由于價格相對較高且尺寸有限，有機發光二極管（OLED）顯示器的使用速度很慢。但最近成本下降和固有的功耗節省使該技術引起了設計工程師的注意。

本文探討了OLED技術，并將其與液晶顯示器（LCD）進行了比較，重點關注快速響應時間，寬視角，高亮度和消除背光等關鍵優勢。

OLEDs解釋

由Eastman Kodak和Sanyo在20世紀80年代早期獲得專利，OLED是通過將有機（碳基）薄膜夾在兩個帶電電極之間形成的，一個是金屬陰極，另一個是透明（通常是玻璃）陽極。

在一種流行的結構中，有機膜包括空穴注入層，空穴傳輸層，發光層和電子傳輸層。另一種技術將傳輸層和發光層合二為一（圖1a）。

圖1a：基于真空和溶液的OLED器件架構。 （由Merck提供。）

當向OLED施加電壓時，空穴和電子在發光層中重新組合，并在稱為電致發光的過程中發射光子（圖1b）。 （這種現象也是傳統LED的基礎，并在之前的TechZone文章中進行了討論。）

圖1b：雙層OLED的示意圖：1。陰極; 2.發光層; 3.光子; 4.導電層; 5.陽極。

有兩種形式的OLED顯示器：無源矩陣和有源矩陣。無源矩陣OLED顯示器由通過交叉的陽極和陰極導體連接的像素陣列形成。這種簡單的結構適用于低成本應用，如字母數字顯示。該方法的一個主要優點是它使用既定的制造技術，可以很容易地適應大面積，高產量的制造。

有源矩陣顯示器使用集成電子背板，適用于視頻和圖形等高分辨率應用。這種類型已經通過多晶硅（“多晶硅”）技術的發展而成為可能，該技術由于其高載流子遷移率，能夠實現具有高載流能力和快速切換速度的薄膜晶體管（TFT）。

令人驚嘆的圖像

OLED像素是朗伯發射器，簡單來說，這意味著顯示器在高達170°的視角下看起來同樣明亮。這與LCD技術的較窄視角相比較，其中光源的亮度通常在90°至100°視角之外下降一半（盡管一些不誠實的T.V.制造商聲稱不同）。

通過在運輸和發光層中將小分子或聚合物與熒光和磷光染料結合，制造商確保單個OLED像素發出嚴格控制波長的光，幫助色彩再現和色域。

與OLED不同，LCD不直接發光，而是依靠背光提供照明光源然后調制光輸出（參見之前關于LCD背光的TechZone文章）。這具有許多缺點，包括增加的功耗（因為背光必須始終開啟）和降低的對比度（“黑色”和“白色”之間的差異是有限的，因為一些光仍然從黑暗的像素中逃逸）。

OLED顯示器通過消除背光來解決這些問題。功耗通常降低到等效LCD的60％到80％（電池供電產品的主要優勢），而“黑色”真正是黑色，因為像素被關閉。 （請注意，功耗取決于應用程序。例如，當在白色背景（例如網頁）上顯示黑色文本頁面時，OLED顯示器實際上比同等LCD使用更多功率。1）

對于4到8毫秒范圍內引用的領先消費者電視，LCD能夠快速改變響應時間。但OLED更快;這些器件理論上能夠在0.01 ms內響應。這是在200 Hz或100 kHz刷新屏幕之間的區別。

OLED技術由于消除了背光，并且由于結構相對簡單，因此適用于更薄更輕的顯示器。這些優勢提供了靈活顯示的前景，盡管這種技術尚處于起步階段，尚未商業化（圖2）。

圖2：OLED技術適用于更薄，更輕，更靈活的顯示器。 （由ITRI，***提供。）

有限的壽命雖然OLED有一些缺點，其中最主要的是有機薄膜的壽命。這些用于薄膜的材料經受氧化等化學過程，逐漸喪失其發光性能。例如，藍色OLED的壽命約為5，000小時，遠遠低于相應的壽命。藍色LCD像素。但是這項技術尚不成熟，制造商正在努力延長這一生命周期的一些報道，在實驗室中，他們已經成功地將藍色OLED的功能時間翻了一番。

另一種方法是在標準的三色RGB矩陣中添加淺藍色子像素。該像素由壽命較長的材料制成，可滿足大部分藍光發射要求，并減少深藍色像素的工作量，從而延長其壽命，從而延長顯示器的整體壽命。3

其他缺點包括：有機材料很容易被水侵入顯示器而損壞 - 要求相對昂貴的密封 - 并且技術的發展受到一小部分公司的專利所有權的限制。這意味著，如果一家公司想要商業化開發OLED技術，它必須獲得許可證。

今天使用OLED

盡管是一項相對較新的技術，但價格下跌是產品采用技術的催化劑，而不是那些已經擁有OLED顯示器的智能手機。

例如，Newhaven Display提供的字符和圖形類型的OLED顯示器作為完整，易于使用的模塊，是液晶顯示器的一個引人注目的替代品。

字符OLED模塊具有標準尺寸，可用作LCD（或真空熒光顯示器，VFD）模塊的兼容替代品。它們使用串行或并行微處理器接口，并具有LCD兼容指令和四個內置字體表。

該公司表示，圖形OLED模塊（圖3）是集成設計，提供所有必需的外部邏輯組件，使開始使用顯示器變得快速而簡單。一個關鍵優勢是圖形OLED顯示器通常需要多個高壓電源和額外的外部邏輯組件，但Newhaven的產品卻沒有。為每個圖形OLED定制設計的模塊板只需一個接口電源。

其他值得注意的功能包括響應時間為10μs，視角為160°，外形薄，對比度為2，000：1，符合RoHS標準。

圖3：字符和圖形類型OLED顯示器是LCD的引人注目的替代品。 （由Newhaven Display提供。）

有機發光二極管是明亮的高對比度顯示器，具有快速響應時間;寬視角，比傳統LED或LCD顯示器消耗更少的功率。 OLED顯示器是自發光的，不需要背光，因此顯示器很薄。 Newhaven Display等供應商提供字符和圖形型OLED顯示屏，作為完整，易用的模塊。