未來之書，深入淺出分析OLED顯示技術(shù)
今天LCD已經(jīng)逐漸走近千家萬戶，然而，在顯示產(chǎn)品領域歷經(jīng)了一場又一場的波瀾壯闊的革命之后，我們未來在顯示產(chǎn)品上又將會迎接什么樣的技術(shù)革新，給我們帶來什么樣的驚喜呢？這就是下文即將談到的下一代的平板顯示器，OLED顯示技術(shù)。
OLED即英文Organic Light Emitting Diode的縮寫，中文譯作有機發(fā)光二極管。自2003年開始正式有廠家把OLED技術(shù)應用在數(shù)碼相機、手機等數(shù)字產(chǎn)品的顯示屏幕上。這也能看出OLED在移動產(chǎn)品上正在趕超LCD的產(chǎn)品。
今天應用在手機上的OLED屏幕OLED是當前平板顯示器業(yè)界的新寵兒，很多公司都正在對此進行研發(fā)，并努力將該技術(shù)推向市場。這與它所具有的優(yōu)勢是分不開的，就以OLED跟現(xiàn)在的LCD屏幕比較起來，我們可以發(fā)現(xiàn)OLED確實存在諸多的優(yōu)點：
由于OLED的厚度很薄，所以它的物理特性非常柔軟
柯達的OLED顯示屏
OLED不存在視角問題，不像現(xiàn)在的LCD屏幕，會有嚴重的水平和垂直的視角失真。由于OLED所具有的主動發(fā)光的特性，屬于發(fā)射型的設計，視角一般都可以達到180°的極限。
● 成本，比LCD至少節(jié)省20％
在重量方面，OLED的設計重量還要比LCD輕得多，因為在制造工藝上，OLED所需材料很少，它只有一個底層，制造工藝也相對簡單，只需要86道工序，而LCD卻要上200道，它對材料和工藝的要求都比LCD減少約1/3，成本將會更加低。據(jù)估計OLED量產(chǎn)時的成本要比LCD至少節(jié)省20%，這也是將來在顯示屏生產(chǎn)中，現(xiàn)有的LCD技術(shù)會被OLED技術(shù)所取代，在生產(chǎn)成本和產(chǎn)品性能上的優(yōu)勢奠定了優(yōu)厚的基礎。
● 缺憾，“短命”的OLED
今天在不少數(shù)碼產(chǎn)品上，我們可以看到咱這種單色的
可顯示16級灰階的OLED屏幕
被譽為OLED之父的汪根樣博士那么OLED技術(shù)到底是什么時候出現(xiàn)的呢？其實早在1987年，就已經(jīng)有人開始對OLED進行研究。這是受聘了Kodak公司的汪根樣博士無意間發(fā)現(xiàn)的有機蓄電池所產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象，并從此開始了關于OLED的研究，為OLED技術(shù)邁出了第一步。作為出生在香港的汪根樣博士不愧是我們中國人的驕傲。后來汪根樣繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)：在小分子有機材料中，它們與金屬半導體類似，可以在電場的作用下產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象，而且這些小分子的有機材料的電光轉(zhuǎn)換效率非常高。在電路控制下，OLED能快速地點亮和熄滅，每秒可操作60次，亮度很高，工作電壓卻非常之低。
與此同時，在英國劍橋大學攻讀博士的Jeremy Burroughes也在一年之后證明，大分子的聚合物也有場致發(fā)光效應。之后，Jeremy便與他的導師一起創(chuàng)建了劍橋顯示技術(shù)公司，同樣走上了研究OLED的道路，開辟了與Kodak公司截然不同的OLED研發(fā)路子。
OLED所具備的優(yōu)異性能跟它的特殊結(jié)構(gòu)的關系是密不可分的，在OLED顯示屏中，每個OLED單元猶如一塊多層的夾心餅干，其中的發(fā)光材料就是夾在每個單元的中間，好比是餅干中的餡料，每個單元都能受控地產(chǎn)生3種不同顏色的光，它的結(jié)構(gòu)如圖所示。
OLED技術(shù)除了用于我們?nèi)粘Ｊ煜さ淖烂嬗嬎銠C系統(tǒng)中之外，它的另一個應用就是用在微型顯示器上，這里所說的微顯示器（Microdisplay）一般是指3.3cm以下的顯示器，它目前主要分為LCD和OLED兩大類。
微型顯示是針對一些小的移動設備，小得能裝在衣服口袋里，同時，如果使用這種小巧的OLED屏幕來欣賞大屏幕的DVD影片時，也無須擔心它的顯示面積過于狹小，只要給這類微顯示器配上一副虛擬的光學系統(tǒng)就可以迎刃而解了。
根據(jù)美國Standard Resouree資料顯示，2001年全球OLED銷售金額僅300萬美元，但到2002年達2.1億美元，增長近70倍。OLED不需背光源、省電、亮度更高、成本更低的特點，也令OLED所具有的有機發(fā)光技術(shù)吸引了更多的廠商注意。
基于OLED屏幕的手機未來廠商的目標是進軍大面積OLED的市場，這樣將會造成液晶電視與等離子的市場地位的下滑。預計到了2005年，OLED大屏幕顯示器的成功研發(fā)潮必將引發(fā)顯示產(chǎn)品的激烈市場競爭。不過，現(xiàn)階段很多TFT-LCD廠家都開始了兩手準備的市場策略，希望進一步考慮將產(chǎn)品分為兩條戰(zhàn)線，一條是繼續(xù)生產(chǎn)LCD并發(fā)展到LCD-TV和液晶投影設備上，而另外一條線就是開始涉足OLED領域，當市場步入成熟后就全面發(fā)力擴大產(chǎn)能，而不至于被競爭對手分食整個顯示市場。
雖然現(xiàn)今LCD顯示屏具有低輻射、環(huán)保健康和低能耗等諸多優(yōu)點，但面對它自身的響應時間較慢、視角范圍小、色彩亮度低的缺點也限制了部分專業(yè)用途的用戶去使用LCD。不過，以上制約著平板顯示屏的技術(shù)瓶頸也將會被下一代的OLED顯示技術(shù)所打破，從OLED的低能耗、高亮度，反應時間短以及沒有視角限制等優(yōu)異特性來看，OLED毋庸置疑將是下一代的平板顯示設備的新星，為我們的顯示新視野展開嶄新的一頁。
“PEG-VZ90”手持設備所采用的OLED屏幕
這種新型3.8英寸（或9.7厘米）顯示屏只有2.14毫米厚，它能夠使用戶在 VZ90這樣的移動產(chǎn)品上享受到各種高質(zhì)量影像，比如電視節(jié)目和數(shù)字圖象，而不會使用戶的視覺感受打折扣。
索尼OLED設備技術(shù)指標：
索尼 OLED顯示設備 | 參考：同等級的LCD設備 | |
尺寸 | 9.7 厘米 (3.8英寸) | (相同) |
分辨率 | 480xRGBx320 (HVGA) | (相同) |
點距 | 56微米×168微米 | (相同) |
亮度 | 150cd /m2 | 55 cd /m2 |
對比度 | 1000 : 1 | 100 : 1 |
色彩 | 262, 144 色 | (相同) |
響應時間 | 0.01毫秒 | 16毫秒 |
觀測角度 | 垂直： 約180度 水平：約180度 | 垂直：約130度 水平：約125度 |
OLED由于先天不足而無法滿足大屏幕輸出的需求。不過這種情況即將被改變，三星在今年1月已經(jīng)研制出了全球最大的電視機用OLED顯示面板。
三星給出了這款產(chǎn)品的技術(shù)指標：
·尺寸：21英寸
·分辨率：1920×1200
·亮度：1000nits
·對比度：5000：1
據(jù)三星電子稱，該款OLED顯示面板的尺寸為21英寸(53.34厘米)，在亮度、薄度和節(jié)能方面均優(yōu)于當前的LCD顯示面板。
三星公司還表示，該款OLED顯示面板不但可用于高清晰電視機的屏幕，還可以作為計算機顯示器使用。而且，這種顯示面板還可以在當前的LCD生產(chǎn)線上實現(xiàn)量產(chǎn)。
三星LCD研發(fā)中心副總裁Jun-Hyung Souk表示：“這款OLED顯示面板的問世表明三星公司已經(jīng)走在該市場的最前沿，同時也將成為大尺寸OLED電視市場的領頭羊。”
三洋電機和柯達聯(lián)合開發(fā)出了一種耗電量比原來減小一半左右、色度對視角依賴性更小的2.16英寸彩色OLED面板，它以230cd/m2的亮度顯示圖像時耗電量僅為200mW～300mW。
為了降低耗電量，每個像素在RGB三個子像素的基礎上追加了一個白色（W）子像素，也就是說由總計4個子像素構(gòu)成一個像素。使用時則是將3種子像素結(jié)合起來進行色彩顯示，這樣一來在這些子像素中就一定會用到W子像素。也就是說以GBW、BRW、RGW這樣的組合方式來使用。W子像素的發(fā)光效率高達12.5cd/A，分別約為R的5倍、G的2倍、B的11倍，所以與只使用RGB相比，電源利用效率就得到了提高。
精工愛普生展出了色彩表現(xiàn)性更高的最新OLED面板。一般來講，OLED面板的色彩表現(xiàn)性提高以后，壽命會縮短。而此次通過對材料、元件結(jié)構(gòu)，以及光線照射方法進行全面改進，從而在維持原壽命的基礎上擴大了色彩表現(xiàn)范圍。該公司沒有公布色彩表現(xiàn)范圍的具體數(shù)字，不過與原有色彩表現(xiàn)性的OLED面板相比，色彩更鮮艷了。
此次展出的色彩表現(xiàn)性更高的OLED面板的畫面尺寸為6.5英寸，分辨率為560×480像素。亮度為100cd/m2，對比度為500:1。使用圓形偏光板。為高分子方式，OLED工藝中使用了噴墨法。壽命正在檢測，約為2000至3000小時。該公司希望2007年投產(chǎn)，其中最大的課題是產(chǎn)品壽命。目前EPSON的開發(fā)目標是面板亮度保持在200cd/m2，而壽命則延長到1萬個小時，這也使OLED的應用前景更加明朗。
04年5月，精工愛普生向外界展示了其40英寸的OLED顯示原型，并且宣稱將在2007年此類電視將會正式上市。該顯示器使用了4個20英寸低溫LCD面板組成，具備1280×768像素，能夠顯示26萬色。精工愛普生表示，目前面臨的最大挑戰(zhàn)是OLED TV的壽命和尺寸擴大問題，公司表示他們的產(chǎn)品將可以使用10000小時以上，這與最開始的等離子面板TV的壽命處于同一水平。
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