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与苹果有缘——浅谈OLED的兴起
作者：，日期：2017-03-22

　　很早之前就有传闻，说是苹果公司的手机会采用OLED屏幕，但是转眼数年过去了，iPhone仍然采用LCD屏。反而前段时间刚推出的三星的Galaxy S7 Edge和小米note2等手机采用了OLED屏幕，而且这个范围还在扩大。其实，可能大家不知道，其实苹果早就在他的产品线中使用了OLED屏幕--首款可穿戴设备Apple Watch。不过，已经基本可以确认苹果今年推出的iPhone，将至少有一款采用OLED面板，这也将成为传闻中的iPhone8的一大亮点，而传闻中苹果公司同时计划将这种屏幕使用到ipad和macbook上则成为了OLED产业爆发的一个导火索。

　　说了半天，那么什么是OLED呢？

　　根据百度百科解释，OLED，中文名为有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode, UIV OLED），又称为有机电激光显示、有机发光半导体（Organic Electroluminesence Display, UIV OLED）。与液晶显示（Liquid Crystal Display, LCD）是不同类型的发光原理。OLED由美籍华裔教授邓青云（Ching W. Tang）1983年在实验室中发现，由此展开了对OLED的研究。OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点。但是，在价格（较大显示面板）、寿命、分辨率暂无法与液晶显示器匹敌。有机发光二极管依色彩可分为单色、多彩及全彩等种类，其中全彩有机发光二极管的制备最为困难；依驱动方式可分为被动式（Passive Matrix, PMOLED）与主动式（Active Matrix, AMOLED）。

　　OLED基本结构层由空穴传输层（HTL）、发光层（EL）和电子传输层（ETL）组成。其工作原理简单描述如下：当一顺向偏压施加于元件时，电洞从阳极（anode、加正电压）注入空穴传输层（Hole Transport Layer，HTL）之最高填满分子轨域（HOMO），而电子从阴极（cathode，加负电压）注入电子传输层（Electron Transport layer，ETL）之最低未填满分子轨域（LUMO），注入之载子，在外加电场之影响下漂移，进而在发光层（此层可能是HTL或是ETL）中结合，电子落入电洞中而进入发光激态（luminescent excited state），形成激子（Exciton），导致激态分子之产生，部份激态分子以辐射衰减（radiative recombination）的方式回到基态，衰减时，将多余能量以光子的形态释出而发光。

 

 

　　专业术语太多，不过我们可以从中看到，正是由于OLED屏视广视角、能以低能耗模式运行、反应速度高等特点，很适合在手机、智能穿戴设备、电视等屏幕上使用，我们可以预示到， OLED屏幕将会是一个趋势。

　　那么，为什么说OLED屏幕将会是一个新的趋势呢？下面，我们就来进一步了解OLED。要理解OLED屏的优势，读者需要首先搞清楚它在核心设计方面与LCD、LED屏的差异。对于LCD、LED屏来说，屏幕上显示的内容来自透过不同颜色像素的背光源。随着像素密度的增加，像素尺寸会减�。竦猛牧炼�，显示屏需要功率更高的背光源。它还增加了显示屏的厚度。LED LCD面板使用了背光来点亮像素，而OLED的像素是可以独立发光的，无需独立的背光源。如此一来，OLED面板的亮度可实现逐个像素的控制，这是LED LCD所做不到的。（而通过使用塑料而非玻璃基底，OLED显示屏可以做成曲面屏，这就是我们经�？吹降目诽岬搅娇钋嫫潦只挠衫矗�。

　　如果OLED那么好，为什么目前仍未普及呢？这主要是因为这种面板的生产难度非常高。据了解，目前有两种OLED技术方式，一种是FMM（精细金属遮罩，FineMetal Mask，也叫精细金属掩膜板），采用红、绿、蓝像素并置法（RGB-SBS，Side-By-Side），由红、绿、蓝像素分别发光所组成，不仅能获得较佳色彩饱和度，还能省电，但大尺寸蒸镀（Evaporation）非常不容易。所以，这种技术路线的大尺寸面板规模量产，当前是比较苦难的，成本很高，良品率很低，这是三星所选择的技术路线。因此，大家也看到，三星量产的是手机屏幕等小屏幕，迟迟没有量产上市OLED电视，核心原因就是这里，实在是技术没办法短期内实现量产，并不是三星不想卖，不想做OLED电视。

　　另一种，就是LG为代表的WOLED技术了。从市面上的彩电产品看，高效率的白光（White）OLED技术已经逐步成真，并且随着材料与元件的技术演进，白光OLED技术已到达照明领域与显示器领域上可以被接受的水准，至少是比现在的液晶电视要完美得多。

　　在OLED素子市�。�2015年WOLED的规模约2亿2300万美元，而FMM是4亿3600万美元。白光OLED虽然容易量产，产品也达到一个新的级别，但值得说明的是，相较于采用红、绿、蓝像素并置法FMM的OLED广色域与高色纯度，白光元件毕竟是妥协版。

　　从这个层面而言，在普及阶段，白光OLED的发展速度更快，由于成本低，良品率也高，所以比较受彩电厂家的青睐；但FMM技术瓶颈的解决也是必然的方向，理论上最佳的产品技术，总会有成为现实摆在用户眼前的一天，只是时间早晚的问题。

　　OLED技术起源于欧美，但可以看到，实现大规模产业化的国家/地区主要集中在东亚，如日本、韩国、中国等地区。全球涉足OLED产业的企业产品主要是小尺寸无源OLED器件，真正对LCD（液晶）构成威胁的有源OLED器件，实现量产的只有少数几家公司。我国虽然具有一定的OLED产业基础，但产业链尚不完善，尤其是上游产品竞争力不强。关键设备以及整套设备的系统化技术等大都掌握在日本、韩国和欧洲企业手中。需要我们这些科学家去努力，去探索。

　　目前，全球OLED产业还处于产业化初期，但是不得不说的是，随着2K、4K屏的兴起，手机、电视的屏幕分辨率越来越高，在未来肯定会有越来越多的厂商选择OLED屏的，OLED屏将会成为手机、智能穿戴设备、电视的主力，在未来几年里要做的是仅仅是完善生产工艺，提高成品率，降低成本。

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