OLED原理、特性、类型及应用

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当OLED显示器件成为主流时，设计工程师也面临着显示技术进步的压力。有机发光二极管（Organiclight-emittingdiode，OLED）器件正逐渐进入主流显示市场，它具有厚度薄、功耗低、能够显示亮度高和色彩鲜艳的图像等优点，并具有对任何物体进行全彩色显示的能力。
OLED显示原理
一个OLED器件由位于金属电极之间的一个或多个有机夹层构成，其中一个夹层必须是透明的。有机夹层是一个高度无序的非结晶薄膜，通常表现为不同分子能级——占据分子轨道的最高能级（HOMO）和不占据分子轨道的最低能级（LUMO）。发射电子的阴极应该具有低工函数，这使得它的能量约束在低能级上：在阴极和LUMO之间的良好能量匹配意味着当发射电子时没有太多的能量损失。
OLED有厚度薄、功耗低、可视角度宽和显示亮度高、色彩鲜艳等优点
由于两个电接点之间费米能级的对称，OLED电极之间在热平衡和零偏置时存在一个固有电势差。当电荷在OLED电极间移动时，HOMO和LUMO是位置的函数。当电子和空穴从一个点向另一个点跃迁时，它们有时会到达同一个位置，并因此形成激发态，或激发性电子空穴对。通过选择合适的材料，这种大量的电子空穴对的激发会通过发射光子产生光。发出光的颜色取决于所用的特殊有机材料。
OLED的类型
在所有正在开发的技术中，可能会很难区分哪些技术能够真正实用。目前，OLED器件的实用化制造技术存在两种不同的工艺：一种是采用高分子有机聚合物，另一种是采用低分子有机聚合物。
高分子聚合物OLED（或者称为PLED）器件可以使用旋转涂覆，光照蚀刻，以及最终的喷墨沉积技术来制造。一旦喷墨沉积和塑料衬底技术得以成熟，PLED显示器件将可以被任意定制来满足各种尺寸的需求。
低分子聚合物OLED（或称为SMOLED）器件可以使用真空蒸镀技术制造。小的有机分子被装在ITO玻璃衬底上的若干层内。与基于PLED技术的器件相比，SMOLED不仅制造工艺成本更低，可以提供全部262000种颜色的显示能力，而且有很长的工作寿命。
不像STN或TFTLCD，OLED是自发光器件，它们直接发射光而不是阻挡光。OLED自发光的特点使得它们在黑暗环境下有极好的视角和显示特性。由于每个像素自己都会发光，OLED不会有任何通过在包含“暗点”像素区域的偏光器而形成的对比度降低漏光现象。OLED典型的对比度大于1000:1，在这个对比度下的视角接近±90°。由于无须背光，相当厚的背光部件就不需要了，这使得OLED的机械厚度比LCD要薄。相比较而言，当从垂直显示平面的角度进行测量时，TFTLCD的典型对比度大约是500:1。由于LCD依赖偏光器的方向来影响视角，所以当观看角度远离垂直角度时对比度下降得特别快。TFTLCD的视角是在对比度超过10:1的情况下定义的，这个角度通常从垂直到大约60°的位置。
OLED的特征
OLED显示器件的自发光特性在某些情况下会成为不利因素。因为OLED不会像LCD那样控制反射光，所以在直接的日光照射下会变得更模糊。目前正在应用的全彩色OLED技术可以使它的峰值亮度达到大约150cd/m2。当OLED用在没有遮挡的日光直接照射下时，耀眼的日光使即使是最亮的显示都无法识别。
LCD的响应时间是与温度相关的，当温度降低到0℃以下时，它的响应速度会变得相当慢。而OLED的响应时间几乎不受温度的影响，当温度达到-20℃时，仍然能够具有10ns以下的响应时间。OLED也不会像LCD那样在高温时失去显示能力。一旦LCD达到一定的温度，LC的流动性就不再保持高度有序的结构，也就失去了阻光的能力。
OLED的应用
电池供电的应用将从OLED技术中直接受益。既然OLED无须背光，那么它就比LCD消耗更低的能量，因为LCD中的大部分能量是由背光消耗的。由于OLED仅仅点亮需要显示信息的像素，所以OLED消耗的能量直接受屏幕上显示内容的影响。相反，当LCD打开的时候，即使是无须显示的区域，也需要背光持续点亮整个面板。