最薄OLED屏已突破到0.3毫米,但它已準(zhǔn)備好代替TFT-LCD屏了嗎？

　　在所有先進的顯示技術(shù)中，沒有哪種顯示技術(shù)的未來比有機發(fā)光二極管(OLED)更讓人興奮的了。OLED具有目前任何顯示技術(shù)的所有優(yōu)點，它們的不足或弱點則根本沒有或基本沒有，至少目前還沒有。 

　　例如，OLED不像其它顯示技術(shù)(如LCD)那樣需要背光。OLED可以產(chǎn)生明亮、清晰的視頻和圖像(亮度水平超過1000根燭光/平方米，對比度大于10000:1)，而且?guī)缀蹩蓮娜魏谓嵌容p松看清圖像。OLED的功耗也很小，并且具有快速開關(guān)速率。它們的響應(yīng)時間在幾十個微秒范圍內(nèi)，再加上其色彩生成能力(超過1600萬種顏色)，使得它們非常適合成為電視的顯示技術(shù)。OLED顯示技術(shù)已經(jīng)在NTSC制式兼容電視機上成功進行了演示。

　　另外，OLED材料特別輕也特別薄。在今年的顯示2008大會上，索尼公司展示了一款業(yè)內(nèi)最薄的0.2mm厚原型OLED屏產(chǎn)品。它的制造成本也有低于其它顯示技術(shù)的潛力。這方面的工作正在順利進行，而且有跡象顯示非常樂觀。一些公司已嘗試了精密卷繞對位生產(chǎn)，并取得了不同程度的成功。

　　不過，OLED也有一些缺點。最大的問題是壽命有限，特別是藍色和綠色OLED。部分原因是需要防水，因為水會損害OLED中的有機材料，這使得在它們的制造過程中必須做到非常緊的密封等級。

　　壽命接近20萬小時的實驗性綠色OLED已經(jīng)實現(xiàn)。到目前為止，實驗性藍色OLED的最長壽命約為6.2萬小時。由東芝、松下和Idemitsu Kosan公司采用薄膜晶體管(TFT)襯底聯(lián)合開發(fā)的藍色OLED也有相似的結(jié)果。他們的研發(fā)工作主要集中在手機使用的2.2英寸、240×320像素的QVGA顯示屏上，功耗只有100mW。

　　OLED的單位面積發(fā)光強度一般要比無機固態(tài)LED低，后者通常設(shè)計用作點光源。事實上，愛普生公司開發(fā)的OLED材料消除了有機材料的一些早期失效因素，因此具有較長的壽命。

　　基于以上這些事實，以及研究人員對OLED顯示屏光明前景的預(yù)測，設(shè)計工程師應(yīng)該對OLED有更多的了解：它們的工作原理、如何應(yīng)用、可望達到怎樣的性能水平、以及這種令人興奮的技術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)等，而這種技術(shù)肯定能夠滿足未來各種顯示屏的要求。

　　基本結(jié)構(gòu)

　　OLED由一個金屬陰極(一般是鋁或鈣)和一個位于玻璃襯底上的陽極(一般是氧化銦錫或ITO)組成。在這兩個電極之間沉積著由有機分子或聚合體組成的發(fā)光和導(dǎo)電層(圖1)。通過“印刷”工藝在扁平的承載板上進行行列沉積，形成的像素矩陣可以發(fā)出不同顏色的光，如紅、綠、藍或白色。幾個層可以相互堆疊在一起。

　　圖1：基本的OLED結(jié)構(gòu)由金屬陰極(一般是鋁或鈣)和位于玻璃襯底上的陽極(一般是氧化銦錫或ITO)組成。在這兩個極之間沉積著由有機分子和聚合物組成的發(fā)光和導(dǎo)電層。 

　　OLED依靠正電荷顆粒(空穴)和負電荷顆粒(電子)之間的吸引原理工作。當(dāng)兩極加上電壓時，有個層將相對于另一透明層變成負電荷層。當(dāng)能量從負電荷(陰極)層傳送到另一(陽極)層時，它將激發(fā)這兩層之間的有機材料發(fā)出可見光，并從玻璃的最外層透射出來。

　　靜電力使電子和空穴相互吸引并再次結(jié)合。這種再結(jié)合的地方非?？拷l(fā)光層，因為在有機半導(dǎo)體材料中，空穴比電子更具移動性。這種再結(jié)合會造成電子能量等級的下降，同時伴隨著電磁波的發(fā)射，其頻率正好在可見光范圍內(nèi)。

　　如果陽極的電位比陰極低，OLED將無法工作。在這種條件下，空穴將移向陽極，電子移向陰極，因此它們是相互遠離，不會發(fā)生再結(jié)合現(xiàn)象。

　　摻雜或增強型有機材料有助于控制光的亮度和顏色。有機材料可以由小的單結(jié)構(gòu)或分子、或復(fù)雜的分子鏈(聚合物)組成，以便最適合它們生產(chǎn)的方式。

　　Eastman-Kodak公司在20世紀(jì)80年代開發(fā)的原始OLED使用的是小型有機分子。雖然小分子能發(fā)出很亮的光，但它們必須采用成本極高的真空沉積工藝制造。最近使用的則是較大的聚合物分子，其制造成本較低，可以做出很大的薄板，因此非常適合大屏幕顯示器使用。