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夢幻影像的答案:OLED顯示技術的秘密

來源:投影時代 更新日期:2012-04-16 作者:那山那水
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    這兩年“穿越”成為了影視圈最流行的題材。看著人家超時空旅行的“心驚膽戰”“驚險刺激”,居然也有人企圖利用“摸電門”(比如說郭德綱)來體驗一把!

    但是,對于咱們“肉身”的凡人,穿越是不可能的了。唯一能希望的就是在電視熒屏上,能夠以最震撼、最真實的、最絢麗的效果“感受”一把穿越的激情。現在,大尺寸液晶、等離子電視非常流行。畫面艷麗、場景巨大的大屏幕彩電,往往能帶給消費者最佳的視覺體驗。

    不過,對于下面將為您介紹的OLED電視,液晶和等離子的顯示效果就會顯得“小兒科”的多了。在現代影像技術,特別是可以應用于電視機的彩電技術中,OLED顯示技術自誕生以來就被稱作“夢幻”科技。無數科學家、工程師為其出色的,幾乎是神話水平的顯示性能而傾倒,并嘔心瀝血終生。2012年是倫敦奧運會之年,也將是OLED電視的揭幕之年。據消息稱,奧運之前三星、LG和蘋果都會推出自己的大尺寸OLED電視機,一邊搶奪奧運影像戰場的制高點。

    OLED顯示技術的由來與歷史

    OLED,即有機發光二極管(Organic Light-Emitting Diode),又稱為有機電激光顯示(Organic Electroluminesence Display, OELD),是一種應有有機材料的固體半導體發光技術。雖然在“Organic Electroluminesence Display”這個名稱中提到了激光一詞,但是本質上,OLED技術還與我們通常概念中的單光普、高匯聚性激光技術差異巨大,很多時候和資料并不認為OLED屬于激光領域。

    有機電致發光現象及相應得研究早在20世紀60年代就開始了。1963年,美國New York大學的Pope等發表了世界上第一篇有關OLED的文獻,使用400V的直流電通過蒽晶體時,觀察到發光的現象。 ——這是最早的OLED原理性實驗!

    對于OLED技術系統性的研究開始于柯達公司。對于OLED技術系統性的研究開始于柯達公司。1979年的一天晚上,在柯達公司從事科學研究工作的華裔科學家鄧青云(Dr. C. W. Tang)博士在回家的路上忽然想起有東西忘記在實驗室。回到實驗室,他發現黑暗中有個亮的東西。打開燈,原來是一塊做實驗的有機蓄電池在發光。這是怎么回事?OLED研究就由此開始。鄧博士也因此被稱為“OLED之父”。

    鄧青云博士1947年出生于香港,于1970年在英屬哥倫比亞大學得到化學理學士學位,于1975年在康奈爾大學獲得物理化學博士學位。此后,他成為位于紐約羅切斯特的柯達研究實驗室的一名研究科學家,并開始了他從事有機半導體材料和電子應用設備開發的職業生涯。

    但是,在OLED歷史的早期,尤其是在60-80年代中期,有機電致發光技術徘徊在高驅動電壓、低亮度、低效率的水平上——這些方面的困難使得OLED更本不能“實際應用”,這也就使得OLED的研究工作未引起重視。

夢幻影像的答案:OLED顯示技術的秘密

華裔科學家鄧青云(Dr. C. W. Tang)博士

    一直到1987年美國柯達公司的C.W.Tang 及Steve Van Slyke等人發明以真空蒸鍍法制成多層式結構的OLED組件后,大幅提高了組件的性能,其低操作電壓與高亮度的商業應用潛力吸引了全球的目光。該研究采用超薄膜技術及空穴傳輸效果更好的TPD作傳輸層,使有機電致發光獲得了歷史性突破。經過一系列措施,其發光亮度在10V的直流電壓下可達1000cd/m2,效率達1.5 lm/W。——這是小分子OLED技術取得突破的一年。

    1990年,英國劍橋大學的Burroughes、Friend等人發現導電高分子材料PPV具有良好的電致發旋光性能,并成功的開發出以涂布方式將高分子材料應用在OLED上,制成聚合物OLED器件,即Polymer LED,亦稱為PLED。由于聚合物材料的熱穩定性、柔韌性和機械加工性能都比有機小分子材料優越,并且器件的制作工藝更加簡單,因而聚合物正逐漸成為有機EL領域新的研究熱點。

    1992年Heeger等第一次發明了用塑料作為襯底制備可變性的柔性顯示器,將有機電致發光顯示器最為迷人的一面展現在人們的面前。1997年,Forrest等發現磷光電致發光現象,突破了有機電子發光量子效率低于25%的限制。

    自這時起,OLED技術已經買入了可以經濟的商業化的門檻,OLED技術研究告別了以基礎科學研究為主的階段,進入一個嶄新的以應用為主的時期。

   

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