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                                    中國投影網熱線:18928465556  設為首頁 | 刊物 | 投稿 | 視聽號 | 投影通下載 [ 會員登錄| 免費注冊 ]

                                    OLED : 第三代顯示技術

                                    中國投影網投影資訊  中國投影網  2024-1-29 9:14:55  編輯:巧樂滋  [ ]

                                    OLED即有機發光二極管(Organic Light Emitting Diode),又稱有機電激光顯示、有機發光半導體,是指有機半導體材料和發光材料在電場驅動下,通過載流子注入和復合而導致發光,發光強度與注入的電流成正比,屬于一種電流型的有機發光器件。

                                    OLED被稱為第三代顯示技術,因具有更輕薄、低能耗、高亮度、高對比度、廣視角,以及發光效率好,并且還可以做到彎曲等特點,使得OLED技術在當今電視、顯示器、手機、平板等領域里廣泛應用。
                                    一、OLED的歷史

                                    1953年,法國南茜大學André Bernanose(安德烈·貝納諾斯)等首次在蒽衍生物中發現了電致發光的現象。1963年,美國紐約大學Martin Pope(馬丁·鮑勃)博士發表了題為“有機晶體的電致發光”的論文,闡述了蒽單晶的電致發光現象,揭開了有機發光器件研究的序幕,為OLED的誕生奠定了基礎,但由于當時獲得的亮度和效率均不理想,而未獲得廣泛的關注。

                                    1979年,美國柯達公司Ching W. Tang(鄧青云)意外地發現一塊做實驗用的有機蓄電池在黑暗中閃閃發光,從而開始了對有機發光二極管(OLED)的研究。這個意外地發現為OLED的誕生拉開了序幕。

                                    1987年,美國柯達公司Ching W. Tang(鄧青云)、Steve Van Slyke(史蒂夫·范·斯萊克)通過真空蒸鍍方式采用小分子有機材料成功制作出了低電壓可驅動的多層式結構OLED器件。由于器件在亮度和效率上發生了質的飛躍,因而獲得全球廣泛關注,并開創了有機電致發光的新的時代。

                                    1990年,英國劍橋大學Jeremy Burroughes(杰里米·伯勒斯)、Richard Friend(理查德·弗瑞德)等人用旋涂的方法以聚合物材料PPV(聚對苯乙炔)為發光材料制成了高分子聚合物OLED器件,即Polymer LED(縮寫為PLED),開創了高分子聚合物應用在有機發光領域的先河,不但再次引發研究熱潮,更確立了OLED在21世紀產業中所占的重要地位。

                                    1998年,美國普林斯頓大學Stephen Forrest(史蒂芬·福里斯特)等人發現了有機電致磷發光現象,他們將磷光材料摻入發光層,研發出了有機電致磷光器件(Phosphorescence OLED,縮寫為PhOLED)。這項研究證明OLED可突破內量子效率25%的理論極限,標志著OLED的發展進入了嶄新時期。

                                    目前OLED技術已經相對成熟,應用領域也在日益擴大,已在中小尺寸屏幕產品中占據了半壁江山,并開始逐步走向大尺寸應用。隨著技術的進一步突破和成本的降低,OLED有望在未來發展出更多種類的應用。

                                    二、OLED的分類

                                    1.按器件結構分類

                                    按器件結構分類,OLED可以分為單層結構、雙層結構、三層結構和多層結構。其中多層結構OLED具有更高的功能性和穩定性。

                                    2.按發光材料分類

                                    按發光材料分類,OLED可分為小分子OLED(或稱為SMOLED)和高分子OLED(或稱為PLED)。小分子OLED主要采用的是真空熱蒸鍍工藝,主要適用于中小型尺寸顯示器;而高分子OLED采用的是旋轉涂覆或者是噴涂印刷工藝,以大尺寸顯示器為應用目標。小分子OLED的基本專利由美國Kodak公司擁有,高分子OLED的專利由英國的CDT和美國的Uniax公司擁有。

                                    3.按驅動方式分類

                                    按驅動方式分類,OLED可以分為被動式(PMOLED)和主動式(AMOLED)。被動式驅動也稱為無源驅動,通常采用矩陣網格的電極結構,主要應用在顯示器尺寸比較小的顯示器中。主動式驅動也稱為有源驅動,通常采用薄膜晶體管(TFT)作為驅動元件,主要用于高分辨率、大尺寸、快速顯示的產品。

                                    4.按基板材料分類

                                    按基板材料分類,OLED可以分為剛性OLED和柔性OLED。剛性OLED即傳統的OLED,使用的是玻璃基板,制造成本較低,主要應用于傳統的顯示設備;而柔性OLED使用的是塑料、金屬薄膜,玻璃薄片等柔性基板,制造成本較高,多被應用于一些新型的柔性顯示設備。

                                    三、OLED的結構

                                    OLED器件的基本結構包括陽極、陰極和夾在兩極之間的有機發光層。陽極通常是透明的導電膜,而陰極則是金屬或合金。在陽極和陰極之間,可以設置多層有機發光層,這些層由高分子或小分子材料組成。此外,為了提高器件的性能和穩定性,通常還會添加空穴注入層、空穴傳輸層和電子傳輸層等輔助層。

                                    四、OLED的原理

                                    OLED核心原理是利用有機材料在電場的作用下產生發光現象。具體來說,當電流通過特定有機材料薄膜時,電子和空穴分別從陰極和陽極注入到有機發光層,并在有機發光層中相遇,形成激子(電子空穴對),激子輻射退激后發出光子,最終產生可見光。

                                    OLED的發光顏色可以通過選擇不同的有機材料來實現,如紅色、綠色和藍色等。OLED發光的亮度或強度取決于發光材料的性能以及施加電流的大小,電流越大,光的亮度就越高。

                                    五、OLED的應用

                                    相比傳統的LCD技術,OLED顯示技術具有明顯的優勢,隨著OLED技術的不斷完善,其應用領域也在不斷地延伸。目前,OLED主要應用于高端電視、智能手機、平板電腦等電子產品。由于其出色的色彩表現、高對比度和響應速度快等特點,OLED已成為高端顯示市場的首選技術之一。此外,隨著柔性電子技術的不斷發展,OLED在可穿戴設備、汽車儀表盤和透明顯示等領域也有著廣泛的應用前景。

                                    1.在商業領域當中,POS機、復印機、ATM機中都可以安裝小尺寸的OLED屏幕,既美觀又實用。大尺寸的OLED可以用作商務宣傳屏,用作車站、機場等廣告投放屏幕,視覺效果優于LCD屏。

                                    2.在電子產品領域中,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、數碼相機等領域,由于OLED顯示屏色彩更加濃艷,并且可以對色彩進行調校(不同顯示模式),因此在實際應用中非常廣泛。

                                    3.在交通領域中,OLED可用作輪船、飛機儀表、GPS、可視電話、車載顯示屏等,因OLED優異的廣視角性能,即使不直視也能夠看清屏幕內容。

                                    4.在工業領域中,隨著工業自動化、智能化的快速發展,所引入的智能操作系統越來越多,也對屏幕的性能有了更多的需求。無論是在觸屏顯示上還是觀看顯示上,OLED的應用范圍要比LCD更廣。

                                    5.在醫療領域中,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屏幕將是一個不錯的選擇。

                                    Martin Pope(馬丁·鮑勃,1918~2022),美國物理化學家, 他在電致發光領域的研究揭開了有機發光器件研究的序幕,為有機發光二極管(OLED)的誕生奠定了基礎。為了表彰他的成就,Pope博士被英國科學院授予最杰出化學家,獲得了2006年戴維獎章。

                                    Ching W. Tang(鄧青云),美籍華裔材料物理學家和化學家,美國國家工程院院士、香港科學院創院院士、香港工程科學院院士,沃爾夫化學獎首位華人得主,香港科技大學賽馬會高等研究院東亞銀行教授、先進顯示與光電子技術國家重點實驗室主任。鄧青云院士的研究領域是關于有機半導體為基礎的電子設備,他發明了有機發光二極管(OLED),被譽為“OLED之父”。

                                    參考資料:
                                    1.https://www.163.com/dy/article/HV5B323905534QJS.html
                                    2.https://tech.hqew.com/fangan_2031117
                                    3.https://zunzheng.com/news/archives/19550
                                    4.https://edisontechcenter.org/LED.html
                                    5.https://www.eepw.com.cn/article/222981.htm

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