柔性OLED新技术全面解析

前阵子网上有这么一个段子：有用户称自己的iPhone5被坐弯了，屏幕碎了，问苹果怎么办？苹果无奈地表示，“手机被坐弯并不属于免费保修范围，希望果粉们要保持身材……”如果改用能弯曲的柔性OLED屏，就不怕这种情况发生了。

不需光源的OLED

OLED即有机发光二极管，在业内也被称作是有机EL。在原理上，OLED与LED非常的接近，但材料不是用的液晶分子，而是有机物质。其基本结构是将层状的有机材料夹于阳极和阴极两层电极之间，整个结构层中包括了：空穴传输层、发光层与电子传输层。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，就会产生光亮。要让每个像素呈现出不同的颜色，目前用得最多的办法是白光OLED+彩色滤片的方式，实现起来对制造工艺和材料都讲求精细，成本较高。而友达又开发出了利用蒸镀技术在每个像素分别涂上红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）有机EL材料的方式实现彩色显示。

　　小贴士：什么是空穴？

一个呈电中性的原子，其正电质子和负电电子的数量是相等的。现在由于少了一个负电的电子，所以那里就会呈现出一个正电性的空位，这便是“空穴或空洞”。

按照驱动方式，OLED为无源驱动和有源驱动两种方式，无源驱动只是单纯地以阴极、阳极构成矩阵状，以扫描方式点亮阵列中的像素，每个像素都是操作在短脉冲模式下，为瞬间高亮度发光。优点是结构简单，易于制造。真正能发挥OLED技术优势，就得靠AM-OLED来发挥——它具有完整的阴极层、有机分子层以及阳极层，但阳极层覆盖着一个薄膜晶体管（TFT）阵列，形成一个矩阵。TFT阵列本身就是一个电路，能决定哪些像素发光，进而决定图像的构成。因此拥有更好的色彩表现能力与更高的对比，因此像电视、显示器等全彩应用领域才是它的主场。

可“折腰”的柔性OLED屏

在刚刚结束的国际信息显示协会显示周SID2013上，各种柔性OLED屏幕成了大亮点。OLED一开始就将柔韧性作为卖点，但为什么现在的AMOLED屏不具备柔韧性呢？这是受当时屏幕制造工艺的限制——为了不损失发光能力，面板中的聚合物不可以与水或氧气接触。所以在聚合物前后仍采用与TFT屏幕一样的玻璃基板和封装层，这也让AMOLED只能“硬着身板”工作。

为了让OLED屏幕“折腰”，厂商们纷纷出招想法，其中一个比较有效的方法是将聚合物添加到可弯曲的合成材料薄膜上，通过使用特殊的阻隔层可以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。如在今年初的CES2013上，三星推出的基于OLED技术柔性YOUM屏幕，就是将玻璃基板和封装层换成了柔性聚合物薄片。

三星YOUM柔性屏幕原型机

得益于特殊的结构，柔性OLED屏幕优点非常的鲜明。目前手机和平板上使用的液晶屏幕，通常有六层，其中两层是玻璃材质。而柔性OLED屏，例如三星YOUM则只有四层，而且两层玻璃基板和封装层还以更薄的柔性聚合物薄片的替代。所以柔性OLED屏不仅可以做得更轻更博，而且内部没有液晶分子、不使用玻璃，因而比主流的液晶屏更耐用、抗震性能更好。所以这种柔性OLED不仅是智能移动设备的理想搭配，LG的柔性OLED屏在今年就将应用到手机上。甚至在刚刚兴起的可穿戴设备领域，也有一展身手的机会。三星显示器总裁兼首席执行官Kinam Kim甚至表示：“今后将是柔性OLED的时代。”

LG的5英寸OLED屏，可以看出其非常的薄

大行其道仍需时日

尽管柔性OLED很有价值，但是仍有不少技术问题仍待解决。柔性OLED工艺尚未成熟，许多开发柔性OLED产品的公司都有合格率不高的问题。其中尺寸稳定性成为塑胶基板柔性OLED屏制作中的最大挑战。尺寸变化过大使得光罩对位变得极为困难，也限制了晶体管设计的大小，同时容易在有机与无机材料层界面间产生内应力，导致在弯曲时造成层与层间的剥离，这使得生产大尺寸柔性OLED面板时的良品率极低，这就使得目前柔性OLED的成本还较高，大范围使用仍有一定的困难。

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OLED还能玩透明

能实现屏幕透明，这也是OLED显示技术的一大亮点。其奥秘是利用透明的铟锡氧(ITO)取代传统OLED不透明的后部铝电极，并且在显示器的每个像素上打开透明的“窗口”，从而透射光线。不过在目前来说，OLED面板要做得到像玻璃一样全透明仍有一定的难度，屏幕尺寸越大，实现透明的难度越高。如目前三星所推出的透明面板只能做到半透明的效果：先前展出的14英寸面板的透射率为38%，19英寸的透射率为30%。需要说明的是，目前三星已经发出了透射率较高的正极用金属材料，可以将OLED面板每个像素内的“透视”范围确保为75%。

另一巨头LG Display的透明显示技术就是对屏幕黑色显示部分进行了透明化处理，并在阳极和阴极都使用了透明材料，构成了光线向两侧投射的结构，并且外封装材料也尽可能地透明化。但LG Display的透明面板的透射度也只能达到30%。虽然单就技术突破来说，透明显示器离实用化和大规模生产还有一段距离，不过在小尺寸的手持设备，如手机上，或许我们能更快享受到透明显示屏的魅力。

4K电视的最爱

在显示的效果上，OLED面板拥有对比度高、色彩丰富、分辨率高、视角宽广等优点被公认为下一代平板显示技术的最佳方案。特别是在4K时代，这种优势就更为明显了。与传统液晶电视相比，OLED面板即便是近距离观看，也不会感觉到颗粒感。由于OLED面板无需光源，是自发光，可以带来更高的响应时间，画面无拖尾。当播放4K影片时，影片暗部层次会更多，普通液晶屏很可能达不到那么高的对比度，但这对于OLED屏来说，正是大展拳脚的机会。[!--empirenews.page--]

在4K OLED电视上，日系厂商走在了前面。索尼、松下在今年初就发布了4K有机EL电视之后，而且索尼还准备在2014年推出36英寸的4K OLED电视。这让在OLED技术上一向积极的韩国厂商有些急了，毕竟三星、LG在同时只发布了55英寸全高清OLED电视，明显不够给力。为了夺回主动权，韩国厂商准备在今年内量产最大尺寸的4K OLED电视。另外，在2014年，还是推出其他尺寸的产品，全面扩充产品线。

价格仍然是不得不说的话题，特别是在大屏应用上。上市2个月之后，LG 55英寸OLED电视在韩国仅卖出了200台。而这款产品在大陆的售价很可能在7万元~8万元之间，4K OLED电视价格更是可能在100000万元以上。对于这类产品高端用户需求是有的，但是要普及，不经历几次大幅度的降价显然是不可能的。正是因为技术和价格上仍有问题，还需时间来解决。有业内人士预测，各种OLED 产品大约还需5年，到2018年才会大行其道。