自1987年就职于美国柯达公司的我国香港邓青云博士首次研制出具有实用价值的OLED显示器件以来,OLED以其主动发光、广视角、快速响应等特性受到业界的广泛关注。
第三代梦幻显示器
与目前占主导地位的液晶显示器(LCD)和等离子显示器(PDP)相比,OLED无论在显示性能还是器件制造方面都具有领先优势,是目前业界公认的一种理想的平板显示器,被称为第三代“梦幻显示器”。概括起来,OLED具有以下竞争优势:
第一,主动发光,更轻更薄更省电。OLED材料自身可以发出红、绿、蓝等颜色的光,因此不需要LCD必备的背光源和彩色滤光板,这种简单的器件结构使OLED在相同屏幕尺寸的情况下,厚度不到LCD的1/2,重量不到LCD的1/3,功耗不到LCD的2/3。
第二,可视特性优异:亮度高、色彩丰富、对比度大、响应速度快、视角大、几乎不受环境光的影响。OLED材料亮度大于100000cd/m2,远超过液晶显示器,对比度更是高达100万比1,色彩还原能力超过LCD2倍,响应速度超过LCD1000倍,且在360°视角范围内无亮度色彩损失,阳光直射下也几乎不受影响。
第三,适于各种恶劣的使用环境:工作温度范围宽、耐冲击、抗震动。OLED工作温度范围在40℃~80℃,且由于OLED为全固态结构,无真空、无液体物质,抗震性好,可适应野外、飞机和宇宙飞船上的巨大加速度、振动等恶劣环境。
第四,制造成本低。OLED器件结构简单,制程工序约为LCD的2/3,大规模生产后,OLED成本比LCD低40%。
第五,OLED可做成能卷曲的柔性显示器。易实现软屏显示,制成便于携带的可卷曲的显示器,未来的应用范围十分广阔。
第六,OLED易于制成薄而透明的显示器。
第七,OLED器件可用于照明。以平面发光为特点的OLED与其他光源相比具有高效、环保、安全等优点,目前用于照明的白光OLED器件效率已达到50lm/W,寿命超过5000小时,街边路灯或室内灯具换上OLED将不会太遥远。LCD为达到更佳的显示效果,也正借助于OLED作为其背光源。
AMOLED技术是方向
OLED技术发展方向,总体来说,是从小尺寸、低分辨率的PMOLED向大尺寸、高分辨率的AMOLED发展,同时研究柔性显示器及白光照明等。需要解决的技术重点包括以下方面:
一是研发用于AMOLED的低温多晶硅TFT技术,尤其解决结晶化技术、TFT亮度补偿技术及TFT基板制程工艺等。
二是增加OLED的亮度。目前OLED显示器的实际亮度远未达到其理论值,需研究新的器件结构如在阴阳极内侧加缓冲层、选用逸出功低且大气稳定性好的阴极材料、开发逸出功大且透光性好的阳极材料、研究能级结构对发光更有效的有机材料等。
三是增加器件的寿命和稳定性。尽管OLED寿命已达到近3万小时,但与CRT、LCD相比仍有较大的差距,因此提高器件的发光效率,减少发热对器件寿命的影响,同时改进制备工艺,加强对基底材料的超净处理并减少氧、水汽对器件的侵蚀,以提高器件寿命和稳定性是OLED技术发展需解决的重要问题。