现在,除了曲面,还有就是OLED炒得火热。但是很多用户对OLED的了解却知之甚少。今天我们不妨在这儿聊聊这位幕后英雄。
青出于蓝,OLED的结构及原理简介
OLED是Organic Light-Emitting Diode的单词缩写,意为有机电致发光二极管,也可称其为有机电激光显示。其具有典型的三明治式结构,也就是由不同的应用层叠加组合而成。首先,是由一层薄薄的、透明的且具有半导体特性ITO(铟锡氧化物层)与供电部分的正极端相连接,而供电部分的另一端则连接到金属层来作为阴极。接着,就是在这两级中间叠加进三层结构,从阳极至阴极分别为:HTL(空穴传输层)、EL(发光层)和ETL(电子传输层)。当供电部分输出适当强度的电压时,正极处的空穴(一个缺少电子的、成正电性的空位粒子)与阴极处产生的电荷就会在发光层中结合,进而产生出亮光。由于发光层中配方不同,会产生出的红、绿、蓝的RGB三原色,通过强弱叠加,就构成了最基本的色彩。
OLED基本结构
OLED虽然在名字上与LED类似,但二者却是完全不同的两类事物。以我们常用的LED显示器为例,它的液晶面板是通过LED背光源发光,再通过液晶分子的折射而产生各种不同的颜色,而液晶分子其本身并不具备发光的能力,也就是说,LED所指的就仅仅是显示器的背光源而已。但OLED则不同,它自身就能够发光并产生各种颜色,因此,它不需要额外的背光源。LED和OLED的关系好比发动机和汽车,前者无法独立运作,必须要搭配上更多的部件才能发挥作用,而后者则本身就是一个一体化的模块,能独立的将功能实现。这就让OLED在工艺上可变得更加的薄,结构上也更简单,这也为其可塑造出多样的表面提供了优先条件。
传统LCD与OLED的区别
目前,OLED又有两种新形态的产品:曲面OLED和柔性OLED。曲面OLED是对一类表面可弯曲的OLED屏幕的总称,说的是形状;而柔性OLED说的则是质地和硬度,严格地说,有很大一部分的曲面OLED设备都能划归到柔性OLED设备中。它们都属于OLED家族中的新生代衍生产品,在结构上与主流OLED设备原理类似,只是在结构和工艺上有所差别。曲面OLED只是单向弯曲,产品本身还是硬的,并且受制于屏幕边框的限制,也就是说弯曲程度有限。而柔性OLED则不同,可以任意弯曲,甚至不受屏幕边框限制或者说是其没有屏幕边框。
可任意弯曲的柔性OLED
可能你会好奇,传统的LED和OLED都是非常平整的,为什么可为什么柔性OLED就能任意弯曲呢?为了让OLED屏幕变柔软,各厂商都把功夫下到了“表面”,一个比较有效的方法就是把聚合物添加到可弯曲的合成材料薄膜上,并通过使用特殊的阻隔层,减少基底薄膜对氧气和水汽的透过率,从而使聚合物长久地与空气隔绝,形成一个保护外衣。比如三星推出的基于OLED技术的柔性YOUM屏幕,就是将玻璃基板和封装层换成了柔性聚合物薄片来实现的。通过聚合物将内部结构包好并隔绝空气后,屏幕上的玻璃便可以被去掉,不同的曲度便可呈现。
传统OLED的封装和柔性OLED的封装的不同
各表一枝,柔性OLED的优缺点
坦白地说,柔性OLED屏幕的优点的确不少,如前面提到的结构简单、可塑性强、纤薄等,但我们也不得不承认,柔性OLED屏幕仍有一些问题需要解决,其中最大的问题莫过于制造工艺上的不够成熟。目前,国际上开发柔性OLED屏的公司不少,但其产品的合格率大多不高。尺寸稳定性成为塑胶基板柔性OLED屏制作中的最大挑战。若尺寸变化过大,会使得光罩对位变得极为困难,还会限制住晶体管设计的大小,同时容易在有机与无机材料层界面间产生内应力,导致弯曲时,层与层间产生剥离,这也就解释了为什么柔性OLED结构上简单,但良品率较低的原因。这一因素所带来的进一步后果,就是让柔性OLED设备的生产成本居高不下,进而柔性OLED设备的销售价格也居高不下,这为柔性OLED设备的大量普及带来较大的障碍。再加上生产OLED的原材料本生就较为昂贵,让量产柔性OLED屏幕的企业变得屈指可数。以柔性OLED手机市场为例,现目前虽然已经出现了搭配柔性OLED的产品,并且都还是一些概念性产品。由此可见,柔性OLED设备要想达到普及的程度,还有很长的一段路要走。
众厂商发力柔性OLED
其实在很早之前,诺基亚、索尼、三星等厂商就已经给出柔性OLED手机的概念图,这种柔性OLED技术的研发也已经持续相当长的一段时间了。早在2011年,诺基亚在2011诺基亚世界大会、三星在CES 2011上都展示过柔性OLED的实体样品。而对于柔性OLED的研究,各大移动终端制造商也一直没有停歇。包括三星、LG、飞利浦、夏普、索尼和诺基亚在内的厂商目前都在研发柔性OLED屏幕技术,同时也都有各自的样品展示过。但直到目前,由于技术的不成熟,所以还看不到有产品的上市。
柔性OLED应用前景广泛
但由于柔性OLED的封装难度大,目前还只是一些小到几英寸大到十几英寸的产品。所以柔性OLED在未来的应用前景主要在一些小尺寸的产品上,比如柔性OLED屏幕符合手机屏幕越来越大,携带方便的发展趋势;OLED低功耗、可弯曲的特性可以制作成可穿戴的设备,比如手表、手环等。当然,由于技术的日新月异,在未来会有大尺寸的柔性OLED产品,再加上自发光的特点,还可以制作成可发光的窗帘、墙纸等设备,来节约能源,这些也并非是不可能的。但从现阶段来看,想要应用到大尺寸产品上,比如电视、显示器以及平板和手机上都是有非常大的难度的。我们先不考虑成本因素,就产品本身来讲,一款产品除了屏幕外,还有边框、PCB、芯片等等,但这些物件也能变得柔软吗?显然这是不能的,至少从目前来看还不可能。
柔性OLED发展还需时日
对于目前大部分用户来说,不管是曲面OLED还是柔性OLED设备,更多的意义在于新奇,而非实用。其实更大的价值是厂商展现技术实力和为品牌造势,而且从量产能力和目前的价格来看,普及的可能性都很小。做个假设,在未来数年以后,当曲面和柔性OLED设备随处可见时,可能人们对其的购买欲,反而不如现在强烈。它的产生,更多的是在某一特定领域填补一片技术空白,并不足以引发一场显示技术的革命。一段时间以后,当人们在一阵新鲜劲儿过去时,对曲面和柔性OLED设备的选购上,也会更多的归于理性。设计、性能和价格又会回到同一起跑线上,曲面和柔性OLED要全面进入商业化的运作的频道,道路任重而道远。
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