照明霸主 闪亮登场

夏　娟

显示技术的每一次发展和变革都会给我们生活带来很大的改变。如10年前，你家中摆放的还是体积和功耗都巨大的显像管电视，而现在随着液晶、等离子技术的不断进步，这些电视已难觅踪影。

每次用完就可直接显示账户余额的银行卡，阅读完毕便可卷起放回书包的电子报纸，白天可以透光而晚上自己会慢慢亮起来的光窗玻璃……随着OLED技术的飞速发展，普及这些高科技产品已不再遥远。

OLED是“有机发光二极管”的英文缩写，它是一种薄膜发光二极管。这种新鲜玩意儿将使我们生活中的图像显示和照明得到彻底改观。只要一通上电，OLED就会像所有传统灯泡，以及装备家用电器指示灯与交通信号灯的发光二极管一样发光。而且，它的厚度只有头发丝直径的1／100，还具有柔韧、半透明、不易损坏等诸多特点。多少异想天开的产品便可因之而成为现实!软体电视屏幕、光墙、光窗、随意折叠的电子报刊……

下一代显示技术来袭

大家或许很熟悉“LED(发光二极管)”这个名词，它和OLED虽然仅一个字母之差，但实际上两者描述的是完全不同的事物。我们都知道液晶面板是通过背光源发光，通过液晶分子的折射而产生各种不同的颜色，液晶分子自身不能发光。而LED则仅仅指的只是背光源。但OLED则自身能够发光，因此不需要背光源。由于省略了背光源这一结构，OLED显示设备拥有更低的能耗。虽然OLED已经逐渐被人们所熟知，但现在我们并没有看到大面积的OLED产品上市。那么这项技术离我们还有多远呢?

令人兴奋的是，经过将近20年的不懈努力，OLED技术终于宣告成熟。OLED如同它的名称，它是由所谓的“有机”分子制造。这类分子的碳氢骨架决定了它们的特性，即电致发光。电致发光指的是某种材料(在LED与OLED中是半导体材料)在通电后发光的现象。不同材料发出的光线都有其特定波长。而LED则是以矿盐与金属结晶物(如砷化镓与铝)为原料制造的。出身不同的结果就是：OLED为厚度仅为1mm的膜状物，这为我们开发利用带来了崭新的前景。

其实早在1963年有机物电致发光实验成功。当一种芳香化合物蒽被置于两个电极之间时，就会发出蓝光。相叠的分子层如同台阶一样为自由电子(携带负电荷的粒子，它们的运动产生电流)一步一步通过有机材料的自然屏障提供了便利，从而方便了电流在OLED中的流动。锦上添花的是，利用薄膜沉淀技术，可以把OLED产品做成只有几纳米(毫米的百万分之一)的薄膜。由于发光强度取决于电压与材料厚度之比，因此在新材料上电压可降至几伏而毫不影响光强与寿命。OLED拥有超薄、抗震性能好、可视角度大、响应时间短、低温性好、发光效率高等多种优点。这样，目前OLED产品的效率已接近其理论值的70％，某些红色光源，其发光强度甚至已经达到传统半导体发光二极管的50倍。

当研究人员在1987年开发出第一代OLED时，它的使用寿命仅有几小时，性能也不值一提。但是，研究人员成功地筛选了一大批有机化合物，尤其是一些单体及聚合物塑料，它们可以发出蓝光、红光、绿光、黄光等不同的色光。他们将半导体有机化合物像三明治夹心面包那样层层相叠，从而大大提高了OLED的性能。今天经过20年的研究，有机电致发光产品终于可以扬眉吐气了。OLED的效率达70％，寿命达10000小时!

最近，科学家研发的一种“兴奋剂”再次将OLED的性能推进一步。以前使用的是化合物，但现在在原材料中掺入了一些杂质，比如一些比相邻原子的电子数更多。在电压的作用下，这些原子将更容易释放出电子，从而提高OLED的发光效率。应用这项技术生产的白光有机二极管的发光效率(指将电能转化为光能的能力)现在已经能同传统的白炽灯相媲美。这样的性能足以使OLED走出实验室。几个月来，各种各样的有机屏幕试制品层出不穷。每个像素都由蓝、红、绿三个OLED并列而成，根据需要分别激活以获得所需颜色。

OLED能否取代液晶

在液晶和等离子技术逐渐成熟的今天，研究人员已经向更深处发展，他们早已在20年前，开始着手研究取代液晶的下一代显示技术——OLED技术；取代等离子的下一代显示技——sED(表面传导电子发射显示)。不过相对于OLED而言，SED在目前技术的研发和产业链等方面还无法与OLED相比，因此OLED也更被人们看好。

尽管在便携式市场方面，OLED显示技术已经开始逐渐挤占LCD(液晶显示)的市场，并且已经推出了不少成熟的产品在电视领域，家电厂商虽然推出了不少OLED电视，但是这些OLED电视并没有开始发售。当两年前液晶电视的动态对比度比值普遍还为10000：1或20000：1的时候，OLED电视的对比度已能够轻易地达到1000000：1，OLED电视具有明显的优势。既然OLED显示技术拥有这么多优点，那么为何这些OLED电视没有上市销售呢?和目前的液晶电视相比，OLED电视面临最大的问题就是制造成本。受到制造工艺的制约，面积尺寸越大的OLED面板，其成本也在成倍增长，尽管如2.4英寸(1英寸=2.54厘米)、2.8英寸的OLED面板价格相对LCD面板不会高出太多，但若屏幕尺寸增加到了11英寸、14英寸、31英寸甚至是40英寸，OLED面板的成本就要远远高于液晶面板。如目前唯一一款正在销售的索尼11英寸OLED电视的价格高达人民币12000元，相信没有多少消费者会花1万多元去购买一款面积仅为11英寸的电视。而这个价格已经可以购买到一线品牌50英寸的液晶电视。

另外，在液晶电视、液晶显示器开始大量生产时，很多人认为液晶电视或显示器的色彩表现不如传统的显像管电视，而这种问题同样在OLED上存在。尽管OLED面板具有对比度高这一特性，但事实上OLED面板都存在色彩饱和度不高这一问题。研究人员通过对背光源的改进，如在背光源中加入磷粉等特殊物质或更换为三色LED背光源，可以大大提升液晶电视或显示器的色域，并且逐渐解决了液晶在色域方面的问题。但由于OLED不存在背光源这一结构，因此若要改进OLED的色彩效果，只能通过其他手段，这一弱势依然在困扰着各大OLED厂商。

虽然LED背光的使用寿命非常长，但OLED的寿命却相对较短。著名的调研机构指出，索尼在显示普通图像时OLED的寿命为17000小时，大约是1年零11个月。而在显示纯白图像时，它的寿命更短，只有15000小时。

此外，OLED对显示的颜色较为敏感，并且亮度会随着使用时间的增加而逐渐减小。在使用

1000小时后，红色、绿色和蓝色的亮度分别会减小7％、8％和12％，即在使用较长时间后，它对色彩还原的准确性也会降低，并且不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。这对非常强调色彩还原的显示器用户而言，这个缺陷无疑是非常致命的。虽然对于更换频率较快的手机、MP3等小型设备而言，使用寿命对于小尺寸OLED显示屏影响并不是太大，但我国很多家庭的电视设备使用时间都长达5年以上，因此其对设备的寿命要求更加严格。目前采用CCFL(冷阴极荧光灯)背光源液晶电视的使用寿命在50000小时左右，而采用LED背光源的液晶电视使用寿命则高达10万小时以上。

OLED应用显示器市场将从2008年的6.15亿美元，到2015年增长到55亿美元。日本松下目前正在紧锣密鼓地进行37英寸OLED电视的研发，并计划在未来2年内将其推向市场。这款37英寸OLED电视的使用寿命有望提高至5万小时。按照每天使用8小时计算，它大约能够使用6250天或者17年。另外，松下还有望把这款电视机的厚度控制在1英寸以内。目前三星的OLED出货量第一，市场占有率为31％，为全球OLED产品营销冠军。三星23英寸OLED电视也将于2010年上市。

照明技术新革命

OLED显示器具备轻、薄、省电等特性，因此从2003年开始在MP3播放器上得到了广泛应用。由于受到成本以及工艺的限制，目前绝大多数OLED显示设备都使用在手机、便携式音乐播放器、数码相框等小尺寸产品上，很少会使用到大尺寸的电视或显示器上。但OLED屏幕却具备了许多液晶不可比拟的优势，因此它也一直被业内人士所看好。由全球照明应用分布可以发现，早期白炽灯泡占有主要市场，而随后LED逐渐霸占照明市场，2011年OLED照明开始量产，2020年将有望占据整体照明市场14.3％。

针对OLED能够在不同材质的基板上制造这一特点，许多厂商都推出了可折叠或可弯曲的OLED屏幕，在2009年举行的展会上，三星和索尼分别推出了可折叠OLED显示屏，其中索尼还宣布可能将这项技术使用在今后推出的便携式音乐播放器上。的确不同一般，但屏幕只是应用的一部分。用色相互补的有机二极管相叠而成的白光OLED使所有照明灯具生产企业都满怀憧憬。

OLED照明的高发光效率与长时间的使用寿命，将为照明市场带来革新。OLED照明的创新性特点在激发设计人员的想象力。预计最先开始批量销售相关产品的将是飞利浦，飞利浦将在2012年以前开始量产OLED照明。数以亿计的美元已被投入到OLED照明领域，尤其是在欧洲、美国和日本更为看好。OLED照明的市场将于2011年腾飞，在2018年以前达到60亿美元。2020年OLED灯将在照明市场上占140亿美元的市场值，成为照明新霸主。