机构共
同进行小分子OLED器件和相关课题的研究。
对OLED的普遍性研究工作是从9O年代才正
式开始的,其中对于高分子有机EL(Organic
Electro—Luminescence:有机发光的电子版)的
研究工作比小分子有机EL的研究要晚得多。直 们看到了OLED显示器用在车载显示器上,:
到1990年,才由英国剑桥大学以Friend为首的 年以后,OLED的应用范围逐渐扩大到手j
研究室发展出以共轭高分子为材质的OLED。 MP3等单色、多色显示屏,而现在又在向着:
以高分子为材质的OLED除在二级管制备上更 全彩色的OLED显示器、电视迈进。
简易外,由于高分子本身柔软可弯曲,因此实
从OLED与LcD优缺点对比图表中可I
现了可弯曲、伸缩式的OLED设计。 出,OLED电视在所有比对的电视类别中j
这样一来,OLED技术形成了两大阵
的优点最多、缺点最少,无论在显示性能、
营,一边是柯达统领Sony、Sanyo、Pioneer、 能耗电、体积薄厚还是画面响应时间、,
TDK、RohmRiT Display、三星等厂商构成 度的适应能力、制作结构等方面都具有突i
的小分子OLED阵营,另一边是由Toshiba、
优势。作为业内看好的第三代显示技术,J
CDT、Seiko—Epason、Philips等厂商组成的高
OLED存在着量产技术不足、大尺寸开发技:
分子OLED阵营。
限等暂时性缺点,OLED已经从理论和实际j
两大阵营不断“交锋”的好处是使OLED产
中显示出强大的替代能力。
品从实验室走向了市场。在1997年到1999年,我
(供稿:本刊记者宋佳
OLED电视 ‘LED背光源电视 . 等离子电视LCD电视
1对比度大全彩化,色彩效果好 。1 寿命长.可靠耐用.维护 机身轻薄.无闪烁 :1轻薄便携.重j
2低操作电压.低功率消耗.节能性好 ‘费用极为低廉 LED可连续使.纯平面无失真 :传统电视的1/3
3高流明效率,高亮度,发光亮度已经达:用105h,比普通白炽灯泡长 2超宽视角,可以容纳:2色彩丰富
到曰光灯的效果 主动发光 100倍 更多的人观看 3分辨率大清8
4体积小.结构简单 低成本.使用原材2高效率 已经可以达到 3亮度均匀,每一个象 高 不存在闪烁职
:
料少组成部件只有LED的30%左右 ’201m/w 素皆可独立发光 4耗电量低.使J
优点5工艺 ̄LEC)简单 3色彩鲜艳 点亮速度快 -4拥有高亮度和对比-命长
6全固态抗震动性强,可实现软屏显示,4体积小 耗电量低 :度.画面清晰.适合户;
可制作大尺寸与可弯曲性面板 5环保 外显示屏用
7快速响应,响应时间为微秒级.是普通:6高亮度 低热量 :5不受磁场影响 :
液晶显示器响应时间的1/i000,无拖尾 :
8可使用温度范围大 耐低温
9制程简单具有低成本的潜力 投资金
额较小.容易达到经济效益 :
1老化时间不同步红、绿、蓝二极管衰:I功率低市面上的单体LED功--高电压、高耗电及亮1反应速度低【
:
退的速度不同 :率一般在5W以下.还没有出:度衰减 时间长
2量产技术普遍不足 :现更大功率的LED 画质随时间递减 显示品质低
3色彩纯度不足纯色发光件寿命仍然较短:2需要严格控制温度 :3散热环境必须要求良好 3可视角度较CRT
:
4大尺寸开发技术仍待加强 3价格高4不适台精细显示 .4显示屏比较脆
鼎 5显示屏不能承受太大或太小的气压 :4无机半导体材料较难应用: i容易受到损伤
6价格高 :于大面积并需要有高分辨率 :
:
的组件 : :
5 LCD电视工艺上较难做・ ・
:
大.大屏幕威品率低 -