OLED工作原理及分类
有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode,OLED)又称为有机电激光显示，是继CRT(CathodeRayTube，阴极射线管)、LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示器)之后的第三代显示技术。OLED的基本结构是由一薄而透明且具半导体特性的锢锡氧化物(I下0)与电力正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括空穴注入层、空穴传输层、发光层(有机材料)、电子传输层与电子注入层。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红绿蓝三色。OLED是双注入型发光器件，将电能直接转化为有机半导体材料分子的光能，采用的是电致发光物理机制。所以与传统的LCD显示方式不同，OLED无需背光灯，具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。
图：OLED结构原理图
图：OLED电致发光原理图
OLED显示技术实现彩色显示的方式大致可以分为独立材料发光法，彩色滤光薄膜法、色转换法和微共振腔调色法四种。其中独立材料发光法是直接采用独立的红绿蓝有机发光材料提供三基色，彩色滤光薄膜法是通过彩色滤光片将白光转换为彩色OLED所需要的红绿蓝三基色，色转换法主要利用三基色中能量最高的蓝色为发光源，经由光色转换薄膜将蓝光分别转换成能量较低的红光或绿光从而提供三基色，微共振腔调色法是利用微共振腔效应调整发光颜色成为三基色。在市场上，三星的OLED采用的是分别对RGB进行涂色，LG的OLED电视采用的是白光OLED+彩色滤光片的显示技术。
图：OLED彩色化方式比较
根据所使用的有机薄膜材料不同，OLED可分为小分子OLED与聚合物OLED。小分子OLED是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，聚合物OLED是以共机性高分子为材料的聚合物器件系统。根据驱动方式不同，OLED可分为主动矩阵(有源)OLED(ActiveMatrixOLED,AMOLED)和被动矩阵(无源)OLED(PassiveMatrixOLED,PMOLED)oAMOLED具有完整的阴极层、有机分子层以及阳极层，但阳极层覆盖着一个薄
膜晶体管(TFT)阵列，形成一个矩阵。TF下阵列本身就是一个电路，能决定哪些像素发光，进而决定图像的构成。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。目前移动端设备主要使用的是AMOLED屏幕。
参考观研天下发布《2018-2023年中国有机发光二极管（OLED）行业市场供需现状调研与投资方向评估分析报告》
图：AMOLED结构图
图：PMOLED结构图
OLED性能优势
与传统的CR下、LCD等显示器件相比，OLED几乎兼顾了已有显示器的所有优点，同时又具有自己独特的优势。既有高亮度、高对比度、高清晰度、宽视角、宽色域等来实现高品质图像，又具备超薄、超轻、低功耗、宽温度特性等来满足便携式设备的轻便、省电、适于户外操作的需求;而自发光、发光效率高、反应时间短、透明、柔性等更是OLED显示独具的特点。因而，OLED在平板显示行业被称为“梦幻般的显示技术”。此外，OLED采用有机半导体材料，由于有机功能材料的分子设计、性能装饰的空间广阔，因而OLED材料的选择范围宽;OLED的驱动只需要2}12V的直流电压是其另一优势;全固化结构的主动发光，使其适用于温差范围大、冲击振动强的特殊领域;制程相对简单，尤其是喷墨打ED等湿法制备技术的引入，使OLED显示屏通过低投入生产线的大规模、大面积生产得以实现;OLED容易与其他产品集成，具备优良的性价比。
图：OLED性能展示
主动发光，无需背光源，利于实现器件的低功耗、超薄、柔性等优势;
响应速度快，能及时捕捉到动态画面的每一个细节，无施尾现象:
高对比度和宽视角，尤其高的分辨率带来良好的视觉体验;
低功耗，例如2.4英寸的有源OLED功耗440mW，而同尺寸多晶硅LCD的功耗达到605mW,OLED能够有效地提高移动电话、平板电脑等便携设备在户外的待机和使用时间;
超薄加超轻，尤其是基于聚合物基板的OLED柔性器件，充分展现其便携性;
宽温度特性，在低温下正常运行，可满足日常户外尤其是寒冷冬天的便携式和可穿戴设备的需求，以及特殊的军事、航空航天用途。
图：OLED和TFT-LCD显示器的比较
OLED发展历程
OLED的研究产生起源于一个偶然的发现。1979年的一天晚上，在美国柯达公司从事科研工作的华裔科学家邓青云博士(Dr.C.W.Tang)在回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室里，回去以后，他发现黑暗中有个亮的东西。打开灯发现原来是一块做实验的有机蓄电池在发光。OLED研究就此开始，邓博士由此也被称为OLED之父。1987年柯达公司首次研制出高性能夹心结构的器件。1997年OLED由日本先锋公司在全球第一个商业化生产并用于汽车音响。但是直到1999年，OLED唯一的市场仅为车载显示器，2000年后应用才扩展到手机、PDA(包括电子词典、手持电脑和个人通讯设备等)、相机、手持游戏机、检测仪器等。2009年各大厂商开始将重心转向AMOLED，致使AMOLED产值首度超越PMOLED。2013年LGD,SMD先后推出55英寸OLED电视。2017年苹果十周年纪念手机iPhoneX采用AMOLED屏幕。所以OLED从首次商业应用到成功推出55英寸电视屏仅仅用了16年时间，而LCD走过这段历程则花了32年时间，可见全球OLED产业发展非常迅猛。
图：OLED发展历程
行业周期来看，LCD已经处于成熟期，在显示领域占领看绝对币场，而OLED正处于成长期。中国光学光电子行业协会液晶分会(CODA)秘书长梁新清在2016年8月于上海召开的“中国北京2015国际显示产业高峰论坛”的前期说明会上表示，到2025年前后，伴随柔性显示器的商品化，TF下液晶将会步入衰退期。与此同时，OLED将会取代下FT液晶，迎来成熟期。 
图：OLED正处于成长期
资料来源：观研天下整理，转载请注明出处（ZTT）
更多好文每日分享，欢迎关注公众号
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
