在CRT时代,英国无线电研究员Henry Joseph Round率先发现电场发光,奠定了之后LED技术发展的基础。随后的1961年,德州仪器为红外线LED(首个发光二极管)申请了专利。然而,该产品是人眼不可见的。1962年,Nick Holonyack发明了首个人眼可见的LED灯,并被称为“LED之父”。
1987,伊士曼·柯达公司发明了OLED有机发光二极管技术,为柔软显示设备的出现铺垫了道路。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显示器,被公认为新一代的显示技术。
OLED是一种由有机分子薄片组成的固态设备,施加电压之后就能发光。OLED能让电子设备产生更明亮、更清晰的图像,其耗电量小于传统的发光二极管(LED),也小于当今人们使用的液晶显示器(LCD)。
OLED是一种固态半导体设备,其厚度为100-500纳米,比头发丝还要细200倍。OLED由两层或三层有机材料构成;依照最新的OLED设计,第三层可协助电子从阴极转移到发射层。
OLED由以下各部分组成:
基层--基层用来支撑整个OLED。
阳极--阳极在电流流过设备时消除电子。
有机层--有机层由有机物分子或有机聚合物构成。
导电层--该层由有机塑料分子构成,这些分子传输由阳极而来的“空穴”.可采用聚苯胺作为OLED的导电聚合物。
发射层--该层由有机塑料分子(不同于导电层)构成,这些分子传输从阴极而来的电子;发光过程在这一层进行。可采用聚芴作为发射层聚合物。
阴极--当设备内有电流流通时,阴极会将电子注入电路。
相对于传统显示器及照明领域的设备,
OLED具有以下优点。
1、超薄。厚度可以小于1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,并且重量也更轻;
2、抗震耐用。固态机构,没有液体物质,因此抗震性能更好,不怕摔;
3、可视角度大。几乎没有可视角度的问题,很大的视角下观看,画面仍然不失真;
4、成本低。制造工艺简单,成本更低;
5、响应速度快。响应时间为μs量级,显示运动画面绝对不会有拖影的现
6、工作温度范围宽。可工作于-40~75℃;
7、可弯曲。能够在不同材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显示器。
OLED 以驱动方式可分为无源驱动PMOLED)与有源驱动(AMOLED)两种,OLED的驱动方式是属于电流驱动。
PMOLED具有阴极带、有机层以及阳极带。阳极带与阴极带相互垂直。阴极与阳极的交叉点形成像素,也就是发光的部位。外部电路向选取的阴极带与阳极带施加电流,从而决定哪些像素发光,哪些不发光。此外,每个像素的亮度与施加电流的大小成正比。
PMOLED易于制造,但其耗电量大于其他类型的OLED,这主要是因为它需要外部电路的缘故。PMOLED用来显示文本和图标时效率最高,适于制作小屏幕,例如人们在移动电话、掌上型电脑以及MP3播放器上经常能见到的那种。即便存在一个外部电路,被动矩阵OLED的耗电量还是要小于这些设备当前采用的LCD。
而AMOLED在技术上的优势几乎是传统LCD难以企及的。
1、对比传统LCD,AMOLED屏幕非常薄,并且可以在屏幕中集成触摸层,做超薄机更有优势。
2、高分辨率AMOLED采用pentile排列,不像传统LCD那样一个像素点等于红绿蓝三个亚像素的合集,而是一个像素=1绿0.5(蓝 红) ,大幅强调绿色,使画面看起来更鲜艳。
3、AMOLED自发光,单个像素在显示黑色时下不工作,显示深色时低功耗。所以AMOLED在深色下省电,并且具有传统LCD几百倍的对比度,还不会漏光。
4、AMOLED具有一定的柔韧性,比起玻璃基板的LCD屏幕不宜损坏。
5、AMOLED和SUPER AMOLED的色域都非常广。
OLED显示技术具体LCD及LED无可比拟的优势,但是依然存在相当多的问题。由于平面电视已进入成熟期,价格竞争激烈,不管是消费者或电视品牌业者,对于产品价格都非常敏感,然而OLED有机材料寿命不长,加上制程复杂,导致生产成本相当高,良率也不容易提升。短期内,业界人士认为OLED面板仍会先以小尺寸的行动装置市场为主力,导入电视、照明等应用,还需要时间发酵。
量子是现代物理的重要概念。最早是M·普朗克在1900年提出的。量子点是极小的半导体晶体,大小约为3到12纳米,仅由少数原子构成,所以其活动局限于有限范围之内,而丧失原有的半导体特性。
也正因为其只能活动于狭小的空间,因此影响其能量状态就容易促使其发光(目前一般通过电子或光子激发量子点,产生带色彩的光子),科学家实验的结果是,可依据其内部结构与大小的不同,发出不同颜色的光,量子点尺寸越大越偏向光谱中的紫色域、越小则越偏向红色,如果计算足够精确,就可如图所指示发出鲜艳的红绿蓝光,正好用作显示器的RGB原色光源。
量子点材料需要在短波长光线下才能激发发光,目前的做法是将量子点材料涂布在有机薄膜上,形成量子点光学薄膜应用在背光模组中,再搭配液晶面板使用。与传统背光不同的是,白光LED需更换为蓝光LED,从成本上来看,蓝光LED不要封装荧光粉,所以其价格会更低。
由于传统白光LED采用的是蓝光LED外加黄色荧光粉的方式,所以其光谱分布上,蓝光部分相对比较纯正,而绿光和红光部分没有明显的峰值,导致在搭配彩膜时,液晶模组的红色和绿色的饱和度不高。而使用量子点背光红绿蓝三色光峰值明显,经过彩膜后颜色的饱和度也较高。使用量子点技术的液晶显示器在颜色表现上不输于OLED显示器。