10mm電視不是夢想 OLED顯示技術(shù)解密

迎來OLED電視時代

　　近來，關(guān)于OLED電視推出的消息越來越多。在最近的FPD International 2007展會上，三星、中華映管等上游廠商就展示了屏幕尺寸都在20mm以下的液晶面板，其中三星展示的40英寸1090×1080像素的面板尺寸僅10mm，引起了許多人士的關(guān)注。

CES上展示的OLED

　　今年四月份，有消息稱東芝發(fā)布了一款20.8英寸OLED電視。近日，索尼也正式宣布將在今年12月底上市最新的OLED(有機發(fā)光顯示器)電視，預(yù)計每月生產(chǎn)1000臺，但售價現(xiàn)在尚未決定，但Sony高層透露，滿足客戶需求將是優(yōu)先考量，因此會策略性訂價。日本相關(guān)媒體預(yù)計，11寸OLED電視的售價會在35-50萬日元之間。

索尼在東京展示11寸有機電激發(fā)光電視

　　近兩年以來，以液晶電視為領(lǐng)頭羊的平板電視隨著產(chǎn)量增加、市場大幅增長，得到了快速發(fā)展。許多消費電子廠商在極力推行平板的同時，也在探尋下一代顯示技術(shù)的發(fā)展，從最近一年的OLED發(fā)展勢頭來看，OLED的優(yōu)勢與機會越來越顯現(xiàn)出來。

　　從產(chǎn)業(yè)角度來看，目前OLED產(chǎn)業(yè)不想LCD產(chǎn)業(yè)那樣競爭對手非常多，并且復(fù)雜，秩序較LCD要好得多，這樣更加有利于產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。近來，采用最近采用非晶硅（a-Si）TFT為陣列的AM OLED開發(fā)有突破性的發(fā)展，有助于OLED產(chǎn)業(yè)的推展。若能結(jié)合OLED業(yè)者在鍍膜技術(shù)、OLED封裝技術(shù)及模塊技術(shù)上的專長以及LCD廠商在TFT領(lǐng)域的專長，極有可能是未來顯示器、電視市場的最佳組合。

 

認(rèn)識什么是OLED以及OLED的種類？

　　OLED是英文名Organic Light Emitting Display的縮寫，中文譯作：有機發(fā)光二極管，OLED即有機發(fā)光顯示技術(shù)。其原理是在兩電極之間夾上有機發(fā)光層，當(dāng)正負(fù)極電子在此有機材料中相遇時就會發(fā)光，其組件結(jié)構(gòu)比目前流行的TFTLCD簡單，生產(chǎn)成本只有TFTLCD的三到四成左右。

　　除了生產(chǎn)成本便宜之外，OLED還有許多優(yōu)勢，比如自身發(fā)光的特性，目前LCD都需要背光模塊（在液晶后面加燈管），但OLED通電之后就會自己發(fā)光，可以省掉燈管的重量體積及耗電量（燈管耗電量幾乎占整個液晶屏幕的一半），不僅讓產(chǎn)品厚度只剩兩厘米左右，操作電壓更低到2至10伏特，加上OLED的反應(yīng)時間（小于10ms）及色彩都比TFTLCD出色，更有可彎曲的特性，讓它的應(yīng)用范圍極廣。

被動式矩陣與主動式矩陣的電路原理

　　一般來說，OLED顯示器 依驅(qū)動方式分為被動式（passive matrix，即PM-OLED）與主動式（active matrix，即AM-OLED）兩類，其電路設(shè)計原理如圖一所示。被動式適合用在小尺寸的面版，因為其瞬間亮度與陰極掃瞄列數(shù)成正比，所以需要在高脈沖電流下操作，會使像素的壽命縮短。且因為掃瞄的關(guān)系也使其分辨率受限制，但成本低廉、制程簡單是其一大優(yōu)點。

　　主動式恰與被動式特性相反，雖然成本較昂貴、制程較復(fù)雜（仍比TFT-LCD容易），但每一個像素皆可連續(xù)與獨立驅(qū)動，并可記憶驅(qū)動信號，不需在高脈沖電流下操作，效率較高，壽命也可延長，適用于大尺寸、高分辨率之高信息容量的全彩化OLED顯示產(chǎn)品。

 

OLED技術(shù)如何誕生？

　　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(jìn)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(guān)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(dǎo)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。

OLED已邁向大尺寸、全高清

　　與此同時，在英國劍橋大學(xué)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(yīng)。之后，Jeremy便與他的導(dǎo)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與LCD相比有哪些優(yōu)點和缺點？

　　首先，最能表現(xiàn)出來的就是OLED顯示屏幕能做得非常纖細(xì)，因為OLED器件的核心層厚度很薄，厚度甚至可以小于1毫米，這樣的厚度僅為目前液晶顯示器的1/3。所以它的厚度要比LCD屏更薄，更纖細(xì)。

OLED基本結(jié)構(gòu)與LCD基本結(jié)構(gòu)比較

　　同時，由于OLED還可以在不同材質(zhì)的基板上制造，令它在外形設(shè)計上可以做出各種各樣的彎曲形狀的柔軟顯示設(shè)備，來配合各種需要。此外，在OLED器件的單個像素中，其尺寸可以相當(dāng)小，并且還預(yù)留了很大的空間減幅潛力，令它特別適合應(yīng)用在今后高速發(fā)展的微顯示設(shè)備中。

OLED與LCD亮度與顏色比較

　　OLED可以自身發(fā)光，而LCD則不會發(fā)光，這使得OLED比目前的LCD屏幕要光亮很多，并且對比度更大，色彩效果表現(xiàn)也較好。同時，OLED的發(fā)光轉(zhuǎn)化效率也較高，由于現(xiàn)時的LCD需要背景燈光來點亮，而OLED只是需要在添加點亮的單元的時候才加上電源，所以O(shè)LED所需要的電壓比較低，比號稱省電的LCD屏幕更加低功耗，更為節(jié)電。

　　OLED的失真現(xiàn)象較小，不像現(xiàn)在的LCD屏幕，會有嚴(yán)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(shè)計，令它基本沒有視角范圍的限制，視角一般都可以達(dá)到160度以上，這樣在很大的角度內(nèi)觀看，甚至從側(cè)面觀看也不會感覺失真。

　　在重量方面，OLED的設(shè)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(chǔ)。

　　在現(xiàn)階段，OLED面臨的最大的缺點就是壽命比LCD要短，由于OLED只能達(dá)到約5000個工作小時，比起現(xiàn)在的LCD可以高達(dá)10000個工作小時要明顯遜色。

　　另外，OLED還存一個很大的問題，就是老化時間不同步，這意味著紅、綠、藍(lán)二極管衰退的速度不同，這會導(dǎo)致電視的圖像失真。目前，技術(shù)人員已經(jīng)通過種種手段使這種情況得到了改變。

　　在制造工藝上，OLED也需要變革。目前，索尼、三星、愛普生具備OLED面板的生產(chǎn)能力，但他們大多生產(chǎn)用于手機的小尺寸顯示面板，但大批量生產(chǎn)OLED用的大尺寸面板可能是一項挑戰(zhàn)。

　　此外，由于要適應(yīng)計算機或者是電視機的顯示要求，OLED必須采用主動矩陣技術(shù)，這就使OLED不可避免地要面臨和主動矩陣液晶同樣的合格率偏低問題。

強勢對手：SED電視

　　在下一代顯示技術(shù)當(dāng)中，以佳能、東芝為主導(dǎo)的SED電視可以說是OLED電視的一個強勁對手，在06年，佳能與東芝就合作投建一條SED電視生產(chǎn)線，后來因為各方面的原因，一直受到阻撓。不過在FPD International 2006展會上，他們還是展出了一款55英寸SED電視，擁有1920×1080物理分辨率。

SED面板

　　SED是英文名urface Conduction Electron Emitter Display的縮寫，也是一種比液晶和等離子更為先進(jìn)的新型顯示技術(shù)產(chǎn)品。SED面板最大亮點是畫質(zhì)好，它的解析力像液晶電視，而灰度表現(xiàn)力，可視角度，色域范圍，動態(tài)畫面表現(xiàn)，暗部細(xì)節(jié)表現(xiàn)力則可達(dá)到高級的CRT電視水平。

　　在對比度方面，SED更有優(yōu)勢。目前液晶電視的對比度為600:1～1500:1，等離子電視的對比度約為3000:1～10000:1，而SED的對比度卻可達(dá)到10000:1～100000:1的水平。惟一的缺點是畫面的亮度還不及等離子與液晶，但SED技術(shù)研發(fā)進(jìn)步很快，例如2004年的SED樣品亮度僅為300cd/m2，2005年SED的樣品亮度就提高到400cd/m2，2006年展出的55英寸SED的亮度提高到了450cd/m2。但相比LCD和PDP，這個亮度還是不夠，目前LCD電視亮度普遍達(dá)到500cd/m2以上，PDP電視達(dá)到1000cd/m2以上。

SED面板也是很薄的

　　SED同樣可以做得很薄，而且發(fā)光效率比等離子和液晶都高，其耗電量也只有相同尺寸的液晶電視的三分之二，比等離子當(dāng)然就更低。它的可視角度很大，不小于等離子電視。

　　目前由于上游不愿將其技術(shù)拿出來與其它公司共享，從而加速SED電視的商品化和降低成本，所以很多彩電廠家還是對其持觀望態(tài)度，但不可否認(rèn)它有可能成為OLED電視的一支“攔路虎”。