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梦幻影像的答案:OLED显示技术的秘密

来源:投影时代 更新日期:2012-04-16 作者:那山那水
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这两年“穿越”成为了影视圈最流行的题材。看着人家超时空旅行的“心惊胆战”“惊险刺激”,居然也有人企图利用“摸电门”(比如说郭德纲)来体验一把!

但是,对于咱们“肉身”的凡人,穿越是不可能的了。唯一能希望的就是在电视荧屏上,能够以最震撼、最真实的、最绚丽的效果“感受”一把穿越的激情。现在,大尺寸液晶、等离子电视非常流行。画面艳丽、场景巨大的大屏幕彩电,往往能带给消费者最佳的视觉体验。

不过,对于下面将为您介绍的OLED电视,液晶和等离子的显示效果就会显得“小儿科”的多了。在现代影像技术,特别是可以应用于电视机的彩电技术中,OLED显示技术自诞生以来就被称作“梦幻”科技。无数科学家、工程师为其出色的,几乎是神话水平的显示性能而倾倒,并呕心沥血终生。2012年是伦敦奥运会之年,也将是OLED电视的揭幕之年。据消息称,奥运之前三星、LG和苹果都会推出自己的大尺寸OLED电视机,一边抢夺奥运影像战场的制高点。

OLED显示技术的由来与历史

OLED,即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display, OELD),是一种应有有机材料的固体半导体发光技术。虽然在“Organic Electroluminesence Display”这个名称中提到了激光一词,但是本质上,OLED技术还与我们通常概念中的单光普、高汇聚性激光技术差异巨大,很多时候和资料并不认为OLED属于激光领域。

有机电致发光现象及相应得研究早在20世纪60年代就开始了。1963年,美国New York大学的Pope等发表了世界上第一篇有关OLED的文献,使用400V的直流电通过蒽晶体时,观察到发光的现象。 ——这是最早的OLED原理性实验!

对于OLED技术系统性的研究开始于柯达公司。对于OLED技术系统性的研究开始于柯达公司。1979年的一天晚上,在柯达公司从事科学研究工作的华裔科学家邓青云(Dr. C. W. Tang)博士在回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室。回到实验室,他发现黑暗中有个亮的东西。打开灯,原来是一块做实验的有机蓄电池在发光。这是怎么回事?OLED研究就由此开始。邓博士也因此被称为“OLED之父”。

邓青云博士1947年出生于香港,于1970年在英属哥伦比亚大学得到化学理学士学位,于1975年在康奈尔大学获得物理化学博士学位。此后,他成为位于纽约罗切斯特的柯达研究实验室的一名研究科学家,并开始了他从事有机半导体材料和电子应用设备开发的职业生涯。

但是,在OLED历史的早期,尤其是在60-80年代中期,有机电致发光技术徘徊在高驱动电压、低亮度、低效率的水平上——这些方面的困难使得OLED更本不能“实际应用”,这也就使得OLED的研究工作未引起重视。

梦幻影像的答案:OLED显示技术的秘密

华裔科学家邓青云(Dr. C. W. Tang)博士

一直到1987年美国柯达公司的C.W.Tang 及Steve Van Slyke等人发明以真空蒸镀法制成多层式结构的OLED组件后,大幅提高了组件的性能,其低操作电压与高亮度的商业应用潜力吸引了全球的目光。该研究采用超薄膜技术及空穴传输效果更好的TPD作传输层,使有机电致发光获得了历史性突破。经过一系列措施,其发光亮度在10V的直流电压下可达1000cd/m2,效率达1.5 lm/W。——这是小分子OLED技术取得突破的一年。

1990年,英国剑桥大学的Burroughes、Friend等人发现导电高分子材料PPV具有良好的电致发旋光性能,并成功的开发出以涂布方式将高分子材料应用在OLED上,制成聚合物OLED器件,即Polymer LED,亦称为PLED。由于聚合物材料的热稳定性、柔韧性和机械加工性能都比有机小分子材料优越,并且器件的制作工艺更加简单,因而聚合物正逐渐成为有机EL领域新的研究热点。

1992年Heeger等第一次发明了用塑料作为衬底制备可变性的柔性显示器,将有机电致发光显示器最为迷人的一面展现在人们的面前。1997年,Forrest等发现磷光电致发光现象,突破了有机电子发光量子效率低于25%的限制。

自这时起,OLED技术已经买入了可以经济的商业化的门槛,OLED技术研究告别了以基础科学研究为主的阶段,进入一个崭新的以应用为主的时期。

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