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十个方面解析:OLED显示的发展方向

2015年09月11日 ?? 收藏0
OLED技术可以作为一半的照明光源技术应用,亦可以作为一种“矩阵排列”的紧密显示产品应用,被誉为人类未来光源和显示技术的“梦幻”科技。文中将解析OLED显示方面的几个“最”,代表了OLED显示产品、产业和市场的一系列发展方向,可以作为思考OLED产业发展问题的基本切入点。

一、OLED优点比你想到的多

OLED显示技术的优点可以这样形容:把液晶显示技术、等离子PDP显示技术、CRT显示技术,这三个已经在民用和消费市场贷规模普及的显示技术的所有优点集中在一起,并抛弃大多数的缺点,就成了OLED显示技术的主要特点!

具体说,OLED显示技术包括:可以实现迄今为止最薄的显示器;最容易与各种触摸屏技术整合;最高的发光效率、节能水平极高;可实现任意形状的显示、柔性器件、弯曲显示;可最佳效果实现现有和未来的3D显示技术;可视角巨大;色彩表现非常出色、随着技术进步足以超越以往任何显示技术;适应使用环境的变化、温度、压力等环境指标要求宽松;画面反应速度迅速;使用寿命长;制备结构简单、材料消耗少、制造可主要继承TFT-LCD技术和生产线;理论上每单位显示画面尺寸成本最低……

目前,OLED显示技术的主要缺点主要集中在产业成熟度较低和三原色不均匀老化这两点上。但是前者会随着时间的流逝自然解决,后者也不是不可以解决的技术问题。

二、OLED是在最不经意间发现的“梦幻”科技

1979年的一天晚上,在柯达公司从事科学研究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。回到实验室,他发现黑暗中有个亮的东西。打开灯,原来是一块做实验的有机蓄电池在发光。

OLED研究就由此开始。邓博士也因此被称为“OLED之父”。

OLED技术是一种特殊的半导体技术、二极管技术。晶体二极管是一种特殊的电子开关器件,能够实现单方向的导电通路。在二极管内导电粒子只能从一个方向另一个方向移动。因此,二极管可以作为一种特殊的“开关”使用,例如电脑CPU中的众多部件就是由这种电子开关组成。

OLED技术与传统晶体二极管技术不同的地方在于,电子在二极管内部有一侧向另一侧移动的时候,会出现“能级”的跃迁——即电子从一侧的原子表面脱离,在另一侧的另一种原子表面被捕获的过程中,电子的能量会降低,多余的能量则以光子的形式发射出去。由于两侧原子的不同,电子迁移中发射能量的大小也就不同,表现上就是光波的波长频率不同,也就是我们肉眼看到的颜色不同。OLED技术就是采用特殊的有机材料实现上述特殊的二极管构造的技术。

三、OLED是目前唯一的高分辨率纯固体显示技术

OLED显示设备的一大特点就是在结构上是全部固体紧密接触的结构,其本身对大气压力等并不敏感,同时器件也更为结实。

传统CRT显像管技术必须依赖于一个体积不小的真空环境做电子流的加速和便宜。这不仅使得CRT产品的体积巨大,也是部分CRT电视发生“爆炸”的原因。同时,即便CRT电视采用的较厚的玻璃和金属结构保护显像管的安全,但是由于其真空结构必须承受大气压的巨大压力,因此,其“并没有看上出那么结实”。

PDP等离子技术可以说是CRT技术极致发展的结果:等离子显示技术的每一个显示发光单元就类似于一个小的CRT显像管——只不过这个单元里面发射的不是电子束,而是紫外线,同时这种紫外线也不再需要加速和偏转,而是直接轰击其表面的荧光粉发光。PDP这种结构特点使其不能摆脱“真空气泡”的结构设计。虽然可以在里面填充惰性气体,以平衡大气压力的作用,但是在高原环境低气压作用下,这些填充的惰性气体却会“主动冲破”PDP的显示单元的玻璃结构——因此,PDP的使用对气压有一定的要求。

LCD液晶电视的特点自然就是必须采用“液态晶体”材料了。这种会流动的液态物质的物理状态和位置稳定性也不好,特别是低温环境下回“冻冰”。所以,液晶显示不适合于低温、高温等特殊温度条件下的显示。

综合比较,OLED显示技术则采用全部固态的物理结构,在适用环境上最为宽广!

四、OLED显示器件的核心结构最为简单

OLED显示技术不仅显示优势明显,而且其自身结构也较为简单,尤其是和目前流行的TFT-lcd液晶显示技术比较起来,其结构异常“精简”。

传统的CRT显示设备大多数体型巨大,必须包括高压变压电路、阴极射线发射装置、阴极射线偏转装置、射线偏转所需要的巨大空间、荧光屏幕。这些必须的结构也是的CRT电视体积过大,同时显示画面又难以突破38英寸的主要原因。

与之相比,虽然PDP等离子显示技术的显示结构比较简单:驱动电路、紫外线发生层、荧光层等主要结构。但是其在制作上,却需要荧光层和紫外线发生层之间的“粘连”,二者共同组成一个充满惰性气体的空间网格的密集阵列,工艺上的复杂性使得其最小结构单位不能做的很小——这是等离子电视、等离子显示器不能做成小尺寸的根本原因。

而现在最流行的薄膜晶体管液晶显示技术TFT-lcd则被称为历史上最复杂的显示技术之一:背光源是这种被动显示技术特有的结构,包括背光的驱动、控制、供电、光源体和最终形成白色平行光源的导光板结构,都是其他显示技术没有的。同时,液晶光阀部分又包括光阀矩阵和TFT驱动结构。由于采用液态晶体技术,光阀矩阵平面除了需要像素隔离结构,还需要内部的支撑结构。

与以上显示技术线比较,OLED的结构更类似于等离子,或者液晶显示产品扣除背光源之后的部分,但是又有着比起更简单的组成:上下玻璃基本,上下电极,中间发光装置等分层结构,配合TFT驱动电路就构成了OLED的基本结构。这一结构中既没有液晶显示技术的液态物质,也没有等离子显示技术的惰性气体物质,结构也更为稳定。

五、OLED显示器件的理论成本最低

OLED显示技术是一种结构上显着比现有产品,特别是液晶显示技术要简单、简练的显示技术。结构的简单本身就决定了该技术一旦大规模应用,必然会在成本上表现出一定的优势。事实上,OLED显示技术在理论上,也可能是目前为止成本最低的显示器件。

LCD显示产品目前已经成为PC和彩电领域的主导者。产生这种市场转变的原因,不仅在于LCD显示技术比较传统的CRT所具有的一系列优势:超薄、轻便、低辐射等等,更在于其更低的成本。Crt显示技术必须依赖于阴极射线的偏转电路,而这个电路主要的构成是金属“铜”。这钟金属材料的成本,使得CRT显示产品哪怕在小尺寸上的成本也不会很低,而在大尺寸上成本上升非常显着。目前,液晶显示产品已经在价格上完全低于CRT产品鼎盛期、甚至衰退期的市场价格。

而与OLED线比较,液晶产品的价格却还是高的:第一,液晶显示需要一个光源系统,包括发光器件、驱动电路和导光板,而OLED则完全不需要这些;第二液晶和OLED的像素驱动方面都采用TFT或者类似结构,成本和工艺相同;第三,液晶的封装需要考虑液体材料的特点,例如流动性、不可支撑性,但是OLED没有这些问题;第四液晶材料的涂布、OLED材料的涂布,以及材料本身的成本是目前二者成本上差异和争议最大的方面——但是随着OLED技术和材料应用方面的发展,其成本绝不会显着高于液晶产品。

因此,从各种综合因素来看,OLED产品有望在大规模普及的时候,在成本上,拥有一定优势。当然,这种理论上最低的成本,还需要实践上的技术进步来实现!

下一页:OLED的另5个之最


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