作者：Nicolas Mokhoff

    LCD世界的主导者们一直在发展有机LED以满足平板显示市场的需求。在2005年信息显示社群大会(SID)上，所发表的技术论文和演示表明，OLED的尺寸和多样性日益增加，应用领域将从HDTV屏幕到取代白炽灯和荧光灯。

    Nicolas Mokhoff。

    OLED供应商的数量从2003年的6个增加到了2004年的21个。根据位于美国德克萨斯州奥斯丁的市场研究公司DisplaySearch的数据，Samsung SDI有限公司在付运量和销售收入上双双居于领先地位；该公司在SID上发表了一系列论文，并展出了一款40英寸对角HDTV原型机，他们称之为第一个单片、具备宽屏幕WXGA (1,280×800像素)格式的40英寸有源矩阵显示器。

    OLED发射显示技术可以被用于无源和有源显示器。无源矩阵OLED大多数应用锁定在移动电话的子显示、车载音响显示和MP3播放器。量产付运的有源OLED的数量还比较低，因为底板的成品率较低，但是，据DisplaySearch消息，今年有望因克服该问题而实现较大规模的量产。

    OLED技术在材料和设计上的进步与在制造技术上取得的成功差不多。在市场研究公司isuppli发布的最新研究报告“OLED制造设备”中，提供了大约50个OLED设备制造商及其产品的可查找数据库，它描述了主要沉积设备供应商的企业概况，并对平面显示制造商进行了抽样调查，以了解设备的运行状况。

    iSuppli显示技术和战略总监Kimberly Allen表示：“我们开始分析OLED制造的状况及其对市场发展的影响。”

    Universal Display公司(UDC; Ewing, N.J.)、Cambridge Display技术有限公司(Cambridge, United Kingdom)和Eastman Kodak (Rochester, N.Y.)拥有绝大部分OLED专利。

    在去年SID上，UDC宣布已经开发了他们称之为第一种高清晰度、基于有源矩阵的透明OLED(AM-OLED)，该显示器采用了他们的磷光性OLED和透明OLED技术，以及韩国Kyung Hee大学开发的非结晶质硅底板技术。UDC设想透明全移动视频显示器的应用场景包括：建筑可视玻璃、娱乐、医疗和工业产品于及军事上的盔式护罩。该公司还演示了120×160像素1/4 QVGA、200点/英寸单色AM-TOLED。

    与此同时，来自Samsung SDI的研究人员报告了他们用AM-OLED设计的大屏幕HDTV。据该公司的消息，在HDTV应用中，AM-OLED与LCD或等离子体技术相比有许多优势，包括：较宽视角轻量显示、快速的视频速度、较高的亮度和全彩工作时比LCD更低的功耗。

    Samsung SDI在SID上演示了40英寸AM-OLED原型显示器，据称很快将开始实现量产。该公司最近获得了UDC的专利授权，可使用其OLED磷光性材料和相关技术。三星公司表示：磷光性材料能够以低功耗显示亮脆的图像，效率比传统的荧光材料高4倍。

    三星电子的另外一个研究组与Dupont Display (Santa Barbara, Calif.)一起，介绍了他们团队称为“最大的全彩非晶硅TFT及溶液处理的有源矩阵OLED显示”的联合研究成果。通过将非晶硅薄膜晶体管架构与溶液处理的OLED发射管组合在一起，研究人员认为他们已经实现了目前最具成本效益的大屏幕OLED量产方法。“在14.1英寸，我们已经突破了10英寸的尺寸瓶颈，并且朝着实现OLED电视量产的方向迈出了卓有成效的一步，”该团队表示。在第一到第五层光罩(也称为掩模)中，他们采用与LCD底板一样的架构；可选的第六层光罩被用于创建在像素区内包含OLED材料的壁层(wall layer)。LCD和OLED背板上的共用制造工艺极大地降低了成本并减少了利用现有制造能力进行调整的风险。

    目前，大屏幕AM-OLED尚存在工作寿命的问题。尽管金属和玻璃封装技术的进步已经延长了移动显示应用中AM-OLED的寿命，但是，对于HDTV屏幕，要实现至少40,000到50,000小时的寿命目标仍然有困难。

    更小的显示器

    AU Optronics公司(Hsinchu, Taiwan)报告了在较小OLED上的进展，研究人员通过单颗IC驱动器的控制，能够在一块1.5英寸全彩AM-OLED屏幕的两面显示不同的图像。双面显示在移动应用中拥有巨大的潜力，特别是蜂窝电话，研究人员透露说。

    尽管其它的双发射AM-OLED都能够在显示器的两面呈现图像，但是，因两面图像会彼此形成镜像，从而限制了它们在需要显示两面不同图像领域的商业应用。

    目前，具有双显示的蜂窝电话通常采用LCD而不是OLED，其做法是用TFT-LCD作为主显示而彩色STN-LCD作为子显示；还有主次显示均采用TFT-LCD的情况。结果呢？目前在具有两块LCD显示的蜂窝电话上，模块的物理安装要背靠背，因而厚重且成本昂贵。

    而AU Optronics开发的1.5英寸双面AM-OLED只有一块底板，通过把顶层发射OLED与其底层发射OLED制作在同一衬底上而成。原始的子像素区被分为顶层和底层发射区。通过独立地驱动顶层和底层字像素，可以在同一屏幕上显示两幅不同的图像。

    据AU Optronics介绍，为了同时显示不同的图像，要用一个图像混合器将两幅图像集成并将混合后的图像信号传输到一个图像处理器；该图像处理器用单独的扫描地址标记混合图像信号，信号然后根据子像素的单独扫描地址被发送到IC驱动器，从而避免图像混叠。

    白光OLED

    白光OLED也逐步向我们走来。高效率白光OLED是全彩有源矩阵OLED的理想替代品，因为它们可以被彩色滤光片耦合，以取代现在正在生产的、有问题的用于生成RGB像素的荫罩板，并有助于实现更高的显示清晰度，研究人员透露说。

    在台湾Chiao Tung大学，研究人员开发了具有宽白光发射的、有效率的顶层发射OLED。该顶层发射OLED具有一个改良的正极和阴极，研究人员通过有效地剔出ITO层，缩短了器件的光长，并减轻了不利的空腔效应对获得白光宽发射的影响。

    在Eastman Kodak公司，研究人员从事类似的白光OLED研究，在SID上他们描述了高效率和稳定的白光OLED不借助于彩色滤光片确保低功耗和稳定发射的机制。

    白光OLED在照明和显示领域的呼声很高。在GE环球研究(Niskayuna, N.Y.)，研究人员正在设计大屏幕白光OLED屏幕，它能够发射1200流明照明级光线。研究人员在SID解释说，通用的散射形照明应用要求大尺寸OLED(大于两英寸)以提供足够的照明，并且与当今的照明产品相比还要有价格竞争力。

    研究人员采用一种下行转换方法，将蓝光OLED与一层或多层发光层耦合，由它们吸收蓝光，然后在绿光及红光谱的范围内再次发射。通过改变下行转换层的厚度，可以改变复合发射的光谱以最大化光线的性能或显示应用，与此同时，保持底层蓝光OLED的特性恒定不变。

    该结构将器件分为较小的、单片串联在一起的发射单元，所需要的电流由各单元区分别控制，而不是由器件的整个发射区控制。

    GE的团队采用单片串联架构，在6×6英寸玻璃衬底上制造出大面积多荧光(polyfluoren)蓝光OLED。总的发光区被分为144个发射单元，每一个单元为1.2平方厘米。该结构由12行电气特性上呈现并联的列、每一列包含12个串联单元的阵列组成。一个4平方英寸的白光演示屏幕由16块这种白光OLED器件安装在同一衬底上构成。

    研究人员透露：所制造的屏幕具有1,000cd/m2的平均亮度，功效和总的流明输出相当于一盏80W的白炽灯，照明的色彩质量优于荧光灯。