一文讀懂OLED產(chǎn)品特性、結(jié)構(gòu)及市場(chǎng)前景

蘋(píng)果公司表示今年將在iPhone 8上使用OLED屏幕，其在智能手機(jī)等電子產(chǎn)品領(lǐng)域的示范效應(yīng)將是OLED的一重要推動(dòng)力。隨著VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、可穿戴設(shè)備等新電子產(chǎn)品的爆發(fā)趨勢(shì)，OLED 將帶來(lái)新的切入點(diǎn)。 OLED 終端產(chǎn)品市場(chǎng)爆發(fā)迅速，帶動(dòng) OLED 增長(zhǎng)前景可期，綜合來(lái)看，今年很有可能成為“OLED元年”。

本文就從OLED入手，介紹下OLED的發(fā)展歷史以及發(fā)展前景等，下面就跟隨小編走進(jìn)OLED的世界。..。..

有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）是一種由柯達(dá)公司開(kāi)發(fā)并擁有專(zhuān)利的顯示技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)使用有機(jī)聚合材料作為發(fā)光二極管中的半導(dǎo)體材料。聚合材料可以是天然的，也可能是人工合成的，可能尺寸很大，也可能尺寸很小。蛋白質(zhì)和DNA就是有機(jī)聚合物的例子。OLED顯示技術(shù)廣泛的運(yùn)用于手機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、DVD機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、筆記本電腦、汽車(chē)音響和電視。OLED顯示器很薄很輕，因?yàn)樗皇褂帽彻狻LED顯示器還有一個(gè)最大為160度的寬屏視角，其工作電壓為二到十伏特?；贠LED的新技術(shù)有軟性有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)（FOLED），這項(xiàng)技術(shù)有可能在將來(lái)使得高度可攜帶、折疊的顯示技術(shù)變?yōu)榭赡堋?/p>

發(fā)展歷史

1947年出生于香港的美籍華裔教授鄧青云在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了有機(jī)發(fā)光二極體，也就是OLED，由此展開(kāi)了對(duì)OLED的研究，1987年，鄧青云教授和Van Slyke 采用了超薄膜技術(shù)，用透明導(dǎo)電膜作陽(yáng)極，Alq3作發(fā)光層，三芳胺作空穴傳輸層，Mg/Ag 合金作陰極，制成了雙層有機(jī)電致發(fā)光器件。1990 年，Burroughes 等人發(fā)現(xiàn)了以共軛高分子PPV為發(fā)光層的OLED，從此在全世界范圍內(nèi)掀起了OLED 研究的熱潮。鄧教授也因此被稱(chēng)為“OLED之父”。

在OLED的兩大技術(shù)體系中，低分子OLED技術(shù)主要集中于日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣這三個(gè)地區(qū)，而高分子的PLED主要為歐洲廠(chǎng)家發(fā)展。另外，之前LG手機(jī)的OEL也是利用的OLED技術(shù)。OLED技術(shù)及專(zhuān)利由英國(guó)的科技公司CDT掌握。兩大技術(shù)體系相比，PLED產(chǎn)品的彩色化上仍有困難。而低分子OLED則較易彩色化。

不過(guò)，雖然將來(lái)技術(shù)更優(yōu)秀的OLED會(huì)取代TFT等LCD，但有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)還存在使用壽命短、屏幕大型化難等缺陷。

為了形像說(shuō)明OLED構(gòu)造，可以將每個(gè)OLED單元比做一塊漢堡包，發(fā)光材料就是夾在中間的蔬菜。每個(gè)OLED的顯示單元都能受控制地產(chǎn)生三種不同顏色的光。OLED與LCD一樣，也有主動(dòng)式和被動(dòng)式之分。被動(dòng)方式下由行列地址選中的單元主動(dòng)發(fā)光。主動(dòng)方式下，OLED單元后有一個(gè)薄膜晶體管（TFT），發(fā)光單元在TFT驅(qū)動(dòng)下點(diǎn)亮。主動(dòng)式OLED比被動(dòng)式OLED省電，且顯示性能更佳。

產(chǎn)品特性

OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光的特性，采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光，而且OLED顯示屏幕可視角度大，并且能夠節(jié)省電能，從2003年開(kāi)始這種顯示設(shè)備在MP3播放器上得到了應(yīng)用。

以O(shè)LED使用的有機(jī)發(fā)光材料來(lái)看，一是以染料及顏料為材料的小分子器件系統(tǒng)，另一則以共軛性高分子為材料的高分子器件系統(tǒng)。同時(shí)由于有機(jī)電致發(fā)光器件具有發(fā)光二極管整流與發(fā)光的特性，因此小分子有機(jī)電致發(fā)光器件亦被稱(chēng)為OLED（Organic Light EmitTIng Diode），高分子有機(jī)電致發(fā)光器件則被稱(chēng)為PLED （Polymer Light-emitTIng Diode）。小分子及高分子OLED在材料特性上可說(shuō)是各有千秋，但以現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展來(lái)看，如作為監(jiān)視器的信賴(lài)性上，及電氣特性、生產(chǎn)安定性上來(lái)看，小分子OLED處于領(lǐng)先地位。當(dāng)前投入量產(chǎn)的OLED組件，全是使用小分子有機(jī)發(fā)光材料。

結(jié)構(gòu)

OLED的基本結(jié)構(gòu)是由一薄而透明具半導(dǎo)體特性之銦錫氧化物（ITO），與電力之正極相連，再加上另一個(gè)金屬陰極，包成如三明治的結(jié)構(gòu)。整個(gè)結(jié)構(gòu)層中包括了：空穴傳輸層（HTL）、發(fā)光層（EL）與電子傳輸層（ETL）。當(dāng)電力供應(yīng)至適當(dāng)電壓時(shí)，正極空穴與陰極電荷就會(huì)在發(fā)光層中結(jié)合，產(chǎn)生光亮，依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)RGB三原色，構(gòu)成基本色彩。OLED的特性是自己發(fā)光，不像TFT LCD需要背光，因此可視度和亮度均高，其次是電壓需求低且省電效率高，加上反應(yīng)快、重量輕、厚度薄，構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低等，被視為 21世紀(jì)最具前途的產(chǎn)品之一。

有機(jī)發(fā)光二極體的發(fā)光原理和無(wú)機(jī)發(fā)光二極體相似。當(dāng)元件受到直流電（Direct Current；DC）所衍生的順向偏壓時(shí)，外加之電壓能量將驅(qū)動(dòng)電子（Electron）與空穴（Hole）分別由陰極與陽(yáng)極注入元件，當(dāng)兩者在傳導(dǎo)中相遇、結(jié)合，即形成所謂的電子-空穴復(fù)合（Electron-Hole Capture）。而當(dāng)化學(xué)分子受到外來(lái)能量激發(fā)后，若電子自旋（Electron Spin）和基態(tài)電子成對(duì)，則為單重態(tài)（Singlet），其所釋放的光為所謂的熒光（Fluorescence）；反之，若激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對(duì)且平行，則稱(chēng)為三重態(tài)（Triplet），其所釋放的光為所謂的磷光（Phosphorescence）。

當(dāng)電子的狀態(tài)位置由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時(shí)，其能量將分別以光子（Light Emission）或熱能（Heat DissipaTIon）的方式放出，其中光子的部分可被利用當(dāng)做顯示功能；然有機(jī)熒光材料在室溫下并無(wú)法觀(guān)測(cè)到三重態(tài)的磷光，故PM-OLED元件發(fā)光效率之理論極限值僅25%。

PM-OLED發(fā)光原理是利用材料能階差，將釋放出來(lái)的能量轉(zhuǎn)換成光子，所以我們可以選擇適當(dāng)?shù)牟牧袭?dāng)做發(fā)光層或是在發(fā)光層中摻雜染料以得到我們所需要的發(fā)光顏色。此外，一般電子與電洞的結(jié)合反應(yīng)均在數(shù)十納秒（ns）內(nèi)，故PM-OLED的應(yīng)答速度非?？臁?/p>

1. S.：PM-OLED的典型結(jié)構(gòu)。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO（indium TIn oxide；銦錫氧化物）陽(yáng)極（Anode）、有機(jī)發(fā)光層（Emitting Material Layer）與陰極（Cathode）等所組成，其中，薄而透明的ITO陽(yáng)極與金屬陰極如同三明治般地將有機(jī)發(fā)光層包夾其中，當(dāng)電壓注入陽(yáng)極的空穴（Hole）與陰極來(lái)的電子（Electron）在有機(jī)發(fā)光層結(jié)合時(shí)，激發(fā)有機(jī)材料而發(fā)光。

而發(fā)光效率較佳、普遍被使用的多層PM-OLED結(jié)構(gòu)，除玻璃基板、陰陽(yáng)電極與有機(jī)發(fā)光層外，尚需制作空穴注入層（Hole Inject Layer；HIL）、空穴傳輸層（Hole Transport Layer；HTL）、電子傳輸層（Electron Transport Layer；ETL）與電子注入層（Electron Inject Layer；EIL）等結(jié)構(gòu)，且各傳輸層與電極之間需設(shè)置絕緣層，因此熱蒸鍍（Evaporate）加工難度相對(duì)提高，制作過(guò)程亦變得復(fù)雜。

由于有機(jī)材料及金屬對(duì)氧氣及水氣相當(dāng)敏感，制作完成后，需經(jīng)過(guò)封裝保護(hù)處理。PM-OLED雖需由數(shù)層有機(jī)薄膜組成，然有機(jī)薄膜層厚度約僅1，000～1，500A°（0.10～0.15 um），整個(gè)顯示板（Panel）在封裝加干燥劑（Desiccant）後總厚度不及200um（0.2mm），具輕薄之優(yōu)勢(shì)。

材料

有機(jī)材料的特性深深地影響元件之光電特性表現(xiàn)。在陽(yáng)極材料的選擇上，材料本身必需是具高功函數(shù)（High work function）與可透光性，所以具有4.5eV-5.3eV的高功函數(shù)、性質(zhì)穩(wěn)定且透光的ITO透明導(dǎo)電膜，便被廣泛應(yīng)用于陽(yáng)極。在陰極部分，為了增加元件的發(fā)光效率，電子與電洞的注入通常需要低功函數(shù)（Low work function）的Ag、Al、Ca、In、Li與Mg等金屬，或低功函數(shù)的復(fù)合金屬來(lái)制作陰極（例如：Mg-Ag鎂銀）。

適合傳遞電子的有機(jī)材料不一定適合傳遞空穴，所以有機(jī)發(fā)光二極體的電子傳輸層和空穴傳輸層必須選用不同的有機(jī)材料。目前最常被用來(lái)制作電子傳輸層的材料必須制膜安定性高、熱穩(wěn)定且電子傳輸性佳，一般通常采用螢光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而空穴傳輸層的材料屬于一種芳香胺螢光化合物，如TPD、TDATA等有機(jī)材料。

有機(jī)發(fā)光層的材料須具備固態(tài)下有較強(qiáng)螢光、載子傳輸性能好、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性佳、量子效率高且能夠真空蒸鍍的特性，一般有機(jī)發(fā)光層的材料使用通常與電子傳輸層或電洞傳輸層所采用的材料相同，例如Alq被廣泛用于綠光，Balq和DPVBi則被廣泛應(yīng)用于藍(lán)光。

一般而言，OLED可按發(fā)光材料分為兩種：小分子OLED和高分子OLED（也可稱(chēng)為PLED）。小分子OLED和高分子OLED的差異主要表現(xiàn)在器件的制備工藝不同：小分子器件主要采用真空熱蒸發(fā)工藝，高分子器件則采用旋轉(zhuǎn)涂覆或噴涂印刷工藝。小分子材料廠(chǎng)商主要有：Eastman、Kodak、出光興產(chǎn)、東洋INK制造、三菱化學(xué)等；高分子材料廠(chǎng)商主要有：CDT、Covin、Dow Chemical、住友化學(xué)等。國(guó)際上與OLED有關(guān)的專(zhuān)利已經(jīng)超過(guò)1400份，其中最基本的專(zhuān)利有三項(xiàng)。小分子OLED的基本專(zhuān)利由美國(guó)Kodak公司擁有，高分子OLED的專(zhuān)利由英國(guó)的CDT（Cambridge DisPlay Technology）和美國(guó)的Uniax公司擁有。

工藝

1. 氧化銦錫（ITO）基板前處理

2.（1）ITO表面平整度：ITO已廣泛應(yīng)用在商業(yè)化的顯示器面板制造，其具有高透射率、低電阻率及高功函數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。一般而言，利用射頻濺鍍法（RF sputtering）所制造的ITO，易受工藝控制因素不良而導(dǎo)致表面不平整，進(jìn)而產(chǎn)生表面的尖端物質(zhì)或突起物。另外高溫鍛燒及再結(jié)晶的過(guò)程亦會(huì)產(chǎn)生表面約10 ~ 30nm的突起層。這些不平整層的細(xì)粒之間所形成的路徑會(huì)提供空穴直接射向陰極的機(jī)會(huì)，而這些錯(cuò)綜復(fù)雜的路徑會(huì)使漏電流增加。一般有三個(gè)方法可以解決這表面層的影響？U一是增加空穴注入層及空穴傳輸層的厚度以降低漏電流，此方法多用于PLED及空穴層較厚的OLED（~200nm）。二是將ITO玻璃再處理，使表面光滑。三是使用其它鍍膜方法使表面平整度更好。

3.（2）ITO功函數(shù)的增加：當(dāng)空穴由ITO注入HIL時(shí)，過(guò)大的位能差會(huì)產(chǎn)生蕭基能障，使得空穴不易注入，因此如何降低ITO / HIL接口的位能差則成為ITO前處理的重點(diǎn)。一般我們使用O2-Plasma方式增加ITO中氧原子的飽和度，以達(dá)到增加功函數(shù)之目的。ITO經(jīng)O2-Plasma處理后功函數(shù)可由原先之4.8eV提升至5.2eV，與HIL的功函數(shù)已非常接近。

加入輔助電極，由于OLED為電流驅(qū)動(dòng)組件，當(dāng)外部線(xiàn)路過(guò)長(zhǎng)或過(guò)細(xì)時(shí)，于外部電路將會(huì)造成嚴(yán)重之電壓梯度，使真正落于OLED組件之電壓下降，導(dǎo)致面板發(fā)光強(qiáng)度減少。由于ITO電阻過(guò)大（10 ohm / square），易造成不必要之外部功率消耗，增加一輔助電極以降低電壓梯度成了增加發(fā)光效率、減少驅(qū)動(dòng)電壓的快捷方式。鉻（Cr：Chromium）金屬是最常被用作輔助電極的材料，它具有對(duì)環(huán)境因子穩(wěn)定性佳及對(duì)蝕刻液有較大的選擇性等優(yōu)點(diǎn)。然而它的電阻值在膜層為100nm時(shí)為2 ohm / square，在某些應(yīng)用時(shí)仍屬過(guò)大，因此在相同厚度時(shí)擁有較低電阻值的鋁（Al：Aluminum）金屬（0.2 ohm / square）則成為輔助電極另一較佳選擇。但是，鋁金屬的高活性也使其有信賴(lài)性方面之問(wèn)題因此，多疊層之輔助金屬則被提出，如：Cr / Al / Cr或Mo / Al / Mo，然而此類(lèi)工藝增加復(fù)雜度及成本，故輔助電極材料的選擇成為OLED工藝中的重點(diǎn)之一。

1. 陰極工藝

在高解析的OLED面板中，將細(xì)微的陰極與陰極之間隔離，一般所用的方法為蘑菇構(gòu)型法（Mushroom structure approach），此工藝類(lèi)似印刷技術(shù)的負(fù)光阻顯影技術(shù)。在負(fù)光阻顯影過(guò)程中，許多工藝上的變異因子會(huì)影響陰極的品質(zhì)及良率。例如，體電阻、介電常數(shù)、高分辨率、高Tg、低臨界維度（CD）的損失以及與ITO或其它有機(jī)層適當(dāng)?shù)酿ぶ涌诘取?/p>

1. 封裝

⑴吸水材料：一般OLED的生命周期易受周?chē)畾馀c氧氣所影響而降低。水氣來(lái)源主要分為兩種：一是經(jīng)由外在環(huán)境滲透進(jìn)入組件內(nèi)，另一種是在OLED工藝中被每一層物質(zhì)所吸收的水氣。為了減少水氣進(jìn)入組件或排除由工藝中所吸附的水氣，一般最常使用的物質(zhì)為吸水材（Desiccant）。Desiccant可以利用化學(xué)吸附或物理吸附的方式捕捉自由移動(dòng)的水分子，以達(dá)到去除組件內(nèi)水氣的目的。

⑵工藝及設(shè)備開(kāi)發(fā)：封裝工藝之流程，為了將Desiccant置于蓋板及順利將蓋板與基板黏合，需在真空環(huán)境或?qū)⑶惑w充入不活潑氣體下進(jìn)行，例如氮?dú)?。值得注意的是，如何讓蓋板與基板這兩部分工藝銜接更有效率、減少封裝工藝成本以及減少封裝時(shí)間以達(dá)最佳量產(chǎn)速率，已儼然成為封裝工藝及設(shè)備技術(shù)發(fā)展的3大主要目標(biāo)。

彩色化技術(shù)

顯示器全彩色是檢驗(yàn)顯示器是否在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志，因此許多全彩色化技術(shù)也應(yīng)用到了OLED顯示器上，按面板的類(lèi)型通常有下面三種：RGB像素獨(dú)立發(fā)光，光色轉(zhuǎn)換（Color Conversion）和彩色濾光膜（Color Filter）。

1.RGB象素獨(dú)立發(fā)光

利用發(fā)光材料獨(dú)立發(fā)光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金屬蔭罩與CCD象素對(duì)位技術(shù)，首先制備紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光中心，然后調(diào)節(jié)三種顏色組合的混色比，產(chǎn)生真彩色，使三色OLED元件獨(dú)立發(fā)光構(gòu)成一個(gè)像素。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于提高發(fā)光材料的色純度和發(fā)光效率，同時(shí)金屬蔭罩刻蝕技術(shù)也至關(guān)重要。

有機(jī)小分子發(fā)光材料AlQ3是很好的綠光發(fā)光小分子材料，它的綠光色純度，發(fā)光效率和穩(wěn)定性都很好。但OLED最好的紅光發(fā)光小分子材料的發(fā)光效率只有31mW，壽命1萬(wàn)小時(shí)，藍(lán)色發(fā)光小分子材料的發(fā)展也是很慢和很困難的。有機(jī)小分子發(fā)光材料面臨的最大瓶頸在于紅色和藍(lán)色材料的純度、效率與壽命。但人們通過(guò)給主體發(fā)光材料摻雜，已得到了色純度、發(fā)光效率和穩(wěn)定性都比較好的藍(lán)光和紅光。

高分子發(fā)光材料的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)其發(fā)光波長(zhǎng)，現(xiàn)已得到了從藍(lán)到綠到紅的覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光范圍的各種顏色，但其壽命只有小分子發(fā)光材料的十分之一，所以對(duì)高分子聚合物，發(fā)光材料的發(fā)光效率和壽命都有待提高。不斷地開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)良的發(fā)光材料應(yīng)該是材料開(kāi)發(fā)工作者的一項(xiàng)艱巨而長(zhǎng)期的課題。

隨著OLED顯示器的彩色化、高分辨率和大面積化，金屬蔭罩刻蝕技術(shù)直接影響著顯示板畫(huà)面的質(zhì)量，所以對(duì)金屬蔭罩圖形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。

1.光色轉(zhuǎn)換　光色轉(zhuǎn)換是以藍(lán)光OLED結(jié)合光色轉(zhuǎn)換

膜陣列，首先制備發(fā)藍(lán)光OLED的器件，然后利用其藍(lán)光激發(fā)光色轉(zhuǎn)換材料得到紅光和綠光，從而獲得全彩色。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于提高光色轉(zhuǎn)換材料的色純度及效率。這種技術(shù)不需要金屬蔭罩對(duì)位技術(shù)，只需蒸鍍藍(lán)光OLED元件，是未來(lái)大尺寸全彩色OLED顯示器極具潛力的全彩色化技術(shù)之一。但它的缺點(diǎn)是光色轉(zhuǎn)換材料容易吸收環(huán)境中的藍(lán)光，造成圖像對(duì)比度下降，同時(shí)光導(dǎo)也會(huì)造成畫(huà)面質(zhì)量降低的問(wèn)題。掌握此技術(shù)的日本出光興產(chǎn)公司已生產(chǎn)出10英寸的OLED顯示器。

1.彩色濾光膜

此種技術(shù)是利用白光OLED結(jié)合彩色濾光膜，首先制備發(fā)白光OLED的器件，然后通過(guò)彩色濾光膜得到三基色，再組合三基色實(shí)現(xiàn)彩色顯示。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于獲得高效率和高純度的白光。它的制作過(guò)程不需要金屬蔭罩對(duì)位技術(shù)，可采用成熟的液晶顯示器LCD的彩色濾光膜制作技術(shù)。所以是未來(lái)大尺寸全彩色OLED顯示器具有潛力的全彩色化技術(shù)之一，但采用此技術(shù)使透過(guò)彩色濾光膜所造成光損失高達(dá)三分之二。日本TDK公司和美國(guó)Kodak公司采用這種方法制作OLED顯示器。

RGB像素獨(dú)立發(fā)光，光色轉(zhuǎn)換和彩色濾光膜三種制造OLED顯示器全彩色化技術(shù)，各有優(yōu)缺點(diǎn)。可根據(jù)工藝結(jié)構(gòu)及有機(jī)材料決定。

驅(qū)動(dòng)方式

OLED的驅(qū)動(dòng)方式分為主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)（有源驅(qū)動(dòng)）和被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)（無(wú)源驅(qū)動(dòng)）。

一、無(wú)源驅(qū)動(dòng)（PM OLED）

其分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路。

⑴靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式：在靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光顯示器件上，一般各有機(jī)電致發(fā)光像素的陰極是連在一起引出的，各像素的陽(yáng)極是分立引出的，這就是共陰的連接方式。若要一個(gè)像素發(fā)光只要讓恒流源的電壓與陰極的電壓之差大于像素發(fā)光值的前提下，像素將在恒流源的驅(qū)動(dòng)下發(fā)光，若要一個(gè)像素不發(fā)光就將它的陽(yáng)極接在一個(gè)負(fù)電壓上，就可將它反向截止。但是在圖像變化比較多時(shí)可能出現(xiàn)交叉效應(yīng)，為了避免我們必須采用交流的形式。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路一般用于段式顯示屏的驅(qū)動(dòng)上。

⑵動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式：在動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光顯示器件上人們把像素的兩個(gè)電極做成了矩陣型結(jié)構(gòu)，即水平一組顯示像素的同一性質(zhì)的電極是共用的，縱向一組顯示像素的相同性質(zhì)的另一電極是共用的。如果像素可分為N行和M列，就可有N個(gè)行電極和M個(gè)列電極。行和列分別對(duì)應(yīng)發(fā)光像素的兩個(gè)電極。即陰極和陽(yáng)極。在實(shí)際電路驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，要逐行點(diǎn)亮或者要逐列點(diǎn)亮像素，通常采用逐行掃描的方式，行掃描，列電極為數(shù)據(jù)電極。實(shí)現(xiàn)方式是：循環(huán)地給每行電極施加脈沖，同時(shí)所有列電極給出該行像素的驅(qū)動(dòng)電流脈沖，從而實(shí)現(xiàn)一行所有像素的顯示。該行不再同一行或同一列的像素就加上反向電壓使其不顯示，以避免“交叉效應(yīng)”，這種掃描是逐行順序進(jìn)行的，掃描所有行所需時(shí)間叫做幀周期。

在一幀中每一行的選擇時(shí)間是均等的。假設(shè)一幀的掃描行數(shù)為N，掃描一幀的時(shí)間為1，那么一行所占有的選擇時(shí)間為一幀時(shí)間的1/N該值被稱(chēng)為占空比系數(shù)。在同等電流下，掃描行數(shù)增多將使占空比下降，從而引起有機(jī)電致發(fā)光像素上的電流注入在一幀中的有效下降，降低了顯示質(zhì)量。因此隨著顯示像素的增多，為了保證顯示質(zhì)量，就需要適度地提高驅(qū)動(dòng)電流或采用雙屏電極機(jī)構(gòu)以提高占空比系數(shù)。

除了由于電極的公用形成交叉效應(yīng)外，有機(jī)電致發(fā)光顯示屏中正負(fù)電荷載流子復(fù)合形成發(fā)光的機(jī)理使任何兩個(gè)發(fā)光像素，只要組成它們結(jié)構(gòu)的任何一種功能膜是直接連接在一起的，那兩個(gè)發(fā)光像素之間就可能有相互串?dāng)_的現(xiàn)象，即一個(gè)像素發(fā)光，另一個(gè)像素也可能發(fā)出微弱的光。這種現(xiàn)象主要是因?yàn)橛袡C(jī)功能薄膜厚度均勻性差，薄膜的橫向絕緣性差造成的。從驅(qū)動(dòng)的角度，為了減緩這種不利的串?dāng)_，采取反向截至法也是一行之有效的方法。

帶灰度控制的顯示：顯示器的灰度等級(jí)是指黑白圖像由黑色到白色之間的亮度層次?；叶鹊燃?jí)越多，圖像從黑到白的層次就越豐富，細(xì)節(jié)也就越清晰?；叶葘?duì)于圖像顯示和彩色化都是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。一般用于有灰度顯示的屏多為點(diǎn)陣顯示屏，其驅(qū)動(dòng)也多為動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)灰度控制的幾種方法有：控制法、空間灰度調(diào)制、時(shí)間灰度調(diào)制。

二、有源驅(qū)動(dòng)（AM OLED）

有源驅(qū)動(dòng)的每個(gè)像素配備具有開(kāi)關(guān)功能的低溫多晶硅薄膜晶體管（LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor， LTP-Si TFT），而且每個(gè)像素配備一個(gè)電荷存儲(chǔ)電容，外圍驅(qū)動(dòng)電路和顯示陣列整個(gè)系統(tǒng)集成在同一玻璃基板上。與LCD相同的TFT結(jié)構(gòu)，無(wú)法用于OLED。這是因?yàn)長(zhǎng)CD采用電壓驅(qū)動(dòng)，而OLED卻依賴(lài)電流驅(qū)動(dòng)，其亮度與電流量成正比，因此除了進(jìn)行ON/OFF切換動(dòng)作的選址TFT之外，還需要能讓足夠電流通過(guò)的導(dǎo)通阻抗較低的小型驅(qū)動(dòng)TFT。

有源驅(qū)動(dòng)屬于靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式，具有存儲(chǔ)效應(yīng)，可進(jìn)行100%負(fù)載驅(qū)動(dòng)，這種驅(qū)動(dòng)不受掃描電極數(shù)的限制，可以對(duì)各像素獨(dú)立進(jìn)行選擇性調(diào)節(jié)。

有源驅(qū)動(dòng)無(wú)占空比問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)不受掃描電極數(shù)的限制，易于實(shí)現(xiàn)高亮度和高分辨率。

有源驅(qū)動(dòng)由于可以對(duì)亮度的紅色和藍(lán)色像素獨(dú)立進(jìn)行灰度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)，這更有利于OLED彩色化實(shí)現(xiàn)。

有源矩陣的驅(qū)動(dòng)電路藏于顯示屏內(nèi)，更易于實(shí)現(xiàn)集成度和小型化。另外由于解決了外圍驅(qū)動(dòng)電路與屏的連接問(wèn)題，這在一定程度上提高了成品率和可靠性。

三、兩者比較

被動(dòng)式 主動(dòng)式

瞬間高高密度發(fā)光（動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)/有選擇性） 連續(xù)發(fā)光（穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)）

面板外附加IC芯片 TFT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)/內(nèi)藏薄膜型驅(qū)動(dòng)IC

線(xiàn)逐步式掃描 線(xiàn)逐步式抹寫(xiě)數(shù)據(jù)

階調(diào)控制容易 在TFT基板上形成有機(jī)EL畫(huà)像素

低成本/高電壓驅(qū)動(dòng) 低電壓驅(qū)動(dòng)/低耗電能/高成本

設(shè)計(jì)變更容易、交貨期短（制造簡(jiǎn)單） 發(fā)光組件壽命長(zhǎng)（制程復(fù)雜）

簡(jiǎn)單式矩陣驅(qū)動(dòng)+OLED LTPS TFT+OLED

國(guó)際形勢(shì)

OLED技術(shù)起源于歐美，但實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家/地區(qū)主要集中在東亞，如日本、韓國(guó)、中國(guó)等地區(qū)。

全球OLED產(chǎn)業(yè)還處于產(chǎn)業(yè)化初期。全球涉足OLED產(chǎn)業(yè)的企業(yè)產(chǎn)品主要是小尺寸無(wú)源OLED器件，真正對(duì)LCD（液晶）構(gòu)成威脅的有源OLED器件，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的只有少數(shù)幾家公司。

中國(guó)雖具有一定的OLED產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善，尤其是上游產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。關(guān)鍵設(shè)備以及整套設(shè)備的系統(tǒng)化技術(shù)等大都掌握在日本、韓國(guó)和歐洲企業(yè)手中

市場(chǎng)前景

一、2013年全球OLED電視機(jī)市場(chǎng)將達(dá)14億美元

據(jù)市場(chǎng)研究公司iSuppli最新發(fā)表的研究報(bào)告稱(chēng)，2013年全球OLED（有機(jī)發(fā)光二極管）電視機(jī)出貨量將從2007年的3000臺(tái)增長(zhǎng)到280萬(wàn)臺(tái)，復(fù)合年增長(zhǎng)率為212.3%。從全球銷(xiāo)售收入看，2013年全球OLED電視機(jī)的銷(xiāo)售收入將從2007年的200萬(wàn)美元增長(zhǎng)到14億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為206.8%。

iSuppli稱(chēng)，OLED顯示技術(shù)要對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生真正的影響還需要克服一些挑戰(zhàn)。首先，AMOLED顯示屏制造工藝還不充分。隨著顯示屏尺寸的加大，成品率損失和制造損失也越來(lái)越大。此外，OLED顯示屏材料的使用壽命仍需要提高。AMOLED供應(yīng)商不能保證產(chǎn)量。不過(guò)，OLED電視機(jī)也有許多優(yōu)點(diǎn)。OLED電視不需要背光，因此比其它技術(shù)更省電和更多做的更薄。OLED電視響應(yīng)時(shí)間非?？欤谟^(guān)看電視的時(shí)候沒(méi)有移動(dòng)模糊的現(xiàn)象。此外，OLED電視比其它技術(shù)的色彩更豐富。

索尼在2007年12月在日本市場(chǎng)推出了售價(jià)1800美元的11英寸OLED電視機(jī)，首先進(jìn)入了這個(gè)市場(chǎng)。包括東芝和松下在內(nèi)的一些廠(chǎng)商預(yù)計(jì)將在2009年進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。

二、商品化過(guò)程

1997年P(guān)ioneer發(fā)表了配備解析度為256x64的單色PM-OLED面板的車(chē)用音響；1999年Tohoku Pioneer成功開(kāi)發(fā)出5.2吋、解析度為320x240 pixels、256色的全彩（Full color）PM-OLED面板；2000年Motorola移動(dòng)電話(huà)「Timeport」采用Tohoku Pioneer之1.8吋多彩（Area color）PM-OLED面板；2001年Samsung推出搭載全彩PM-OLED面板之行動(dòng)電話(huà)；2002年Fujitsu行動(dòng)電話(huà)F505i次屏幕搭配Tohoku Pioneer之1.0吋全彩PM-OLED面板，自此PM-OLED在行動(dòng)電話(huà)次螢?zāi)坏膽?yīng)用隨之大量興起。

三、P-OLED微顯示器即將投入商用

研發(fā)暨生產(chǎn)金氏記錄最小P-OLED屏幕的Micr oEmissive Displays（MED）公司，由日本數(shù)位相機(jī)廠(chǎng)NHJ推出首宗消費(fèi)電子產(chǎn)品，結(jié)合錄音撥放MP3和高解析度數(shù)位相機(jī)，MED的ME3203為低耗電1/4 VGA解析度（3 20 x RGB x 240）P-OLED微顯示器（Microdis play），將用在新產(chǎn)品的電子觀(guān)景窗和目鏡上。據(jù)了解，這種全球新產(chǎn)品是由臺(tái)灣某數(shù)位相機(jī)廠(chǎng)設(shè)計(jì)研發(fā)出來(lái)。

MED策略長(zhǎng)安德伍（Ian Underwood）表示，針對(duì)微顯示器的技術(shù)商業(yè)化，MED已投入五年的時(shí)間，已臻成熟，且做到世界級(jí)的獨(dú)特技術(shù)層級(jí)。